获奖等级:国家级
课程类别:线下一流课程
完成单位:自动化学院
课程负责人:阮新波
课程团队其他主要成员:陈杰、刘福鑫、陈新、肖岚
一、课程概况
电能是使用最广泛的二次能源。电力电子技术是对电能进行高效变换的科学技术,服务各行各业,极其重要。南航电力电子技术课程创设于1975年,是全国最早开设此类课程的高校之一。自开设以来,一直是专业重点建设的课程,多次被评为校级优秀课程、江苏省精品课程,曾获得国家教学成果二等奖,2021年课程入选首批江苏省一流本科课程、2023年入选第二批国家级线一流本课课程。电力电子技术课程是电类专业一门重要的主干必修课程。经过长期建设与改革,课程建设效果显著,成果突出,形成了一定影响力。
图1 电力电子技术课程发展沿革
二、课程建设与改革举措
(一)新编高水平教材
重视教材建设,编写精品教材。2018年,课程组启动教材编写工作,教材写入了新器件、新技术和学科前沿内容,内容和组织架构创新性强,被评为江苏省“十三五”高校重点教材,“十四五”工信部规划教材。为了确保教材质量,教材初稿先后在校内14个班级进行两轮教学试用,并多次召开教材研讨会,结合专家、同行和师生的反馈,对内容进行了优化修订和再次校内试用。2021年8月,由阮新波主编,刘福鑫、陈新、陈杰参编的新版《电力电子技术》教材由机械工业出版社正式出版。出版至今两年半时间,教材已印刷11次,2万多册。课程组也重视配套资源建设,完成了高质量新版的PPT编写,开展慕课视频的制作和线上资源建设。
图2 电力电子技术教材及配套资料
(二)革新课程教学内容
电力电子技术是电子、电力、控制等多个学科交叉,是应用功率半导体器件对电能进行变换的科学技术,理论性、实践性俱强。要求学生具有较强的电路分析、波形分析和理论计算能力,又要具有理论联系实际及工程实践能力。课程教学总体思路是以半导体器件为基础,讲述电路拓扑结构、工作原理和物理概念,强调分析思路,使学生掌握电力电子技术的基础知识和分析方法,并具备一定的工程设计能力和问题解决能力。结合新编教材,对教学内容进行了与时俱进的革新,体现了教学内容的先进性。
(三)优化教学组织和实施
电气工程及其自动化专业已连续多年实行小班化教学,每名教师负责1个自然班,并在教学过程中引入互动式、启发式、研讨式等教学方法,充分发挥每个学生学习的主动性和自觉性;在教学方式上,以精品课程网站、学习通等信息化平台为基础,不断丰富教学内容,实现课堂内外、线上线下的多维度学习模式,教学效果和质量显著提升。
(四)强化课程考核挑战度
加强课程考核挑战性,同时加强过程性考核,优化平时成绩组成(30%),在习题作业(10%)的基础上,增加了课堂表现和随堂测试(10%)、阶段考核(10%),课程总成绩由平时成绩和期末成绩组成,期末成绩占70%。
三、课程主要特色
(一)课程历史悠久、团队实力雄厚
我校于1975年就开设了电力电子技术课程,是全国最早开设此类课程的高校之一。将航空航天电源系统等特色内容引入课程,特色鲜明。落实课程思政,激发学生航空报国情怀。多次获省精品课程和优秀课程奖。
坚持立德树人,注重师德师风建设,建设一流教学团队,任课教师均活跃在科研一线,教学和工程经验丰富。
(二)以学生为中心、注重理论与实践结合
坚持以问题为导向、以学生为中心的教学理念,实施课程教学改革,激发学生学习内驱力。引入雨课堂等最新教学手段,建设课程网站,开设线上教学,充分利用信息化平台进行师生互动。
理论与实践教学相长,课程包括48学时理论教学和16学时实验教学。任课教师具有丰富的工程实践经验,能够理论联系实际,更加丰富、生动的开展教学活动。
(三)科研促进教学、教学内容具有前沿性
贯彻科教融合、学科和专业融合,将学科前沿技术引入课堂,面向学生开放学科实验室和平台,激发学生研学兴趣,学生科创能力突出,成果丰富。
新编教材,内容兼具先进性、创新性和实用性。以工程教育专业认证为契机,以培养学生分析和解决复杂工程问题能力为改革目标,完善课程教学内容和教学环节的优化配置。
四、课程建设成效
1.电力电子技术课程入选第二批国家级一流本科课程、江苏省首批一流本科课程;1998年获江苏省高校重点课程建设一等奖;1998年、2004年和2008年多次获评江苏省精品课程。
2.丁道宏教授主编的《电力电子技术》教材被评为部级优秀教材一等奖(1996年)、“九五”国家级重点教材(1999年);阮新波教授新编的《电力电子技术》教材被评为“十三五”江苏省高校重点教材(2020年)和工信部“十四五”高校重点教材,获2023年南京航空航天大学教材建设先进集体。
3.课程组师资力量雄厚,课程组共有11名教师,其中教授9名。课程组定期召开课程组例会、教学研讨会,开设教学示范课,积极在各类教学会议上宣传课程建设与改革成效。教师教学能力拔尖,多名教师获江苏省教学成果二等奖、南京航空航天大学教学成果特等奖/一等奖、江苏省微课教学竞赛一等奖、南京航空航天大学教学优秀一等奖、南京航空航天大学教学创新优秀一等奖/二等奖。
4.围绕课程的专业主干核心课程地位,完成了电力电子课程群教学内容和教学环节的优化配置,更加系统的培养了学生的理论知识。改革递进式实验教学模式,提升学生实验操作技能及工程设计经验,学生分析和解决复杂工程问题能力培养效果好。
图3 课程教学研讨与交流
图4 课程及教师部分荣誉