电力电子技术概述范文

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第1篇

关键词：电力电子；教学方法；教学改革；考核方式

作者简介：姚志垒（1981-），男，江苏溧阳人，盐城工学院电气工程学院，副教授。（江苏 盐城 224051）

基金项目：本文系盐城工学院2013年度校级教改研究项目（项目编号：32）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0052-02

“电力电子装置及技术”是电类专业的一门专业选修课。[1]该课程是在“电力电子技术”课程的基础上，进一步介绍变流电路的结构、工作原理、功能指标，电力电子实用装置的构成、基本电量的计算方法和所有装置需解决的共同技术问题。[2-3]该课程涵盖知识的内容多、面广、难度大、实用性强，能培养学生将知识融会贯通，提高学生综合应用知识解决实际问题的能力。因此，如何从教学内容、教学方法和手段以及考核方式等方面进行改革值得探讨。

一、教学内容的改革

夜上海论坛 1.理论教学内容的改革

该课程的课时数为40学时。由于它是一门应用性课程，因此需要在书本内容的基础上，紧跟时代前沿，增加一些当今热门课题的内容，如：电力电子装置在新能源发电系统和节能环保中的应用等，以便为学生找工作或读研找课题提供参考。

选用杨荫福等编写的《电力电子装置及系统》作为本课程的教材。[3]由于该教材第1章中半导体电力电子开关器件和第2章高频开关电源的内容已分别在“电力电子技术”和“开关电源及技术”课程中详细讲述，因此该课程不再赘述。

所选教学内容具体如下：

（1）电力电子装置及系统概述（2学时）：电力电子装置及系统的概念；电力电子装置的主要类型；电力电子装置的应用概况；电力电子装置的发展前景。

（2）逆变器（4学时）：逆变器概论；单相和三相恒频恒压正弦波逆变器；感应加热电源。

（3）不间断电源UPS（6学时）：UPS的功能及原理；UPS的组成和设计（包括蓄电池组、整流器和PFC电路、逆变器、切换电路、滤波电路、旁路控制电源和系统辅助电源、接地装置、保护和报警系统）；UPS输出电压控制。

夜上海论坛 （4）晶闸管变流装置（6学时）：晶闸管交流变换器；交流净化型稳压电源；晶闸管谐振型逆变器。

（5）电力系统用电力电子装置（6学时）：电力系统无功补偿；电力系统有源滤波装置；电力系统谐波与无功功率综合补偿；远距离直流输电。

（6）电力电子装置的研制与试验（14学时）：电力电子装置研制流程；研究对象的方案论证；主电路设计（包括输出滤波器、输出变压器、缓冲电路、直流滤波电路和主开关器件设计）；控制系统及辅助电源设计（包括抗冲击负荷电路、调压环节、过温保护、辅助电源和驱动电路的设计）；电磁兼容技术和措施；电路仿真；整机调试与电性能试验；结构设计和例行试验。

夜上海论坛 （7）电力电子装置在当今热门课题中的应用（2学时）：选择应用于当今热门课题的某个电力电子装置作为教学内容，如：直直变换器在光伏发电系统中的应用、并网逆变器在新能源发电系统中的应用等内容。

夜上海论坛 2.开设实验教学内容

为了进一步验证理论分析，提高学生的实践能力，应开设一定的实验教学内容。该课程的实验教学可以充分利用江苏省电气与新能源实验教学示范中心的新能源实验室和电力系统无功补偿实验室，完成一些高频电力电子装置实验项目，如：电力系统无功补偿、电力系统有源滤波、升压变换器在光伏发电系统中的应用和并网逆变器在风力发电系统中的应用等实验项目。

二、教学方法和手段的改革

夜上海论坛 1.兴趣教学，激发学生学习积极性

紧贴社会的要求进行学前教育，把社会的需求和学生学习的需求有机统一，从而激发学生的学习积极性。

学生从高中进入大学后，学习的目标改变了，如果说学生在中小学时是以升学作为他们的目标，那么，进入大学后他们的目标已经转向了就业。因此，要使学生了解社会对人才知识结构的需求及其变化，使学生意识到该课程作为大四的专业选修课对今后工作以及再深造的重要性，从而使他们一开始就认识到该课程必须学，而且要学得非常好。

第一次上课，在讲完电力电子装置的应用概况后，了解每个学生对电力电子装置感兴趣的应用领域，布置学生通过网络搜索或图书馆查找其感兴趣应用领域的相关资料，并做成PPT，以备上该应用领域课时做报告。此后，每次上课时，先让对该节课教学内容感兴趣的学生用PPT做报告（每个学生报告5分钟，学生提问2分钟），讲述相应应用领域的研究背景和国内外研究现状，然后由教师讲解具体教学内容。通过该兴趣教学的方法，可以激发学生的学习积极性，培养学生做科技报告的能力，为学生毕业设计选题和答辩奠定良好的基础。

2.提高多媒体教学质量

随着现代化水平的不断提高，上课基本都已采用多媒体进行教学。但多媒体课件也不能是黑板板书的简单复制，最好配以一定的动画和声音，以便吸引学生的注意力，调动学生学习的积极性。如：在讲解电路工作模态时，采用“动作路径”的动画格式，让学生清楚地看到电流在电路中的流通路径，更深刻地理解所学知识；学生在下半节课时往往会开小差，注意力不集中，可通过在切换幻灯片时配以一定的声音，吸引学生的注意力；在讲解习题或举例时，先以某个习题为例进行讲解，解题步骤逐步显示，而不是一下子显示所有答案，保留了板书的优点，然后总结归纳解题方法，最后再以习题对所述方法进行巩固。

3.采用仿真辅助教学

用仿真的方法不仅可以初步验证电路原理和参数设计的正确性，还能仿真试验极限条件下的特殊情况，从而有效地减少电力电子装置的设计费用，缩短电力电子装置的设计周期，优化参数设计，提高装置的可靠性。常用的电力电子仿真软件有：Saber、Pspice和Matlab中的Simulink等。以其中的Saber仿真软件为例对所设计4kW、400Hz的中频电源进行仿真验证。学生可以通过仿真进一步加深对理论知识的理解，此外，对较复杂或不易懂的电路可以通过仿真查看电路各点的波形反推电路工作过程，从而掌握电路的工作原理。

三、考核方式的改革

该课程采用小论文的考核方式。考核的总成绩包括平时成绩（20%）、平时PPT报告成绩（30%）和小论文考核成绩（50%）。其中，平时成绩包括学生的出勤和平时作业；平时PPT报告成绩主要是检查学生对电力电子装置感兴趣应用领域相关知识的预习情况，考核学生运用Powerpoint软件制作PPT的能力、口头表达能力和回答同学提问时的应变能力；小论文考核成绩主要包括测试学生书写小论文的能力（包括中英文摘要、引言、正文、结论和参考文献）、利用word软件书写小论文和排版的能力。小论文要求学生从电源设计领域、电机调速用电力电子装置、电力系统领域、汽车电子领域、绿色照明领域、新能源开发领域和其他与电力电子装置相关的领域中选择1种领域撰写。此外，要求写相同领域小论文的学生相互商量各自研究方向，确保每个学生的小论文题目和内容不雷同。通过上述小论文考核，杜绝了学生相互抄袭小论文的现象，学生在选题上发挥了主观能动性，选题范围比较宽。学生在查阅资料完成小论文的过程中，了解了国内外电力电子装置相关领域的国内外研究现状，初步掌握了电力电子装置主电路设计、控制系统设计、仿真及结果分析这一流程。

四、结束语

近年来，我们紧跟时代前沿，及时更新“电力电子装置及技术”课程的教学内容，在实际教学中采用兴趣教学、高质量的多媒体教学和仿真辅助教学的教学方法，采用“一人一题”的小论文考核方式，对“电力电子装置及技术”课程进行了一系列改革，取得了良好的教学效果，得到了学院领导和学生的一致好评。

参考文献：

[1]陈仲.“电力电子装置及控制”课程教学设计的研究与探索[J].电气电子教学学报，2008，（S1）.

第2篇

本文针对应用型本科人才培养的定位特点，探讨了电力电子技术课程教学方法的改革，包括理论教学改革和实践教学改革，通过优化教学内容、创新教学方法等对电力电子教学进行改革。依托先进的实验设备、大学生电子设计赛事并结合高校教学研究项目，对电力电子技术课程教学进行改革。通过教学改革，提高学生实践能力，实现应用型本科人才培养的目标。

关键词：

电力电子技术；教学改革；应用型本科

一、序言

近年来，实现绿色用电、寻求新型清洁能源已成为各国关注焦点。电力电子技术不仅可实现提高用电效率、改善用电品质，同时也是光伏发电、风力发电等新能源利用所必须的技术基础。由于本课程横跨强、弱电与控制技术，因而是门难学的课程。与普通本科相比，在办学思路上，民办高校更加注重应用型人才的培养，因而对于应用型本科院校，电力电子技术的教学不能完全沿袭其着重理论推导和全面讲解的教学模式。如何开展电力电子技术课程教学、改革教学内容、课程体系和教学方法都是值得我们探讨的问题。

夜上海论坛 二、电力电子技术教学的现状分析

当前，应用技术型院校电力电子技术课程的教学主要面临以下几个方面的问题：

1.教学内容不新。

随着电力电子技术的快速发展，新型的电力电子器件不断出现，但是将理论知识和先进技术相融合的适合与应用技术型院校学生的电力电子技能掌握的教材很少，应用型本科院校应更加注重理论和实践的结合，更强调学以致用。因此，需要从讲授的理论内容、教学方法、教学模式、实践应用等方面进行有针对性的改革。

夜上海论坛 2.学生基础较薄弱。

应用型本科院校的学生入学时学习基础相比较之下要弱一些，自身的文化基础普遍偏低，学习主动性不高，只求领会肤浅内容。电力电子技术的前修课程为电路、模拟电子技术和数字电子技术。应用型本科院校的学生很多对于这几门课的掌握都不深入，一些分析方法都不熟练甚至无法掌握，这给电力电子技术课程的教学带来很大难度。

3.传统的教学模式过于枯燥、抽象。

夜上海论坛 电力电子技术课程的最大特点是包含了大量的电路和波形图，特别是三相整流的部分，图形更为复杂。要对各种变流电路的工作过程给予形象的表示，使学生能感性地理解课堂教学内容，这就要求我们在教学方法和手段上突破创新。教师如何在有限的学时里，确定好合适的教学内容，教学方案，采取恰当的教学方法和教学手段，提高学生学习的兴趣，获得理想的教学效果，都是一个值得不断深入探讨和实践的问题。

夜上海论坛 三、改革探索

作为一所培养应用型人才的高校，在课程改革中须明确人才培养层次，紧扣“应用”二字，才能理清改革思路，树立正确的改革目标。为在电力电子技术课程改革中突出“应用型”特点，应用了实例教学等教学手段，帮助学生打好扎实理论基础，设计贴合实际应用的实验、实训等实践教学环节，提升学生的应用能力，培养学生自主学习能力，保证学生的知识、能力和素质获得应有的提高。改革目标主要是以下几点：

1.围绕应用型人才培养目标改变教学思路。

夜上海论坛 针对学生能力和需求的差异，将教学内容分为基础知识掌握、应用能力培养两个方面，其中基础知识掌握方面的教学满足就业需要，应用能力培养方面的教学则以满足职业技能需要和培养创新能力。通过课堂教学内容的改革，体现课程综合化趋势，重新组织教学内容，突出课程实用性和趣味性，改变传统教学中对四大变流电路孤立、单一的学习模式，基础知识掌握以基本变流电路的分析为主，讲授基本的电路工作原理。应用能力培养方面，引入生活中常见电路以及电子设计实例，如调光台灯、电动自行车等实例进行教学，详细讲解实例的电路设计，并鼓励学生大胆实践，通过自己组装或设计简单的电子技术产品来提高动手实践能力；有效的推进电力电子技术教学，提高了学生的理解能力，并对电力电子技术的应用建立起直观的认识，对学生电力电子技术应用技能的培养起到了大大的推进作用。结合系统供电、控制等模块电路结构、原理的介绍，通过一系列具体电路分析，将《模拟电路》、《电机与电气》等前期专业课程的知识与《电力电子技术》所学理论知识相联系。并且，在保证理论基础扎实前提下，增加日常电路分析和设计实践环节在整个教学过程中所占比重，以实例激发学生自主学习兴趣，以兴趣带动能力培养，在这一过程中培养学生的读图、分析、画图、简单电源电路设计等能力，实现理论与应用相辅相成、有机结合，最终提升学生实际应用方面的综合素质。

