装备制造与教育第三十卷 二ＯＥＯＵＩＰＭＥＮＴ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲ１ＮＧ ＡＮＤ ＥＤＵＣＡＴ１０Ｎ 高职《电力电子技术》课程教学改革的探索 王州１强，赖 诚，陈 爽，张建兴 （叫川工程职业技术学院电气信息系．四ＪｉＩ 德ｆ５Ｉ１ ６１８０００） 【摘 要】文章首先分析了现代职业教育新形势下的电力电子技术在未来产业发展中的重要性，并阐明 该课程改革面临着机遇和挑战。接着介绍了该课程的现状与不足，最后结合现代高职教育的要求和这几 年对教学改革的探索，总结了一些教学改革的经验。 【关键词】高职教育；电力电子技术；仿真软件；教学改革；特别培养计划 中图分类号：Ｇ７１２ 文献标识码：Ｂ Ｔｈｅ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｕｒｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｈｉｇｈｅｒ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ Ｗａｎｇ Ｚｈｏｕｑｉａｎｇ，Ｌａｉ Ｃｈｅｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｓｈｕａｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎｘｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｆ）ｅｒ ｆｉｒｓｔ１） ｒｅｖｅａ｜ｓ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｌｆ（ ａｎｅｅ ｏｔ’ｔｈｅ（＇ｏｕｒｓｅ Ｐｏｗｅｉ Ｅｌｅｃｔｏｒｎｉｃｓ Ｔｅｅｈｎｏｌｏｇ￣．ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｕｔｕｒｅ ｉｎ（１ｕｓｔｒｙ ｂａｓｅｄ Ｏｉｌ ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｎｌｏｄｅｒｌｉ ｖｏｃａｔｉｏｎａＩ ｅｄｕｃａｔｉｏｌ１．Ｗｈｉｌｅ １）ｏｄｌ ｏｐｐ（）ｒｌｕｌｉｆｔｉｅｓ ａｎ（Ｉ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｔｈｅ ｃｕｒｌ‘ｉｃｕｌｕｍ ｒｅｆｏｒｌｌｌ ｆａｃｅｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｐｏｉｎｔｅ（Ｉ ＯＩｔｔ．Ｎｅｘ１．ｔｈｅ（！ｔｌｒｌ’Ｐｈｉ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｎ‘ｏｈｌｅｍｓ ｏｔ ｔｈｉｓ（＇ｏｕｒｓｅ ａｌ’Ｐ ａｎａ１）ｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｏｍｅ ｅｘｐｅｆｉｅｒ１（ ｅ ｏｔ ｒｅｌｂｎｎａｔｉｏｎ ｉｓ ｓａｌｌｌｌｌｌａｒｉｚｅｄ ａｆｌｔ ｒ ｅｘｐｌｏ￣’ｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅａ（‘ｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉ ｒａ ｒｅｃｅｎｔ）＇ｅａｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｍｏｄｅｒｔｌ ｈｉｇｈｅ ｒ’ｖｏｃａｌｉｏｎａｌ ｅ（ｈｌｔ ａｌｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄ：ｈｉｇｈｅｒ Ｖ（）（ ａｌｉｏｎａｌ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ；ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｈ’ｏｎｉｃ ｔｅｅｈｎｏｈ）ｇｙ：ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ；ｔｅａ（・１ｉｒｎｇ ｒｅｔｂｌ’ｍａｔｉｏｎ： ｓｐｅｃｉａｌ ｃｕｈｉｖａｔｉｎｇ ｐｌｏｇｒａｍ １ 引言 为建没人力资源强国和创新型同家提供人才曼撑 ２０ｌ４年３月，国家教育部等六部门提出《现代 四川工程职业技术学院紧紧抓住这・契机， 极推 职业教育体系建设规划（２０１４—２０２０年）》，确立了职 进专业改革，打造应用型高职人才培养的品牌 业教育在周家人才培养体系中的重要位置。到２０２０ 电力电子技术 一直足电力电 技术、楼宇 年，基本建成中吲特色现代职、 教育体系 建成一批 智能化工程技术、电子信息ｌｒ程技术等多个专、ｌ 的 高水平职 院校，培养数以亿汁的工程师、高级技工 专业课程，它横跨电力、电子和控制等多个々业领 和高素质职业人才，传承技术技能，促进就、Ｉ 创业， 域，、半导体技术的发展在过去几卜年！ 为商功率电 【收稿时间］２０１ ６－０９—１ ８ 【作者简介］Ｅ州幔（１９８ｌ一），男．ＰｑＢＩ Ｊ 程职业技术学院电气信息系讲师，在谈博士：研究方向：电力系统稳定ｔｊ控制、发输 电、Ｉ【土ＪＪ电了技小及 其 电力系统ｌ『Ｊ的膻』ｔ Ｊ 【基金项目】本文系叫川】 程职业技术学院教育教学研究课题ＧＧ２０１５６２１２４ 子器件在各类公共设施中的应用普及提供了物理基 础和技术支撑，使得电力电子技术成为未来产业发 色 （２）所用教材不能突出专业及所涉及行业的特 王 攫 展的关键技术之一。电力电子技术的进步和应用领 域不断变化的需求，使得电力电子技术课程的原有 教学方式越来越不能满足日益变化的应用要求。 课程教学改革是职业教育教学改革的重点，是 进一步加强专业建设的核心，是保证高等职业教育 应用型技能型人才培养特色的关键。该课程的基础 性和专业性都很强，知识面非常广，是后续专业课的 基础。它主要研究电力电子器件的制造及其对电能 进行变换和控制的技术，是一门理论和实践紧密相 结合的典型课程。而高职学生的基础参差不齐，不少 学生反映难懂、不易学。还有极端的，直接把原因归 咎在老师的能力上。加之近年来电力电子设备作为 绿色能源在新能源发电、智能电网等领域的应用越 来越广泛，为电力电子技术提出了新的机遇和挑战。 可见，如果不抓紧进行课程教学改革，一方面将使得 课程教学内容无法适应新形势下专业的培养和教学 目标，另一方面势必不能解决甚至有可能加重学生 的学习难度。 ２课程的现状 以往的教学过于强调知识完整性，与实际联系 不足，加之高职学生的基础参差不齐、很多早已习惯 被动的接受知识等等。实际上，课程教学改革的尝试 一直在进行，也发现并解决了不少的问题。笔者拟从 以下从几个方面总结存在的问题： （１）课程理论性强，内容枯燥，难以引起学生兴 趣 电力电子技术课程主要由电力电子器件，电力 电子变流电路和控制电路三部分内容组成，而变流 电路又包含ＡＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＡＣ、ＡＣ／ＡＣ、ＤＣ／ＤＣ四类电 路。每一个知识点都要涉及到电力电子器件及其电 路的工作原理，和大量的计算公式。学生大多反映理 解起来很吃力，内容很枯燥乏味。加之课堂上，老师 仅靠着板书和多媒体，从开始讲到下课，学生没有了 赖诚陈爽张建兴高职《＝电力电子技 思考的时间和想象的空间，只能像“录音机似的”被 动地接收老师讲授的知识。久而久之，学生本有的学 习激情也就随之烟消云散，被提问时大多沉闷不语。 