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摘要：“电力电子学”是电类专业中一门实践性很强的专业基础课，本文针对现阶段该课程的特点和存在的问题进行了总结，并结合多年来教研组的实践教学经验，对新时期新形势下的本课程的教学模式改革措施进行了探索研究。
关键词：电力电子技术；教学改革；教学模式
作者简介：孙建延（1974-），男，山东淄博人，中州大学工程技术学院，讲师；雷钢（1979-），男，江西南昌人，中州大学工程技术学院，讲师。（河南 郑州 450044）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）21-0182-02
在20世纪60年代，由于晶闸管的诞生（1957年），电力电子学这门崭新的学科也随之出现，随着电力电子技术的不断发展和进步，电力电子学已经发展成为集电子学、电力学和控制理论为一体的一门交叉学科，其主要研究方向是电力电子器件和应用技术两方面。它是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，常常被视为应用于电力领域的电子技术。它是以弱控强典范，也是强弱电的桥梁和纽带，即强弱电的接口。目前，该技术已经广泛应用于社会生活的各个领域，其使用价值非常高，所以该课程也是各高校电类专业的一门重要的专业课程。
一、新时期“电力电子学”教学改革势在必行
1.“电力电子学”课程特点
“电力电子学”是电类专业中一门实践性很强的专业基础课，其教学目标是通过学习该课程使同学们获得该学科中最基本的理论知识和实践技能；注重学生在本领域中分析问题、解决问题的实践操作能力的培养，为其今后的学习建立起一个坚实的基础。归纳本课程的主要特点有以下几点：
（1）该课程主要研究方向是电力变换电路和电力电子器件等两大方面，其学习内容多，知识更新快，但学生学习的学时是有限的，在有限的时间内不可能让学生掌握所有电路和器件，所以，就要求教师在有限的时间内教会学生如何来学习本课程，使其能够较为熟练的掌握常用的电力变换电路的工作原理、调试步骤、分析方法和相关参数的计算等等；让学生具备一定的分析和解决电力电子技术相关问题的能力，以满足在新时期高速发展的电力电子技术的要求。
（2）电力电子器件的种类繁多，其控制方式、特性参数各有不同；要求学生正确掌握主要常用元器件的工作原理、选择方法、控制条件和必要的保护措施，以及特性参数在具体电路中的具体表现等，并要注重元器件与实际电路的结合，使学生具备一定的电路搭建和设计的能力。
（3）重视基本变换电路原理分析，即通过控制器件的通断，实现具体的电路变换，通过对具体实用电路的各点波形分析，使学生掌握整流、逆变、变频、斩波等基本电路的工作原理、分析方法和调整步骤等，以激发学生的学习兴趣，从而提高学生的综合能力。
（4）必须开设必要实践课，注重理论联系实践，在帮助学生巩固和理解理论知识的同时，又能使学生掌握常用仪器仪表的使用方法，通过具体电路搭建和调试，不仅能提高学生的理论水平，还能使其掌握具体实践操作方法，进一步提升学生的分析和解决实际问题的能力，以适应人才培养的要求。
2.“电力电子学”课程教学中存在的问题
根据本课程的特点，并结合中州大学的实际教学情况，本课程在教学中的问题具体情况如下：
（1）本课程重视电路原理分析，在分析原理的同时，就需要大量的波形分析；以最简单的单相半波相控整流电路为例，在同一负载、同一控制角度的情况下，其所需绘制的波形仍有ud、id和ut等三个波形，不同负载、不同控制角度时，波形又要重新绘制；因此，势必造成课堂授课时，波形多、不规范，学生等待时间长，教学效果不佳等不良影响。
