李巖

摘 要：《電力電子技術(shù)》課程是電氣專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)，也是一門工程技術(shù)，廣泛用于幾乎所有與電能相關(guān)的領(lǐng)域。文章結(jié)合高職院校學(xué)生的實(shí)際情況，以及《電力電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)和教學(xué)實(shí)際，對電力電子技術(shù)課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)教學(xué)方法提出了改革思想。

關(guān)鍵詞：高職 電力電子技術(shù) 教學(xué)改革探討

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）11（c）-0169-02

電力電子技術(shù)是一門對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用于電子工程、電氣工程、自動(dòng)化工程等諸多領(lǐng)域?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》課程涵蓋電力電子器件、電力電子電路及相關(guān)控制技術(shù)，是一門專業(yè)基礎(chǔ)較強(qiáng)，并且與生產(chǎn)生活有著緊密聯(lián)系的課程，在高職院校的電氣專業(yè)課程中，《電力電子技術(shù)》課程像一個(gè)中樞，有著及其重要的作用。因其原理抽象，圖形復(fù)雜、內(nèi)容繁雜，同時(shí)又涉及電力、電子、控制理論等學(xué)科內(nèi)容，是學(xué)生普遍認(rèn)為比較難學(xué)、難懂的一門課程。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更好地掌握課程內(nèi)容，獲得更好的教學(xué)效果，是一項(xiàng)急待解決的問題。

1 目前教學(xué)中存在的問題

1.1 理論難度大

《電力電子技術(shù)》課程屬于高職院校電氣專業(yè)中難度較大的課程之一，尤其是理論部分，涉及到各種變流電路參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，需要部分高數(shù)內(nèi)容，學(xué)生們很難理解和掌握。理論、原理部分的不易理解，容易引起學(xué)生的畏難情緒，直接影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.2 學(xué)生基礎(chǔ)薄弱

受學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)踐教學(xué)主要利用電力電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)。高職院校學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和學(xué)習(xí)能力普遍比較薄弱，在電力電子實(shí)踐教學(xué)過程中，大部分學(xué)生只是根據(jù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，機(jī)械性地按實(shí)驗(yàn)步驟操作，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題無法自行排除和解決，出現(xiàn)故障只能找教師解決，對教師的依賴性強(qiáng)。因?yàn)閷W(xué)生缺乏分析和解決問題的能力，導(dǎo)致在有限的課時(shí)內(nèi)很難取得滿意的教學(xué)效果。

1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯

電力電子技術(shù)實(shí)踐是在實(shí)訓(xùn)臺(tái)操作，目前的實(shí)踐內(nèi)容主要是在相應(yīng)理論課程后，學(xué)生根據(jù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書連接電力電子線路，通過加載不同性質(zhì)的負(fù)載，輸出相應(yīng)的電壓電流，使用電子示波器觀察波形，根據(jù)每個(gè)電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，來驗(yàn)證之前學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目都是一種變流電路，需要學(xué)生在弄懂原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作，并觀察輸出結(jié)果。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏吸引力，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2 《電力電子技術(shù)》課程的改革

2.1 及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

（1）強(qiáng)調(diào)應(yīng)用認(rèn)知、提高學(xué)習(xí)興趣。

高職院校學(xué)生具有對理論學(xué)習(xí)不感興趣，喜愛實(shí)踐、動(dòng)手能力較強(qiáng)的特點(diǎn)。因此在授課之初，就通過一些圖片和視頻，向?qū)W生展示了電力電子技術(shù)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，例如在家用電器、交通運(yùn)輸和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，都有電力電子應(yīng)用的實(shí)例。通過這些具體應(yīng)用的實(shí)例，讓學(xué)生們明白，電力電子技術(shù)這門課并不是空洞的理論知識(shí)，而是與生產(chǎn)生活都緊密結(jié)合的技術(shù)，它就存在于人們的周圍，直接關(guān)系到生產(chǎn)和生活。以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們主動(dòng)去弄懂電力電子技術(shù)。

（2）確立教學(xué)重點(diǎn)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

由于《電力電子技術(shù)》課程涵蓋大量的理論知識(shí)，包括工作原理、公式推導(dǎo)、數(shù)量關(guān)系、波形分析等，且各個(gè)變流電路帶不同負(fù)載時(shí)，對應(yīng)不同的電壓電流輸出和波形。理論知識(shí)部分顯得較為零散，不易抓住重點(diǎn)。以整流電路為例，整流電路分為單向和三相整流，單向和三相整流電路又各分為半波相控整流，全控橋式整流和半控橋式整流電路，并且不同的整流電路帶純電阻負(fù)載、 阻感負(fù)載或反電動(dòng)勢負(fù)載時(shí)，有著不同的輸出波形。為整合教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)電力電子技術(shù)的特點(diǎn)，將課程重點(diǎn)放在電路原理分析、公式推導(dǎo)和波形理解方面。將整個(gè)課程整合為電力電子器件、電力電子功率變換電路、電力電子技術(shù)具體應(yīng)用三部分。

