２０ｌ４年４月 教育教学论坛 Ａｐｒ．２０１ ４ 第１ ５期 ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ ＴＥＡＣＨＩＮＧ ＦＯＲＵＭ ＮＯ．１５ 《电力电子技术》课程教学方法探讨 王英男，朱凤武，胡俊海 （吉林农业大学工程技术学院，吉林长春１３０１１８） 摘要：从教师自身建设出发，根据《电力电子技术》课程的特点，试着从教学内容、多媒体教学和实践教学等多个方面 提出可行性建议，提出了在教学过程中进行教学改革实践和探索的思路和做法。 关键词：《电力电子技术》课程；能力培养；教学实效 中图分类号：Ｇ６４２．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４—９３２４（２０１４）１５一（）（】８６—０３ 一、引言 变频励磁。③新能源发电。（４）储能领域中的电力电子技术。 电力电子技术是一门综合了电子技术、控制技术和电 ①蓄电池与电容器组储能。②抽水储能发电。③超导线圈的 力技术的新兴交叉学科，在电气专业当中，“电力电子技术” 磁场储能。本课程的掌握程度直接关系到学生严谨科学思 好比一个中枢，地位突出。电力电子技术的主要应用领域： 维方式的养成，理论联系实践作风的培养，灵活机智处理工 （１）用电领域中的电力电子技术。①为直流、交流电动机供 程问题方法的建立。如何为培养应用型本科人才奠定良好 电的可控整流电源是电力电子装置。②高能量密度的电源 的理论基础，改革课程教学结构，改变传统教学手段，重构 应用。如不间断电源（ＵＰＳ）、新型环保绿色电动汽车和混合 实践教学体系等成为本课程主讲教师所要面对的课题。 动力汽车的能源供应。（２）通信领域。高频小型化的开关电 二、调整教学内容使其适合学生的学习 源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。（３）发电领域 近年来，随着电力电子技术的飞速发展，使得《电力电 中的电力电子技术。①发电机的直流励磁。②水轮发电机的 子技术》这门课程内容不断地增加。因而教学要从讲授内容 识；也可以通过背景知识或课文相关内容延伸开展文化教 军文化方面的知识积累。因此，教员急需提高教学理论，及 学。在研究生公共英语教学中，教员应当充分利用教材内 时更新相关文化知识，积累教学实践经验，提升自身的素 容，以语言知识为基点，向语言文化部分各个层面辐射展 质，并激发研究生的学习兴趣。教员可以灵活利用现代化多 开，增强学员对目标国文化的理解。 媒体教学网络资源，将具有时代感的新知识引入课堂，增加 ２．活化课堂模式，激发学员自觉主动地学习语言文化。 所学知识的实用性。此外，教员在设计课堂教学任务上也要 文化意识的生成并非只是对文化知识的学习过程，也不是 多加思考，设计出能引起研究生学习兴趣的各种交际活动。 盲目地认同和接受异国文化，而是涉及了学员的语言知识、 在研究生公共英语课堂，教员的角色正在悄然改变。由 文化知识、应用能力和交际能力等各种因素的多层次、多维 于军校研究生生源复杂，学员年龄层次、语言基础、学习动 度的复杂的习得过程，在这个过程中，学员的主观能动性对 机、认知能力各不相同，教员需要像大夫一样诊断出学生的 学习效果起到决定性的作用。军校研究生学员较之本科学 个体差异，在教学过程中因材施教，跟进个体学员在各个学 员或其他任职教育学员而言，学习自主性强、目的明确，且 习阶段出现的问题和困难，加以正确引导，挖掘学习潜力并 具备较高的学术研究能力。这就需要公共英语课的授课教 发展学员的学习个性。教员要改变以教为主导的信息传递 员改变长期以来一直沿用的以教为主导的授课模式，转为 者形象，重视学习方法的培养、学习习惯的养成，引导并激 以学为中心，丰富课堂活动，激发学员学习英语的主动性和 励学员在英语文化学习中发挥主动性，有效地组织和引导 主动性。 