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時間：2022-06-30 02:26:01
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通過對畢業(yè)生的信息反饋及用人單位的訪談情況來看，當前高職高專電氣自動化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)的學生普遍存在很多不足，如專業(yè)基礎(chǔ)知識掌握不夠扎實、實踐操作技能不強、對本專業(yè)新技術(shù)和新技能掌握不夠、職業(yè)能力欠缺、畢業(yè)的學生需較長時間上崗培訓才能適應工作崗位等，出現(xiàn)這類問題的根源在于現(xiàn)有的電氣自動化技術(shù)專業(yè)核心課程教學與社會需求相脫節(jié)，“電力電子設(shè)備的安裝與維護”作為該專業(yè)的一門核心課程，原課程教學存在的主要問題有以下三點。
1.課程內(nèi)容選取不當
該課程教學內(nèi)容選取時沒有及時跟蹤前沿技術(shù)和實際應用情況，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用。另外，教學內(nèi)容大都為理論性很強的電力電子技術(shù)原理，而涉及的電力電子設(shè)備實際應用較少，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.課程實踐不貼近職業(yè)需要
在課程實踐教學方面，實驗室設(shè)備大部分都是封裝，主要為驗證性實驗和簡單的整流電路安裝測試。學生雖然能得到一些技能訓練，但缺乏對電力電子設(shè)備的檢修、調(diào)試、故障分析能力的學習和培養(yǎng)，因此，課程實踐的職業(yè)針對性不強，沒有與企業(yè)實際工作相結(jié)合，無法滿足學生職業(yè)能力培養(yǎng)的需要。
3.課程教學和考核沒有重視職業(yè)技能
在課程實施方面，主要采用講授法、多媒體教學法和演示法，這些常規(guī)的教學方法相對單一，主要是以教師的“教”為主，讓學生自主去實施一個任務，學生的學習興趣不高，很難掌握教師所教的知識和技能。在課程考核方面，主要是以平時實驗和期末考試成績總評，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，不能反映出學生的知識、能力、素質(zhì)的綜合水平，不利于學生職業(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”課程設(shè)計
針對上面提到的原有的課程教學問題，必須對電氣自動化技術(shù)專業(yè)核心課程進行教學改革，打破傳統(tǒng)的學科型課程體系。通過社會調(diào)查和專家認證確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標，對“電力電子設(shè)備的安裝與維護”課程進行設(shè)計，構(gòu)建“基于工作過程行動導向的教學模式，以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點，以工作任務為中心，以校企合作為途徑，以維修電工職業(yè)標準為依據(jù)，融‘教、學、做’為一體”的課程體系。[1，3]基于工作過程的課程設(shè)計思路如圖1所示。
1.課程定位及目標
首先成立課程改革小組，收集往屆畢業(yè)生的就業(yè)去向，對周邊地區(qū)企業(yè)進行電氣自動化技術(shù)專業(yè)人才工作崗位的調(diào)研，邀請行業(yè)、企業(yè)專家到學校訪談，確定電氣自動化技術(shù)專業(yè)適合的崗位群。通過分析每個崗位的職業(yè)能力和所對應的工作任務，由職業(yè)能力的復雜程度和性質(zhì)歸納出典型工作任務，依據(jù)典型工作任務來確定行動領(lǐng)域，再根據(jù)學生認知及職業(yè)成長規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為核心學習領(lǐng)域，從而構(gòu)建出一個基于工作過程系統(tǒng)化的課程體系，使校內(nèi)學習與實際工作相一致，重點培養(yǎng)學生的職業(yè)能力。課程組對照課程培養(yǎng)目標，設(shè)計一個相互獨立、相互遞進和相互包容的學習情境，組織學生完成每個學習情境相對應的工作過程，最后對課程教學進行總結(jié)評價。電氣自動化技術(shù)專業(yè)核心學習領(lǐng)域如圖2所示?！半娏﹄娮釉O(shè)備的安裝與維護”是電氣自動化技術(shù)專業(yè)的一門實踐性很強的核心課程，它的前續(xù)專業(yè)課程有“電工及電氣測量技術(shù)應用”、“電子技術(shù)應用與實踐”、“工業(yè)信號檢測與控制”等，也是進一步學習“PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與維護”、“工業(yè)控制系統(tǒng)運行與維護”和“畢業(yè)頂崗實習”等課程的基礎(chǔ)，在專業(yè)的課程教學中起到承前啟后的作用。針對電氣自動化技術(shù)專業(yè)崗位涉及的典型工作任務進行分析，制定出切合企業(yè)需求的課程培養(yǎng)目標，目的是使學生具備電力電子器件的選用，電力電子設(shè)備的安裝、調(diào)試和維護等能力，同時培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新意識，樹立愛崗敬業(yè)、團結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞的職業(yè)精神。
2.學習情境設(shè)計
依據(jù)行業(yè)、企業(yè)對電氣自動化技術(shù)專業(yè)人才的能力要求和本課程的培養(yǎng)目標，結(jié)合課程自身特點及現(xiàn)有的教學資源，課程組教師與行業(yè)企業(yè)實踐專家共同設(shè)計以電力電子設(shè)備為載體，以專業(yè)能力為主線，具有實用性、可操作性的學習情境。[4]電力電子設(shè)備主要學習的內(nèi)容包括器件、主電路和控制電路，根據(jù)學生的職業(yè)成長規(guī)律，對電力電子元器件的識別、電路圖的分析到設(shè)備的安裝與維護等典型工作任務進行重構(gòu)，設(shè)計五個“教、學、做”為一體的學習情境，每個學習情境包含若干個工作任務，以任務導向來引導學生從簡單到復雜，從單一到綜合來完成學習與工作過程。學習情境設(shè)計如圖3所示。
3.課程組織實施
基于工作過程的課程教學主要關(guān)注學生在行動過程中的學習體驗和創(chuàng)造性表現(xiàn)，著重培養(yǎng)學生將知識轉(zhuǎn)化為應用的能力和解決問題的能力，強調(diào)對學習過程的思考、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)計的五個學習情境開展教學活動。在教學過程中，根據(jù)學生的總體情況、學習情境內(nèi)容及教師的教學特點，在校內(nèi)外實訓基地進行組織實施。先由教師對學習情境的工作任務進行分解并作必要的示范性指導，然后讓學生分組圍繞各自的工作任務進行討論、協(xié)作、實踐和總結(jié)，最后以共同完成學習情境的情況來評價學生是否達到教學目的。教學方法是從示范教學到項目教學，教學特點是從封閉型到開放型，再到開放創(chuàng)新型，使學生的主體性逐步增強，教師的指導逐步減少。最后完成學生從教師指導下學習變?yōu)橐龑聦W習直到自主創(chuàng)新完成項目的過程，逐步提高學生的自學和實踐動手能力。在任務實施過程中以學生為主體，教師為主導，圍繞如何完成工作任務而展開，將知識點嵌入工作任務中，突出知識的應用性，引導學生自主學習與思考。[5]每個學習情境基本按照“任務布置—任務分析—知識學習—任務實施—任務檢查—總結(jié)評價”六步教學步驟完成。教師從知識傳授者的角色轉(zhuǎn)為工作過程的組織者、咨詢者、指導者和評估者，教學過程中引導學生，培養(yǎng)學生操作技能和獨立思考的能力，逐步提升其職業(yè)技術(shù)水平。學習情境的實施過程如圖4所示。
三、課程教學實施保障條件
為了更好地培養(yǎng)學生的職業(yè)能力和素質(zhì)，課程教學必須具備一些必要的保障條件，主要由教學團隊、實訓基地、學習資源和監(jiān)控體系等構(gòu)成，使課程教學得以順利實施。首先，教學團隊必須由具備較強的實踐操作能力、教學設(shè)計能力及教學實施能力的雙師型專任教師和經(jīng)驗豐富的技術(shù)型兼職教師組成；其次，要有“教、學、做”為一體的校內(nèi)實訓基地以及與課程教學內(nèi)容相關(guān)的校外實踐基地；同時，為了保證學生獲得更多的學習資源，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資料和構(gòu)建電力電子技術(shù)學習網(wǎng)站；最后，為了保證課程實施效果，必須建立一個質(zhì)量監(jiān)控體系。
四、課程設(shè)計的特點
1.重構(gòu)知識體系，選擇符合職業(yè)要求的學習內(nèi)容，滿足就業(yè)需要
先將電力電子設(shè)備學習知識細分為電力電子器件、主電路和控制電路，并對這些學習知識進行組織和重構(gòu)，以不同電力電子設(shè)備為載體，把知識融入到真實的工作任務中，設(shè)計符合學生職業(yè)能力發(fā)展的學習情境。由真實的工作任務引導學生學習知識和技能，將課程“核心知識和能力”滲透到整個教學過程中，以便盡可能地滿足就業(yè)需要。
2.校企合作，使課程實踐貼近職業(yè)需要，提升學生的職業(yè)技能
基于工作過程的課程教學必須密切校企之間的合作，由企業(yè)提供一些學習情境的平臺，讓學生參與實際生產(chǎn)的課程實踐，通過“教”與“做”的過程，學會電力電子設(shè)備的安裝與維護，同時，課程實踐也是體驗和積累工作經(jīng)驗的過程，有利于提升學生的職業(yè)技能。
3.教學方法多樣化，資源豐富，增強教學效果
作者簡介：劉晉（1974-），男，河北涿州人，華北電力大學電氣與電子工程學院，講師；牛印鎖（1973-），男，河北定州人，華北電力大學電氣與電子工程學院，高級工程師。（北京100026）
基金項目：本文系華北電力大學2010年教改項目的研究成果。
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）06-0064-02
隨著電力電子器件制造技術(shù)和微機技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)在電氣工程的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應用，電力電子技術(shù)在各個領(lǐng)域的應用帶來了相應領(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、風力發(fā)電等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域、電動汽車應用和節(jié)能等領(lǐng)域也得到廣泛的應用。電力電子技術(shù)的廣泛應用對電力電子技術(shù)教學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在“電力電子技術(shù)”的課程設(shè)置、教學內(nèi)容、教學重點、教學手段、實驗內(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。
本文對國內(nèi)外幾所大學“電力電子技術(shù)”本科教學方面的情況進行了初步的對比，對其教學安排、教學內(nèi)容與手段和實驗情況進行了對比總結(jié)，希望這些對比和總結(jié)能夠幫助從事電力電子方面教學的教師開拓教學思路、豐富教學手段、提高教學效果，為該課程的教學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、西安交通大學、浙江大學、南京航空航天大學和華北電力大學進行了比較分析；國外大學選取了美國麻省理工學院和英國曼徹斯特大學進行了比較分析。
一、課程設(shè)置比較
清華大學電機工程與應用電子系、信息科學技術(shù)學院自動化系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，機械工程學院汽車工程系開設(shè)了“汽車電力電子學”。后續(xù)相關(guān)課程有“直流輸電技術(shù)”、“電力傳動與控制”、“電力拖動與運動控制”。
