《电力电子技术》研究性课堂教学与项目案例教学相结合的初步探索

江培蕾，田红霞，孙茂松

摘要：研究性教学和案例驱动教学能很好地为培养大学生的创新思维和创新能力服务，提高学生的学习兴趣和积极性。《电力电子技术》课程在电气工程及其自动化还有与其相近专业中具有重要地位。本文介绍了在该课程中引入研究性和案例教学相结合的初步探索，以具体案例说明教学过程的实践过程。

关键词：研究性教学；案例式教学；兴趣；积极性

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0233-02

1998年，美国博耶研究型大学本科生教育委员会报告“重建本科教育：美国研究型大学发展蓝图”中提出：教学应与研究相结合，学生的学习应基于研究，建立以研究为基础的教学模式。2005年，国家教育部《关于进一步加强高等本科教学工作的若干意见》中明确提出：“要积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”。2010年教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”，其主要目标是培养一大批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才，促进工程教育改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量[1]。在此背景下，必须对现有的课堂教学模式进行改革。本文主要探讨将研究性教学与案例教学相结合引入到针对独立课程《电力电子技术》中的初步尝试。

一、研究性教学和案例教学结合的可行性

所谓研究性教学是指以解决问题的方式组织教学过程。而案例教学是要求教师根据工程实际，加以分析汇总，改编加工成教学案例，通过多媒体等教学手段对生产现场的实际情况进行模拟再现，并组织学生分析和讨论相关问题，提出解决方案的一种教学方法。将两种教学方式结合起来，就是将工程实际转化为课程的课题、问题。引导学生在自主体验生产过程通过师生互动，对提出的问题通过提出解决方案、质疑方案、修改方案的方式解决问题，并在这一过程中，将相关的知识点深刻理解和熟练掌握。

二、教学的实施过程

本文主要探讨将研究性教学与案例教学相结合引入到《电力电子技术》中的初步尝试。《电力电子技术》课程是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业的基础课。课程的教学过程初步探索由确定项目任务、制定方案、课堂讨论、教学评价四个环节组成。项目在结合生产实际的基础上针对某个教学内容而设计的。下面以“单周期控制电机启动”项目为例。

1.确定项目任务。确定项目任务：设计单周期控制电机启动控制电路。项目中涉及到的课程知识包括：电力电子器件（IGBT）、调压电路及IGBT驱动电路。因此在学习本课程相关知识时，结合项目相关知识点提出问题：如在介绍电力电子器件IGBT时，可以提出如何IGBT判断的极性及好坏的问题，让学生带着问题学习，有利于提高学生的学习兴趣。并在进行项目之前，掌握相关的知识点。在进行项目过程中，温习前续课程的知识，如电工电子知识（识别常用元器件并能借助仪器仪表对这些元器件进行好坏判别、性能参数检测等），电机启动中串电阻启动知识。这样可以在学习电力电子技术的同时，将自动化的一些相关学科知识整合在一起。

2.制定方案。由学生自由组合组成5～6人的学习小组。这些学习小组在教师的引导下，通过网络、图书馆等资源查找资料，结合所学课本知识提出各自设计方案。设计方案包括电路图绘制、器件型号及参数的选择等。

学生设计方案及单周期控制部分电路图分别如如图1、图2所示。

？摇？摇3.课堂讨论。各学习小组提出设计方案后，组织课堂讨论，主要采用学生讨论为主，教师引导为辅的方法。可以讨论设计的具体问题，如讨论时对于开关器件选择的问题，有的同学采用晶闸管，有的同学选择IGBT，在指导的时候，应该让学生知道两种器件都可以实现单周期控制，但是晶闸管由于是半控型器件，在其关断过程中要给它增加辅助关断电路，因此控制电路较全控型器件IGBT来说更为复杂。也可对各小组的设计方案进行比较，让学生在讨论的过程中取长补短，改善设计方案。在此过程中提高了学生参与的主动性，激发了学生的学习兴趣。

4.教学评价。没有评价的教学活动是没有生命力的。教学评价分为学生设计方案陈述、教师总结、给出设计分数等三个环节。首先，学生自己讲解设计方案；其次，由教师指出设计中存在的问题和改进的方法；最后根据学生的设计方案及陈述给出适当的分数，以此来激励学生。在进行上述评价过程中，可以使学生总结设计中的经验和教训，找到理论学习的不足，促进学生更好地学习理论知识，更好地将理论与实践相结合；同时教师也可在学生的设计方案中查找教学中不足，在今后的教学中进行适当的调节和改进。

