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摘 要 电力电子技术是自动化、电气类专业的核心专业基础课，课程工程实践性很强，具有鲜明的时代特征。因此，相应的教学改革必须与时俱进。结合电力电子技术课程的特点，从教学内容、教学方法和教学手段等方面探讨该课程的教学改革，对提高教学质量、培养创新人才具有重要意义。
关键词 电力电子技术；教学改革；创新人才
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）24-0088-02
1 课程性质
电力电子技术能有效利用电力半导体开关器件对电能进行变换和控制，是电力电子变换和控制技术的简称。电力电子技术是工业自动化、电气工程及其自动化和其他相关专业重要的专业基础课程。通过课程学习，学生可以掌握电力电子线路的基本理论、基本概念和基本分析方法，为后续专业课程的学习奠定良好的基础，同时也可应用课程所学知识独立分析、解决实际的工程技术问题。
2 课程教学内容的改革
电力电子技术课程涵盖的知识内容多、难度大、实用性强，自诞生以来，已形成丰富的器件系列、变换技术和控制技术。随着新器件、新技术的不断出现，课程教学内容也必须及时更新。在授课时，需要精心、合理选择教学内容，注重基本原理和电路分析方法的讲授，突出知识的系统性；同时要根据其发展趋势，及时对教学内容进行删减和补充，真正做到与时俱进，让学生了解、掌握课程的前沿知识。
2.1 教学内容的精选与更新
晶闸管自20世纪70年代起大量应用于工业生产中。近年来，以功率MOSFET和IGBT为代表的全控型器件取代晶闸管，成为新一代电力电子技术的核心已是不争的事实。因此，在教学中要紧跟技术发展，压缩和删减半控型器件及其控制电路的教学，广泛开展以IGBT、电力MOSFET为代表的新技术、新理论的教学。重点讲述全控型器件组成的整流、逆变电路以及交流调压、变频电路，引入PWM技术和软件开关技术的教学。
2.2 紧跟学科前沿发展动向
随着新型电力电子器件和先进控制方法的出现，电力电子技术在工业控制、新能源、新型家电、变频调速、计算机通信等领域都有着巨大的应用前景。目前，全世界范围的能源供需状况日趋紧张，中国的能源形势尤其紧迫。电能作为最终的能源消费形态，其使用比率正在进一步增大，电力电子新技术在节能方面的作用日益显现。所以，电力电子技术课程的教学内容应主动吸收学科技术前沿知识，将这些新内容及时增加到教学中，引导学生了解电力电子技术的发展动态，扩大知识面，提高学生对课程的兴趣。
3 课程教学手段的改革
教学过程从本质上讲是促进学生学习的过程。学生的“学”是学习过程的内因，教师的“教”是促进学生学习过程的外部条件。由于学生是学习过程的主体，教师在授课时要通过激发学生的兴趣让学生主动去学习，这样才能增强教学效果。
电力电子技术既有较强的理论性，又有较广的工程背景，该课程具有电路分析多、波形分析多的特点。目前，大部分院校采用的是“教师—黑板 电子教案—学生”的教学模式，这种教学方式很难实现教师和学生在课堂中的协调，极大地妨碍了学生的主动学习性，教学效果不好。针对这种教学现状，提出下列教学改革手段。
3.1 精心组织课堂教学活动
教师在保证教学内容系统性和完整性的基础上，要力求突出教学重点和难点。同时，精选一部分内容留给学生去自学，然后开展课堂讨论。实践证明，“自学 讨论课”的教学方法有利于帮助学生克服依赖性，培养其自学能力、思维能力，增加学习的信心。
在教学中，教师还会精心设计教学模块，以解决问题和提高能力为出发点进行教学辅导，通过此类教学互动，使学生之间能分享彼此解决问题的方法、思路和经验，求得新发现，从而实现教学相长和共同发展。
3.2 合理采用各种教学手段
针对电力电子技术教学内容中电路图、波形图较多的部分，鼓励教师采用计算机辅助教学手段，这样就可以省下绘图时间，充分讲授教学重点，使学生在有限的课堂时间内获得更多的信息量，起到事半功倍的作用。
学校还专门建立了Blackboard网络教学平台，课程组的教师会及时补充、更新教学资源，供学生在课余时间上网查阅。学生还可以在平台上直接和教师“对话”，提出自己的疑问，教师会及时利用平台给学生答疑。通过这种手段，保障了学生可以随时随地进行预习、复习、提问、查询资料，教师可以随时随地答疑、打分、了解学生的学习情况，管理部门可以随时随地了解教学进度，监控教学情况，管理学生成绩，加强师生间的教学互动。
对于其他新型的教学手段，要求教师在教学中根据每次课的实际需要，综合利用多种教学手段，而不是单纯拘泥于某一种手段，从而增强教学效果。
4 实践教学环节改革
在电力电子技术的教学中，实践教学环节必不可少，是课堂教学的重要补充。该环节对理解和巩固理论知识有重要作用，而且能强化学生工程技能训练，提高学生的动手能力。
