高校電力電子技術(shù)課程教學(xué)改革
高校電力電子技術(shù)課程教學(xué)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，結合各高校中的教育目標，本文針對教學(xué)內容、教學(xué)方式、教學(xué)結構以及教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐等多個(gè)方面進(jìn)行分析研究，并對其進(jìn)行改革。
實(shí)行改革后電力電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量有所提高，改革效果顯著(zhù)。
【關(guān)鍵詞】高校;電力電子技術(shù);教學(xué)改革
電力電子技術(shù)的發(fā)展時(shí)間較短，是20世紀后半期出現并興起的。
發(fā)展至今，電力電子技術(shù)已不再是單純的一門(mén)學(xué)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(xué)科[1]。
在各大高校開(kāi)展的電氣自動(dòng)化、計算機控制技術(shù)、過(guò)程控制等學(xué)科中，電力電子技術(shù)都屬于必要的基礎性課程，具有很強的實(shí)用性。
在國際上，電子技術(shù)有專(zhuān)門(mén)的定義標準：有效地使用電力半導體器件，應用電路和設計理論以及分析工具，實(shí)現電能的高效變換和控制的一門(mén)技術(shù)[2]。
自二十世紀末期，電力電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新階段，不斷涌現新器件和新的控制形式，由此給教學(xué)內容也帶來(lái)了新的要求。
但是，課程教學(xué)大綱以及教學(xué)內容更新是一個(gè)緩慢的過(guò)程，難以跟上實(shí)際生產(chǎn)的步伐。
另外，在以往電力電子技術(shù)教學(xué)中，教學(xué)方法單一，內容含量低，課堂上教師與學(xué)生互動(dòng)性差，難以激發(fā)學(xué)生對學(xué)習該專(zhuān)業(yè)的興趣;主要以課堂傳授為手段，實(shí)踐機會(huì )少，導致學(xué)生動(dòng)手能力不足，與高等職業(yè)教育教學(xué)目的存在較大差距。
所以，高校開(kāi)展電力電子教學(xué)改革迫在眉睫。
1 建立順應時(shí)代發(fā)展要求的教材結構
1.1 調整教學(xué)大綱，重組教學(xué)內容
教學(xué)大綱是教育課程開(kāi)展的基準，一定要落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐中。
教學(xué)大綱的調整擬定要堅持“突出學(xué)生主體地位，以就業(yè)方向為指導，學(xué)習內容以實(shí)踐為目的，掌握度量以夠用為基準”的原則[3]，根據大綱不斷更新學(xué)習內容，有利于在有限的學(xué)時(shí)內將教學(xué)內容高效率的灌輸給學(xué)生。
新大綱的修訂將電力電子技術(shù)課程劃分為多個(gè)模塊，這些模塊在不同的學(xué)科中所側重的方面也有所不同，并且更加強調課程的實(shí)用性。
對于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)逐漸淘汰的內容逐一刪減，并增加了生產(chǎn)實(shí)踐中較為實(shí)用的內容，如全控器件、控制電路等，以往的逆變電路內容全部由全控器件代替;另外，在改革后的教學(xué)大綱中，還設立了專(zhuān)門(mén)有關(guān)學(xué)科發(fā)展動(dòng)向的模塊，如智能功率、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)等;對電力電子技術(shù)在工程中的應用進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，包括交直流電機調速系統以及各種電源及其他方面等，增強“教”、“學(xué)”二者的密切性。
1.2 以教學(xué)大綱為依據，健全教材體系
選擇教學(xué)內容時(shí)要緊貼大綱，選擇符合教學(xué)大綱要求的理論教材和實(shí)踐教材，為教學(xué)課程的開(kāi)展提供物質(zhì)基礎。
目前使用有關(guān)電力電子技術(shù)的教材種類(lèi)多樣復雜，但并沒(méi)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容，這是好的一方面，同時(shí)也是不好的一方面。
由于過(guò)強的理論性，導致數學(xué)計算太難，超出了高校學(xué)生的能力范圍，并不適合其學(xué)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(guò)時(shí)或即將被淘汰的技術(shù)內容，學(xué)習意義不大。
所以，選擇內容編寫(xiě)合適教材是非常重要的。
2 改變以往教學(xué)體系，整體促進(jìn)素質(zhì)提高
2.1 緒論的重要性
緒論在整個(gè)課程教學(xué)中占有重要的向導位置，從某種程度而言，如果第一次課程內容不成功，將會(huì )導致整期課程教學(xué)的失敗。
緒論作為整個(gè)課程教育中的第一節，要向學(xué)生介紹本專(zhuān)業(yè)的教學(xué)目標、教學(xué)任務(wù)以及與該課程的聯(lián)系，課程開(kāi)展的鋪墊、后續，為學(xué)生全面掌握該專(zhuān)業(yè)提供基礎和便利。