三、总结

通过项目教学法的初步探索，发现可以较好地激发学生的学习兴趣，增进对项目设计相关知识点的理解和掌握，而且可以将分散的知识点整合起来，建立对《电力电子技术》课程的总体认识。在以后的教学中，应该探索更多的项目与课程学习相结合，并且根据学生的实际水平，调整项目的难易程度。防止难度过大打击学生的学习信心，影响学生的学习兴趣。教师的指导要适时、有效，但要防止越俎代庖，影响学生自主学习的能力。

参考文献：

[1]吕宏丽，孙茂松.《电机与电力拖动基础》研究性课堂教学的初步探索[J].教育教学论坛，2013，（15）.

[2]博耶研究型大学本科生教育委员会.重建本科生教育：美国研究型大学发展蓝图[J].教学参考资料，2000，（19）.

[3]夏志华，彭咏龙.项目驱动式教学法在《电力电子技术》课程中的应用[J].职业时空，2009，（10）.

[4]刘婉华，罗朝猛.聚焦研究性学习：从理论到实践[M].广州：中山大学出版社，2002.

[5]曲继方.研究性教学背景下教学方案创新设计[J].教学研究，2011，（3）.

作者简介：江培蕾（1980-），女，北京通州人，讲师，工程硕士，研究方向：电力电子与现代传动；田红霞（1976-），女，河北藁城人，讲师，硕士，研究方向：电力传动及控制；孙茂松（1957-），男，河北唐山市人，本科，高级实验师。endprint

摘要：研究性教学和案例驱动教学能很好地为培养大学生的创新思维和创新能力服务，提高学生的学习兴趣和积极性。《电力电子技术》课程在电气工程及其自动化还有与其相近专业中具有重要地位。本文介绍了在该课程中引入研究性和案例教学相结合的初步探索，以具体案例说明教学过程的实践过程。

关键词：研究性教学；案例式教学；兴趣；积极性

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0233-02

1998年，美国博耶研究型大学本科生教育委员会报告“重建本科教育：美国研究型大学发展蓝图”中提出：教学应与研究相结合，学生的学习应基于研究，建立以研究为基础的教学模式。2005年，国家教育部《关于进一步加强高等本科教学工作的若干意见》中明确提出：“要积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”。2010年教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”，其主要目标是培养一大批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才，促进工程教育改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量[1]。在此背景下，必须对现有的课堂教学模式进行改革。本文主要探讨将研究性教学与案例教学相结合引入到针对独立课程《电力电子技术》中的初步尝试。

一、研究性教学和案例教学结合的可行性

所谓研究性教学是指以解决问题的方式组织教学过程。而案例教学是要求教师根据工程实际，加以分析汇总，改编加工成教学案例，通过多媒体等教学手段对生产现场的实际情况进行模拟再现，并组织学生分析和讨论相关问题，提出解决方案的一种教学方法。将两种教学方式结合起来，就是将工程实际转化为课程的课题、问题。引导学生在自主体验生产过程通过师生互动，对提出的问题通过提出解决方案、质疑方案、修改方案的方式解决问题，并在这一过程中，将相关的知识点深刻理解和熟练掌握。

二、教学的实施过程

本文主要探讨将研究性教学与案例教学相结合引入到《电力电子技术》中的初步尝试。《电力电子技术》课程是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业的基础课。课程的教学过程初步探索由确定项目任务、制定方案、课堂讨论、教学评价四个环节组成。项目在结合生产实际的基础上针对某个教学内容而设计的。下面以“单周期控制电机启动”项目为例。

1.确定项目任务。确定项目任务：设计单周期控制电机启动控制电路。项目中涉及到的课程知识包括：电力电子器件（IGBT）、调压电路及IGBT驱动电路。因此在学习本课程相关知识时，结合项目相关知识点提出问题：如在介绍电力电子器件IGBT时，可以提出如何IGBT判断的极性及好坏的问题，让学生带着问题学习，有利于提高学生的学习兴趣。并在进行项目之前，掌握相关的知识点。在进行项目过程中，温习前续课程的知识，如电工电子知识（识别常用元器件并能借助仪器仪表对这些元器件进行好坏判别、性能参数检测等），电机启动中串电阻启动知识。这样可以在学习电力电子技术的同时，将自动化的一些相关学科知识整合在一起。

