高校電力電子技術(shù)課程教學改革

　　高校電力電子技術(shù)課程教學改革【1】

　　【摘 要】目前我國關(guān)于電力電子技術(shù)教育課程中尚且存在一定弊端，結(jié)合各高校中的教育目標，本文針對教學內(nèi)容、教學方式、教學結(jié)構(gòu)以及教學過程中的實踐等多個方面進行分析研究，并對其進行改革。

　　實行改革后電力電子技術(shù)課程教學質(zhì)量有所提高，改革效果顯著。

　　【關(guān)鍵詞】高校;電力電子技術(shù);教學改革

　　電力電子技術(shù)的發(fā)展時間較短，是20世紀后半期出現(xiàn)并興起的。

　　發(fā)展至今，電力電子技術(shù)已不再是單純的一門學科，而是融合了電力、電子、控制三方面的的突破性工程技術(shù)學科[1]。

　　在各大高校開展的電氣自動化、計算機控制技術(shù)、過程控制等學科中，電力電子技術(shù)都屬于必要的基礎(chǔ)性課程，具有很強的實用性。

　　在國際上，電子技術(shù)有專門的定義標準：有效地使用電力半導體器件，應用電路和設(shè)計理論以及分析工具，實現(xiàn)電能的高效變換和控制的一門技術(shù)[2]。

　　自二十世紀末期，電力電子技術(shù)發(fā)展進入一個新階段，不斷涌現(xiàn)新器件和新的控制形式，由此給教學內(nèi)容也帶來了新的要求。

　　但是，課程教學大綱以及教學內(nèi)容更新是一個緩慢的過程，難以跟上實際生產(chǎn)的步伐。

　　另外，在以往電力電子技術(shù)教學中，教學方法單一，內(nèi)容含量低，課堂上教師與學生互動性差，難以激發(fā)學生對學習該專業(yè)的興趣;主要以課堂傳授為手段，實踐機會少，導致學生動手能力不足，與高等職業(yè)教育教學目的存在較大差距。

　　所以，高校開展電力電子教學改革迫在眉睫。

　　1 建立順應時代發(fā)展要求的教材結(jié)構(gòu)

　　1.1 調(diào)整教學大綱，重組教學內(nèi)容

　　教學大綱是教育課程開展的基準，一定要落實到教學實踐中。

　　教學大綱的調(diào)整擬定要堅持“突出學生主體地位，以就業(yè)方向為指導，學習內(nèi)容以實踐為目的，掌握度量以夠用為基準”的原則[3]，根據(jù)大綱不斷更新學習內(nèi)容，有利于在有限的學時內(nèi)將教學內(nèi)容高效率的灌輸給學生。

　　新大綱的修訂將電力電子技術(shù)課程劃分為多個模塊，這些模塊在不同的學科中所側(cè)重的方面也有所不同，并且更加強調(diào)課程的實用性。

　　對于實際工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)逐漸淘汰的內(nèi)容逐一刪減，并增加了生產(chǎn)實踐中較為實用的內(nèi)容，如全控器件、控制電路等，以往的逆變電路內(nèi)容全部由全控器件代替;另外，在改革后的教學大綱中，還設(shè)立了專門有關(guān)學科發(fā)展動向的模塊，如智能功率、軟開關(guān)技術(shù)等;對電力電子技術(shù)在工程中的應用進行了簡要介紹，包括交直流電機調(diào)速系統(tǒng)以及各種電源及其他方面等，增強“教”、“學”二者的密切性。

　　1.2 以教學大綱為依據(jù)，健全教材體系

　　選擇教學內(nèi)容時要緊貼大綱，選擇符合教學大綱要求的理論教材和實踐教材，為教學課程的開展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　目前使用有關(guān)電力電子技術(shù)的教材種類多樣復雜，但并沒有完全能夠適應高校教育的教材。

