电力电子实践教学方法探讨

摘要：电力电子技术是电气工程专业和自动化专业重要的基础课，根据电力电子技术课程的特点，结合以往的实践教学弊端，通过对实践教学内容，教学方法和手段，及在发挥师生的主观能动性发面入手的对该课程的教学改革进行了探索和实践，实践证明这些措施在培养学生的兴趣和实践能力方面取得了良好的效果。

关键词：电力电子；Matlab/Simulink；开放性实验

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）12-0122-02

一、引言

电力电子技术是一门综合性的电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科，是研究电源技术和节能技术的学科，是电气与电子学院电气工程专业和自动化专业重要的专业基础课。课程教学以波形分析计算为核心，往往导致学生理解把握不透，因此如何加强实验课与理论课紧密衔接，实验内容与教学内容相互渗透，使学生更好地掌握课程内容，在有限学时内获得较好的教学效果，培养学生的实验能力，设计能力和创新精神，增强学生的学习兴趣，是教学急需解决的问题。

以往实验教学偏重于验证性实验，在实验内容上局限对教材中部分理论的验证，与实际应用联系不密切，在实验方法上基本是简单的模仿，在实验过程中学生动脑筋思考较少，出现问题便等待教师解决，这种教学模式中以教师为中心，学生始终处于被动地位，没有积极的思维和创新，没有探索的目标和方向，抑制了学生主观能动性的发挥，这既不符合当今社会对应用型、创新型人才的要求，也在很大程度上制约了学生的想象力和创造力。此外近年来高校学生人数大幅增加，教学实验资源紧张，实验硬件设备购置费用高昂使得实验设备日趋老化等原因，使实验项目的选择面较窄。而且教学学时的不足，往往导致开出数量少而简单的实验，或者教师通常会提前设计好实验的方法和步骤及实验线路，在实验前予以详细讲解，学生只需严格按照实验的步骤就可以顺利完成实验，这限制了学生思考能力和创造性思维能力的提高，也打击了学生的学习热情。

二、改革措施

针对以上弊端我学院对电力电子技术实践教学采取了一系列改革措施。通过以下措施的强力实施，我校电力电子技术教学获得了卓越的成效，并取得了良好的教学效果。

（一）尊重学生的主体地位，发挥学生的积极主动性

教学设计采用台阶式教学，教学层次分明，逐步推进的办法，先易后难以提高学生的学习兴趣和学习能力，即在教学中采用验证型、综合型、设计型三个层次的实验教学，充分注重教学内容的完整性与学生自主创新结合，对于验证性实验侧重于学生对理论教学的理解，对于综合实验，要求学生掌握电力电子电路的各部分电路功能和特征，掌握各种控制电路及其主电路的构成特点，电路调试方法及故障排除方法的共性和差异。对于部分教学内容相似或易于理解的选择部分留给学生自学并鼓励其结合看到的有关电力电子技术的现象，由教师给出电路参数，由学生自行设计主电路，选择器件及其驱动电路、保护电路，仿真设计或制作电路，进而完成实验调试，从中培养学生分析问题，解决问题的能力。为方便学生调试设计性实验，设立开放性实验室，由教师辅助指导，鼓励学生自由组合，自主构思实验内容，设计实验方案和自行安装接线、调试，使学生在完成这样的“开放性实验”中，培养独立思考、细心排除问题的能力，同时形成不同层次的学生间取长补短，共享知识和资源，挖掘自身潜能并学会与他人共事合作的能力。通过这些措施有效地调动学生学习的自觉性和积极性，提高他们的实际动手操作能力以及应用理论知识综合分析、解决实际问题的能力，同时培养其自学能力、创新意识和社会适应能力。

（二）增强教师责任感，激励学生求知欲

提高实践教学教师待遇，切实转变教师教育理念，增强教师责任感，重视构建创新型人才培养教学模式，使教师实现高等教育的培养目标从“理论型人才”“应用型人才”态度转变。在创新的教学过程中，重视学生的个性培养，积极鼓励学生求新、求异、求难、质疑、开拓、进取的创新精神。教师尽量做到因材施教，平等对待，不断勉励部分消极怠学的学生，根据学生的特点和兴趣，对学生的发展方向提出建议，使师生之间建立起一种平等、和谐、融洽的关系。课余指导学生阅读与电力电子学有关的学术期刊，开展与课程知识内容相关的设计及创新活动，注意引导和鼓励学有余力的学生积极参加各种科技竞赛活动，参与教师的实际科研开发项目设计，积极组织学生参与校级、省级及全国大学生电子设计大赛。并在适当时机，组织学生到校外参观实习，并鼓励学生暑期深入企业进行无酬劳实习等。

（三）优化教学内容，增加实例教学

由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展，新器件和新的控制方法不断出现，其应用领域也在不断扩大。我们在授课时根据发展趋势，对教学实践内容进行重新筛选、组织和更新。例如将半控型器件的相关实验内容部分删减，重点开展全控型器件类的全控型器件组成的斩波器、逆变器、变频器等电路实验。在压缩和删减一些在实际工程中应用较少的实验的同时适当补充一些反映本专业最新发展方向的内容，讲授一些和生活息息相关的应用实例，例如计算机主机机箱开关电源，日光灯电子镇流器等技术的应用，增加学生见识，提高学生的学习兴趣。例如把主机机箱开关电源构成讲解分为主电路，控制电路两大部分，主电路为单相不控桥式整流电路整流经电容