西安交通大學電氣工程學院、電子與信息工程學院自動化科學與技術(shù)系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共56學時，包括8學時的4個實驗項目。
浙江大學電子信息工程、電氣工程及其自動化和自動化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共56學時，包括16學時的實驗項目，實驗學時數(shù)相對較多。
南京航空航天大學電氣工程及其自動化和自動化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共72學時，包括16學時的實驗項目，總學時數(shù)和實驗學時數(shù)相對較多。
華北電力大學電氣與電子工程學院電氣工程及其自動化專業(yè)、信息工程專業(yè)，控制與計算機工程學院自動化專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共48學時，包括8學時的4個實驗項目。后續(xù)相關(guān)課程有“電力電子技術(shù)應用”（專業(yè)選修）、“HVDC與FACTS技術(shù)”、“電力電子課程設(shè)計”和“電力電子綜合實驗”。
國內(nèi)幾所高校課程開設(shè)情況見表1。
美國麻省理工學院EECS（電氣工程與計算機科學）系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”（Power Electronics）課程。
英國曼徹斯特大學EE&E（電氣與電子工程）學院為電氣與電子工程專業(yè)、機械電子工程專業(yè)2年級開設(shè)了“電機、拖動與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronics）課程，上述兩個專業(yè)在3年級開設(shè)了“調(diào)速”（Variable Speed Driver）和“電力電子”（Power Electronics）課程。
英國諾丁漢大學EE&E（電氣與電子工程）系為電氣與電子工程專業(yè)2年級開設(shè)Power Supply Electronics；為電氣工程與可再生能源系統(tǒng)專業(yè)2年級開設(shè)Power Supply Electronics，3年級開設(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)特色的學校在其后續(xù)課程設(shè)置上差別較大，該專業(yè)學生未來就業(yè)的方向和領(lǐng)域?qū)罄m(xù)課程的設(shè)置影響很大，這也是各個學校在電力電子技術(shù)教學上最具專業(yè)特色的地方。
二、教學內(nèi)容比較
國內(nèi)高校在“電力電子技術(shù)”課程教學內(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)和電力電子應用介紹等內(nèi)容。南京航空航天大學還增加了功率變換器中的磁性元件設(shè)計方面的教學內(nèi)容。
麻省理工學院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，控制，三相系統(tǒng)介紹，多相整流器，開關(guān)電源，諧振變換器，實際的電力電子系統(tǒng)設(shè)計中的相關(guān)問題和課程設(shè)計等內(nèi)容。
英國曼徹斯特大學EE&E學院的“電機、拖動與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronic）課程內(nèi)容主要有：交流感應電機、交流同步電機、變壓器、相控整流電路及其應用。“調(diào)速”（Variable Speed Driver）的主要內(nèi)容有：感應電機特性，變頻調(diào)速原理等。
通過對比可以看出，國內(nèi)外大學在“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容上差別比較大，側(cè)重點也各不相同。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，對各種交、直流電能變換電路的結(jié)構(gòu)和工作原理進行定性和定量的分析，并涉及一些相關(guān)的應用技術(shù)。國外教材則更注重最基本原理介紹和電力電子實際應用電路系統(tǒng)的設(shè)計和計算分析。
三、教學方法與手段比較
在教學手段上，國內(nèi)外大學大體相近，大都采用多媒體、動畫技術(shù)與黑板相結(jié)合的教學手段。另外，國外大學采用手寫、打印膠片投影授課也較為普遍，在課前把授課講義發(fā)放給學生。
國內(nèi)高校教學主要以課堂講授為主，由于學生人數(shù)比國外學生多，課堂的互動性以及課堂討論比國外高校要少，且效果不好。另外，國內(nèi)學生課外查閱文獻資料和閱讀材料的環(huán)節(jié)常常被忽略，這點與國外高校差別較大。
在輔助教學方面，國內(nèi)外大學形式上差別不大，主要通過習題課、答疑、平時測驗和復習課等方式幫助學生進行課下的自學和考試前的復習。
四、實驗環(huán)節(jié)比較
在基礎(chǔ)實驗內(nèi)容上，國內(nèi)高?；旧弦噪娏﹄娮悠骷匦?、相控整流電路實驗、直流斬波電路實驗、交流電力控制電路實驗、負載換相式逆變電路實驗、交―直―交變頻電路實驗、SPWM逆變實驗等作為基礎(chǔ)實驗。由于各個學校的實驗條件和專業(yè)特色不同，開放性和設(shè)計性實驗的內(nèi)容和開展情況差別較大。
曼徹斯特大學EE&E學院電力電子課程實驗內(nèi)容較少，實驗室條件（如實驗室面積，實驗臺套數(shù)等）不如國內(nèi)許多高校，但其學生對撰寫的實驗報告非常認真，國外學生正是通過認真撰寫實驗報告加深了對于實驗原理和內(nèi)容的理解。
在后續(xù)課程實驗中，各學校側(cè)重點各不相同。如華北電力大學在后續(xù)課程中開設(shè)開發(fā)了閉環(huán)直流電機脈寬調(diào)速實驗、靜止無功補償（SVC）實驗、高壓直流輸電（HVDC）實驗等針對電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應用的專業(yè)實驗內(nèi)容，具有鮮明的電力系統(tǒng)專業(yè)特色。
國內(nèi)多數(shù)高校都存在學生人數(shù)多而實驗室設(shè)備套數(shù)少，實驗重復次數(shù)多和實驗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)實驗平臺和虛擬實驗室的研究和建設(shè)可以為該問題的解決提供一定的思路。
五、啟發(fā)與體會
通過對國內(nèi)外幾所大學在電力電子技術(shù)本科教學方面的對比，有很多值得我們學習和借鑒的思路和方法，在“電力電子技術(shù)”教學改革中，筆者認為應注意以下幾點：
（1）建立系統(tǒng)教學的觀念。在課程體系的設(shè)置、教材編寫、課程內(nèi)容組織和實驗項目安排的過程中，從電力電子系統(tǒng)的角度出發(fā)，結(jié)合本學校開課專業(yè)未來的應用領(lǐng)域，將相關(guān)的知識與未來實際應用有機融合起來，使學生深入了解電力電子技術(shù)在未來工作中的應用，從而提高學生的學習興趣，使學生學習做到有的放矢。
（2）注重電力電子基礎(chǔ)實驗和設(shè)計性實驗相結(jié)合，培養(yǎng)學生的電路系統(tǒng)設(shè)計思想和能力，根據(jù)本校專業(yè)發(fā)展和應用的實際需要開發(fā)相應的專業(yè)應用實驗項目。
（3）注重課堂教學、仿真驗證、實驗驗證和電路設(shè)計有機的結(jié)合。豐富教學手段，通過仿真與實驗的對比分析，使理論和實踐相結(jié)合，提高教學效果。
（4）建立電力電子教學資源平臺，為國內(nèi)各個高校相關(guān)專業(yè)的教師和學生提供一個互相學習、交流和資源共享的網(wǎng)絡(luò)平臺，從而不斷提高“電力電子技術(shù)”及其相關(guān)課程的教學水平，為廣大的師生營造良好的學習和學術(shù)研討氛圍。
六、總結(jié)
本文對國內(nèi)外幾所大學“電力電子技術(shù)”本科課程設(shè)置、教學內(nèi)容、教學方法與手段、實驗環(huán)節(jié)等進行了比較和分析，對“電力電子技術(shù)”教學提出了一些建議，希望為該課程的教學和教學改革提供一定啟發(fā)和有益的參考。
參考文獻：
1 引言
《電力電子技術(shù)》課程是高等工科院校自動化類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，又是本專業(yè)核心課程，其主要任務是使學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)計計算和技術(shù)指標等內(nèi)容，為學生學習后續(xù)課程及今后從事自動控制方面的工作打下基礎(chǔ)。
應用型本科作為高等教育的一個層次，必然有其自身的培養(yǎng)目標和教學特點。人才培養(yǎng)的目標定位不同，教學思路、教學方法以及對專業(yè)的知識的要求就會有差異。專業(yè)教學的目的就是要求學生通過在校學習相關(guān)的專業(yè)知識和應用技術(shù)，成為應用型專業(yè)人才。為了實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標，積極開展教學改革，探索一種既符合《電力電子技術(shù)》課程特點，又適合應用型人才培養(yǎng)要求的教學規(guī)律和教學方法，對提高教學質(zhì)量、全面推進綜合素質(zhì)教學，培養(yǎng)合格的應用型人才都有積極意義。
2 課程特點
電力電子技術(shù)是電力、電子及控制技術(shù)領(lǐng)域間的交叉學科。課程有以下幾個特點：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，教學內(nèi)容將進一步擴展；二是課程綜合性強。它是《高等數(shù)學》、《電路原理》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《電機拖動基礎(chǔ)》、《計算機控制技術(shù)》等課程知識的綜合應用，要求學生較好掌握前授課程的知識，在學習本課程基礎(chǔ)上，既能作定量的應用計算，又會作定性的波形分析；三是課程實踐性強。學生在掌握原理、熟悉計算的基礎(chǔ)上，還應具有較強實際動手能力，能完成電力電子裝置組裝、集成、調(diào)試、運行、檢測及診斷等實際操作。
近年來，結(jié)合課程特點，有步驟地對課程的教學方法作了改革，著重對課堂理論教學、課程設(shè)計與實驗教學等環(huán)節(jié)進行了綜合分析與研究，努力探索一種較為科學的教學方法，現(xiàn)作簡要介紹。
3 課程教學改革與探討
3.1 理論教學堅持貫徹“知行合一”原則
根據(jù)應用型人才培養(yǎng)目標，課堂理論教學采用精講多練，深入淺出的教學方法。為了使學生剛接觸本課程時，就有一個較深的認識，授課時通過圖1簡述課程所涉及的知識結(jié)構(gòu)，即整流、逆變、斬波、調(diào)壓、變頻等變換方式，結(jié)合實例分析電力電子技術(shù)在各領(lǐng)域中的應用，讓學生對課程涉及知識有了基本認識，同時激發(fā)他們學習的興趣。
圖1. 電力電子技術(shù)框圖
在課程的理論教學改革中，著重抓兩個重點：
（1）將知識課堂轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰φn堂。理論教學的質(zhì)量主要取決于課堂講授的效果，而精選教學內(nèi)容又是提高講授效果的前提。因此，通過教學實踐的總結(jié)，確定將“整流”、“逆變”和“器件與觸發(fā)電路”列為重點內(nèi)容，其他則有所涉及。在“整流”、“逆變”部分內(nèi)容學懂理解后，學生再學習其他變換電路也就比較容易了。
為了便于學生系統(tǒng)掌握課程內(nèi)容，將教材內(nèi)容分為五個知識板塊，即元件與保護、整流電路、逆變電路、觸發(fā)電路和其他變換電路等，而且對五個知識板塊的內(nèi)容提出不同的要求，便利學生消化課程內(nèi)容，有系統(tǒng)有重點進行學習，整個教學過程中始終突出知識的應用和能力的培養(yǎng)，堅持貫徹“知行合一”原則。
