应用型本科高校《电力电子技术》课程实践教学探析

2016-03-19宋仁银

安徽电子信息职业技术学院学报 2016年5期

关键词：电力电子技术应用型教学模式

宋仁银

（宁德师范学院，福建宁德352100）

应用型本科高校《电力电子技术》课程实践教学探析

宋仁银

（宁德师范学院，福建宁德352100）

结合应用型本科高校的培养要求和我校实际情况，对电气工程及其自动化专业的电力电子技术课程的实践教学从传统教学模式到改革教学体系、改进实验、校企合作和科技创新活动五个方面进行了分析和探索。提出的实践教学方法不但有效的增强了学生的学习兴趣和热情，而且还提高了他们的实践能力和创新精神，取得了较好的实践教学效果。

应用型高校;电力电子技术;实践教学

应用型本科教育是近年来出现的一种新型的高等教育模式，是为适应现代化建设需要而培养的具有素质高、能力强、知识面宽和基础扎实的高级应用型人才[1,2]。与研究型高校不同，应用型高校不但注重学生在实用知识和实践能力方面的培养，而且更强调对专业知识的实用性和实践性的应用。因此，实践教学在应用型高校人才培养模式中处于主导地位。电力电子技术是电气工程及其自动化、机械电子工程和自动化等工科相关专业的一门主干课。该课程具有技术进步快、知识面较宽和生产实际结合紧密的特点，是一门实用性和实践性较强的专业主干课。根据应用型本科高新的培养目标，结合我院的实际教学情况，本人对该课程实践教学方法进行研究，有助于学生将来进入社会从事相关专业工作打下良好基础。

一、传统的实践教学模式

在传统的电力电子技术课程的实践教学中，存在验证性实验偏多的情况。其实践教学主要是利用实验箱进行操作，教师给定实验步骤让学生完成相应的实验操作，这种方法相对比较简单而且也容易掌握[3]。虽然该课程有课程开设有设计和毕业设计，但是主要还是偏重于理论设计，真正实际动手操作的很少，有时候还是通过仿真软件来完成，因此，能够做出成品的更是少之又少。另外，在已开设的实验计划中，能开展系统性综合实验的较少，虽然有比较多的学生动手操作机会，但是很多实验操作步聚大都是教师事先设计好的，学生只需按照相应的实验操作步骤完成即可。由此很难建立起一体化教学思维，即零散的课程知识很难汇集成一个有机的科学体系，从而达不到锻炼学生综合应用能力的要求。因此，这种传统的实践教学的人才培养模式与应用型本科高校的人才培养目标是不相符的。

二、改革实践教学体系

针对传统的实践教学模式，我们从两方面对电力电子技术的课程实践教学模式进行构建：一方面建立从课内系统到校外实习训练相结合的实践教学模式；另一方面，从校内专业素质拓展训练和实践技能训练到课外开放性实验体系。它包括科技型实践、

专业型实践和教学型实践。根据实践型技术人才素质培养的要求，可以将实践教学体系划为三种层次，分别为：一是初步设计能力与综合应用能力层，包含课程的设计和实习，进行综合设计和应用能力的训练。二是创新能力培养与工程实践层，包含工程项目训练、毕业设计和科技创新和工业产品开发和制作，进行创新能力与工程实践能力训练。三是基本技能层，包含项目实习与见习和基础实验，进行基本技能训练。这种三层次实践教学体系有利于形成由单一模式到综合应用能力的提升，进而促使学生的实践应用能力的培养获得进一步提高。

三、改进实验教学方法

在高等教育体系中，实验教学是其综合体系的重要组成部分。实验教学是对学生进行专业课程实验训练、提高他们的动手能力和创新能力的重要环节。通过实验教学能够让学生对理论知识强化印象和深化理解，能够让学生掌握实验科学理论的基本方法并从中掌握使用仪器设备。而实验教学的效果取决于对专业课程的实验内容和方法的把握[4]。

