电力电子技术课程的应用型教学改革探索

[摘 要]电力电子技术课程是检测技术及自动化方向的专业限选课。通过在“卓越❦计划”背景下对电力电子技术课程应用型改革研究，可以探讨改革过程中如何实现知识点与工程应用无缝连接的问题，提出将项目教学法引入课堂中，增加实践教学环节，调整考核方式的改革方案，完善课程体系，满足学生工程能力训练要求，提高学生的学习积极性。

[关键词]电力电子 卓越计划 教学改革

一、电力电子技术课程“卓越计划”改革试点

近年来，电力电子设备作为“绿色能源”在各个领域应用越来越广，包括电气节能、新能源发电、电力牵引、智能电网等等[1]，相关职位有软硬件研发工程师、调试工程师、设备销售经理等等，企业对于各层次技术人员的需求量日益增加。

为了能够使自动化毕业生走出校门具有较强竞争力，专业从社会需求为出发点，以学生工程实践能力为培养目标，进行专业改革建设。电力电子技术课程是检测技术及自动化方向的专业限选课。为此，将电力电子技术课程作为本专业改革课程之一。

二、课程改革效果及问题

（一）改革从课程地位、教学内容和方法、考核方法展开，取得一定的效果

这些改革措施提高了学生的学习积极性，改善了学习态度，使学生对于电力电子技术有了一定的认识。

（二）问题分析

一方面对于学生而言，没有亲自安装或拆除过电力电子设备，对其系统结构没有感性认识，加上书本中复杂电路原理图和电压电流曲线，使得知识点比较抽象，难于理解；同时实验设备条件限制，无法做全所有四类变流技术，且实验项目大多是验证类，设计性和分析性的实验较少。总体来说，距应用型人才培养目标还存在差距，课程中缺乏工程实践能力的训练，需要将工程应用案例引入教学过程中。另一方面对于教师而言，应用型课程需要教师具有较高的工程实践能力，然而目前教师的工程专业知识有限，工程项目较少，需要教师不断的提升自身的工程能力，积极申报省级或者国家大学生工程项目。

三、课程体系的完善

借鉴兄弟院校的经验，结合黄山学院自身的特点，电力电子技术课程仍然需要完善，课程体系的完善从课堂教学、实践教学和考核方式展开。

首先课程学分不变的基础上，增加了实践教学环节。[3]调整理论课时为32课时，实验教学为12课时，ส实践教学为16课时。

项目教学的思路如图2所示，从虚拟项目的控制对象所要达到的控制需求为出发点；进行开关器件选型、原理介绍，讲解变流技术的基本原理，选择PWM控制算法，选♀择采样信号，组成闭环系统；最后讨论算法中的参数与输出结果的关系，达到输出效果，满足控制需求。这样一个过程，比单纯讲解电压电流曲线更加有工程意义，学生也更能容易理解和掌握。

讲解过程不按照书本的章节顺序，而是按照完成项目实施过程为顺序，包括项目背景、设计要求、详细方案、技术线路、现场调试过程、验收标准，其中重点讲解设计要求、详细方案和验收标准。讲解过程中的知识点可能是跨学科的、跨课程的、跨章节的，将它们融入整个教学过程中并连贯成为一个系统，这样学生能够从宏观应用的角度真正认识电力电子技术。

（二）对于实验没有涉及的变流技术，利用实践教学[6]来完成，分为硬件设计和软件仿真。硬件设计方面，利用89C51单片机设计控制板，完成SPWM和SVPWM波形分析与设计；软件仿真方面，利用Simulink仿真工具中的电源模块、电力电子模块、电机模块，完成双馈风力发电系统仿真设计、转速电流双闭环直流调速系统仿真设计、恒压频比交流调速系统仿真设计。每个设计以小组形式完成，以设计效果和设计报告为考核依据。这样可以锻炼学生的动手动脑能力，培养团队合作精神。

（三）为了考查学生在该课程的学习态度和学习效果。采用PSF考核方式，即过程♡参与考核方法，如图3所示 ☺，它由课程参与度评价（participate）、系列的过程评价（series）、期末考核（final）组成。这种方法能够显示学生对课程的参与程度。

四、总结与思考

今年是电力电子技术课程改革试点的第二年，专业将继续围绕“应用型”进行课程改革建设，将项目教学法引入课堂，增加实践教学环节，让学生主动参与课程教学过程中，提高学生的工程能力训练效果。

同时还有相关问题需要思考，比如电力电子技术课程将会在非卓越班开课，如何对待卓越班与非卓越班的差别？项目教学法的硬件条件和软件条件比较简陋，如何对硬件和软件进行完善？项目教学法涉及的知识点众多，如何实现知识点与项目的无缝连接？这些问题只有通过教学实践来解决。

[ 注 释 ]

[4] 要丽娟.项目教学法在教学中的应用[J].湖南工程学院学报，2010

（3）：91-93.

[6] 胡新新.《电力电子技术》课程教学改革研究[J].中国科教创新导刊，2012

（8）：194.