电力电子技术实训精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇电力电子技术实训，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：电力电子技术 实验实训 教学

引言

电力电子技术是20世纪后期发展起来的一门崭新的技术，它已成为电类专业的一门重要的专业基础课程。随着电力电子技术的迅猛发展，教学内容越来越丰富，教学要求也越来越高。为了增强学生动手能力，培养应用型人才，改革实验设备，使之能在人才培养中发挥尽可能大的作用就显得尤为重要。我校电子系与苏州市百神科技共同研制了BSJY-V型电力电子技术实验实训平台。本套装置的功能非常强大，价格合理，很适合各类院校开设电力电子技术课程的应用。经对该装置的开发以及在实验、实训教学中的应用，我们体会到整套装置具有灵活、直观、易于上手等特点，利用该装置一个学生就可完成电路搭接、数据记录等全部实验过程，既可培养学生独立思考以及分析问题、解决问题的能力，又要求学生动手完成实验的每一个环节，从而提高实际动手及分析问题、解决问题的能力。利用该装置可以在较短的时间内组织学生进行电力电子技术的实训，并能够获得较好的实训效果。该套实验装置既可用于教学，也可用于科研开发工作。本文将简要地介绍一下该套系统的功能、结构、应用及其特点。

1.功能

本平台的功能非常强大，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《电机拖动自动控制系统》等课程的主要实验。它能够开设的实验有六类，每类又有若干具体的实验项目。

1.1 半控型器件部分实验

这部分能够完成由半控器件构成的典型电路的实验，能够很好地展示单相、三相的各个拓扑结构的整流、逆变、交交调压电路，很方便地观察各处波形。还设计了触发信号的产生电路，给学生灌输设计电路的概念。

1.2全控型器件特性部分实验

这部分对全控器件的特性进行了验证。学习电力电子技术，一个重要的内容就是要掌握器件，包括半控和全控器件，掌握器件需要掌握其基本特性，这样才能够根据具体的情况进行恰当应用。但是以往这些特性都是依靠教师的讲述，现在利用这套装置很方便地检测全控器件的特性，不但教师省力，而学生也从直观的资料中获得知识。本实验平台根据现在电力电子器件的市场情况，对应用较广的功率场效应管（P-MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）以及电力晶体管（GTR）提供了实验环境。

1.3全控型器件典型线路部分实验

研究电力电子技术，尤其是对来说初学者首先要掌握那些经典的线路以后才能有所创新。本平台提供了直流斩波电路、交直交变频电路、开关稳压电源电路、交流调压电路、SPWM逆变电路，以及整流电路的有源功率因数校正实验，覆盖了电力电子技术中的经典技术部分。任课教师可以讲完理论然后用本平台加以验证，使得学生对于这样一门实践较强的课程有个整体的认识，而不像其他课程，停留在一些理论概念中。

1.4直流调速实验、交流调速实验

一般来说这两部分实验是《电机拖动自动控制系统》的内容，但是有时又把它们作为电力电子器件的一个应用来看待，属于电机方面的应用。正是因为电力电子技术的飞速发展，给电机调速带来了新的活力。在此平台上学生通过实验能够掌握实际系统的运行情况。

1.5信号源、频率计及超高频数字式毫伏表

这部分的内容能够提供实验中所需的信号，并可以测量常见的波形，以及测试开关电源、高频电路等超高频信号。

另外，在使用中还发现了本平台的一个重要功能，那就是能给学生展现实际电路是怎么回事。因为本套装置基本配置部分的箱盖很容易打开，可以让学生亲眼看到内部结构，看到每个电路是怎样实现的，从而更好地消化了课堂所讲的内容。

2.结构

本装置采用组件式结构，可根据不同的内容进行组合，结构非常紧凑，使用方便灵活，并且可以随着功能的扩展只需增加组件即可。本平台由基础配件、挂件配置以及电机组件组成。另外，需要外配示波器以便观察波形。

2.1基础配件

在基础配件部分，BSJY-V300基本控制单元、仪表为实验实训提供了所需的给定信号（G）、零速封锁器（DZS）、速度变换器（FBS）、转速调节器（ASR）、电流调节器、±15V电源、±15V直流电压表、±2A直流电流表、±450V电压表，这些结构基本满足了在实验实训中搭建实际系统的要求。每部分电路都在面板上有主要的结构示意，使学生只要认真看面板示意图就可以对自动控制系统中这些必有的结构有所了解。

BSJY-V111电源控制屏单元给整个平台提供电源。BSJY-V321电流变送器与过流过压保护单元主要的功能是检测电流反馈信号和发出过流信号。BSJY-V141提供共地的±15V低压电源。BSJY-V131提供直流励磁电源220V。每部分电源均有开关进行控制，增加了安全性。

2.2挂件

这部分可以根据实验实训要求自行选用。本平台提供的挂件有：逻辑无环流控制电路BSJY-V361，三相可变电阻箱―900欧*2 BSJY-V516，三相可变电阻箱―90欧*2 BSJY-V517，三相可变电容箱BSJY-V524，三相变压器BSJY-V545，信号源、频率计及超高频数字式毫伏表BSJY-V581，单结晶体管、模拟集成、锯齿波集成电路BSJY-V611，半控三相集成触发电路及主回路BSJY-V662，电力电子器件的特性及驱动电路BSJY-V711，直流脉宽调速BSJY-V774，单相正弦逆变电源及交流调压电路BSJY-V775，整流电路的有源功率因素矫正BSJY-V776，直流斩波电路、单相交直交变频电源、半桥型稳压电源BSJY-V778，两相交流变频调速系统及两相同步电动机BSJY-V781。

2.3电机组件

这部分提供了几种常用的电机。直流并励电动机BSJY-V561，它的参数是PN=185W，UN=220V，IN=1.1A，n=1500r／min。复励直流发电机BSJY-V563，它的参数是PN=100W，UN=220V，IN=0.5A，n=1500r／min。三相绕线式异步电机BSJY-V566，它的参数是PN=100W，UN=220V，IN=0.55A，n=1350r／min。还有电机导轨及光电编码器和数字转速表，型号为BSJY-V582。

3.应用

运用此本平台，我校的电力电子技术课和电力拖动课程都根据各自的需要开发了符合实际的实验内容，结合大纲制定了教学计划，授课效果明显提高，从根本上摆脱了教师大量黑板画图，波形表达不灵活的授课局限，使学生动态地了解了这项技术的实质。由于篇幅所限，这里以自关断器件的单相交流调压电路为例介绍一下如何运用此实验平台来进行实验。通过单相交流调压电路这个实验，首先，要让学生掌握PWM专用集成电路SG3525的基本原理。在电力电子技术理论课上，一般都把这个电路的原理以及时序图加以介绍，可是学生没有感性上的认识，那么通过此实验台能够方便地观察到各处的波形，从而体会到实际情况芯片的工作情况。此实验的另一个目的是验证采用斩波技术的交流调压。斩波调速是一种很有前途的调压方法，可用于电机调速、调温、调光等设备。本实验系统以调光为例，进行斩波调压研究。斩波调压的主电路由MOSFET及其反并联的二极管组成双向全控电子斩波开关。

4.结束语

综上所述，BSJY-V型电力电子技术实验实训平台具有以下特点：

4.1本套装置布局合理，外形美观，面板示意图明确、直观，学生可通过面板的示意查询故障，分析工作原理。电机采用导轨式安装，更换机组简捷、方便，所采用的电机经过特殊设计，其参数能够模拟3KW左右的通用实验机组，能给学生正确的感性认识。除实验控制屏外，还设置有实验用台，内可放置机组，实验组件等，并有可活动的抽屉，内可放置导线、工具等，使实验更加方便。

4.2典型的实验线路，配合教学内容，满足教学大纲的要求。控制电路全部采用模拟和数字集成芯片，可靠性高，维修检测方便，触发电路采用数字集成电路双窄脉冲。

4.3装置具有较完善的过流、过压，RC吸收、熔断器等保护功能，提高了设备的运用可靠性和抗干扰性。

4.4面板上有多只发光二极管指示每一个脉冲的有无和熔断器的通断。触发脉冲可外加，也可采用内部的脉冲触发可控硅，并可模拟整流缺相和逆变颠覆等故障现象。

4.5本系列产品中信号源、频率计及超高频数字式毫伏表不但方便了典型的实验而且为教学实验的拓展和研究提供了方便。

参考文献：

[1]李序葆，赵永健．电力电子器件及其应用[M]．北京：机械工业出版社，1996．

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1.“1循环互辅”实践教学方法

“循环互辅”实践教学方法建立在“建构主义的学习观”的基础上，建构主义的学习观认为：知识不能简单地通过教师传授得到，而是每个学生在一定的情境下通过自主探索、小组协作等学习方式，达到对所学知识意义的主动建构。传统的电力电子技术实践教学，学生的自主学习能力没有得到有效培养。因此，探索新的实践教学方法具有十分重要的意义。“循环互辅”即老师分项目分别辅导N个学生，然后由学生分项目相互循环辅导。“循环互辅”实践教学方法主要分以下步骤进行：

1)调整优化教学内容，教师在授课前对教学内容要认真筛选，注意课程体系的前后衔接，理论够用原则，降低理论的难度，以应用为主线，精心选择N个教学项目。

2)根据学生的兴趣特点和基础，由学生自主选择自己负责的项目，选择同一项目的同学为一组，把全班同学分成N组。针对每个项目，教师辅导负责该项目的一组学生。

3)经教师培训后的项目负责人指导其他同学完成该项目，教师监控各个项目的完成情况，及时解决项目负责人无法解决的问题，保证项目顺利进行。实践教学过程中，教师多采用启发式进行指导，主要是多引导，多启发，提出分析问题的方法，指出解决问题的途径，让学生通过独立思考和小组合作，找出解决问题的具体方案，并在实践中加以检验，提高学生分析问题和解决问题的能力。

4)为了保证“循环互辅”实践教学方法顺利进行，需要改革原有的课程考核评价方式，课程评价主体和评价内容应多元化，评价方式应多样化，可构建“教师评价、学生自评、学生互评”相结合的评价机制。在学生考核评价中，应全面客观地反映学生的真实情况，重点考核与评价学生的职业技能和职业素质，对学生的学习态度、学习能力、沟通与合作能力、创新精神等进行全面考察。坚持过程性评价和结果性评价相结合，过程性评价是在学生自主学习过程中对学生的学习态度、日常表现等各方面情况进行的评价，结果性评价是学生学习完成后对学生整体技能情况的评价。

1.2“循环互辅”实践教学方法在电力电子技术课程中的具体应用

下面从教学项目的选取和实践教学过程的实施两个方面探讨“循环互辅”实践教学方法在电力电子技术课程中的具体应用。

1)随着电力电子新器件的不断涌现以及各种变流电路的不断发展，电力电子技术课程的教学内容日益增长，在学时有限的情况下，以电力电子技术应用最广泛的实际案例为载体，设计了以下六个项目作为教学内容：

(1)单相半波整流调光灯电路；

(2)单相桥式全控整流调光灯电路；

(3)单相交流调压调光灯电路；

(4)同步电机励磁电源电路；

(5)开关电源电路；

(6)中频感应加热电源电路。

2)根据学生的兴趣特点和基础，由学生自主选择自己负责的项目，选择同一项目的同学为一组，把全班同学分成6组。以单相半波整流调光灯电路为例，教师负责辅导选择该项目的7-8个学生。再由这些学生负责指导班上其余同学完成该项目。教师监控各个项目的完成情况，及时纠正错误。