4.1 精心组织安排
电力电子技术课内实验由一人一组独立完成、独立考核，增加了设计型、综合型实验内容比例。在课程总学时有限的情况下，精选出如下几个实验作为必做实验教学内容：
1）单相桥式半控整流电路（验证性），结合实验介绍“锯齿波同步移相触发电路”的原理；
2）三相桥式全控整流电路的性能研究（设计性），结合实验介绍集成触发器的知识；
3）功率场效应晶体管（MOSFET）特性与驱动电路研究（综合性）。
首先进行验证性实验，一方面验证理论，一方面熟悉实验设备及各种仪器仪表（如示波器、万用表等）的使用方法，为设计性、综合性实验打基础。综合性实验由教师提出实验要求，由学生自行设计实验方案、搭建实验线路，从而锻炼学生分析问题和解决问题的能力。
4.2 积极开展仿真实验教学
计算机仿真是使用计算机对模型进行研究，具有精度高、重复性好等特点。目前，电力电子技术方面使用较多的电路仿真软件有Matlab、IsSpice、Pspice、Protel、Simplorer等，采用上述软件对电力电子线路进行仿真，能方便地进行电路参数的试验、取舍，具有方便、简单、调节容易、可视性好的优点。在学习完相关课程内容后，布置相应的仿真习题，学生通过在计算机上自行完成仿真实验练习，将加深对理论知识的理解，加强对实际电路工作的感性认识。
4.3 开放实验室建设
除了课内实验和课后的仿真实验练习，还建立了开放性实验室，在实验室中配备了基本的电子元器件和各种测试工具，积极组织学生参加各级各类大学生课外科技活动和竞赛（如电子设计竞赛、“挑战杯”科技作品大赛、机器人大赛等），鼓励学生参与教师的科研项目，使学生在开放实验室中综合运用所学知识完成实际课题，从而培养学生的创新能力、工程能力和解决实际问题的能力。
5 结束语
电力电子技术课程教学改革涉及教学内容、教学手段等多个方面。为了做好这项工作，需要任课教师紧跟学科前沿，在教学中不断总结教学经验，不断创新，更好地为培养有较高科学素质的、能开拓创新的卓越人才服务。
参考文献
[1]林云，管春.电力电子技术[M].北京：人民邮电出版社，2012.
[2]王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2009.
[3]贺益康，潘再平.电力电子技术[M].2版.北京：科学出版社，2010.
[4]王云亮.电力电子技术[M].2版.北京：电子工业出版社，2009.
[5]康劲松，陶生桂.电力电子技术[M].2版.北京：中国铁道出版社，2009.
关键词 电力电子技术；教学改革；创新人才
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）24-0088-02
1 课程性质
电力电子技术能有效利用电力半导体开关器件对电能进行变换和控制，是电力电子变换和控制技术的简称。电力电子技术是工业自动化、电气工程及其自动化和其他相关专业重要的专业基础课程。通过课程学习，学生可以掌握电力电子线路的基本理论、基本概念和基本分析方法，为后续专业课程的学习奠定良好的基础，同时也可应用课程所学知识独立分析、解决实际的工程技术问题。
2 课程教学内容的改革
电力电子技术课程涵盖的知识内容多、难度大、实用性强，自诞生以来，已形成丰富的器件系列、变换技术和控制技术。随着新器件、新技术的不断出现，课程教学内容也必须及时更新。在授课时，需要精心、合理选择教学内容，注重基本原理和电路分析方法的讲授，突出知识的系统性；同时要根据其发展趋势，及时对教学内容进行删减和补充，真正做到与时俱进，让学生了解、掌握课程的前沿知识。
2.1 教学内容的精选与更新
晶闸管自20世纪70年代起大量应用于工业生产中。近年来，以功率MOSFET和IGBT为代表的全控型器件取代晶闸管，成为新一代电力电子技术的核心已是不争的事实。因此，在教学中要紧跟技术发展，压缩和删减半控型器件及其控制电路的教学，广泛开展以IGBT、电力MOSFET为代表的新技术、新理论的教学。重点讲述全控型器件组成的整流、逆变电路以及交流调压、变频电路，引入PWM技术和软件开关技术的教学。
2.2 紧跟学科前沿发展动向
随着新型电力电子器件和先进控制方法的出现，电力电子技术在工业控制、新能源、新型家电、变频调速、计算机通信等领域都有着巨大的应用前景。目前，全世界范围的能源供需状况日趋紧张，中国的能源形势尤其紧迫。电能作为最终的能源消费形态，其使用比率正在进一步增大，电力电子新技术在节能方面的作用日益显现。所以，电力电子技术课程的教学内容应主动吸收学科技术前沿知识，将这些新内容及时增加到教学中，引导学生了解电力电子技术的发展动态，扩大知识面，提高学生对课程的兴趣。
