电力电子教学范文

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1）单相整流电路模块；2）三相整流电路模块；3）单相逆变电路模块；4）三相整理与电路模块；5）驱动与保护电路模块。在教学过程中，通过理论讲授和实际验证的模式进行。同时在完成教学内容后，通过1周的集中实训，加深学生的学习体验。《微机原理与接口技术》主要为学生提供所需的控制技术相关知识。在该课程中，需要学生掌握CPU的接口技术以及相应的软件程序设计方法，为提高学生的学习积极性，增强学习效果，必须增强程的趣味性。鉴于此，采用一个基于单片机的智能小车进行教学，同时开发了一整套的课程学习资料，丰富了教学内容。依托以上三门课程的学习，学生具备了电子技术、变流技术和控制技术的相关知识，为后续的专业学习打下了基础。

2．专业核心课程

专业核心课程是体现学生应用能力的知识来源，是学生就业的技能基础。在该专业的开设时，设定的专业培养目标是：培养具备电力电子产品设计、生产、调试和服务的技能型人才，服务于各类变频器、驱动器、开关电源、特种电源、光伏逆变器的生产和设计企业，从事相关产品的辅助设计、调试以及售后和售前的专业服务。鉴于以上目标，开设的专业核心课程为《变频器技术》、《电源技术》和《风光互补发电技术》这三门核心课程。课程的基本安排如表2所示。《变频器技术》是一门典型的电力电子技术综合应用的课程，包含电子技术、变流技术和控制技术等内容。同时变频器是工业电力电子产品，在工业应用上具备广泛的应用，是进行电力电子专业教学的典型载体。在教学中，我们将其分为两个阶段，第一阶段通过课堂和实验进行教学，使学生掌握理论知识和基本技能；第二阶段通过两周的专用周完成一个单相变频器的安装和调试，使学生掌握实践技能。《电源技术》课程的开设与其类似。当今，电力电子技术是新能源的重要技术支撑，为此开始了《风光互补发电技术》课程。通过该课程的学习，学生可以掌握新能源领域中电力电子技术的应用现状，增强学生的知识面，拓展学生的就业领域。

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Abstract The teaching reform of power electronic technology is explored in the following aspects as classroom instruction， tutorship after school， experiment and practice， examination and effect after teaching practice in this paper．

Key words power electronic technology teaching reform teaching method

一、前言

《电力电子学》是电气工程及自动化、工业自动化和其他相关专业的一门重要的专业基础课，属必修课。该课程的特点是基础性强，体现了弱电对强电的控制；又具有很强的实践性，和生产生活联系紧密。

二、教学改革

随着现代电力电子学的日新月异，《电力电子学》课程的内容也不断更新、发展，越来越丰富。但由于专业课程的不断增加，电力电子学课程的教学学时却越来越少。这一矛盾对课程的教学质量和教师的教学水平提出了严峻的考验。为解决这一问题，实现把大学生培养成为基础厚、知识博、能力强、口径宽和适应性强的高素质人才这一教学目标，我们《电力电子学》课程组在以下几个方面进行了教学改革实践。

1、课堂教学。课堂教学是整个教学活动的主体部分，也是我们教学改革的重点。为了高质量、高水平地完成教学任务，我们从教学内容、教学手段、课堂教学组织几个方面入手，借鉴其它学科的先进经验，大胆革新，形成了自己内容丰富形式灵活的教学特色。

在教学内容上，我们按照教学大纲的要求进行了梳理、精选和更新。根据各位授课老师多年的教学经验，在教学目标分类法的指导下，我们将课程分为八个教学单元，每个单元确定一两个重点内容授课时，以重点内容把所学单元中的基本概念、原理、方法和过程讲清讲透，强调基本概念和分析问题的思路，非重点内容则在此基础上进一步扩展。这样既避免了重复讲述，又体现了知识的层次性和扩展性。精讲必须多练。我们从能力培养着眼，对每一个重点单元精选例题和习题，注重讲、练结合，保证练的比重，加强综合训练，培养学生自主学习、增强分析问题和解决问题的能力。在教学大纲以外，授课老师增加了电力电子电路的部分仿真技术内容。实践证明，这部分内容的引入对促进学生主动学习，更好地理解基本原理、概念，提高设计应用能力起到事半功倍的作用。在实际授课时，我们还注重教学内容的不断更新，及时将本学科领域的最新科技成果引入教学，保证了课程内容的基础性和先进性。

