《电力电子技术》课程教学改革探索

孙金萍，刘军芳

（廊坊师范学院，河北 廊坊 065000）

0 引言

《电力电子技术》是电气自动化类本科专业一门重要的专业基础课。作为一门新兴交叉学科，《电力电子技术》横跨电子学、电力学和控制理论3个专业方向，具有很强的工程性、实用性、综合性。随着社会进步和技术发展，传统的教学内容与教学手段已经难以满足学科发展要求，急需通过教学改革，提升课程内容的时效性、应用性［1］。

1 《电力电子技术》课程教学现状

《电力电子技术》作为电气专业的一门专业必修课，自开课至今，在教学活动中我校与国内各高校一样存在以下一系列的共性问题。

1.1 基础知识薄弱，学生水平良莠不齐

《电力电子技术》具有较强的专业性，需要学生具有一定的知识背景，比如高数、电路和电子技术等知识。在实际教学中发现很多学生是学一门丢一门，为了考试而学习，在学习该课程时前面基础课程知识所剩无几。以电路为例，《电力电子技术》的学习离不开电路分析，电路理论成为《电力电子技术》学习的重要基础。基础知识的不牢固，这导致在实际的学习中，部分学生无法理解电路的原理，致使学习效果不好，进而对该课程丧失学习兴趣，在一些专业性知识上无法取得理想的学习效果。

1.2 课程内容多样而繁杂，技术更迭迅速

《电力电子技术》作为一门多专业的交叉学科，涉及的内容比较广泛，也就具有了更广阔的应用领域，比如一般工业、交通运输、新能源及电力系统、照明、空调等家电用器及其他领域。电力电子技术的本质是实现电能变换，只要需要电能变换，就离不开该技术。另外，随着新型材料和微电子技术的发展，性能更优的电力电子器件及相应的应用不断出现，推动着电力电子技术不断向前发展。由于它无法像传统的基础课程那样具有固定不变的内容，随着新技术的不断发展，教师在教学内容上做到怎样在有限的课时内带给学生最有效的知识也是难点之一。

1.3 实践与理论学习未有效融合

目前各高校在该课程的实践环节主要是集中于实验，而实验教学主要是在传统的实验平台完成一些验证性实验，缺乏设计性和综合性实验，许多新方法、新器件在实验室往往是无法接触到的。由于与实际应用存在脱节，很大程度上降低了学生学习的积极性，也未真正做到实践与理论相结合。作为一门工程性较强的课程，虽然开设课程设计环节，但学生离真正的工程实践与设计应用仍存在很大的差距。

综合以上分析，依据本课程自身特点以及本专业学生自身情况，在本课程教学活动中，我们对该课程教学改革进行了一些探索。

2 《电力电子技术》课堂教学改革

2.1 更新教学内容，建立新的教学体系

《电力电子技术》课程教学内容和教学体系的改革是所有改革中最重要的一个环节，直接关系到教学质量的提高。教学大纲和教材建设是教学该项改革中的重要环节，必须体现把学生素质教育和能力培养放首位的理念［2］。

教学大纲作为课程设置的准则，应在教学过程中严格贯彻到底。但教学大纲应紧随技术的发展、结合教改实践，对教学内容不断进行更新与优化，以便在有限的课时内最有效地完成教学内容。作为课程建设核心的教材建设，为适应该课程改革的需要，教师要精心选择教材，应秉承器件、电路、应用相结合的原则，促进理论与实践相结合，让学生掌握基础知识的同时，学会灵活运用其所学，以提高分析设计的能力。

随着新材料与科学技术的不断发展，性能更优的电力电子新器件不断涌现，加之与最新控制技术的有效结合，课程教材的内容和选择要向着应用领域更广、应用水平更高的方向发展。

确定科学的教学大纲和适宜的教材后，如何优化课堂内容就变得尤为重要。课程讲授应以器件的工作原理、基本特性和电气参数为基础；四种变流电路为核心，详细介绍四种变流电路的工作原理、电路拓扑、波形分析和相关参数计算（尤以整流电路为重），把最新的电力电子技术发展方向引入课堂，以器件的应用电路为重点，来解决实际的工程问题，充分体现“管为路用、以路为主、重在应用”的原则［3］。

2.2 改革教学方法，激发学生的学习兴趣

课堂教学是教与学双向互动的过程，教师是课堂活动的组织者，应针对教学内容和学生的具体情况合理安排课堂内容。一直以来，《电力电子技术》的教学还是传统的教师逐章讲授，讲得多、讲得细，学生们在课上更多的是被动地接受，不利于发挥学生学习的积极性和主动性，也难以培养学生的专业素质和能力。

为改变目前的状况，教学在内容上应注重层次分明、突出重点，在讲授方式上应注重循序渐进、由易到难，同时还应保证内容的完整性，覆盖大纲要求。此外，课堂上教师应随时关注学生的反应，引导学生带着问题听课，加强重点与难点内容的讲授，注重与学生的交流与互动，调动学生学习的积极性与主动性。在课外，留一部分内容让学生自学，做到课下查阅资料，课上专题讨论。实践证明，上述方法切实可行，不仅有利于学生摆脱对课堂的依赖性，也有利于培养和提升其自学能力、专业素养与表达能力。

2.3 丰富教学手段，实现教学现代化

《电力电子技术》有大量的图、波形绘制以及数学公式推导，采取多媒体与板书相结合的方式，大大简化了画图与推导时间。图与波形较为复杂且抽象，因此通过借助计算机仿真，让学生对电路和波形有更深入的理解与认识。此外，在课堂中插入部分电力电子器件、电力电子电路录像，也能够提高学生的感性认识，激发学习兴趣。

2.4 重视实践教学，促进理论与应用结合

实践教学是在课堂讲授外通过实际锻炼加深对理论知识的理解，并验证所学知识的正确性，运用所学的理论知识完成基本技能训练，培养学生的动手能力、创新思维和解决问题的能力。一直以来，实践教学依附于理论教学，内容也以验证性为主，难以满足创新型、技术型人才培养的发展目标，实践教学改革迫在眉睫。基于上述存在的问题，提出如下建议。

2.4.1 转变教育观念，以电子设计大赛提升工程实践能力

为满足社会对创新型人才的要求，实验教学应摆脱只注重理论教学的局面，大幅增加实践环节的比例，加快实践教学的深化改革。此外，每年电子设计大赛的电源类试题都需要电力电子技术的相关知识，参加比赛也是对实验教学的补充，通过电子设计大赛的历练，能够有效提升学生的动手能力、自主设计能力和分析解决问题能力。

2.4.2 精炼实验内容，增加综合性和设计性实验

《电力电子技术》是一门工程实践性很强的学科，实验环节在本课程占有非常重要的地位。在有限的课时内，要求我们必须精简实验内容，除必要的验证性实验外，可根据学生兴趣自主选择个别实验；同时改变原来以验证性实验为主的内容，增加综合性和设计性实验内容。

3 结语

《电力电子技术》课程的改革是一项系统性的工程，具有较强的学术性和工程性，涉及内容丰富且繁杂，需要通过不断地教学实践，积累改革经验并在具体教学环节中加以完善。当前，人才培养逐渐向创新型、复合型、应用型方向转变，对教师工作提出了更高的要求。教学改革之路漫漫而长远，我们只有不断探索，才能适应21世纪社会对人才培养的需要。