“工程文化教育认证”的电力电子论文_李萍,高晶晶,聂相举,王希凤,徐鹿眉

“工程文化教育认证”的电力电子论文_李萍,高晶晶,聂相举,王希凤,徐鹿眉

(黑龙江工程学院 黑龙江哈尔滨 150051)

工程文化教育是近年来国际工程教育的重大改革项目,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用,而电气工程及其自动化专业是我校即将要进行工程文化教育认证的专业之一。

电力电子技术跨“电力”、“电子”和“控制”三个领域,是现代电子技术的基础之一,更是弱电子对强电力实现控制的桥梁和纽带,它不仅促进传统机电产品的更新换代,也促进新兴高技术产业的诞生和发展,国家已将电力电子技术列为重点发展的高科技领域之一。该课程在培养电气工程及其自动化专业人才中有十分重要的地位。在经历了“CDIO工程教育改革”试点、卓越工程师计划以及工程文化教育认证的发展历程,电力电子技术作为电气工程及其自动化专业的核心课程,以电气预备工程师为培养目标,从教学的能力和素质培养子目标的高度,对现有的教学环节进行分析、取舍和整合,并规定出各个教学环节所应完成的培养任务。

通过该课程教学方法的摸索改进,带动其他专业课的改革以达到“工程教育专业认证”2015版的要求。以期能够使学生具备初步的电力电子装置系统的分析与设计能力并全面培养并提高学生在工程领域的综合素质。以达到毕业要求指标点:具备运用电气工程基础理论表达、分析和解决电气类产品功能、结构、系统分析能力。为了改善教学效果, 激发学生的学习兴趣, 经过几年的摸索, 对电力电子技术课程的教学方法、教学内容、教学手段等环节进行了改革探索,具体从以下几个方面来进行改革:

(1)采用工程实例教学, 激发学生学习兴趣

现代教学理念中的功能教学理念认为,动机是引发人行为的原因或机理,学生的学习动机是推动学生努力学习的直接动力。如何激发学生的学习兴趣,我认为首要任务就是明确知识的实用价值。本课程的开设时间是大三第一学期,这个学期,学生开始全面学习专业课程,为今后的工作打下基础。电力电子技术在工程实践、科学研究和日常生活中有着广泛而深入的应用,在授课过程中,若能有意识地从教学内容上强化这一点,不仅可以帮助学生理解基本原理、基本方法,扩大知识面,而且能够让学生清晰地了解到所学习的电力电子技术的有关知识是今后走上工作岗位的需要, 就会激发起学生学习这门课程的兴趣和动力。

(2) 引入项目为导向学习机制, 发挥学生的主动性和创造性

基于工作过程为导向,以项目为载体,以任务驱动方式开展教学。整个教学围绕任务的解决展开,引导学生以项目为导向,应用知识自主思考。电力电子技术课程的定位和主要任务,是如何利用功率半导体开关器件对电能进行变换和控制,提高电能利用效率、提高电能传输安全性等问题的学习。熟悉和掌握电力电子变换电路的基本原理和特性,了解电力变换器的系统结构,掌握电能变换与控制的分析方法,熟悉电力补偿与控制的工程应用。本着从电力变换器电路模型到工程实际应用这一教学思路,为学生构建完整的专业知识结构,为后续专业课程的学习奠定电力电子技术理论和工程基础。

(1)从“实用性”出发,结合电力电子技术工程实例提高学生学习兴趣、培养学生能力

为实现项目为导向学习机制,学期开始时就把实做任务布置下去。通过学生和老师对项目要求进行案例分析:由系统参数特点到使用的开关器件、主电路、工作原理,培养学生分析和解决电气类产品功能、结构、系统分析能力。学生要选择合适的器件并进行测试;分析电路拓扑结构,自己连接电路,通过参数波形观察掌握电路的工作原理。培养学生具有一般电气装置和产品精度设计的能力。通过系统焊接、设备调试到故障分析、解决问题,培养学生为完成特定工程任务进行研究、模拟分析、实验活动,并得出有效结论。