2.围绕能力培养，深化教学方法改革。

夜上海论坛 根据学生毕业后从事职业所必需的能力，在教学过程中，弱化对教材中过于复杂电路的理论分析和公式推导，突出对实际电路应用和设计的分析。采用引导型教学方式，注重教学过程中的学生分析解决问题能力的培养，在教师“教”与学生“学”的过程中不断发现问题和新的突破点，将学生被动接受知识的过程转化为其不断解决问题的过程，使学生主动学习、开放思维，并在此过程中加深相关理论的理解，训练其分析和解决问题的能力，增加理论教学趣味性。加强实践性教学环节，通过实验、大学生电子设计赛事等实践性教学内容锻炼学生的实际动手和电路分析能力，发挥学生潜力。学生参加全国大学生电子设计大赛，通过电源类题目的赛事，使学生掌握电力电子技术方面的技术、技能。目前取已得奖项共28项

夜上海论坛 3.侧重发扬教学理念，发挥实践的导向作用。

应用型本科院校的教学理念是培养应用型的人才，实践变得尤为重要。加强电力电子技术实践教学对培养学生的应用技能是十分必要的，传统的以课堂讲授为主、实验为辅的教学模式对这门课不太适合，因为这门课的实践性很强，学院本着从实际出发，根据本学院开设实践培训的能力与学生电力电子专业技能培养的需求，明确了电力电子技能培养形式，即对学生开展了开关电源的设计制作培训，理论教学中所设计方案付诸于实践，在这一实践环节中学生首先要根据基本的理论知识设计不同类型、不同设计指标的开关电源，用protel软件画出电路原理图，画出PCB板图，其次所有的元器件，要学生自己跑市场按照电路图备齐。最后完成实际电路的焊接调试等工作，这个过程和实际工作中的动手过程差别不大。在实验室开放的时候，学生可以自行到实验室完成电路焊接。在这一过程中学生学到了课堂上学不到的实践知识，如基本器件部分的电力二极管、功率MOS管和IGBT等器件的使用，学生自己在网上按型号找资料，找出资料中的应用典型电路，以及器件的重要参数值，如导通电阻耐压、耐电流。学会元器件的识别与检测，掌握穿孔元件安装和焊接技能，学会万用表、电子毫伏表和示波器使用方法，并摘取说明器件典型特性的实验波形和学到的知识相对照，形成完整的测试报告。通过由元件到电路的过程，同学们不仅强化了课堂内容的理解，而且亲身实践了实际产品设计的全过程。

4.教学要注重产学研结合，加强实践能力培养。

实现应用型人才培养目标的一个重要的途径即落实产学研结合教育。学院鼓励学生关注本专业的研究课题，在学校的大力支持下，学生积极申请了相关的创新创新项目多项，并付出行动参与课题研究，能够利用寒暑假及课余时间进行实践，自觉主动提高个人实践能力。为了提高学生的实践应用技能，学校鼓励学生积极创新及参加各种技能赛事，通过学生自制实验设备、参加国际国内的各种赛事，培养学生的各种能力。教学中通过实训设计自制电路板，再对电路板进行测试，通过实际电路制作调试大大的提高了学生的理论理解与实践应用能力。

总之，从培养适应社会经济发展需要的工科应用型人才角度出发，有针对性地开展对电力电子技术这门学科的教学改革，才能使该课程做到理论实践紧密相连，保持课程的实用性、先进性，体现其既具有理论深度，又与实际操作紧密结合的综合性特点。同时，通过在校期间对学生实践技能上的提前训练，使他们具备应用型人才的特点，帮助其建立必要的专业素养，能为学生就业及今后在工程领域的发展奠定良好的基础。

夜上海论坛 作者：李喜平 丛昕 魏昭辉 苏洪雨 单位：哈尔滨剑桥学院

参考文献：

夜上海论坛 [1]施昕昕.应用型本科电力电子技术教学探讨[J].科教文汇，2014(1).

[2]田海.应用型本科院校“电力电子技术”课程教材探析[J].中国电力教育，2014(1).

第3篇

夜上海论坛 1.基于电力电子技术的单三相变换

目前，单相电源变换三相电源方法主要有三种：一种是以交－交或交－直－交变流方法；二是移相法，利用电容电抗移相原理来实现；三是平衡变压器法。第一种方法具有动态性能好，电能质量高的优点，但存在成本高、对工作环境要求较严格等问题；移相法成本低廉，可靠性高，其缺点是动态性能差，负载发生变化时其三相输出电压、电流均将发生较大改变，元件匹配困难。平衡变压器法则主要用于铁道牵引系统。交－交变换方法包括传统的交－交变换器和矩阵式变换器。单—三相矩阵变换是矩阵变换中重要的一类，主要用于只有单相电源提供的场合。矩阵式变换器电气性能十分理想，但结构复杂，成本较高，控制方法还不算成熟，尚未进入实用化。随着交－交或交－直－交变流方法的深入研究，其控制技术日趋成熟，PWM控制方法中SPWM、SVPWM控制策略均已得到很好的应用。因此本文采用交—直—交变流方法，由单相电源经整流、逆变后获得三相电源用以驱动电动机。如图1a和图1b，分别是带升压电路和不带升压电路的交—直—交单三相变换示意图。对单相220V交流电源，经整流逆变后输出三相电源线电压约200V左右，对目前的系列电动机来说并不配套。在农村边远地区，供电线路末端电压偏低情况经常发生，经整流逆变后电压会更低。解决办法有两种，一是使用升压电路使输出电压达到220V。二是对改变电动机设计额定电压，使额定电压和逆变输出电压匹配。前者的优点在于简单易操作，但是升压电路的引入无疑增加了系统成本；后者则对电动机的设计进行改造，增加了设计和制造的复杂程度。当需要电动机容量再增大时，电动机的额定电压必要设计到380V，单三相电源变换中使用DC－DC升压到380V也没技术障碍，但无疑会增加改造成本。随着变频器相关技术的发展，目前市场上出现了单－三相变频器，不仅可以实现单相电源到三相电源的变换，而且可以实现频率变换进而对三相电动机进行变频控制。

2.单相电动机现状

夜上海论坛 由于只需要单相电源供电，单相异步电动机在只有单相电源的场合应用比较广泛，如电动工具、医疗器械、自动化仪表和家用电器等小功率场合。其主要优点是结构简单，成本低廉，噪声小。国家电网公司规定，农村电网220V单相供电电压允许偏差值为标称电压的－10%〜+7%。在农村或边远地区，供电距离往往较对应电压等级供电半径大，线路损耗会增大，导致末端电压偏低。供电导线截面积选择较小、无功补偿不足、用户配电变压器容量过小、三相负载不平衡等原因都会使得电压偏低。用户在选择电动机时，都是按单相电源标称电压来选择电动机电压等级，因此在实际运行时电动机往往处于低电压运行状态，低电压会严重影响电动机的运行状态。首先，低电压运行会引起起动能力和过载能力均有所降低。这是因为，异步电动机的起动转矩Tst由下式表达可见，电动机的起动转矩和运行最大电磁转矩均与施加在定子绕组上的电压有效值的平方成正比，电源电压的较小下降都会使电动机的最大电磁转矩和起动转矩下降较多。因此，严重情况的电压下降会使得电动机不能起动或者电磁转矩小于负载转矩而形成电动机的堵转状态。其次，低电压运行会导致电动机电流增大，铜耗增加。这是因为电压降低时，负载转矩维持不变，为提供不变的功率以带动负载，定子电流会增大，线圈升温，影响电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机。定子电流增加也会使得铜损增加，导致运行效率降低。

3.三相电动机与单相的对比

（1）容量大常见单相电动机的容量一般在数十瓦到三四千瓦。家用电器中，普遍使用单相电动机，洗衣机的电动机容量一般在400W以下；空调所用电动机则容量较大，一般在2kW及以上。三相电动机的容量则从数千瓦到几千千瓦，在单相电动机容量不能满足要求的情况下，如需容量大于4kW时，就不得不使用三相电动机。（2）效率高在额定运行状态下，三相电动机的转子铜损和铁损都很小，三相电动机额定运行时效率较大，一般在74%〜94%之间，且随电动机容量增大额定效率逐渐增大。对于单相电动机，不管电容运转或者电容起动式，内部磁场均不是圆形磁场，可以看成是两个大小相等、转向相反的两个旋转磁场的合成。由于电源及绕组结构的原因，电动机气隙中极易存在反转磁场，使得与同容量三相异步电动机相比，产生的电磁转矩较小，转子铜损耗较大，效率较低，功率因数也较低。如表1所示，单三相异步电动机功率均能覆盖的范围内，同功率单相电动机额定效率要小于三相电动机。对于双电容单相异步电动机，由于运转电容的存在，运行功率因数会比较高，在部分功率等级要高于三相异步机。（3）起动性能好仅有主绕组的单相电动机是不能自起动的，必须创造条件使得主副绕组的电流相位尽量接近90°电角度。常见方法有电阻起动和电容起动等。电阻起动电动机有中等起动转矩和过载能力，而电容起动电动机起动转矩相对较大。相比之下三相电动机则拥有更大的起动转矩。异步电动机起动均有较大冲击电流，三相电动机瞬时值要大于单相电动机，然而对三相电动机使用变频驱动起动时，可以避免这一电流冲击。（4）运行性能好转矩方面，三相电动机稳态运行时内部磁场为圆形磁场，因此输出电磁转矩幅值平稳。单相电动机稳态运行时内部磁场偏向于椭圆，会引起电磁转矩的脉动。因此，三相电动机运行较单相电动机平稳。功率因数方面，单相电动机由于反向旋转磁场的影响，反向转子电流功率因数会使得功率因数小于三相异步电动机。功率因数较小会使得电动机消耗的无功增加，占用了电力系统发供电设备提供有功功率的能力，或增加了发送无功功率的设施，同时也增加了电力系统输电过程中的有功功率损耗，造成能量的损耗。瞬时功率方面，三相电动机每相均含有两倍频率的功率脉动成分，但三相合成总功率为零，因此稳定运行时瞬时功率等于有功功率且恒定，转矩也恒定。单相电动机的瞬时功率和三相中的任一相情况相同，含有两倍频率成分，功率和转矩都不恒定。（5）调速方便相比三相交流电动机，对单相交流电动机的调速研究要少很多，三相感应电动机的电压空间矢量控制等调速技术已较为成熟。若直接对带电容的单相电动机使用变频调速，低频下由于电容的存在，旋转磁场会变成椭圆，脉动转矩增大，大大影响了电动机性能。因此，考虑使用三相电动机替换单相电动机，进而使用变频调速来节省电能。实际应用中，应根据机械负载的特点对电动机运行工况的要求，选择尽可能控制简单、成本低廉的控制方式，同时取得满意的控制效果。（6）成本低由于单相电动机中反向电磁转矩的存在，对同功率的三相和单相电动机，单相机中正向电磁转矩要大于三相电动机，这迫使单相电动机有更大的安匝数。安匝数大导会致电动机用铜量增加，同时电流密度也增大，进而需要更大的铁心体积，导致单相电动机成本较三相电动机高。综上所述，三相异步电动机在容量、效率、起动性能和运行性能方面均要优于单相电动机，且其调速简单，成本较低，因此使用三相电动机代替单相电动机理论上具备优势。

4.变频器谐波影响

夜上海论坛 使用变频器驱动异步电动机工作时，不但能减少电动机起动时对电网的冲击，而且能提高电动机工作效率。然而引入变频器，由于交直交环节中电子器件的存在，逆变器势必产生谐波电压。这些谐波会在电动机进线处产生高压，影响电动机的绝缘。同时，电压谐波还会产生一系列的附加谐波转矩，使得电动机转矩脉动，效率和功率因数降，温升提高，振动变大等。因此，从节能方面考虑，优化变频器和电动机整体装置的效率显得尤为重要。一般来说，变频器的引入，谐波将引起电动机附加损耗1%〜2%。