（3）強(qiáng)調(diào)實(shí)踐課程，選擇實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

《電力電子技術(shù)》課程不能局限于電路理論分析與設(shè)計(jì)，實(shí)踐課程是理論教學(xué)的重要補(bǔ)充，電力電子技術(shù)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，著重培養(yǎng)學(xué)生的思維方式和動(dòng)手能力，通過實(shí)際操作，將理論知識(shí)穿插在實(shí)踐中講解，利用實(shí)踐結(jié)果揭示各種器件和變流電路的工作原理，幫助學(xué)生加深對各種輸出波形的理解，更好地掌握電力電子知識(shí)。為使學(xué)生在有限的課時(shí)里能較為深入的了解電力電子技術(shù)，根據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，選擇以下6個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目作為實(shí)踐課程的授課內(nèi)容，包括：（1）單相交流調(diào)壓調(diào)光燈電路。（2）單相橋式全控整流調(diào)光燈電路。（3）三相橋式全控整流電路。（4）脈寬調(diào)制（SPWM）型逆變電路。（5）直流斬波器。（6）中頻感應(yīng)加熱電源電路。學(xué)生可通過這些實(shí)驗(yàn)，掌握該課程的知識(shí)要點(diǎn)。

2.2 改革教學(xué)方法和教學(xué)手段

（1）利用仿真軟件，豐富教學(xué)資源。

電力電子技術(shù)課程是一門對實(shí)踐性要求很強(qiáng)的課程，實(shí)踐教學(xué)中主要采用電力電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，使用220 V和380 V的電壓源，存在一定安全隱患，需要教師花費(fèi)大量精力關(guān)注于學(xué)生的操作。在實(shí)際教學(xué)中，引入MATLAB軟件仿真技術(shù)，通過系統(tǒng)的電氣模塊進(jìn)行仿真，MATLAB的SIMULINK仿真環(huán)境可以模擬絕大部分電力電子變流電路，學(xué)生可以靈活的搭建各種電路、變換負(fù)載和修改仿真參數(shù)，不必?fù)?dān)心實(shí)踐操作中的安全隱患，并可隨時(shí)觀看仿真波形的動(dòng)態(tài)變化及相應(yīng)數(shù)據(jù)顯示，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)際教學(xué)中可以采用虛實(shí)結(jié)合的方法，部分實(shí)驗(yàn)實(shí)際動(dòng)手操作，部分實(shí)驗(yàn)通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)模擬，還有部分實(shí)驗(yàn)采用兩者相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)。

（2）注重實(shí)踐環(huán)節(jié)，倡導(dǎo)項(xiàng)目化教學(xué)。

《電力電子技術(shù)》課程需要學(xué)生在掌握電工和電子技術(shù)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)，理論性較強(qiáng)，在教學(xué)中將理論課和實(shí)訓(xùn)課相結(jié)合，注重電力電子電路的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)電路的意識(shí)。在實(shí)訓(xùn)課程中，安排3～4名同學(xué)為一組，將理論知識(shí)豐富動(dòng)手能力薄弱和動(dòng)手能力較強(qiáng)的同學(xué)搭配組合，讓學(xué)生合理分工，在完成任務(wù)的過程中達(dá)成合作、互相學(xué)習(xí)，為順利完成實(shí)訓(xùn)課題奠定基礎(chǔ)。在《電力電子技術(shù)》項(xiàng)目化的教學(xué)中，遵循理論夠用，注重能力的原則，選擇難易適中的，具有典型性、實(shí)用性的實(shí)訓(xùn)課題，明確每個(gè)課題訓(xùn)練的目的所在。同時(shí)為了更好的教學(xué)效果，教師在下達(dá)項(xiàng)目任務(wù)書之前，可以先試做一下題目，這樣對課題的重點(diǎn)和難點(diǎn)有更深刻的理解，增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以便更好地投入教學(xué)。

（3）調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，發(fā)揮學(xué)生主體作用。

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力，將課程中的部分知識(shí)調(diào)整為自學(xué)內(nèi)容，例如整流電路的有源功率因數(shù)校正等內(nèi)容，要求學(xué)生在自行收集查找資料的前提下，完成該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，由學(xué)生負(fù)責(zé)組織整理，在課堂或興趣小組上向其他同學(xué)進(jìn)行介紹。同時(shí)更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，還開設(shè)了選做實(shí)驗(yàn)，供學(xué)有余力和有興趣的同學(xué)選作，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3 結(jié)語

《電力電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)決定了其教學(xué)改革涉及面較廣，要求積極探索合適的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段。該文結(jié)合高職院校電類專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)以及教學(xué)實(shí)踐情況，提出了課程教學(xué)改革方案，希望能夠起到拋磚引玉的作用，能有更多老師提出更好的教學(xué)方法，共同促進(jìn)電力電子技術(shù)教學(xué)的發(fā)展。

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