《電力電子技術》案例式教學改革研究

楊巧玲　包廣清　王興貴

摘 要：就目前國內高校在該課程教學中存在的弊端，提出了以案例式教學為主、啟發引導與案例研究相結合的理念，并將實驗、仿真等實踐環節納入案例教學，以更好的培養學生分析、解決問題和創新的能力。通過小范圍試行，改革效果顯著。

關鍵詞：《電力電子技術》 工程實踐 啟發 案例式

《電力電子技術》是電氣自動化及相關專業的一門重要的專業基礎課程，內容繁雜、原理抽象、工程性強，涉及電子、電力、控制理論等多學科內容，是學生們公認的比較難學、難懂的一門課程。隨著電力電子技術的快速發展，新技術、新方法不斷涌現，課程內容逐步增加，但由于專業課程總學時有限，本課程課時無法按需要增加。因此，如何在有限的學時內容納更多地教學內容，獲得更好的教學效果，讓學生較好地掌握課程內容，同時培養學生的工程實踐能力和科學創新精神，增強學習興趣，成了一個迫切需要解決的問題。筆者結合多年從事該課程教學工作的經驗及教學現狀，從合理設計教學內容和教學方法等方面提出了一些改革設想。

一、《電力電子技術》教學現狀

《電力電子技術》在專業培養中占有十分重要的地位，但就目前國內高等院校的現狀來看，課堂教學存在諸多不足，主要表現在：

1.教學內容陳舊

電力電子技術的發展日新月異，許多新型的電力電子器件、新的變流電路拓撲及控制方

法不斷涌現，但目前大部分高等院校的課堂教學中并沒有及時的更新教學內容，仍將主要的精力放在一些陳舊的甚至已經被替代、淘汰的器件、電路的講解上，浪費了寶貴的課堂時間。使學生所學與工程實際脫節，不利于工程人才的進一步培養。

2.教學手段單一

傳統的以教師理論講授為主的教學方式仍占主導，雖然大多數老師都會借助于多媒體、仿真演示等先進的教學手段，但這并不能從根本上改變學生被動學習的現狀。這樣的教學方式致使老師教得很辛苦，學生學得也很辛苦，教學效果卻并不盡如人意。因此，如何從根本上改變教學方法，提高學生的學習興趣，讓學生真正成為學習的主體是提高學習效果的有效途徑。

3.實驗教學環節過于薄弱

實驗教學的初衷是在理論學習的基礎上進一步加深學生對專業課程的理解，通過操作實

驗設備、觀察波形，對所學內容有更加直觀的認識。但是，很多高等院校由于受到實驗條件及學時的限制，實驗教學內容偏于簡單、固定，有的甚至只是簡單觀察波形，這致使教學效果大打折扣，偏離了實驗教學的初衷。

4.理論教學與工程實踐脫節

《電力電子技術》是一門工程性較強的課程，傳統教學方法主要從理論分析的角度對電

力電子技術的內容進行講解，而對工程應用方面的訓練幾乎為零。這樣做的后果便是學生只懂理論，遇到實際問題便束手無策。如果能在課程教學的過程中充分考慮課程特點，將工程訓練與理論教學有機結合，將會收到事半功倍的效果。

二、案例式教學改革措施

隨著高等教育改革的不斷深化，對應用型人才的培養日益受到重視，注重學生能力和全素質的培養成為高校的重要任務之一。各高校針對當前教學中存在的問題進行了改革，提出了多種新型教學模式。例如研究性教學、啟發性教學、案例式教學等。其中，案例式教學作為一種行之有效、務實且有明確目的的，以行動為導向的訓練方式受到人們的關注和青睞，并被很多高校列入教學改革計劃。尤其在一些法學、工商管理類學校已被廣泛應用，并有一些相關的案例教材出版。部分工科院校也對案例式教學方法進行了探索和嘗試，并在教學實踐中取得了一定的成績[4][5]，通過對學生問卷調查和座談的方式檢驗，反饋結果充分肯定了案例式教學在工科院校的適用性。

