地方高等院校“電力電子技術”課程教學問題的探索分析

【摘? 要】為適應“新工科”建設背景下培養具有較強工程意識和實踐能力的電力電子技術人才，本文針對目前地方高等院校在電力電子技術教學過程中存在的突出問題進行分析，給出了相應的應對策略，為地方高等院校電力電子技術課程的教學提供參考。

【關鍵詞】新工科;電力電子技術;地方高等院校

引言

近年來，教育部積極倡導和推進“新工科”建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”。地方高等院校要踐行“新工科”人才培養體制，以不斷適應社會對專業技術人才的需求，特別是應用型高等院校，要著力培養學生的工程意識和實踐能力，為社會輸送高層次應用人才。“電力電子技術”集控制理論、電子學和電力學3門課程為一身，主要是利用電力電子器件實現電能的轉換和控制，廣泛應用于新能源發電設備、電能傳輸設備、交通運輸以及各種家用電器等領域中，是電氣類專業的一門核心課程，也是一門理論與應用相結合﹑實踐性很強的專業基礎課程。在“新工科”背景下，地方高等院校要不斷總結“電力電子技術”在教學中存在的問題，不斷革新“電力電子技術”的教學理念、教學內容和教學方法，以期讓學生更好地掌握課程內容，并通過必要的實驗實訓，使學生具備從事電力電子技術行業工作的能力。

1.地方高等院校在“電力電子技術”教學過程中存在的主要問題

（1）傳統的教學模式亟需扭轉。傳統的教學方式大多以教師為中心，教師普遍采用滿堂灌的填鴨方式講授，以電力電子為例，教師主要講授理論知識，包括講解各類功率半導體器件及器件的驅動和保護、各類變換電路的工作原理、波形分析和應用;通過一定的實驗來驗證并加深學生對理論知識的理解，同時開展課程設計，讓學生獨立設計加以運用。學生往往是被動學習新知識，課堂參與度不夠，氣氛不活躍，對學習的掌握不佳。（2）實驗室建設亟需改善。地方高等院校由于實驗室建設初期資金匱乏，實訓基地缺乏系統的規劃，購買的成套儀器設備許多功能受限，并且隨著使用時間的推移，設備陳舊落后，部分掛件零件損壞，導致實驗無法正常進行，理論知識得不到有效驗證，學生的動手實踐能力得不到有效發揮，進而對理論知識的理解也夠深入。因此，地方高等院校的實驗設備亟需加強維護和及時更換，以適應課程內容的更新。（3）教師隊伍教學水平參差不齊。地方高等院校受辦學規模影響，招生數量遠低于其他高等院校，專任教師緊缺特別是電氣類專業的教師。近年來隨著高校的擴招，引進了一大批青年教師，教師大多是從學校直接到學校，教學水平參差不齊，同時缺乏電力電子技術的工程實踐經驗，教學水平有待提高。（4）學生基礎較薄弱。地方高等院校的生源大多來自于各學科基礎較弱的學生，電力電子技術課程涵蓋了電力學、電子學和控制理論等內容，要求學生要全面掌握專業知識，同時要較好地掌握高等數學等學科知識。對于像百色學院等地方高等院校的學生，理解電力電子技術相關內容具有一定的難度，不能有效掌握變換電路的工作原理及波形分析，因此也得不到有效地應用，在實踐動手能力上嚴重不足。（5）缺乏校企合作。校企合作是當前教育普遍認可的，學生、教師和企業都能在校企合作中獲得進步。地方高等院校受地方經濟的影響，在校企合作上普遍欠缺，這與“新工科”建設下大力倡導的校企合作不相符。電力電子技術是一門實踐性很強的課程，只有讓學生更多地參與到工程實踐項目中，才能更好地加深理解專業知識，也更符合應用型學校的辦學標準和目標。當然，在電力電子技術教學問題上，還存在譬如教學內容更新的問題。隨著電力電子技術的飛速發展，人們研制出新型材料并將其應用到電力電子器件中，如寬禁半導體GaN和SiC材料應用到IGBT和Mosfet器件中，因而在電力電子技術上出現了新的拓撲電路，與此對應的驅動電路要不斷進行研究。

