《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)改革探索

孫金萍，劉軍芳

（廊坊師范學(xué)院，河北 廊坊 065000）

0 引言

《電力電子技術(shù)》是電氣自動化類本科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。作為一門新興交叉學(xué)科，《電力電子技術(shù)》橫跨電子學(xué)、電力學(xué)和控制理論3個專業(yè)方向，具有很強的工程性、實用性、綜合性。隨著社會進步和技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段已經(jīng)難以滿足學(xué)科發(fā)展要求，急需通過教學(xué)改革，提升課程內(nèi)容的時效性、應(yīng)用性［1］。

1 《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《電力電子技術(shù)》作為電氣專業(yè)的一門專業(yè)必修課，自開課至今，在教學(xué)活動中我校與國內(nèi)各高校一樣存在以下一系列的共性問題。

1.1 基礎(chǔ)知識薄弱，學(xué)生水平良莠不齊

《電力電子技術(shù)》具有較強的專業(yè)性，需要學(xué)生具有一定的知識背景，比如高數(shù)、電路和電子技術(shù)等知識。在實際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生是學(xué)一門丟一門，為了考試而學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)該課程時前面基礎(chǔ)課程知識所剩無幾。以電路為例，《電力電子技術(shù)》的學(xué)習(xí)離不開電路分析，電路理論成為《電力電子技術(shù)》學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。基礎(chǔ)知識的不牢固，這導(dǎo)致在實際的學(xué)習(xí)中，部分學(xué)生無法理解電路的原理，致使學(xué)習(xí)效果不好，進而對該課程喪失學(xué)習(xí)興趣，在一些專業(yè)性知識上無法取得理想的學(xué)習(xí)效果。

1.2 課程內(nèi)容多樣而繁雜，技術(shù)更迭迅速

《電力電子技術(shù)》作為一門多專業(yè)的交叉學(xué)科，涉及的內(nèi)容比較廣泛，也就具有了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，比如一般工業(yè)、交通運輸、新能源及電力系統(tǒng)、照明、空調(diào)等家電用器及其他領(lǐng)域。電力電子技術(shù)的本質(zhì)是實現(xiàn)電能變換，只要需要電能變換，就離不開該技術(shù)。另外，隨著新型材料和微電子技術(shù)的發(fā)展，性能更優(yōu)的電力電子器件及相應(yīng)的應(yīng)用不斷出現(xiàn)，推動著電力電子技術(shù)不斷向前發(fā)展。由于它無法像傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課程那樣具有固定不變的內(nèi)容，隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，教師在教學(xué)內(nèi)容上做到怎樣在有限的課時內(nèi)帶給學(xué)生最有效的知識也是難點之一。

1.3 實踐與理論學(xué)習(xí)未有效融合

目前各高校在該課程的實踐環(huán)節(jié)主要是集中于實驗，而實驗教學(xué)主要是在傳統(tǒng)的實驗平臺完成一些驗證性實驗，缺乏設(shè)計性和綜合性實驗，許多新方法、新器件在實驗室往往是無法接觸到的。由于與實際應(yīng)用存在脫節(jié)，很大程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也未真正做到實踐與理論相結(jié)合。作為一門工程性較強的課程，雖然開設(shè)課程設(shè)計環(huán)節(jié)，但學(xué)生離真正的工程實踐與設(shè)計應(yīng)用仍存在很大的差距。

綜合以上分析，依據(jù)本課程自身特點以及本專業(yè)學(xué)生自身情況，在本課程教學(xué)活動中，我們對該課程教學(xué)改革進行了一些探索。

2 《電力電子技術(shù)》課堂教學(xué)改革

2.1 更新教學(xué)內(nèi)容，建立新的教學(xué)體系

《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系的改革是所有改革中最重要的一個環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量的提高。教學(xué)大綱和教材建設(shè)是教學(xué)該項改革中的重要環(huán)節(jié)，必須體現(xiàn)把學(xué)生素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)放首位的理念［2］。

教學(xué)大綱作為課程設(shè)置的準(zhǔn)則，應(yīng)在教學(xué)過程中嚴(yán)格貫徹到底。但教學(xué)大綱應(yīng)緊隨技術(shù)的發(fā)展、結(jié)合教改實踐，對教學(xué)內(nèi)容不斷進行更新與優(yōu)化，以便在有限的課時內(nèi)最有效地完成教學(xué)內(nèi)容。作為課程建設(shè)核心的教材建設(shè)，為適應(yīng)該課程改革的需要，教師要精心選擇教材，應(yīng)秉承器件、電路、應(yīng)用相結(jié)合的原則，促進理論與實踐相結(jié)合，讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的同時，學(xué)會靈活運用其所學(xué)，以提高分析設(shè)計的能力。

隨著新材料與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，性能更優(yōu)的電力電子新器件不斷涌現(xiàn)，加之與最新控制技術(shù)的有效結(jié)合，課程教材的內(nèi)容和選擇要向著應(yīng)用領(lǐng)域更廣、應(yīng)用水平更高的方向發(fā)展。