在教学手段上，我们采用了电化教学和多媒体教学的方式，并配合教材开发了一套多媒体 CAI课件。动画和多媒体方式的引入，使电力电子电路中比较抽象的电特性变得直观，使得原本难以理解的问题，如电路在不同时刻的不同等效形式，输入输出波形的产生等，变得比较容易。学生容易建立起相关电路的清晰概念。此外，电化教学和多媒体教学可以在有限的时间内立体化、直观化地展现大量的教学信息，避免授课老师将大量时间用到在黑板绘图上，提高了课堂教学的效率和质量。同时，多媒体课件的开放式结构也方便把最新技术不断加入到课程的教学中来，以满足学生对新技术的追求。

在教学内容和手段上进行改革后，课堂教学信息量增大，要求学生更加认真积极地参与教学活动，否则可能出现“坐飞机”的情况。因此授课教师的课堂教学组织能力非常重要。为提高这一能力，我们授课组的教师一方面努力提高语言表达能力，采用生动幽默的语言激发学生兴趣，另一方面精心组织教学，设计出提问，讨论，课堂调查、小测验，写小论文等多种形式，及时掌握学生学习情况，调动每个学生都参与到教学中来，让整个教学过程既充实又有趣。

2、实践教学。实验教学侧重于对思维方式和动手能力的培养，是理论教学的主要补充，它在整个教学环节中具有重要地位。因此实验教学改革是教学改革这一系统工程中的重要一环。我们把实践教学分为基础实验、选做实验、仿真实验、课程设计等多个层次，结合课外科研训练实践、四川省和全国大学生电子设计竞赛等高水平的实践环节，从而将综合设计能力、创新设计能力和工程实践能力的培养贯穿于整个教学过程，形成多层次、立体化的实践教学特色。

为了开好基础实验和选作实验，电气信息学院投入实验建设经费，购买了十套浙江天煌公司的“电力电子与自动控制系统”实验平台，同时增加了一些新的器件样品，使学生有更好的硬件条件开展实验。另外我们还自己动手开发出一个模拟实验的软件平台。学生可以自由地调用仿真环境中的各种电力电子器件搭建各种电路，模拟实际装置的全程动作情况。通过该仿真软件平台，我们可以实现EDA教学。 对于实践教学，我们始终坚持理论与实践的统一，一方面在学时安排上，实验课与理论课紧密衔接，实验内容与教学内容互相渗透，另一方面采用台阶式教学，教学目的层次分明，即采用验证型、设计型、综合型三个层次的实验教学，这样不仅延伸了教学内容，而且培养了学生的创新能力和综合应用能力。

在教学过程中，我们把课堂教学、实验教学和EDA教学相互融合起来。课堂教学突出课程的基础性，实验教学强调课程的实践性、应用性， EDA教学贯穿于课程的各个环节，体现课程的先进性。不同的教学环节各司其职，相辅相成，相互交融，有机结合，实现 “加强基础，注重实践，促进创新”的同一个目标。

为了进一步提高学生发现问题、分析问题和解决问题的综合性实践能力，作为立体化实践教学的扩展，课程组把培养学生实践创新能力固化在教学任务中，建立了《电力电子学》系列课程本科生导师体系，在学生中建立学研小组，由授课教师指导学研小组。注意引导和鼓励学生积极参加各种科技竞赛活动，积极组织学生参与校级、四川省和全国大学生电子设计大赛，取得了良好效果。

3、课外辅导。为进一步提高教学质量，我们开展了一系列有效的课外辅导活动。这些活动主要有：利用校园网进行网上讨论、网上答疑、网上批改作业等；指导学生课外阅读与电力电子学有关的学术期刊，鼓励学生写小论文；开展与课程知识内容相关的设计及创新活动；在适当的时候，组织学生到校外参观实习等。通过这些活动引导学生进入一种有意识的主动学习状态中，提高学习兴趣，调动学习积极性，使学生的学习效率大大提高。