课堂教学活动。在自主课堂等多样化授课模式下，教员充当 开展学员自主课堂是英语教学活动的另一积极尝试。 着语言知识技能与学生间的中介作用。教员不仅要引导学 教员将学员分组，指定某组学员在新单元授课前就该单元 员积极参与互动，更要帮助学员找到适合个体的学习方法， 主题进行自主课堂活动。研讨课和自主课堂等教学活动充 以不同的方式利用学习资源，学会处理问题，适应各种文化 分调动了学员学习的积极性，激发了学员的学习动机，使学 情景和社会变化，掌握应对挑战所需的知识、技能和策略， 员能够最大限度地参与学习全过程，学员的分析、综合、理 并真正做到自主学习。 解和应用的能力都得以明显提高。此外，教员还通过组织英 综上所述，在新时期军队现代化建设的形势下，科学技 语角、英语知识讲座等活动，或是推荐原版报刊、杂志、文学 术的迅猛发展，新军事变革步伐的加快，武器装备和作战思 作品和影视资料等，引导学员注意观察英语国家的社会文 想的日益更新以及国际学术交流的加强，都对军队高层次 化等各方面的情况，使学员获得较为直观的文化知识。这些 人才培养提出了新的要求。军校研究生阶段的英语教学以 教学活动对激发学员的学习动机、引起学习兴趣起到了积 培养军队高层次高素质军事技术人才和军事指挥人才为目 极作用，同时也充分突出了学员学习的主体性，增加学习的 标，不仅要注重传授英语语言知识、培养英语技能，更要在 主动性和积极性。 语言教学融入英语文化教学，加强学员对文化差异的敏感 ３．培养教员素质，提升英语文化教学能力。学员学习的 性，提高学员的跨文化意识，提高学员的国际交流能力和专 主体性和文化意识的重要性对从事研究生公共英语教学的 业研究能力，由此培育出适应新时期新形势下军队和国家 军校外语教员提出了更高的要求。英语教员往往是来自语 新要求的高素质的新型军事人才。 言专业的纯外语人才，受专业的制约，对语言文化中与军队 相关的领域知之不多；受军校环境的制约，获取第一手资料 作者简介：周静（１９７６一），女，上海人，硕士，南京政治学 的渠道有限，去国外进修或培训的机会也较少，缺乏文化教 院上海校区外军政工教研室讲师，研究方向：硕士研究生公 学方面的系统理论学习，更缺少军校研究生迫切需要的外 共英语教学。 一８６— ２０１４年４月 教育教学论坛 Ａｐｒ．２０１ ４ 第１５期 ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ ＴＥＡＣＨＩＮＧ ＦＯＲＵＭ Ｎ０．１ ５ 划分过细及知识点联系实际薄弱向知识整体性和创造性解 的应用，有源逆变电路可应用到变频空调、电梯、计算机不 决能力的方向转变。为此需要做到更新教学内容，进行整体 间断电源；逆变变换可联系太阳能发电、风力发电；在讲授 知识整合。 交流电路时，说明其在可调光台灯、异步电动机软启动装置 １．掌握相关课程之间的联系。教师应该熟悉掌握本课 中的应用。通过以上讲解就可以使学生了解所学的书本知 程与相关课程的联系，例如了解先修课“电路”、“模拟电子 识在实际生活中的应用，激发学生的学习兴趣。 技术”和“数字电子技术”三门课程的教学情况和后续课“电 ２．教师要定期地阅读最新的与电力电子技术有关的学 力拖动自动控制系统”的安排，处理好它们之间的关系，使 术期刊，及时浏览相关的专业技术网站，掌握本学科前沿发 整个专业课程体系前后衔接，避免内容的重复和疏漏。例如 展的动向，熟悉本学科和相邻学科的新成果、新进展。 讲“半导体电力开关器件”一章时，模拟电子技术中已讲过 ３．教师还要承担一些与电力电子技术相关的科研工 小功率晶体管结构、原理、特性及应用。在本门课程中，对晶 作，将科研与教学有机地结合起来，把科研成果转化成教学 体管应重点讲述其与小功率晶体管的不同之处。