多元化教學模式在電力電子技術課程教學改革中的研究與應用

吳敏 朱淑云 陳艷

摘 要：電力電子技術課程作為自動化專業的核心課程，具有知識點多和應用性強的特點。為了有效提高該課程的教學質量和效果，文章提出了多元化的教學模式，通過多元化的教學內容、教學方法、教學手段和評價方式，激發學生的學習積極性和能動性，注重提高學生的專業素質和綜合運用知識的能力。

關鍵詞：多元化;教學模式;評價方式

多元化教學模式如今備受相關教育機構和人士的關注，它與單一以教師為主體的教學模式相對應，是針對傳統的 “滿堂灌”教育弊端而提出的一種新的教學模式。它是利用新的教育理念，新的教學方法、新的教學評價，將老師和學生、理論和實踐、教學和評價更加有效地結合起來，使之與人的多元化智能發展理論相適應，從而使教學效果上升到一個更高的層次。

筆者以任教的《電力電子技術》課程為背景，配合獨立學院應用型人才培養模式，圍繞課程教學目標，結合課程自身特點，提出多元化的教學模式，進而全面提升教學質量，提高學生的專業素質和實踐創新能力。

一、多元化理論教學的研究與應用

理論教學主要從教學內容、教學方法、教學手段三個方面進行改革研究，具體如下：

（一）多元化的教學內容

（1）注重電力電子全控型器件及其控制電路的教學。以IGBT、電力MOSFET為代表的全控型器件因具有關斷可控、開關速度快、電壓型控制等優點已成為當前功率器件的主力軍。隨著這些全控器件發展而廣泛應用的PWM脈寬調制方法也需要重點講述。（2）增加新技術的教學。在課堂上壓縮或刪減一些已過時或實際應用較少的器件和電路，增加代表電力電子發展趨勢的知識，如功率集成電路與集成電力電子模塊的內容。同時，為了解決課程課時數不夠、內容多、教材內容滯后的問題，可以適當增加新技術講座，介紹電力電子技術的最新技術和應用趨勢，擴展學生的視野。（3）課堂上增加一定的電力電子技術應用部分的講述。以往的教學主要強調的是電力電子技術四大變換電路的基礎理論教學，學生往往學完所有基本電路之后對電力電子技術的相關應用仍然無從下手。因此，在課堂上介紹幾個電力電子技術的典型應用，如直流調速系統、變頻器和交流調速系統、不間斷電源以及開關電源，有利于提高學生綜合運用所學知識的能力。

（二）多元化的教學方法

（1）改變單一的傳授型教學方式。采用參與式、討論式、自學輔導式等方法，師生互動，教學相長，充分調動學生自主學習的積極性，激發學生的求知欲。（2）構建電力電子技術網絡教學平臺。電力電子技術課程已經入選了我院精品課程建設，建立了網絡教學平臺，相關課程資源均可以在教學平臺上查找，學生有相關問題也可以隨時和教師進行咨詢溝通，促進了師生間的交流互動，為學生的課外學習提供指導。（3）編寫習題集和試卷冊。由于相關教學參考習題教材比較少，經常有學生反映課后不知如何鞏固復習，通過編寫習題集和試卷冊有助于學生課后的自主學習。

（三）多元化的教學手段

（1）采用 Flash 動畫制作課件。能生動地展示出電力電子技術各種變換電路的動作過程，以及輸出電流、輸出電壓、器件電流和電壓等參數的波形動畫過程，有利于學生更清晰地認識電力電子電路的基本工作原理。（2）引入MATLAB仿真教學。利用SIMULINK 中的電力電子元件庫，搭建整流電路、逆變電路、直流-直流變換電路和交流-交流變換電路的仿真模型，得出在不同負載下的各參數仿真波形。一方面在課堂中為學生演示相關仿真電路和波形，另一方面布置相關MATLAB仿真作業給學有余力的學生。這樣做既豐富了教學資源，改善課堂教學效果，又能因材施教，進一步激發對電力電子技術有興趣的學生的學習動力。

二、多元化實踐教學的研究與應用

（一）增設MATLAB/SIMULINK仿真項目

電力電子技術實驗教學受實驗設備陳舊老化的制約，往往只能做一些驗證性實驗，學生僅僅只能按照指導書要求進行簡單線路連接。為了提升學生的綜合實驗設計能力，教師可以引導學生利用仿真軟件進行一些電力電子系統設計。同時，在自動化專業的綜合課程設計《轉速、電流雙閉環直流調速系統的設計》中加入電力電子電路的應用，提高學生對所學知識的融會貫通能力。

（二）布置切實可行的小項目和小制作

在教學過程中，以能力培養為出發點，結合重要理論的實際應用，擬定切實可行的項目，如《UPS不間斷電源設計》，通過工程項目與小制作，做到學以致用，提高學生的工程實踐能力。

（三）增設電力電子畢業設計課題

我院以往自動化系的畢業設計課題多為單片機的應用，通過適當引入和電力電子相關的畢業設計題目，如《脈寬調制PWM直流調速系統設計》和《邏輯無環流可逆直流調速系統設計》等課題，進一步提升學生系統學習所有專業課程后的綜合運用能力。

三、多元化教學評價的研究與應用

以往的以考試為主的教學評價主要是考核學生記得什么，而非學到什么，評價的內容主要是片斷式的部分知識點，容易滋生學生考前突擊復習等不良習慣，難以體現學生綜合運用電力電子技術知識的能力。同時，教師為了得到更好的考試結果，勢必在考試的導向下對學生進行知識的灌輸，而忽略了學生其它方面能力的培養。

多元化的教學評價除了通過考試考察學生獲取知識的情況外，還應考察學生參與實踐教學的程度、對項目的認知、過程中的能力提高、創新意識等，可以采取課堂小測驗、仿真演示、實物測試、實踐報告、回答問題、過程抽樣考核等多種形式檢驗學生的學習成果。

同時，教師制定相應的多元化教學評價體系也能夠使學生更加積極主動地參與到多元化的教學模式當中來，從而能夠更真實準確地對學生的學習成果進行考核，綜合評定學習成績。

四、結語

針對我院自動化系的《電力電子技術》這門專業主干課程學科面廣、更新快、應用性強的特點，筆者提出了多元化的教學模式。多元化教學模式，有利于教師在課程教學過程中由注重知識傳授向重視學生應用能力的培養轉變，通過增設仿真設計、項目設計等方式，使學生有更多動手訓練的機會，使其把知識真正轉化為技能。同時，多元化教學模式不僅能充分激發學生的學習興趣和求知欲望，促使學生主動學習，提高學生的實踐動手能力，而且可以促進教師不斷學習行業的新技術、新設備和新應用，了解行業發展動向，提高教師的專業知識儲備。因此，筆者認為，多元化教學模式不管對教師還是學生都是極其有利的，是非常值得推廣的一種教學模式。

參考文獻

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基金項目：文章為江西省高等學校教學改革研究課題—《多元化教學模式在電力電子技術課程教學改革中的研究與應用》的研究成果，項目編號：JXJG-17-30-2。

作者簡介：吳敏（1983- ），女，江西南昌人，碩士，講師，南昌大學科技學院自動化系，研究方向：電力電子技術和實踐教學。