開放式實驗系統在電力電子技術教學中的應用

楊曉冬 陳 榮 王建岡 王銀杰 謝明月

（鹽城工學院電氣工程學院，江蘇 鹽城224051）

開放式實驗系統在電力電子技術教學中的應用

楊曉冬 陳 榮 王建岡 王銀杰 謝明月

（鹽城工學院電氣工程學院，江蘇 鹽城224051）

本文針對傳統電力電子技術教學中存在的問題，結合學院近年來建設的開放式實驗系統，將一部分教學內容從課堂移植入開放式實驗系統，采取了理論教學、自主仿真、預約實驗的流程，提高了學生的積極性和實踐能力，拓展了其知識面，具有良好的教學效果。

開放式教學；電力電子技術

0 引言

隨著電力電子技術的不斷發展，相關企業在招聘大學生時，對其在電力電子技術方面的理論知識和實踐能力要求越來越高。然而受制于教學水平的限制和教學觀念的落后，目前我國普通高等院校相關專業的畢業生普遍存在動手能力差、主動性不強、缺乏發現問題分析問題解決問題的能力等缺點，特別是在專業基礎課方面，比如《電力電子技術》、《數字電子技術》、《模擬電子技術》等課程。

隨著開放式教學的推廣[1-3]，其以學生為主體，教師為輔導、企業需求為目標的教學理念受到了越來越多高校的青睞。本文針對傳統《電力電子技術》教學中存在的等問題，結合學院近年來建設的開放式實驗系統，將一部分教學內容從課堂移植入開放式實驗系統，采取理論教學、自主仿真、預約實驗的流程，改變了以往以教師為主導地位的教學模式，提高了對學生創新能力和動手能力的培養。

1 電力電子技術教學的現狀

電力電子技術是一門理論性很強的課程，但受制于本科教學的特點（單節課授課量遠遠大于高中階段），學生往往在課堂上對相關知識理解不透，知其然而不知其所以然。通過教學發現，學生對相關電力電子電路原理的理解往往是在做完實驗后再同書本相互印證才掌握的。因此在電力電子技術的教學體系內應該堅持 “理論與實踐相結合”的基本原則，也即要開展一定課時的實驗課程。但是在當前的電力電子技術的實驗教學中，受傳統教學理念的影響，仍存在以下不足：

（1）認識性實驗居多，學生只會按教材接線，甚至部分同學只會按其他同學的接線來接線，往往導致同樣的錯誤扎堆出現；

（2）實驗課排課時間不科學，通常安排在理論課即將結束時，學生此時已對之前所學的理論知識部分忘記，致使學生無法相互印證所學知識；

（3）師生間溝通渠道不暢，許多學生有問題得不到及時的指導，致使學習的積極性下降；

（4）學生缺乏自主性實驗的平臺，其創新能力得不到施展；

（5）實驗臺不符合實際現場，學生看到的和操作的僅僅是連接線和接線插孔，起不到實踐能力的鍛煉。

2 開放式實驗系統

2.1 開放式實驗系統的流程

開放式實驗系統可分為課內實驗開放和學生自主實驗開放，即可以為正常的實驗教學進行開放式服務，也可以實現學生的自主實驗。在正常的實驗教學中，教師可以根據理論課程的進度在合適的時間來預約實驗和安排實驗，學生在指定時間進行實驗。學生提交實驗報告和教師批改均可在線進行。對于學生的自主實驗功能，學生可以根據自己理論知識的掌握程度，結合自己的時間，進行實驗室預約，在實驗過程中還可進行在線提問和答疑，極大的激發了學生的學習自主性和積極性。開放式實驗系統的刷卡制度保證了考勤的記錄，此外每個實驗室均安裝有網絡攝像頭，實驗室管理人員可以在值班室對各個實驗室進行有效監視，從而保證了實驗的安全性。

開放式實驗系統的各個流程如圖1-圖3所示，圖4為學生自主預約實驗室的界面。

圖1 課內實驗開放流程

圖2 學生預約實驗界面

圖3 學生自主實驗開放流程

圖4 學生自主預約界面

2.2 開放式實驗系統的優點通過兩個學期的實施，我們發現與傳統的實驗教學模式相比，開放式實驗教學具有以下優勢。

（1）充分給予學生思考的過程，避免學生一味地按照教材上的要求和教師的要求去完成實驗，從而激發學生的學習興趣，也可以提高學生抗挫折的能力。

（2）開放式實驗教學可以實現信息資源共享，其特點是借助互聯網技術的優勢，實現信息的交互，從而整體提高學生的知識能力。

（3）學生可以自主進行課程外的實驗，在指導教師的協助下進行方案設計、仿真分析、元器件選型、電路板焊接、調試等過程，極大的鍛煉了其綜合能力。

（4）學生在自主開放式實驗過程中不僅僅是學到了知識，更為重要的是其逐漸會掌握科研的方法，而這往往是研究生階段才能得到鍛煉的。

3 結論

本文將開放式實驗系統貫穿于電力電子技術教學中，為提高電力電子技術課程教學質量提供了一條新的途徑，一方面可以有效加深學生對理論知識的理解，另一方面也提高了學生的創新能力和實踐能力，為其今后走上工作崗位奠定堅實的基礎。

［1］陳冬.開放式實驗系統實現[J].信息技術與信息化,2016(4).

［2］張小瑞,李貞.開放式實驗教學模式的研究與實踐[J].陜西教育:高教,2010(Z1): 98-98.

［3］黃煒,王飛.高等農林院校開放式實驗教學體系構建與實踐[J].安徽農學通報, 2008,14(15):221-222.

［責任編輯：李書培］

江蘇省省級重點專業建設立項（2012JSZDZY-B185）；鹽城工學院校級精品課程建設項目（XJJP201502）。

楊曉冬（1982—），男，河北曲陽人，博士，講師，研究方向為工業自動化。