3)循环互辅实践教学方法，不仅要求学生自己学会，还要教会别人。这就要求学生对自己选择的项目需要进行大量的准备工作。教师利用大学城空间，建设电力电子技术空间资源课程，包括多媒体课件、参考教材、各种变换电路的仿真模型及仿真参数设置实例，实验指导、各章习题及其学习指导等。学生进入教师空间后，可自主开展学习，通过发表评论在线分享学习心得，通过电力电子技术交流群组与教师、同学进行在线交流。“循环互辅”实践教学方法在电力电子技术课程中的应用实践表明：

(1)实践教学过程中，由于每位同学都得到了充分有效指导，因此故障率、仪器设备损坏率降低了。

(2)该方法最大限度地调动了学生学习的积极性和主动性，发展每一个学生的优势潜能，有效培养了学生自主学习和分析问题解决问题的能力，取得了较好的教学效果。

2结束语

篇3

关键词：电子技术应用专业 实训基地 建设 管理

实训基地建设是中等学校专业建设的重要内容之一，是影响学校核心竞争力的因素之一，是教学成效之源。实训基地建设包括校内实训基地建设和校外实训基地建设，笔者将重点从以下几方面阐述电子技术应用专业校内实训基地的建设与管理。

一、电子技术应用专业实训基地功能定位

1.教学功能

中等职业教育电子技术应用专业的培养目标是为电子及相关企事业单位，培养从事一般电子产品的生产、装配、调试、检测、维修，以及电子产品、电子元器件的采购、销售和服务等的技能型人才。针对这一目标，在规划实训基地的投资及建设规模上，应以培养学生具备电子技术应用能力为核心，设计教学内容、配置教学设备、构建实训场所。

2.职业培训功能

实训基地可根据电子行业对职业岗位群的要求，与政府劳动和社会保障部门、企业合作，规划设置各类不同层次的培训项目，进行岗位培训或者再就业培训。

3.职业鉴定功能

学校在完成职业培训功能的基础上，为了适应国家职业鉴定与职业准入制度的实施，要与人力资源和社会保障部门合作，利用实训基地积极开展电子产品维修工、电子设备装接工、电子元件检测工、无线电调试工等工种的职业技能考核鉴定工作。

4.生产经营与服务功能

利用基地的设备设施、技术力量面向市场从事电子产品生产经营等服务，体现实训基地的生产服务。通过简单电子产品的设计、加工，完成电子产品的生产，为学生提供真实的岗位训练环境，同时，为学校补充一定的实习经费，从而实现实训基地的可持续发展，更好地提高本专业的教学质量。

二、电子技术应用专业实训基地建设内容

对应学生的技能训练的三个层次，即基本技能训练、岗位技能训练、创新能力训练，将实训基地建设也分为三个区域来建设。

1.基本技能训练区域

主要完成电子仪器仪表使用、常用电子元件识别与检测、电工工具的使用等内容的训练，同时完成典型电子模拟电路、数字电路、单片机电路的认识实验，可设三个实训室：电子技术实验室、单片机应用实验室、电子工艺实训室。

2.岗位技能训练区域

模拟电子企业岗位，完成对学生岗位适应性训练，通过家电产品检测、小型电子产品加工等训练，培养学生维修家用电器、加工电子产品的能力。主要设置两个实训室：家用电器调试与维修实训室、电子产品加工实训室。

3.电子创新能力训练区域

以培养学生创新能力为目标，完成小型电子产品从设计到制作与调试的全过程，配置设备主要包括：电脑、激光打印机、手动裁板机、线路板雕刻机、微型钻床、制板系统、线路板丝网印刷机、油墨固化机、自动覆膜机等。

三、实训基地布局

电子技术应用实训基地的三个区域，每个区域都建有不同的实训室，每个实训室依据理实一体化教学模式进行布局，可分为学习区、实训备料区、技能训练区、资料查询区。学生在学习区内完成对任务的理解与认知，然后在备料区和技能训练区完成相应的工作任务，对于训练过程中遇到的问题，还可以在资料查询区通过网络解决学习、训练中的疑惑。

四、电子技术应用专业实训基地运行管理

1.构建分工明确的组织机构

按照分层管理、责任到人的原则，应设实训中心主任1名，负责实训基地的整体建设、管理等，下设教学干事、库房管理员、安全管理员，负责协助主任做好实践教学管理、设备管理、安全保障等工作，每个实训室由1名指导教师负责，承担实践教学任务、本实训室设备的维护等职责，从而构建一个自上而下的系统组织管理机构。

2.制定操作性强的管理制度

为了保证实训基地的良好运行和功能的更好发挥，需要制定一系列的管理规章制度，以保证实训室的规范化使用，主要包括《校内实践教学基地建设与管理规定》《实训中心安全管理制度》《实训室管理人员岗位职责》《实训指导教师岗位职责》《学生实训守则》等。

3.开展科学有序的实践教学

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现状与呈现问题

随着时展，我国高校日益认识到培养与提高人才应用能力的重要意义，更应把培养高素质应用型人才视为人才培养的重中之重。另一方面，我国经济的快速发展急需理论知识丰富，实践应用能力强的电气工程类人才。但受高校传统教学模式的局限，电气工程类专业课程依旧以学生被动接受的模式为主，这种人才培养方式缺少理论联系实践的过程，导致学生动手能力差，无法熟练掌握专业应用技能，以致出现学生就业难、毕业生难以满足现代社会对人才的需求等现象。

针对课程教学模式、方法的改革

以项目教学法统领电力电子教学 电力电子技术领域产业非常巨大，且电力电子技术已被定义为劳动密集型产业，因此熟练掌握电力电子技术即是增加了学生的就业机会。针对于此，提出以把教学、实践与工作和科学研究相接轨，以保证多数的学生学到扎实的技术，在电力电子技术教学中引入项目教学法，共分为三部分，分别是教学、实验和课内外项目实训。教学和实验两部分对所有学生实施，形成有机整体，按学习内容构成后期项目实训。校内实训是根据学生的自身特点采取有针对的培养学生某一方面的技能，本学院开设了开关电源的制作、安装、调试的实训。校外实训通过校企合作，联合提高了学生的实践能力，创新能力。

课程教学方法和教学模式的改革 在电力电子技术教学过程中，根据不同的教学内容灵活采用不同的教学方法，改变传统单一的课堂授课模式，有效地应用启发与探究等新式的教学模式，例如在讲授基础知识过程应用启发式和探究式的教学模式来解决具有较强实用性的工程实例。

建设实训平台培养学生实践动手能力 提高学生的动手操作能力与实践应用能力的一个重要的途径即建立一个综合的实训平台。自2010年以来，在学院的支持下，开设了电力电子技能的实训项目，实训内容是设计制作开关电源，通过有计划、有组织的开关电源实训平台，学生能够将理论与实践相结合，提高学生的应用实践技能，学生能够做到独立设计、购买所需器件及独立制作、调试等一系列的工作，这样学生不仅能够增强理论知识的学习还能够进行实践技能的训练，提高实践动手能力，让学生更加独立的去思考认识电力电子技术基本软硬件设备的使用方法、电路设计的基本原理等。

在教学中强调理论联系实际

在生活中处处可以寻找到电力电子技术的踪迹，因此在电力电子技术的教学过程中为更好地帮助学生理解认识该技术的实用性，援引了调光台灯、电动自行车等实例进行教学，并鼓励学生大胆实践，通过自己组装或设计简单的电力电子设备提高动手实践能力；有效的推进电力电子技术教学，并对电力电子技术的应用建立起直观的认识，对学生电力电子技术应用技能的培养起到了大大的推进作用。

产学研结合，提升实践能力

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关键词：电力电子技术；实验系统；应用

电力电子技术是一门综合了电力技术、电子技术、电力半导体器件、自动控制技术等许多学科的边缘交叉学科。它在一般工业、交通运输、电力系统、不间断电源和各种开关电源、家用电器、能源的开发和利用等方面的应用越来越广泛。社会迫切需要培养在这方面具有综合设计与综合创新能力的高素质工程技术人才。因此，在高职电力电子技术课程教学中，建立与之相适应的电力电子技术实训课程尤为重要。MCL系列电力电子实验台为高职电力电子课程实训教学提供了一个灵活、有效、功能完善的实验平台。

实验系统组成

MCL系列电力电子实验系统由信号电源和实验电路两大部分组成。

信号电源部分该系统采用50Hz三相四线制供电，经过一套过流、过压、漏电等保护电路，再分别通过调压、变压、稳压电路，得到实验需要的交流可调电源（0～250V/8A）、多路直流稳压电源（±15V、+5V、+18V）及斩波信号源、逆变信号源、同步信号源等。它们为不同的实验电路提供不同的电源信号。

实验电路部分根据不同的电力电子器件及各种不同的电力变换电路，分别设计了不同的、相对独立的实验单元挂箱。各实验单元电路原理清晰、可操作性强、效果直观，如有电位器、发光二极管、测试工作点、开关和按钮供学生操作和观察。各单元电路既可独立使用，也可组合使用。系统结构示意如图1所示。

实验系统特点

结构组合模块化采用组件式结构，可根据不同实训内容组合，结构紧凑，使用方便灵活，并且可随着功能的扩展增加组件，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《电力拖动控制系统》等课程的主要实验。这是该系统的突出特点。

实训单元电路集成化 将典型的实训单元电路集成在一个挂箱上，并辅之特色名称，清晰易懂。例如直流斩波电路实验箱、IGBT/VDMOS/GTR电力电子器件实验箱等。实验电路绘制在各个单元挂箱的面板上，接线柱、电位器也安装在电路相应的位置，还引出多个测试点，方便学生检测各点的工作状态（例如电压值、工作波形等），便于掌握实验电路的具体动作行为。

实训内容直观化 学生可根据不同的实训内容选取一个或多个实验挂箱，按实训系统线路图进行顺序连接。这样，学生可以直观地了解实训系统构成的各大环节，克服了以往实训设备整体封闭或实训电路连接过于繁琐，学生对实验原理、步骤不明确的缺点。面板上还设有多只发光二极管指示每一个脉冲的有无和熔断器的通断。触发脉冲可外加，也可采用内部的脉冲触发可控硅，并可模拟整流缺相和逆变颠覆等故障现象。

缩短了实训时间采用MCL系列实验台能有效缩短实训时间，且错误率低。提高了学生的实训速度，有利于在有限的实训课时中有效地完成实训教学任务。

实训线路典型MCL系列电力电子实训系统提供了典型的实训线路，配合教学内容，满足教学大纲要求。控制电路全部采用模拟和数字集成芯片，可靠性高，维修、检测方便。触发电路采用数字集成电路双窄脉冲。此外，MCL系列电力电子实验台具有较完善的过流、过压、RC吸收、熔断器等保护功能，提高了设备的运行可靠性和抗干扰能力。

