余 翼 王 凡 劉金華 吳佳楠

0 引言

傳統(tǒng)的電源技術(shù)以低頻技術(shù)為主，現(xiàn)代的電源技術(shù)是向以高頻技術(shù)為主的新型電源技術(shù)方向轉(zhuǎn)變的，同時這也是傳統(tǒng)電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)變的標(biāo)志。新型電源技術(shù)支撐起眾多新興產(chǎn)業(yè)，在新能源、綠色交通、智能電網(wǎng)、先進(jìn)伺服驅(qū)動、極端環(huán)境探索、節(jié)能減排等領(lǐng)域都取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。結(jié)合中山市的特色十大產(chǎn)業(yè)集群：裝備制造、健康醫(yī)藥、電子電信、燈飾光源、家用電器、金屬制品、紡織服裝、家居家具、精細(xì)化工、特色食品，培養(yǎng)具備新型電源技術(shù)的電氣工程及其自動化類學(xué)生，更有利于為中山本地特色工業(yè)企業(yè)服務(wù)，有助于產(chǎn)業(yè)升級，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競爭力。

“新型電源技術(shù)”是我校電氣工程及其自動化類的一門新興專業(yè)選修課程。其實驗課程部分更是以實踐操作為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

在傳統(tǒng)的《新型電源設(shè)計》實驗課的教學(xué)內(nèi)容主要是通過對8 個驗證性的實驗項目，使得學(xué)生進(jìn)一步了解開關(guān)電源的工作原理以及各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的運行特點，同時通過實驗具體操作來鍛煉學(xué)生的實踐動手能力。此前這種教學(xué)方案存在如下的問題：

（1）實驗項目類型單一：8 個實驗項目都是驗證性實驗，對學(xué)生深入了解開關(guān)電源的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其特點有幫助，但是沒有開放性內(nèi)容，學(xué)生只需要按照實驗指導(dǎo)書的要求，按部就班地完成相應(yīng)地實驗操作，無法激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。

（2）學(xué)生完成實驗項目吃力，效率不高：雖然有要求學(xué)生在實驗課之前按照實驗指導(dǎo)書地要求對實驗項目進(jìn)行預(yù)習(xí)，并且在實驗課上，老師還會對實驗步驟、實驗要求以及實驗操作中的重點注意事項進(jìn)行講解，但是學(xué)生普遍感覺難度還是比較大，在實驗操作過程中問題比較多，需要老師頻繁指導(dǎo)，同時老師的講解也占用了實驗課不少時間，導(dǎo)致在實際課堂上學(xué)生對實驗任務(wù)完成情況不理想。

（3）實驗平臺故障頻繁：因為開關(guān)電源的實驗大多都是強(qiáng)電類，實驗電路中的電壓以及電流都比較大。對實驗操作理解不足，電路中的接線有誤，或者實驗步驟稍有不對的時候都會導(dǎo)致電路中的元器件的損壞，特別是開關(guān)管和二極管。而如果這兩種元器件在實驗過程中發(fā)生了損壞，是無法現(xiàn)場進(jìn)行替換的，就會導(dǎo)致實驗無法進(jìn)行下去。甚至影響了后續(xù)要上課的班級的實驗教學(xué)進(jìn)程。

（4）實驗課考核方式不全面：因為實驗項目大多數(shù)都是驗證性的實驗項目，因此只能從考勤，實驗操作，實驗數(shù)據(jù)，實驗分析結(jié)果等方面對學(xué)生在實驗課的成績進(jìn)行評估，無法體現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及具體技能技巧。

