电力电子课程设计总结
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电力电子课程设计总结范文第1篇
电力电子技术始于20世纪50年代末、60年代初，主要研究电力领域中使用电力电子器件对电能进行高效的变换和控制，是电力、电子、控制三大学科的交叉学科。目前，“电力电子技术”课程已成为我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一，教学内容涵盖电力电子器件、四大类电力变换电路、控制技术以及电力电子新技术等多方面知识，理论性和实用性都非常强。为实现良好的教学效果，该课程要求教师能结合各自学校的实际情况合理地设计课程，均衡理论和实验教学的比例，针对具体不同的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段，注重激发学生的学习兴趣，使学生通过学习掌握相关的基本概念、基本分析方法等理论知识并提高他们理论联系实际和分析解决问题的实践能力。
浙江工业大学（以下简称“我校”）“电力电子技术”课程是全校电气工程与自动化类本科专业教学链中一个承上启下的重要环节。它的前续课程有“电路原理与实验”、“模拟电子技术”、“电机学”、“数字电路与数字逻辑”、“电气工程基础等”，后续课程有“开关电源设计”、“控制电机及应用”、“现代电气传动控制技术”、“DSP原理及应用”、“毕业设计”等。多年来，我校在不断学习国内外高校教学经验的同时不断实践，丰富自身的教学经验，积极改革创新，追求高质量和高水平的教学。
本文将主要介绍我校多年来在电力电子技术本科生教学方面所取得的一些实践经验以及关于今后如何继续提高教学质量和水平的一些设想。
一、注重建设教学团队和培养青年教师
在整个教学过程中，教师不但是知识的教授者、教学活动的组织者，同时还是学生学习效果的评估者。优秀的教师是保证教学高质量和高水平的关键，他们为人师表、具有丰富的知识和经验、富有爱心，能够激发学生求知的热情，既教会学生学习方法，又让学生掌握科学知识。
经过多年的积累，目前我校电力电子技术本科生教学团队已初具规模，核心成员主要有教授1人、副教授2人、讲师2人、实验员1人。其中具有博士学位2人，硕士学位3人。该团队每年都会承担全校3个电气工程与自动化类本科专业（电气工程及其自动化专业、自动化专业和电气工程及其自动化教育专业）约6～8个班的电力电子技术教学工作。为保证全校范围内该课程教学内容与质量的一致性，各授课教师按统一的教学大纲分专业分班级进行教学，期末所有选课的学生参加全校统一的考试。不同专业、不同班级的学生呈现出来的特点也各不相同。在学内容的前提下，各教师遵循以学生为本的原则采取灵活恰当的教学方法进行针对性授课，确保达到良好的教学效果。
我校电力电子技术本科生教学团队自组建以来一直定期召开会议讨论并解决教学中遇到的问题，交流并总结教学经验，共同开展教学和科研课题项目，促进各成员教师特别是青年教师在业务上的进步。在培养教学新生力量上，该教学团队引入青年教师导师制度，由多位（副）教授级的教师担任指导教师，对经验尚浅的青年教师进行全程、全方位的培训，包括写教案、制作PPT课件、课堂试讲、实验指导、批改作业、学生答疑、拟考试卷、指导毕业设计等。每个阶段，指导教师都会对青年教师的表现做出中肯的评价，帮助他们尽快熟悉业务、提高水平。在整个团队的关心下，青年教师成长很快，在由学院组织的学评教和教学技能比赛中都取得了良好的成绩。
二、完善适合学校实际情况的课程设计
“电力电子技术”是一门理论性、实用性都很强的课程，课程内容量多且面广，合理分配理论教学和实验教学的比例就显得非常重要。结合学校的实际情况，我校电力电子技术本科生教学团队为电气工程与自动化类相关的3个本科专业制订了统一的教学大纲。“电力电子技术”课程总共安排了64学时，其中，理论教学48学时、实验教学16学时，在注重教授学生基本概念和基本分析方法等理论知识的同时也同样注重培养学生理论联系实际和分析解决问题的实践能力。与大多数国内高校接轨，教材主要选用普通高等教育“十一五”国家级规划教材、普通高等教育电气工程与自动化类“十一五”规划教材——机械工业出版社出版的《电力电子技术》最新版本和学校自编的《电力电子技术实验用书》，实验装置采用求是公司生产的MCL型电力电子及电力传动教学实验台。所选教材《电力电子技术》第5版本一共有10个章节，仅48学时的理论课不可能也没必要面面俱到讲授教材中的所有内容。因此，教学团队进一步对这10章的教学内容划分了主次，对电力电子器件、电力电子器件应用的共性问题、整流电路、直流－直流变流电路这4个章节做重点教学，对其余的6个章节做次重点教学。16学时的实验课要求完成5个实验的教学，内容涉及各主要电力电子器件及其驱动电路、晶闸管可控整流电路、PWM直流斩波电路分析及测试和开关电源分析及测试，进度与理论课的相关内容同步，确保学生能在第一时间把所学的理论知识和实际联系起来。教学团队在教学内容和学生学习效果考评两方面同时做到了对理论与实践的兼顾，规定学生学习该课程所得总成绩由以下三部分组成，即期末理论考试成绩占70％、平时实验成绩占10％、课堂表现及课后作业成绩占20％。
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三、以学生为本的教学活动实践
在具体实施电力电子教学的过程中，教师激发学生的学习兴趣，创造良好的互动教学氛围是非常重要的。这就需要教师以学生为本结合具体的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段。
我校“电力电子技术”是“电路原理与实验”等课程的后续课程，理论性很强。在教授该课程新知识点时，若涉及到相关前续课程重要的旧知识点，教师会采用先温故后知新的教学方法，通过学生回答问题的方式复习旧知识点，由浅入深帮助学生进入状态以便教授新知识点。比如，在讲述变压器漏感对整流电路的影响这一节内容的最开始，先温习理想变压器的特性和非理想变压器的等效电路模型，再把简化后的非理想变压器等效电路模型代入到已学的整流电路中，然后进入正题——分析电路的工作原理。教师在讲授电路工作原理时，会一再强调电力电子器件的开关工作状态和电力电子电路的分段线性分析方法这两个贯穿整个课程始终的基本概念和基本方法，并现场指导学生独立完成一部分电路的分析工作，通过加强学生的参与感来促使他们更积极地把外在的基本知识点转化为内在的电路分析能力。
在传统的口头讲授过程中，教师会适当地借助“静动相宜”的PPT课件、具体的实物教具和灵活的板书等来提高“电力电子技术”课程的理论教学效果。此外，教师还会适当地扩充一些教科书以外的电力电子技术内容，如仿真技术等。教师利用仿真软件PSPICE、MATLAB等在课堂上虚拟地实时演示电路更真实的工作过程，既拓展了学生的视野又能很形象地解说课程中的知识难点，如三相半波可控整流电路中晶闸管的正向耐压问题。电力电子器件的封装材料及形式多种多样，性能也不尽相同。为了让学生更真实、更立体地认识电力电子器件，教师除了展示器件照片外还会提供一些器件的样品让学生亲身接触。关于教材中重要公式的推导，教师会采用PPT课件与板书相结合的方式帮助学生更容易理解和掌握。
“电力电子技术”课程包含很多基本概念，在讲述时教师会根据听课学生的实际英语能力，有意识地就专业术语部分进行中英文双语教学。这不但能增强学生的专业英语水平，而且还可以提高学生使用中英文关键词检索科技文献的能力，为该课程的后续课程特别是“毕业设计”的教学打下良好的基础。
在“电力电子技术”的理论教学过程中，强调电力电子技术对国计民生的重要性是非常必要的。比如，在举例说明电力电子技术的实际应用时，教师会尽量多举些与学生日常生活以及当前社会热点相关的例子（如手机电池充电器、笔记本电脑电源适配器、未来的“光源之星”LED照明、节能环保的电动汽车等）。先抛砖引玉让学生有些感性的认识，再通过启发性的提问鼓励学生积极地去发现身边所遇到的科学技术。在增加学生学习兴趣的同时，提高学生对该课程的重视程度。
