王偉，王靜文

摘 要：針對應用型本科院校的人才培養(yǎng)目標和我院的實際情況，對“電力電子技術(shù)”課程教學進行了理論和實踐改革探索。通過采用案例式教學、推進新媒體教學、引進計算機仿真技術(shù)等對理論教學進行改革。從精選實驗項目、強化科技創(chuàng)新、開展校企合作等方面對實踐教學進行改革。這些措施的實施提高了學生學習興趣，增強了學生實踐能力，改善了教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：應用型本科；電力電子技術(shù)；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）21-0137-03

Abstract： Based on the target of talent cultivation of application-oriented universities and the situation of our institute， the author explored the teaching of power electronic technology from the aspects of theory and practice reform. Theoretical teaching reform is focused on the following perspectives： application of case-based teaching， promotion of new media as the teaching tool and introduction of computer simulation technology. Practical teaching reform is conducted in the following fields： selection of experiment program， improvement of scientific and technological innovation and cooperation between colleges and enterprises.

Keywords： application-oriented universities； power electronics technology； teaching reform

引言

圍繞創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、中國制造2025、大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新等國家重大戰(zhàn)略，為增強地方高校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展、行業(yè)企業(yè)技術(shù)進步和創(chuàng)造學習者自我價值的能力，教育部積極引導部分地方普通本科高校向應用型轉(zhuǎn)變。與研究型高校不同，應用型本科教育更強調(diào)對專業(yè)知識的實用性和實踐性，旨在培養(yǎng)具有素質(zhì)高、能力強、知識面寬和基礎(chǔ)扎實的高級應用型人才[1，2]。電力電子技術(shù)是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術(shù)，是電子學、電力學和控制理論三個學科交叉形成的一門工程技術(shù)學科[3]?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程是電氣工程和自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課，具有工程實踐性強、涉及知識面廣的特點。相關(guān)調(diào)查表明，傳統(tǒng)“電力電子技術(shù)”課程教學模式不適用于培養(yǎng)應用型高校學生理論聯(lián)系實際的能力。因此，我院根據(jù)應用型本科教育培養(yǎng)目標，結(jié)合實際教學情況，從授課內(nèi)容、教學手段、工程實踐等方面進行改革和探索，以下是一些具體做法和體會。

一、現(xiàn)有教學問題

目前，應用型本科院?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程教學主要存在以下幾方面問題：

（一）學生基礎(chǔ)不扎實

應用型本科院校的學生入學基礎(chǔ)偏弱，先修課程如電路基礎(chǔ)、模擬和數(shù)字電子技術(shù)掌握程度不高，加之學生學習積極性和主動性一般，不少學生不能沉下心思去挖掘知識的深度和廣度。這給開展“電力電子技術(shù)”課程教學工作帶來了不小的難度。

（二）工程類教材偏少

“電力電子技術(shù)”課程的教材版本雖然有多種，但適用于應用型本科教育要求、內(nèi)容體系科學合理的教材還很缺乏。應用型本科院校應更注重理論與實踐相結(jié)合，更強調(diào)學以致用，但現(xiàn)有的大部分教材主要還是面向研究型高等院校學生編著，理論部分占據(jù)教材大部分內(nèi)容，給學生的理解和學習帶來了困難，影響教學質(zhì)量。

（三）傳統(tǒng)教學模式抽象

“電力電子技術(shù)”課程包含了大量的變流電路、工作過程和工作波形，傳統(tǒng)的講授教學模式很難形象地將這些內(nèi)容呈現(xiàn)和解釋給學生。在實踐教學中，多以驗證性實驗為主，學生只需按實驗操作步驟完成即可，難以調(diào)動學生的動手積極性，達不到鍛煉學生綜合應用能力的目的。

二、理論教學改革

針對以上存在的一些教學問題，探索適用于應用型本科院校學生的理論教學內(nèi)容和教學手段，以提高學生學習自主性和積極性，獲得良好教學效果，是一個值得不斷研究的問題。

（一）優(yōu)化教學內(nèi)容，多采用案例式教學

電力電子技術(shù)是電氣工程領(lǐng)域中應用范圍最廣，變化形式最多的學科，考慮到應用型院校的學生基礎(chǔ)，需要對教學內(nèi)容進行優(yōu)化和整合。課程教學的重點應集中到基本變換電路的原理、波形分析及參數(shù)計算，掌握“一類器件——電力電子器件”“四大變換——AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC”“兩種技術(shù)——PWM技術(shù)和軟開關(guān)技術(shù)”的基本知識和相關(guān)特性參數(shù)。另外，應適當強化各變換電路及其控制的應用，刪減或弱化器件特性、電流型變換電路、諧振電路等復雜而不常用知識，對于后續(xù)電機拖動等課程會重點介紹的知識則不講或少講。

打破傳統(tǒng)課堂先提概念和原理，再給出應用的教學模式，盡可能多的采用案例式教學模式，即給出應用實例，在分析實例功能、解釋原理的過程中引出、提煉所需知識?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程內(nèi)容比較容易在現(xiàn)實生活中找到對應實例，因此這種案例式教學很適合引入課堂教學，相比傳統(tǒng)教學模式，學生可以很深刻的記憶和理解所學課堂知識。

