科教融合的电力电子技术课程改革探索

摘要：随着科技与工业的迅速发展，电力电子技术作为现代电力系统与自动化控制的核心技术之一，日益在能源、交通、电动汽车等领域发挥着至关重要的作用。传统的电力电子技术课程往往侧重理论教学，缺乏与实际工程项目的紧密结合，导致学生在毕业后往往面临知识与实践脱节的困境。本文提出一种“科教融合”的电力电子技术课程改革模式，探索通过将科研、工程项目与教学内容深度融合，构建实践导向的教学体系，提升学生的综合能力。

关键词

电力电子，课程改革，科教融合，实践教学，工程项目，创新能力

1. 引言

近年来，新能源的快速发展离不开电力电子技术的支撑。但是，电力电子技术课程内容丰富、发展迅速，如何在有限学时内有效传授知识成为了一个挑战[1-2]。此外，该课程存在教学与考核方式单一，学生对解决复杂工程问题的能力培养达不到预期的问题。因此，亟待对该课程的教学内容、教学方法进行改革。比如，结在讲解电路时，通过仿真软件直观展示参数变化对电路性能的影响，提高学生的理解和学习兴趣[3]。为了改变传统“填鸭式”的教学模式，有学者提出基于工程问题的教学方法，使学生能够深入理解电力电子技术的应用[4]。针对实践环节，有学者提出了理实融合的教学理念，构建以理论为指导、实践为指引的课程体系，确保学生不仅能掌握扎实的基础知识，还能具备较强的实践能力[5-6]。杨俊秀等人通过结合全国大学生电子设计竞赛，提高了学生参与此类活动的积极性，促进了课程教学质量的提升[7]。

综上所述，电力电子技术课程的教学改革已经在多个方面取得了进展。然而，在当今快速发展的科技环境中，仅仅依赖于传统教育模式下的改进可能不足以满足行业对创新型工程技术人才的需求。因此，针对电力电子技术课程理论性强、电路分析困难、波形图复杂而又对实践动手能力要求高的特点，本课题开展在科教融合的电力电子技术的课程教学改革探索，形成以学生为中心、科教融合的教学模式以及提升课程达成度的教学方法，激发学生的学习自主性、参与性及创新潜能。

2. 科教融合的课程改革

科教融合指的是将科研成果、工程项目与教学内容相结合的模式，通过实践驱动理论学习，让学生在真实工程问题中掌握电力电子技术，增强其创新能力与解决实际问题的能力。整体示意图如图1所示。

2.1 教学内容以及项目驱动的案例设计

课程教学内容的改革是课程改革的重点，直接影响教学的实效，内容上增加前沿技术与社会相关需求的总结与讲解，实时了解行业前沿问题，处理好基本内容和新技术的关系。在科教融合模式下，学生在老师的指引下带着问题学习和思考，并在学习过程中主动解决问题。课前阅读行业前沿知识，了解基本概念；课中学习基础理论知识，掌握相关原理；课后总结问题，将理论与实践相结合，构成闭环学习。同时，针对不同的知识点设置不同的项目，以便将相关的知识点囊括在项目的问题中，便于学生系统掌握，同时根据问题的内容自主设计电路结构并编写控制程序，以逐步提升学生的电路设计和编程能力。

2.2项目驱动的案例实施

项目实施过程中以学生为主体。教师依据每个教学知识点设计的相关驱动案例，在教学之前精心地准备相应的教学知识点，将教学内容平滑地融入到项目案例中，由问题情节引出教学内容，让学生带着问题去学习，坚持以学生为主体的教学理念，激发学生的学习积极性。相应的教学知识点教学完毕后，根据学生学习的学情，将项目功能进行拓展加深，设置一些功能便于知识点的掌握与理解，然后将完善的项目功能需求发布给学生。学生带着项目的一些基本功能需求去学习，依据问题来听课，在学习过程中理解所学的知识点可以去解决哪一类型的问题，而不是简单的机械式的学习。在整个过程中以小组为单位进行项目设计，可以查阅线上资料与图书、询问教师或同学，充分发挥学生的自主性。在设计项目过程中，设计问题的思维过程可以不同，求解的方式可以多样，遇到困难多去思考，尝试解决问题，养成善于解决问题的习惯。

2.3项目驱动的案例效果评价

项目效果评价过程采用小组初评、教师评价、反馈评价等三个过程。每个小组设置一位组长，当组员初步完成项目的任务要求时，首先提交给组长，组长给出初步的评价意见，若能通过组长评价则才可提交给教师评价，如不能通过初步评价，需修改再提交。教师依据组长评价意见以及电路运行效果给出评价成绩。若评优需根据教师的评价的反馈意见修改相关设计，在评价过程中可以让学生发现问题，以便提升学生的解决问题的能力。通过对课程改革的实施和项目学习的跟踪与评估，发现学生的学习主动性和创造力显著提高。学生在解决实际问题的过程中，能够灵活运用所学知识，团队合作和创新能力得到提升。

3. 结论

科教融合的电力电子技术课程改革是一种符合现代教育需求的教学模式，通过将科研、工程项目与教学内容相结合，优化了课程内容和教学方法，促进了理论知识的实际应用，提升了学生的综合能力。

参考文献

[1]王卓，王强，曹晶人，等.“电力电子技术”课程教学改革探讨与实践[J].中国电力教育： 2013（11），37-38.

[2]张阳，舒中宾，王曦，杨丽.工程教育专业认证背景下电力电子技术的教改探索与实践研究[J].电气工程教育， 2019（74），60-62.

[3]王强，孙坚. “电力电子技术”教学的改革与实践[J]. 电气工程教育， 2011（6）：177-178.

[4]孙秀桂，张洪斌，彭建荣，孙江波. 工程问题设计在“电力电子技术”课程教学改革中的应用与实践[J]. 大理大学学报，2018（6）， 37-41.

[5]胡仁俊，杨秀丽，邢航，孙振刚. 理实融合的《电力电子技术》教学改革[J]. 中国电力教育，2024（10），86-87.

[6]朱永胜， 董燕，肖俊明. 卓越计划下电气专业电力电子技术课程教改实践[J]. 中国教育技术装备， 2016（6），1-2.

[7]杨俊秀，姚青，赵文来，张寅孩，周高峰，结合电子设计竞赛的“电力电子技术”课程教学改革实践[J]. 浙江理工大学学报， 2019（4）. 436-442.