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摘要:教学环节质量评价分为评教和评学的机制建立,其目标在于加强内涵建设,全面提高本科教育教学质量,强化教学管理,完善教学质量考核与评价体系,促进教学质量全面提高,通过及时反馈,督促改进教学环节,确保达成培养目标。将评学机制与《电力电子技术》课程相结合,是在现代信息技术大发展的背景下,不断体现现代电力的发展趋势,积极探讨新的教学方法、教学内容、实践教学促进课程改革,培养现今社会急需工程技术人才的必然结果。
关键词:评学;电力电子;持续改进;教学改革
本文引用格式:王子赟.以评学为中心的《电力电子技术》课程持续改进教学改革[J].教育现代化,2019,6(04):50-52.
Continuous Improvement of Teaching Reform of"Power Electronics Technology"Course with Learning Evaluation as the Center
WANG Zi-yun
(The College of the Internet of Things,Jiangnan University,Wuxi,Jiangsu Province)
Abstract:The goal of quality evaluation of teaching links,divided into the mechanism of evaluation and evaluation,is to strengthen the connotation construction.To improve the quality of undergraduate education in an all-round way and strengthen teaching management,as well as to improve the teaching quality assessment and evaluation system,this paper promotes the overall improvement of teaching quality,and promptly improve the teaching links through timely feedback to ensure that the training objectives are achieved.By combining the evaluation mechanism with the course“Power Electronics Technology”in the context of the rapid development of information technology inside the current era,it constantly reflects the development trend of modern power.In the end,new teaching methods are listed and the teaching content,practical teaching process are used to promote the curriculum reform,and to cultivate the inevitable result of the urgent need for engineering and technical personnel nowadays.
Key words:Evaluation;Power electronics;Continuous improvement;Teaching reform
一 引言
“电力电子技术”课程在高校中一般作为电气及其自动化和自动化专业的专业基础课,是电路、模拟电子电路、数字电路技术的后序课程,也是运动控制系统课程的前序课程,开展这门课完善了人才培养方案,使得课程体系更加完整[1]。电力电子技术主要就是利用电力半导体开关器件的电力电子变换器对电能进行高效率的变换和控制。在教授“电力电子技术”后,要求学生掌握基本的原理知识,为今后的学习和工作打下坚实的理论基础。作为一门实用性和技术性很强的课程,它的地位显得十分重要。
然而,在课程设置中大量的凸显专业核心课,使得电力电子技术的教学学时不断地被压缩,与此同时,电力电子技术又在高速发展,新增的器件越来越多,培养目标不变的情况下,如何在有限的教学时间内让学生掌握基本原理,了解基本方法达到培养目标成为亟待解决的问题。
二课程体系
“电力电子技术”起源于上世纪50年代,Dr.william E Newell开创性的给出电力电子的经典定义:电力电子技术是电气工程三大学科——电子、电力和控制的交叉。其中,电子分为器件和电路;电力分为静止和旋转设备;控制分为连续控制和采样控制[2,3]。根据提出者的描述,电力电子技术课程主要以器件和电路为主。其中主要有电力电子器件、驱动电路和保护电路,还有电流的变换,比如交交变换、交直变换等。
根据电力电子技术发展,在教学过程中需要不断更新和调整教学内容,注重与其他课程的衔接,把握课程的重点,根据培养目标和现实社会对人才的双重要求,从知识、能力和素质方面充分发挥理论和实践相结合,理论指导应用的准则。
三 课程的难点、重点及解决方法
随着全控器件的出现,各行各领域逐渐替换了原来老旧的器件,比如在信息、航天的新能源领域。根据这一变化,我院自动化专业在传统教学模式基础上,积极转向半控和全控器件,全力围绕基本器件展开教学。然后增加仿真实例让学生感受到电力电子技术在实际生活中的应用。器件部分主要讲解晶闸管、GTR、MOSFET、IGBT等具有典型代表的全控器件,要求学生掌握基本原理、使用场合及它们的一些主要特性。通过比较各原器件参数正确选择功率开关器件。主电路部分主要讲解四种基本的功率变换器,通过基本原理的介绍,了解电路分析的一般规律:先理想后实际、先仿真后理论、先模仿后创新、先典型后一般。控制电路部分以电流控制和电压控制为主,分析具有瞬时特性、频率特性、小信号扰动特性和大信号特性等的闭环开关变换系统[4]。讲授典型的PWM控制芯片的工作原理、典型控制技术及其优缺点和基于Matlab的典型电路的闭环特性分析。
在教学中,根据特性的不同对电路进行具有不同功能特色的仿真软件进行仿真,例如PLECS和Matlab。要想得到不同变换器的静态性能,可以用PLECS进行系统仿真和优化。用Matlab得到被设计参数和给定技术指标之间关系的函数图像。还可以用Matlab进行频域分析与设计。
根据教师和学生反映,“电力电子技术”课程比较难学,主要是因为其抽象,难懂,而且课堂上又缺乏视觉直观冲击。为此,重新制作“电力电子技术”课程课件,一定程度上参考了国家级精品课件和其他专业的优秀课件的展示形式,使得学生能在课堂上充分了解晶闸管的结构和现场使用情况,条件允许下还可以播放录像片、纪录片等,了解其应用范例。根据学生作业情况,编写参考习题,强化知识结构,加深学生记忆。在教学内容上始终强调实践性,要求理论联系实践。极高学生学习的兴趣。
四课程持续改进教学改革
自动化专业的“电力电子技术”课程组为彰显以学生为主的教学目的,实现对学生学习情况真实可靠的评定,以促进学生积极主动学习,制定了以评学为核心的课程教学质量评价机制。具体如表1所示。
近期,“电力电子技术”老师积极进行教学内容和教学方法的改进,不断补充和完善新的知识体系结构,丰富教学手段,紧跟技术发展的最新动态,结合实际科研和工程实际,力求把最新的技术知识更直观的传授给学生,提高学生的理论知识水平和科研发展,并不断提高教学质量。具体到电力电子技术的持续改进情况,反馈意见和建议:需要适当突出学生对电力电子的实际应用掌握能力。改进措施:在实验环节,将每组学生人数控制为2人,进而增加实验分组;合理分配整流、逆变、斩波、变频等基本电力变换环节的教学课时[5-8]。这些主要以听课记录、试卷分析报告、毕业生座谈、毕业生信息反馈和用人单位反馈为评价主体。
同时还有一些其他改进的措施:增加课堂练习的次数,让学生在课堂消化课本内容;结合实际工程项目授课,培养学生学以致用的能力;多强调课程的重要性,令学生从思想上真正认识到课程的重要性;加强PPT的动画效果;加强课程的基本知识的基本概念的教学,强调课堂教学讨论;改进实验方法和手段,配合具体实验箱进行实验环节教学。
根据评价结果,积极转变教育教学观念,践行以评学为中心的教学理念,在教学中不断进行改进,充实师资力量,提高学生学习和就业水平,完善教学管理制度。
五 结语
本文主要从“电力电子技术”课程体系出发,以评学为中心,探索在平时授课上的重点难点,结合评学机制对课程进行改革,不断完善电力电子技术课程教学体系,并且在自动化专业开展“电力电子技术”教学方法尝试,取得显著的效果,灌输了良好的人文素养和可持续发展理念,针对复杂工程问题进行研究设计的能力有所提高,更具有创新意识和国际视野。
参考文献
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