　　一般的教材都具有豐富的理論內(nèi)容，這是好的一方面，同時也是不好的一方面。

　　由于過強的理論性，導致數(shù)學計算太難，超出了高校學生的能力范圍，并不適合其學習[4]。

　　另外，有些教材中雖然對各項工程應用都有涉及，但大多是過時或即將被淘汰的技術(shù)內(nèi)容，學習意義不大。

　　所以，選擇內(nèi)容編寫合適教材是非常重要的。

　　2 改變以往教學體系，整體促進素質(zhì)提高

　　2.1 緒論的重要性

　　緒論在整個課程教學中占有重要的向?qū)�位置，從某種程度而言，如果第一次課程內(nèi)容不成功，將會導致整期課程教學的失敗。

　　緒論作為整個課程教育中的第一節(jié)，要向?qū)W生介紹本專業(yè)的教學目標、教學任務以及與該課程的聯(lián)系，課程開展的鋪墊、后續(xù)，為學生全面掌握該專業(yè)提供基礎(chǔ)和便利。

　　并且，還要向?qū)W生介紹目前電力電子技術(shù)的發(fā)展狀況，選擇合適工程實例對電力電子技術(shù)在當今經(jīng)濟體質(zhì)中的重要地位進行闡述，從而激發(fā)學生對電力電子技術(shù)的濃烈興趣，了解其作用以及課程內(nèi)容包括哪些，應該以怎樣的心態(tài)和方法來學習，從而為電力電子技術(shù)課程教學開展奠定基礎(chǔ)。

　　2.2 教學手段現(xiàn)代化

　　無論是電力電子技術(shù)課程教學還是其他的專業(yè)課程中，主要的教學方法還是較為傳統(tǒng)的教學方法：課堂上以平面板書、單純口述為主。

　　而電力電子技術(shù)課程中，包括很多有關(guān)電路圖或其他圖形以及公式推導內(nèi)容，教師在授課過程中還要花費一定量的時間在畫圖推導上，導致課堂時間縮水。

　　且這種單一的教學方式容納信息量少，學生收益率低，教師授課過程困難。

　　多媒體教學能夠形象的表現(xiàn)圖像、視頻、聲音、文字等，是現(xiàn)在教育教學的必然發(fā)展趨勢。

　　所以，電力電子技術(shù)教學中應該采用多媒體教學方式，不但能減輕教師的授課勞動量，還可以充分利用課堂時間，進行教師與學生的雙向互動，從而提高課堂效率。

　　3 加強實踐，重點培養(yǎng)工程應用能力

　　3.1 強化基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)的訓練

　　目前國際高等工程教育界以就工科專業(yè)方面達成共識：“實踐才是工科專業(yè)的根本”。

　　理論基于實踐，且服務于實踐。

　　尤其是在高校電力電子技術(shù)課程教育中，為了培養(yǎng)出高素質(zhì)高技術(shù)人才的目標，進行實踐教學是非常必要的。

　　電力電子技術(shù)具有較強的實踐性和應用性，想要完全掌握這門課程，實踐教學是必不可少的。

　　授課教師應該利用自身所具備的的優(yōu)勢，為學生提供電力電子技術(shù)的實踐平臺。

　　教學中涉及到的基礎(chǔ)實驗一般都是驗證性實驗，包括單相橋式全控整流電路的相關(guān)性能研究，交流調(diào)壓電路研究等。

　　但是，雖然是驗證性實驗，其過程中涉及到的各項數(shù)據(jù)測量取得與處理等，仍然能為學生實踐能力的培養(yǎng)提供堅實基礎(chǔ)。

　　3.2 調(diào)整綜合性與創(chuàng)新型實驗所占比重

　　電力電子技術(shù)教學中，除了要加設(shè)基礎(chǔ)驗證試驗外，結(jié)合其他課程，研制出綜合性比較強的實踐實驗，指導學生實現(xiàn)綜合設(shè)計和創(chuàng)新，為他們能夠經(jīng)受一定的考驗;另外，授課教師也可以制定設(shè)計條件和目的，給學生自主創(chuàng)造的機會，設(shè)計實現(xiàn)實驗，并驗證其設(shè)計結(jié)果，通過實驗結(jié)果分析，檢驗設(shè)計是否合理且可行[5]。