（2）確定科學的講授體系，綜合應用各種教學方法，全面提升教學效果。根據(jù)應用型本科規(guī)劃教材特點及近年來教學實踐體會，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，這樣一個講授體系，能將各章內(nèi)容合理銜接，又使重點難點內(nèi)容相對分散。授課中，結(jié)合概念，對重點內(nèi)容集中時間進行深入透徹分析，使學生形成深刻印象；結(jié)合實例，對難點內(nèi)容進行分析對比，幫助學生加深理解，實際效果比較理想。
3.2 結(jié)合工程實際組織課程設(shè)計
應用型本科培養(yǎng)的是應用型人才，為了鞏固課程理論知識，同時注重培養(yǎng)學生應用能力，不僅在課堂授課時要結(jié)合工程實際內(nèi)容，而且還要有目的地組織學生進行課程設(shè)計，進行工程應用實踐。
如何選擇設(shè)計課題和內(nèi)容是搞好課程設(shè)計的關(guān)鍵，所以在提出設(shè)計方案前，指導教師應先行一步，在大量收集文獻資料的基礎(chǔ)上，做方案比較，進行完整的計算及實驗調(diào)試，再確定設(shè)計內(nèi)容，設(shè)計步驟及實驗調(diào)試要求，編制完整的設(shè)計任務書，然后再去指導學生進行課程設(shè)計。
課程設(shè)計的目的很明確，有三點：一是結(jié)合教材有關(guān)“整流電路”、“元件選擇與保護”、“觸發(fā)電路”內(nèi)容講授，要求學生利用所學知識，立竿見影地用于工程實際設(shè)計中去，讓學生對設(shè)計產(chǎn)生較大興趣；二是把設(shè)計與工程實際緊密聯(lián)系起來，要求學生根據(jù)設(shè)計任務要求，獨立完成電路設(shè)計、線路形式選擇及主要參數(shù)計算，保護電路設(shè)計及元件參數(shù)選擇，確定移相范圍及觸發(fā)電路等，以提高學生理論聯(lián)系實際的能力；三是通過設(shè)計加強應用能力訓練，要求學生應用所學的計算機CAD繪圖技術(shù)完成電路圖的繪制，應用綜合實驗教學平臺進行實驗調(diào)試等，有目的地加強學生的實際操作能力的培養(yǎng)。
這樣的要求既有一定的難度，也有相當廣度，但確實可行。學生通過這個環(huán)節(jié)的實踐，增強了獨立思考能力，開闊了視野。不少學生運用所學知識完成單元電路設(shè)計；也有學生利用所學知識對觸發(fā)電路進行了改進設(shè)計；還有學生對保護電路提出了不同見解?？傊?，學生間相互探討，相互啟發(fā)，活躍了學習氣氛，提高了應用能力，為從事專業(yè)工作打下了基礎(chǔ)。
3.3 依托實驗教學平臺加強實驗教學注重能力培養(yǎng)
應用型工科培養(yǎng)的人才除了具有一定的理論知識，還應具備專業(yè)技術(shù)的應用能力。這種能力的形式，不能簡單依靠知識注入來獲得，必須經(jīng)過長期的培養(yǎng)、系統(tǒng)的訓練，不斷的積累，而逐步形成的。在這種能力形成過程中，實驗教學具有獨特作用。在實驗教學環(huán)節(jié)中具體完成以下幾項工作：
（1）科學系統(tǒng)地編制實驗指導書，精心選擇實驗項目，使每個實驗都能起到“工程訓練”的目的。
（2）強調(diào)人人動手、獨立完成實驗。對實驗確實存在困難的學生，指導教師要耐心啟發(fā)學生，幫助分析實驗要領(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，就能推斷裝置的運行狀況。又例如，在三相全控橋式電路中，測試輸出波形時，發(fā)現(xiàn)波幅不一致，缺波頭等現(xiàn)象時，也能分析出裝置出現(xiàn)的問題等。因此，要求學生重視參數(shù)定量分析和波形定性分析，就是要讓學生通過實際操作，來提高分析問題、解決問題的能力。
總之，通過課程實驗教學，將封閉的教學轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放的教學，確實起到既鞏固基礎(chǔ)理論知識，又能使學生獲得比較系統(tǒng)的實際操作訓練，對提高課程教學效果有較大推動作用。
4 結(jié)束語
課程教學改革必須從學生的培養(yǎng)目標出發(fā)，把課堂上的理論講授、設(shè)計室里的分析計算以及實驗室中的實際操作等多個教學環(huán)節(jié)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)各教學環(huán)節(jié)的銜接、交差和融合，充分發(fā)揮綜合教學優(yōu)勢，達到在有限時間內(nèi)獲取最佳教學效果。通過《電力電子技術(shù)》課程教學的改革與探索，深深感到要使課程教學滿足培養(yǎng)目標，需要不斷地科學探索、不斷地認真總結(jié)，以適應現(xiàn)代教學的要求。
參考文獻
電力電子課程是一門非主流課程，它是在控制科學、電力科學和電子科學這三門課程的基礎(chǔ)上建立起來的。電力電子課程也是一門強電和弱點結(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到變換電能的目的。本文所倡導的一體化教學模式采用的是實踐―理論―實踐的教學過程，使教師的教和學生的學同時進行。
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，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，它的教學模式已經(jīng)不再適應技術(shù)發(fā)展的需要。與此同時，傳統(tǒng)的電力電子課程以教學為主，以實踐為輔，課堂上的教學和實踐中的工程已經(jīng)脫節(jié)，并且，它將兩者隔離開來，內(nèi)容容易重復。在教授過程中，學生的理論基礎(chǔ)比較薄弱，學習態(tài)度不夠認真，課時又被縮減，無論是老師還是學生，都面臨著極大的困難。因此，如何合理利用有限的課堂時間，盡快提高學生的學習熱情將是本門課程進行改革的重中之重。高職院校的教育目標是培養(yǎng)技能型和應用型人才，這與改革的目的遙相呼應。
2 一體化教學的課程內(nèi)容
2.1 課程內(nèi)容的設(shè)計理念
一體化教學在課程內(nèi)容的設(shè)計過程中，應當遵循學校和企業(yè)相結(jié)合，以崗位為導向，滿足專業(yè)的標準，符合職業(yè)的資格這樣一套設(shè)計理念。學校和企業(yè)相結(jié)合是高職教育的平臺，高職院校應當在這一平臺上規(guī)劃課程設(shè)計。以崗位為導向要求對企業(yè)進行調(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)計課程內(nèi)容。滿足專業(yè)的標準是根據(jù)人才培養(yǎng)方案的知識體系和能力水平進行課程內(nèi)容的設(shè)計。符合職業(yè)的資格是使課程內(nèi)容的設(shè)計與中級和高級維修工的職業(yè)技能鑒定標準相匹配。
2.2 課程內(nèi)容的設(shè)計特征
一體化教學要求一套獨特的設(shè)計思路，即在教學內(nèi)容上，將理論和實踐結(jié)合起來，在教學過程中，使教師的教和學生的學同時進行，在教學方法上，以任務為導向，以行動為驅(qū)使。課程設(shè)計以使學生掌握裝配、試驗和維修電路的技能為目的，以使學生獲取中級和高級維修工的職業(yè)資格證書為宗旨，以提高學生的職業(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)實性和專業(yè)性。
在教學過程中，應當根據(jù)學習環(huán)境的差異和學習內(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驗基地分開進行，校內(nèi)和校外場所的共享，可以充分提高學生的技能，體現(xiàn)教學的包容性。在課程學習的整個過程中，無論是哪一個環(huán)節(jié)，都采用一體化教學模式，圍繞著崗位和職責進行，體現(xiàn)教學的現(xiàn)實性。本課程的任務是，在教學中引進專業(yè)要求，與工廠的真實電路相結(jié)合，把專業(yè)考核作為課程考核的標準之一，體現(xiàn)教學的專業(yè)性。
3 一體化教學的教學模式
一體化教學在教學模式的設(shè)計過程中，應當以行動為導向，以學生為中心，使學生校內(nèi)的學習任務與校外的工作任務相一致，采用有針對性的工學并舉的方式，進行教學設(shè)施和實踐基地一體化的情景模擬，提高學生的團隊協(xié)作能力和專業(yè)技術(shù)能力。眾所周知，在學習過程中，學生從初學者到有一定技術(shù)者，再到技術(shù)的熟練運用者，技術(shù)越來越高，教師的地位越來越弱，要求強調(diào)學生的中心地位。課程的教學內(nèi)容、學生的知識體系要與崗位的職責相符，所謂的崗位包括產(chǎn)品的生產(chǎn)崗和設(shè)備的維護崗。根據(jù)工作任務的要求，選擇恰當?shù)慕虒W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驗基地。教師的講授、指引，學生的理解、推論，學生踏踏實實的做事，獲得技能和經(jīng)驗，對學生的知識進行測試，這四個教學環(huán)節(jié)要相互銜接。
4 一體化教學的應用
4.1 項目教學的方法
項目教學的方法由信息的收集，計劃的制定，進行決策，進行實施，進行檢查，進行評價這六個步驟構(gòu)成。這些步驟將整個教學過程分解為一個個項目，設(shè)計出一個個教學方案。小組成員討論彼此的項目，協(xié)作訓練，并以完成任務的情況來對教學效果進行評價。
4.2 角色教學的方法
在一個小組中設(shè)置決策層、操作層、評估層，通過角色的扮演，提高學生學習的積極性，增強學生學習的趣味性，使他們能夠團結(jié)協(xié)作，增強社交能力。在角色扮演的過程中，學生對問題的理解也更加全面。
4.3 案例教學的方法
在教學過程中，將現(xiàn)實生活中的事件作為案例，讓同學整理、思考、研究，以此來提高學生分析并解決問題的能力。這一教學方法的思路是教師給出案例，學生進行分析，緊接著提供方案，教師和學生再對各個方案進行總結(jié)，評選出最優(yōu)方案。
4.4 引導教學的方法
引導教學的方法是教師給學生一些書面材料、視頻資料和使用說明書等等，使之成為學生學習的引導，以此來調(diào)動并配合學生的自主學習。
4.5 風暴教學的方法
風暴教學的方法是為學生提供一個寬闊的舞臺，讓學生拓展思維，集體討論，相互啟示，產(chǎn)生創(chuàng)造性觀念的連鎖式反應，產(chǎn)生越來越多的想法，并在學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方式改革是一項系統(tǒng)而復雜的工程。這種教學方式可以將學習與實踐結(jié)合起來，提高學生的學習熱情，改善教育的教學效果。在改革中，學校和企業(yè)合作的深度與廣度還有待加強，教學內(nèi)容還僅僅是一種寬泛的、基礎(chǔ)的東西，缺少針對性和典范性。今后，應當提高學校的重視程度，加強教師的奉獻精神，培養(yǎng)出一批即擁有專業(yè)知識，又能將知識應用于實踐的高技能人才。
【參考文獻】
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：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、電子學和控制理論三個學科交叉而成的?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》是電力類及自動化類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論和實踐結(jié)合比較緊密的課程。在過去的教學中，學生普遍反映這門課比較難學，而且學完之后記憶不深刻，不知有什么用。為了改變這種狀態(tài)，使學生真正學到知識，并學以致用，勢必要求我們改變傳統(tǒng)的教學模式，對《電力電子技術(shù)》課程的教學內(nèi)容、教學方法和教學環(huán)節(jié)等方面進行全面的改革。因為教師承擔后續(xù)課程如《交直流調(diào)速系統(tǒng)的運行與維護》的教學，加之學校在教學設(shè)備給予充分的支持和投入，建立了專門的電力電子實驗室，為我們的教學改革從知識體系上和實踐環(huán)節(jié)上都創(chuàng)造了便利的條件。教師在教學上進行的一些有益的嘗試和探索，有助于培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。
