電力電子技術教學設計初探

南京工程學院 周云紅

電力電子技術教學設計初探

南京工程學院 周云紅

電力電子技術是一門與電氣工程、電子技術和自動控制理論等都有交叉的綜合性學科，所包含的知識點繁多，內容相對也比較枯燥，因此如何通過科學的課堂教學來激發學生的學習興趣，引導學生積極主動地學習，提升課堂的教學效果就顯得尤為重要。本文結合教學經歷，對電力電子技術的教學方法進行初步探索。通過科學組織講課內容，靈活調整教學形式，完善考核體系，鼓勵學生主動探索等多種手段，可以有效提高教學效率，培養學生正確的學習習慣。

教學方法；電力電子技術；教學效果

電力電子技術發展迅猛，在國防軍事、工業、交通、農業、商業、文體、醫藥等國民生產生活的多個領域都有著非常廣泛的應用。電力電子技術與電力學、電子學和控制理論等多個學科都有交叉，要求學生具備相關的基礎知識[1-3]。以我院開設的《電力電子技術及應用B》為例，作為電氣工程與自動化專業的專業基礎課，本課程總共48學時，其中課堂講課42學時，實驗6學時，可以看出課堂教學學時占整個課程學時的比例很高，因此如何通過科學有效的課堂教學設計來激發學生的學習興趣，提升課堂的教學效果就非常重要。下面結合教學的實際，淺談自己的幾點想法。

1 了解學生的個體差異，兼顧各個層面的學生

作為電氣工程與自動化專業的一門專業基礎課，本課程教學的基本要求是使學生熟悉和掌握各種電力電子器件的結構、原理、特性、參數和使用方法；熟悉和掌握各種基本的變流電路的結構、工作原理、波形分析和控制方法；了解電力電子技術的應用范圍和發展動向；掌握基本電力電子裝置的實驗和調試方法。

電力電子技術所包含的知識點很多，全面講授從教學時間上來說是不可取的。因此如何科學合理地選取教學內容和組織課堂教學都是本門課程教學上的一個難點。在講課之前要先了解授課班級的基本情況，了解學生個體之間在學習基礎、學習習慣和學習能力能方面存在著的差異，然后結合學生的知識基礎來科學組織教學內容，通過課堂上有針對性的提示來幫助學生抓住教學重點，兼顧教學進度和教學效果。

例如，在講解門極可關斷晶閘管(GTO)的基本結構和工作原理時，將PNPN四層半導體分別等效為PNP型和NPN型的兩個雙晶體，然后利用雙晶體管模型來分析GTO的工作原理，而在之前的《模擬電子技術》課程中已經對晶體管的工作原理進行了詳細介紹，區別只是在于在模擬電子電路中，模擬電子器件工作在放大狀態，而在電力電子電路中，電力電子器件多工作在開關狀態。對于部分基礎比較扎實的學生，之前在《模擬電子技術》課程的學習中已經掌握了晶體管的工作原理，所以簡單地引申過來即可理解。而對于部分基礎相對較薄弱的學生，之前的知識比較模糊了，直接引申過來難度會比較大，所以在制作課件時，可以加上相關知識點，在課堂講解過程中只是用很短的時間簡單地回顧一下，但是提示學生注意在課件上有對這部分復習知識的詳細介紹，課后學生可以有選擇地進行復習，有疑問的再安排答疑。這樣既不耽誤課堂教學時間，影響教學進度，又能給有需要的學生提供必要的復習資料和復習途徑，便于幫助不同層次的學生順利進行本課程地學習，避免疑難問題的滾雪球現象挫傷學生的學習積極性。

