高职“电力电子技术”课程教学改革研究

王兴全 樊学良

摘   要：“电力电子技术”是高职院校机电一体化、电气自动化类专业的核心课程，是研究对电能的利用和变换的技术，其内容牵连电力学、电子学、自动控制系统等诸多领域，教学难度较大，为满足在新时期、新形态一体化教学改革要求下达到高职新型技能型、应用型人才的培养要求，文章对课程教学内容、教学方式方法进行改革和探索。

关键词：电力电子技术;教学方式方法;改革;探索

要满足新时期、新形态一体化教学对高职院校培养新型技能型、应用型人才的要求背景下减少理论学时从而增加实践学时是大势所趋[1]。“电力电子技术”是高职院校机电一体化专业、电气自动化专业的核心课程。该课程是研究对电能的利用和变换技术，内容牵连电力学、电子学、自动控制系统等诸多领域，在教学难度较大而教学学时又不断压缩的前提下，要满足高职新型技能型、应用型人才的培养要求，就需要对教学内容、教学方式方法进行改革和探索。

1    高职“电力电子技术”课程在教学活动中存在的问题

首先，传统的高职“电力电子技术”教学活动主要是先理论、后实验的教学模式，课程内容与学生接受能力的匹配度不高，很难达到因材施教。其次，学生对“电力电子技术”课程理论的学习不够深入，电力电子技术是研究电能利用和变换的技术，其内容牵连电力学、电子学、自动控制系统等诸多领域，这些学科在知识点上面是相互联系、相互影响的，这也是该学科的特点所在。再次，高职扩招后，生源来自于中职的比例越来越大，而职校生对理论知识的学习、对理论研究的热情不高，不利于新时期、新形态下对新型技能型、应用型人才的培养，但是学生对动手技能训练、对能够自己做出一个能实现一定功能的电路或设备有很大的兴趣。因此，在教学中对“电力电子技术”这门课程的教学活动进行“教学做一体化”的教学改革和探索很有必要。

2    高职“电力电子技术”课程在教学活动中的教学改革与探索

在高职“电力电子技术”教学活动中应该采用“教学做一体化”教学模式，所谓的“教学做一体化”教学模式主要是指在教学活动中，同时实现教、学、实践三位一体的教学活动，其根本目的在于改变传统教学模式中教师教授知识、学生接收知识的填鸭式教学方式，学生学习知识是被动的、无趣的，教师应该将实验基地同课堂教学融合在一起，让学生能够通过课堂学习将“电力电子技术”这门课程的理论知识和实践探索有机结合起来[2]，在教中学、学中做、做中思、思中学，从而掌握该课程的知识要点与技能。而下文则是对“教学做一体化”教學活动模式在“电力电子技术”这门课程在教学实践活动中的教学改革与探索。

2.1  健全电力电子技术在高职“教学做一体化”教学活动模式中的教学内容

成都农业科技职业学院属于高职农业院校，本着农业院校的特点，立足服务现代农业全产业链，围绕“互联网+农业”、农业现代化绿色发展以及一二三产业融合发展的要求，依据电气自动化技术专业的人才培养方案中的人才培养目标与培养规格，指导电力电子技术课程建设和教学。本课程共计56学时，定位是通过本课程的学习，使学生能掌握晶闸管、电力MOSFET、IGBT等电力电子器件的结构、原理、特性和使用方法;掌握各种基本的整流电路、直流斩波电路、交流—交流电力变换电路和逆变电路的结构、工作原理、波形分析和控制方法;掌握脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）技术的工作原理和控制特性，了解软开关技术的基本原理;了解电力电子技术的应用范围和发展动向;会电力电子电路的基本分析方法;掌握基本电力电子装置的实验和调试方法;能从实际应用的角度去分析和掌握各种典型电路;培养学生运用电力电子技术分析问题和解决问题的能力。同时，在学生的学习过程中，应该注重培养学生理论与实践相联系，注意主辅协调，合理搭配，既重视基本理论和基本概念的建立，又突出基本操作技能的培养。因此，在高职“电力电子技术”课程的教学活动中以电力电子技术文本为教学基础设定课堂教学任务。电力电子技术是研究电能的利用和变换的技术，其内容牵连电力学、电子学、自动控制系统等诸多领域，这些学科在知识点上面是相互联系、相互影响的。该课程概括起来可分成相控整流变换电路（Alternating Current-Direct Current，AC-DC）变换电路、直流变换电路（Direct Current-Direct Current，DC-DC）、逆变变换电路（Direct Current-Alternating Current，DC-AC）、交—交变换电路（Alternating Current-Alternating Current，AC-AC）4大电路教学模块，这些教学模块又可分成6大教学项目进行“教学做一体化”教学模式进行教学，这6大项目在内容选材上可与学生生活密切相关的例子引入。如在模块一“AC-DC变换电路”中主要讨论的电力电子器件是晶闸管，以及以晶闸管为核心的相控整流电路，而相控整流电路又分为单相半控整流电路、单相全控整流电路、三相相控整流电路，教师可以从生活中的调光灯这个学生熟悉的电器开始引入最简单的电力电子电路—单相半控整流电路。再在单相半控整流电路的基础之上讨论其优缺点，从而引入学生熟悉的另一电器单相全控整流电路，构成手机充电器。最后，教师与学生一起由浅入深、由小功率到大功率、层层推进探讨AC-DC变换电路，再制作出实物验证、使用、探讨扩展到大功率的三相相控整流电路。具体实施教学活动的教学模块及教学实施项目如表1所示。

