高职电力电子技术课程改革探索

张丽娟 边俐争 付婷婷

［摘           要］  探讨电力电子技术课程教学改革的重要性和必要性，以职业能力培养为核心，构建新的项目式课程体系，注重教学过程线上线下的有机结合。这一改革措施旨在培养学生的自学能力、动手实践能力，以适应社会发展对电力电子技术人才的需求。通过重构教学内容、搭建教学资源库，改进教学方法，加强实践教学，推动电力电子技术课程的创新与发展，培养更多具备实践能力和创新精神的专业人才。

［关    键   词］  电力电子技术；项目式；实践能力

［中图分类号］  G712                    ［文献标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2024）14-0125-04

电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，它通过弱电控制强电的方式，实现了电能的高效、灵活和可靠转换。作为新能源发电、智能电网、电气传动和电能质量管理中的核心技术，电力电子技术在整个能源领域中发挥着至关重要的作用。它不仅为其他多项高新技术的发展提供了有力支持，如新能源汽车、智能制造等，还引领着电力技术的创新与发展。

在国家大力发展光伏风力发电和提倡低碳经济的背景下，整个清洁能源领域，无论是风电、光伏等，还是相关的装备制造业，都急需具备电力电子技术基础的创新型电能变换人才[1]。在郑州电力高等专科学校，电自、发电、继保和新能源等专业均开设了电力电子技术课程，旨在培养具备实践能力和创新精神的专业人才。通过系统地学习电力电子技术的基本理论和实践技能，这些专业的学生将能够更好地适应社会发展的需求，为电力电子技术的发展做出贡献。

随着电力行业的持续发展，对于电力电子技术人才的需求也在不断攀升。然而，传统的电力电子技术教学模式往往过于注重理论知识的灌输，而忽视了学生的职业能力、实践能力和创新能力的培养，而电力电子技术是一个不断创新的领域，需要不断涌现出具备创新能力的人才，传统的电力电子技术教学模式无法满足行业的需求，通过教学改革，可以更加强调培养学生的职业能力、实践能力和创新能力，从而提高教学质量，增强专业的教学水平，以及提升人才培养的质量。可以使学生更加符合企业的需求，增强学生的就业竞争力，从而帮助学生更好地融入社会。

本文将从通过分析岗位技能、优化教学内容、建设线上数字资源、创新教学手段、加强实践教学等方面，来完善对电力电子技术人才培养模式的探讨。

一、依托岗位能力分析，重构任务驱动课程内容

社会对电力电子技术高技能型人才需求旺盛，以太阳能和风能为代表的新能源发电技术带动了全世界能源结构的改变，2022年，中国新能源行业投资规模超9万亿元。到2030年我国非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右，风、电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上[2]。经深入调研，目前光伏发电、风电等新能源产业中电力电子技术技能型人才稀缺，电力技术人才需求更加迫切。

通过对电力行业分析和社会背景的调研，结合当前高等职业教育现状，根据电力行业技术规范和作业标准，结合变配电运维、光伏电站运维1+X等级证书考核要求，构建新的项目式课程教学体系。

通过对电力电子技术岗位能力的深入分析，我们根据实际工作需求重构任务驱动课程内容。

1.岗位能力分析：通过企业调研、专家访谈和毕业生反馈等方式对电力电子技术相关岗位进行能力分析，明确不同岗位所需的知识、技能和素质要求。如新能源电力电子工程师岗位职责包括逆变器的测试和调试工作，所以设置项目四为光伏并网系统的安装与调试，任务三为光伏逆变器的测试与调试。

2.课程目标设定：根据岗位能力分析结果，明确电力电子技术任务驱动课程的目标。这些目标与实际工作需求紧密相连，同时强调培养学生的实践能力和创新精神。如电力电子硬件工程师岗位职责包括电力电子技术的选型计算，硬件调试，所以设置项目一电力电子器件检测与辨识，任务二为电力电子器件的选型计算，设置该任务的目标会根据任务要求，进行器件的选型计算。

