電力電子技術課程教學改革
課程整合
作者:朱海榮 楊奕 王娟 張蔚 馬聰
摘要電力電子技術是自動化、電氣類專業的核心專業基礎課,課程工程實踐性很強,具有鮮明的時代特征。因此,相應的教學改革必須與時俱進。結合電力電子技術課程的特點,從教學內容、教學方法和教學手段等方麵探討該課程的教學改革,對提高教學質量、培養創新人才具有重要意義。
關鍵詞電力電子技術;教學改革;創新人才
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2013)24-0088-02
1 課程性質
電力電子技術能有效利用電力半導體開關器件對電能進行變換和控製,是電力電子變換和控製技術的簡稱。電力電子技術是工業自動化、電氣工程及其自動化和其他相關專業重要的專業基礎課程。通過課程學習,學生可以掌握電力電子線路的基本理論、基本概念和基本分析方法,為後續專業課程的學習奠定良好的基礎,同時也可應用課程所學知識獨立分析、解決實際的工程技術問題。
2 課程教學內容的改革
電力電子技術課程涵蓋的知識內容多、難度大、實用性強,自誕生以來,已形成豐富的器件係列、變換技術和控製技術。隨著新器件、新技術的不斷出現,課程教學內容也必須及時更新。在授課時,需要精心、合理選擇教學內容,注重基本原理和電路分析方法的講授,突出知識的係統性;同時要根據其發展趨勢,及時對教學內容進行刪減和補充,真正做到與時俱進,讓學生了解、掌握課程的前沿知識。
2.1 教學內容的精選與更新
晶閘管自20世紀70年代起大量應用於工業生產中。近年來,以功率MOSFET和IGBT為代表的全控型器件取代晶閘管,成為新一代電力電子技術的核心已是不爭的事實。因此,在教學中要緊跟技術發展,壓縮和刪減半控型器件及其控製電路的教學,廣泛開展以IGBT、電力MOSFET為代表的新技術、新理論的教學。重點講述全控型器件組成的整流、逆變電路以及交流調壓、變頻電路,引入PWM技術和軟件開關技術的教學。
2.2 緊跟學科前沿發展動向
隨著新型電力電子器件和先進控製方法的出現,電力電子技術在工業控製、新能源、新型家電、變頻調速、計算機通信等領域都有著巨大的應用前景。目前,全世界範圍的能源供需狀況日趨緊張,中國的能源形勢尤其緊迫。電能作為最終的能源消費形態,其使用比率正在進一步增大,電力電子新技術在節能方麵的作用日益顯現。所以,電力電子技術課程的教學內容應主動吸收學科技術前沿知識,將這些新內容及時增加到教學中,引導學生了解電力電子技術的發展動態,擴大知識麵,提高學生對課程的興趣。
3 課程教學手段的改革
教學過程從本質上講是促進學生學習的過程。學生的“學”是學習過程的內因,教師的“教”是促進學生學習過程的外部條件。由於學生是學習過程的主體,教師在授課時要通過激發學生的興趣讓學生主動去學習,這樣才能增強教學效果。
電力電子技術既有較強的理論性,又有較廣的工程背景,該課程具有電路分析多、波形分析多的特點。目前,大部分院校采用的是“教師—黑板+電子教案—學生”的教學模式,這種教學方式很難實現教師和學生在課堂中的協調,極大地妨礙了學生的主動學習性,教學效果不好。針對這種教學現狀,提出下列教學改革手段。
3.1 精心組織課堂教學活動
教師在保證教學內容係統性和完整性的基礎上,要力求突出教學重點和難點。同時,精選一部分內容留給學生去自學,然後開展課堂討論。實踐證明,“自學+討論課”的教學方法有利於幫助學生克服依賴性,培養其自學能力、思維能力,增加學習的信心。
在教學中,教師還會精心設計教學模塊,以解決問題和提高能力為出發點進行教學輔導,通過此類教學互動,使學生之間能分享彼此解決問題的方法、思路和經驗,求得新發現,從而實現教學相長和共同發展。