并且，還要向學(xué)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(shí)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(jìn)行闡述，從而激發(fā)學(xué)生對電力電子技術(shù)的濃烈興趣，了解其作用以及課程內容包括哪些，應該以怎樣的心態(tài)和方法來(lái)學(xué)習，從而為電力電子技術(shù)課程教學(xué)開(kāi)展奠定基礎。
2.2 教學(xué)手段現代化
無(wú)論是電力電子技術(shù)課程教學(xué)還是其他的專(zhuān)業(yè)課程中，主要的教學(xué)方法還是較為傳統的教學(xué)方法：課堂上以平面板書(shū)、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容，教師在授課過(guò)程中還要花費一定量的時(shí)間在畫(huà)圖推導上，導致課堂時(shí)間縮水。
且這種單一的教學(xué)方式容納信息量少，學(xué)生收益率低，教師授課過(guò)程困難。
多媒體教學(xué)能夠形象的表現圖像、視頻、聲音、文字等，是現在教育教學(xué)的必然發(fā)展趨勢。
所以，電力電子技術(shù)教學(xué)中應該采用多媒體教學(xué)方式，不但能減輕教師的授課勞動(dòng)量，還可以充分利用課堂時(shí)間，進(jìn)行教師與學(xué)生的雙向互動(dòng)，從而提高課堂效率。
3 加強實(shí)踐，重點(diǎn)培養工程應用能力
3.1 強化基礎實(shí)踐環(huán)節的訓練
目前國際高等工程教育界以就工科專(zhuān)業(yè)方面達成共識：“實(shí)踐才是工科專(zhuān)業(yè)的根本”。
理論基于實(shí)踐，且服務(wù)于實(shí)踐。
尤其是在高校電力電子技術(shù)課程教育中，為了培養出高素質(zhì)高技術(shù)人才的目標，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)是非常必要的。
電力電子技術(shù)具有較強的實(shí)踐性和應用性，想要完全掌握這門(mén)課程，實(shí)踐教學(xué)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(xué)生提供電力電子技術(shù)的實(shí)踐平臺。
教學(xué)中涉及到的基礎實(shí)驗一般都是驗證性實(shí)驗，包括單相橋式全控整流電路的相關(guān)性能研究，交流調壓電路研究等。
但是，雖然是驗證性實(shí)驗，其過(guò)程中涉及到的各項數據測量取得與處理等，仍然能為學(xué)生實(shí)踐能力的培養提供堅實(shí)基礎。
3.2 調整綜合性與創(chuàng )新型實(shí)驗所占比重
電力電子技術(shù)教學(xué)中，除了要加設基礎驗證試驗外，結合其他課程，研制出綜合性比較強的實(shí)踐實(shí)驗，指導學(xué)生實(shí)現綜合設計和創(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計條件和目的，給學(xué)生自主創(chuàng )造的機會(huì )，設計實(shí)現實(shí)驗，并驗證其設計結果，通過(guò)實(shí)驗結果分析，檢驗設計是否合理且可行[5]。
課堂中吸收的理論知識可以在實(shí)踐中得以應用，還可以通過(guò)實(shí)踐獲得解決問(wèn)題的能力，以及深化理論知識的掌握程度。
4 結束語(yǔ)
教育活動(dòng)性質(zhì)比較特殊，屬于實(shí)踐活動(dòng)。
“教學(xué)”是一個(gè)雙向過(guò)程，應該包括“教”與“學(xué)”兩者的交流。
在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，參與者包括教學(xué)者和被教學(xué)者，兩者地位要協(xié)調平衡，不能過(guò)于突出教學(xué)者作用和地位。
作為教學(xué)活動(dòng)的主導者，教學(xué)者應該明確自身主導地位以及學(xué)生的主體地位，由以往教學(xué)中單方面的灌輸轉到雙向溝通，精心選擇教學(xué)內容，提出趣味性問(wèn)題引導學(xué)生，從而使學(xué)生自發(fā)學(xué)習。
通過(guò)以上電力電子技術(shù)課程教學(xué)方面的改革，可以激發(fā)學(xué)生對于這項學(xué)科的興趣，提高其主動(dòng)性，并在不斷的實(shí)踐中獲得創(chuàng )新能力以及遇到問(wèn)題的解決能力。
當然，教學(xué)改革是一個(gè)漫長(cháng)而困難的過(guò)程，只有通過(guò)對教學(xué)內容、教學(xué)模式、教學(xué)手段和實(shí)踐教學(xué)等方面的積極探索，真正強化教學(xué)質(zhì)量，才能夠實(shí)現培養大批實(shí)用性人才的教育目標。
【參考文獻】
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[2]陳新，王慧貞，龔春英，等.淺析“電力電子技術(shù)”專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2010(32)：48-49.
