面向应用型人才培养的“电力电子技术”课程改革探讨

陈国平 南余荣 闫翠萍

摘要：本文针对电气工程类应用型人才培养中存在的问题，以电力电子技术课程为试点，提出了一些相应措施：注重工程实例教学，改革课程教学模式和方法，引入仿真软件，发挥教师的引导作用，建立电力电子技术学生实训平台，做到理论联系实际，激发学生的学习兴趣，以培养高素质、实践能力强的电气工程类应用型人才。

关键词：电力电子技术；教学模式；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）40-0102-02

一、电气工程类应用型人才培养目前存在的问题

电气工程及其自动化学科作为工科的重要支撑学科，其培养的高素质应用型人才应该能够承担转化应用、工业实际生产的任务。随着我国经济的快速发展，传统电工制造业、新兴信息产业等行业都需要大批符合企业要求、动手能力强、专业素质好的电气工程类应用型人才。高校电气工程及其自动化学科的培养，应使学生达到“厚基础、宽口径、重应用”的培养目标，这是应用型本科电气工程类人才培养的关键。而电力电子技术作为电气工程类学科的一门重要必修课程，对于培养电气工程类应用型人才综合应用知识、实践动手能力有很重要的作用。近年来，电力电子技术在电力系统、新能源发电、家用电器、交通运输等领域得到广泛应用，本课程在电气工程类应用型人才培养中的重要性也日益凸显。

但是在国内电气工程类专业课程教学模式一般都是传递—接受模式，教学方法单一，缺乏实物演示教学环节，很大程度上挫伤了学生的学习兴趣，导致学生学习效果不佳、动手能力差。这对于像电力电子技术此类实践性很强的课程来说，已经难以满足应用型人才的培养需要。同时，在教学过程中过分强调理论知识的重要性，导致理论与实践脱节，不能对所学的知识灵活运用，难以创新，无法用于实际。教学过程中过多的强调专业知识的传授，缺少科学思维和方法的引导和训练，眼界的狭小和思维方式的呆板，也使得学生难以创新。这样的教学模式难以满足电气工程类应用型人才熟练综合应用知识、实践能力强的要求。

由于在电力电子技术课程教学中也存在上述此类共性问题，因此迫切需要对课程的教学模式进行相应的改革和完善。深化工程实践教学改革，培养学生的工程素养，增强学生的动手实践能力、理论与实践相结合的能力及创新能力。

二、针对课程教学模式、方法的改革

近年来，随着技术的进步发展，本课程教材的内容篇幅都有一定的增加，但是课程的教学课时却反而有所减少。要使学生在有限的时间内掌握本课程的基础知识和基本技能，以满足培养应用型人才的需要，课程教学模式和教学方式方法需要一定的改革。

（一）实用性工程实例教学

电力电子技术的教学内容应该注重工程实际应用，可在阐述相关基础理论后，通过工程实例的讲解，以工程实用背景激发学生的学习兴趣，结合工程实践与探究环节，加深学生对理论知识的深层次理解，使学生将各门专业课知识系统化、结构化，新旧知识融会贯通。与此同时也培养了学生创新能力和自我探究的自主学习能力。

以国家“十一五”规划教材《电力电子技术》为例，例如在讲解绪论时，可以结合学生比较感兴趣的电力电子技术在汽车上的应用，具体如汽车各类照明、指示灯、雨刷、电动窗的电力驱动等，结合日常生活中常见电力电子技术应用，如变频空调、变频冰箱、护眼台灯等。对于整流电路，可通过常见的手机充电电源为例讨论，拓展到单相半波、桥式整流电路。对于逆变电路，可以用车载逆变器作为工程实例来进行讲解。在此教学过程中，利用工程实例提出问题，运用电力电子技术相关基础理论解决问题，学生学习兴趣增加，使抽象理论和工程实际运用相结合，理解更加透彻。

（二）课程教学方法和教学模式的改革

1.在电力电子技术教学实践中，可以适当根据授课内容的不同，具体结合传统传递—接受式与现代启发与探究式、翻转课堂式教学有机结合，同时增加工程实践与探究环节，加深学生对理论知识的深层次理解。例如在讲解基础理论时，应在学生充分预习的基础上采用传统教学方法，同时采用现代启发和探究式教学模式讲解实用性强的工程实例。对于逆变电路等比较复杂的电路，则可以采取翻转课堂式教学模式，学生讨论讲解，授课教师发挥指导作用。

2.采用多种教学手段。教学时，对于部分章节可采取板书结合Flash动画的方式。适当的板书可以使学生加深对内容的理解程度，也可以起到控制课堂节奏的作用。例如讲解驱动电路时，仅用PPT难以达到良好效果，学生也不易理解，利用板书逐层递进地绘制并讲解，强调重点以及逻辑推理。利用PPT对知识点进行描述或辅助性解释，从而有利于学生接受。

3.引入教学仿真软件。MATLAB软件比传统的高级语言更容易学习和掌握，通过SIMULINK组件和SIMPOWER工具箱，可以很容易地提取元器件，将各种器件连接成完整系统，对电路进行仿真。电力电子电路的分析、设计、调试都能通过MATLAB数字仿真软件实现，仿真软件能够直观地观察实验结果和实验过程，能够激发学生的学习兴趣。

通过软件仿真，整个电路的运行过程学生可以清楚地观察，对各个元件和节点的波形能够透彻理解，也能很方便地修改器件的仿真参数，观察电路的不同工作情况，动态显示分析波形。利用仿真软件能够加深学生对电力电子技术基础知识的理解，调动学生的学习积极性。

（三）建设实训平台培养学生实践动手能力

通过建立一个综合运用理论教学、仿真实训以及实验操作等手段的实训平台，提高学生的工程素养，增强学生的实际动手能力、理论与实践相结合的能力和创新能力。该实训平台综合运用理论教学、仿真实训、实验操作等手段全面提升电力电子技术的教学效果，实训内容主要包括结合实物讲解与工程实训知识、基本软硬件设备的使用方法、常见元器件的安装、电路板的焊接等基本技能培训，给定典型电力电子器件参数，完成原理图绘制、元件选型、电路设计等创新实践培训。通过该实训平台的实训，使学生掌握基本的元器件基础知识，设备仪器的基本操作技能，而实践与创新环节培养了学生创新和实践的动手能力，使其掌握了分析和解决实际问题的方法。

三、充分发挥授课教师的主导作用

教师作为学生专业课学习的指导者和领路人，在授课时应该充分发挥教师的主导作用。首先教师应该注重对学生学习兴趣和学习方向的引导，让学生了解本领域的最新专业动态，让学生明白本门课程的重要性，认识到本课程和其他专业基础课程的联系性和逻辑性，了解学习的重点和要求，以激发学生的学习兴趣。其次，电力电子技术授课教师需要掌握相关强弱电领域的专业知识，因此对授课教师的综合素质与专业知识水平有较高的要求。教师需要关心本领域的最新动态，随时更新自己的知识，不断拓展自己的研究领域，提高自己的专业学术水平，通过授课使学生能够比较全面地了解和掌握本学科的发展。

四、结语

我国已经成为世界制造中心，社会经济的发展需要大批电气工程类应用型人才作为人力支撑，培养电气工程类应用型人才是我国高等教育的重要职责。电力电子技术作为电气工程类学科的重要基础性学科，是个强弱电结合的学科，也是理论与实践结合紧密的学科，通过对课程教学的改革与探索，充分激发学生的学习兴趣，提高学生综合应用学科知识的能力，培养其实践动手能力，以期更好的培养高素质、动手能力强的应用型本科人才。

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