2教學內(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)，該課程的教學內(nèi)容也在不斷增加和充實。為了適應和促進電力電子技術(shù)的發(fā)展，在授課時，應根據(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，對教學內(nèi)容進行認真篩選和組織。加強電力電子器件、基本電力電子電路的分析方法以及實用電路等的學習，同時還應適當補充一些反映本專業(yè)最新發(fā)展方向的內(nèi)容，替代教材中陳舊、過時的內(nèi)容，注重教學內(nèi)容的推陳出新。例如，以往介紹器件時只介紹晶閘管，而隨著電力電子器件的不斷發(fā)展，應增加全控型器件和新型器件的介紹，從而拓寬學生的視野，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。如何對該課程進行合理的改革，以適應社會的需要，是我們教師的一項重要工作。
以就業(yè)為導向，以國家高職示范重點專業(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)的反復調(diào)研與交流，確定《電力電子技術(shù)》采用項目教學法，包括三個教學項目。如項目一主要講授本課程的基礎(chǔ)知識，具有兩個教學任務，任務一主要講器件的結(jié)構(gòu)及原理，而任務二是器件的特性及使用；項目二是本課程的核心部分，以四個任務為主體，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；項目三是對課程的深化應用，是學以致用教學理念的體現(xiàn)，其中任務一既詳細講解了觸發(fā)電路的結(jié)構(gòu)和工作原理，又將觸發(fā)電路應用于前面所講的電路中去，使整個知識構(gòu)成一個整體。而任務二則是將所有的理論知識充分融入到實際的電力電子裝置中去，將課本知識實用化、具體化。教學的學時分配為理論教學58學時，實踐教學14學時，總課時72學時。
通過對電力電子器件結(jié)構(gòu)及工作原理的講解，使學生能夠正確運用電力電子器件，并結(jié)合實際電路的應用，在分析電路工作原理及各部分電壓及電流波形的同時，更深入的理解器件的特性，最終，對一般的電力電子設(shè)備，具備一定的分析、使用和設(shè)計能力。
3教學方法及手段的應用
把握高職教育的教學特點與規(guī)律，適時的調(diào)整教學內(nèi)容與方法。在教學過程中，時刻以學生為主體，以項目為框架，本著由淺入深、先易后難的原則，使學生逐步掌握和理解所學-
學生是學習的主體，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、重點突出。因此，為了提高教學效率及效果，教學不能只停留在常規(guī)的板書授課上，應根據(jù)所授內(nèi)容的自身特點，適時的將實驗演示法、引導教學法、類比教學法、項目教學法等引入到課堂教學中來，可大大提高我們的教學質(zhì)量和教學水平。
好的方法也要配合好的手段，在教學手段的運用中一定要結(jié)合實際的教學環(huán)境、教學條件等，以期以最高的效率取得最好的效果。例如可采用PPT課件、多媒體動畫、小型試驗實訓裝置等，將生動的課程呈現(xiàn)給學生。
4教學環(huán)節(jié)的設(shè)計與實施
教學環(huán)節(jié)包括對本課程教材的處理及分析研究出本課程的教學重點和教學難點。《電力電子技術(shù)》課程的特點是任務內(nèi)容相對獨立，任務間的相關(guān)性較小，但要求我們在教學中要有一條主線貫穿于課程的始終，即器件的運用以及對電路工作原理和波形的剖析。明確教學中的重點和難點：（1）電力電子器件這一項目中的內(nèi)容較為松散，器件種類多，而結(jié)構(gòu)、符號、工作原理等又各不相同，關(guān)聯(lián)性差，因此器件的符號、結(jié)構(gòu)和工作特性等不易記憶，容易混淆；（2）某些復雜的電路，由于涉及元件多，工作過程復雜，學生不容易掌握，如三相橋式整流電路，每個周期中有六種導通狀態(tài)，每種狀態(tài)下又都有各自的導通回路，學生掌握起來比較困難；（3）同一種電路接不同的負載，如電阻性負載與電感性負載，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)動整流電路時，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)速做準備的變頻調(diào)速過程及原理等等，只要清晰的把握教學環(huán)節(jié)，則可以采用靈活多樣的教學方法，既可以增強自身的教學水平，又能夠提高課堂的教學效果，還可以培養(yǎng)學生的自學能力，發(fā)揮其學習的主動性和積極性。
對教學環(huán)節(jié)的精準把握及教學手段的有效配合，可以實現(xiàn)學生的知識、能力、素質(zhì)方面的培養(yǎng)，達到我們的預期目標。
知識培養(yǎng)方面可以使學生能夠掌握以下四項內(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行分析及計算、對觸發(fā)電路的工作原理有基本的認識，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用的成品電路裝置。能力方面，要逐步培養(yǎng)學生的五種基本能力：對于電力電子器件要具備基本的識別和應用能力；對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)扎實的計算和選型能力；在平時的實驗、實訓中培養(yǎng)熟練的操作和診斷能力；最終通過課程的學習真正實現(xiàn)拓展和再學習能力。對于職業(yè)院校的學生，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)在學習中，教師要讓學生養(yǎng)成嚴謹、認真的工作態(tài)度和科學的思維習慣，具備扎實的理論基礎(chǔ)；素質(zhì)體現(xiàn)在實踐中，讓學生培養(yǎng)良好的職業(yè)習慣和安全責任意識，逐步提高自己的操作技能。不斷激發(fā)學生的學習興趣、掌握科學的學習方法，還要調(diào)動學生的創(chuàng)新積極性、激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能。尤其在教學過程中，有些內(nèi)容學生可以先行自學或查閱資料，再組織學生討論，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)學生的獨立思考能力。
5總結(jié)
以上內(nèi)容是在為了培養(yǎng)“實際應用型人才”，加強科學素質(zhì)教育過程中開展的課堂教學的改革性探索。相信《電力電子技術(shù)》課程的教學改革將會日趨完善，會更加適應目前高職教育教學的發(fā)展，會更加符合時展的需要，更好地為培養(yǎng)有較高科學知識、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。
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凡是需要電源，或者需要運動并對運動進行控制的場合，都離不開電力電子技術(shù)?？梢哉f，現(xiàn)在已經(jīng)很難找到一個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。電力電子作為一項新興的交叉學科要怎樣與各相關(guān)專業(yè)的教學體系融合是一個仍需進一步探索的問題。目前，對于該課程，學生大都是通過課堂上教師的講述來進行學習，因而教學的效果很大程度上決定了學生對于該門課程的掌握水平。要是教學質(zhì)量或者教學方式跟不上時代的要求，就會嚴重影響學生的就業(yè)以及就業(yè)后的發(fā)展。因而，我們有必要在教學過程中主動發(fā)現(xiàn)問題并盡力改進。
一、電力電子技術(shù)教學中存在的問題
1.課程教學內(nèi)容針對性不強
當前高校電力電子技術(shù)的教學，基本不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對人才教育的要求。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)編排的有針對性的教材，通常的教材都是大而全，這給不同專業(yè)教學內(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于電力電子技術(shù)在各專業(yè)的應用掌握不夠全面，很難根據(jù)專業(yè)要求以及企業(yè)需求安排適合的教學內(nèi)容，大多教師按照教材的編排從頭講到尾，學生不堪重負，苦不堪言，從而大大影響了學習效果。
2.教學課時緊，教學內(nèi)容多
大部分高校電力電子技術(shù)課程安排的學時不高于48個（含實驗），且有逐漸壓縮之勢。以筆者所在學校為例，自動化專業(yè)卓越班課時設(shè)置為48個（含實驗12個），汽車工業(yè)專業(yè)產(chǎn)業(yè)班課時設(shè)置36個（含實驗6個）。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內(nèi)容。在不充裕課時內(nèi)怎樣兼顧教學的進度和教學的質(zhì)量，這是大多數(shù)任課教師都在努力摸索的問題。
3.學生自主學習積極性不高
電力電子技術(shù)課程涉及的理論知識枯燥而又繁雜，讓很多學生對其心有余悸從而興趣乏乏，甚至有的學生因此對該課程產(chǎn)生抵觸情緒。在高校的教學中，尤其是工科的專業(yè)課程學習中，學生大多數(shù)是被動接受知識，很少積極自主地進行學習，這也是高校工科專業(yè)教學面臨的一個通病。
二、電力電子技術(shù)教學的幾點改進方案
1.注重各課程間的交叉學習
當今各個行業(yè)之間都不是孤立存在的，因此學生需要掌握多門學科，才能更好地適應社會。電力電子技術(shù)的教學也是一樣的，電力電子技術(shù)包含的范圍較廣，它和很多其他的學科是緊密關(guān)聯(lián)的，在電力電子的教學過程中，把其他的課程和電力電子技術(shù)這門課程結(jié)合起來一起學習，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)中的器件進行對比學習，可以將電力電子中涉及的控制理論和方法和自動控制原理中學習的控制思路和方法進行對比學習，還可以將傳統(tǒng)電力設(shè)備和電力電子設(shè)備進行對比學習，等等。
2.制訂符合需求的教學方案
要根據(jù)不同的專業(yè)要求制訂不同的教學方案，還要參考企業(yè)對人才的需求合理修正教學方案。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，要偏重于學生以后的工程應用。例如：筆者所在高校自動化專業(yè)、電氣工程及其自動化專業(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。自動化專業(yè)更強調(diào)弱電對強電的控制，電氣工程及其自動化專業(yè)更偏向電力電子在電力系統(tǒng)中的應用，而汽車工程專業(yè)主要是為新能源動力汽車的研發(fā)打下基礎(chǔ)。而這些專業(yè)中還單獨分出更加偏重實踐應用的產(chǎn)業(yè)班、卓越班，這些班級就會在普通班級的教學方案上適當壓縮理論學時，而增加實踐學時。只有摸清需求的教學方案，才能培養(yǎng)出學有所長、學有所用的人才。
3.改變傳統(tǒng)的教學方式
由于電力電子技術(shù)課程涉及的理論知識枯燥而又繁雜，這讓很多學生對其心有余悸而興趣缺乏。事實上，電力電子技術(shù)同時也是一門實用性很強的課程，并不完全適合依照先講解概念，再剖析原理，然后結(jié)合實際應用的傳統(tǒng)教學模式進行，反而更適合采用先引入實際案例，再對其工作原理進行剖析，最后總結(jié)基本概念的逆向教學模式。這樣，便能夠從一開始就讓學生感受到電力電子技術(shù)的實用性，從而最大程度地激發(fā)他們的學習興趣。
逆向教學法和傳統(tǒng)的教學法不同，它不是由因到果的推導，而是由果到因的回溯。在這樣的教學活動中，教師起到的更多的是引導作用，學生能夠變被動地接受為主動地學習。逆向教學法在教給學生新知識的同時還培養(yǎng)了學生分析解決問題的能力，理論結(jié)合實踐的能力，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)后快速適應工作崗位，將知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
參考文獻：
關(guān)鍵詞:
課程設(shè)計;交流調(diào)速系統(tǒng);矢量控制;變頻器
