陳國平 南余榮 閆翠萍

摘要：本文針對電氣工程類應(yīng)用型人才培養(yǎng)中存在的問題，以電力電子技術(shù)課程為試點(diǎn)，提出了一些相應(yīng)措施：注重工程實(shí)例教學(xué)，改革課程教學(xué)模式和方法，引入仿真軟件，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，建立電力電子技術(shù)學(xué)生實(shí)訓(xùn)平臺，做到理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以培養(yǎng)高素質(zhì)、實(shí)踐能力強(qiáng)的電氣工程類應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；教學(xué)模式；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）40-0102-02

一、電氣工程類應(yīng)用型人才培養(yǎng)目前存在的問題

電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)科作為工科的重要支撐學(xué)科，其培養(yǎng)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才應(yīng)該能夠承擔(dān)轉(zhuǎn)化應(yīng)用、工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的任務(wù)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)電工制造業(yè)、新興信息產(chǎn)業(yè)等行業(yè)都需要大批符合企業(yè)要求、動(dòng)手能力強(qiáng)、專業(yè)素質(zhì)好的電氣工程類應(yīng)用型人才。高校電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)科的培養(yǎng)，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重應(yīng)用”的培養(yǎng)目標(biāo)，這是應(yīng)用型本科電氣工程類人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。而電力電子技術(shù)作為電氣工程類學(xué)科的一門重要必修課程，對于培養(yǎng)電氣工程類應(yīng)用型人才綜合應(yīng)用知識、實(shí)踐動(dòng)手能力有很重要的作用。近年來，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)、新能源發(fā)電、家用電器、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，本課程在電氣工程類應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的重要性也日益凸顯。

但是在國內(nèi)電氣工程類專業(yè)課程教學(xué)模式一般都是傳遞—接受模式，教學(xué)方法單一，缺乏實(shí)物演示教學(xué)環(huán)節(jié)，很大程度上挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳、動(dòng)手能力差。這對于像電力電子技術(shù)此類實(shí)踐性很強(qiáng)的課程來說，已經(jīng)難以滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需要。同時(shí)，在教學(xué)過程中過分強(qiáng)調(diào)理論知識的重要性，導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)，不能對所學(xué)的知識靈活運(yùn)用，難以創(chuàng)新，無法用于實(shí)際。教學(xué)過程中過多的強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識的傳授，缺少科學(xué)思維和方法的引導(dǎo)和訓(xùn)練，眼界的狹小和思維方式的呆板，也使得學(xué)生難以創(chuàng)新。這樣的教學(xué)模式難以滿足電氣工程類應(yīng)用型人才熟練綜合應(yīng)用知識、實(shí)踐能力強(qiáng)的要求。

由于在電力電子技術(shù)課程教學(xué)中也存在上述此類共性問題，因此迫切需要對課程的教學(xué)模式進(jìn)行相應(yīng)的改革和完善。深化工程實(shí)踐教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力及創(chuàng)新能力。

二、針對課程教學(xué)模式、方法的改革

近年來，隨著技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，本課程教材的內(nèi)容篇幅都有一定的增加，但是課程的教學(xué)課時(shí)卻反而有所減少。要使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握本課程的基礎(chǔ)知識和基本技能，以滿足培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要，課程教學(xué)模式和教學(xué)方式方法需要一定的改革。

（一）實(shí)用性工程實(shí)例教學(xué)

電力電子技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該注重工程實(shí)際應(yīng)用，可在闡述相關(guān)基礎(chǔ)理論后，通過工程實(shí)例的講解，以工程實(shí)用背景激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合工程實(shí)踐與探究環(huán)節(jié)，加深學(xué)生對理論知識的深層次理解，使學(xué)生將各門專業(yè)課知識系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化，新舊知識融會(huì)貫通。與此同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力和自我探究的自主學(xué)習(xí)能力。

以國家“十一五”規(guī)劃教材《電力電子技術(shù)》為例，例如在講解緒論時(shí)，可以結(jié)合學(xué)生比較感興趣的電力電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，具體如汽車各類照明、指示燈、雨刷、電動(dòng)窗的電力驅(qū)動(dòng)等，結(jié)合日常生活中常見電力電子技術(shù)應(yīng)用，如變頻空調(diào)、變頻冰箱、護(hù)眼臺燈等。對于整流電路，可通過常見的手機(jī)充電電源為例討論，拓展到單相半波、橋式整流電路。對于逆變電路，可以用車載逆變器作為工程實(shí)例來進(jìn)行講解。在此教學(xué)過程中，利用工程實(shí)例提出問題，運(yùn)用電力電子技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)理論解決問題，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣增加，使抽象理論和工程實(shí)際運(yùn)用相結(jié)合，理解更加透徹。