4、考核方式。为克服应试教育带来的弊端，我们也改革了考试制度。考题除了深度、广度和难度符合教学大纲要求外，我们更着重对分析问题和解决问题的能力进行考核。近年来我们在《电力电子学》课程的笔试考试中，采用半开卷考试，即学生可以带一张A4纸正反面笔录，便于学生在复习中进行自我总结，考试时不用死记硬背公式。笔试考试的组织严密、规范，试卷规范，评分客观、公正，并建立了对考试结果进行教学质量分析的制度。成绩中，除了笔试成绩外，将作业、实验、小论文和答疑情况也记入总成绩，使成绩考核更全面、客观。

三、教学改革成效

《电力电子学》课程教学改革得到了上至学院领导下至选课学生的大力支持。学院鼓励和支持课程组的教师以各种形式参加科研开发项目或进行理论研究，以便及时了解和掌握与本课程相关的科技发展最新动态和成果，并且将其融汇到课堂教学中去，使我们的教学工作既源自大纲，又不局限于大纲。以高水准的科研能力保证了教学质量的提高。同学们也提出了很多非常中肯的建议。在大家共同努力下，《电力电子学》课程自开始进行教学改革以来，课程组教师先后主持和参与完成4项教学改革项目，发表了数十篇教学改革论文，取得了四川省和学校的教学成果奖励。

课程组教师改革工作取得了较好的教学效果，得到了广大学生和同行的好评。在每学期课程结束前，请听课同学提的意见中，都能看到感谢的话语和鼓励支持；督导教师的多次听课也表示了对我们教学方法和效果的肯定；每学期的教学检查和学生评教，我们的课程均得到高出平均值的得分。近三年学生对本课程评教的无记名投票结果为：优占71.5%，良占28.5%。学生的实践能力和创新能力也得到了较大的提升，在第三、第四、第五、第六届全国大学生电子竞赛中连续获得国家一、二等奖。学生在相关后续课程的学习、课程设计和毕业设计中也表现出较好的能力。随着综合素质的提高，毕业生的一次就业率也得到提高。一些进入研究生阶段学习的学生也表示《电力电子学》课程给他们打下了较好的基础，有助于他们进一步深造。校外专家也认为，尽管我校是四川省属高校，但《电力电子学》课程在省内的学术地位和教学质量是靠前的。

四、课程后续建设

今后两年课程建设着重于两方面内容。一是总结多年来《电力电子学》课程教学改革和教学研究课题的经验，不断深化教学改革，进一步提高教师的英语水平，扩大双语教学的学生比例。二是在学校适当增加电力电子与电力传动实验装置的基础上，全面实行开放性实验，增加设计性和综合性实验的比例，进一步提高学生实验技能和工程实践能力。同时，建立以《电力电子学》课程为基础的电工技术实习基地，开展学研小组的设计和创新活动。

我们今后会继续努力，本着保持特色，扩大范围，深化内涵，提高质量的原则，争取把课程建设成省级精品课程，迈上更高层次，以适应21世纪高素质工程技术人才培养的需要。

参考文献

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1.引言

电力电子作为一项新兴技术，因为其变换和传输电能的功能，在生产生活的各个领域受到越来越多的关注。全球性的能源危机使人们的目光开始转向环保型能源，如太阳能、风能，不同形式的能量之间的转换必须依赖电力电子技术。以上海为核心的长江三角地区经济的快速发展，必然会带动电力电子技术的大力发展与应用，同时电力电子技术的发展也相应推动长三角地区经济的迅速发展。

目前国内外高等教育部门均已认识到加强电力电子技术专业教育的重要性。通观全球的电力电子技术教育现状，“改革”的观念渗透到从课堂教育、仿真、实验到专业论文的方方面面。近十年，当高职完成规模建设的过程后，必然实现走内涵发展的道路，实现人才培养目标。我院人才培养目标定位：立足不断探索创新人才培养模式，培养高素质的技术技能型人才。因此，无论从该课程对国计民生的重要性还是从教学务实的角度讲，对于该课程的建设和教学改革都具有重要的实际意义。

