電力電子技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)初探

南京工程學(xué)院 周云紅

電力電子技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)初探

南京工程學(xué)院 周云紅

電力電子技術(shù)是一門與電氣工程、電子技術(shù)和自動(dòng)控制理論等都有交叉的綜合性學(xué)科，所包含的知識(shí)點(diǎn)繁多，內(nèi)容相對(duì)也比較枯燥，因此如何通過(guò)科學(xué)的課堂教學(xué)來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，提升課堂的教學(xué)效果就顯得尤為重要。本文結(jié)合教學(xué)經(jīng)歷，對(duì)電力電子技術(shù)的教學(xué)方法進(jìn)行初步探索。通過(guò)科學(xué)組織講課內(nèi)容，靈活調(diào)整教學(xué)形式，完善考核體系，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索等多種手段，可以有效提高教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

教學(xué)方法；電力電子技術(shù)；教學(xué)效果

電力電子技術(shù)發(fā)展迅猛，在國(guó)防軍事、工業(yè)、交通、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、文體、醫(yī)藥等國(guó)民生產(chǎn)生活的多個(gè)領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)與電力學(xué)、電子學(xué)和控制理論等多個(gè)學(xué)科都有交叉，要求學(xué)生具備相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)[1-3]。以我院開設(shè)的《電力電子技術(shù)及應(yīng)用B》為例，作為電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程總共48學(xué)時(shí)，其中課堂講課42學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)，可以看出課堂教學(xué)學(xué)時(shí)占整個(gè)課程學(xué)時(shí)的比例很高，因此如何通過(guò)科學(xué)有效的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升課堂的教學(xué)效果就非常重要。下面結(jié)合教學(xué)的實(shí)際，淺談自己的幾點(diǎn)想法。

1 了解學(xué)生的個(gè)體差異，兼顧各個(gè)層面的學(xué)生

作為電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程教學(xué)的基本要求是使學(xué)生熟悉和掌握各種電力電子器件的結(jié)構(gòu)、原理、特性、參數(shù)和使用方法；熟悉和掌握各種基本的變流電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析和控制方法；了解電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍和發(fā)展動(dòng)向；掌握基本電力電子裝置的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試方法。

電力電子技術(shù)所包含的知識(shí)點(diǎn)很多，全面講授從教學(xué)時(shí)間上來(lái)說(shuō)是不可取的。因此如何科學(xué)合理地選取教學(xué)內(nèi)容和組織課堂教學(xué)都是本門課程教學(xué)上的一個(gè)難點(diǎn)。在講課之前要先了解授課班級(jí)的基本情況，了解學(xué)生個(gè)體之間在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力能方面存在著的差異，然后結(jié)合學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)來(lái)科學(xué)組織教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)課堂上有針對(duì)性的提示來(lái)幫助學(xué)生抓住教學(xué)重點(diǎn)，兼顧教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)效果。

例如，在講解門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理時(shí)，將PNPN四層半導(dǎo)體分別等效為PNP型和NPN型的兩個(gè)雙晶體，然后利用雙晶體管模型來(lái)分析GTO的工作原理，而在之前的《模擬電子技術(shù)》課程中已經(jīng)對(duì)晶體管的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹，區(qū)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(tài)，而在電力電子電路中，電力電子器件多工作在開關(guān)狀態(tài)。對(duì)于部分基礎(chǔ)比較扎實(shí)的學(xué)生，之前在《模擬電子技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了晶體管的工作原理，所以簡(jiǎn)單地引申過(guò)來(lái)即可理解。而對(duì)于部分基礎(chǔ)相對(duì)較薄弱的學(xué)生，之前的知識(shí)比較模糊了，直接引申過(guò)來(lái)難度會(huì)比較大，所以在制作課件時(shí)，可以加上相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，在課堂講解過(guò)程中只是用很短的時(shí)間簡(jiǎn)單地回顧一下，但是提示學(xué)生注意在課件上有對(duì)這部分復(fù)習(xí)知識(shí)的詳細(xì)介紹，課后學(xué)生可以有選擇地進(jìn)行復(fù)習(xí)，有疑問(wèn)的再安排答疑。這樣既不耽誤課堂教學(xué)時(shí)間，影響教學(xué)進(jìn)度，又能給有需要的學(xué)生提供必要的復(fù)習(xí)資料和復(fù)習(xí)途徑，便于幫助不同層次的學(xué)生順利進(jìn)行本課程地學(xué)習(xí)，避免疑難問(wèn)題的滾雪球現(xiàn)象挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2 靈活設(shè)計(jì)多種教學(xué)形式，活躍課堂氣氛