5.运行性能对比

异步电动机一般都是按照设计的负载进行选择，并且留有一定的裕量，由于电动机的功率等级分档限制，有时保留裕量后的功率不一定对应分档功率，此时一般会选择上一档功率，所选电动机容量大于负载较多的情况较为常见。在实际运行情况下，负载偏离额定值时，单相电动机和三相电动机的运行工况较额定运行状况都会发生变化，效率和功率因数也偏离额定值，而两种电动机效率随负载率的变化情况不尽相同。因此，结合MATLAB/Simulink平台下的仿真和实际物理试验综合来比较二者的差异。MATLAB/Simulink/Simpowersystem库包含了电力电子和电力系统仿真所需的常用模块，可直接调用自带单相和三相电动机模型，搭建系统进行仿真测试。选取同功率的单相和三相电动机进行仿真，使用标幺值，单相电动机选择电容启动电容运转电动机，三相电动机选择普通笼型异步电动机。仿真从起动性能和运行性能两个方面进行比较。起动性能方面，对比空载起动和满载直接起动，比较二者的起动电流和起动转矩。空载直接起动时，起动转矩和起动电流如图2所示。起动瞬间，三相电动机起动转矩大于单相电动机，拥有较强的起动能力。稳定后，三相电动机电磁转矩输出稳定为0，单相则在0上下均匀波动。三相电动机在空载起动时拥有较高的起动电流，但持续时间较短（小于0.1s），引入变频器，可以避免这一大电流冲击。单相电动机电流冲击峰值虽比三相电动机小，但持续时间较长；0.4s后，二者大小基本相同。满载起动电流和转矩对比如图3所示，起动转矩方面，单相电动机转矩脉以给定负载转矩为中心上下波动，三相电动机转矩0.2s后稳定持续稳定；起动电流方面，三相电动机起动冲击电流较大，但持续时间小于0.1s，此后进入稳定运行电流；单相电动机的起动大电流持续时间接近2.5s。上述起动均是电源电压为额定标称值时的仿真，若实际电源电压低于标称电压时，电动机工作在低电压状态下，由前面分析可知，会导致起动转矩降低，因此设置电源电压有效值为200V时，对单相电动机起动进行仿真，起动转矩波形如图4所示。由于起动最大转矩和电压幅值平方成正比，在低电压情况下起动，起动转矩会大大降低。由图4可知，额定电压起动转矩峰值为4.45pu，200V低电压时，理论计算转矩降低为原来的（20/220）2倍，即4.45x（20/220）2=3.71pu，与图4低电压仿真起动转矩峰值相符合。因此，低电压情况下，单相电动机的起动能力较差。为考察在变化的负载情况下电动机的运行效率和功率因数，选择额定容量4kW的单相和三相异步电动机，电动机负载率变化区间0—1.0，运行仿真，两种电动机运行效率记录如表2。可以看出，在对应的负载率条件下，单相异步电动机效率要低于三相异步电动机；而功率因数方面由于选择了双电容运转电动机，大大提高了单相异步机的功率因数，优于三相异步电动机。

6.经济性分析

电动机是重要的工业耗能备，广泛应用于泵、风机、压缩机和传动机械等领域，其耗电量占我国全社会年发电量的60%以上。电动机系统节能工程是我国“十二五”十大重点节能工程之一，是国家节能减排工作的重点领域。在农村地区，由于单相电源供电限制，日常生活和生产电动机用电量绝大多部分被单相电动机所消耗。本文提出的系统中，使用交—直—交变换，首先获得三相电源，然后可以以工频电源驱动三相异步电动机，也可以使用单—三变频设备来变频驱动三相异步电动机。若使用变频驱动，整个系统方面，变频器自身损耗有3%〜6%，变频驱动情况下因谐波等影响电动机将增加损耗1%〜2%，系统总损耗将增加4%〜8%。（1）定性分析单相电源场合首先获得三相电源驱动三相电动机，相对于直接驱动单相电动机，具有以下优点：①变频改造后电动机软起动，对电网、电动机和机械没有冲击；②引入整流逆变和升压电路后，低电压情况将不存在，电动机工作在额定电压，可提高电动机运行效率、功率因数和寿命；③变频器具有过电流，过电压、过载、短路、断路及缺相等多种保护功能，有效保护动机、电网，更便于查找故障及维护，减少维护成本。（2）定量分析系统改造前后成本构成如图5所示，改造前后系统的成本有所不同，且两系统的运行寿命也不尽相同，不宜直接比较二者。因此定量分析应综合采购成本、运行维护成本、电能成本、使用年限，在电动机的寿命范围内求得平均年运行费用，以确定更为经济的方案。因单相电源侧电压幅值基本维持不变，电动机消耗的功率增大时，单相电源侧电流会增加，原有的导线不能满足电流要求时需要替换新的导线，也会增加系统成本。本文下述定量分析时认为同容量的电动机替换后原有导线通过电流并无增大，且使用变频驱动三相异步电动机时起动大电流冲击会被消除，因此不考虑导线置换成本。显然，在全寿命周期内，比较S较小的更经济划算。上述比较假设单三相电动机均能在其寿命范围内可以正常工作，不包含单相电动机因低电压运行等因素导致未到寿命而烧毁的情况。而在实际使用情况中，受运行工况的影响，电动机实际寿命往往达不到设计寿命。在这里定义电动机实际寿命和设计寿命的比值为寿命系数ω，则有，0<ω≤1。在使用过程中，影响ω的主要因素有电源因素和负载因素两大类。在农村单相电源地区，电源因素主要包括低电压情况，负载因素主要指过载情况。因此为了考虑电动机实际使用中未达到额定要求或者设计指标的运行条件对电动机寿命的影响，进而对经济性的影响，将引入式（3），得到如下式（4）：由于引入了单三相电源变换和升压装置，变换后的电源为电动机提供了稳定的电源保证，电动机的运行工况有大大的改善，因此三相电动机较单相电动机有更高的寿命系数，这意味着电动机的使用寿命有所增加，年平均费用也会有所变化。因为式（4）考虑了实际运行情况下的实际寿命，在经济性分析时比式（3）更具有参考意义，本文参照式（4）给出算例如下。假设某单相异步电动机，额定容量4kW，年运行时间5000h，不同负载率以及工作时间如表3所示。对表3工况的单相异步机系统进行改造，经电源变换后采用同容量的三相异步机，改造后的效率值取表2的对应效率减去因变频器引起的效率损失（取5%），依式（2）、（3）、（4）计算结果如表4所示。其中选择四组不同的寿命系数，其中取值0.3和0.5表明单相异步电动机在对应时间点发生了不可逆转的烧毁等损毁情况；取值0.75表示单相异步电动机的正常实际寿命；取值0.95则是为了和三相异步电动机做对比，相同高寿命系数下平均年费用改造后仍然小于改造前。可见，平均年费用方面，三相电动机系统要小于单相电动机系统，因此系统改造具有可行的经济性。

7.结束语

第4篇

夜上海论坛 【关键词】高校；电力电子技术；教学改革

夜上海论坛 电力电子技术的发展时间较短，是20世纪后半期出现并兴起的。发展至今，电力电子技术已不再是单纯的一门学科，而是融合了电力、电子、控制三方面的的突破性工程技术学科[1]。在各大高校开展的电气自动化、计算机控制技术、过程控制等学科中，电力电子技术都属于必要的基础性课程，具有很强的实用性。在国际上，电子技术有专门的定义标准：有效地使用电力半导体器件，应用电路和设计理论以及分析工具，实现电能的高效变换和控制的一门技术[2]。自二十世纪末期，电力电子技术发展进入一个新阶段，不断涌现新器件和新的控制形式，由此给教学内容也带来了新的要求。但是，课程教学大纲以及教学内容更新是一个缓慢的过程，难以跟上实际生产的步伐。另外，在以往电力电子技术教学中，教学方法单一，内容含量低，课堂上教师与学生互动性差，难以激发学生对学习该专业的兴趣；主要以课堂传授为手段，实践机会少，导致学生动手能力不足，与高等职业教育教学目的存在较大差距。所以，高校开展电力电子教学改革迫在眉睫。

1 建立顺应时展要求的教材结构

1.1 调整教学大纲，重组教学内容

教学大纲是教育课程开展的基准，一定要落实到教学实践中。教学大纲的调整拟定要坚持“突出学生主体地位，以就业方向为指导，学习内容以实践为目的，掌握度量以够用为基准”的原则[3]，根据大纲不断更新学习内容，有利于在有限的学时内将教学内容高效率的灌输给学生。新大纲的修订将电力电子技术课程划分为多个模块，这些模块在不同的学科中所侧重的方面也有所不同，并且更加强调课程的实用性。对于实际工业生产中已经逐渐淘汰的内容逐一删减，并增加了生产实践中较为实用的内容，如全控器件、控制电路等，以往的逆变电路内容全部由全控器件代替；另外，在改革后的教学大纲中，还设立了专门有关学科发展动向的模块，如智能功率、软开关技术等；对电力电子技术在工程中的应用进行了简要介绍，包括交直流电机调速系统以及各种电源及其他方面等，增强“教”、“学”二者的密切性。

1.2 以教学大纲为依据，健全教材体系

夜上海论坛 选择教学内容时要紧贴大纲，选择符合教学大纲要求的理论教材和实践教材，为教学课程的开展提供物质基础。目前使用有关电力电子技术的教材种类多样复杂，但并没有完全能够适应高校教育的教材。一般的教材都具有丰富的理论内容，这是好的一方面，同时也是不好的一方面。由于过强的理论性，导致数学计算太难，超出了高校学生的能力范围，并不适合其学习[4]。另外，有些教材中虽然对各项工程应用都有涉及，但大多是过时或即将被淘汰的技术内容，学习意义不大。所以，选择内容编写合适教材是非常重要的。

夜上海论坛 2 改变以往教学体系，整体促进素质提高

夜上海论坛 2.1 绪论的重要性

绪论在整个课程教学中占有重要的向导位置，从某种程度而言，如果第一次课程内容不成功，将会导致整期课程教学的失败。绪论作为整个课程教育中的第一节，要向学生介绍本专业的教学目标、教学任务以及与该课程的联系，课程开展的铺垫、后续，为学生全面掌握该专业提供基础和便利。并且，还要向学生介绍目前电力电子技术的发展状况，选择合适工程实例对电力电子技术在当今经济体质中的重要地位进行阐述，从而激发学生对电力电子技术的浓烈兴趣，了解其作用以及课程内容包括哪些，应该以怎样的心态和方法来学习，从而为电力电子技术课程教学开展奠定基础。

夜上海论坛 2.2 教学手段现代化

夜上海论坛 无论是电力电子技术课程教学还是其他的专业课程中，主要的教学方法还是较为传统的教学方法：课堂上以平面板书、单纯口述为主。而电力电子技术课程中，包括很多有关电路图或其他图形以及公式推导内容，教师在授课过程中还要花费一定量的时间在画图推导上，导致课堂时间缩水。且这种单一的教学方式容纳信息量少，学生收益率低，教师授课过程困难。多媒体教学能够形象的表现图像、视频、声音、文字等，是现在教育教学的必然发展趋势。所以，电力电子技术教学中应该采用多媒体教学方式，不但能减轻教师的授课劳动量，还可以充分利用课堂时间，进行教师与学生的双向互动，从而提高课堂效率。

3 加强实践，重点培养工程应用能力

夜上海论坛 3.1 强化基础实践环节的训练

目前国际高等工程教育界以就工科专业方面达成共识：“实践才是工科专业的根本”。理论基于实践，且服务于实践。尤其是在高校电力电子技术课程教育中，为了培养出高素质高技术人才的目标，进行实践教学是非常必要的。电力电子技术具有较强的实践性和应用性，想要完全掌握这门课程，实践教学是必不可少的。授课教师应该利用自身所具备的的优势，为学生提供电力电子技术的实践平台。教学中涉及到的基础实验一般都是验证性实验，包括单相桥式全控整流电路的相关性能研究，交流调压电路研究等。但是，虽然是验证性实验，其过程中涉及到的各项数据测量取得与处理等，仍然能为学生实践能力的培养提供坚实基础。

夜上海论坛 3.2 调整综合性与创新型实验所占比重

夜上海论坛 电力电子技术教学中，除了要加设基础验证试验外，结合其他课程，研制出综合性比较强的实践实验，指导学生实现综合设计和创新，为他们能够经受一定的考验；另外，授课教师也可以制定设计条件和目的，给学生自主创造的机会，设计实现实验，并验证其设计结果，通过实验结果分析，检验设计是否合理且可行[5]。课堂中吸收的理论知识可以在实践中得以应用，还可以通过实践获得解决问题的能力，以及深化理论知识的掌握程度。

4 结束语

教育活动性质比较特殊，属于实践活动。“教学”是一个双向过程，应该包括“教”与“学”两者的交流。在教学活动过程中，参与者包括教学者和被教学者，两者地位要协调平衡，不能过于突出教学者作用和地位。作为教学活动的主导者，教学者应该明确自身主导地位以及学生的主体地位，由以往教学中单方面的灌输转到双向沟通，精心选择教学内容，提出趣味性问题引导学生，从而使学生自发学习。通过以上电力电子技术课程教学方面的改革，可以激发学生对于这项学科的兴趣，提高其主动性，并在不断的实践中获得创新能力以及遇到问题的解决能力。当然，教学改革是一个漫长而困难的过程，只有通过对教学内容、教学模式、教学手段和实践教学等方面的积极探索，真正强化教学质量，才能够实现培养大批实用性人才的教育目标。

【参考文献】

夜上海论坛 [1]白敬彩，吴君晓.高等职业教育电力电子技术课程教改探讨[J].河南机电高等专科学校学报，2011（01）：87-88.

[2]陈新，王慧贞，龚春英，等.浅析“电力电子技术”专业课程教学[J].电气电子教学学报，2010（32）：48-49.

