《電力電子技術》課程的教學改革實踐

摘要: 針對高職院校《電力電子技術》課程教學的現狀及其存在的問題，本文作者根據幾年來對該課程的教學實踐與探索，在分析一些教學問題的基礎上，提出了解決問題的方法和建議，探索出一條適合高職院校課程改革工作的方法。

關鍵詞: 高職院校《電力電子技術》課程教學改革

“電力電子技術”是電力電子變換和控制技術的簡稱，是一門新興的電子技術、控制技術和電力技術的交叉學科，被國際電工委員會(IEEE)命名為電力電子學(PowerElectronics)或稱為電力電子技術，是電氣工程及自動化、工業自動化和其他相關專業的一門重要的專業基礎課。通過本課程的學習，學生不僅可掌握電力電子線路的基本理論、基本概念和基本分析方法，為后續專業課程的學習打下良好的基礎，而且可應用本課程知識獨立分析、解決實際的工程技術問題。

目前，隨著教學改革的不斷深入和人才培養計劃的調整，專業課程的課時大多被壓縮。而《電力電子技術》課程的教學內容越來越豐富，教學要求也越來越高，無論是使用的教材，還是實驗實踐手段，都不能適應電力電子技術的發展。因此，高職院校對《電力電子技術》課程的教學內容、教學方法、教學手段和實驗實踐等進行全面的改革勢在必行。

一、精心優化教學內容，以適應新形式下的教學要求

教學內容和課程體系的改革是教學改革的重點和難點。隨著電力電子技術的發展，各種新型的電力電子器件的不斷涌現，《電力電子技術》課程的教學內容也在不斷豐富和不斷更新，教師需要向學生傳授的知識量多且面廣，故精心優化教學內容顯得尤為重要。

首先，教師要注意做好本課程與先修課程和后續課程的銜接，了解先修課程的教學情況，保持整個專業課程體系前后銜接，避免內容的重復和疏漏。例如“自關斷器件”一章，電子技術基礎中已講授過小功率晶體管、場效應管的結構、原理、特性和應用。在本門課程中，對功率晶體管、功率場效應管應重點講述其與小功率管的不同之處。對于晶閘管直流電動機系統部分，重點應在整流、有源逆變兩種狀態下，電流連續、斷續時的電動機機械特性，而直流可逆調速系統的內容則簡略講解，詳細的分析需放到后續課程“變頻調速技術”中講解。

其次，針對高職院校的教學是以技能培訓為目標這一宗旨，理論教學應遵循必須夠用的原則，降低理論難度，對繁雜的公式推導一律簡化或省略，力求做到深入淺出，通俗易懂。如在完成課堂教學的過程中，涉及數學分析時，教師首先應削弱純粹的理論推導和證明的教學部分，以減少分析量;又如在電力電子器件方面教師應壓縮和刪減半控型器件及控制電路的教學，強化全控型器件及控制電路的教學，重點介紹以IGBT、電力MOS—FET為代表的全控型器件。

最后，以應用為主線。電力電子技術既是一門技術基礎課程，又是實用性很強的一門課程。在教學中教師要緊密結合實際應用，介紹電力電子裝置，如把調光臺燈、變頻器、開關電源、軟起動器等具體實物帶入課堂，并在課堂上演示給學生看，增強學生的求知欲望。另外，教師要及時將本學科領域的最新科技成果引入教學，保證課程內容的基礎性和先進性。教師可告訴學生三峽工程的直流輸電工程，將直流500kV、3000A的綠色能源輸送到距離一千多千米以外的上海。全國九大城市的變頻調速和直流斬波地鐵、磁懸浮列車，每年產值近200億元的UPS，每年節電近8億度的系列變頻設備都成為電力電子對國民經濟的新貢獻。教師讓學生了解到電力電子技術的發展現狀及其在國民經濟中的重大作用，可大大激發學生的學習熱情，擴大學生的視野，啟發學生的創新思維。

二、改進教學方法和教學手段，培養學生的素質和能力

《電力電子技術》既是一門十分重要的專業基礎課，又是一門與工程實際緊密結合的課程。在學習這一門課時，學生常常提出這樣的問題:學了這門課有什么用?我們不是泛泛地回答:這是專業知識體系要求的，而是在第一節課帶來了許多具體實物，如調光臺燈、變頻器等，并在課堂上演示給學生看，學生對此很感興趣，覺得電力電子技術的應用就在身邊。當看了這些實物演示后，我們問學生:為什么臺燈能調光，為什么電機能調速?實物演示大大增強了學生對這門課的求知欲望。