在“电力电子技术”教学活动实施项目中，每个项目都可分成4个小模块进行教学，分别是电力电子器件、主电路、电能变换控制技术及实践应用[3]。以电力电子器件为基础，以主电路及电能变换控制技术为核心，以实践应用为教学重点。这种组织形式在知识学习过程中层次分明、内容连贯，每个项目最终都要完成一个相应电路的设计及制作，检验学生的综合应用知识的能力。

2.2  多种教学方法配合展开“教学做一体化”教学模式

高职“电力电子技术”“教学做一体化”教学模式主要体现在教学活动中，以项目化的教学载体实现了教师教学、学生学习、学生实际应用的同步发展。比如以项目1调光灯半控整流电路设计及制作为例，讨论具体实施教学活动的“教学做一体化”教学模式。首先，教师在实验室中以“电力电子技术”教材为教学基础利用实际生活中存在的调光灯设计教学情景，让学生先展开讨论，提高学生对“电力电子技术”的兴趣和感性认识。其次，利用“慧职教”在线开放课程“电力电子技术”中调光灯半控整流电路进行教学，通过其中丰富的教学资源（PPT、图片、动画、仿真），使学生对调光灯半控整流电路项目实现从感性到理性的认识。再次，对学生进行分组，设计一个调光灯半控整流电路，而后各组相互讨论对方设计的可行性，然后教师点评，具有可行性的电路，教师可允许该组进行实际电路的焊接制作。最后，在老师的监督下进行通电测试及调试。项目化的“教学做一体化”教学模式，教学层次分明，教师讲授、学生讨论、教师点评、学生互评的形式，使学生在教中学、学中做、做中思，方便进行知识的学习和延伸。教师和学生都可以知道在教、学、做哪个环节出现了问题，并能够及时得到整改，从而建立教学评价体系，增加学生学习效果，提高学生对“电力电子技术”的兴趣，提高教学质量，培养出新时期、新形态下的新型应用型人才。

3    结语

综上所述，在高职“电力电子技术”这门课程的教学活动中，以理论为主、实验为辅的传统教学方式对学生吸引不足，教学效果不理想，不利于当前新时期、新形态一体化教学改革要求下高职新型技能型、应用型人才的培养，而项目化的“教學做一体化”教学模式可以通过教学活动情境的设定、教学活动的组织、规划等方式使学生在“电力电子技术”专业实践应用技能能力上得到提升。

[参考文献]

[1]于瀚.基于全球价值链的我国加工贸易转型升级研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2016.

[2]巢春波.“教学做一体化”教学模式在高职单片机教学中的应用[J].南方农机，2019（4）：55-56.

[3]孔宪林，孔亚菲.基于能力本位的技师院校电力电子技术课程改革策略研究[J].山东工业技术，2019（16）：214.

Abstract：“Power Electronic Technology” is the core course of mechatronics and electrical automation in higher vocational colleges. It is a technology to study the utilization and transformation of electric energy. Its contents involve many fields， such as electromechanics， electronics， automatic control system and so on. The teaching is difficult， in order to meet the training requirements of the new type of technical and applied talents in the teaching reform under the integration of new period and new situation， this paper reforms and explores the teaching style and method of the course.

Key words：Power Electronic Technology; teaching methods; reform; exploration