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時(shí)間：2022-06-30 02:26:01
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通過對(duì)畢業(yè)生的信息反饋及用人單位的訪談情況來看，當(dāng)前高職高專電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生普遍存在很多不足，如專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠扎實(shí)、實(shí)踐操作技能不強(qiáng)、對(duì)本專業(yè)新技術(shù)和新技能掌握不夠、職業(yè)能力欠缺、畢業(yè)的學(xué)生需較長時(shí)間上崗培訓(xùn)才能適應(yīng)工作崗位等，出現(xiàn)這類問題的根源在于現(xiàn)有的電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)核心課程教學(xué)與社會(huì)需求相脫節(jié)，“電力電子設(shè)備的安裝與維護(hù)”作為該專業(yè)的一門核心課程，原課程教學(xué)存在的主要問題有以下三點(diǎn)。
1.課程內(nèi)容選取不當(dāng)
該課程教學(xué)內(nèi)容選取時(shí)沒有及時(shí)跟蹤前沿技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用情況，如課程的單相和三相整流逆變電路內(nèi)容主要選用半控器件晶閘管，而當(dāng)前功率MOSFET和IGBT已經(jīng)取代了晶閘管成為新一代電力電子技術(shù)的核心器件并得到廣泛應(yīng)用。另外，教學(xué)內(nèi)容大都為理論性很強(qiáng)的電力電子技術(shù)原理，而涉及的電力電子設(shè)備實(shí)際應(yīng)用較少，與電力電子技術(shù)行業(yè)職業(yè)技能人才培養(yǎng)要求相背離，不能滿足用人單位的需要。
2.課程實(shí)踐不貼近職業(yè)需要
在課程實(shí)踐教學(xué)方面，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備大部分都是封裝，主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和簡單的整流電路安裝測試。學(xué)生雖然能得到一些技能訓(xùn)練，但缺乏對(duì)電力電子設(shè)備的檢修、調(diào)試、故障分析能力的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)，因此，課程實(shí)踐的職業(yè)針對(duì)性不強(qiáng)，沒有與企業(yè)實(shí)際工作相結(jié)合，無法滿足學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的需要。
3.課程教學(xué)和考核沒有重視職業(yè)技能
在課程實(shí)施方面，主要采用講授法、多媒體教學(xué)法和演示法，這些常規(guī)的教學(xué)方法相對(duì)單一，主要是以教師的“教”為主，讓學(xué)生自主去實(shí)施一個(gè)任務(wù)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，很難掌握教師所教的知識(shí)和技能。在課程考核方面，主要是以平時(shí)實(shí)驗(yàn)和期末考試成績總評(píng)，僅限于教材、筆記或作業(yè)，沒有突出以能力為主線，不重視技能水平，不能反映出學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)的綜合水平，不利于學(xué)生職業(yè)技能和素質(zhì)的培養(yǎng)。
二、基于工作過程的“電力電子設(shè)備的安裝與維護(hù)”課程設(shè)計(jì)
針對(duì)上面提到的原有的課程教學(xué)問題，必須對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)核心課程進(jìn)行教學(xué)改革，打破傳統(tǒng)的學(xué)科型課程體系。通過社會(huì)調(diào)查和專家認(rèn)證確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)“電力電子設(shè)備的安裝與維護(hù)”課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，構(gòu)建“基于工作過程行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)模式，以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以工作任務(wù)為中心，以校企合作為途徑，以維修電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，融‘教、學(xué)、做’為一體”的課程體系。[1，3]基于工作過程的課程設(shè)計(jì)思路如圖1所示。
1.課程定位及目標(biāo)
首先成立課程改革小組，收集往屆畢業(yè)生的就業(yè)去向，對(duì)周邊地區(qū)企業(yè)進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)人才工作崗位的調(diào)研，邀請(qǐng)行業(yè)、企業(yè)專家到學(xué)校訪談，確定電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)適合的崗位群。通過分析每個(gè)崗位的職業(yè)能力和所對(duì)應(yīng)的工作任務(wù)，由職業(yè)能力的復(fù)雜程度和性質(zhì)歸納出典型工作任務(wù)，依據(jù)典型工作任務(wù)來確定行動(dòng)領(lǐng)域，再根據(jù)學(xué)生認(rèn)知及職業(yè)成長規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為核心學(xué)習(xí)領(lǐng)域，從而構(gòu)建出一個(gè)基于工作過程系統(tǒng)化的課程體系，使校內(nèi)學(xué)習(xí)與實(shí)際工作相一致，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。課程組對(duì)照課程培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)一個(gè)相互獨(dú)立、相互遞進(jìn)和相互包容的學(xué)習(xí)情境，組織學(xué)生完成每個(gè)學(xué)習(xí)情境相對(duì)應(yīng)的工作過程，最后對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)。電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)核心學(xué)習(xí)領(lǐng)域如圖2所示?！半娏﹄娮釉O(shè)備的安裝與維護(hù)”是電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的核心課程，它的前續(xù)專業(yè)課程有“電工及電氣測量技術(shù)應(yīng)用”、“電子技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐”、“工業(yè)信號(hào)檢測與控制”等，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)“PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)”、“工業(yè)控制系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)”和“畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)”等課程的基礎(chǔ)，在專業(yè)的課程教學(xué)中起到承前啟后的作用。針對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)崗位涉及的典型工作任務(wù)進(jìn)行分析，制定出切合企業(yè)需求的課程培養(yǎng)目標(biāo)，目的是使學(xué)生具備電力電子器件的選用，電力電子設(shè)備的安裝、調(diào)試和維護(hù)等能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識(shí)，樹立愛崗敬業(yè)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞的職業(yè)精神。
2.學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)
依據(jù)行業(yè)、企業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)人才的能力要求和本課程的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合課程自身特點(diǎn)及現(xiàn)有的教學(xué)資源，課程組教師與行業(yè)企業(yè)實(shí)踐專家共同設(shè)計(jì)以電力電子設(shè)備為載體，以專業(yè)能力為主線，具有實(shí)用性、可操作性的學(xué)習(xí)情境。[4]電力電子設(shè)備主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括器件、主電路和控制電路，根據(jù)學(xué)生的職業(yè)成長規(guī)律，對(duì)電力電子元器件的識(shí)別、電路圖的分析到設(shè)備的安裝與維護(hù)等典型工作任務(wù)進(jìn)行重構(gòu)，設(shè)計(jì)五個(gè)“教、學(xué)、做”為一體的學(xué)習(xí)情境，每個(gè)學(xué)習(xí)情境包含若干個(gè)工作任務(wù)，以任務(wù)導(dǎo)向來引導(dǎo)學(xué)生從簡單到復(fù)雜，從單一到綜合來完成學(xué)習(xí)與工作過程。學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)如圖3所示。
3.課程組織實(shí)施
基于工作過程的課程教學(xué)主要關(guān)注學(xué)生在行動(dòng)過程中的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和創(chuàng)造性表現(xiàn)，著重培養(yǎng)學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用的能力和解決問題的能力，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)過程的思考、反饋和分析。校內(nèi)專任教師和企業(yè)兼職教師主要圍繞設(shè)計(jì)的五個(gè)學(xué)習(xí)情境開展教學(xué)活動(dòng)。在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的總體情況、學(xué)習(xí)情境內(nèi)容及教師的教學(xué)特點(diǎn)，在校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行組織實(shí)施。先由教師對(duì)學(xué)習(xí)情境的工作任務(wù)進(jìn)行分解并作必要的示范性指導(dǎo)，然后讓學(xué)生分組圍繞各自的工作任務(wù)進(jìn)行討論、協(xié)作、實(shí)踐和總結(jié)，最后以共同完成學(xué)習(xí)情境的情況來評(píng)價(jià)學(xué)生是否達(dá)到教學(xué)目的。教學(xué)方法是從示范教學(xué)到項(xiàng)目教學(xué)，教學(xué)特點(diǎn)是從封閉型到開放型，再到開放創(chuàng)新型，使學(xué)生的主體性逐步增強(qiáng)，教師的指導(dǎo)逐步減少。最后完成學(xué)生從教師指導(dǎo)下學(xué)習(xí)變?yōu)橐龑?dǎo)下學(xué)習(xí)直到自主創(chuàng)新完成項(xiàng)目的過程，逐步提高學(xué)生的自學(xué)和實(shí)踐動(dòng)手能力。在任務(wù)實(shí)施過程中以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，圍繞如何完成工作任務(wù)而展開，將知識(shí)點(diǎn)嵌入工作任務(wù)中，突出知識(shí)的應(yīng)用性，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與思考。[5]每個(gè)學(xué)習(xí)情境基本按照“任務(wù)布置—任務(wù)分析—知識(shí)學(xué)習(xí)—任務(wù)實(shí)施—任務(wù)檢查—總結(jié)評(píng)價(jià)”六步教學(xué)步驟完成。教師從知識(shí)傳授者的角色轉(zhuǎn)為工作過程的組織者、咨詢者、指導(dǎo)者和評(píng)估者，教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生操作技能和獨(dú)立思考的能力，逐步提升其職業(yè)技術(shù)水平。學(xué)習(xí)情境的實(shí)施過程如圖4所示。
三、課程教學(xué)實(shí)施保障條件
為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和素質(zhì)，課程教學(xué)必須具備一些必要的保障條件，主要由教學(xué)團(tuán)隊(duì)、實(shí)訓(xùn)基地、學(xué)習(xí)資源和監(jiān)控體系等構(gòu)成，使課程教學(xué)得以順利實(shí)施。首先，教學(xué)團(tuán)隊(duì)必須由具備較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力、教學(xué)設(shè)計(jì)能力及教學(xué)實(shí)施能力的雙師型專任教師和經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)型兼職教師組成；其次，要有“教、學(xué)、做”為一體的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地以及與課程教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的校外實(shí)踐基地；同時(shí)，為了保證學(xué)生獲得更多的學(xué)習(xí)資源，課程組要與企業(yè)合作共同開發(fā)基于工作過程的課程教學(xué)資料和構(gòu)建電力電子技術(shù)學(xué)習(xí)網(wǎng)站；最后，為了保證課程實(shí)施效果，必須建立一個(gè)質(zhì)量監(jiān)控體系。
四、課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1.重構(gòu)知識(shí)體系，選擇符合職業(yè)要求的學(xué)習(xí)內(nèi)容，滿足就業(yè)需要
先將電力電子設(shè)備學(xué)習(xí)知識(shí)細(xì)分為電力電子器件、主電路和控制電路，并對(duì)這些學(xué)習(xí)知識(shí)進(jìn)行組織和重構(gòu)，以不同電力電子設(shè)備為載體，把知識(shí)融入到真實(shí)的工作任務(wù)中，設(shè)計(jì)符合學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展的學(xué)習(xí)情境。由真實(shí)的工作任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，將課程“核心知識(shí)和能力”滲透到整個(gè)教學(xué)過程中，以便盡可能地滿足就業(yè)需要。
2.校企合作，使課程實(shí)踐貼近職業(yè)需要，提升學(xué)生的職業(yè)技能
基于工作過程的課程教學(xué)必須密切校企之間的合作，由企業(yè)提供一些學(xué)習(xí)情境的平臺(tái)，讓學(xué)生參與實(shí)際生產(chǎn)的課程實(shí)踐，通過“教”與“做”的過程，學(xué)會(huì)電力電子設(shè)備的安裝與維護(hù)，同時(shí)，課程實(shí)踐也是體驗(yàn)和積累工作經(jīng)驗(yàn)的過程，有利于提升學(xué)生的職業(yè)技能。
3.教學(xué)方法多樣化，資源豐富，增強(qiáng)教學(xué)效果
作者簡介：劉晉（1974-），男，河北涿州人，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，講師；牛印鎖（1973-），男，河北定州人，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，高級(jí)工程師。（北京100026）
基金項(xiàng)目：本文系華北電力大學(xué)2010年教改項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）06-0064-02
隨著電力電子器件制造技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)在電氣工程的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，電力電子技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了相應(yīng)領(lǐng)域的技術(shù)革命。
在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，電力電子技術(shù)除了廣泛地應(yīng)用于發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)，在太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域、電動(dòng)汽車應(yīng)用和節(jié)能等領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)電力電子技術(shù)教學(xué)和研究都提出了新的要求和內(nèi)容。
“電力電子技術(shù)”已經(jīng)成為電氣工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于專業(yè)背景和就業(yè)方向的不同，國內(nèi)不同高校以及國外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及后續(xù)專業(yè)課程設(shè)置等方面存在許多異同點(diǎn)。
本文對(duì)國內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科教學(xué)方面的情況進(jìn)行了初步的對(duì)比，對(duì)其教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容與手段和實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行了對(duì)比總結(jié)，希望這些對(duì)比和總結(jié)能夠幫助從事電力電子方面教學(xué)的教師開拓教學(xué)思路、豐富教學(xué)手段、提高教學(xué)效果，為該課程的教學(xué)提供有益的參考和借鑒。
國內(nèi)大部分理工科院校都開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，本文選取了國內(nèi)的清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、南京航空航天大學(xué)和華北電力大學(xué)進(jìn)行了比較分析；國外大學(xué)選取了美國麻省理工學(xué)院和英國曼徹斯特大學(xué)進(jìn)行了比較分析。
一、課程設(shè)置比較
清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子系、信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，機(jī)械工程學(xué)院汽車工程系開設(shè)了“汽車電力電子學(xué)”。后續(xù)相關(guān)課程有“直流輸電技術(shù)”、“電力傳動(dòng)與控制”、“電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制”。
西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院、電子與信息工程學(xué)院自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共56學(xué)時(shí)，包括8學(xué)時(shí)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
