高职“电力电子技术”课程教学改革探索.pdf

DCWExperience Exchange经验交流173数字通信世界2023.091 “电力电子技术”课程当前教学存在的主要问题“电力电子技术”课程所学习的内容属于基础课程，老师授课的时采用理论知识的讲授，授课内容与学科发展不同步1。在理论课程教学中同时也存在本课程的波形图比较多，采用黑板画图会耽误较长的时间，有可能会导致学生注意力不集中。实训课程主要采用集中实训的方式，让同学们在实验平台上完成课本上一些验证性的实验，缺乏设计性和综合性实验。2 课改的措施2.1 优化教学内容我们所教的内容不仅仅是让学生学习理论知识，更重要的是理论和实践有效的结合，这样才能学以致用。“电力电子技术”课程大致上可以分为三大模块，第一基础部分电力电子器件，包括电力二极管、晶闸管、GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT等电力电子器件，学习这一部分非常重要，该部分是这本书的基础部分2。第二电力电子电路模块，包括整流电路、逆变电路、斩波电路和交流交流变流电路的原理以及波形分析。第三技能拓展模块，讲解PWM控制技术、软开关技术以及电力电子技术的应用。2.2 多种教学手段替代单一课堂教学“电力电子技术”课程现在的教学方式基本上是上课老师做好课件，上课的时采用课件演示和板书相结合的方式。现代教育技术以及多元化的教学手段进行应用，可以在中国大学MOOC等平台上建立网络课程，让学生提前预习。教师在上课之前将本节课要讲解的电路，采用MATLAB搭建模型，以便上课的时候给学生进行仿真演示，也可以用多媒体视频充实教学内容。高职“电力电子技术”课程教学改革探索阚盼盼1，程洪丽2，曹菲菲2（1.济宁职业技术学院，山东 济宁 272000；2.泰安技师学院，山东 泰安 271000）摘要：电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，是弱电和强电之间的接口，在电气专业、自动化专业人才的培养过程中处于重要地位。电力电子技术的应用范围非常广泛，同时该课程是电气类专业必修的一门专业基础程。随着科学技术的不断发展，电力电子技术课程在传统教学中存在的一定问题，而以往的应用于电力电子技术课程的教学方法以及教学内容，无法和现在电力电子技术的发展相匹配，为使学生能够适应新时代岗位需求，培养出满足市场需求的现代化人才，特对课程进行教学改革研究和探索。关键词：教学改革；课程思政；思政元素；电力电子doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.09.056中图分类号：G 41，TP 7 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2023）09-0173-03Exploration of Teaching Reform in the Course of Power Electronic Technology in Higher Vocational EducationKAN Panpan1,CHENG Hongli2,CAO Feifei2(1.Jining Polytechnic,Jining 272000,China;2.Taian Polytechnic,Taian 271000,China)Abstract:Power electronics technology is an emerging electronic technology applied in the field of power,serving as the interface between weak and strong currents.It plays an important role in the training process of electrical and automation professionals.The application range of power electronics technology is very wide,and this course is a compulsory basic course for electrical majors.With the continuous development of science and technology,there are certain problems in the traditional teaching of the course Power Electronics Technology.However,the teaching methods