一流本科專業(yè)建設(shè)背景下電力電子技術(shù)實踐改革探索研究

張陽，程諄，曾進(jìn)輝*

(1.湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 株洲 412007；2.湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 軌道交通裝備智能制造學(xué)院，湖南株洲 412001)

0 引言

電力電子技術(shù)作為電氣工程與自動化專業(yè)的一門基礎(chǔ)學(xué)科[1-5]，廣泛應(yīng)用于計算機(jī)集成電路、電力傳輸以及新能源發(fā)電等領(lǐng)域中, 不僅具有非常強(qiáng)的專業(yè)性，更具有突出的實踐性[6-8]。在一流本科專業(yè)建設(shè)背景下[9-10]，針對電力電子技術(shù)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在針對性和系統(tǒng)性上的不足，力圖針對性的發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新特質(zhì)與潛能?？蛇M(jìn)一步加深學(xué)生對電力電子技術(shù)知識的理解，提高學(xué)生分析和解決實踐問題的能力，更有利于高校向國家和社會輸送高素質(zhì)復(fù)合型工科人才，加快國家邁向科技強(qiáng)國這一步伐的進(jìn)程。

1 針對的問題

(1) 學(xué)生從理論到實踐、課程到應(yīng)用、學(xué)校到企業(yè)的知識應(yīng)用橋梁缺失的問題。

(2) 學(xué)生在工程實踐中所遇到的動手能力、創(chuàng)新能力和項目管理能力薄弱的問題。

(3) 學(xué)生不了解社會需求，吃苦耐勞精神缺乏，工匠精神培養(yǎng)缺乏有效手段的問題。

2 課程實踐體系的構(gòu)建

2.1 研究與改革的目標(biāo)

通過課堂授課、項目研發(fā)、學(xué)科競賽和入企實踐等環(huán)節(jié)，打通理論與實踐、課程與應(yīng)用、學(xué)校與企業(yè)之間的壁壘，讓學(xué)生在電力電子技術(shù)實踐中學(xué)會動手，在競賽中掌握應(yīng)用，在參與項目中了解社會，提升學(xué)生在電力電子領(lǐng)域利用現(xiàn)代化工具手段進(jìn)行系統(tǒng)分析、課題研發(fā)、項目管理和解決復(fù)雜工程問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊意識和工匠精神。通過教學(xué)達(dá)到以下具體目標(biāo)：（1）知識方面，掌握電力電子技術(shù)實踐動手、 知識應(yīng)用所需的基本知識；（2）能力方面，具備較強(qiáng)的系統(tǒng)分析、項目研發(fā)、實踐創(chuàng)新等能力；（3）素質(zhì)方面，具備較高的創(chuàng)新意識和團(tuán)隊意識并通過學(xué)科競賽、科研項目等鍛煉學(xué)生的工匠精神。

2.2 實踐改革總體實施方案

(1) 形成以三個維度為核心的階梯式教學(xué)方式?；谡n程目標(biāo)和能力培養(yǎng)要求，制定從知識傳授到能力訓(xùn)練再到素質(zhì)培養(yǎng)的階梯式教學(xué)模式。在知識傳授上采用“課內(nèi)教、自主學(xué)、應(yīng)用測”，夯實學(xué)生知識和應(yīng)用基礎(chǔ)；能力訓(xùn)練上采用“作業(yè)練、競賽考、項目用”，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析能力、課題開發(fā)與創(chuàng)新能力；素質(zhì)培養(yǎng)上采用“學(xué)習(xí)中培育、實踐中提高、總結(jié)中升華”的教學(xué)模式，提升學(xué)生團(tuán)隊意識、創(chuàng)新意識和工匠精神。

(2) 形成以學(xué)科競賽為核心的創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制。圍繞大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，利用“電子設(shè)計競賽、智能車競賽、互聯(lián)網(wǎng)+競賽”三大賽事激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際，引導(dǎo)學(xué)生通過完成競賽任務(wù)來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，使學(xué)生的動手能力、實踐應(yīng)用的能力和設(shè)計創(chuàng)新的能力大幅提升。

