電力電子技術課程理實一體化教學研究范文

本站小編為你精心準備了電力電子技術課程理實一體化教學研究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:介紹電力電子技術課程理實一體化教學的必要性和實施過程。利用Proteus仿真軟件進行電路搭接，可以使復雜的電路分析變得清晰，讓學生可以更加直觀地理解電路輸出波形，同時結合電力電子實驗項目，使抽象枯燥的專業課變得生動具體。

關鍵詞:電力電子技術;理實一體化;Proteus仿真

電力電子技術是我校電力系統自動化技術專業和電子信息工程技術專業的一門專業核心課程，對于專業、專業群建設及培養學生崗位職業能力都有重要意義。該課程是集電力、電子和控制3個學科交叉而形成，可以看成是弱電控制強電的技術［1］。隨著電力電子技術的飛速發展，其應用范圍十分廣泛，新技術、新發明突飛猛進，已滲透到國民經濟及日常生活各領域。由于我校電力電子技術課程開設時間較晚，且實驗室配套不完善，其課程建設也相對滯后，原有以理論知識講解為主的教學模式已經不適應高職院校培養現代化應用技術型人才的要求。為適應技術發展需要，同時結合電力院校特點，課題組對電力電子技術課程進行了理實一體化的教學探索和研究。

1課程教學現狀

目前，電力電子技術課程在教學過程中普遍采用以理論講解為主、實驗為輔的教學方式。在傳統教學過程中，由于電力電子技術課程存在大量的理論推導、數學計算、電路輸出波形分析，對高職高專院校學生來講難度比較大，學生普遍感覺內容抽象、枯燥、難懂。具體可以歸納為以下3個方面的教學問題。理論復雜，教學方法單一:電力電子技術課程中各種變流電路參數的選擇和計算涉及高等數學，學生理解困難，各種變流電路的波形抽象，上課老師仍大多只做課件上的靜態分析，導致學生學習積極性降低，從而影響教學質量。理論與實踐教學嚴重脫節:傳統教學中，電力電子技術課程采用先理論后實驗的教學模式，理論課與實驗課明顯分開，學生學完理論知識再到實驗室做實驗，間隔時間比較長，學生對以前學過的理論知識容易遺忘，理論和實踐聯系不緊密。實驗學時少且存在安全風險:由于學校不斷更新人才培養計劃，理論課學時被壓縮，實踐學時更少，存在重理論輕實踐的現象。電力電子技術實驗存在一定的安全風險，所以現在大多數院校實驗項目開設也比較少。

2理實一體化教學改革

針對當前我校電力電子技術課程存在的教學問題，課題組提出了電力電子技術理實一體化教學方案?！袄韺嵰惑w化教學”(又叫理論與實踐一體化或“教學做”一體化教學)是高職教學中進行探索、創新的一種教學模式，一位專業課教師既擔任理論教學，同時又從事實踐教學，將有關的專業設備和教學設備同置一室，將理論課與生產實習、實踐性教學環節重新分解、整合，安排在專業教室中進行教學［2］。電力電子技術作為一門應用性和實踐性很強的專業課程，非常適合進行理實一體化教學改革。很多高職高專院校老師都在理實一體化教學模式上做了一定的探索研究。在文獻［3］中提出了電力電子技術課程可視化實踐教學，采用MATLAB平臺，把復雜的電路動態過程制作為三維動畫，可以顯示出電路的變化過程，方便學生理解。但該方法僅適合老師教學，并不適合學生實驗實踐。在文獻［4］中提出了虛實結合的電力電子技術理實一體化教學改革方案，即虛擬仿真和實驗環節相結合的教學模式，但是并未說明采用何種仿真軟件和實施方案。在文獻［5］中通過自身教學實踐，利用激發學生學習興趣、充分利用網絡教學、完善課程評價體系、利用計算機仿真豐富實踐教學環節等方法來提高該課程的教學質量。