“運動控制系統(tǒng)”教學容易出現(xiàn)重視理論分析和傳統(tǒng)教學實驗，輕視實際控制系統(tǒng)中先進技術(shù)應用的分析;“運動控制課程設(shè)計”又經(jīng)常成為理論上的設(shè)計，或控制系統(tǒng)理論模型的仿真驗證。受實踐教學環(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)計及調(diào)試，或是數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計及仿真。交流調(diào)速課程設(shè)計一般是基于穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型的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、保護電路、單片機的檢測、控制電路和驅(qū)動電路設(shè)計。從開關(guān)器件、控制電路的參數(shù)計算到軟件的設(shè)計編程，內(nèi)容豐富、時間緊湊。雖然對系統(tǒng)的整體設(shè)計訓練有很大幫助，但與實際工程應用現(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)動電路和緩沖電路的設(shè)計;軟件上還得考慮改進正弦調(diào)制波等［1－2］。而兩周的課程設(shè)計時間要完成類似這種交流調(diào)速系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計，更進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)計及仿真，會有很大難度?？紤]到無論采用什么數(shù)學模型處理交流電動機變頻調(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”，完成數(shù)字交、直流調(diào)速系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計?；趧討B(tài)數(shù)學模型的交流電動機矢量控制技術(shù)已經(jīng)相當成熟，在中、高檔變頻器中得到廣泛應用。因此課程設(shè)計的選題應該覆蓋矢量控制技術(shù)，采取有效措施加強理論教學和實際工程先進技術(shù)應用的結(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雜控制系統(tǒng)中。為此實驗室做了“運動控制課程設(shè)計”的教學改革研究，并設(shè)計了異步電動機協(xié)調(diào)控制的綜合實驗平臺。
1矢量控制數(shù)學模型
交流調(diào)速的教學往往是數(shù)學公式推導多、仿真也僅限于課堂教學演示。學生缺少相關(guān)的訓練，對電機數(shù)學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際系統(tǒng)中如何實現(xiàn)［3－4］。所以課程設(shè)計開始要引導學生對教材中各種矢量控制系統(tǒng)模型特點進行分析總結(jié)，并對西門子MM440變頻器的各種控制結(jié)構(gòu)圖［5］進行對比分析，找出理論上與實際交流調(diào)速系統(tǒng)最接近的控制模型，深刻理解矢量控制技術(shù)在實際系統(tǒng)中如何具體實現(xiàn)。相關(guān)文獻［6－8］有多種矢量控制理論的異步電動機控制模型。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)的異步電動機直接矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)與實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)速和磁鏈兩個閉環(huán)子系統(tǒng)，但實際系統(tǒng)沒有設(shè)置磁鏈調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，而是通過勵磁電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)矩電流調(diào)節(jié)器實現(xiàn)解耦控制。根據(jù)電機轉(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態(tài)數(shù)學模型的異步電動機直接轉(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)子磁場定向角辨識的3個模塊都含有可設(shè)定參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)運行可以精確調(diào)試，或者采用變頻器默認參數(shù)值。磁鏈閉環(huán)子系統(tǒng)的不同是實際系統(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，作為勵磁電流調(diào)節(jié)器的給定值。因此實際操作中，預先通過變頻器參數(shù)設(shè)定環(huán)節(jié)測量電動機的磁化曲線顯得非常重要。通過模型分析，學生不僅深入了解矢量控制理論在實際系統(tǒng)中的應用技術(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機的數(shù)學模型可以分為兩大類:基于穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型的V/f特性控制和基于動態(tài)數(shù)學模型的矢量控制［9］。前者又細分為V/f線性的、帶有電壓提升的、滑差補償?shù)膸追N方式，但都是電機轉(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機調(diào)速系統(tǒng)一般只需要平滑調(diào)速，對動態(tài)性能要求不高，適合采用V/f特性控制方式，如變頻供水和通風系統(tǒng)。課程設(shè)計題目要求學生設(shè)計由PLC、變頻器和兩臺電機組成的“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控制器默認參數(shù)及調(diào)節(jié)范圍，并在最后實驗過程中運行調(diào)試。硬件電路包括接觸器、PLC的控制電路，還有從實驗平臺數(shù)字電壓表箱取出負載發(fā)電機輸出電壓信號，模擬供水壓力反饋信號給變頻器的模擬輸入端子。
3工業(yè)現(xiàn)場總線
現(xiàn)代運動控制系統(tǒng)很少是單臺變頻器(電機)運行，往往是數(shù)臺變頻器協(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。矢量變頻器在復雜系統(tǒng)中僅僅是一個高智能的電機驅(qū)動器，依靠其擴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)計典型題目—多電機協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，要求學生設(shè)計卷繞機械裝置驅(qū)動控制系統(tǒng)。這里不僅要控制卷材的張力還要協(xié)調(diào)兩臺電機的運行速度［10］，兩臺電機分別采用轉(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)置以及電動機數(shù)據(jù)測量的精度，因此，系統(tǒng)調(diào)試前必須用變頻器對電動機所有參數(shù)進行自動檢測。主、從電動機協(xié)調(diào)控制實驗平臺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)計要求設(shè)置變頻器的控制參數(shù)，控制電動機的啟動、停止，控制方式的切換，運行速度的協(xié)調(diào)等;并采集每臺電動機的運行數(shù)據(jù)傳送到工作站。除了交流調(diào)速系統(tǒng)外，典型的直流電機雙閉環(huán)數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)、機器人［11－12］及車輛控制等作為課程設(shè)計題目具有豐富的研究內(nèi)容，所以要不斷地為學生創(chuàng)造相應的實踐教學環(huán)境。
4結(jié)語
“運動控制”課程設(shè)計的教學過程具有綜合性、實踐性和創(chuàng)新性的特點，課程設(shè)計過程要啟發(fā)學生以掌握的理論知識去分析先進工程技術(shù)實際模型。這里特別要注重矢量控制結(jié)構(gòu)圖中理論與實際的差距，掌握變頻器參數(shù)設(shè)置及工藝流程PID控制器的應用，以及現(xiàn)代運動控制系統(tǒng)中工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)、人機界面與組態(tài)軟件技術(shù)的綜合應用。
作者：徐江寧 單位：大連理工大學電子信息與電氣工程學部
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一、引言
“電力電子技術(shù)”被廣泛地應用在工業(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)》、《電機與拖動》和《燈具產(chǎn)品設(shè)計》等，都與該課程有著千絲萬縷的聯(lián)系，可以說學好《電力電子技術(shù)》課程是學好其他專業(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，學好這門課程，為學生今后的就業(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，中山的明陽龍源電力電子有限公司、格美電子有限公司以及明陽風電等已經(jīng)涉足到太陽能發(fā)電及光伏發(fā)電領(lǐng)域。我系也與明陽風電集團及明陽龍源電力電子公司建立了長期的合作機制，通過合作為電力電子課程的建設(shè)打下了堅實的基礎(chǔ)，也為該課程的實踐教學提供最接近生產(chǎn)和應用現(xiàn)場的環(huán)境。
二、教學過程中存在的問題
通過組織本專業(yè)老師研討，大家認為：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)》課程教學存在下列問題需要改進：
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)，有必要進行課程體系和教學內(nèi)容的改革。
2.教師講授有困難，學生學習有難度；圍繞應用型高職高專學生培養(yǎng)的定位，有必要減少以往理論教學中的數(shù)學推導，增加直觀的圖形、波形分析內(nèi)容，有必要進行教學內(nèi)容和教學手段的改革，增加計算機仿真、flas等輔助教學手段。
3.《電力電子技術(shù)》課程是一門技術(shù)性、實踐性很強的課程，需要有較好的實驗條件或仿真實驗手段作為支持，有必要進行實踐教學體系的探索，建立包含理論教學、課程實驗、實習、課程設(shè)計等多種教學環(huán)節(jié)的教學體系。
4.《電力電子技術(shù)》課程的特點是要求學生著重電路原理的分析、波形的理解，在此基礎(chǔ)上掌握計算公式的使用；課程內(nèi)容比較零碎，學生要學會課程內(nèi)容的梳理和總結(jié)，有必要根據(jù)課程的特點，對課程的考核方法進行改革。
三、教學改革的目標及內(nèi)容
《電力電子技術(shù)》課程改革包括以下幾個方面：
1.改變原有的學科教學體系，采用項目式教學，以實際項目為目標，整個教學圍繞任務的解決展開，突出知識的應用性，引導學生自主思考。整個課程內(nèi)容以項目模塊為引導，每個模塊提出一個項目要求，讓學生從現(xiàn)象找本質(zhì)，從感知了解必然。如調(diào)光燈模塊，先以該項目現(xiàn)象讓學生了解其特點，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、開發(fā)、組裝、調(diào)試、故障排除。
2.改變原有的教學模式，采取講練結(jié)合，以學生為主體，教師加以適當?shù)囊龑?，提高學生分析問題、解決問題的能力，提高學生的實踐技能，在教學中增加電路仿真等輔助教學手段。例如，在學習電力電子器件時，教師引導學生分析其特征，及時進行現(xiàn)場測試訓練。學習電力電子電路時，理論分析了電路波形，馬上讓學生現(xiàn)場實踐，利用示波器測量關(guān)鍵點波形，加強學生對該部分知識和技能的理解與記憶。