浙江大學(xué)電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共56學(xué)時(shí)，包括16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較多。
南京航空航天大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共72學(xué)時(shí)，包括16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，總學(xué)時(shí)數(shù)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較多。
華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、信息工程專業(yè)，控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共48學(xué)時(shí)，包括8學(xué)時(shí)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。后續(xù)相關(guān)課程有“電力電子技術(shù)應(yīng)用”（專業(yè)選修）、“HVDC與FACTS技術(shù)”、“電力電子課程設(shè)計(jì)”和“電力電子綜合實(shí)驗(yàn)”。
國內(nèi)幾所高校課程開設(shè)情況見表1。
美國麻省理工學(xué)院EECS（電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)）系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”（Power Electronics）課程。
英國曼徹斯特大學(xué)EE&E（電氣與電子工程）學(xué)院為電氣與電子工程專業(yè)、機(jī)械電子工程專業(yè)2年級(jí)開設(shè)了“電機(jī)、拖動(dòng)與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronics）課程，上述兩個(gè)專業(yè)在3年級(jí)開設(shè)了“調(diào)速”（Variable Speed Driver）和“電力電子”（Power Electronics）課程。
英國諾丁漢大學(xué)EE&E（電氣與電子工程）系為電氣與電子工程專業(yè)2年級(jí)開設(shè)Power Supply Electronics；為電氣工程與可再生能源系統(tǒng)專業(yè)2年級(jí)開設(shè)Power Supply Electronics，3年級(jí)開設(shè)Power Electronic Design，Renewable Generation Technologies and Control，F(xiàn)ACTS and Distributed Generation，Energy Conversion for Motor and Generator Drives，以及選修課程Advanced AC Drives，Technologies for Wind Generation，Advanced AC Drives with Project，Advanced Electrical Machines等相關(guān)課程。
從課程設(shè)置上看，國內(nèi)大多數(shù)高校電氣工程專業(yè)基本都將“電力電子技術(shù)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程。但不同專業(yè)特色的學(xué)校在其后續(xù)課程設(shè)置上差別較大，該專業(yè)學(xué)生未來就業(yè)的方向和領(lǐng)域?qū)罄m(xù)課程的設(shè)置影響很大，這也是各個(gè)學(xué)校在電力電子技術(shù)教學(xué)上最具專業(yè)特色的地方。
二、教學(xué)內(nèi)容比較
國內(nèi)高校在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容上相差不多，主要內(nèi)容有：電力電子器件、整流電路、逆變電路、直流斬波電路、交流―交流電力變換、電路脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)和電力電子應(yīng)用介紹等內(nèi)容。南京航空航天大學(xué)還增加了功率變換器中的磁性元件設(shè)計(jì)方面的教學(xué)內(nèi)容。
麻省理工學(xué)院EECS系“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容主要有：整流器，功率因數(shù)畸變檢測與校正，磁場，DC/DC變換器，隔離DC/DC變換器，DC/AC變換器，EMI濾波器，損耗與吸收電路，軟開關(guān)，熱設(shè)計(jì)，控制，三相系統(tǒng)介紹，多相整流器，開關(guān)電源，諧振變換器，實(shí)際的電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
英國曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院的“電機(jī)、拖動(dòng)與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronic）課程內(nèi)容主要有：交流感應(yīng)電機(jī)、交流同步電機(jī)、變壓器、相控整流電路及其應(yīng)用。“調(diào)速”（Variable Speed Driver）的主要內(nèi)容有：感應(yīng)電機(jī)特性，變頻調(diào)速原理等。
通過對(duì)比可以看出，國內(nèi)外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容上差別比較大，側(cè)重點(diǎn)也各不相同。國內(nèi)使用的“電力電子技術(shù)”本科教材大都是在介紹電力電子開關(guān)器件的基礎(chǔ)上，對(duì)各種交、直流電能變換電路的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行定性和定量的分析，并涉及一些相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)。國外教材則更注重最基本原理介紹和電力電子實(shí)際應(yīng)用電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算分析。
三、教學(xué)方法與手段比較
在教學(xué)手段上，國內(nèi)外大學(xué)大體相近，大都采用多媒體、動(dòng)畫技術(shù)與黑板相結(jié)合的教學(xué)手段。另外，國外大學(xué)采用手寫、打印膠片投影授課也較為普遍，在課前把授課講義發(fā)放給學(xué)生。
國內(nèi)高校教學(xué)主要以課堂講授為主，由于學(xué)生人數(shù)比國外學(xué)生多，課堂的互動(dòng)性以及課堂討論比國外高校要少，且效果不好。另外，國內(nèi)學(xué)生課外查閱文獻(xiàn)資料和閱讀材料的環(huán)節(jié)常常被忽略，這點(diǎn)與國外高校差別較大。
在輔助教學(xué)方面，國內(nèi)外大學(xué)形式上差別不大，主要通過習(xí)題課、答疑、平時(shí)測驗(yàn)和復(fù)習(xí)課等方式幫助學(xué)生進(jìn)行課下的自學(xué)和考試前的復(fù)習(xí)。
四、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)比較
在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，國內(nèi)高?；旧弦噪娏﹄娮悠骷匦浴⑾嗫卣麟娐穼?shí)驗(yàn)、直流斬波電路實(shí)驗(yàn)、交流電力控制電路實(shí)驗(yàn)、負(fù)載換相式逆變電路實(shí)驗(yàn)、交―直―交變頻電路實(shí)驗(yàn)、SPWM逆變實(shí)驗(yàn)等作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。由于各個(gè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件和專業(yè)特色不同，開放性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和開展情況差別較大。
曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院電力電子課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少，實(shí)驗(yàn)室條件（如實(shí)驗(yàn)室面積，實(shí)驗(yàn)臺(tái)套數(shù)等）不如國內(nèi)許多高校，但其學(xué)生對(duì)撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告非常認(rèn)真，國外學(xué)生正是通過認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告加深了對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容的理解。
在后續(xù)課程實(shí)驗(yàn)中，各學(xué)校側(cè)重點(diǎn)各不相同。如華北電力大學(xué)在后續(xù)課程中開設(shè)開發(fā)了閉環(huán)直流電機(jī)脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)、靜止無功補(bǔ)償（SVC）實(shí)驗(yàn)、高壓直流輸電（HVDC）實(shí)驗(yàn)等針對(duì)電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，具有鮮明的電力系統(tǒng)專業(yè)特色。
國內(nèi)多數(shù)高校都存在學(xué)生人數(shù)多而實(shí)驗(yàn)室設(shè)備套數(shù)少，實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)多和實(shí)驗(yàn)室教師工作量大的情況，這種情況在短期內(nèi)很難解決。電力電子網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究和建設(shè)可以為該問題的解決提供一定的思路。
五、啟發(fā)與體會(huì)
通過對(duì)國內(nèi)外幾所大學(xué)在電力電子技術(shù)本科教學(xué)方面的對(duì)比，有很多值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的思路和方法，在“電力電子技術(shù)”教學(xué)改革中，筆者認(rèn)為應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）建立系統(tǒng)教學(xué)的觀念。在課程體系的設(shè)置、教材編寫、課程內(nèi)容組織和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排的過程中，從電力電子系統(tǒng)的角度出發(fā)，結(jié)合本學(xué)校開課專業(yè)未來的應(yīng)用領(lǐng)域，將相關(guān)的知識(shí)與未來實(shí)際應(yīng)用有機(jī)融合起來，使學(xué)生深入了解電力電子技術(shù)在未來工作中的應(yīng)用，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)習(xí)做到有的放矢。
（2）注重電力電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和能力，根據(jù)本校專業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的實(shí)際需要開發(fā)相應(yīng)的專業(yè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
（3）注重課堂教學(xué)、仿真驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和電路設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合。豐富教學(xué)手段，通過仿真與實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析，使理論和實(shí)踐相結(jié)合，提高教學(xué)效果。
（4）建立電力電子教學(xué)資源平臺(tái)，為國內(nèi)各個(gè)高校相關(guān)專業(yè)的教師和學(xué)生提供一個(gè)互相學(xué)習(xí)、交流和資源共享的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，從而不斷提高“電力電子技術(shù)”及其相關(guān)課程的教學(xué)水平，為廣大的師生營造良好的學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)研討氛圍。
六、總結(jié)
本文對(duì)國內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等進(jìn)行了比較和分析，對(duì)“電力電子技術(shù)”教學(xué)提出了一些建議，希望為該課程的教學(xué)和教學(xué)改革提供一定啟發(fā)和有益的參考。
參考文獻(xiàn)：
1 引言
《電力電子技術(shù)》課程是高等工科院校自動(dòng)化類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，又是本專業(yè)核心課程，其主要任務(wù)是使學(xué)生全面了解和掌握各種變流裝置的組成及其電磁過程、工作原理、控制方式、設(shè)計(jì)計(jì)算和技術(shù)指標(biāo)等內(nèi)容，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程及今后從事自動(dòng)控制方面的工作打下基礎(chǔ)。
應(yīng)用型本科作為高等教育的一個(gè)層次，必然有其自身的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)特點(diǎn)。人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位不同，教學(xué)思路、教學(xué)方法以及對(duì)專業(yè)的知識(shí)的要求就會(huì)有差異。專業(yè)教學(xué)的目的就是要求學(xué)生通過在校學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)，成為應(yīng)用型專業(yè)人才。為了實(shí)現(xiàn)這一培養(yǎng)目標(biāo)，積極開展教學(xué)改革，探索一種既符合《電力電子技術(shù)》課程特點(diǎn)，又適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求的教學(xué)規(guī)律和教學(xué)方法，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、全面推進(jìn)綜合素質(zhì)教學(xué)，培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才都有積極意義。
2 課程特點(diǎn)
電力電子技術(shù)是電力、電子及控制技術(shù)領(lǐng)域間的交叉學(xué)科。課程有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是教材內(nèi)容豐富，具體表現(xiàn)為概念多、公式多、波形多。隨著新型電力電子器件的出現(xiàn)及控制技術(shù)的發(fā)展，課程內(nèi)容將不斷更新，教學(xué)內(nèi)容將進(jìn)一步擴(kuò)展；二是課程綜合性強(qiáng)。它是《高等數(shù)學(xué)》、《電路原理》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》等課程知識(shí)的綜合應(yīng)用，要求學(xué)生較好掌握前授課程的知識(shí)，在學(xué)習(xí)本課程基礎(chǔ)上，既能作定量的應(yīng)用計(jì)算，又會(huì)作定性的波形分析；三是課程實(shí)踐性強(qiáng)。學(xué)生在掌握原理、熟悉計(jì)算的基礎(chǔ)上，還應(yīng)具有較強(qiáng)實(shí)際動(dòng)手能力，能完成電力電子裝置組裝、集成、調(diào)試、運(yùn)行、檢測及診斷等實(shí)際操作。
近年來，結(jié)合課程特點(diǎn)，有步驟地對(duì)課程的教學(xué)方法作了改革，著重對(duì)課堂理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)等環(huán)節(jié)進(jìn)行了綜合分析與研究，努力探索一種較為科學(xué)的教學(xué)方法，現(xiàn)作簡要介紹。
3 課程教學(xué)改革與探討
3.1 理論教學(xué)堅(jiān)持貫徹“知行合一”原則
根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，課堂理論教學(xué)采用精講多練，深入淺出的教學(xué)方法。為了使學(xué)生剛接觸本課程時(shí)，就有一個(gè)較深的認(rèn)識(shí)，授課時(shí)通過圖1簡述課程所涉及的知識(shí)結(jié)構(gòu)，即整流、逆變、斬波、調(diào)壓、變頻等變換方式，結(jié)合實(shí)例分析電力電子技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用，讓學(xué)生對(duì)課程涉及知識(shí)有了基本認(rèn)識(shí)，同時(shí)激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。
圖1. 電力電子技術(shù)框圖
在課程的理論教學(xué)改革中，著重抓兩個(gè)重點(diǎn)：
（1）將知識(shí)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰φn堂。理論教學(xué)的質(zhì)量主要取決于課堂講授的效果，而精選教學(xué)內(nèi)容又是提高講授效果的前提。因此，通過教學(xué)實(shí)踐的總結(jié)，確定將“整流”、“逆變”和“器件與觸發(fā)電路”列為重點(diǎn)內(nèi)容，其他則有所涉及。在“整流”、“逆變”部分內(nèi)容學(xué)懂理解后，學(xué)生再學(xué)習(xí)其他變換電路也就比較容易了。
為了便于學(xué)生系統(tǒng)掌握課程內(nèi)容，將教材內(nèi)容分為五個(gè)知識(shí)板塊，即元件與保護(hù)、整流電路、逆變電路、觸發(fā)電路和其他變換電路等，而且對(duì)五個(gè)知識(shí)板塊的內(nèi)容提出不同的要求，便利學(xué)生消化課程內(nèi)容，有系統(tǒng)有重點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，整個(gè)教學(xué)過程中始終突出知識(shí)的應(yīng)用和能力的培養(yǎng)，堅(jiān)持貫徹“知行合一”原則。
（2）確定科學(xué)的講授體系，綜合應(yīng)用各種教學(xué)方法，全面提升教學(xué)效果。根據(jù)應(yīng)用型本科規(guī)劃教材特點(diǎn)及近年來教學(xué)實(shí)踐體會(huì)，將課程確定為：電力電子元器件整流電路觸發(fā)電路逆變電路其他變頻電路，這樣一個(gè)講授體系，能將各章內(nèi)容合理銜接，又使重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容相對(duì)分散。授課中，結(jié)合概念，對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容集中時(shí)間進(jìn)行深入透徹分析，使學(xué)生形成深刻印象；結(jié)合實(shí)例，對(duì)難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析對(duì)比，幫助學(xué)生加深理解，實(shí)際效果比較理想。
3.2 結(jié)合工程實(shí)際組織課程設(shè)計(jì)
