《电力电子技术》课程图表式教学方法研究

吴凤英

【摘 要】电力电子电路结构复杂，由于电力电子器件导通和截止而造成电路工作状态繁多、计算公式复杂，学生们学习较为吃力。针对《电力电子技术》课程中工作在移项调压方式下的单相全桥逆变电路教学内容，设计直观的图表式教学方法来分析电路中器件工作状态、感性负载状态、输出电压和电流波形，能够提高课程教学效果。

【关键词】电力电子技术;图表式教学方法

引言

近年来，随着电力电子行业的快速发展，电气自动化类专业应用型人才需求量与日俱增。原有的电力电子技术课程教学内容已经不适应新时期培养应用型电力人才的需要。为满足人才培养的需求，很多院校对电力电子技术课程进行了改革和探索。工科大学生的工程设计能力、应用能力和创新能力是工科各专业学生必须具备的“能力结构”中极为重要的组成部分，因此在工科专业教学中，培养学生的工程能力和工程意识，具有重要意义。

1《电力电子技术》教学目标设置

通过对电力电子应用技术岗位工作过程中所需知识、技能、素质、职业道德、职业行为规范等的分析，经由行业、企业、学校专家组成的课程建设小组研讨论证，确定《电力电子技术》课程的目标包括以下三个方面：第一，专业能力。要求学生能选择和测试普通晶闸管、双向晶闸管、GTR、MOSFET、IGBT等电力电子器件;能读懂整流电路、逆变电路、斩波电路、交流调压电路、触发电路、保护电路等电路图;能应用MATLAB等仿真工具对电路进行仿真;能根据设备安装图安装设备;能在设备调试和维修过程中，通过工程计算和理论分析，判断故障点和提供解决问题的途径;会使用常用电工工具;能操作电工电子仪器仪表;熟悉维修电工职业标准、电气设备安全标准等相关行业企业标准。

第二，方法能力。能根据工作任务，制订工作计划;学会自我学习、收集和检索信息、查阅技术资料;在设备安装与调试过程中会选择电工工具和仪器仪表;学会电力电子设备的安装和调试方法;学会学习和工作的方法;学会在设备的安装与调试过程中进行技术指导、质量管理和成本核算方法。

第三，社会能力。能与人沟通和合作完成工作任务;养成勇于创新、敬业乐业的工作作风;形成环保意识;爱岗敬业，具有高度的责任心;严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程;积累工作经验;爱护设备及工具;保持工作环境清洁有序，文明生产;培养职业道德、职业素养等综合素质。

2《电力电子技术》课程教学现状

2.1课程内容多样而繁杂，技术更迭迅速

《电力电子技术》作为一门多专业的交叉学科，涉及的内容比较广泛，也就具有了更广阔的应用领域，比如一般工业、交通运输、新能源及电力系统、照明、空调等家电用器及其他领域。电力电子技术的本质是实现电能变换，只要需要电能变换，就离不开该技术。另外，随着新型材料和微电子技术的发展，性能更优的电力电子器件及相应的应用不断出现，推动着电力电子技术不断向前发展。由于它无法像传统的基础课程那样具有固定不变的内容，随着新技术的不断发展，教师在教学内容上做到怎样在有限的课时内带给学生最有效的知识也是难点之一。

2.2实践与理论学习未有效融合

目前各高校在该课程的实践环节主要是集中于实验，而实验教学主要是在传统的实验平台完成一些验证性实验，缺乏设计性和综合性实验，许多新方法、新器件在实验室往往是无法接触到的。由于与实际应用存在脱节，很大程度上降低了学生学习的积极性，也未真正做到实践与理论相结合。作为一门工程性较强的课程，虽然开设课程设计环节，但学生离真正的工程实践与设计应用仍存在很大的差距。

综合以上分析，依据本课程自身特点以及本专业学生自身情况，在本课程教学活动中，我们对该课程教学改革进行了一些探索。

2.3基础知识薄弱，学生水平良莠不齐

《电力电子技术》具有较强的专业性，需要学生具有一定的知识背景，比如高数、电路和电子技术等知识。在实际教学中发现很多学生是学一门丢一门，为了考试而学习，在学习该课程时前面基础课程知识所剩无几。以电路为例，《电力电子技术》的学习离不开电路分析，电路理论成为《电力电子技术》学习的重要基础。基础知识的不牢固，这导致在实际的学习中，部分学生无法理解电路的原理，致使学习效果不好，进而对该课程丧失学习兴趣，在一些专业性知识上无法取得理想的学习效果。

3教学建议

为了提升《电力电子技术》课程的教学效果，可以充分利用优质网络课程资源，如慕课网上浙江工业大学南余荣教授的《电力电子技术》，侧重于逆变电路、斩波电路分析，可以推荐给学生选择学习，在该课程中把学生学习网络课程的评分按比例计入本校《电力电子技术》课程的评分。这样，学生可以根据实际情况，选择合适的课程学习方式，使得课程的评分更具灵活性，设定多维度课程考核机制时应该注意课程评分的客观性和实效性。

3.1丰富教学手段，实现教学现代化

《电力电子技术》有大量的图、波形绘制以及数学公式推导，采取多媒体与板书相结合的方式，大大简化了画图与推导时间。图与波形较为复杂且抽象，因此通过借助计算机仿真，让学生对电路和波形有更深入的理解与认识。此外，在课堂中插入部分电力电子器件、电力电子电路录像，也能够提高学生的感性认识，激发学习兴趣。

3.2重视实践教学，促进理论与应用结合

实践教学是在课堂讲授外通过实际锻炼加深对理论知识的理解，并验证所学知识的正确性，运用所学的理论知识完成基本技能训练，培养学生的动手能力、创新思维和解决问题的能力。一直以来，实践教学依附于理论教学，内容也以验证性为主，难以满足创新型、技术型人才培养的发展目标，实践教学改革迫在眉睫。基于上述存在的问题，提出如下建议。

3.2.1转变教育观念，以电子设计大赛提升工程实践能力

为满足社会对创新型人才的要求，实验教学应摆脱只注重理论教学的局面，大幅增加实践环节的比例，加快实践教学的深化改革。此外，每年电子设计大赛的电源类试题都需要电力电子技术的相关知识，参加比赛也是对实验教学的补充，通过电子设计大赛的历练，能够有效提升学生的动手能力、自主设计能力和分析解决问题能力。

3.2.2精炼实验内容，增加综合性和设计性实验

《电力电子技术》是一门工程实践性很强的学科，实验环节在本课程占有非常重要的地位。在有限的课时内，要求我们必须精简实验内容，除必要的验证性实验外，可根据学生兴趣自主选择个别实验;同时改变原来以验证性实验为主的内容，增加综合性和设计性实验内容。

结语

電气类专业《电力电子技术》课程知识点繁杂，内容丰富，如何把握知识点的分析方法，让学生更容易接受，需要教授该课程的教师们不断探索和研究。经过多年来《电力电子技术》课程教学实践，总结了一种科学直观的图表式课程教学方法和经验，并在教学过程中取得了较好的教学效果。

参考文献：

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（作者单位：山东海瀚消防设备安装工程有限公司）