２４３ 柬工案技术 理论研究 电力电子技术的教学体会 单玉燕，丁伟 （南通开放大学，江苏南通２２６００６） 摘要：本文从电力电子技术这一课程的内容出发，结合教学要求，分别从理论教学和实验教学两个角度阐述了关于教学方法的一些体会和感悟 关键词：电力电子技术；控制电路；控制理论 ＤＯＩ：１０．１６６４０／ｉ．ｃｎｋｉ．３７—１２２２／ｔ．２０１７．２３．２１４ １ 引言 电力电子技术是一门由电子技术、电力技术以及控制技术交叉而 来的新兴学科，是自动化专业、电气工程等专业的专业基础课程， 在整个专业体系中具有重要的作用。电力电子技术具体地说就是指利 用电力电子元器件来构造不同的转换电路从而实现对电能的一系列变 换，是一种利用弱电来控制强电的技术。同时电力电子技术的应用范 围十分广泛，从工业、交通运输、通信到新能源系统等各方面都有应用， 甚至已经渗透到我们的生活中，比如现在家用电器中很流行的“变频 技术就是电力电子技术的一个小应用。 ２教学体系结构及要求 电力电子技术的教学内容主要分成三部分：元器件、控制电路和 控制技术。我们学校给这门课一共安排了８Ｏ学时，如果这三个部分 都要详细介绍的话，时间上是不够的，所以主要介绍前面两块内容。 电力电子元器件是本门课程的基础，包括半控元件、全控元件和不可 控元件。控制电路主要包括四大基本电路：整流电路、逆变电路、直 流到直流变流电路以及交流到交流的变流电路。控制技术部分主要介 绍ＳＰＷＭ脉宽调制技术和软开关技术。 元器件部分要求学生首先要能分清楚各种元器件所属的类别，其 次要求能理解各自的工作原理，最后要求能够按照电路要求自主选择 元件；控制电路部分要求学生能够理解电路的工作过程，能够分析并 画出电路的输出波形图，能计算电路的一些参数来选择元器件；最后 控制技术部分要求能够掌握ＳＰＷＭ的原理即可。 ３理论教学 ・ （１）兴趣的培养电力电子技术是自动化、电气工程专业很重要 的专业基础课程，但也的确是一门比较枯燥的学科，要引起学生的重 视、激发他们的兴趣是比较困难的。所以如何吸引学生的注意力，让 他们从心理上重视这门课就尤为重要。笔者认为上好第一堂课对该课 程后续的展开有很重要的作用。在第一堂课上要多多的展示一些电力 电子应用方面的图片和视频，让学生亲身体会到电力电子技术就在我 们身边，来培养他们的学习兴趣 ；同时可以给他们展示一下对口的 公司在招聘信息上对该课程的要求来引起他们的重视。然后后期可以 通过实验教学来慢慢引导他们对本门课程的学习。 （２）教学思路的把握教学的顺序是先介绍元器件，然后介绍各 种转换电路，最后介绍控制技术。在介绍元器件时，要讲清楚半控、 全控和不可控指的是对电路 开 与“关 的控制。在控制电路中元 器件是作为开关使用的，输出波形的转换也是因为电路“开关 的切 换实现的 在介绍各种转换电路时，首先要介绍各种电路实现的功能， 然后可以让学生试着自己分析下如何用电路实现这些变化，最后提出 典型的变换电路进行讲解。 在课堂内容上应以元器件的工作原理为基础，以整流电路和有源 逆变电路的原理、搭载各种不同负载时的波形分析为重点，特别是在 介绍感性负载和纯电阻负载时波形的变化是很重要的。无源逆变和直 流到直流变流电路可以简单介绍一下。由于目前变频技术在家电行业 应用广泛，所以交流到交流变流中的变频技术也可以进行详细介绍。 （３）教学方法的改变近年来，多媒体教学以绝对的优势替代了 传统板书成为教学的主要手段。电力电子技术这门学科在教学时涉及 很多复杂电路、波形的绘制，采用多媒体教学能提前将这些波形准备 好，节约了大量教师课上板书的时间，同时多媒体教学还可以采用 ＦＬＡＳＨ动画来吸引眼球，能更直观的仿真出电路通断的过程，更好的 帮助学生理解和记忆。所以多媒体教学这一手段对于电力电子技术这 门课程是非常重要的。此外，我们还可以利用Ｍａｔｌａｂ中的ｓｉｍｔｌｆｉｎｋ自 带的工具包搭建各种电路来仿真，通过软件仿真出对应的图形。这样 通过计算机算出图形，要比直接把图形显示给学生看更让他们记忆深 刻，也更让他们信服。 ４实验教学 实验教学在任何一门课程中都应该占有很重要的地位，通过实验 可以加深对已学知识的理解，验证理论的正确性同时也能帮助他们记 忆。而电力电子技术本身就是一门实践性很强的课程，新型的电力电 子器件、新技术、新的使用方法，都需要通过实验来验证其可用性。 电力电子技术这门课配备的实验还是比较多的，比如四种控制电 路以及控制技术都有对应的实验，那么在实验教学中可以从中选择一 些有较高实验价值的项目进行。例如整流电路是教学时的重点内容， 那么这一方面的实验就可以做一些。可以让学生搭建桥式整流电路， 然后搭配纯电阻负载、感性负载和反电动势负载，通过观察波形变化 来加强对学习知识的理解和掌握；在讲直流斩波电路时，可以让学生 在六种典型斩波电路中选择一到两个电路进行测试，深入理解理论课 上学习的原理。 在实际的教学过程中，由于学校设备有限不能做到每人一台设备， 一般都是几人一台，这样就会出现有些同学整个过程游离在状态之外 的情况。所以在实验过程中，可以将一组学生进行任务的分工，分成 设计电路的、搭建电路的和验证实验结果的，这样每个人都分配有任 务，就不会出现上述的情况了。 ５小结 本文从课程体系、教学要求和实际教学三个方面分别阐述笔者从 事该课程教学的体会。对一门课程的处理方式，不同的教师有不同的 方式，但都希望能以较为恰当的教学方式把最需要最重要的知识传授 给学生。 参考文献： 【ｌ】刘广忱．电力电子技术教学探讨【Ｊ】．内蒙古科技与经济，２００３（１２） ［２】张波，丁金林．电力电子技术的教学体会与思考［Ｊ】．科技信息 ２００８（１９）． 【３】夏美娟，李为相．电力电子教学改革实践与体会【Ｊ】．科技信息 ２０Ｏ９（３１）．