电力电子技术课程教学改革的探索与思考

投稿邮箱：ｂｊｂ、Ⅳｙｓｊ＠ｌ６３．ｃｏｍ　教学研究《《《　电力电子技术课程教学改革的探索与思考　华瑾西安工业大学电信学院　【摘要】电力电子技术是自动化与电气工程及其自动化专业的重要专业基础课程。在ｃＤＩＯ案例教学法教学模式的前提背景下，进一步针对目前教学中存在的一　些问题，探索从课程理论教学内容和实践教学方法上可以进行的一些改革，包括：在理论课堂教学内容中紧密结合当前电力电子行业发展的前沿技术及时更新现　有的教学内容；进行专业差别化教学方法的尝试，这样分别依据不同专业学生的所需专业背景来建立可行的教学模式，以各门课程问的衔接和培养学生自主学习　的兴趣为目标，为“电力电子技术　的教学改革和实践提供了一种新的思路。　【关键词】电力电子技术；教学改革　引言　在电气工程及自动化专业当中，　“电力　电子技术”好比一个中枢，地位突出ｌ１］。随　着计　算机技术发展的突飞猛进，各种新型功　率电子器件的诞生使得在生产生活的各个领　域，电力电子技术已受到人们更多的关注。　特别是目前针对新能源，洁净能源等项目的　大力推广研究的趋势下，学者与研究者将　大量的兴趣投入到太阳能、风能等新能源　的电力电子设备开发上　在这些能量的不　同形式之间的转换都必须依赖电力电子技　术。这些因素都为电力电子技术的应用和　发展提供了良好的契机　］。　２０ｌ０年教育部提出实行“卓越工程　师教育培养计划”，其主要目标是培养一　图１　ｓＰｗＭ仿真实现图　大批创新能力强、适应社会经济发展需求　以往的教学内容基本包括本技术目前　特别对于基础专业知识没有很扎实的来　的高质量工程技术人才，促进工程教育改　较为成熟的科学技术来作为讲授的重点内　讲，新内容一多接受起来难免很吃力［４３。　革和创新，全面提高我国工程教育人才培　容。比如电力电子器件这一章的教学内容　而目前大多数学生对于课后自学的主动性　养质量　］。在这样的前提背景下，培养应　上，从７Ｏ年代主流器件ｓｃＲ￣Ｊ８０年代主流　又太差，进而逐渐形成抵触学习该门课程　用型人才即成为当前的突出培养目标，这　器件ＭＯＳＦＥＴ￣Ｊ　ＩＧＢＴ器件的介绍，虽然从原　的情绪。因此，我们尝试发现在介绍电路　就需要建立切实可行的教学模式与之相匹　理和设计方法上为学生教授了基础理论和　的同时引入一些当前电路仿真软件的介绍　配。以往的课堂教学模式使得学生对于专　培养了学习分析的方法。但是实际工作环　￣ｆｌＭａｔｌａｂ中Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的ｐｏｗｅｒ工具箱，或　业现状与所学理论知识联系困难的现象较　境中需要面对的电力电子装置早已被全控　者ＭｕｌｔｉＳｉｍ软件等建立电路仿真，如图１所　为突出。我院很早就开设了这门课程并在　型器件所替代。这样会使教学内容和实际　示ＳＰＷＭ仿真实现图。这些新鲜元素注入传　教学改革实践中不断探索新的思路，尝试　生产应用脱节，对学生就业和工作非常不　统课堂教学中均可以激发学生的自主学习　更有利于教学实现的教学方法。本文针对　利。我们认为应该删减一些晶闸管电路的　尝试动手实验的兴趣，同时也能够及时巩　目前对于“电力电子技术”这门课程教学　内容，取而代之的应该增加讲授ＩＧＣＴ、ＥＴＯ　固课堂所学的理论知识。　中所存在的问题，在教学改革的探索与思　等新技术新理论。在后面的四大变换中，　３．提高综合性和设计性实验的比例，　考中得到的一些新思路展开了探讨。　