電力電子技術課程教學改革反思

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電力電子技術課程教學改革反思

【摘要】結合教學實踐,揭示了《電力電子技術》課程在傳統教學中存在的問題,并重點圍繞教學內容、手段及實驗教學環節等方面,詳細闡述教學改革的思路與具體措施。通過增加多種教學手段,可以將驗證性實驗和綜合應用設計有機融合,有利于提升學生的工程設計能力。

【關鍵詞】電力電子技術課程;教學改革;具體實踐

0引言

《電力電子技術》是電氣自動化類本科專業一門重要的專業基礎課。作為一門新興交叉學科,《電力電子技術》橫跨電子學、電力學和控制理論3個專業方向,具有很強的工程性、實用性、綜合性。隨著社會進步和技術發展,傳統的教學內容與教學手段已經難以滿足學科發展要求,急需通過教學改革,提升課程內容的時效性、應用性[1]。

1《電力電子技術》課程教學現狀

《電力電子技術》作為電氣專業的一門專業必修課,自開課至今,在教學活動中我校與國內各高校一樣存在以下一系列的共性問題。

1.1基礎知識薄弱,學生水平良莠不齊

《電力電子技術》具有較強的專業性,需要學生具有一定的知識背景,比如高數、電路和電子技術等知識。在實際教學中發現很多學生是學一門丟一門,為了考試而學習,在學習該課程時前面基礎課程知識所剩無幾。以電路為例,《電力電子技術》的學習離不開電路分析,電路理論成為《電力電子技術》學習的重要基礎?;A知識的不牢固,這導致在實際的學習中,部分學生無法理解電路的原理,致使學習效果不好,進而對該課程喪失學習興趣,在一些專業性知識上無法取得理想的學習效果。

1.2課程內容多樣而繁雜,技術更迭迅速

《電力電子技術》作為一門多專業的交叉學科,涉及的內容比較廣泛,也就具有了更廣闊的應用領域,比如一般工業、交通運輸、新能源及電力系統、照明、空調等家電用器及其他領域。電力電子技術的本質是實現電能變換,只要需要電能變換,就離不開該技術。另外,隨著新型材料和微電子技術的發展,性能更優的電力電子器件及相應的應用不斷出現,推動著電力電子技術不斷向前發展。由于它無法像傳統的基礎課程那樣具有固定不變的內容,隨著新技術的不斷發展,教師在教學內容上做到怎樣在有限的課時內帶給學生最有效的知識也是難點之一。

1.3實踐與理論學習未有效融合

目前各高校在該課程的實踐環節主要是集中于實驗,而實驗教學主要是在傳統的實驗平臺完成一些驗證性實驗,缺乏設計性和綜合性實驗,許多新方法、新器件在實驗室往往是無法接觸到的。由于與實際應用存在脫節,很大程度上降低了學生學習的積極性,也未真正做到實踐與理論相結合。作為一門工程性較強的課程,雖然開設課程設計環節,但學生離真正的工程實踐與設計應用仍存在很大的差距。綜合以上分析,依據本課程自身特點以及本專業學生自身情況,在本課程教學活動中,我們對該課程教學改革進行了一些探索。

2《電力電子技術》課堂教學改革

2.1更新教學內容,建立新的教學體系

《電力電子技術》課程教學內容和教學體系的改革是所有改革中最重要的一個環節,直接關系到教學質量的提高。教學大綱和教材建設是教學該項改革中的重要環節,必須體現把學生素質教育和能力培養放首位的理念[2]。教學大綱作為課程設置的準則,應在教學過程中嚴格貫徹到底。但教學大綱應緊隨技術的發展、結合教改實踐,對教學內容不斷進行更新與優化,以便在有限的課時內最有效地完成教學內容。作為課程建設核心的教材建設,為適應該課程改革的需要,教師要精心選擇教材,應秉承器件、電路、應用相結合的原則,促進理論與實踐相結合,讓學生掌握基礎知識的同時,學會靈活運用其所學,以提高分析設計的能力。隨著新材料與科學技術的不斷發展,性能更優的電力電子新器件不斷涌現,加之與最新控制技術的有效結合,課程教材的內容和選擇要向著應用領域更廣、應用水平更高的方向發展。確定科學的教學大綱和適宜的教材后,如何優化課堂內容就變得尤為重要。課程講授應以器件的工作原理、基本特性和電氣參數為基礎;四種變流電路為核心,詳細介紹四種變流電路的工作原理、電路拓撲、波形分析和相關參數計算(尤以整流電路為重),把最新的電力電子技術發展方向引入課堂,以器件的應用電路為重點,來解決實際的工程問題,充分體現“管為路用、以路為主、重在應用”的原則[3]。

