時(shí)間：2024-04-03 14:46:11
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關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；教學(xué)研究；教案；第一堂課
作者簡(jiǎn)介：湯賜（1978-），男，湖南湘潭人，長(zhǎng)沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，講師。（湖南 長(zhǎng)沙 410114）
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）17-0042-03
電力電子技術(shù)是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，其應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及一般工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、新能源發(fā)電等?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”已成為本科教學(xué)階段的專業(yè)基礎(chǔ)課程，[1]地位十分重要。然而由于課程難，內(nèi)容多，課時(shí)少，所以上好“電力電子技術(shù)”是一件具有挑戰(zhàn)性的工作。教案的制作和使用有助于應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。
很多非師范院校出身的大學(xué)教師都沒有寫過教案，只寫過講稿，筆者也一樣。直到拜讀北京理工大學(xué)龔紹文教授所著《大學(xué)青年教師教學(xué)入門：大學(xué)施教學(xué)初步》，[2]才正式接觸大學(xué)講課的教案。讀完深受啟發(fā)，對(duì)自己所授課程也嘗試著寫教案，并應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)，取得了較好的教學(xué)效果。下面對(duì)如何做好“電力電子技術(shù)”教案談?wù)勛约旱囊恍┱J(rèn)識(shí)和體會(huì)。
一、“電力電子技術(shù)”教案制作和使用的目的及其結(jié)構(gòu)
“電力電子技術(shù)”教案是教師為某次課的宏觀指導(dǎo)思想和具體課堂進(jìn)程而設(shè)計(jì)的教學(xué)方案，用來保證課堂教學(xué)質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。
一般來說，一次“電力電子技術(shù)”課的教案由兩大部分組成：概述和教學(xué)進(jìn)程。概述主要用于闡釋教師對(duì)本次課的基本認(rèn)識(shí)和實(shí)施教學(xué)的指導(dǎo)思想，涉及授課對(duì)象及其特點(diǎn)（重點(diǎn)是學(xué)生的專業(yè)特色、就業(yè)去向、已有的知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力）、題目或主題、教學(xué)目的、重點(diǎn)和難點(diǎn)、講授方法和教學(xué)手段等。[3]教學(xué)進(jìn)程則負(fù)責(zé)具體組織教學(xué)步驟，用以落實(shí)概述中的基本分析和指導(dǎo)思想，通常按授課時(shí)序?qū)懨髅總€(gè)教學(xué)段落的教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、表達(dá)方式和時(shí)間分配等細(xì)節(jié)。
二、“電力電子技術(shù)”教案優(yōu)劣的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)
由于“電力電子技術(shù)”教案制作和使用的目的是為了保證課堂教學(xué)的效果，因此教案的基本結(jié)構(gòu)及其具體內(nèi)容能否真正實(shí)現(xiàn)該目的才是評(píng)判優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。一份較好的“電力電子技術(shù)”教案應(yīng)該具備六個(gè)特征。
1.教學(xué)目的明確
不論是向?qū)W生傳播電力電子技術(shù)知識(shí)，還是培養(yǎng)他們的思想品質(zhì)，都是孕育在具體教學(xué)內(nèi)容的傳授之中，因而在制作教案時(shí)，要把每次課的教學(xué)目的具體化、明確化，并通過教學(xué)內(nèi)容這一載體反映出來。
2.教學(xué)內(nèi)容充實(shí)
首先，要保證包含了“電力電子技術(shù)”課程最基本、最重要和最核心的教學(xué)內(nèi)容；其次，應(yīng)適當(dāng)介紹與上述教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的最新進(jìn)展，拓寬學(xué)生知識(shí)面；最后，可嘗試結(jié)合自己的科研經(jīng)歷，講出對(duì)上述教學(xué)內(nèi)容實(shí)際運(yùn)用的切身體會(huì)。
3.教學(xué)重點(diǎn)突出
依據(jù)“電力電子技術(shù)”課程的基本要求和教學(xué)大綱，確定每次課擬向?qū)W生介紹的重要知識(shí)點(diǎn)或需要培養(yǎng)的重要能力。值得指出的是，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是電力電子器件的發(fā)展，“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)重點(diǎn)是會(huì)發(fā)生變化的，因而不應(yīng)把課程的重點(diǎn)看成是固定不變，年年如此的。[4]例如，西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》（第4版）[1]實(shí)現(xiàn)了以基于晶閘管的電路為主體內(nèi)容，向以采用全控型器件的電路為主體內(nèi)容的轉(zhuǎn)移，充分反映了電力電子技術(shù)學(xué)科的新進(jìn)展，因此，在教學(xué)時(shí)，要重點(diǎn)介紹基于全控型器件的電路以及控制這些電路的PWM技術(shù)。
4.教學(xué)方法得當(dāng)
教學(xué)方法是多種多樣的，包括講授法、談話法、討論法、直觀教學(xué)法、準(zhǔn)直觀法、邊講邊練法、單元教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)教學(xué)法、程序教學(xué)法、案例教學(xué)法、暗示教學(xué)法等，[2]上述方法都有各自的優(yōu)勢(shì)和不足，適用于不同的場(chǎng)合，因此，不應(yīng)盲目肯定或否定一種方法，而應(yīng)結(jié)合教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)設(shè)備加以綜合使用。對(duì)于“電力電子技術(shù)”這門課程而言，筆者非常信賴案例教學(xué)法——通過演示MATLAB/Simulink模型搭建與仿真分析來傳授學(xué)生點(diǎn)石成金的“金手指”。
5.教學(xué)手段多樣
語(yǔ)言表達(dá)（包括肢體語(yǔ)言）和黑板板書、多媒體屏幕顯示、實(shí)驗(yàn)演示等是幫助教師闡述教學(xué)內(nèi)容和講解思路的兩類重要教學(xué)手段。前者作用于學(xué)生的聽覺，后者則作用于學(xué)生的視覺，二者形成合力，共同保證課程的教學(xué)效果。
6.教學(xué)進(jìn)程合理
根據(jù)“電力電子技術(shù)”學(xué)科的發(fā)展、自己的理解和聽課學(xué)生的實(shí)際情況，對(duì)教材中的內(nèi)容進(jìn)行消化、整理和布局，反映在教案上，就是如何給每次課的講授內(nèi)容分段并確定它們的講授順序。
三、“電力電子技術(shù)”教案制作的準(zhǔn)備工作
為了制作一份能夠體現(xiàn)出教學(xué)目的明確、教學(xué)內(nèi)容充實(shí)、教學(xué)重點(diǎn)突出、教學(xué)方法得當(dāng)、教學(xué)手段多樣和教學(xué)進(jìn)程合理等諸多特征的教案，需要完成以下三個(gè)方面的準(zhǔn)備工作。
首先是要做好整體性備課工作。整體性備課是對(duì)“電力電子技術(shù)”課程的全面準(zhǔn)備，是教師能否講好這門課程的最關(guān)鍵的一步。只有對(duì)“電力電子技術(shù)”課程有了整體上的把握，對(duì)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)做到了融會(huì)貫通，才能在具體講授每次課時(shí)有一個(gè)全局的高度、有一種俯視的自信，才能清晰流暢、舉重若輕講授課程，猶如庖丁解牛，游刃有余。
其次是要做好每次課的備課工作。整體性備課是非常重要的，但課還得一次課一次課的講。事實(shí)上，只有每一次課都講好了，整體性的把握才能落到實(shí)處，因此，在每一次講課之前也要備好課，具體來說：要根據(jù)教學(xué)安排表明確本次課所講授內(nèi)容的大題目，確立教學(xué)目的，選擇具體內(nèi)容及講授重點(diǎn)；根據(jù)教學(xué)的具體內(nèi)容確定教學(xué)模式，例如，課堂講授、實(shí)驗(yàn)或討論等；要把教學(xué)內(nèi)容組織成一次講授式或議論式或談話式的文稿，應(yīng)服從并服務(wù)于主題，把各部分內(nèi)容按起始段、中間段到結(jié)尾段的順序安排組織好；選擇合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段；寫出一份教案來，準(zhǔn)備在課堂中使用。
最后是要多向有豐富授課經(jīng)驗(yàn)的老師請(qǐng)教，尤其是要多聽他們的授課，并及時(shí)寫下自己聽課后的體會(huì)，融入到自己的授課中去。多聽（聽人授課）、多講（自己授課）；再帶著問題去聽，帶著體會(huì)去講……完成幾個(gè)循環(huán)往復(fù)的提高過程。
四、“電力電子技術(shù)”教案示例
為了更直觀地說明筆者上述認(rèn)識(shí)和體會(huì)，本節(jié)給出了“電力電子技術(shù)”緒論課的教案實(shí)例以供參考。
1.概述
課程名稱：電力電子技術(shù)
本課內(nèi)容：緒論
授課單位：電氣與信息工程系
授課對(duì)象：D電氣工程06-4，5，6
授課時(shí)間：90分鐘
（1）教學(xué)目的。通過對(duì)“‘電力電子技術(shù)’課程及電力電子技術(shù)的地位與作用是什么？什么是電力電子技術(shù)？它的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段？目前主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？”等問題的初步說明，使學(xué)生們對(duì)電力電子技術(shù)有一個(gè)宏觀意義上的了解。
（2）教學(xué)意義?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”作為電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的選修課，理論性較強(qiáng)，比較難學(xué)?？紤]到本科生都有一定的自學(xué)能力，加之內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，這就不可能講授過細(xì)?！熬w論”可以為學(xué)生們從課程整體內(nèi)容上把握“電力電子技術(shù)”的實(shí)質(zhì)問題提供幫助。
（3）教學(xué)重點(diǎn)?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用；電力電子技術(shù)與電子學(xué)、電氣工程、控制理論三者的關(guān)系；電力電子技術(shù)目前主要應(yīng)用的領(lǐng)域（結(jié)合授課對(duì)象所學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)及需要）。
（4）教學(xué)難點(diǎn)。無。
（5）教學(xué)方法。課堂講授，給出主要內(nèi)容。
（6）教學(xué)安排。先簡(jiǎn)單進(jìn)行自我介紹，再引出本次課的主要內(nèi)容：
回顧學(xué)生已學(xué)課程，提出問題：各門課程如何銜接并構(gòu)成整體？“自動(dòng)控制原理”中的理論如何運(yùn)用，并實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的控制？
在介紹“什么是電力電子技術(shù)？”時(shí)，要重點(diǎn)介紹它與電子學(xué)、電氣工程、控制理論三者的關(guān)系。
在介紹“電力電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段？”時(shí)，要扣住電力電子器件的發(fā)展史這條主線。