（2）实践环节重视不足，实验开设多为验证性实验。在实验过程中，多为老师教学生学的教学方式，学生处在被动学习状态；加之在实验报告的整理过程中，缺乏数据处理和具体分析，甚至存在抄袭现象，使得理论联系实践的作用大大降低。
（3）课程知识更新快，课程教材建设相对滞后。目前，电力电子学的相关教材开发与新时期的电力电子学科的快速发展的现状不相适应，基本上还是都以晶闸管为主的进行介绍分析，很难满足市场需求。
（4）知识构建不系统。当前，本课程在教授过程中，多采取分块叙述的方式进行。具体的综合实例非常少，即便是有综合实例，介绍的也是非常的笼统，使得提高学生的综合能力难以落到实处。
综上所述，不难看出传统的教学模式在教学手段、实践教学、教材建设和系统知识构建上，都存在这样或那样的问题，从而影响了教学效果，使得学生分析问题、解决问题的能力和实践操作能力有限，培养合格的应用型专门人才的培养目标成了口号，因此，新时期“电力电子学”教学改革势在必行。
二、新时期“电力电子学”教学模式改革与探索
随着科学技术的不断进步，计算机技术和电子技术、电力电子技术等发展迅猛，根据电力电子学课程的特点，利用各种先进手段，总结教研组多年的实际教学经验，为解决本课程教学弊端，改善教学效果，进一步提高学生的综合能力，完成培养合格的应用型专门人才的培养目标，本文在以下几个方面进行了探索研究。
1.充分利用多媒体技术，不断改进教学方法，以激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师，想要教好本课程，其首要任务就是提高学生学习的兴趣，通过多媒体技术的大量应用，可以很轻易的把学生从被动接受方式变为主动去学。
（1）利用好互联网丰富的资源，配合使用先进的多媒体技术，准备好第一堂课。可采用多种不同的多媒体手段，如图片展示、动画演示、甚至录制一些来源于工作现场的相关视频，把本课程全方位立体的呈现在学生眼前，使学生了解到电力电子技术无论是交通运输、还是家用电器、甚至航空航天等方面到处都有应用，它实实在在的充斥于社会生活的各个领域，使同学们真切的感受到电力电子技术就在身边，为今后的学习营造了一个良好的开端。因此，应非常重视讲好第一堂课，它是激发学生学习兴趣的一个前提保障。
（2）采用现在多媒体手段和传统的板书教学结合法。例如在单相全控桥式整流电路的波形分析中，对电路中电流流向、电压波形等分析的过程中，利用多媒体技术制作flash动画，它能非常直观的给学生以形象演示；而在进行电路参数计算、公式推导等过程中，采用传统板书法，它的优势是推理过程清楚、循序渐进、脉络清晰，不仅能避免反复切换幻灯片的麻烦，而且其因果关系非常明确。通过充分发挥两种教学方法的各自优势，取长补短；进而强化学生学习的兴趣。
2.合理利用软件资源，搭建仿真平台
电力电子技术是一门实践性很强的课程，其实践环节是不可或缺的。由美国MathWorks公司推出的MATLAB软件中的Simulink仿真功能十分强大。利用Simulink工具能方便的完成建模工作，其图形直观且参数设置和更改简单，仿真结果可实现动态图形显示，它提供从电路搭建、参数调节和结果仿真的全套服务。所以，在电力电子学的理论和实践教学上都能发挥巨大作用。因此该软件在电力电子仿真领域都得到了广泛应用。
以三相全控桥整流电路为例，绘制原理图的过程非常简单，只需打开MATLAB软件，在其Simulink工具中找到电力系统工具箱，再在该工具箱中找到电力电子器件的基本模型，通过鼠标拖拽加点击的方式，就能方便的完成建模，其仿真模型搭建的过程非常简单；建模完成后，再对模型进行相关参数设置，如输入电压的峰值、频率、周期，控制角a的大小，负载的电阻值电感量等；完成参数设定后，即可进行仿真测试，其仿真结果非常直观，而且参数稍作调整，就能得到新的仿真结果。
