高職院校《電力電子技術》課程教學改革的探討

李巖

摘 要：《電力電子技術》課程是電氣專業的專業基礎，也是一門工程技術，廣泛用于幾乎所有與電能相關的領域。文章結合高職院校學生的實際情況，以及《電力電子技術》課程的特點和教學實際，對電力電子技術課程的理論教學和實踐教學教學方法提出了改革思想。

關鍵詞：高職 電力電子技術 教學改革探討

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（c）-0169-02

電力電子技術是一門對電能進行變換和控制的技術，目前廣泛應用于電子工程、電氣工程、自動化工程等諸多領域。《電力電子技術》課程涵蓋電力電子器件、電力電子電路及相關控制技術，是一門專業基礎較強，并且與生產生活有著緊密聯系的課程，在高職院校的電氣專業課程中，《電力電子技術》課程像一個中樞，有著及其重要的作用。因其原理抽象，圖形復雜、內容繁雜，同時又涉及電力、電子、控制理論等學科內容，是學生普遍認為比較難學、難懂的一門課程。如何提高學生的學習興趣，讓學生更好地掌握課程內容，獲得更好的教學效果，是一項急待解決的問題。

1 目前教學中存在的問題

1.1 理論難度大

《電力電子技術》課程屬于高職院校電氣專業中難度較大的課程之一，尤其是理論部分，涉及到各種變流電路參數的設計與計算，需要部分高數內容，學生們很難理解和掌握。理論、原理部分的不易理解，容易引起學生的畏難情緒，直接影響了學生的學習興趣。

1.2 學生基礎薄弱

受學校實驗條件的限制，實踐教學主要利用電力電子實驗臺。高職院校學生的基礎知識和學習能力普遍比較薄弱，在電力電子實踐教學過程中，大部分學生只是根據實訓指導書，機械性地按實驗步驟操作，實驗中發現問題無法自行排除和解決，出現故障只能找教師解決，對教師的依賴性強。因為學生缺乏分析和解決問題的能力，導致在有限的課時內很難取得滿意的教學效果。

1.3 實驗結果不明顯

電力電子技術實踐是在實訓臺操作，目前的實踐內容主要是在相應理論課程后，學生根據實訓指導書連接電力電子線路，通過加載不同性質的負載，輸出相應的電壓電流，使用電子示波器觀察波形，根據每個電路的實驗結果，來驗證之前學習的理論知識。每個實踐項目都是一種變流電路，需要學生在弄懂原理的基礎上進行操作，并觀察輸出結果。實驗內容缺乏吸引力，難以調動學生學習的積極性。

2 《電力電子技術》課程的改革

2.1 及時調整教學內容

（1）強調應用認知、提高學習興趣。

高職院校學生具有對理論學習不感興趣，喜愛實踐、動手能力較強的特點。因此在授課之初，就通過一些圖片和視頻，向學生展示了電力電子技術在生活和生產中的應用，例如在家用電器、交通運輸和工業生產等領域，都有電力電子應用的實例。通過這些具體應用的實例，讓學生們明白，電力電子技術這門課并不是空洞的理論知識，而是與生產生活都緊密結合的技術，它就存在于人們的周圍，直接關系到生產和生活。以此提高學生的學習興趣，促使他們主動去弄懂電力電子技術。

（2）確立教學重點，優化教學內容。

由于《電力電子技術》課程涵蓋大量的理論知識，包括工作原理、公式推導、數量關系、波形分析等，且各個變流電路帶不同負載時，對應不同的電壓電流輸出和波形。理論知識部分顯得較為零散，不易抓住重點。以整流電路為例，整流電路分為單向和三相整流，單向和三相整流電路又各分為半波相控整流，全控橋式整流和半控橋式整流電路，并且不同的整流電路帶純電阻負載、 阻感負載或反電動勢負載時，有著不同的輸出波形。為整合教學內容，根據電力電子技術的特點，將課程重點放在電路原理分析、公式推導和波形理解方面。將整個課程整合為電力電子器件、電力電子功率變換電路、電力電子技術具體應用三部分。