实训系统的应用――单相正弦波逆变器实训举例

单相正弦波逆变器的工作原理 将直流电能转换为交流电能的电路称为逆变电路，或称逆变器。单相逆变器可分为半桥逆变器、全桥逆变器和推挽逆变器等形式。本实训系统采用单相推挽逆变电路。实训系统框图及电路图分别如图2、3所示。逆变器主电路开关管采用功率MOSFET管，具有开关频率高、驱动电路简单、系统效率较高的特点。当开关其间VT1、VT2轮流导通，再经推挽变压器升压后，即可在负载端得到所需频率与幅值的交流电源。控制电路采用集成脉宽调制器SG3525，其管脚排列和内部功能框图见图4。为了使SG3525产生一个SPWM信号，在芯片的9脚加入一个幅度可变的50Hz正弦波作为调制波，与5脚处的锯齿波（即载波）信号进行比较，从而获得SPWM控制信号，如图5所示。改变正弦波的幅值，即改变调制度M，就可以改变输出电压的幅值。正弦波发生电路如图6所示。考虑到5脚处锯齿波（如图7所示）的顶点UH约为3.3V，谷点UL约为0.9V，为此，正弦波信号必须如图8所示，即其峰－峰值必须在0.9～3.3V范围内变化。

实训内容（1）检测控制电路：①调制波与载波的检测。接通+15V电源，先用示波器观察“1”端波形应为正弦波，记录正弦波的频率、最大与最小峰－峰值、正弦波的谷点偏离横坐标的数值以及正弦波上、下半波的对称性。然后测量“2”端锯齿波的周期与顶点UH、谷点UL的值。②SG3525性能的检测。测量“3”端的SPWM波，检查当正弦波发生器的幅度调节电位器在任意位置时，是否都能与锯齿波有符合要求的相交点，保证“3”端能得到正确的SPWM控制信号。③调制度M的测量。当正弦波幅度调节电位器左旋到底与右旋到底时，测出对应的最小与最大调制度M。（2）主电路测试。①MOS管的驱动波形测试。用双踪示波器观察并记录“3”、“4”与地端间的波形（只需看部分SPWM波形），当改变幅度调节电位器位置时，应使该波形均符合互补的要求。②测量不带滤波环节时的MOS管两端电压，及输出变压器原边N11、N22两端电压以及负载端的波形（只需测量部分SPWM波形）。③带滤波环节时的MOS管两端电压、输出变压器原边N11、N22两端电压以及负载端的波形测试。④不同调制度M时的负载端电压测试。⑤不同载波频率时的滤波效果比较。

实训结论由实训结果可知，SG3525可以为主电路开关器件提供正弦PWM信号，改变调制度，确实达到了改变输出电压幅值的目的。通过实训，学生对SPWM控制技术及其在无源逆变电路中的应用有了感性认识，加深了对理论学习的理解，加强了理论与实际的联系。

MCL系列电力电子实验台的应用，丰富地反映出课程的内涵，加深了学生对理论的理解，提高了实际动手能力，使实训教学灵活、准确、直观，取得了较好的教学效果。有利于在新型电力电子器件及新技术的应用方面，拓宽学生知识面，开启新思路，可进一步提高学生的设计和实训技能，为深化实训教学改革创造更加有利的条件。

参考文献：

[1]电力电子及电气传动实验台实验指导书[Z].浙江求是科教设备有限公司，2004.

[2]黄俊，王兆安.电力电子变流技术(第3版)[M].北京：机械工业出版社，2000.

[3]浣喜明，姚为正.电力电子技术（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2004.

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关键词：虚拟仿真；Matlab；电力电子技术；实验实训

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）02-0134-02

一、引言

电力电子技术是目前最活跃、发展最快的一门新兴学科，且广泛应用于工业、交通、IT、通信、国防以及民用电器、新能源发电等领域，它的应用领域几乎涉及国民经济的各个工业部门。

二、电力电子技术课程教学现状

当前高职院校基本都采取理论教学加实践操作的模式进行电力电子技术课程的教学。首先，讲解电力电子器件的工作原理、特性以及使用方法；然后对各种变流电路（包括整流、逆变、斩波和交流变换等）的电路构成、工作原理和波形等进行分析；最后在实验实训台上进行实操、搭建电路、观察波形等进行验证。

电力电子技术课程本身属于电类各专业课程中较难的课程之一，教学对象又为高职学生，他们理论基础差，计算能力弱，因此教学重心一定偏向实操。然后，在对电力电子电路进行实验实训分析的过程中，由于电力电子器件具有非线性等特点以及电力电子电路的复杂性，造成实验实训结果不明显，单从示波器显示波形不能很好地检测电路的正确性。而且电力电子技术的实验实训都涉及到220V或者380V的高电压，具有一定的危险性。往往造成学生实验实训项目做得迷迷糊糊，不知道结果是否正确，即使知道错误了也很难进行排故，导致学生学习兴趣减低，形成恶性循环。

三、虚拟仿真技术在电力电子技术教学中的应用

虚拟仿真技术是近年来随着计算机技术迅猛发展而逐步形成的一类实验研究的新技术，它在各类专业各种类型的课程当中被广泛应用。虚拟仿真技术的优点主要有：（1）实验硬件门槛低，基本不需要专业的实验设备，只需要普通计算机即可；（2）实验过程安全可靠，不涉及高电压、高电流；（3）实验过程迅速、结果清晰明显，能快速地在计算机屏幕上显示所需要的所有结果，一目了然；（4）纠错排故简单，基本的仿真实验修改只需要在仿真环境下进行器件或者连接的修改。

鉴于以上优点，虚拟仿真技术在电力电子技术课程实验当中进行应用十分合适，并能有效地提高电力电子技术课程的教学效果。目前，可对电力电子电路及系统进行虚拟仿真的软件较多，如Matlab、Pspise、Saber以及Multisim等。这些模拟仿真软件的出现，为电力电子电路及系统的分析提供了方便、有效的手段，大大简化了电力电子电路及系统的设计和分析过程。其中Matlab软件由于其Simulink环境下提供的SimPowerSystems工具箱在电力系统分析、电力电子电路分析中令人满意的表现、友好的界面和模块化的形式受到广大用户的青睐。

根据电力电子技术课程教学的要求，结合课程实验操作内容，我们设计、建立并实现了涵盖高职教学要求的十五个电力电子技术Matlab仿真项目。下面以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行模拟仿真的方法和步骤。

四、仿真实例

本节以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。直流升压斩波电路是典型的直流斩波电路之一，它通过电容、电感元件的储能以及电力电子器件（此处使用IGBT）的通断控制，使负载上得到比电源电压高的电压，其电路原理图如下所示。

根据电路原理图，在Matlab的Simulink中建立直流升压斩波电路仿真模型，步骤如下：

1.仿真平台建立。启动MATLAB，进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项，进入所需的仿真环境，点击File/New/Model新建一个仿真平台。

2.模块提取。在Simulink环境中拉取所需要的模块到仿真平台中，具体做法是点击左边的器件分类，电力电子仿真实验一般只用到Simulink和SimPowerSystems两个，分别在它们的下拉选项中找到我们所需的模块，用鼠标左键点击所需的模块不放，然后直接拉到仿真平台中。本电路图所需要的模块及提取路径如下表所示。

3.仿真模型建立。将提取的各模块，按照原理图布局好位置并进行连线。具体做法是移动鼠标到一个模块的连接点上，会出现一个“+”字型光标，按住鼠标左键不放，一直拉到所要连接的另一个模块的连接点上，放开左键，连线就完成了。本电路图的仿真模型如下图所示。

4.参数设置。参数设置分为模块参数设置和仿真参数设置。模块参数设置如下：直流电压源的幅值设置为100V。电阻负载设置为1Ω。控制脉冲电压由脉冲发生器产生，电压幅值设置为3V，周期设置为0.001S，脉冲宽度比的大小设置可改变输出负载电压的大小。IGBT、功率二极管、信号分解器、电感和电容可保持默认设置。示波器根据需要输出的波形个数设置输入端口数。仿真参数设置如下：将开始时间设置为0，终止时间设置为0.01，算法设置为ode23tb。

5.仿真。完成以上步骤后便可以开始仿真，仿真结束后双击示波器观察波形。直流升压斩波电路在控制脉冲电压宽度比为80%和40%时的仿真波形如图3所示，与理论分析值一致。

五、小结

虚拟仿真技术随着计算机技术的发展在近些年得到了长足的发展，越来越多的课程在教学中引入了虚拟仿真技术，它对课程教学效果的提供具有较大的作用。文章在分析教学现状的基础上，引入了使用Matlab软件的虚拟仿真技术，并以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。

参考文献：

[1]王波.虚实结合、理实一体的电力电子技术课程改革的探索与实践[J].时代教育，2015，（7）.

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关键词：电力电子技术；教学模式；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）40-0102-02

一、电气工程类应用型人才培养目前存在的问题

电气工程及其自动化学科作为工科的重要支撑学科，其培养的高素质应用型人才应该能够承担转化应用、工业实际生产的任务。随着我国经济的快速发展，传统电工制造业、新兴信息产业等行业都需要大批符合企业要求、动手能力强、专业素质好的电气工程类应用型人才。高校电气工程及其自动化学科的培养，应使学生达到“厚基础、宽口径、重应用”的培养目标，这是应用型本科电气工程类人才培养的关键。而电力电子技术作为电气工程类学科的一门重要必修课程，对于培养电气工程类应用型人才综合应用知识、实践动手能力有很重要的作用。近年来，电力电子技术在电力系统、新能源发电、家用电器、交通运输等领域得到广泛应用，本课程在电气工程类应用型人才培养中的重要性也日益凸显。

但是在国内电气工程类专业课程教学模式一般都是传递―接受模式，教学方法单一，缺乏实物演示教学环节，很大程度上挫伤了学生的学习兴趣，导致学生学习效果不佳、动手能力差。这对于像电力电子技术此类实践性很强的课程来说，已经难以满足应用型人才的培养需要。同时，在教学过程中过分强调理论知识的重要性，导致理论与实践脱节，不能对所学的知识灵活运用，难以创新，无法用于实际。教学过程中过多的强调专业知识的传授，缺少科学思维和方法的引导和训练，眼界的狭小和思维方式的呆板，也使得学生难以创新。这样的教学模式难以满足电气工程类应用型人才熟练综合应用知识、实践能力强的要求。

由于在电力电子技术课程教学中也存在上述此类共性问题，因此迫切需要对课程的教学模式进行相应的改革和完善。深化工程实践教学改革，培养学生的工程素养，增强学生的动手实践能力、理论与实践相结合的能力及创新能力。

二、针对课程教学模式、方法的改革

近年来，随着技术的进步发展，本课程教材的内容篇幅都有一定的增加，但是课程的教学课时却反而有所减少。要使学生在有限的时间内掌握本课程的基础知识和基本技能，以满足培养应用型人才的需要，课程教学模式和教学方式方法需要一定的改革。

（一）实用性工程实例教学

电力电子技术的教学内容应该注重工程实际应用，可在阐述相关基础理论后，通过工程实例的讲解，以工程实用背景激发学生的学习兴趣，结合工程实践与探究环节，加深学生对理论知识的深层次理解，使学生将各门专业课知识系统化、结构化，新旧知识融会贯通。与此同时也培养了学生创新能力和自我探究的自主学习能力。

