开放式实验系统在电力电子技术教学中的应用

杨晓冬 陈 荣 王建冈 王银杰 谢明月

（盐城工学院电气工程学院，江苏 盐城224051）

开放式实验系统在电力电子技术教学中的应用

杨晓冬 陈 荣 王建冈 王银杰 谢明月

（盐城工学院电气工程学院，江苏 盐城224051）

本文针对传统电力电子技术教学中存在的问题，结合学院近年来建设的开放式实验系统，将一部分教学内容从课堂移植入开放式实验系统，采取了理论教学、自主仿真、预约实验的流程，提高了学生的积极性和实践能力，拓展了其知识面，具有良好的教学效果。

开放式教学；电力电子技术

0 引言

随着电力电子技术的不断发展，相关企业在招聘大学生时，对其在电力电子技术方面的理论知识和实践能力要求越来越高。然而受制于教学水平的限制和教学观念的落后，目前我国普通高等院校相关专业的毕业生普遍存在动手能力差、主动性不强、缺乏发现问题分析问题解决问题的能力等缺点，特别是在专业基础课方面，比如《电力电子技术》、《数字电子技术》、《模拟电子技术》等课程。

随着开放式教学的推广[1-3]，其以学生为主体，教师为辅导、企业需求为目标的教学理念受到了越来越多高校的青睐。本文针对传统《电力电子技术》教学中存在的等问题，结合学院近年来建设的开放式实验系统，将一部分教学内容从课堂移植入开放式实验系统，采取理论教学、自主仿真、预约实验的流程，改变了以往以教师为主导地位的教学模式，提高了对学生创新能力和动手能力的培养。

1 电力电子技术教学的现状

电力电子技术是一门理论性很强的课程，但受制于本科教学的特点（单节课授课量远远大于高中阶段），学生往往在课堂上对相关知识理解不透，知其然而不知其所以然。通过教学发现，学生对相关电力电子电路原理的理解往往是在做完实验后再同书本相互印证才掌握的。因此在电力电子技术的教学体系内应该坚持 “理论与实践相结合”的基本原则，也即要开展一定课时的实验课程。但是在当前的电力电子技术的实验教学中，受传统教学理念的影响，仍存在以下不足：

（1）认识性实验居多，学生只会按教材接线，甚至部分同学只会按其他同学的接线来接线，往往导致同样的错误扎堆出现；

（2）实验课排课时间不科学，通常安排在理论课即将结束时，学生此时已对之前所学的理论知识部分忘记，致使学生无法相互印证所学知识；

（3）师生间沟通渠道不畅，许多学生有问题得不到及时的指导，致使学习的积极性下降；

（4）学生缺乏自主性实验的平台，其创新能力得不到施展；

（5）实验台不符合实际现场，学生看到的和操作的仅仅是连接线和接线插孔，起不到实践能力的锻炼。

2 开放式实验系统

2.1 开放式实验系统的流程

开放式实验系统可分为课内实验开放和学生自主实验开放，即可以为正常的实验教学进行开放式服务，也可以实现学生的自主实验。在正常的实验教学中，教师可以根据理论课程的进度在合适的时间来预约实验和安排实验，学生在指定时间进行实验。学生提交实验报告和教师批改均可在线进行。对于学生的自主实验功能，学生可以根据自己理论知识的掌握程度，结合自己的时间，进行实验室预约，在实验过程中还可进行在线提问和答疑，极大的激发了学生的学习自主性和积极性。开放式实验系统的刷卡制度保证了考勤的记录，此外每个实验室均安装有网络摄像头，实验室管理人员可以在值班室对各个实验室进行有效监视，从而保证了实验的安全性。

开放式实验系统的各个流程如图1-图3所示，图4为学生自主预约实验室的界面。

图1 课内实验开放流程

图2 学生预约实验界面

图3 学生自主实验开放流程

图4 学生自主预约界面

2.2 开放式实验系统的优点通过两个学期的实施，我们发现与传统的实验教学模式相比，开放式实验教学具有以下优势。

（1）充分给予学生思考的过程，避免学生一味地按照教材上的要求和教师的要求去完成实验，从而激发学生的学习兴趣，也可以提高学生抗挫折的能力。

（2）开放式实验教学可以实现信息资源共享，其特点是借助互联网技术的优势，实现信息的交互，从而整体提高学生的知识能力。

（3）学生可以自主进行课程外的实验，在指导教师的协助下进行方案设计、仿真分析、元器件选型、电路板焊接、调试等过程，极大的锻炼了其综合能力。

（4）学生在自主开放式实验过程中不仅仅是学到了知识，更为重要的是其逐渐会掌握科研的方法，而这往往是研究生阶段才能得到锻炼的。

3 结论

本文将开放式实验系统贯穿于电力电子技术教学中，为提高电力电子技术课程教学质量提供了一条新的途径，一方面可以有效加深学生对理论知识的理解，另一方面也提高了学生的创新能力和实践能力，为其今后走上工作岗位奠定坚实的基础。

［1］陈冬.开放式实验系统实现[J].信息技术与信息化,2016(4).

［2］张小瑞,李贞.开放式实验教学模式的研究与实践[J].陕西教育:高教,2010(Z1): 98-98.

［3］黄炜,王飞.高等农林院校开放式实验教学体系构建与实践[J].安徽农学通报, 2008,14(15):221-222.

［责任编辑：李书培］

江苏省省级重点专业建设立项（2012JSZDZY-B185）；盐城工学院校级精品课程建设项目（XJJP201502）。

杨晓冬（1982—），男，河北曲阳人，博士，讲师，研究方向为工业自动化。