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开展以学生为主体以目标为导向的“电力电子技术”课程体系建设

发布者: [发表时间]:2023-04-23 [来源]: [浏览次数]:

信息与控制学院 金亚玲

OBE(Outcom-Based Education)又称成果导向教育,教育理念的精髓如下:

(1)始终以学生为主体,关注学生所得,把学习过程的焦点从“教师想教什么”转向“学生想学什么”。

(2)以学生产出能力为本位,始终关切社会中企业对人才的能力需求,以学生的能力提升为最终目的。

本文从“电力电子技术”课程入手,构建基于OBE理念的应用型“电力电子技术”课程教学模式。

1.电力电子技术课程建设与实施的具体意义

1.1课程地位

电力电子技术课程是自动化专业的专业基础课,也是专业主干课,该课程是电机拖动控制系统、变频控制技术等课程的重要基础。课程主要包括电力电子器件的特性和使用与四种电路的电力变换等内容。教学目标是指通过该课程的学习,学生具备电力电子器件及交流电力控制方面的知识、具有电源相互转换的能力、实现各种电源及对应的电机的拖动。

1.2社会需求

电力电子技术是自动化、电气工程及其自动化专业的重要的专业基础课,在以实践为主要目的应用型人才培养过程中起到了非常重要的作用。

2.建设内容

为了贯彻我校“以人为本、学以致用”的办学理念,在教学过程中要求学生能够正确使用电力电子器件,重点是参数选择、保护、驱动及使用中的特殊问题;要求学生熟练掌握变流电路的分析方法,不仅掌握定性分析,而且掌握定量计算,同时要掌握实验方法;要求学生能够正确设计简单的变流电路。在教学过程中以理论教学授予学生基本理论和分析方法,以实践教学贯穿于整个课程体系,以巩固深化理论知识和培养学生实践动手能力为目的。

2.1课程内容的建设

本部分主要是授课内容的取舍,与以往不同,不再大面积、罗列式讲解,而是有针对性的讲解目前广泛应用的内容,如表1中的逆变电路部分,目前应用交流电机使用超过了直流电机,所以逆变电路变得更为重要,因此增加了该部分的课时。而开关电源的使用也被广泛普及,并且大赛也经常有相关内容,所以增加了该部分的授课内容,具体内容如表1所示

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2.2授课方法的建设

从实际应用引出课题,引出学生兴趣然后进行适当的理论分析,加入虚拟实验平台(multisim进行系统仿真)配合实验室实验设备加强对理论内容的理解和实践应用,具体方法如图1所示。

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2.3考核方式的建设

采用理论与实践相结合的考核方式,理论的考核也不再是传统的计算分析,而是采用机考平台,对基础知识,应用能力进行考核。具体如图2所示。

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2.4配套资源平台的建设

修改对应大纲,学习有所依据→编写适应我校学生学习的教材→制作课件以动画为主,增加趣味性→建设题库。

3本项目的特色与创新

3.1紧密联系实际

根据电力电子技术的发展,在电路的分析设计上尽量使用现在广泛使用的大功率、高频率的典型全控器件IGBT代替传统的半控器件晶闸管。

对教学内容进行及时更新与改革,引入目前广泛应用的,甚至技术正在发展的方向,替换掉陈旧的知识内容。在知识更新中充分融合课程思政,如表2所示,充分调动学生的学习积极性,让学生觉得他们学的不再是遥不可及的理论,而是就在生活中的实例。

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3.2应用理解大于控制设计

针对我们学校学生的特点,对知识的掌握更侧重于各种电路的作用、特点及与各个电路对应的输出结果,而不是如何设计该电路,更注重于客观性知识的掌握。

如图3所示,建立一个完善的、知识结构全面的习题库,以实现更好的实现教考分离。课程题库在原有的机考平台的1000道客观题的基础上增加了二十套试卷库,让学生可以通过线上网络登录知识题库,自主练习,系统给分,方便学生可以及时掌握自己的不足。

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3.3与电子大赛紧密结合,充分调动学生学习积极性

历年来大学生电子设计竞赛中都会有一道关于电源类的题目,而所采用的基础知识就是本门课程斩波与逆变的内容,所以在上本门课程的课程引入时,增添了往届大赛内容,提高学生的学习兴趣,同时也为之后的大赛打下基础。学生反馈通过本门课程受益较大,如图4所示。

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4.建设成效

针对20级自动化学生的多项考核内容,对课程目标学生达成度进行分析,课程达成度分布如下图5所示。从图中可以看出,70%以上的学生掌握较好,30%的学生掌握一般,符合正态分布,说明学生整体掌握情况较好。本学期课程全部线上形式授课,学生整体掌握情况较好。

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近年来,教师根据教学的基本指标的要求,对教学内容和形式都给予了很好的重视,可以看出,今年的成绩比较理想。从上图可以看出,总体的学生能够按照学校要求很好的要求自己。

跨校修读平台的合理利用,对想习题补充和后期复习的学生的影响非常大。学生在课下时间有不会的或者感兴趣的知识,可以多次重复的观看平台上的学习视频。网络授课采用的是屏幕分享和跨校修读相结合的授课方式,学生对有疑问的知识,可以随时截屏,课下找到任课教师辅导答疑,做到知识点不堆积,可以马上的消化。老师和学生都非常珍惜国家和学校给创造的各种条件,从情感上能够感受到学生的成长和对生活态度、学习态度的转变,学习更为努力。

5.总结

通过试点,一线教师的教育理论水平和教改能力获得明显提升,先后发表了若干篇高水平论文,提高了开展教育教学实验的主动性与积极性,以及学生的培养质量。一方面,学生的考试成绩非常理想,平均成绩达到了80分以上;另一方面,一些学生先后在高水平科技竞赛活动中获奖,例如大学生电子设计大赛中分别取得一、二、三等奖的好成绩。


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