(2)合理调整教学内容

可根据工作过程导向教学方法,将教学内容调整为:直流调压调速装置、电风扇调速装置、交流调光装置、开关电源及变频器等几个醒目模块,适当调整教材内容。还采用将工程项目与教学环节充分结合的教学方式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在教学过程中提前布置制作实物的作业,学生可根据题目要求选择自己感兴趣的小制作。两人一组共同完成方案选择、元件购买、焊接与调试及设计说明书的撰写。这样充分调动了学生动手实践的积极性。

(3)多种教学方法的使用与实施效果

1)充分发挥课堂讲授的主渠道作用,在传统的讲授法基础上重点采用启发式教学,讨论式、探究式教学方法,强调学生自主学习,激发学生学习兴趣。

2)鼓励学生学习科技论文写作,锻炼他们查阅资料,分析问题和科技写作能力。在课程开课时,教师给出若干个论文题目,由学生根据自己兴趣在学习的过程中自由选择。通过论文写作,开阔学生视野,促进学生研究性学习,也锻炼了其科技写作能力。

3)加强实验课程改革,加大实验方面的投入。在实验过程中启发学生要积极思考、注重配合,提高学生的工程设计及解决实际问题的能力。根据该课程实验时间长,综合性强、实验过程复杂的特点,在学生实验时请先做完实验并合格的学生做为助课老师,一方面满足部分学生渴望参与实验室工作,提高实际动手能力的愿望,另一方面,也为实验的安全、顺利的进行提供了保障。

(4) 教学大纲的修订

教学大纲是教学内容和教学体系改革的重要环节,必须体现把培养学生工程实践和工程设计能力放在前位的理念。能够支撑本专业培养目标的要求。

(5)多种教学手段并用,提高教学效果

1)针对课程内容,制作大量的FLASH动画,展示系统工作及动态变化过程,使学生能比较直观形象地理解课堂内容。同时将现代仿真软件MATLAB及PSPISE等引入教学过程,构成教学的有机组成部分,立体化全方位地培养学生的研究性探索性学习的能力。

2)讲课形式以多媒体课件为主,辅助以黑板讲授。依托教材,课程组精心设计制作了本课程全部内容的多媒体课件,内容图文并茂,生动形象,使学生易于理解,且课堂教学信息量大,提高了教学效果和课时利用率。在使用多媒体课件的同时,根据课程内容,也使用传统的板书,既能发挥多媒体教学形式多样、信息量大、形象直观等优势,又能保留黑板板书和同学之间的亲和力强,逻辑严密,交互性好等优点。

“电力电子技术”是一门实践性很强的课程,现在对其进行的教学改革重点放在培养学生的学习兴趣上,同时在教学内容方面进行调整,提高学生解决问题的技能,发挥学生的主动性和创造性,方便学生掌握理解,教学方式上注重和学生的互动,注重学习的过程,学生在学习课程的时候,能够理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛和乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法,可以极大地提高学生学习的主动性和积极性。采用以项目带动教学的方法来提高理论课教学效果。在理论课的教学中大胆引进实际工程设计项目来使学生多了解电气工程领域行业规范与技术标准,具备初步的电力电子技术的分析与设计能力,增强解决工程技术问题的操作技能。

参考文献:

[1]高校电力电子技术课程教学改革与实践[J]. 王鹏凯. 当代教育实践与教学研究. 2017(12)

[2]电力电子技术的应用研究[J]. 刘奇. 通讯世界. 2017(23)

[3]仿真技术在电力电子技术实践教学中的应用[J]. 艾青,李时东. 科技与创新. 2017(22)

[4]谈如何切实提高电子电工专业学生的实践技能[J]. 王永寿. 考试周刊. 2017(94)

作者简介:

李萍(黑龙江工程学院 副教授)、高晶晶(黑龙江工程学院 讲师)

课题来源:黑龙江工程学院教育教学改革项目;项目编号:JG2017035

论文作者:李萍,高晶晶,聂相举,王希凤,徐鹿眉

论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期

论文发表时间:2019/4/1

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