發布時間:2023-03-14 15:09:49
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關鍵詞 電力電子學 教學改革 教學手段
Abstract The teaching reform of power electronic technology is explored in the following aspects as classroom instruction, tutorship after school, experiment and practice, examination and effect after teaching practice in this paper.
Key words power electronic technology teaching reform teaching method
一、前言
《電力電子學》是電氣工程及自動化、工業自動化和其他相關專業的一門重要的專業基礎課,屬必修課。該課程的特點是基礎性強,體現了弱電對強電的控制;又具有很強的實踐性,和生產生活聯系緊密。
二、教學改革
隨著現代電力電子學的日新月異,《電力電子學》課程的內容也不斷更新、發展,越來越豐富。但由于專業課程的不斷增加,電力電子學課程的教學學時卻越來越少。這一矛盾對課程的教學質量和教師的教學水平提出了嚴峻的考驗。為解決這一問題,實現把大學生培養成為基礎厚、知識博、能力強、口徑寬和適應性強的高素質人才這一教學目標,我們《電力電子學》課程組在以下幾個方面進行了教學改革實踐。
1、課堂教學。課堂教學是整個教學活動的主體部分,也是我們教學改革的重點。為了高質量、高水平地完成教學任務,我們從教學內容、教學手段、課堂教學組織幾個方面入手,借鑒其它學科的先進經驗,大膽革新,形成了自己內容豐富形式靈活的教學特色。
在教學內容上,我們按照教學大綱的要求進行了梳理、精選和更新。根據各位授課老師多年的教學經驗,在教學目標分類法的指導下,我們將課程分為八個教學單元,每個單元確定一兩個重點內容授課時,以重點內容把所學單元中的基本概念、原理、方法和過程講清講透,強調基本概念和分析問題的思路,非重點內容則在此基礎上進一步擴展。這樣既避免了重復講述,又體現了知識的層次性和擴展性。精講必須多練。我們從能力培養著眼,對每一個重點單元精選例題和習題,注重講、練結合,保證練的比重,加強綜合訓練,培養學生自主學習、增強分析問題和解決問題的能力。在教學大綱以外,授課老師增加了電力電子電路的部分仿真技術內容。實踐證明,這部分內容的引入對促進學生主動學習,更好地理解基本原理、概念,提高設計應用能力起到事半功倍的作用。在實際授課時,我們還注重教學內容的不斷更新,及時將本學科領域的最新科技成果引入教學,保證了課程內容的基礎性和先進性。
在教學手段上,我們采用了電化教學和多媒體教學的方式,并配合教材開發了一套多媒體 CAI課件。動畫和多媒體方式的引入,使電力電子電路中比較抽象的電特性變得直觀,使得原本難以理解的問題,如電路在不同時刻的不同等效形式,輸入輸出波形的產生等,變得比較容易。學生容易建立起相關電路的清晰概念。此外,電化教學和多媒體教學可以在有限的時間內立體化、直觀化地展現大量的教學信息,避免授課老師將大量時間用到在黑板繪圖上,提高了課堂教學的效率和質量。同時,多媒體課件的開放式結構也方便把最新技術不斷加入到課程的教學中來,以滿足學生對新技術的追求。
在教學內容和手段上進行改革后,課堂教學信息量增大,要求學生更加認真積極地參與教學活動,否則可能出現“坐飛機”的情況。因此授課教師的課堂教學組織能力非常重要。為提高這一能力,我們授課組的教師一方面努力提高語言表達能力,采用生動幽默的語言激發學生興趣,另一方面精心組織教學,設計出提問,討論,課堂調查、小測驗,寫小論文等多種形式,及時掌握學生學習情況,調動每個學生都參與到教學中來,讓整個教學過程既充實又有趣。
2、實踐教學。實驗教學側重于對思維方式和動手能力的培養,是理論教學的主要補充,它在整個教學環節中具有重要地位。因此實驗教學改革是教學改革這一系統工程中的重要一環。我們把實踐教學分為基礎實驗、選做實驗、仿真實驗、課程設計等多個層次,結合課外科研訓練實踐、四川省和全國大學生電子設計競賽等高水平的實踐環節,從而將綜合設計能力、創新設計能力和工程實踐能力的培養貫穿于整個教學過程,形成多層次、立體化的實踐教學特色。