“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程。为了更好地衔接理论知识和实验内容，教师在课堂上除了提供电力电子电路的理想波形图，还会提供一些电力电子电路的实际波形图，让学生自己去发现和思考它们之间的异同。用一连串的疑问激发起学生的强烈求知欲，令他们更主动地去预习实验，更认真地进行实验，并且更努力地去尝试着寻找答案。比如，反激式电路在电流断续工作模式下，由教科书提供的开关管S两端电压的理想波形和在实验中用示波器观察到的S两端电压的实际波形在S关断的部分是有很大差别的。在理论课堂上，当教师同时给出理论和实验波形图加以对照时，学生表现出极大的兴趣，跃跃欲试地去寻找实际电路中S两端电压在S关断时刻出现阻尼振荡现象的原因。此时，教师正好因势利导，鼓励他们认真地去完成相关的实验，通过实验再结合已学理论知识自主地找出答案。实践结果表明该教学效果很好。
四、关于今后教学的一些设想
电力电子技术的发展日新月异，关于“电力电子技术”的教学也需要与时俱进，紧跟潮流，与社会接轨。目前，在我校采用全英文教学电力电子技术的条件还不够成熟。但是，教师可采用循序渐进的方法，从目前以中文为主的双语授课，到中英文各半的双语授课，再到以英文为主的双语授课，最后过渡到全英文授课。目前，最适合我校的办法是课程的重要章节主要采用中文教学，务必让学生掌握必要的基本知识；而次重要章节则可主要采用英文教学，这对扩展学生视野很有利。
层出不穷的电力电子新技术不断丰富着“电力电子技术”的教学内容。全面而系统的“电力电子技术”教学是无法仅通过一门课程来完成的，但它可以通过一系列课程来不断深化。在现有“电力电子技术”课程的基础上，按社会就业的需求配套完善其后续课程。除了强化这些课程之间的内在联系、完善整个教学链，教师还应多鼓励优秀的学生积极参加各类电子设计竞赛、申请由学院提供的建龙基金等，在教师指导下开展一些与电力电子技术相关的小课题。通过一系列课程的学习和科研课题的参与，学生能更深入地了解和掌握电力电子技术，对他们今后从事与电力电子技术相关的工作具有积极的意义。
电力电子课程设计总结范文第2篇
【关键词】高职院校 电力电子技术课程 教学改革
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）01C-0147-02
电力电子技术是学习电气自动化专业的学生必须掌握的一门课程。高职院校的学生想要学习好电气自动化，就必须重视电力电子技术的作用。但是在现在的许多高职院校中，对电力电子技术课程的设置出现诸多问题，导致学生在进入企业工作时，发现在学校学习的知识和技能运用不上，或者运用得非常少。出现这样的问题，需要学校、教师进行自我反省，在设置课程时，应充分重视学生以后的发展。
一、电力电子技术课程教学存在的问题
（一）课程内容设计滞后。一方面，电力电子技术发展日新月异，但是高职院校的教学内容相对滞后，无法适应社会以及企业的工程需要。另一方面，在实用性能方面，电力电子技术的要求很高。如何让学生成为一个高素质的应用人才，是当前高职院校需要解决的一个重大问题。在课程设计上，过多的理论公式推导、大量的电路图及波形分析使学生一定程度上感觉乏味。在教学内容组织上，高职院校教师没有按照科学的方法进行分类，只是将各种电力电子电路单纯地罗列出来，有关电力电子应用装置的具体介绍也只是一笔带过，内容组织在一定程度上不合理。
另一方面，课程内容没有职业教育特色。由于历史原因，电力电子技术课程内容过于偏向本科，课程内容对电子电力器械的内部结构以及运行原理介绍较多，而高职学生更多的是需要对元器件的运用能力，课程内容没有真正体现高职教育特色、反映教改新成果。
（二）课程教学方式单一。目前高职院校的教学方式大都采用讲授法，以教师的讲述、学生听课记笔记为主，再结合板书和多媒体视频、PPT等教学方式为辅。对于晶闸管整流电路、交流调压电路以及逆变电路，其电流和电压波形的分析较复杂，即使采用讲授以及展示PPT的方法，也很难引起学生的学习热情。此外，课程学习相对于学生来说难度系数大，学生较难理解理论知识，单一的讲授方式和PPT的展示不能很好地让学生将所学的课程内容有效运用到实际的电力电子产品中，对电力电子装置不理解、难理解，使得学生出现一定程度的厌学。
（三）实训环节薄弱。实训对学习电力电子技术来说是掌握知识的一个重要方法；高职院校的实训是培养学生成才必经的环节。但是目前大多高职电力电子技术课程还是用基本的演示性和验证性项目进行实训教学。在这种实训里，学生的自主学习能力没有充分体现，学生的实践兴趣几乎为零，同时学校的实验设备功能利用率非常低。另外，电子产品更新换代的周期短，校内实验室的实验实训设备不能跟上日益更新的电力电子技术。
二、解决电力电子技术课程教学存在问题的对策
（一）优化教学内容。随着现代社会科学技术的飞速发展，电力电子技术不断更新换代，它的应用范围不断扩大。因此，要对课程内容进行优化和合理安排，并在课程中适当添加电力电子技术飞速发展出现的新动态、新技术和新概念，尽量使课程内容贴近时代的变化。如在介绍电力电子元器件时要选用能够代表当前实际应用水平的电路进行讲述，这样才能贴近现今的需求，不至于让学生在毕业后感觉学校教学内容与社会断层。
在化的过程中查漏补缺，要以培养学生能力为本位，将提高学生技术应用能力作为重要目标，突出教学培养的核心内容，使教学内容详略得当，并且难易度适中，而对于比较复杂繁琐的数学公式推导过程，对高职学生没有什么现实的意义，对他们以后的工作没有什么作用。对电子电器元件的参数特性和使用方法要详细叙述，要让学生掌握电子电气元件的理论知识，明白如何使用这些元件，在头脑里生成一个印象。课程设计还要注意循序渐进，引导学生系统全面地掌握课程的核心内容和技术，并转化成为熟悉运用的能力，从而满足今后工作岗位所需的技术能力要求。
（二）促进教学方式多元化。在传授知识给学生时，应注重对学生的启发互动，让学生在教学活动过程中得到启发。启发互动式的教学，是在教师讲授理论知识的前提下，在教师的指导下运用理论与实践交融渐进式的教学方式。在这钟教学方式下产生的学习环境，可以使学生有自由发挥、勇于创新的空间。一方面，学生立足教材，自我阅读、自我探索、自我感悟并按照已有的知识动手操作、归纳总结、探索规律，从而掌握本专业的职业能力；另一方面，教师立足于任务的引导，由简单到复杂、逐步深入、环环紧扣、教授技巧方法、示范技能，培养学生良好的职业能力。
当然，除了启发互动式的教学方法之外，电力电子电路仿真―― MATLAB 软件是一种对高职院校很有帮助的教学辅助，能形象生动地演示电路的搭建和输出电压、电流变化的整个过程，这大大提高学生的学习积极性和学习兴趣。拥有成熟完善的电力电子工具包的MATLAB软件，在教学中使用简易，可模拟搭建课程中的各种复杂电路，电路的运行过程尽显在学生眼前。
（三）以学生为主体，优化实训环节。实训是电力电子技术课程的重中之重。高职院校尽量使现有的实验实训装置营造出一个真实的工作环境，让学生体验到类似真实工作环境的生产氛围，使学生在模拟环境中理解和掌握课程要求的操作能力，进而使学生培养专业的操作能力与理论素养。
此外，电力电子技术实训教学基地是高职院校培养学生实训能力的场所。伴随着新能源发电和节能环保理念的深入，许多新兴的行业发展起来，随之出现的全新电力电子装置也被广泛应用到现实生活中。高校要随时与时俱进，带领学生走向校外的实训教学基地，聘请有经验的技术人员在模拟环境中进行讲解，这种直观的实训教学环节能使学生在学习课本知识的同时接触到社会时代变迁带来的成果，运用自己所学知识结合参观学习的收获，使知识融会贯通。
在进行实训时，不应仅仅教授实训环节的内容，在讲解单元电路的过程中，应穿插理论课的知识要点在其中，使学生在实训实验中获得丰富的知识，在动手进行实训操作的同时，能逐渐加深对电力电子技术理论知识与实训知识的融合，进而牢固掌握理论知识和实训知识。
【参考文献】
