基于项目导向的研究性教学模式探索

摘要：近年出现的基于项目导向的研究型教学方法，把传统重理论知识的课堂教学思想提升到重实践、重应用能力培养的教学新理念。结合实际的项目导向教学，提高了学生的学习兴趣，对巩固学生所学无疑大有帮助。本文对项目导向教学中综合性工程平台的选择进行了探讨，并以电力电子技术课程教学为背景，对综合性工程平台选择进行了举例分析。

关键词：教学方法；教学研究；实践教学；工程案例；电力电子技术

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）36-0114-02

一、前言

从传统重理论知识的课堂教学到现代重实践、重应用能力培养的研究性教学模式的出现和发展，教学的理念发生了根本变化，从而给教学的模式也带来了根本变化。基于项目教学是近年出现的研究性教学方法，由于其与实践结合紧密，在工科技术类教学中深得广大教师的喜爱。

侯艳霞将项目导向式教学法应用于传感器技术教学，实现了学生的动手能力和综合素质的提高。李娜针对“电力电子技术”课程涵盖内容多、难度大、实用性强，结合企业实际需要，提出采用项目教学法，把理论与实践有机结合起来，在激发学生学习兴趣的同时，也发掘了学生的创造潜能。王武通过采用工学结合、项目导向、情境设计的实施过程，实现了基于项目导向法的电力电子技术教学新模式。张玲针对现阶段互动平台主要是单一互动平台的不足，介绍了基于多媒体电子课堂、电话等立体化师生互动平台的建设。周殿凤通过分析技术类专业课教学中存在的问题，对技术类专业课的项目化教学进行了探索。周彤以《二维动画设计》课程为例，介绍了分析项目教学法在多媒体系列课程中的教学应用。上述项目教学实践方法的提出和利用，对提高教学效果无疑是有帮助的。

从传统的知识传授到能力传授是研究性教学实践的根本出发点和教学宗旨。在研究性教学实践中，结合实际的项目教学，对提高学生学习兴趣、巩固学生所学大有帮助。但在查阅了众多基于项目和案例的研究性教学文献资料后，笔者发现现代研究性教学虽然在与实践结合紧密性方面比传统教学上了一个台阶，但同时也出现了一些新的问题，如：有的所举项目和案例所涉及的背景知识生僻，不具典型性；有的所举项目和案例采用的技术面临淘汰，不具先进性。鉴于此，结合研究性教学实践，提出采用综合性工程平台的概念，并以磁浮列车供电系统作为综合性工程平台在电力电子技术教学中的应用进行了举例说明。本文在此基础上对基于项目导向的研究性教学模式进行了进一步的探索。

二、项目导向教学中综合性工程平台的选择

（一）综合性工程平台选择的必要性

综合性工程平台是指我们在同一门课程研究性教学中，结合课程特点，选择一个工程平台为背景，以该平台技术为基础，从中选择、分类出涉及课程不同知识内容的项目，进行研究性教学的实践探索。

传统教学中，教师在课堂上对课程知识进行讲解，学生通过自学、做习题、例行实验和教师答疑消化课程知识，通过考试巩固所学知识。这种教学方法，学生的理论基础往往很好，但与实际联系不紧密；进入工作后，需要较长时间的适应过程。现代教学中引入项目和案例教学法，与实际联系密切，学生的动手能力得到了锻炼和提高，但是也产生了一些新的问题，如在项目和案例教学中，对于每一个项目的完成，学生需要用更多的时间和精力去完成。尤其对于从未做过实际项目设计工作的学生来说，仅仅是把理论知识硬搬至实际项目中，在项目完成过程中难免会理想化，所完成的项目设计在工程实际中很难实现，甚至根本实现不了。对此，借助专业化的软件进行仿真，可解决一部分问题，但软件仿真也不是万能的。这样，完成一个结合实际的项目，往往需要大量的时间和精力，且随时需要工程实际经验丰富的教师指导，这就使每一个学生能够承担的项目数量是极其有限的，而一个项目往往只对应一个知识点，因此，有必要采用综合性工程平台，将不同学生完成的不同项目通过平结在一起，从而取得好的教学效果。

