馬飛，李琦

（遼寧科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，遼寧鞍山 114051）

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，人才為本的指導(dǎo)思想對(duì)新時(shí)代的教學(xué)提出了新的要求。高等學(xué)校教師需要幫助學(xué)生提高知識(shí)掌握水平，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，以最終達(dá)到提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、提升科學(xué)研究水平的目的。

我國(guó)現(xiàn)行教學(xué)模式主要是知識(shí)型教學(xué)，以教師圍繞課程知識(shí)點(diǎn)講授、學(xué)生以被動(dòng)聽課為主，學(xué)生主要把注意力放在對(duì)知識(shí)要點(diǎn)的掌握上，并不關(guān)心知識(shí)點(diǎn)的來龍去脈，只關(guān)心如何通過考試。學(xué)生花費(fèi)巨大的精力和時(shí)間去獲得“標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)答案”。傳統(tǒng)教學(xué)模式對(duì)于培養(yǎng)一些流水線上的工程師或者是中層管理干部可能是有效的，但不能適應(yīng)新工業(yè)“4.0”的要求[1]。

近幾年在國(guó)家的大力倡導(dǎo)下，高校采用互動(dòng)式教學(xué)方法，嘗試各種新的教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)思考，提高批判思維的能力，與教師充分互動(dòng)共同學(xué)習(xí)。目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)流行翻轉(zhuǎn)課堂和慕課網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式，這些模式在一定程度上提高了學(xué)生的互動(dòng)性和自學(xué)能力，體現(xiàn)了以學(xué)生為本的教學(xué)理念。但是這些也只能在部分主動(dòng)性較強(qiáng)的學(xué)生中起到很好的作用，對(duì)于從小形成被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)模式的學(xué)生收效不大。這就體現(xiàn)出教育是系統(tǒng)工程，傳授學(xué)習(xí)的能力比傳授知識(shí)更為重要[2]。

本文嘗試以學(xué)生為本，以教師為引，融合多種教學(xué)方法，注重因材施教，采取靈活多變的策略，構(gòu)建系統(tǒng)化、多元化思維體系，推進(jìn)向能力型教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。

1 《電力電子技術(shù)》課程特點(diǎn)及教學(xué)情況

我校的《電力電子技術(shù)》課程是自動(dòng)化專業(yè)的一門傳統(tǒng)課程，隨著技術(shù)的發(fā)展，課程名字與內(nèi)容也歷經(jīng)《半導(dǎo)體變流技術(shù)》《電力電子學(xué)》兩代，2010年后改為現(xiàn)在的《電力電子技術(shù)》。課程跟隨技術(shù)進(jìn)步，不斷改進(jìn)完善教學(xué)資源，教學(xué)形式持續(xù)改進(jìn)?，F(xiàn)課程共48 學(xué)時(shí)（理論38 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)10 學(xué)時(shí)）。主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生熟悉電力電子技術(shù)的發(fā)展概況、技術(shù)動(dòng)向和新的應(yīng)用領(lǐng)域。了解與熟悉常用的電力電子器件的工作機(jī)理、電氣特性和主要參數(shù)。理解和掌握基本的電力電子電路的工作原理、電路結(jié)構(gòu)、電氣性能、波形分析方法和參數(shù)計(jì)算，并使學(xué)生具有一定的電力電子電路實(shí)驗(yàn)和調(diào)試的能力及初步的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。并在此基礎(chǔ)上，使學(xué)生學(xué)會(huì)電力電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，繼而培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際中分析問題和解決問題的能力，尤其是面對(duì)未來我國(guó)對(duì)電子技術(shù)發(fā)展的巨大需求，更需要培養(yǎng)學(xué)生在電子技術(shù)領(lǐng)域的基本素養(yǎng)，適應(yīng)國(guó)家發(fā)展需要。