[1]罗海霞，万烂军.“循环互辅”实践教学方法在高职电力电子技术课程中的研究与实践[J].电脑知识与技术，2014（35）
[2]曹海红.高职《电力电子技术》课程建设探索与实践[J].电子制作，2015（10）
[3]王璐.Matlab在高职院校电力电子技术教学中的应用[J].时代教育，2014（23）
电力电子课程设计总结范文第3篇
关键词：柔流输电系统；模块化；工程案例；仿真工具
作者简介：王华昕（1975-），男，浙江绍兴人，上海电力学院电力与自动化工程学院，讲师；张美霞（1979-），女，江苏无锡人，上海电力学院电力与自动化工程学院，讲师。（上海 200090）
基金项目：本文系2011年上海电力学院教学改革基金项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）04-0047-02
柔流输电系统是电力电子技术在电力系统应用的一个重要方面，它已经出现在电能的生产、传输和使用的各个领域。[1]许多高校已经把它列为高年级本科生的专业选修课程或者电气传动专业的必修课程。该课程融合了电力系统、电力电子技术和自动控制原理多门课的基础知识，而且要求学生具有一定的电力工程背景知识。处在专业课程体系末端的课程不单单是科学知识的灌输，而是要求学生具备科学探知能力，如文献查找和综合问题的分析能力。同时这门课程自身更新换代速度比较快，传统的教学内容和教学方法不能很好地使学生掌握此课程内容，因此“柔流输电系统”课程教学改革势在必行。多元化教改的含义是教学内容模块化和教学方法的多样化。教改目的在于提高学生专业认知水平，培养分析和解决问题能力。[2-3]依据笔者多年的教学及科研实践经验，结合该课程特点，做了教改探索。
一、存在的问题
上海电力学院于2002年开设了柔性输电课程，2010年前教学学时数为32学时，2010年培养方案修改后，该门课程为16学时。在“柔流输电系统”的多年专业教学当中，有如下教学问题。
1.教学内容过于深奥
该技术属于前沿科学技术，科学专著较多，教材较少；现有如清华大学和机械出版社的教材面对的对象是研究生，理论阐述翔实，但在短学时内要把如此丰富的教学内容灌输给本科生，教材难度、梯度太大，理论抽象，没有联系当前工程实际。教学内容上有与电力电子技术重复之处，未能与专业的核心课程很好地衔接。因此现有教材并不适合本科生。
2.教学方法未与时俱进
多媒体课件是专业课程最直接的教学手段，但该课程教学一直停留在板书阶段；教学内容关注于理论，对工程介绍太少；课程教学没有与科研相结合，学生仅停留在学分获取阶段，未吸收优秀本科生参与科研项目；没有课程设计环节，学生工程实际能力缺乏锻炼。
二、教改内容
1.教学内容模块化
针对教学中理论与实际相脱离的情况，将教学内容梳理为基本概念、基本理论和工程范例等模块，突出工程范例教学作用。教学内容模块化示意图如图1所示。随着柔性直流输电概念的提出，柔性输电领域从以前的交流扩展至直流。为了在内容上统一，笔者把该课程名称改为“柔性输电技术概述”。柔性输电技术包含柔流输电和直流输电。以讲柔流输电为主，柔性直流只介绍基本概念、原理和示范工程。考虑到教学内容的承接性，在电力电子学方面介绍电压型变量器、基本脉宽调制方法和大容量变流器的拓扑结构。模块4和5介绍串并联补偿技术，这是目前应用最广泛的柔流输电装置。模块4和5设计思路是基础理论加示范工程，分别介绍晶闸管和可关断器件两种类型的补偿器。这样学生能对比这些补偿器，从而加深对基本概念的理解。模块6是总结和提高，介绍先进的综合补偿技术，该技术能完成串并联补偿功能，设计思路依旧是基础理论加示范工程。
在模块1中为了让学生直观地明白柔流输电装置的基本原理，用图2来体现。以功角公式为例，串联补偿相当于改变线路电抗，并联补偿相当于提高末端电压。综合补偿技术能改变功角。这样学生能从电力系统角度来考虑柔性输电装置基本工作原理。
2.教学方法多样化
教学内容模块化设计完成后，教学方法的改进体现在教学课件和仿真工具上。教学课件充分体现现代化多媒体的优势，在课件设计上以教学模块为依据，将最新的科研和工程成果充实到教学内容中。笔者查阅了大量柔性输电领域的资料，抽取了代表性示范工程，从系统设计、装置基本参数、控制方法和试验结果等方面一一展现柔性输电工程领域的进展。学生可以从具体工程实例中明白理论到现实有巨大的鸿沟，同时工程需求又不断提出新的课题。
仿真工具PSCAD是研究柔性输电的很好的仿真手段。PSCAD有友好的用户界面，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端，可模拟任意大小的交直流系统。[4]笔者介绍装置基本理论后，用PSCAD搭建装置模型，设计控制策略，直接观察装置仿真波形。以可控串联补偿器为例，阐述了串补的原理，指出串补有感性补偿和容性补偿，其调节依靠调整触发角，并给出了阻抗随着触发角变化曲线。而实际中触发角调节策略并不好调整。笔者设计了电流过零锁相方法，从而可以很方便观察容性补偿和感性补偿效果，如图3所示。串补所有电气量都可以展示给学生，随意调整触发角角度，可以观察各个电气量的变化。
通过项目训练提高学生实践能力。限于学时限制，无法开展实验教学。为此笔者开始了综合式项目训练。让学生组成小团队，从串联和并联补偿各选择一个小题目，一名学生负责系统设计，一名学生建立仿真模型，一名学生设计控制策略，提交一份设计报告。这样学生从被动学习到主动学习，不断发现问题，教学效果比直接讲授要有效得多。
三、结束语
本次教改撰写了柔性输电技术新教材，设计了教学内容模块，引进了仿真工具作为教学辅助手段，开展了工程案例教学。在16学时内，学生对“柔流输电系统”得到了充分的感性和理性认识。从教学效果反馈看，学生对教材满意程度高，知识点密度大，课程外需要掌握的工具和方法较多。该课程教学改革将在日后的教学实践中不断完善和总结，为专业教学体系改革积累经验。
参考文献：
[1]张文亮,汤广福,查鲲鹏,等.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报,2010,30(4):1-6．
[2]徐颖秦,邵华杰,王小龙.工厂供电课程多元化教学设计与实践[J].电力系统及其自动化学报,2010(12):157-160.
电力电子课程设计总结范文第4篇
Discussion on Electric Drive Automatic Control System Course Reform
WANG Yingjie， WU Xiaojie， WEN Binglin
（School of Information and Electrical Engineering， China University of Mining and Technology， Xuzhou， Jiangsu 221116）
Abstract Based on the analysis on the shortcomings of traditional teaching methods of electric drive automatic control system course， this paper elaborates corresponding reform schemes directed at course teaching and practical teaching. From the effect of this reform， the scheme not only improves the students' enthusiasm and initiative when they learn the course， but also makes them draw differences about other case from one instance in analysis and problem solving， at the end， the course reform achieves the expected result.
