电力相关专业《电力电子技术》课程改革新思路

皮薇薇+宗海焕+吴娟娟

摘 要： 随着电力电子技术在电力系统中的应用逐渐广泛和深入及高职高专教育教学改革的不断推进，作者对电力类院校相关专业《电力电子技术》课程改革的实践经验进行了总结，提出了该课程改革的新思路。

关键词： 电力系统 《电力电子技术》 课程改革

引言

电力电子技术作为一门新兴学科，近年来，随着电力电子器件的不断发展和国家对科技的大量投入，电力电子技术发展突飞猛进，在工业、国防、交通运输及家用电器等领域应用愈发广泛与深入，在电力系统领域的应用越来越广泛。该技术对高压、特高压交直流输电网及柔性直流、柔性交流输电网的建设起着至关重要的作用，十几年前，中国的直流输电还要依赖于国外的产品和技术，而目前我国已经拥有世界上最高电压等级的交流输电和全自主知识产权的特高压直流输电，我们正在建设的以500kV为骨干网架的坚强智能电网领先于世界先进水平。这些成绩无不渗透着电力电子技术的功劳。故电力相关专业加强对电力电子技术课程重视度和推进高职院校电力电子技术课程改革势在必行。

1.课程现状

作为电力类院校，除了电气技术专业、电气工程及其自动化专业一直都有开设《电力电子技术》课程外，其他各电类相关专业如发电厂及电力系统、继电保护自动化、供用电技术、高压输电线路施工运行与维护等专业均开设了该课程作为专业选修课或者素质拓展课，足见各院校对该课程的重视程度越来越高。

由于种种原因，我校在《电力电子技术》课程的教学改革方面一直较落后，教学内容基本和本科教学内容相似，且由于课时的原因，课程中各种电力电子器件和换流器都泛泛而谈，教师和学生对课程的重视度不够、教学目的不够明确，教学方式基本以填鸭式课堂教学为主，学生学习兴趣低、教学效果不好，这显然已不适应现代高职院校对人才培养的要求，不能有针对性地服务于电力行业，

2.改革思路

本文针对电力类院校开设《电力电子技术》作为专业素质拓展课程时课程改革的一些实践经验和思路进行总结。对于电力行业办学的学校，学校毕业生多服务于发电厂、供用电企业、电力装备制造和电力建设等相关企业。这类院校对电力电子课程内容的侧重和普通院校开设本课程时的侧重应有所不同，加上近年来高职教育教学改革，推行2+1模式，缩减课时，作为专业素质拓展课的《电力电子技术》一般只有不到30个课时，不可能像以前一样所有内容都铺开了讲。应该突出专业和职业特色，明确课程的任务不是教会学生多少个电力半导体器件的原理和特性，也不是教会学生每一种换流器的原理和波形，而是让学生认识电力电子，知道电力电子技术在电力系统中的应用，掌握典型电力电子换流器的基本工作原理和测试方法。

2.1教学项目选择

基于以上想法，在已结束的学年里，课程组以发电厂与电力系统专业为试点对26课时版《电力电子技术》课程进行了课程改革研究与实践，选择了基于项目驱动教学模式的教材，以服务电力行业为宗旨，根据维修电工、换流站值班员、电气值班员等职业岗位的要求及发电厂与电力系统专业人才培养目标的要求重新选择并组合教学内容、编写课程标准、学习指南等教学材料。选择了电力电子在电力行业的几个典型应用形成了以下教学项目：

2.2学习情境选择

以项目二桥式整流与发电机励磁系统为例，考虑到发电机励磁系统与该专业对口，且发电机励磁系统在前期《电力系统自动装置》课程中也有介绍，以此作为项目驱动教学能较大程度地提升学生的学习重视度和兴趣度，加强课程之间的联系和知识之间的衔接，让学生感到课程不陌生、不枯燥。按照知识的前后联系和学生的认知规律共创设三个学习情境。