2.“電力電子技術”教學過程中存在問題的解決措施

（1）推廣和使用混合式教學。受新冠肺炎疫情的影響，今年各地方高等院校也開展了線上教學，實現了“停課不停教，停課不停學”，打破了傳統教學以“教師為中心”的“填鴨式”教學模式。隨著疫情的有效控制，線上線下混合教學模式得到各高校的推廣和應用。線上線下混合教學模式是數字信息與高等教育兩者有機結合的一種教育模式，教師通過慕課、雨課堂、智慧樹、傳智播客、超星、釘釘、QQ直播等平臺實現混合教學，彌補了傳統教學的不足，使學生能夠靈活安排學習計劃，包括學習的時間、地點和方式，并在線下課堂上有針對性地聽課和學習。學生從被動學習變為主動攝取知識，進行了充分的思考和探索，學習的效率和質量得到很大提高。對于電力電子技術課程，除傳統式的線下授課外，可通過慕課或者釘釘平臺給學生推送學習視頻、課堂練習和章節練習，加深學生對知識的理解。（2）加強實驗建設。對于實踐性很強的電力電子技術課程，需要加大投資力度來建設實驗室，購買與課程配套的實驗設備，使學生能夠開展實踐性的操作實驗，對課程理論知識加以驗證，進一步理解和掌握專業知識。對于資金確實有困難的地方高等院校，要保證實驗設備的完好，及時維修損壞的零部件，不以任何借口或者理由踢皮球式應付專任教師提出的更換和維修設備的要求，確保學生能夠進行相關的實驗驗證。另外在進行實驗驗證前，教師還可以讓學生利用Matlab/Simulink平臺搭建模型，將仿真結果與實驗驗證的示波器波形進行對比分析，使學生加深對理論知識的理解。（3）加大教師的培訓力度。教師是教育事業的第一資源，教師的教學水平直接影響到學生的學習質量，因此地方高校要創造機會將青年教師選送到企業中進行鍛煉和培訓，提高教師的工程實踐能力，使教師具備獨立完成教學項目以及在實際工程項目中解決問題的能力。從而教師能夠熟練地在電力電子技術課程中引入工程項目，讓學生從實際項目從發，通過掌握必要的專業理論知識，再回到工程項目中解決實際的問題，讓學生從“做中學、學中做”，將理論知識與實際項目融會貫通。將青年教師選送到相關企業進行鍛煉是教學的需要，也是教師提升自己專業能力的最有效的途徑，另外企業要謀發展，就要不斷地研究和創新，因此企業也很歡迎廣大教師的參與并樂意提供實踐的機會。（4）加強校企合作，提高學生項目實踐能力。地方高等院校要不斷完善校企合作機制，與企業溝通簽訂學生實習合同，送學生到企業中去鍛煉，參與企業的實際項目。學生在實習的過程中發現或者遇到問題，可以隨時請教企業指導老師，讓導師指導解決實際問題。另外，學校要加大對電力電子技術實訓基地的建設，在校內為學生提供足夠多的操作實踐機會，培養學生的工程意識和創新能力，為社會輸送應用型的電力電子技術人才。

3.結束語

電力電子技術是一門實踐性很強的專業課程，高校必須從工程實踐角度來培養電力電子技術人才。在“新工科”背景下，地方高等院校的電力電子技術課程改革將是一個漫長的過程，教師要及時更新教學內容，不斷總結電力電子技術教學過程中存在的主要問題，將新知識、新理論、新技術應用到教學中，找出應對教學過程出現問題的策略。此文在一定程度上能為電力電子技術課程教學改革提供一定的參考價值。

參考文獻

[1]陳軍波，周慧，楊丹丹，曹匯敏.新工科背景下“模擬電子技術”課程教學改革探索[J].電氣電子教學學報，2020.06，42（3）：41-48

[2] 陳國平，秦彥軍，張艷.以應用型本科人才培養為目標的電力電子技術教學改革與實踐[J].高教學刊，2020（26）：114-117.

[3] 孫金萍，劉軍芳.《電力電子技術》課程教學改革探索[J].廊坊師范學院學報（自然科學版），2020，20（2）：123-125.

[4]王翠，楊小品等.“新工科”背景下“電力電子技術”課程教學存在的問題及對策[J].湖北理工學院學報，2020.10，36（5）：63-66

[5]徐泉，周洋，張瑛媛.線上線下混合式教學結合翻轉課堂的探索[J].科教論壇，2020.10

作者簡介：黃麗芳，工程師，碩士，研究方向為新能源轉換與控制。