興趣是最好的老師，在日常教學(xué)中應(yīng)該堅(jiān)持以學(xué)生為中心，多從學(xué)生的角度出發(fā)去思考，通過(guò)有效的教學(xué)形式來(lái)活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2.1 根據(jù)講課內(nèi)容，選用合適的教學(xué)手段

在講課過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)授課內(nèi)容的需要選擇多種有效的教學(xué)手段，解決信息量和時(shí)間限制的矛盾。例如，講解本課程的緒論部分時(shí)，通過(guò)多媒體課件給學(xué)生展示電力電子技術(shù)在日程生產(chǎn)和生活中各個(gè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用，結(jié)合各種電力電子裝置的圖片進(jìn)行講解，幫助學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)電力電子技術(shù)木，也更深刻地體會(huì)電力電子技術(shù)應(yīng)用的廣泛性和重要性，從而更重視本課程的學(xué)習(xí)。在講解各種電力電子器件時(shí)，利用多媒體課件也可以直觀地展示器件的實(shí)物圖片和基本結(jié)構(gòu)，有效節(jié)省板書畫圖的時(shí)間，提高課堂效率；而在講解各種變流電路時(shí)，對(duì)電路工作過(guò)程要進(jìn)行詳細(xì)分析，其中的數(shù)學(xué)公式也要逐步地詳細(xì)推到，如果只是通過(guò)課件直接給出有關(guān)的波形圖和公示推導(dǎo)結(jié)果，學(xué)生就會(huì)缺少必要的思考過(guò)程，囫圇吞棗，影響學(xué)習(xí)效果，而且還會(huì)有部分學(xué)生會(huì)因?yàn)殡y度大而出現(xiàn)注意力不集中度的現(xiàn)象，影響整體的課堂教學(xué)效果。此時(shí)可以利用板書，在講解工作過(guò)程的同時(shí)繪制相關(guān)波形，帶領(lǐng)學(xué)生逐步理解變流器的工作原理，同時(shí)也讓學(xué)生自己動(dòng)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(jù)學(xué)生的反饋情況，靈活調(diào)整講課的節(jié)湊

在講課過(guò)程中多與學(xué)生互動(dòng)，關(guān)注學(xué)生的反饋情況，對(duì)于學(xué)生容易理解的內(nèi)容可以加快講課節(jié)奏，而對(duì)于學(xué)生難理解的內(nèi)容則要放慢講課節(jié)奏。尤其對(duì)一些學(xué)生理解難度偏大的講課重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容，要仔細(xì)梳理，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，多向?qū)W生提問(wèn)，多讓學(xué)生自己動(dòng)手做練習(xí)題，然后針對(duì)典型的錯(cuò)誤進(jìn)行集中點(diǎn)評(píng)，讓學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并改正過(guò)來(lái)。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的詳細(xì)講解，可以幫助學(xué)生順利地理解授課內(nèi)容，掌握相關(guān)的重點(diǎn)知識(shí)和難點(diǎn)知識(shí)。

2.3 成立學(xué)習(xí)小組，變個(gè)人學(xué)習(xí)為小組學(xué)習(xí)

