地方高等院校“电力电子技术”课程教学问题的探索分析

【摘  要】为适应“新工科”建设背景下培养具有较强工程意识和实践能力的电力电子技术人才，本文针对目前地方高等院校在电力电子技术教学过程中存在的突出问题进行分析，给出了相应的应对策略，为地方高等院校电力电子技术课程的教学提供参考。

【关键词】新工科;电力电子技术;地方高等院校

引言

近年来，教育部积极倡导和推进“新工科”建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”。地方高等院校要践行“新工科”人才培养体制，以不断适应社会对专业技术人才的需求，特别是应用型高等院校，要着力培养学生的工程意识和实践能力，为社会输送高层次应用人才。“电力电子技术”集控制理论、电子学和电力学3门课程为一身，主要是利用电力电子器件实现电能的转换和控制，广泛应用于新能源发电设备、电能传输设备、交通运输以及各种家用电器等领域中，是电气类专业的一门核心课程，也是一门理论与应用相结合﹑实践性很强的专业基础课程。在“新工科”背景下，地方高等院校要不断总结“电力电子技术”在教学中存在的问题，不断革新“电力电子技術”的教学理念、教学内容和教学方法，以期让学生更好地掌握课程内容，并通过必要的实验实训，使学生具备从事电力电子技术行业工作的能力。

1.地方高等院校在“电力电子技术”教学过程中存在的主要问题

（1）传统的教学模式亟需扭转。传统的教学方式大多以教师为中心，教师普遍采用满堂灌的填鸭方式讲授，以电力电子为例，教师主要讲授理论知识，包括讲解各类功率半导体器件及器件的驱动和保护、各类变换电路的工作原理、波形分析和应用;通过一定的实验来验证并加深学生对理论知识的理解，同时开展课程设计，让学生独立设计加以运用。学生往往是被动学习新知识，课堂参与度不够，气氛不活跃，对学习的掌握不佳。（2）实验室建设亟需改善。地方高等院校由于实验室建设初期资金匮乏，实训基地缺乏系统的规划，购买的成套仪器设备许多功能受限，并且随着使用时间的推移，设备陈旧落后，部分挂件零件损坏，导致实验无法正常进行，理论知识得不到有效验证，学生的动手实践能力得不到有效发挥，进而对理论知识的理解也够深入。因此，地方高等院校的实验设备亟需加强维护和及时更换，以适应课程内容的更新。（3）教师队伍教学水平参差不齐。地方高等院校受办学规模影响，招生数量远低于其他高等院校，专任教师紧缺特别是电气类专业的教师。近年来随着高校的扩招，引进了一大批青年教师，教师大多是从学校直接到学校，教学水平参差不齐，同时缺乏电力电子技术的工程实践经验，教学水平有待提高。（4）学生基础较薄弱。地方高等院校的生源大多来自于各学科基础较弱的学生，电力电子技术课程涵盖了电力学、电子学和控制理论等内容，要求学生要全面掌握专业知识，同时要较好地掌握高等数学等学科知识。对于像百色学院等地方高等院校的学生，理解电力电子技术相关内容具有一定的难度，不能有效掌握变换电路的工作原理及波形分析，因此也得不到有效地应用，在实践动手能力上严重不足。（5）缺乏校企合作。校企合作是当前教育普遍认可的，学生、教师和企业都能在校企合作中获得进步。地方高等院校受地方经济的影响，在校企合作上普遍欠缺，这与“新工科”建设下大力倡导的校企合作不相符。电力电子技术是一门实践性很强的课程，只有让学生更多地参与到工程实践项目中，才能更好地加深理解专业知识，也更符合应用型学校的办学标准和目标。当然，在电力电子技术教学问题上，还存在譬如教学内容更新的问题。随着电力电子技术的飞速发展，人们研制出新型材料并将其应用到电力电子器件中，如宽禁半导体GaN和SiC材料应用到IGBT和Mosfet器件中，因而在电力电子技术上出现了新的拓扑电路，与此对应的驱动电路要不断进行研究。

2.“电力电子技术”教学过程中存在问题的解决措施

（1）推广和使用混合式教学。受新冠肺炎疫情的影响，今年各地方高等院校也开展了线上教学，实现了“停课不停教，停课不停学”，打破了传统教学以“教师为中心”的“填鸭式”教学模式。随着疫情的有效控制，线上线下混合教学模式得到各高校的推广和应用。线上线下混合教学模式是数字信息与高等教育两者有机结合的一种教育模式，教师通过慕课、雨课堂、智慧树、传智播客、超星、钉钉、QQ直播等平台实现混合教学，弥补了传统教学的不足，使学生能够灵活安排学习计划，包括学习的时间、地点和方式，并在线下课堂上有针对性地听课和学习。学生从被动学习变为主动摄取知识，进行了充分的思考和探索，学习的效率和质量得到很大提高。对于电力电子技术课程，除传统式的线下授课外，可通过慕课或者钉钉平台给学生推送学习视频、课堂练习和章节练习，加深学生对知识的理解。（2）加强实验建设。对于实践性很强的电力电子技术课程，需要加大投资力度来建设实验室，购买与课程配套的实验设备，使学生能够开展实践性的操作实验，对课程理论知识加以验证，进一步理解和掌握专业知识。对于资金确实有困难的地方高等院校，要保证实验设备的完好，及时维修损坏的零部件，不以任何借口或者理由踢皮球式应付专任教师提出的更换和维修设备的要求，确保学生能够进行相关的实验验证。另外在进行实验验证前，教师还可以让学生利用Matlab/Simulink平台搭建模型，将仿真结果与实验验证的示波器波形进行对比分析，使学生加深对理论知识的理解。（3）加大教师的培训力度。教师是教育事业的第一资源，教师的教学水平直接影响到学生的学习质量，因此地方高校要创造机会将青年教师选送到企业中进行锻炼和培训，提高教师的工程实践能力，使教师具备独立完成教学项目以及在实际工程项目中解决问题的能力。从而教师能够熟练地在电力电子技术课程中引入工程项目，让学生从实际项目从发，通过掌握必要的专业理论知识，再回到工程项目中解决实际的问题，让学生从“做中学、学中做”，将理论知识与实际项目融会贯通。将青年教师选送到相关企业进行锻炼是教学的需要，也是教师提升自己专业能力的最有效的途径，另外企业要谋发展，就要不断地研究和创新，因此企业也很欢迎广大教师的参与并乐意提供实践的机会。（4）加强校企合作，提高学生项目实践能力。地方高等院校要不断完善校企合作机制，与企业沟通签订学生实习合同，送学生到企业中去锻炼，参与企业的实际项目。学生在实习的过程中发现或者遇到问题，可以随时请教企业指导老师，让导师指导解决实际问题。另外，学校要加大对电力电子技术实训基地的建设，在校内为学生提供足够多的操作实践机会，培养学生的工程意识和创新能力，为社会输送应用型的电力电子技术人才。

3.结束语

电力电子技术是一门实践性很强的专业课程，高校必须从工程实践角度来培养电力电子技术人才。在“新工科”背景下，地方高等院校的电力电子技术课程改革将是一个漫长的过程，教师要及时更新教学内容，不断总结电力电子技术教学过程中存在的主要问题，将新知识、新理论、新技术应用到教学中，找出应对教学过程出现问题的策略。此文在一定程度上能为电力电子技术课程教学改革提供一定的参考价值。

参考文献

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作者简介：黄丽芳，工程师，硕士，研究方向为新能源转换与控制。