3 课程教学手段的改革
教学过程从本质上讲是促进学生学习的过程。学生的“学”是学习过程的内因，教师的“教”是促进学生学习过程的外部条件。由于学生是学习过程的主体，教师在授课时要通过激发学生的兴趣让学生主动去学习，这样才能增强教学效果。
电力电子技术既有较强的理论性，又有较广的工程背景，该课程具有电路分析多、波形分析多的特点。目前，大部分院校采用的是“教师—黑板 电子教案—学生”的教学模式，这种教学方式很难实现教师和学生在课堂中的协调，极大地妨碍了学生的主动学习性，教学效果不好。针对这种教学现状，提出下列教学改革手段。
3.1 精心组织课堂教学活动
教师在保证教学内容系统性和完整性的基础上，要力求突出教学重点和难点。同时，精选一部分内容留给学生去自学，然后开展课堂讨论。实践证明，“自学 讨论课”的教学方法有利于帮助学生克服依赖性，培养其自学能力、思维能力，增加学习的信心。
在教学中，教师还会精心设计教学模块，以解决问题和提高能力为出发点进行教学辅导，通过此类教学互动，使学生之间能分享彼此解决问题的方法、思路和经验，求得新发现，从而实现教学相长和共同发展。
3.2 合理采用各种教学手段
针对电力电子技术教学内容中电路图、波形图较多的部分，鼓励教师采用计算机辅助教学手段，这样就可以省下绘图时间，充分讲授教学重点，使学生在有限的课堂时间内获得更多的信息量，起到事半功倍的作用。
学校还专门建立了Blackboard网络教学平台，课程组的教师会及时补充、更新教学资源，供学生在课余时间上网查阅。学生还可以在平台上直接和教师“对话”，提出自己的疑问，教师会及时利用平台给学生答疑。通过这种手段，保障了学生可以随时随地进行预习、复习、提问、查询资料，教师可以随时随地答疑、打分、了解学生的学习情况，管理部门可以随时随地了解教学进度，监控教学情况，管理学生成绩，加强师生间的教学互动。
对于其他新型的教学手段，要求教师在教学中根据每次课的实际需要，综合利用多种教学手段，而不是单纯拘泥于某一种手段，从而增强教学效果。
4 实践教学环节改革
在电力电子技术的教学中，实践教学环节必不可少，是课堂教学的重要补充。该环节对理解和巩固理论知识有重要作用，而且能强化学生工程技能训练，提高学生的动手能力。
4.1 精心组织安排
电力电子技术课内实验由一人一组独立完成、独立考核，增加了设计型、综合型实验内容比例。在课程总学时有限的情况下，精选出如下几个实验作为必做实验教学内容：
1）单相桥式半控整流电路（验证性），结合实验介绍“锯齿波同步移相触发电路”的原理；
2）三相桥式全控整流电路的性能研究（设计性），结合实验介绍集成触发器的知识；
3）功率场效应晶体管（MOSFET）特性与驱动电路研究（综合性）。
首先进行验证性实验，一方面验证理论，一方面熟悉实验设备及各种仪器仪表（如示波器、万用表等）的使用方法，为设计性、综合性实验打基础。综合性实验由教师提出实验要求，由学生自行设计实验方案、搭建实验线路，从而锻炼学生分析问题和解决问题的能力。
4.2 积极开展仿真实验教学
计算机仿真是使用计算机对模型进行研究，具有精度高、重复性好等特点。目前，电力电子技术方面使用较多的电路仿真软件有Matlab、IsSpice、Pspice、Protel、Simplorer等，采用上述软件对电力电子线路进行仿真，能方便地进行电路参数的试验、取舍，具有方便、简单、调节容易、可视性好的优点。在学习完相关课程内容后，布置相应的仿真习题，学生通过在计算机上自行完成仿真实验练习，将加深对理论知识的理解，加强对实际电路工作的感性认识。
4.3 开放实验室建设
除了课内实验和课后的仿真实验练习，还建立了开放性实验室，在实验室中配备了基本的电子元器件和各种测试工具，积极组织学生参加各级各类大学生课外科技活动和竞赛（如电子设计竞赛、“挑战杯”科技作品大赛、机器人大赛等），鼓励学生参与教师的科研项目，使学生在开放实验室中综合运用所学知识完成实际课题，从而培养学生的创新能力、工程能力和解决实际问题的能力。
5 结束语
电力电子技术课程教学改革涉及教学内容、教学手段等多个方面。为了做好这项工作，需要任课教师紧跟学科前沿，在教学中不断总结教学经验，不断创新，更好地为培养有较高科学素质的、能开拓创新的卓越人才服务。
参考文献
[1]林云，管春.电力电子技术[M].北京：人民邮电出版社，2012.
[2]王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2009.
[3]贺益康，潘再平.电力电子技术[M].2版.北京：科学出版社，2010.
[4]王云亮.电力电子技术[M].2版.北京：电子工业出版社，2009.
[5]康劲松，陶生桂.电力电子技术[M].2版.北京：中国铁道出版社，2009.