在介紹“電力電子技術(shù)目前主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？”時(shí)，要針對(duì)授課對(duì)象的專業(yè)特點(diǎn)與需要，重點(diǎn)介紹電力電子技術(shù)在交直流電機(jī)調(diào)速、交直流電力機(jī)車、電力系統(tǒng)FACTS和HVDC、太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電、電動(dòng)汽車、超導(dǎo)儲(chǔ)能、不間斷電源、開關(guān)電源中的應(yīng)用，并注意銜接好電氣工程與電子學(xué)、控制理論之間的關(guān)系。
（7）教學(xué)手段。以口授為主，一定量板書。
2.教學(xué)進(jìn)程（見表1）
五、結(jié)束語(yǔ)
教學(xué)效果和學(xué)生的收獲是教學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。由于課程難，內(nèi)容多，課時(shí)少，所以筆者對(duì)如何制作并使用教案來上好“電力電子技術(shù)”課程談了談自己的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，涉及“電力電子技術(shù)”教案制作和使用的目的及其結(jié)構(gòu)，優(yōu)劣評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，以及需要完成的準(zhǔn)備工作等方面，并給出了一個(gè)具體的教案示例，希望能起到拋磚引玉的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]王兆安，黃俊.電力電子技術(shù)[M].第4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
[2]龔紹文.大學(xué)青年教師教學(xué)入門——大學(xué)施教學(xué)初步[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006.
電力電子技術(shù)是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，是一門迅速發(fā)展的新興交叉學(xué)科。“電力電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程是高等院校電類自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化和工業(yè)電氣自動(dòng)化等專業(yè)的重要的基礎(chǔ)課。目前，在全國(guó)高校中，普遍存在著該課程的課時(shí)較少、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱等問題，以清華大學(xué)自動(dòng)化系為例，課內(nèi)學(xué)時(shí)僅為32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)6個(gè)學(xué)時(shí)。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，合理安排課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、配備良好實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及掌握電力電子技術(shù)的基本內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際以及創(chuàng)新能力，提高教學(xué)效果都有著重要意義［1－4］。
1課堂教學(xué)的主要內(nèi)容和方法
1．1課程特點(diǎn)和課堂教學(xué)的主要內(nèi)容電力電子技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展迅猛，全控型器件及其脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)以其優(yōu)越特性，對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。目前，在電力電子器件方面，國(guó)內(nèi)的高等院校中，大多數(shù)采用以全控型器件為主要內(nèi)容的課堂教學(xué)［5－8］。主要的教學(xué)內(nèi)容有：電力MOSFET、IGBT、GTR、晶閘管和功率集成電路等電力電子半導(dǎo)體器件及相關(guān)器件或電路的特性、工作原理和使用方法；電路中強(qiáng)弱電接口、驅(qū)動(dòng)和保護(hù)等措施；各種電能變換基本電路的工作原理、應(yīng)用條件和分析方法；PWM技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)等控制方法。另外，增加了應(yīng)用實(shí)例及分析，以及對(duì)實(shí)際工程方法和相關(guān)知識(shí)的介紹，因?yàn)楹罄m(xù)的整流電路多以晶閘管整流電路為實(shí)例，其他教學(xué)內(nèi)容中也不同程度地涉及到晶閘管，所以，關(guān)于半控型晶閘管器件的內(nèi)容，我們安排了一定的學(xué)時(shí)。為提高教學(xué)效果和有利于學(xué)生學(xué)習(xí)，除主教材外，我們還編寫了“補(bǔ)充講義”，向?qū)W生提供了教學(xué)內(nèi)容和要求、課程的知識(shí)單元與知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)課件的使用說明、與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的參考文獻(xiàn)和附錄等內(nèi)容。課件的組織和編排盡量保證課程教學(xué)內(nèi)容的完整性，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容給出了200多道課堂討論和思考題，根據(jù)以全控型器件及應(yīng)用為主的教學(xué)特點(diǎn)，編寫了200多道作業(yè)練習(xí)題。其中，部分內(nèi)容是為了擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)面、便于自學(xué)和實(shí)際應(yīng)用，給學(xué)有余力和有興趣的學(xué)生提供參考和實(shí)際應(yīng)用的具體指導(dǎo)。
1．2結(jié)合自動(dòng)化專業(yè)特點(diǎn)，探索新的教學(xué)方法（1）承上啟下，注重系統(tǒng)分析。電力電子技術(shù)分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)，從這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)出發(fā)，課程的基本目標(biāo)是使學(xué)生熟悉各種電力電子器件的特性和使用方法，掌握各種電能變換基本電路的基本原理以及設(shè)計(jì)方法。為了突出自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)、更加側(cè)重學(xué)以致用和理論結(jié)合實(shí)際，同時(shí)針對(duì)培養(yǎng)研究型人才的要求，我們引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生從系統(tǒng)控制的角度考慮各種電力電子器件和電力電子電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、控制方法和參數(shù)計(jì)算方法等，這樣，既培養(yǎng)了學(xué)生將所學(xué)的“電路原理”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”和“自動(dòng)控制原理”等課程的知識(shí)融會(huì)貫通的能力，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的積極性，而且，為“電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制”和“自動(dòng)控制系統(tǒng)”等后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。（2）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工程的意識(shí)。課堂教學(xué)中，選取一些實(shí)際工程中典型的實(shí)例來分析，讓學(xué)生熟悉各種電力電子器件和變換電路的實(shí)際工程分析方法、應(yīng)用范圍及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，擴(kuò)展了學(xué)生的視野，使學(xué)生了解電力電子領(lǐng)域的最新成就和技術(shù)動(dòng)態(tài)，力求做到在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，使學(xué)生盡可能多地了解電力電子技術(shù)的概況，多掌握一些基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，提高學(xué)習(xí)和鉆研的興趣。（3）以專題討論等方式鼓勵(lì)學(xué)生與教師互動(dòng)。在課件里，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容給出了200多道課堂討論和思考題。為了更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生積極參與到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，我們安排了課堂的專題討論，讓學(xué)生提前在課外時(shí)間通過網(wǎng)上和圖書館查閱資料，自主設(shè)計(jì)方案，然后在課堂上由教師引導(dǎo)，就典型方案展開討論。學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，提高了綜合分析問題和創(chuàng)新的能力，學(xué)生普遍反映：“提高了我們查閱資料、利用學(xué)習(xí)資源的能力，也很大地提升了我們的自主學(xué)習(xí)性，這對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)和研究的幫助都將是巨大的”，“激發(fā)了自己對(duì)于科研的興趣”，是“較全面檢驗(yàn)自己所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的機(jī)會(huì)，更讓自己對(duì)于今后的學(xué)習(xí)有了總體的認(rèn)識(shí)”。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的創(chuàng)新
2．1實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)“電力電子技術(shù)基礎(chǔ)”是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課。清華大學(xué)自動(dòng)化系歷來重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，明確了實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中貫穿始終、不可缺少的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、提高專業(yè)業(yè)務(wù)水平的重要途徑［9－10］。根據(jù)學(xué)科發(fā)展的要求以及課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)，我們研究了國(guó)內(nèi)外同類實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的特點(diǎn)，對(duì)原有已較先進(jìn)和實(shí)用的功能模塊進(jìn)行了升級(jí)改造，或按照我們的教學(xué)理念重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)，建設(shè)了新型電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)［11］。整套實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由實(shí)驗(yàn)臺(tái)和不同的功能模塊組成。模塊按照功能可劃分為5個(gè)部分：電源部分、控制部分、功率部分、測(cè)量部分和負(fù)載部分。