《电力电子技术》课程教学探讨

【摘 要】在《电力电子技术》课程教学中，将教学内容模块化，结合实际讲解理论，灵活运用不同的教学方法和手段，充分调动学生的学习兴趣，能很好地培养学生分析问题和解决问题的能力及创新精神。

【关键词】电力电子 教学改革 模块化教学 创新

电力电子技术是电力电子变换和控制技术的简称，是一门综合电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科。《电力电子技术》教材内容理论性强，高职学生学习感到十分困难，笔者结合多年教学实际，就教学内容、教学方法、教学手段等方面对该课程的教学改革进行了探索，有效地增强学生的学习兴趣，使学生较好地掌握课程内容，培养了学生的工程实践能力和创新精神。

一、课程与学生现状分析

电力电子技术是利用电力电子器件实现电能的变换和控制，教学重点主要是器件及其应用。器件重点讲述晶闸管、MOSFET和IGBT，电力电子电路重点讲述四大变流电路AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC。传统的教学方法是先器件再电路，条理清楚，但由于职业中专学生文化知识基础薄弱，理解能力相对缺乏，很多学生只要遇到稍有难度的学习问题，就会消极厌学，教学效果较差。因此，需要在电力电子教学过程中引入新的理念，进行教学改革，促进课堂效率的提高。

二、教学改革方案设计

1.优化组合教学内容

《电力电子技术》教材内容比较抽象，理论性强，学生的知识水平不易跟上。为了较好地完成教学目标，应打破学科理论体系，根据高职培养目标定位，以能力为中心，确定若干个教学模块。每一个教学模块中，以一个单功能的实用电路作为核心，把该电路的制作与分析结合起来进行教学，把一个个实际单元电子电路制作、测试与分析相结合的教学更加贴近生产实际，既可以解决理论与实际相结合的问题，又可以提高学生的学习兴趣、解决学生的理解问题。

整个教学内容被分成6个功能模块。每一个模块都有明确的教学目标。如调光灯模块，主要教学目标是让学生掌握元件晶闸管的工作特点及可控整流触发电路，通过实例的制作，不但可以吸引学生的注意力，还可以加深学生的理解力。一学期教学结束，学生只需通过这六个实用电路，即可将整个电力电子技术的理论串联起来，同时，也培养了不管学习什么理论，都要把它放到实际生活中应用的良好习惯。电力电子技术教学模块见下表。

2.灵活运用教学方法和手段

首先，电力电子这门课的知识点主要是建立在晶闸管的工作原理之上，在此基础上对晶闸管进行组合形成不同电路；其次，电路所接负载基本上就只有以下三种：电阻性负载、大电感性负载、反电动势负载。例如，在可控整流电路部分，上课时教师只需将单相半波可控整流电路讲透，其余的如单相全控桥、单相半控桥，三相可控整流都可由学生自学。明确目标，变教师的“教”为学生的“学”，让学生带着问题学习，充分调动了学生的主观能动性。学生通过自主学习，能达到预期的教学效果。

3.利用现代化教学手段，提高教学效率

电力电子技术课堂教学的最大特点就是电路图和波形图较多，实践性强。随着电力电子技术的不断发展，内容不断增加，如何增强学生的学习兴趣，使学生较好地掌握课程内容，多媒体教学存在不可比拟的优势。比如，教学中的各典型电路部分涉及众多的电压、电流波形分析，传统的黑板教学方式既费时又不方便。因此，有必要制作适合本课程特点的多媒体课件，提高课程的教学效果。为解决有关波形演示问题，用Flash制作了波形演示动画，演示时，控制角可任意选择，各波形可连续画出，也可点动画出，非常方便课堂教学，取得了很好的课堂教学效果。

4.开展EDA实验，配合提高实训教学效果

随着计算机应用的迅速普及，在教学实践的过程中，结合理论教学的进程，利用计算机的电子设计自动化软件在计算机上进行基础验证模拟仿真实验，作为教学的补充，使学生增强对电路的感性认识，掌握各种仪器的基本使用、电路参数的测试方法。实验由教师结合教学内容通过多媒体教学平台演示完成，再由学生练习。通过人机对话的方式，能使每个人都能亲自动手搭接电路，进行元件接线，参数设定。软件Matlab/Simulink有完善的电力电子工具包SimPow-ersystem，其中有各种器件、电源、负载、测量和波形显示元件等，可以搭建各种电力电子电路。比如，学生根据整流与有源逆变实验原理图，自由地设计各种不同的实验。通过选择实现单相整流、三相桥式整流、三相桥式有源逆变等多种实验。也可通过脉冲控制开关的闭合或分断，来模拟晶闸管开路故障、驱动脉冲丢失故障等实验。设置负载电感Ld和负载电阻Rd的数值可以组合成多组不同负载参数的纯阻性负载、感性负载等。通过软件可随时调整和修改元器件参数，分析各元件参数对电路的作用与影响，所以调试和测量本身就是最好的学习过程。开设了EDA实验后，学生通过与理论课同步的软件仿真实验，搞清楚了电路的工作原理、波形关系、参数条件、调试方法和可能出现的各种问题等。再做硬件实验时，其思路、方法和电路分析调试能力大有提高，实训收效显著。

5.多途径提供信息，激活创造思维

现代科技飞速发展的今天，电力电子技术作为弱电与强电的桥梁，正在与微电子技术和自动控制技术相辅相成快速发展，还与多个学科相互渗透，电力电子技术已经成为当今世界经济的重要支柱。当前的学习是基于资源的学习，网络、专业书籍、报刊等都是可以利用的重要资源。充分利用这些资源，教师可以冲破单一教材的狭隘视野，获得内容更加丰富、形式更加多样的教学内容，开拓学生眼界。同时，不断向学生提供各种有利于学习新知识的信息，让学生在有效信息的引导下，在已有知识基础上，一步步地建构自己的新知识，有利于激活学生的创造思维。

总之，在电力电子教学过程中，结合课程和学生的实际，灵活运用教学方法和手段，采用模块化教学，将理论教学和实践教学有机地结合起来，既利于学生加深理解和掌握书本的理论知识，又能在很大程度上提高学生的学习积极性，提高学生的学习效率，学校培养出的人才也更能适应社会的需要。

参考文献:

［1］黄克孝.职业和技术教育课程概论.上海华东师范出版社，2001.

［2］石伟平，徐国庆.职业教育开发技术.上海教育出版社， 2004.8.

［3］徐国庆.实践导向职业教育课程研究.上海教育出版社，2005.