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摘要：针对传统教学方法已经不适用新工科背景下《电力电子技术》课程教学的问题，文章从“新工科”建设倡导的培养创新人才和工程技术人才目标出发，将项目式教学方法用于《电力电子技术》课程教学，探讨了《电力电子技术》课程项目式教学改革的具体内容和必须解决的关键问题。
关键词：新工科；电力电子技术；项目式教学
本文引用格式：王翠,等.新工科背景下《电力电子技术》课程项目式教学方法的探索[J].教育现代化,2019,6(70):63-64,70.
电力电子技术作为一门综合性学科，知识更新快、内容多、与工程实际紧密联系，涉及的基础知识比较广泛，作为电类专业的专业基础课程在教学上的地位非常重要。传统电力电子技术课程主要采用课堂理论教学，辅助实验教学以及课程设计。课堂理论教学侧重于电路拓扑结构和工作原理的讲解，计算过程的推导，实验教学以及课程设计课时占比太少，轻视对学生实践能力的培养和工程应用的教学，这种教学模式与当前“新工科”[1,2]建设倡导的培养创新人才和工程技术人才相距甚远。
“项目式教学”属于建构主义学派的一种方法[3]，它将某一专业领域的理论知识和实践结合在一起，以设计制作具有工程背景的作品或产品为具体教学任务，依据学生所学专业、知识掌握情况和设计、实践等能力将学生分成若干个项目组，每组3～5人，并通过共同探讨为每个项目组选择一个适合他们的工程项目；或各小组根据自身兴趣设计适合自己的项目[4]。
项目式教学强调整个教学过程以学生为中心，教师为辅助，利用情景、协作、会话等环境充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，最终实现使学生达到对知识进行重新构建的目的[5]，从而培养学生的创新能力和协作精神，以及社会职业能力。由此可见，项目式教学的理念符合“新工科”人才培养的要求。因此，在当前“新工科”人才教育改革的大背景下开展《电力电子技术》课程项目式教学的探索，既符合学科发展的需要，也是当前“新工科”人才培养的需要。
一《电力电子技术》课程项目式教学改革具体内容
（一）教学目标的确定
传统的本科生培养体系侧重模式化、完整性，对孤立的理论知识点传授较多，缺乏知识的应用、工程意识和实践能力的培养，未来新兴产业和新经济对涉及电力、电机、电子、IC、控制等强弱电交叉的“电力电子技术[6]”人才的培养提出了新的挑战。为契合当前“新工科”教育改革提出的人才培养内涵[1,2]，顺应电类专业的国际工程教育专业认证要求，《电力电子技术》课程项目式教学应该以毕业生工程实践能力和创新能力培养为出发点，重新制定教学目标，编写教学大纲，及时更新教学内容。结合专业特色及“电力电子技术”的实际应用需求，把教学内容拟定为几个具体的知识模块，设计具体项目，融合整流、逆变、斩波和交-交变频等典型的电能转换电路拓扑及相应的新知识点，确保学生在完成项目的过程中，掌握新的知识、新的技能。
（二）项目的选择
项目的选择是项目式教学能否顺利实施的关键因素，要强化《电力电子技术》课程实践与理论的紧密衔接，提高学生的工程意识和实践能力，必须根据所制定的教学目标，结合区域经济发展和社会的需要，确定具有实用性、可行性、难度适中、综合性强的项目，并注重所选择项目与其它电气类课程在专业知识体系平台上的融合。同时，所选择项目必须给学生提供发挥自身潜力的空间，使学生在项目实施过程中体验知识的产生，并建构自身的知识体系，培养创新意识。
（三）项目的实施
项目的实施是《电力电子技术》课程教学改革中至关重要的一个环节。对老师而言，为了激发学生的学习动机，必须结合《电力电子技术》所属学科的性质和特点，采取灵活的导课方式，为学生创设学习情景，给学生直观的认识，激发学生的兴趣和积极性，便于学生灵活运用已学知识，主动学习新的知识，探索未知。同时老师必须把学习内容细分为具体的问题和任务，把教学活动变成学生主动参与的动脑、动口和动手的项目实施活动，使学生在解决问题和完成任务的过程中提高自己的综合能力以及专业素养。为了提高对学生的管理以及实现人人主动参与完成项目的目的，老师在布置项目任务之前必须做好项目分组，并指定每个项目小组的组长，使学生在合作完成项目的过程中培养团队合作精神、提高协作能力。
对学生而言，项目的实施过程是自主学习和协作探究的过程。在老师分配了项目的具体要求和任务以后，项目小组首先必须讨论研究完成项目需要运用哪些已学的知识，哪些是以前没有学过在项目实施过程中又必须使用的新知识，并将项目的任务具体细分为几个子模块以及子模块之间的衔接。然后根据项目组成员的特点进行分工，将各个子模块安排给具体的组员，明确每个组员需要完成的工作内容、时间节点、评价指标等。组员得到自己的任务以后，就可以开始自主学习，完成自己的任务，在自主学习过程中遇到困难可以向老师或同学寻求帮助，确保项目的顺利完成。在每个组员按要求完成子模块的任务以后，根据项目的要求，将进入子模块的连接和项目调试/测试环节，这个环节很容易出现新的问题，因此，需要小组协作探究，利用团队的智慧集体攻克学习堡垒。最后，撰写相关技术文档，参加答辩，展示成果。