Key words electric drive automatic control system; course teaching reform; practice teaching reform
0 引言
电力拖动自动控制系统是一门电气工程自动化专业重点课程之一。具有知识点覆盖面广、综合性强等特点，综合了电路、自动控制原理、现代电力电子技术、电机拖动等相关知识;如今全国用电总量的80%均供给大型工矿企业的交流电动机，交流电机的控制是工矿企业自动化的重要基础，电机的控制技术从经典的PI控制衍生到如今的模糊控制、智能控制以及如今技术比较成熟的直接转矩控制。且控制器从模拟的运算放大电路演变到如今的全数字控制器时代，这些技术的进步使交流电机在大型工厂企业的应用越来越广泛。
针对该课程在实际系统的强实用性，本文从分析我校在电力拖动自动控制系统课程教学方案的不足入手，分别就理论教学、实践环节等两个方面深入探讨该课程的改革方案，并就改革方案的具体实施提出建设性的意见。
1 传统教学方案存在的问题
我校从电气工程专业成立之初就开设电力拖动自动控制系统这一课程，针对该课程的强综合性、工程实用性等特点，从起初的纯理论教学演变为理论与实践相结合的教学方式，如今该课程理论教学实践为60个学时，实践环节的教学时间为24个学时。总结多年来的教学实践可以看出，该课程传统教学方案中存在的不足主要有如下几点：
一是课程所学的内容更新速度快。上世纪80年代，理论教学的主要内容集中在直流电机调速系统方面，其控制系统由一系列的运放搭建的模拟控制电路;到90年代交流调速系统日趋成熟，从半控型的晶闸管调速系统到基于全控型器件MOSFET、IGBT等组成的PWM调速系统逐渐占据了市场的主导地位，此时控制器已进入了全数字时代，由运放组成的模拟控制电路被完全取代。如今在课程教学中，直流调速与交流调速部分的教学部分各占50%，这使直流部分比较落后的技术在课程教学中占有比较重要的地位，理论教学的合理性值得探讨。
二是本课程理论与实践的联系紧密，工程实用性强。电力拖动自动控制系统讲授的交直流调速系统几乎包含了所有的工业应用，传统的教学方法一般是从系统组成、各个单元的作用、系统的工作原理、系统的参数设计与优化等几个方面进行;从教学后的实际效果反馈来看，学完整门课程后，大多数学生的思维仍局限于以电机转速为控制对象的调速系统，对该课程教学意义的认识过于狭隘，不利于学生知识面的拓宽。
三是本课程的教学目标为培养学生分析、解决实际工程应用的能力。从我校电气工程自动化专业近几年的就业去向来看，大多数毕业生的就业去向为实际工业现场，实际工程应用中不仅需要相关人员懂得设备故障后的应急处理，而且需要工程人员具备分析原因、排除故障的能力。然而实际教学中对该方面的内容提及较少，学生缺乏对不同厂家提供的成套设备的共性认识即通用原理的认知，学校教学培养与实际工程应用有所脱节。
四是在课程理论教学的同时安排实验课程，实验课程的安排是对理论知识检验的最好方式。电力拖动自动控制系统共安排16学时，涵盖整个交直流调速系统，每次实验将3～4人分为一组，既锻炼了学生的动手能力，又提高了学生之间的团队协作能力。但由于实验条件的限制，目前仍无法完成诸如基于矢量控制的交流调速等高性能的系统实验，所以引进或自行研制能实现复杂控制算法的实验平台成为当前的必要工作之一。
2 课程教学方法的改革探讨
如前文所述，由于电力电子技术以及数字控制器的发展，数字式交流调速系统已逐渐取代直流调速系统，相应的课程教学重点作相应的修改，例如在直流调速系统中重点介绍双闭环直流调速系统及其控制器参数工程设计方法，对工业应用中已不常见的单闭环控制、逻辑无环流控制等部分内容只作简要介绍或直接删除，交流部分从数学模型的推到入手，重点介绍交流电机的矢量控制、直接转矩控制等实际工程中经常采用的数字控制算法的原理及实现方法。
其次，在课程教学中适量穿插工程实例的讲解。在学生掌握基本原理、控制策略等方面的内容后，结合老师的研究课题或国内外典型工程，讲解整个系统的组成、各部分的工作原理、控制策略的实现方法、实际工程的注意事项等方面的内容，让学生运用所学知识对实际系统参数设计、控制器设计等方面作理论分析，对系统的整体架构有感性的认识，同时加深了学生对所学知识的印象。
在现有的教学方案中，学生的思维似乎被禁锢在以转速为控制对象的交流调速系统中，其实际应用并不仅限于此，诸如在数控机床等伺服控制系统应用也比较广泛，且在控制学原理上与交流调速系统保持一致。在教学中应添加张力控制、位置控制等章节以增加学生的知识面。把电力拖动自动控制系统课程作为控制原理与计算机应用的典型实例扩大改课程的知识覆盖面，这对课程改革和学科建设都具有重要的意义。
3 课程实践方案的改进
验证性实验、设计性实验与课程设计共同组成电力拖动自动控制系统的基本实践环节，验证性实验主要包括单、双闭环直流调速系统实验、SPWM变频调速系统等;设计性实验主要是基于晶闸管的三相异步电机的调压调速系统实验;课程设计则是根据电子电工实验教学中心的现有条件，自主拟定实验方案，3～4周的开放性实验条件完成课程设计的内容。针对我校的具体情况，提出如下改革意见：
实验指导书为学生完成验证性实验提供必要的理论指导，实验指导书的内容一般包括实验目的、实验系统组成及原理、实验内容、预习要求、注意事项等几部分内容。但实验指导书只告诉学生该如何做实验，没有引导学生去思考为什么这么做以及除了此方法有没有别的实现方法等问题，今后在更新实验报告内容时，需要在实验内容中重点步骤中添加2～3个思考题，且思考题的内容不仅要紧密结合实际系统，而且要引导学生独立思考或通过资料的查询了解其成因，这样能使学生跳出所有情况都基于纯理想状态的思想禁锢，从而达到举一反三的良好效果。
目前我校电力拖动自动控制系统的所有实验均是在天煌GJK型教学实验平台上完成的，该实验平台配备OMRON变频器，能完成诸如交直流SPWM变频调速系统实验、三相异步电机调压调速系统实验以及简单的开放性实验。但该平台的变频器是基于半控型电力电子器件―晶闸管，无法完成目前交流电机普遍采用的矢量控制、直接转矩控制的复杂控制算法，实验设备的跟新换代提上日程。目前正考虑引进的教学实验仪器是美国国家仪器（National Instruments）的NI compact RIO嵌入式实验教学平台，该实验平台配备了实时处理器、现场可编程逻辑门阵列（FPGA）、模拟和数字I/O以及更多的内置外设，可用于实现自定制嵌入式控制和监控应用。且基于LabVIEW的图形化软件编程使系统的软件设计更加方便，该控制系统在电机控制、无功补偿、双馈风力发电系统的控制与实时仿真等多个领域不乏成功案例。通过引进该实验平台将极大地提高电工电子实验教学中心的教学能力，使学生能在实验平台上完成诸如基于SVPWM变频调速、直接转矩控制等复杂控制算法，使学生的动手能力、分析解决问题的能力以及创新能力都得以提升。
为提高实验教学质量，通常学生在做实验之前都需要先写预习报告，在完成实验后需写实验报告，通过最后提交实验报告的完成情况评定学生的实验成绩，这种评价方式对学生的能力判定不够全面;在今后实验成绩评价体系中，需详细记录实验过程中各个学生的具体表现与撰写实验报告综合评定学生的实验成绩，这种评定方式综合考虑了学生的动手能力与解决实际问题的能力，更具有合理性。
为充分运用新引进的实验平台，可结合老师具体的科研项目，给出与此相关的综合性研究毕业设计课题，让有攻读硕士研究生的本科生提早进入研究课题，不仅提高了实验设备的利用率，对学生学习内容的衔接也起了重大的作用。
4 结论
电力电子课程设计总结范文第5篇
关键词：电机与拖动；实践教学；课程设计
作者简介：漆海霞（1969-），女，湖南醴陵人，华南农业大学工程学院，高级工程师；邹恩（1956-），女，湖南株洲人，华南农业大学工程学院，教授。（广东广州510641）
基金项目：本文系华南农业大学教改项目（项目编号：JG10065）、华南农业大学教学成果奖培育项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）12-0105-02
“电机与拖动”课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的专业核心必修课程，该课程具有很强的理论性与工程实践性，是后续学习“自动控制原理”、“电力拖动控制系统”、“交直流调速系统”等课程的基础。因此，在专业学习中，该课程具有很重要的地位。
由于本课程具有学时多、学分高、内容和公式多、概念抽象等特点，使得大部分学生在课程学习中，感觉很枯燥很难学，提不起兴趣。开展与课程配套的实践教学，可以帮助学生理解和记忆课程基本内容，掌握和熟练电机拖动特性，促进和提高课程学习效果，是课程教学的重要组成部分，是教学活动过程的关键性环节。
一、传统“电机与拖动”实践教学中存在的问题
