信息化教學手段在電力電子技術課程中的應用

李善亮

（青島西海岸新區(qū)職業(yè)中等專業(yè)學校，山東 青島 266400）

0 引言

電力電子技術是使用電力電子器件轉換電能的一門課程，主要研究的是電子器件的選擇、電路的構建以及控制電能轉換等，是一門復雜且綜合性較強的學科。電力電子技術是中職院校電氣自動化專業(yè)的核心課程，能夠良好培養(yǎng)學生思維能力以及對電路構建能力，在培養(yǎng)相關人才的過程中有著重要作用[1]。

電力電子技術的相關課程涉及到大量的電路示意圖、波形變換圖等，難度系數(shù)較大且需要清晰縝密的邏輯思維。隨著該技術的不斷推廣和發(fā)展，教學內容更加復雜且具有時新性的特點，對于中職院校學生而言使用傳統(tǒng)的授課方式將和學生的接受能力出現(xiàn)不匹配。選擇新穎且高效的教學方式則成為中職教師主要探究的問題，因此信息化教學手段應運而生。

信息化教學指通過多媒體技術等信息手段由教師為主體帶領學生教學的過程。在教學過程中中職教師使用多種信息化教學手段，其形式新穎內容豐富，更好的抓住了學生對新事物的好奇心理，更好的培養(yǎng)了學生的專業(yè)能力和素質。

1 電力電子技術教學中微課發(fā)揮顯著效果

微課是依托于多媒體技術的一種新型授課形式。在幾分鐘內針對某一難點或知識點進行講解，并采用視頻、圖片和聲音的方式綜合便于學生更深刻的理解。微課的教學特點是內容短小卻更加精煉，在電力電子技術的課程教學中，所涉及的課程對電路擴展較多且波形復雜，知識點更為抽象。導致教師用過傳統(tǒng)的教學方式不能更好的帶動學生學習興趣且教學效果不夠理想，對此教師積極探索方式進行給變。目前學生較為年輕，對新事物更加好奇，喜歡接受新鮮事物和看微視頻，因此通過課程的內容和特點將新媒體資源進行引用能夠改善這一問題。對此電力電子技術在授課過程中教師使用微課進行教學，以信息化教學為依托豐富了教學內容并提高了學生對電力電子技術課程的認知興趣[2]。

1.1 微課在課程導入中的作用

使用微課為表現(xiàn)的信息化教學能夠吸引學生注意力并引起學生的興趣。中職教師需要結合課程的內容和需要以學生現(xiàn)有的知識為基礎進行知識銜接，為了更難的內容打下基礎。通過微課運用中首先要對電感的特性進行回憶。電感是非線性原件能夠和磁場相轉換。如果只結合書本對知識進行講解，枯燥難懂的課程無法帶動起學生情緒和引起學生注意力的作用。電感特性同時又是一個綜合的知識，與其他電子技術知識有著密切聯(lián)系，主要針研究電感的轉化與存儲等。如果結合微課以視頻的方式將知識點展現(xiàn)在學生眼前將會使得課程內容更加生動和有趣。在微課中學生也能夠迅速的思考電感特性和電感負載的特點，對接下的內容起到鋪墊作用。微課的作用不僅能夠引導學生學習同時還可以幫助學生對課堂內容預習，明確學習任務提高知識點的認知[3]。

1.2 微課在難點上的使用

為了更好的實現(xiàn)教學目的和計劃就需要針對重難點問題進行突破和剖析。中職教師需要在授課中幫助學生理清難點梳理頭緒，才能更好的保障教學任務的順利完成。在電力電子技術的教學過程中抽象、復雜且晦澀的知識較多，需要結合傳統(tǒng)的典型例題幫助學生掌握規(guī)律?？梢越Y合動畫、視頻和聲音解讀等方式授課。在講解大電感原理的課程中，其工作原理被分為了正負兩極，由于內部的實時變化導致不容易通過實驗觀察，使用微課多媒體進行可視化教學能夠將數(shù)值的變動收集制作成微課，在課堂教學中更容易讓學生理解。通過微課教師可以靈活安排課程內容，如可以將全班同學進行分組，教師在旁邊提示學生從波形的負載電壓和電流變化等方面觀察，隨后組織小組進行討論，對存在的問題和難點自主探究，找到和純電阻負載波形的相同和不通電。教師最后再對學生的討論的內容歸納和總結。針對課程中的重點中職教師再對原理和參數(shù)計算，借助微課輔助學生的認知能力和理解能力。此外教師和學生共同協(xié)作更是調節(jié)了課堂氛圍，提高了課程進度[4]。