模塊化和集成化的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了“電力電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程所需的從電路原理、控制器及被控對(duì)象到系統(tǒng)的多層次、多內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)體系。整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，易于擴(kuò)展，使用方便靈活，便于維護(hù)。主要特點(diǎn)如下：（1）覆蓋面廣。①滿足“電力電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制”課程的基本教學(xué)實(shí)驗(yàn)和“控制系列專題實(shí)驗(yàn)”課程的部分實(shí)驗(yàn)；②為自動(dòng)化專業(yè)以及有關(guān)專業(yè)的本科生、研究生等學(xué)生提供一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；③同時(shí)也可為相關(guān)的科研項(xiàng)目提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。（2）主要控制電路采用先進(jìn)的主流技術(shù)。自主設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)及控制單元以DSP為核心，設(shè)計(jì)了多種控制模式，具有多功能、全數(shù)字化的特點(diǎn)。該單元集調(diào)壓、調(diào)頻、斬波和正弦脈寬調(diào)制輸出等多種控制功能于一體，可以進(jìn)行直流斬波、正弦逆變、倍頻逆變、開關(guān)電源和電機(jī)調(diào)速等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。（3）安全性、易觀測(cè)性和易操作性得到提高。充分注意強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，對(duì)絕緣和保護(hù)做了細(xì)致考慮；合理地配置了觀測(cè)點(diǎn)和測(cè)量?jī)x器，以便于實(shí)驗(yàn)中各物理量的安全和準(zhǔn)確提取，方便了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
2．2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合“電力電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的課堂教學(xué)內(nèi)容以及課程特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該包括電力電子器件工作原理、基本電力電子電路原理、典型電力電子系統(tǒng)應(yīng)用等。從實(shí)驗(yàn)類型來分，既有培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和鞏固及加強(qiáng)課堂教學(xué)內(nèi)容的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，又有旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、設(shè)計(jì)能力和實(shí)現(xiàn)能力的設(shè)計(jì)型、研究型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)難易程度也是從低到高，學(xué)生的能力培養(yǎng)也體現(xiàn)了逐步、穩(wěn)步提高的過程。作為實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的基本要求，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中充實(shí)了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)即驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)———直流斬波電路實(shí)驗(yàn)。基本要求是對(duì)典型斬波電路功能的驗(yàn)證。同時(shí)增加研究型實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，要求學(xué)生通過改變電路參數(shù)、改變開關(guān)頻率以及改變負(fù)載的大小等方式觀測(cè)和分析電路工作性能和參數(shù)的變化，改變了以往驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)中有些學(xué)生機(jī)械性地照搬實(shí)驗(yàn)步驟的現(xiàn)象，調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。例如，波形失真、諧波分析和高頻噪聲等內(nèi)容，在理論上比較難于理解，而通過實(shí)驗(yàn)可以很直觀地對(duì)這些概念加深感性認(rèn)識(shí)，收到了很好的效果。研究型實(shí)驗(yàn)包括正弦波逆變電路實(shí)驗(yàn)和開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)等。正弦波逆變電路實(shí)驗(yàn)融合了逆變電路和PWM控制技術(shù)的核心內(nèi)容。而開關(guān)電源采用交—直—交—直變換技術(shù)，是一種組合變流電路，包含整流、高頻逆變、隔離變壓和濾波等電路，體現(xiàn)出了電力電子技術(shù)及其課程教學(xué)的主要內(nèi)容，對(duì)學(xué)生提煉電力電子技術(shù)課程教學(xué)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)有很大的幫助，這些研究型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生深入學(xué)習(xí)與理解電力電子技術(shù)有很大的作用。在實(shí)踐教學(xué)中融入數(shù)字控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性［12］。對(duì)學(xué)有余力和有興趣的學(xué)生可以選作設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，如有源功率因數(shù)校正實(shí)驗(yàn)和斬控式交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)等。在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了多項(xiàng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)和動(dòng)手的環(huán)節(jié)，充分滿足了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)時(shí)的要求，鼓勵(lì)學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)室的條件，進(jìn)行創(chuàng)造性的研究工作。
關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；電氣工程；課程設(shè)置
作者簡(jiǎn)介：劉晉（1974-），男，河北涿州人，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，講師；牛印鎖（1973-），男，河北定州人，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，高級(jí)工程師。（北京100026）
基金項(xiàng)目：本文系華北電力大學(xué)2010年教改項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）06-0064-02
隨著電力電子器件制造技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)在電氣工程的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，電力電子技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了相應(yīng)領(lǐng)域的技術(shù)革命。
在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，電力電子技術(shù)除了廣泛地應(yīng)用于發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域、電動(dòng)汽車應(yīng)用和節(jié)能等領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)電力電子技術(shù)教學(xué)和研究都提出了新的要求和內(nèi)容。
“電力電子技術(shù)”已經(jīng)成為電氣工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于專業(yè)背景和就業(yè)方向的不同，國(guó)內(nèi)不同高校以及國(guó)外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及后續(xù)專業(yè)課程設(shè)置等方面存在許多異同點(diǎn)。
本文對(duì)國(guó)內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科教學(xué)方面的情況進(jìn)行了初步的對(duì)比，對(duì)其教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容與手段和實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行了對(duì)比總結(jié)，希望這些對(duì)比和總結(jié)能夠幫助從事電力電子方面教學(xué)的教師開拓教學(xué)思路、豐富教學(xué)手段、提高教學(xué)效果，為該課程的教學(xué)提供有益的參考和借鑒。
國(guó)內(nèi)大部分理工科院校都開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，本文選取了國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、南京航空航天大學(xué)和華北電力大學(xué)進(jìn)行了比較分析；國(guó)外大學(xué)選取了美國(guó)麻省理工學(xué)院和英國(guó)曼徹斯特大學(xué)進(jìn)行了比較分析。
一、課程設(shè)置比較
清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子系、信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，機(jī)械工程學(xué)院汽車工程系開設(shè)了“汽車電力電子學(xué)”。后續(xù)相關(guān)課程有“直流輸電技術(shù)”、“電力傳動(dòng)與控制”、“電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制”。
西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院、電子與信息工程學(xué)院自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共56學(xué)時(shí)，包括8學(xué)時(shí)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
浙江大學(xué)電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共56學(xué)時(shí)，包括16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較多。
南京航空航天大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共72學(xué)時(shí)，包括16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，總學(xué)時(shí)數(shù)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較多。
華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、信息工程專業(yè)，控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共48學(xué)時(shí)，包括8學(xué)時(shí)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。后續(xù)相關(guān)課程有“電力電子技術(shù)應(yīng)用”（專業(yè)選修）、“HVDC與FACTS技術(shù)”、“電力電子課程設(shè)計(jì)”和“電力電子綜合實(shí)驗(yàn)”。
