多元化教学模式在电力电子技术课程教学改革中的研究与应用

吴敏 朱淑云 陈艳

摘 要：电力电子技术课程作为自动化专业的核心课程，具有知识点多和应用性强的特点。为了有效提高该课程的教学质量和效果，文章提出了多元化的教学模式，通过多元化的教学内容、教学方法、教学手段和评价方式，激发学生的学习积极性和能动性，注重提高学生的专业素质和综合运用知识的能力。

关键词：多元化;教学模式;评价方式

多元化教学模式如今备受相关教育机构和人士的关注，它与单一以教师为主体的教学模式相对应，是针对传统的 “满堂灌”教育弊端而提出的一种新的教学模式。它是利用新的教育理念，新的教学方法、新的教学评价，将老师和学生、理论和实践、教学和评价更加有效地结合起来，使之与人的多元化智能发展理论相适应，从而使教学效果上升到一个更高的层次。

笔者以任教的《电力电子技术》课程为背景，配合独立学院应用型人才培养模式，围绕课程教学目标，结合课程自身特点，提出多元化的教学模式，进而全面提升教学质量，提高学生的专业素质和实践创新能力。

一、多元化理论教学的研究与应用

理论教学主要从教学内容、教学方法、教学手段三个方面进行改革研究，具体如下：

（一）多元化的教学内容

（1）注重电力电子全控型器件及其控制电路的教学。以IGBT、电力MOSFET为代表的全控型器件因具有关断可控、开关速度快、电压型控制等优点已成为当前功率器件的主力军。随着这些全控器件发展而广泛应用的PWM脉宽调制方法也需要重点讲述。（2）增加新技术的教学。在课堂上压缩或删减一些已过时或实际应用较少的器件和电路，增加代表电力电子发展趋势的知识，如功率集成电路与集成电力电子模块的内容。同时，为了解决课程课时数不够、内容多、教材内容滞后的问题，可以适当增加新技术讲座，介绍电力电子技术的最新技术和应用趋势，扩展学生的视野。（3）课堂上增加一定的电力电子技术应用部分的讲述。以往的教学主要强调的是电力电子技术四大变换电路的基础理论教学，学生往往学完所有基本电路之后对电力电子技术的相关应用仍然无从下手。因此，在课堂上介绍几个电力电子技术的典型应用，如直流调速系统、变频器和交流调速系统、不间断电源以及开关电源，有利于提高学生综合运用所学知识的能力。

（二）多元化的教学方法

（1）改变单一的传授型教学方式。采用参与式、讨论式、自学辅导式等方法，师生互动，教学相长，充分调动学生自主学习的积极性，激发学生的求知欲。（2）构建电力电子技术网络教学平台。电力电子技术课程已经入选了我院精品课程建设，建立了网络教学平台，相关课程资源均可以在教学平台上查找，学生有相关问题也可以随时和教师进行咨询沟通，促进了师生间的交流互动，为学生的课外学习提供指导。（3）编写习题集和试卷册。由于相关教学参考习题教材比较少，经常有学生反映课后不知如何巩固复习，通过编写习题集和试卷册有助于学生课后的自主学习。

（三）多元化的教学手段

（1）采用 Flash 动画制作课件。能生动地展示出电力电子技术各种变换电路的动作过程，以及输出电流、输出电压、器件电流和电压等参数的波形动画过程，有利于学生更清晰地认识电力电子电路的基本工作原理。（2）引入MATLAB仿真教学。利用SIMULINK 中的电力电子元件库，搭建整流电路、逆变电路、直流-直流变换电路和交流-交流变换电路的仿真模型，得出在不同负载下的各参数仿真波形。一方面在课堂中为学生演示相关仿真电路和波形，另一方面布置相关MATLAB仿真作业给学有余力的学生。这样做既丰富了教学资源，改善课堂教学效果，又能因材施教，进一步激发对电力电子技术有兴趣的学生的学习动力。

二、多元化实践教学的研究与应用

（一）增设MATLAB/SIMULINK仿真项目

电力电子技术实验教学受实验设备陈旧老化的制约，往往只能做一些验证性实验，学生仅仅只能按照指导书要求进行简单线路连接。为了提升学生的综合实验设计能力，教师可以引导学生利用仿真软件进行一些电力电子系统设计。同时，在自动化专业的综合课程设计《转速、电流双闭环直流调速系统的设计》中加入电力电子电路的应用，提高学生对所学知识的融会贯通能力。

（二）布置切实可行的小项目和小制作

在教学过程中，以能力培养为出发点，结合重要理论的实际应用，拟定切实可行的项目，如《UPS不间断电源设计》，通过工程项目与小制作，做到学以致用，提高学生的工程实践能力。

（三）增设电力电子毕业设计课题

我院以往自动化系的毕业设计课题多为单片机的应用，通过适当引入和电力电子相关的毕业设计题目，如《脉宽调制PWM直流调速系统设计》和《逻辑无环流可逆直流调速系统设计》等课题，进一步提升学生系统学习所有专业课程后的综合运用能力。

三、多元化教学评价的研究与应用

以往的以考试为主的教学评价主要是考核学生记得什么，而非学到什么，评价的内容主要是片断式的部分知识点，容易滋生学生考前突击复习等不良习惯，难以体现学生综合运用电力电子技术知识的能力。同时，教师为了得到更好的考试结果，势必在考试的导向下对学生进行知识的灌输，而忽略了学生其它方面能力的培养。

多元化的教学评价除了通过考试考察学生获取知识的情況外，还应考察学生参与实践教学的程度、对项目的认知、过程中的能力提高、创新意识等，可以采取课堂小测验、仿真演示、实物测试、实践报告、回答问题、过程抽样考核等多种形式检验学生的学习成果。

同时，教师制定相应的多元化教学评价体系也能够使学生更加积极主动地参与到多元化的教学模式当中来，从而能够更真实准确地对学生的学习成果进行考核，综合评定学习成绩。

四、结语

针对我院自动化系的《电力电子技术》这门专业主干课程学科面广、更新快、应用性强的特点，笔者提出了多元化的教学模式。多元化教学模式，有利于教师在课程教学过程中由注重知识传授向重视学生应用能力的培养转变，通过增设仿真设计、项目设计等方式，使学生有更多动手训练的机会，使其把知识真正转化为技能。同时，多元化教学模式不仅能充分激发学生的学习兴趣和求知欲望，促使学生主动学习，提高学生的实践动手能力，而且可以促进教师不断学习行业的新技术、新设备和新应用，了解行业发展动向，提高教师的专业知识储备。因此，笔者认为，多元化教学模式不管对教师还是学生都是极其有利的，是非常值得推广的一种教学模式。

参考文献

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基金项目：文章为江西省高等学校教学改革研究课题—《多元化教学模式在电力电子技术课程教学改革中的研究与应用》的研究成果，项目编号：JXJG-17-30-2。

作者简介：吴敏（1983- ），女，江西南昌人，硕士，讲师，南昌大学科技学院自动化系，研究方向：电力电子技术和实践教学。