面向工程教育专业认证的电力电子技术课程改革与探索

姜 斌，曹永成，田崇瑞，王 强

(黑龙江东方学院计算机科学与电气工程学部，哈尔滨 150000)

2005年，我国开始构建工程教育专业认证体系。目前，国家和各个高校都十分重视专业认证，特别是工程教育模式研究和认证工作，工程教育认证遵循的三个重要理念是：以学生为中心，以产出为导向，持续改进的教育理念[1]。电力电子技术是电气工程及其自动化专业和相近专业的主干课之一，理论性强且内容丰富，可融合运用的专业知识较多，与电路、电子学、电机学、自动控制理论等知识都有交叉应用。在多年的教学经验和教学反馈上看，存在以下问题：理论上如果单纯以讲授为主，学生容易因枯燥和知识固化而失去兴趣；实验上以验证性为主，实验手段单一等与理论知识衔接不好；课程考核方式以闭卷考试为主，学生突击复习，并未真正掌握和运用[2]。借助工程教育专业认证的契机，对电力电子技术课程进行改革，在理论和实验的教学手段上进行改变和优化，在考核方式上融入多种形式，提高学习效果，加强学生对知识的工程运用和实践能力[3]。把工程教育专业认证的三个重要理念运用到电力电子技术课程的教学改革中，以产出的目标作为导向进行课程教学目标的设计，在理论和实践教学过程中更多地融入工程实践、应用、创新和团队协作等人文素养和工程能力的培养。

1 从毕业要求的角度进行电力电子技术教学目标设计

从工程教育专业认证的角度出发，根据该课程对毕业要求的支撑，设计课程的教学目标如下：通过对电力电子技术课程的学习，使学生掌握电力电子技术的电路结构、基本原理、控制和设计方法，树立理论联系实际的工程意识，使学生初步具备设计、分析、调试电力电子变流装置的能力，为后续专业课程的学习和进一步的工程实践应用奠定基础，本课程毕业要求指标点和课程目标关系如表1所示。

表1 毕业要求指标点和课程目标关系

根据电力电子技术课程对应支撑的5个毕业要求指标点，形成以下5个课程目标，简要概括为：目标1：掌握典型电力电子器件的原理、特性和使用方法。目标2：掌握基本的电力电子变流装置的结构、工作过程、波形计算等。目标3：电力电子变流装置的案例，建模与分析。目标4：学习电力电子技术常用的控制技术等，将理论知识和工程实践需求相结合，进行研究与设计。目标5：利用仿真软件等工具，通过团队协作，完成所设计作品的展示。

2 电力电子技术教学改革探索

2.1 调整教学内容

由对毕业要求指标点起支撑作用的课程目标出发，结合工程实践和行业发展趋势，调整教学内容，删减半控型器件的部分内容，增加全控型和新型电力电子器件的学时，引入动态仿真、电力电子变流的实际应用，如开关电源、变频器以及新能源发展的趋势等视频资料，将教学内容和实际生产生活结合起来，增加学生对其应用性的认识，提高学习主动性[4]。

2.2 改革教学方法

改变传统的以单一讲授和简单问答为主的课堂互动模式，如采用导向式的授课方式，因电力电子技术主要讲授的电能变流装置大多来自于工程实际，可根据工程应用需求，引出导向性问题的需求，利用知识点结合相关问题进行分析和解决，在潜移默化中让学生切身体会到所有知识应用的普遍性，进一步激发学生的专业兴趣[5]。在教学过程中应用案例式分析的方法，立足专业和行业的定位，从培养目标出发，提高学生复杂工程问题的分析和设计能力。将案例作为小组分析讨论的起点，结合实际需要，查阅相关资料，让学生通过小组讨论的方式进行交流，开拓设计思路，明确方案，根据设计需求进行参数设计和仿真调试，该过程要求分工协作，完成资料整理、案例成果展示，最终进行小组答辩。

2.3 优化考核方式

充分认识到课程成绩的考核方式对学生的学习态度有导向性作用，在课程考核方式上融合平时和期末考试，以提高学生的工程实践能力为导向，在教学过程中融入多层次考核的概念。为了实现让学生具备一定的工程能力和素质培养的目标，整体的考核成绩由平时成绩和期末成绩组成，平时成绩由课堂表现、实验能力(建模、仿真、分析)、小组讨论评价、设计成果展示等组成，使学生重视平时和期末成绩，加强学生的参与感，激发学习兴趣[6]。这种形成性和终结性评价相互结合的方式，对于提高学生的知识、能力、素质有很大帮助。

2.4 建立持续性改进的反馈机制

第一，问卷和座谈的方式。面向的对象包括企业和往届毕业生，通过这种方式了解行业的发展趋势和用人需求，以及学生在电力电子技术方面知识上的不足和欠缺之处。面向本课程学习的学生，了解他们在学习过程中遇到的主要问题和难点，征集他们对教学过程中的意见反馈。第二，与科研院所、其他高校的交流方式。面向科研院所征集科研项目，与教学示例寻找契合点，利用科研更好地反哺教学，提升教学效果。面向其他高校尤其是相近专业教师同行一起探讨教学方法，学习他们在课程建设、学生能力提高、持续改进等方面的宝贵经验。第三，反馈机制。将上述所获得的意见和经验进行整理、分析，结合办学特色、专业定位、面向层次等诸多因素，根据教学目标确定调整和改进内容，完善各教学环节的设计，提高学生工程实践能力。

3 结语

电力电子技术课程作为电气工程及其相近专业的主干课，对毕业指标要求起到强有力的支撑作用，对其进行了教学目标、教学内容、教学方法、考核方式的改革和尝试性探索，并建立持续性改进的反馈机制。实践表明，以产出为导向，从工程教育专业认证的理念出发，制定教学目标，进而在日常教学中进行改革，有益于提高学生的工程意识和创新意识，提高教学质量，同时，该门课程的改革对其他相关专业课程的改革也具有一定的借鉴意义。