2.教学现状

（1）学生方面。对于高职学生，本门课程一般在大二开设，已有电学的基础知识，但是本门课程涉及的电学知识，被遗忘和不扎实现象特别严重，在讲授过程中因为没有掌握基础知识，所以学习这门课程很吃力，以致厌学。

（2）教学方面。近十年来电力电子技术得到飞速发展，新器件和新的控制方法不断出现，《电力电子技术》教学内容必须随自身技术的发展及时更新，但实际授课教材大纲往往内容滞后，与电力电子技术的发展不协调，造成课堂教学与工程实践相脱节；基本沿用传统的以课堂教学为主、验证性实验为辅的教学模式，与先进的现代教学方法和教学手段不相适应，不利于学生对本课程的深入理解；目前课时越来越少，给高职学生的学习和教师教学带来难度。

3.教学方法改革

利用新的教学方法提高学生对电力电子课程的兴趣，被视为电力电子教学改革的重要手段。迅速发展的信息技术和网络技术不仅被应用于实验室建设，而且被广泛作为课程教学的新方法。国内外许多大学都已开发出电力电子的网上授课内容，并以多媒体的形式呈现，其中以瑞士的iPES最著名。

通观国内外高校电力电子教学现状，有很多值得我们学习和借鉴的新方式、新方法，在我国电力电子教学改革中，以下几方面值得注意。

（1）建立系统的观念。在教材编写与课程内容组织的过程中，从电力电子系统的观点出发，将相关知识有机融合，避免将各种电力电子器件、各种结构功能的电路作孤立讲解，因为电力电子电路通常都是几种电路组合在一起构成一个系统实现一定的功能的，仅仅孤立地讲解其中的一个意义不大。

（2）注重电力电子电路的设计，培养学生的电路设计思想和能力。从电路设计的角度出发组织电力电子技术的教学内容，是一种很好的教学方式。哪怕是最简单的电力电子电路的设计，也是一个很好的开端。

（3）课堂教学、仿真、实验并重。在课堂教学中引入各种先进的教学手段，在实验室中引入先进的仿真软件，如MATLAB、PSPICE等，同时下大力气建立电力电子技术实验室。通过各种实验电路搭建完整的电力电子系统，应是实验室的基本功能，而不仅仅是对各种功能电路的验证。

（4）在教学中，为了跟上电力电子技术快速发展的步伐，仅仅讲授教材中的内容是不够的，还应采取调研、讨论、讲座、专题报告等各种形式，使学生对电力电子技术的前沿技术有所把握，为学生未来的科研与工作打好基础。

（5）积极开展电力电子及相关课程的网上教学，用动画、多媒体等先进手段展示电力电子的课程内容，提高学生的学习兴趣。通过交互式网页设计使学生主动参与学习，增强教学效果，如“慕课”（MOOC，大规模在线开放课程）。

4.MOOC+翻转课堂

近年兴起的“慕课”已在全球高等教育界引发热潮，我国北大、清华、复旦等高校相继加入“慕课”平台。同时，国内高校认识到，应借势“慕课”冲击，努力提高教学质量，还能用较低的成本进一步均衡国内高等教育优质资源。建设“中国式慕课”很快由理念变为行动。

翻转课堂是指重新调整课堂内外的时间，教师不再占用课堂的时间讲授信息，这些信息需要学生通过看视频讲座、听播客、网络阅读等形式课后自行学习。教师更多地利用课堂时间对学生进行一对一的互动和指导。

把基于MOOC的翻转课堂法融入《电力电子技术》的教学实践活动中，使师生共同走进课程，体验、思考，成为课程的创造者和主体，这种教学改革在全国范围的课程改革中尚属前沿。

参考文献：

[1]陶生桂，胡兵.长三角地区电力电子技术发展及应用[J].变流技术与电力牵引，2007，1：38.

