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摘 要：面向“中国制造2025”发展战略，结合电力电子技术课程概念较多、内容抽象、实践性和工程性较强等特点，本文引入CDIO工程教育模式对电力电子技术课程进行改革。首先根据我校船海特色对教学内容进行优化，再以项目为载体改进教学方法和丰富实验教学内容，最后提出相应的考核方式改革
关键词：电力电子技术；CDIO工程教育模式；项目案例
2015年5月中国国务院正式印发的《中国制造2025》中，提出了“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化，人才为本”的指导方针，加快我国从制造大国转向制造强国。要实现这一愿景，培养大批高素质创新人才是关键。
電力电子技术飞速发展，已经在电力系统、交通运输、国防、办公及家用电器等领域得到推广应用。在广东省重点学科船舶与海洋工程领域，电力电子技术在船舶中的应用也取得了突飞猛进的发展。由于电力电子技术是一门实践性非常强的课程，有很多概念和大量的波形分析必须通过实验教学才能使学生较好地领会和掌握，因此理论教学和实验教学都非常重要。目前我院在电力电子技术课程教学中存在以下弊端，亟待改革：理论教学还是以教师课堂传授知识为主，教学中着重于介绍各类电力电子拓扑结构的工作原理以及输入输出特性的分析计算过程，内容繁杂抽象，不利于学生掌握理解相关知识；实验教学环节仍在使用某公司的“MCL系列电力电子及电气传动实训装置”，该实验装置是模块化、封闭式的实验箱，学生只需按照实验指导书的步骤以及教师的讲解在上面进行接线、用示波器观察波形，测试数据，却不能对电力电子实际元器件电路产生感官认识，且没有个人发挥空间，不利于学生硬件电路制作能力的培养。
为此，针对我校现有的电力电子技术教学不利于培养大批具有实践能力和创新能力的高素质人才，本文提出了“中国制造2025”背景下的电力电子技术教学改革探索。将CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）工程教育模式用于电力电子技术教学过程，优化教学内容，改进教学方法，丰富教学实验，改革考核方式。
本文提出的教学改革主要内容如下：
一、优化教学内容，满足行业发展需求
现代电力电子技术发展方向为小型化、轻量化及智能化。教学内容应该和新技术、实际应用衔接。由于现有授课教材编写过程具有滞后性，教材内容往往跟不上电力电子技术的发展，需对相应教学模块（主要包括电力电子器件、AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC等模块）的教学内容和课时做出适度调整：（1）目前的电力电子装置，基本是由全控型电力电子器如PMOSFET、IGBT为核心组成的各种变换电路，而半控型电力电子器件——晶闸管构成的电力装置逐步减少，因此教学内容应该增加全控型电力电子器件及其驱动控制电路、压缩半控型器件晶闸管及其控制电路的介绍。（2）由于现代变频调速技术的核心技术是PWM控制技术，而且交流调速取代直流调速以及数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势，因此，加大PWM控制技术的教学是必要的。
二、引入项目案例改进教学方法
在教学过程中，遵循“电力电子器件是基础，变流技术是核心，工程应用是目标”的原则，以“项目”为载体，“学中做”“做中学”贯穿始终，结合课程特点和应用方向，整个教学过程选取船舶行业岸电技术中典型的“交-直-交电压源型的岸电电源系统”作为项目主体，按电力电子技术这门课程的知识点将该项目分成多个不同的子任务（如表1所示），再将教学内容分别融入各个子任务，最后根据项目各子任务设计课程的教学模块。
课堂上采用案例教学法讲解相关的理论知识，着重介绍各子任务的基本工作原理及应用技巧，并充分利用MATLAB/Simulink仿真软件的优势，引导学生在基于MATLAB/Simulink仿真建模过程中逐步实现“岸电电源系统”，分层次、逐步掌握各知识点。这种以案例开发过程为驱动来安排教学内容，能够大大提高学生参与整个教学过程的积极性和主动性，进而使学生在学习理论知识的过程中提高实践动手能力。