华南农业大学（以下简称“我校”）自2001年农电专业招生开始，新增的电气专业、自动化专业、机制专业均开设了“电机与拖动”课程，在课程教学和实践教学中，存在以下问题。
1.课程内容多，但授课学时一直在压缩
“电机与拖动”课程包括“电机学”及“电力拖动”两大部分的内容，电机学部分主要介绍各种电机的结构、运行原理、电磁关系、数学模型的建立、运行特性分析，该部分内容偏向于电磁关系的分析和理论推导；电力拖动部分主要介绍各种电机应用中起动、制动、调速的方法和过程，偏向于分析各种运行情况下，机械特性的变化和特征。此外，课程还包括电力拖动系统动力学基础知识，电机调速方式与负载特性的匹配，电动机的选择。随着近年来高校教学改革，以及专业培养计划的调整，[1]课程学时一再压缩，从118学时，减到80学时，从分上下册两个学期讲授到只用一个学期讲授，增加了学生学习的难度，由于周学时为5学时，如不及时复习和完成作业，学习容易跟不上进度，往往导致失去课程学习的兴趣和信心。
由于教学内容多而授课学时少，导致存在教学内容与实践项目是否协调一致，实践教学能否围绕教学大纲开展，能否确保实践教学效果的问题。
2.实践方法单一，流于形式
本课程实践环节长期以来沿袭传统的基础实验和课程设计两个环节，但实践的方法和手段上都比较单一、陈旧，实践内容不能与课程内容紧密结合，使得实践环节的设置流于形式，不能很好地促进教学效果。
基础实验以天煌DDSZ-1型电机与拖动实验台为基础，完成各类型电机相关的特性实验，通常学生是根据实验指导书，依葫芦画瓢接线和调节特性，在2学时的实验课上，对电机的负载力矩的产生原理和调节各参数的目的不求甚解，缺乏对实验原理、实验过程、实验结果的思考和分析，不利于培养学生的积极性和创造性。[2]
课程设计是课程学习结束后进行的为期两周的实践活动，目的在于加深和巩固课程主要知识，训练学生解决工程实际问题的能力，培养学生具有独立思考和动手的能力，提高其分析和解决问题能力。由于“电机与拖动”课程是在电路、电子课程之后开设的专业基础课程，一般是在第四学期开设。此时很多专业课程还没有开设，要实现电机的控制和特性调节还有一定的难度。因此，一段时间以来，课程设计内容根据课程的难点展开，由于变压器绕组、三相交流电机绕组部分的内容非常抽象，通常在课程教学时对此部分内容作简单介绍，在课程设计实践教学时，让学生动手设计和绕制一个作品，以提高对课程难点的认识。但是变压器绕制和交流电机的拆装工作没有很大的技术难度，工作量也不够，重复单调的工作易使学生失去兴趣，而且往往两周的实践实际上一周就得以完成。
因此，针对我校在“电机与拖动”课程实践教学中存在的弊端，进行探索和改革尝试，势在必行。
二、“电机与拖动”课程改革
自动化专业是技术应用型专业，因此，在课程内容的安排上，应以理论知识应用为目标，突出理论知识的实践性，实践环节应突出课程的工程应用特点。本课题从以下几个方面进行改革。
1.整合实践教学内容
（1）优选基础实验内容。基础实验环节主要是验证性实验，整个教学中，需要验证的理论和特性很多，可开出的实验也很多。在基础实验的设置中，应该选择与课程大纲要求联系紧密、符合专业大纲对专业课程学习要求的教学内容。
通过对课程内容的分析，结合专业应用特点，笔者认为电机的结构、绕组展开、三相交流的电势和磁势等知识，理论性和推导过程太复杂，占用大量的学时，而对于非电机制造专业的自动化专业来说，今后这部分知识用得较少。在课程讲授时，应对这些理论性太强的知识用比较少的学时作简单介绍，通过绕线和嵌线工艺的学习，电机厂参观实习，[3]增强学生对这部分内容理解，将重点放在讲授电机的数学模型和运行特性、机械特性，及电力拖动部分的应用性知识。基础实验项目的开展应以教学重点为中心。
（2）落实基础实验环节中综合性、设计性实验的开出。在该环节教师只提出实验的目的、要求、注意事项等，实验的方法和步骤由学生自己拟定，[4]但这部分实验通常还是在实验台上完成。
（3）重构课程设计实践项目，使课程设计紧扣课程核心内容。经过多年的教学实践和不断总结，笔者认为本课程应以工程实践应用为主，着重展开以电机运行特性和机械特性的调节和分析为重点的工程应用实例的课程设计。
因此，在原来的变压器绕制、三相异步电动机的拆装项目基础上，增加了直流电动机的四象限运行，三相异步电动机的变频调速，交流电动机起动、制动、调速电路设计等项目。
2.实践项目选题措施
教学实践项目实施中，验证性、设计性基础实验是由教师统一组织完成；通常课程设计也是统一指定一个项目，整个专业同时进行一个项目，内容非常单调，学生不能自主选择课题。将教师单一指定题目方法变成由学生自己选择题目。学生可以根据自己理论学习的水平，结合自己的兴趣和想法，选择设计题目来实施。这体现了学生的学习主动性和可选择性。
3.实践项目实施方法
验证性实验课开出的实验，要求学生遵循预习提交预习报告进行实验和数据记录整理数据和撰写实验报告的实验步骤，进行有准备的实验，提高实验质量。
课程设计项目实施步骤分设计和制作两步走。学生根据自己的选题，按题目要求查阅技术资料，进行方案设计，绘制电路图，进行相关的元器件的选择。由于元器件型号零散、分类多，需要学生负责人组织将所有的元器件归总、分类，再在可以器件通用的基础上，尽量将器件型号统一并进行采购。这要比事先统一购置元器件然后分发给学生照电路图制作，更能锻炼学生的独立思考问题、分析问题、解决问题等工程能力。
4.发挥指导老师作用
按照项目实施办法，将更多的自交给了学生，相当一部分学生在设计环节会出现难以着手设计，制订方案不合理的现象。为此在课程设计开始的第一周，要集中动员，详细地向学生说明本课程设计的目的和要求，各小组方案确定后提交给指导老师由其进行点评、提出意见。
在整个课程设计环节，教师应全程指导，充分发挥指导教师的作用，既要避免所有学生方案一致，学生缺乏主动性、能动性，又要在已有专业课的基础上尽量启发学生创新思考。
同时，注重教师技术能力提高，教师不但要有较全面的理论知识，还要有较丰富的实践经验；教师要通过不断地学习，了解本学科的前沿技术与发展动态，[5]同时要参与科研，拓宽视野，并且组织专业老师进行一些相关技术培训，如定期到有关工厂去锻炼，与企业开展产学研合作。通过提高教师的工程实践能力和科研能力，更好地指导学生实践活动。
5.合理细分考核标准
实行多元化综合考评制度，合理细分考核标准，科学、准确、客观地评价学生的实践成绩。成绩评定由课程设计期间表现、方案及作品制作、作品演示、课程设计报告四部分构成，分别占总成绩的20%、30%、20%、30%。学生在实践课程中，参与程度、出勤率、方案的合理性、作品制作的质量、调试演示的结果、答辩时对问题的解答情况、设计报告的撰写质量，都将全面准确地反映学生在实践环节的努力和成绩。由于考核标准细化，学生在每一环节都认真对待，积极参与，充分调动了学生的参与实践活动的积极性。
6.整理归档实践资料
制订统一的课程设计报告撰写标准，分为：封面、目录、题目、方案、电路图、方案说明、元器件列表、调试及演示、运行特性分析、收获与心得、小组分工、参考文献。对于已完成的实践环节，建立统一的档案管理，除了按班收取纸质的报告外，还按班将所有电子报告收齐归档。评出1～2个好的作品予以保存。
7.增设综合设计环节
经过验证实验和课程设计两个教学实践环节的学习，学生对“电机与拖动”课程的核心内容应有较深地理解，但对电机的控制技术和应用，还需要学习“电力拖动控制系统”、“电力电子技术”课程之后才能开展，因此，有必要在整个专业教学培养计划中，增设“自动控制（运动控制）系统综合设计”实践课程，进一步加深学生对专业课程知识的融会贯通、理解和应用的能力。由于受设备、场地等诸多客观因素的限制，[6]电力拖动综合设计开展是很困难的。经过教学研讨，在综合设计环节，以直流电机为对象，以自动控制理论分析和设计为基础，以MATLAB软件为基础平台，构建直流电机双闭环控制仿真系统，实现对电机的仿真控制与性能调节。
三、结论
经过一系列改革措施后，课程以工程应用为主，实践教学以促进教学效果为目的，通过划分教学重点和难点，整合教学和实验内容，教学实践紧密结合教学大纲，实践教学突出课程的技术特点；实践性教学各环节的内容设置上具有连贯性、阶递渐近性；实践教学中，以学生为主体，发挥学生的主动性、积极性；实践教学注重科学、合理的多元化管理方法，形成完善的课程实践教学规范体系。
通过实践证明，改革后的“电机与拖动”课程实践教学，增强了实践课程的学习效果，提高了学生的实际动手能力，并将理论与实际结合起来，提高学生的分析问题与解决问题的能力，进一步培养学生科学研究能力及严谨的科学态度，为今后更好地服务社会打下坚实的基础。
参考文献：
[1]陈亚爱,于苏华,周京华,等.“电机及拖动基础”课程教学研究与探索[J].电气电子教学学报,2010,(S1):95-98.