（二）課程教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革

1.在電力電子技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中，可以適當(dāng)根據(jù)授課內(nèi)容的不同，具體結(jié)合傳統(tǒng)傳遞—接受式與現(xiàn)代啟發(fā)與探究式、翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)有機(jī)結(jié)合，同時(shí)增加工程實(shí)踐與探究環(huán)節(jié)，加深學(xué)生對理論知識的深層次理解。例如在講解基礎(chǔ)理論時(shí)，應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，同時(shí)采用現(xiàn)代啟發(fā)和探究式教學(xué)模式講解實(shí)用性強(qiáng)的工程實(shí)例。對于逆變電路等比較復(fù)雜的電路，則可以采取翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式，學(xué)生討論講解，授課教師發(fā)揮指導(dǎo)作用。

2.采用多種教學(xué)手段。教學(xué)時(shí)，對于部分章節(jié)可采取板書結(jié)合Flash動(dòng)畫的方式。適當(dāng)?shù)陌鍟梢允箤W(xué)生加深對內(nèi)容的理解程度，也可以起到控制課堂節(jié)奏的作用。例如講解驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，僅用PPT難以達(dá)到良好效果，學(xué)生也不易理解，利用板書逐層遞進(jìn)地繪制并講解，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)以及邏輯推理。利用PPT對知識點(diǎn)進(jìn)行描述或輔助性解釋，從而有利于學(xué)生接受。

3.引入教學(xué)仿真軟件。MATLAB軟件比傳統(tǒng)的高級語言更容易學(xué)習(xí)和掌握，通過SIMULINK組件和SIMPOWER工具箱，可以很容易地提取元器件，將各種器件連接成完整系統(tǒng)，對電路進(jìn)行仿真。電力電子電路的分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試都能通過MATLAB數(shù)字仿真軟件實(shí)現(xiàn)，仿真軟件能夠直觀地觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)過程，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

通過軟件仿真，整個(gè)電路的運(yùn)行過程學(xué)生可以清楚地觀察，對各個(gè)元件和節(jié)點(diǎn)的波形能夠透徹理解，也能很方便地修改器件的仿真參數(shù)，觀察電路的不同工作情況，動(dòng)態(tài)顯示分析波形。利用仿真軟件能夠加深學(xué)生對電力電子技術(shù)基礎(chǔ)知識的理解，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（三）建設(shè)實(shí)訓(xùn)平臺培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力

通過建立一個(gè)綜合運(yùn)用理論教學(xué)、仿真實(shí)訓(xùn)以及實(shí)驗(yàn)操作等手段的實(shí)訓(xùn)平臺，提高學(xué)生的工程素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力和創(chuàng)新能力。該實(shí)訓(xùn)平臺綜合運(yùn)用理論教學(xué)、仿真實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)操作等手段全面提升電力電子技術(shù)的教學(xué)效果，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容主要包括結(jié)合實(shí)物講解與工程實(shí)訓(xùn)知識、基本軟硬件設(shè)備的使用方法、常見元器件的安裝、電路板的焊接等基本技能培訓(xùn)，給定典型電力電子器件參數(shù)，完成原理圖繪制、元件選型、電路設(shè)計(jì)等創(chuàng)新實(shí)踐培訓(xùn)。通過該實(shí)訓(xùn)平臺的實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生掌握基本的元器件基礎(chǔ)知識，設(shè)備儀器的基本操作技能，而實(shí)踐與創(chuàng)新環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐的動(dòng)手能力，使其掌握了分析和解決實(shí)際問題的方法。

三、充分發(fā)揮授課教師的主導(dǎo)作用

教師作為學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和領(lǐng)路人，在授課時(shí)應(yīng)該充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。首先教師應(yīng)該注重對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)方向的引導(dǎo)，讓學(xué)生了解本領(lǐng)域的最新專業(yè)動(dòng)態(tài)，讓學(xué)生明白本門課程的重要性，認(rèn)識到本課程和其他專業(yè)基礎(chǔ)課程的聯(lián)系性和邏輯性，了解學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和要求，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次，電力電子技術(shù)授課教師需要掌握相關(guān)強(qiáng)弱電領(lǐng)域的專業(yè)知識，因此對授課教師的綜合素質(zhì)與專業(yè)知識水平有較高的要求。教師需要關(guān)心本領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，隨時(shí)更新自己的知識，不斷拓展自己的研究領(lǐng)域，提高自己的專業(yè)學(xué)術(shù)水平，通過授課使學(xué)生能夠比較全面地了解和掌握本學(xué)科的發(fā)展。

四、結(jié)語

我國已經(jīng)成為世界制造中心，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要大批電氣工程類應(yīng)用型人才作為人力支撐，培養(yǎng)電氣工程類應(yīng)用型人才是我國高等教育的重要職責(zé)。電力電子技術(shù)作為電氣工程類學(xué)科的重要基礎(chǔ)性學(xué)科，是個(gè)強(qiáng)弱電結(jié)合的學(xué)科，也是理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的學(xué)科，通過對課程教學(xué)的改革與探索，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生綜合應(yīng)用學(xué)科知識的能力，培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力，以期更好的培養(yǎng)高素質(zhì)、動(dòng)手能力強(qiáng)的應(yīng)用型本科人才。

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