國(guó)內(nèi)幾所高校課程開設(shè)情況見表1。
美國(guó)麻省理工學(xué)院EECS（電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)）系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”（Power Electronics）課程。
英國(guó)曼徹斯特大學(xué)EE&E（電氣與電子工程）學(xué)院為電氣與電子工程專業(yè)、機(jī)械電子工程專業(yè)2年級(jí)開設(shè)了“電機(jī)、拖動(dòng)與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronics）課程，上述兩個(gè)專業(yè)在3年級(jí)開設(shè)了“調(diào)速”（Variable Speed Driver）和“電力電子”（Power Electronics）課程。
英國(guó)諾丁漢大學(xué)EE&E（電氣與電子工程）系為電氣與電子工程專業(yè)2年級(jí)開設(shè)Power Supply Electronics；為電氣工程與可再生能源系統(tǒng)專業(yè)2年級(jí)開設(shè)Power Supply Electronics，3年級(jí)開設(shè)Power Electronic Design，Renewable Generation Technologies and Control，F(xiàn)ACTS and Distributed Generation，Energy Conversion for Motor and Generator Drives，以及選修課程Advanced AC Drives，Technologies for Wind Generation，Advanced AC Drives with Project，Advanced Electrical Machines等相關(guān)課程。
從課程設(shè)置上看，國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校電氣工程專業(yè)基本都將“電力電子技術(shù)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程。但不同專業(yè)特色的學(xué)校在其后續(xù)課程設(shè)置上差別較大，該專業(yè)學(xué)生未來就業(yè)的方向和領(lǐng)域?qū)罄m(xù)課程的設(shè)置影響很大，這也是各個(gè)學(xué)校在電力電子技術(shù)教學(xué)上最具專業(yè)特色的地方。
二、教學(xué)內(nèi)容比較
國(guó)內(nèi)高校在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容上相差不多，主要內(nèi)容有：電力電子器件、整流電路、逆變電路、直流斬波電路、交流―交流電力變換、電路脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)和電力電子應(yīng)用介紹等內(nèi)容。南京航空航天大學(xué)還增加了功率變換器中的磁性元件設(shè)計(jì)方面的教學(xué)內(nèi)容。
麻省理工學(xué)院EECS系“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容主要有：整流器，功率因數(shù)畸變檢測(cè)與校正，磁場(chǎng)，DC/DC變換器，隔離DC/DC變換器，DC/AC變換器，EMI濾波器，損耗與吸收電路，軟開關(guān)，熱設(shè)計(jì)，控制，三相系統(tǒng)介紹，多相整流器，開關(guān)電源，諧振變換器，實(shí)際的電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
英國(guó)曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院的“電機(jī)、拖動(dòng)與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronic）課程內(nèi)容主要有：交流感應(yīng)電機(jī)、交流同步電機(jī)、變壓器、相控整流電路及其應(yīng)用?！罢{(diào)速”（Variable Speed Driver）的主要內(nèi)容有：感應(yīng)電機(jī)特性，變頻調(diào)速原理等。
通過對(duì)比可以看出，國(guó)內(nèi)外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容上差別比較大，側(cè)重點(diǎn)也各不相同。國(guó)內(nèi)使用的“電力電子技術(shù)”本科教材大都是在介紹電力電子開關(guān)器件的基礎(chǔ)上，對(duì)各種交、直流電能變換電路的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行定性和定量的分析，并涉及一些相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)。國(guó)外教材則更注重最基本原理介紹和電力電子實(shí)際應(yīng)用電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算分析。
三、教學(xué)方法與手段比較
在教學(xué)手段上，國(guó)內(nèi)外大學(xué)大體相近，大都采用多媒體、動(dòng)畫技術(shù)與黑板相結(jié)合的教學(xué)手段。另外，國(guó)外大學(xué)采用手寫、打印膠片投影授課也較為普遍，在課前把授課講義發(fā)放給學(xué)生。
國(guó)內(nèi)高校教學(xué)主要以課堂講授為主，由于學(xué)生人數(shù)比國(guó)外學(xué)生多，課堂的互動(dòng)性以及課堂討論比國(guó)外高校要少，且效果不好。另外，國(guó)內(nèi)學(xué)生課外查閱文獻(xiàn)資料和閱讀材料的環(huán)節(jié)常常被忽略，這點(diǎn)與國(guó)外高校差別較大。
在輔助教學(xué)方面，國(guó)內(nèi)外大學(xué)形式上差別不大，主要通過習(xí)題課、答疑、平時(shí)測(cè)驗(yàn)和復(fù)習(xí)課等方式幫助學(xué)生進(jìn)行課下的自學(xué)和考試前的復(fù)習(xí)。
四、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)比較
在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，國(guó)內(nèi)高?；旧弦噪娏﹄娮悠骷匦?、相控整流電路實(shí)驗(yàn)、直流斬波電路實(shí)驗(yàn)、交流電力控制電路實(shí)驗(yàn)、負(fù)載換相式逆變電路實(shí)驗(yàn)、交―直―交變頻電路實(shí)驗(yàn)、SPWM逆變實(shí)驗(yàn)等作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。由于各個(gè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件和專業(yè)特色不同，開放性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和開展情況差別較大。
曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院電力電子課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少，實(shí)驗(yàn)室條件（如實(shí)驗(yàn)室面積，實(shí)驗(yàn)臺(tái)套數(shù)等）不如國(guó)內(nèi)許多高校，但其學(xué)生對(duì)撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告非常認(rèn)真，國(guó)外學(xué)生正是通過認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告加深了對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容的理解。
在后續(xù)課程實(shí)驗(yàn)中，各學(xué)校側(cè)重點(diǎn)各不相同。如華北電力大學(xué)在后續(xù)課程中開設(shè)開發(fā)了閉環(huán)直流電機(jī)脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)、靜止無功補(bǔ)償（SVC）實(shí)驗(yàn)、高壓直流輸電（HVDC）實(shí)驗(yàn)等針對(duì)電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，具有鮮明的電力系統(tǒng)專業(yè)特色。
國(guó)內(nèi)多數(shù)高校都存在學(xué)生人數(shù)多而實(shí)驗(yàn)室設(shè)備套數(shù)少，實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)多和實(shí)驗(yàn)室教師工作量大的情況，這種情況在短期內(nèi)很難解決。電力電子網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究和建設(shè)可以為該問題的解決提供一定的思路。
五、啟發(fā)與體會(huì)
通過對(duì)國(guó)內(nèi)外幾所大學(xué)在電力電子技術(shù)本科教學(xué)方面的對(duì)比，有很多值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的思路和方法，在“電力電子技術(shù)”教學(xué)改革中，筆者認(rèn)為應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）建立系統(tǒng)教學(xué)的觀念。在課程體系的設(shè)置、教材編寫、課程內(nèi)容組織和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排的過程中，從電力電子系統(tǒng)的角度出發(fā)，結(jié)合本學(xué)校開課專業(yè)未來的應(yīng)用領(lǐng)域，將相關(guān)的知識(shí)與未來實(shí)際應(yīng)用有機(jī)融合起來，使學(xué)生深入了解電力電子技術(shù)在未來工作中的應(yīng)用，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)習(xí)做到有的放矢。
（2）注重電力電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和能力，根據(jù)本校專業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的實(shí)際需要開發(fā)相應(yīng)的專業(yè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
（3）注重課堂教學(xué)、仿真驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和電路設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合。豐富教學(xué)手段，通過仿真與實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析，使理論和實(shí)踐相結(jié)合，提高教學(xué)效果。
（4）建立電力電子教學(xué)資源平臺(tái)，為國(guó)內(nèi)各個(gè)高校相關(guān)專業(yè)的教師和學(xué)生提供一個(gè)互相學(xué)習(xí)、交流和資源共享的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，從而不斷提高“電力電子技術(shù)”及其相關(guān)課程的教學(xué)水平，為廣大的師生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)研討氛圍。
六、總結(jié)
本文對(duì)國(guó)內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等進(jìn)行了比較和分析，對(duì)“電力電子技術(shù)”教學(xué)提出了一些建議，希望為該課程的教學(xué)和教學(xué)改革提供一定啟發(fā)和有益的參考。
參考文獻(xiàn)：
[1]關(guān)曉菡,張衛(wèi)平,張東.國(guó)內(nèi)外高校電力電子技術(shù)教育現(xiàn)狀綜述[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2006,(2).