由此不难看出，采用Matlab仿真技术后，学生们通过自己的实践操作，就能方便得到相应的波形，其结果直观而且准确，把复杂繁琐的波形分析工作，变成具体直观的信息。通过使用该软件不仅为学生搭建了一个仿真平台，而且对提高学生的主动性和学习兴趣帮助巨大，从而进一步的提高了该课程的教学效果和质量。
3.重视综合性实验开发，尽可能贴近工作实践
在实验室完成实践是教学的重要环节，通过学生的实际操作，不但能帮助学生深入理解理论知识，而且还能提高学生的动手能力。做实验的过程，实际上就是做中学，学中做，通过接触具体的电路，了解各种元器件、电路的工作原理和具体功能，掌握各种参数的调节方法的过程，也是熟悉各种仪器仪表的使用方法的过程，又是理论和实践交替促进的过程，还是学生分析问题、解决问题的过程。
传统的实验多为验证性实验，过于简单，而且多为老师带领学生一起完成。此过程中，学生始终处于被动学习的状态，存在诸多弊端。因此，开发贴合实践工作的综合性实验十分必要。例如我们结合《电机与拖动》、《单片机应用技术》、《模拟电路》和《数字电路》等课程开发的如直流电动机“晶闸管直流调速系统”、“单闭环不可逆直流调速系统”和“单片机控制的三相全控整流桥电路”等，在这些综合性实验的训练过程中，教师只需提出相应的设计要求，说明实验仪器设备的使用方法和注意事项即可，而具体的线路搭建，参数调节，数据测量和分析，都由学生们以小组为单位，自己完成，出现问题自行解决。通过这种方式，学生的主动性大大提高，不但培养了同学们的相互协作能力，也培养了其分析问题、解决问题的能力，使得理论和实践教学相互促进，也使得同学们有了一定的创造能力，从而大大的提高了实验教学效果。
4.建立沟通机制，善于总结
学习过程需要交流，在学习本课程的过程也亦如此。教师通过给学生建立一个良好的师生和朋友关系，鼓励学生要经常交流。具体措施有如建立了电力电子学qq群，电力电子网站贴吧等，师生都可以提出问题，通过大家讨论，来共同解决难题，为师生打造一个交流的平台，使得同学们拥有一个良好的学习氛围，开阔了同学们的思路，也提高学习兴趣，进而提高了教学效果。
学习过程更需要总结，本课程更是如此。例如在分析整流电路时，不仅有单相、三相电路，还有半波、全波、全控桥、半控桥之分，而且还有电阻性负载、电感性负载、大电感加续流管性负载，各种电路的计算公式、移相范围和波形等参数，既有相似、也有不同，我们可以通过总结归纳，引导学生将结论绘制成表格，这样既可提高学生的分析问题、比较问题和总结问题的能力，还可进一步激发学生的学习兴趣，使学生的综合素质进一步提升。
5.创新考核
传统的一卷式考核模式，存在诸多弊端，很难反映出学生真实水平。教研组通过多年的实践摸索，探索出一条四三三模式，即理论考试占总成绩40%，实验考试占总成绩30%，平时表现占总成绩30%的考核模式。这种考核模式的好处是不但能激发学生平时上课兴趣，也能提高学生的动手能力，还能提高学生分析问题解决问题的能力，最终使得学生的综合水平得到明显的提高，而且反映学生的真实水平，为考核提供了可靠依据。
三、结束语
上述电力电子学教学模式改革的尝试，在新时期新形势下，经过多年实践教学过程的检验，能够调动学生学习兴趣，提高学生的分析问题、解决问题和创新能力，其效果还是不错的。课件中flash动画、Matlab的仿真、以及各种沟通交流机制，都受到了师生的一致好评。
参考文献：
[1]王兆安,黄俊.电力电子技术(第4版)[M].北京:机械工业出版社,2006:1-42.
[2]王兆安,刘进军.电力电子技术(第5版)[M].北京:机械工业出版社,2009:79-80,89.
[3]陈建业.电力电子技术在电力系统中的应用[M].北京:机械工业出版社,2008:223,230.
[4]李鹏飞,刘显荣.“电力电子技术”课程创新实践探讨[J].中国电力教育；2010,(4).