3.课程内容重构：以岗位能力为导向，重构电力电子技术任务驱动课程内容。将原有的理论知识与实际工作任务相结合，形成一系列典型的、具有实际应用价值的学习任务。

4.任务情境设计：为每个学习任务设计具体的情境，让学生在实际工作场景中完成任务。这有助于提高学生的兴趣和参与度，同时培养他们的职业素养和综合能力。

5.实践教学环节：加强实践教学环节，通过实验、实训、课程设计和企业实习等方式，让学生在实际操作中掌握电力电子技术的知识和技能。

6.新的课程体系以职业岗位需求为导向，以X证书光伏电站运维、智能变电站运维等典型工作任务为载体，将电力电子现场典型工作任务、1+X证书标准与教学内容、考核体系有机融合，合理设置教学项目，积极推行项目化教学，实现“岗课证融合”。以学生为主体，教、学、做、评一体，将思政教育、劳动教育融入课程内容，旨在提升学生的职业素养和职业技能。

经过对地方电力电子产业的调查和研究，发现逆变器、开关电源、变频调速、微电网和新型电力系统这五个领域的人才需求最为迫切。因此，课程组将课程内容分解为六个项目：电力电子器件的检测、LED调光灯电路调试、同步发电机励磁系统调试、光伏发电系统安装与调试、SVG的安装与调试、电动汽车充电装置设计与调试等，再将每个模块细化为三到四个子任务，进一步将课程内容划分为26个子任务和56个知识技能点。同时，开发和构建颗粒化教学资源，并形成一个以实践导向为主、以知识技能点为基础、以模块化任务为核心的课程内容体系。

二、重视职业能力培养，搭建模块化课程资源库

高等职业院校的工科专业课程一般都具有理论、实践联系密切，且工程实用性强的特点[3]。为充分调动学生的学习积极性，培养学生的工程实践能力及创新能力，电力电子技术课程教学资源库的建设突出工程性、实践性、启发性的设计原则。

为了重视职业能力培养，在电力电子技术教学中，搭建模块化课程资源库是一种有效的方法。以下是搭建资源库的过程。

1.模块化设计：将电力电子技术课程内容划分为若干个模块，每个模块聚焦于一个特定的主题或技能点。这种模块化设计有助于学生根据自己的需求和兴趣选择学习内容，提高学习效果。由于电力电子技术课程的实践性很强，在资源库的建设中，提供了从原理图设计、电路仿真、电路功能测试等具体实例，为学生日后的学习提供帮助。

2.资源整合：搜集、整理和归类与电力电子技术相关的各种教学资源，包括教材、教案、课件、实验指导、案例分析、视频教程等。电力电子技术在教学资源的选择上、素材的制作上尽量取材于工程实际。在教学资源中，设置了调光灯电路调试、同步发电机励磁系统调试、光伏发电系统安装与调试、电力系统SVG调试、电动汽车充电装置设计模块；在视频资源中，制作了电力电子技术与光伏发电，风力发电与电力电子技术、电力电子技术助力特高压直流输电、柔性交流输电中的电力电子技术、电力电子技术与电力系统无功补偿等实际应用案例视频。在资源库题材的准备上，制作了Flash波形演示动画和电力电子装置视频，以此来引发学生课堂上的讨论，提高学生对课程的学习兴趣，并确保资源的准确性和权威性，以方便学生学习和参考。

3.在线平台搭建：利用现代信息技术搭建在线平台，将模块化课程资源库集成到平台上。学生可以通过电脑、手机等终端随时随地访问平台，进行学习。

4.互动与反馈：在平台上设置互动环节，如在线讨论区、问答社区等，方便学生之间和师生之间的交流与合作。同时，收集学生的反馈意见，对资源库进行持续改进和优化。

5.更新与维护：定期更新和维护课程资源库，以适应电力电子技术的快速发展和行业需求的变化。与企业和行业保持紧密联系，了解最新的技术动态和应用案例，将其纳入资源库中。