三、增开综合性、创新性实验项目丰富实践教学
首先，根据现有实验设备的情况，保留3个验证性实验（整流、斩波、逆变）。实验初期，由于学生刚刚接触电力电子技术实验，不熟悉实验装置和仪器设备，教师操作演示给学生看并提供相关操作过程的录制视频，这对学生掌握实验设备和仪器的正确使用、实验调试过程和用电安全规范等很有好处。然后，根据学生情况分层次开展综合性、创新性实验教学。综合性实验是指学生在具备一定基础知识和基本操作技能的基础上，运用一门课程或多门课程的综合知识，对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验，其目的在于锻炼学生综合运用所学理论知识、实验方法和实验技能的能力，培养学生分析和解决问题的能力。
四、应用项目驱动模式改革考核方法
在CDIO的教学模式下，引入项目案例进行教学，完成相关理论教学的基础上加强实验教学，需要对本课程现有的考核方式，即期末考试成绩60%+实验成绩（实验完成情况及实验报告）30%+平时成绩（出勤、协作表现、主动意识等）10%进行调整。为了全面考查学生对本课程的理论知识、实践技能的掌握情况，本课程学习成绩的最终评价调整为期末考试成绩50%+平时成绩10%+实验成绩40%。从CDIO工程教育理念的角度出发，增加实践考核的系数可以更好地反映学生的实践创新能力，更能激发学生学习的积极性和主动性。
五、结束语
针对本校电力电子技术教学不利于学生掌握先进技术并且理论与实际联系不紧密的现状，本文提出了“中国制造2025”背景下的电力电子技术教学改革探索。将CDIO工程教育模式用于电力电子技术教学过程，优化教学内容，改进教学方法，丰富教学实验，改革考核方式。
参考文献：
[1]周元一，汤德荣.电力电子技术课程项目化教学改革[J].湖北经济学院学报：人文社会科学版，2013（3）：181-182.
[2]陈佩军.电力电子技术课程的应用型教学改革探索[J].大学教育，2015（2）：161-162.
基金项目： 广州市科技计划项目（201510010238）。
作者简介：郑春芳（1978— ），女，江西泰和人，博士，广州航海学院讲师，从事电力电子与电气传动方向研究。
关键词：电力电子技术；CDIO工程教育模式；项目案例
2015年5月中国国务院正式印发的《中国制造2025》中，提出了“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化，人才为本”的指导方针，加快我国从制造大国转向制造强国。要实现这一愿景，培养大批高素质创新人才是关键。
電力电子技术飞速发展，已经在电力系统、交通运输、国防、办公及家用电器等领域得到推广应用。在广东省重点学科船舶与海洋工程领域，电力电子技术在船舶中的应用也取得了突飞猛进的发展。由于电力电子技术是一门实践性非常强的课程，有很多概念和大量的波形分析必须通过实验教学才能使学生较好地领会和掌握，因此理论教学和实验教学都非常重要。目前我院在电力电子技术课程教学中存在以下弊端，亟待改革：理论教学还是以教师课堂传授知识为主，教学中着重于介绍各类电力电子拓扑结构的工作原理以及输入输出特性的分析计算过程，内容繁杂抽象，不利于学生掌握理解相关知识；实验教学环节仍在使用某公司的“MCL系列电力电子及电气传动实训装置”，该实验装置是模块化、封闭式的实验箱，学生只需按照实验指导书的步骤以及教师的讲解在上面进行接线、用示波器观察波形，测试数据，却不能对电力电子实际元器件电路产生感官认识，且没有个人发挥空间，不利于学生硬件电路制作能力的培养。
为此，针对我校现有的电力电子技术教学不利于培养大批具有实践能力和创新能力的高素质人才，本文提出了“中国制造2025”背景下的电力电子技术教学改革探索。将CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）工程教育模式用于电力电子技术教学过程，优化教学内容，改进教学方法，丰富教学实验，改革考核方式。
本文提出的教学改革主要内容如下：
一、优化教学内容，满足行业发展需求
