多元化教學(xué)模式在電力電子技術(shù)課程教學(xué)改革中的研究與應(yīng)用

吳敏 朱淑云 陳艷

摘 要：電力電子技術(shù)課程作為自動(dòng)化專業(yè)的核心課程，具有知識(shí)點(diǎn)多和應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。為了有效提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和效果，文章提出了多元化的教學(xué)模式，通過(guò)多元化的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和評(píng)價(jià)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能動(dòng)性，注重提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

關(guān)鍵詞：多元化;教學(xué)模式;評(píng)價(jià)方式

多元化教學(xué)模式如今備受相關(guān)教育機(jī)構(gòu)和人士的關(guān)注，它與單一以教師為主體的教學(xué)模式相對(duì)應(yīng)，是針對(duì)傳統(tǒng)的 “滿堂灌”教育弊端而提出的一種新的教學(xué)模式。它是利用新的教育理念，新的教學(xué)方法、新的教學(xué)評(píng)價(jià)，將老師和學(xué)生、理論和實(shí)踐、教學(xué)和評(píng)價(jià)更加有效地結(jié)合起來(lái)，使之與人的多元化智能發(fā)展理論相適應(yīng)，從而使教學(xué)效果上升到一個(gè)更高的層次。

筆者以任教的《電力電子技術(shù)》課程為背景，配合獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，圍繞課程教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合課程自身特點(diǎn)，提出多元化的教學(xué)模式，進(jìn)而全面提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

一、多元化理論教學(xué)的研究與應(yīng)用

理論教學(xué)主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段三個(gè)方面進(jìn)行改革研究，具體如下：

（一）多元化的教學(xué)內(nèi)容

（1）注重電力電子全控型器件及其控制電路的教學(xué)。以IGBT、電力MOSFET為代表的全控型器件因具有關(guān)斷可控、開(kāi)關(guān)速度快、電壓型控制等優(yōu)點(diǎn)已成為當(dāng)前功率器件的主力軍。隨著這些全控器件發(fā)展而廣泛應(yīng)用的PWM脈寬調(diào)制方法也需要重點(diǎn)講述。（2）增加新技術(shù)的教學(xué)。在課堂上壓縮或刪減一些已過(guò)時(shí)或?qū)嶋H應(yīng)用較少的器件和電路，增加代表電力電子發(fā)展趨勢(shì)的知識(shí)，如功率集成電路與集成電力電子模塊的內(nèi)容。同時(shí)，為了解決課程課時(shí)數(shù)不夠、內(nèi)容多、教材內(nèi)容滯后的問(wèn)題，可以適當(dāng)增加新技術(shù)講座，介紹電力電子技術(shù)的最新技術(shù)和應(yīng)用趨勢(shì)，擴(kuò)展學(xué)生的視野。（3）課堂上增加一定的電力電子技術(shù)應(yīng)用部分的講述。以往的教學(xué)主要強(qiáng)調(diào)的是電力電子技術(shù)四大變換電路的基礎(chǔ)理論教學(xué)，學(xué)生往往學(xué)完所有基本電路之后對(duì)電力電子技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用仍然無(wú)從下手。因此，在課堂上介紹幾個(gè)電力電子技術(shù)的典型應(yīng)用，如直流調(diào)速系統(tǒng)、變頻器和交流調(diào)速系統(tǒng)、不間斷電源以及開(kāi)關(guān)電源，有利于提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。

（二）多元化的教學(xué)方法

（1）改變單一的傳授型教學(xué)方式。采用參與式、討論式、自學(xué)輔導(dǎo)式等方法，師生互動(dòng)，教學(xué)相長(zhǎng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲。（2）構(gòu)建電力電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。電力電子技術(shù)課程已經(jīng)入選了我院精品課程建設(shè)，建立了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，相關(guān)課程資源均可以在教學(xué)平臺(tái)上查找，學(xué)生有相關(guān)問(wèn)題也可以隨時(shí)和教師進(jìn)行咨詢溝通，促進(jìn)了師生間的交流互動(dòng)，為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)。（3）編寫習(xí)題集和試卷冊(cè)。由于相關(guān)教學(xué)參考習(xí)題教材比較少，經(jīng)常有學(xué)生反映課后不知如何鞏固復(fù)習(xí)，通過(guò)編寫習(xí)題集和試卷冊(cè)有助于學(xué)生課后的自主學(xué)習(xí)。

