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1、獨立學(xué)院“電力電子技術(shù)課程設(shè)計”改革
摘要：“電力電子技術(shù)課程設(shè)計”是高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)的實踐課，課程時間短，任務(wù)重，側(cè)重動手能力培養(yǎng)，對軟硬件要求較高。本文在分析獨立學(xué)院學(xué)生特點和“電力電子技術(shù)課程設(shè)計”目的的基礎(chǔ)上，對“電力電子技術(shù)課程設(shè)計”進行內(nèi)容調(diào)整和實現(xiàn)方法改革，達到課程教學(xué)目的。
關(guān)鍵詞：獨立學(xué)院電力電子技術(shù)課程設(shè)計
一、引言
電力電子技術(shù)作為一門新興的高技術(shù)學(xué)科，在當(dāng)今社會屬于支撐科技，已被廣泛應(yīng)用于高品質(zhì)交直流電源、電力系統(tǒng)、變頻調(diào)速、新能源發(fā)電及各種工業(yè)與民用電器等領(lǐng)域，關(guān)系國家發(fā)展密切相關(guān)的關(guān)鍵科技[1]?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)課程設(shè)
2、計”是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門實踐課，在教學(xué)和實驗的基礎(chǔ)上，對課程所學(xué)知識的深化和提高。課程要求學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識，完成電源系統(tǒng)的設(shè)計、制作和測試，可以全面鞏固和應(yīng)用課程中所學(xué)的基本理論和基本方法。
金城學(xué)院作為獨立學(xué)院，近幾年錄取的學(xué)生分數(shù)和素質(zhì)都有了較大提高，同時每年考取碩士研究生的人數(shù)比例也在不斷提高，原先實驗教學(xué)式的課程設(shè)計方式已不再適用。自動化系作為培養(yǎng)電力電子技術(shù)專業(yè)人才的基地，擔(dān)負著培育“掌握電氣工程及其自動化領(lǐng)域的理論知識；具有創(chuàng)新精神和實踐應(yīng)用能力的電氣工程及其自動化領(lǐng)域的高級工程技術(shù)人才”[2]的重任，必須在實踐教學(xué)中不斷改進，提高學(xué)生核心競爭力，切合社會實
3、際，符合人才培養(yǎng)計劃與要求。
二、電力電子技術(shù)課程設(shè)計改革
1.電力電子技術(shù)課程設(shè)計改革目的
電力電子技術(shù)課程設(shè)計目的是培養(yǎng)學(xué)生具有以下方面的能力：（1）獨立分析能力：學(xué)生能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理和“電力電子技術(shù)”的基本原理，分析復(fù)雜電源問題，并通過資料查詢與文件檢索等方法完成對電源問題解決方案的預(yù)測。（2）項目設(shè)計開發(fā)能力：學(xué)生能夠針對特定電源設(shè)計項目提出多種解決方案，設(shè)計環(huán)節(jié)中能考慮社會、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等因素。（3）制作與測試研究能力：學(xué)生能夠在軟硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上完成電源的仿真測試與實物制作，并進行實驗測試驗證設(shè)計結(jié)果，對出現(xiàn)的問題能夠采用科學(xué)方法進行
4、研究，包括實驗數(shù)據(jù)調(diào)試、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。（4）團隊合作與溝通能力：課程設(shè)計采用團隊合作模式完成電源設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的組織管理能力，能夠在團隊中承擔(dān)個體、團隊成員及負責(zé)人的角色。就研究問題與他人進行有效溝通和交流，包括撰寫報告、陳述發(fā)言等。
除此之外，電力電子技術(shù)課程設(shè)計的動手環(huán)節(jié)使學(xué)生更好地將理論學(xué)習(xí)與實踐結(jié)合起來，深入了解理論設(shè)計到實物制作的開發(fā)流程及實現(xiàn)方式，對后期學(xué)習(xí)其他應(yīng)用性課程、參與競賽、畢業(yè)設(shè)計及找工作有很大幫助。
原先的電力電子技術(shù)課程設(shè)計是利用現(xiàn)有電力電子技術(shù)實驗室做簡單的實驗設(shè)計并驗證，因為實驗室是模塊化設(shè)計，只能在