电力电子技术课程的传统实验内容是验证型实验为主，验证型实验是通常以教师编撰的实验指导书为教材，要求学生使用有关实验设备并按照既定的实验操作步骤完成实验操作，最终验证相关的理论知识。在这种实验模式下，学生在实验中通常是按部就班地被动接受实践训练，缺乏思考，完成实验后他们的印象不深刻。对既有理论和实践知识停留记忆的层面，不利于分析问题和解决问题能力的锻炼。因此，很难使得学生的探索精神和创新能力得到提高。针对以上问题，经过深入的分析和探索，提出了以验证型实验作为实践基础、设计和开发型实验为主体的实验教学模式。对电力电子技术课程中的每一个知识点都开设相应的验证型实验,如直流斩波电路实验、三相可控整流电路实验、SPWM逆变电路实验等等，这样可以加深学生对相关理论知识的记忆和理解。另外结合工程应用背景，针对课程中的某一个或一些知识点让学生通过一些应用模块，让学生去组建各种电路和建立开放性的电能变换器，这不仅能够加深学生对课程理论知识的理解和掌握，还能有效地提高他们在工程应用中的实践操作能力。

在实验教学方法上，除验证型实验外，要尽量改变被动状态，避免灌输式教学方法。对于设计型实验，力求采用任务驱动式实验教学方法，即在实验前给学生布置实验任务，给出必要的仪器设备、实验的基本要求以及实验操作中的注意事项，不公布实验的具体方法和步骤，不提供实验所用仪表和仪器的选择，对实验中用到的元器件种类、型号和数量都不事先提供，在实验进行前让学生本人拟写详细的实验预习和设计报告，经实验老师同意并确认，在实验过程中，当发现问题时，实验老师要给学生提出一些启发性问题，以引导学生主动思考和解决问题。在整个实验过程中，变被动为主动，要以学生为主体，充分调动学生的学习热情和兴趣，提高他们的实践能力及创新精神。比如三相交流高压电路项目，实验指导书上仅给出控制要求，使用三相可控整流的触发电路用于三相交流调压的有效控制。学生需要根据控制要求，自行绘制控制电路图、选择相应的器件型号、类型和数量，绘制波形图、编制交流时序电流图等等。

四、加强校企合作

校企合作能有效提升学生的综合实践能力，是培养具有实践能力和的创新精神重要途径。通过校企合作的教学模式，使得学生能够更加深入到实际的工程应用，增强他们的工程意识，最终提高学生的综合实践能力[5,6]。通过多年的校企合作教育实践探索，我们学院已跟多家地方电机制造和电力企业签订了长期合作协议，并建立了多个实践教学基地。

在课程学习期间，通过校企合作方式，组织学生考察生产企业的生产流水线和电力自动化设备，不仅能够增强学生的感性认识和拓宽视野，而且能让他们真正了解和体会到工程实际中的电气控制设备与电力电子技术在电气控制领域中的地位和作用，从而提高学生的学习兴趣和激发他们主动学习的热情。不仅如此，在实习期间还经常邀请生产企业的具有实践丰富的工程师为学生开讲座，主要介绍了电力电子技术跟实际相结合在工程实践中的实例以及

工程师对理论和实际关系的多年总结的经验心得，学生听后感觉受益匪浅。

五、开展科技创新活动

科技创新主要以提倡学生自主设计、自行实验、自我总结，发挥他们的主体性，为他们的自主实践提供必要的环境和条件。为了给学生的课外科技活动提供必要的创新平台，实验室要面向学生全面开放，这不仅可以为学生开发和设计新的实验项目，还可以为他们的创新设计提供必要的实验环境。在实际中，为了给广大学生营造良好的氛围，要定期组织和电力电子技术相关的和丰富多彩的大学生科技制作创新实践活动。为了增强学生参加实践活动的热情和兴趣，针对学生实践能力，还专门设置了学分奖励机制。通过学分奖励机制激励学生积极参与到科技创新的实践活动中来，从而更有利于学生进行自身的科技创新实践应用能力的培养。

总之，在应用型高校电力电子技术的实践教学过程中，通过对实践教学的改革，在加强学生理论知识和验证实验操作的同时，也要注重学生的设计型实验能力的培养，从而为培养我国社会经济中需要的工程应用型人才打下坚实的基础。