以国家“十一五”规划教材《电力电子技术》为例，例如在讲解绪论时，可以结合学生比较感兴趣的电力电子技术在汽车上的应用，具体如汽车各类照明、指示灯、雨刷、电动窗的电力驱动等，结合日常生活中常见电力电子技术应用，如变频空调、变频冰箱、护眼台灯等。对于整流电路，可通过常见的手机充电电源为例讨论，拓展到单相半波、桥式整流电路。对于逆变电路，可以用车载逆变器作为工程实例来进行讲解。在此教学过程中，利用工程实例提出问题，运用电力电子技术相关基础理论解决问题，学生学习兴趣增加，使抽象理论和工程实际运用相结合，理解更加透彻。

（二）课程教学方法和教学模式的改革

1.在电力电子技术教学实践中，可以适当根据授课内容的不同，具体结合传统传递―接受式与现代启发与探究式、翻转课堂式教学有机结合，同时增加工程实践与探究环节，加深学生对理论知识的深层次理解。例如在讲解基础理论时，应在学生充分预习的基础上采用传统教学方法，同时采用现代启发和探究式教学模式讲解实用性强的工程实例。对于逆变电路等比较复杂的电路，则可以采取翻转课堂式教学模式，学生讨论讲解，授课教师发挥指导作用。

2.采用多种教学手段。教学时，对于部分章节可采取板书结合Flas的方式。适当的板书可以使学生加深对内容的理解程度，也可以起到控制课堂节奏的作用。例如讲解驱动电路时，仅用PPT难以达到良好效果，学生也不易理解，利用板书逐层递进地绘制并讲解，强调重点以及逻辑推理。利用PPT对知识点进行描述或辅解释，从而有利于学生接受。

3.引入教学仿真软件。MATLAB软件比传统的高级语言更容易学习和掌握，通过SIMULINK组件和SIMPOWER工具箱，可以很容易地提取元器件，将各种器件连接成完整系统，对电路进行仿真。电力电子电路的分析、设计、调试都能通过MATLAB数字仿真软件实现，仿真软件能够直观地观察实验结果和实验过程，能够激发学生的学习兴趣。

通过软件仿真，整个电路的运行过程学生可以清楚地观察，对各个元件和节点的波形能够透彻理解，也能很方便地修改器件的仿真参数，观察电路的不同工作情况，动态显示分析波形。利用仿真软件能够加深学生对电力电子技术基础知识的理解，调动学生的学习积极性。

（三）建设实训平台培养学生实践动手能力

通过建立一个综合运用理论教学、仿真实训以及实验操作等手段的实训平台，提高学生的工程素养，增强学生的实际动手能力、理论与实践相结合的能力和创新能力。该实训平台综合运用理论教学、仿真实训、实验操作等手段全面提升电力电子技术的教学效果，实训内容主要包括结合实物讲解与工程实训知识、基本软硬件设备的使用方法、常见元器件的安装、电路板的焊接等基本技能培训，给定典型电力电子器件参数，完成原理图绘制、元件选型、电路设计等创新实践培训。通过该实训平台的实训，使学生掌握基本的元器件基础知识，设备仪器的基本操作技能，而实践与创新环节培养了学生创新和实践的动手能力，使其掌握了分析和解决实际问题的方法。

三、充分发挥授课教师的主导作用

教师作为学生专业课学习的指导者和领路人，在授课时应该充分发挥教师的主导作用。首先教师应该注重对学生学习兴趣和学习方向的引导，让学生了解本领域的最新专业动态，让学生明白本门课程的重要性，认识到本课程和其他专业基础课程的联系性和逻辑性，了解学习的重点和要求，以激发学生的学习兴趣。其次，电力电子技术授课教师需要掌握相关强弱电领域的专业知识，因此对授课教师的综合素质与专业知识水平有较高的要求。教师需要关心本领域的最新动态，随时更新自己的知识，不断拓展自己的研究领域，提高自己的专业学术水平，通过授课使学生能够比较全面地了解和掌握本学科的发展。

四、结语

我国已经成为世界制造中心，社会经济的发展需要大批电气工程类应用型人才作为人力支撑，培养电气工程类应用型人才是我国高等教育的重要职责。电力电子技术作为电气工程类学科的重要基础性学科，是个强弱电结合的学科，也是理论与实践结合紧密的学科，通过对课程教学的改革与探索，充分激发学生的学习兴趣，提高学生综合应用学科知识的能力，培养其实践动手能力，以期更好的培养高素质、动手能力强的应用型本科人才。

参考文献：

[1]吴中江，黄成亮.应用型人才内涵及应用型本科人才培养[J].高等工程教育研究，2014，（2）：66-70.

[2]刘景艳，李玉东，郭顺京.电气专业实践教学模式研究与实践[J].中国电力教育，2013，（26）：94-96.

[3]鲁明丽，刘燕.基于卓越计划的“电力电子技术”课程教学改革探索[J].中国电力教育，2014，（2）：103-105.

[4]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2002：88-89.

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关键词： 高职教育 《电力电子技术》 课程教学改革

一、存在的主要问题

1.理论方面。

电力电子应用广泛，涉及知识面较广，传统的教学内容未能突出课程内容的应用性，没有针对具体专业的培养目标和学生毕业后可能从事的工作而相应调整，不利于调动学生学习积极性，培养分析问题、解决问题的能力。基本采用灌输式课堂教学方法，没有给学生留出充分的时间消化学习内容，使学生逐渐产生了厌学情绪。

2.实践方面。

随着电力行业突飞猛进的发展，很多新的电力电子产品取代了旧的产品，要在教学过程中不断增加新的电力电子产品的介绍。大部分高职院校仅采用挂件结构的实验台或实验箱完成实验，基本上所有实验相关的电路和系统都是封闭式的，所有电路模块接线都用端子引出来，学生只需连接好这些外部端子即可。应用这种实验模式，学生不容易了解新的电力电子产品，加大了学习难度。

二、课程教学改革措施

针对目前教学中存在的问题，我结合实际情况，进行了因地制宜的教学改革与探索。

1.及时更新教学内容，进行知识整合。

课程注重学生实际应用能力的培养，以岗位职业能力为依据，结合学生的认知特点和教学规律，变传统的多重循环学习体系为以就业为导向、岗位技术为导入的课程体系，按照“项目导向――任务驱动”的模式，以实际产品作为载体，把理论和实践深度融合，将课程内容进行“序化”，设计一个大的项目，包含多个子项目，每一项目都反映了各种与电力电子相关技术的工作岗位需要的知识和技能要求。要更新教学内容，进行整体知识整合。如对“电力电子器件”部分，以全控型器件为主，重点介绍器件外部特性、极限参数的应用、器件的驱动保护及故障的监测；对“电力电子电路”部分，重点讲述四大类基本变流电路，即AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC变流电路；对“控制技术”部分，重点介绍PWM技术；对新技术方面，重点介绍软开关技术。还要传授该学科的前沿知识，注重结合工程实际，介绍实用性的电力电子装置。如矩阵式交―交变换器、电网谐波抑制技术、功率因数提升技术等内容。也可介绍一些日常应用装量，如电子镇流器、汽车用电子调节器电路等。

“电力电子技术”课程教学必须将教学与行业发展、最新技术及实际应用等多方面内容结合。例如在讲授功率变换技术时，注意将电路与高频变换器、新型开关电源及新能源等的应用结合。这样学生不仅能对学习内容有更加直观的认识，而且能掌握最新的行业发展新动态。

2.调整实验实训内容，保证实验实训的代表性和方向性。

实验实训内容首先要考虑理论教学的知识难点和重点，以利于学生掌握基本理论、基本原理；其次要对原有的实验实训内容进行筛选、补充、综合，减少验证性实验。从简到难、分层次地设置实验，不断开拓新实验实训项目，多进行一些综合性、设计性实验实训。

根据教学内容的调整，保留了原有晶闸管整流、逆变的验证性实验，使学生对本课程的应用有了初步认识。在器件研究上以全控器件研究为主，对直流斩波、交―交变换及PWM控制技术部分的内容，开设设计型实验。由教师给出电路参数，提出实验要求和目的，由学生自行设计线路，选择器件及其驱动电路和保护电路。此外，增加信号的调制――SPWM信号的产生与实现、电力电子电路闭环动态特性观察及超调量抑制、DC/ACSPWM单相全桥逆变电路设计等综合性实验，包括引入电力电子电路的计算机仿真实验内容。

3.充分利用软件资源，提高实际能力。

在每一种电力电子器件或电能变换电路的介绍中加入应用实例，可通过MATLAB在MATLAB/SIMULINK系统仿真。让学生自己动手设计或开发一个实用电路模型，对电路的运行效果进行模拟实验。

在电力电子技术课程教学中引入了仿真，对于加深学生对这门课程的理解起到了促进作用。掌握了仿真方法，学生的想法可以通过仿真验证，对培养学生的创新能力很有意义，并且可以调动学生的积极性。实验实训是本课程的重要组成部分，学校的实验实训条件毕竟是有限的，受到学时的限制。仿真实训不受时间、空间和物质条件的限制，学生可以在课外自行上机。仿真在促进教学改革、加强学生能力培养方面起到了积极的推动作用。

4.充分发挥学生的主体作用。

在课堂教学中，教师应该换位思考，充分引导学生的同步思维，提高教学效率。在重点和难点处穿插提问，给学生创造一个自由发挥的空间，并注意将作业中常见问题、答疑中典型问题和学生学习过程中的建议反馈到课堂中去。

教学中强调授课内容的条理性，将每节课内容分成若干组成部分，在课件中以目录的形式体现出讲解内容的顺序性。以直流变换器章节为例，其由电路的结构、工作原理分析、量化计算、电路特点及复习等部分组成。其中工作原理分析作为重点部分在目录中突出标注，使学生跟上讲授节奏。

参考文献：

[1]程琼，郑建勇，等.“电力电子技术”课程改革新探讨[J].南京电气电子教学学报，2009，31（2）：13-14.