應(yīng)用型本科培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才，為了鞏固課程理論知識(shí)，同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力，不僅在課堂授課時(shí)要結(jié)合工程實(shí)際內(nèi)容，而且還要有目的地組織學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，進(jìn)行工程應(yīng)用實(shí)踐。
如何選擇設(shè)計(jì)課題和內(nèi)容是搞好課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，所以在提出設(shè)計(jì)方案前，指導(dǎo)教師應(yīng)先行一步，在大量收集文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，做方案比較，進(jìn)行完整的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)調(diào)試，再確定設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)步驟及實(shí)驗(yàn)調(diào)試要求，編制完整的設(shè)計(jì)任務(wù)書，然后再去指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。
課程設(shè)計(jì)的目的很明確，有三點(diǎn)：一是結(jié)合教材有關(guān)“整流電路”、“元件選擇與保護(hù)”、“觸發(fā)電路”內(nèi)容講授，要求學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，立竿見影地用于工程實(shí)際設(shè)計(jì)中去，讓學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生較大興趣；二是把設(shè)計(jì)與工程實(shí)際緊密聯(lián)系起來，要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)、線路形式選擇及主要參數(shù)計(jì)算，保護(hù)電路設(shè)計(jì)及元件參數(shù)選擇，確定移相范圍及觸發(fā)電路等，以提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力；三是通過設(shè)計(jì)加強(qiáng)應(yīng)用能力訓(xùn)練，要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)CAD繪圖技術(shù)完成電路圖的繪制，應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試等，有目的地加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。
這樣的要求既有一定的難度，也有相當(dāng)廣度，但確實(shí)可行。學(xué)生通過這個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)踐，增強(qiáng)了獨(dú)立思考能力，開闊了視野。不少學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成單元電路設(shè)計(jì)；也有學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)對(duì)觸發(fā)電路進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)；還有學(xué)生對(duì)保護(hù)電路提出了不同見解?？傊瑢W(xué)生間相互探討，相互啟發(fā)，活躍了學(xué)習(xí)氣氛，提高了應(yīng)用能力，為從事專業(yè)工作打下了基礎(chǔ)。
3.3 依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重能力培養(yǎng)
應(yīng)用型工科培養(yǎng)的人才除了具有一定的理論知識(shí)，還應(yīng)具備專業(yè)技術(shù)的應(yīng)用能力。這種能力的形式，不能簡單依靠知識(shí)注入來獲得，必須經(jīng)過長期的培養(yǎng)、系統(tǒng)的訓(xùn)練，不斷的積累，而逐步形成的。在這種能力形成過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有獨(dú)特作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中具體完成以下幾項(xiàng)工作：
（1）科學(xué)系統(tǒng)地編制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，精心選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使每個(gè)實(shí)驗(yàn)都能起到“工程訓(xùn)練”的目的。
（2）強(qiáng)調(diào)人人動(dòng)手、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)確實(shí)存在困難的學(xué)生，指導(dǎo)教師要耐心啟發(fā)學(xué)生，幫助分析實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)，但決不包辦代替。
（3）注重參數(shù)的定量分析和波形定性分析。變流裝置在運(yùn)行中有大量的參數(shù)和波形，需要檢測和分析。例如：檢測元件的端電壓，就能判別元件的工作狀態(tài)；檢測輸出電壓，就能推斷裝置的運(yùn)行狀況。又例如，在三相全控橋式電路中，測試輸出波形時(shí)，發(fā)現(xiàn)波幅不一致，缺波頭等現(xiàn)象時(shí)，也能分析出裝置出現(xiàn)的問題等。因此，要求學(xué)生重視參數(shù)定量分析和波形定性分析，就是要讓學(xué)生通過實(shí)際操作，來提高分析問題、解決問題的能力。
總之，通過課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將封閉的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放的教學(xué)，確實(shí)起到既鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí)，又能使學(xué)生獲得比較系統(tǒng)的實(shí)際操作訓(xùn)練，對(duì)提高課程教學(xué)效果有較大推動(dòng)作用。
4 結(jié)束語
課程教學(xué)改革必須從學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，把課堂上的理論講授、設(shè)計(jì)室里的分析計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際操作等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)各教學(xué)環(huán)節(jié)的銜接、交差和融合，充分發(fā)揮綜合教學(xué)優(yōu)勢，達(dá)到在有限時(shí)間內(nèi)獲取最佳教學(xué)效果。通過《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)的改革與探索，深深感到要使課程教學(xué)滿足培養(yǎng)目標(biāo)，需要不斷地科學(xué)探索、不斷地認(rèn)真總結(jié)，以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求。
參考文獻(xiàn)
電力電子課程是一門非主流課程，它是在控制科學(xué)、電力科學(xué)和電子科學(xué)這三門課程的基礎(chǔ)上建立起來的。電力電子課程也是一門強(qiáng)電和弱點(diǎn)結(jié)合起來的課程，它用電力電子設(shè)備組成的變流電路來達(dá)到變換電能的目的。本文所倡導(dǎo)的一體化教學(xué)模式采用的是實(shí)踐―理論―實(shí)踐的教學(xué)過程，使教師的教和學(xué)生的學(xué)同時(shí)進(jìn)行。
1 電力電子課程的現(xiàn)狀
近年來，電力電子技術(shù)迅猛前進(jìn)，傳統(tǒng)的電力電子課程所教授的內(nèi)容比較落后，與技術(shù)的發(fā)展不均衡，因此，它的教學(xué)模式已經(jīng)不再適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要。與此同時(shí)，傳統(tǒng)的電力電子課程以教學(xué)為主，以實(shí)踐為輔，課堂上的教學(xué)和實(shí)踐中的工程已經(jīng)脫節(jié)，并且，它將兩者隔離開來，內(nèi)容容易重復(fù)。在教授過程中，學(xué)生的理論基礎(chǔ)比較薄弱，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠認(rèn)真，課時(shí)又被縮減，無論是老師還是學(xué)生，都面臨著極大的困難。因此，如何合理利用有限的課堂時(shí)間，盡快提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情將是本門課程進(jìn)行改革的重中之重。高職院校的教育目標(biāo)是培養(yǎng)技能型和應(yīng)用型人才，這與改革的目的遙相呼應(yīng)。
2 一體化教學(xué)的課程內(nèi)容
2.1 課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)理念
一體化教學(xué)在課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)遵循學(xué)校和企業(yè)相結(jié)合，以崗位為導(dǎo)向，滿足專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，符合職業(yè)的資格這樣一套設(shè)計(jì)理念。學(xué)校和企業(yè)相結(jié)合是高職教育的平臺(tái)，高職院校應(yīng)當(dāng)在這一平臺(tái)上規(guī)劃課程設(shè)計(jì)。以崗位為導(dǎo)向要求對(duì)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研和探析，搜集本專業(yè)的畢業(yè)生的崗位，按照這些崗位的要求來設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。滿足專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)人才培養(yǎng)方案的知識(shí)體系和能力水平進(jìn)行課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)。符合職業(yè)的資格是使課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)與中級(jí)和高級(jí)維修工的職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)相匹配。
2.2 課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)特征
一體化教學(xué)要求一套獨(dú)特的設(shè)計(jì)思路，即在教學(xué)內(nèi)容上，將理論和實(shí)踐結(jié)合起來，在教學(xué)過程中，使教師的教和學(xué)生的學(xué)同時(shí)進(jìn)行，在教學(xué)方法上，以任務(wù)為導(dǎo)向，以行動(dòng)為驅(qū)使。課程設(shè)計(jì)以使學(xué)生掌握裝配、試驗(yàn)和維修電路的技能為目的，以使學(xué)生獲取中級(jí)和高級(jí)維修工的職業(yè)資格證書為宗旨，以提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新理念為方向，在校內(nèi)和校外的教學(xué)環(huán)境下，聘任全職和兼職老師，充分展現(xiàn)本門課程的包容性、現(xiàn)實(shí)性和專業(yè)性。
在教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)習(xí)環(huán)境的差異和學(xué)習(xí)內(nèi)容的區(qū)別，在一體化教室、校內(nèi)的模擬工廠和校外的實(shí)驗(yàn)基地分開進(jìn)行，校內(nèi)和校外場所的共享，可以充分提高學(xué)生的技能，體現(xiàn)教學(xué)的包容性。在課程學(xué)習(xí)的整個(gè)過程中，無論是哪一個(gè)環(huán)節(jié)，都采用一體化教學(xué)模式，圍繞著崗位和職責(zé)進(jìn)行，體現(xiàn)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)性。本課程的任務(wù)是，在教學(xué)中引進(jìn)專業(yè)要求，與工廠的真實(shí)電路相結(jié)合，把專業(yè)考核作為課程考核的標(biāo)準(zhǔn)之一，體現(xiàn)教學(xué)的專業(yè)性。
3 一體化教學(xué)的教學(xué)模式
一體化教學(xué)在教學(xué)模式的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)以行動(dòng)為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，使學(xué)生校內(nèi)的學(xué)習(xí)任務(wù)與校外的工作任務(wù)相一致，采用有針對(duì)性的工學(xué)并舉的方式，進(jìn)行教學(xué)設(shè)施和實(shí)踐基地一體化的情景模擬，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和專業(yè)技術(shù)能力。眾所周知，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生從初學(xué)者到有一定技術(shù)者，再到技術(shù)的熟練運(yùn)用者，技術(shù)越來越高，教師的地位越來越弱，要求強(qiáng)調(diào)學(xué)生的中心地位。課程的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的知識(shí)體系要與崗位的職責(zé)相符，所謂的崗位包括產(chǎn)品的生產(chǎn)崗和設(shè)備的維護(hù)崗。根據(jù)工作任務(wù)的要求，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)場所，這些場所包括一體化教室、校內(nèi)的模擬工廠和校外的實(shí)驗(yàn)基地。教師的講授、指引，學(xué)生的理解、推論，學(xué)生踏踏實(shí)實(shí)的做事，獲得技能和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的知識(shí)進(jìn)行測試，這四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)要相互銜接。
4 一體化教學(xué)的應(yīng)用
4.1 項(xiàng)目教學(xué)的方法
項(xiàng)目教學(xué)的方法由信息的收集，計(jì)劃的制定，進(jìn)行決策，進(jìn)行實(shí)施，進(jìn)行檢查，進(jìn)行評(píng)價(jià)這六個(gè)步驟構(gòu)成。這些步驟將整個(gè)教學(xué)過程分解為一個(gè)個(gè)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)出一個(gè)個(gè)教學(xué)方案。小組成員討論彼此的項(xiàng)目，協(xié)作訓(xùn)練，并以完成任務(wù)的情況來對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4.2 角色教學(xué)的方法
在一個(gè)小組中設(shè)置決策層、操作層、評(píng)估層，通過角色的扮演，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，使他們能夠團(tuán)結(jié)協(xié)作，增強(qiáng)社交能力。在角色扮演的過程中，學(xué)生對(duì)問題的理解也更加全面。
4.3 案例教學(xué)的方法
在教學(xué)過程中，將現(xiàn)實(shí)生活中的事件作為案例，讓同學(xué)整理、思考、研究，以此來提高學(xué)生分析并解決問題的能力。這一教學(xué)方法的思路是教師給出案例，學(xué)生進(jìn)行分析，緊接著提供方案，教師和學(xué)生再對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行總結(jié)，評(píng)選出最優(yōu)方案。
4.4 引導(dǎo)教學(xué)的方法
引導(dǎo)教學(xué)的方法是教師給學(xué)生一些書面材料、視頻資料和使用說明書等等，使之成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，以此來調(diào)動(dòng)并配合學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。
4.5 風(fēng)暴教學(xué)的方法
風(fēng)暴教學(xué)的方法是為學(xué)生提供一個(gè)寬闊的舞臺(tái)，讓學(xué)生拓展思維，集體討論，相互啟示，產(chǎn)生創(chuàng)造性觀念的連鎖式反應(yīng)，產(chǎn)生越來越多的想法，并在學(xué)生的頭腦中相互碰撞，擦出創(chuàng)造的火花。
5 結(jié)語
電力電子課程的一體化教學(xué)方式改革是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程。這種教學(xué)方式可以將學(xué)習(xí)與實(shí)踐結(jié)合起來，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，改善教育的教學(xué)效果。在改革中，學(xué)校和企業(yè)合作的深度與廣度還有待加強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容還僅僅是一種寬泛的、基礎(chǔ)的東西，缺少針對(duì)性和典范性。今后，應(yīng)當(dāng)提高學(xué)校的重視程度，加強(qiáng)教師的奉獻(xiàn)精神，培養(yǎng)出一批即擁有專業(yè)知識(shí)，又能將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的高技能人才。
【參考文獻(xiàn)】
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2012）012-178-02
1引言
電力電子技術(shù)是一門新興技術(shù)，它是由電力學(xué)、電子學(xué)和控制理論三個(gè)學(xué)科交叉而成的?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》是電力類及自動(dòng)化類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論和實(shí)踐結(jié)合比較緊密的課程。在過去的教學(xué)中，學(xué)生普遍反映這門課比較難學(xué)，而且學(xué)完之后記憶不深刻，不知有什么用。為了改變這種狀態(tài)，使學(xué)生真正學(xué)到知識(shí)，并學(xué)以致用，勢必要求我們改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，對(duì)《電力電子技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行全面的改革。因?yàn)榻處煶袚?dān)后續(xù)課程如《交直流調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)》的教學(xué)，加之學(xué)校在教學(xué)設(shè)備給予充分的支持和投入，建立了專門的電力電子實(shí)驗(yàn)室，為我們的教學(xué)改革從知識(shí)體系上和實(shí)踐環(huán)節(jié)上都創(chuàng)造了便利的條件。教師在教學(xué)上進(jìn)行的一些有益的嘗試和探索，有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
2教學(xué)內(nèi)容組織與整合