2 靈活設計多種教學形式，活躍課堂氣氛

興趣是最好的老師，在日常教學中應該堅持以學生為中心，多從學生的角度出發去思考，通過有效的教學形式來活躍課堂氣氛，激發學生的學習熱情。

2.1 根據講課內容，選用合適的教學手段

在講課過程中應該根據授課內容的需要選擇多種有效的教學手段，解決信息量和時間限制的矛盾。例如，講解本課程的緒論部分時，通過多媒體課件給學生展示電力電子技術在日程生產和生活中各個領域的典型應用，結合各種電力電子裝置的圖片進行講解，幫助學生更直觀地認識電力電子技術木，也更深刻地體會電力電子技術應用的廣泛性和重要性，從而更重視本課程的學習。在講解各種電力電子器件時，利用多媒體課件也可以直觀地展示器件的實物圖片和基本結構，有效節省板書畫圖的時間，提高課堂效率；而在講解各種變流電路時，對電路工作過程要進行詳細分析，其中的數學公式也要逐步地詳細推到，如果只是通過課件直接給出有關的波形圖和公示推導結果，學生就會缺少必要的思考過程，囫圇吞棗，影響學習效果，而且還會有部分學生會因為難度大而出現注意力不集中度的現象，影響整體的課堂教學效果。此時可以利用板書，在講解工作過程的同時繪制相關波形，帶領學生逐步理解變流器的工作原理，同時也讓學生自己動手繪制波形以加深理解，從而能更好地掌握電路的分析方法和波形的繪制技巧。

2.2 根據學生的反饋情況，靈活調整講課的節湊

在講課過程中多與學生互動，關注學生的反饋情況，對于學生容易理解的內容可以加快講課節奏，而對于學生難理解的內容則要放慢講課節奏。尤其對一些學生理解難度偏大的講課重點內容和難點內容，要仔細梳理，引導學生主動思考，多向學生提問，多讓學生自己動手做練習題，然后針對典型的錯誤進行集中點評，讓學生及時發現錯誤并改正過來。通過對關鍵知識點的詳細講解，可以幫助學生順利地理解授課內容，掌握相關的重點知識和難點知識。

2.3 成立學習小組，變個人學習為小組學習

常規采用的形式是學生以個人為主體進行學習，自己獨立完成課前復習、課堂聽講、課后復習和課后作業，這樣的模式容易導致學生中出現兩極分化的現象，也就是部分學生非常認真成績也很優秀，但還有部分學生非常懶惰成績也很糟糕。針對這種常規模式的弊端，可以讓班級學生按要求組建若干個學習小組，以小組為單位分別布置預習任務，鼓勵各小組在課后積極查閱資料和交流討論，在下節課時也以小組為單位進行匯報，并將匯報情況納入平時成績考核。通過這種小組形式，可以培養學生的協作能力，互相監督，互相討論，互相帶動，防止出現少數學生不參與學習的現象。

3 重視互動和引導，變被動學習為主動學習

常規的講課形式是教師在講臺前面結合板書和課件進行講解，學生在座位下面一邊聽課一邊記筆記，這樣的模式下課堂氛圍一般比較單一。會有部分同學聽課缺乏熱情，筆記馬虎了事，長期下去會感覺知識點越來越難理解，課后作業也多是抄襲同學，惡性循環下去，這部分學生的學習效果會非常差。針對這種常規模式的弊端，可以隨機布置一些不同難度的預習內容或者下課前布置一些思考題，在上課時安排相應的學生到講臺上來對全班進行講解，并將完成情況也計入學生的平時成績。

4 完善考核體系，盡早發現問題

可以從課堂表現、作業完成情況、實驗表現和期末考試成績等多方面分項打分，綜合考核。作為常規的考核方式，期末考試通常是學生和老師最重視的環節，期末成績也是關乎學生本課程總評成績的最大因素。但是期末考試都是在課程學習結束后最后進行的，即使通過期末試卷發現學生成績不及格了，那也沒有辦法進行補救。因此要設法將工作坐在前面，盡早培養學生科學有效的學習習慣，盡早規范學生的學習行為，盡早發現學生學習過程中存在的問題，以便即使調整。例如，完整清晰的課堂筆記是學生課后復習和期末復習的重要參考資料，可以幫助學生及時復習和總結相應章節的知識點，因此要定期檢查學生的課堂筆記，根據筆記完成的情況就可以初步了解學生的課堂表現和對知識點的掌握程度，便于盡早發現問題，筆記質量用作平時課堂表現得分的重要依據。對于完成情況不好的學生要仔細詢問了解具體原因，并想辦法幫助解決。

5 結束語

教師在課堂教學中起著關鍵作用，應該積極探索更有效的教學方法，通過教學內容、手段、節奏、形式等多方面的創新以及考核體系的完善，充分調動學生的學習積極性，鼓勵班級學生互相帶動，盡早發現學習有困難的學生并幫助解決，設法改善課堂教學效果。

[1]李先允,姜寧秋．電力電子技術[M]．中國電力出版社,2006．

[2]王兆安．電力電子技術[M]．機械工業出版社,2001．

[3]丁道宏．電力電子技術[M]．航空工業出版社,1999．

周云紅（1982—），女，博士，講師，主要從事電氣工程領域的教學和研究工作。