楊曉冬 陳 榮 王建岡 王銀杰 謝明月

（鹽城工學(xué)院電氣工程學(xué)院，江蘇 鹽城224051）

開放式實驗系統(tǒng)在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

楊曉冬 陳 榮 王建岡 王銀杰 謝明月

（鹽城工學(xué)院電氣工程學(xué)院，江蘇 鹽城224051）

本文針對傳統(tǒng)電力電子技術(shù)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合學(xué)院近年來建設(shè)的開放式實驗系統(tǒng)，將一部分教學(xué)內(nèi)容從課堂移植入開放式實驗系統(tǒng)，采取了理論教學(xué)、自主仿真、預(yù)約實驗的流程，提高了學(xué)生的積極性和實踐能力，拓展了其知識面，具有良好的教學(xué)效果。

開放式教學(xué)；電力電子技術(shù)

0 引言

隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)企業(yè)在招聘大學(xué)生時，對其在電力電子技術(shù)方面的理論知識和實踐能力要求越來越高。然而受制于教學(xué)水平的限制和教學(xué)觀念的落后，目前我國普通高等院校相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生普遍存在動手能力差、主動性不強、缺乏發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題的能力等缺點，特別是在專業(yè)基礎(chǔ)課方面，比如《電力電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《模擬電子技術(shù)》等課程。

隨著開放式教學(xué)的推廣[1-3]，其以學(xué)生為主體，教師為輔導(dǎo)、企業(yè)需求為目標的教學(xué)理念受到了越來越多高校的青睞。本文針對傳統(tǒng)《電力電子技術(shù)》教學(xué)中存在的等問題，結(jié)合學(xué)院近年來建設(shè)的開放式實驗系統(tǒng)，將一部分教學(xué)內(nèi)容從課堂移植入開放式實驗系統(tǒng)，采取理論教學(xué)、自主仿真、預(yù)約實驗的流程，改變了以往以教師為主導(dǎo)地位的教學(xué)模式，提高了對學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力的培養(yǎng)。

1 電力電子技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀

電力電子技術(shù)是一門理論性很強的課程，但受制于本科教學(xué)的特點（單節(jié)課授課量遠遠大于高中階段），學(xué)生往往在課堂上對相關(guān)知識理解不透，知其然而不知其所以然。通過教學(xué)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對相關(guān)電力電子電路原理的理解往往是在做完實驗后再同書本相互印證才掌握的。因此在電力電子技術(shù)的教學(xué)體系內(nèi)應(yīng)該堅持 “理論與實踐相結(jié)合”的基本原則，也即要開展一定課時的實驗課程。但是在當(dāng)前的電力電子技術(shù)的實驗教學(xué)中，受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響，仍存在以下不足：

（1）認識性實驗居多，學(xué)生只會按教材接線，甚至部分同學(xué)只會按其他同學(xué)的接線來接線，往往導(dǎo)致同樣的錯誤扎堆出現(xiàn)；

（2）實驗課排課時間不科學(xué)，通常安排在理論課即將結(jié)束時，學(xué)生此時已對之前所學(xué)的理論知識部分忘記，致使學(xué)生無法相互印證所學(xué)知識；

（3）師生間溝通渠道不暢，許多學(xué)生有問題得不到及時的指導(dǎo)，致使學(xué)習(xí)的積極性下降；

（4）學(xué)生缺乏自主性實驗的平臺，其創(chuàng)新能力得不到施展；

（5）實驗臺不符合實際現(xiàn)場，學(xué)生看到的和操作的僅僅是連接線和接線插孔，起不到實踐能力的鍛煉。

2 開放式實驗系統(tǒng)

2.1 開放式實驗系統(tǒng)的流程

開放式實驗系統(tǒng)可分為課內(nèi)實驗開放和學(xué)生自主實驗開放，即可以為正常的實驗教學(xué)進行開放式服務(wù)，也可以實現(xiàn)學(xué)生的自主實驗。在正常的實驗教學(xué)中，教師可以根據(jù)理論課程的進度在合適的時間來預(yù)約實驗和安排實驗，學(xué)生在指定時間進行實驗。學(xué)生提交實驗報告和教師批改均可在線進行。對于學(xué)生的自主實驗功能，學(xué)生可以根據(jù)自己理論知識的掌握程度，結(jié)合自己的時間，進行實驗室預(yù)約，在實驗過程中還可進行在線提問和答疑，極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和積極性。開放式實驗系統(tǒng)的刷卡制度保證了考勤的記錄，此外每個實驗室均安裝有網(wǎng)絡(luò)攝像頭，實驗室管理人員可以在值班室對各個實驗室進行有效監(jiān)視，從而保證了實驗的安全性。

開放式實驗系統(tǒng)的各個流程如圖1-圖3所示，圖4為學(xué)生自主預(yù)約實驗室的界面。

圖1 課內(nèi)實驗開放流程

圖2 學(xué)生預(yù)約實驗界面

圖3 學(xué)生自主實驗開放流程

圖4 學(xué)生自主預(yù)約界面

2.2 開放式實驗系統(tǒng)的優(yōu)點通過兩個學(xué)期的實施，我們發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式相比，開放式實驗教學(xué)具有以下優(yōu)勢。

（1）充分給予學(xué)生思考的過程，避免學(xué)生一味地按照教材上的要求和教師的要求去完成實驗，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以提高學(xué)生抗挫折的能力。

（2）開放式實驗教學(xué)可以實現(xiàn)信息資源共享，其特點是借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)信息的交互，從而整體提高學(xué)生的知識能力。

（3）學(xué)生可以自主進行課程外的實驗，在指導(dǎo)教師的協(xié)助下進行方案設(shè)計、仿真分析、元器件選型、電路板焊接、調(diào)試等過程，極大的鍛煉了其綜合能力。

（4）學(xué)生在自主開放式實驗過程中不僅僅是學(xué)到了知識，更為重要的是其逐漸會掌握科研的方法，而這往往是研究生階段才能得到鍛煉的。

3 結(jié)論

本文將開放式實驗系統(tǒng)貫穿于電力電子技術(shù)教學(xué)中，為提高電力電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量提供了一條新的途徑，一方面可以有效加深學(xué)生對理論知識的理解，另一方面也提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，為其今后走上工作崗位奠定堅實的基礎(chǔ)。

［1］陳冬.開放式實驗系統(tǒng)實現(xiàn)[J].信息技術(shù)與信息化,2016(4).

［2］張小瑞,李貞.開放式實驗教學(xué)模式的研究與實踐[J].陜西教育:高教,2010(Z1): 98-98.

［3］黃煒,王飛.高等農(nóng)林院校開放式實驗教學(xué)體系構(gòu)建與實踐[J].安徽農(nóng)學(xué)通報, 2008,14(15):221-222.

［責(zé)任編輯：李書培］

江蘇省省級重點專業(yè)建設(shè)立項（2012JSZDZY-B185）；鹽城工學(xué)院校級精品課程建設(shè)項目（XJJP201502）。

楊曉冬（1982—），男，河北曲陽人，博士，講師，研究方向為工業(yè)自動化。