以项目化教学推进“电力电子技术”课程改革*

李金彦

（宁夏工商职业技术学院，宁夏 银川 750021）

以项目化教学推进“电力电子技术”课程改革*

李金彦

（宁夏工商职业技术学院，宁夏 银川 750021）

针对“电力电子技术”课程教学中存在过于强调理论知识的学习，缺乏工程应用能力培养等问题，本文提出课程的教学、考核改革方案——采用项目化组织教学，对具体任务进行分析、论证、实施、总结，实现真正的项目化训练，培养学生的动手能力和工程素质，可以为电气化专业的实践教学提供借鉴。

电力电子技术；教学改革；项目化训练；工程素质

一、现代工业对应用型人才的要求及现行教学模式的不足

随着我国工业现代化技术水平的不断提高 ，企业对技术人才的要求也越来越高。处于生产一线技术人员不仅要掌握一定的专业理论知识，更重要的是能够参加生产运行及基层管理，这就要求培养一批懂技术、善管理，会经营的高级应用型人才。这类人才首要的能力就是工程能力，而工程能力的培养，既包括知识技能、创新意识及团队精神等内在素质，也包括技术人员分析问题、解决问题的外在执行力，二者相辅相成，这是应用型人才培养的重要指标[1]。高等院校作为培养和造就现代工业高素质合格工程师的主渠道和主阵地，需要改革人才培养模式，改革课程教学模式，力争培养适合现代企业要求的高素质技能人才。

“电力电子技术”课程是机电类、电气类和信息类专业群的一门核心课程[2]，包含电力、电子、控制等学科知识，知识集成度高，对于各种电力电子元件及其构成的变流电路都有所涉及，是一门软硬件技术结合紧密、理论性与实践性都很强的课程，在应用型人才培养的课程体系中处于十分重要的地位[3]。但是随着电力电子技术飞速发展，新技术、新器件层出不穷，社会对高素质技能人才要求的不断提高，传统的教学模式已不适应于当前应用型人才的培养要求，主要表现在以下几个方面：

（一）课程结构不够完善，课程设置的适应性不尽合理

理论课和实践课是电气自动化专业课程结构中最为重要的课程类型，并且这两类课程是相互补充相互促进的，为技能型人才培养所服务。但是目前两种类型的课程设置未能形成合力，导致学生的知识能力和动手能力没有有机统一，学生只掌握了理论知识，但是动手能力不强，工程素质不高。另外，在课程设置的过程当中，应该进行大量的市场调研，分析行业的特点及企业的用人需求，进而确定合理的课程结构和课程设置，培养与用人单位需求相一致的人才，以适应市场需求。

（二）课程教学与生产实际结合不够紧密

课程设计是工科学生学习专业知识的重要环节，也是加深对专业知识理解的重要途径，所以实训项目必不可少。但是目前“电力电子技术”课程的实训主要集中在理论分析、电路原理图设计、电路板焊接等基本操作，与实际生产相距甚远。比如生产实际中可能遇到的重要问题如故障排查、系统优化、抗干扰、性价比等很少涉及。

（三）对学生实践能力与创新精神的培养不足

对工科学生来讲，不仅要有扎实的理论知识，还要有较强的专业素质，而专业素质最重要的就是要具有实践能力与创新精神[4]。“电力电子技术”涉及电力、电子和控制三大边缘学科知识[5]，理论性和实践性都很强，是培养学生专业素质的优质载体。但是由于现行教学模式的僵化，对学生的教学多停留在理论知识的大量灌输，实训课程也多是验证性的实验，学生在做实验时往往省略了文献资料查阅、设计方案论证、任务分解及答辩等诸多步骤，缺乏真正自己动手从构思、论证、可行性分析、试验方案的确定、实验结果的仿真到实验结果的分析等专业化的实践训练，这就大大制约了学生的工程实践能力和创新精神。

（四）现行的课程考核体系也不尽完善，需要改革

目前的考核模式不够全面，考核过于依赖试卷，缺乏对学生实际工程能力的考核。因此，为促进学生实际动手能力培养和工程素质的提高，“电力电子技术”课程考核体系的改革也十分必要。

二、“电力电子技术”课程体系的改革

针对“电力电子技术”课程存在的问题，课程改革主要做了以下几个方面的工作。

（一）构建项目化教学模式

本课程的应用性很强，为了突出其应用特色，强化实践环节，增强学生技能培养，我们采用项目教学法，以项目为载体，将知识、技能、考核融入典型的工程项目中，从而传授知识、技能。在项目实施过程中打破传统的理论教学与实践教学相分离的教学模式，将“电力电子技术”课程规划为基础知识的掌握、基本技能的训练及综合能力的提高三个层次，采用项目化教学模式组织理论与实践教学。根据现有的高职人才培养方案对课程进行优化，精心挑选了电力电子器件基础知识、电力电子器件驱动与保护、可控整流电路、直流斩波变换电路、逆变电路、交流-交流变流电路和MOSFE单相桥式无源逆变电路设计（纯电阻负载）七个非常贴近实际的工程项目，并编写每个项目的课程教案。其中，前两个项目主要是基本知识的掌握，属于基本层次，第三到第六个项目主要是基本技能的训练，最后一个项目是综合能力的提升。

课程教学按照工程项目开发的模式，即“项目提出→模块分解→任务完成→项目总结”的流程进行。如“可控整流电路”项目是让学生掌握如何将交流电能转变为直流电能并供给直流用电设备的知识及方法，将其划分为“单相桥式可控整流电路”、“三相半波可控整流电路”、“三相桥式可控整流电路”、“有源逆变电路 ”等几个主要任务，每一个任务就是一个或几个项目知识体系的具体体现。教师通过课堂讲授，让学生明确要完成的几个具体任务，学生分组，每组3—4个人来完成具体任务。在每个任务的实施过程中，教师还有意识地通过实验思考题的形式引导学生进一步探索。如“有源逆变”电路中，除掌握谐波和功率因素的计算方法外，还需要思考对各种整流电路产生谐波的情况，做出定性分析，从而对电路做出具体的优化。这样就可以提高学生对专业知识的理解，并培养学生的探索精神。