電力電子技術(shù)在近二、三十年得到飛速發(fā)展，新器件和新的控制方法不斷出現(xiàn)，該課程的教學(xué)內(nèi)容也在不斷增加和充實(shí)。為了適應(yīng)和促進(jìn)電力電子技術(shù)的發(fā)展，在授課時(shí)，應(yīng)根據(jù)電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢，在全面分析教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真篩選和組織。加強(qiáng)電力電子器件、基本電力電子電路的分析方法以及實(shí)用電路等的學(xué)習(xí)，同時(shí)還應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充一些反映本專業(yè)最新發(fā)展方向的內(nèi)容，替代教材中陳舊、過時(shí)的內(nèi)容，注重教學(xué)內(nèi)容的推陳出新。例如，以往介紹器件時(shí)只介紹晶閘管，而隨著電力電子器件的不斷發(fā)展，應(yīng)增加全控型器件和新型器件的介紹，從而拓寬學(xué)生的視野，便于和不斷發(fā)展的電力電子技術(shù)接軌，以適應(yīng)今后工作的需要。所以電力電子人才的需求也越來越大，而高校承擔(dān)著培養(yǎng)人才的重任。電力電子技術(shù)是電氣工程等專業(yè)極其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。如何對(duì)該課程進(jìn)行合理的改革，以適應(yīng)社會(huì)的需要，是我們教師的一項(xiàng)重要工作。
以就業(yè)為導(dǎo)向，以國家高職示范重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)為龍頭，以基于崗位工作過程課程改革為主線，經(jīng)過與企業(yè)的反復(fù)調(diào)研與交流，確定《電力電子技術(shù)》采用項(xiàng)目教學(xué)法，包括三個(gè)教學(xué)項(xiàng)目。如項(xiàng)目一主要講授本課程的基礎(chǔ)知識(shí)，具有兩個(gè)教學(xué)任務(wù)，任務(wù)一主要講器件的結(jié)構(gòu)及原理，而任務(wù)二是器件的特性及使用；項(xiàng)目二是本課程的核心部分，以四個(gè)任務(wù)為主體，囊括了電力電子技術(shù)中的四種主要電路，它們分別是：相控整流電路、直流變換電路、無源逆變電路、交流變換電路；項(xiàng)目三是對(duì)課程的深化應(yīng)用，是學(xué)以致用教學(xué)理念的體現(xiàn)，其中任務(wù)一既詳細(xì)講解了觸發(fā)電路的結(jié)構(gòu)和工作原理，又將觸發(fā)電路應(yīng)用于前面所講的電路中去，使整個(gè)知識(shí)構(gòu)成一個(gè)整體。而任務(wù)二則是將所有的理論知識(shí)充分融入到實(shí)際的電力電子裝置中去，將課本知識(shí)實(shí)用化、具體化。教學(xué)的學(xué)時(shí)分配為理論教學(xué)58學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)14學(xué)時(shí)，總課時(shí)72學(xué)時(shí)。
通過對(duì)電力電子器件結(jié)構(gòu)及工作原理的講解，使學(xué)生能夠正確運(yùn)用電力電子器件，并結(jié)合實(shí)際電路的應(yīng)用，在分析電路工作原理及各部分電壓及電流波形的同時(shí)，更深入的理解器件的特性，最終，對(duì)一般的電力電子設(shè)備，具備一定的分析、使用和設(shè)計(jì)能力。
3教學(xué)方法及手段的應(yīng)用
把握高職教育的教學(xué)特點(diǎn)與規(guī)律，適時(shí)的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與方法。在教學(xué)過程中，時(shí)刻以學(xué)生為主體，以項(xiàng)目為框架，本著由淺入深、先易后難的原則，使學(xué)生逐步掌握和理解所學(xué)-
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，而教師是授課的主體，作為一位優(yōu)秀的教師，不但要對(duì)課程的內(nèi)容了熟于胸，還要精心的裝飾和布置每一節(jié)課程，做到思路清晰、層次分明、難易有別、重點(diǎn)突出。因此，為了提高教學(xué)效率及效果，教學(xué)不能只停留在常規(guī)的板書授課上，應(yīng)根據(jù)所授內(nèi)容的自身特點(diǎn)，適時(shí)的將實(shí)驗(yàn)演示法、引導(dǎo)教學(xué)法、類比教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法等引入到課堂教學(xué)中來，可大大提高我們的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。
好的方法也要配合好的手段，在教學(xué)手段的運(yùn)用中一定要結(jié)合實(shí)際的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)條件等，以期以最高的效率取得最好的效果。例如可采用PPT課件、多媒體動(dòng)畫、小型試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置等，將生動(dòng)的課程呈現(xiàn)給學(xué)生。
4教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
教學(xué)環(huán)節(jié)包括對(duì)本課程教材的處理及分析研究出本課程的教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》課程的特點(diǎn)是任務(wù)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，任務(wù)間的相關(guān)性較小，但要求我們在教學(xué)中要有一條主線貫穿于課程的始終，即器件的運(yùn)用以及對(duì)電路工作原理和波形的剖析。明確教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）電力電子器件這一項(xiàng)目中的內(nèi)容較為松散，器件種類多，而結(jié)構(gòu)、符號(hào)、工作原理等又各不相同，關(guān)聯(lián)性差，因此器件的符號(hào)、結(jié)構(gòu)和工作特性等不易記憶，容易混淆；（2）某些復(fù)雜的電路，由于涉及元件多，工作過程復(fù)雜，學(xué)生不容易掌握，如三相橋式整流電路，每個(gè)周期中有六種導(dǎo)通狀態(tài)，每種狀態(tài)下又都有各自的導(dǎo)通回路，學(xué)生掌握起來比較困難；（3）同一種電路接不同的負(fù)載，如電阻性負(fù)載與電感性負(fù)載，使其工作過程與輸出波形截然不同；（4）鋸齒波觸發(fā)電路驅(qū)動(dòng)整流電路時(shí)，為使主電路與觸發(fā)電路同步，如何選擇合適的變壓器類型；還有直流變換與交流變換等，尤其今后為交流調(diào)速做準(zhǔn)備的變頻調(diào)速過程及原理等等，只要清晰的把握教學(xué)環(huán)節(jié)，則可以采用靈活多樣的教學(xué)方法，既可以增強(qiáng)自身的教學(xué)水平，又能夠提高課堂的教學(xué)效果，還可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)把握及教學(xué)手段的有效配合，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)方面的培養(yǎng)，達(dá)到我們的預(yù)期目標(biāo)。
知識(shí)培養(yǎng)方面可以使學(xué)生能夠掌握以下四項(xiàng)內(nèi)容：掌握晶閘管、電力晶體管、IGBT等常用器件的結(jié)構(gòu)和工作原理、能夠?qū)C-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC四種電路的工作原理進(jìn)行分析及計(jì)算、對(duì)觸發(fā)電路的工作原理有基本的認(rèn)識(shí)，并能正確選擇和連接觸發(fā)電路、能用電力電子器件為核心器件組成一種實(shí)用的成品電路裝置。能力方面，要逐步培養(yǎng)學(xué)生的五種基本能力：對(duì)于電力電子器件要具備基本的識(shí)別和應(yīng)用能力；對(duì)于電力電子電路要有一定的閱圖及分析能力；在器件的使用過程中體現(xiàn)扎實(shí)的計(jì)算和選型能力；在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)中培養(yǎng)熟練的操作和診斷能力；最終通過課程的學(xué)習(xí)真正實(shí)現(xiàn)拓展和再學(xué)習(xí)能力。對(duì)于職業(yè)院校的學(xué)生，只有具備以上五種能力，才能成為合格的技能型人才。素質(zhì)是體現(xiàn)在學(xué)習(xí)中，教師要讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的工作態(tài)度和科學(xué)的思維習(xí)慣，具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)；素質(zhì)體現(xiàn)在實(shí)踐中，讓學(xué)生培養(yǎng)良好的職業(yè)習(xí)慣和安全責(zé)任意識(shí)，逐步提高自己的操作技能。不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，還要調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新積極性、激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能。尤其在教學(xué)過程中，有些內(nèi)容學(xué)生可以先行自學(xué)或查閱資料，再組織學(xué)生討論，最后在討論的基礎(chǔ)上得出結(jié)論，這樣不僅可以加深理解，還可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。
5總結(jié)
以上內(nèi)容是在為了培養(yǎng)“實(shí)際應(yīng)用型人才”，加強(qiáng)科學(xué)素質(zhì)教育過程中開展的課堂教學(xué)的改革性探索。相信《電力電子技術(shù)》課程的教學(xué)改革將會(huì)日趨完善，會(huì)更加適應(yīng)目前高職教育教學(xué)的發(fā)展，會(huì)更加符合時(shí)展的需要，更好地為培養(yǎng)有較高科學(xué)知識(shí)、較高的能力素養(yǎng)和較高的職業(yè)素質(zhì)、具有開拓創(chuàng)新精神的現(xiàn)代化人才服務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 王兆安.電力電子技術(shù)（第四版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.
[2] 國家教委.關(guān)于加強(qiáng)普通高等學(xué)校教學(xué)工作的意見[Z].
[3] 陳堅(jiān).電力電子學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2002.
[4] 王兆安，楊旭，王曉寶.電力電子集成技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].電力電子技術(shù)，2003，37（5）：90-94.
凡是需要電源，或者需要運(yùn)動(dòng)并對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的場合，都離不開電力電子技術(shù)。可以說，現(xiàn)在已經(jīng)很難找到一個(gè)完全不使用電力電子技術(shù)的工科領(lǐng)域。目前很多高校的工科專業(yè)都開設(shè)了電力電子技術(shù)這門課程。電力電子作為一項(xiàng)新興的交叉學(xué)科要怎樣與各相關(guān)專業(yè)的教學(xué)體系融合是一個(gè)仍需進(jìn)一步探索的問題。目前，對(duì)于該課程，學(xué)生大都是通過課堂上教師的講述來進(jìn)行學(xué)習(xí)，因而教學(xué)的效果很大程度上決定了學(xué)生對(duì)于該門課程的掌握水平。要是教學(xué)質(zhì)量或者教學(xué)方式跟不上時(shí)代的要求，就會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生的就業(yè)以及就業(yè)后的發(fā)展。因而，我們有必要在教學(xué)過程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題并盡力改進(jìn)。
一、電力電子技術(shù)教學(xué)中存在的問題
1.課程教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性不強(qiáng)
當(dāng)前高校電力電子技術(shù)的教學(xué)，基本不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人才教育的要求。這其中既有教材編排的原因，也有教師自身的原因。電力電子技術(shù)教材數(shù)量眾多，堪稱經(jīng)典的也為數(shù)不少，但是很少有根據(jù)不同專業(yè)編排的有針對(duì)性的教材，通常的教材都是大而全，這給不同專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的取舍造成了一定的干擾。另一方面，由于任課教師本身對(duì)于電力電子技術(shù)在各專業(yè)的應(yīng)用掌握不夠全面，很難根據(jù)專業(yè)要求以及企業(yè)需求安排適合的教學(xué)內(nèi)容，大多教師按照教材的編排從頭講到尾，學(xué)生不堪重負(fù)，苦不堪言，從而大大影響了學(xué)習(xí)效果。
2.教學(xué)課時(shí)緊，教學(xué)內(nèi)容多
大部分高校電力電子技術(shù)課程安排的學(xué)時(shí)不高于48個(gè)（含實(shí)驗(yàn)），且有逐漸壓縮之勢。以筆者所在學(xué)校為例，自動(dòng)化專業(yè)卓越班課時(shí)設(shè)置為48個(gè)（含實(shí)驗(yàn)12個(gè)），汽車工業(yè)專業(yè)產(chǎn)業(yè)班課時(shí)設(shè)置36個(gè)（含實(shí)驗(yàn)6個(gè)）。但電力電子技術(shù)課程的內(nèi)容，總共10章，其中電力電子器件、四大類變換電路以及PWM控制技術(shù)都是非講不可的重點(diǎn)內(nèi)容。在不充裕課時(shí)內(nèi)怎樣兼顧教學(xué)的進(jìn)度和教學(xué)的質(zhì)量，這是大多數(shù)任課教師都在努力摸索的問題。
3.學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性不高
電力電子技術(shù)課程涉及的理論知識(shí)枯燥而又繁雜，讓很多學(xué)生對(duì)其心有余悸從而興趣乏乏，甚至有的學(xué)生因此對(duì)該課程產(chǎn)生抵觸情緒。在高校的教學(xué)中，尤其是工科的專業(yè)課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生大多數(shù)是被動(dòng)接受知識(shí)，很少積極自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)，這也是高校工科專業(yè)教學(xué)面臨的一個(gè)通病。
二、電力電子技術(shù)教學(xué)的幾點(diǎn)改進(jìn)方案
1.注重各課程間的交叉學(xué)習(xí)
當(dāng)今各個(gè)行業(yè)之間都不是孤立存在的，因此學(xué)生需要掌握多門學(xué)科，才能更好地適應(yīng)社會(huì)。電力電子技術(shù)的教學(xué)也是一樣的，電力電子技術(shù)包含的范圍較廣，它和很多其他的學(xué)科是緊密關(guān)聯(lián)的，在電力電子的教學(xué)過程中，把其他的課程和電力電子技術(shù)這門課程結(jié)合起來一起學(xué)習(xí)，這樣更能起到事半功倍的效果。比如：可以將信息電力技術(shù)中的器件和電力電子技術(shù)中的器件進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，可以將電力電子中涉及的控制理論和方法和自動(dòng)控制原理中學(xué)習(xí)的控制思路和方法進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，還可以將傳統(tǒng)電力設(shè)備和電力電子設(shè)備進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，等等。
2.制訂符合需求的教學(xué)方案
要根據(jù)不同的專業(yè)要求制訂不同的教學(xué)方案，還要參考企業(yè)對(duì)人才的需求合理修正教學(xué)方案。不一定書本上所有的內(nèi)容都要講，很多內(nèi)容更不需要深講，要偏重于學(xué)生以后的工程應(yīng)用。例如：筆者所在高校自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)以及汽車工程專業(yè)都開設(shè)了電力電子技術(shù)這門課程。自動(dòng)化專業(yè)更強(qiáng)調(diào)弱電對(duì)強(qiáng)電的控制，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)更偏向電力電子在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，而汽車工程專業(yè)主要是為新能源動(dòng)力汽車的研發(fā)打下基礎(chǔ)。而這些專業(yè)中還單獨(dú)分出更加偏重實(shí)踐應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)班、卓越班，這些班級(jí)就會(huì)在普通班級(jí)的教學(xué)方案上適當(dāng)壓縮理論學(xué)時(shí)，而增加實(shí)踐學(xué)時(shí)。只有摸清需求的教學(xué)方案，才能培養(yǎng)出學(xué)有所長、學(xué)有所用的人才。
3.改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式
由于電力電子技術(shù)課程涉及的理論知識(shí)枯燥而又繁雜，這讓很多學(xué)生對(duì)其心有余悸而興趣缺乏。事實(shí)上，電力電子技術(shù)同時(shí)也是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，并不完全適合依照先講解概念，再剖析原理，然后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行，反而更適合采用先引入實(shí)際案例，再對(duì)其工作原理進(jìn)行剖析，最后總結(jié)基本概念的逆向教學(xué)模式。這樣，便能夠從一開始就讓學(xué)生感受到電力電子技術(shù)的實(shí)用性，從而最大程度地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
逆向教學(xué)法和傳統(tǒng)的教學(xué)法不同，它不是由因到果的推導(dǎo)，而是由果到因的回溯。在這樣的教學(xué)活動(dòng)中，教師起到的更多的是引導(dǎo)作用，學(xué)生能夠變被動(dòng)地接受為主動(dòng)地學(xué)習(xí)。逆向教學(xué)法在教給學(xué)生新知識(shí)的同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問題的能力，理論結(jié)合實(shí)踐的能力，尤其是創(chuàng)新的能力，而這些能力的培養(yǎng)能更好地幫助他們就業(yè)后快速適應(yīng)工作崗位，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞:
課程設(shè)計(jì);交流調(diào)速系統(tǒng);矢量控制;變頻器
