應(yīng)用型本科《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)改革的研究

摘 要：本文從應(yīng)用型本科教學(xué)特點(diǎn)出發(fā)，探索關(guān)于《電力電子技術(shù)》課程的教學(xué)改革情況，分別從實(shí)施方案，具體研究?jī)?nèi)容，教學(xué)方法與手段，教學(xué)考評(píng)體系，實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)及實(shí)際教學(xué)中的問(wèn)題等幾個(gè)方面分別闡述。

關(guān)鍵字：研究?jī)?nèi)容；教學(xué)方法；手段；考評(píng)體系

1引言

電力電子技術(shù)是電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)一門(mén)交叉學(xué)科，是電氣工程中最為活躍的學(xué)科之一。傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)課堂教學(xué)以講授各章節(jié)的理論知識(shí)為主，對(duì)工業(yè)實(shí)際應(yīng)用的能力缺乏訓(xùn)練，無(wú)法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。雖然《電力電子技術(shù)》已經(jīng)成為電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的課程，但國(guó)內(nèi)不同高校以及國(guó)外大學(xué)由于專(zhuān)業(yè)背景和就業(yè)方向的不同，其在《電力電子技術(shù)》的課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等方面存在很多異同點(diǎn)。本文從教學(xué)的實(shí)施方案，具體內(nèi)容，教學(xué)方法與教學(xué)手段，考核方式等方面對(duì)本課程進(jìn)行改革。

2 研究現(xiàn)狀

從課程設(shè)置上看，電氣工程專(zhuān)業(yè)都將其設(shè)為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。但不同高校在后續(xù)課程設(shè)置上差別較大，主要為學(xué)生未來(lái)就業(yè)方向考慮，這也是各個(gè)學(xué)校在電力電子技術(shù)教學(xué)上最具特色的地方。教學(xué)內(nèi)容上，國(guó)內(nèi)外大學(xué)在《電力電子技術(shù)》課程內(nèi)容上差別較大，側(cè)重點(diǎn)也各不相同。國(guó)內(nèi)大都是在介紹電力電子開(kāi)關(guān)期間的基礎(chǔ)上，對(duì)各種交、直流電能變換電路的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行定性和定量的分析，并涉及一些相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。國(guó)外則更注重最基本原理和實(shí)際應(yīng)用案例分析。國(guó)內(nèi)高校教學(xué)主要以課堂講授為主，學(xué)生人數(shù)多，課堂的互動(dòng)性及課堂討論比國(guó)外少，且效果不好。輔助教學(xué)方面，主要通過(guò)習(xí)題課、答疑、作業(yè)等方式幫助學(xué)生進(jìn)行課下的自學(xué)。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上，國(guó)內(nèi)高?；旧弦噪娏﹄娮悠骷匦?，相控整流電路、斬波電路、交流電力控制電路，逆變、變頻，SPWM等實(shí)驗(yàn)為主。大多高校學(xué)生人數(shù)多，實(shí)驗(yàn)設(shè)備套數(shù)少。

3 具體實(shí)施方案

3.1 對(duì)促進(jìn)教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的作用和意義

（1）在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方法及理實(shí)結(jié)合等方面緊緊圍繞學(xué)校的人才培養(yǎng)定位進(jìn)行教學(xué)改革與創(chuàng)新，改變傳統(tǒng)的理論實(shí)踐相分離的教學(xué)方式。

（2）為有效解決電力電子實(shí)踐環(huán)節(jié)中設(shè)備少，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單調(diào)及不可開(kāi)發(fā)性等諸多問(wèn)題，在現(xiàn)有教學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上將利用Matlab/Sinmulink構(gòu)建虛擬模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K，將授課地點(diǎn)設(shè)在實(shí)驗(yàn)室，對(duì)課程中的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行演示和分析，提高學(xué)生的感性認(rèn)知，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，更有效的推進(jìn)理實(shí)一體化的教學(xué)步伐。

（3）基于以就業(yè)為導(dǎo)向，充分培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)通用性強(qiáng)的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將最新的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，如變頻、新能源發(fā)電等反映在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中。

3.2 具體研究?jī)?nèi)容或?qū)ο?/p>

1）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，建立以就業(yè)為導(dǎo)向的課程教學(xué)體系

強(qiáng)調(diào)本課程對(duì)前續(xù)基礎(chǔ)課程的延續(xù)性和后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的重要性，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。突出電力電子技術(shù)具有較強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用背景的特點(diǎn)，基于以就業(yè)為導(dǎo)向，以實(shí)際應(yīng)用為載體，根據(jù)實(shí)際調(diào)研重組課程體系，優(yōu)化出較有代表性的教學(xué)任務(wù)，以項(xiàng)目為載體驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)，聘請(qǐng)行業(yè)企業(yè)專(zhuān)家組成電力電子技術(shù)課程組，根據(jù)市場(chǎng)需求、應(yīng)用能力培養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)等方面，同時(shí)兼顧國(guó)家信息部“注冊(cè)電氣工程師”的認(rèn)證課程要求來(lái)確定課程的具體項(xiàng)目。注重課程內(nèi)容對(duì)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的預(yù)期培養(yǎng)效果，為今后從事該方面工作打好基礎(chǔ)，注重理論實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。利用實(shí)際應(yīng)用的多變性與廣泛性激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

