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摘要：根据学校应用型人才培养的要求，结合电气工程及其自动化专业“电力电子技术”课程的特点和教学实际，以理论教学为基础，采用多种方式方法充分调动学生学习的积极性，进而充分利用学校现有的实验条件，鼓励学生将理论应用到实际。多个实践环节的设置可以使学生们充分锻炼自己的动手能力和创新能力。通过对教学内容、教学方式、理论实践相结合等一系列改革与实践，取得了良好的教学效果，为电气工程类专业课程满足应用型人才培养模式的改革进行了有益的探索。
关键词：应用型人才；电力电子技术；教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）35-0088-02
“电力电子技术”是电气工程与自动化专业的技术基础课程，是横跨电子、电力和控制三个领域的一门新型工程技术学科，它主要是应用电力电子器件和以微电子、计算机为代表的控制方法，对电能特别是大的电功率进行处理和变换的技术。[1]该课程是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要的技术基础课程。虽然本课程理论课时（48）与实验课时（8）设置跟哈尔滨理工大学总校保持一致，但荣成校区一直以培养应用型本科和专业技术人才为目标，因此在相同课时的情况下，教学方法和内容必须进行改革，[2]以适应应用型人才培养的需要。通过走访荣成市各企业调查发现，现在工科毕业生不能满足社会和工业界的要求。主要原因就在于：传统的授课方式不能满足培养学生将成熟的技术和理论应用到实际的生产中的需要；学生缺乏自主学习、自主实践的能力。因此，怎样培养出真正合格的满足社会需要的应用型人才成为荣成学院教学研究的主要课题，而电气系以本课程为依托，进行了相关的课程教学改革与实践的探索。
一、优化理论教学内容，丰富教学形式
教学内容的改革是教学改革的重点和难点。电力电子技术作为电气工程学科中最活跃的分支，是电气工程领域迅速发展的朝阳产业，各种新型电力电子器件不断涌现。[3]在有限的学时里，需要对教学内容进行合理的筛选和补充。首先，理论教学内容侧重于基本原理和分析方法的论述。使学生熟悉各种电力电子器件和各种电力电子变换电路及其控制技术的基本原理、模型和特性，能对电力电子变换电路进行原理分析、波形分析及参数计算，能灵活运用所学知识来分析和解决实际系统运行中出现各种问题的能力。另外对于理论教学部分，适当补充电力电子技术新知识、新发展、新应用方面的视野，培养学生对电力电子变换器及其控制系统的分析和研究的能力，初步具备电力电子电路的设计能力。而对于一些已经过时或者后续课程会重点介绍的知识点则不讲或少讲。
在教学形式上，将板书与多媒体相结合，适时地将课堂从教室移到实验室。本课程最大的特点是反复研究各种电路的工作原理及工作波形，所以纯板书的教学模式会使很多时间浪费在画各种复杂的电路及波形上。所以，一般情况下以板书详细讲述一组波形，带领学生一步一步认识各个波形的由来，深刻理解电路的工作原理。用多媒体展示控制条件或负载变化之后其他各组波形的情况。除此之外，也打破了上课只能在教室的局限，部分内容将教室移到实验室进行讲解。比如，“同步信号为锯齿波的触发电路”这一小节，通过前面几届学生的上课情况发现，此部分内容的教室授课效果较差。因为此典型电路结构比较复杂，虽然把整个电路分成几大块，逐一介绍，但学生在理解整个电路工作原理的时候，纯粹的听老师讲理解的还是不够透彻，印象也不够深刻。对于刚刚结束的2013-2014第二学期，电气工程及自动化专业12级的学生，在学习此部分内容的时候，我们把授课地点改到了实验室。实验室有此部分内容专用试验箱。通过边讲边演示，学生同步跟着实际操作、测量、观察，很快就能理解并掌握该电路的工作原理及各个环节的作用，教学效果非常理想。
二、精选实验，精编实验指导书