關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；電氣工程概論；互動(dòng)式教學(xué)法；教學(xué)效果
作者簡(jiǎn)介：韓楊（1982-），男，四川成都人，電子科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院，講師。（四川 成都 611731）
基金項(xiàng)目：本文系電子科技大學(xué)中央高?；究蒲许?xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2672011ZYGX2011J093）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）10-0057-02
“電氣工程概論”課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程圍繞電氣工程領(lǐng)域的幾個(gè)主要分支——電機(jī)電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動(dòng)、電工新技術(shù)等方面進(jìn)行全面系統(tǒng)的介紹。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)電氣學(xué)科的發(fā)展歷史和應(yīng)用現(xiàn)狀有全景式的了解，對(duì)進(jìn)一步深入電氣工程學(xué)科類專業(yè)學(xué)習(xí)起到導(dǎo)航作用，并逐步培養(yǎng)對(duì)電氣科學(xué)與工程的崇尚與追求的專業(yè)精神以及創(chuàng)新意識(shí)。[1，2]
實(shí)踐表明，學(xué)生總是習(xí)慣于知識(shí)的“定量”化灌輸模式，而對(duì)于這樣一門以“定性”介紹為主、沒有公式講解和詳細(xì)專業(yè)理論分析的課程，最初還有些不適應(yīng)。如何激發(fā)學(xué)生對(duì)電氣專業(yè)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索和圖書館資料查詢等手段，去主動(dòng)了解和掌握一些專業(yè)知識(shí)背景，是課堂教學(xué)中需要著重思考和實(shí)踐的課題。[3-5]筆者經(jīng)過兩三年的電氣工程概論教學(xué)后，在重點(diǎn)講述電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電力電子與電力傳動(dòng)等的基礎(chǔ)上，把互動(dòng)式教學(xué)方法成功應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中。課堂教學(xué)表明，這對(duì)于提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力方面是非常有效的。
一、 采用互動(dòng)式教學(xué)方法，探索改革教學(xué)模式
“電氣工程概論”課程涵蓋內(nèi)容多，采用傳統(tǒng)滿堂灌式教學(xué)方法，效果不佳。筆者通過教學(xué)實(shí)踐，摸索出一套有效的方法，教學(xué)安排按照如下順序：教師理論講解—多媒體PPT展示—視頻演示—給學(xué)生布置課后調(diào)研題目—學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分組研討、制作PPT—學(xué)生課堂專題演講—同學(xué)問答互動(dòng)、教師總結(jié)—教師提出整改意見—學(xué)生課后再次收集資料、完成研究報(bào)告。這種互動(dòng)式方法培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)課程的興趣，使他們?cè)赑PT演講、書面表達(dá)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面都起到積極作用。
二、調(diào)整更新教學(xué)內(nèi)容，提升課堂教學(xué)質(zhì)量
1.課程緒論
（1）主要內(nèi)容：電氣工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位；電氣科學(xué)與工程的發(fā)展簡(jiǎn)史、前景、理論基礎(chǔ)和常用計(jì)算機(jī)程序，譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。應(yīng)達(dá)要求：了解電氣科學(xué)與工程的產(chǎn)生過程；了解電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的二級(jí)學(xué)科分布；了解電氣工程學(xué)科的發(fā)展前景和在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主要應(yīng)用和作用。
（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：圍繞使學(xué)生對(duì)本課程的專業(yè)背景、主要應(yīng)用前景有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)和激發(fā)其對(duì)本專業(yè)的熱愛這一目標(biāo)來展開。在講授過程中，補(bǔ)充智能電網(wǎng)、新能源的開發(fā)利用技術(shù)等當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，擴(kuò)展學(xué)生的專業(yè)視野。
2.電機(jī)電器及其控制技術(shù)
（1）主要內(nèi)容：電機(jī)的作用及其發(fā)展簡(jiǎn)史；電機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域、選用與運(yùn)行控制；電機(jī)學(xué)的研究?jī)?nèi)容概要；電器的發(fā)展歷史和分類。應(yīng)達(dá)要求：了解電機(jī)的基本作用、發(fā)展簡(jiǎn)史、電器的發(fā)展歷史；理解電機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用領(lǐng)域；掌握電機(jī)的可逆原理；理解電機(jī)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容、高壓電器與低壓電器的基本結(jié)構(gòu)與作用；掌握電機(jī)分類方法和不同類別的電機(jī)特點(diǎn)。
（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：介紹電機(jī)與電器學(xué)科的概況、發(fā)展簡(jiǎn)史，使學(xué)生對(duì)電機(jī)學(xué)等后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程以及電機(jī)的微機(jī)控制技術(shù)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)建立初步的感性認(rèn)識(shí)。通過FLASH制作的同步電機(jī)勵(lì)磁過程和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)模擬動(dòng)畫來加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電機(jī)學(xué)理論知識(shí)的理解。對(duì)于電器部分，通過圖片的形式向?qū)W生展示各種電器，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)；對(duì)于高壓電器部分，由于裝置體積龐大，采用視頻錄相講解的方法，拉近學(xué)生對(duì)高壓電器的感性距離。
3.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)
（1）主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史；電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介；發(fā)電廠、電網(wǎng)概述；電力市場(chǎng)簡(jiǎn)介；電力新技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)。應(yīng)達(dá)要求：了解電力系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)史和我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展概況、交直流輸電技術(shù)的發(fā)展過程、各種類型的能源發(fā)電原理及其特點(diǎn)；了解電力市場(chǎng)的概念、電力新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；理解電力系統(tǒng)的功能與作用、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和運(yùn)行過程。
（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：主要講授電力系統(tǒng)的概況、基本概念，內(nèi)容涉及發(fā)、輸、供、配、用幾大部分，按發(fā)電部分、電網(wǎng)運(yùn)行與調(diào)度、電力應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)順序介紹。教學(xué)過程中首先從系統(tǒng)的角度對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行介紹，使學(xué)生建立對(duì)電力系統(tǒng)整體功能及結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)各個(gè)組成部分分別闡述。在講述電力系統(tǒng)發(fā)展前沿技術(shù)的時(shí)候，本著自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的發(fā)展主線，將智能電網(wǎng)的概念引入課堂。
4.電力電子技術(shù)與電力傳動(dòng)
（1）主要內(nèi)容：電力電子技術(shù)的作用與發(fā)展簡(jiǎn)史；電力電子技術(shù)的特點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域；電力電子技術(shù)的地位、發(fā)展方向和電力傳動(dòng)概況。應(yīng)達(dá)要求：了解電力電子技術(shù)的作用、發(fā)展歷史；了解電力電子技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域和新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；了解電力傳動(dòng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域；理解電力電子技術(shù)的概念與特點(diǎn)和直流電機(jī)、交流電機(jī)傳動(dòng)的基本原理。
（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：介紹電力電子技術(shù)的作用、歷史、主要特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)。電力電子技術(shù)是我院電氣專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。對(duì)半導(dǎo)體變流技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行講授，讓學(xué)生明確電力電子技術(shù)的本質(zhì)和重要意義；將實(shí)驗(yàn)室電力電子器件作為道具，在課堂上實(shí)物演示，讓學(xué)生建立感性認(rèn)識(shí)。在講述電力傳動(dòng)部分時(shí)，結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行案例教學(xué)，使學(xué)生明確電力傳動(dòng)在工業(yè)中的應(yīng)用概況；結(jié)合科研課題，將典型案例通過PPT向?qū)W生展示。
5.高電壓與絕緣技術(shù)
（1）主要內(nèi)容：高電壓與絕緣技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史及主要內(nèi)容；高電壓新技術(shù)及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用。應(yīng)達(dá)要求：了解高電壓與絕緣技術(shù)的作用；了解高電壓的產(chǎn)生原理和試驗(yàn)設(shè)備；了解高電壓新技術(shù)及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用；理解基本的高電壓及絕緣試驗(yàn)操作。
（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：介紹高電壓與絕緣技術(shù)的發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域及其試驗(yàn)技術(shù)。本章具有很強(qiáng)的專業(yè)背景，因此在教學(xué)時(shí)，采用了PPT講授和視頻演示相結(jié)合的教學(xué)手段，突出高電壓技術(shù)的產(chǎn)生背景、發(fā)展歷程、試驗(yàn)條件和環(huán)境等，達(dá)到讓學(xué)生建立一個(gè)感性認(rèn)識(shí)的目的。
6.電工新技術(shù)
（1）主要內(nèi)容：電工新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、超導(dǎo)電工技術(shù)、聚變電工技術(shù)、磁流體技術(shù)、可再生能源技術(shù)、磁懸浮列車技術(shù)、燃料電池技術(shù)、飛輪儲(chǔ)能技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)。應(yīng)達(dá)要求：了解電工新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、超導(dǎo)電工技術(shù)、磁聚變電工技術(shù)的基本原理及應(yīng)用，磁流體發(fā)電和推進(jìn)技術(shù)、磁懸浮列車技術(shù)、燃料電池技術(shù)及應(yīng)用，飛輪儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用和微機(jī)電系統(tǒng)的基本概念。
