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一、“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革具體內(nèi)容
1修改人才培養(yǎng)方案人才培養(yǎng)方案制定得是否合理,關(guān)系到本專業(yè)的生存和發(fā)展。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,電類的各專業(yè)的界線越來越模糊,各學(xué)科相互交叉、相互滲透,電氣專業(yè)傳統(tǒng)的“發(fā)電、輸電、用電”知識結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今人才培養(yǎng)要求。因此,對人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整。由于電氣工程及其自動化專業(yè)是一個強(qiáng)電和弱電相結(jié)合的寬口徑專業(yè),而電力電子技術(shù)是諸多學(xué)科相互交集的學(xué)科,是由基礎(chǔ)課到專業(yè)課過渡的橋梁和紐帶,是強(qiáng)電和弱電的有機(jī)結(jié)合。因此,在修改和調(diào)整人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃時,要體現(xiàn)出電氣專業(yè)的“以強(qiáng)電為主、弱電為輔、強(qiáng)弱協(xié)調(diào)”的主導(dǎo)思想,加大教學(xué)力度,要意識到“電力電子技術(shù)”課程在電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)中重要性和必要性,以拓寬學(xué)生的知識面,提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力以及擴(kuò)大學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)面。
2教材內(nèi)容的合理取舍任課教師要選擇一本合適的電力電子技術(shù)課程教材作為主教材,再參考其他的輔助教材,取長補(bǔ)短,主講教師應(yīng)具有寬闊的知識面及豐富的電力電子工程實踐經(jīng)驗,注重應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。教材的內(nèi)容既有豐富的理論知識,還要注重工程實際的應(yīng)用,要體現(xiàn)電力電子技術(shù)發(fā)展的新技術(shù),也要體現(xiàn)出“電力電子技術(shù)”課程是基礎(chǔ)課到專業(yè)課平穩(wěn)過渡的橋梁,使教材內(nèi)容更符合二本院校電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)的要求。主教材中除重點講授交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流四大類基本變流電路及它們的組合之外,還要聯(lián)系當(dāng)今電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢及應(yīng)用情況,注重電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)及其他工程領(lǐng)域中的應(yīng)用,注重主電路設(shè)計、驅(qū)動電路設(shè)計、保護(hù)電路設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇,還應(yīng)該適當(dāng)介紹SVC、SVG、高壓直流輸電、開關(guān)電源、UPS電源、感應(yīng)加熱電源、光伏逆變器等裝置的工作原理和實際應(yīng)用情況,以適應(yīng)電氣工程及其自動化專業(yè)寬口徑就業(yè)要求。
3課堂教學(xué)方式改革教學(xué)過程中應(yīng)以學(xué)生為主,教師為輔,避免一人堂和填鴨式教學(xué)方法,針對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的具體情況組織安排教學(xué)內(nèi)容。由于“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容繁多,課堂教學(xué)中需要繪制大量的電路圖和波形圖,以及諸多公式推導(dǎo)及各種參數(shù)計算等。由于課程學(xué)時少而教學(xué)內(nèi)容又多,僅僅依靠傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式顯然是達(dá)不到教學(xué)效果的,所以多媒體技術(shù)逐漸走進(jìn)了“電力電子技術(shù)”的課堂教學(xué),大大地提高了課堂教學(xué)效果。這里需要強(qiáng)調(diào)的是,多媒體教學(xué)的引進(jìn)并非完全取消黑板加粉筆的課堂教學(xué)方式,二者應(yīng)該相互協(xié)調(diào)、相輔相成,各有各的長處。對于復(fù)雜的電路及波形的繪制和分析,可以充分利用多媒體的音容并茂的特點,使學(xué)生更容易理解和掌握電路的基本原理和工作過程,如以flash動畫的方式顯示電力電子器件的開通和關(guān)斷過程、過電流和過電壓的產(chǎn)生過程、電路的輸入輸出電壓和電流波形等,使學(xué)生感到生動而有趣,使學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)不再枯燥無味;而對于簡單電路的分析以及例題習(xí)題的講解,還是黑板加粉筆的方式顯得更簡單便捷,更具親和力,加強(qiáng)了教師與學(xué)生間的互動和情感交流。總之,課堂教學(xué)十分重要,教師要根據(jù)自身的特點、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的素質(zhì),充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段及互聯(lián)網(wǎng)資源,在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi),最大程度地使學(xué)生理解和吸收所學(xué)的知識。