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二、MATLAB/Simulink软件在理论教学活动中的应用

利用MATLAB/Simulink软件能够非常容易地构建与实际相符合的教学场景。教师在教学中引入仿真软件，在讲授基本变流理论时，利用MATLAB/SIMLINK软件构建电力电子电路进行仿真演示，电力电子变换与控制领域所遇到的多数典型开关电路均可建立仿真模型，通过对模型的仿真，可直观展示各种参数变化对电路波形图的影响以及数值计算，以便学生全面准确理解教学内容，可以为教学现场营造一种真实的电力电子电路工作场景，既具体又生动。除此以外，还可以利用软件提供的参数设置功能，通过改变器件参数值，学生在学习的时候，可以先自己分析某种参数值条件下电路的工作情况和对应的波形图，然后再在仿真模型中输入相应的参数值，把自己分析的结果与仿真结果相对比。同时，在电路仿真时，可以模拟各种电力电子器件故障，如开路、短路或脉冲丢失等，能够清晰地展示各种电力电子电路的工作过程，使学生能够直观、全面地掌握课程学习内容，同时将学习活动情境化、趣味化，这大大加深了学生对所学知识的理解，使学生能够将隐性的理论知识转化为显性的技能。在教学设计上，教学初期，刚刚讲授电路变换时，学生初次接触，实际的感观并不多，对电路电压、电流波形、管子的切换、工作原理等理解有些困难，需要构建一个与实际相符合的情境，并且学生对MATLAB仿真软件的应用还不熟练，需要在课堂上现场建立仿真模型。以单相半控桥式整流电路为例，把电路图投影到大屏幕上，教师首先要分析电路的组成和工作原理，然后再一步一步建立MATLAB单相半控桥式整流电路仿真模型，该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型、设置模型参数和观察仿真结果。

1.建立仿真模型

（1）建立一个仿真模型的新文件。从MATLAB窗口进入Simulink环境有三种方式，我们选择其中一种：在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。（2）提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击图标调出模型库浏览器，找到Simulink／PowerSystem的模型窗口，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。组成单相半控桥式整流电路的元器件有交流电源、晶闸管、二极管、脉冲发生器、RLC负载、示波器等。（3）将电路元器件模块按单相半控桥式整流电路原理图连接起来组成仿真电路，如图1所示。

2.设置模型参数

设置模型参数是保证仿真准确和顺利进行的重要一步。有些参数由仿真任务决定，如电压、电流等，有些参数是需要通过仿真来确定的。设置模型参数可以双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help帮助。在本例中，参数设置交流电源、晶闸管、二极管、负载、脉冲等。以下以交流电源参数设置为例：双击交流电源模块，弹出对话框，设置电压为220V，频率为50Hz，初始相位为0°。

3.观察仿真结果

在模型开始仿真前还必须首先设置仿真参数。在菜单中选择Simulation，在下拉菜单中选择Simulationparameters，在弹出的对话框中设置的项目很多，主要有开始时间、终止时间、仿真类型等。在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation下选择Start，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop。在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。在需要观察的点上放置示波器，双击示波器图标，即弹出示波器窗口显示输出波形，同时在Display模块可以看到输出电压的平均值。以下是不同负载时的仿真波形图。（1）Rd负载时的仿真波形。如图2所示为控制角α=60°单相半控桥式整流电路电阻负载时二次侧电压、触发脉冲、负载的电压和电流及管子VT1两端的电压波形。（2）Rd+Ld负载时的仿真波形。研究阻感性负载时电路工作情况，只需重新设置负载参数。再次启动仿真，在单相半控整流电路中，阻感性负载时电路的二次侧电压、触发脉冲、负载的电压以及管子二端的电压波形都同阻性负载时相同，如图2所示。与阻性负载不同的是负载电流波形不同，阻性负载时负载电流波形为断续的，而阻感负载时负载电流的波形为连续的。（3）失控时的仿真。在研究单相半控桥式整流电路电阻电感负载时，当触发脉冲丢失会发生失控现象，只需断开一个触发脉冲，再次启动仿真，得到如图3所示波形。通过这样一个过程，使学生在脑海里深深留下了电路的各点波形形状，电压波形为什么会变化，电压波形变化同哪些参数有关？控制角与输出电压波形有着怎样的对应关系？怎样的情况下发生失控，失控时电路的工作情况又是如何？引导学生自然地进入单相半控桥式整流电路的知识学习。在教学过程的中后期，学生已经熟悉MATLAB/Simulink软件使用，就不必在课堂上现场建立电路的仿真模型。为了节约时间，把《电力电子技术》教材各个电路的仿真模型都事先建好备用，当讲解到哪个电路时就可以运行这个模型，改变参数看电路仿真结果。通过这样一个环节，让学生能够把电力电子变换器的工作原理、物理波形及数学关系等紧密联系在一起，从而全面掌握变换器的工作过程，为学生提供一种直接感性的学习方式，帮助学生更深刻地理解这门课程。