[5]李元元,李正,徐向民.改革实践教学模式培养创新型工程人才[J].中国高等教育,2006,(23).
（责任编辑：刘丽娜）
关键词：电力电子技术；教学改革；教学模式
作者简介：孙建延（1974-），男，山东淄博人，中州大学工程技术学院，讲师；雷钢（1979-），男，江西南昌人，中州大学工程技术学院，讲师。（河南 郑州 450044）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）21-0182-02
在20世纪60年代，由于晶闸管的诞生（1957年），电力电子学这门崭新的学科也随之出现，随着电力电子技术的不断发展和进步，电力电子学已经发展成为集电子学、电力学和控制理论为一体的一门交叉学科，其主要研究方向是电力电子器件和应用技术两方面。它是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，常常被视为应用于电力领域的电子技术。它是以弱控强典范，也是强弱电的桥梁和纽带，即强弱电的接口。目前，该技术已经广泛应用于社会生活的各个领域，其使用价值非常高，所以该课程也是各高校电类专业的一门重要的专业课程。
一、新时期“电力电子学”教学改革势在必行
1.“电力电子学”课程特点
“电力电子学”是电类专业中一门实践性很强的专业基础课，其教学目标是通过学习该课程使同学们获得该学科中最基本的理论知识和实践技能；注重学生在本领域中分析问题、解决问题的实践操作能力的培养，为其今后的学习建立起一个坚实的基础。归纳本课程的主要特点有以下几点：
（1）该课程主要研究方向是电力变换电路和电力电子器件等两大方面，其学习内容多，知识更新快，但学生学习的学时是有限的，在有限的时间内不可能让学生掌握所有电路和器件，所以，就要求教师在有限的时间内教会学生如何来学习本课程，使其能够较为熟练的掌握常用的电力变换电路的工作原理、调试步骤、分析方法和相关参数的计算等等；让学生具备一定的分析和解决电力电子技术相关问题的能力，以满足在新时期高速发展的电力电子技术的要求。
（2）电力电子器件的种类繁多，其控制方式、特性参数各有不同；要求学生正确掌握主要常用元器件的工作原理、选择方法、控制条件和必要的保护措施，以及特性参数在具体电路中的具体表现等，并要注重元器件与实际电路的结合，使学生具备一定的电路搭建和设计的能力。
（3）重视基本变换电路原理分析，即通过控制器件的通断，实现具体的电路变换，通过对具体实用电路的各点波形分析，使学生掌握整流、逆变、变频、斩波等基本电路的工作原理、分析方法和调整步骤等，以激发学生的学习兴趣，从而提高学生的综合能力。
（4）必须开设必要实践课，注重理论联系实践，在帮助学生巩固和理解理论知识的同时，又能使学生掌握常用仪器仪表的使用方法，通过具体电路搭建和调试，不仅能提高学生的理论水平，还能使其掌握具体实践操作方法，进一步提升学生的分析和解决实际问题的能力，以适应人才培养的要求。
2.“电力电子学”课程教学中存在的问题
根据本课程的特点，并结合中州大学的实际教学情况，本课程在教学中的问题具体情况如下：
（1）本课程重视电路原理分析，在分析原理的同时，就需要大量的波形分析；以最简单的单相半波相控整流电路为例，在同一负载、同一控制角度的情况下，其所需绘制的波形仍有ud、id和ut等三个波形，不同负载、不同控制角度时，波形又要重新绘制；因此，势必造成课堂授课时，波形多、不规范，学生等待时间长，教学效果不佳等不良影响。
（2）实践环节重视不足，实验开设多为验证性实验。在实验过程中，多为老师教学生学的教学方式，学生处在被动学习状态；加之在实验报告的整理过程中，缺乏数据处理和具体分析，甚至存在抄袭现象，使得理论联系实践的作用大大降低。
