基于CDIO的《电力电子技术》课程改革研究

李　萍

（电子科技大学成都学院 电子工程系，成都 611731）

基于CDIO的《电力电子技术》课程改革研究

李萍

（电子科技大学成都学院 电子工程系，成都 611731）

本文分析了《电力电子技术》的课程特点以及当前教学方法的不完善之处，提出了课程教学中，采用CDIO教育模式的理念。从增强课堂上的师生互动、项目制体验式教学以及考核机制的完善等方面进行实施。同时，为验证CDIO教学模式能否达到良好的教学效果，在12级电气专业的课程教学中，进行了为期一学期的效果测试。数据显示，开展CDIO教育模式后，学生的实践动手能力、理论知识水平，都有一定程度的提高。为相关课程的CDIO教学模式改革，奠定了基础。

CDIO电力电子技术课程改革

引言

《电力电子技术》是主要研究电子元器件工作时，电能变化规律的课程。其涉及的内容较多，主要包括桥式电路、PWM逆变电路以及相控整流电路等重要知识点。确保学生的学习质量，对于后续与电气专业相关的学生项目制开展，创新产品的设计与研发等方面，奠定坚实的理论基础。由此可见，完善课程的教学模式，势在必行。就当前而言，电子科技大学成都学院（以下称：我院）电气工程专业在该课程的教学活动中，采用课堂理论授课为主，辅之以课内实验的二元制模式。课堂的授课内容，侧重于介绍电力电子元件（如二极管、晶闸管等）的电路工作原理、相关理论公式的演算等。虽然，该教学思路的实施，一定程度上有效地提升了学生的理论水平。却也存在诸多弊端，如：授课内容过于抽象，除极少数的优秀学生，绝大部分学生的听课效率并不高，且存在上课注意力不集中，课程内容不感兴趣等问题。虽然在实验课程中，学生能够主动参与动手，但也只是进行简单的验证实验，从全面培养学生实践动手能力方面来看，收效甚微。因此，该课程的教学模式必须进行变革。基于三本院校对人才培养的目标定位，旨在提升学生的工程实践能力，培养高端的工程技术人才。所以，探索CDIO的课程教学模式，是完善教学现状的关键。

1　CDIO教学模式的实施方案

1.1增强课堂互动环节

根据《电力电子技术》的授课现状可知，基于课程理论抽象的特点，满堂授课的方式并不适用。因此，要提升学生的课程参与度，可以减少理论知识点的讲授比例，取而代之的是让学生多参与课堂互动。具体的实现方案为：（1）增加提问环节的比例，即理论教学中，通过提问的方式引导学生积极思考问题；（2）设置讨论互动环节，减少每次教学授课的知识点，每堂课预留15～20分钟，让学生组成讨论组，展开与此次授课内容相关的专题讨论。这样，在理论课时的教学中，学生的主动参与性得到了提升，听课质量也能随之提高。

1.2项目驱动法

CDIO的本质，是以项目制的形式驱动学生专业学习兴趣。在《电力电子技术》课程中，让学生参与课程相关课题的研究，是必不可少的环节。与以往教学中的验证性实验不同，项目制的实施，是将学生按照不同的课题，进行分组，然后展开自主研发，过程式体验的教学环节。具体操作步骤为：

（1）课题的确定。本院为鼓励在校大学生创新，近年来一直对学生项目制给予了大量的人力和财力支持 。即学生团队根据专业发展计划、兴趣以及产品调研情况等，拟定研究题目。

（2）项目制体验式教学。受课题的难度、项目方向的研究现状、支撑项目的软件和硬件条件的制约，要求所有的学生项目制均取得良好的成果是不太合理的。因此，项目制教学的开展中，重在让学生体验CDIO的项目制流程，而非仅注重结果。因此，教师仅需要在项目进行中，让学生对产品的设计、制作、运行等环节，进行阶段式体会即可，即CDIO的本质，就是让学生完成项目制的体验式教学。

（3）考核形式的多样化。在项目驱动式的教学中，成绩考核形式按照C-D-I-O的阶段完成情况进行评定，并按照一定比例计入最终成绩。如此一来，学生在项目制的研发过程中，动手积极性，将得到较大的提高。

2　教学案例分析

2.1教学质量测试

《电力电子技术》的CDIO教学改革的效果如何，需要进行验证。对此，取样本院2012级电气专业的6个班级进行分析。在一学期的教学中，从增强互动、项目制体验式学习两个方面开展，学生的具体成果见表1。部分学生作品，如图1～2所示。

表1　学生成果统计

图1　推免电路

图2　数字滤波器

从表 1可知，12级电气专业学生的课题总数为 37项，其中31项完成研究任务；学生的实物作品数高达28项，成绩及格率为93.5%。因此，在课程实施CDIO的教学模式后，学生的学习效果较为良好。

2.2调查问卷

为了更加客观地了解学生学习效果，在课程结束后，对12级电气专业随机取样10名学生，开展问卷调查。其中，包含4个问题：（1）你对晶闸管的工作原理是否熟悉？（2）完成该课程学习后，你是否觉得实践能力有所提高？（3）课程学习期间，学习兴趣如何？（4）你认为自己的整体学习效果怎样？具体情况见表2。

表2　问卷调查情况（人）

表2结果显示，对晶闸管工作原理比较熟悉的人数为8人；认为自身实践能力提高较大的人数为7人；对课程保持较高兴趣的有7人；感觉学习质量较高的有7人。

综上所述，是从学生的项目完成情况和问卷调查可以看出，在采取CDIO工程教育模式后，教学测试的结果比较良好，较之以前，教学效果有所提升，达到了预期对学生综合实践能力的培养。

3　结语

结合《电力电子技术》的课程特点，分析了传统教学模式的弊端。在课程教学中，引入了CDIO工程教育模式。从教学案例分析的结果来看，取得了良好的教学质量。同时，课程教学方法的探索之路，是永无止境的。因此下一步的工作，需要在CDIO的实施细节上进行更多论证，以达到稳步提升教学水平的目的。

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［3］史勤刚，马俊成.基于CDIO《电路分析》教学改革的研究和探讨［J］.科技视界，2015，（35）：165-186.

［4］杨峰.理论力学课程教学革新［J］.现代制造技术与装备，2015，（5）：190.

The Study on Teaching Method for Power Electronical Technology based on CDIO

Li Ping
（Chengdu College，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu，Sichuan，611731）

The characteristics of the course of Power Electronics Technology and the imperfections of the current teaching methods are analyzed.In the course of teaching，the idea of using CDIO education mode is put forward.From the teachers and students in the classroom to enhance interaction，the project system experience teaching and the improvement of the assessment mechanism，etc.At the same time，in order to verify the CDIO teaching mode can achieve good teaching effect，in the 12 level of electrical professional course teaching，the results of a period of one semester test.Data show that after the CDIO education model，students'practical ability，and theoretical knowledge level，have a certain degree of improvement.To reform the CDIO teaching mode of related courses，and lay the foundation.

CDIO，power electronic technology，teaching reform

电子科技大学成都学院院级教学改革项目（CDIO的《电力电子技术》课程改革）。