2.制定方案。由学生自由组合组成5～6人的学习小组。这些学习小组在教师的引导下，通过网络、图书馆等资源查找资料，结合所学课本知识提出各自设计方案。设计方案包括电路图绘制、器件型号及参数的选择等。

学生设计方案及单周期控制部分电路图分别如如图1、图2所示。

？摇？摇3.课堂讨论。各学习小组提出设计方案后，组织课堂讨论，主要采用学生讨论为主，教师引导为辅的方法。可以讨论设计的具体问题，如讨论时对于开关器件选择的问题，有的同学采用晶闸管，有的同学选择IGBT，在指导的时候，应该让学生知道两种器件都可以实现单周期控制，但是晶闸管由于是半控型器件，在其关断过程中要给它增加辅助关断电路，因此控制电路较全控型器件IGBT来说更为复杂。也可对各小组的设计方案进行比较，让学生在讨论的过程中取长补短，改善设计方案。在此过程中提高了学生参与的主动性，激发了学生的学习兴趣。

4.教学评价。没有评价的教学活动是没有生命力的。教学评价分为学生设计方案陈述、教师总结、给出设计分数等三个环节。首先，学生自己讲解设计方案；其次，由教师指出设计中存在的问题和改进的方法；最后根据学生的设计方案及陈述给出适当的分数，以此来激励学生。在进行上述评价过程中，可以使学生总结设计中的经验和教训，找到理论学习的不足，促进学生更好地学习理论知识，更好地将理论与实践相结合；同时教师也可在学生的设计方案中查找教学中不足，在今后的教学中进行适当的调节和改进。

三、总结

通过项目教学法的初步探索，发现可以较好地激发学生的学习兴趣，增进对项目设计相关知识点的理解和掌握，而且可以将分散的知识点整合起来，建立对《电力电子技术》课程的总体认识。在以后的教学中，应该探索更多的项目与课程学习相结合，并且根据学生的实际水平，调整项目的难易程度。防止难度过大打击学生的学习信心，影响学生的学习兴趣。教师的指导要适时、有效，但要防止越俎代庖，影响学生自主学习的能力。

参考文献：

[1]吕宏丽，孙茂松.《电机与电力拖动基础》研究性课堂教学的初步探索[J].教育教学论坛，2013，（15）.

[2]博耶研究型大学本科生教育委员会.重建本科生教育：美国研究型大学发展蓝图[J].教学参考资料，2000，（19）.

[3]夏志华，彭咏龙.项目驱动式教学法在《电力电子技术》课程中的应用[J].职业时空，2009，（10）.

[4]刘婉华，罗朝猛.聚焦研究性学习：从理论到实践[M].广州：中山大学出版社，2002.

[5]曲继方.研究性教学背景下教学方案创新设计[J].教学研究，2011，（3）.

作者简介：江培蕾（1980-），女，北京通州人，讲师，工程硕士，研究方向：电力电子与现代传动；田红霞（1976-），女，河北藁城人，讲师，硕士，研究方向：电力传动及控制；孙茂松（1957-），男，河北唐山市人，本科，高级实验师。endprint

摘要：研究性教学和案例驱动教学能很好地为培养大学生的创新思维和创新能力服务，提高学生的学习兴趣和积极性。《电力电子技术》课程在电气工程及其自动化还有与其相近专业中具有重要地位。本文介绍了在该课程中引入研究性和案例教学相结合的初步探索，以具体案例说明教学过程的实践过程。

关键词：研究性教学；案例式教学；兴趣；积极性

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0233-02

1998年，美国博耶研究型大学本科生教育委员会报告“重建本科教育：美国研究型大学发展蓝图”中提出：教学应与研究相结合，学生的学习应基于研究，建立以研究为基础的教学模式。2005年，国家教育部《关于进一步加强高等本科教学工作的若干意见》中明确提出：“要积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”。2010年教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”，其主要目标是培养一大批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才，促进工程教育改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量[1]。在此背景下，必须对现有的课堂教学模式进行改革。本文主要探讨将研究性教学与案例教学相结合引入到针对独立课程《电力电子技术》中的初步尝试。

一、研究性教学和案例教学结合的可行性

所谓研究性教学是指以解决问题的方式组织教学过程。而案例教学是要求教师根据工程实际，加以分析汇总，改编加工成教学案例，通过多媒体等教学手段对生产现场的实际情况进行模拟再现，并组织学生分析和讨论相关问题，提出解决方案的一种教学方法。将两种教学方式结合起来，就是将工程实际转化为课程的课题、问题。引导学生在自主体验生产过程通过师生互动，对提出的问题通过提出解决方案、质疑方案、修改方案的方式解决问题，并在这一过程中，将相关的知识点深刻理解和熟练掌握。