现代电力电子技术发展方向为小型化、轻量化及智能化。教学内容应该和新技术、实际应用衔接。由于现有授课教材编写过程具有滞后性，教材内容往往跟不上电力电子技术的发展，需对相应教学模块（主要包括电力电子器件、AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC等模块）的教学内容和课时做出适度调整：（1）目前的电力电子装置，基本是由全控型电力电子器如PMOSFET、IGBT为核心组成的各种变换电路，而半控型电力电子器件——晶闸管构成的电力装置逐步减少，因此教学内容应该增加全控型电力电子器件及其驱动控制电路、压缩半控型器件晶闸管及其控制电路的介绍。（2）由于现代变频调速技术的核心技术是PWM控制技术，而且交流调速取代直流调速以及数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势，因此，加大PWM控制技术的教学是必要的。
二、引入项目案例改进教学方法
在教学过程中，遵循“电力电子器件是基础，变流技术是核心，工程应用是目标”的原则，以“项目”为载体，“学中做”“做中学”贯穿始终，结合课程特点和应用方向，整个教学过程选取船舶行业岸电技术中典型的“交-直-交电压源型的岸电电源系统”作为项目主体，按电力电子技术这门课程的知识点将该项目分成多个不同的子任务（如表1所示），再将教学内容分别融入各个子任务，最后根据项目各子任务设计课程的教学模块。
课堂上采用案例教学法讲解相关的理论知识，着重介绍各子任务的基本工作原理及应用技巧，并充分利用MATLAB/Simulink仿真软件的优势，引导学生在基于MATLAB/Simulink仿真建模过程中逐步实现“岸电电源系统”，分层次、逐步掌握各知识点。这种以案例开发过程为驱动来安排教学内容，能够大大提高学生参与整个教学过程的积极性和主动性，进而使学生在学习理论知识的过程中提高实践动手能力。
三、增开综合性、创新性实验项目丰富实践教学
首先，根据现有实验设备的情况，保留3个验证性实验（整流、斩波、逆变）。实验初期，由于学生刚刚接触电力电子技术实验，不熟悉实验装置和仪器设备，教师操作演示给学生看并提供相关操作过程的录制视频，这对学生掌握实验设备和仪器的正确使用、实验调试过程和用电安全规范等很有好处。然后，根据学生情况分层次开展综合性、创新性实验教学。综合性实验是指学生在具备一定基础知识和基本操作技能的基础上，运用一门课程或多门课程的综合知识，对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验，其目的在于锻炼学生综合运用所学理论知识、实验方法和实验技能的能力，培养学生分析和解决问题的能力。
四、应用项目驱动模式改革考核方法
在CDIO的教学模式下，引入项目案例进行教学，完成相关理论教学的基础上加强实验教学，需要对本课程现有的考核方式，即期末考试成绩60%+实验成绩（实验完成情况及实验报告）30%+平时成绩（出勤、协作表现、主动意识等）10%进行调整。为了全面考查学生对本课程的理论知识、实践技能的掌握情况，本课程学习成绩的最终评价调整为期末考试成绩50%+平时成绩10%+实验成绩40%。从CDIO工程教育理念的角度出发，增加实践考核的系数可以更好地反映学生的实践创新能力，更能激发学生学习的积极性和主动性。
五、结束语
针对本校电力电子技术教学不利于学生掌握先进技术并且理论与实际联系不紧密的现状，本文提出了“中国制造2025”背景下的电力电子技术教学改革探索。将CDIO工程教育模式用于电力电子技术教学过程，优化教学内容，改进教学方法，丰富教学实验，改革考核方式。
参考文献：
[1]周元一，汤德荣.电力电子技术课程项目化教学改革[J].湖北经济学院学报：人文社会科学版，2013（3）：181-182.
[2]陈佩军.电力电子技术课程的应用型教学改革探索[J].大学教育，2015（2）：161-162.
基金项目： 广州市科技计划项目（201510010238）。
作者简介：郑春芳（1978— ），女，江西泰和人，博士，广州航海学院讲师，从事电力电子与电气传动方向研究。