3.改變原有的實踐體系，多層次實訓，有層次、由淺入深地完成各項技能實訓，全方位進行實踐技能訓練，建成完全開放式的、鍛煉學生綜合素質(zhì)及能力的實踐環(huán)境。實踐教學從基礎(chǔ)實驗-綜合實驗-綜合實訓-現(xiàn)場教學。 開關(guān)電源模塊，從開關(guān)電源使用的MOSFET器件測試進行基本技能的訓練，到開關(guān)電源電路的電路分析、波形分析實驗進行系統(tǒng)訓練，再到以開關(guān)電源模擬系統(tǒng)的綜合實訓進行組裝和調(diào)試訓練，最后到相關(guān)企業(yè)現(xiàn)場進行現(xiàn)場參觀和調(diào)試掌握企業(yè)實際應用的要求和企業(yè)崗位操作規(guī)范。
4.改變原有的教學方法，采用案例教學法，將工廠的實際案例引入教材、教學體系中，每個重要知識點均與實際應用結(jié)合起來。如以變頻器引出案例，讓學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，加以相關(guān)技能訓練，引導學生一步一步挖掘知識要點。
5.改變原有的考核機制，傳統(tǒng)的考核以考試為主，忽視了學生動手能力及職業(yè)素養(yǎng)的考核，為此，新的考核采用多元化考核機制，理論部分主要考核學生的學習態(tài)度、專業(yè)知識、與人溝通能力和合作能力等；實踐部分考核操作態(tài)度、專業(yè)技能、職業(yè)道德和合作能力等。
6.改變原有的實訓條件。目前來說，電子系電力電子實驗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。但是也存在一些缺點，一些基礎(chǔ)較差的學生實訓課程很大一部分時間花在了接線上面，如果一條線路接錯了，比較難于發(fā)現(xiàn)故障，從而影響了整個實驗的效果和完成時間；成套設(shè)備使用一段時間之后，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，壞了之后需要等廠家來維修，雖然在保修期內(nèi)不需要收取費用，但是往往報修之后需要等上1個月左右的時間，影響了其他班級的使用；由于電路已經(jīng)封裝在模塊之內(nèi)，學生看不到實際的元件和電路，影響了學生對于實際電路的理解。因此，有必要對實驗裝置做一定的改進，教師開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的實用的教學電路，應用到實際的教學中去，充分調(diào)動學生的學習積極性和創(chuàng)造性。
四、結(jié)束語
電力電子技術(shù)是建立在電子學、電力學和控制學三個學科基礎(chǔ)上的一門邊緣學科，它橫跨“電子”、“電力”和“控制”三個領(lǐng)域，運用弱電（電子技術(shù)）控制強電（電力技術(shù)），是強電、弱電相結(jié)合的新學科領(lǐng)域。電力電子技術(shù)是目前最活躍、發(fā)展最快的一門學科，隨著科學技術(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、電機工程、微電子技術(shù)等許多領(lǐng)域密切相關(guān)，已逐步發(fā)展成為一門多學科互相滲透的綜合性技術(shù)科學?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》的課程改革，對培養(yǎng)學生綜合應用所學知識能力、動手能力和創(chuàng)新能力，推動高職高?！肮W結(jié)合” 教學模式改革，加快我院電氣自動化專業(yè)課程體系建設(shè)有非常重要現(xiàn)實意義。
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一、背景
國內(nèi)的工科教育先后經(jīng)歷了20世紀50年代的“技術(shù)范式”、20世紀80年代的“科學范式”以及20世紀90年代的“工程范式”。2006年我國啟動工程教育專業(yè)認證，對工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式提出了更高的要求。中國工程教育認證協(xié)會于2012年7月重新修訂了《工程教育專業(yè)認證標準》，其認證的通用標準以“學生”為中心，強調(diào)達成度過程評價和持續(xù)改進[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踐的通知》，明確指出新工科項目的開展與實施應當圍繞工程教育改革的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量和新體系進行[2][3]。同時，電氣化是20世紀最偉大的工程成就；進入21世紀后，電氣化向更寬更深發(fā)展，并且直接面向智能制造。電機調(diào)速與控制[4][5]是電氣工程及其自動化的專業(yè)課，掌握各種類型電機的調(diào)速原理，對學生畢業(yè)參與機器人、數(shù)字機床等智能制造領(lǐng)域工作有極大的幫助。加強實踐環(huán)節(jié)是工程教育認證的迫切要求，沒有實踐的理論是蒼白無力的，同時也難以被學生深刻掌握。電機調(diào)速與控制課程對應的課程設(shè)計可以幫助學生將所學的理論知識用于實際的工程活動中。華僑大學電氣工程及其自動化專業(yè)已于2019年通過工程教育認證受理，在此之前便以工程教育認證為指導思想，對電機調(diào)速與控制課程設(shè)計進行了改革探索，旨在增強所培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力。
二、現(xiàn)有課程設(shè)計存在的問題
電機調(diào)速與控制課程設(shè)計是電氣工程專業(yè)的一門重要實踐課，可以加深學生對課程基礎(chǔ)知識的理解，同時也能提高學生運用知識和實踐的能力。而傳統(tǒng)的課程設(shè)計教學方式如下：在兩周內(nèi)布置課題任務，給定目標電機參數(shù)，學生通過MATLAB仿真軟件，設(shè)計其閉環(huán)控制方式與整定環(huán)路參數(shù)。這種教學方式的弊端在于：（1）教學與學生實施安排過于集中：此前的課程設(shè)計一般安排在理論課程知識教授結(jié)束后的兩周內(nèi)完成，學生尚未對理論知識充分理解，并且短時間內(nèi)難以建立與工程的聯(lián)系，實施的效果不佳。（2）課程設(shè)計題目固化：此前課程設(shè)計一般由電機調(diào)速與控制原理教材上的例題改編，設(shè)計題目較為固定，或者只對其中的電機參數(shù)、控制結(jié)構(gòu)簡單改動，學生的設(shè)計一般可以參考往年學生留下的模板，甚至有照搬現(xiàn)象。因此在設(shè)計過程中，學生并沒有真正理解電機控制原理，從而導致課程設(shè)計流于形式，無法達到考查的目的。（3）課程設(shè)計使用的設(shè)計工具單一：在電機調(diào)速與控制的課程設(shè)計中，雖然借助了計算機輔助仿真軟件MATLAB，但是單一的設(shè)計工具限定了學生發(fā)揮的空間；并且在將來學生走向科研、工作崗位后，使用的開發(fā)工具可能有所不同。（4）課程設(shè)計脫離工程實際：此前的課程設(shè)計先通過理論計算進行電機控制系統(tǒng)的參數(shù)計算，并在MATLAB仿真軟件上進行模型驗證。學生完成課程設(shè)計后仍無法理解實際工程中的電機調(diào)速系統(tǒng)是何種形式，其控制系統(tǒng)載體以及軟件實現(xiàn)又是什么樣的，因此并沒有真正打通理論和工程實踐這條通路。（5）課程設(shè)計缺乏交叉融合：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，電機調(diào)速與控制是在此類課程基礎(chǔ)上的專業(yè)應用型課程。但是配套的課程設(shè)計并沒有真正實現(xiàn)電類課程的融合，學生在課程設(shè)計實施完后，并不能很好地掌握如電子元器件的使用、電力電子拓撲的選取等內(nèi)容。針對上述問題，為了適應工程教育認證以及新工科學科建設(shè)要求，加強學生理論知識和實踐能力的聯(lián)系，以及提高其解決復雜工程問題的能力，筆者提出了一些措施對電機調(diào)速與課程設(shè)計的教學進行改革。
三、教學改進措施
（一）教學組織的改革
傳統(tǒng)的電機調(diào)速與控制課程設(shè)計實施安排過于集中，且與日常教學相脫節(jié)，學生在學習理論知識后不能馬上通過實踐鞏固，不能較好地達到課程設(shè)計應有的效果[6]。針對該問題，將課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)按照工程項目管理中的任務目標分解的方式，結(jié)合到理論課程的教學工作中。在學期開始時即布置總體設(shè)計任務，并且在理論課程各個章節(jié)講授中布置分解任務，如講授緒論，可讓學生開展關(guān)于目前工業(yè)應用的電機及其驅(qū)動器的調(diào)研，了解關(guān)于驅(qū)動器拓撲及功率器件型號、控制板和驅(qū)動板的器件選型等方面內(nèi)容；在較寬裕的學期安排中，可提前布置學生熟悉相關(guān)的仿真軟件以及電路設(shè)計軟件；在講授第三章關(guān)于轉(zhuǎn)速電流雙反饋電機調(diào)速系統(tǒng)時，布置的作業(yè)可與學生要開展的設(shè)計題目結(jié)合，學生在理論課程學習時可完成參數(shù)計算，減輕之后的設(shè)計工作量。通過這種以學生學習為中心全周期的工程實踐培養(yǎng)模式，既加深了學生對理論知識與課程設(shè)計實踐的關(guān)聯(lián)性，同時也使得整個課程設(shè)計開展在相對輕松的氛圍下進行。
（二）課程設(shè)計題目的改革
在課程設(shè)計題目的改革方面，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，將課程設(shè)計名稱變更為基于電路設(shè)計軟件的電機控制系統(tǒng)課程設(shè)計，并以學生發(fā)展為中心，設(shè)計具有挑戰(zhàn)性的教學目標和教學內(nèi)容，使實踐教學內(nèi)容與時俱進。課程設(shè)計的目標為中小型直流、交流電機控制系統(tǒng)設(shè)計驅(qū)動電路，通過設(shè)計掌握中小型電機驅(qū)動方法及電路設(shè)計軟件的使用。在課程設(shè)計的目標對象電機上，與實際工程應用更加貼合，選取了工業(yè)制造應用的實際電機參數(shù)。要求學生根據(jù)電機的工作原理，分析電機驅(qū)動的基本形式，完成驅(qū)動電路的方案設(shè)計，主要包括：主電路拓撲、直流母線電壓等級、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)計軟件繪制驅(qū)動電路原理圖、布板，撰寫設(shè)計總結(jié)報告。報告內(nèi)容主要包括：設(shè)計目的與要求、系統(tǒng)技術(shù)指標或設(shè)計要求、系統(tǒng)控制方案、器件選型、硬件工作原理及有關(guān)參數(shù)計算、主要參考資料及心得體會。差異化的課程設(shè)計題目，既可以讓學生形成分組討論，又不容易陷入固有模式。
（三）開發(fā)性的設(shè)計工具
此前的課程設(shè)計使用單一的設(shè)計軟件，原因是課程設(shè)計題目和教學內(nèi)容的局限性。由于改革了教學目標和內(nèi)容，學生在課程設(shè)計實施過程中可使用多種工具，如參數(shù)計算與模型仿真時可使用MATLAB，硬件電路原理設(shè)計與布板布線時可使用AltiumDesigner、Protel、KiCad等，在虛擬仿真時可使用Protues，在控制軟件設(shè)計時可使用Keil、CCS等不同處理器平臺的開發(fā)環(huán)境。這種開發(fā)的方式，不強制學生使用何種工具進行開發(fā)，可以激發(fā)學生探索的熱情，開展自主性深度學習，并投身到更具挑戰(zhàn)性的工程實踐中。
（四）與工程實踐接軌
