淺析提高工程能力的教學模式的改革方法

姜斌 王強

【摘要】提高學生的工程實踐能力的教學模式是以解決問題為導向，以理論和實踐相結合為形式的一系列學習活動。是我們目前教學改革的熱點問題，已經進行了廣泛深入的探索和實踐，這種模式在《電力電子技術》的教學實踐中更是取得了良好的效果。

【關鍵詞】工程能力 電力電子技術 教學改革

【基金項目】課題來源：2017年度黑龍江東方學院科研項目（HDFHX170301）。

【中圖分類號】TU-4；G642.423 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）04-0031-01

一、電氣專業的辦學定位與目標

現在，對人才的需求從知識型開始向應用型、工程能力型轉變。由此，在教學中向注重實踐工程能力的培養傾斜，它是高等教育大眾化階段大學本科教育滿足企業和社會需求有效手段之一。根據畢業生培養需求我院確立了應用創新型人才培養的指導思想和“應用性、職業型、開放式”人才培養模式，根據電氣工程及其自動化專業的系統性、工程性和實踐性，對現有實踐教學模式進行改革，教學實踐中逐步實現從理論知識到工程實踐能力的對接，來促進學生整體工程實踐應用性的提高。

結合學校的辦學定位和學生的實際情況，畢業后主要面對的需求是社會就業的占絕大多數，培養應用型的人才，理論知識較扎實，工程實踐能力和獨立動手操作、設計能力較強，畢業以后能夠在相關專業領域從事專業的技能型人才。從這個辦學定位出發，確定電氣工程及其自動化專業應用型人才的培養目標、知識結構和能力結構。

二、課程建設規劃和執行

我院電氣工程及其自動化專業直接面向相關應用領域的發展，這就要求在專業的課程設置和教學內容、教學方法和教學手段上進行改進和優化，來滿足人才培養需求。

1.理論教學改革專業理論的課程知識要包含本專業相關技術領域的基本知識，同時更要進一步的結合行業發展趨勢和需求，融入新的技術方法和手段內容，另外，理論的知識選擇上不僅要講授基本知識框架結構，更重要是向學生傳授方法，使得學生能夠在此領域進一步學習，自我提高的能力，進而具備較強的后勁，能夠在將來有好的發展。所以，在此部分理論教學改革的方法主要是結合現在將過時的內容淘汰，但要注意保留基本知識框架結構的完整性，以備學生自我延伸學習之用。更要及時調整知識結構，融入新技術的發展和使用趨勢，使得學生盡可能較好的實現就業的對接性。

2.課程實踐改革在教學過程中，要注意調整理論知識的同時，及時調整實驗、實訓環節，處理好他們之間的銜接關系，在結合實驗、實訓條件注重基礎知識的同時進行實踐環節的改進，逐步加重學生綜合實踐能力的培養，構建以驗證型、綜合型、培訓型為主的實踐教學體系。

三、多媒體仿真助力電力電子技術教學的探索

在《電力電子技術》理論課程知識內容上大致差不多，主要包括：電力電子器件的特性、四種基本的電力變換電路（整流電路、逆變電路、直流斬波電路、交流―交流電力變換）、同時結合自身的學時和專業方向可適當講解PWM控制技術、軟開關技術和他的一些實際應用介紹等知識。而所選用的“電力電子技術”教材多半主要是按此內容進行設計安排章節和知識體系的，結合各專業和就業需求進行在教材的選擇和講授上進行一些刪減的選擇。

在教學方法上，多數是采用多媒體和黑板相互融合的方法，教學上以課堂講授為主，但是由于學生人數比較多，或者學時的限制，課堂師生互動和討論環節的時間較少，課后學生查閱相關資料的環節也容易忽視，在輔助教學上，一般通過習題課，測驗和作業等環節進行自學和考前的總復習。

“電力電子技術”是廣泛應用于電氣工程中，是利用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術。電力電子技術課程涉及到大量的電路波形分析，是一門與實踐聯系比較緊密的課程，電力電子系統的觀念比較強，波形分析容易使得學生產生枯燥、厭煩的情緒，進而影響學習效果，這就促使我們在課堂講授過程中，嘗試采用新的教學方法和手段，使得波形分析生動起來，在知識整體框架下，建立相應的知識點作為支架，是學習過程由簡入繁，有靜變動，達到提高教學效果，增強學生應用性的目的。所以，在本次從提高學生的工程實踐能力角度出發，提出以電力電子技術的基礎理論分散建立起相應的實踐問題支架，構建電力電子技術虛擬仿真實現環節，讓枯燥的電路生動起來，增強了學生對電力電子技術的感性認知和動手設計能力，此外，因為結合專業需求和相關前后續知識結構安排，設計中對于作為開關的電力電子器件看作是理想開關，把它看作是電路中的一個元件，能夠給仿真軟件的通用設計帶來了便利。對電力電子技術的理論課程在課堂教學環節融入仿真設計的知識，使得相關課程和知識的融合更好，同時也使得教學效果生動起來，引導學生進而嘗試自行設計參數和變化電路來觀察電壓、電流、觸發等之間的變化關系，提高教學效果。

從支架下分散的知識點出發，最后建立起系統的概念，將相關知識點有機融合起來，對電子學、電力學和控制理論的知識也加深了理解，同時增強了學生的設計和創新能力，從電路仿真的角度來設計、組織電力電子技術的相關的教學知識和環節，將理論和仿真相互融合促進，進一步將仿真和實驗、實訓環節相互融合，將二者結合，在學生的知識結構中搭建起一個完成的電力電子系統。筆者對此進行了一些嘗試提出了一些方法，希望對提高教學效果有所幫助。

1.電子電路嚴格的時序波形分析，容易給學生一種枯燥的感覺，利用虛擬仿真實現的方式是靜態變為動態，同時通過參數調整，動手設計等環節，充分發揮學生的主觀能動性，使枯燥的波形生動的“流動”了起來，使學生在后期逐步自行掌握分析設計的方法。

2.在整體知識側重應用型的框架結構下，建立起相應的知識點形成支架式教學模式，而逐一分解，避免學生的畏難情緒，刪繁就簡，在講授中側重知識的應用性。

3.通過在理論教學內容優化、虛擬實現教學項目開發等幾個方面開展《電力電子技術》課程建設，探索培養學生運用電力電子知識和理論的綜合能力。

4.充分利用工科實驗中心和實訓環節、畢業設計等環節，重點建設綜合性、創新性實踐實訓環節。組織開展電力電子技術與應用等科研實踐、學生課余創新活動，組織學生參加相關創新設計大賽活動，鍛煉和提高學生的實踐能力、創新能力及綜合素質。

四、結論與反思

這種教學方式在實踐中能夠激發學生形成一種主動探求知識、解決實際問題的欲望，進而提高學生的工程實踐能力，當然，在具體實踐中也容易出現教師指導不夠充分，學生進度不統一難于把握的問題，但總體來說，教學實踐中的逐步提高學生工程能力的教學方式和方法是一種學習與應用統一、注重理論與實踐高度結合的教學方式，值得我們一線的教師去不斷地探索和發展。

作者簡介：

姜斌（1980-），女，副教授，研究方向：電力電子技術、控制理論與控制工程。