电力电子技术课程的学习要着重基本概念和基本训练，也要加强计算和调试能力，做到器件、电路、应用三个方面相结合，而实验则是理论与实践的桥梁。通过实验的开设，强化学生的工程技术理念，使学生对各种电力电子变换电路特别是现代电力电子器件有了更深入的了解。[4]为了实现应用型人才培养的目标，哈尔滨理工大学荣成学院非常重视实验室的建设。电气工程系的电力电子实验室在学院的大力支持下配备了十八台先进的求是NMCL-II型电机电力电子及电气传动教学实验台。并给每个试验台配备了先进的双踪示波器。每学期即使部分设备故障的情况下，也能保证每个班的学生在做每个实验时最多两到三个人共用一个实验台，充分保证每位同学都有动手实践的机会。除此之外，考虑实验课时有限，对于一些无法在实验室完成的实验，以作业的形式要求学生利用课余时间做Matlab仿真。Matlab仿真软件的引用使得学生可以更加放心大胆的进行实用电路的设计和开发，并对电路效果进行模拟实验，而且仿真实验的精度更高，效果更好，充分发挥学生想象力，提高学生的思维能力和动手能力。[5]
由于实验课时只有8课时，所以我们根据实际情况及需求，精心编写了电力电子实验指导书。在新编写的实验指导书里，有四个必做实验，还有六个选做实验。必做实验是在规定的实验课时里学生必须完成的实验，而选做实验是学生在每次实验课完成必做实验内容后，时间有空余时可以扩展练习的实验。整个实验指导书所涉及的内容既有基本的验证性实验，又有综合性、设计性实验。既兼顾基础又增加代表电力电子最新发展的新型器件的部分实验内容，更多地将工程技术、工程概念渗透到实验内容中，通过实验培养学生的动手实践，工程应用能力，为推动应用型人才培养体系建设，为课程改革、专业建设、工学结合、校企合作等方面奠定基础。
三、强化课程设计
电力电子技术在一学期的课程结束后，为了使学生进一步理解和巩固所学知识，并能进一步提高学生创新意识和实践能力，还设置了为期一周的课程设计环节。为了充分调动学生自主学习的积极性，发挥学生将所学应用到实践中的创新能力，在课程设计内容和题目的选取上采取多种形式。首先，鼓励和提倡学生自拟题目，在电力电子的相关领域范围内，学生可以根据自己的兴趣确定课程设计的题目，并允许学生在完成老师的基本要求下，自定设计目标。其次，学生也可以从老师提供的备选题目里面选择课程设计的题目。为了防止出现设计方案雷同的现象，除了提供多个备选题目之外，如果有多个同学选择同一个题目，那就必须随机改变电路的参数，保证每个同学的设计方案是不同的，最大程度的防止部分同学抄袭的现象，督促学生通过亲自动手实践，达到将理论应用到实际的目的。 整个课程设计的实现过程分成四个阶段：第一阶段，学生自己通过各种渠道查找参考资料，确定基本的设计方案；第二阶段，学生将自己的设计方案利用Matlab进行仿真，并根据仿真结果对电路参数进行调整；第三阶段，学生在实验台上进行实际电路的搭建，接线，调试，并利用示波器对各个波形进行观测，将测试结果跟仿真结果进行比较，最后形成统一格式的书面课程设计报告；第四阶段，学生参加课程设计答辩，就自己的设计方案进行详细介绍，做出实物的需要进行实物演示，并回答答辩老师提出的相关问题。
课程设计的成绩评定由老师综合课设期间平时表现、任务的完成情况、答辩及课程设计报告给出。而课程设计的成绩如果低于良，那么学生将失去保研或一些评优的资格。所以，这一激励措施将使学生更加注重实践环节，反过来学生的实践热情高了，也可以使学生的动手实践能力得到更好的锻炼，为使学生们成为真正的满足社会需要的应用型人才打下了基础。
四、以课题项目带动教学过程