情境1：发电机励磁系统认知（1学时）：通过该情境的学习，要求学生说出发电机励磁系统的作用、自并激励磁系统的组成和三相桥式可控整流电路与发电机励磁系统的关系;

情境2：三相半波可控整流电路（2学时）：通过该情境的学习，要求学生熟悉三相半波整流电路的结构组成和工作原理，能对电路进行接线和波形测量;

情境3：三相桥式全控整流电路（3学时）：通过该情境的学习，要求学生掌握三相桥式可控整流电路的结构组成和工作原理，能对电路进行接线和波形测量。

2.3学习内容选择

以项目二中学习情境3为例，三相桥式整流电路是电力电子技术课程的核心知识点，也是维修电工、电气值班员、换流站值班员等岗位要求的必备知识，在电力系统中应用广泛。对该学习情境进行教学内容的选择应该更细，包括三相桥式整流电路的结构、整流和调压的原理、波形的分析、控制角的有效移相范围、输出电压电流的计算、功率因数的计算。但在进行其他电力电子变流器的学习情境时可以忽略输出电压电流的计算、弱化波形的分析，从认识变流器的角度出发，从变流器在电力系统中的应用入手，着重强调感性认识、电路的结构和工作原理及控制角α的大小和输出的关系。

2.4基于工作过程教学模式的应用

确定教学内容如何取舍之后，在教学实施过程中采用基于项目驱动的教学模式，不过根据课程特点，本次基于项目驱动教学模式与传统项目驱动教学模式不同，因为我们不可能真的要学生做一套励磁系统或者高压直流输电方案出来，题目太大，也不是对职业院校学生的要求。我们采用这个题目作为项目驱动的目的是让知识不再枯燥乏味，能和与专业相关的工作对接，提高学生的学习兴趣，愿意主动参与教学过程，让被动接受知识变为主动学习，让学习更符合学生的认知规律，让能力培养更满足高技能型人才培养的要求。所以设计教学活动时，要充分挖掘可用资源，综合运用多个活动场所、多种教学方法和手段。仍以项目二为例，在开始具体学习情境之前以任务书的形式给出项目的总体任务和分解目标。然后带学生到实习工厂、实验室或者以图片、视频的形式提供给学生对励磁系统和三相桥式整流电路的感性认识。提供给学生项目学习指南、微课、参考书籍、学习网站等资源，将学生分成三至四人一组，以组为单位学习和讨论任务书，提出问题和困难，老师提点解决问题的方向。之后进入情境教学，以学习情境3为例：在项目开始已经认识过三相桥式整流电路，故直接给出知识目标和技能目标，引导学生自主学习讨论，提供给每组1份格式化实验计划书，让学生根据格式自己完成三相桥式整流电路调试实验计划书，针对计划书中存在的问题和学生提出的问题通过板书、现场讲解、实验验证、微课等形式给予梳理。学生完善计划书并完成三相桥式整流电路的调试。然后对分组实验完成情况进行现场点评，对表现突出的小组和个人进行表扬。

2.5考核评价

制定包括考勤登记表、实验分组记录表、提问和讨论成绩记录表、考试成绩登记表等学习考核方案，制定教师评教表、学生评教表等教学评价方案，对学生的学习效果和教学开展情况进行评价和问题查找，提出改进方案。总的来说，课程改革调动了学生的学习积极性和参与度，取得了良好的教学效果。

结语

目前基于工作过程的《电力电子技术》课程教学改革还只是在发电厂及电力系统专业进行试点。接下来准备在继电保护及自动化、供用电技术、电气自动化技术等电力系统相关专业尝试这样的改革，在教学内容取舍和教学项目选择上要突出专业和职业特色，分专业研究，将这项工作做得更细更好。

参考文献：

[1]姜建国，乔树通，郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用.电力系统自动化，2014.

[2]孙书芳，焦玉成，王尧.“应用技术主导型”电类专业电力电子课程教学改革与实践.中国电力教育，2011.

[3]陈佩军.电力电子技术课程的应用型教学改革探索.大学教育，2015.