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摘要:电力电子技术作为电气工程学科最主要的专业课程之一,对学习者的工程应用能力或科学研究水平的提升尤为非常关键。由于学习该门课程需具备一定的理论和实践基础,这对基础知识欠扎实的学生而言无疑是极大的障碍,而且传统学习模式在培养具备创新意识的工程人才方面效果甚微,因此,文中以培养学生的自主创新能力为核心,对电力电子技术教学改革作了深入思考,提出了具有一定可行性的解决方案,并应用于实际教学,对提升学生的学习兴趣和自主意识确实起到了一些效果。
关键词:电力电子技术;工程教育改革;教学思考
1引言
电力电子技术是电气工程一级学科下的典型专业课程,它是衔接电力学、电子学和控制理论的重要交叉学科,在工程应用中十分广泛,因此具有很强的实用性,而选用该门课程作为改革试点具有典型意义。目前,我院主要面向电气工程及其自动化专业大三的学生,开设本门专业课,我校该专业近年来的高考录取线略高过一类本科线,由此可见,学生的总体素质为中等偏上,具有较好的學习能力。然而,近几届学生专业课的不合格率逐年上升,不能毕业或延期毕业的现象较为普遍,这种现象的出现既有学生不努力学习的原因,也有教师教学方法的原因。通过调查和分析发现,导致当前状况的关键在于学生自主学习能力的丧失;而另一方面,我院部分学生积极参加学科竞赛或电子设计大赛,在省级、国家级的比赛中多有斩获,成果喜人。可见,学生培养两级分化严重。
综上所述,以充分发挥师资力量、充分利用硬件教学条件、充分调动更多学生的自主性为目标,改革教学模式,基于自主实现创新,培养创新型人才,达到提高我院工程人才培养效果的目的,这也是与工程人才教育认证的目的相吻合的。
2工程教学的新理念
从2000年起,具有国际工程教育权威的CDIO组织提出了基于构思(Conceive)-设计(Design)-实现(Implement)-运作(Operate)的创新型人才培养模式,即CDIO理念,它以产品研发和运行的生命周期为载体,让学生主动的、实践的、有机联系的学习工程,且根据基础知识、个人技能、人际团队能力和工程系统能力四个维度作为考核评定标准,以达到提升学生综合能力的目的。
工程教育与人文教育有很大的不同,既要重视理论基础的完善,又要突出工程实践的重要地位,而工程创新必须将理论和实践有机结合才能实现。传统工程专业教学偏重于理论,且很大程度上忽略了工程实践,导致理论无法指导实践,实践脱离基础理论,形成了“教”与“学”的二元对立状态。其影响表现为学生缺乏自主学习意识,专业技能差。近年来,出现了项目导向教学、研究性教学、问题式教学等方法,其特点是重点突出学生的专业技能养成和解决具体问题的能力,但使学生局限于现有实践经验,难以创新实践。CDIO工程教育模式的提出,能够使学生把专业理论知识和工程实践有机结合,同时促进学生理论水平、专业技术、人际交流、团队协作等综合能力的提升,为工程技术创新奠定了扎实的基础。
相比于传统的“教与学”二元对立模式,国外CDIO创新教育模式具体包括培养目标、培养方案、教学大纲、教学方法及考核评估五个方面,分析CDIO在加强自主学习和发挥创新精神两个层面的优越性。在此基础上,结合具体国情校情,分析学生的素质特征,探讨“本土化”的CDIO工程教育理念。
3基于CDIO理念的电力电子技术教学改革
对于电力电子课程的改革,首先要唤醒学生的自主学习意识,消除依赖心理;第二是要将课程理论和课程实验有机结合,通过划分课程任务,分组学习,让学生按照自主构思一设计一执行一运行的模式完成实验;第三,联系实际问题,引导学生探索,发挥创新精神。基于上述思路,提出了课程改革的具体方案:首先将课程的主体内容和重要知识点进行模块化,具体包括四种电能变换,课程中的开关器件、软开关技术、PWM技术等知识可作为附属模块;其次是对学生进行分组、选择课题任务及组内分工,具体可根据学生意愿自由组团或学生知识基础分组;第三是任务的完成,具体分为理论知识和实验两个大类,二者同时进行,其原则是:有目的的学习理论,有针对性的设计实验;第四为申请任务考核;最后,根据评估报告,如果考核合格,则课程结束或进入下一任务,如果考核不合格,则重新学习。教师工作在新型培养模式下,转变为讲解知识框架、组织多维课堂和引导探索创新。
4结束语
