于家斌 趙峙堯 孫曉榮 劉翠玲 許繼平

北京工商大學人工智能學院 北京 100048

0 引言

我國高等學校教育是整個國家教育體系的重要組成部分，肩負著培養(yǎng)新時代創(chuàng)新型人才的重要使命，其核心目標就是要實現(xiàn)立德樹人，而思政教育是實現(xiàn)上述目標的重要途徑。因此高校工科類的專業(yè)課程要依據(jù)自身特點來開展相應的思政教育[1]。

電機與拖動基礎(chǔ)是電氣類、自動化類等工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在專業(yè)培養(yǎng)過程中起著承上啟下的作用。該課程涉及電磁學、力學、熱學等多學科知識，部分概念籠統(tǒng)抽象、理論性強，教學難度較高[2]。因此，針對電機與拖動基礎(chǔ)這門課程，研究如何將傳道、授業(yè)、解惑有機結(jié)合，增強學生的學習興趣和學好的信心，同時將課程思政與教學內(nèi)容實現(xiàn)有機結(jié)合，具有十分重要的意義。

本文首先提出了本課程的思政教學目標，以此為引領(lǐng)，針對各部分的教學內(nèi)容，將思政元素有機地融入各個知識模塊中，實現(xiàn)了思政教育與專業(yè)知識傳授于一體，并給出課程思政的教學手段。

1 課程思政的教學目標

電機與拖動基礎(chǔ)的課程思政是在課程教學過程加入思政教育元素。如圖1 所示，電機與拖動基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容主要分為六大部分，包括電機概述、直流電機及電力拖動、變壓器、異步電機及電力拖動、同步電機和特種電機。課程教師通過在上述教學內(nèi)容中加入思政元素，讓學生在學習電機與拖動專業(yè)知識的同時，潛移默化地培養(yǎng)學生的愛國精神、社會責任、職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神、節(jié)能環(huán)保和辯證唯物主義觀，在實現(xiàn)立德樹人教學目標的同時，提高教師的教學成就感[3-4]。具體的課程思政目標如下：

1）培養(yǎng)學生愛國精神，增強節(jié)能意識；

2）培養(yǎng)學生刻苦攻關(guān)、潛心科研的科學品質(zhì)；

3）培養(yǎng)學生對行業(yè)的法律意識和服務意識，增強未來從事行業(yè)的認同感；

4）培養(yǎng)學生辯證唯物主義哲學觀念；

5）培養(yǎng)學生敢為人先、勇于探索的創(chuàng)新精神；

6）培養(yǎng)學生工匠精神、敬業(yè)之情，堅定實干興邦理念。

2 深入挖掘課程中的思政元素

該課程教研組教師通過深入探討社會主義核心價值觀，同時也調(diào)研了其他課程進行課程思政的方法，從知識點的不同層面進行充分發(fā)掘，使電機與拖動基礎(chǔ)課程每個知識模塊中都蘊藏著思政元素。

2.1 電機概述部分

通過使學生了解電機在社會經(jīng)濟和日常生活中的巨大作用以及目前國內(nèi)外電機的發(fā)展現(xiàn)狀，講授我國電機從無到有、從弱到強的艱辛發(fā)展歷程，了解新時代我國電機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成就，使學生樹立科技報國的信念，從而培養(yǎng)學生的家國情懷，增強其學習興趣。同時講授在雙碳大背景下未來電機行業(yè)的發(fā)展趨勢，包括推廣節(jié)能的電機產(chǎn)品、加速現(xiàn)有電機系統(tǒng)的技術(shù)改造、優(yōu)化電機能效的評價標準，實現(xiàn)電機行業(yè)的綠色發(fā)展，從而培養(yǎng)學生的節(jié)能環(huán)保意識。