夜上海论坛 [3]李旭春，王春风.创新实践教学 提高电力电子基础课程教学效果[J].实验技术与管理，2012（7）：11-13.

第5篇

夜上海论坛 现代电力电子技术正朝着轻量化、小型化及智能化的方向发展。目前在电力电子技术的应用中，基本以全控型器件MOSFET、IGBT为核心构成各种变流电路，而半控型器件——晶体管组成的应用电路逐步减少。以电力电子技术为核心而设计制造的电力电子装置（如变频器、电力有源滤波器、静止无功补偿装置、新能源发电逆变器、开关电源、和UPS不间断电源等在工业生产的不同领域得到广泛应用）使电力电子技术的应用范围得到很大的延伸。软开关技术在变流电路中已成为电力电子器件降低开关损耗和开关噪声的主要技术，PWM控制技术在变频调速技术中已成为核心控制手段。电力电子技术的这些发展和应用客观上需要对教学内容进行整合和优化。作为一门实用性很强的课程，在“电力电子技术”课程的教学中既要注重理论推导又要加强实际应用。针对卓越工程师培养要求，按照以电力电子器件为基础，以变流技术为核心，以工程应用为目标的原则，对教学内容进行模块化设计，即将课程划分为电力电子器件、AC／DC、DC／DC、DC／AC、AC／AC和电力电子技术的应用等6个模块，并根据工业生产的发展对相应模块的教学内容和课时做出适度调整。如图1所示，其中电力电子技术应用模块为4种变流电路在工业生产中的常见应用。在各教学模块中，教学内容应该和新技术、实际应用无缝对接。电力电子器件模块应使学生掌握各种电力电子器件的特性和正确的使用方法，教学的核心内容是各器件的开关特性；全控型器件因其开关时间短、通态电压低、开关损耗小、高频性能好、驱动简单、成本低廉等优点在中小功率交流调速、逆变及斩波等方面取代着晶闸管的地位，故教学中应增加全控型器件学习的课时。压缩晶闸管整流电路、直流-直流变流电路、交流-交流变流电路和逆变电路有关的教学课时，除典型电路及实际应用较多的电路精讲外，其余作为学生自主学习内容。如AC／DC模块以工程应用较多的单相全控桥和三相全控桥及双反星形大功率整流电路为重点，其余内容可安排学生课后自主学习；增加全控型器件为核心的逆变电路的课时；加大PWM控制技术的教学，它是现代变频调速技术的核心，特别是交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势；增加电力电子技术应用的课时，尤其要增加电源技术的教学。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、变频交流电源，特别是开关电源和UPS电源在现代生活中得到广泛应用，通过这种优化使“电力电子技术”教学内容更加丰富。在教学实施过程中应注重资源转化，将技术发展动态和科学研究成果介绍给学生，加大课程内容信息量。学生学习的内容不能局限于掌握基本定义和原理，而应面向工程实际问题，注重教学内容的推陈出新。

夜上海论坛 二、教学模式的多样化

夜上海论坛 “电力电子技术”课程教学内容的最大特点是结构图、波形图多，因此“电力电子技术”课程多采用板书+多媒体教学手段。对于卓越工程师培养还应以教学效果为目标，以工程实践为主线，进行教学模式的改革。基于“电力电子技术”课程的特点采用以下几种教学模式：课堂教学为主，网络课程平台为辅的教学模式；推进科研成果场景化课堂教学模式；探索式学习模式。下面对几种教学模式进行详细描述。

1.课堂教学为主，网络课程平台为辅的教学模式

夜上海论坛 我校“电力电子技术”课程已建成网络课程，和课堂教学相辅相成。在课堂教学的基础上利用网络平台可以使教学资源更加丰富，图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体组织起来使学生通过全方位的感官接受信息。教学内容不再是从易到难从前到后的线形模式，而是以超链接的方式呈现信息，学生可以根据自身的知识掌握程度、知识背景、知识结构等自由选择学习内容，从而获得最佳学习方式。课程具有开放性和交互性，交互既可是同步的也可是异步的，可以克服时间、地域等差异达到资源共享。网络教学的优势就在于能够实现教学时间和地点随意性，同时又能够保证师生交互的高效性、开放性以及大量教学资源的共享性。[5]网络课程不是简单呈现“电力电子技术”教学内容，而是为学生提供丰富学习资料，也是学生和老师之间学习和交流的平台和媒介，是课堂教学的有益补充。

夜上海论坛 2.推进科研成果场景化的课堂教学模式

夜上海论坛 重视学生科研能力培养教育，是现代高等教育发展的趋向，理工科大学生的培养已从知识型向素质型转化，着重培养学生的学习能力、动手能力和综合解决问题的能力。[6]因此把工程案例和教师的科研项目引进课堂教学中是非常有必要的。推进科研成果场景化的课堂教学法分为两个方面：一是对于重点章节把一些典型工程案例引入到课程教学中，从企业工程师的角度介绍如何完成一个工程项目，包括项目背景、设计要求、详细方案、技术线路、现场调试过程、验收标准以及整个项目的管理办法等。二是把教师的科研成果作为工程案例引入课堂教学。例如我校教师完成的科研项目“浮标光伏锂电供电系统关键技术研究”属于新能源技术类项目，可在课堂上从项目申报、项目实施、项目关键技术的解决、项目验收等方面进行讲解。在整个教学过程中，通过科研项目的引导将整个“电力电子技术”课程中学过的章节串联起来，将学过的知识点通过项目得到应用，从而达到了学习目的。通过这两种途径，让学生系统地了解作为工程师是如何完成一个工程项目的，如何解决项目实施过程中面临的难题以及项目组成员之间的协作。

3.探索式学习模式

为了改变传统学生被动学习的模式，对教学内容中的某些重要环节采取大作业、专题研究报告、文献综述报告、研究性实验报告为载体的探索式学习模式。针对教学内容可以设计很多的环节，让学生参与其中。例如为了让学生了解电力电子技术发展前沿动态，可在开课初安排学生阅读大量文献后撰写文献综述报告；对于在逆变电路中大量使用的PWM控制技术，可让学生结合交直流调速系统进行研究做出专题研究报告；对于学生利用电力电子及电力传动实验室设备开发出的新实验项目可完成研究性实验报告等。这样在电力电子技术学习的过程中既有老师的教，又有学生主动参与的学，可通过网络课程平台不受时间和地域的限制进行交流。

三、实践教学的创新

“电力电子技术”是实践性很强的课程，而实践教学对加强学生的实践能力、综合能力的培养十分重要。卓越工程师的培养注重的是学生工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，因此在“电力电子技术”课程实验教学中需要增开综合性、创新性试验。综合性实验是指学生在具备一定基础知识和基本操作技能的基础上运用一门课程或多门课程的综合知识对学生综合实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验，其目的在于锻炼学生对知识综合应用的能力，培养学生分析和解决复杂问题的能力。例如针对卓越工程师的培养设计了综合性实验项目“晶闸管直流电动机调速系统”，该实验综合应用了“电机与拖动”、“电力电子技术”、“运动控制系统”等多门课程的知识点，原理图如图2所示。在完成直流电机调速的实验过程中既要用到电力电子技术中晶闸管整流电路的知识，又用到了电机与拖动及运动控制系统中调压调速的知识，该实验进一步拓展可构成一个单闭环直流调速系统，对该系统可以进行静特性的研究等。该实验项目既具有综合性又具有开放性，学生在完成基本实验内容的基础上，可根据对课程群知识掌握的程度，进一步对其扩展，综合更多的内容到实验中来。学生创新能力的培养可利用电力电子及电力传动实验室设备增加开关电源、逆变器等电力电子装置的设计、安装、调试等实践环节。围绕电力电子课程实践教学环节和毕业设计内容建设一些能自主搭建电力电子元件的实验箱或实验台，学生使用这些实验箱（或台）能自己搭电路、自己调试来完成电力电子技术及电力传动方向的课程设计、毕业设计。另外学生每年都会参加各类竞赛，可把学生的创新成果推广到实践教学环节。如全国大学生电子竞赛的参赛作品可纳入实践环节，用竞赛项目来促进教学，激发学生对本门课程的兴趣。

夜上海论坛 四、结束语

第6篇

关键词：应用人才；电力电子；教学内容；改革

夜上海论坛 《电力电子技术》课程内容中包括电路理论、电机学、电力控制技术、电力半导体技术、控制理论、模拟和数字电子技术等，知识面宽广，信息量大，不容易理解。随着科技的快速更新换代，教学内容日益丰富，对课堂教学内容要求的难度也越来越高。传统简单的照本宣读理论教学，已然无法适应《电力电子技术》课程教学的要求，更无法满足市场对应用型人才的需求。因此，如何对教学内容进行改革，提高教学效果，真正培养出有实际操作能力的应用电力电子技术人才，是当前高校教学改革发展的重点。

夜上海论坛 一、当前《电力电子技术》课程教学内容存在的问题

夜上海论坛 （一）课堂教学内容存在的问题。当前对于《电力电子技术》课程的教学，由于课程本身涉及范围较广，知识面较宽，而教材编纂内容还在不断更新与探索，所以导致课堂理论教学基本是照本宣读，缺乏生动易懂的典型案例。学生很难产生整体的概念以及逻辑理解思维，理解困难，纷杂的理论让学生思而生畏，产生厌学情绪，教学效果难以达到要求。（二）实验教学内容存在的问题。电力电子技术本来就是一门应用性很强的课程。高校教学的目的也是相应地培养应用型人才。因此，实践教学应该被贯穿创新应用型人才培养的始终。当前高校对电力电子技术实验教学平台的建设，重视程度不足。实验教学内容及设备陈旧，教学还是按照旧的功能模块来进行操作，学生机械地模仿老师的操作，对实验过程和现象没有足够的关注，对新技术的接触了解经常一带而过。培养出来的学生，根本不能很好地适应当下新的科学技术发展，造成高校实验教学形同虚设。

二、对《电力电子技术》教学内容改革的建议

（一）优化课堂理论教学内容顺序。电力电子技术课程教学的特点是，内容多且涉及面广，而课时相对安排较少。教材又一直在根据实际科技的发展而不断调整更新。在这样的情况下，教师需要根据自己的教学经验及教学目标，来对课程内容的教学顺序进行优化调整。旨在帮助启发学生建立清晰的概念和整体逻辑，让学生的学习有条理，有方向，最终达到有方法的主动创新学习。例如，可以启发学生利用图表方法，将电力电子技术整体的内容大致分为几个部分，并对每个部分进行主要核心内容的整理，此处需要注意的是，一定要进行有重点的区分，而非形式上的冗杂。比如说可以按照如下的方式划分：以电力电子器件为核心，以两种控制方法（相控控制和PWM控制）和四类基本电力的变换电路（整流电路、逆变电路、斩波电路和交流变换电路）为基础，以两类应用（电力、电子技术应用）为目标，配合当前新技术的发展需要来进行教学内容的设置。这样，对于学生来说，就能够很清晰地建立整体的概念，也能够对知识进行很好地理解和吸收。（二）重视实验平台建设。应用型人才发展的重点，除了理论素养过硬之外，必须要有很强的实践创新能力。而这种能力的最佳培养期，就是在大学时期。高校实验平台的建设，对于电力电子技术专业的学生来说，是尤为重要的，也是其锻炼实践能力的主要渠道。高校实验教学应该紧跟时代科技发展步伐，定期更新实验模块，分层进行实验教学。例如，实验教学内容可以分为三个层次：第一层次为基础实验教学。即教师示范，学生学习。第二层次为设计实验教学。即教师给出设计实验任务，学生通过分组讨论，给出设计方案，然后教师对可行的实验进行指导实验。第三层次为创新实验教学。即让学生自主地对自己感兴趣的方向或者科研热点问题进行创新实验设计，教师则以配合者的身份参与其中进行指导。这样，用逐步递进的方式来进行的实验教学，既可以锻炼学生的动手实践能力，同时又以开放式探究问题的方法，激发了学生的自主创新意识，可以真正地使学生得到全面的发展。（三）明确培养应用型人才的目标。传统教育模式的目标，都是应试教育。教学内容也以此为基础，将知识点反复叠加讲授，使学生苦不堪言。新课改要求，教学要以培养应用型人才为目标，全力改革教学内容，以人为本，以满足社会发展的实用性为基准。这就要求教师坚持从学生的角度出发，切实通过改革教学内容，激发学生的自主意识。例如，在课程教学讲授理论知识的同时，通过生活中的实例，使学生真正了解电力电子技术在人们生活中的地位及作用，培养学生的自豪感及使命感，激发学生的求知欲望。在实验教学中，间插性地配合现代网络技术，让学生了解到电力电子技术不断发展的现状和亟待解决的问题，以期让学生的创新思维得到启发，明确目标，达到实验教学的效果。