[2]黄飞江,刘光灿,陈威兵.应用型本科通信工程专业实践教学研究――以长沙学院电子通信工程专业为例[J].教育理论与实践,2011,31(5):
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[3]杨秀丽,魏玉.《电机学》课程教学改革探究[J].中国现代教育装备,2007,(6):63-65.
[4]杨泽斌,孙玉坤,朱秋,等.“电机学”课程教学改革与实践[J].电气电子教学学报,2008,30(5):5-6.
电力电子课程设计总结范文第6篇
“模拟电子技术”课程是电子信息、电气工程、通信工程、自动化等专业本科生的一门重要的专业基础课，也是学生知识体系结构的重要组成部分。该课程通过介绍二极管、三极管、场效应管、运算放大器等常用半导体器件的一般物理机制和外特性，研究由这些电子器件构成的各种模拟电路的基本原理和分析与设计方法。学好该课程对熟悉和掌握电路与系统、通信系统、信号处理方面的基本概念和技术，以及学好信号与系统、自动控制原理、高频电路、电力电子技术等后续课程有着十分重要的作用。
但是，这门课程知识点多，理论部分抽象，尤对学生来说这是第一门接触工程实际的课程，其工程思维方法难以被学生们适应和掌握，因此学生们普遍感觉这门课学习难度大，甚至被很多学生称为“魔电”。
传统的模电课程讲授是以书本理论知识讲授为主并进行习题训练的教学模式，学生被动接受教师课堂讲授的内容，这在客观上弱化了该课程的实践性和趣味性，学生接触电路符号和数学公式多，接触实际少。传统教学方式容易使学生感到课程枯燥乏味，甚至产生厌学情绪。
教师的价值首先在于使学生对学习产生兴趣，兴趣是最好的老师，没有兴趣就难以将一件事情做好。笔者尝试将基于专题作业和课程设计的实践性教学环节引入模电课程的教学中，经过几年的实践性教学探索，发现实践性教学环节可以提高学生学习的兴趣，使抽象枯燥的知识更容易被接受，同时也培养了学生的团队协作精神，收到了良好的教学效果。
一、实践性教学可以激发学生的学习兴趣
西方发达国家从中小学教育开始就注重培养学生们的学习兴趣和动手能力。在美国，家庭常备有用做实验室的房间，父母从小就注重培养孩子的实践能力和兴趣爱好，在这方面有投资预算，给孩子们一个认识自我、发现自己兴趣所在的平台。在英国，课堂的教学内容经常延伸到教室外，比如上植物学课程就带领学生们去观察各种植物；上历史课，就几个学生组成一个组演绎历史剧情，每次课的内容是充满实践的，学生们也并不感到疲惫，教师在必要的讲解后主要是学生在完成实验或者项目，让学生用所学知识解决实际问题，在用中学习。这些先进的教学理念值得中国教育工作者们借鉴。
二、基于专题作业和课程设计的实践性教学
在模电课程中，除了布置与理论教学同步的习题作业外，根据教学进度拟定若干专题作业和课程设计题目，专题作业和课程设计与理论教学同步，并注意这两方面在教学进度上的配合。本文以2013学年模电课程的实践教学环节设计为例，介绍该实践教学方法的基本内容和教学体会。
1.电路仿真专题作业
模电课程的第一次课用1学时左右介绍电子电路仿真软件的使用。目前很多电路仿真软件提供了大量虚拟仪器，有一般实验室配备的电压表、电流表、万用表、双通道示波器、信号源等，此外还提供一些虚拟仪器，如波特仪等，学生在使用该软件的同时也对电子测量仪器有了全面的了解，扩展了知识面。教师可以现场演示，完成一个简单电路的原理图绘制、仿真和结果输出。模电课程有较多结论可由仿真实验验证，如放大电路静态工作点、输入电阻、输出电阻、电压增益等。在课程前期，讲解了二极管应用电路之后，布置一个电路仿真专题作业，将书内的内容用软件进行验证。要求学生上交电路原理图，以及电路仿真输出和结果分析。经过这个专题作业的训练，学生们基本掌握了仿真软件的使用，并可以用于之后的课程学习中。
2.单元电路分析与设计
在期中阶段，学生已经掌握了多级放大电路、功率放大电路等理论知识，但书本知识限于篇幅，主要讲解直流分析、交流分析及各种参数，以分析为主，这时布置一个单元电路分析与设计的课程设计题目，如设计一个多级电压放大器，满足电压增益、输入阻抗、最大输出电压、截止频率等指标，要求学生提交设计报告。学生们先进行电脑仿真设计，然后在模电实验箱上搭建电路，确定无误后选择电子元器件和万用电路板，然后进行调试和修改，撰写设计报告。这个课程设计可由几名学生组成小组合作完成，在相互交流中得到知识理解和动手能力的提升。
3.功能电路设计及制作
在模电课程的后半期，布置一个综合性的功能电路设计与制作题目，包含模电课程的重要知识点（放大器、滤波器、信号发生和处理电路、稳压电源），给出一些题目供学生选择，如变调门铃、直流稳压电源、函数发生器、数字万用电表、音乐彩灯控制器，要求学生组成项目团队，将该设计与制作作为一个项目进行。该项目完成后，安排时间让各位同学以小组为单位上台展示自己的设计和实物作品，总结在设计制作过程中遇到的问题以及解决办法，鼓励同学对演讲的同学进行提问，教师负责掌控课堂秩序和提出问题，把学生解决问题的思路和方法进行归纳总结，把叙述不充分的部分从理论的高度进行阐述完整。在这个课程设计中，学生完成了电路仿真设计、制作、撰写报告、答辩等一系列内容。
三、需要注意的问题
1.学时安排问题
在总学时不变的情况下，增加实践性教学内容必然会占用理论教学学时，如果处理不好会顾此失彼。在理论教学中，应以理论够用为度。对于一门课程，总是可以分出主干部分和细枝末节部分。对主干部分应详细讲解，对枝节部分则引导学生自学，在实践中巩固理论，用理论指导实践，使学生掌握理论知识的同时，提高实践能力和创新能力。
2.传统教学手段与多媒体设备的合理运用
对于理论难度大而需要详细讲解的部分，应采用传统的板书方式，教师和学生一起努力，完成数学公式的推导、难点的理解，使学生听后印象深刻，思维节奏也容易跟上老师的节奏；而对于难度较小的内容，可以充分利用多媒体课件讲授，使用课件可以使讲课内容形象生动，并且可以提高授课的效率。传统教学手段与多媒体课件各有所长，二者合理搭配可以解决教学信息量大、课时有限的矛盾，并可以收到良好的教学效果。
3.专题作业和课程设计的选题
由于教学时间有限，在专题作业和课程设计的选题方面应紧贴理论教学内容，注意控制题目的难度。由于学生处于大二阶段，学生的专业知识较少，选题除了要紧密结合理论教学内容外，还要注意趣味性，难度以学生们适当扩展知识就可以实现为度。否则不仅难以调动学生的学习兴趣和积极性，反而会起到相反的作用。
四、总结
基于专题作业和课程设计的实践教学摆脱了传统的模电课程教学模式，在授课的过程中加入电路仿真软件、电子测量仪器、电路基本制作工艺等结合实际的讲解，扩展了课程内容。
电力电子课程设计总结范文第7篇
关键词：高等教育；工科院校；创新型人才；人才培养模式
作者简介：黄金侠（1979-），女，黑龙江佳木斯人，佳木斯大学信息电子技术学院电工教研室主任，讲师；
宋国义（1971-），男，黑龙江桦南人，佳木斯大学信息电子技术学院，讲师。
基金项目：本文系黑龙江省教育厅规划课题项目（项目编号：GBC1212093）、佳木斯大学重点课题项目（项目编号：JYA2011-061）、2011年黑龙江省高等教育教学改革项目“‘项目驱动式’计算机工程型人才培养模式研究”、佳木斯大学项目（项目编号：JKC2012-041）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0028-02
国家“十二五”规划纲要提出：“加快教育改革发展，扩大创新型人才培养规模，突出培养创新精神、创造性思维、创新能力、实践能力，建设高层次创新型人才培养基地。”党的十指出：“要加大创新人才培养支持力度，大力培养具有创新能力、实用能力的多种人才、复合型人才。”可见，我国把创新型人才培养上升为国家战略高度。工科院校创新型人才的培养是我国创新型人才培养的主要渠道。近年来，为顺应创建创新型国家经济和社会发展的需要，国内各高校以提高高等教育质量为核心，以培养创新型人才为追求，提出了要改革传统的教育观念、变革人才培养模式。但我国高校在创新型人才培养方面仍存在许多问题。针对此问题，佳木斯大学立足我国国情及自身特点，从课程内容、教学方式和方法、实践教学、培养方式、师资队伍建设等方面研究高校工科类创新型人才培养模式，探索工科院校自身特色的创新型人才培养的规律和有效途径。为培养高素质创新型人才提供良好的滋生土壤和生长环境。研究成果可为创新型人才培养提供可借鉴的经验和实例。
一、我国工科高校在创新人才培养方面存在的缺陷