2.2 直流電機及電力拖動部分

講授“華龍一號”三代核電機組投入商業(yè)運行的有關(guān)報道，向?qū)W生強調(diào)機組的所有核心設(shè)備均已實現(xiàn)國產(chǎn)化，具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)，這是中國核電人多年刻苦攻關(guān)的結(jié)果?！叭A龍一號”研發(fā)團隊不論從總體方案設(shè)計還是實驗相關(guān)論證等方面，都堅持自主創(chuàng)新，實現(xiàn)了商用核電關(guān)鍵技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)的自主掌握，提高了中國核電的核心競爭力，有效助力中國核電走向海外，實現(xiàn)中國制造的突破。通過這些內(nèi)容，培養(yǎng)學生刻苦攻關(guān)、潛心科研的科學品質(zhì)。

2.3 變壓器部分

因為北京工商大學電氣專業(yè)學生大部分畢業(yè)后會去國家電網(wǎng)等電力企業(yè)工作，在課程思政教育過程中也會引入相關(guān)內(nèi)容用以增強學生對未來從事行業(yè)的認同感。在與變壓器相關(guān)的內(nèi)容中，通過講授新中國成立70 多年來我國特高壓輸電從跟跑到領(lǐng)跑的跨越。中國特高壓輸電技術(shù)經(jīng)過70 多年的發(fā)展，已經(jīng)實現(xiàn)了重大突破，在全球電力行業(yè)領(lǐng)域逐漸占據(jù)一席之地，被國外同行積極認可。同時，通過在課堂上帶領(lǐng)學生學習《中華人民共和國電力法》，培養(yǎng)學生的職業(yè)責任，使學生了解到未來從事的電力行業(yè)的服務宗旨，從而增強學生的行業(yè)法律意識和服務意識。

2.4 異步電機及電力拖動部分

在此部分教學內(nèi)容的學習過程中，可以將辯證法思想穿插在教學活動中，培養(yǎng)學生利用辯證唯物主義方法論解決實際科學問題的能力，同時也潛移默化地向?qū)W生傳遞了辯證唯物主義的馬克思主義哲學觀念，達到了思政教育的目的。例如針對異步電機“T 型”等效電路的內(nèi)容，通過與變壓器“T 型”等效電路部分內(nèi)容進行對照，找到兩者之間勵磁回路的相同點，即事物的普遍性。同時通過分析異步電機轉(zhuǎn)子側(cè)的輸出功率，與變壓器的二次側(cè)輸出功率進行對照，找到各自的不同點，即事物的特殊性，從而使學生在掌握異步電機和變壓器相同點和不同點的同時，也認識到唯物辯證法中普遍性和特殊性的關(guān)系。在講授異步電機“T-s”曲線的內(nèi)容時，通過對異步電機電動、制動、回饋運行狀態(tài)以及其過渡過程內(nèi)容的分析，引出了辯證唯物主義中量變與質(zhì)變兩個概念。例如，在電車下坡時，由于勢能轉(zhuǎn)化為動能，異步電機轉(zhuǎn)速逐漸上升，這是一個“量變”的階段。當電機轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，將由電動狀態(tài)變?yōu)榛仞佒苿訝顟B(tài)，這就發(fā)生了“質(zhì)變”。由此培養(yǎng)學生對立統(tǒng)一與和諧對稱的觀念，掌握辯證唯物主義哲學觀。

2.5 同步電機部分

此部分在講授時，通過我國時速600 公里高速磁浮試驗樣車成功試跑的新聞來引入課程思政的內(nèi)容。高速磁懸浮列車其驅(qū)動電機大部分為永磁同步電動機。2020 年中車青島四方有限公司研發(fā)的高速磁浮樣車成功試跑，標志著我國高速磁浮研發(fā)取得了重要突破。這一列車如果推入市場，有利于構(gòu)建對外高鐵經(jīng)濟，讓更多的中國科技走向國際市場。同時通過與前面講授的異步電機的原理和結(jié)構(gòu)的對比可以發(fā)現(xiàn)，不論是在功率密度、效率、環(huán)境適應能力等方面，永磁同步電機相比于異步電機都具有優(yōu)勢，因此比較適合作為高速磁懸浮列車的牽引電機。通過上述內(nèi)容，使學生加強對永磁同步電機結(jié)構(gòu)和原理的理解，激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學生敢為人先的創(chuàng)新精神。

