開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

楊曉冬 陳 榮 王建岡 王銀杰 謝明月

（鹽城工學(xué)院電氣工程學(xué)院，江蘇 鹽城224051）

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

楊曉冬 陳 榮 王建岡 王銀杰 謝明月

（鹽城工學(xué)院電氣工程學(xué)院，江蘇 鹽城224051）

本文針對(duì)傳統(tǒng)電力電子技術(shù)教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合學(xué)院近年來(lái)建設(shè)的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將一部分教學(xué)內(nèi)容從課堂移植入開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采取了理論教學(xué)、自主仿真、預(yù)約實(shí)驗(yàn)的流程，提高了學(xué)生的積極性和實(shí)踐能力，拓展了其知識(shí)面，具有良好的教學(xué)效果。

開(kāi)放式教學(xué)；電力電子技術(shù)

0 引言

隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)企業(yè)在招聘大學(xué)生時(shí)，對(duì)其在電力電子技術(shù)方面的理論知識(shí)和實(shí)踐能力要求越來(lái)越高。然而受制于教學(xué)水平的限制和教學(xué)觀念的落后，目前我國(guó)普通高等院校相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生普遍存在動(dòng)手能力差、主動(dòng)性不強(qiáng)、缺乏發(fā)現(xiàn)問(wèn)題分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力等缺點(diǎn)，特別是在專業(yè)基礎(chǔ)課方面，比如《電力電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《模擬電子技術(shù)》等課程。

隨著開(kāi)放式教學(xué)的推廣[1-3]，其以學(xué)生為主體，教師為輔導(dǎo)、企業(yè)需求為目標(biāo)的教學(xué)理念受到了越來(lái)越多高校的青睞。本文針對(duì)傳統(tǒng)《電力電子技術(shù)》教學(xué)中存在的等問(wèn)題，結(jié)合學(xué)院近年來(lái)建設(shè)的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將一部分教學(xué)內(nèi)容從課堂移植入開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采取理論教學(xué)、自主仿真、預(yù)約實(shí)驗(yàn)的流程，改變了以往以教師為主導(dǎo)地位的教學(xué)模式，提高了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

1 電力電子技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀

電力電子技術(shù)是一門理論性很強(qiáng)的課程，但受制于本科教學(xué)的特點(diǎn)（單節(jié)課授課量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高中階段），學(xué)生往往在課堂上對(duì)相關(guān)知識(shí)理解不透，知其然而不知其所以然。通過(guò)教學(xué)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)相關(guān)電力電子電路原理的理解往往是在做完實(shí)驗(yàn)后再同書(shū)本相互印證才掌握的。因此在電力電子技術(shù)的教學(xué)體系內(nèi)應(yīng)該堅(jiān)持 “理論與實(shí)踐相結(jié)合”的基本原則，也即要開(kāi)展一定課時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程。但是在當(dāng)前的電力電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響，仍存在以下不足：

（1）認(rèn)識(shí)性實(shí)驗(yàn)居多，學(xué)生只會(huì)按教材接線，甚至部分同學(xué)只會(huì)按其他同學(xué)的接線來(lái)接線，往往導(dǎo)致同樣的錯(cuò)誤扎堆出現(xiàn)；

（2）實(shí)驗(yàn)課排課時(shí)間不科學(xué)，通常安排在理論課即將結(jié)束時(shí)，學(xué)生此時(shí)已對(duì)之前所學(xué)的理論知識(shí)部分忘記，致使學(xué)生無(wú)法相互印證所學(xué)知識(shí)；

（3）師生間溝通渠道不暢，許多學(xué)生有問(wèn)題得不到及時(shí)的指導(dǎo)，致使學(xué)習(xí)的積極性下降；

（4）學(xué)生缺乏自主性實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，其創(chuàng)新能力得不到施展；

（5）實(shí)驗(yàn)臺(tái)不符合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，學(xué)生看到的和操作的僅僅是連接線和接線插孔，起不到實(shí)踐能力的鍛煉。

2 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

2.1 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的流程

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可分為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放和學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)開(kāi)放，即可以為正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行開(kāi)放式服務(wù)，也可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)。在正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以根據(jù)理論課程的進(jìn)度在合適的時(shí)間來(lái)預(yù)約實(shí)驗(yàn)和安排實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在指定時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和教師批改均可在線進(jìn)行。對(duì)于學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)功能，學(xué)生可以根據(jù)自己理論知識(shí)的掌握程度，結(jié)合自己的時(shí)間，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還可進(jìn)行在線提問(wèn)和答疑，極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和積極性。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的刷卡制度保證了考勤的記錄，此外每個(gè)實(shí)驗(yàn)室均安裝有網(wǎng)絡(luò)攝像頭，實(shí)驗(yàn)室管理人員可以在值班室對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有效監(jiān)視，從而保證了實(shí)驗(yàn)的安全性。

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的各個(gè)流程如圖1-圖3所示，圖4為學(xué)生自主預(yù)約實(shí)驗(yàn)室的界面。

圖1 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放流程

圖2 學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)界面

圖3 學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)開(kāi)放流程

圖4 學(xué)生自主預(yù)約界面

2.2 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)學(xué)期的實(shí)施，我們發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相比，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有以下優(yōu)勢(shì)。

（1）充分給予學(xué)生思考的過(guò)程，避免學(xué)生一味地按照教材上的要求和教師的要求去完成實(shí)驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以提高學(xué)生抗挫折的能力。

（2）開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)信息資源共享，其特點(diǎn)是借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)信息的交互，從而整體提高學(xué)生的知識(shí)能力。

（3）學(xué)生可以自主進(jìn)行課程外的實(shí)驗(yàn)，在指導(dǎo)教師的協(xié)助下進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、仿真分析、元器件選型、電路板焊接、調(diào)試等過(guò)程，極大的鍛煉了其綜合能力。

（4）學(xué)生在自主開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不僅僅是學(xué)到了知識(shí)，更為重要的是其逐漸會(huì)掌握科研的方法，而這往往是研究生階段才能得到鍛煉的。

3 結(jié)論

本文將開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)貫穿于電力電子技術(shù)教學(xué)中，為提高電力電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量提供了一條新的途徑，一方面可以有效加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，另一方面也提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，為其今后走上工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［1］陳冬.開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)與信息化,2016(4).

［2］張小瑞,李貞.開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[J].陜西教育:高教,2010(Z1): 98-98.

［3］黃煒,王飛.高等農(nóng)林院校開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)踐[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào), 2008,14(15):221-222.

［責(zé)任編輯：李書(shū)培］

江蘇省省級(jí)重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)立項(xiàng)（2012JSZDZY-B185）；鹽城工學(xué)院校級(jí)精品課程建設(shè)項(xiàng)目（XJJP201502）。

楊曉冬（1982—），男，河北曲陽(yáng)人，博士，講師，研究方向?yàn)楣I(yè)自動(dòng)化。