6.评估与认证：建立评估机制，对学生的学习成果进行评估和认证。这可以激发学生的学习动力，提高他们的职业竞争力。

通过以上措施，我们搭建一个重视职业能力培养的电力电子技术模块化课程资源库，为学生提供丰富、实用的学习资源和学习环境，提高他们的学习效果和职业素养。

三、以学生为本，设计实施教学活动

根据电力电子技术课程特点，对接“职业岗位”，全面推进项目式教学。分析典型电力工作岗位的能力任务，对接课程标准，重构教学模块，全面推进项目式教学。

以项目一电力电子器件的识别与检测中的任务一晶闸管的识别与检测为例，介绍教学过程。

1.课前：学生查看MOOC任务、完成线上测试、留言讨论，教师分析学情，进行教学调整。

2.课中：

（1）安全要求介绍：线上签到，实训室负责老师介绍实训室安全要求。

（2）案例导入：线上发布话题，教师点评并分析答案，导出课程主题、教学目标和重、难点。

（3）任务分发：小组领取任务单，选出安全监督员，并记录。

（4）知识驱动：图文资料介绍“晶闸管识别与检测”相关的基本知识，辅以小练习，强化掌握。

（5）实践行动：小组完成并填写任务单。学生根据任务要求，执行工作任务运用所学的知识，完成晶闸管的识别与检测。工作过程拍视频上传线上平台。

（6）对比反思、课堂总结：教师及时点评各组任务完成情况，展示优秀任务单及工作过程。

3.课后：学生需要完成课后练习和实训报告，这个课后练习主要以设计题为主，继续强化学生运用所学知识进行工程设计的能力；实训报告主要是记录参数计算、软件仿真和电路板安装调试的整个过程，总结收获和不足，并思考可以进一步改进的方案。

四、确保学有所获，改革课程考核方式

电力电子技术是一门不断发展和变化的学科，因此，更新教学理念对于提高教学质量和培养优秀人才至关重要。根据电力电子技术课程特点，教学实施过程以工程项目任务为载体，融入课程思政，教书与育人有机结合。

（一）电力电子技术教学理念

1.以学生为中心：将学生作为教学的主体，关注他们的学习需求和兴趣。通过设计合适的教学活动和内容，激发学生的学习兴趣和主动性，培养他们的创新能力和解决问题的能力。

2.跨学科融合：电力电子技术涉及多个学科领域，如电工基础、电力工程、控制理论等。因此，在教学过程中，应注重跨学科的融合，培养学生的综合素质和创新能力。

3.实践与应用导向：电力电子技术课程将实践和应用作为教学的重要方向。通过加强实验教学、课程设计和企业实习等环节，培养学生的实践能力和解决实际问题的能力。

4.创新教学方法：采用多样化的教学方法，如案例教学、项目式教学、探究式教学等，以适应不同学生的学习风格和需求。同时，教师运用现代信息技术手段，提高教学效果和学生的学习体验。

5.国际化视野：随着全球化的加速，培养学生的国际视野和跨文化交流能力变得越来越重要。教师应关注国际电力电子技术的发展动态，并将国际案例和前沿技术引入教学中，帮助学生拓宽视野并提高全球竞争力。

6.职业能力培养：结合电力电子技术行业的需求和发展趋势，注重培养学生的职业能力和素养。通过与企业合作、提供实习机会等方式，让学生了解行业现状和发展趋势，提高他们的就业竞争力。

7.持续改进：不断反思和评估教学过程，根据学生的反馈、教学效果和行业需求等因素，及时调整和优化教学内容和方法。通过持续改进，保持教学的活力和适应性。

更新电力电子技术教学理念需要教师具备开放的心态和创新意识，不断学习和适应新的教学理念和方法，以培养出更多优秀的人才。

（二）对课程的考核方式进行改革

1.过程性评价与终结性评价结合：除了传统的期末笔试，引入过程性评价，如课堂参与、小组讨论、项目进展等，确保对学生整个学期的学习过程和效果进行全面评价。

2.实践技能考核：加强实践技能的考核，如实验操作、电路搭建、系统调试等。这可以确保学生真正掌握了实际操作技能，满足企业的实际需求。

3.项目成果展示：鼓励学生分组完成实际项目，并在课程结束时进行成果展示。这不仅能培养学生的团队合作和实际解决问题的能力，还可以帮助他们建立自信心和展示自己的能力。

4.翻转课堂与互动问答：采用翻转课堂模式，让学生在课前预习，课上进行讨论和深化。同时，利用互动问答环节，鼓励学生提出问题和分享见解，增强课堂参与度。

电力电子技术教学实践通过雨课堂+在线课程+实训平台+仿真平台实施。教师会在课前通过在线课程平台发布学习要求。通过分析学生视频观看结果和预习测试结果，确定上课重点。上课后，教师以工程实际为例，切入课程知识，在讲解过程中，教师会在雨课堂上考勤、发布讨论、开放弹幕、发布课堂测验等课堂活动，并通过雨课堂的统计功能查看学生的听课效果和知识掌握情况。课后学生需要自主学习，完成课后练习，并进行特定项目的实物制作、调试和实训报告，最后按小组制作视频，将收获和不足录制下来，制作成视频分享给其他成员。

