浅谈电力电子课程的多媒体课件制作心得

孙书芳 焦玉成

摘要：针对传统授课方式和课件存在的问题，笔者采用合理的归纳总结和科学的配色方法，将Flash动画演示和Simulink仿真软件结合使用，从而达到提高课堂效率，激发学生学习兴趣，提高学习主动性的目的。

关键词：电力电子；Flash;Simulink；多媒体课件

● 课件使用现状

传统的电力电子课程教学常采用以教师为主导的授课方式进行。教师在课堂上以讲解、画图、分析、计算等方式授课。但课堂气氛沉闷，学生的学习兴趣不高，课堂效率较低，传授的知识量有限。而教师采用多媒体课件辅助教学以后，虽然课堂容量大增，但很多课件只是将教科书中的内容和图片等简单地复制到演示文稿及其他形式的文件中，学生在课堂上被动接受，没有主动学习的积极性。

为达到最佳的课堂使用效果，教师在课件的制作过程中不但要合理地对课程内容进行整合，也需利用课件实现教学过程的人机交流，师生互动。在课件的制作过程中，笔者根据电力电子课程的特点，使用了Flash动画演示和Simulink仿真对电路及元器件的工作状态和工作过程进行讲解和分析，取得了不错的教学效果。

● 合理整合课件内容，提高课堂效率

多媒体课件的特点是直观和生动，还可以在比较短的时间内向学生传递更多、更丰富的信息。但是，如果不考虑学生的接受能力，盲目追求课堂教学的大容量和画面的精美，就容易造成学生的消化不良，结果是事倍功半，欲速不达。

例如，多媒体课件必须采用比较与分类、归纳和演绎、分解与综合、演示与实验等科学的方法来表达丰富的教学内容。通过比较与分类，可以使那些无序的内容条理化、系统化，从而有利于学生记忆和掌握知识；合理地应用归纳和演绎，可以高效率地凝聚和表达知识，明确重点、突破难点；通过分解与综合，可以使复杂的问题得到简化，便于揭示事物的本质，同时可以找出事物内部的、本质的、必然的联系，从而帮助学生全面地观察事物、解决问题；通过演示与实验，可以引导学生积极思维，激发其创造性，增强教学效果。

因此，在制作多媒体课件时，教师首先应对教材和大纲进行深入研究，把握住课堂教学内容中真正的难点和重点，明确所使用媒体的性能与教学目标、教学目的的关系，之后再借助先进的教学手段，将一些抽象的、用传统教学手段不易表现的、学生难以理解和掌握的知识点，以形象、直观、简洁、易懂的方式展现出来。其次，教师在信息资源的利用上，无论是收集和整理材料，还是编辑和播放图像和音像，都应该紧扣学习主题和研究课题，围绕重点内容和重点问题进行阐释，真正做到变抽象为形象、变远为近、变静为动、突出重点、突破难点、拓宽视野、启迪思维的作用，这样才能提高多媒体课件在教学中的效果。

● 合理设计课件交互，体现学生的主体性

交互性是多媒体的一大特性和优势。教师在使用多媒体课件进行辅助教学时，不仅要注意发挥自己的主导作用，还要注重学生的主体作用，讲解时一定要让学生跟上自己的思路。因此，设计多媒体课件时就要以学生为中心，注意多媒体课件中交互性的设计，在增加交互的同时教师还要加强多种教学手段的组合，才能真正发挥学生自身的交互性和创造性。

多媒体课件的交互性主要表现在三个方面：①检索方便。无论需要哪一个课件，哪一部分内容，只要点按鼠标，计算机就会把相关内容检索出来，同时将课程中知识内容的关系展现给学生，使学生能够更好地掌握课程内容的体系结构。②控制速度。实际过程发生在瞬间，然而为了讲清原理，教师有时必须将动作分解，多媒体能够完全受控地满足不同的教学需求，可以放慢运动速度，也可以加快，可以分解动作，也可连续运作。③分步提示。学生采用多媒体课件自学或解答某些问题时，计算机能分步提示学生，按照不同学生的不同学习进度，循序渐进，引导和指导学生学习。教师在使用多媒体课件演示教学内容时，有些内容只能在屏幕上做短暂停留，这样非常不利于学生的知识体系的形成。如果有一个系统的板书，再加上教师系统的讲解，知识体系就很容易在学生脑中形成知识网络。这些都是学生头脑中进行认识活动的外部支撑点，同时也是学生把感性知识上升为理性知识的桥梁。因此，教师在用多媒体课件辅助教学时，应该注意与传统教学中的板书密切配合，这样才能取得多媒体课件辅助教学的最佳效果。