2.2改革教學方法,激發學生的學習興趣

課堂教學是教與學雙向互動的過程,教師是課堂活動的組織者,應針對教學內容和學生的具體情況合理安排課堂內容。一直以來,《電力電子技術》的教學還是傳統的教師逐章講授,講得多、講得細,學生們在課上更多的是被動地接受,不利于發揮學生學習的積極性和主動性,也難以培養學生的專業素質和能力。為改變目前的狀況,教學在內容上應注重層次分明、突出重點,在講授方式上應注重循序漸進、由易到難,同時還應保證內容的完整性,覆蓋大綱要求。此外,課堂上教師應隨時關注學生的反應,引導學生帶著問題聽課,加強重點與難點內容的講授,注重與學生的交流與互動,調動學生學習的積極性與主動性。在課外,留一部分內容讓學生自學,做到課下查閱資料,課上專題討論。實踐證明,上述方法切實可行,不僅有利于學生擺脫對課堂的依賴性,也有利于培養和提升其自學能力、專業素養與表達能力。

2.3豐富教學手段,實現教學現代化

《電力電子技術》有大量的圖、波形繪制以及數學公式推導,采取多媒體與板書相結合的方式,大大簡化了畫圖與推導時間。圖與波形較為復雜且抽象,因此通過借助計算機仿真,讓學生對電路和波形有更深入的理解與認識。此外,在課堂中插入部分電力電子器件、電力電子電路錄像,也能夠提高學生的感性認識,激發學習興趣。

2.4重視實踐教學,促進理論與應用結合

實踐教學是在課堂講授外通過實際鍛煉加深對理論知識的理解,并驗證所學知識的正確性,運用所學的理論知識完成基本技能訓練,培養學生的動手能力、創新思維和解決問題的能力。一直以來,實踐教學依附于理論教學,內容也以驗證性為主,難以滿足創新型、技術型人才培養的發展目標,實踐教學改革迫在眉睫?;谏鲜龃嬖诘膯栴},提出如下建議。

2.4.1轉變教育觀念,以電子設計大賽提升工程實踐能力

為滿足社會對創新型人才的要求,實驗教學應擺脫只注重理論教學的局面,大幅增加實踐環節的比例,加快實踐教學的深化改革。此外,每年電子設計大賽的電源類試題都需要電力電子技術的相關知識,參加比賽也是對實驗教學的補充,通過電子設計大賽的歷練,能夠有效提升學生的動手能力、自主設計能力和分析解決問題能力。

2.4.2精煉實驗內容,增加綜合性和設計性實驗

《電力電子技術》是一門工程實踐性很強的學科,實驗環節在本課程占有非常重要的地位。在有限的課時內,要求我們必須精簡實驗內容,除必要的驗證性實驗外,可根據學生興趣自主選擇個別實驗;同時改變原來以驗證性實驗為主的內容,增加綜合性和設計性實驗內容。

3結語

當前,人才培養逐漸向創新型、復合型、應用型方向轉變,對教師工作提出了更高的要求。教學改革之路漫漫而長遠,我們只有不斷探索,才能適應21世紀社會對人才培養的需要。

[參考文獻]

[1]張紅梅,張慶新,許謹.《電力電子技術》課程教學改革的探索[J].實驗室科學,2008(3):17-19.

[2]王兆安,黃俊.電力電子技術[M].北京:機械工業出版社,2000.

[3]劉小彩.《電力電子技術》課程教學改革的探索[J].新課程研究(旬刊),2008(10):37-38.

作者:孫金萍 劉軍芳 單位:廊坊師范學院

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