一、研究性教學(xué)實(shí)踐中工程平臺的選擇

1.典型性

典型性是指所選擇的工程平臺，應(yīng)該具有廣泛的應(yīng)用背景，是廣大學(xué)生容易接觸、感性認(rèn)知到的東西。采用這種平臺，學(xué)生容易理解和接受，教學(xué)過程中教員不用過多地講授其相關(guān)背景知識和技術(shù)。典型性的另一方面是指該工程平臺采用的技術(shù)應(yīng)具有一定的代表性，在所授課程的知識點(diǎn)中具有典型性。該平臺采用的技術(shù)，不僅可應(yīng)用于該平臺上，應(yīng)用于其他類似工程平臺同樣是可行的。考慮工程平臺的典型性，教學(xué)中不宜采用特殊案例，如不宜采用教師在某一個別方面的特定科研項(xiàng)目和特定的技術(shù)解決手段方式，這些項(xiàng)目所采用的技術(shù)或解決手段不是主流，學(xué)生對此往往也并不感興趣。

2.適應(yīng)性

適應(yīng)性是指所采用的工程平臺中涉及的知識點(diǎn)應(yīng)該與所講授的本門課程很多知識內(nèi)容相一致，這樣通過一個平臺，就可完成課堂多個知識點(diǎn)的傳授和實(shí)踐鞏固。適應(yīng)性的另一方面是深度和工作量適度。學(xué)生在一個時間段內(nèi)往往需要同時學(xué)習(xí)多門功課，這樣花費(fèi)在一門課上的時間畢竟有限。知識點(diǎn)太深，學(xué)生會感到畏難，不能理解；而工作量太大，學(xué)生會產(chǎn)生厭倦情緒。在教學(xué)深度方面，教師在傳授時往往會盡量使學(xué)生明白、理解課堂上所講授的知識內(nèi)容；但卻往往忽略學(xué)生為此需要花費(fèi)的時間代價，沒有考慮學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程期間同時承擔(dān)的其他學(xué)習(xí)任務(wù)。在選擇案例、項(xiàng)目和工程實(shí)例時，過多、過細(xì)和過繁的工作都交給學(xué)生，這樣教學(xué)效果往往會適得其反。

3.先進(jìn)性

先進(jìn)性是指所選擇的工程平臺所涉及的技術(shù)，目前在工程實(shí)際中應(yīng)該廣泛被采用，并在未來一段時間內(nèi)不會被淘汰。以“電力電子技術(shù)”的教學(xué)為例，可控硅是傳統(tǒng)上廣泛采用的一種半控型功率器件，但隨著IGBT、MOSFET、GTO等全控性功率器件的出現(xiàn)，控制電路得到發(fā)展，可控硅應(yīng)用越來越少，故在講授“電力電子技術(shù)”課程時，應(yīng)以目前主流的IGBT全控性功率器件為主線，盡量選擇IGBT構(gòu)成的工程平臺，逐步減少、淘汰可控硅器件的知識和實(shí)踐內(nèi)容。由于技術(shù)日新月異的變化，對于計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)等課程的講授同樣如此。

4.系統(tǒng)性

教師在開始講授某門課程時，從課堂講授到實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)具有系統(tǒng)性，應(yīng)對整個教學(xué)過程實(shí)踐環(huán)節(jié)采用的案例、項(xiàng)目和實(shí)例進(jìn)行統(tǒng)一的策劃，對時間、內(nèi)容、方式和進(jìn)度預(yù)先進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃、編排，避免臨時組織出現(xiàn)研究性教學(xué)環(huán)節(jié)與課堂教學(xué)結(jié)合不緊密，實(shí)踐環(huán)節(jié)出現(xiàn)零碎、孤立的現(xiàn)象，只有這樣才能使學(xué)生做到前后承接、融會貫通。一個好的綜合性工程平臺應(yīng)該涉及所講授課程的大多數(shù)知識內(nèi)容和知識點(diǎn)。通過在同一工程平臺挑選、提煉出不同案例、項(xiàng)目和實(shí)例，可使學(xué)生所學(xué)的知識得到有機(jī)統(tǒng)一，學(xué)生更容易理解和接受。

二、研究性實(shí)踐教學(xué)中工程平臺選擇舉例

“電力電子技術(shù)”是控制、機(jī)電和電氣等學(xué)科的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它集控制理論、電力學(xué)和電子學(xué)于一體，涉及的知識點(diǎn)多、范圍廣，與實(shí)際結(jié)合緊密。在講授該課程時，筆者選擇磁浮列車供電系統(tǒng)作為教學(xué)中的綜合性工程平臺。雖然是一種新型交通工具，但除了車輛需要懸浮外，與傳統(tǒng)城市軌道交通，如地鐵、輕軌技術(shù)是類似的。列車供電系統(tǒng)由地面和車輛兩部分組成。地面供電系統(tǒng)主要由主變電所、牽引變電所組成；其中主變電所將高壓電網(wǎng)AC110KV、50Hz三相交流電降壓成中壓AC35KV/20KV/10KV、50Hz三相交流電，牽引變電所再將中壓三相交流電降壓整流成DC1500V/750V直流電。最后，通過接觸軌、電刷和配電系統(tǒng)分配給車載用電設(shè)備，供車輛牽引、懸浮、導(dǎo)向、制動、控制、信號、照明、空調(diào)等設(shè)備使用。磁浮列車供電系統(tǒng)所采用的技術(shù)代表了現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展和典型工程實(shí)際應(yīng)用。其車輛供電系統(tǒng)包括牽引逆變器、懸浮電源、控制電源、輔助逆變器，這些電氣設(shè)備涉及了電力電子技術(shù)的典型功率器件，以及AC/DC、AC/AC、DC/DC、DC/AC四大主變換電路和軟開關(guān)諧振電路在工程實(shí)際中的應(yīng)用。隨著功率器件的發(fā)展，技術(shù)的不斷進(jìn)步，設(shè)備日趨小型化、模塊化和智能化。磁浮列車供電系統(tǒng)是一個綜合性的工程平臺，筆者在案例和項(xiàng)目設(shè)計(jì)時，根據(jù)工程實(shí)際的發(fā)展，圍繞磁浮列車供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例和項(xiàng)目。這些案例和項(xiàng)目因?yàn)樵趯?shí)際中有廣泛的應(yīng)用，且都圍繞磁浮列車工程背景，學(xué)生容易理解和接受，學(xué)習(xí)積極性高。

三、結(jié)束語

從傳統(tǒng)的知識傳授到能力傳授是研究性教學(xué)實(shí)踐的根本出發(fā)點(diǎn)，在研究性教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合案例、項(xiàng)目和工程實(shí)例教學(xué)方法，對鞏固學(xué)生所學(xué)，提高學(xué)生動手能力大有幫助。但實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生往往需要花費(fèi)比課程教學(xué)更多的時間和精力，故此，怎樣在不多擠占學(xué)生學(xué)習(xí)時間的前提下，既讓學(xué)生掌握好系統(tǒng)的理論知識，又使學(xué)生具備好的工程實(shí)際應(yīng)用能力，是一個值得教師不斷探索的過程。

作者：劉少克 李曉龍 單位：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)