三、结语

课程教学本身就像一门艺术，而《电力电子技术》这门课程的教学，就是需要极高造诣方能领悟的艺术。想要上好这门课，真正地培养出对社会发展有用的实力应用型人才，就必须认真地、反复不断地研究教学内容及教学方法手段。希望通过教学内容的改革，能够真正培养出专业基础知识清晰扎实、创新能力过硬以及拥有出众工程实践能力的应用型人才，为社会主义社会建设贡献力量。

作者:罗瑞鸿 单位:河池学院物理与机电工程学院

参考文献：

［1］陶俊珍．“电力电子技术”教学内容更新例析［J］．中国电力教育，2011，（09）：160，166．

夜上海论坛 ［2］李旭春，王春凤．创新实践教学，提高电力电子技术基础课程教学效果［J］．实验技术与管理，2012，29（07）：11－13．

夜上海论坛 ［3］王卓，王强，曹晶人等．“电力电子技术”课程教学改革探讨与实践［J］．中国电力教育，2013，（11）：37－38．

第7篇

夜上海论坛 关键词： 高职教育 《电力电子技术》 课程教学改革

一、存在的主要问题

夜上海论坛 1.理论方面。

电力电子应用广泛，涉及知识面较广，传统的教学内容未能突出课程内容的应用性，没有针对具体专业的培养目标和学生毕业后可能从事的工作而相应调整，不利于调动学生学习积极性，培养分析问题、解决问题的能力。基本采用灌输式课堂教学方法，没有给学生留出充分的时间消化学习内容，使学生逐渐产生了厌学情绪。

2.实践方面。

随着电力行业突飞猛进的发展，很多新的电力电子产品取代了旧的产品，要在教学过程中不断增加新的电力电子产品的介绍。大部分高职院校仅采用挂件结构的实验台或实验箱完成实验，基本上所有实验相关的电路和系统都是封闭式的，所有电路模块接线都用端子引出来，学生只需连接好这些外部端子即可。应用这种实验模式，学生不容易了解新的电力电子产品，加大了学习难度。

夜上海论坛 二、课程教学改革措施

夜上海论坛 针对目前教学中存在的问题，我结合实际情况，进行了因地制宜的教学改革与探索。

夜上海论坛 1.及时更新教学内容，进行知识整合。

课程注重学生实际应用能力的培养，以岗位职业能力为依据，结合学生的认知特点和教学规律，变传统的多重循环学习体系为以就业为导向、岗位技术为导入的课程体系，按照“项目导向――任务驱动”的模式，以实际产品作为载体，把理论和实践深度融合，将课程内容进行“序化”，设计一个大的项目，包含多个子项目，每一项目都反映了各种与电力电子相关技术的工作岗位需要的知识和技能要求。要更新教学内容，进行整体知识整合。如对“电力电子器件”部分，以全控型器件为主，重点介绍器件外部特性、极限参数的应用、器件的驱动保护及故障的监测；对“电力电子电路”部分，重点讲述四大类基本变流电路，即AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC变流电路；对“控制技术”部分，重点介绍PWM技术；对新技术方面，重点介绍软开关技术。还要传授该学科的前沿知识，注重结合工程实际，介绍实用性的电力电子装置。如矩阵式交―交变换器、电网谐波抑制技术、功率因数提升技术等内容。也可介绍一些日常应用装量，如电子镇流器、汽车用电子调节器电路等。

“电力电子技术”课程教学必须将教学与行业发展、最新技术及实际应用等多方面内容结合。例如在讲授功率变换技术时，注意将电路与高频变换器、新型开关电源及新能源等的应用结合。这样学生不仅能对学习内容有更加直观的认识，而且能掌握最新的行业发展新动态。

夜上海论坛 2.调整实验实训内容，保证实验实训的代表性和方向性。

夜上海论坛 实验实训内容首先要考虑理论教学的知识难点和重点，以利于学生掌握基本理论、基本原理；其次要对原有的实验实训内容进行筛选、补充、综合，减少验证性实验。从简到难、分层次地设置实验，不断开拓新实验实训项目，多进行一些综合性、设计性实验实训。

夜上海论坛 根据教学内容的调整，保留了原有晶闸管整流、逆变的验证性实验，使学生对本课程的应用有了初步认识。在器件研究上以全控器件研究为主，对直流斩波、交―交变换及PWM控制技术部分的内容，开设设计型实验。由教师给出电路参数，提出实验要求和目的，由学生自行设计线路，选择器件及其驱动电路和保护电路。此外，增加信号的调制――SPWM信号的产生与实现、电力电子电路闭环动态特性观察及超调量抑制、DC/ACSPWM单相全桥逆变电路设计等综合性实验，包括引入电力电子电路的计算机仿真实验内容。

3.充分利用软件资源，提高实际能力。

夜上海论坛 在每一种电力电子器件或电能变换电路的介绍中加入应用实例，可通过MATLAB在MATLAB/SIMULINK系统仿真。让学生自己动手设计或开发一个实用电路模型，对电路的运行效果进行模拟实验。

在电力电子技术课程教学中引入了仿真，对于加深学生对这门课程的理解起到了促进作用。掌握了仿真方法，学生的想法可以通过仿真验证，对培养学生的创新能力很有意义，并且可以调动学生的积极性。实验实训是本课程的重要组成部分，学校的实验实训条件毕竟是有限的，受到学时的限制。仿真实训不受时间、空间和物质条件的限制，学生可以在课外自行上机。仿真在促进教学改革、加强学生能力培养方面起到了积极的推动作用。

夜上海论坛 4.充分发挥学生的主体作用。

在课堂教学中，教师应该换位思考，充分引导学生的同步思维，提高教学效率。在重点和难点处穿插提问，给学生创造一个自由发挥的空间，并注意将作业中常见问题、答疑中典型问题和学生学习过程中的建议反馈到课堂中去。

教学中强调授课内容的条理性，将每节课内容分成若干组成部分，在课件中以目录的形式体现出讲解内容的顺序性。以直流变换器章节为例，其由电路的结构、工作原理分析、量化计算、电路特点及复习等部分组成。其中工作原理分析作为重点部分在目录中突出标注，使学生跟上讲授节奏。

参考文献：

[1]程琼，郑建勇，等.“电力电子技术”课程改革新探讨[J].南京电气电子教学学报，2009，31（2）：13-14.

第8篇

关键词：电力电子技术 教学改革 项目化教学

一、引言

“电力电子技术”被广泛地应用在工业控制、航空、智能家用电器、开关电源、医疗和军事领域。我院目前电子信息工程系，有2个专业开设了《电力电子技术》课程，而且都是专业主干课。其他后续课程如《交直流调速系统》、《电机与拖动》和《灯具产品设计》等，都与该课程有着千丝万缕的联系，可以说学好《电力电子技术》课程是学好其他专业核心课程的前提和保证。

夜上海论坛 《电力电子技术》课程内容，涉及到了中山的三大支柱产业“小家电”、“灯具”和“音响”，因此，学好这门课程，为学生今后的就业，提供了有利的保障。

夜上海论坛 目前，由于石油、天然气等化石燃料的日益枯竭，以及酸雨、厄尔尼诺现象的日益严重，国家越来越重视新能源的开发和利用，国家已经加大了资金的投入并制定了相关优惠政策。目前来说，中山的明阳龙源电力电子有限公司、格美电子有限公司以及明阳风电等已经涉足到太阳能发电及光伏发电领域。我系也与明阳风电集团及明阳龙源电力电子公司建立了长期的合作机制，通过合作为电力电子课程的建设打下了坚实的基础，也为该课程的实践教学提供最接近生产和应用现场的环境。

二、教学过程中存在的问题

夜上海论坛 通过组织本专业老师研讨，大家认为：近年来，电力电子技术发展迅速，但目前《电力电子技术》课程教学存在下列问题需要改进：

1.电力电子新器件、新装置不断涌现，而传统的电力电子技术课程体系和教学内容则以晶闸管器件为主，主要介绍晶闸管整流电路、逆变电路和调压电路。随着新器件和电路的不断出现，有必要进行课程体系和教学内容的改革。

2.教师讲授有困难，学生学习有难度；围绕应用型高职高专学生培养的定位，有必要减少以往理论教学中的数学推导，增加直观的图形、波形分析内容，有必要进行教学内容和教学手段的改革，增加计算机仿真、flas等辅助教学手段。

夜上海论坛 3.《电力电子技术》课程是一门技术性、实践性很强的课程，需要有较好的实验条件或仿真实验手段作为支持，有必要进行实践教学体系的探索，建立包含理论教学、课程实验、实习、课程设计等多种教学环节的教学体系。

4.《电力电子技术》课程的特点是要求学生着重电路原理的分析、波形的理解，在此基础上掌握计算公式的使用；课程内容比较零碎，学生要学会课程内容的梳理和总结，有必要根据课程的特点，对课程的考核方法进行改革。

夜上海论坛 三、教学改革的目标及内容

夜上海论坛 《电力电子技术》课程改革包括以下几个方面：

夜上海论坛 1.改变原有的学科教学体系，采用项目式教学，以实际项目为目标，整个教学围绕任务的解决展开，突出知识的应用性，引导学生自主思考。整个课程内容以项目模块为引导，每个模块提出一个项目要求，让学生从现象找本质，从感知了解必然。如调光灯模块，先以该项目现象让学生了解其特点，再深入到电力电子器件结构和测试、电力电子电路分析和调试、触发电路的分析和调试、调光灯的设计、开发、组装、调试、故障排除。

2.改变原有的教学模式，采取讲练结合，以学生为主体，教师加以适当的引导，提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的实践技能，在教学中增加电路仿真等辅助教学手段。例如，在学习电力电子器件时，教师引导学生分析其特征，及时进行现场测试训练。学习电力电子电路时，理论分析了电路波形，马上让学生现场实践，利用示波器测量关键点波形，加强学生对该部分知识和技能的理解与记忆。

夜上海论坛 3.改变原有的实践体系，多层次实训，有层次、由浅入深地完成各项技能实训，全方位进行实践技能训练，建成完全开放式的、锻炼学生综合素质及能力的实践环境。实践教学从基础实验-综合实验-综合实训-现场教学。 开关电源模块，从开关电源使用的MOSFET器件测试进行基本技能的训练，到开关电源电路的电路分析、波形分析实验进行系统训练，再到以开关电源模拟系统的综合实训进行组装和调试训练，最后到相关企业现场进行现场参观和调试掌握企业实际应用的要求和企业岗位操作规范。

4.改变原有的教学方法，采用案例教学法，将工厂的实际案例引入教材、教学体系中，每个重要知识点均与实际应用结合起来。如以变频器引出案例，让学生了解整流逆变电路结构，再逐步深入到主电路使用的电力电子器件、相关基础电路等知识，加以相关技能训练，引导学生一步一步挖掘知识要点。

5.改变原有的考核机制，传统的考核以考试为主，忽视了学生动手能力及职业素养的考核，为此，新的考核采用多元化考核机制，理论部分主要考核学生的学习态度、专业知识、与人沟通能力和合作能力等；实践部分考核操作态度、专业技能、职业道德和合作能力等。

6.改变原有的实训条件。目前来说，电子系电力电子实验装置购买天煌公司开发的成套设备，成套设备具有安全可靠、接线方便的特点。但是也存在一些缺点，一些基础较差的学生实训课程很大一部分时间花在了接线上面，如果一条线路接错了，比较难于发现故障，从而影响了整个实验的效果和完成时间；成套设备使用一段时间之后，比较容易损坏，由于厂家涉及到保密的因素，没有提供电路的参数及元件型号，坏了之后需要等厂家来维修，虽然在保修期内不需要收取费用，但是往往报修之后需要等上1个月左右的时间，影响了其他班级的使用；由于电路已经封装在模块之内，学生看不到实际的元件和电路，影响了学生对于实际电路的理解。因此，有必要对实验装置做一定的改进，教师开发出拥有自主知识产权的实用的教学电路，应用到实际的教学中去，充分调动学生的学习积极性和创造性。

四、结束语

电力电子技术是建立在电子学、电力学和控制学三个学科基础上的一门边缘学科，它横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域，运用弱电（电子技术）控制强电（电力技术），是强电、弱电相结合的新学科领域。电力电子技术是目前最活跃、发展最快的一门学科，随着科学技术的发展，电力电子技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术科学。《电力电子技术》的课程改革，对培养学生综合应用所学知识能力、动手能力和创新能力，推动高职高专“工学结合” 教学模式改革，加快我院电气自动化专业课程体系建设有非常重要现实意义。

参考文献：

夜上海论坛 [1]刘玲.对高职院校《电力电子技术》课程教学方法的探讨[J].科技信息，2008，36：342.