（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：主要以PPT講授為主。對(duì)超導(dǎo)電工、聚變電工、可再生能源發(fā)電、燃料電池技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)等前沿技術(shù)進(jìn)行專題概述。
三、改革教學(xué)方法，創(chuàng)新互動(dòng)式教學(xué)模式
1.注重課堂引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在教學(xué)過程中，借助網(wǎng)絡(luò)資源，向?qū)W生介紹電氣行業(yè)的應(yīng)用情況和相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品和市場(chǎng)情況，譬如給學(xué)生介紹聯(lián)合證卷行業(yè)深度分析“電力電子，我們可以看得更遠(yuǎn)”，重點(diǎn)介紹電力電子變頻器、整流設(shè)備、無功補(bǔ)償設(shè)備SVG、開關(guān)電源、直流輸電裝備等技術(shù)的實(shí)際工程應(yīng)用，介紹相關(guān)企業(yè)和上市公司產(chǎn)品和市場(chǎng)概況，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.加強(qiáng)課堂互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性
為了加強(qiáng)課堂互動(dòng)，采用了PPT講解和視頻教學(xué)相結(jié)合的方法，進(jìn)行多個(gè)專題介紹。譬如：核裂變之歷史回顧、中廣核集團(tuán)介紹、日本核事故回顧、歐洲核聚變裝置、中國(guó)托克馬克聚變裝置、日本新干線與中國(guó)高速鐵路、國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)公司宣傳片；汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)安裝視頻和三峽發(fā)電廠簡(jiǎn)介。學(xué)生觀看完視頻后，進(jìn)行提問：裂變和聚變的區(qū)別是什么？日本核泄漏事故的原因是什么？避免核事故的方法有哪些？日本新干線和中國(guó)高鐵的技術(shù)要點(diǎn)有哪些？汽輪機(jī)和水輪機(jī)的原理是什么等等。鼓勵(lì)學(xué)生回答問題，凡是舉手回答問題的學(xué)生，在平時(shí)成績(jī)上加2分，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。隨后，教師進(jìn)行總結(jié)評(píng)論。
3.推行專題報(bào)告，活躍課堂氣氛
采用學(xué)生專題演講方法，激發(fā)自主學(xué)習(xí)興趣和收集整理資料的能力。學(xué)生3人一組，分工協(xié)作完成資料收集、PPT制作和課后研究報(bào)告撰寫。學(xué)生報(bào)告題目有：智能電網(wǎng)概述、電氣化鐵路接觸網(wǎng)介紹、電能存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展概況、地?zé)岚l(fā)電的現(xiàn)狀與技術(shù)要點(diǎn)、PLC的原理與應(yīng)用、國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)、柔性太陽(yáng)能電池、國(guó)內(nèi)外高壓直流輸電工程簡(jiǎn)介、電力系統(tǒng)柔性輸配電技術(shù)、城市軌道交通供電系統(tǒng)和電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)等等。學(xué)生報(bào)告后，其他學(xué)生提3～5個(gè)問題，報(bào)告者首先作答，教師隨后總結(jié)，并對(duì)相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行詳細(xì)講解。對(duì)提問的同學(xué)，在平時(shí)成績(jī)上加2分。這樣課堂氣氛非常活躍，學(xué)生爭(zhēng)先恐后舉手發(fā)言。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過和學(xué)生的溝通發(fā)現(xiàn)，學(xué)生非常喜愛這種互動(dòng)式教學(xué)方法，感覺課堂不再枯燥，而是充滿活力，在知識(shí)獲取和創(chuàng)新、演講能力和書面表達(dá)方面都得到全面的鍛煉，收獲頗豐。學(xué)生的積極性被充分調(diào)動(dòng)起來了，課堂氣氛活躍，學(xué)生學(xué)習(xí)中找到了快樂，對(duì)電氣工程專業(yè)提升了興趣。教學(xué)實(shí)踐表明，互動(dòng)式教學(xué)方法在電氣工程概論課程的應(yīng)用是成功的。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】集成化；電子技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)
電力電子技術(shù)作為一門交叉學(xué)科，建立在信息學(xué)科、電工學(xué)科、材料學(xué)科基礎(chǔ)之上、實(shí)現(xiàn)對(duì)電力機(jī)械裝置進(jìn)行有效控制的技術(shù)，在現(xiàn)代科技發(fā)展過程中占有極為重要的一席之地。電力電子技術(shù)最大的特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電與弱點(diǎn)相結(jié)合，強(qiáng)電與弱電相結(jié)合，以弱電控制強(qiáng)電，用以實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換、控制、分配和應(yīng)用的最優(yōu)化、高效率、智能化。研究電力電子未來發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于全面推動(dòng)以電力電子為基礎(chǔ)的新學(xué)科的增長(zhǎng)、推動(dòng)與電力電子相關(guān)領(lǐng)域自動(dòng)化、提升經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益具有至關(guān)重要的作用。
一、集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的相關(guān)理論分析
第一，集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的含義。所謂電力電子子系統(tǒng)的集成，“就是將功率器件、電路元件、控制器、傳感器及動(dòng)作開關(guān)等集成為一個(gè)完整的智能的電力電子子系統(tǒng)。電力電子子系統(tǒng)級(jí)的集成目標(biāo)是建立系列電力電子集成標(biāo)準(zhǔn)模塊，它是一個(gè)高度集成的、能完成特定功能的、標(biāo)準(zhǔn)的電能處理單位?！?/p>
第二，集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的主要內(nèi)容。一般來講，集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)包含兩方面的內(nèi)容，一是電力電子集成系統(tǒng)的集成，也就是組成集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的模塊集成；二是電力電子技術(shù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的集成，也就是電力電子技術(shù)系統(tǒng)級(jí)別的集成，是相對(duì)于電力電子技術(shù)模塊級(jí)別更高級(jí)別的集成。
二、集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的主要分類
集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)，根據(jù)其功能及組成原理不同，可以分為單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)、混合封裝集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)、系統(tǒng)集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)三個(gè)類別。
一是單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)?！皢纹墒菍⒅麟娐贰Ⅱ?qū)動(dòng)、控制電路及其他附屬電路都集成在一個(gè)芯片上，這實(shí)際上是微電子領(lǐng)域的集成電路技術(shù)在電力電子領(lǐng)域的延伸?！眴纹呻娏﹄娮蛹夹g(shù)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于類型的小功率電子設(shè)備中，不適用于功率較大、電壓較高的環(huán)境中。單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)成本低、工藝技術(shù)簡(jiǎn)單；伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)其功率范圍也不斷擴(kuò)大，是電力電子集成技術(shù)的主要發(fā)展方向和發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)用前景比較廣泛。單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)主要應(yīng)用于手機(jī)、移動(dòng)電子設(shè)備中。
二是混合封裝集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)把多個(gè)主電路芯片、驅(qū)動(dòng)芯片和控制芯片集成在一起，適用范圍主要集中在幾百瓦以及千瓦級(jí)功率范圍之內(nèi)?；旌戏庋b集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是在保障變換器整體的前提下，減少功能部件和封裝部件的數(shù)量，提高系統(tǒng)的可操作性和靈活性。從當(dāng)前整個(gè)電力電子集成系統(tǒng)研究來看，主要集中在該系統(tǒng)層次，也是當(dāng)前開展電力電子集成研究的關(guān)鍵和核心。該系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)在于成本較高體型較大。
三是系統(tǒng)集成的電力電子集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)在于將各種電力電子元器件、部件進(jìn)行集成，使之成為一個(gè)系統(tǒng)化的功能體系。當(dāng)前對(duì)于系統(tǒng)集成的電力電力集成系統(tǒng)仍然沒有統(tǒng)一的概念，是一種比較高級(jí)意義上的電力電子集成系統(tǒng)，是當(dāng)前電力電子研究主要方向和重要領(lǐng)域。
三、當(dāng)前在集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)下研究的主要領(lǐng)域
一是新型封裝互連技術(shù)。對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究是集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)過程中進(jìn)行研究的核心和關(guān)鍵。
二是模塊的熱管理技術(shù)。模塊的熱管理技術(shù)在集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)中占有極為重要的地位，畢竟在整個(gè)電力電子集成系統(tǒng)中模塊熱處理技術(shù)直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)體積以及綜合性能。在模塊熱處理方面，注意力和集中點(diǎn)主要體現(xiàn)在高效和輕便散熱方式的研究。
三是無源元件集成技術(shù)。在集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)中，對(duì)電源整體功率影響最大的當(dāng)屬無源元件。當(dāng)前在封裝互連技術(shù)研究方面主要集中在電路中部分電容器與磁性元件集成在一起，構(gòu)成無源集成模塊。
四是集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的新型器件和封裝新材料研究。在整個(gè)集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)中，如果能夠?qū)崿F(xiàn)新型電力電子器件的創(chuàng)新革命，將會(huì)對(duì)整個(gè)集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響和變革。這方面是當(dāng)前集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)研究的主要領(lǐng)域。
四、結(jié)語(yǔ)
伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，電力電子集成技術(shù)獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展；尤其是近年來電子科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、現(xiàn)代通訊業(yè)的高度發(fā)展更是為集成化的電力電力系統(tǒng)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。集成化是未來電力電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，其應(yīng)用前景越加廣泛、市場(chǎng)越加廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]張海瑞，賈家寧.適應(yīng)現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展 構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].無線互聯(lián)科技，2013（03）.