（三）多元化的教學(xué)手段

（1）采用 Flash 動(dòng)畫制作課件。能生動(dòng)地展示出電力電子技術(shù)各種變換電路的動(dòng)作過(guò)程，以及輸出電流、輸出電壓、器件電流和電壓等參數(shù)的波形動(dòng)畫過(guò)程，有利于學(xué)生更清晰地認(rèn)識(shí)電力電子電路的基本工作原理。（2）引入MATLAB仿真教學(xué)。利用SIMULINK 中的電力電子元件庫(kù)，搭建整流電路、逆變電路、直流-直流變換電路和交流-交流變換電路的仿真模型，得出在不同負(fù)載下的各參數(shù)仿真波形。一方面在課堂中為學(xué)生演示相關(guān)仿真電路和波形，另一方面布置相關(guān)MATLAB仿真作業(yè)給學(xué)有余力的學(xué)生。這樣做既豐富了教學(xué)資源，改善課堂教學(xué)效果，又能因材施教，進(jìn)一步激發(fā)對(duì)電力電子技術(shù)有興趣的學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

二、多元化實(shí)踐教學(xué)的研究與應(yīng)用

（一）增設(shè)MATLAB/SIMULINK仿真項(xiàng)目

電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊老化的制約，往往只能做一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生僅僅只能按照指導(dǎo)書(shū)要求進(jìn)行簡(jiǎn)單線路連接。為了提升學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用仿真軟件進(jìn)行一些電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。同時(shí)，在自動(dòng)化專業(yè)的綜合課程設(shè)計(jì)《轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》中加入電力電子電路的應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通能力。

（二）布置切實(shí)可行的小項(xiàng)目和小制作

在教學(xué)過(guò)程中，以能力培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合重要理論的實(shí)際應(yīng)用，擬定切實(shí)可行的項(xiàng)目，如《UPS不間斷電源設(shè)計(jì)》，通過(guò)工程項(xiàng)目與小制作，做到學(xué)以致用，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

（三）增設(shè)電力電子畢業(yè)設(shè)計(jì)課題

我院以往自動(dòng)化系的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題多為單片機(jī)的應(yīng)用，通過(guò)適當(dāng)引入和電力電子相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，如《脈寬調(diào)制PWM直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)》和《邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)》等課題，進(jìn)一步提升學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)所有專業(yè)課程后的綜合運(yùn)用能力。

三、多元化教學(xué)評(píng)價(jià)的研究與應(yīng)用

以往的以考試為主的教學(xué)評(píng)價(jià)主要是考核學(xué)生記得什么，而非學(xué)到什么，評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要是片斷式的部分知識(shí)點(diǎn)，容易滋生學(xué)生考前突擊復(fù)習(xí)等不良習(xí)慣，難以體現(xiàn)學(xué)生綜合運(yùn)用電力電子技術(shù)知識(shí)的能力。同時(shí)，教師為了得到更好的考試結(jié)果，勢(shì)必在考試的導(dǎo)向下對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的灌輸，而忽略了學(xué)生其它方面能力的培養(yǎng)。

多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)除了通過(guò)考試考察學(xué)生獲取知識(shí)的情況外，還應(yīng)考察學(xué)生參與實(shí)踐教學(xué)的程度、對(duì)項(xiàng)目的認(rèn)知、過(guò)程中的能力提高、創(chuàng)新意識(shí)等，可以采取課堂小測(cè)驗(yàn)、仿真演示、實(shí)物測(cè)試、實(shí)踐報(bào)告、回答問(wèn)題、過(guò)程抽樣考核等多種形式檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

同時(shí)，教師制定相應(yīng)的多元化教學(xué)評(píng)價(jià)體系也能夠使學(xué)生更加積極主動(dòng)地參與到多元化的教學(xué)模式當(dāng)中來(lái)，從而能夠更真實(shí)準(zhǔn)確地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核，綜合評(píng)定學(xué)習(xí)成績(jī)。

四、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)我院自動(dòng)化系的《電力電子技術(shù)》這門專業(yè)主干課程學(xué)科面廣、更新快、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，筆者提出了多元化的教學(xué)模式。多元化教學(xué)模式，有利于教師在課程教學(xué)過(guò)程中由注重知識(shí)傳授向重視學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，通過(guò)增設(shè)仿真設(shè)計(jì)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等方式，使學(xué)生有更多動(dòng)手訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，使其把知識(shí)真正轉(zhuǎn)化為技能。同時(shí)，多元化教學(xué)模式不僅能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，而且可以促進(jìn)教師不斷學(xué)習(xí)行業(yè)的新技術(shù)、新設(shè)備和新應(yīng)用，了解行業(yè)發(fā)展動(dòng)向，提高教師的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備。因此，筆者認(rèn)為，多元化教學(xué)模式不管對(duì)教師還是學(xué)生都是極其有利的，是非常值得推廣的一種教學(xué)模式。

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基金項(xiàng)目：文章為江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究課題—《多元化教學(xué)模式在電力電子技術(shù)課程教學(xué)改革中的研究與應(yīng)用》的研究成果，項(xiàng)目編號(hào)：JXJG-17-30-2。

作者簡(jiǎn)介：吳敏（1983- ），女，江西南昌人，碩士，講師，南昌大學(xué)科技學(xué)院自動(dòng)化系，研究方向：電力電子技術(shù)和實(shí)踐教學(xué)。