（3）強調實踐課程，選擇實訓項目。

《電力電子技術》課程不能局限于電路理論分析與設計，實踐課程是理論教學的重要補充，電力電子技術強調實踐，著重培養學生的思維方式和動手能力，通過實際操作，將理論知識穿插在實踐中講解，利用實踐結果揭示各種器件和變流電路的工作原理，幫助學生加深對各種輸出波形的理解，更好地掌握電力電子知識。為使學生在有限的課時里能較為深入的了解電力電子技術，根據以往教學經驗，選擇以下6個實訓項目作為實踐課程的授課內容，包括：（1）單相交流調壓調光燈電路。（2）單相橋式全控整流調光燈電路。（3）三相橋式全控整流電路。（4）脈寬調制（SPWM）型逆變電路。（5）直流斬波器。（6）中頻感應加熱電源電路。學生可通過這些實驗，掌握該課程的知識要點。

2.2 改革教學方法和教學手段

（1）利用仿真軟件，豐富教學資源。

電力電子技術課程是一門對實踐性要求很強的課程，實踐教學中主要采用電力電子實驗臺，使用220 V和380 V的電壓源，存在一定安全隱患，需要教師花費大量精力關注于學生的操作。在實際教學中，引入MATLAB軟件仿真技術，通過系統的電氣模塊進行仿真，MATLAB的SIMULINK仿真環境可以模擬絕大部分電力電子變流電路，學生可以靈活的搭建各種電路、變換負載和修改仿真參數，不必擔心實踐操作中的安全隱患，并可隨時觀看仿真波形的動態變化及相應數據顯示，有利于提高學生的學習興趣。實際教學中可以采用虛實結合的方法，部分實驗實際動手操作，部分實驗通過計算機仿真技術模擬，還有部分實驗采用兩者相結合的方法實現。

（2）注重實踐環節，倡導項目化教學。

《電力電子技術》課程需要學生在掌握電工和電子技術的基礎上學習，理論性較強，在教學中將理論課和實訓課相結合，注重電力電子電路的設計，培養學生自行設計電路的意識。在實訓課程中，安排3～4名同學為一組，將理論知識豐富動手能力薄弱和動手能力較強的同學搭配組合，讓學生合理分工，在完成任務的過程中達成合作、互相學習，為順利完成實訓課題奠定基礎。在《電力電子技術》項目化的教學中，遵循理論夠用，注重能力的原則，選擇難易適中的，具有典型性、實用性的實訓課題，明確每個課題訓練的目的所在。同時為了更好的教學效果，教師在下達項目任務書之前，可以先試做一下題目，這樣對課題的重點和難點有更深刻的理解，增加實踐經驗，以便更好地投入教學。

（3）調動學生積極性，發揮學生主體作用。

為了提高學生的學習興趣和自主學習能力，將課程中的部分知識調整為自學內容，例如整流電路的有源功率因數校正等內容，要求學生在自行收集查找資料的前提下，完成該部分內容的學習，由學生負責組織整理，在課堂或興趣小組上向其他同學進行介紹。同時更好地培養學生的實踐能力，在原有實驗基礎上，還開設了選做實驗，供學有余力和有興趣的同學選作，充分調動學生的自主學習能力。

3 結語

《電力電子技術》課程的特點決定了其教學改革涉及面較廣，要求積極探索合適的教學內容、教學方法和教學手段。該文結合高職院校電類專業學生的特點以及教學實踐情況，提出了課程教學改革方案，希望能夠起到拋磚引玉的作用，能有更多老師提出更好的教學方法，共同促進電力電子技術教學的發展。

參考文獻

[1] 王兆安，黃俊.電力電子技術[M].4版.機械工業出版社，2010.

[2] 侯圣語，劉建坤.電力電子技術的發展及應用[J]企業技術開發，2011（6）.

[3] 徐麗娟，馮凱.電力電子技術[M].北京：人民郵電出版社，2013.