2 課程與教學(xué)改革要解決的重點(diǎn)問題

2.1 教學(xué)內(nèi)容更新問題

電力電子技術(shù)是一門發(fā)展較快的學(xué)科，與時(shí)代的發(fā)展聯(lián)系較為緊密。這樣就導(dǎo)致教課內(nèi)容需要不斷調(diào)整，需要跟隨國(guó)家對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展要求來適時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)。但是在傳統(tǒng)教學(xué)中，受限于教學(xué)大綱設(shè)定、課時(shí)有限以及考核方式側(cè)重點(diǎn)等原因，內(nèi)容更新有限。同時(shí)對(duì)長(zhǎng)期存在的“重理論，輕應(yīng)用”問題的解決還不夠理想。盡管在這方面不斷進(jìn)行局部調(diào)整，但實(shí)際效果仍然不夠理想，此問題有待在教學(xué)改革中進(jìn)一步解決。

2.2 課程的難度與學(xué)生整體接受程度的矛盾

該課程教學(xué)方式經(jīng)過多次改進(jìn)，從按部就班地依照指定教材進(jìn)行灌輸式教育，到多媒體融合教學(xué)，再到翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用，可以使學(xué)生在一些理論結(jié)構(gòu)比較清晰、易懂的知識(shí)點(diǎn)上取得較好的學(xué)習(xí)效果，但在講授難度較高的知識(shí)點(diǎn)時(shí)收效甚微。出現(xiàn)過一個(gè)知識(shí)點(diǎn)換了多種方法教學(xué)，學(xué)生都難以掌握的窘境。這對(duì)學(xué)生和教師都有影響，學(xué)生方面，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣降低、主觀學(xué)習(xí)動(dòng)力下降；教師方面，產(chǎn)生挫敗感，降低教學(xué)積極性。大學(xué)生需要有更高的電子技術(shù)方面的素養(yǎng)，這就要求這門課從傳統(tǒng)的以變流為主的教學(xué)內(nèi)容向注重變流器件的量子物理學(xué)原理和變流原理相結(jié)合的教學(xué)方向發(fā)展，讓學(xué)生更能適合未來社會(huì)發(fā)展的需求。在這種情況下，加入的量子力學(xué)內(nèi)容更凸顯了這種矛盾。為了讓學(xué)生更好地接受，需要更有效的教學(xué)方式，以更形象的教學(xué)內(nèi)容吸引學(xué)生。

2.3 考試模式問題

傳統(tǒng)的課程考核形式是以筆試成績(jī)?yōu)橹?，結(jié)合實(shí)驗(yàn)成績(jī)和平時(shí)成績(jī)來決定最后成績(jī)。此考核方式相對(duì)比較合理，但是考題標(biāo)準(zhǔn)化，容易使學(xué)習(xí)模式和教學(xué)模式流于“應(yīng)試”，過于靈活又會(huì)使學(xué)生難于把握方向，大量增加記憶量和難度，使學(xué)生將更多精力用到背書上，不利于提高應(yīng)用能力和創(chuàng)造能力。由此，制定與該門課程相適應(yīng)的新的考核體系是體現(xiàn)課程側(cè)重點(diǎn)的方式之一，也能夠使學(xué)生進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)方向，領(lǐng)略課程精髓，達(dá)到教學(xué)目的。

以上是這門課程開設(shè)以來遇到的較為普遍的問題。在教學(xué)改革過程中，教師團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于嘗試各種優(yōu)秀的教學(xué)模式和有效的考核方式來提高教學(xué)效果，真正幫助學(xué)生做到學(xué)以致用，靈活掌握知識(shí)，以培養(yǎng)出符合社會(huì)需要的人才[3]。