為了開好基礎實驗和選作實驗,電氣信息學院投入實驗建設經費,購買了十套浙江天煌公司的“電力電子與自動控制系統”實驗平臺,同時增加了一些新的器件樣品,使學生有更好的硬件條件開展實驗。另外我們還自己動手開發出一個模擬實驗的軟件平臺。學生可以自由地調用仿真環境中的各種電力電子器件搭建各種電路,模擬實際裝置的全程動作情況。通過該仿真軟件平臺,我們可以實現EDA教學。 對于實踐教學,我們始終堅持理論與實踐的統一,一方面在學時安排上,實驗課與理論課緊密銜接,實驗內容與教學內容互相滲透,另一方面采用臺階式教學,教學目的層次分明,即采用驗證型、設計型、綜合型三個層次的實驗教學,這樣不僅延伸了教學內容,而且培養了學生的創新能力和綜合應用能力。
在教學過程中,我們把課堂教學、實驗教學和EDA教學相互融合起來。課堂教學突出課程的基礎性,實驗教學強調課程的實踐性、應用性, EDA教學貫穿于課程的各個環節,體現課程的先進性。不同的教學環節各司其職,相輔相成,相互交融,有機結合,實現 “加強基礎,注重實踐,促進創新”的同一個目標。
為了進一步提高學生發現問題、分析問題和解決問題的綜合性實踐能力,作為立體化實踐教學的擴展,課程組把培養學生實踐創新能力固化在教學任務中,建立了《電力電子學》系列課程本科生導師體系,在學生中建立學研小組,由授課教師指導學研小組。注意引導和鼓勵學生積極參加各種科技競賽活動,積極組織學生參與校級、四川省和全國大學生電子設計大賽,取得了良好效果。
3、課外輔導。為進一步提高教學質量,我們開展了一系列有效的課外輔導活動。這些活動主要有:利用校園網進行網上討論、網上答疑、網上批改作業等;指導學生課外閱讀與電力電子學有關的學術期刊,鼓勵學生寫小論文;開展與課程知識內容相關的設計及創新活動;在適當的時候,組織學生到校外參觀實習等。通過這些活動引導學生進入一種有意識的主動學習狀態中,提高學習興趣,調動學習積極性,使學生的學習效率大大提高。
4、考核方式。為克服應試教育帶來的弊端,我們也改革了考試制度。考題除了深度、廣度和難度符合教學大綱要求外,我們更著重對分析問題和解決問題的能力進行考核。近年來我們在《電力電子學》課程的筆試考試中,采用半開卷考試,即學生可以帶一張A4紙正反面筆錄,便于學生在復習中進行自我總結,考試時不用死記硬背公式。筆試考試的組織嚴密、規范,試卷規范,評分客觀、公正,并建立了對考試結果進行教學質量分析的制度。成績中,除了筆試成績外,將作業、實驗、小論文和答疑情況也記入總成績,使成績考核更全面、客觀。
三、教學改革成效
《電力電子學》課程教學改革得到了上至學院領導下至選課學生的大力支持。學院鼓勵和支持課程組的教師以各種形式參加科研開發項目或進行理論研究,以便及時了解和掌握與本課程相關的科技發展最新動態和成果,并且將其融匯到課堂教學中去,使我們的教學工作既源自大綱,又不局限于大綱。以高水準的科研能力保證了教學質量的提高。同學們也提出了很多非常中肯的建議。在大家共同努力下,《電力電子學》課程自開始進行教學改革以來,課程組教師先后主持和參與完成4項教學改革項目,發表了數十篇教學改革論文,取得了四川省和學校的教學成果獎勵。
課程組教師改革工作取得了較好的教學效果,得到了廣大學生和同行的好評。在每學期課程結束前,請聽課同學提的意見中,都能看到感謝的話語和鼓勵支持;督導教師的多次聽課也表示了對我們教學方法和效果的肯定;每學期的教學檢查和學生評教,我們的課程均得到高出平均值的得分。近三年學生對本課程評教的無記名投票結果為:優占71.5%,良占28.5%。學生的實踐能力和創新能力也得到了較大的提升,在第三、第四、第五、第六屆全國大學生電子競賽中連續獲得國家一、二等獎。學生在相關后續課程的學習、課程設計和畢業設計中也表現出較好的能力。隨著綜合素質的提高,畢業生的一次就業率也得到提高。一些進入研究生階段學習的學生也表示《電力電子學》課程給他們打下了較好的基礎,有助于他們進一步深造。校外專家也認為,盡管我校是四川省屬高校,但《電力電子學》課程在省內的學術地位和教學質量是靠前的。
四、課程后續建設
今后兩年課程建設著重于兩方面內容。一是總結多年來《電力電子學》課程教學改革和教學研究課題的經驗,不斷深化教學改革,進一步提高教師的英語水平,擴大雙語教學的學生比例。二是在學校適當增加電力電子與電力傳動實驗裝置的基礎上,全面實行開放性實驗,增加設計性和綜合性實驗的比例,進一步提高學生實驗技能和工程實踐能力。同時,建立以《電力電子學》課程為基礎的電工技術實習基地,開展學研小組的設計和創新活動。
我們今后會繼續努力,本著保持特色,擴大范圍,深化內涵,提高質量的原則,爭取把課程建設成省級精品課程,邁上更高層次,以適應21世紀高素質工程技術人才培養的需要。
參考文獻
1.王兆安,黃俊.電力電子學[M].第四版.機械工業出版社,2000