高職 《電力電子技術(shù)》 課程教學(xué)改革

摘 要： 《電力電子技術(shù)》課程是一門工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。高職高專學(xué)生是未來的工程技術(shù)人員。在講授本門課程中，必須將典型電路的原理與工程應(yīng)用相結(jié)合，貫徹始終。作者針對(duì)高職《電力電子技術(shù)》課程中存在的實(shí)際問題，結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面對(duì)課程改革提出了建議，強(qiáng)化課程教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 高職教育 《電力電子技術(shù)》 課程教學(xué)改革

一、存在的主要問題

1.理論方面。

電力電子應(yīng)用廣泛，涉及知識(shí)面較廣，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容未能突出課程內(nèi)容的應(yīng)用性，沒有針對(duì)具體專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生畢業(yè)后可能從事的工作而相應(yīng)調(diào)整，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。基本采用灌輸式課堂教學(xué)方法，沒有給學(xué)生留出充分的時(shí)間消化學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生逐漸產(chǎn)生了厭學(xué)情緒。

2.實(shí)踐方面。

隨著電力行業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，很多新的電力電子產(chǎn)品取代了舊的產(chǎn)品，要在教學(xué)過程中不斷增加新的電力電子產(chǎn)品的介紹。大部分高職院校僅采用掛件結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)或?qū)嶒?yàn)箱完成實(shí)驗(yàn)，基本上所有實(shí)驗(yàn)相關(guān)的電路和系統(tǒng)都是封閉式的，所有電路模塊接線都用端子引出來，學(xué)生只需連接好這些外部端子即可。應(yīng)用這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑瑢W(xué)生不容易了解新的電力電子產(chǎn)品，加大了學(xué)習(xí)難度。

二、課程教學(xué)改革措施

針對(duì)目前教學(xué)中存在的問題，我結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行了因地制宜的教學(xué)改革與探索。

1.及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行知識(shí)整合。

課程注重學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，以崗位職業(yè)能力為依據(jù)，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和教學(xué)規(guī)律，變傳統(tǒng)的多重循環(huán)學(xué)習(xí)體系為以就業(yè)為導(dǎo)向、崗位技術(shù)為導(dǎo)入的課程體系，按照“項(xiàng)目導(dǎo)向——任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的模式，以實(shí)際產(chǎn)品作為載體，把理論和實(shí)踐深度融合，將課程內(nèi)容進(jìn)行“序化”，設(shè)計(jì)一個(gè)大的項(xiàng)目，包含多個(gè)子項(xiàng)目，每一項(xiàng)目都反映了各種與電力電子相關(guān)技術(shù)的工作崗位需要的知識(shí)和技能要求。要更新教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行整體知識(shí)整合。如對(duì)“電力電子器件”部分，以全控型器件為主，重點(diǎn)介紹器件外部特性、極限參數(shù)的應(yīng)用、器件的驅(qū)動(dòng)保護(hù)及故障的監(jiān)測；對(duì)“電力電子電路”部分，重點(diǎn)講述四大類基本變流電路，即AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC變流電路；對(duì)“控制技術(shù)”部分，重點(diǎn)介紹PWM技術(shù)；對(duì)新技術(shù)方面，重點(diǎn)介紹軟開關(guān)技術(shù)。還要傳授該學(xué)科的前沿知識(shí)，注重結(jié)合工程實(shí)際，介紹實(shí)用性的電力電子裝置。如矩陣式交—交變換器、電網(wǎng)諧波抑制技術(shù)、功率因數(shù)提升技術(shù)等內(nèi)容。也可介紹一些日常應(yīng)用裝量，如電子鎮(zhèn)流器、汽車用電子調(diào)節(jié)器電路等。

“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)必須將教學(xué)與行業(yè)發(fā)展、最新技術(shù)及實(shí)際應(yīng)用等多方面內(nèi)容結(jié)合。例如在講授功率變換技術(shù)時(shí)，注意將電路與高頻變換器、新型開關(guān)電源及新能源等的應(yīng)用結(jié)合。這樣學(xué)生不僅能對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容有更加直觀的認(rèn)識(shí)，而且能掌握最新的行業(yè)發(fā)展新動(dòng)態(tài)。

2.調(diào)整實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，保證實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的代表性和方向性。

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容首先要考慮理論教學(xué)的知識(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)，以利于學(xué)生掌握基本理論、基本原理；其次要對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行篩選、補(bǔ)充、綜合，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。從簡到難、分層次地設(shè)置實(shí)驗(yàn)，不斷開拓新實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，多進(jìn)行一些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，保留了原有晶閘管整流、逆變的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)本課程的應(yīng)用有了初步認(rèn)識(shí)。在器件研究上以全控器件研究為主，對(duì)直流斬波、交—交變換及PWM控制技術(shù)部分的內(nèi)容，開設(shè)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。由教師給出電路參數(shù)，提出實(shí)驗(yàn)要求和目的，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)線路，選擇器件及其驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路。此外，增加信號(hào)的調(diào)制——SPWM信號(hào)的產(chǎn)生與實(shí)現(xiàn)、電力電子電路閉環(huán)動(dòng)態(tài)特性觀察及超調(diào)量抑制、DC/ACSPWM單相全橋逆變電路設(shè)計(jì)等綜合性實(shí)驗(yàn)，包括引入電力電子電路的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3.充分利用軟件資源，提高實(shí)際能力。

在每一種電力電子器件或電能變換電路的介紹中加入應(yīng)用實(shí)例，可通過MATLAB在MATLAB/SIMULINK系統(tǒng)仿真。讓學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)或開發(fā)一個(gè)實(shí)用電路模型，對(duì)電路的運(yùn)行效果進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

在電力電子技術(shù)課程教學(xué)中引入了仿真，對(duì)于加深學(xué)生對(duì)這門課程的理解起到了促進(jìn)作用。掌握了仿真方法，學(xué)生的想法可以通過仿真驗(yàn)證，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力很有意義，并且可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)是本課程的重要組成部分，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件畢竟是有限的，受到學(xué)時(shí)的限制。仿真實(shí)訓(xùn)不受時(shí)間、空間和物質(zhì)條件的限制，學(xué)生可以在課外自行上機(jī)。仿真在促進(jìn)教學(xué)改革、加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)方面起到了積極的推動(dòng)作用。

4.充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該換位思考，充分引導(dǎo)學(xué)生的同步思維，提高教學(xué)效率。在重點(diǎn)和難點(diǎn)處穿插提問，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)自由發(fā)揮的空間，并注意將作業(yè)中常見問題、答疑中典型問題和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的建議反饋到課堂中去。

教學(xué)中強(qiáng)調(diào)授課內(nèi)容的條理性，將每節(jié)課內(nèi)容分成若干組成部分，在課件中以目錄的形式體現(xiàn)出講解內(nèi)容的順序性。以直流變換器章節(jié)為例，其由電路的結(jié)構(gòu)、工作原理分析、量化計(jì)算、電路特點(diǎn)及復(fù)習(xí)等部分組成。其中工作原理分析作為重點(diǎn)部分在目錄中突出標(biāo)注，使學(xué)生跟上講授節(jié)奏。

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