3 課程教學(xué)改革思路及措施

教學(xué)是為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)自學(xué)，否則以有限的學(xué)時(shí)是無法將專業(yè)知識(shí)講全面的。學(xué)生如果不能學(xué)會(huì)自學(xué)，畢業(yè)工作以后也很難實(shí)現(xiàn)自我提升?！敖獭钡淖罱K目標(biāo)是“學(xué)”，因此“教”是“學(xué)”的外部條件，離開“學(xué)”，便沒了“教”，教法、學(xué)法與學(xué)習(xí)效果三者之間是復(fù)雜的因果關(guān)系[4]。因此我們提出以腦科學(xué)為依托，構(gòu)建深度學(xué)習(xí)模式，倡導(dǎo)終身學(xué)習(xí)理念，深度激發(fā)學(xué)生的自我認(rèn)知、認(rèn)可，激發(fā)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的動(dòng)力和能力，使學(xué)生真正愿意學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

3.1 構(gòu)建問題為導(dǎo)向的深度學(xué)習(xí)模式[5]

先讓學(xué)生思考起來，不是被動(dòng)枯燥地接受知識(shí)，產(chǎn)生探究電力電子技術(shù)奧秘的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。我們把課程內(nèi)容以問題形式拋給學(xué)生，針對(duì)每節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)不同的問題引入課程。

比如在第一部分電力電子器件工作原理的教學(xué)中，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的問題引起學(xué)生思考。

（1）電力電子技術(shù)解決的是什么問題（緒論中講過）？

（2）以前學(xué)的知識(shí)中有沒有相關(guān)內(nèi)容（允許學(xué)生互相討論）？

（3）在這些應(yīng)用中電力電子器件都發(fā)揮了什么樣的功能？

（4）電力電子器件如果要發(fā)揮開關(guān)的功能，需要有什么樣的特性？

通過這些問題，學(xué)生會(huì)變得踴躍思考，有的翻書，有的在網(wǎng)上搜尋答案，在經(jīng)過一些提示，基本就能把定性的問題總結(jié)得比較全面。在此基礎(chǔ)上我們稍加指導(dǎo)，概念性的問題就都解決了。

3.2 形象化的教學(xué)方法消除學(xué)生對(duì)抽象理論的畏懼

學(xué)生對(duì)網(wǎng)上教學(xué)資源的利用率較高，喜歡形象化的教學(xué)內(nèi)容，我們就合理采用流行的“嗶哩嗶哩”“YouTube”等視頻網(wǎng)站的視頻內(nèi)容，結(jié)合國(guó)家建設(shè)的慕課資源，更靈活地給學(xué)生提供豐富多彩的教學(xué)內(nèi)容。比如講緒論時(shí)我們就使用了特斯拉電動(dòng)車宣傳視頻，通過視頻，學(xué)生不但了解了電動(dòng)車的工作原理，也了解了電力電子技術(shù)的內(nèi)容和應(yīng)用。在講器件原理時(shí)應(yīng)用了PN 節(jié)形成的動(dòng)畫、電子能級(jí)變化的動(dòng)畫等，這些動(dòng)畫視頻增加了學(xué)生的興趣，降低了學(xué)生理解難度，非常受學(xué)生歡迎。同時(shí)向?qū)W生推薦相關(guān)的教學(xué)資源，讓他們課后參照學(xué)習(xí)，多角度學(xué)習(xí)這門課程，更深入地理解知識(shí)。

3.3 以腦科學(xué)為基礎(chǔ)養(yǎng)成學(xué)習(xí)習(xí)慣

一旦著手解決某個(gè)數(shù)學(xué)、科學(xué)問題，就會(huì)發(fā)現(xiàn)你做到的每個(gè)步驟，都會(huì)指示下一步的進(jìn)行。內(nèi)化吸收解題技巧能夠加強(qiáng)神經(jīng)活動(dòng)，當(dāng)你看一眼就能看出某題解法，即對(duì)題目有真正的了解，說明你已經(jīng)成功構(gòu)建出了一個(gè)命令組塊[6]。在學(xué)習(xí)中很重要的一環(huán)就是如何記憶和內(nèi)化復(fù)雜的專業(yè)課知識(shí)。這就需要我們遵循大腦的工作規(guī)律去建立自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣，構(gòu)建記憶模組。為了幫助學(xué)生形成記憶模組，我們對(duì)每個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)都設(shè)計(jì)了循環(huán)教學(xué)步驟。