常規(guī)采用的形式是學(xué)生以個(gè)人為主體進(jìn)行學(xué)習(xí)，自己獨(dú)立完成課前復(fù)習(xí)、課堂聽(tīng)講、課后復(fù)習(xí)和課后作業(yè)，這樣的模式容易導(dǎo)致學(xué)生中出現(xiàn)兩極分化的現(xiàn)象，也就是部分學(xué)生非常認(rèn)真成績(jī)也很優(yōu)秀，但還有部分學(xué)生非常懶惰成績(jī)也很糟糕。針對(duì)這種常規(guī)模式的弊端，可以讓班級(jí)學(xué)生按要求組建若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，以小組為單位分別布置預(yù)習(xí)任務(wù)，鼓勵(lì)各小組在課后積極查閱資料和交流討論，在下節(jié)課時(shí)也以小組為單位進(jìn)行匯報(bào)，并將匯報(bào)情況納入平時(shí)成績(jī)考核。通過(guò)這種小組形式，可以培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力，互相監(jiān)督，互相討論，互相帶動(dòng)，防止出現(xiàn)少數(shù)學(xué)生不參與學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。

3 重視互動(dòng)和引導(dǎo)，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)

常規(guī)的講課形式是教師在講臺(tái)前面結(jié)合板書和課件進(jìn)行講解，學(xué)生在座位下面一邊聽(tīng)課一邊記筆記，這樣的模式下課堂氛圍一般比較單一。會(huì)有部分同學(xué)聽(tīng)課缺乏熱情，筆記馬虎了事，長(zhǎng)期下去會(huì)感覺(jué)知識(shí)點(diǎn)越來(lái)越難理解，課后作業(yè)也多是抄襲同學(xué)，惡性循環(huán)下去，這部分學(xué)生的學(xué)習(xí)效果會(huì)非常差。針對(duì)這種常規(guī)模式的弊端，可以隨機(jī)布置一些不同難度的預(yù)習(xí)內(nèi)容或者下課前布置一些思考題，在上課時(shí)安排相應(yīng)的學(xué)生到講臺(tái)上來(lái)對(duì)全班進(jìn)行講解，并將完成情況也計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)。

4 完善考核體系，盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

可以從課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和期末考試成績(jī)等多方面分項(xiàng)打分，綜合考核。作為常規(guī)的考核方式，期末考試通常是學(xué)生和老師最重視的環(huán)節(jié)，期末成績(jī)也是關(guān)乎學(xué)生本課程總評(píng)成績(jī)的最大因素。但是期末考試都是在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后最后進(jìn)行的，即使通過(guò)期末試卷發(fā)現(xiàn)學(xué)生成績(jī)不及格了，那也沒(méi)有辦法進(jìn)行補(bǔ)救。因此要設(shè)法將工作坐在前面，盡早培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)有效的學(xué)習(xí)習(xí)慣，盡早規(guī)范學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，盡早發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，以便即使調(diào)整。例如，完整清晰的課堂筆記是學(xué)生課后復(fù)習(xí)和期末復(fù)習(xí)的重要參考資料，可以幫助學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)和總結(jié)相應(yīng)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，因此要定期檢查學(xué)生的課堂筆記，根據(jù)筆記完成的情況就可以初步了解學(xué)生的課堂表現(xiàn)和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，便于盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，筆記質(zhì)量用作平時(shí)課堂表現(xiàn)得分的重要依據(jù)。對(duì)于完成情況不好的學(xué)生要仔細(xì)詢問(wèn)了解具體原因，并想辦法幫助解決。

5 結(jié)束語(yǔ)

教師在課堂教學(xué)中起著關(guān)鍵作用，應(yīng)該積極探索更有效的教學(xué)方法，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容、手段、節(jié)奏、形式等多方面的創(chuàng)新以及考核體系的完善，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，鼓勵(lì)班級(jí)學(xué)生互相帶動(dòng)，盡早發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生并幫助解決，設(shè)法改善課堂教學(xué)效果。

[1]李先允,姜寧秋．電力電子技術(shù)[M]．中國(guó)電力出版社,2006．

[2]王兆安．電力電子技術(shù)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社,2001．

[3]丁道宏．電力電子技術(shù)[M]．航空工業(yè)出版社,1999．

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