2.6 特種電機部分

在講到特種電機部分的時候，可以舉例中國工程院馬偉明院士團隊研發(fā)艦船綜合電力系統(tǒng)的相關(guān)事跡。馬偉明院士帶領(lǐng)團隊刻苦攻關(guān)，驗證了完全國產(chǎn)化的十二相整流發(fā)電機，不但實現(xiàn)了對進口產(chǎn)品的替代，同時解決了國外產(chǎn)品存在的固有震蕩問題，徹底解決了制約我國軍用艦船多年發(fā)展的動力瓶頸，使得我國在艦船發(fā)電和供電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的跨越。取得如此巨大的成就，除了馬院士級團隊成員對國家的忠誠和摯愛，也有著“一年365 天，天天在搞科研，1 年頂別人3 年”的敬業(yè)精神。通過介紹，鼓勵學生從這些國寶級科學家身上汲取精神的力量，學習他們持之以恒、刻苦鉆研、大膽創(chuàng)新、追求卓越的工作態(tài)度和頑強拼搏的精神。培養(yǎng)學生工匠精神、敬業(yè)之情，堅定實干興邦的理念。

3 豐富課程思政的教學手段

針對線下教學模式，積極采用各種多媒體手段豐富傳統(tǒng)的課堂講授和實驗課程，尤其是課程思政的部分，可以通過播放視頻紀錄片的形式進行展示，同時開設(shè)討論環(huán)節(jié)，增加教師與學生的互動性；針對線上教學模式，不斷豐富網(wǎng)絡(luò)教學資源，除了利用雨課堂、騰訊會議、騰訊課堂等現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺，也錄制了電機課程慕課短視頻并將其發(fā)布在短視頻平臺上，將各個知識點打散，使學生能夠在課前和課后都能進行學習，同時也將課程思政的內(nèi)容也整合到慕課中，建設(shè)本門課程專屬的在線開放課程平臺。

3.1 線下教學模式

對于線下教學，課程思政的部分可以通過播放視頻紀錄片的形式進行展示，同時開設(shè)討論環(huán)節(jié)，增加教師與學生的互動性；開展專題講座，介紹當前電機與拖動領(lǐng)域國內(nèi)外最新的應用成果和發(fā)展前沿，以此聯(lián)系我國制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和成績，增強學生科技報國的意識，也可以使學生開闊眼界，增長見識。

3.2 線上教學模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其在新冠疫情的沖擊下，電機與拖動基礎(chǔ)課程實現(xiàn)線上教學模式勢在必行。在線下模式教學過程中，對于成績中下游學生，當堂不能將教師所講授知識全部消化理解；對于少量成績較好的學生，雖然課堂效率高，但也希望有一個平臺可以進行課前預習和課后鞏固。因此，除了利用雨課堂、騰訊會議、騰訊課堂等現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺，通過將知識點碎片化錄制慕課短視頻，并發(fā)布在當代大學生喜愛的抖音、快手等短視頻平臺，每個短視頻時間長度在5 ～15 分鐘。通過短視頻平臺，學生可以隨時隨地反復觀看和學習，有利于強化學生對相關(guān)知識點的復習和掌握，也可以讓學生提前預習，有利于強化課堂學習的效果，對線下教學也是很好的補充。同時，將課程思政的內(nèi)容也整合到慕課短視頻中，學生不但學習了專業(yè)知識點，而且潛移默化地受到課程思政的影響。在此基礎(chǔ)上，與目前流行的電機在線虛擬仿真實驗平臺等平臺進行結(jié)合，實現(xiàn)理論課堂和實驗課堂的線上化，共同建設(shè)課程專屬的在線開放課程平臺。

4 結(jié)束語

本文研討思政元素融入電機與拖動基礎(chǔ)課程教學中的內(nèi)容和方法。確立課程思政的教學目標，以此為引領(lǐng)，針對本課程的各部分教學內(nèi)容，將思政元素有機地融入各個知識模塊中，實現(xiàn)思政教育與專業(yè)知識傳授于一體，并豐富課程思政的教學手段。相信隨著課程思政建設(shè)工作的逐步推進，電機與拖動基礎(chǔ)課程思政立德樹人的效果會更加明顯。