模拟电子 资源，将科研成果和科研体会引进课堂教学，丰富教学内 技术中讲述的晶体管其工作特性在线性放大区，而在电力 容，促进专业教学水平的提高。 电子技术中，晶体管工作在截止区和饱和区之间，使用的是 四、激发学生学习兴趣。增强课堂效果 其开关特性。对于晶闸管相控有源逆变的应用部分，重点讲 《电力电子技术》课程的特点之一是理论性强，逻辑思 解在整流、有源逆变两种状态下，直流电机四象限传动系统 维严密，涉及到电路、模拟、数字电子技术、自控控制原理等 的特性，也就是直流电机的转矩正比于电枢电流，转速正比 许多课程的知识。因此，在讲授课程之前，应首先去了解学 于电枢电压，改变电枢电压、电流的方向，就可以使直流电 生的学习情况，研究学生的状态和需求，在开始的几节课里 机四象限运行，为后续课程《电力拖动自动控制系统》中的 多与学生接触，了解情况。开课后，教师应争取在最短的时 直流调速部分做好铺垫工作。 间内熟悉学生们的实际学习情况，作为安排教材、决定教学 ２．导论是说明编者写作意图、本书内容的主要特点、背 进度和选择教学方法的依据。 景及主要内容的知识体系和概要等，同时还向学习者指明 １．充分发挥学生的主体作用。教师要学会调动学生学 了学习本教材的学习方法，因此，教材的导论部分对学习者 习的主动性和积极性，才能培养出高质量的人才。教师对内 的入门学习起到了提纲挈领的重要作用。我们在每学年的 容相似或易于理解的内容予以精简，选择一部分内容留给 第一节导论课时，通常要给学生做一个专题讲座，以图文并 学生去自学，然后让学生站在老师的角度去给别的同学讲 茂的形式详细介绍电力电子技术领域最新的发展动态、国 解所理解的内容，让学生画出主电路波形图，通过相互交 内外的发展现状以及在相关领域的应用等，开阔学生的视 流，互相促进，提高学生的学习兴趣。 野，使其对本课程有个大概的了解，引导学生充分认识到本 ２．平等待人，积极鼓励。在近几年教学过程中，发现学 课程在现实生活中及在本专业中的重要性。 生中有消极待学的现象，这部分学生或沉迷于游戏，或忙于 ３．电力电子器件是电力电子技术的基础，四类基本变 出外打工赚钱，严重地影响了其学业，考试成绩也不理想。 流电路（ＡＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＤＣ、ＡＣ／ＡＣ、ＤＣ／ＡＣ）是电力电子 对于这部分学生，教师一定要找到症结所在，积极引导、平 技术的研究核心。教学内容大致分为三部分：（１）电力电子 等对待、不断勉励。要重视学生的个性培养，积极鼓励学生 器件。主要包括电力二极管、晶体三极管、晶闸管、ＭＯＳ— 求新、求异、求难、质疑、进取的精神，对于部分考研的学生， ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等器件的基本结构、工作原理 主要参数、应用特 他们认为凡是和考研有关的课程就认真对待，无关的就不 性等问题。（２）四种基本的电力电子电路。对于直流斩波电 学，对于这样的学生，我们的做法是将考研数学的傅里叶变 路，主要电路为ＢＵＣＫ、ＢＯＯＳＴ、ＣＵＫ斩波电路等。重点讲解 换与电力电子技术中的基波和谐波的概念结合起来，既加 ＢＵＣＫ、ＢＯＯＳＴ斩波电路的原理，输出电压电流波形的画法， 强了考研知识学习，又解决了电力电子技术中的知识难点 改变占空比的方式：脉冲宽度调制ＰＷＭ，脉冲频率调制 掌握问题，使其认识到课程之间都是相关的，只有这样才能 ＰＦＭ。逆变电路是主要依赖于全控型开关器件，重点讲解正 使师生之间建立一种平等、和谐、融洽的关系，激发学生在 弦波脉冲宽度调制ＳＰＷＭ基本原理，单极性、双极性倍频正 课堂上的思维能力。 弦波脉冲宽度调制逆变器的原理及其控制方式。以半控型 五、运用多种教学手段。提高教学效果 器件晶闸管为主的整流电路部分，主要包括晶闸管驱动和 《电力电子技术》课程本身特点是概念多、器件多、电路 保护、整流电路及有源逆变电路。