and content used in the past for power electronics technology courses cannot match the current development of power electronics technology.In order to enable students to adapt to the job requirements of the new era and cultivate modern talents that meet market demands,teaching reform research and exploration are carried out on the course.Key words:teaching reform;curriculum ideological and political education;ideological and political elements;power electronicsDIGITCW经验 交流Experience Exchange174DIGITCW2023.092.3 融入线上线下混合式教学线上线下混合式教学十分必要，在实施教学过程中，运用线上线下混合式教学方式，是可以提高教学的效果，培养学生的终身学习意识与能力，全面提高学生的综合素质。当前阶段很多学生的知识储备不在同一阶段，通过线上资源使得学生基本具备本堂课的知识要求，为顺利开展课程教学做好准备。优慕课是一种有效的线上教学形式，学生使用时非常方便，具有于课前导入、课后复习、发布作业、作业批改、浏览情况等功能，为学生掌握相关知识点提供了有利条件，成为线上线下混合式教学的首选方案。教师结合课程教学大纲，建立优慕课微课资源库，深度挖掘思政元素与专业课结合的案例，不断完善课程思政资源库。教师录制视频时需要集中讲解教学重难点，使得学生深入理解重难点，保证掌握重要知识点。2.4 润物细无声的融入课程思政课程思政贯穿教学全过程，根据现阶段学生的特点，深入研究教材，结合课程内容提炼出课程的思政元素，包括爱国主义、家国情怀、时代精神、社会责任、工匠精神、航天精神、长征精神、两弹一星精神、社会公德、职业道德、法治思维等相关要素3。设计出与学生成长发展需要相结合的教学内容，利用课堂教学，在教学过程中润物细无声的将爱国主义、家国情怀、时代精神、社会责任、工匠精神、航天精神、长征精神、两弹一星精神、社会公德、职业道德、法治思维等相关要素融入课程4。激发学生的学习积极性，以大家知道的我国先进技术入手，将高科技和课本内容相结合，让同学们知道电力电子技术在高铁领域、航空领域、工业领域至关重要，讲述我国高铁的领先，激发学生的爱国主义情怀，同时讲解卡脖子的存在，激发学生的不懈奋斗精神，实现专业课“知识传授与价值引领相结合”的教学目标5。把学生培养成有用的高技能人才，把立德树人落实到位。提炼电力电子技术课程部分章节课程思政元素如表1所示6。3 课程评价体系的构建“电力电子技术”课程评价体系侧重点是理论和实践相结合，在构建评价体系的时候侧重点是理论和实践。优慕课理论学习（15%）、软件仿真实践（5%）、实训室验证试验练习（20%）、期末理论考核（50%）、学生自评和教师评（10%），采用多元化方式进行评价7。优慕课理论学习评价中主要查看学生的线上学习情况，包括学生点击量、视频观看时长、作业完成情况，进行综合评定。软件仿真实践方面主要表1“电力电子技术”课程部分章节课程思政元素章节 教学内容 思政要素第1章绪论什么是电力电子技术在概述部分讲述电力电子技术的发展历史以及现状，电力电子技术的发展对人的生活影响可谓十分巨大，在生活中电力电子技术无处不在与人们的生活息息相关，电力电子技术的应用越来越广，其地位也越来越重要，重点讲解在高铁、电动汽车领域的重要作用。引导学生树立远大理想，激发学生的科研奉献精神、工匠精神、爱国主义精神，树立正确的世界观、人生观、价值观，为国家崛起努力学习，为人类进步贡献自己的力量电力电子技术的发展史电力电子技术的应用第2章电力电子器件电力电子器件概述通过讲解电力二极管、晶闸管、GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT工作原理、基本特性、主要参数，电力电子器件创新仍然在继续，这些都需要研究人员的不断付出，激发学生的创新意识、工匠精神，责任感、使命感。宽禁带半导体材料由于其各方面性能都优于硅材料，是很有前景的电力半导体材料，值得同学们注意研究激发学生的研究激情。