[2]袁晓丽，张明远，万新.冶金工程专业综合实验教学改革[J].中国冶金教育，2011（6）：51-53

[3]王晓刚，王佳庆，林婷.“电力电子技术”教学改革的探索[J].电气电子教学学报，2007，29（2）：13-15.

第9篇

夜上海论坛 “电力电子技术”课程教学的基本框架还是以所选教材为基础，但在具体内容上应当以让学生认识该课程的用途与重要性为出发点进行设计，紧扣行业应用，提高学生的学习积极性与主动性。首先，注意开好头，要重视绪论课的教学，如在介绍“1.3电力电子技术的应用”时应将重点侧重到交通运输和电子这一领域中，重点介绍电力电子技术在汽车与轨道车辆上的应用。针对新能源汽车专业学生可举例介绍车辆能源系统的“骨架结构”，如油电混合动力汽车等新能源汽车的能量系统的基本结构图与基本工作原理；针对城市轨道车辆专业学生介绍地铁车辆的电源系统结构图等等，紧紧抓住行业应用为起始点引发学生的兴趣。另外针对电子装置用电源可从大家时刻不离身的手机充电器说起，让学生认识到电力电子技术无处不在，实用性很强，提高学生积极性。其次，随着课程内容教学的深入，应继续围绕专业行业应用，将原来的“骨架结构”补充上“血肉”，即实际具体电路，进行内容的丰富。如介绍DC/DC变换时，可以将原先介绍的地铁车辆电源系统中DC/DC的变流电路具体化，在知识认知的体系结构中进一步具体化，加深知识点的理解和印象。最后为提高学生对电力电子技术的关注度，提高学生资料收集与自学能力，一方面对部分内容调整为课后自学内容，要求学生利用网络、图书馆等资源条件完成学习，如器件中IGCT、功率集成电路、脉宽调节电路等的相关内容将由学生进行资料收集并选择部分主题由学生在课堂上给大家进行介绍，提高学习的相关性。另外一方面提供一些已经完成的电源板，让有兴趣的同学进行实际调试，在实践中体会电能的变换与控制，实现“自主行走”。这些同学能在今后相关的实践设计中有较好的基础，且能帮助并带动其他同学提高实践能力。

夜上海论坛 2“电力电子技术”课程设计改革

“电力电子技术”课程应用性强，因此要求学生有较强的动手实践能力。课程开设了6个学时的实验，对学生来说实践时间较少。因此率先在车辆工程专业新能源汽车专业方向开设了“汽车电力电子技术课程设计”课题，时间为一周，精选了“太阳能电动车SPWM控制逆变电路设计”、“车载逆变电源—推挽式直流变换电路设计”、“车载逆变电源—工频逆变电路设计”等设计课题，要求学生通过课程设计能充分了解电力电子技术在汽车上的应用以及应用设计，要求学生“脚踏实地”进行电路方案论证比较，完成电力电子电路的参数计算、器件的选型、绘制电路原理图等过程，掌握电力电子电路的设计，并能够掌握电力电子器件常用的驱动电路设计，合理设计保护电路。同时对于电路原理图要求采用EDA（电子设计自动化，ElectronicDesignAu-tomation）软件进行绘图，将学生所学的电力电子技术、自动控制技术、EDA技术等几门课程在汽车电力电子技术课程设计中进行融合，提高学生的实际设计能力。对multisim实践能力较强、学有余力的同学进一步指导其采用仿真手段（Matlab或者Multisim）进行仿真实习，论证设计结果。通过紧张而充实的课程设计，大部分的同学对电力电子技术在汽车上的应用有了进一步的认识，并对所学的相关课程进行贯通融合，充分了解所学专业课程之间的相互联系，增强了对自身所学专业知识架构的认识，能够熟练利用相关课程、相关技术手段进行电路设计，实现在专业知识架构中的“自由天地”。

3总结

第10篇

夜上海论坛 关键词： 电力系统 《电力电子技术》 课程改革

引言

电力电子技术作为一门新兴学科，近年来，随着电力电子器件的不断发展和国家对科技的大量投入，电力电子技术发展突飞猛进，在工业、国防、交通运输及家用电器等领域应用愈发广泛与深入，在电力系统领域的应用越来越广泛。该技术对高压、特高压交直流输电网及柔性直流、柔流输电网的建设起着至关重要的作用，十几年前，中国的直流输电还要依赖于国外的产品和技术，而目前我国已经拥有世界上最高电压等级的交流输电和全自主知识产权的特高压直流输电，我们正在建设的以500kV为骨干网架的坚强智能电网领先于世界先进水平。这些成绩无不渗透着电力电子技术的功劳。故电力相关专业加强对电力电子技术课程重视度和推进高职院校电力电子技术课程改革势在必行。

1.课程现状

夜上海论坛 作为电力类院校，除了电气技术专业、电气工程及其自动化专业一直都有开设《电力电子技术》课程外，其他各电类相关专业如发电厂及电力系统、继电保护自动化、供用电技术、高压输电线路施工运行与维护等专业均开设了该课程作为专业选修课或者素质拓展课，足见各院校对该课程的重视程度越来越高。

夜上海论坛 由于种种原因，我校在《电力电子技术》课程的教学改革方面一直较落后，教学内容基本和本科教学内容相似，且由于课时的原因，课程中各种电力电子器件和换流器都泛泛而谈，教师和学生对课程的重视度不够、教学目的不够明确，教学方式基本以填鸭式课堂教学为主，学生学习兴趣低、教学效果不好，这显然已不适应现代高职院校对人才培养的要求，不能有针对性地服务于电力行业，

2.改革思路

本文针对电力类院校开设《电力电子技术》作为专业素质拓展课程时课程改革的一些实践经验和思路进行总结。对于电力行业办学的学校，学校毕业生多服务于发电厂、供用电企业、电力装备制造和电力建设等相关企业。这类院校对电力电子课程内容的侧重和普通院校开设本课程时的侧重应有所不同，加上近年来高职教育教学改革，推行2+1模式，缩减课时，作为专业素质拓展课的《电力电子技术》一般只有不到30个课时，不可能像以前一样所有内容都铺开了讲。应该突出专业和职业特色，明确课程的任务不是教会学生多少个电力半导体器件的原理和特性，也不是教会学生每一种换流器的原理和波形，而是让学生认识电力电子，知道电力电子技术在电力系统中的应用，掌握典型电力电子换流器的基本工作原理和测试方法。

2.1教学项目选择

基于以上想法，在已结束的学年里，课程组以发电厂与电力系统专业为试点对26课时版《电力电子技术》课程进行了课程改革研究与实践，选择了基于项目驱动教学模式的教材，以服务电力行业为宗旨，根据维修电工、换流站值班员、电气值班员等职业岗位的要求及发电厂与电力系统专业人才培养目标的要求重新选择并组合教学内容、编写课程标准、学习指南等教学材料。选择了电力电子在电力行业的几个典型应用形成了以下教学项目：

2.2学习情境选择

以项目二桥式整流与发电机励磁系统为例，考虑到发电机励磁系统与该专业对口，且发电机励磁系统在前期《电力系统自动装置》课程中也有介绍，以此作为项目驱动教学能较大程度地提升学生的学习重视度和兴趣度，加强课程之间的联系和知识之间的衔接，让学生感到课程不陌生、不枯燥。按照知识的前后联系和学生的认知规律共创设三个学习情境。

夜上海论坛 情境1：发电机励磁系统认知（1学时）：通过该情境的学习，要求学生说出发电机励磁系统的作用、自并激励磁系统的组成和三相桥式可控整流电路与发电机励磁系统的关系;

夜上海论坛 情境2：三相半波可控整流电路（2学时）：通过该情境的学习，要求学生熟悉三相半波整流电路的结构组成和工作原理，能对电路进行接线和波形测量;

情境3：三相桥式全控整流电路（3学时）：通过该情境的学习，要求学生掌握三相桥式可控整流电路的结构组成和工作原理，能对电路进行接线和波形测量。

2.3学习内容选择

以项目二中学习情境3为例，三相桥式整流电路是电力电子技术课程的核心知识点，也是维修电工、电气值班员、换流站值班员等岗位要求的必备知识，在电力系统中应用广泛。对该学习情境进行教学内容的选择应该更细，包括三相桥式整流电路的结构、整流和调压的原理、波形的分析、控制角的有效移相范围、输出电压电流的计算、功率因数的计算。但在进行其他电力电子变流器的学习情境时可以忽略输出电压电流的计算、弱化波形的分析，从认识变流器的角度出发，从变流器在电力系统中的应用入手，着重强调感性认识、电路的结构和工作原理及控制角α的大小和输出的关系。

夜上海论坛 2.4基于工作过程教学模式的应用

夜上海论坛 确定教学内容如何取舍之后，在教学实施过程中采用基于项目驱动的教学模式，不过根据课程特点，本次基于项目驱动教学模式与传统项目驱动教学模式不同，因为我们不可能真的要学生做一套励磁系统或者高压直流输电方案出来，题目太大，也不是对职业院校学生的要求。我们采用这个题目作为项目驱动的目的是让知识不再枯燥乏味，能和与专业相关的工作对接，提高学生的学习兴趣，愿意主动参与教学过程，让被动接受知识变为主动学习，让学习更符合学生的认知规律，让能力培养更满足高技能型人才培养的要求。所以设计教学活动时，要充分挖掘可用资源，综合运用多个活动场所、多种教学方法和手段。仍以项目二为例，在开始具体学习情境之前以任务书的形式给出项目的总体任务和分解目标。然后带学生到实习工厂、实验室或者以图片、视频的形式提供给学生对励磁系统和三相桥式整流电路的感性认识。提供给学生项目学习指南、微课、参考书籍、学习网站等资源，将学生分成三至四人一组，以组为单位学习和讨论任务书，提出问题和困难，老师提点解决问题的方向。之后进入情境教学，以学习情境3为例：在项目开始已经认识过三相桥式整流电路，故直接给出知识目标和技能目标，引导学生自主学习讨论，提供给每组1份格式化实验计划书，让学生根据格式自己完成三相桥式整流电路调试实验计划书，针对计划书中存在的问题和学生提出的问题通过板书、现场讲解、实验验证、微课等形式给予梳理。学生完善计划书并完成三相桥式整流电路的调试。然后对分组实验完成情况进行现场点评，对表现突出的小组和个人进行表扬。

2.5考核评价

制定包括考勤登记表、实验分组记录表、提问和讨论成绩记录表、考试成绩登记表等学习考核方案，制定教师评教表、学生评教表等教学评价方案，对学生的学习效果和教学开展情况进行评价和问题查找，提出改进方案。总的来说，课程改革调动了学生的学习积极性和参与度，取得了良好的教学效果。

结语

夜上海论坛 目前基于工作过程的《电力电子技术》课程教学改革还只是在发电厂及电力系统专业进行试点。接下来准备在继电保护及自动化、供用电技术、电气自动化技术等电力系统相关专业尝试这样的改革，在教学内容取舍和教学项目选择上要突出专业和职业特色，分专业研究，将这项工作做得更细更好。

参考文献：

夜上海论坛 [1]姜建国，乔树通，郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用.电力系统自动化，2014.