我国的高等教育，特别是工科高等教育在新时期创新人才培养的大形势下还存在着许多制约创新人才培养的许多问题。如：课堂主要以教师灌输式教学为主，学生被动接受知识；考核方式单一，主要再现课本知识，学生自主学习和获取知识能力差；教学方法以课堂讲授为主，不能激发学生的主动性和参与性及对授课内容进行更深层次的思考和探究，创新意识和创新精神没有被调动和激发出来；[1]培养模式单一，从专业选择到课程选择，学校或学院统一安排，学生没有更多的选择权，限制了学生个性的发展，创新意识和创新精神难以形成；[2]课程体系和课程设置不够完善，专业划分过细过窄，课程单一，覆盖面不够广泛，学生知识面窄，人文教育缺失，综合运用知识能力差，综合素质不高；教学内容陈旧，实践教学条件不完善，验证性试验过多，综合性、设计性、开放性试验较少，和工程实际问题联系不够紧密，实践训练不足，创新条件缺乏，创新活动较少，限制了学生实践能力、创新能力的形成和发展；[3]教师队伍虽然人数众多，但普遍存在创新能力不足、工程实践能力差等特点，制约了学生创新思维和创新能力的培养。
二、高校工科创新人才培养模式的构建
1.优化有利于创新型人才培养的课程体系、课程内容及考核方式
学校的课程观念、课程体系应是一个开放的、多元的、动态的体系，应当在保持相对稳定的同时不断与社会保持交流、沟通、更新、完善，满足国家和地方经济的发展对创新人才的要求，适合信息时代技术快速发展的需要。按专业大类设置基础课程，体现覆盖面要广、综合性要强，增设文理相互渗透的课程，加强交叉学科的建设，加强人文教育，[3]从而使课程体系的构建体现知识、能力、素质三者的协调发展。考试内容和形式要改变传统的偏于注重考核学生对书本知识的掌握情况，以培养学生的综合素质、引导学生主动学习和个性的发展为指导思想，以培养创造性思维能力和创新能力为目标实施“全面考核”，根据课程性质不同采用开卷、闭卷、口试、设计、实践操作、读书报告和论文等形式在课程的不同阶段实行多样化考核，考核内容体现综合性，意在培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力、工程设计能力、实践能力及创新能力等。如：基本理论、基本知识采用闭卷笔试、小论文和大作业相结合的考核方式；对应用性、实践性很强的内容重点考查学生的动手操作能力、实际解决问题能力、学生创新实践能力等；对于专业内容采用课程设计、案例分析、读书报告、文献综述等方式考核；全面科学地评价学生的学习成绩，引导学生全面发展。
2.创建有利于创新型人才培养的教学模式
教学有法但无定法。实践证明，在教学过程中学生知识的获得、能力的培养、智力的发展不可能只依靠单一的以知识传授为主的灌输式授课方式，必须采用多种教学方法，如讨论式、启发式、案例式、研究式、互动式等教学方法，并且把这些教学方法合理地结合起来，启发学生的思维，充分调动学生学习的积极性、主动性，培养他们自主学习、分析问题、解决问题、创新、创造的能力。如：对于某一问题的答案并不是唯一时，教师不能只讲自己认为的观点，会限制学生发散思维的形成，此时可以采用讨论教学法把学生分成若干组，每组由4～8人组成，学生可以无限制地自由讨论。在讨论的过程中，学生之间相互补充、互相启发，会产生越来越多新的见解和想法，从而有利于创新思维的开发和创新能力的培养。如：开展综合性实验、设计性实验时也可采用启发式教学，教师根据教学目标引入教学内容并提出问题，学生在教师的提示下积极思考、自由讨论，提出各种解决的方案；然后在教师的指引下采用各种方法和手段（观察、讨论、分析、试验、归纳、总结）对提出的方案进行检验、验证，得出正确的结论。此方法的运用积极调动了他们的创造性思维，培养他们发现问题、提出问题、解决实际问题的能力。课外要求学生进行大量的阅读，培养自主获取新知识的能力，让学生接触到各种综合知识、前沿知识，开拓学生的视野。鼓励学生积极参加各种科技竞赛，通过各种实际可行的方法培养学生解决实际问题的能力和创新精神，全面提高学生的综合素质，适应信息时代对人才的要求。
3.创建有利于创新型人才培养的实践能力、创新能力训练模式
创新型人才的培养离不开课内理论知识的传授，更离不开课外实践能力和创新能力的训练。学生除学习课程外，引导、鼓励他们从事和自己专业研究有关的科研活动。让学生将课内学到的知识与课外的科研项目、企业实践有机融合起来。鼓励学生走进开放实验室，支持学生参与教师的科研项目。将科研与教学相结合，为学生的创造和创新能力的施展提供广阔舞台。为此，工科学校要建设良好的实验实践教学条件，为学生实践能力、创新能力的提高提供有力保障。
（1）学校要积极加强和完善校内试验室的建设，保证基本试验100%顺利开出，如：基础课、专业基础课和专业课等基本试验教学环节、课程设计和一部分的毕业设计等实践教学环节，应用性、综合性、设计性和创新性的试验项目等。基本试验的完成保证学生对理论知识的理解、消化和吸收，使学生掌握基本的实验技能和仪器、仪表等基本设备的使用，培养学生创新思维形成和创新能力的发展，提高了他们分析问题和解决问题的能力。
（2）加强校内与现场实际运行环境相近的综合型、工程实践型基地建设，营造真实的工程环境。如：电器控制实践、电力电子技术实践、PLC技术实践、电工设备安装调试实践等可在此基地完成。
（3）建立校内大学生创新实践基地，定期开展大学生科技学术活动、科技制作活动，引导和鼓励他们参加国家级、省级、校级的各类学科创新创业竞赛，意在提高他们的创新能力、协作精神、动手能力和工程实践能力，使学生实践自己的创新思想。
（4）努力开拓校外实践、实习基地，使学生到社会、企业真实的环境中实践锻炼，接触到工程中实际的问题，树立工程意识，切实提高工程实践能力和创新能力。同时，学校为企业、事业提供技术上的服务，推动科研成果向有效生产力转化，促进企业、事业经济效益较快增长，与多家企业、行业合作，建立长期稳定的互惠互利的合作机制，建立学校与企业产学研合作共同体，共同培养具有很强的实践能力和创新能力的创新型人才。
自2009年以来，我院（佳木斯大学信息电子技术学院）完善和建成10个试验室（电工、电子实验室、电力拖动与控制系统实验室、电器控制实验室、PLC实验室、继电保护及电力自动化实验室、传感器实验室、单片机实验室、电力电子实验室、DCS实验室、计算机控制实验室等）、4个工程实训中心（自动化集成系统实训中心、电工电子实训中心、电气设备安装调试实训中心、控制设备系统安装调试实训中心）、1个校内大学生创新创业基地、6个校外实习培训基地（佳木斯华电有限公司、佳木斯佳西污水处理厂、佳木斯电机股份有限公司、长春一汽制造厂、佳木斯龙实热电有限公司）。大部分实验室和实训中心除了正常的实验实训教学时间外全天面向学生开放。学生可根据个人的兴趣、爱好及能力进行科技制作、科技创新、完成各类竞赛作品及参加教师的科研项目等，为学生的想象力、创造力和创新能力的形成提供平台。2010～2012年期间，我院大约有163人次（占我院学生人数9%）参加国家、省、市举办的各级各类比赛，如国家大学生电子设计竞赛、ACM-ICPC程序设计大赛 、国家大学生西门子杯工业自动化挑战赛、省TRIZ杯大学生创新设计大赛等，获得国家、省、市各级各类奖项35项；132人次（占我院学生人数的7%）参加教师主持的科研项目；189人次（占我院学生人数的11%）主持、参与省、学校及学院组织的大学生创新创业项目，学生自行组队，独立完成。这些举措与成果为我院乃至我校创新人才培养再上台阶提供了基础条件和实践经验。
4.构建有利于创新型人才培养的师资队伍
提高高校师资队伍的实践能力和创新能力是提高学生学习质量、培养创新人才的关键。目前工科院校师资队伍建设中过分强调教师的学术背景、学术经历和学术成果，而忽略了工程实践经验、熟练的动手能力和创新能力在其言传身教过程中潜移默化的作用。因此，工科院校要改变原有的衡量标准，本着“请进来，走出去”的原则建立专任教师和兼职教师相结合的高水平师资队伍，聘请企事业单位具有丰富经验的工程技术人员出任兼职教师，开设专题讲座，讲授专业概论、学科前沿，指导学生下厂实习、课程设计和毕业设计等教学环节。学校要制订相关的激励政策鼓励教师参与工程和科学项目的研究，组织教师到企事业单位和科研院所学习、培训、工程现场实践等，或到国外进行科研项目考察学习，通过教师亲自参加科学研究和实践锻炼提高自身的工程实践能力、创新能力。同时，教师在科研中形成的新思想、新方法、创造的新成果会潜移默化地渗透给学生，激发起他们的创新精神和创新欲望，从而保证创新型人才培养的顺利实施。
三、结论
我国工科院校在创新型人才培养方面取得了显著的成就。但与国外高水平大学创新型人才相比，我国对学生的创新意识、创新精神、实践能力和创新能力的培养还存在很多问题，需要学校、企业和社会等的共同努力，坚持不懈，才能促进我国创新型人才培养工作的持续发展，为建设创新型国家打好坚实的基础。
参考文献：
[1]任彦华.工科院校创新型人才培养模式研究[D].大连：大连理工大学，2002.