1.使用Flash，增强课堂吸引力

在课堂教学过程中，引入Flash动画，可以使教学内容更加生动有趣，但如果教师在课堂中大量使用图像、影像、动画或音效等，则往往达不到吸引学生注意力的目的，相反的还可能会喧宾夺主，所以在课件制作过程中要适时适量使用Flash。笔者在每一堂课中以演示文稿课件为主，中间穿插使用了Flash动画，改善了课堂气氛，调整了学生的学习状态。实质上在很多时候，Flash是作为一种辅助方式在课堂中使用的。例如，在电力电子元器件一章中，教师可使用Flash制作完成器件的工作状态演示，而器件的参数特性等要在PPT中进行讲解和说明。图1是在此知识点处使用的Flash软件制作的截图，该文件演示的是晶闸管单向可控导电性，演示电路中包含简单的驱动电路和主电路，演示过程中通过使用两个开关，对于晶闸管在开关控制下的各个工作状态进行演示，直观生动易于理解。

2.使用Simulink，提高学生分析力

Flash动画可以使用动态的方式对电路的工作过程进行演示，但缺点是不能方便地修改电路中的各种参数，不能对系统的内部参数进行修改，也不能从内部结构以及系统参数变换的角度对电路的工作情况进行深入的理解。在一些教学环节中很难达到理想的教学效果。如果用电力电子模拟软件既能模拟电路的真实工作情况，又能方便地修改各种参数，观察任何需要的工作状态都非常方便实用。MATLAB软件中的Simulink工具包是电力电子课程中很好用的软件仿真工具。

Simulink是在MATLAB环境中用于动态仿真的软件包，支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统的仿真。集成在Simulink中的电力系统模块PSB(Power System Blockset)在电力电子仿真中具有很多优越性。PSB采用变步长积分算法，可以对非线性、刚性和非连续系统进行仿真，既保持了MATLAB的同一风格，又突出了电力电子的学科特点。

在课堂中适量地使用Simulink仿真，可以很好地辅助学生对一些重、难点内容的理解。如图2所示，在有源逆变这个知识点时就可以使用Simulink对电路的工作过程进行仿真。首先，教师可设定参数完成电路的基本工作状态，实现整流的功能、波形等；随后可重新修改设置参数达到逆变状态。

Simulink仿真的具体过程是：教师首先要选定使用的模块，并完成各个模块的系统连接，在连接仿真电路图中对各个模块的参数进行正确的设定。对于一个电路的仿真过程，需要一定时间才能完成，如果每一次使用电路仿真都从电路模块连接开始就会花费很多课堂时间，所以在使用Simulink时要适时适量并且要讲究使用的方法。笔者最初介绍Simulink仿真软件时，将以上所有过程演示给学生，学生通过该过程学习如何使用Simulink。在学生已经学习了该软件之后就可以开始制作课件了，在制作过程中教师将Simulink的仿真过程以两种形式呈现给学生。一种是对课前准备好的仿真图直接进行仿真，并展示仿真结果；另外一种是以视频文件形式呈现给学生，同时在使用仿真图像和仿真结果展示过程中可以对视频内容进行编辑，如加入音效和其他互动过程等。两种方式可根据实际的课堂情况和课程内容在课堂中穿插使用，完成课程内容的讲授。对于仿真中出现的较难的地方使用课前做好的图，课堂上教师可对图中难点的设置进行介绍，并运行仿真电路，演示仿真结果；对于熟悉的仿真模块和仿真电路则可以直接制作视频图片等方式对仿真结果进行展示。教师通过使用Simulink不仅能提高课堂效率，激发学生的学习兴趣，同时也使学生掌握了一个很重要的仿真工具。

● 结论

目前，该课件的开发已经完成，并且经过几轮的教学实践，确实提高了课堂教学效率，有效增强了学生的学习兴趣，取得了很好的教学效果。通过该课程中的演示环节，学生对仿真软件的使用有了一定了解。值得一提的是，专业课程课件的开发过程是随着课程内容的更新而更新的，并且要根据学生的具体情况和学时更改等实际情况不断更新、改进。