应用型本科《电力电子技术》课程教学改革的研究

摘 要：本文从应用型本科教学特点出发，探索关于《电力电子技术》课程的教学改革情况，分别从实施方案，具体研究内容，教学方法与手段，教学考评体系，实验教学平台及实际教学中的问题等几个方面分别阐述。

关键字：研究内容；教学方法；手段；考评体系

1引言

电力电子技术是电气工程及其自动化专业、自动化专业一门交叉学科，是电气工程中最为活跃的学科之一。传统的电力电子技术课堂教学以讲授各章节的理论知识为主，对工业实际应用的能力缺乏训练，无法提高学生学习的积极性。虽然《电力电子技术》已经成为电气类专业重要的课程，但国内不同高校以及国外大学由于专业背景和就业方向的不同，其在《电力电子技术》的课程标准、教学内容、教学重点、教学手段、实验内容等方面存在很多异同点。本文从教学的实施方案，具体内容，教学方法与教学手段，考核方式等方面对本课程进行改革。

2 研究现状

从课程设置上看，电气工程专业都将其设为专业基础课程。但不同高校在后续课程设置上差别较大，主要为学生未来就业方向考虑，这也是各个学校在电力电子技术教学上最具特色的地方。教学内容上，国内外大学在《电力电子技术》课程内容上差别较大，侧重点也各不相同。国内大都是在介绍电力电子开关期间的基础上，对各种交、直流电能变换电路的结构和工作原理进行定性和定量的分析，并涉及一些相关应用技术。国外则更注重最基本原理和实际应用案例分析。国内高校教学主要以课堂讲授为主，学生人数多，课堂的互动性及课堂讨论比国外少，且效果不好。辅助教学方面，主要通过习题课、答疑、作业等方式帮助学生进行课下的自学。在实验环节上，国内高校基本上以电力电子器件特性，相控整流电路、斩波电路、交流电力控制电路，逆变、变频，SPWM等实验为主。大多高校学生人数多，实验设备套数少。

3 具体实施方案

3.1 对促进教学工作，提高教学质量的作用和意义

（1）在教学内容、教学方法、教学手段、考核方法及理实结合等方面紧紧围绕学校的人才培养定位进行教学改革与创新，改变传统的理论实践相分离的教学方式。

（2）为有效解决电力电子实践环节中设备少，实验项目单调及不可开发性等诸多问题，在现有教学设备的基础上将利用Matlab/Sinmulink构建虚拟模拟实验模块，将授课地点设在实验室，对课程中的基础理论知识进行演示和分析，提高学生的感性认知，激发学习兴趣，更有效的推进理实一体化的教学步伐。

（3）基于以就业为导向，充分培养应用型人才为目标，开发通用性强的开放式实验平台，将最新的技术发展和应用，如变频、新能源发电等反映在实际教学过程中。

3.2 具体研究内容或对象

1）优化教学内容，建立以就业为导向的课程教学体系

强调本课程对前续基础课程的延续性和后续专业课程的重要性，调动学生学习的积极性。突出电力电子技术具有较强实践应用背景的特点，基于以就业为导向，以实际应用为载体，根据实际调研重组课程体系，优化出较有代表性的教学任务，以项目为载体驱动课程教学，聘请行业企业专家组成电力电子技术课程组，根据市场需求、應用能力培养、创新意识培养等方面，同时兼顾国家信息部“注册电气工程师”的认证课程要求来确定课程的具体项目。注重课程内容对学生实际动手能力的预期培养效果，为今后从事该方面工作打好基础，注重理论实践的有机结合。利用实际应用的多变性与广泛性激发学生的创新意识，进而培养其创新能力。