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关键词：电力电子技术 教学改革 理实结合 课程设计

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）012-178-02

1引言

电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的。《电力电子技术》是电力类及自动化类专业的专业基础课，是一门理论和实践结合比较紧密的课程。在过去的教学中，学生普遍反映这门课比较难学，而且学完之后记忆不深刻，不知有什么用。为了改变这种状态，使学生真正学到知识，并学以致用，势必要求我们改变传统的教学模式，对《电力电子技术》课程的教学内容、教学方法和教学环节等方面进行全面的改革。因为教师承担后续课程如《交直流调速系统的运行与维护》的教学，加之学校在教学设备给予充分的支持和投入，建立了专门的电力电子实验室，为我们的教学改革从知识体系上和实践环节上都创造了便利的条件。教师在教学上进行的一些有益的尝试和探索，有助于培养学生的工程实践能力和创新能力。

2教学内容组织与整合

电力电子技术在近二、三十年得到飞速发展，新器件和新的控制方法不断出现，该课程的教学内容也在不断增加和充实。为了适应和促进电力电子技术的发展，在授课时，应根据电力电子技术的发展趋势，在全面分析教材内容的基础上，对教学内容进行认真筛选和组织。加强电力电子器件、基本电力电子电路的分析方法以及实用电路等的学习，同时还应适当补充一些反映本专业最新发展方向的内容，替代教材中陈旧、过时的内容，注重教学内容的推陈出新。例如，以往介绍器件时只介绍晶闸管，而随着电力电子器件的不断发展，应增加全控型器件和新型器件的介绍，从而拓宽学生的视野，便于和不断发展的电力电子技术接轨，以适应今后工作的需要。所以电力电子人才的需求也越来越大，而高校承担着培养人才的重任。电力电子技术是电气工程等专业极其重要的专业基础课。如何对该课程进行合理的改革，以适应社会的需要，是我们教师的一项重要工作。

以就业为导向，以国家高职示范重点专业建设为龙头，以基于岗位工作过程课程改革为主线，经过与企业的反复调研与交流，确定《电力电子技术》采用项目教学法，包括三个教学项目。如项目一主要讲授本课程的基础知识，具有两个教学任务，任务一主要讲器件的结构及原理，而任务二是器件的特性及使用；项目二是本课程的核心部分，以四个任务为主体，囊括了电力电子技术中的四种主要电路，它们分别是：相控整流电路、直流变换电路、无源逆变电路、交流变换电路；项目三是对课程的深化应用，是学以致用教学理念的体现，其中任务一既详细讲解了触发电路的结构和工作原理，又将触发电路应用于前面所讲的电路中去，使整个知识构成一个整体。而任务二则是将所有的理论知识充分融入到实际的电力电子装置中去，将课本知识实用化、具体化。教学的学时分配为理论教学58学时，实践教学14学时，总课时72学时。

通过对电力电子器件结构及工作原理的讲解，使学生能够正确运用电力电子器件，并结合实际电路的应用，在分析电路工作原理及各部分电压及电流波形的同时，更深入的理解器件的特性，最终，对一般的电力电子设备，具备一定的分析、使用和设计能力。

3教学方法及手段的应用

把握高职教育的教学特点与规律，适时的调整教学内容与方法。在教学过程中，时刻以学生为主体，以项目为框架，本着由浅入深、先易后难的原则，使学生逐步掌握和理解所学-

学生是学习的主体，而教师是授课的主体，作为一位优秀的教师，不但要对课程的内容了熟于胸，还要精心的装饰和布置每一节课程，做到思路清晰、层次分明、难易有别、重点突出。因此，为了提高教学效率及效果，教学不能只停留在常规的板书授课上，应根据所授内容的自身特点，适时的将实验演示法、引导教学法、类比教学法、项目教学法等引入到课堂教学中来，可大大提高我们的教学质量和教学水平。

好的方法也要配合好的手段，在教学手段的运用中一定要结合实际的教学环境、教学条件等，以期以最高的效率取得最好的效果。例如可采用PPT课件、多媒体动画、小型试验实训装置等，将生动的课程呈现给学生。

4教学环节的设计与实施

教学环节包括对本课程教材的处理及分析研究出本课程的教学重点和教学难点。《电力电子技术》课程的特点是任务内容相对独立，任务间的相关性较小，但要求我们在教学中要有一条主线贯穿于课程的始终，即器件的运用以及对电路工作原理和波形的剖析。明确教学中的重点和难点：（1）电力电子器件这一项目中的内容较为松散，器件种类多，而结构、符号、工作原理等又各不相同，关联性差，因此器件的符号、结构和工作特性等不易记忆，容易混淆；（2）某些复杂的电路，由于涉及元件多，工作过程复杂，学生不容易掌握，如三相桥式整流电路，每个周期中有六种导通状态，每种状态下又都有各自的导通回路，学生掌握起来比较困难；（3）同一种电路接不同的负载，如电阻性负载与电感性负载，使其工作过程与输出波形截然不同；（4）锯齿波触发电路驱动整流电路时，为使主电路与触发电路同步，如何选择合适的变压器类型；还有直流变换与交流变换等，尤其今后为交流调速做准备的变频调速过程及原理等等，只要清晰的把握教学环节，则可以采用灵活多样的教学方法，既可以增强自身的教学水平，又能够提高课堂的教学效果，还可以培养学生的自学能力，发挥其学习的主动性和积极性。

对教学环节的精准把握及教学手段的有效配合，可以实现学生的知识、能力、素质方面的培养，达到我们的预期目标。

知识培养方面可以使学生能够掌握以下四项内容：掌握晶闸管、电力晶体管、IGBT等常用器件的结构和工作原理、能够对AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC四种电路的工作原理进行分析及计算、对触发电路的工作原理有基本的认识，并能正确选择和连接触发电路、能用电力电子器件为核心器件组成一种实用的成品电路装置。能力方面，要逐步培养学生的五种基本能力：对于电力电子器件要具备基本的识别和应用能力；对于电力电子电路要有一定的阅图及分析能力；在器件的使用过程中体现扎实的计算和选型能力；在平时的实验、实训中培养熟练的操作和诊断能力；最终通过课程的学习真正实现拓展和再学习能力。对于职业院校的学生，只有具备以上五种能力，才能成为合格的技能型人才。素质是体现在学习中，教师要让学生养成严谨、认真的工作态度和科学的思维习惯，具备扎实的理论基础；素质体现在实践中，让学生培养良好的职业习惯和安全责任意识，逐步提高自己的操作技能。不断激发学生的学习兴趣、掌握科学的学习方法，还要调动学生的创新积极性、激发他们的创新潜能。尤其在教学过程中，有些内容学生可以先行自学或查阅资料，再组织学生讨论，最后在讨论的基础上得出结论，这样不仅可以加深理解，还可以培养学生的独立思考能力。

5总结

以上内容是在为了培养“实际应用型人才”，加强科学素质教育过程中开展的课堂教学的改革性探索。相信《电力电子技术》课程的教学改革将会日趋完善，会更加适应目前高职教育教学的发展，会更加符合时展的需要，更好地为培养有较高科学知识、较高的能力素养和较高的职业素质、具有开拓创新精神的现代化人才服务。

参考文献：

[1] 王兆安.电力电子技术（第四版）[M].北京：机械工业出版社，2002.

[2] 国家教委.关于加强普通高等学校教学工作的意见[Z].

[3] 陈坚.电力电子学[M].北京：高等教育出版社，2002.

[4] 王兆安，杨旭，王晓宝.电力电子集成技术的现状及发展方向[J].电力电子技术，2003，37（5）：90-94.

[5] 罗午福.关于工程师的素质培养[J].高等工程教育研究，2000（2）.

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关键词: 高职院校《电力电子技术》课程教学改革

“电力电子技术”是电力电子变换和控制技术的简称,是一门新兴的电子技术、控制技术和电力技术的交叉学科,被国际电工委员会(IEEE)命名为电力电子学(PowerElectronics)或称为电力电子技术,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。通过本课程的学习,学生不仅可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打下良好的基础,而且可应用本课程知识独立分析、解决实际的工程技术问题。

目前,随着教学改革的不断深入和人才培养计划的调整,专业课程的课时大多被压缩。而《电力电子技术》课程的教学内容越来越丰富,教学要求也越来越高,无论是使用的教材,还是实验实践手段,都不能适应电力电子技术的发展。因此,高职院校对《电力电子技术》课程的教学内容、教学方法、教学手段和实验实践等进行全面的改革势在必行。

一、精心优化教学内容,以适应新形式下的教学要求

教学内容和课程体系的改革是教学改革的重点和难点。随着电力电子技术的发展,各种新型的电力电子器件的不断涌现,《电力电子技术》课程的教学内容也在不断丰富和不断更新,教师需要向学生传授的知识量多且面广,故精心优化教学内容显得尤为重要。

首先,教师要注意做好本课程与先修课程和后续课程的衔接,了解先修课程的教学情况,保持整个专业课程体系前后衔接,避免内容的重复和疏漏。例如“自关断器件”一章,电子技术基础中已讲授过小功率晶体管、场效应管的结构、原理、特性和应用。在本门课程中,对功率晶体管、功率场效应管应重点讲述其与小功率管的不同之处。对于晶闸管直流电动机系统部分,重点应在整流、有源逆变两种状态下,电流连续、断续时的电动机机械特性,而直流可逆调速系统的内容则简略讲解,详细的分析需放到后续课程“变频调速技术”中讲解。

其次,针对高职院校的教学是以技能培训为目标这一宗旨,理论教学应遵循必须够用的原则,降低理论难度,对繁杂的公式推导一律简化或省略,力求做到深入浅出,通俗易懂。如在完成课堂教学的过程中,涉及数学分析时,教师首先应削弱纯粹的理论推导和证明的教学部分,以减少分析量;又如在电力电子器件方面教师应压缩和删减半控型器件及控制电路的教学,强化全控型器件及控制电路的教学,重点介绍以IGBT、电力MOS―FET为代表的全控型器件。

最后,以应用为主线。电力电子技术既是一门技术基础课程,又是实用性很强的一门课程。在教学中教师要紧密结合实际应用,介绍电力电子装置,如把调光台灯、变频器、开关电源、软起动器等具体实物带入课堂,并在课堂上演示给学生看,增强学生的求知欲望。另外,教师要及时将本学科领域的最新科技成果引入教学,保证课程内容的基础性和先进性。教师可告诉学生三峡工程的直流输电工程,将直流500kV、3000A的绿色能源输送到距离一千多千米以外的上海。全国九大城市的变频调速和直流斩波地铁、磁悬浮列车,每年产值近200亿元的UPS,每年节电近8亿度的系列变频设备都成为电力电子对国民经济的新贡献。教师让学生了解到电力电子技术的发展现状及其在国民经济中的重大作用,可大大激发学生的学习热情,扩大学生的视野,启发学生的创新思维。

二、改进教学方法和教学手段,培养学生的素质和能力

《电力电子技术》既是一门十分重要的专业基础课,又是一门与工程实际紧密结合的课程。在学习这一门课时,学生常常提出这样的问题:学了这门课有什么用?我们不是泛泛地回答:这是专业知识体系要求的,而是在第一节课带来了许多具体实物,如调光台灯、变频器等,并在课堂上演示给学生看,学生对此很感兴趣,觉得电力电子技术的应用就在身边。当看了这些实物演示后,我们问学生:为什么台灯能调光,为什么电机能调速?实物演示大大增强了学生对这门课的求知欲望。

多年来,《电力电子技术》课程的教学方法是以教师为中心,教师对教材中的每一个章节都讲得很细,力求在课堂上使学生完全弄懂,这样学生总是处于被动接收的地位,极大地妨碍了学生学习的主动性和积极性的发挥,不利于学生的素质和能力的培养;同时,由于课时的相对减少,教师无法在课堂上讲得过多过细。因此,教师在教学中要力求突出内容的重点和难点,但又要保证教学内容的系统性和完整性,对内容相似或易于理解的内容,予以简讲或指出其要点,并精选一部分内容留给学生去自学。另外,教师应注意因材施教、循循善诱,与学生多沟通,根据学生的掌握情况及时调整教学;耐心对待学生,运用多种多样的教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、边讲边练法、实验演示法,提高学生的学习兴趣,多讲多练,保证例题讲解比重;每章配一次习题课,以学生练习为主,教师评讲为辅,反复强化重要的知识;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。

《电力电子技术》教学内容结构图、波形图多,所以充分利用多媒体、网络资源等现代科技进行教学是最有效可行的方法之一。教师运用现代化教学手段可以增加直观程度、增大授课信息量,可以形象地表达一些文字语言难以描述清楚的问题,对学生更好地理解教材内容有事半功倍的效果。教师在教学过程中,也要避免过于依赖多媒体设备而忽略教师对教学的组织和教学内容的讲授,尤其不能只管播放课件,不顾学生的学习态度,不管学生的学习效果,否则使用多媒体课件不但收不到教学效果,反而会影响学生的学习积极性和对知识的掌握,因此,采用板书或课件,有选择、分主辅相结合的方式,更能充分发挥现代教学手段的优点,达到预期的教学效果。由于波形分析比较枯燥和繁琐,学生容易产生抗拒情绪,导致学习效果下降,针对这一难点,教学方法就显得尤为重要。教师在课程初期分析简单电路时应尽可能讲解详细一些,以保证学生能掌握自行分析的方法,从而提高在后期复杂电路的波形分析中的教学效果,也可以尝试采用两组学生各分析一部分波形再进行综合评议的多种教学方法。