软开关技术当前的使用优势也没有增加到　增加课程设计环节　１，更新教学内容，紧密结合当前发展　教学内容中，使得学生对于变换的新技术　“电力电子技术”涉及的知识十分广　前沿趋势　新理论了解不到位。　泛，与电路分析、数字电子、模拟电子、　电力电子技术是自动化与电气工程及　在教学改革的探索与尝试中，我们发　电机拖动与控制等内容密切联系、互为补　其自动化专业的一门重要专业基础课。信　现在绪论阶段的介绍中，若花些时间介绍　充，它的新技术和新理论已被电气信息类　息电子技术与电力电子技术为电子技术的　当前电力电子技术在电类相关专业中的位　各专业所应用［　。但目前各专业对电力电　主要两大分支　其中，信息电子技术主要　置以及重要性，同时，着重展开电力电子　子知识的需求不同，如采用以往统一的教　负责信息的传递，而电力电子技术的核心　技术在当前工业生产，交通运输，实际生　学大纲安排，缺少针对性。就电气与自动　则是对电能的变换。　活中的应用实际，除了能激发起学生对该　化专业面向领域不同，前者需要增加并重　目前国内大部分的理论教学内容均以　门课程的学习兴趣，同时也使得它的重要　点介绍“交一直一交”变换器、各种开关电　“管为路用”的主线，对电力电子器件、　性深入民心。　源和无功补偿装置的电路拓扑结构。通过　电力电子电路（四大电能变换）和控制技　２．调整教学手段的使用，提高教学方　开设综合性和设计性强的实验，针对电气　术（ＰＷＭ控制技术和软开关技术）三大部分　法的灵活性　自动化等强电类专业，把“电力电子技　依次展开。其中第一部分电力电子器件仍　电力电子技术在教学中学生多反应　术”和“自动控制原理”、“电力拖动基　以ＳＣＲ开始介绍到Ｍ０ｓＦＥＴ与ＩＧＢＴ￣用功率　电路多，波形复杂难学。理论抽象，波形　础”的实验时间整合，保持专业课实验内　开关器件的工作原理、性能、驱动和保护　分析枯燥繁琐，加之多媒体教学以其绝对　容的连贯性。　电路。第二部分是以介绍四大基本变换，　优势逐渐替代了板书称为主流课堂教学手　通常分为ＡＣ－ＤＣ、ＡＣ—ＡＣ、ＤＣ－ＤＣ、ＤＣ—ＡＣ为　段。对于电路种类较多，波形变化复杂，　参考文献：　重心，在对电力电子器件的开关非线性有　采用多媒体教学方式节省了画图时间，甚　［１］周珊．　电力电子技术　课程教学改革探索０】．中国电　较深入的了解基础上，对所组成的电路采　至有的时候为了吸引学生采用了在多媒体　力教育，２０１４学术交流．　用波形分析和分段处理的方法进行分析。　制作课件时利用Ｆ１ａｓｈ动画软件制作波形　【２］关晓菡，张卫平，张东彦．国内外高校电力电子技术教育　最后的控制技术部分则以ＺＶＳ、ＺＣＳ等内容　图，利用Ｆｌａｓｈ可以制作出完全仿真晶闸管　现状综述Ⅱ】．电气电子教学学报，２ｏ０６，４：５—８．　为主要展开。通过查阅资料以及大量阅读　的触发导通、关断、电流电压波形的形成　【３］林健．面向卓越工程师培养的研究性学习Ⅱ］．高等工程　文献发现国外教材则更注重目前已实际应　的动画过程，以求更加生动、直观，容易　教育研究，２０１１（６）：５・１５．　用的技术，包括：高频开关电源、电子镇　理解的效果。　［４】夏荚娟，李为相．电力电子技术教学改革实践与体会Ⅱ】．　流器、太阳能电池最优功率点追踪、感应　然而，有的时候当内容均采用多媒体　科技信忠，高校讲坛。２００９，３１：９０１．　电动机能量优化控制、交通以及电力等领　教学时，课堂信息量太大，教师逐章逐节　［５］焦竹青，何宝祥，彭翠云．　电力电子技术　课程差别化　域的应用等。　地讲授，讲得太细容易使学生产生疲劳，　教学模式探索与分析Ⅱ】．专业教学，２３２．　问文　啄　一３１３—