通过课程设计的完成情况发现，很多同学都有很好的想法，也具备很强的动手实践的能力，但基于经费和硬件条件的限制，部分同学的想法未能完全实现。哈尔滨理工大学荣成学院作为应用型人才的培养基地，为了能够给学生提供一个良好的动手实践的平台，也为了激发学生的创新能力，总校给学生们提供了非常好的创新实验条件，鼓励学生积极申请校级的创新实验。电力电子技术这门课程在探索应用型人才培养方模式的改革过程中，借助学校创新实验的有利契机，把握每一次申请的机会，每学期上电力电子技术课程的时候，都会组织相关年级相关专业的学生积极申请与电力电子技术相关的创新实验项目。在教学过程的同步进行中，使学生更有兴趣，更有目的的去听课，不断的对相关知识进行理解，实践，验证，扩展，提升学生的自学能力和应用能力。比如，在刚刚结束的2013-2014学年第二学期，荣成学院电气工程系电气工程及其自动化专业12级的学生就申请了《一款解决功率过载问题的交流降压调功插座》这一大学生创新创业训练计划项目。随着课程的进行，课题项目也在同步实现过程中。本次创新实验涉及到的核心电力电子知识就是交流调压电路，因此在本学期的上课期间，学生们经常就课题涉及的知识跟老师同学进行讨论，极大的增加了学生们的学习兴趣。最终在同学们的积极努力和反复实验下，交流降压调功插座顺利的完成调试并做成成品，顺利的通过的学校专家组的验收，并获得了好评。本设计方案的完整电路原理图和实物图如图1，2所示。
五、结束语
通过在以上几个方面对电力电子技术教学进行改革与实践，上学期电力电子技术的教学效果得到很大的改善。学生们对于这门课程表现出了更大的兴趣，基础知识掌握的更加牢固，动手实践的积极性也更高。当然，随着社会的飞速发展，电力电子技术也在不断与时俱进，应用型人才本身应该具备的能力也必须跟随时代发展的需求而改变，因此电力电子技术的改革也需要不断的探索、调整和突破。
参考文献：
[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].第四版.北京：机械工业出版社，2005.
[2]孙晓波，徐永明，张雪君.电机制造工艺教学研究与探索中国电力教育，2012，（8）：56-57.
[3] 张兴.高等电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2011.
[4]洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的Matlab仿真[M].北京：机械工业出版社，2007.
[5]张宝生，王念春.Matlab在电力电子技术教学中的应用[J].电气电子教学学报，2004，26（3）：102-104.
（责任编辑：刘翠枝）
关键词：应用型人才；电力电子技术；教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）35-0088-02
“电力电子技术”是电气工程与自动化专业的技术基础课程，是横跨电子、电力和控制三个领域的一门新型工程技术学科，它主要是应用电力电子器件和以微电子、计算机为代表的控制方法，对电能特别是大的电功率进行处理和变换的技术。[1]该课程是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要的技术基础课程。虽然本课程理论课时（48）与实验课时（8）设置跟哈尔滨理工大学总校保持一致，但荣成校区一直以培养应用型本科和专业技术人才为目标，因此在相同课时的情况下，教学方法和内容必须进行改革，[2]以适应应用型人才培养的需要。通过走访荣成市各企业调查发现，现在工科毕业生不能满足社会和工业界的要求。主要原因就在于：传统的授课方式不能满足培养学生将成熟的技术和理论应用到实际的生产中的需要；学生缺乏自主学习、自主实践的能力。因此，怎样培养出真正合格的满足社会需要的应用型人才成为荣成学院教学研究的主要课题，而电气系以本课程为依托，进行了相关的课程教学改革与实践的探索。
一、优化理论教学内容，丰富教学形式