2 《新型電源技術(shù)》實驗教學(xué)改革方案

2.1 實驗課教學(xué)內(nèi)容改革

通過教學(xué)團(tuán)隊對原實驗課的8 個驗證性的實驗項目進(jìn)行討論、分析，同時與本課程相關(guān)的《電力電子技術(shù)》實驗課的內(nèi)容進(jìn)行對照后，對原有的buck，boost 等驗證性的實驗項目進(jìn)行刪減，保留“單端正激變換器電路的性能研究”、“單端反激變換器電路的性能研究”，“半橋型開關(guān)電源的性能研究”等3 個實驗項目，增加了設(shè)計類的實驗項目，要求學(xué)生以3 人組成一個團(tuán)隊，完成對特定要求的開關(guān)電源的開發(fā)，團(tuán)隊里的成員按照各自的特長，分工完成開關(guān)電源開發(fā)里的原理圖設(shè)計、元件選擇與計算、電路仿真與調(diào)試、PCB 圖的繪制，實物焊接與調(diào)試等內(nèi)容。不僅可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊合作能力，也能通過具體的分工培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的實際技能。

2.2 實驗課教學(xué)形式改革

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對各行各業(yè)都有促進(jìn)作用，在教育行業(yè)涌現(xiàn)了很多互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺，比如中國大學(xué)MOOC 網(wǎng)、學(xué)堂在線、網(wǎng)易公開課、泛雅平臺學(xué)習(xí)通等。互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺有它的優(yōu)勢，比如教學(xué)資料樣式豐富，可以向?qū)W生提供各種影視、音頻、動畫類教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，其次它提供的教學(xué)時間是沒有限制的，學(xué)生可以自主選擇合適自己的時間段進(jìn)行學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)習(xí)情況自主控制學(xué)習(xí)時間長短，這種教學(xué)方式做到了以學(xué)生為中心，使每一個學(xué)生都能獲得適合自己的學(xué)習(xí)方案。因此，在本門實驗課，也引入了互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺學(xué)習(xí)通，創(chuàng)建了相應(yīng)的課程，此外還錄制具體的實驗操作教學(xué)視頻。學(xué)生可以在上實驗課之前，通過觀看相應(yīng)的教學(xué)視頻，更直觀地提前了解每一個操作步驟的具體操作方法，這種預(yù)習(xí)方式比學(xué)習(xí)實驗指導(dǎo)書的效果更好。實施了這種教學(xué)形式的改革之后，老師不需要在實驗課對操作步驟進(jìn)行講解，同學(xué)們在實驗課里可以做更多的內(nèi)容。此外相同的實驗內(nèi)容，同學(xué)們的問題少了，實驗任務(wù)完成需要的時間更少，實驗課教學(xué)效率高了。通過這種方式，學(xué)生在實驗步驟理解更深，操作失誤的情況減少，也大大降低了實驗設(shè)備得故障率，保證了實驗教學(xué)過程順利進(jìn)行。

2.3 《新型電源技術(shù)》實驗課程考核及評價方法改革方案

《新型電源技術(shù)》實驗是綜合性強(qiáng)的實踐類課程，不僅要求學(xué)生有扎實的基礎(chǔ)理論知識，更要求學(xué)生有相應(yīng)的實踐操作能力以及具備熟練的技能技巧。因此，實驗課課程考核及評價方法，不僅對學(xué)生在實驗課中的參與情況進(jìn)行評估，更注重學(xué)生在設(shè)計類項目的實施過程中，團(tuán)隊合作的能力，分工的具體任務(wù)以及完成情況進(jìn)行評估。實驗課成績=觀看視頻預(yù)習(xí)（10%）+實驗課考勤（10%）+團(tuán)隊合作表現(xiàn)及具體任務(wù)完成情況（40%）+實驗報告的撰寫及實驗結(jié)果（40%）。其中團(tuán)隊合作表現(xiàn)及具體任務(wù)完成情況的評估內(nèi)容有：設(shè)計類實驗項目選題難度，團(tuán)隊其他成員評價，具體分工完成情況（原理圖設(shè)計、元件選擇與計算、電路仿真與調(diào)試、PCB 圖繪制、實物焊接與調(diào)試）。

3 結(jié)語

通過引入了設(shè)計類實驗項目，使用云平臺給學(xué)生提供實驗教學(xué)視頻以及其他預(yù)習(xí)的教學(xué)資料，以及修訂實驗課課程考核及評價的方法，不僅增加學(xué)生綜合素質(zhì)具體的技能技巧降低了實驗室設(shè)備的故障率，保證了實驗課順利地進(jìn)行。