交流电路的器件为双向晶 多。在对电路进行分析时，从电力电子器件的导通与关断变 闸管，电路为单相交流调压电路、单相调功电路、三相调压 化过程出发，以波形分析为主要手段，教授学生学习掌握不 电路及触发电路等内容的讲解。 同器件所组成的变流电路的工作原理、波形画法、电路中主 三、注重教师自身建设。提高综合素质 要物理量的计算。 在教学中，教师必须先对所教课程的内容刻苦钻研，做 １．从以上对课程特点的分析可以看出，只采用黑板板 到深刻理解、全面掌握。深刻理解就是要了解课程内容的每 书的方法对课程进行讲授的话，教师势必会在概念、电路 一个组成部分，不能含糊不清。 图、波形图及参数变化对波形图的影响方面的书写花费大 １．在讲授《电力电子技术》这门课程内容的时候，教师 量的时间。而若只采用多媒体进行教学的话，在波形和物理 不能只讲课程教学大纲或教科书的内容，还要广泛涉猎其 计算公式的推导的讲解过程中，讲解速度虽然会加快，但是 他有关的教材和参考书，形成自己的独到见解。因此，任课 与学生的互动也会相应减少。这样势必不利于启发学生，培 教师对电力电子技术的现状和发展趋势，理论如何与实际 养学生的独立思考能力。教师在讲授的过程中应根据教学 相联系，必须要有所了解。例如在讲授直流斩波电路时，可 内容确定使用哪种方法进行讲解。文字内容比较多的情况， 以引出该电路可以使用在开关电源、太阳能发电系统中；在 可采用多媒体辅助教学。利用Ｐ 向学生展示学习内容中 讲解整流变换时，介绍其在电力机车的启动、调速与制动中 涉及到的实物照片，这样不仅可以增加教学内容的知识量， 一８７— ２０１４年４月 教育教学论坛 Ａｐｒ．２０１ ４ 第１５期 ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ ＴＥＡＣＨＩＮＧ ＦＯＲＵＭ ＮＯ．１５ 强化编程的软件工程类Ｌｉｎｕｘ操作系统教学体系 刘红，张力生，代劲，徐光侠 （重庆邮电大学软件学院，重庆４０００６５） 摘要：本文分析职业领域对Ｌｉｎｕｘ｝＇，－才需求层次，归纳了目前Ｌｉｎｕｘ操作系统课程教学存在的问题。针对软件工程类人 才培养目标，强化编程实践环节，重新构建了理论与实践互动的Ｌｉｎｕｘ操作系统教学体系，增强学生的创新实践能力，实现 学以致用的教学目的，为软件工程人才的培养奠定了基础。 关键词：Ｌｉｎｕｘ；］ｆ￣作系统；软件工程；编程实践 中图分类号：Ｇ６４２．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４—９３２４（２０１４）１５—００８８—０３ 一、Ｌｉｎｕｘ人才需求层次 （二）缺乏合适的教学组织形式，与软件工程人才培养 市场对Ｌｉｎｕｘ￣作系统人才需求分为两大类：基于Ｌｉｎｕｘ 模式不吻合 操作系统的开发者和Ｌｉｎｕｘ￣作系统管理员。市场对两类群 目前Ｌｉｎｕｘ操作系统教学课程内容多，知识点分散，缺 体的需求是不完全一样的，他们所需要掌握的技术范围和 乏合适的教学组织形式，不便于学生理解和掌握，没有真正 知识架构也是不一样的。高校的教学并非是使每个学生都 做到项目为导向，案例驱动的软件工程人才培养模式。 成为操作系统的开发者，更多的是基于操作系统的使用者， （三）重理论，轻实践 认识到这种金字塔式的人才结构，就需要针对不同的教学 目前Ｌｉｎｕｘ操作系统教学偏重于理论和知识的讲授，学 对象研究其知识结构的构建、课程知识点的关联和教学内 生的学习与实践相脱节，编程能力得不到培养，不能很好地 容的侧重。另外，Ｌｉｎｕｘ操作系统的课程内容是原理与应用 利用理论解决实际问题。 的交叉，目的在应用，这类应用知识在面向职业的需求中得 （四）教学方法单一 到极大重视，是实用型人才培养中很重要的一环。 