(3) 形成以科研項目為核心的興趣性實踐模式。將學(xué)生直接編入教師科研項目和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目組，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性。讓學(xué)生作為項目負(fù)責(zé)人或參與人大大激發(fā)了他們開展創(chuàng)新活動的積極性。兩類項目的興趣驅(qū)動、自主實驗、重在過程充分鍛煉了學(xué)生的項目開發(fā)和管理能力、創(chuàng)造性思維及工匠精神。

2.3 教學(xué)模式改革

（1）在知識傳授上采用“課內(nèi)教、自主學(xué)、應(yīng)用測”教學(xué)模式。

課內(nèi)教：教師通過課堂教學(xué)，講授電子技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用、電力電子技術(shù)和自動控制原理等基礎(chǔ)性知識，構(gòu)建學(xué)生基本知識框架體系。

自主學(xué)：教師列出讀書清單和技術(shù)能力清單，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，學(xué)生利用同學(xué)間交流進(jìn)行互助式學(xué)習(xí)，豐富知識體系，提升技術(shù)水平。

應(yīng)用測：學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組與項目團(tuán)隊，通過完成課題任務(wù)，鍛煉學(xué)生知識應(yīng)用能力、實踐動手能力，測試學(xué)生對三大知識模塊的掌握程度。

（2）在能力訓(xùn)練上采用“作業(yè)練、競賽考、項目用”的教學(xué)模式。

作業(yè)練：教師通過布置以電路設(shè)計與制作、程序編寫等設(shè)計型作業(yè)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)概念，訓(xùn)練學(xué)生軟硬件設(shè)計基本功。

競賽考：學(xué)生組隊參加學(xué)科競賽，在規(guī)定時間完成規(guī)定命題任務(wù)，考驗學(xué)生系統(tǒng)分析能力、課題研發(fā)能力與創(chuàng)新能力。

項目用：將學(xué)生編入實際科研開發(fā)項目組，承擔(dān)具體工作任務(wù)和角色，著力培養(yǎng)學(xué)生項目研發(fā)、項目管理能力與工匠精神。

（3）在素質(zhì)培養(yǎng)上采用“學(xué)習(xí)中培育、實踐中提高、總結(jié)中升華”的教學(xué)模式。

學(xué)習(xí)中培育：通過教師授課、專家講座、學(xué)生自學(xué)、小組交流等形式，完善知識體系，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，為后續(xù)知識應(yīng)用和實踐打好基礎(chǔ)。

實踐中提高：通過課程作業(yè)、課題任務(wù)、學(xué)科競賽和科研項目等環(huán)節(jié)的實踐，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊意識，逐步鍛煉工匠精神。

2.4 課程成績評定方式

學(xué)生的綜合考核成績主要由三部分組成：課后作業(yè)、作品設(shè)計和企業(yè)實踐考核情況。其中課后作業(yè)占比 20%，作品設(shè)計占比 60%，企業(yè)實踐考核占比20%。參加學(xué)科競賽和科研項目情況作為評選“優(yōu)秀學(xué)員”的重要依據(jù)。學(xué)生參與學(xué)科競賽和科研項目后需提供完整的項目作品和科技報告、獲獎證書等。以上成績由電力電子技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊教師審定。

3 結(jié)語

通過布置電路設(shè)計與制作、程序編寫等設(shè)計型作業(yè)任務(wù)，訓(xùn)練學(xué)生的軟硬件設(shè)計基本功，并組隊參加電子設(shè)計競賽、智能車競賽、互聯(lián)網(wǎng)+競賽和編入實際科研開發(fā)項目組，承擔(dān)具體工作任務(wù)和角色，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析能力、課題研發(fā)能力與創(chuàng)新能力。通過專家講座、學(xué)生自學(xué)、小組交流等形式及學(xué)科競賽、科研項目等實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、團(tuán)隊意識，并讓學(xué)生交流分享項目和競賽實施過程中的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。