就當(dāng)前我國(guó)在電力電子技術(shù)方面的發(fā)展而言，其研究的主要內(nèi)容包括以下四個(gè)方面：（1）電力電子元器件以及功率集成電路。（2）電力電子變換器技術(shù)。該技術(shù)研究的內(nèi)容主要包括新能源的節(jié)約、電力能源的節(jié)約、新能源電力電子、空間以及軍事應(yīng)用中的特殊電力電子變換器技術(shù)等。（3）電力電子技術(shù)的應(yīng)用。在其應(yīng)用方面研究的主要內(nèi)容是將超高功率轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于鋼鐵、電力牽引、可再生能源發(fā)我國(guó)電力電子與電力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展問題和方向的分析代維菊黑龍江省綏化學(xué)院電氣工程學(xué)院152061電、電力、船舶推進(jìn)、冶金等工業(yè)方面以及電力電子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展。（4）電力電子系統(tǒng)的集成。在系統(tǒng)集成方面，其研究?jī)?nèi)容主要包含標(biāo)準(zhǔn)化電力電子模塊、多芯片系統(tǒng)的集成、單芯片系統(tǒng)的集成、集成電力電子系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性研究等。
2我國(guó)電力電子在發(fā)展過程中遇到的問題
目前，我國(guó)在研究電力電子技術(shù)方面還存在著諸多的問題，這些問題都嚴(yán)重的制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。主要問題有：現(xiàn)今我國(guó)電力電子產(chǎn)品大多是采用的晶閘管，雖然利用晶閘管可以創(chuàng)造出一部分科技含量較高的產(chǎn)品和設(shè)備，但是這些產(chǎn)品和設(shè)備多使用的是國(guó)外的生產(chǎn)設(shè)備以及多組分組集成制造法，特別是很多先進(jìn)的全控型電力電子器件，幾乎全都需要從國(guó)外進(jìn)口，才能滿足國(guó)內(nèi)的技術(shù)要求，尤其是很多關(guān)系著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)安全的關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)、設(shè)備、軟件等。另外，我國(guó)電力電子技術(shù)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的差距甚大，這在一定程度上影響著我國(guó)與國(guó)外經(jīng)濟(jì)的合作。在過去的幾十年中，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各部門都先后從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家中引進(jìn)了先進(jìn)的電力電子技術(shù)，并且開始重視國(guó)內(nèi)技術(shù)的發(fā)展。就目前的發(fā)展情況而言，雖然表面上顯示出我國(guó)在很多技術(shù)方面可以滿足國(guó)內(nèi)的要求，但實(shí)際上在很多關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)的電力電子技術(shù)依然需要進(jìn)口，國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平依然相對(duì)較低。國(guó)內(nèi)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在電力電子技術(shù)方面的主要區(qū)別在于電力電子技術(shù)的發(fā)展依然存在著技術(shù)含量低、產(chǎn)品可靠性差、數(shù)字控制水平滿足不了社會(huì)的要求、系統(tǒng)控制軟件的水平低、應(yīng)用程序的控制技術(shù)差、重大項(xiàng)目領(lǐng)域缺乏經(jīng)驗(yàn)等問題。這就使得我國(guó)必須要依賴從國(guó)外進(jìn)口高性能、高功率的電力電子轉(zhuǎn)換器設(shè)備才能滿足國(guó)內(nèi)的使用。
3提高我國(guó)電力傳動(dòng)系統(tǒng)性能的主要方法
現(xiàn)今，我國(guó)電力傳動(dòng)系統(tǒng)研究工作主要圍繞著交流傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行。伴隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置的性能越來越完善以及調(diào)速理論的重大突破，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)漸漸從直流發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)組調(diào)速、晶閘管可控整流器、直流調(diào)壓調(diào)速向交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速轉(zhuǎn)變。之所以交流傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的這么迅速，其原因與我國(guó)在功率半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)、以大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字化控制技術(shù)、電力變換技術(shù)等關(guān)鍵性技術(shù)方面的突破有關(guān)。要提高交流傳動(dòng)系統(tǒng)的整體性能，可從以下三個(gè)方面開展研究工作：（1）PWM技術(shù)的應(yīng)用隨著電壓型PWM逆變器在高性能交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，我國(guó)對(duì)PWM技術(shù)的研究更為深入。PWM功率半導(dǎo)體器件的開關(guān)控制主要采用是高頻技術(shù)，一般來說，PWM技術(shù)可分為三類進(jìn)行研究，即隨機(jī)PWM、正弦PWM以及優(yōu)化PWM。正弦PWM的開關(guān)頻率對(duì)于提升電力電子器件的功率有著非常突出的作用，這使得該技術(shù)在中小功率交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用極為廣泛。不過，這種技術(shù)不適用于容量過大的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備，因?yàn)楦唛_關(guān)頻率將會(huì)引起極大的開關(guān)損失。（2）直接轉(zhuǎn)矩、矢量控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于交流電機(jī)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言，其具有強(qiáng)耦合、多變量、非線性等特點(diǎn)，這就使得其控制工作變得十分的動(dòng)態(tài)化，不過我國(guó)目前在這方面的研究還是較為成功的。在上世紀(jì)七八十年代，我國(guó)就提出了交流電機(jī)的動(dòng)態(tài)控制理論，該理論要求不僅要對(duì)各個(gè)變量的振幅進(jìn)行全面的控制，同時(shí)還要對(duì)各個(gè)階段進(jìn)行控制。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)以及矢量控制技術(shù)是我國(guó)在交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制中的主要技術(shù)，此外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等智能控制技術(shù)也在我國(guó)逐漸發(fā)展起來，對(duì)提高交流傳動(dòng)系統(tǒng)的控制精確度有著極其重要的作用。（3）微電子技術(shù)的應(yīng)用微電子技術(shù)對(duì)于提高我國(guó)數(shù)字控制處理芯片的運(yùn)算能力以及可靠性有著極大的作用。當(dāng)前，適合用在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中的微處理器有ApplicationSpecificIntegratedCircuit—ASIC、DigitalSignalProcessor—DSP、單片機(jī)等。其中，高性能計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要采用的是多總線結(jié)構(gòu)、多處理器結(jié)構(gòu)以及流水線結(jié)構(gòu)等。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：高職院校 電力電子技術(shù) 教學(xué)方法 改革
1 教學(xué)現(xiàn)狀
電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是利用電力電子器件（晶閘管、GTR、MOSFET等）對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電力系統(tǒng)、家用電器中，是現(xiàn)代電氣專業(yè)不可缺少的一門課程，在培養(yǎng)該專業(yè)的人才中占有很重要的地位。近幾年家大力發(fā)展職業(yè)教育，目的是順應(yīng)市場(chǎng)要求培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才。如今大部分高職院校，在教學(xué)模式的選擇上，往往忽略學(xué)生及課程的特點(diǎn)，沿用本科院校的教學(xué)模式――以理論教學(xué)為主，實(shí)踐教學(xué)為輔，理論教學(xué)在先，實(shí)踐教學(xué)在后的教學(xué)模式，而這樣的教學(xué)模式對(duì)于高職院校中電力電子課程的學(xué)習(xí)造成了巨大的阻力。
1.1 課程理論知識(shí)復(fù)雜抽象
該門課程的主要內(nèi)容包括：整流電路分析、逆變電路分析、直流斬波電路分析以及交流調(diào)壓調(diào)頻電路分析，每一章節(jié)中都會(huì)涉及大量的數(shù)量計(jì)算、波形及電路分析，例如，三相整理電路或交流調(diào)壓電路，涉及到的輸出波形復(fù)雜難懂讓學(xué)生很難理解和掌握；此外，大量的電路圖（正弦波同步觸發(fā)電路、鋸齒波同步觸發(fā)電路等）分析起來更是困難重重，長(zhǎng)此以往導(dǎo)致學(xué)生們對(duì)該門課程產(chǎn)生了厭煩心理，最終放棄對(duì)電力電子的學(xué)習(xí)。