5.企业导师评价：邀请企业导师参与课程评价，从实际工作的角度对学生的技能和素质进行评价。这可以确保评价与行业需求紧密相连，提高学生的就业竞争力。

6.数字化考核平台：利用现代技术建立数字化考核平台，实现自动化评分、数据分析和学生反馈收集。这可以提高考核效率，同时为教师提供更多关于学生学习情况的数据支持。

7.反馈与持续改进：每次考核后，及时给学生提供反馈，让他们了解自己的优点和不足。同时，根据考核结果和学生反馈，对教学内容和方法进行持续改进。

电力电子技术课程评价内容包括在线平台成绩、课堂成绩、实训成绩、考核成绩。通过平台对学生的考勤、课堂测试、线上讨论以及课程报告的提交进行全面的记录和分析。此部分作为形成性评价，作为总评的25%。雨课堂记录学生上课效果，知识掌握情况、参与讨论情况，此部分作为总评的15%，项目的实物制作、调试作为过程性评价，企业导师参与该过程，作为总评的20%，期末考试作为总结性评价，作为总评的20%。现代信息技术支撑了课程考核的需求，实现科学评价。

通过以上考核方式的改革，我们可以更全面、客观地评价学生的学习成果，同时为他们提供一个更加实际、互动和有趣的学习环境。这不仅有助于提高学生的学习兴趣和动力，还可以更好地培养他们的职业能力和适应未来工作的能力。

五、总结

目前，电力电子技术课程已完成校级精品课程建设，并被立项为省级精品课程，这标志着我们在课程改革方面取得了重要的成果。为了持续提高课程质量和满足学生的学习需求，我们致力于不断更新教学理念、创新教学方法、加强实践教学并培养学生的综合素质。

通过资源库建设，我们为进一步提高电力电子技术课程的教学水平提供了平台。资源库汇聚了丰富的学习资源和实践案例，方便学生随时随地获取学习材料和实践指导，从而帮助他们更好地掌握电力电子技术的知识和技能。

我们积极推广混合式教学，这是一种将线上和线下教学相结合的教学模式。通过线上预习、线下讨论的方式，培养学生的自学能力，同时实现课堂内外优势互补。这种教学模式支持多样化的教学互动和适应性评估，以满足不同学生的个性化学习需求。

改革后的电力电子技术课程更加注重实践环节的实践应用、动手操作、创新思维、团结协作和自主学习等方面，通过参数设置、电路制作与调试等实施流程，培养学生的实践操作能力和工程规划能力。这种实践优先的教学模式有助于提高学生的理论联系实际的能力和解决问题的能力。

为了更好地评估学生的学习成果，我们对教学评价进行了改革。新的评价方式贯穿教学、实训和考核等环节，不仅关注学生的知识掌握情况，还重视他们的技能水平和综合素质的提升。这种评价方式为培养技能型人才奠定了基础，更好地反映了电力电子技术课程的教学目标和学生的学习成果。

总之，我们通过不断优化电力电子技术课程改革，努力提升课程教学质量和学生的综合素质。通过资源库建设、混合式教学、实践教学和教学评价改革等方面的探索与实践，我们为培养具备自学能力、实践能力和创新精神的高素质电力电子技术人才提供了有力支持。

参考文献：

［1］张志，姚娜，唐校，等.“以赛促教，以赛促学”促进应用型人才培养的探索与实践：以“电力电子技术”课程为例［J］.东莞理工学院学报，2020，27（5）：126-130.

［2］张友良.按下绿色转型“加速键”［J］.国家电网，2021（3）：22-25.

［3］诸葛坚.“混合式”教学助力高职工科专业课教学效果提升的探索：以电力电子技术课程教学为例［J］.科技与创新，2020（21）：87-88.

◎编辑 王亚青

作者简介：张丽娟（1982—），女，汉族，山西运城人，硕士研究生，讲师，研究方向：电工技术及应用、电力电子技术及应用。

边俐争（1988—），女，回族，河南襄城人，硕士研究生，副教授，研究方向：电机技术、电力电子技术。

付婷婷（1982—），女，汉族，河南周口人，硕士，副教授，研究方向：高电压与绝缘技术、电气设备绝缘状况检测。