二、教学的实施过程

本文主要探讨将研究性教学与案例教学相结合引入到《电力电子技术》中的初步尝试。《电力电子技术》课程是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业的基础课。课程的教学过程初步探索由确定项目任务、制定方案、课堂讨论、教学评价四个环节组成。项目在结合生产实际的基础上针对某个教学内容而设计的。下面以“单周期控制电机启动”项目为例。

1.确定项目任务。确定项目任务：设计单周期控制电机启动控制电路。项目中涉及到的课程知识包括：电力电子器件（IGBT）、调压电路及IGBT驱动电路。因此在学习本课程相关知识时，结合项目相关知识点提出问题：如在介绍电力电子器件IGBT时，可以提出如何IGBT判断的极性及好坏的问题，让学生带着问题学习，有利于提高学生的学习兴趣。并在进行项目之前，掌握相关的知识点。在进行项目过程中，温习前续课程的知识，如电工电子知识（识别常用元器件并能借助仪器仪表对这些元器件进行好坏判别、性能参数检测等），电机启动中串电阻启动知识。这样可以在学习电力电子技术的同时，将自动化的一些相关学科知识整合在一起。

2.制定方案。由学生自由组合组成5～6人的学习小组。这些学习小组在教师的引导下，通过网络、图书馆等资源查找资料，结合所学课本知识提出各自设计方案。设计方案包括电路图绘制、器件型号及参数的选择等。

学生设计方案及单周期控制部分电路图分别如如图1、图2所示。

？摇？摇3.课堂讨论。各学习小组提出设计方案后，组织课堂讨论，主要采用学生讨论为主，教师引导为辅的方法。可以讨论设计的具体问题，如讨论时对于开关器件选择的问题，有的同学采用晶闸管，有的同学选择IGBT，在指导的时候，应该让学生知道两种器件都可以实现单周期控制，但是晶闸管由于是半控型器件，在其关断过程中要给它增加辅助关断电路，因此控制电路较全控型器件IGBT来说更为复杂。也可对各小组的设计方案进行比较，让学生在讨论的过程中取长补短，改善设计方案。在此过程中提高了学生参与的主动性，激发了学生的学习兴趣。

4.教学评价。没有评价的教学活动是没有生命力的。教学评价分为学生设计方案陈述、教师总结、给出设计分数等三个环节。首先，学生自己讲解设计方案；其次，由教师指出设计中存在的问题和改进的方法；最后根据学生的设计方案及陈述给出适当的分数，以此来激励学生。在进行上述评价过程中，可以使学生总结设计中的经验和教训，找到理论学习的不足，促进学生更好地学习理论知识，更好地将理论与实践相结合；同时教师也可在学生的设计方案中查找教学中不足，在今后的教学中进行适当的调节和改进。

三、总结

通过项目教学法的初步探索，发现可以较好地激发学生的学习兴趣，增进对项目设计相关知识点的理解和掌握，而且可以将分散的知识点整合起来，建立对《电力电子技术》课程的总体认识。在以后的教学中，应该探索更多的项目与课程学习相结合，并且根据学生的实际水平，调整项目的难易程度。防止难度过大打击学生的学习信心，影响学生的学习兴趣。教师的指导要适时、有效，但要防止越俎代庖，影响学生自主学习的能力。

参考文献：

[1]吕宏丽，孙茂松.《电机与电力拖动基础》研究性课堂教学的初步探索[J].教育教学论坛，2013，（15）.

[2]博耶研究型大学本科生教育委员会.重建本科生教育：美国研究型大学发展蓝图[J].教学参考资料，2000，（19）.

[3]夏志华，彭咏龙.项目驱动式教学法在《电力电子技术》课程中的应用[J].职业时空，2009，（10）.

[4]刘婉华，罗朝猛.聚焦研究性学习：从理论到实践[M].广州：中山大学出版社，2002.

[5]曲继方.研究性教学背景下教学方案创新设计[J].教学研究，2011，（3）.

作者简介：江培蕾（1980-），女，北京通州人，讲师，工程硕士，研究方向：电力电子与现代传动；田红霞（1976-），女，河北藁城人，讲师，硕士，研究方向：电力传动及控制；孙茂松（1957-），男，河北唐山市人，本科，高级实验师。endprint