三、加强实验实践环节,注重实践能力的培养

电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。为了开好实验课,我系投入大量实验建设经费,购买了六套浙江天煌公司的“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。我们将单元电路的实践教学穿插在理论课的中间,使学生在“做中学”,从而更好地掌握电力电子技术的理论知识,并在课程结束后安排课程实训,可将电力电子技术及其他先修课程(电工基础、电子技术、电机学等)中所学到的理论和实践知识全面地结合起来,培养和提高学生自我获取知识的能力。在实验教学过程中,为了避免学生按照实验指导书“依葫芦画瓢”,教师要让学生明确实验教学的目标、任务,以及各阶段做什么、怎么做、达到什么标准,而不需要详尽地介绍到每一个具体细节。学生在实验实训中既动手又动脑,既能发现问题,又能在教师启发指导下分析问题和解决问题,才能从本质上学好这门课程,从而最终实现本课程在高职院校的教学目标。

四、改革考试制度

考题除了深度、广度和难度符合教学大纲要求外,更要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《电力电子技术》课程的笔试考试中采用半开卷考试,即学生可以带一张写有与考试内容有关的稿纸参加考试,这促使学生在复习中进行自我总结。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。课程成绩中,笔试成绩占60%,我们将平时作业与测验、实验、课程设计和答疑情况也记入总成绩,占40%,使成绩考核更全面、客观反映学生实际。

五、结语

通过近几年来的教学探索,我院《电力电子技术》课程的教学改革工作取得了较好的教学效果,得到了广大学生和督导老师的好评。学生的专业技术和创新能力得到了进一步提高,学生在相关后续课程的学习、课程设计、毕业设计中也表现出较好的能力。同时我们也感到要搞好这项改革工作,既需要学院的投入,又需要教师的艰苦努力和无私奉献。我们要积极探索教学内容、教学方法和教学手段的改革,以更好地适应时代和社会对技能型专业人才培养的需要。

参考文献:

[1]浣喜明,姚为正.电力电子技术(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2004.11.

[2]王兆安,黄俊.电力电子技术(第4版)[M].北京:机械工业出版社,2002.

[3]陈坚.电力电子学――电力电子变换和控制技术[M].北京:高等教育出版社,2002.

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【关键词】电力电子技术；教学改革；工程教学；仿真实验

1.引言

电力电子技术起源于20世纪后半叶，最初由电子学、电力学和控制理论三门学科交叉而成[1，2]，随着该技术的迅猛发展，所涉及的学科范围也越来越广，如图1所示为当今电力电子技术所涉及的学科领域。电力电子技术的应用领域日益广泛。它不仅用于一般工业，也广泛应用于交通、通信、电力、新能源、汽车、家电等各个领域[3]。因此，电力电子技术课程在培养电气类和机电类专业人才中占有举足轻重的地位。

目前，大多数的工科高校中都开设电气工程及其自动化、自动化、机电一体化等专业，“电力电子技术”作为这些专业的专业基础课，其教学质量的高低将直接影响学生对于本专业知识的把握以及后续专业课程的兴趣建立与学习。因此，对于电力电子技术的教学改革对于提高电气类与机电类教学质量以及学生知识水平具有重要的意义[4]。

目前，“实践才是工科专业的根本”已成为国际高等工程教育界的共识[5]。特别对于要求培养应用型高级工程技术人才的民办三本院校[6]，更是需要加快改革步伐，以适应现代经济和社会发展的需求。

图1 电力电子技术涉及的学科领域

2.教学现状

电力电子技术的教学在诸多高校中均面临一个共同问题，即学生对课程缺乏兴趣。其中原因很多，下面具体分析。

2.1 客观原因现状

2.1.1 内容多、难且滞后

公式多，拓扑多，分析多，波形图多，并且教学内容严重滞后，对学习造成不少困难。

2.1.2 实验室陈旧

实验室陈旧，能做的实验太少且过于简单。只有屈指可数的验证性实验，没有扩展性、综合性实验。

2.2 主观原因现状

2.2.1 专业素养不高

电力电子技术是工科最难的一门学科，学好并教好是一门学问，对于青年教师还有很长的路要走。

2.2.2 方法问题

一味填鸭式教学，缺乏互动，使课堂索然无味；无论书写还是画图都只利用板书；且新技术不断涌现，教学内容滞后发展；公式多，拓扑多，但表述的逻辑性和系统性均欠强，使学习造成死记硬背的局面。

2.2.3 学生问题

民办三本院校的学生入校分数不高，基础偏差，并且学习主动性不高，来混文凭的居多。

3.改革内容

根据教学现状，我们有针对性的进行如下改革，大致可分课堂教学改革与实践教学改革。

3.1 课堂教学改革

教育是一种特殊的实践活动。所谓“教学”应该是教与学相互交流的双向过程。教育者和受教育者都应参与其中，而不应过分强调教师的作用。作为教学的组织者，教师应发挥其主导作用，突出学生的主体地位，要从传统的“填鸭式”教学方法转变到启发式、讨论式的教学。教师需“自编自导互参与”，即要精心组织教学内容，设计能够启发引导学生进行思考的问题，充分调动学生的学习积极性。

3.1.1 重视第一堂课

绪论是学习的向导，也是对课程宏观的把握，在某种程度上说，第一堂课的内容决定了本课程教学的成败[7]。因此教师应花大量时间与精力，认真准备第一堂课。在第一堂课，首先要向学生介绍该专业的人才培养目标及技能要求与本课程的关系，以及该课的前导与后续课程，使学生了解该课程的性质、地位和作用。然后介绍电力电子技术的发展现状及其在国民经济生产中的重大作用，并列举大量的工程实例说明它的重要性，从而使学生对它产生强烈的兴趣，明白本课程是什么，有什么用，该怎么学习，从而为后面的教学打下良好的基础。

3.1.2 工程项目教学

以应用型高级工程技术人才为培养目标，是目前三本工科院校人才培养方案中的突出字眼。对电力电子技术进行教改与研究顺应了时代的要求[8]。在实施过程中，通过查阅大量相关资料.结合自身工程经验.将工程具体案例按一定比例增加在课堂教学的。实现抽象公式具体化、复杂原理简单化的效果。提高学生的应用意识和工程素养。加快学生由学习型人才向工程应用型人才转变。

3.1.3 多媒体教学

目前，该课程仍然采用传统单调的黑板+粉笔的“黑白”教学法。由于本课程的特点，有大量电路图、波形图和公式推导占据了课堂时间。结果却是虽然教师工作量大的惊人，但授课信息量小、课时的利用率不高、学生收获不大的现状。而多媒体教学集文字、声音、图像、动画等多功能于一身，是当前教育发展的方向。在本课程中引入多媒体教学，教师不但可以从繁重的板书中解放出来，而且可以将更多的时间放在与学生的交流互动上。比如在三相整流电路的教学中，可以加入一些动画演示，通过点击鼠标设置参数，如触发控制角、负载类型等，并将电路的工作状态和输出波形显示出来，这样不但节省了大量的绘图时间，学生也更感兴趣，看起来也更直观，更容易接受。

3.1.4 双语教学[9]

电力电子技术教材繁多，多是对国外书籍的翻译整理。但翻译五花八门，不少常用词汇都没有统一。比如晶闸管的触发极，有的教材叫门极、有的叫栅极。而英文却只有一个，即GATE。这对学生自学造成了极大的困扰。类似的情况还有很多，如GTO、MOSFET、IPM、PWM等。因此建议针对有实力的院校，进行双语教学。即便目前没有能力进行纯双语教学，也应向学生介绍适量的英文专业术语和专业名词。

教师也可用英文的方式布置作业，并推荐学生查阅原版外文文献。

3.2 实践教学改革

3.2.1 引入仿真技术，弥补实验条件不足

近年来，计算机仿真技术作为计算机辅助设计（CAD）的有力工具，广泛应用于电力电子电路的分析和设计中。将电子仿真设计软件Multsim和数学建模仿真分析软件MATLAB等引入到教学中，建模并动态仿真不但有利于抓住其主要矛盾，加深对所学知识的理解，也为学生将来从事工程设计打下良好的基础。随着电力电子技术的迅猛发展，我院校规模的不但扩大，而电路、电工、电力电子技术等多项实验却共用一个实验台、同处一个实验室，并且我院各项实验均由理论授课教师讲授，这对安排实验造成了极大的困难。引入计算机仿真实验，不但可以拓宽学生眼界、打好工程设计基础，还可有效缓解实验室的压力。

做仿真实验时，由教师提出实验目的及要求、并给出电路参数。由学生自行设计，如选择器件、设计主电路、驱动电路和保护电路等。仿真软件可操作性极强和安全性也有保障，让学生自己动手设计，其实就是学生自动研发的过程，这不仅可以进一步熟悉所学内容，并且极大的调动了年轻人的相互竞争和向困难挑战的激情。

3.2.2 增加电力电子课程设计及实训

课程设计是大学课程的综合性实践教学环节。对于工科专业更是不可或缺，它是对课程的深化理解与学以致用的系统性活动。

目前，我院已有模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、单片机课程设计。经学生反映，课程设计使他们不但知道这门学科能干什么，而且还亲手做到了。言教不如身教，告诉学生那是什么能干什么，不如带着学生亲手去实践。

本项改革涉及较广、内容较多，具体实践过程切忌胡子眉毛一把抓。需抓重点，找主流，按部就班，步步为营。

4.结论与展望

此项改革与研究正在进行，其中课堂教学改革及实验改革中的仿真实验已在实施，课程设计及实训涉及到人才培养方案的修订，而尚未启动。从目前改革的成效来看，效果明显。学生反映良好，并希望这样的改革越多越好。在此基础上，人才培养方案的修订有望通过，相信到时教学效果以及创新型人才培训必将达到更高的水平。

参考文献

[1]王兆安，黄俊.电力电子技术（第四版）[M].北京：机械工业出版社，2000.

[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]严克宽，张仲超.电气工程和电力电子技术[M].北京：化学工业出版社，2002.

[4]红梅，张庆新，许谨.电力电子技术课程教学改革的探索[J].实验室科学，2008（3）：17-19.

[5]石彪.提高工科课程设计质量的思考[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2006（1）：58-59.

[6]程琼，郑建勇.整合“电力电子技术”教学内容培养应用型人才[J].电气电子教学学报，2008（2）：19-20.

[7]白敬彩，吴君晓.高等职业教育电力电子技术课程教改探讨[J].河南机电高等专科学校学报，2011（19）：87-91.

[8]朱树先，朱学莉，郭胜辉.工程实例化教学在《电力电子技术课程》教学中的应用[J].科技信息，2011（23）： 148，166.

[9]康劲松，牛一川.浅谈电力电子技术教学改革[J].第七届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会，2011.