4改革實驗教學(xué)環(huán)節(jié)為了提高學(xué)生的工程實踐能力,對原有的電力電子實驗室設(shè)備進(jìn)行了更新和改造,引進(jìn)近幾年內(nèi)較為先進(jìn)的電力電子實驗設(shè)備,對原有的驗內(nèi)容和實驗計劃進(jìn)行了修改和調(diào)整,盡量減少簡單的驗證性實驗,增大設(shè)計性和綜合性實驗的比例,根據(jù)專業(yè)的特點和理論教學(xué)情況組織實驗教學(xué)。我院現(xiàn)有的電力電子綜合實驗室可開出多種實驗,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大電力變換所需的實驗,如整流及有源逆變實驗、交流調(diào)壓及交流調(diào)功實驗、直流斬波實驗、無源逆變變實驗等。為了培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識,還增設(shè)了開放性實驗和創(chuàng)新性實驗,加強(qiáng)了教師與學(xué)生間的知識交流,也使電力電子課程的實驗教學(xué)延伸到課外,對教學(xué)時間的不足起了一定程度的彌補(bǔ)作用;同時,在我院的大學(xué)生電子挑戰(zhàn)杯大賽中,部分學(xué)生的競賽題目與電力電子技術(shù)有關(guān),提高了學(xué)生的電力電子技能。另外,我院每個學(xué)期舉行教師實踐技能大賽,有相當(dāng)一部分競賽題目與電力電子技術(shù)有關(guān),大大提高了教師的電力電子技術(shù)實踐能力和實驗教學(xué)水平。
5將Matlab仿真軟件引進(jìn)課堂教學(xué)和實驗教學(xué)Matlab仿真軟件是各院校普遍開出的課程,將Matlab仿真軟件與電力電子技術(shù)課程相結(jié)合,在課堂上,利用Matlab仿真軟豐富友好的圖形界面,使學(xué)生更直觀地掌握所學(xué)的知識,也避免了教師畫電路圖、波形圖的繁瑣及時間的浪費;將Matlab仿真軟件與電力電子技術(shù)課程實驗相結(jié)合,是原有的實驗操作的有益補(bǔ)充,同時又具備原有實驗裝置不具備的優(yōu)點,如解決設(shè)備費用高、實驗所花時間長、危險性大的缺點。而利用仿真教學(xué)工具代替實際元件在計算機(jī)上進(jìn)行仿真,既不擔(dān)心元器件損壞,也沒有任何危險,學(xué)生完全可以在無人指導(dǎo)的情況下,在任何地點的計算機(jī)上自行完成電力電子電路的仿真實驗,在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼鎸嵭詫嶒?,這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更重要的是提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和實際動手的能力,會收到事半功倍的實訓(xùn)效果。
6課程設(shè)計環(huán)節(jié)的改革“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革后,在課程教學(xué)的后期,增加了課程設(shè)計環(huán)節(jié),由主講教師布置該課程的設(shè)計任務(wù),為避免雷同,每人一題,主要以電力電子技術(shù)的四大電力變換為核心,結(jié)合工程實際,根據(jù)給出的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo),要求學(xué)生綜合運用所學(xué)的相關(guān)知識,設(shè)計出總體方案、主電路圖、驅(qū)動電路、保護(hù)電路等,并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計算及元器件選擇。較簡單的題目,要求制作電路板和元器件焊接,并使用實驗室的儀器和工具進(jìn)行調(diào)試;較復(fù)雜的題目要求用實驗室的實驗設(shè)備驗證或進(jìn)行matlab仿真,最終以論文的形式完成課程設(shè)計,并進(jìn)行課程設(shè)計答辯。課程設(shè)計環(huán)節(jié)的增加,拓寬了學(xué)生的知識面,提高了學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力,是理論與實踐相結(jié)合的有益補(bǔ)充,同時為后期的畢業(yè)設(shè)計、就業(yè)及將來打下基礎(chǔ)。
7畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的改革為了提高電氣專業(yè)學(xué)生的電力電子技術(shù)理論知識和工程實踐能力,近幾年來,在電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)實習(xí)過程中,除了到發(fā)電廠、變電所參觀實習(xí)外,有相當(dāng)一部分學(xué)生到電力電子裝置的廠家實習(xí);有時也請電力電子產(chǎn)品的專家學(xué)者做專題報告。在畢業(yè)設(shè)計選題方面,除了發(fā)電廠、變電所、繼電保護(hù)、電氣照明等傳統(tǒng)設(shè)計題目外,許多教師在本科畢業(yè)設(shè)計中也增加了許多有關(guān)電力電子技術(shù)方面的設(shè)計課目,如感應(yīng)加熱電源、大功率開關(guān)電源、UPS電源、光伏逆變并網(wǎng)系統(tǒng)、SVC、SVG、高壓直流輸電等方面的題目。有些設(shè)計題目還獲得了省級或校級優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文。
二、結(jié)束語
二本院校的電氣工程及其自動化專主要是為社會培養(yǎng)業(yè)急需的本科層次的應(yīng)用型人才,既有相應(yīng)的理論知識,又有較強(qiáng)的工程實際能力,既不同于重點本科院校的研發(fā)型人才培養(yǎng)模式,又不同于高職高專的純技能型人才培養(yǎng)模式,而是二者兼而有之。幾年來,通過我們對電力電子技術(shù)課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的改革探索,取得了一定的教學(xué)效果,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)的積極性,提高了學(xué)生的實踐動手能力和科研創(chuàng)新意識,為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下了一定的基礎(chǔ),同時也為其他課程的教學(xué)改革提供了一定的經(jīng)驗。當(dāng)然,“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革是一項長期而艱巨的任務(wù),需要我們師生和學(xué)校乃至整個社會的共同努力,積極探索電力電子技術(shù)教學(xué)改革的經(jīng)驗和方法,培養(yǎng)出更多的符合社會要求的本科層次應(yīng)用型人才,為社會做出我們二本院校應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
作者:巴金祥原琳單位:遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院