2）教學(xué)方法與手段的改革

教學(xué)方法改革：針對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用項(xiàng)目式教學(xué)，圍繞項(xiàng)目展開(kāi)教學(xué)，采用教、學(xué)、做、研融為一體的教學(xué)方式，提出問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去思考、學(xué)習(xí)、查閱資料，直接參與項(xiàng)目全過(guò)程，教師在項(xiàng)目執(zhí)行的過(guò)程中適當(dāng)引導(dǎo)，系統(tǒng)組織調(diào)控。在教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生為主體，將學(xué)生分成數(shù)個(gè)學(xué)習(xí)小組，自主討論，重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題師生共同討論。學(xué)生在完成項(xiàng)目的同時(shí)也完成了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，真正意義上將理論與實(shí)踐想結(jié)合，既培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，也訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新與團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

教學(xué)手段改革：多媒體教學(xué)，使用Matlab軟件仿真進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，使呆板的知識(shí)生動(dòng)起來(lái)，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)興趣。此外，開(kāi)通校園網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，提供豐富的教學(xué)資源、參考資源、復(fù)習(xí)思考，同時(shí)還可以加強(qiáng)學(xué)生與教師間的交流討論。

3）建立新的教學(xué)考評(píng)體系

改革考試制度。采用平時(shí)過(guò)程考核與綜合考核相結(jié)合，過(guò)程考核在平時(shí)的每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行中完成，每個(gè)任務(wù)完成后學(xué)生自評(píng)與互評(píng)，教師評(píng)價(jià)，按平時(shí)的考勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、動(dòng)手能力、任務(wù)完成情況等進(jìn)行評(píng)價(jià)；課程結(jié)束后進(jìn)行綜合考核，考題除了深度、廣度和難度符合教學(xué)大綱要求外，更要注重對(duì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力進(jìn)行考核，使成績(jī)考核更全面。建立模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化試題庫(kù)定量客觀的評(píng)價(jià)教學(xué)效果，改革傳統(tǒng)考試形式，引導(dǎo)學(xué)生理實(shí)結(jié)合，激發(fā)創(chuàng)新能力。將評(píng)價(jià)體系由知識(shí)觀轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)觀、能力觀的評(píng)價(jià)。

新的考評(píng)方法能充分激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，全面提高學(xué)生素質(zhì)。

4）開(kāi)發(fā)電力電子虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

波形的測(cè)試和分析是該門(mén)課程的核心，也是同學(xué)們最難理解掌握的部分，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使各種復(fù)雜能量轉(zhuǎn)換過(guò)程比較直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。該平臺(tái)由操作平臺(tái)和演示平臺(tái)兩部分，演示平臺(tái)用于教師課堂演示，操作平臺(tái)是學(xué)生親手實(shí)踐的虛擬環(huán)境，用Matlab配置服務(wù)器。

3.3 研究的目標(biāo)

以實(shí)踐、應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向，本項(xiàng)目的改革研究目標(biāo)是：

1）改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法與教學(xué)手段，引用項(xiàng)目教學(xué)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，深入課程改革，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，使學(xué)生將來(lái)能夠更好的就業(yè)。

2）改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容，形成“必須，夠用”的理論教學(xué)體系，構(gòu)建以實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室環(huán)境與實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合為特色的實(shí)踐教學(xué)體系。

3）教學(xué)項(xiàng)目設(shè)置的主要依據(jù)是崗位工作分析，項(xiàng)目課題以工作任務(wù)為中心，以工作過(guò)程為主線，建設(shè)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式”的課程體系，教學(xué)項(xiàng)目由易到難、由淺入深、循序漸進(jìn)，充分體現(xiàn)典型性、真實(shí)性、完整性和覆蓋面。

4）建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的、合作關(guān)系良好的校企合作教育運(yùn)行機(jī)制。

5）建立一支高素質(zhì)，具有較高理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)水平的雙師型專(zhuān)業(yè)教師隊(duì)伍。提高教師實(shí)踐教學(xué)水平，加強(qiáng)動(dòng)手能力培養(yǎng)，鼓勵(lì)參與企業(yè)和院校的教學(xué)交流，學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法，利用先進(jìn)的教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。

3.4 研究需解決的問(wèn)題

1）結(jié)合課程自身的特點(diǎn)，在理論基礎(chǔ)的基本內(nèi)容上，在有限的學(xué)時(shí)中，開(kāi)發(fā)出哪些項(xiàng)目，提煉出哪些典型工作任務(wù)，才可以最大限度的覆蓋課程內(nèi)容。

2）教學(xué)考評(píng)體系量化問(wèn)題

考評(píng)最終需要量化，在新教學(xué)模式下，教學(xué)考評(píng)體系的各項(xiàng)權(quán)重、標(biāo)準(zhǔn)如何制定更加科學(xué)和可操作。

3）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開(kāi)放性，虛擬平臺(tái)的開(kāi)發(fā)

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一方面要保證安全、可靠，另一方面要通用，可操作性強(qiáng)。虛擬實(shí)驗(yàn)中利用軟件仿真時(shí)，必須要解決電力電子電路工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)的非線性；電力電子裝置主電路與控制電路的混合型等。

4 總結(jié)

高等院校電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)本、專(zhuān)科生，均要接受《電力電子技術(shù)》課程教育，通過(guò)本課題的研究，形成的研究成果將會(huì)對(duì)《電力電子技術(shù)》課程及其相關(guān)課程的教學(xué)改革研究起到積極的推動(dòng)作用，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量有很好的推進(jìn)作用，對(duì)學(xué)生就業(yè)有很大的幫助作用，同時(shí)也有助于學(xué)校的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介

封淑玲，南昌工學(xué)院，講師，研究方向：自動(dòng)化。