“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”教學(xué)容易出現(xiàn)重視理論分析和傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，輕視實(shí)際控制系統(tǒng)中先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的分析;“運(yùn)動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)”又經(jīng)常成為理論上的設(shè)計(jì)，或控制系統(tǒng)理論模型的仿真驗(yàn)證。受實(shí)踐教學(xué)環(huán)境限制，選題一般是雙閉環(huán)模擬直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試，或是數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真。交流調(diào)速課程設(shè)計(jì)一般是基于穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型的SPWM變頻技術(shù)、V/f協(xié)調(diào)控制方式、單閉環(huán)無靜差數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真;變頻電源硬件電路包括三相電壓源型變頻電源主電路、保護(hù)電路、單片機(jī)的檢測、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。從開關(guān)器件、控制電路的參數(shù)計(jì)算到軟件的設(shè)計(jì)編程，內(nèi)容豐富、時(shí)間緊湊。雖然對(duì)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)訓(xùn)練有很大幫助，但與實(shí)際工程應(yīng)用現(xiàn)狀差距很大。提高變頻電源的效率在硬件電路上要求盡可能提高功率器件的開關(guān)頻率、采用軟開關(guān)技術(shù)、完善的功率器件驅(qū)動(dòng)電路和緩沖電路的設(shè)計(jì);軟件上還得考慮改進(jìn)正弦調(diào)制波等［1－2］。而兩周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間要完成類似這種交流調(diào)速系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)，更進(jìn)一步從變頻電源到采用矢量控制理論的數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真，會(huì)有很大難度?？紤]到無論采用什么數(shù)學(xué)模型處理交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速問題，變頻電源硬件電路基本上是一樣的或是通用的。因此可以考慮在“電力電子技術(shù)”課程中布置大作業(yè)或開設(shè)“電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”，完成數(shù)字交、直流調(diào)速系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)。基于動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的交流電動(dòng)機(jī)矢量控制技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，在中、高檔變頻器中得到廣泛應(yīng)用。因此課程設(shè)計(jì)的選題應(yīng)該覆蓋矢量控制技術(shù)，采取有效措施加強(qiáng)理論教學(xué)和實(shí)際工程先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的結(jié)合。深刻理解矢量控制理論在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用;如何利用變頻器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng);如何采用工業(yè)現(xiàn)場總線、PLC，將變頻器集成在大型復(fù)雜控制系統(tǒng)中。為此實(shí)驗(yàn)室做了“運(yùn)動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)”的教學(xué)改革研究，并設(shè)計(jì)了異步電動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)控制的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
1矢量控制數(shù)學(xué)模型
交流調(diào)速的教學(xué)往往是數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)多、仿真也僅限于課堂教學(xué)演示。學(xué)生缺少相關(guān)的訓(xùn)練，對(duì)電機(jī)數(shù)學(xué)模型及各種控制方法難以理解，更不清楚矢量控制理論在實(shí)際系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)［3－4］。所以課程設(shè)計(jì)開始要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材中各種矢量控制系統(tǒng)模型特點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，并對(duì)西門子MM440變頻器的各種控制結(jié)構(gòu)圖［5］進(jìn)行對(duì)比分析，找出理論上與實(shí)際交流調(diào)速系統(tǒng)最接近的控制模型，深刻理解矢量控制技術(shù)在實(shí)際系統(tǒng)中如何具體實(shí)現(xiàn)。相關(guān)文獻(xiàn)［6－8］有多種矢量控制理論的異步電動(dòng)機(jī)控制模型。按照轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制系統(tǒng)、根據(jù)其對(duì)磁鏈處理方法不同又分為間接矢量控制系統(tǒng)和直接矢量控制系統(tǒng)，后者模型一般包括速度調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器、磁鏈調(diào)節(jié)器，甚至包括三相電流調(diào)節(jié)器。其中，逆變器采用空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的異步電動(dòng)機(jī)直接矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)與實(shí)際變頻器中的矢量控制模型比較接近?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖都設(shè)置了轉(zhuǎn)速和磁鏈兩個(gè)閉環(huán)子系統(tǒng)，但實(shí)際系統(tǒng)沒有設(shè)置磁鏈調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，而是通過勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)矩電流調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)解耦控制。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速獲取方法不同又分為不帶編碼器(SLVC)的和帶編碼器(VC)的矢量控制模型;兩個(gè)模型根據(jù)控制系統(tǒng)給定值不同，又都具有轉(zhuǎn)速控制及轉(zhuǎn)矩控制兩種方式。但這里的轉(zhuǎn)矩控制是指變頻器的控制方式，區(qū)別于理論上同樣基于動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。圖2中速度調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)矩電流調(diào)節(jié)器及關(guān)于轉(zhuǎn)子磁場定向角辨識(shí)的3個(gè)模塊都含有可設(shè)定參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行可以精確調(diào)試，或者采用變頻器默認(rèn)參數(shù)值。磁鏈閉環(huán)子系統(tǒng)的不同是實(shí)際系統(tǒng)與理論模型的主要差別:磁鏈子系統(tǒng)中磁化曲線模塊的輸出，作為勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器的給定值。因此實(shí)際操作中，預(yù)先通過變頻器參數(shù)設(shè)定環(huán)節(jié)測量電動(dòng)機(jī)的磁化曲線顯得非常重要。通過模型分析，學(xué)生不僅深入了解矢量控制理論在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)，而且容易理解變頻器有關(guān)矢量控制參數(shù)的物理意義以及設(shè)置。
2工業(yè)過程閉環(huán)控制
西門子MM440矢量變頻器的控制方式按照電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型可以分為兩大類:基于穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型的V/f特性控制和基于動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的矢量控制［9］。前者又細(xì)分為V/f線性的、帶有電壓提升的、滑差補(bǔ)償?shù)膸追N方式，但都是電機(jī)轉(zhuǎn)速開環(huán)控制;而后者是轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。為了滿足實(shí)際控制系統(tǒng)的要求，變頻器提供了工藝流程PID控制器。以節(jié)能為主要目的的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一般只需要平滑調(diào)速，對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求不高，適合采用V/f特性控制方式，如變頻供水和通風(fēng)系統(tǒng)。課程設(shè)計(jì)題目要求學(xué)生設(shè)計(jì)由PLC、變頻器和兩臺(tái)電機(jī)組成的“一拖多”變頻供水系統(tǒng)。完成從變頻器的控制方式、閉環(huán)控制系統(tǒng)的給定、反饋通道和反饋信號(hào)等變頻器有關(guān)參數(shù)設(shè)置，到PLC的簡單控制程序。熟悉系統(tǒng)的PID控制器默認(rèn)參數(shù)及調(diào)節(jié)范圍，并在最后實(shí)驗(yàn)過程中運(yùn)行調(diào)試。硬件電路包括接觸器、PLC的控制電路，還有從實(shí)驗(yàn)平臺(tái)數(shù)字電壓表箱取出負(fù)載發(fā)電機(jī)輸出電壓信號(hào)，模擬供水壓力反饋信號(hào)給變頻器的模擬輸入端子。
3工業(yè)現(xiàn)場總線
現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)很少是單臺(tái)變頻器(電機(jī))運(yùn)行，往往是數(shù)臺(tái)變頻器協(xié)調(diào)控制，系統(tǒng)中還有各種數(shù)據(jù)采集及其他智能終端設(shè)備。矢量變頻器在復(fù)雜系統(tǒng)中僅僅是一個(gè)高智能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，依靠其擴(kuò)展通訊模塊集成到工業(yè)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中。課程設(shè)計(jì)典型題目—多電機(jī)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)卷繞機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。這里不僅要控制卷材的張力還要協(xié)調(diào)兩臺(tái)電機(jī)的運(yùn)行速度［10］，兩臺(tái)電機(jī)分別采用轉(zhuǎn)矩控制和轉(zhuǎn)速控制。變頻器適合采用無脈沖編碼器的矢量控制(SLVC)方式。SLVC的控制性能取決于變頻器相關(guān)參數(shù)的設(shè)置以及電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)測量的精度，因此，系統(tǒng)調(diào)試前必須用變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)所有參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測。主、從電動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用低成本的集成方式。采用西門子PLC200SMART可編程控制器和兩臺(tái)MM440變頻器，通訊采用485總線、USS通訊協(xié)議，因此不需要額外的現(xiàn)場總線通訊模塊。PLC200作為主站控制變頻器，按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求設(shè)置變頻器的控制參數(shù)，控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止，控制方式的切換，運(yùn)行速度的協(xié)調(diào)等;并采集每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送到工作站。除了交流調(diào)速系統(tǒng)外，典型的直流電機(jī)雙閉環(huán)數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)、機(jī)器人［11－12］及車輛控制等作為課程設(shè)計(jì)題目具有豐富的研究內(nèi)容，所以要不斷地為學(xué)生創(chuàng)造相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。
4結(jié)語
“運(yùn)動(dòng)控制”課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過程具有綜合性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性的特點(diǎn)，課程設(shè)計(jì)過程要啟發(fā)學(xué)生以掌握的理論知識(shí)去分析先進(jìn)工程技術(shù)實(shí)際模型。這里特別要注重矢量控制結(jié)構(gòu)圖中理論與實(shí)際的差距，掌握變頻器參數(shù)設(shè)置及工藝流程PID控制器的應(yīng)用，以及現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)、人機(jī)界面與組態(tài)軟件技術(shù)的綜合應(yīng)用。
作者：徐江寧 單位：大連理工大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)部
參考文獻(xiàn):
［1］劉鳳君．現(xiàn)代高頻開關(guān)電源技術(shù)及應(yīng)用［M］．北京:電子工業(yè)出版社，2008:152－169．
［2］王兆安，劉進(jìn)軍．電力電子技術(shù)［M］．5版，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009:159－163．
［3］白銳，張健．交流調(diào)速控制系統(tǒng)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐［J］．中國現(xiàn)代教育裝備，2012(9):56－57，63．
［4］張敬南，彭輝．電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014，33(9):236－239．
［5］西門子電氣傳動(dòng)有限公司．MICROMASTER440參數(shù)手冊［EB/OL］．［2006－7－24］．
［6］李華德，李攀，白晶．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)［M］．1版，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009:158－176．
［7］周淵深，陳濤，朱希榮，等．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2013:231－247．
［8］陳伯時(shí)，陳敏遜．交流調(diào)速系統(tǒng)［M］．3版，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2013:117－128．
［9］西門子電氣傳動(dòng)有限公司．MICROMASTER440操作說明［EB/OL］．［2006－12－5］．
一、引言
“電力電子技術(shù)”被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)控制、航空、智能家用電器、開關(guān)電源、醫(yī)療和軍事領(lǐng)域。我院目前電子信息工程系，有2個(gè)專業(yè)開設(shè)了《電力電子技術(shù)》課程，而且都是專業(yè)主干課。其他后續(xù)課程如《交直流調(diào)速系統(tǒng)》、《電機(jī)與拖動(dòng)》和《燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)》等，都與該課程有著千絲萬縷的聯(lián)系，可以說學(xué)好《電力電子技術(shù)》課程是學(xué)好其他專業(yè)核心課程的前提和保證。
《電力電子技術(shù)》課程內(nèi)容，涉及到了中山的三大支柱產(chǎn)業(yè)“小家電”、“燈具”和“音響”，因此，學(xué)好這門課程，為學(xué)生今后的就業(yè)，提供了有利的保障。
目前，由于石油、天然氣等化石燃料的日益枯竭，以及酸雨、厄爾尼諾現(xiàn)象的日益嚴(yán)重，國家越來越重視新能源的開發(fā)和利用，國家已經(jīng)加大了資金的投入并制定了相關(guān)優(yōu)惠政策。目前來說，中山的明陽龍?jiān)措娏﹄娮佑邢薰?、格美電子有限公司以及明陽風(fēng)電等已經(jīng)涉足到太陽能發(fā)電及光伏發(fā)電領(lǐng)域。我系也與明陽風(fēng)電集團(tuán)及明陽龍?jiān)措娏﹄娮庸窘⒘碎L期的合作機(jī)制，通過合作為電力電子課程的建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為該課程的實(shí)踐教學(xué)提供最接近生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)場的環(huán)境。
二、教學(xué)過程中存在的問題
通過組織本專業(yè)老師研討，大家認(rèn)為：近年來，電力電子技術(shù)發(fā)展迅速，但目前《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)存在下列問題需要改進(jìn)：
1.電力電子新器件、新裝置不斷涌現(xiàn)，而傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)課程體系和教學(xué)內(nèi)容則以晶閘管器件為主，主要介紹晶閘管整流電路、逆變電路和調(diào)壓電路。隨著新器件和電路的不斷出現(xiàn)，有必要進(jìn)行課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。
2.教師講授有困難，學(xué)生學(xué)習(xí)有難度；圍繞應(yīng)用型高職高專學(xué)生培養(yǎng)的定位，有必要減少以往理論教學(xué)中的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，增加直觀的圖形、波形分析內(nèi)容，有必要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的改革，增加計(jì)算機(jī)仿真、flas等輔助教學(xué)手段。
3.《電力電子技術(shù)》課程是一門技術(shù)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要有較好的實(shí)驗(yàn)條件或仿真實(shí)驗(yàn)手段作為支持，有必要進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)體系的探索，建立包含理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等多種教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)體系。
4.《電力電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)是要求學(xué)生著重電路原理的分析、波形的理解，在此基礎(chǔ)上掌握計(jì)算公式的使用；課程內(nèi)容比較零碎，學(xué)生要學(xué)會(huì)課程內(nèi)容的梳理和總結(jié)，有必要根據(jù)課程的特點(diǎn)，對(duì)課程的考核方法進(jìn)行改革。