課程設(shè)計的改革在專業(yè)基礎(chǔ)上，結(jié)合新工科發(fā)展趨勢，注重學科交叉和綜合性；在理論學習基礎(chǔ)上，加強學生動手方面的訓練，增強學生工程、成本和項目管理意識，提高學生解決復雜工程問題的能力。例如，通過課程設(shè)計期望學生掌握電機調(diào)速系統(tǒng)的功能需求、標準、電路設(shè)計與器件選型以及控制算法仿真和軟件編寫；并熟悉項目開發(fā)的一般流程、工程文檔的編制。課程設(shè)計不僅可以增強學生的動手能力，也在一定程度上增加了學生的行業(yè)認知，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)計的改革，更加注重專業(yè)內(nèi)的融合[7]。如在電機調(diào)速系統(tǒng)拓撲的設(shè)計上結(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，對于微處理的應用結(jié)合了數(shù)字電路與單片機應用技術(shù)；在電機控制軟件的實現(xiàn)上，結(jié)合了自動控制理論內(nèi)容。通過一個完整的實踐訓練，學生能更加理解專業(yè)內(nèi)課程的聯(lián)系以及其應用場合，并且能夠以學習效果為中心，進行有效檢驗與實施，并形成性教學評價。
四、實施效果
本課程設(shè)計從教學組織形式、教學目標、教學內(nèi)容等方面進行了改革，并從2018—2019學年起在電氣工程及其自動化專業(yè)2016級兩個班進行了試點，至今已開展實施2年，學生的評教有顯著提高，相應的理論課程的學習效果也有所提高，學生的動手與工程能力也明顯提升，學生去往相應的工作單位已初步具備行業(yè)認知，可以更快融入工作。圖1、圖2為學生開展課程設(shè)計提交的PCB設(shè)計圖與硬件設(shè)計原理圖。
【中圖分類號】F407.63【文獻標識碼】A【文章編號】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)域中的核心學科之一。就目前國際水平而言，電力的需求將不斷增長，社會對電氣工程及其自動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)達國家高校中一直占據(jù)著十分重要的地位。
國外該學科（系）在科研、教學及學術(shù)組織形式上與國內(nèi)電氣工程學科有較大不同。了解國外學科狀態(tài)及教學、科研方向，對調(diào)整我們的學科方向、提高教學、科研水平具有十分重要的作用。下面分析美國著名大學電氣專業(yè)教育培養(yǎng)特點，并與電子科技大學（成都）的電氣工程專業(yè)的培養(yǎng)目標、課程設(shè)置等多方面進行對比分析，對我校課程設(shè)置提出一些建議。
2 電子信息與電氣工程專業(yè)的使命、教育目標及結(jié)果
2.1 電子科技大學（成都）（University of Electronic Science and Technology of China）
使命
使學生具備本學科和跨學科的基礎(chǔ)與綜合素質(zhì)，專業(yè)能力強、綜合素質(zhì)高，具有國際視野的寬厚型、復合型優(yōu)秀人才。
本科生培養(yǎng)目標
1.具備扎實的自然科學基礎(chǔ)與較好的人文科學基礎(chǔ)。
2.掌握強電與弱電、電力電子、硬件與軟件、多學科的基礎(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)計方法；具有設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試、應用電氣系統(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)域最新進展與發(fā)展動態(tài)；具有良好的外語基礎(chǔ)與國際交流能力，具有一定的科學研究和實際工作能力。
主干課程：
電路分析基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、模擬電路基礎(chǔ)、數(shù)字邏輯設(shè)計及應用、微型計算機系統(tǒng)原理及接口技術(shù)、電力拖動自動控制系統(tǒng)、嵌入式控制系統(tǒng)等。
主要實踐教學環(huán)節(jié)
1.實驗：電機與電拖自動控制實驗、電機的微機控制技術(shù)實驗。
2.上機：軟件技術(shù)基礎(chǔ)上機、單片機原理及應用上機。
3.課程設(shè)計：電路分析基礎(chǔ)課程設(shè)計、電力拖動自動控制系統(tǒng)課程設(shè)計、電力電子技術(shù)課程設(shè)計、電機拖動與PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計、供配電課程設(shè)計、二維精密伺服系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計。
4.實習實訓：基礎(chǔ)工程訓練、電工電氣技術(shù)實訓、電裝實習、生產(chǎn)實習、綜合課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等。
2.2 麻省理工學院工程學院電氣工程與計算機科學系（ Department of Electrical Engineering and Computer Science，School of Engineering，MIT）
使命： 電氣工程與計算機科學系的首要使命在于培養(yǎng)學生。發(fā)展創(chuàng)新技術(shù)、思維及實踐并培養(yǎng)能夠處理世界復雜問題的創(chuàng)新型領(lǐng)導。
本科生教育目標
1.提高學生電氣工程與計算機科學必要的數(shù)學工具、基礎(chǔ)科學和基礎(chǔ)知識的應用能力。
2.發(fā)展學生對電氣工程與計算機科學的專業(yè)理解以便為未來就業(yè)做好準備。
3.發(fā)展學生對社會、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)計的程序符合實際需要。
本科生學習結(jié)果
1.基礎(chǔ)：了解科學與工程的基礎(chǔ)， 并能夠加以應用。
2.廣度：熟悉包括電氣工程（EE）和計算機科學（CS）基本要素在內(nèi)的多種重要的技術(shù)領(lǐng)域。
3.深度：運用電氣工程領(lǐng)域的V1- 1課程計劃、計算機科學領(lǐng)域的V1- 3課程計劃、以及這兩個領(lǐng)域的V1- 2課程計劃的一種或多種專業(yè)方向全面的知識。
4領(lǐng)導能力：在EE 和CS 設(shè)計和發(fā)展所面臨的更大的挑戰(zhàn)背景下的鑒別能力。
電氣工程學士學位（ BSEE） 課程計劃的教育目標
必修課與選修課的結(jié)合確保學生在電路、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)域獲得一個寬廣的知識基礎(chǔ)。
BSEE課程計劃的目標
BSEE 課程計劃使學生在畢業(yè)后為取得以下職業(yè)和專業(yè)成就做好準備：
1.通過設(shè)計、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)來練習電氣工程。
2.熟練使用現(xiàn)代化的設(shè)計工具。
3.參與和提供由多種專業(yè)和文化背景的個體組成的團隊的領(lǐng)導。
4.掌握有效的書面和口頭溝通技能以傳遞信息、表達觀點。
2.3 斯坦福大學工程學院電氣工程系（ Department of Electrical Engineering，School of Engineering，Stanford University）
使命
本科課程計劃的畢業(yè)生被要求掌握電氣工程的基礎(chǔ)知識和至少一門專業(yè)領(lǐng)域的知識。畢業(yè)生被要求具有基本的實驗、設(shè)計和溝通能力以便為研究生階段的繼續(xù)學習做好準備， 或者為要求掌握電氣工程、科學與技術(shù)的一門基礎(chǔ)知識的初級崗位做好準備。
教育目標
1.技術(shù)知識： 提供電電氣工程原理的基礎(chǔ)知識、必要的計算支撐知識、工程基礎(chǔ)、數(shù)學和科學。培養(yǎng)計劃必須至少包括一個有深度的專門領(lǐng)域， 當前包括計算機硬件、計算機軟件、控制、電子、場與波、通信與信號處理。
2.實驗室與設(shè)計技能： 培養(yǎng)進行和設(shè)計實驗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)采用先進技術(shù)知識和技巧， 規(guī)劃求解方案的過程的能力。
3.交流技能： 培養(yǎng)組織編撰報告的能力， 用英文進行寫作和演講的能力。
4.為深造打基礎(chǔ)： 為后續(xù)研究生、或終身成功學習準備足夠?qū)捝畹闹R。
5.為就業(yè)作儲備： 培養(yǎng)適應很多不同職業(yè)崗位的技能和品質(zhì)， 包括經(jīng)濟頭腦、道德規(guī)范、領(lǐng)導能力、專業(yè)組織能力、安全意識、服務態(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 年級采用一組由6 門課程組成的核心課程， 為學生在7 個EE 分支學科從事高級學習提供一個基礎(chǔ)。通過將必要的鏈條扁平化， 作為高年級學生， 學生能夠從一個更廣泛的高級課程中進行選擇。
3 電子信息與電氣學科專業(yè)教育基本特點比較及分析
從以上學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：
（1）教學體系呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢，教學內(nèi)容涵蓋面廣。
（2）在所分析的幾所美國大學里， 在同一學院， 不同學科的低年級學生在同一基礎(chǔ)平臺上接受相同的教育， 淡化專業(yè)方向， 這有利于培養(yǎng)學生寬廣的知識面并使其就業(yè)途徑更加多樣化。
（3）各校該學科專業(yè)的使命和教育計劃都強調(diào)厚基礎(chǔ)， 重視學生解決實際問題的能力、理論與實踐相結(jié)合的能力、創(chuàng)新能力、終身學習的能力、有效溝通和交際的能力以及人文和社會科學素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高， 重視學生個性的和諧發(fā)展年， 重視專業(yè)教育與道德教育的結(jié)合。
在教學內(nèi)容和教學方式上，國外大學有很多值得我們借鑒的地方。在教學內(nèi)容上，必須強調(diào)抽象方法的應用，這對于學生理解分析方法和建立實際器件和電路的概念都會有幫助。我國的教學內(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。
國外的教學組織和管理運行機制與國內(nèi)最根本的區(qū)別在于：國外的教學是以學生為主導的，在學習知識的過程中，學生的主動性、自覺性和自律性更強，國外高校的學分制體系和學生的高淘汰率，保證了較高標準的教學水平。
故我?？梢詤⒖家韵陆ㄗh進行改進
1.關(guān)于課程教學方法
實現(xiàn)從單一傳授知識向綜合能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變；實現(xiàn)從重教輕學向以教師為主導以學生為主體轉(zhuǎn)變；充分利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為教學服務；使課程網(wǎng)站和課程教學緊密結(jié)合，加強好課件的使用交流。
2.關(guān)于課程實驗教學內(nèi)容
目前，各個學校都十分注重對學生動手能力的培養(yǎng)，在課程中加強實踐性教學環(huán)節(jié)。應加強工程實踐內(nèi)容，增加綜合設(shè)計性和研究性實驗。
3.關(guān)于教材建設(shè)
在廣泛吸取國外教材成功經(jīng)驗以及總結(jié)我國教材建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，建議各高校根據(jù)人才培養(yǎng)目標的定位和實際需要，編寫一些更具特色的教材。
由此，只要我們深入學習并結(jié)合本校實際情況，認真分析并學習國內(nèi)外名牌高校的優(yōu)勢所在，加強師資建設(shè)、對課程設(shè)置進一步優(yōu)化、提高學生實踐學習時間，就一定能夠培養(yǎng)出知識面寬、基礎(chǔ)扎實、能力強、素質(zhì)高的大學本科畢業(yè)生。
參考文獻
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中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）31-0160-02
一、引言
