教育信息化趋势下高职院校电力电子技术课程的教学改革与探索

教育信息化趋势下高职院校电力电子技术课程的教学改革与探索

唐 慧，张群慧，李 杰

(湖南生物机电职业技术学院，湖南长沙.410127)

[摘要] 电力电子技术课程是电气自动化及其相关专业不可缺少的一门专业基础课，广泛地应用于电力系统、航空、家电等领域。针对电力电子技术课程莫有理论复杂且抽象，教师教学重理论轻实践，高职院校学生学习被动等问题，对该课程进行教学改革与探索。在教育信息化的趋势下引入信息化教学平“台和手段、引入MAT-LAB仿真软件到课堂，最终使学生的分析问题、解决问题、动手实践的能力得到显著的提高。

关键词 电力电子技术高职院校 教学改革与探索 教育信息化

中图分类号G712

1高职院校“电力电子技术”课程教学现状分析

电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是电气工程领域的新学科和迅速发展的朝阳产业。我国现在需要大量这方面的人才，但面临的现状是高分低能的人太多，很多人只具备了理论知识而缺乏实际操作能力，缺乏创造力。所以我国顺应市场需求大力发展职业教育，培养这方面高素质技能型专门人才，但大部分高职院校在该课程教学上重理论轻实践，学生学习无兴趣。如何改变目前这种状况，使学生真正快速学到知识并提高实践动手能力与创造能力，是目前高职院校对该课程教学改革迫切需要解决的问题。

1.1电力电子技术课程理论知识复杂且抽象

该课程主要内容包括电力电子器件基础、AC/DC模块、DC/AC模块、AC/AC模块、DC/DC模块、组合变流电路模块等。例如三相桥式整流电路触发角度不同产生不同的波形，波形复杂且抽象，长此以往学生学起来困难很大。

1.2教师教学重理论轻实践，教学设备陈旧

高职院校的“‘电力电子技术”课程实验一般都是在实验台上完成的，大部分都是一些验证性实验，。即首先老师对相关电路进行理论分析讲解，然后学生按照电路进行连接，最终看实验数据结果和理论结果是否一致。这样的实验没有创造性，学生也不需要过多思考，部分基础薄弱的同学不思考这个电路到底是什么原理，波形怎么来的，只要别人电路连接好了，他就照葫芦画瓢把线连接好。而且在做的过程中，由于很多设备老化，且存在通电故障，看不到检测的数据及其波形结果，这样不利于学生学习新的知识。

1.3学生基础薄弱，学习电力电子技术理论课程无兴趣

高职院校的总体成绩都不太好，以我校为例，一般招进来的学生高考成绩都是300分左右。这说明该类学生一般基础知识是比较薄弱的，如果重理论轻实践，长期采用这种教学方法会让他们对此课程失去兴趣。但高职院校的学生有个特点，他们非常喜欢上实验课，也非常喜欢动手实践，他们对未知领域有着一种探索的冲劲，对于新事物的认知总是希望通过自己的亲手实践，先有感性的认识再基于课程进行理性认知。

2改革课程教学

2.1理论与实际应用结合

因为电力电子技术课程教学内容理论性很强，所以多年来高职院校教师在教学过程中主要采用讲授法教学，首先讲电力电子器件的基础，然后以变流技术为核心展开讲四种电能变换和控制，学生学习常常是被动的接受知识，缺乏主动性，最终遏制了学生的评判性、+探索性、创新性能力的培养。因此在教学过程中，应采取‘‘演练结合式”、“项目式”、“讨论式”等教学方法，努力培养学生“会学习、会分析、会仓呼新”的能力。本文对传统的“教”与“学”的定位关系，进行改革与探索，“教”为教师注重教学内容、方法、手段。“学”为学生学习培养能力，“用”为教学最终达到的目的。文章采用课前引导的方法进行了教学改革尝试，即每次上课前将需掌握的问题通过信息化教学平台告诉学生。这样学生带着这堂问题有针对性的提前自学，然后课堂根据这些问题师生一起深入分析、讨论和解疑，最后在实验课上将这些理论知识通过实验得以加深理解，课后也可以通过习题巩固学习。

同时本文将实际应用案例引入到课堂教学中，例如：在整流电路模块学习中，引入了矿用小机车新型实验电源模块;在斩波电路模块学习中，引入电车(地铁)对电动机进行调速控制模块;在逆变电路模块学习中，引入太阳能发电系统模块;在变频电路模块学习中，引入西门子MM420变频器构成和实现五段转速控制系统模块。这样将四种电能变换与实际应用紧密的结合起来，使学生真正体验到所学知识的力量，从而激发学生学习的主动性。

2.2充分利用信息化教学平台.

在教育信息化的趋势下，老师需要充分利用信息化教学平台，为电力电子技术的课程教学带来各种信息化教学方法与手段。比如老师可以在课前运用QQ、微信、飞信，得以实现在网络教学平台、世界大学城等提前布置电力电子技术上课的主要任务，学生可提前预习、思考、查阅相关资料，然后老师将PPT课件、参考资料、微课视频等上传到教学平台，上课时直接利用此平台或相关的APP软件扫描二维码进行点名。充分利用信息化教学平台提高课堂教学的效率，用信息化带动教育现代化。这样不仅可以在课堂上为学生带来具有教学意义的视频、文件、图片等，而且可以增强师生之间的互动，能在很大程度上丰富电力电子技术课堂教学，对学生形成较强的吸引力，促使学生全面参与到电子技术课程教学活动中来。

3改革教学模式

3.1将仿真软件引入课堂教学

将仿真软件MATLAB引入课堂教学，MATLAB是一种应用于电力系统工程领域的仿真软件，Sirnulink是MATLAB的仿真工具之一，在电力系统中主要利用Sim Power Sys-tems，快速实现电力电子电路动态系统建棋、仿真与分析。学生在建模与仿真过程中，根据电路需要选择相对应的电力电子器件构成电路，并对电路参数进行设置与调节，通过观测数据以及Scope显示的波形，可利用仿真实验加深学生理论知识的理解。还可以通过对电力电子电路模型设置各种故障，分析对电路的影响，从而加强学生的分析问题、解决问题、团队合作以及创新等方面能力的培养。

3.2 MATLAB] Simulink在教学中的应用案例

电力电子技术应用案例教学中采用MATLAB] Simu-link仿真软件，不仅使教学内容更加容易理解，而且也提高了教学效率。图1是直流架线机车实验电源MATI.AB仿真模型。

该仿真模型主要包含三相交流电源模块，整流模块，变压器模块，斩波模块，自适应模糊PID控制模块，自定义函数Fcn模块，滤波模块，直流电机负载，以及仿真结果示波器Scope显示模块等。图2仿真结果直观地呈现了直流架线机车实验电源调压器输出波形。

4结束语

为了使电办电子技术更加适应经济和社会的发展，特别是满足现阶段中国制造2025与“工业4.0”的需要，高职院校的“电力电子技术”课程必须进行改革。我们不仅要充分利用如QQ、微信、飞信、APP、网络教学平台、世界大学城等信息化教学方法与手段解决教学内容多且复杂抽象但课时少的矛盾，培养学生自主学习、分析解决问题、创新的能力等，也要将MATLAB/Simulink等仿真软件引入课堂案例教学，用以解决教学内容抽象的问题，扩展学生的视野，也有利于提高电力电子技术课程的教学质量和教学效率，从而培养适合当今时代需求的高素质的技能型专门人才。

参考文献

[1]L兆安，刘进军，电力电子技术[M].第5版，北京：机械工业出版社，2010.

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