例如，该课程中会讲到整流电路，随着电路的复杂 化，仅仅靠手绘波形或图片加理论式的多媒体展示， 学生往往会反映出：在电路工作过程中，很难想象得 出器件的动作和电流电压的变化。他们会很快处于 脑疲劳，课堂气氛变得沉闷，难以调动起兴趣来。 该课程要求通过理论与实践紧密结合，才能更 好掌握变流电路的工作过程。但目前，受课时的限 制，课程教学主要还是以课堂讲授为主，实验环节也 只是对少数几个电路进行验证，学生的动手能力始 终未得到充分的培养。 高职教育属于应用技能型，但高职课程的教材 有相当一部分是本科教材的“压缩版”，甚至直接选 用本科教材，这与以“应用”为主旨和特征构建的课 程与教学内容体系存在着明显背离，难以符合高职 教育教学的基本要求。在“压缩”版中，也难免会出现 “不负责任”的教材，这就需要老师在教学中以慧眼 确保教学质量。特别是，以新能源为代表的新技术的 蓬勃发展，对课程内容的要求无论从深度还是广度 都发生了质的变化，要求该课程与时俱进、凸现特 色，选用将专业知识和职业操作能力整合，突出专业 知识和职业技能的综合应用，突出生产和职业活动 的实际需要，突出新知识、新技术运用的教材。适当 时可为该专业课程编写适合其所服务行业背景的教 材。 （３）实验相关配套和实验课时不足，不能充分培 养学生的动手能力 该课程有专门的电力电子实验室，能提供１１台 电力电子技术实验台，早期只有厂家给的实验台说 明书，学生做实验全靠任课老师在课堂上提前讲解 实验和实验教师在实验室现场的讲解。在实验室学 生很难在规定时间内熟练完成实验。后来，自编了 《＜电力电子变换与控制技术＞实验指导报告册》和 《＜电力电子变流技术＞实验指导报告册》，以及 ＜＜ＴＩ４ＭＰＥ一２电力电子实验台使用说明书》，在数届学 生中使用的效果很好，实验改善较大。 从课程的内容安排上来说，实验的内容是符合 课程大纲要求的，但是就课时而言，每个实验被分配 给的课时都只有２学时，但在实际中，一个实验仅仅 用２个学时是根本无法完成的，都是囫囵吞枣似地 赶时间。如果基础较差，那就更不可想象了。从实验 台数量来说，一次实验只能容纳２０来个人，就不得 不把一个班分成两组，在不同时段进入实验室，这就 造成一组在实验室时，另一组浪费掉了进实验室的 ｎ，－ｊ－间。 装备制造与教育第三十卷 二３课程教学改革的一些探索经验 现代职业教育应着重培养应用型、技能型人才， 应不断深化改革，突出高职与行业的特色，本着宽基 础、重能力、求创新的总体思路，优化整合课程内容、 实践项目、教学方式方法，进而提高高等职业教育的 人才培养质量。 教学方式、方法的改革，要以学生易接受知识、 熟练掌握技能为基础和目的，适应高职教育、教学内 容和学生的实际情况，在不断探索中确定教学的方 式、方法和手段。以下就本课程并结合以往教学情 况，提出以下看法。 （１）课堂教学方面，学生回顾知识点自主化，教 装备制造与教育第三十卷 二王州强赖诚陈爽张建兴高职《＝电力电子技术＝》课程教学改革的 以起到验证理论知识的辅助教学作用，也可以有效 加深学生的理解，每一次改变参数引起的波形变化 更可以提升学生的好奇心与求知欲。不仅如此，将虚 师授课生动化、多样化、导向行业生产 由于高职学生的基础普遍差一些，且学习自觉 性差，不会主动预习和参与课堂教学，也不会及时课 后复习总结。本就逻辑性强、需要理解消化的电力电 子技术理论知识对他们而言就显得较难。所以，一堂 课的前十分钟可以安排为课程知识回顾，由学生们 拟仿真引入到电力电子技术实验中，更可以有效解 决学时不足和实验设备短缺等问题，更能节省大量 的实验耗材。本文作者一直以来的想法是，配置１０ 自己主导。具体是让一名学生（可以是主动上讲台的 也可由老师点到的）上讲台，用自己的理解向在座的 同学讲解由老师随意指定课本中某个已学电路。下面 座位上的同学可以就没听瞳的地方向台上同学发问， 台（２人－＿－一组）或２０台（１人一组）计算机，安装上多 种电力电子仿真软件构成仿真平台，与现有１ １个实 验平台安置在一起，让一组在进行实验台操作的同 时，让另一组进行实验仿真。