三、教學(xué)改革的目標(biāo)及內(nèi)容
《電力電子技術(shù)》課程改革包括以下幾個(gè)方面：
1.改變原有的學(xué)科教學(xué)體系，采用項(xiàng)目式教學(xué)，以實(shí)際項(xiàng)目為目標(biāo)，整個(gè)教學(xué)圍繞任務(wù)的解決展開，突出知識(shí)的應(yīng)用性，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。整個(gè)課程內(nèi)容以項(xiàng)目模塊為引導(dǎo)，每個(gè)模塊提出一個(gè)項(xiàng)目要求，讓學(xué)生從現(xiàn)象找本質(zhì)，從感知了解必然。如調(diào)光燈模塊，先以該項(xiàng)目現(xiàn)象讓學(xué)生了解其特點(diǎn)，再深入到電力電子器件結(jié)構(gòu)和測試、電力電子電路分析和調(diào)試、觸發(fā)電路的分析和調(diào)試、調(diào)光燈的設(shè)計(jì)、開發(fā)、組裝、調(diào)試、故障排除。
2.改變原有的教學(xué)模式，采取講練結(jié)合，以學(xué)生為主體，教師加以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的實(shí)踐技能，在教學(xué)中增加電路仿真等輔助教學(xué)手段。例如，在學(xué)習(xí)電力電子器件時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析其特征，及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場測試訓(xùn)練。學(xué)習(xí)電力電子電路時(shí)，理論分析了電路波形，馬上讓學(xué)生現(xiàn)場實(shí)踐，利用示波器測量關(guān)鍵點(diǎn)波形，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)和技能的理解與記憶。
3.改變原有的實(shí)踐體系，多層次實(shí)訓(xùn)，有層次、由淺入深地完成各項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn)，全方位進(jìn)行實(shí)踐技能訓(xùn)練，建成完全開放式的、鍛煉學(xué)生綜合素質(zhì)及能力的實(shí)踐環(huán)境。實(shí)踐教學(xué)從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-綜合實(shí)驗(yàn)-綜合實(shí)訓(xùn)-現(xiàn)場教學(xué)。 開關(guān)電源模塊，從開關(guān)電源使用的MOSFET器件測試進(jìn)行基本技能的訓(xùn)練，到開關(guān)電源電路的電路分析、波形分析實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練，再到以開關(guān)電源模擬系統(tǒng)的綜合實(shí)訓(xùn)進(jìn)行組裝和調(diào)試訓(xùn)練，最后到相關(guān)企業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場參觀和調(diào)試掌握企業(yè)實(shí)際應(yīng)用的要求和企業(yè)崗位操作規(guī)范。
4.改變原有的教學(xué)方法，采用案例教學(xué)法，將工廠的實(shí)際案例引入教材、教學(xué)體系中，每個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)均與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來。如以變頻器引出案例，讓學(xué)生了解整流逆變電路結(jié)構(gòu)，再逐步深入到主電路使用的電力電子器件、相關(guān)基礎(chǔ)電路等知識(shí)，加以相關(guān)技能訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生一步一步挖掘知識(shí)要點(diǎn)。
5.改變原有的考核機(jī)制，傳統(tǒng)的考核以考試為主，忽視了學(xué)生動(dòng)手能力及職業(yè)素養(yǎng)的考核，為此，新的考核采用多元化考核機(jī)制，理論部分主要考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、專業(yè)知識(shí)、與人溝通能力和合作能力等；實(shí)踐部分考核操作態(tài)度、專業(yè)技能、職業(yè)道德和合作能力等。
6.改變原有的實(shí)訓(xùn)條件。目前來說，電子系電力電子實(shí)驗(yàn)裝置購買天煌公司開發(fā)的成套設(shè)備，成套設(shè)備具有安全可靠、接線方便的特點(diǎn)。但是也存在一些缺點(diǎn)，一些基礎(chǔ)較差的學(xué)生實(shí)訓(xùn)課程很大一部分時(shí)間花在了接線上面，如果一條線路接錯(cuò)了，比較難于發(fā)現(xiàn)故障，從而影響了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的效果和完成時(shí)間；成套設(shè)備使用一段時(shí)間之后，比較容易損壞，由于廠家涉及到保密的因素，沒有提供電路的參數(shù)及元件型號(hào)，壞了之后需要等廠家來維修，雖然在保修期內(nèi)不需要收取費(fèi)用，但是往往報(bào)修之后需要等上1個(gè)月左右的時(shí)間，影響了其他班級(jí)的使用；由于電路已經(jīng)封裝在模塊之內(nèi)，學(xué)生看不到實(shí)際的元件和電路，影響了學(xué)生對(duì)于實(shí)際電路的理解。因此，有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置做一定的改進(jìn)，教師開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的實(shí)用的教學(xué)電路，應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)中去，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。
四、結(jié)束語
電力電子技術(shù)是建立在電子學(xué)、電力學(xué)和控制學(xué)三個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)上的一門邊緣學(xué)科，它橫跨“電子”、“電力”和“控制”三個(gè)領(lǐng)域，運(yùn)用弱電（電子技術(shù)）控制強(qiáng)電（電力技術(shù)），是強(qiáng)電、弱電相結(jié)合的新學(xué)科領(lǐng)域。電力電子技術(shù)是目前最活躍、發(fā)展最快的一門學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)又與現(xiàn)代控制理論、材料科學(xué)、電機(jī)工程、微電子技術(shù)等許多領(lǐng)域密切相關(guān)，已逐步發(fā)展成為一門多學(xué)科互相滲透的綜合性技術(shù)科學(xué)。《電力電子技術(shù)》的課程改革，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，推動(dòng)高職高?！肮W(xué)結(jié)合” 教學(xué)模式改革，加快我院電氣自動(dòng)化專業(yè)課程體系建設(shè)有非常重要現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉玲.對(duì)高職院校《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)方法的探討[J].科技信息，2008，36：342.
[2]袁曉麗，張明遠(yuǎn)，萬新.冶金工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].中國冶金教育，2011（6）：51-53
一、背景
國內(nèi)的工科教育先后經(jīng)歷了20世紀(jì)50年代的“技術(shù)范式”、20世紀(jì)80年代的“科學(xué)范式”以及20世紀(jì)90年代的“工程范式”。2006年我國啟動(dòng)工程教育專業(yè)認(rèn)證，對(duì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式提出了更高的要求。中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)于2012年7月重新修訂了《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，其認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)以“學(xué)生”為中心，強(qiáng)調(diào)達(dá)成度過程評(píng)價(jià)和持續(xù)改進(jìn)[1]。2017年2月，教育部高等教育司了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》，明確指出新工科項(xiàng)目的開展與實(shí)施應(yīng)當(dāng)圍繞工程教育改革的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量和新體系進(jìn)行[2][3]。同時(shí)，電氣化是20世紀(jì)最偉大的工程成就；進(jìn)入21世紀(jì)后，電氣化向更寬更深發(fā)展，并且直接面向智能制造。電機(jī)調(diào)速與控制[4][5]是電氣工程及其自動(dòng)化的專業(yè)課，掌握各種類型電機(jī)的調(diào)速原理，對(duì)學(xué)生畢業(yè)參與機(jī)器人、數(shù)字機(jī)床等智能制造領(lǐng)域工作有極大的幫助。加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)是工程教育認(rèn)證的迫切要求，沒有實(shí)踐的理論是蒼白無力的，同時(shí)也難以被學(xué)生深刻掌握。電機(jī)調(diào)速與控制課程對(duì)應(yīng)的課程設(shè)計(jì)可以幫助學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)用于實(shí)際的工程活動(dòng)中。華僑大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)已于2019年通過工程教育認(rèn)證受理，在此之前便以工程教育認(rèn)證為指導(dǎo)思想，對(duì)電機(jī)調(diào)速與控制課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了改革探索，旨在增強(qiáng)所培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。
二、現(xiàn)有課程設(shè)計(jì)存在的問題
電機(jī)調(diào)速與控制課程設(shè)計(jì)是電氣工程專業(yè)的一門重要實(shí)踐課，可以加深學(xué)生對(duì)課程基礎(chǔ)知識(shí)的理解，同時(shí)也能提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和實(shí)踐的能力。而傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)方式如下：在兩周內(nèi)布置課題任務(wù)，給定目標(biāo)電機(jī)參數(shù)，學(xué)生通過MATLAB仿真軟件，設(shè)計(jì)其閉環(huán)控制方式與整定環(huán)路參數(shù)。這種教學(xué)方式的弊端在于：（1）教學(xué)與學(xué)生實(shí)施安排過于集中：此前的課程設(shè)計(jì)一般安排在理論課程知識(shí)教授結(jié)束后的兩周內(nèi)完成，學(xué)生尚未對(duì)理論知識(shí)充分理解，并且短時(shí)間內(nèi)難以建立與工程的聯(lián)系，實(shí)施的效果不佳。（2）課程設(shè)計(jì)題目固化：此前課程設(shè)計(jì)一般由電機(jī)調(diào)速與控制原理教材上的例題改編，設(shè)計(jì)題目較為固定，或者只對(duì)其中的電機(jī)參數(shù)、控制結(jié)構(gòu)簡單改動(dòng)，學(xué)生的設(shè)計(jì)一般可以參考往年學(xué)生留下的模板，甚至有照搬現(xiàn)象。因此在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生并沒有真正理解電機(jī)控制原理，從而導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)流于形式，無法達(dá)到考查的目的。（3）課程設(shè)計(jì)使用的設(shè)計(jì)工具單一：在電機(jī)調(diào)速與控制的課程設(shè)計(jì)中，雖然借助了計(jì)算機(jī)輔助仿真軟件MATLAB，但是單一的設(shè)計(jì)工具限定了學(xué)生發(fā)揮的空間；并且在將來學(xué)生走向科研、工作崗位后，使用的開發(fā)工具可能有所不同。（4）課程設(shè)計(jì)脫離工程實(shí)際：此前的課程設(shè)計(jì)先通過理論計(jì)算進(jìn)行電機(jī)控制系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算，并在MATLAB仿真軟件上進(jìn)行模型驗(yàn)證。學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)后仍無法理解實(shí)際工程中的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是何種形式，其控制系統(tǒng)載體以及軟件實(shí)現(xiàn)又是什么樣的，因此并沒有真正打通理論和工程實(shí)踐這條通路。（5）課程設(shè)計(jì)缺乏交叉融合：眾所周知，電氣工程是一門交叉融合的綜合性學(xué)科，電路、模擬電子、數(shù)字電子、電力電子此電類課程是本專業(yè)的基礎(chǔ)課程，電機(jī)調(diào)速與控制是在此類課程基礎(chǔ)上的專業(yè)應(yīng)用型課程。但是配套的課程設(shè)計(jì)并沒有真正實(shí)現(xiàn)電類課程的融合，學(xué)生在課程設(shè)計(jì)實(shí)施完后，并不能很好地掌握如電子元器件的使用、電力電子拓?fù)涞倪x取等內(nèi)容。針對(duì)上述問題，為了適應(yīng)工程教育認(rèn)證以及新工科學(xué)科建設(shè)要求，加強(qiáng)學(xué)生理論知識(shí)和實(shí)踐能力的聯(lián)系，以及提高其解決復(fù)雜工程問題的能力，筆者提出了一些措施對(duì)電機(jī)調(diào)速與課程設(shè)計(jì)的教學(xué)進(jìn)行改革。
三、教學(xué)改進(jìn)措施
（一）教學(xué)組織的改革
傳統(tǒng)的電機(jī)調(diào)速與控制課程設(shè)計(jì)實(shí)施安排過于集中，且與日常教學(xué)相脫節(jié)，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)后不能馬上通過實(shí)踐鞏固，不能較好地達(dá)到課程設(shè)計(jì)應(yīng)有的效果[6]。針對(duì)該問題，將課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)按照工程項(xiàng)目管理中的任務(wù)目標(biāo)分解的方式，結(jié)合到理論課程的教學(xué)工作中。在學(xué)期開始時(shí)即布置總體設(shè)計(jì)任務(wù)，并且在理論課程各個(gè)章節(jié)講授中布置分解任務(wù)，如講授緒論，可讓學(xué)生開展關(guān)于目前工業(yè)應(yīng)用的電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的調(diào)研，了解關(guān)于驅(qū)動(dòng)器拓?fù)浼肮β势骷吞?hào)、控制板和驅(qū)動(dòng)板的器件選型等方面內(nèi)容；在較寬裕的學(xué)期安排中，可提前布置學(xué)生熟悉相關(guān)的仿真軟件以及電路設(shè)計(jì)軟件；在講授第三章關(guān)于轉(zhuǎn)速電流雙反饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，布置的作業(yè)可與學(xué)生要開展的設(shè)計(jì)題目結(jié)合，學(xué)生在理論課程學(xué)習(xí)時(shí)可完成參數(shù)計(jì)算，減輕之后的設(shè)計(jì)工作量。通過這種以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心全周期的工程實(shí)踐培養(yǎng)模式，既加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐的關(guān)聯(lián)性，同時(shí)也使得整個(gè)課程設(shè)計(jì)開展在相對(duì)輕松的氛圍下進(jìn)行。
（二）課程設(shè)計(jì)題目的改革
在課程設(shè)計(jì)題目的改革方面，經(jīng)過高校教師、企業(yè)專家共同參與的培養(yǎng)方案修訂研討會(huì)，將課程設(shè)計(jì)名稱變更為基于電路設(shè)計(jì)軟件的電機(jī)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，并以學(xué)生發(fā)展為中心，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，使實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)為中小型直流、交流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，通過設(shè)計(jì)掌握中小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法及電路設(shè)計(jì)軟件的使用。在課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)對(duì)象電機(jī)上，與實(shí)際工程應(yīng)用更加貼合，選取了工業(yè)制造應(yīng)用的實(shí)際電機(jī)參數(shù)。要求學(xué)生根據(jù)電機(jī)的工作原理，分析電機(jī)驅(qū)動(dòng)的基本形式，完成驅(qū)動(dòng)電路的方案設(shè)計(jì)，主要包括：主電路拓?fù)?、直流母線電壓等級(jí)、整流電路、濾波電路、斬波電路、電流檢測電路、轉(zhuǎn)速/位置檢測電路等，并利用輔助設(shè)計(jì)軟件繪制驅(qū)動(dòng)電路原理圖、布板，撰寫設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。報(bào)告內(nèi)容主要包括：設(shè)計(jì)目的與要求、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)或設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)控制方案、器件選型、硬件工作原理及有關(guān)參數(shù)計(jì)算、主要參考資料及心得體會(huì)。差異化的課程設(shè)計(jì)題目，既可以讓學(xué)生形成分組討論，又不容易陷入固有模式。
（三）開發(fā)性的設(shè)計(jì)工具
此前的課程設(shè)計(jì)使用單一的設(shè)計(jì)軟件，原因是課程設(shè)計(jì)題目和教學(xué)內(nèi)容的局限性。由于改革了教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，學(xué)生在課程設(shè)計(jì)實(shí)施過程中可使用多種工具，如參數(shù)計(jì)算與模型仿真時(shí)可使用MATLAB，硬件電路原理設(shè)計(jì)與布板布線時(shí)可使用AltiumDesigner、Protel、KiCad等，在虛擬仿真時(shí)可使用Protues，在控制軟件設(shè)計(jì)時(shí)可使用Keil、CCS等不同處理器平臺(tái)的開發(fā)環(huán)境。這種開發(fā)的方式，不強(qiáng)制學(xué)生使用何種工具進(jìn)行開發(fā)，可以激發(fā)學(xué)生探索的熱情，開展自主性深度學(xué)習(xí)，并投身到更具挑戰(zhàn)性的工程實(shí)踐中。
（四）與工程實(shí)踐接軌