教学内容的改革是教学改革的重点和难点。电力电子技术作为电气工程学科中最活跃的分支，是电气工程领域迅速发展的朝阳产业，各种新型电力电子器件不断涌现。[3]在有限的学时里，需要对教学内容进行合理的筛选和补充。首先，理论教学内容侧重于基本原理和分析方法的论述。使学生熟悉各种电力电子器件和各种电力电子变换电路及其控制技术的基本原理、模型和特性，能对电力电子变换电路进行原理分析、波形分析及参数计算，能灵活运用所学知识来分析和解决实际系统运行中出现各种问题的能力。另外对于理论教学部分，适当补充电力电子技术新知识、新发展、新应用方面的视野，培养学生对电力电子变换器及其控制系统的分析和研究的能力，初步具备电力电子电路的设计能力。而对于一些已经过时或者后续课程会重点介绍的知识点则不讲或少讲。
在教学形式上，将板书与多媒体相结合，适时地将课堂从教室移到实验室。本课程最大的特点是反复研究各种电路的工作原理及工作波形，所以纯板书的教学模式会使很多时间浪费在画各种复杂的电路及波形上。所以，一般情况下以板书详细讲述一组波形，带领学生一步一步认识各个波形的由来，深刻理解电路的工作原理。用多媒体展示控制条件或负载变化之后其他各组波形的情况。除此之外，也打破了上课只能在教室的局限，部分内容将教室移到实验室进行讲解。比如，“同步信号为锯齿波的触发电路”这一小节，通过前面几届学生的上课情况发现，此部分内容的教室授课效果较差。因为此典型电路结构比较复杂，虽然把整个电路分成几大块，逐一介绍，但学生在理解整个电路工作原理的时候，纯粹的听老师讲理解的还是不够透彻，印象也不够深刻。对于刚刚结束的2013-2014第二学期，电气工程及自动化专业12级的学生，在学习此部分内容的时候，我们把授课地点改到了实验室。实验室有此部分内容专用试验箱。通过边讲边演示，学生同步跟着实际操作、测量、观察，很快就能理解并掌握该电路的工作原理及各个环节的作用，教学效果非常理想。
二、精选实验，精编实验指导书
电力电子技术课程的学习要着重基本概念和基本训练，也要加强计算和调试能力，做到器件、电路、应用三个方面相结合，而实验则是理论与实践的桥梁。通过实验的开设，强化学生的工程技术理念，使学生对各种电力电子变换电路特别是现代电力电子器件有了更深入的了解。[4]为了实现应用型人才培养的目标，哈尔滨理工大学荣成学院非常重视实验室的建设。电气工程系的电力电子实验室在学院的大力支持下配备了十八台先进的求是NMCL-II型电机电力电子及电气传动教学实验台。并给每个试验台配备了先进的双踪示波器。每学期即使部分设备故障的情况下，也能保证每个班的学生在做每个实验时最多两到三个人共用一个实验台，充分保证每位同学都有动手实践的机会。除此之外，考虑实验课时有限，对于一些无法在实验室完成的实验，以作业的形式要求学生利用课余时间做Matlab仿真。Matlab仿真软件的引用使得学生可以更加放心大胆的进行实用电路的设计和开发，并对电路效果进行模拟实验，而且仿真实验的精度更高，效果更好，充分发挥学生想象力，提高学生的思维能力和动手能力。[5]
由于实验课时只有8课时，所以我们根据实际情况及需求，精心编写了电力电子实验指导书。在新编写的实验指导书里，有四个必做实验，还有六个选做实验。必做实验是在规定的实验课时里学生必须完成的实验，而选做实验是学生在每次实验课完成必做实验内容后，时间有空余时可以扩展练习的实验。整个实验指导书所涉及的内容既有基本的验证性实验，又有综合性、设计性实验。既兼顾基础又增加代表电力电子最新发展的新型器件的部分实验内容，更多地将工程技术、工程概念渗透到实验内容中，通过实验培养学生的动手实践，工程应用能力，为推动应用型人才培养体系建设，为课程改革、专业建设、工学结合、校企合作等方面奠定基础。
三、强化课程设计