引入IGBT研发、比亚迪新能源电池研发典型的案例，引导学生树立学科技术就是第一生产力的理想，激发学生科研报国的担当精神和脚踏实地的奋斗精神不可控器件 电力二极管半控型器件晶闸管典型全控型器件其他新型电力电子器件功率集成电路与集成电力电子模块第3章整流电路单相可控整流电路引入特高压输电，将交流变成直流，整流特高压输电是关键，养学生的科学精神及爱岗敬业、报效社会的家国情怀。讲解整流电路的不断完善，激发学生自己不断完成，努力学生提高自己的各方面的素质三相可控整流电路整流电路的有源逆变工作状态整流电路相位控制的实现第4章逆变电路换流方式通过讲解光伏发电的逆变电路的结构工作原理，让学生思考逆变电路的工作场合，讲解光伏发电的逆变电路，利用太阳能发电，培养学生的保护环境意识。直流变流电路大量用于开关电源，其中的核心电路仍是逆变电路，认识知识的沉淀的重要性。电压型逆变电路电流型逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路第5章直流直流变流电路基本斩波电路讲解直流直流变流电路时，提问学生为什么现在手机充电器越来越小，对比开关电源和线性电源的不同之处，引出开关电源对人们的影响，航天、化工、新能源汽车中开关电源是无处不在，学以致用，工匠精神培养，教育学生精益求精复合斩波电路和多相多重斩波电路带隔离的直流 直流变流电路不间断电源、开关电源考察学生队电路的的仿真能力。实训室验证试验练习评价，要求学生严格执行实验室的操作规范，实训室验证试验是学生自主进行验证性实验时，对学生进行实训的表现主要包含连线情况，记录数据情况进行评定，培养学生踏实敬业的工作态度和严谨求实。期末理论考核主要是闭卷形式主要针对理论知识进行考察测评，通过批改试卷得出分数。其中学生自评是学生自己对自己掌握情况进行合理的评价，教师评价是教师对学生的综合评价。通过课程评价体系可以更好的了解学生的理论与技能掌握情况。4 升压（Boost）斩波电路教学过程4.1 课前预习通过课本、课程伴侣等教学资源，首先让学生思DCWExperience Exchange经验交流175数字通信世界2023.09考如何将直流低电压变成直流高电压，学生通过教学资源自主学习升压（Boost）斩波电路相关知识，提高学生的自主学习能力，激发学生的自信，让学生分析升压（Boost）斩波电路的工作原理以及电压电流波形。4.2 线下课堂教学对升压（Boost）斩波电路的内容进行详细讲解，如图1图3所示。作用。让学生理解在电流连续和断续时波形为什么不同。然后利用MARLAB对升压斩波电路仿真，提高学生的学习乐趣，加深学生的记忆。进一步引导学生思考Boost电路对我们的启发，融入课程思政，同学们可以努力学习凝聚力量，达到一定程度后就可以提升自己，并且可以为国家做贡献。4.3 课堂答疑经过本课程的讲解，本班学生基本掌握升压（Boost）斩波电路工作原理以及波形分析，课堂中有些学生会有疑问，学生提出问题后，教师对问题进行启发式讲解，并且进一步促进学生思考升压（Boost）电路在生活中的应用。4.4 学生实验室实验学生了解升压斩波电路工作原理后，学生进入实验室试验台首先根据设计要求进行设备连线，进行升压（Boost）电路的验证实验，然后通过示波器对波形进行分析，增加学生的学习兴趣，加深学生对升压（Boost）电路的认识。额外补充升压（Boost）电路应用的例子，引发学生对该电路的深入思考，激发学生的创造发明意识。5 结束语针对“电力电子技术”课程的教学特点，结合新时代教育背景下“课程思政”要求，本文对高职“电力电子技术”课程教学改革进行探索，在“电力电子技术”课程提炼课程思政元素，将课程思政与课程教学内容融合进行了研究，对课程教学内容和教学方法进行了改革研究。通过课程的不断改进，提高教学效果，培养学生应用知识的能力，不仅有利于增加课堂兴趣，而且有利于培养思想觉悟高的高技能人才。参考文献1 石荣亮，张烈平，于雁南“双创”背景下电力电子技术课程改革的探索与实践J大众科技，2021,23(04):118-120.2 白智峰，姜雪，孟凡文高职工厂电气控制技术课程教学改革探索J数字通信世界，2021(06):223-225.3 王长全，苏希电力电子技术课程思政研究J绿色科技，2020(17):222-224.4 孙活电力电子技术课程思政教学模式探索与实践J科学咨询（教育科研），2023(02):172-174.5 闫晓金，刘倩电力电子技术课程思政教学改革探索与实践J北华航天工业学院报，2022,32(05):29-32.6 王兆安，刘进军电力电子技术（第五版）M北京：机械工业出版社，2021.7 门三义，王贤立，张莹文新工科下电力电子技术的课程改革与实践探索J电子质量，2020(06):91-93.图1 升压斩波电路的结构图2 升压斩波电路在电感电流连续时的波形图3 升压斩波电路在电感电流断续时的波形逐步分析升压斩波电路的结构，讲解每一个器件的作用，讲解为什么电压可以升高，以及二极管VD的