2）教学方法与手段的改革

教学方法改革：针对应用型人才培养模式，改变传统的教学模式，采用项目式教学，围绕项目展开教学，采用教、学、做、研融为一体的教学方式，提出问题，让学生带着问题去思考、学习、查阅资料，直接参与项目全过程，教师在项目执行的过程中适当引导，系统组织调控。在教学过程中以学生为主体，将学生分成数个学习小组，自主讨论，重点难点问题师生共同讨论。学生在完成项目的同时也完成了理论知识的学习，真正意义上将理论与实践想结合，既培养了学生的独立学习的能力，也训练了学生的创新与团队意识。

教学手段改革：多媒体教学，使用Matlab软件仿真进行动画演示增强学生的感性认识，使呆板的知识生动起来，进而提高学习兴趣。此外，开通校园网络学习平台，提供丰富的教学资源、参考资源、复习思考，同时还可以加强学生与教师间的交流讨论。

3）建立新的教学考评体系

改革考试制度。采用平时过程考核与综合考核相结合，过程考核在平时的每个项目进行中完成，每个任务完成后学生自评与互评，教师评价，按平时的考勤、学习态度、动手能力、任务完成情况等进行评价；课程结束后进行综合考核，考题除了深度、广度和难度符合教学大纲要求外，更要注重对分析问题和解决问题的能力进行考核，使成绩考核更全面。建立模块化、标准化试题库定量客观的评价教学效果，改革传统考试形式，引导学生理实结合，激发创新能力。将评价体系由知识观转变为素质观、能力观的评价。

新的考评方法能充分激励学生的学习积极性，培养学生的动手能力、解决问题、分析问题的能力，培养学生的团队合作意识，全面提高学生素质。

4）开发电力电子虚拟实验教学平台

波形的测试和分析是该门课程的核心，也是同学们最难理解掌握的部分，通过虚拟实验环境，使各种复杂能量转换过程比较直观地呈现在学生面前。该平台由操作平台和演示平台两部分，演示平台用于教师课堂演示，操作平台是学生亲手实践的虚拟环境，用Matlab配置服务器。

3.3 研究的目标

以实践、应用型人才为培养目标，以学生就业为导向，本项目的改革研究目标是：

1）改变传统的教学方法与教学手段，引用项目教学进行驱动，深入课程改革，培养学生的实践能力，使学生将来能够更好的就业。

2）改革课程体系和教学内容，形成“必须，够用”的理论教学体系，构建以实验室、实训室环境与实际项目相结合为特色的实践教学体系。

3）教学项目设置的主要依据是岗位工作分析，项目课题以工作任务为中心，以工作过程为主线，建设“项目驱动教学模式”的课程体系，教学项目由易到难、由浅入深、循序渐进，充分体现典型性、真实性、完整性和覆盖面。

4）建立长期稳定的、合作关系良好的校企合作教育运行机制。

5）建立一支高素质，具有较高理论教学和实践教学水平的双师型专业教师队伍。提高教师实践教学水平，加强动手能力培养，鼓励参与企业和院校的教学交流，学习新的教学方法，利用先进的教学手段进行教学。

3.4 研究需解决的问题

1）结合课程自身的特点，在理论基础的基本内容上，在有限的学时中，开发出哪些项目，提炼出哪些典型工作任务，才可以最大限度的覆盖课程内容。

2）教学考评体系量化问题

考评最终需要量化，在新教学模式下，教学考评体系的各项权重、标准如何制定更加科学和可操作。

3）实验平台的开放性，虚拟平台的开发

实验平台一方面要保证安全、可靠，另一方面要通用，可操作性强。虚拟实验中利用软件仿真时，必须要解决电力电子电路工作在开关状态时的非线性；电力电子装置主电路与控制电路的混合型等。

4 总结

高等院校电气类专业本、专科生，均要接受《电力电子技术》课程教育，通过本课题的研究，形成的研究成果将会对《电力电子技术》课程及其相关课程的教学改革研究起到积极的推动作用，对提高教学质量有很好的推进作用，对学生就业有很大的帮助作用，同时也有助于学校的转型发展。

作者简介

封淑玲，南昌工学院，讲师，研究方向：自动化。