浅析提高工程能力的教学模式的改革方法

姜斌 王强

【摘要】提高学生的工程实践能力的教学模式是以解决问题为导向，以理论和实践相结合为形式的一系列学习活动。是我们目前教学改革的热点问题，已经进行了广泛深入的探索和实践，这种模式在《电力电子技术》的教学实践中更是取得了良好的效果。

【关键词】工程能力 电力电子技术 教学改革

【基金项目】课题来源：2017年度黑龙江东方学院科研项目（HDFHX170301）。

【中图分类号】TU-4；G642.423 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）04-0031-01

一、电气专业的办学定位与目标

现在，对人才的需求从知识型开始向应用型、工程能力型转变。由此，在教学中向注重实践工程能力的培养倾斜，它是高等教育大众化阶段大学本科教育满足企业和社会需求有效手段之一。根据毕业生培养需求我院确立了应用创新型人才培养的指导思想和“应用性、职业型、开放式”人才培养模式，根据电气工程及其自动化专业的系统性、工程性和实践性，对现有实践教学模式进行改革，教学实践中逐步实现从理论知识到工程实践能力的对接，来促进学生整体工程实践应用性的提高。

结合学校的办学定位和学生的实际情况，毕业后主要面对的需求是社会就业的占绝大多数，培养应用型的人才，理论知识较扎实，工程实践能力和独立动手操作、设计能力较强，毕业以后能够在相关专业领域从事专业的技能型人才。从这个办学定位出发，确定电气工程及其自动化专业应用型人才的培养目标、知识结构和能力结构。

二、课程建设规划和执行

我院电气工程及其自动化专业直接面向相关应用领域的发展，这就要求在专业的课程设置和教学内容、教学方法和教学手段上进行改进和优化，来满足人才培养需求。

1.理论教学改革专业理论的课程知识要包含本专业相关技术领域的基本知识，同时更要进一步的结合行业发展趋势和需求，融入新的技术方法和手段内容，另外，理论的知识选择上不仅要讲授基本知识框架结构，更重要是向学生传授方法，使得学生能够在此领域进一步学习，自我提高的能力，进而具备较强的后劲，能够在将来有好的发展。所以，在此部分理论教学改革的方法主要是结合现在将过时的内容淘汰，但要注意保留基本知识框架结构的完整性，以备学生自我延伸学习之用。更要及时调整知识结构，融入新技术的发展和使用趋势，使得学生尽可能较好的实现就业的对接性。

2.课程实践改革在教学过程中，要注意调整理论知识的同时，及时调整实验、实训环节，处理好他们之间的衔接关系，在结合实验、实训条件注重基础知识的同时进行实践环节的改进，逐步加重学生综合实践能力的培养，构建以验证型、综合型、培训型为主的实践教学体系。

三、多媒体仿真助力电力电子技术教学的探索

在《电力电子技术》理论课程知识内容上大致差不多，主要包括：电力电子器件的特性、四种基本的电力变换电路（整流电路、逆变电路、直流斩波电路、交流―交流电力变换）、同时结合自身的学时和专业方向可适当讲解PWM控制技术、软开关技术和他的一些实际应用介绍等知识。而所选用的“电力电子技术”教材多半主要是按此内容进行设计安排章节和知识体系的，结合各專业和就业需求进行在教材的选择和讲授上进行一些删减的选择。

在教学方法上，多数是采用多媒体和黑板相互融合的方法，教学上以课堂讲授为主，但是由于学生人数比较多，或者学时的限制，课堂师生互动和讨论环节的时间较少，课后学生查阅相关资料的环节也容易忽视，在辅助教学上，一般通过习题课，测验和作业等环节进行自学和考前的总复习。

“电力电子技术”是广泛应用于电气工程中，是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术课程涉及到大量的电路波形分析，是一门与实践联系比较紧密的课程，电力电子系统的观念比较强，波形分析容易使得学生产生枯燥、厌烦的情绪，进而影响学习效果，这就促使我们在课堂讲授过程中，尝试采用新的教学方法和手段，使得波形分析生动起来，在知识整体框架下，建立相应的知识点作为支架，是学习过程由简入繁，有静变动，达到提高教学效果，增强学生应用性的目的。所以，在本次从提高学生的工程实践能力角度出发，提出以电力电子技术的基础理论分散建立起相应的实践问题支架，构建电力电子技术虚拟仿真实现环节，让枯燥的电路生动起来，增强了学生对电力电子技术的感性认知和动手设计能力，此外，因为结合专业需求和相关前后续知识结构安排，设计中对于作为开关的电力电子器件看作是理想开关，把它看作是电路中的一个元件，能够给仿真软件的通用设计带来了便利。对电力电子技术的理论课程在课堂教学环节融入仿真设计的知识，使得相关课程和知识的融合更好，同时也使得教学效果生动起来，引导学生进而尝试自行设计参数和变化电路来观察电压、电流、触发等之间的变化关系，提高教学效果。

从支架下分散的知识点出发，最后建立起系统的概念，将相关知识点有机融合起来，对电子学、电力学和控制理论的知识也加深了理解，同时增强了学生的设计和创新能力，从电路仿真的角度来设计、组织电力电子技术的相关的教学知识和环节，将理论和仿真相互融合促进，进一步将仿真和实验、实训环节相互融合，将二者结合，在学生的知识结构中搭建起一个完成的电力电子系统。笔者对此进行了一些尝试提出了一些方法，希望对提高教学效果有所帮助。

1.电子电路严格的时序波形分析，容易给学生一种枯燥的感觉，利用虚拟仿真实现的方式是静态变为动态，同时通过参数调整，动手设计等环节，充分发挥学生的主观能动性，使枯燥的波形生动的“流动”了起来，使学生在后期逐步自行掌握分析设计的方法。

2.在整体知识侧重应用型的框架结构下，建立起相应的知识点形成支架式教学模式，而逐一分解，避免学生的畏难情绪，删繁就简，在讲授中侧重知识的应用性。

3.通过在理论教学内容优化、虚拟实现教学项目开发等几个方面开展《电力电子技术》课程建设，探索培养学生运用电力电子知识和理论的综合能力。

4.充分利用工科实验中心和实训环节、毕业设计等环节，重点建设综合性、创新性实践实训环节。组织开展电力电子技术与应用等科研实践、学生课余创新活动，组织学生参加相关创新设计大赛活动，锻炼和提高学生的实践能力、创新能力及综合素质。

四、结论与反思

这种教学方式在实践中能够激发学生形成一种主动探求知识、解决实际问题的欲望，进而提高学生的工程实践能力，当然，在具体实践中也容易出现教师指导不够充分，学生进度不统一难于把握的问题，但总体来说，教学实践中的逐步提高学生工程能力的教学方式和方法是一种学习与应用统一、注重理论与实践高度结合的教学方式，值得我们一线的教师去不断地探索和发展。

作者简介：

姜斌（1980-），女，副教授，研究方向：电力电子技术、控制理论与控制工程。