电力电子技术在一学期的课程结束后，为了使学生进一步理解和巩固所学知识，并能进一步提高学生创新意识和实践能力，还设置了为期一周的课程设计环节。为了充分调动学生自主学习的积极性，发挥学生将所学应用到实践中的创新能力，在课程设计内容和题目的选取上采取多种形式。首先，鼓励和提倡学生自拟题目，在电力电子的相关领域范围内，学生可以根据自己的兴趣确定课程设计的题目，并允许学生在完成老师的基本要求下，自定设计目标。其次，学生也可以从老师提供的备选题目里面选择课程设计的题目。为了防止出现设计方案雷同的现象，除了提供多个备选题目之外，如果有多个同学选择同一个题目，那就必须随机改变电路的参数，保证每个同学的设计方案是不同的，最大程度的防止部分同学抄袭的现象，督促学生通过亲自动手实践，达到将理论应用到实际的目的。 整个课程设计的实现过程分成四个阶段：第一阶段，学生自己通过各种渠道查找参考资料，确定基本的设计方案；第二阶段，学生将自己的设计方案利用Matlab进行仿真，并根据仿真结果对电路参数进行调整；第三阶段，学生在实验台上进行实际电路的搭建，接线，调试，并利用示波器对各个波形进行观测，将测试结果跟仿真结果进行比较，最后形成统一格式的书面课程设计报告；第四阶段，学生参加课程设计答辩，就自己的设计方案进行详细介绍，做出实物的需要进行实物演示，并回答答辩老师提出的相关问题。
课程设计的成绩评定由老师综合课设期间平时表现、任务的完成情况、答辩及课程设计报告给出。而课程设计的成绩如果低于良，那么学生将失去保研或一些评优的资格。所以，这一激励措施将使学生更加注重实践环节，反过来学生的实践热情高了，也可以使学生的动手实践能力得到更好的锻炼，为使学生们成为真正的满足社会需要的应用型人才打下了基础。
四、以课题项目带动教学过程
通过课程设计的完成情况发现，很多同学都有很好的想法，也具备很强的动手实践的能力，但基于经费和硬件条件的限制，部分同学的想法未能完全实现。哈尔滨理工大学荣成学院作为应用型人才的培养基地，为了能够给学生提供一个良好的动手实践的平台，也为了激发学生的创新能力，总校给学生们提供了非常好的创新实验条件，鼓励学生积极申请校级的创新实验。电力电子技术这门课程在探索应用型人才培养方模式的改革过程中，借助学校创新实验的有利契机，把握每一次申请的机会，每学期上电力电子技术课程的时候，都会组织相关年级相关专业的学生积极申请与电力电子技术相关的创新实验项目。在教学过程的同步进行中，使学生更有兴趣，更有目的的去听课，不断的对相关知识进行理解，实践，验证，扩展，提升学生的自学能力和应用能力。比如，在刚刚结束的2013-2014学年第二学期，荣成学院电气工程系电气工程及其自动化专业12级的学生就申请了《一款解决功率过载问题的交流降压调功插座》这一大学生创新创业训练计划项目。随着课程的进行，课题项目也在同步实现过程中。本次创新实验涉及到的核心电力电子知识就是交流调压电路，因此在本学期的上课期间，学生们经常就课题涉及的知识跟老师同学进行讨论，极大的增加了学生们的学习兴趣。最终在同学们的积极努力和反复实验下，交流降压调功插座顺利的完成调试并做成成品，顺利的通过的学校专家组的验收，并获得了好评。本设计方案的完整电路原理图和实物图如图1，2所示。
五、结束语
通过在以上几个方面对电力电子技术教学进行改革与实践，上学期电力电子技术的教学效果得到很大的改善。学生们对于这门课程表现出了更大的兴趣，基础知识掌握的更加牢固，动手实践的积极性也更高。当然，随着社会的飞速发展，电力电子技术也在不断与时俱进，应用型人才本身应该具备的能力也必须跟随时代发展的需求而改变，因此电力电子技术的改革也需要不断的探索、调整和突破。
参考文献：
[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].第四版.北京：机械工业出版社，2005.
[2]孙晓波，徐永明，张雪君.电机制造工艺教学研究与探索中国电力教育，2012，（8）：56-57.
[3] 张兴.高等电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2011.
[4]洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的Matlab仿真[M].北京：机械工业出版社，2007.
[5]张宝生，王念春.Matlab在电力电子技术教学中的应用[J].电气电子教学学报，2004，26（3）：102-104.
（责任编辑：刘翠枝）