目前，课程的教学方法比较单一，教学手段不灵活，还 二、软件工程类Ｌｉｎｕｘ操作系统课程教学存在的问题 是满堂灌，缺乏启发、提问、交流、软件演示等互动式课堂教 （一）教学内容简单，不符合软件工程人才培养目标 学方法。 大部分高职高专院校的Ｌｉｎｕｘ操作系统课程主要讲授 三、强化编程的软件工程类Ｌｉｎｕｘ操作系统教学体系 Ｌｉｎｕｘ操作系统的使用，主要包括Ｌｉｎｕｘ￣作系统的管理和维 软件工程类专业主要通过案例教学、课程实验、实习和 护。而软件工程类人才培养目标要求进一步深化学生的知 毕业论文环节来培养学生的应用技能。目前，在Ｌｉｎｕｘ操作 识结构和编程技能，培养学生利用Ｌｉｎｕｘ操作系统提供的支 系统的教学中以上方式都有所体现，但是，在实际教学过程 持进行程序设计和应用开发的能力，主要包括系统调用、应 中往往各个环节较为分散，没有形成系统完整的体系，缺乏 用接口、程序设计等。 与理论教学相互衔接的互动环节。因此，基于软件工程专业 而且可以提高学生的学习兴趣。如果讲解的是可控电路的 学生的操作技术不够熟练，产生错误的概率较高。为了解决 工作原理和输出波形，可采用多媒体（电路图演示）和板书 上述问题，我们引入了计算机仿真软件ＭＡＴＬＡＢ，Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 教学（波形图绘制）相结合的方法。 作为ＭＡＴＬＡＢ软件下的仿真系统，通过它下面的工具箱可 ２．实验是培养理论联系实际、学生动手能力的重要手 以对电力电子技术进行建模、仿真分析，实现高效率开发系 段。对电力电子技术实验，保留原有的晶闸管整流验证性实 统的目标。 验，使学生对本课程的应用有初步认识，对直流斩波电路以 六、结语 及正弦波同步移相触发电路实验，则可当成设计型实验，由 本文针对近几年的《电力电子技术》课程理论教学和实 教师给出电路图及参数，由学生自行设计，选择器件及其驱 践教学理念和改革思想进行了探讨，有针对ｆ生地创新教学 动电路、保护电路，进而完成实验，培养学生分析问题、解决 方法的研究，使课程内容体现学科发展动态、学科前沿内容 问题的能力。 并提出有待解决的问题，实行开放式教学，对教学内容删繁 ３．课程设计作为实践课教学中的重要组成部分，在人 就简，吐故纳新，实行教学内容对学科与专业发展的跟踪， 才培养中起着举足轻重的作用。因此切实提高课程设计的 并且将课程教育与素质教育相结合，将素质教育融入专业 质量，具有重要意义。《电力电子技术》课程设计教学模式分 教育之中，有效地调动了学生的学习兴趣和学习主动性，提 以下几个方面：（１）课程设计走进实验室。建立开放式综合 高了教学效果。 性实验，将实验时间交给学生，让他们自行安排。而日常生 参考文献： 产和生活中，有许多实用的电力电子产品，其电路相对简 【１】陈坚，康勇．电力电子学——电力电子变换和控制技术【Ｍ］．北 捷，很接近教材，非常具有代表性，例如手机的充电器、录音 京：高等教育出版社．２００２． 机用的变压器，可以把它引入到课程设计中来。通过这样的 【２１李瑾．“电力电子技术”课程教学改革的探索和实践Ｕ】．中国电 过程，学生能够更真切地理解电力电子技术的基本内容、基 力教育，２００９，（７）． 本原理，更加真实地感受电力电子电路的设计、调试过程。 【３】唐杰，刘丽，罗庆跃．“电力电子技术”课程研究性教学初探Ⅲ． （２）课程设计引入计算机辅助设计。传统的电力电子技术实 中国电力教育，２００９，１２（１５１）． 验，基本上是学生利用ｐｒｏｔｅｌ软件画／￣ＰＣＢ板图，再利用电力 【４１王宏华．“电力电子技术”课程教学中创新能力的培养Ｕ】．电气 电子开关器件、电阻、电容等元件搭建电路来获得电子线路 电子教学学报，２０１０，８（３２）． 的感性知识。但在教学实践中，由于电路板连线可靠性差， 作者简介：王英男（１９７１一），男，吉林长春人，博士，讲 师，研究方向：电力电子与拖动。 一８８