第11篇

数字电子技术是电子类专业非常重要的一门专业必修课。从现代社会需求出发，针对独立院校培养应用型人才为目标，结合独立院校学生特点，对教学方法及考核方式两方面进行深入探讨。

关键词：

数字电子技术;教学方法;考核方式;应用型人才

中图分类号：

F49

文献标识码：A

夜上海论坛 文章编号：1672-3198（2014）24-0212-01

按照当前社会需求独立院校要培养应用型人才，这就要求需要在很多课程中改变传统教学思路，以适应社会的需求。当然数字电子技术也不例外，数字电子技术是电子类专业非常重要的一门专业必修课。本文主要针对数字电子技术教学中，学生兴趣不高，动手能力差，教学手段单一，考核手法单一等特点，并结合独立院校学生基础较差的实际现状，在教学方法和考核方式上做了大量改进，取得了一定的效果。

1 考核方式改革

在考核方式上，主要改革就是改变“期末成绩=平时成绩+期末考试成绩”这样的传统方式，结合独立院校学生学习积极性低、到课率差的现状，让“平时成绩=平时成绩+考勤成绩”，这样“期末成绩=平时成绩+考勤成绩+期末考试成绩”，按照数字电子技术课程实践要求较高的特点考勤成绩占10%，平时成绩占30%，期末考试成绩占60%。其中考勤成绩可要求学生按时上下课，并认真听讲即可得满分，这样可以很大程度上提高学生上课积极性，改善到课率低这样的现状，其中平时成绩可分为两部分，平时作业占10%和实验占20%，作业要求学生认真独立完成。实验可参考实验操作，实验报告以及实验考试三个部分来打分。

2 教学方法改革

（1）改变传统教师直接讲新内容的方式，可以在每节课开始，先写出本节课要解决的所有问题，按照问题来讲课，让学生带着问题听课，这样可以提高学生学习兴趣。例如在讲卡诺图化简时，可先提几个问题：①什么是最小项？②卡诺图的结构？③逻辑函数和卡诺图的关系？④用卡诺图如何化简表达式以及卡诺图化简规则？在讲课中可一步一步逐渐解决问题，最后让学生学会如何用卡诺图化简逻辑表达式。

夜上海论坛 （2）因为在数字电子技术课程中主要以分析和设计两部分为主，在学生学习这门课程中就可以让学生逐步建立设计思维，可从最基础最简单的开始，例如最初可让设计一个判断输血者与受血者的血型是否符合的逻辑电路，4-6个人分为一组，采用小组讨论的形式，最后要求每组说明自己的设计思路，并比较每种设计的优劣点。这样可逐步设计计数器、秒表计时器等等。当然在此过程中，为防止个别学生偷懒，可在每组说明自己的设计思路时，要求每位同学只说一个部分。

夜上海论坛 （3）传统的教学手法主要用黑板讲授，但是数字电子技术这门课有大量的电路，像集成芯片的内部电路图，需花费大量时间画图，而且这种教学手法单一，很难提高学生学习兴趣，随着现代教学技术发展，多媒体技术应用越来越多，我们可以在数字电子技术的教学中采用多媒体教学，当然多媒体教学也有弊端，幻灯片放映过快，没有黑板讲述思路清晰，所以我们可以在以多媒体讲课为主的情况下，采用黑板辅助的教学方式。这样既节省大量教学时间，又可以提高学生学习兴趣。

（4）实验教学部分需要降低验证性实验的比例，增加设计性实验内容，为增加学生对实验的重视度，可增加实验考试部分，可在实验开始时告诉学生将会进行实验考试，实验考试内容就在所有做过的实验中，到时抽签决定做那个实验，可以提高学生独自做实验的积极性。

3 结束语

总之，随着电子技术的迅速发展，我们也将面临着越来越多的挑战，在社会需求与有限的实际条件下，在实践中不断完善我们的教学方法，需要在考核方法与教学方式方面不断地探索与研究。

参考文献

夜上海论坛 [1]曾志辉，杨晓邦.数字电子技术.课程教学改革探讨[J].新余高专学报，2007，（3）.

第12篇

夜上海论坛 电力电子技术广泛应用于各个行业。如工业生产中的交流调速、直流调速、感应加热、焊接、电解、电镀等;交通运输业的电力机车、轻轨、地铁、电动汽车等;电力行业的高压直流输电、无功补偿、电力滤波等;电子装置用的开关电源、UPS电源等;风光发电系统的最大功率跟踪、并网离网逆变器等;航空航天、核反应、家用电器等诸多领域都有电力电子技术的身影。显而易见，学好“电力电子技术”这门课程，对电气专业学生后续课程的学习和毕业后的工作是多么重要。

随着现代科学技术的飞速发展，知识更新越来越快，要求学生的知识面越来越宽，工程实践能力越来越强，所学的课程门数不断增加，必然导致各门课程的学时数不断压缩。如前所述，电力电子技术已经应用到各个领域，不断涌现出各种新型电力电子产品及电力电子装置，电力电子技术课程所包含的内容越来越多，所含的知识越来越丰富，原有的教学方式已不能满足二本院校电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养目标的要求。“电力电子技术”课程教学改革的目的就是：怎样在有限的教学时间内，最大程度地提高学生的理论知识水平，拓宽学生的知识面，增强学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的科技创新意识，将理论知识与工程实践相结合，培养出符合现代社会需求的人才。

夜上海论坛 “电力电子技术”课程教学改革具体内容

根据笔者所在辽宁工业大学电气工程学院电气专业的招生与就业、师资力量、学生素质、实验设施及目前的实际教学情况，对“电力电子技术”课程教学的各个环节进行了适当的修改和调整，更加注重对学生电力电子技术理论知识的掌握和工程实践能力的培养。

修改人才培养方案

夜上海论坛 人才培养方案制定得是否合理，关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展，电类的各专业的界线越来越模糊，各学科相互交叉、相互渗透，电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此，对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业，而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科，是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带，是强电和弱电的有机结合。因此，在修改和调整人才培养方案和教学计划时，要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想，加大教学力度，要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性，以拓宽学生的知识面，提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。

教材内容的合理取舍

任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材，再参考其他的辅助教材，取长补短，主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验，注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识，还要注重工程实际的应用，要体现电力电子技术发展的新技术，也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁，使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。

夜上海论坛 主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外，还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况，注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用，注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择，还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况，以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。

课堂教学方式改革

教学过程中应以学生为主，教师为辅，避免一人堂和填鸭式教学方法，针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。

由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多，课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图，以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多，仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的，所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学，大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是，多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式，二者应该相互协调、相辅相成，各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析，可以充分利用多媒体的音容并茂的特点，使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程，如以flas的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等，使学生感到生动而有趣，使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解，还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷，更具亲和力，加强了教师与学生间的互动和情感交流。

总之，课堂教学十分重要，教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质，充分利用现代化教学手段及互联网资源，在有限的课堂教学时间内，最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。

改革实验教学环节

夜上海论坛 为了提高学生的工程实践能力，对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造，引进近几年内较为先进的电力电子实验设备，对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整，尽量减少简单的验证性实验，增大设计性和综合性实验的比例，根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。

我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验，囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验，如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识，还增设了开放性实验和创新性实验，加强了教师与学生间的知识交流，也使电力电子课程的实验教学延伸到课外，对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时，在我院的大学生电子挑战杯大赛中，部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关，提高了学生的电力电子技能。另外，我院每个学期举行教师实践技能大赛，有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关，大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。

将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学

Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程，将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合，在课堂上，利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面，使学生更直观地掌握所学的知识，也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合，是原有的实验操作的有益补充，同时又具备原有实验装置不具备的优点，如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真，既不担心元器件损坏，也没有任何危险，学生完全可以在无人指导的情况下，在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验，在此基础上再进行适当的真实性实验，这样不仅激发了学生的学习兴趣，更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力，会收到事半功倍的实训效果。

课程设计环节的改革

夜上海论坛 “电力电子技术”课程教学改革后，在课程教学的后期，增加了课程设计环节，由主讲教师布置该课程的设计任务，为避免雷同，每人一题，主要以电力电子技术的四大电力变换为核心，结合工程实际，根据给出的技术参数和技术指标，要求学生综合运用所学的相关知识，设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等，并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目，要求制作电路板和元器件焊接，并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真，最终以论文的形式完成课程设计，并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加，拓宽了学生的知识面，提高了学生独立分析问题、解决问题的能力，是理论与实践相结合的有益补充，同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。

毕业设计环节的改革

夜上海论坛 为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力，近几年来，在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中，除了到发电厂、变电所参观实习外，有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面，除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外，许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目，如感应加热电源、大功率开关电源、UPS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。

第13篇

关键词：高职院校 电力电子技术 教学方法 改革

1 教学现状

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，是利用电力电子器件（晶闸管、GTR、MOSFET等）对电能进行变换和控制的技术，广泛应用于工业、交通运输业、电力系统、家用电器中，是现代电气专业不可缺少的一门课程，在培养该专业的人才中占有很重要的地位。近几年家大力发展职业教育，目的是顺应市场要求培养高素质技能型专门人才。如今大部分高职院校，在教学模式的选择上，往往忽略学生及课程的特点，沿用本科院校的教学模式――以理论教学为主，实践教学为辅，理论教学在先，实践教学在后的教学模式，而这样的教学模式对于高职院校中电力电子课程的学习造成了巨大的阻力。

夜上海论坛 1.1 课程理论知识复杂抽象

该门课程的主要内容包括：整流电路分析、逆变电路分析、直流斩波电路分析以及交流调压调频电路分析，每一章节中都会涉及大量的数量计算、波形及电路分析，例如，三相整理电路或交流调压电路，涉及到的输出波形复杂难懂让学生很难理解和掌握；此外，大量的电路图（正弦波同步触发电路、锯齿波同步触发电路等）分析起来更是困难重重，长此以往导致学生们对该门课程产生了厌烦心理，最终放弃对电力电子的学习。

夜上海论坛 1.2 实验设备陈旧，教学过程机械

电力电子实验是在实验台上操作完成的，主要是一些验证性的实验，即首先对该电路进行理论分析，包括波形分析、数值计算等，然后要求学生按照操作步骤连接电路，调试过程最终检验实验结果与理论分析是否相同。这样的实验教学机械呆板，学生无需过多思考，只要按照步骤操作就行，没有拓展性与创造性，并且试验设备年数已久，陈旧老化，导致实验结果与理论分析偏差很大，不利于学生对于新知识的认知。

2 特点分析

夜上海论坛 基于上述存在的教学现状，大部分的研究者会考虑在沿用原有的教学模式下，通过改变教学方法、教学内容、调整实验课时等来提高电力电子技术的教学质量，但笔者认为，他们忽略了一个最重要的问题，即教学模式的选择是否恰当。教学模式的选择必须“因材施教”，这里的“材”包括两方面，第一，授课对象即学生的特点；第二，所授课程――《电力电子技术》这门课程的特点，来采用恰当的教学模式。该文着重分析了高职院校学生的普遍特点及《电力电子技术》课程特征，为教学改革打下基础。

夜上海论坛 2.1 高职院校学生的特点

在高考大军中，高职院校的学生总体的成绩较差，大部分的学生高考成绩仅在300分左右。这一方面说明他们掌握的基础知识确实薄弱，如果在大学阶段，采用课堂授课为主的理论教学模式，高中阶段所学知识难以支撑大学阶段的学习。并且进一步说明高职院校的学生不擅长大篇幅的理论知识的学习，对于新事物的认知，如果采用理论授课的方式，不能引起学生的兴趣，反而会让学生产生厌烦心理。

夜上海论坛 但是高职院校的学生动手能力和实践操作能力并不差，他们对未知领域有着一种探索的冲劲，对于新事物的认知总是希望通过自己的亲手实践，先有感性的认识再基于课程进行理性认知。在3年的教学实践中，往往会出现这种现象，学生课堂上听课一知半解，但课下却兴致勃勃的制作许多电子作品，学生们的反馈是喜欢动手实践，而不喜欢枯燥的理论讲解。

夜上海论坛 2.2 《电力电子技术》课程的特点

夜上海论坛 电力电子技术是一门理论知识和实际应用紧密结合的课程，理论知识抽象难懂，实践应用性很强。主要内容包括电力电子器件、电力电子电路装置及系统。电力电子器件主要包括晶闸管、GTR、MOSFET和IGBT；电力电子电路及系统包括整流电、逆变电路、直流斩波电路、交流调压调频电路等主电路以及各种控制、触发、保护电路等。不论器件的应用还是电路的分析，都必须从实践应用中得到锻炼和纯熟。由此可见电力电子技术重在应用，只学不用就仿佛纸上谈兵，失去了该门课程的意义。

电力电子技术基于市场需求应运而生，随着时代的发展而快速更新换代。如今IGBT的应用站住主导地位，是电力电子电路更加简单，效率更高。电力电子技术是时代的产物，具有很强的时代性。

3 教学改革思考与探索

基于高职院校学生的特点及《电力电子技术》课程的特点，笔者对于该门课程的教学改革提出了以下几个观点。

夜上海论坛 3.1 强调对教学内容的整体认知，导入学习情境

如前所述高职院校学生的基础知识薄弱，知识面狭窄，单就什么是电力电子技术、电力电子技术的应用领域等一些问题学生认知浅显，并且课程中涉及大量的专有名词及前沿知识，如不间断电源、PWM调制等学生更是闻所未闻。对于这样一门课程，在授课之初，必须安排足够的课时让学生对于课程内容有一个整体的认知。要求教师多搜集相关的图片，视频，制作形式多样的多媒体课件、微课等，向学生充分展示电力电子技术在我们日常生活中的应用，比如变频空调、变频洗衣机、电风扇的无级调速、电源适配器等，拉近学生与电力电子技术的距离，激发学生的学习兴趣。同时，及时向学生提供电力电子技术最新的发展动向，新技术新设备的研发应用，让学生对电力电子技术有更高层次的认知，让学生紧跟时代步伐，这样更能充分调动学生的学习动力。

3.2 优化教学内容，调整教学重点

基于《电力电子技术》课程具有强时代性的特点，必须优化教学内容，调整教学重点。

将该课程教学重点由原来的普通晶闸管半控型器件及变流技术电路的原理分析调整为MOSFET、IGBT等全控型器件及功率模块的应用，调整为以培养职业能力为本位的教学内容。

3.3 改革教学模式，遵循认知规律

夜上海论坛 《电力电子技术》一直沿用传统的本科类院校的教学模式――先理论后实践，而这并不适合高职院校的特殊情况，就电力电子技术的教学模式，笔者在实际的教学过程中进行了大胆的尝试，即遵循学生的认知规律，先动手实践进行感性认知，在理论分析进行理性认识，教学效果有一定的改善，教学效率有所提高。

3.4 巧用仿真软件，丰富教学手段

触发电路是电力电子技术课程中的非常重要的内容，不论整流技术、逆变技术还是交流调压调频技术等都会涉及到触发电路的调试，触发信号的正常与否关系到变流技术的成败。但是如何更直观深刻的认知触发电路一直是教学过程中的难点。而Matlab仿真软件的引入就能很轻松的解决上述问题，Matlab中Simulink/Sources库中选择pulse generator可方便实现对于触发器的设置，触发脉冲波形直观明了，并且可根据需要调节元件参数，观察脉冲信号的变化。使学生对问题的研究更加透彻深入。在实际教学中采用这种虚实结合的方法，不仅能丰富教学手段，更能提高教学效率和教学质量。

4 结语

当今我国大力发展职业教育，面向典型工作任务，以工作过程为导向是职业教育的教育理念。“中国制造2025”“工业4.0”时代的到来，使得电力电子技术的应用会越来越广泛。因此我们要积极探索恰当的教学手段，设计以培养职业能力为本位的教学内容，提高电力电子技术的教学质量，培养高素质的技能型专门人才。

参考文献

[1]李秀娟，刘伟.《电力电子技术》课程改革思考[J].电气电子教学学报，2009（33）：30-31.