三、MATLAB/Simulink软件在实验教学活动中的应用

传统本科电力电子技术实验大都依托实验平台进行，实验平台的优点是安全、方便管理。但是依托实验平台进行的实验基本都属于演示性或验证性实验，硬件实验条件很难覆盖知识点的各个方面，动手能力提高较慢，同时，学生误操作多、实验装置损坏较严重，而且出现问题不知道如何分析解决，只能等老师来解决[4]，其主要原因是学生对所学知识掌握不够以及对实验台和操作缺少感性认识，直接导致误操作，学生应掌握的知识和应具备的能力没能落到实处。同时实验基本上局限于对教材中部分理论的验证，不能很好地与实际应用相联系，这使得教学工作比工程实际滞后很多，不能充分实现技术应用型本科人才的培养目标，对于学生能力的培养和将来的就业很不利。因此，我们在实践教学中采用实物实验与虚拟实验技术手段相结合的模式，即先仿真实验后实物实验的双实验环节。在实验教学环节上，依托实验平台进行，每章精选出1-2个实验作为必做实验教学内容，使学生通过做这些实验，熟悉并掌握实验设备及仪器仪表的使用方法，在掌握理论知识的基础上进行实验，各种电力电子器件的性能特性、各种应用电路的工作过程及技术指标也通过实验得以验证。同时，在现有条件的情况下，针对电力电子技术实验中存在的问题，采用计算机模拟仿真的手段进行弥补，用MATLAB/Simlink仿真软件对电力电子电路进行测试，根据教学内容设计了相关的仿真实验内容（10个课外实验），教师在课内布置要完成的项目，每个项目给学生提出一个设计要求（如设计一个三相交流电到直流电的变换电路，给出这个直流电源的具体性能指标，如输出电压的变化范围、电流大小、电压纹波系数等等，要求自己选择元器件，设计电路，并最终实现或仿真验证），要求学生完成简单的电路设计，实现所要求的电路功能，可以让学生在课外利用仿真软件自主完成。教师验证结果，做到课内和课外实验相结合，充分发挥学生的主体作用，培养自信，调动了学生学习的主动性、积极性和创造性。同时，通过对实际电路的仿真分析，可进一步提高学生对电路的认识分析和创新能力，弥补实物实验的不足。

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Abstract: Power electronic technology is the basic professional knowledge that must be mastered by the students of mechatronics major. In teaching, reform conducted in the course content, teaching methods and evaluation mechanisms has contributed to explore new methods and new ways to improve teaching quality, achieving better teaching effects.

Key words: power electronics technology; teaching method; teaching quality; evaluation mechanism

中图分类号： F407.61文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术，实现对电能的控制、变换和传输的科学，是现代电子学的一个重要分支，是介于电气工程三大主要领域——电力 、电子和控制之间的交叉学科，在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。因此，电力电子技术是机电一体化专业学生必须掌握的的专业技术基础知识。

电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术。随着科学技术的发展，电力电子技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、计算机科学等许多领域密切相关。目前，电力电子技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科。电力电子技术不但本身是一项高新技术，而且还是其它多项高新技术发展的基础。正是由于该课程是一门综合性学科，对于高职学生来说，如果是按照高等学校那样的传统式教育，即一般所指的“先生讲，学生听”，教师传授知识，学生接受知识的“灌输式教学”根本不适合高职学生的学情。

一、学情分析

首先高职学生学习该课程的目的是熟悉典型电力电子器件的工作原理 、外特性和主要参数、各类电力电子变换主电路的基本工作原理 、分析方法；了解电力电子技术在工程技术领域中的应用。针对他们而言，主要是会应用这些电路即可，不必参与这些电路的设计及计算。更不需要讲课时花在一些复杂公式的推导上，这样的教学效果适得其反，学生只会觉得课程内容枯燥无味，没有学习兴趣，尤其是某些高职学生的基础课的知识相对薄弱，要学习电力电子技术必须先学习电工技术、模拟电子技术和数字电子技术这三门基础课，而要求这三门课程的掌握程度为较好，有些学生对于这几门专业基础课掌握得不是很好，在此基础上学习电力电子技术肯定积极性不高，困难较多。