（二）豐富教學手段，推進新媒體教學

本課程的特點是要對各種變換電路的工作原理及工作波形進行反復研究，所以純板書式的教學模式在畫各種復雜電路及波形上浪費很多時間[4]。因此，教學形式要堅持多樣化原則，積極推進新媒體的使用。錄制微課視頻對一些重點和難點內(nèi)容進行講解，如三相橋式整流電路，應使用新媒體對其在不同控制條件或負載變化時各時間段內(nèi)的波形逐步說明，這樣學生可以很直觀的理解電路工作原理和波形。而且這個過程可以在課堂前預習，實現(xiàn)“翻轉(zhuǎn)課堂”，即學生通過教學視頻提前自主學習，課堂上師生共同討論、深化所學內(nèi)容。當然課后學生也可以反復觀看微課視頻，進一步加深理解，從而打破了課堂內(nèi)外的界限，便于調(diào)動學生學習的自主性。

（三）引入計算機仿真技術(shù)

計算機仿真技術(shù)是理論聯(lián)系實際的接口，將其引入電力電子技術(shù)課堂教學可以科學直觀的對課程內(nèi)容進行驗證，是針對應用型本科學生一種較好的教學方法。常見的仿真軟件如Matlab/Simulink、Multisim等可以滿足搭建電力電子仿真模型，驗證所學內(nèi)容的要求。通過課堂上將部分知識進行計算機仿真驗證，可以培養(yǎng)學生主動思考的能力，提高學生學習課程的興趣，加深對知識的理解，有利于課堂教學的自主延伸。同時，引入計算機仿真技術(shù)還有助于多門課程知識點的交叉，拓寬分析和解決問題的思路，有利于學科間的融會貫通。

三、實踐教學改革

實驗教學對于培養(yǎng)應用型人才實踐能力至關(guān)重要。實驗教學可以分為驗證性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗等幾個層次[5]。因此，在實驗教學中要采取多層次、立體化教學模式和評價體系，培養(yǎng)學生工程實踐和創(chuàng)新設(shè)計能力。

（一）精選實驗項目，優(yōu)化考核方式

在實驗室建設(shè)方面，鄂爾多斯應用技術(shù)學院一直以來都很重視。在學院支持下，信息工程系電力電子實驗室配備了12臺天煌DJDK-2型電力電子技術(shù)及電機控制實驗裝置，并給每臺實驗裝置配備了先進的示波器、萬用表等測量儀器，保證了學生動手實踐的條件。在此實驗平臺上選擇了具有代表性的4個課內(nèi)實驗——單相橋式半控整流電路、三相半波有源逆變電路、BUCK電路、單相交流調(diào)壓電路，完成驗證性實驗環(huán)節(jié)的教學設(shè)計。

優(yōu)化實驗考核方式，注重學生實踐能力的考核。每次實驗成績按6：4比例由實驗操作成績和實驗報告成績構(gòu)成，實驗最終成績由每次實驗成績平均得出。實驗操作考查的內(nèi)容包括接線質(zhì)量、實驗效果、即時提問和操作情況等。這樣的考核方式重點考核學生實驗水平和動手能力，減少了學生不注重實驗過程而只注重實驗報告的問題，旨在提高學生的實踐和創(chuàng)新能力。

（二）強化科技創(chuàng)新，鼓勵參與科研項目

為進一步理解和鞏固所學知識，發(fā)揮主觀能動性，提倡學生自主設(shè)計、自行實驗、自我總結(jié)，我系在學期末設(shè)置了為期一周的綜合設(shè)計。學生可根據(jù)自己的興趣在電力電子及其相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)確定設(shè)計題目，實驗室面向?qū)W生全面開放，為其開發(fā)和設(shè)計提供實驗環(huán)境。同時，為增強學生參加科技創(chuàng)新活動的熱情，系里每學年都會舉辦一次電子產(chǎn)品設(shè)計大賽，并專門設(shè)置了學分獎勵。

借助學校鼓勵學生科技創(chuàng)新實踐的一系列政策，系部積極鼓勵學生申請與電力電子技術(shù)相關(guān)的創(chuàng)新實踐項目。通過這些科研項目的實踐，驗證了課堂教學內(nèi)容，加深了學生對涉及知識的理解和認識，擴展了所學知識寬度，提升了學生自學和應用能力[4]。

我院2014級自動化專業(yè)的學生申請了《基于BLDCM的數(shù)字式電動舵機系統(tǒng)的研制》這一自治區(qū)級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，核心內(nèi)容就是電力電子中的三相逆變橋電路的控制。因此，項目是隨著課程同步進行的，提高了學生學習本課程的興趣和實踐能力，設(shè)計實物圖如圖1所示。

通過這些內(nèi)容和活動的實施，完成設(shè)計性實驗環(huán)節(jié)的教學設(shè)計。

（三）開展校企合作，提倡學以致用

開展校企合作教學可以增強學生工程意識，激發(fā)學生學習熱情，提升學生綜合實踐能力。在課程學習期間，組織學生參觀教學實踐單位的電力自動化設(shè)備和流水生產(chǎn)線，在工程實際中的認識和學習電力電子技術(shù)在電氣控制領(lǐng)域中的地位和作用，重點理解課堂中電力電子技術(shù)的理論知識如何應用到實際產(chǎn)品中，并對可能存在的生產(chǎn)缺陷進行完善和修正，達到學以致用的目的，實現(xiàn)綜合實驗環(huán)節(jié)的教學設(shè)計。

四、結(jié)束語

為適應應用型本科院校的培養(yǎng)目標和教學要求，從學院的實際條件出發(fā)，以電力電子技術(shù)這門工程性較強的課程為對象，從理論和實踐兩方面對課程教學進行了改革。經(jīng)試驗，提高了學生在學習本課程的積極性，改善了教學質(zhì)量，尤其是在提高學生創(chuàng)新精神和實踐能力方面取得了良好的效果。當然，為更好地培養(yǎng)可以滿足科技發(fā)展需求的高級應用型人才，“電力電子技術(shù)”課程教學也需要不斷的改革和探索。

參考文獻：

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