3理實一體化教學改革實施

隨著教學改革的不斷深入以及人才培養計劃的調整，專業課程的課時大多被壓縮。為達到預期的教學效果，必須對該課程的課程安排、教學方法和教學手段等進行改革［6］。課程安排:傳統的教學時間為每節課2學時，在講完理論知識之后，學生很少有時間對剛講過的理論知識進行消化吸收，更沒有辦法對其進行實踐;到第二次上課時，前面講過的理論也忘得差不多了［7］。因此，課題組將上課地點改在電力電子實驗室，課程安排上采用4學時連排的方式，即先講解2學時理論，其后的2學時安排學生在實驗臺上做實驗，這樣可以避免因為理論課講完后，時間間隔久，學生再單獨來做實驗，容易遺忘學過的理論知識。而且4學時連排可以保證實驗時間，讓學生有充分的時間完成每個實驗，提高學生的動手能力。教學方法:這門課程的特點是有大量的電路圖和輸出波形圖，學生很難通過想象去分析波形圖。課題組老師采用課件講解+虛擬仿真+實驗操作的虛實教學法，借助計算機輔助軟件對電路進行仿真，再結合電力電子實驗臺輸出波形，可以讓學生非常清晰地觀察分析波形圖。這種教學法既可以讓學生自己通過仿真軟件搭接電路，理解書本上復雜的電路波形，同時還可以通過實驗驗證書本上的計算公式，從而讓學生真正理解理論知識。Proteus是將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件組成三合一的設計平臺，非常適合教學科研中的電路設計和仿真。電力電子技術作為以電路為基礎的課程，利用Proteus軟件來仿真教學，可以提高學生的學習興趣和積極性?？己朔绞?傳統教學中，理論課以期末試卷成績70%+平時成績20%+考勤10%來對學生進行考核評價，常會出現學生期末突擊復習就可以及格，但學生并沒有真正理解和掌握本課程知識，以致于學生考完就忘完。因此，本課題組提出新型考核方式，即期末試卷成績50%+實驗成績40%+考勤10%的考核方式。實驗以過程考核為主，過程考核主要是對每組3名同學的電路接線和實驗結果、實驗報告進行評價。

4教學案例

整流電路是電力電子技術中最常用的一種電力變換電路。下面介紹利用Proteus仿真軟件搭接單相半波可控整流電路，可控硅觸發采用單結晶體管觸發電路，并讓學生在電力電子實驗臺上完成單相可控半波整流電路實驗。圖1所示為單相半波可控整流電路。傳統教學方法是老師對電路原理進行講解，直接將波形圖給出，學生很難理解可控硅導通與關斷條件，且無法直觀反映負載電阻R的大小對電路輸出波形的影響。利用Proteus軟件來搭接電路模型?？梢杂锰摂M示波器觀察電路各點電壓波形，還可以改變RV1阻值實時觀察其對輸出電壓波形的影響。圖3是單相半波可控整流負載電壓波形圖。另外，本校已經配套了天凱公司生產的電力電子實驗臺。該實驗臺可以完成電力電子技術課程中每個部分的電力變換實驗。所以，老師講授理論知識之后，可以馬上進行該部分實驗內容，這樣就實現了理論和實踐的緊密結合。

5結語

電力電子技術課程采用Proteus仿真軟件和電力電子實驗臺相結合的理實一體化教學方法，使復雜的電路波形分析變得形象具體，其中的電路實驗項目可以真正讓學生在“學中做”“做中學”。最后，課題組通過實踐證明，采用電力電子技術理實一體化教學模式，不僅使課堂內容更加豐富和有趣味性，而且極大地提高了學生的電路分析能力和創新設計能力，其教學經驗值得借鑒推廣。

參考文獻:

［1］王兆安，黃?。娏﹄娮蛹夹g［M］．北京:機械工業出版社，2002．

［2］張德秀．“理實一體化”教學模式的研究與實踐［J］．市場論壇，2012(5):113－134．

［3］夏小虎，張春鵬，馮敏亮．“電力電子技術”課程可視化實踐教學改革與探索［J］．中國電力教育，2011(22):147－148．

［4］王波．虛實結合、理實一體化的電力電子技術課程改革的探索與實踐［J］．時代教育，2015，(14):28－28．

［5］宗哲英，郝敏．關于電力電子技術課程實踐與探討［J］．內蒙古農業大學學報，2013，15(1):81－82．

［6］楊奕．電力電子技術課程教學改革初探［J］．南通大學學報，2006，3(22):95－96．

［7］杜紅艷．電力電子技術理實一體化教學研究分析［J］．價值工程，2011，11:278－278.

作者：譚陽；徐靜 單位：重慶電力高等?？茖W校