課程設(shè)計(jì)的改革在專業(yè)基礎(chǔ)上，結(jié)合新工科發(fā)展趨勢，注重學(xué)科交叉和綜合性；在理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手方面的訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生工程、成本和項(xiàng)目管理意識(shí)，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。例如，通過課程設(shè)計(jì)期望學(xué)生掌握電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的功能需求、標(biāo)準(zhǔn)、電路設(shè)計(jì)與器件選型以及控制算法仿真和軟件編寫；并熟悉項(xiàng)目開發(fā)的一般流程、工程文檔的編制。課程設(shè)計(jì)不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，也在一定程度上增加了學(xué)生的行業(yè)認(rèn)知，畢業(yè)后可更快地投入工作中。
（五）注重專業(yè)融合
課程設(shè)計(jì)的改革，更加注重專業(yè)內(nèi)的融合[7]。如在電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)上結(jié)合了電力電子技術(shù)課程中的PWM變換器與逆變器部分；在硬件設(shè)計(jì)上結(jié)合了模擬電子線路與電路；在數(shù)字化控制技術(shù)方面，對(duì)于微處理的應(yīng)用結(jié)合了數(shù)字電路與單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)；在電機(jī)控制軟件的實(shí)現(xiàn)上，結(jié)合了自動(dòng)控制理論內(nèi)容。通過一個(gè)完整的實(shí)踐訓(xùn)練，學(xué)生能更加理解專業(yè)內(nèi)課程的聯(lián)系以及其應(yīng)用場合，并且能夠以學(xué)習(xí)效果為中心，進(jìn)行有效檢驗(yàn)與實(shí)施，并形成性教學(xué)評(píng)價(jià)。
四、實(shí)施效果
本課程設(shè)計(jì)從教學(xué)組織形式、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行了改革，并從2018—2019學(xué)年起在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)2016級(jí)兩個(gè)班進(jìn)行了試點(diǎn)，至今已開展實(shí)施2年，學(xué)生的評(píng)教有顯著提高，相應(yīng)的理論課程的學(xué)習(xí)效果也有所提高，學(xué)生的動(dòng)手與工程能力也明顯提升，學(xué)生去往相應(yīng)的工作單位已初步具備行業(yè)認(rèn)知，可以更快融入工作。圖1、圖2為學(xué)生開展課程設(shè)計(jì)提交的PCB設(shè)計(jì)圖與硬件設(shè)計(jì)原理圖。
【中圖分類號(hào)】F407.63【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0367-02
【Abstract】 At present， UESTC（University of Electronic Science and Technology of China） is now moving forward to tha goal of making the university ， which is well-known at home .This paper describes the development and overview of foreign electrical engineering ，and introduced the professional mission， educational goals and outcomes of some well-known American School of Electrical Engineering. Then using it as the basis for an analysis of the characteristics of the development of professional disciplines.
【Keywords】 Educational Objectives；American University；University of Electronic Science and Technology of China（chengdu）；Electrical Engineering
1 國外電氣工程類專業(yè)發(fā)展概述
電氣工程（Electrical Engineering簡稱EE）是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一。就目前國際水平而言，電力的需求將不斷增長，社會(huì)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化科技工作者的需求量呈上升態(tài)勢。因此， 電氣工程的教育和科研在發(fā)達(dá)國家高校中一直占據(jù)著十分重要的地位。
國外該學(xué)科（系）在科研、教學(xué)及學(xué)術(shù)組織形式上與國內(nèi)電氣工程學(xué)科有較大不同。了解國外學(xué)科狀態(tài)及教學(xué)、科研方向，對(duì)調(diào)整我們的學(xué)科方向、提高教學(xué)、科研水平具有十分重要的作用。下面分析美國著名大學(xué)電氣專業(yè)教育培養(yǎng)特點(diǎn)，并與電子科技大學(xué)（成都）的電氣工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置等多方面進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)我校課程設(shè)置提出一些建議。
2 電子信息與電氣工程專業(yè)的使命、教育目標(biāo)及結(jié)果
2.1 電子科技大學(xué)（成都）（University of Electronic Science and Technology of China）
使命
使學(xué)生具備本學(xué)科和跨學(xué)科的基礎(chǔ)與綜合素質(zhì)，專業(yè)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高，具有國際視野的寬厚型、復(fù)合型優(yōu)秀人才。
本科生培養(yǎng)目標(biāo)
1.具備扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)與較好的人文科學(xué)基礎(chǔ)。
2.掌握強(qiáng)電與弱電、電力電子、硬件與軟件、多學(xué)科的基礎(chǔ)理論。
3.掌握電力電子設(shè)備與系統(tǒng)的基本分析與設(shè)計(jì)方法；具有設(shè)計(jì)、開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用電氣系統(tǒng)的基本能能力。
4. 了解電氣系統(tǒng)的基本方針、政策和法規(guī)；了解該領(lǐng)域最新進(jìn)展與發(fā)展動(dòng)態(tài)；具有良好的外語基礎(chǔ)與國際交流能力，具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力。
主干課程：
電路分析基礎(chǔ)、信號(hào)與系統(tǒng)、模擬電路基礎(chǔ)、數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及接口技術(shù)、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)、嵌入式控制系統(tǒng)等。
主要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
1.實(shí)驗(yàn)：電機(jī)與電拖自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)、電機(jī)的微機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)。
2.上機(jī)：軟件技術(shù)基礎(chǔ)上機(jī)、單片機(jī)原理及應(yīng)用上機(jī)。
3.課程設(shè)計(jì)：電路分析基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電機(jī)拖動(dòng)與PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、供配電課程設(shè)計(jì)、二維精密伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)。
4.實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)：基礎(chǔ)工程訓(xùn)練、電工電氣技術(shù)實(shí)訓(xùn)、電裝實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、綜合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。
2.2 麻省理工學(xué)院工程學(xué)院電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系（ Department of Electrical Engineering and Computer Science，School of Engineering，MIT）
使命： 電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系的首要使命在于培養(yǎng)學(xué)生。發(fā)展創(chuàng)新技術(shù)、思維及實(shí)踐并培養(yǎng)能夠處理世界復(fù)雜問題的創(chuàng)新型領(lǐng)導(dǎo)。
本科生教育目標(biāo)
1.提高學(xué)生電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)必要的數(shù)學(xué)工具、基礎(chǔ)科學(xué)和基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力。
2.發(fā)展學(xué)生對(duì)電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)的專業(yè)理解以便為未來就業(yè)做好準(zhǔn)備。
3.發(fā)展學(xué)生對(duì)社會(huì)、工商業(yè)、技術(shù)以及人類生存環(huán)境的重要性的理解，以便產(chǎn)品設(shè)計(jì)的程序符合實(shí)際需要。
本科生學(xué)習(xí)結(jié)果
1.基礎(chǔ)：了解科學(xué)與工程的基礎(chǔ)， 并能夠加以應(yīng)用。
2.廣度：熟悉包括電氣工程（EE）和計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS）基本要素在內(nèi)的多種重要的技術(shù)領(lǐng)域。
3.深度：運(yùn)用電氣工程領(lǐng)域的V1- 1課程計(jì)劃、計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的V1- 3課程計(jì)劃、以及這兩個(gè)領(lǐng)域的V1- 2課程計(jì)劃的一種或多種專業(yè)方向全面的知識(shí)。
4領(lǐng)導(dǎo)能力：在EE 和CS 設(shè)計(jì)和發(fā)展所面臨的更大的挑戰(zhàn)背景下的鑒別能力。
電氣工程學(xué)士學(xué)位（ BSEE） 課程計(jì)劃的教育目標(biāo)
必修課與選修課的結(jié)合確保學(xué)生在電路、數(shù)字系統(tǒng)、電子設(shè)備、電磁以及線性系統(tǒng)等專業(yè)領(lǐng)域獲得一個(gè)寬廣的知識(shí)基礎(chǔ)。
BSEE課程計(jì)劃的目標(biāo)
BSEE 課程計(jì)劃使學(xué)生在畢業(yè)后為取得以下職業(yè)和專業(yè)成就做好準(zhǔn)備：
1.通過設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、研究、生產(chǎn)、咨詢測試、銷售以及管理等技術(shù)性作業(yè)來練習(xí)電氣工程。
2.熟練使用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)工具。
3.參與和提供由多種專業(yè)和文化背景的個(gè)體組成的團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)。
4.掌握有效的書面和口頭溝通技能以傳遞信息、表達(dá)觀點(diǎn)。
2.3 斯坦福大學(xué)工程學(xué)院電氣工程系（ Department of Electrical Engineering，School of Engineering，Stanford University）
使命
本科課程計(jì)劃的畢業(yè)生被要求掌握電氣工程的基礎(chǔ)知識(shí)和至少一門專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)。畢業(yè)生被要求具有基本的實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)和溝通能力以便為研究生階段的繼續(xù)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備， 或者為要求掌握電氣工程、科學(xué)與技術(shù)的一門基礎(chǔ)知識(shí)的初級(jí)崗位做好準(zhǔn)備。
教育目標(biāo)
1.技術(shù)知識(shí)： 提供電電氣工程原理的基礎(chǔ)知識(shí)、必要的計(jì)算支撐知識(shí)、工程基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)和科學(xué)。培養(yǎng)計(jì)劃必須至少包括一個(gè)有深度的專門領(lǐng)域， 當(dāng)前包括計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件、控制、電子、場與波、通信與信號(hào)處理。
2.實(shí)驗(yàn)室與設(shè)計(jì)技能： 培養(yǎng)進(jìn)行和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案需要的基本技能，培養(yǎng)簡述問題與描述方案的能力， 培養(yǎng)采用先進(jìn)技術(shù)知識(shí)和技巧， 規(guī)劃求解方案的過程的能力。
3.交流技能： 培養(yǎng)組織編撰報(bào)告的能力， 用英文進(jìn)行寫作和演講的能力。
4.為深造打基礎(chǔ)： 為后續(xù)研究生、或終身成功學(xué)習(xí)準(zhǔn)備足夠?qū)捝畹闹R(shí)。
5.為就業(yè)作儲(chǔ)備： 培養(yǎng)適應(yīng)很多不同職業(yè)崗位的技能和品質(zhì)， 包括經(jīng)濟(jì)頭腦、道德規(guī)范、領(lǐng)導(dǎo)能力、專業(yè)組織能力、安全意識(shí)、服務(wù)態(tài)度、協(xié)作精神等。
電氣工程本科課程改革趨勢
本科新課程主要變化： 在2- 3 年級(jí)采用一組由6 門課程組成的核心課程， 為學(xué)生在7 個(gè)EE 分支學(xué)科從事高級(jí)學(xué)習(xí)提供一個(gè)基礎(chǔ)。通過將必要的鏈條扁平化， 作為高年級(jí)學(xué)生， 學(xué)生能夠從一個(gè)更廣泛的高級(jí)課程中進(jìn)行選擇。
3 電子信息與電氣學(xué)科專業(yè)教育基本特點(diǎn)比較及分析
從以上學(xué)校介紹及分析可以看出：
總體來說，國外的電氣課程具有如下特點(diǎn)：
（1）教學(xué)體系呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢，教學(xué)內(nèi)容涵蓋面廣。
（2）在所分析的幾所美國大學(xué)里， 在同一學(xué)院， 不同學(xué)科的低年級(jí)學(xué)生在同一基礎(chǔ)平臺(tái)上接受相同的教育， 淡化專業(yè)方向， 這有利于培養(yǎng)學(xué)生寬廣的知識(shí)面并使其就業(yè)途徑更加多樣化。
（3）各校該學(xué)科專業(yè)的使命和教育計(jì)劃都強(qiáng)調(diào)厚基礎(chǔ)， 重視學(xué)生解決實(shí)際問題的能力、理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力、創(chuàng)新能力、終身學(xué)習(xí)的能力、有效溝通和交際的能力以及人文和社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高， 重視學(xué)生個(gè)性的和諧發(fā)展年， 重視專業(yè)教育與道德教育的結(jié)合。
在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上，國外大學(xué)有很多值得我們借鑒的地方。在教學(xué)內(nèi)容上，必須強(qiáng)調(diào)抽象方法的應(yīng)用，這對(duì)于學(xué)生理解分析方法和建立實(shí)際器件和電路的概念都會(huì)有幫助。我國的教學(xué)內(nèi)容遵循比較完整的經(jīng)典理論體系，近年來在更新知識(shí)體系與內(nèi)容方面做了一些工作，但是在反映新技術(shù)新方法、緊密聯(lián)系快速發(fā)展的電子技術(shù)方面仍顯得不足。
國外的教學(xué)組織和管理運(yùn)行機(jī)制與國內(nèi)最根本的區(qū)別在于：國外的教學(xué)是以學(xué)生為主導(dǎo)的，在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中，學(xué)生的主動(dòng)性、自覺性和自律性更強(qiáng)，國外高校的學(xué)分制體系和學(xué)生的高淘汰率，保證了較高標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)水平。
故我?？梢詤⒖家韵陆ㄗh進(jìn)行改進(jìn)
1.關(guān)于課程教學(xué)方法
實(shí)現(xiàn)從單一傳授知識(shí)向綜合能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)從重教輕學(xué)向以教師為主導(dǎo)以學(xué)生為主體轉(zhuǎn)變；充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為教學(xué)服務(wù)；使課程網(wǎng)站和課程教學(xué)緊密結(jié)合，加強(qiáng)好課件的使用交流。
2.關(guān)于課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
目前，各個(gè)學(xué)校都十分注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，在課程中加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。應(yīng)加強(qiáng)工程實(shí)踐內(nèi)容，增加綜合設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)。
3.關(guān)于教材建設(shè)
在廣泛吸取國外教材成功經(jīng)驗(yàn)以及總結(jié)我國教材建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建議各高校根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位和實(shí)際需要，編寫一些更具特色的教材。
由此，只要我們深入學(xué)習(xí)并結(jié)合本校實(shí)際情況，認(rèn)真分析并學(xué)習(xí)國內(nèi)外名牌高校的優(yōu)勢所在，加強(qiáng)師資建設(shè)、對(duì)課程設(shè)置進(jìn)一步優(yōu)化、提高學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)時(shí)間，就一定能夠培養(yǎng)出知識(shí)面寬、基礎(chǔ)扎實(shí)、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的大學(xué)本科畢業(yè)生。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國電子工業(yè)高等教育簡史.編委會(huì). 中國電子工業(yè)高等教育簡史[M].成都： 電子科技大學(xué)出版社.1995：3-250