文中根据CDIO工程教育理念,以电力电子技术课程教学为例,提出了一种教学改革方案,通过激励学生自主学习、自主丰富知识,提升专业技能、语言表达、团队协作等综合能力,引导和鼓励学生采用理论结合实际、实践检验理论的方法学习工程,教师工作从“教授”转变为“引导、建议”,使学生高效地获取知识,加强师生交流,有针对性的满足知识诉求。
关键词:电力电子技术;工程教育改革;教学思考
1引言
电力电子技术是电气工程一级学科下的典型专业课程,它是衔接电力学、电子学和控制理论的重要交叉学科,在工程应用中十分广泛,因此具有很强的实用性,而选用该门课程作为改革试点具有典型意义。目前,我院主要面向电气工程及其自动化专业大三的学生,开设本门专业课,我校该专业近年来的高考录取线略高过一类本科线,由此可见,学生的总体素质为中等偏上,具有较好的學习能力。然而,近几届学生专业课的不合格率逐年上升,不能毕业或延期毕业的现象较为普遍,这种现象的出现既有学生不努力学习的原因,也有教师教学方法的原因。通过调查和分析发现,导致当前状况的关键在于学生自主学习能力的丧失;而另一方面,我院部分学生积极参加学科竞赛或电子设计大赛,在省级、国家级的比赛中多有斩获,成果喜人。可见,学生培养两级分化严重。
综上所述,以充分发挥师资力量、充分利用硬件教学条件、充分调动更多学生的自主性为目标,改革教学模式,基于自主实现创新,培养创新型人才,达到提高我院工程人才培养效果的目的,这也是与工程人才教育认证的目的相吻合的。
2工程教学的新理念
从2000年起,具有国际工程教育权威的CDIO组织提出了基于构思(Conceive)-设计(Design)-实现(Implement)-运作(Operate)的创新型人才培养模式,即CDIO理念,它以产品研发和运行的生命周期为载体,让学生主动的、实践的、有机联系的学习工程,且根据基础知识、个人技能、人际团队能力和工程系统能力四个维度作为考核评定标准,以达到提升学生综合能力的目的。
工程教育与人文教育有很大的不同,既要重视理论基础的完善,又要突出工程实践的重要地位,而工程创新必须将理论和实践有机结合才能实现。传统工程专业教学偏重于理论,且很大程度上忽略了工程实践,导致理论无法指导实践,实践脱离基础理论,形成了“教”与“学”的二元对立状态。其影响表现为学生缺乏自主学习意识,专业技能差。近年来,出现了项目导向教学、研究性教学、问题式教学等方法,其特点是重点突出学生的专业技能养成和解决具体问题的能力,但使学生局限于现有实践经验,难以创新实践。CDIO工程教育模式的提出,能够使学生把专业理论知识和工程实践有机结合,同时促进学生理论水平、专业技术、人际交流、团队协作等综合能力的提升,为工程技术创新奠定了扎实的基础。
相比于传统的“教与学”二元对立模式,国外CDIO创新教育模式具体包括培养目标、培养方案、教学大纲、教学方法及考核评估五个方面,分析CDIO在加强自主学习和发挥创新精神两个层面的优越性。在此基础上,结合具体国情校情,分析学生的素质特征,探讨“本土化”的CDIO工程教育理念。
3基于CDIO理念的电力电子技术教学改革
对于电力电子课程的改革,首先要唤醒学生的自主学习意识,消除依赖心理;第二是要将课程理论和课程实验有机结合,通过划分课程任务,分组学习,让学生按照自主构思一设计一执行一运行的模式完成实验;第三,联系实际问题,引导学生探索,发挥创新精神。基于上述思路,提出了课程改革的具体方案:首先将课程的主体内容和重要知识点进行模块化,具体包括四种电能变换,课程中的开关器件、软开关技术、PWM技术等知识可作为附属模块;其次是对学生进行分组、选择课题任务及组内分工,具体可根据学生意愿自由组团或学生知识基础分组;第三是任务的完成,具体分为理论知识和实验两个大类,二者同时进行,其原则是:有目的的学习理论,有针对性的设计实验;第四为申请任务考核;最后,根据评估报告,如果考核合格,则课程结束或进入下一任务,如果考核不合格,则重新学习。教师工作在新型培养模式下,转变为讲解知识框架、组织多维课堂和引导探索创新。
4结束语
文中根据CDIO工程教育理念,以电力电子技术课程教学为例,提出了一种教学改革方案,通过激励学生自主学习、自主丰富知识,提升专业技能、语言表达、团队协作等综合能力,引导和鼓励学生采用理论结合实际、实践检验理论的方法学习工程,教师工作从“教授”转变为“引导、建议”,使学生高效地获取知识,加强师生交流,有针对性的满足知识诉求。