（1）根據(jù)知識(shí)點(diǎn)提出一個(gè)應(yīng)用問題，讓學(xué)生從定性的角度去思考解決辦法，并將思路記下來在課堂上進(jìn)行討論。

（2）在討論得到的不同思路的觸發(fā)下再對(duì)問題重新思考，修正思路，探討出大家都可以接受的方案。

（3）教師對(duì)方案進(jìn)行啟發(fā)式點(diǎn)評(píng)，針對(duì)方案優(yōu)缺點(diǎn)具體設(shè)問，留作課后思考。

（4）第二節(jié)課就該問題重新討論，得出合理的解決方案。

（5）由教師對(duì)該方案從定量的角度進(jìn)行分析講解。

（6）提出難度進(jìn)階的問題，然后重復(fù)前幾個(gè)步驟，直到該章內(nèi)容結(jié)束。

（7）建議學(xué)生主動(dòng)重復(fù)這個(gè)學(xué)習(xí)模式，并且在研究方案的時(shí)候多借用各種資源拓展知識(shí)和思路。

3.4 以學(xué)生為本構(gòu)建開放式考核模式

該課程在考試模式的改革上注重以學(xué)生為本，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自覺性和參與意愿，考核的結(jié)果更多地與學(xué)生自己的行為掛鉤，改變以往的專注理論知識(shí)的考核模式，打破依靠期末一張卷紙決定成績(jī)的單一考核模式，將學(xué)生能力的培養(yǎng)作為該門課程的終極考核目標(biāo)。改革后的課程考核體系由課上演講成績(jī)、期末筆試成績(jī)及項(xiàng)目設(shè)計(jì)成績(jī)?nèi)糠纸M成，分別占20%、50%和30%。演講環(huán)節(jié)是學(xué)生課前預(yù)習(xí)后，對(duì)新內(nèi)容發(fā)表個(gè)人見解，并由學(xué)生和教師共同探討和糾正。項(xiàng)目設(shè)計(jì)則是學(xué)生就自己感興趣的內(nèi)容進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，不設(shè)固定題目。這些措施的施行，不僅能考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，更能調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與感，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，為培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力打下了基礎(chǔ)。同時(shí)，題型方面也要做出相應(yīng)的調(diào)整，題型設(shè)計(jì)更趨靈活化，減少單純記憶性理論題目，增加專業(yè)新技術(shù)、新應(yīng)用分析類考題，例如結(jié)合新能源的發(fā)展趨勢(shì)，增加了風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)新知識(shí)、新應(yīng)用的了解，有效地提高了學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語

《電力電子技術(shù)》課程的教學(xué)改革主要圍繞課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)方法兩方面進(jìn)行建設(shè)。在內(nèi)容方面不斷跟蹤技術(shù)應(yīng)用的新發(fā)展，拓展廣度和深度，讓課程內(nèi)容和社會(huì)需求緊密結(jié)合，順應(yīng)國(guó)家發(fā)展要求。在健全理論體系的基礎(chǔ)上，遵循“重思想、重方法、重思維訓(xùn)練”的原則，以綜合提高學(xué)生的學(xué)識(shí)與能力為目標(biāo)，不斷完善教學(xué)內(nèi)容和方法，提高本課程在國(guó)內(nèi)同類課程中的水平。

本文所提出的教改方法經(jīng)過了兩輪的實(shí)施，已取得較好的效果，學(xué)生學(xué)習(xí)起來更有主動(dòng)性，也覺得學(xué)得輕松了一些，并逐漸習(xí)慣把身邊每天密切接觸的“電”與本課程內(nèi)容相對(duì)照，把《電力電子技術(shù)》的內(nèi)容應(yīng)用到實(shí)際中。

本次教學(xué)改革提高了該課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，但是效果并不能惠及所有學(xué)生，內(nèi)驅(qū)力較差的學(xué)生受益較小，這也是下一步教學(xué)改革努力的方向。