1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，教學(xué)過程機(jī)械
電力電子實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上操作完成的，主要是一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，即首先對(duì)該電路進(jìn)行理論分析，包括波形分析、數(shù)值計(jì)算等，然后要求學(xué)生按照操作步驟連接電路，調(diào)試過程最終檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析是否相同。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)機(jī)械呆板，學(xué)生無需過多思考，只要按照步驟操作就行，沒有拓展性與創(chuàng)造性，并且試驗(yàn)設(shè)備年數(shù)已久，陳舊老化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析偏差很大，不利于學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的認(rèn)知。
2 特點(diǎn)分析
基于上述存在的教學(xué)現(xiàn)狀，大部分的研究者會(huì)考慮在沿用原有的教學(xué)模式下，通過改變教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、調(diào)整實(shí)驗(yàn)課時(shí)等來提高電力電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量，但筆者認(rèn)為，他們忽略了一個(gè)最重要的問題，即教學(xué)模式的選擇是否恰當(dāng)。教學(xué)模式的選擇必須“因材施教”，這里的“材”包括兩方面，第一，授課對(duì)象即學(xué)生的特點(diǎn)；第二，所授課程――《電力電子技術(shù)》這門課程的特點(diǎn)，來采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。該文著重分析了高職院校學(xué)生的普遍特點(diǎn)及《電力電子技術(shù)》課程特征，為教學(xué)改革打下基礎(chǔ)。
2.1 高職院校學(xué)生的特點(diǎn)
在高考大軍中，高職院校的學(xué)生總體的成績(jī)較差，大部分的學(xué)生高考成績(jī)僅在300分左右。這一方面說明他們掌握的基礎(chǔ)知識(shí)確實(shí)薄弱，如果在大學(xué)階段，采用課堂授課為主的理論教學(xué)模式，高中階段所學(xué)知識(shí)難以支撐大學(xué)階段的學(xué)習(xí)。并且進(jìn)一步說明高職院校的學(xué)生不擅長(zhǎng)大篇幅的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)于新事物的認(rèn)知，如果采用理論授課的方式，不能引起學(xué)生的興趣，反而會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理。
但是高職院校的學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐操作能力并不差，他們對(duì)未知領(lǐng)域有著一種探索的沖勁，對(duì)于新事物的認(rèn)知總是希望通過自己的親手實(shí)踐，先有感性的認(rèn)識(shí)再基于課程進(jìn)行理性認(rèn)知。在3年的教學(xué)實(shí)踐中，往往會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，學(xué)生課堂上聽課一知半解，但課下卻興致勃勃的制作許多電子作品，學(xué)生們的反饋是喜歡動(dòng)手實(shí)踐，而不喜歡枯燥的理論講解。
2.2 《電力電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)
電力電子技術(shù)是一門理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的課程，理論知識(shí)抽象難懂，實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)。主要內(nèi)容包括電力電子器件、電力電子電路裝置及系統(tǒng)。電力電子器件主要包括晶閘管、GTR、MOSFET和IGBT；電力電子電路及系統(tǒng)包括整流電、逆變電路、直流斬波電路、交流調(diào)壓調(diào)頻電路等主電路以及各種控制、觸發(fā)、保護(hù)電路等。不論器件的應(yīng)用還是電路的分析，都必須從實(shí)踐應(yīng)用中得到鍛煉和純熟。由此可見電力電子技術(shù)重在應(yīng)用，只學(xué)不用就仿佛紙上談兵，失去了該門課程的意義。
電力電子技術(shù)基于市場(chǎng)需求應(yīng)運(yùn)而生，隨著時(shí)代的發(fā)展而快速更新?lián)Q代。如今IGBT的應(yīng)用站住主導(dǎo)地位，是電力電子電路更加簡(jiǎn)單，效率更高。電力電子技術(shù)是時(shí)代的產(chǎn)物，具有很強(qiáng)的時(shí)代性。
3 教學(xué)改革思考與探索
基于高職院校學(xué)生的特點(diǎn)及《電力電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)，筆者對(duì)于該門課程的教學(xué)改革提出了以下幾個(gè)觀點(diǎn)。
3.1 強(qiáng)調(diào)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的整體認(rèn)知，導(dǎo)入學(xué)習(xí)情境
如前所述高職院校學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，知識(shí)面狹窄，單就什么是電力電子技術(shù)、電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域等一些問題學(xué)生認(rèn)知淺顯，并且課程中涉及大量的專有名詞及前沿知識(shí)，如不間斷電源、PWM調(diào)制等學(xué)生更是聞所未聞。對(duì)于這樣一門課程，在授課之初，必須安排足夠的課時(shí)讓學(xué)生對(duì)于課程內(nèi)容有一個(gè)整體的認(rèn)知。要求教師多搜集相關(guān)的圖片，視頻，制作形式多樣的多媒體課件、微課等，向?qū)W生充分展示電力電子技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用，比如變頻空調(diào)、變頻洗衣機(jī)、電風(fēng)扇的無級(jí)調(diào)速、電源適配器等，拉近學(xué)生與電力電子技術(shù)的距離，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，及時(shí)向?qū)W生提供電力電子技術(shù)最新的發(fā)展動(dòng)向，新技術(shù)新設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用，讓學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)有更高層次的認(rèn)知，讓學(xué)生緊跟時(shí)代步伐，這樣更能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
3.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)
基于《電力電子技術(shù)》課程具有強(qiáng)時(shí)代性的特點(diǎn)，必須優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)。
將該課程教學(xué)重點(diǎn)由原來的普通晶閘管半控型器件及變流技術(shù)電路的原理分析調(diào)整為MOSFET、IGBT等全控型器件及功率模塊的應(yīng)用，調(diào)整為以培養(yǎng)職業(yè)能力為本位的教學(xué)內(nèi)容。
3.3 改革教學(xué)模式，遵循認(rèn)知規(guī)律
《電力電子技術(shù)》一直沿用傳統(tǒng)的本科類院校的教學(xué)模式――先理論后實(shí)踐，而這并不適合高職院校的特殊情況，就電力電子技術(shù)的教學(xué)模式，筆者在實(shí)際的教學(xué)過程中進(jìn)行了大膽的嘗試，即遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，先動(dòng)手實(shí)踐進(jìn)行感性認(rèn)知，在理論分析進(jìn)行理性認(rèn)識(shí)，教學(xué)效果有一定的改善，教學(xué)效率有所提高。
3.4 巧用仿真軟件，豐富教學(xué)手段
觸發(fā)電路是電力電子技術(shù)課程中的非常重要的內(nèi)容，不論整流技術(shù)、逆變技術(shù)還是交流調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)等都會(huì)涉及到觸發(fā)電路的調(diào)試，觸發(fā)信號(hào)的正常與否關(guān)系到變流技術(shù)的成敗。但是如何更直觀深刻的認(rèn)知觸發(fā)電路一直是教學(xué)過程中的難點(diǎn)。而Matlab仿真軟件的引入就能很輕松的解決上述問題，Matlab中Simulink/Sources庫(kù)中選擇pulse generator可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)于觸發(fā)器的設(shè)置，觸發(fā)脈沖波形直觀明了，并且可根據(jù)需要調(diào)節(jié)元件參數(shù)，觀察脈沖信號(hào)的變化。使學(xué)生對(duì)問題的研究更加透徹深入。在實(shí)際教學(xué)中采用這種虛實(shí)結(jié)合的方法，不僅能豐富教學(xué)手段，更能提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。
4 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)今我國(guó)大力發(fā)展職業(yè)教育，面向典型工作任務(wù)，以工作過程為導(dǎo)向是職業(yè)教育的教育理念?！爸袊?guó)制造2025”“工業(yè)4.0”時(shí)代的到來，使得電力電子技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。因此我們要積極探索恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，設(shè)計(jì)以培養(yǎng)職業(yè)能力為本位的教學(xué)內(nèi)容，提高電力電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)的技能型專門人才。
參考文獻(xiàn)
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