　　課堂中吸收的理論知識可以在實踐中得以應用，還可以通過實踐獲得解決問題的能力，以及深化理論知識的掌握程度。

　　4 結(jié)束語

　　教育活動性質(zhì)比較特殊，屬于實踐活動。

　　“教學”是一個雙向過程，應該包括“教”與“學”兩者的交流。

　　在教學活動過程中，參與者包括教學者和被教學者，兩者地位要協(xié)調(diào)平衡，不能過于突出教學者作用和地位。

　　作為教學活動的主導者，教學者應該明確自身主導地位以及學生的主體地位，由以往教學中單方面的灌輸轉(zhuǎn)到雙向溝通，精心選擇教學內(nèi)容，提出趣味性問題引導學生，從而使學生自發(fā)學習。

　　通過以上電力電子技術(shù)課程教學方面的改革，可以激發(fā)學生對于這項學科的興趣，提高其主動性，并在不斷的實踐中獲得創(chuàng)新能力以及遇到問題的解決能力。

　　當然，教學改革是一個漫長而困難的過程，只有通過對教學內(nèi)容、教學模式、教學手段和實踐教學等方面的積極探索，真正強化教學質(zhì)量，才能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)大批實用性人才的教育目標。

　　【參考文獻】

　　[1]白敬彩，吳君曉.高等職業(yè)教育電力電子技術(shù)課程教改探討[J].河南機電高等�？茖W校學報，2011(01)：87-88.

　　[2]陳新，王慧貞，龔春英，等.淺析“電力電子技術(shù)”專業(yè)課程教學[J].電氣電子教學學報，2010(32)：48-49.

　　[3]李旭春，王春風.創(chuàng)新實踐教學 提高電力電子基礎(chǔ)課程教學效果[J].實驗技術(shù)與管理，2012(7)：11-13.

　　[4]茅靖峰，顧菊平，王亞芳.基于應用型人才培養(yǎng)“現(xiàn)代電力電子技術(shù)”教學實踐研究[J].中國電力教育，2012(33)：32-33.

　　[5]王亞芳，郭曉麗，茅靖峰.現(xiàn)代電力電子技術(shù)課堂教學改革與實踐[J].中國教育技術(shù)裝備，2013(18)：102-103.

　　電力電子技術(shù)課程教學改革【2】

　　[摘要]《電力電子技術(shù)》是高職電氣類的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門工程應用性很強的課程。

　　本文結(jié)合高職學生特點，從培養(yǎng)學生興趣、豐富教學手段和方法、加強實踐環(huán)節(jié)三個角度出發(fā)，探討了《電力電子技術(shù)》教學改革的內(nèi)容，并認為只有通過實踐環(huán)節(jié)，將理論與實踐實現(xiàn)有效結(jié)合，才能從根本上提高學生的能力和素質(zhì)。

　　[關(guān)鍵詞]電力電子技術(shù)實驗;教學改革;能力培養(yǎng)

　　1.引言

　　電力電子技術(shù)是橫跨電子、電力和控制三個領(lǐng)域的一門綜合學科，是電氣信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

　　它不僅用于一般工業(yè)，也廣泛用于電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、交通運輸、計算機系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)等，在照明、空調(diào)等家用電器及其他領(lǐng)域中也有著廣泛應用。

　　2.電力電子教學的現(xiàn)狀

　　(1)教材的問題。

　　教材內(nèi)容的更新與電力電子技術(shù)的發(fā)展不協(xié)調(diào)，導致了課堂教學知識與實際工程實踐相脫節(jié)。

　　(2)教學手段。

　　目前的教學基本沿用以課堂教授為主，多媒體教學和實驗為輔。

　　電力電子課程的特點決定了，前2章以公式計算和微積分知識為主，容易讓學生產(chǎn)生畏難情緒，實驗課多以做完實驗草草了事，“知其然，而不知其所以然”教學效果大打折扣。

　　(3)實驗的問題。

　　電力電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，但實驗內(nèi)容更新較慢。

　　這使得教學工作比工程實際滯后得多，對于學生能力的培養(yǎng)和將來的就業(yè)是很不利的。

　　實驗項目以驗證性實驗為主，綜合性和創(chuàng)新型實驗較少，這樣學生的主觀能動性沒有更好地發(fā)揮出來，始終處于被動地位，不利于其綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

