电力电子技术实验教学的改革与探索

徐成波 郑伟南 程凤芹

【摘要】本文针对“电力电子技术”课程的实验教学方法和内容进行探索，引入MATLAB系统仿真软件，构建电力电子技术仿真实验;同时增加开放性和设计性实验。实践结果表明该方法不仅可以提高学生设计电力电子电路的能力，还可以培养学生的动手能力和创新能力。

【关键词】电力电子技术;实验教学;设计性实验

1.目前存在的问题

二十一世纪的国际社会是一个知识化、信息化的社会，国际间的竞争归根到底是人才的竞争。相比之下，我们以往传统方式下高等教育培养出的专门人才知识面较窄，已经不能适应新的社会环境的需要。结合独立学院人才培养模式，目前应该培养的是“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的创新型工程技术人才。按照这个培养目标，我院乃至全国面向独立学院的高等教育都需要进行有针对性的教育改革。其中，教师实践教学方法的改革是十分重要的环节之一。实践教学方法的好坏，直接影响课堂教学效果，影响人才的培养质量，没有良好的现代化的教学方法和手段，只靠传统的填鸭式教学，是培养不出二十一世纪所需要的高素质、专门人才的。在高等教育大发展的今天，独立学院应具有自身独特的发展模式和发展空间，在新的历史时期中充分发挥和突出实践教学的活力，利用独立学院的特色和优势，着重培养学生的工程实践和动手能力以适应国民经济建设的发展需要，是目前我们需要研究和探讨的课题。

实验教学作为高等学校教学工作的重要组成部分，可以培养学生的动手能力、分析和解决问题的能力、以往的“电力电子技术”课程教学模式是以理论教学为主，实验基本上为验证性实验。这样学生无法真正通过实验学习来掌握工程技能和方法，偏离了实验课程开设的最主要目标。为了加强学生的实践技能，实现培养应用型人才的教学目标，我们改革了传统的教学模式，将原来以理论为主的课堂教学转变为理论与实践一体化的教学。

2.教学内容改革

2.1 通过验证性实验强化基础实验教学

由于在电力电子技术实验初级阶段，学生对整体实验没有系统的认识，所以首先安排验证性实验。在学习中不仅仅要验证理论，还要通过验证性实验使学生学会如何发现问题。总结规律，掌握实验的基本技能和方法。

2.2 通过设计性实验提高学生创新能力

设计性实验的主体是学生，整个实验过程中，应该由学生独立设计和操作，实验中出现的问题由学生自己提出并设法解决，在教学中，要加强实验设计能力的培养，要放开手脚，让学生独立设计实验，对于难度较大、探索性较强的实验，教师可进行相应的指导，对于学生设计的实验方案，教师要及时审查，只要没有意外情况，都可以让学生进行实验，培养学生的创新意识和创新精神、提高学生分析问题和解决问题的能力、提高学生综合素质能力。

2.3 将MATLAB仿真技术引入电力电子技术实验

电力电子技术课程实验的传统教学方式采用的是实验台操作模式，但在教学实践过程中存在一些问题。如从理论到实践缺少过渡知识，学生错误操作较多、动手能力较差，实验台装置损坏较严重。采用传统实践教学方法使学生对实验台装置和实验操作缺少一定的感性认识，直接导致了学生的误操作。此外学生在实践操作中出现问题时不知道如何分析解决，将MATLAB仿真技术引入电力电子技术实验，学生在仿真时由于不需要考虑因接错电路而导致器件和仪器的损坏，可以放心大胆地连接电路，大大地激发了学生的创新意识和能力，由于设计性实验是在验证性实验的基础上进行的，学生可以充分利用资源，从查阅相关资料着手，设计相关的电路、软件设计仿真到搭建出硬件电路、测量实际数据、分析总结，按步骤有系统地提高学生的实践动手能力和独立思考的能力，树立学生的自信心，使学生勇于探索，勇于实践。

3.实践教学方法手段的改革

实践教学方法手段的改革首先要从市场和社会需求入手。继续深入改革目前的教学体制和继续研究未来发展的教学模式，将陈旧落后的教学内容进行全面修整，强化实践教学手段，扩充新知识、改进教学方法。其次，在着眼于教学质量和教学环境改善的同时，更要注重人才市场上所需的各种信息，作为独立学院专业实践教学模式改革的理论依据。另外，随着现代科学技术的发展特别是信息技术、网络技术的发展，为我院专业课实践教学模式的研究与改革提供了技术手段与支持。实践教学模式的改革，将使专业课教学变得丰富多彩。

根据电力电子技术实验教学大纲，我们重新编写了实验教材。在原有实验讲义的基础上增加了一些实验项目，学生在实验时除必做项目外，还可以选做实验，为学生提供了更多的选择内容;此外对实验项目也进行了修改、整合，將实验分成了验证性实验、创新设计性实验、计算机仿真实验3个方面，通过不同方面的实验，使实验教学更加生动、形象。

4.加大实验室的开放力度

开放实验室教学是改革以往验证性实验教学的有效途径，为了给学生更多的实验时间，我系实验室在完成基本实验任务后，尽力面向学生开放实验室，这样学生在实验时间上有一定的弹性，由于时间原因，有一些学生在实验课时间内不能完成实验任务，可以在实验室开放时间内完成，实验室在实验内容上也实现开放，实验题目有学生参与科研型、学生科技活动型、自选实验课题型和计算机应用技术提高型、人文素质和能力提高型等形式，这样可以使学生在掌握有关知识和技能的同时获得较高的创新意识和创新能力。

5.总结

该课程实验改革已经在我系电气类专业中开始相继实施，经过几年的教学研究与实践，理论教学与实践教学正在有机地结合起来，更多更好地向应用性、综合性的教学模式转变。在实践教学中既加强了学生对专业理论知识的理解及掌握，也提高了学生们的学习兴趣和学习积极性，培养了学生独立分析问题和解决实际问题的能力，同时为学生将来的就业打下了坚实的理论基础和实践操作基础。

参考文献

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[3]高艳阳，董培荣，王金霞.对设计性实验的认识与思考[J].实验技术与管理，2003，20（6）：125-127.

基金项目：吉林省高等教育教学重点研究项目。