（二）怎样选择合适的综合性工程平台

当选择综合性工程平台时，典型性、适应性、先进性和系统性等是需要考虑的重要因素。典型性是指所选择的工程平台应具有广泛的应用背景，是学生容易接触、感性认知到的东西，且该工程平台采用的技术涵盖了所授课程重要的知识点。适应性是指所采用的工程平台，所涉及的知识点应该与本门课所讲授的重要知识内容相一致，且深度和工作量要适中。通过一个平台，在合理占用学生时间的前提下，完成课堂多个知识点的传授和实践巩固。先进性是指所选择的综合性工程平台所涉及的技术，目前在工程实际中广泛被采用或即将被广泛采用，并在未来一段时间内不会被淘汰。系统性是指综合性工程平台应该涉及所讲授课程的大多数核心知识内容和知识点。通过在同一工程平台上，挑选、提炼出不同项目，使学生所学的知识得到有机统一。

三、综合性工程平台选择举例

（一）磁浮列车是电力电子技术一个好的工程平台

磁浮列车是一种与轮轨类似的新型交通工具，除了车辆通过电磁力悬浮支撑外，列车供电、牵引和运行控制技术与轮轨交通大同小异。磁浮列车供电系统由地面供电和车辆供电两大部分组成。地面供电主要由各种变电所、动力照明和电缆输电线路构成。车辆供电主要包括牵引逆变器、悬浮电源、辅助逆变器和控制电源等。其中地面供电系统的主变电所将城市电网提供的高压AC110KV、50Hz的三相交流电降压成中压AC35KV/20KV/10KV、50Hz的三相交流电；牵引变电所再将中压三相交流电降压整流成DC1500V直流电，通过接触轨、车辆受电系统和配电系统分配给各个用电设备，供磁浮列车牵引、悬浮、导向、制动、控制、信号、照明、空调等设备使用。车辆牵引逆变器完成直流DC1500V变换为三相变频变压（VVVF）交流电源，给车载牵引直线电机供电；悬浮电源完成直流DC1500V至直流DC330V的降压斩波变换，供车辆悬浮系统用电；车载辅助逆变器完成直流DC1500V变换为三相AC380V、50Hz恒频恒压（CVCF）交流电源，供车辆空调、照明、散热风机、电加热和控制用电；车载控制电源完成交流AC380V至直流DC110V整流变换，供列车控制信号用电。

磁浮列车供电系统涉及“电力电子技术”课程中整流AC/DC、斩波DC/DC、调压AC/AC、逆变DC/AC四大主变换电路和软开关谐振技术，这些知识是“电力电子技术”课程的核心知识内容。近年，随着电力电子技术的发展，其供电系统也不断发展，如地面牵引变电所中的降压整流，由最初采用的单象限整流供电方式到目前采用的PWM控制技术的四象限整流，供电功率因数得到了提高，列车制动下的能量可直接回馈到电网加以利用，因此磁浮列车供电系统可作为“电力电子技术”课程多项目综合性工程平台。

（二）磁浮列车工程平台项目举例

磁浮列车供电系统是一个好的综合性工程平台，在电力电子技术课程教学中，利用该平台可以列出涉及不同知识点的多个典型案例和项目，供研究性教学使用。表1列出了在车辆悬浮控制系统中，利用斩波DC/DC技术，采用3个不同项目，进行研究性教学的示例。

表1中3个项目的设置有明显的目的和应用背景。其中项目1为结合工程实际应用的DC/DC斩波变换PWM控制方法，目前在工程实际中被广泛使用。项目2和项目3分别针对纯电励磁、永磁和电励磁混合悬浮电磁铁两种结构，其DC/DC变换要求提供负载单向、双向电流，以进行车辆悬浮的控制。3个项目结合了工程实际，学生通过设计、实验，解决了实际问题，看到了车辆悬浮效果，有好的成就感。

四、结语

基于项目导向的研究性教学能够让学生将课本上学到的理论知识与工程实际结合起来，达到提高学生动手能力的目的。但怎样选择项目，对教学的效果影响很大。选择和利用综合性工程平台，通过在同一平台中，挑选相互联系的项目，无疑可达到事半功倍的效果。

参考文献：

[1]侯艳霞.项目导向式教学法在《传感器技术》教学中的尝试[J].北京市经济管理干部学院学报，2009，（3）.