　　(4)現(xiàn)代教育技術(shù)與創(chuàng)新的問題。

　　過去教學中很少采用現(xiàn)代教學手段，對學生創(chuàng)新不夠重視。

　　這不利于豐富課堂教學內(nèi)容和提高教學效率與教學質(zhì)量，也不利于培養(yǎng)出社會需要的復合型人才。

　　3.教學改革討論

　　3.1選取合適的教材

　　“電力電子技術(shù)”課程教學內(nèi)容和教學體系的改革必須把素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)擺放在第一位。

　　針對高職學生的特點，黃石職院采用人郵版《電力電子技術(shù)》作為主干教材。

　　與此同時，結(jié)合新技術(shù)和教育發(fā)展的要求，選用西安交大黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》和《電力電子技術(shù)與MATLAB仿真》作為參考資料，采用項目式的教學方法，理論教學和實驗同步進行，輔以企業(yè)參觀等環(huán)節(jié)，讓學生親身感受到電力電子技術(shù)的廣泛應用和重要性，提高了學習興趣。

　　3.2優(yōu)化教學內(nèi)容，突出重點

　　(1)電力電子技術(shù)課程中的基本電路是應用電力電子器件構(gòu)成各種可控硅整流和調(diào)壓電路，這些電路要求學生全面掌握，而晶閘管是一種常用的電力電子器件，過載能力強，應用廣泛，其構(gòu)成的觸發(fā)電路，調(diào)試方法，電壓與觸發(fā)角的關(guān)系應作為重點內(nèi)容。

　　(2)根據(jù)電力電子技術(shù)在工程中的作用，重新對課本內(nèi)容整合，歸納為以下幾個模塊：

　　①器件特性認知模塊：晶閘管SCR，可關(guān)斷晶閘管GTO，電力晶體管GTR，電力場效應管MOSFET，絕緣柵雙極管IGBT的工作原理，參數(shù)選擇，應用場合，使用方法;

　　②變流模塊：整流過程(A-D)要求學生不僅會電路計算，更重要的是具備電路設(shè)計能力，完成整流;逆變(D-A)主要是對三相逆變電路的原理;斬波(D-D)主要分析的是降壓式、升壓式斬波電路。

　　實施過程中，以學生為主，老師引導監(jiān)督，不要求學生一步到位，更注重其能力培養(yǎng)。

　　③開關(guān)電源模塊。

　　主要是單相交流調(diào)壓和三相交流調(diào)壓過程進行分析，同時對光電耦合開關(guān)進行分析。

　　4.MATLAB仿真教學

　　MATLAB是一種科學計算軟件。

　　MATLAB主要用于解決科學和工程的復雜數(shù)學計算問題。

　　由于它使用方便、輸入便捷、運算高效、適應科技人員的思維方式，因此受到用戶的歡迎，使它成為在國內(nèi)外高校教學和科學研究的常用軟件。

　　電力電子技術(shù)仿真實驗選用其中的Simulink模塊，該工具箱的功能是在MATLAB環(huán)境下，把一系列模塊連接起來，構(gòu)成復雜的系統(tǒng)模型。

　　其中的電力系統(tǒng)(PowerSystem)仿真工具箱，功能非常強大，可用于電路、電力電子系統(tǒng)、電動機系統(tǒng)、電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域的仿真，它提供了一種類似電路搭建的方法，用于系統(tǒng)的建模。

　　下面以單相半波可控整流電路為例，得出的波形圖

　　通過仿真實驗后，我們對電氣自動化班的39人學習情況進行了測評，97.6%的學生幾乎掌握了所有的電力電子器件，已經(jīng)有9870的學生會搭單相半波、橋式電路，90%的學生會搭三相半波橋式電路，89%的學生已經(jīng)了解升壓式、降壓式斬波電路，更有85%的學生對觸發(fā)電路掌握比較深刻。

　　絕大多數(shù)學生都比往年在教室上課掌握了更多的電力電子知識。

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