这样，仅有的两位老师， 台上同学必须作答，若实在回答不了，可以找同学帮 忙解释。直至所有同学听瞳，台上同学方可回到座位， 最后由老师点评。此方法在多年的教学中效果显著。 电力电子技术课程具有理论性强、波形变化分 析复杂、课程教学枯燥、学生理解困难、电路模块化 等特点。教师在分析电力电子器件的特性和变流电 路的工作原理时，往往需要通过分析观察波形图及 其变化来阐明。然而，采用传统的手绘波形，教师讲 起来费时耗精力。采用目前广泛使用的ｐｐｔ、ｌｆａｓｈ动 画等多媒体展示波形，虽然解决了费时的问题，但是 学生不能清楚地掌握电压电流等状态波形变化及原 因。所以，在多媒体教学中引入仿真软件演示教学， 就可以把课本中的波形与仿真波形对比理解，在仿 真参数的修改中掌握波形变化的原因，最终使抽象 的变流原理变得简单、易学、易懂，学生能够形象、准 确、深刻地掌握电力电子电路的工作过程，提高教学 效率。目前科研工程领域的电力电子技术仿真软件 包括 ：Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ、Ｐｓｐｉｃｅ、Ｓａｂｅｒ、Ｐｓｉｍ、Ｐｌｅｃｓ、 ＰＳＣＡＤ、ＳＩＭｅｔｒｉｘ／ＳＩＭＰＬＩＳ等。考虑到获取软件的容 易性、掌握的快速性以及使用的广泛性，Ｍａｔ— ｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ、Ｐｓｉｍ和Ｐｌｅｃｓ三款软件是不错的选择。 另外，坚持高职教育以就业为导向的办学宗旨，还可 以把学校里的专业知识内容和行业生产实际联系起 来，可以将把企业产品的设计、生产、测试过程，以及 维修等过程制作成视频，为学生展现专业知识在生 产一线的应用实况。 （２）实践教学中引入仿真实验，达到虚实结合、实 验途径多元化、突破实验室开放时间的 目前的电力电子相关实验实训平台和设备皆为 真实实践操作，一旦学生操作不熟练或不小心误操 作，往往造成实验台挂件元器件直接烧坏。特别是近 几年来，维修（包括请厂家售后维修）的频率和成本 都在大大增加。更关键的是，一旦实验平台出现严重 问题，后续实验将无法开展，直接影响实验实践环节 的教学效果。可以想象，实验室的条件如若无法跟上 专业建设步伐，必将成为电力电子技术课程改 革发展的瓶颈。 前面提到在课堂教学中引入仿真演示教学，可 任课教师和实验室教师，就可游走于实验台和仿真 平台进行指导，可以大大提高实验学时的利用率。新 的实验室可以如图１所示，二者必须直接相邻。 图１ 电力电子技术实验室的区域划分 （３）改革教学理念、转变教师角色，在针对普通 学生改进教学培养方式方法的同时，为基础好愿进 步的学生提供特别培养计划 第一，高职学生之所以基础不好，十之都在 于他们的学习习惯不好，没有好的学习方法，缺少自 觉性、主动性。这也与传统的以教师为中心的灌输 式、学生被动接受的教学方式有很大关系；即使是目 前旧的教学模式有所被打破，但由于原有的教学理 念根深蒂固，课程仍以讲授为主，实验实训留于形 式。因此，课程的改革必须让课程与教学互动，教师 必须转换角色，要从讲师变为导师，将理念转变为如 何引导学生发现知识并有效学习和掌握，可以考虑 合作完成学习任务，培养团队精神。可见，鼓励学生 自主地通过多种途径获得知识，提高学生的学习自 主能力和情报获取能力，才能真正让他们实现可持 续的发展与创新。教师可将部分教学内容布置成课 题作业，并指导学生通过包括图书馆借阅、网上查 阅，弄清楚布置的课题，最终写成报告形式，而不必 由教师包办或系统讲授。但教学内容必须是动态的， 及时将职业活动中体现新知识、新技术、新工艺、新 方法运用的工作内容引入到教学中。这种看似在给 学生增加负担和压力，实质是驱使他们祛除身上懒 惰、充实他们在校学习生活的动力。 第二，高职学生的基础有差的也有好的，为了让 绝大多数学生能学懂，教学大纲对课程内容的要求 不必多、也不必深。