其次，电力电子技术是一门理论性和实践性均较强的专业技术基础课，以理论教学为主，附加开展的个别实验，尤其是大多数为验证性实验，没有从提高学生的学习兴趣出发，没有结合实际应用，这样的实验效果很差的。

根据针对高职学生的学情分析，结合学校已有的教学设备，我们提出了以实践为主的电力电子教学。

二、以实践为主的电力电子教学

1、采用模块化教学

对于电力电子技术这门课程，我们将其课程划分为二极管整流电路和晶闸管可控整流电路两大模块，共9个任务。每个模块的内容既是独立的，又有其明确的教学目标，完成每个模块既要通过实验，也要制作产品。使得内容的组织方式更符合学生的认知规律，易于激发学生的兴趣，同时有利于学生掌握与生产技术有关的必要的基本技能和动手能力。各模块内容如下：

模块 任务 教学内容

模块一：二极管整流电路 任务一：二极管 ①PN结的形成与特性；②二极管结构、类型和主要参数③一般二极管和特殊二极管的应用④二极管的识读和检测

任务二：二极管单相整流电路 ①直流稳压电源的组成②单相半波、桥式整流电路、滤波电路的工作原理③稳压管的工作特性和主要参数及使用

任务三：制作直流稳压电源 ①绘制原理图②制作PCB板③安装、调试

任务四：二极管三相整流电路 ①三相半波整流电路②三相桥式整流电路③整流器件的选用

模块二：晶闸管可控整流电路 任务一：制作台灯调光电路 ①单结晶体管②晶闸管③晶闸管的触发电路④绘制原理图、制作PCB板、安装、调试

任务二：晶闸管可控整流电路 ①单相半波可控整流②单相半控桥式整流电路③三相半波可控整流电路④三相半控桥式整流电路

任务三：晶闸管的选用和保护 ①过电流保护②过电压保护③晶闸管的选用和检测

任务四：逆变和交流调压 ①逆变的基本工作原理②单相交流调压的电路图及波形

2、以实践为主，简化理论教学

在进行任务教学时，通常将学生分成几个小组，循序渐进的完成各个任务。每个任务设置两至三个实验为主，相关的理论知识以简单介绍为主，主要是波形分析，以及简单的计算。学生通过亲自参与实验动手调出相应的波形，并且画出波形，记录相关参数，由此理解电路的工作原理，并且配有相应的思考题帮助学生加深理解相应电路的工作原理，或者是通过制作产品来理解电路的工作原理。比如说二极管单相半波整流电路，教师简单介绍二极管的单相导电性，以及单相半波整流电路电阻性负载时电路的工作原理。让学生完成电阻性负载时电路（图1.1）的输出电压波形的测量，得到如图1.2所示的波形，然后让学生将电感接入电路，变成电感性负载（图1.3）。让学生再次测量电路的输出电压波形，学生就发现在输出电压波形发生了改变，出现了一段负电压如图1.4所示。

图1.1图1.2

图1.3 图1.4

对于这种情况，学生会自己思考“为什么会产生这样的波形？”，自己去查找原因，在通过当场与教师交流，及时得到解答。通过这种方式学习，学生不仅对电路的输出波形印象深刻，更重要的是调动了学生的学习积极性，能够主动参与整个学习过程，这种学习方式比起在课堂中枯燥的理论教学生动具体，学生的学习效率高。

3、建立科学的评价机制

由于是以实践为主的教学模式，我们不再采用传统的学生学业评价中“一考定全局”终结性评价模式，采用多样化的考试方式，学生学业成绩的构成实行多元化，要将每个任务的完成情况作为平时考查成绩和最后的考核成绩按一定比例综合成为课程总成绩，特别重视与评价学生的创见和研究与创新能力及其成果，对于这样的学生给与一定的加分，作为一种激励措施。课程考核评价方案应在开课时公开地告诉学生，让学生能够主动参与评价，充分体现学生在学习中的主体地位。

三、教学效果