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[5]王亞芳，郭曉麗，茅靖峰.現代電力電子技術(shù)課堂教學(xué)改革與實(shí)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(xué)改革【2】
[摘要]《電力電子技術(shù)》是高職電氣類(lèi)的專(zhuān)業(yè)基礎課，是一門(mén)工程應用性很強的課程。
本文結合高職學(xué)生特點(diǎn)，從培養學(xué)生興趣、豐富教學(xué)手段和方法、加強實(shí)踐環(huán)節三個(gè)角度出發(fā)，探討了《電力電子技術(shù)》教學(xué)改革的內容，并認為只有通過(guò)實(shí)踐環(huán)節，將理論與實(shí)踐實(shí)現有效結合，才能從根本上提高學(xué)生的能力和素質(zhì)。
[關(guān)鍵詞]電力電子技術(shù)實(shí)驗;教學(xué)改革;能力培養
1.引言
電力電子技術(shù)是橫跨電子、電力和控制三個(gè)領(lǐng)域的一門(mén)綜合學(xué)科，是電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課。
它不僅用于一般工業(yè)，也廣泛用于電力系統、通信系統、交通運輸、計算機系統、新能源系統等，在照明、空調等家用電器及其他領(lǐng)域中也有著(zhù)廣泛應用。
2.電力電子教學(xué)的現狀
(1)教材的問(wèn)題。
教材內容的更新與電力電子技術(shù)的發(fā)展不協(xié)調，導致了課堂教學(xué)知識與實(shí)際工程實(shí)踐相脫節。
(2)教學(xué)手段。
目前的教學(xué)基本沿用以課堂教授為主，多媒體教學(xué)和實(shí)驗為輔。
電力電子課程的特點(diǎn)決定了，前2章以公式計算和微積分知識為主，容易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，實(shí)驗課多以做完實(shí)驗草草了事，“知其然，而不知其所以然”教學(xué)效果大打折扣。
(3)實(shí)驗的問(wèn)題。
電力電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，但實(shí)驗內容更新較慢。
這使得教學(xué)工作比工程實(shí)際滯后得多，對于學(xué)生能力的培養和將來(lái)的就業(yè)是很不利的。
實(shí)驗項目以驗證性實(shí)驗為主，綜合性和創(chuàng )新型實(shí)驗較少，這樣學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性沒(méi)有更好地發(fā)揮出來(lái)，始終處于被動(dòng)地位，不利于其綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng )新意識的培養。
(4)現代教育技術(shù)與創(chuàng )新的問(wèn)題。
過(guò)去教學(xué)中很少采用現代教學(xué)手段，對學(xué)生創(chuàng )新不夠重視。
這不利于豐富課堂教學(xué)內容和提高教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量，也不利于培養出社會(huì )需要的復合型人才。
3.教學(xué)改革討論
3.1選取合適的教材
“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)內容和教學(xué)體系的改革必須把素質(zhì)教育和能力培養擺放在第一位。
針對高職學(xué)生的特點(diǎn)，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(shí)，結合新技術(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(xué)方法，理論教學(xué)和實(shí)驗同步進(jìn)行，輔以企業(yè)參觀(guān)等環(huán)節，讓學(xué)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(xué)習興趣。
3.2優(yōu)化教學(xué)內容，突出重點(diǎn)
(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成各種可控硅整流和調壓電路，這些電路要求學(xué)生全面掌握，而晶閘管是一種常用的電力電子器件，過(guò)載能力強，應用廣泛，其構成的觸發(fā)電路，調試方法，電壓與觸發(fā)角的關(guān)系應作為重點(diǎn)內容。
(2)根據電力電子技術(shù)在工程中的作用，重新對課本內容整合，歸納為以下幾個(gè)模塊：
�、倨骷匦哉J知模塊：晶閘管SCR，可關(guān)斷晶閘管GTO，電力晶體管GTR，電力場(chǎng)效應管MOSFET，絕緣柵雙極管IGBT的工作原理，參數選擇，應用場(chǎng)合，使用方法;
�、谧兞髂K：整流過(guò)程(A-D)要求學(xué)生不僅會(huì )電路計算，更重要的是具備電路設計能力，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(shí)施過(guò)程中，以學(xué)生為主，老師引導監督，不要求學(xué)生一步到位，更注重其能力培養。
�、坶_(kāi)關(guān)電源模塊。
主要是單相交流調壓和三相交流調壓過(guò)程進(jìn)行分析，同時(shí)對光電耦合開(kāi)關(guān)進(jìn)行分析。
4.MATLAB仿真教學(xué)
MATLAB是一種科學(xué)計算軟件。
MATLAB主要用于解決科學(xué)和工程的復雜數學(xué)計算問(wèn)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(hù)的歡迎，使它成為在國內外高校教學(xué)和科學(xué)研究的常用軟件。
電力電子技術(shù)仿真實(shí)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(lái)，構成復雜的系統模型。
其中的電力系統(PowerSystem)仿真工具箱，功能非常強大，可用于電路、電力電子系統、電動(dòng)機系統、電力傳輸等領(lǐng)域的仿真，它提供了一種類(lèi)似電路搭建的方法，用于系統的建模。
下面以單相半波可控整流電路為例，得出的波形圖
通過(guò)仿真實(shí)驗后，我們對電氣自動(dòng)化班的39人學(xué)習情況進(jìn)行了測評，97.6%的學(xué)生幾乎掌握了所有的電力電子器件，已經(jīng)有9870的學(xué)生會(huì )搭單相半波、橋式電路，90%的學(xué)生會(huì )搭三相半波橋式電路，89%的學(xué)生已經(jīng)了解升壓式、降壓式斬波電路，更有85%的學(xué)生對觸發(fā)電路掌握比較深刻。
絕大多數學(xué)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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