確定科學(xué)的教學(xué)大綱和適宜的教材后，如何優(yōu)化課堂內(nèi)容就變得尤為重要。課程講授應(yīng)以器件的工作原理、基本特性和電氣參數(shù)為基礎(chǔ)；四種變流電路為核心，詳細介紹四種變流電路的工作原理、電路拓撲、波形分析和相關(guān)參數(shù)計算（尤以整流電路為重），把最新的電力電子技術(shù)發(fā)展方向引入課堂，以器件的應(yīng)用電路為重點，來解決實際的工程問題，充分體現(xiàn)“管為路用、以路為主、重在應(yīng)用”的原則［3］。

2.2 改革教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

課堂教學(xué)是教與學(xué)雙向互動的過程，教師是課堂活動的組織者，應(yīng)針對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的具體情況合理安排課堂內(nèi)容。一直以來，《電力電子技術(shù)》的教學(xué)還是傳統(tǒng)的教師逐章講授，講得多、講得細，學(xué)生們在課上更多的是被動地接受，不利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，也難以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和能力。

為改變目前的狀況，教學(xué)在內(nèi)容上應(yīng)注重層次分明、突出重點，在講授方式上應(yīng)注重循序漸進、由易到難，同時還應(yīng)保證內(nèi)容的完整性，覆蓋大綱要求。此外，課堂上教師應(yīng)隨時關(guān)注學(xué)生的反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題聽課，加強重點與難點內(nèi)容的講授，注重與學(xué)生的交流與互動，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性。在課外，留一部分內(nèi)容讓學(xué)生自學(xué)，做到課下查閱資料，課上專題討論。實踐證明，上述方法切實可行，不僅有利于學(xué)生擺脫對課堂的依賴性，也有利于培養(yǎng)和提升其自學(xué)能力、專業(yè)素養(yǎng)與表達能力。

2.3 豐富教學(xué)手段，實現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化

《電力電子技術(shù)》有大量的圖、波形繪制以及數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，采取多媒體與板書相結(jié)合的方式，大大簡化了畫圖與推導(dǎo)時間。圖與波形較為復(fù)雜且抽象，因此通過借助計算機仿真，讓學(xué)生對電路和波形有更深入的理解與認(rèn)識。此外，在課堂中插入部分電力電子器件、電力電子電路錄像，也能夠提高學(xué)生的感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.4 重視實踐教學(xué)，促進理論與應(yīng)用結(jié)合

實踐教學(xué)是在課堂講授外通過實際鍛煉加深對理論知識的理解，并驗證所學(xué)知識的正確性，運用所學(xué)的理論知識完成基本技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維和解決問題的能力。一直以來，實踐教學(xué)依附于理論教學(xué)，內(nèi)容也以驗證性為主，難以滿足創(chuàng)新型、技術(shù)型人才培養(yǎng)的發(fā)展目標(biāo)，實踐教學(xué)改革迫在眉睫?；谏鲜龃嬖诘膯栴}，提出如下建議。

2.4.1 轉(zhuǎn)變教育觀念，以電子設(shè)計大賽提升工程實踐能力

為滿足社會對創(chuàng)新型人才的要求，實驗教學(xué)應(yīng)擺脫只注重理論教學(xué)的局面，大幅增加實踐環(huán)節(jié)的比例，加快實踐教學(xué)的深化改革。此外，每年電子設(shè)計大賽的電源類試題都需要電力電子技術(shù)的相關(guān)知識，參加比賽也是對實驗教學(xué)的補充，通過電子設(shè)計大賽的歷練，能夠有效提升學(xué)生的動手能力、自主設(shè)計能力和分析解決問題能力。

2.4.2 精煉實驗內(nèi)容，增加綜合性和設(shè)計性實驗

《電力電子技術(shù)》是一門工程實踐性很強的學(xué)科，實驗環(huán)節(jié)在本課程占有非常重要的地位。在有限的課時內(nèi)，要求我們必須精簡實驗內(nèi)容，除必要的驗證性實驗外，可根據(jù)學(xué)生興趣自主選擇個別實驗；同時改變原來以驗證性實驗為主的內(nèi)容，增加綜合性和設(shè)計性實驗內(nèi)容。

3 結(jié)語

《電力電子技術(shù)》課程的改革是一項系統(tǒng)性的工程，具有較強的學(xué)術(shù)性和工程性，涉及內(nèi)容豐富且繁雜，需要通過不斷地教學(xué)實踐，積累改革經(jīng)驗并在具體教學(xué)環(huán)節(jié)中加以完善。當(dāng)前，人才培養(yǎng)逐漸向創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型方向轉(zhuǎn)變，對教師工作提出了更高的要求。教學(xué)改革之路漫漫而長遠，我們只有不斷探索，才能適應(yīng)21世紀(jì)社會對人才培養(yǎng)的需要。