（3）课程知识更新快，课程教材建设相对滞后。目前，电力电子学的相关教材开发与新时期的电力电子学科的快速发展的现状不相适应，基本上还是都以晶闸管为主的进行介绍分析，很难满足市场需求。
（4）知识构建不系统。当前，本课程在教授过程中，多采取分块叙述的方式进行。具体的综合实例非常少，即便是有综合实例，介绍的也是非常的笼统，使得提高学生的综合能力难以落到实处。
综上所述，不难看出传统的教学模式在教学手段、实践教学、教材建设和系统知识构建上，都存在这样或那样的问题，从而影响了教学效果，使得学生分析问题、解决问题的能力和实践操作能力有限，培养合格的应用型专门人才的培养目标成了口号，因此，新时期“电力电子学”教学改革势在必行。
二、新时期“电力电子学”教学模式改革与探索
随着科学技术的不断进步，计算机技术和电子技术、电力电子技术等发展迅猛，根据电力电子学课程的特点，利用各种先进手段，总结教研组多年的实际教学经验，为解决本课程教学弊端，改善教学效果，进一步提高学生的综合能力，完成培养合格的应用型专门人才的培养目标，本文在以下几个方面进行了探索研究。
1.充分利用多媒体技术，不断改进教学方法，以激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师，想要教好本课程，其首要任务就是提高学生学习的兴趣，通过多媒体技术的大量应用，可以很轻易的把学生从被动接受方式变为主动去学。
（1）利用好互联网丰富的资源，配合使用先进的多媒体技术，准备好第一堂课。可采用多种不同的多媒体手段，如图片展示、动画演示、甚至录制一些来源于工作现场的相关视频，把本课程全方位立体的呈现在学生眼前，使学生了解到电力电子技术无论是交通运输、还是家用电器、甚至航空航天等方面到处都有应用，它实实在在的充斥于社会生活的各个领域，使同学们真切的感受到电力电子技术就在身边，为今后的学习营造了一个良好的开端。因此，应非常重视讲好第一堂课，它是激发学生学习兴趣的一个前提保障。
（2）采用现在多媒体手段和传统的板书教学结合法。例如在单相全控桥式整流电路的波形分析中，对电路中电流流向、电压波形等分析的过程中，利用多媒体技术制作flash动画，它能非常直观的给学生以形象演示；而在进行电路参数计算、公式推导等过程中，采用传统板书法，它的优势是推理过程清楚、循序渐进、脉络清晰，不仅能避免反复切换幻灯片的麻烦，而且其因果关系非常明确。通过充分发挥两种教学方法的各自优势，取长补短；进而强化学生学习的兴趣。
2.合理利用软件资源，搭建仿真平台
电力电子技术是一门实践性很强的课程，其实践环节是不可或缺的。由美国MathWorks公司推出的MATLAB软件中的Simulink仿真功能十分强大。利用Simulink工具能方便的完成建模工作，其图形直观且参数设置和更改简单，仿真结果可实现动态图形显示，它提供从电路搭建、参数调节和结果仿真的全套服务。所以，在电力电子学的理论和实践教学上都能发挥巨大作用。因此该软件在电力电子仿真领域都得到了广泛应用。
以三相全控桥整流电路为例，绘制原理图的过程非常简单，只需打开MATLAB软件，在其Simulink工具中找到电力系统工具箱，再在该工具箱中找到电力电子器件的基本模型，通过鼠标拖拽加点击的方式，就能方便的完成建模，其仿真模型搭建的过程非常简单；建模完成后，再对模型进行相关参数设置，如输入电压的峰值、频率、周期，控制角a的大小，负载的电阻值电感量等；完成参数设定后，即可进行仿真测试，其仿真结果非常直观，而且参数稍作调整，就能得到新的仿真结果。
由此不难看出，采用Matlab仿真技术后，学生们通过自己的实践操作，就能方便得到相应的波形，其结果直观而且准确，把复杂繁琐的波形分析工作，变成具体直观的信息。通过使用该软件不仅为学生搭建了一个仿真平台，而且对提高学生的主动性和学习兴趣帮助巨大，从而进一步的提高了该课程的教学效果和质量。