[2] 韓九強(qiáng)， 鄭南寧. 國外自動(dòng)化相關(guān)學(xué)科專業(yè)教育教學(xué)的現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào). 2003.6：1-5
[3] http：///port al/s it e
[4] http：//ps u.edu/
[5] http：//web.mi t.edu/
[6] http：//cs.st anford. edu/
[7] http：//yale.edu/
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）31-0160-02
一、引言
平頂山學(xué)院的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為省級(jí)特色專業(yè)、河南省普通高等學(xué)校本科工程教育人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)專業(yè)，所屬的電氣工程學(xué)科為校級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。該專業(yè)多年來服務(wù)于平頂山地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，培養(yǎng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的電氣類專業(yè)人才。緊緊圍繞平頂山市重點(diǎn)發(fā)展裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略部署，2013年，平頂山學(xué)院下發(fā)了《關(guān)于學(xué)科專業(yè)群的建設(shè)意見》，明確提出重點(diǎn)建設(shè)電氣信息類專業(yè)群。電氣信息類專業(yè)群的發(fā)展目標(biāo)定位：建設(shè)服務(wù)于智能電力設(shè)備行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，富有地方特色的、優(yōu)勢突出的應(yīng)用型專業(yè)群；服務(wù)面向定位：立足平頂山，面向河南，對(duì)接智能電力設(shè)備行業(yè)產(chǎn)業(yè)，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。2014年，學(xué)校將電氣信息類專業(yè)群中的電氣工程及其自動(dòng)化、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程3個(gè)專業(yè)列入首批轉(zhuǎn)型試點(diǎn)，電氣工程及其自動(dòng)化負(fù)責(zé)培養(yǎng)智能電力裝備的本體及硬件設(shè)計(jì)開發(fā)所需要的應(yīng)用型人才。為此，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的電氣裝備方向面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
課程體系的開設(shè)是培養(yǎng)人才的基礎(chǔ)。目前，我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的課程設(shè)置都是根據(jù)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在邏輯來展開的，強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性，強(qiáng)調(diào)全面掌握學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)，忽視知識(shí)的實(shí)用性，整個(gè)課程體系學(xué)術(shù)性很強(qiáng)，技能性缺乏。課程設(shè)置幾屆甚至更長時(shí)間都固定不變，沒有結(jié)合當(dāng)今科技與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際，只滿足于課堂教學(xué)，給學(xué)生提供動(dòng)手的機(jī)會(huì)很少，缺乏應(yīng)有的靈活性，不能根據(jù)學(xué)生的需求采用不同的技能訓(xùn)練模式。雖然有畢業(yè)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、電工實(shí)訓(xùn)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)，但持續(xù)學(xué)習(xí)時(shí)間短，學(xué)生未能真正深入進(jìn)去，專業(yè)見習(xí)更是走馬觀花，學(xué)生純粹是看熱鬧，沒有任何實(shí)質(zhì)性學(xué)習(xí)。因此，教學(xué)效果不夠理想，對(duì)于學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力的提高幫助有限。在科學(xué)技術(shù)日新月異、知識(shí)不斷更新的時(shí)代，這種課程體系無法應(yīng)對(duì)新形勢的挑戰(zhàn)。
為滿足專業(yè)群建設(shè)的需要，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，平頂山學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)在整合現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，在實(shí)踐中開展多維調(diào)研與深度探究，積極構(gòu)建電氣裝備方向的全新的課程體系。
二、構(gòu)建電氣裝備方向課程新體系
通過到國內(nèi)知名高校和平頂山地區(qū)的電力裝備制造企業(yè)進(jìn)行調(diào)研以及對(duì)畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查，得到企業(yè)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力素質(zhì)的要求，從理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)建了電氣裝備方向的新的課程體系。
1.構(gòu)建理論課程新體系。根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位和專業(yè)應(yīng)用型人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)要求，理論教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置了通識(shí)必修課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課。（1）通識(shí)必修課。通識(shí)必修課按照素質(zhì)教育的理念，強(qiáng)調(diào)德、智、體、美相互滲透，設(shè)置的課程有：思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、中國近現(xiàn)代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會(huì)主義理論體系概論、形勢與政策、大學(xué)英語、大學(xué)體育。學(xué)生通過通識(shí)必修課的學(xué)習(xí)，獲得必要的價(jià)值分析、探究方式與能力的訓(xùn)練，形成合理的思維方式和準(zhǔn)確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達(dá)能力。（2）學(xué)科基礎(chǔ)課。學(xué)科基礎(chǔ)課課程的設(shè)置是針對(duì)電氣信息類專業(yè)群所必需的知識(shí)和基礎(chǔ)，注意培養(yǎng)學(xué)生的基本素質(zhì)，著眼于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，著眼于為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，使學(xué)生獲得較寬厚的公共基礎(chǔ)學(xué)科、專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)。設(shè)置的課程有：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、大學(xué)物理、電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)。（3）專業(yè)必修課。我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)設(shè)立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個(gè)專業(yè)方向，專業(yè)必修課是這兩個(gè)方向必修的課程，主要培養(yǎng)學(xué)生的基本專業(yè)技術(shù)和能力，使學(xué)生系統(tǒng)掌握電氣工程的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)。設(shè)置的課程有：電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電氣控制及PLC技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電力工程基礎(chǔ)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、MATLAB在電氣工程中的應(yīng)用、自動(dòng)檢測技術(shù)、專業(yè)英語。（4）專業(yè)選修課。專業(yè)選修課是針對(duì)專業(yè)方向的需要安排的課程，根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求以及課程的前后邏輯關(guān)系，按照“有用、可用、管用”的原則，根據(jù)“電氣裝備”方向的特點(diǎn)，精心設(shè)置了“電氣裝備”方向的課程：電氣CAD基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、高電壓技術(shù)、電器學(xué)、高壓電器、電氣裝備的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、智能電器、電氣新技術(shù)講座。學(xué)生必須完整修完自己專業(yè)方向的課程，其他專業(yè)方向的課程可作為個(gè)性課程選修。另外，為高年級(jí)學(xué)生開設(shè)電氣新技術(shù)講座，聘請(qǐng)企業(yè)教授級(jí)高工、知名大學(xué)教授開講座，介紹學(xué)科研究熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢，使學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。
2.構(gòu)建實(shí)踐課程新體系。據(jù)行業(yè)和企業(yè)專家的要求，結(jié)合專業(yè)群內(nèi)現(xiàn)有人才培養(yǎng)資源，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)電氣裝備方向?qū)嵭行Ｆ舐?lián)合培養(yǎng)和“3+1”人才培養(yǎng)模式。前3年在學(xué)校培養(yǎng)，注重人文，強(qiáng)化基礎(chǔ)，著重培養(yǎng)“自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)實(shí)踐、實(shí)學(xué)創(chuàng)新”的意識(shí)和能力；第4年進(jìn)入合作企業(yè)，以企業(yè)為主，開展校企聯(lián)動(dòng)的工程實(shí)踐教育，參與項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，熟悉工程項(xiàng)目的基本流程、過程管理及業(yè)務(wù)規(guī)范等方面的知識(shí)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新意識(shí)。為此，在實(shí)踐課程新體系中，設(shè)置了獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課、集中實(shí)踐課、第二課堂。（1）獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課。減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加研究性、設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，盡可能模擬電氣工作的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)中分配給學(xué)生一定的工作任務(wù)，學(xué)生得以找到寶貴的機(jī)會(huì)將所學(xué)知識(shí)提前應(yīng)用到未來的工作中，達(dá)到真正提升學(xué)生素質(zhì)和能力的目的。設(shè)置的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程有：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、電路分析實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、電器學(xué)實(shí)驗(yàn)。其中，電路分析實(shí)驗(yàn)、電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、電器學(xué)實(shí)驗(yàn)等利用項(xiàng)目來進(jìn)行教學(xué)，尋求的是以學(xué)生在課題和項(xiàng)目完成的過程中來自主形成電氣專業(yè)知識(shí)體系，綜合培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、技能和工作的態(tài)度等。（2）集中實(shí)踐課。包括校內(nèi)集中實(shí)踐和企業(yè)實(shí)踐兩部分。校內(nèi)集中實(shí)踐強(qiáng)化基于項(xiàng)目的科學(xué)研究和工程實(shí)踐訓(xùn)練，設(shè)置的環(huán)節(jié)有：軍訓(xùn)、金工實(shí)習(xí)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電氣測量實(shí)訓(xùn)、電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電力電子課程設(shè)計(jì)、電力工程課程設(shè)計(jì)、PLC課程設(shè)計(jì)。企業(yè)實(shí)踐，包括企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、企業(yè)專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等3個(gè)環(huán)節(jié)。①企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)。這主要鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)理論方法和技術(shù)手段分析并解決工程實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新的初步能力。以《電力工程基礎(chǔ)》課程為例，該課程要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行的基本知識(shí)，為達(dá)到上述要求，首先帶領(lǐng)學(xué)生到幾家不同企業(yè)進(jìn)行參觀，了解供配電系統(tǒng)的線路及設(shè)備，讓學(xué)生總結(jié)各企業(yè)供配電網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，然后回到學(xué)校學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)，在學(xué)校進(jìn)行基本知識(shí)的學(xué)習(xí)后，再到企業(yè)去參觀實(shí)習(xí)，找出存在的問題并改進(jìn)。②企業(yè)專業(yè)實(shí)習(xí)。目的是使學(xué)生了解和掌握本專業(yè)基本的生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)及本專業(yè)的科技發(fā)展水平和方向；驗(yàn)證、鞏固和豐富所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。這主要采用以下方式：參加企業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、擔(dān)任技術(shù)員助理、施工員助理、項(xiàng)目經(jīng)理助理等。在上述多個(gè)崗位中，每個(gè)學(xué)生側(cè)重1個(gè)崗位，實(shí)際工作不少于2～3個(gè)月，以保證學(xué)生對(duì)相關(guān)崗位有足夠的認(rèn)識(shí)和感受，能夠了解其中的精髓。③畢業(yè)設(shè)計(jì)。采用校內(nèi)指導(dǎo)教師作為主導(dǎo)師、企業(yè)副高級(jí)以上職稱人員作副導(dǎo)師共同指導(dǎo)的方式，主要解決企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中遇到的問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立工作的能力，使學(xué)生提前熟悉工程環(huán)境，為培養(yǎng)適合企業(yè)實(shí)際工程應(yīng)用能力的人才打下基礎(chǔ)。（3）第二課堂。學(xué)生在大二、大三時(shí)通過進(jìn)一步培訓(xùn)就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機(jī)控制競賽、PLC程序設(shè)計(jì)競賽、單片機(jī)編程競賽、MATLAB程序設(shè)計(jì)競賽、電子設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生科技創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)活動(dòng)等實(shí)踐；在暑假、寒假期間，安排一些學(xué)生到實(shí)踐教學(xué)基地和相關(guān)企業(yè)實(shí)習(xí)；鼓勵(lì)學(xué)生到我校的供配電實(shí)訓(xùn)室和高壓智能開關(guān)工程技術(shù)研究中心進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)；請(qǐng)大公司的工程師來做講座、工程培訓(xùn)，縮短畢業(yè)生進(jìn)入企業(yè)的適應(yīng)期，節(jié)省企業(yè)培訓(xùn)成本和時(shí)間。第二課堂不但能提高學(xué)生的實(shí)踐能力、表達(dá)交流能力、自主學(xué)習(xí)能力、自我管理能力等，還可培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。
三、結(jié)束語
課程體系的構(gòu)建只是專業(yè)群建設(shè)的開端，該課程體系的順利實(shí)施還要依賴實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)和“雙師型”師資隊(duì)伍的建設(shè)等一系列具體舉措。在校、院兩級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的推動(dòng)下，實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和“雙師型”師資隊(duì)伍的建設(shè)已初具成效，相信在不久的將來，我院電氣裝備方向?qū)?huì)對(duì)平頂山乃至全國的電力裝備行業(yè)輸送大量優(yōu)秀人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉伯鴻，李國寧，等.構(gòu)建鐵路特色專業(yè)課程新體系 提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2013，（4）：218-219.