平頂山學院的電氣工程及其自動化專業(yè)為省級特色專業(yè)、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)，所屬的電氣工程學科為校級重點學科。該專業(yè)多年來服務于平頂山地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，培養(yǎng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展所需要的電氣類專業(yè)人才。緊緊圍繞平頂山市重點發(fā)展裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略部署，2013年，平頂山學院下發(fā)了《關(guān)于學科專業(yè)群的建設(shè)意見》，明確提出重點建設(shè)電氣信息類專業(yè)群。電氣信息類專業(yè)群的發(fā)展目標定位：建設(shè)服務于智能電力設(shè)備行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，富有地方特色的、優(yōu)勢突出的應用型專業(yè)群；服務面向定位：立足平頂山，面向河南，對接智能電力設(shè)備行業(yè)產(chǎn)業(yè)，為區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展服務。2014年，學校將電氣信息類專業(yè)群中的電氣工程及其自動化、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程3個專業(yè)列入首批轉(zhuǎn)型試點，電氣工程及其自動化負責培養(yǎng)智能電力裝備的本體及硬件設(shè)計開發(fā)所需要的應用型人才。為此，電氣工程及其自動化專業(yè)的電氣裝備方向面臨著前所未有的機遇和挑戰(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化專業(yè)的課程設(shè)置都是根據(jù)學科知識結(jié)構(gòu)的內(nèi)在邏輯來展開的，強調(diào)學科知識的系統(tǒng)性和完整性，強調(diào)全面掌握學科領(lǐng)域知識，忽視知識的實用性，整個課程體系學術(shù)性很強，技能性缺乏。課程設(shè)置幾屆甚至更長時間都固定不變，沒有結(jié)合當今科技與社會經(jīng)濟發(fā)展的實際，只滿足于課堂教學，給學生提供動手的機會很少，缺乏應有的靈活性，不能根據(jù)學生的需求采用不同的技能訓練模式。雖然有畢業(yè)實習、金工實習、電工實訓、電子技術(shù)課程設(shè)計、專業(yè)綜合課程設(shè)計，但持續(xù)學習時間短，學生未能真正深入進去，專業(yè)見習更是走馬觀花，學生純粹是看熱鬧，沒有任何實質(zhì)性學習。因此，教學效果不夠理想，對于學生的實踐動手能力的提高幫助有限。在科學技術(shù)日新月異、知識不斷更新的時代，這種課程體系無法應對新形勢的挑戰(zhàn)。
為滿足專業(yè)群建設(shè)的需要，培養(yǎng)應用型人才，平頂山學院電氣工程及其自動化專業(yè)在整合現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，在實踐中開展多維調(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)進行調(diào)研以及對畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查，得到企業(yè)對電氣工程及其自動化專業(yè)的畢業(yè)生的知識結(jié)構(gòu)、能力素質(zhì)的要求，從理論教學環(huán)節(jié)和實踐教學環(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)電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標定位和專業(yè)應用型人才的知識結(jié)構(gòu)要求，理論教學環(huán)節(jié)設(shè)置了通識必修課、學科基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課。（1）通識必修課。通識必修課按照素質(zhì)教育的理念，強調(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主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、大學體育。學生通過通識必修課的學習，獲得必要的價值分析、探究方式與能力的訓練，形成合理的思維方式和準確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達能力。（2）學科基礎(chǔ)課。學科基礎(chǔ)課課程的設(shè)置是針對電氣信息類專業(yè)群所必需的知識和基礎(chǔ)，注意培養(yǎng)學生的基本素質(zhì)，著眼于學生的可持續(xù)發(fā)展，著眼于為學生繼續(xù)學習打基礎(chǔ)，使學生獲得較寬厚的公共基礎(chǔ)學科、專業(yè)基礎(chǔ)學科的知識。設(shè)置的課程有：高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學物理、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化專業(yè)設(shè)立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個專業(yè)方向，專業(yè)必修課是這兩個方向必修的課程，主要培養(yǎng)學生的基本專業(yè)技術(shù)和能力，使學生系統(tǒng)掌握電氣工程的基礎(chǔ)理論、基本知識。設(shè)置的課程有：電機學、電力電子技術(shù)、電氣控制及PLC技術(shù)、自動控制原理、電力工程基礎(chǔ)、單片機原理及應用、MATLAB在電氣工程中的應用、自動檢測技術(shù)、專業(yè)英語。（4）專業(yè)選修課。專業(yè)選修課是針對專業(yè)方向的需要安排的課程，根據(jù)應用型人才培養(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，精心設(shè)置了“電氣裝備”方向的課程：電氣CAD基礎(chǔ)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、高電壓技術(shù)、電器學、高壓電器、電氣裝備的計算機控制技術(shù)、智能電器、電氣新技術(shù)講座。學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性課程選修。另外，為高年級學生開設(shè)電氣新技術(shù)講座，聘請企業(yè)教授級高工、知名大學教授開講座，介紹學科研究熱點、發(fā)展趨勢，使學生了解學科發(fā)展的最新動態(tài)。
2.構(gòu)建實踐課程新體系。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年在學校培養(yǎng)，注重人文，強化基礎(chǔ)，著重培養(yǎng)“自主學習、主動實踐、實學創(chuàng)新”的意識和能力；第4年進入合作企業(yè)，以企業(yè)為主，開展校企聯(lián)動的工程實踐教育，參與項目實訓和畢業(yè)設(shè)計，從而培養(yǎng)學生的工程實踐能力、運用專業(yè)知識解決實際問題的能力，熟悉工程項目的基本流程、過程管理及業(yè)務規(guī)范等方面的知識，培養(yǎng)團隊合作精神和創(chuàng)新意識。為此，在實踐課程新體系中，設(shè)置了獨立實驗課、集中實踐課、第二課堂。（1）獨立實驗課。減少驗證性實驗，增加研究性、設(shè)計性、綜合性實驗，盡可能模擬電氣工作的現(xiàn)實環(huán)境，在實驗中分配給學生一定的工作任務，學生得以找到寶貴的機會將所學知識提前應用到未來的工作中，達到真正提升學生素質(zhì)和能力的目的。設(shè)置的獨立實驗課程有：大學物理實驗、電路分析實驗、電子技術(shù)實驗、電機學實驗、電器學實驗。其中，電路分析實驗、電機學實驗、電器學實驗等利用項目來進行教學，尋求的是以學生在課題和項目完成的過程中來自主形成電氣專業(yè)知識體系，綜合培養(yǎng)學生的知識、技能和工作的態(tài)度等。（2）集中實踐課。包括校內(nèi)集中實踐和企業(yè)實踐兩部分。校內(nèi)集中實踐強化基于項目的科學研究和工程實踐訓練，設(shè)置的環(huán)節(jié)有：軍訓、金工實習、電子技術(shù)課程設(shè)計、電氣測量實訓、電機控制實訓、電子技術(shù)課程設(shè)計、電力電子課程設(shè)計、電力工程課程設(shè)計、PLC課程設(shè)計。企業(yè)實踐，包括企業(yè)認知實習、企業(yè)專業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計等3個環(huán)節(jié)。①企業(yè)認知實習。這主要鍛煉學生綜合運用所學的科學理論方法和技術(shù)手段分析并解決工程實際問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和進行產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計、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，該課程要求學生通過學習掌握供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及運行的基本知識，為達到上述要求，首先帶領(lǐng)學生到幾家不同企業(yè)進行參觀，了解供配電系統(tǒng)的線路及設(shè)備，讓學生總結(jié)各企業(yè)供配電網(wǎng)絡(luò)的特點，然后回到學校學習相關(guān)理論知識，在學校進行基本知識的學習后，再到企業(yè)去參觀實習，找出存在的問題并改進。②企業(yè)專業(yè)實習。目的是使學生了解和掌握本專業(yè)基本的生產(chǎn)實際知識及本專業(yè)的科技發(fā)展水平和方向；驗證、鞏固和豐富所學過的專業(yè)知識，培養(yǎng)學生在生產(chǎn)實際中發(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、擔任技術(shù)員助理、施工員助理、項目經(jīng)理助理等。在上述多個崗位中，每個學生側(cè)重1個崗位，實際工作不少于2～3個月，以保證學生對相關(guān)崗位有足夠的認識和感受，能夠了解其中的精髓。③畢業(yè)設(shè)計。采用校內(nèi)指導教師作為主導師、企業(yè)副高級以上職稱人員作副導師共同指導的方式，主要解決企業(yè)生產(chǎn)實際中遇到的問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和獨立工作的能力，使學生提前熟悉工程環(huán)境，為培養(yǎng)適合企業(yè)實際工程應用能力的人才打下基礎(chǔ)。（3）第二課堂。學生在大二、大三時通過進一步培訓就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機控制競賽、PLC程序設(shè)計競賽、單片機編程競賽、MATLAB程序設(shè)計競賽、電子設(shè)計大賽、大學生科技創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)活動等實踐；在暑假、寒假期間，安排一些學生到實踐教學基地和相關(guān)企業(yè)實習；鼓勵學生到我校的供配電實訓室和高壓智能開關(guān)工程技術(shù)研究中心進行開放實驗；請大公司的工程師來做講座、工程培訓，縮短畢業(yè)生進入企業(yè)的適應期，節(jié)省企業(yè)培訓成本和時間。第二課堂不但能提高學生的實踐能力、表達交流能力、自主學習能力、自我管理能力等，還可培養(yǎng)學生的工程意識、團隊合作意識。
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施還要依賴實踐教學平臺的建設(shè)和“雙師型”師資隊伍的建設(shè)等一系列具體舉措。在校、院兩級領(lǐng)導的推動下，實踐教學平臺和“雙師型”師資隊伍的建設(shè)已初具成效，相信在不久的將來，我院電氣裝備方向?qū)ζ巾斏侥酥寥珖碾娏ρb備行業(yè)輸送大量優(yōu)秀人才。
參考文獻：
[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].自動化與儀器儀表，2013，（4）：218-219.