筆者針對《電力電子技術》課程特點及傳統教學模式存在的弊端，在傳統教學模式基礎上，提出以案例教學為主，啟發引導與案例研究相結合的基本理念，通過選取典型案例并優化、設計教學過程，引導學生在案例分析過程中積極主動地學習專業知識。并將實驗、仿真等實踐環節納入案例教學，更好的培養學生分析、解決問題和創新的能力。教學實施過程主要分以下幾個階段進行：

1.合理設計案例并優化

案例的設計對能否取得理想的教學效果來說至關重要，應遵循由易到難，逐步推進的原

則，讓學生在提出問題、解決問題的過程中不斷提升學習興趣。典型案例要既能體現對基本理論知識的理解和掌握，又能充分提高學生的實際動手能力，同時較全面的涵蓋《電力電子技術》課程內容。典型案例最終要應用于教學實踐，應針對不同案例特點設計教學過程，使學生的專業理論水平和實際動手能力在分析案例的過程中得到提高。對同一知識點，案例的選擇并不唯一，應根據學生基礎、實際需要和學科動態進行修改、更換和優化設計。

2.模塊化分解典型案例

電力電子的工程案例往往涉及內容較多，即使一個簡單案例也可能涵蓋較廣的知識面，

單純將完整的典型案例用于教學，由于任務量過大，會導致學生無從著手、無法短期完成。且容易引起學生的抵觸，使他們失去繼續學習的興趣。因此，將選取的典型案例模塊化分解，降低難度，讓學習由易到難是必不可少的。

3.案例討論

將分解之后的模塊進行分組討論，結合基礎理論知識引導學生對案例進行分析和研究，

提出基本的解決方案。在討論過程中充分結合教材，讓學生透徹理解相應知識點。教師采用啟發引導的方式指導學生學習，同時指定一定范圍的參考資料，避免學生盲目求解，浪費過多時間。此外，學生可通過圖書館、網絡文獻檢索、查閱工具手冊等方式完成拓展學習，并完成相關材料的積累，這對于后期相關課程的學習將不無裨益。

4.仿真、實驗研究

對案例模塊討論研究之后讓學生通過仿真、實驗來驗證他們的方案。目前有多種仿真軟件可以提供學生使用，學生可根據自己的實際情況自主選擇，同時還可對不同的方案進行仿真對比，以加深對專業知識的理解。實驗環節的實施受到現有條件的限制，因此，可選取比較有代表性的模塊進行實驗驗證，提高學生的動手能力。指導學生將實驗結果與仿真結果對比，讓學生更進一步理解仿真與實驗的異同。通過仿真、實驗調試，引導學生尋找各個模塊之間的聯系紐帶，將他們有機結合，完成對典型案例的研究過程。

5.討論結果并完成研究報告

對實驗結果的討論分析可進一步加深學生對知識點的理解，明確概念。本階段的完成，老師的作用至關重要。老師需要引導學生分析得出正確的結論，同時找出學生在學習過程中發生錯誤的原因并加以糾正。研究報告是對整個學習過程的總結，能夠真實反映學生對相應內容的理解和掌握情況。撰寫研究報告的過程是學生對學習內容的一個總結過程，報告的形式可靈活多樣。

6.學習效果的檢驗

改革不能僅在教學方法的層面進行，對學生的最終考核形式也應相應調整，向多樣、靈活，更注重工程應用的方向發展。讓學生學習的動力主要集中在應用技能的培養，而不是局限在傳統應試。具體可對每一階段的學習分段評分，也可要求學生撰寫研究論文等。至此，一個完整的學習過程就結束了。

結語

與傳統教學方式相比，這種案例式教學為主，啟發引導為輔的教學方法在培養學生工程實踐能力、調動學習主動性等方面更具有優勢。這種方法將理論教學與工程實踐緊密結合，將教學內容統一整合為教學案例，并將案例模塊化分解，結合基礎理論知識引導學生對案例進行分析和研究，并通過實驗、仿真調試，尋找各個模塊之間的聯系紐帶，將他們有機結合，完成對典型案例的研究過程。該方法彌補了傳統教學方法的不足，將理論與實際緊密結合，緊跟學科動態，加強課程實踐環節，提高學生動手能力。通過小范圍試行，改革效果顯著。

作者簡-介

楊巧玲（1978.11—），女，漢族，甘肅民勤人，蘭州理工大學電信學院副教授，博士在讀，主要從事電力電子與電力傳動專業的教學與科研工作。