项目的实施是一个复杂的过程，老师在学生自学和协作探究过程中，需要给学生解惑，并及时纠正错误，保障项目的顺利实施。学生在完成项目的过程中，需要积极主动交流，交流使学生由封闭走向开放，碰撞出思想的火花，增加课堂的生机与活力，增强课后的自学研究与团队协作能力。由于项目实施过程中间环节较多，非常繁杂，可能会出现很多意想不到的问题，比如电力电子电路调试过程中经常出现烧元器件的问题；项目子模块独立工作正常，子模块连接调试的时候出现工作不正常的问题；甚至可能出现组员之间沟通不畅的问题。如何克服各种可能出现的问题达到理想的教学状态需要在实践的过程中加以防范和调整。
（四）学生学业评价系统的建立
传统的学生学业评价系统通常依据期末考试成绩、作业完成情况、平时课堂表现等综合评定，这种评价系统只能应用于传统的教学模式，不适合项目式教学的学业评价。为了客观、真实地反映学生的学习情况，提高学生的学习积极性，顺利实施电力电子技术课程项目式教学，必须建立科学的学业评价系统。
二《电力电子技术》课程项目式教学改革必须解决的关键问题
（一）解决教师的教学观念和教学方法问题
传统的教学观念和教学方法强调老师在教学过程中的主导地位，由老师系统、完整地讲解一门课程，在教学程序上有复习、新课导入、新课详细讲解等教学环节。以传统的电力电子技术教学为例，为了强化电力电子技术课程的系统性，通常首先介绍电力电子技术的发展历史以及电力电子技术的应用，然后介绍电力电子器件，接下来介绍典型的电力电子电路拓扑，最后介绍PWM控制、保护、电力电子器件应用的共性问题等。在讲述电力电子电路拓扑的过程中更多的是对电路工作原理、电压/电流波形的分析以及参数计算等。这种教学模式缺少对学生创新能力的培养，远远不能满足新工科对工程人才培养的要求。
项目式教学打破了传统的教学模式，强调学生在学习过程中的主导地位，把课堂还给学生，借助具体的项目完成教学任务。老师在教学过程中必须把握好“放”和“扶”的尺度，具备项目经理意识，在整个教学过程中做好组织者、指导者与管理者的工作，充分发挥学生的自学能力，培养学生的创新能力。
（二）解决教材问题
教材是依据课程标准编制的，系统反映学科内容的教学用书，传统教学模式采用的教材大多是以学科体系为主，讲究知识的系统性和完整性，在技术更新方面存在一定滞后性。项目式教学要求以“项目”形式组织教学，强化项目的开发和研究。基于新工科对电力电子技术人才的要求，项目的选择必须建立在行业需求的基础上，以职业实践为主线，整合相关电类专业课程，开发出适合项目式教学的教材。
（三）解决学生学业评价机制问题
基于项目式教学特点和新工科人才培养目标的要求，电力电子技术课程项目式教学学业评价系统必须明确评价内容，制定评价标准，确定评价方法。评价内容主要应该体现学生在项目实施过程中的表现和项目的完成情况，具体的评价内容包括自学能力、独立实施项目的实践能力、团队协作能力、创新能力、交流能力。评价标准就是将不同的评价内容进行细化，分成“优秀、良好、中等、及格、不及格”五个等级。评价方法包括学生自评、学生互评、小组评价、教师评价等，考虑不同评价的权重，最后给每一位学生以公正、准确、客观、科学的评价。
三 结束语
要想满足“新工科”人才培养目标，实现《电力电子技术》课程项目式教学，必须制定新的教学目标、更新教学内容；通过选择合适的教学项目，并确保项目的顺利实施，使学生学习并掌握新的知识、新的技能，以提高自身的理论知识与实践能力，培养独立和创新意识，最终成为适应社会经济发展的创新型人才；建立科学、发展的学业评价系统，客观、有效地反映学生学习的真实情况。
参考文献
[1]吴爱华,侯永峰.加快发展和建设新工科,主动适用和引领新经济[J].高等工程教育研究,2017(1):1-8.
[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3):1-6.
[3]孙文彬.开放性创新型实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2006，25(2):148-151．
[4]廖肃然.实验教学中学生创造能力的培养[J].河南科技，2011(7):37-38．
[5]陈巍,陈国军,郁汉琪.建构主义理论的项目式教学体系构建[J].实验室研究与探索,2018,37(2):183-187,206
[6]王兆安.电力电子技术[M].第5版.北京:机械工业出版社,2013.
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