这样，学习好的高职生就不会仅 仅满足于课程大纲的内容要求，会总想学得更深、更 多。为此，教师可以增加特别培养计划，提供一些研 究性的课题，让基础扎实且愿意拓展课程知识的学 生，在电力电子课程正常学习的基础上，利用课外时 间学习一些电力电子方面的科研工程软件并完成一 定的题目，以研究报告形式提交，作为半期成绩。这 学生自己收集情报资料写成报告，既完成了平时作 业，更锻炼了学生的自学能力。 除此之外，半期笔试考核也可以结合特别计划， 让部分同学完成一个电路变流课题的研究，可 将其研究报告作为半期成绩。 ４总结 现代高职课程创新改革，要坚持走符合高职教 育的发展之路，实现产学结合、理论与实践结合，要 与课程内容联系紧密，可使学生掌握更加坚实宽，一 的基础理论和系统深入的专业技能知识．以适应社会 对培养高级应用型、高级技能型专门人才的要求，提 彻底改变传统的课程观，坚持能力本位，以就业为导 向，以综合职业能力为课程目标，扎实稳步的实施课 程改革。所以，必须真正实现理念的转变，从重教转 向重学，从重共性转向重个性，发挥学生的能动性， 引导学生自觉提问，培养学生的创新意识、可持续能 力。要不断挖掘一切可以利用的新教学方法、教学资 源，并大胆探索尝试。 如每堂课开讲前１０来分钟，设置为知识回顾 ｊ 复习，由学生主导，既可以提升学生的能动性，义可 以锻炼学生的口才与思辨能力，实现教学中育人。 升他们的专业知识和职业技能达到一个更高的水平， 在分析和解决问题的能力、再学习和创新能力、实践 能力和综合设计等方面得到有效地锻炼和培养。 在电力电子技术课程教学中引入仿真软件，既为教 学内容的演示提供了新手段，让教学生动化、形象 化，又使得实验实训达到“虚实结合”，提高实验课时 利用率的同时降低了实验器材的损耗。采用更加灵 活的考核方式，将某些知识点设置为自学内容，让学 生通过各种情报检索途径，完成自学报告作为平时 图２部分学生的研究报告样本 作业的一部分；另外，部分同学的半期考核采用特别 培养计划，实质是在为学生提供一个锻炼和增强他 们发现、分析、解决问题的能力的平台 因此，高职教 育在强调职业性的同时，应该适当地增强学生的理 论水平，这也是在为学生的职业生涯增强再学习、再 创造的能力，培养高职生可持续发展的应用技能能 力 【参考文献】 赖 爽 塞嚏ｆ１１教育部等．六部门关于印发《现代职业教育体系建设规划 ４０６／１ ７０７ ｃｎ／ｐｕｂｌｉｃｆｉｌｅｓ／ｂｕｓｉｎｅｓｓ／ｈｔｍｌｆｉｌｅｓ／ｍｏｅ／ｎｍｅ６３０／２０１——蓑 （２０１４—２０２０年）》的通知ＩＥＢ／ＯＬＩ．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｏｅ．ｅｄｕ． 蓉型曩嘉３７＿ｈｔｎ１１． 图３学生报告的研究分析及感言总结 采用这种特别培养方式，已在两届学生中得到 了肯定，部分学生的报告样本和代表性研究分析及 感言总结见图２、图３。学生普遍反应收获颇丰，不仅 加深了对专业知识的理解，学习和解决问题的能力 也都得到了提升，而且后者的收获远远大于前者。 三姜言【２１徐德鸿，陈文杰等．新能源对电力电子提出的新课题 电 源学报，２０１４（（）６）：４－９，３０． 【３】戴士弘．职业教育课程教学改革【Ｍ】清华大学出版社， ２（）（）７． （４）课程考核从重结果转到重过程，将考核巧妙 的安排在学习进程中，激发学生的能动性 【４１郑晓梅．当代世界职业教育课程改革的特点与趋势 河南职业技术师范学院学报（职业教育版），２００３（《）３）： ６１－６３． 传统的考核都是以作业实验等作为平时成绩， 期末再进行一次笔试考试，综合之后得出最终成绩。 而高职生抄作业很普遍，常规的平时作业无法完全 达到课程的教学效果。如前所提及，将某些知识点由 ｆ５】李升源，刘宏等．电工电子虚拟实验与真实实验的互补性 实验技术与管理，２０１０（Ｏ４）：７４—７６．
