以应用为目标的“电力电子技术试验”课程教学的改革与研究

　　摘要：当前高职院校根据人才培养实际情况，正在大力推行基于工作过程的项目课程教学模式。这种注重实践能力的系统化教学模式，通过选择典型工作项目为载体，彻底重构了学科教育课程的教学内容，成为应用型教育理论研究的热点。本文从高职电力电子技术课程实践教学中采用传统教学方式存在的问题，从理论到实践缺少过渡知识、学生错误操作多、动手能力较差，试验台装置损坏较严重等方面进行探索，在有限的学时内，使学生尽可能全面地提升电力电子技术实训技能、分析、设计和调试电路的能力，激发学生创新能力。实验结果表明，该方法不仅提高了学生设计电路的能力，还可以培养学生的动手能力和创新能力。

　　关键词：电力电子技术；实验教学；应用型

　　引言

　　实验教学作为高职院校工作的重要组成部分，可以培养学生的动手能力、分析能力以及解决问题的能力，以往“电力电子技术”教学主要以理论为主，辅以验证性实验，这样学生无法真正通过实验来掌握工程技能和方法，偏离了实验教学目标，与本学科工程背景强的特性不符。

　　电力电子技术是本校工程技术学院电气自动化技术专业开设的课程之一，也是培养学生实践、创新能力的基础课程。电力电子技术是弱电对强电实现控制的纽带，它的实验内容是通过驱动电路控制主电路[1]。本实验的实践性较强，必须通过实践环节才能加深学生对课程内容的理解。在工程实践和企业控制电路维护中，此课程始终是基础和常用的，但是由于此课程实验是强弱电结合的综合实验，对学生的实验操作水平提出了更高的要求，因此针对这些情况，对这门课的实践教学进行改革是非常必要的。

　　就海南经贸职业技术学院电气自动化专业在电力电子技术实践教学中存在的普遍问题是缺少实训设备、实训设备损坏严重、实训内容验证性为主、缺少设计性实验、书本知识与实验脱节、学生动手能力差、查找资料能力欠缺、惧怕强电等现象。安全性好的实验环境对培养应用型人才、培养学生掌握实验的方法、提高学生兴趣与主动参与性、调动学生积极性，将起到重要的作用。

　　1.实验教学内容的改革

　　随着本校“电力电子技术”、“电机拖动”以及“电气控制”等课程的改革，以提高实验教学效果，相对应的实验教学环节需相应的加以改善。学校已开设的实验项目多为验证性实验，学生基本按照步骤接线、验证，缺乏主动性，缺乏积极探究精神，对应掌握的理论知识和应掌握的能力并没有落到实处，在理论与实践相结合的过程中出现连接不紧密，浮于表面的现象。

　　作为本校“优质校项目”支持的项目，结合电力电子技术基础的课堂教学内容以及电力电子技术课程特点，实验教学内容必须包括电力电子器件工作原理、基本电力电子电路原理、典型电力电子系统应用等。在每个实验内容选择、设计以及实验指导等环节上，必须坚持“以培养学生的实践能力”和“理论与实践相结合”的实验教学理念，使学生既动手又动脑、丰富工程实践知识，并且培养学生的创新能力和综合能力。为了提高学生“电力电子技术试验”的兴趣，在原有实验基础上，增加了综合性和设计性等生活案例实验项目，体现该课程的核心内容[2][3]。主要新增实验项目有以下2种：

　　（1）基础设计性实验

　　家用调光灯设计。该实验紧贴生活实际案例，在原有实验基础上增强学生的理解性、积极性和主动性。主电路为晶闸管和半波可控整流电路，触发电路为单结晶闸管和单结晶体管触发电路。实验目的为掌握晶体管工作原理，波形分析，晶闸管的触发原理，掌握调光灯的线路布局、焊接、电路调试等方法，并学会文档撰写。通过该实验，使学生对单相整流控制电路、单相调压电路以及驱动模块有较为形象的认识。在教学过程中，提前布置试验任务，从原有按照步骤验证方式改为课后学生必须自主查阅相关设计资料，认真组织实验步骤，以期达到进一步巩固、深化电力电子技术及相关课程的基本知识、基本理论和基本技能，培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。

　　（2）综合应用设计性实验

　　晶闸管整流电路应用设计。该实验为新增实验，实行项目导向教学模式，这种模式将教学过程与项目设计融为一体，将理论教学与实际工程相结合，技能训练和项目实战相结合，从而使得学习过程变为一个实际的创造实践活动，在完成项目的过程中加深专业知识和技能的运用，有助于发掘学生的创造潜能，培养学生的操作能力，锻炼和提升学生的工程意识。

　　该实验以整流电路为Z4直流电动机供电为例，根据不同型号直流电机技术参数，设计可控整流电路。为了避免学生在主电路结构上的趋一性质，可根据负载电动机的功率大小做出整流主电路结构选择的限定。在该实验中，学生学会根据电路负载不同、输出电压的纹波要求、功率因数、电路的复杂情况和成本等因素，综合判断是否采用整流变压器、主电路采用单相还是三相、半波还是全波以及半控还是全控形式，培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料、工程绘图和编写设计书名数的能力，为今后从事相关工作打下良好基础。

　　2.实验教學考核的改革

　　传统考核方式仅在记忆型考核的基础上增加了部分理解能力的内容，缺少设计、分析能力的考核内容，考核内容与实际应用之间缺乏关联性，往往考核成绩优异的学生在面对实际问题时仍然束手无措[4]。为加强电力电子技术与实际应用的关联性，实验考核方式分改为过程性考核。该部分贯穿整个学期，考核方式包含学生的每一个实验阶段成绩。评分标准每次实验为百分制，包括课前查阅资料，方案准备成绩20分，课中动手能力、排查纠错能力成绩50分，课后撰写实验报告是否真实、准确成绩30分。试验考核按该课程考核的60%计入昀终课程考核成绩。

　　3.结束语

　　本文就电力电子技术实验教学内容体系的改革进行了探讨和验证，以海南经贸职业技术学院17级、18级和19级电气自动化技术专业为实践对象，经过两个学期的实践验证，在促进学生自主学习方面起到了很大作用，明显提高了学生的主动参与度，课堂小组讨论氛围也取得了较好的进展，实验成绩评定也更加客观真实，其中18级部分学生受到了实习单位的表扬。

　　本课题项目实施后，我校2017级及以后的电气自动化技术专业学生每届近100人可以从中直接受益。在深层上也契合了应用型教育的本质与特色，使项目课程教学不但符合学生认知规律，而且能够及时反映企业昀新发展，实现与企业实践的无缝对接，真正提高人才培养质量。

　　作者简介：王晓娟（1984—），内蒙古锡林浩特市，硕士，讲师，主要从事电子信息技术、控制技术、智能控制的教学与科研工作。