《高电压技术》课程教学及思政融入改革初探

《高电压技术》课程教学及思政融入改革初探

安霆、刘建华、宋东明、王道俊

（临沂大学自动化与电气工程学院，山东  临沂 276000）

摘要：高电压技术是电气工程类专业的一门重要的专业基础课，具有很强的应用性和实践性。针对当前高电压技术教学理论与现实脱离的现状，提出了以某高电压发生装置为教具，将其按功能划分为多个功能模块，采用模块化教学。在实施过程中，先讲解每个模块所涉及的理论知识，再让学生动手设计该模块。通过理论与实践相结合，个人学习与分组实践相结合，极大地调动了学生学习的积极性。该方法获得了良了的效果，提高了教学质量，增强了学生的动手能力。

关键词：高电压技术；模块化教学；教学改革

1、引言

高电压技术是横跨电磁场、电力和控制三个领域的一门综合学科，是电气信息类专业的一门重要的专业基础课。现在高电压装置的应用越来越广泛，已渗透入人们生产生活的各个方面。但现今高电压技术教学过程中，理论与实践脱节严重，致使学生的动手能力不足[1]。因此，提出了以某高电压发生装置为依托的模块化教学方法，使理论与实践相结合，以期改善教学质量，提升学生的动手能力。

2、传统高电压技术教学存在的问题

①教学内容相对陈旧

当前高电压技术的发展日新月异，各种新型的电路、新的控制方法不断涌现，但这些新知识未能及时引入到教学中，造成了学与用的严重脱节[2]。

②教学手段相对落后

现今传统授课方式仍是高电压技术教学的主要手段，致使课堂氛围沉闷，教师与学生之间、学生与学生之间缺少交流，学生学习的积极性不高，学生学习以通过考试为目标，从而造成教学质量下降[3]。

③理论与实践脱节严重

在以往的教学过程中，教学内容多以变流电路原理分析为主，理论性的讲解较多，学生真正动手实践的机会很少。实验内容以基本的变流电路为主，以验证性实验为主，综合性和创新型实验较少，这样学生的主观能动性没有很好地发挥出来，始终处于被动地位，不利于其综合素质的提高和创新意识的培养。另外，实验设备陈旧、数量少、损坏率高、而学生数量越来越多，这些原因也致使实验效果不佳，从而也间接导致学生对实验实践课程重视不够[4]。上述原因，致使学生在学习完本课程之后，只能对一些基本电路进行理论分析，而不能拓展应用，动手能力严重不足。

3、模块化教学的可能性分析

高电压技术具有很强的应用性和实践性，而实践是培养理论联系实际、动手能力的根本途径[5]。

为提升教学质量，达到理论与实际相结合的目的，以某高电压发生装置为依托，创新性的提出模块化教学。即将车载智能充电装置按其功能划分为多个模块，在教学过程中，对各功能模块所用到的知识进行分解、细化，从而全面掌握该模块的工作原理、具体的功能、设计过程。在实践教学过程中，调整该功能模块的相关参数，让学生完成该功能模块的分析、设计、调试工作。通过学做一体化加深了对课程知识的理解，提高了学生的动手能力和创造能力，很好的锻炼学生的团队协作能力和工作素养。

4、模块化教学的实施过程

新型教学方法的具体实施步骤如下：

①高电压发生装置的模块划分

本课程的第一堂课以讲座的形式向学生讲解车载智能充电器的工作原理，画出其原理框图，按功能将其化分为多个模块，分析其用到的知识点。讲解完后，给装置通电，让学生观察电压、电流的调整过程，观测各个点的波形，从而对整个系统有一个全面深入的了解。这样以具体高电压装置引入课程，可以极大的激发学生对于本课程的求知欲，提高学生学习的积极性。

本课程教学所用的某高电压发生装置如图1所示。

图1：高压发生装置

某高电压发生装置功能模块的化分及知识点对应图如图2所示。

图2：功能模块的化分及知识点对应图

高电压发生装置按功能化分为四大模块，对应用六大知识点：整流电路、逆变电路、PWM控制原理、驱动电路、斩波电路、间接DC-DC变流电路[6]。课堂教学对六大知识点进行体讲授；实践教学对四大功能模块进行设计、调试，并最终完成智能充电器的整体设计。