3.重视综合性实验开发，尽可能贴近工作实践
在实验室完成实践是教学的重要环节，通过学生的实际操作，不但能帮助学生深入理解理论知识，而且还能提高学生的动手能力。做实验的过程，实际上就是做中学，学中做，通过接触具体的电路，了解各种元器件、电路的工作原理和具体功能，掌握各种参数的调节方法的过程，也是熟悉各种仪器仪表的使用方法的过程，又是理论和实践交替促进的过程，还是学生分析问题、解决问题的过程。
传统的实验多为验证性实验，过于简单，而且多为老师带领学生一起完成。此过程中，学生始终处于被动学习的状态，存在诸多弊端。因此，开发贴合实践工作的综合性实验十分必要。例如我们结合《电机与拖动》、《单片机应用技术》、《模拟电路》和《数字电路》等课程开发的如直流电动机“晶闸管直流调速系统”、“单闭环不可逆直流调速系统”和“单片机控制的三相全控整流桥电路”等，在这些综合性实验的训练过程中，教师只需提出相应的设计要求，说明实验仪器设备的使用方法和注意事项即可，而具体的线路搭建，参数调节，数据测量和分析，都由学生们以小组为单位，自己完成，出现问题自行解决。通过这种方式，学生的主动性大大提高，不但培养了同学们的相互协作能力，也培养了其分析问题、解决问题的能力，使得理论和实践教学相互促进，也使得同学们有了一定的创造能力，从而大大的提高了实验教学效果。
4.建立沟通机制，善于总结
学习过程需要交流，在学习本课程的过程也亦如此。教师通过给学生建立一个良好的师生和朋友关系，鼓励学生要经常交流。具体措施有如建立了电力电子学qq群，电力电子网站贴吧等，师生都可以提出问题，通过大家讨论，来共同解决难题，为师生打造一个交流的平台，使得同学们拥有一个良好的学习氛围，开阔了同学们的思路，也提高学习兴趣，进而提高了教学效果。
学习过程更需要总结，本课程更是如此。例如在分析整流电路时，不仅有单相、三相电路，还有半波、全波、全控桥、半控桥之分，而且还有电阻性负载、电感性负载、大电感加续流管性负载，各种电路的计算公式、移相范围和波形等参数，既有相似、也有不同，我们可以通过总结归纳，引导学生将结论绘制成表格，这样既可提高学生的分析问题、比较问题和总结问题的能力，还可进一步激发学生的学习兴趣，使学生的综合素质进一步提升。
5.创新考核
传统的一卷式考核模式，存在诸多弊端，很难反映出学生真实水平。教研组通过多年的实践摸索，探索出一条四三三模式，即理论考试占总成绩40%，实验考试占总成绩30%，平时表现占总成绩30%的考核模式。这种考核模式的好处是不但能激发学生平时上课兴趣，也能提高学生的动手能力，还能提高学生分析问题解决问题的能力，最终使得学生的综合水平得到明显的提高，而且反映学生的真实水平，为考核提供了可靠依据。
三、结束语
上述电力电子学教学模式改革的尝试，在新时期新形势下，经过多年实践教学过程的检验，能够调动学生学习兴趣，提高学生的分析问题、解决问题和创新能力，其效果还是不错的。课件中flash动画、Matlab的仿真、以及各种沟通交流机制，都受到了师生的一致好评。
参考文献：
[1]王兆安,黄俊.电力电子技术(第4版)[M].北京:机械工业出版社,2006:1-42.
[2]王兆安,刘进军.电力电子技术(第5版)[M].北京:机械工业出版社,2009:79-80,89.
[3]陈建业.电力电子技术在电力系统中的应用[M].北京:机械工业出版社,2008:223,230.
[4]李鹏飞,刘显荣.“电力电子技术”课程创新实践探讨[J].中国电力教育；2010,(4).
[5]李元元,李正,徐向民.改革实践教学模式培养创新型工程人才[J].中国高等教育,2006,(23).
（责任编辑：刘丽娜）