1.3 微課在實驗中的應用

中職院校的人才培養(yǎng)方案非常注重學生實際操作和動手能力。通過實際訓練能夠將學生所學內容運用在實踐當中。在實際訓練當中對學生的安全意識和工作素養(yǎng)的培養(yǎng)都較為重要。電力電子技術的需要進行的實驗較多，需要注意的安全問題也更為復雜，學生必須要熟悉實驗的流程和操作規(guī)范。教師在實驗前通過單純的書本和口頭講述安全內容是遠遠不夠的，為了教學進度需要在實驗中不斷提醒學生操作規(guī)范嚴重拖延了課程。因此教師可以通過微課對實驗安全準則、標準和安全示范內容做成微課。在實驗開之前用多媒體進行播放便于學生閱讀觀看，使得學生在實驗過程中能夠提高準確性，符合中職院校培養(yǎng)高素質人才的標準[5]。

1.4 微課在擴展方面的應用

電力電子技術在課程的教學中涉及不同的公式，需要高強度的計算且電路非常復雜。教師需要根據(jù)本節(jié)課所講的內容制作好微課便于學生課后復習。電力電子技術主要是電能的轉換的技術，在社會中的許多領域如發(fā)電站、航空航天、軌道運輸?shù)榷加兴O計。學生在學習課程中還能夠了解到應用的領域讓容易學生尋找到自己熱愛的方向。但是通過課堂將不同領域進行介紹不太現(xiàn)實，教師通過微課將各個領域的發(fā)展和工作為學生進行介紹，在空余時間學生可以自主觀看以達到開拓視野的目的。

以微課為載體的信息化教學在中職教學中運用非常廣泛，微課的研究和探索需要根據(jù)一定原則，教師需要更加重視微課教學的開發(fā)和應用，通過教師團體的力量系統(tǒng)化的使用微課輔助教學。學校也要投入資金為微課的使用提供設備和平臺，便于微課成為更有效的教學手段[6]。

2 實驗教學儀器為基礎的設計實驗

為了更好的將理論和實踐相結合，通過教學實驗能夠幫助學生更好的理解課堂知識并對其進行鞏固，培養(yǎng)學生的動手操作能力和創(chuàng)新意識。當前我校在實驗教學中使用杭州天煌教儀的DJDK-1型電力電子技術和電擊控制裝置。本設備提供給實驗，在實驗中線路需要根據(jù)教材的標準選擇以滿足實驗的需求。學生可以自主通過操作使用示波器、電流電壓表等進行實驗并得到結論。根據(jù)實驗儀器裝置在課程中設計了單相橋式整流電路、三相橋式整流電路等。學生通過實際操作將書本中的理論知識通過實驗儀器得到更好的體會和驗證，在鍛煉了動手能力同時也對所學知識有所鞏固[7]。

3 Matlab軟件構建實驗

Matlab軟件是一種高性能的計算軟件，能夠根據(jù)所需要的電氣系統(tǒng)模擬并幫助學生理解更好的完成任務。在具體仿真模擬過程中使用Matlab的工具箱和Simulink板塊相結合能夠更好的完成電能的的流動和轉換，幫助學生更好的了解教學內容。電力電子技術主要探索電能的交換，根據(jù)課程特點在設計過程中設計了三相半波可控整流電路、直流降壓斬波大件路、三相三線交流調壓電路等等仿真電路[8]。電力電子技術在發(fā)展中教學內容也更加具有多樣性特點。在實際應用中以三相半波為例負責控制電路中的負載可以分為電感性和反電動式負載，學生通過仿真模塊的參數(shù)變化的改變分析并結合不同負載電壓的數(shù)值對晶閘管觸發(fā)角度發(fā)生變化。學生在整個過程探究更能符合實際需要，學生在實驗中也可以提高實踐和動手能力，教師也可以緊跟時代的潮流學習信息化手段并運用在教學當中，通過不斷學習信息化技術來豐富教學形式和內容[9]。

4 結論

電力電子技術是將電路設計、數(shù)值計算、波形分析等多想內容為一體的課程，涉及的內容復雜且理論性較強，學生在學習鉆研過程中存在一定難處。通過豐富形式的信息手段進行授課學生不僅能夠被新穎的方式吸引同時還可以在微課、驗證性教學和仿真軟件的檢驗下深入學習。使得教學內容更加生動，課堂氛圍更加活躍。能夠有效提高學生對實驗的理解和操作能力，以便于更好達到教學目的。