②具体模块功能分析与理论讲解

在后续教学过程中，将某高电压发生装置拆解，然后将各功能模块带入课堂给学生展示，并演示其具体功能。其后，分析其设计、实现过程，最后对该模块所用的知识点，结合课程内容展开教学。这样将具体功能的实现和教学内容紧密结合，达到学以致用的目的。

③功能模块的开发

在实践教学环节中，让学生设计、复现该模块的功能。在此环节中，以小组为单位完成模块的设计开发，每组2-4人。学生必须查阅大量资料、制定设计方案、完成设计、调试等一系列工作。课外学习时间和课内学习时间不低于4：1。通过实践环节，既加深了对所学理论知识的理解，又锻炼了动手能力，同时培养了学生的团队协作能力。

各功能模块开发的具体流程如图3所示：

图3：功能模块开发过程

在开发过程中，采用小组讨论法，每人阐述自己的观点和设计思路，彼此分享各人的意见和独到的见解，有利于学生自主学习，并将自主学习的成果用语言表达出来，既有利于课程知识的掌握，又有利于实施素质教育。培养了学生的自信心、口头表达能力等综合职业能力。

④考核与评价

考查各个模块的设计结果，并让学生叙述相应模块的设计方案、实现过程、系统调试等，注重过程考查和学生的反馈，逐步完善实践环节的组织与考核。

成绩评定：对高电压装置的设计过程和质量综合评分，采取现场实测（测试学生技能）和口试（测试学生分析处理实际问题能力），考察其知识掌握和理解程度。

5、思政建设的融入

《高电压技术》课程思政建设方案应该包括修订教学大纲、整理素材、改进教学设计、授课效果评价反馈和总结反思等方面。基于课程思政的要求，挖掘《高电压技术》课程内含的思政元素，科学修订课程教学大纲，在教学目标中体现出思政目标，在教学内容中融入各章节知识点相关的思政元素；从《高电压技术》课程的特点和优势出发，充分挖掘和切入其中的思政元素，比如家国意志、民族自信心、核心价值观、绿色环保以及职业道德操守等[2]，改革评价体系，将“思政元素”量化为考核点，客观地评价学生思政学习的效果；将思政内容合理的融入课程教学中，设计具有课程特色的思政教学；通过课程实验和讨论课培养学生的创新意识、探索精神、工匠精神、团队合作意识等；改进课堂教学的方式、方法，提升思政教育在课程中的作用；通过反馈、总结等，逆向改善课程思政全周期教学效果，继而达到课程教学目标的要求。

6、结束语

通过模块化教学模式，使学生在解决一个个任务的过程中掌握高电压技术的相关知识、基本原理、装置开发设计方法，基本具备简单高电压装置的调试、设计能力。理论与实践的结合使学生真正体会到“做中学、学中做”，从而激发学生学习的积极性，有效培养学生的工程实践能力，提高教学效果。

总之，通过模块化教学改变了传统的教学模式、教学方法以及教学理念，促进教育信息化与课堂教学的深度融合，提高学生学习的积极主动性，同时对教师的专业发展水平也有极大的促进。

参考文献

[1]王琪,罗印升.高电压技术课程理论教学与案例分析[J]. 江苏理工学院学报,2017,23(2):107-110.

[2]陈佩军.高电压技术课程的应用型教学改革探索[J]. 大学教育,2015(2):161-162.

[3]高晗璎,李文娟.工科高电压技术课程的教学改革与实践探索[J].中国现代教育装备,2016 (4):34-36.

[4]王晓刚,王清. 基于案例教学法的高电压技术教学改革[J]. 中国电力教育,2013(2):77-78.

[5]刑岩,刘建宏.科研推动高电压技术课程实践性教学改革[J].高电压教学学报,2006,28(5):81-84.

[6]王兆安,刘进军.高电压技术[M].北京:机械工业出版社,2009.