作者简介：

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随着现代化的科学技术的发展，教学课程中也开始使用各种新的方式来满足教学工作的需要，而信息技术作为一门新的技术运用到现代教学课程中，使课程的教学方式变得更加得生动立体，不再仅仅只是依靠黑板和图纸的抽象思维，而是通过立体的图像模拟电流的变化过程等形式进行电流的波性分析，从而使电力电子课程更加得生动形象。运用信息技术辅助教学可以弥补传统实验的不足，激发学生的学习兴趣，扩展学生的视野，帮助学生面向社会，把书本知识与生产实践结合起来，进而培养学生参与生产实践的热情。

1 传统课堂教学的不足

课堂教学只能授予学生理论知识，而无法提高学生的工程实验能力和创新能力，这样的教学模式也无法培养出满足市场需求的高素质创新型人才。在传统的课程教育中，教师偏重于知识和技能的教学，注重知识体系的结构和逻辑性，而学生通过教师的讲解获得知识，通过做大量的习题来强化对所学内容的记忆和加深对所学内容的理解；教师偏重于知识的传授和灌输，而对学生学习兴趣、自主学习的培养不够重视；做习题成为应用知识的唯一方式，并且缺乏与实际生活、现代科学技术的联系；重结果轻过程，学生很少能经历科学探究的过程，学生只能被动地跟着教师的思路走，难以发挥其创造性。因此高等教育必须要增加大量的实践实训教学环节，尤其是高级专业的学生实践，实训教学课时基本上要占到总教学课时的40%以上。电力电子技术这门课综合性、应用性和实践性都很强，实践环节尤为重要。但传统的讲授模式存在很大的不足，在讲解晶闸管的换流尤其是三相整流电路时，为了把问题讲得更清楚需要画好几个波形，这样往往要花很长的时间，且学生学习的效果不是很理想。要真正学好这门课，我们有必要给学生提供自己动手实践的软件和硬件环境，来激发学生的主观能动性，使他们利用现有条件，在电力电子技术的实践学习中，提高自己综合分析和解决工程实际问题的能力，提高自己的创新创新能力和就业竞争力，以满足人才市场的需求。

2 信息技术在电力电子课程上应用的优点

通过信息技术与教学课程的有机结合，对教学过程中的信息技术、资源、课程内容等等进行整合，是一种新型的电力电子技术课堂教学模式。从信息技术与课堂教学整合的特点来看，它主要是采用多媒体网络教学方式，将抽象化的电力电子教学内容变得生动直观，利用信息技术对课堂知识进行处理，使学生能够融入到课堂知识的整合中来，大大提高了电力电子技术课堂教学的质量。这种新颖、高效的课堂教学模式能发挥教师在课堂教学中的主导地位，也让学生自主合作，对课堂知识进行探究总结，体现了学生的主体地位。通过对传统的“电力电子技术课堂教学”进行改革，营造了一种更加活跃积极的教学氛围，培养了学生自主学习的主动性和创造性，从而提高了“电力电子技术课堂”的实际教学水平。

2.1 增加教学趣味性，提高学生的学习兴趣

电力电子教学常围绕复杂而又抽象的技术内容展开，枯燥干涩的课堂内容再加上传统的课堂教育方式，使得电力电子技术教学更加得乏味干涩，大大降低了学生的学习兴趣。但采用信息技术教学，可以将抽象的教学内容转换成生动的图片、动画效果进行展示，以更加直观的方式将课程内容展现在学生眼前，降低抽象思维的难度以及学生对知识理解的偏差，这样不仅有助于帮助学生理解并掌握知识点，更能激发学生的学习兴趣。让学生能够自觉主动地融入到课堂教学，同时也降低了教师的教学难度，有利于提高“电力电子技术课堂教学”的教学质量。

2.2 增加学生的参与机会，激发学生的创造能力。

在电力电子教学中，除了课堂讲授的知识原理以外，让学生能够参与到课程实验中来也是一个非常重要的教学环节。但由于课堂时间、教师精力、实验安全等因素的限制，使得电力电子技术实验很难落实到每一位学生身上来，也很难落实学生对相关知识的实际掌握情况。但应用信息技术模拟电力电子技术的相关实验，让学生能够融入到中间来，提高了教学质量。此外，教师还可以利用信息技术设计教学内容，选择教学课题让学生自己分组讨论，进行模拟实验，这样既能考量学生对课堂知识理解掌握的程度，又能保证实验的安全性，让学生大胆设计的同时还能够提高学生的创造力。通过这样安全的实验，能够让学生对实验进行仔细的分析探究，思考实验的合理性以及存在的不合理地方，提高学生自主设计的能力，同时也能够帮助学生有效地掌握课堂知识内容，增强学生的自主创造能力和创新意识。

电力电子技术是以实验为主要手段进行教学的学科，与其他的学科有明显的不同。随着社会的进步与科学技术的发展，信息技术以其独有的先进性进入各个学科的教学中，信息教育技术，尤其是多媒体技术的运用，在整个电力电子技术学科的教学中有很大的作用，利用多种高效便捷的多媒体网络技术，能够将抽象的内容实体化，突破时间以及空间的舒服，进行虚拟场景展示，将原本无法显示的、虚拟的物理过程展现在学生的眼前。同时也能够降低教学实验的危险指数，使得原本难以理解的电力电子技术教学变得简单化，帮助学生进行理解，减轻学生的学习压力，同时也能减轻教师的教学压力，在一定程度上能够促进整个“电力电子技术教学”的发展。对于可见度小，不易观察，实验原理难以理解，又不太好想象的实验，借助多媒体也能帮助理解，而且还可以化想象对直观。例如，电流的波形变动研究，通过信息技术的应用分析，可以通过眼球直观的感受电流的变化，在课堂中使学生对与知识的认识理解更加的深刻。对于我们实验室无法办到的演示实验也可以通过多媒体来完美演示，现代化的信息技术的多媒体教学手段与实验的整合，是解决课堂效率的有效方法。

2.3 增加课时的信息量，提高教学效率

多媒体可以提供声音动画等多种信息，图文并茂，动静结合，能使抽象的概念、复杂的定理、定律、公式以及较复杂的物理过程等形象化。传统的教学模式中最常见的就是板书，教师要花费大量的时间以及精力将模拟图像或者知识体系等内容写出来，这样不仅浪费了大量的时间，还增加了教师的教学负担。但通过信息技术的方式做好课件准备，学生可以通过各种感官同时接受信息，在这样轻松、愉快的教学环境中学习，不再感到单调枯燥，大大增加了课时的信息量，提高了教学效率。在教育教学过程中，引进现代信息技术形成教学内容的信息化，教学过程的数字化，教学手段的现代化，和教学资源的网络化。信息技术与电子技术的整合要坚持信息技术服务电子技术课程的原则，信息技术在电子技术课程中的应用，决不能只是为了简单的应用，而是应该结合在电力电子技术的课程中，为了满足学生的求知欲以及教师的教学任务。

人们常说，依靠视觉能够获取八成以上的信息量，但是如果仅仅依靠视觉，却最多只能拥有两成的信息。这也就是说，要想获取更多、更准确的电力电子技术的相关信息，必须依靠多种感官的结合。在现代电力电子技术教学中，仅仅依靠文字、语言、图片等方式授课，是很难将复杂的知识解释清楚的，也很难让学生真正掌握到这些知识。但随着信息网络技术的高速发展，出现了许多便捷高效的多媒体应用技术。比如PowerPoint、几何画板、Flash动画等的教学技术软件，它们能够将复杂的内容变得更加的简单生动。有些电力电子技术实验出于安全等因素的考虑，在现实中很难真的做出好的实验，这种时候运用信息技术模拟实验的流程及效果，就能够产生很好的学习效果。信息技术在电力电子技术教学中的应用使很多复杂的内容简单化，教师不用花费大量的时间精力进行板书，减轻了教师们的教学压力，还可以根据学生的学习特点改变教学方式，使枯燥复杂的电力电子技术教学变得更加灵活，在减轻教师教学压力的同时还能激发学生的学习兴趣，培养学生的自主创造能力和创新型思维。

3 结语

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关键词：电力电子技术；教学改革；应用型人才培养

作者简介：侯丽华（1966-），女，满族，吉林伊通人，长春工程学院教师发展中心主任兼教务处副处长，教授；杜波（1976-），女，吉林长春人，长春工程学院电气与信息工程学院，副教授。（吉林 长春 130012）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0072-02

“电力电子技术”课程是自动化专业重要的专业基础课，是一门工程应用性很强的课程。该课程具有教学内容多、课时少、更新快的特点。如何在有限学时内使学生较好地掌握课程知识，提高工程实践能力和创新能力，增强学习兴趣，是教学改革要解决的主要问题。长春工程学院（以下简称“我校”）“电力电子技术”课程组根据学校办学定位和人才培养目标，在明确了自动化专业面向基础工业基层一线应用型人才培养目标、基本规格、专业核心能力以及知识体系等方面基础上，紧密结合工业企业现场实际和电力电子技术发展现状，以先进的教育思想为指导，以应用能力和工程素质培养为核心，不断整合教学内容，完善实验教学条件，开发综合性和设计性实验项目，增加实践环节，改进教学方法与手段，改革考试方式，在教学实践中取得了较好的效果。

一、优化教学内容，构建以应用能力培养为核心的课程体系

1.课程建设与改革思路

教学内容和教学体系的改革是“电力电子技术”课程改革中最重要的环节，直接关系到教学质量的提高，关系到应用型人才培养的要求。我校按照电力电子器件―电力电子变换电路―电力电子电路的微机控制技术―电力电子技术应用的思路，以电力电子器件为电路服务，电路为电力电子系统服务，系统为电力电子应用服务的理念作为教学内容设置的主导思想，以应用能力和工程素质培养为核心，精选理论内容，强化技术应用，及时而恰当地引入电力电子技术的新知识、新技术、新工艺。

2.调整教学内容

在教学设计上理论与实践相结合，知识传授与应用能力培养相结合，课内与课外相结合，讲授与研讨相结合。将电力电子器件、变换电路作为传统内容，将电力电子技术应用作为实用内容，将最先进的自动控制生产线作为新技术，对典型电力电子及电气传动系统分析作为讨论内容，将科研课题引入课堂作为启发内容，通过典型案例分析，将理论与实际结合，培养学生解决实际问题的能力，并通过渗透行业规范、安全操作规程、文明生产等知识培养学生的工程素质。课程的讲授以电力电子器件的工作原理、特性、参数、选择、驱动与保护电路为基础，以AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC变换电路结构、工作原理、波形分析和参数计算及电路设计为核心，以微机控制的脉宽调制技术（PWM）和各种软开关技术作为新的控制方法和新技术，把电力电子学科的发展方向引入课堂。以电力电子器件的应用电路为教学的重点，解决实际工程问题，使学生能充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力，并掌握各种变换原理和方法，为后续课程“运动控制系统”深入学习及毕业设计打下坚实的基础。

二、强化实践教学，提高学生实践能力和创新能力

1.完善实践教学条件

“电力电子技术”课程具有很强的工程性和实用性，而实验是培养学生理论联系实际、动手能力、严谨的态度和科学研究方法的重要手段。因此，以营造真实的、先进的工程环境为目标，紧密结合工程实际应用，投入100多万元建设和完善了电力电子技术实验室。现实验室拥有实验设备24台套，开发了电力电子技术仿真研究平台，构建了电力电子技术实践教学体系（包括课内实验、课外实验、课程设计、生产实习和毕业设计等），编制相关的教学文件。实验室向学生全面开放，学生以团队的形式开展自主性实验和学科竞赛培训，并为学生提供实际工程技术资料、仿真实训教学软件，培养工程实践应用能力。