电力电子课程设计总结范文第8篇
21世纪需要更多高素质的工程技术人才。但是，我国大学培养的工程技术人才无论是在质量上还是在数量上相差甚远[1]。根据瑞士出版的国际竞争力年度分析报告《洛桑年鉴》数据显示[2]：合格工程师可获得程度的评价中[13]，中国始终处于被评的近50个国家和地区中的最后三位[3]。造成这样局面的原因是多方面的，但大学培养人才的目标不明确，工程训练不足，所开设的课程及内容与社会需求脱节是其更深层次原因。目前，中国大多数高校开设的工程类课程跟实际工程需求脱节，教学内容老化，远远滞后于现代科技与工程发展，在教育方法、目标和理念上滞后[4]。综上所述，工程教育在大学阶段应该从课程设置、课程内容到教学方法、手段和理念等各方面去适应社会对工程技术人员的需求[5]。
电力系统继电保护课程理论性与实践性密切联系、工程实用性强是该课程最大的特点[6]。针对学校卓越工程师计划对电力系统继电保护这门工科课程的任务要求，本课程做出相适应的课程创新与教学改革，以帮助学生掌握有关继电保护方面的基本理论、基本知识和技能以及相关工程知识，同时培养学生发现、分析和解决实际工程问题的能力；为后期的学习和应用更深、更多的专业知识和实用工程技能打好基础[7]。
一、“卓越工程师”目标下的课程教学理念
“卓越工程师”目标对学生的学习、创新能力和对新技术的认识和接受能力等从工程角度提出要求[8]；同时，对老师的教学也提出新的要求和挑战。因此，在卓越工程师目标下的继电保护课程教学理念，应以工程项目为载体，在传播基本知识的同时，更应注意培养学生的工程素养和动手能力[8]；力求达到学生通过本课程的学习，能在掌握理论知识的同时，其动手能力得到提高，并形成工程思维模式。从而从原来的简单知识习得转变为让学生得到工程能力锻炼和动手能力的提高；以此发挥学生的能动性、自主性和创造性。教师应该有意识无意思地将工程思想贯穿于整个教学过程中[6]。
二、“卓越工程师”目标下培养方案和课程大纲修订
“卓越工程师”目标下培养方案强调学生的工程能力[9]，面向卓越工程师培养计划，过去的培养方案和课程大纲在一定程度上已不适用。我校在实施“卓越工程师”培养计划之初对相关的专业培养方案和课程教学大纲进行了再次修订[6]。
新修订的电气工程及其自动化专业人才培养方案中的目标为：强调学生应具备一定的创新能力、动手能力。在实践环节中，要求具有一定的探索精神，并具备一定的自主设计实验能力。具有一定的技术开发能力和接受新知识和新技术的能力。总结起来就是突出能力和工程思想。毕业生能够在电力系统、工矿企业等行业从事电力电子技术、自动化测试与控制、机电控制和新能源与节能技术等相关运行、管理和维护等工程技术相关工作。根据新的培养方案，继电保护课程的教学大纲也作出了调整[6]。调整后的电力系统继电保护课程具体培养标准见表1。
从上表1可以看出，电力系统继电保护课程培养标准是建立在对“卓越工程师”目标下培养方案的综合分析基础之上；其主要培养标准包括工程技术知识与推理、工程素质、工程能力等。由此可知继电保护课程教学大纲与卓越工程师目标是吻合的。
三、“卓越工程师”目标下“继保”课程教学改革
我校电气工程及其自动化是四川省2013年批准卓越工程师培养计划的试点专业，继电保护作为该专业的核心必修课程，本课程进行了课改。卓越工程师的培养目标是“以实际工程为背景，以工程技术为主线，培养学生的工程能力和素养”[4]，本次教改抓住这条主线；增加了课程的实验学时数，以此手段提高学生的动手能力。改革了考核方式，由原来的单纯的试卷笔试成绩作为主要成绩，改为增加了实验成绩的比重。
1.“卓越工程师”目标下课程理论教学改革
继电保护课程理论教学主要是进行专业基础知识的传递与工程思想的培养[10]。从原理上来讲，各种继电保护设备和设施，它们都有比较测量、逻辑判断、执行输出等环节，只是采用的手段和方法有所区别；因此本课程的课堂理论教学主要内容侧重于将各种保护基本原理讲解清楚，让学生从机理上理解继电保护。在工程思想的培养方面，可以是在讲某种保护具体原理时穿插实际工程应用；也可以通过课程设计、课程实践和毕业设计等其他相关环节来培养学生的有关工程素养和工程应用能力[11]。
在继电保护课程理论教学的过程中，还可以通过开展简短的学术研讨和调查报告活动，来促进学生主动地了解继电保护的前沿动态知识，以此培养学生自主学习能力。其具体形式上可以在课前或课后给学生五分钟以内的时间，让某一学生在做好资料文献查阅的准备工作前提下就继电保护某前沿动态给全班同学做讲解分享，对于那些在此工作做得好的同学可以在平时考核成绩上有所奖励。经过几届学生的实践表明，此方法能够培养学生的自主学习能力。
2.“卓越工程师”目标下课程实践教学改革
“卓越工程师”目标下课程实践、实验项目设计的核心思想是提高学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的动手能力和工程素养。鼓励学生进行自主学习和综合学习。
“卓越工程师”目标下的继电保护课程实验项目由原来的部分验证性实验全部改为综合研究设计性实验项目。通过本课程的综合研究设计性实验教学能在一定程度上培养学生的实际动手能力和工程素质。
在继电保护课程实验项目实施过程中，实验前实验设计、实验准备，试验中搭建平台过程，到实验后期的数据处理均由学生独立完成，教师只起引导作用。学生的动手能力和工程素养得到提高。
3.“卓越工程师”目标下课程考核方式改革
“电力系统继电保护”课程是电气工程及其自动化专业一门核心课程，在“卓越工程师”目标下课程既要求掌握大量的理论知识，又要求能有较强的动手能力。本课程从多个方面对课程教学考核进行改革，以转变观念为先导，树立以工程能力为导向、以能力和素质考核为中心的考试观念，突出能力本位。
考核方法改革将以往以测试记忆为主的知识性考试转变为以工程实践为主的工程能力和工程素质考核。根据专业特点和课程性质采用了多元化的考核评价方法。除期末的闭卷笔试外，还采用大作业、实验平台上现场实际操作等几种方式综合运用的考核方法。降低了期末的闭卷笔试成绩比重。