多年來，《電力電子技術》課程的教學方法是以教師為中心，教師對教材中的每一個章節都講得很細，力求在課堂上使學生完全弄懂，這樣學生總是處于被動接收的地位，極大地妨礙了學生學習的主動性和積極性的發揮，不利于學生的素質和能力的培養;同時，由于課時的相對減少，教師無法在課堂上講得過多過細。因此，教師在教學中要力求突出內容的重點和難點，但又要保證教學內容的系統性和完整性，對內容相似或易于理解的內容，予以簡講或指出其要點，并精選一部分內容留給學生去自學。另外，教師應注意因材施教、循循善誘，與學生多溝通，根據學生的掌握情況及時調整教學;耐心對待學生，運用多種多樣的教學方法，如比喻法、類比法、啟發質疑法、邊講邊練法、實驗演示法，提高學生的學習興趣，多講多練，保證例題講解比重;每章配一次習題課，以學生練習為主，教師評講為輔，反復強化重要的知識;加強綜合訓練，培養學生自主學習、增強分析問題和解決問題的能力。

《電力電子技術》教學內容結構圖、波形圖多，所以充分利用多媒體、網絡資源等現代科技進行教學是最有效可行的方法之一。教師運用現代化教學手段可以增加直觀程度、增大授課信息量，可以形象地表達一些文字語言難以描述清楚的問題，對學生更好地理解教材內容有事半功倍的效果。教師在教學過程中，也要避免過于依賴多媒體設備而忽略教師對教學的組織和教學內容的講授，尤其不能只管播放課件，不顧學生的學習態度，不管學生的學習效果，否則使用多媒體課件不但收不到教學效果，反而會影響學生的學習積極性和對知識的掌握，因此，采用板書或課件，有選擇、分主輔相結合的方式，更能充分發揮現代教學手段的優點，達到預期的教學效果。由于波形分析比較枯燥和繁瑣，學生容易產生抗拒情緒，導致學習效果下降，針對這一難點，教學方法就顯得尤為重要。教師在課程初期分析簡單電路時應盡可能講解詳細一些，以保證學生能掌握自行分析的方法，從而提高在后期復雜電路的波形分析中的教學效果，也可以嘗試采用兩組學生各分析一部分波形再進行綜合評議的多種教學方法。

三、加強實驗實踐環節，注重實踐能力的培養

電力電子技術有很強的實踐性，實驗是培養理論聯系實際、動手能力、嚴謹的科學態度和科學研究方法的重要手段。為了開好實驗課，我系投入大量實驗建設經費，購買了六套浙江天煌公司的“電力電子與自動控制系統”實驗平臺，同時增加了一些新的器件樣品，使學生有更好的硬件條件開展實驗。我們將單元電路的實踐教學穿插在理論課的中間，使學生在“做中學”，從而更好地掌握電力電子技術的理論知識，并在課程結束后安排課程實訓，可將電力電子技術及其他先修課程(電工基礎、電子技術、電機學等)中所學到的理論和實踐知識全面地結合起來，培養和提高學生自我獲取知識的能力。在實驗教學過程中，為了避免學生按照實驗指導書“依葫蘆畫瓢”，教師要讓學生明確實驗教學的目標、任務，以及各階段做什么、怎么做、達到什么標準，而不需要詳盡地介紹到每一個具體細節。學生在實驗實訓中既動手又動腦，既能發現問題，又能在教師啟發指導下分析問題和解決問題，才能從本質上學好這門課程，從而最終實現本課程在高職院校的教學目標。

四、改革考試制度

考題除了深度、廣度和難度符合教學大綱要求外，更要著重對分析問題和解決問題的能力進行考核。近年來我們在《電力電子技術》課程的筆試考試中采用半開卷考試，即學生可以帶一張寫有與考試內容有關的稿紙參加考試，這促使學生在復習中進行自我總結。筆試考試的組織嚴密、規范，試卷規范，評分客觀、公正，并建立了對考試結果進行教學質量分析的制度。課程成績中，筆試成績占60%，我們將平時作業與測驗、實驗、課程設計和答疑情況也記入總成績，占40%，使成績考核更全面、客觀反映學生實際。

五、結語

通過近幾年來的教學探索，我院《電力電子技術》課程的教學改革工作取得了較好的教學效果，得到了廣大學生和督導老師的好評。學生的專業技術和創新能力得到了進一步提高，學生在相關后續課程的學習、課程設計、畢業設計中也表現出較好的能力。同時我們也感到要搞好這項改革工作，既需要學院的投入，又需要教師的艱苦努力和無私奉獻。我們要積極探索教學內容、教學方法和教學手段的改革，以更好地適應時代和社會對技能型專業人才培養的需要。

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