2.精心设计实验内容

课程组精心设计了实验教学项目和内容，引导学生从问题出发，逐步由基础实验走向设计性和综合性实验，再过渡到创新性实验。开设了晶闸管整流、逆变的验证性实验，使学生对本课程的应用有初步认识；对直流斩波、交交变换以及PWM控制技术部分的实验，则由教师给出电路参数要求，由学生自行设计主电路、驱动电路等，完成设计性实验，培养学生分析问题，解决问题的能力；软开关技术的实现等具有较高实用价值的实验项目，密切联系着当今电力电子技术发展的最前沿技术，并且在国民经济发展中起着重要作用。通过实验学生了解了电力电子新技术的发展动态，同时对本课程的应用领域、可以解决的问题有了更直观感性的认识。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系，形成良性互动，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合，有利于学生创新能力的培养和自主训练。

3.增设课程设计与调试环节

开设了1周“电力电子技术”课程设计与调试实践环节，以完整的电力电子系统为载体，将电力电子器件选择以及电力电子主电路、驱动电路、保护电路、检测电路、控制电路等内容有机地结合起来，使学生通过设计、组装、实验和调试“四位一体”的训练，培养学生的实践能力和创新能力。同时，在教学中使用计算机仿真软件Matlab/Simulink搭建各种常用电力电子电路，且可方便地调整电路的参数进行仿真，培养学生应用计算机处理复杂电力电子电路的能力，也为日后从事工程设计和科学研究打下良好的基础。

三、改进教学方法与手段，调动学生学习主动性和积极性

在实际教学实践中，笔者始终坚持以学生为主体、教师为主导、能力为主线的教育理念，根据课程内容合理采用不同的教学方法组织课堂教学，将“理论+实践+应用能力”的教学模式贯穿在整个教学活动中，由传统的教师满堂灌唱独角戏变成了教师学生共同参与的互动学习，教与学融为一体。教师有所教，学生有所学，极大地调动了学生的学习积极性，加深了学生的理解，加快了学习步伐。通过启发教学法、案例教学法、任务驱动教学方法等，增强学生主观能动性，活跃课堂气氛，挖掘学生潜力，增强专业素养，逐渐让学生由“学会”变成“会学”，由被动变主动汲取知识。

为了分析电力电子器件和电路的工作状态，使学生弄清电路中能量的变换和传递，笔者制作了本课程比较完善的多媒体教学课件。利用多媒体技术将实际应用中的电路和电力电子装置做成影音资料带到课堂上，结合典型工程实例，并把电力电子前沿的研究状况、最新的研究成果以图表、图片等方式充实到教学课件中，提高学生的感性认识，激发学生学习的兴趣，不断提高教学效果及教学质量。同时，建设了本课程的教学网站，网站资料丰富，包括教学资料和典型工程实例等，学生可以在网上学习，教师可以在网上进行答疑，激发了学生学习的兴趣，提高了教学效果。

四、改革考核方式，提高学生对知识的综合运用能力

1.考试过程全程化

教师根据“电力电子技术”课程性质和不同阶段的教学要求，通过课堂提问、讨论、平时作业、单元测验、实际操作、撰写报告或论文等方式加强形成性考试评价，并安排阶段性考试以强化学生平时对课程教学内容的学习和掌握，弱化期末终结性考核。

2.考核内容能力化

考核内容围绕应用能力和工程素质培养为核心这个目标设置，结合新的“电力电子技术”教学内容体系，加大电力电子器件特性分析、实际电路分析、应用案例分析、实践技能的比例，侧重考查学生对知识的综合运用、解决问题的能力。

3.考核方式多元化

根据不同阶段的教学要求，考核采取口试、笔试（开卷、闭卷）、开发设计相结合的形式，变单一形式的考核为多种形式的考核。

五、组织课外科技创新活动，探索课内与课外培养的有效机制

按照课内培养与课外培养相结合的原则，把培养学生实践创新能力固化在教学任务中，成立了课外科技活动小组，注意引导和鼓励学生积极参加各种科技竞赛活动。依托电力电子实验室的硬件设施，积极组织学生参加全国大学生电子设计大赛和“挑战杯”竞赛，以培养和提高学生的自学能力、实践能力和创新意识。在运行中，加强课外实践活动的组织和管理，制订《大学生课外科技创新实践活动运行管理办法》和《实验室开放运行管理办法》，对大学生第二课堂教育的条件保障、激励政策、管理办法、评价办法等做了明确规定，形成了有效的大学生科技创新实践活动保障体系。

六、加强青年教师培养，提高课程组教师整体水平

师资队伍建设是课程建设的关键，课程组教师的理论教学水平、工程实践能力、科研水平直接关乎“电力电子技术”课程建设水平。按照校内培养与校外培养相结合、教学培养和科研培养相结合的原则，通过建立青年教师“导师制”、定期开展教学研讨和教学观摩、实行青年教师实验室坐班制、深入工业企业生产实际、选派教师参加新技术培训等措施，不断提高青年教师教学水平、学术水平和实践能力。

七、结语

电力电子技术随着社会科学技术的发展而不断地更新，其应用范围越来越广泛，不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力、通信、计算机、新能源系统等。“电力电子技术”课程教学应紧跟时代变化的步伐，不断更新和充实教学内容，改进教学方法与手段，完善实践教学条件建设，创新实验内容，将电力电子技术理论知识与实践紧密联系，培养学生的工程意识，提高实践能力和创新能力。

参考文献：

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1.完善实践教学条件“电力电子技术”课程具有很强的工程性和实用性，而实验是培养学生理论联系实际、动手能力、严谨的态度和科学研究方法的重要手段。因此，以营造真实的、先进的工程环境为目标，紧密结合工程实际应用，投入100多万元建设和完善了电力电子技术实验室。现实验室拥有实验设备24台套，开发了电力电子技术仿真研究平台，构建了电力电子技术实践教学体系（包括课内实验、课外实验、课程设计、生产实习和毕业设计等），编制相关的教学文件。实验室向学生全面开放，学生以团队的形式开展自主性实验和学科竞赛培训，并为学生提供实际工程技术资料、仿真实训教学软件，培养工程实践应用能力。

2.精心设计实验内容课程组精心设计了实验教学项目和内容，引导学生从问题出发，逐步由基础实验走向设计性和综合性实验，再过渡到创新性实验。开设了晶闸管整流、逆变的验证性实验，使学生对本课程的应用有初步认识；对直流斩波、交交变换以及PWM控制技术部分的实验，则由教师给出电路参数要求，由学生自行设计主电路、驱动电路等，完成设计性实验，培养学生分析问题，解决问题的能力；软开关技术的实现等具有较高实用价值的实验项目，密切联系着当今电力电子技术发展的最前沿技术，并且在国民经济发展中起着重要作用。通过实验学生了解了电力电子新技术的发展动态，同时对本课程的应用领域、可以解决的问题有了更直观感性的认识。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系，形成良性互动，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合，有利于学生创新能力的培养和自主训练。

3.增设课程设计与调试环节开设了1周“电力电子技术”课程设计与调试实践环节，以完整的电力电子系统为载体，将电力电子器件选择以及电力电子主电路、驱动电路、保护电路、检测电路、控制电路等内容有机地结合起来，使学生通过设计、组装、实验和调试“四位一体”的训练，培养学生的实践能力和创新能力。同时，在教学中使用计算机仿真软件Matlab/Simulink搭建各种常用电力电子电路，且可方便地调整电路的参数进行仿真，培养学生应用计算机处理复杂电力电子电路的能力，也为日后从事工程设计和科学研究打下良好的基础。

二、改进教学方法与手段，调动学生学习主动性和积极性

在实际教学实践中，笔者始终坚持以学生为主体、教师为主导、能力为主线的教育理念，根据课程内容合理采用不同的教学方法组织课堂教学，将“理论+实践+应用能力”的教学模式贯穿在整个教学活动中，由传统的教师满堂灌唱独角戏变成了教师学生共同参与的互动学习，教与学融为一体。教师有所教，学生有所学，极大地调动了学生的学习积极性，加深了学生的理解，加快了学习步伐。通过启发教学法、案例教学法、任务驱动教学方法等，增强学生主观能动性，活跃课堂气氛，挖掘学生潜力，增强专业素养，逐渐让学生由“学会”变成“会学”，由被动变主动汲取知识。

为了分析电力电子器件和电路的工作状态，使学生弄清电路中能量的变换和传递，笔者制作了本课程比较完善的多媒体教学课件。利用多媒体技术将实际应用中的电路和电力电子装置做成影音资料带到课堂上，结合典型工程实例，并把电力电子前沿的研究状况、最新的研究成果以图表、图片等方式充实到教学课件中，提高学生的感性认识，激发学生学习的兴趣，不断提高教学效果及教学质量。同时，建设了本课程的教学网站，网站资料丰富，包括教学资料和典型工程实例等，学生可以在网上学习，教师可以在网上进行答疑，激发了学生学习的兴趣，提高了教学效果。

三、改革考核方式，提高学生对知识的综合运用能力

1.考试过程全程化教师根据“电力电子技术”课程性质和不同阶段的教学要求，通过课堂提问、讨论、平时作业、单元测验、实际操作、撰写报告或论文等方式加强形成性考试评价，并安排阶段性考试以强化学生平时对课程教学内容的学习和掌握，弱化期末终结性考核。

2.考核内容能力化考核内容围绕应用能力和工程素质培养为核心这个目标设置，结合新的“电力电子技术”教学内容体系，加大电力电子器件特性分析、实际电路分析、应用案例分析、实践技能的比例，侧重考查学生对知识的综合运用、解决问题的能力。

3.考核方式多元化根据不同阶段的教学要求，考核采取口试、笔试（开卷、闭卷）、开发设计相结合的形式，变单一形式的考核为多种形式的考核。

四、组织课外科技创新活动，探索课内与课外培养的有效机制

按照课内培养与课外培养相结合的原则，把培养学生实践创新能力固化在教学任务中，成立了课外科技活动小组，注意引导和鼓励学生积极参加各种科技竞赛活动。依托电力电子实验室的硬件设施，积极组织学生参加全国大学生电子设计大赛和“挑战杯”竞赛，以培养和提高学生的自学能力、实践能力和创新意识。在运行中，加强课外实践活动的组织和管理，制订《大学生课外科技创新实践活动运行管理办法》和《实验室开放运行管理办法》，对大学生第二课堂教育的条件保障、激励政策、管理办法、评价办法等做了明确规定，形成了有效的大学生科技创新实践活动保障体系。

五、加强青年教师培养，提高课程组教师整体水平

师资队伍建设是课程建设的关键，课程组教师的理论教学水平、工程实践能力、科研水平直接关乎“电力电子技术”课程建设水平。按照校内培养与校外培养相结合、教学培养和科研培养相结合的原则，通过建立青年教师“导师制”、定期开展教学研讨和教学观摩、实行青年教师实验室坐班制、深入工业企业生产实际、选派教师参加新技术培训等措施，不断提高青年教师教学水平、学术水平和实践能力。

六、结语