（二）以实战形式开展项目化训练

为更贴近生产实际，对课程的实训模拟实际工业生产，进行项目化训练。项目化训练的第一个内容就是实训课题的工艺路线编制，包括设计方案的选择、框图设计、原理设计、部件设计、 对比分析、软件编程及调试、系统测试、系统仿真、拟达到的技术指标和拟解决的关键问题等。在实施过程前，由参与开发的学生来现身讲解该控制技术的原理、典型应用电路和集成芯片、方案的优缺点，并最终确定设计方案。在实施过程中，根据课题工作量的大小、学生能力的高低和学生各自的兴趣爱好，分组进行系统设计。分组的原则是既能发挥不同学生的能力优势，又有利于锻炼学生的团结协作及产品竞争意识。课程设计强调系统的整合优化及实践能力的培养，如原理图设计、系统调试、故障排查、性能优化等，使其更贴近工程实践的开发过程。在课程开发设计后，由各小组同学根据自己完成情况陈述自己的实验结果和在实验中收获的心得体会，与其他小组成员分享，以共同提高。整个课程设计过程给予学生充分的自主学习与实践探索的机会，从而最大限度地调动学生的学习积极性，教师主要起到启发、把关和解决一些棘手问题的作用。对学生解决不了的难题，教师提出自己的观点和看法，必要时指导学生进行软硬件调试，观察实验现象，从而引导学生向正确的方向发展。

（三）提交实训报告及验收答辩

在课程的项目化训练后，要进行实训报告的撰写。实训报告是一份严肃的科技文献，是对项目实施过程的结论性文件，是科技创作不可缺少的环节，必须高度重视[6]。实训报告的设计要符合一般科技文献的规范，应包括课题的任务、设计方案、设计内容、设计原理、系统调试及结果分析。在此过程中，要详细说明每一个环节的具体内容，并附上完整的硬件原理图、元器件清单表、程序清单及实物照片，成为一份有价值的技术文档。报告言之有物、条理清晰、结构合理、描述完整，杜绝缺乏实质内容的假大空形式。

在实训报告完成后，要进行答辩和验收。答辩是挑选一两个具有代表性的问题，对小组进行提问，以进一步考查学生对实训的掌握程度。验收是结合实训操作过程，对实训报告做出评定，并对实训提出进一步合理建议和改进意见，以期达到对实训的更进一步掌握。验收答辩促进学生对系统设计相关原理进行更深入地理解并总结反思，从而从考核层面督促学生更好地学习。

（四）考核方式的改革

考核方式改革是课程改革的重要方面。以往的课程考核形式相对单一，采用一张试卷和数份实训报告，以理论考卷和实训报告按照一定比例来考核，不能全面地考核学生的理论水平、动手能力和工程素质。本次考核改革的重要理念就是重视理论知识的考核，但同时注重动手能力和工程素质的考核。考核的内容主要是“平时成绩+笔试成绩+实训成绩”，其中平时成绩10%，笔试成绩占 50%，实训成绩占40%。平时成绩不但包括考勤、提问、作业，还包括教师评价、自我评价和小组评价，综合形成平时成绩。笔试成绩以考卷实际得分为准。实训成绩主要包括文献查阅、设计方案论证及课程设计报告等部分，重点考核学生对“电力电子技术”课程的设计能力和解决一般工程问题的能力，包括软硬件设计、编程及仿真、实验仪器设备的使用熟练程度、系统的查错与纠正等多方面的实践能力。在此过程中，还要考察学生的工程素质，包括学习的主动性、团队合作精神、对一般科技文章的撰写能力和表达能力以及安全意识、质量意识和成本意识等，综合形成实训成绩。通过以上考核，可以达到促进学生创新思维和提高学生应用能力的目的。

“电力电子技术”课程通过引入项目化教学，巧妙地将课堂理论知识同实践结合起来，并以项目需求为牵引，成功地突破了理论与实践之间的界限，它将“电力电子技术”这门课程的理论讲授、实践操作、社会生产等有效地融合起来。教学的过程中实现了理论同实践相互渗透，动手能力与工程素质的综合培养，符合培养具有创新能力应用型人才的目标要求，可以为电气自动化专业的实践教学提供借鉴。

[1]许春雨.“电力电子技术”课程的教学与实践[J]. 电气电子教学学报，2010，32（S1）：55-56.

[2]陈丽茹.“电力电子技术””课程教学探究[J].中国电力教育，2011（5）：67-68.

[3]段晓燕.工学“电力电子技术”实践教学案例分析[J]. 实验科学与技术，2011（1）：22-23.

[4]王春玲，赵立岭.电子类专业课程教学中融入创新元素的探讨[J].榆林学院学报，2009 （6）：30-31.

[5]陈新.“电力电子技术”课程的教学探讨 [J]. 电气电子教学学报，2009，31（3）：21-22.

[6]李鹏飞，李正中，邬 红，刘显荣.工程案例在“电力电子技术”课堂教学中的应用探讨[J].中国电力教育，2011（25）：28-29.

宁夏工商职业技术学院教改项目“高职电类专业《电力电子技术应用》课程教学改革”（GS2012-38）阶段性成果。

2015-03-10

李金彦，男（汉族），宁夏工商职业技术学院教师，硕士研究生，研究方向：高等职业教育。