5、原先模塊的基礎(chǔ)上進行簡單的參數(shù)改動做實驗驗證或仿真驗證，無法進行真正的電源開發(fā)，缺乏實際動手環(huán)節(jié)，達不到培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計開發(fā)能力的目的，所以改變課程設(shè)計內(nèi)容和實現(xiàn)方式是迫在眉睫的問題。
2.電力電子技術(shù)課程設(shè)計內(nèi)容
電力電子技術(shù)課程設(shè)計時間為一周，對缺乏實踐經(jīng)驗的學(xué)生來說，要在如此短的時間內(nèi)完成一個完整電源的設(shè)計制作調(diào)試難度是比較大的。根據(jù)課程設(shè)計目的及學(xué)生的特點設(shè)置的題目為DC-DC電源的設(shè)計與制作，主要完成Buck電路或Boost電路的設(shè)計制作。一個完整的電源系統(tǒng)主要包含主電路、控制電路、驅(qū)動電路和保護電路，要求學(xué)生根據(jù)給定的參數(shù)完成各個部分的參數(shù)設(shè)計、仿真模型搭建驗證及實
6、物焊接與測試。
3.電力電子技術(shù)課程設(shè)計管理
電力電子技術(shù)課程設(shè)計安排在電力電子技術(shù)課程結(jié)束的前一周，時間比較緊，所以采用小組合作方式。要求：（1）分組抽簽：在課程設(shè)計開始前一周，要求參與課程設(shè)計的學(xué)生自行分組，每3人為1組，每組派代表參與課設(shè)內(nèi)容抽簽，并進行任務(wù)分配。教師會將對應(yīng)的課程設(shè)計任務(wù)書和參考資料發(fā)給學(xué)生，并對課程設(shè)計做簡單講解，使學(xué)生對自己的課設(shè)任務(wù)有基本了解。（2）資料搜集與調(diào)研：要求學(xué)生對要完成的任務(wù)做資料搜集工作與調(diào)研工作，了解電源系統(tǒng)的開發(fā)過程，并對搜集的資料做整理總結(jié)給出初步方案。（3）設(shè)計調(diào)試：課設(shè)開始第一天要求學(xué)生給出具體的設(shè)計方案與任務(wù)分配方式，
7、根據(jù)任務(wù)分配情況，兩天內(nèi)完成主電路及控制電路參數(shù)設(shè)計，購買相關(guān)器件，搭建仿真模型，仿真驗證設(shè)計并撰寫相應(yīng)的階段報告，通過后進入實物制作環(huán)節(jié)，要求學(xué)生在兩天內(nèi)完成實物的制作與調(diào)試。
4.電力電子技術(shù)課程設(shè)計考核
電力電子技術(shù)課程設(shè)計考核分為三個方面：
?。?）設(shè)計與仿真（25%）：一個完整的電源系統(tǒng)包含主電路、控制電路、驅(qū)動電路與保護電路等部分，前期教師會指導(dǎo)每個小組學(xué)生根據(jù)總體設(shè)計方案和自己的實際情況分配設(shè)計任務(wù)。后期考核時會根據(jù)設(shè)計部分的難易程度及完成情況給出成績；
?。?）實物制作與調(diào)試（25%）：實物制作與調(diào)試環(huán)節(jié)是最考驗學(xué)生動手能力的部分，在最后的驗
8、收環(huán)節(jié)會讓小組中的每位成員演示電源的運行過程。并對每個人完成的部分進行提問，根據(jù)回答綜合給出成績。
（3）答辯與課程設(shè)計報告撰寫（50%）：答辯部分是對學(xué)生能力的培養(yǎng)，通過答辯可以很好地檢查學(xué)生設(shè)計任務(wù)完成的質(zhì)量，使教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)和設(shè)計困難所在，以便總結(jié)經(jīng)驗，有利于在今后課程設(shè)計中進一步增強教學(xué)效果[3]。答辯方式是要求參與課設(shè)的學(xué)生每人獨立制作PPT答辯報告參與答辯，主要介紹自己完成的部分，并對本組課程設(shè)計任務(wù)進行總結(jié)。學(xué)生論述完成后由答辯小組提問并要求學(xué)生回答，根據(jù)學(xué)生的答辯情況給出答辯成績。課程設(shè)計報告的要求是學(xué)生每人撰寫一份，重點突出自己完成部分的內(nèi)容，最后給出結(jié)論分析和展望。綜合以上幾項給出最后的總成績。
三、結(jié)語
在“電力電子技術(shù)課程設(shè)計”的進程中，根據(jù)教學(xué)目的和學(xué)生特點進行相應(yīng)的教學(xué)改革，以小組合作模式完成完整電源的設(shè)計制作和調(diào)試，并通過三步考核方式了解學(xué)生的完成情況。通過這樣的實踐過程，學(xué)生對自己所學(xué)課程有深入了解，并可鍛煉其動手能力，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。
獨立學(xué)院“電力電子技術(shù)課程設(shè)計”改革