第14篇

关键词：新时代；电力电子技术；改革；应用

夜上海论坛 DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.146

0 引言

电力电子技术主要指的是通过使用相应的开关件来实现对电能进行有效变换与控制的技术，其出现于上个世纪的末期，出现后便得到了较快的发展，现阶段已然成为集电力、控制以及电子三个方面新型技术。对于电气专业的学生来讲，该门课程一方面是重要的基础性课程，另一方面也具有很强的应用性与综合性的技术。所以，对于学习电气、自动控制等专业的学生来讲，学习好该门课程对于他们今后的学习与工作有着很好的促进作用。二十一世纪的到来使得科技有了飞速的发展，社会上对于学生也出现了全新的要求。针对新时代科学技术发展的特征，高校应当对学习的课程进行改革，这样才能够更好的帮助学生去适应社会。而就《电子电子技术》课程来讲，需要在教学理念、教学方法、教学手段等方面进行改革，增加该门课程的实验，构建出更加完善的学习体系来。

1 对课程内容进行优化调整

进入到新时代之后，电力电子科技出现了飞速的发展，一些崭新的控制技术与器件相继问世，而在教学过程中所使用的课本则过于陈旧，课本上的知识具有较大的滞后性，与现阶段世界技术间存在着一定的差距，不利于学生更好的了解当今该门课程的前沿技术。所以，就需要对该门课程的内容进行改革。

第一，传统的电力电子技术中主要是以晶闸管为主，通过使用晶闸管来完成整流器、交流高压等工作，不过该器件在处理相关直流的一些变换装置时则很难达到要求。在这之后，便出现了以IGBT为主的新器件，新器件的出现便成为了电力电子技术的核心。所以，在讲授课程的时候不需要再将传统的晶闸管组成的电路进行讲解，而是将全新的器件所构成的电路进行讲解，这样一来，不仅能够降低学习的难度，而且开拓了学生的视野。

第二点，新科技的发展促进了电力电子器件的前进，特别是功率MOSFET与IGBT的出现，已经基本了取代了传统的晶闸管。而这两种器件快速发展的重要原因：首先，新器件在开关频率上有了很大的提升；其次，这两种新器件都属于电压型控制 ，能够十分方便的与数字电路相连接。因此，在教学的过程中，需要对教学的内容进行优化调整，将课程的重点放在全新的器件上来，慢慢的淡化现阶段已经不再使用的器件与控制方法。

2 以全新的方法促进学生学习能力的提升

夜上海论坛 首先，对于《电力电子技术》课程来讲，需要在讲授课程的基础上加强课程内容与实际工程的结合。所以教师在讲授课程时，需要对传统的方法进行改革，将实际生活中的例子拿到课堂上来，以实际的操作向学生进行展示，通过这一方法的进行能够很好的促进学生进行求知的欲望，让他们在学习的过程中就能够了解该门课程在学习与工作间的联系。

夜上海论坛 其次，将学生作为学习的主角来对待，促进学生积极性的培养。传统的教学工作主要体现了教师的位置，在课堂上教师的位置占据着主导地位，而学生则仅是被动的接受。在新时代，《电力电子技术》课程的讲授应当近一步的弱化教师在课堂上所占据的位置，将学生作为课堂的主角，根据教学的基本内容对教学方法进行深入的改革，引导学生自主完成电路图与波形图的制作。比如可以拿教室中电扇的调速作为例子，引导学生根据这一实际情况完成调整功能实现的思考，让学生能够自主的完成相关电路与波形图的制作，并抽出课堂的时间让大学进行讨论。通过这种方法的进行能够充分的调动起学生的积极性，让每一位同学都参与到课堂中来。

最后，可以使用丰富的教学工具来完成教学工作。新时代为各个方面都带来了巨大的变化，对于教学工作来讲，已经从传统的使用黑板发展到现阶段可以使用白板、多媒体等来实现。在使用现代化的教学方法后，可以通过PPT、FLASH以及视频向学生展示电力电子器件。当然，也不能一味的只使用多媒体进行教学工作，在使用多媒体进行教学工作的过程中要重点观察学生的学习态度，如果在使用多媒体的时候学生的学习态度不高的话，使用多媒体进行教学常常会出现事倍功半的效果，不利于教学工作的顺利开展。

3 以实践的训练达到促进学生实践能力提升的目的

夜上海论坛 《电力电子技术》作为重要的专业基础课，实践训练占据着很重要的地位。实践训练的开展能够促进学生动手能力的提升，让每一位学生能够将课堂上学习到的知识与实践相结合。所以，针对新时代的新特点，教师应当对实践训练内容进行改进，加强学生的实践动手能力。

夜上海论坛 首先，无论是理论学习还是实验，基础性的知识都十分重要。所以在进行实训的时候，首先应当带领学生完成基础性的实验，根据实训指导书的要求带领学生一步步的完成基础实验，在这一过程中，一方面能够促进学生对理论知识的理解，另一方面也能够让学生进一步的了解实验设备与实验方法的使用。其次，应当在基础实验的基础上开设综合性与创新性较强的实验。传统教学过程中在做实验时基本上都是让学生进行验证性实验，学生仅需要按照要求一步步的做下去就可以了。而在新时代背景下，应当培养学生的创新性，提升学生的主动性，在完成基础实验的基础上鼓励学生自己完成实验的设定，这样能够更好的促进学生能力的提升。最后，应当紧跟当前世界先进技术，在课堂上，向学生介绍现阶段世界上电力电子技术的发展情况，让他们能够了解到当今该项技术的发展情况，拉近学生与世界先进技术的距离。

4 总结

夜上海论坛 新时代的到来对学生也提出了新的要求，为了能够培养新时代的学生，针对《电力电子技术》课程的特点进行改革能够很好的促进该门课程的有效发展。

参考文献：

[1]李月朗.电力电子技术在智能电网中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（16），

夜上海论坛 [2]张红娟，路秀芬，孟海涛.“电力电子技术”课程工程实践的教学改革[J].电气电子教学学报，2016（03）.

[3]王利婷.智能电网中电力电子技术的应用探讨[J].电子制作，2016（14）.

第15篇

夜上海论坛 [关键词]电力电子 卓越计划 教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）02-0161-02

2014年3月，教育部提出将2000年后近700所“专升本”的地方本科院校逐步转型为现代职业教育，重点培养工程师、高级技工、高素质劳动者。2002年专升本成功的安徽黄山学院以2011年省级质量工程“卓越工程师计划”为契机，进行专业改革，逐步向应用型本科转型。机电工程学院自动化专业成立于2008年，是一个即年轻又充满活力的专业，有幸成为本校首批实施“卓越计划”的专业。从本专业2011级自动化专业学生中遴选出40名学生成立卓越班，作为应用型改革的试点班级，进行相关课程教学改革建设。

夜上海论坛 一、电力电子技术课程“卓越计划”改革试点

夜上海论坛 近年来，电力电子设备作为“绿色能源”在各个领域应用越来越广，包括电气节能、新能源发电、电力牵引、智能电网等等[1]，相关职位有软硬件研发工程师、调试工程师、设备销售经理等等，企业对于各层次技术人员的需求量日益增加。

夜上海论坛 为了能够使自动化毕业生走出校门具有较强竞争力，专业从社会需求为出发点，以学生工程实践能力为培养目标，进行专业改革建设。电力电子技术课程是检测技术及自动化方向的专业限选课。为此，将电力电子技术课程作为本专业改革课程之一。

夜上海论坛 二、课程改革效果及问题

夜上海论坛 （一）改革从课程地位、教学内容和方法、考核方法展开，取得一定的效果

夜上海论坛 首先提高课程的地位，从专业限选课调整为专业必修课。原先课程学分为2.5分，包含32理论课时+8实验课时；调整后课程学分为3.5学分，包含48理论课时+12实验课时。一方面增加理论课时量，以往只做简单介绍的直交逆变和交交变流技术也成为重点内容，这样理论课对四类变流技术都将进行详细介绍。另一方面增加实验课时，添加两个具有设计类的实验题目――直流斩波电路设计与性能研究、整流电路的有源功率因数校正研究。加上之前的4个实验题目，共有6个实验题目。教学方法中利用flas等多媒体手段并结合板书来讲解，便于分析与理解。[2]考核成绩由平时成绩10%，实验成绩30%，期末成绩60%组成，考试题型中记忆类的题型分值减少，增加工程分析题和设计题型的分值。

这些改革措施提高了学生的学习积极性，改善了学习态度，使学生对于电力电子技术有了一定的认识。

（二）问题分析

一方面对于学生而言，没有亲自安装或拆除过电力电子设备，对其系统结构没有感性认识，加上书本中复杂电路原理图和电压电流曲线，使得知识点比较抽象，难于理解；同时实验设备条件限制，无法做全所有四类变流技术，且实验项目大多是验证类，设计性和分析性的实验较少。总体来说，距应用型人才培养目标还存在差距，课程中缺乏工程实践能力的训练，需要将工程应用案例引入教学过程中。另一方面对于教师而言，应用型课程需要教师具有较高的工程实践能力，然而目前教师的工程专业知识有限，工程项目较少，需要教师不断的提升自身的工程能力，积极申报省级或者国家大学生工程项目。

夜上海论坛 三、课程体系的完善

夜上海论坛 借鉴兄弟院校的经验，结合黄山学院自身的特点，电力电子技术课程仍然需要完善，课程体系的完善从课堂教学、实践教学和考核方式展开。

首先课程学分不变的基础上，增加了实践教学环节。[3]调整理论课时为32课时，实验教学为12课时，实践教学为16课时。

夜上海论坛 （一）课堂教学引入项目教学法。[4] [5]2012年笔者申报了全国大学生创新创业项目“基于DSP2812的三相频率电压可调的小功率逆变电源的研究”，现已结题。利用该项目可以构建虚拟的工程项目。如图1所示，原有的逆变系统由6个基本模块化组成，若按要求进行组合，结合相应的控制对象，可实现四类变流技术的虚拟项目设计。有了虚拟项目就可以进行项目教学。

项目教学的思路如图2所示，从虚拟项目的控制对象所要达到的控制需求为出发点；进行开关器件选型、原理介绍，讲解变流技术的基本原理，选择PWM控制算法，选择采样信号，组成闭环系统；最后讨论算法中的参数与输出结果的关系，达到输出效果，满足控制需求。这样一个过程，比单纯讲解电压电流曲线更加有工程意义，学生也更能容易理解和掌握。

讲解过程不按照书本的章节顺序，而是按照完成项目实施过程为顺序，包括项目背景、设计要求、详细方案、技术线路、现场调试过程、验收标准，其中重点讲解设计要求、详细方案和验收标准。讲解过程中的知识点可能是跨学科的、跨课程的、跨章节的，将它们融入整个教学过程中并连贯成为一个系统，这样学生能够从宏观应用的角度真正认识电力电子技术。

（二）对于实验没有涉及的变流技术，利用实践教学[6]来完成，分为硬件设计和软件仿真。硬件设计方面，利用89C51单片机设计控制板，完成SPWM和SVPWM波形分析与设计；软件仿真方面，利用Simulink仿真工具中的电源模块、电力电子模块、电机模块，完成双馈风力发电系统仿真设计、转速电流双闭环直流调速系统仿真设计、恒压频比交流调速系统仿真设计。每个设计以小组形式完成，以设计效果和设计报告为考核依据。这样可以锻炼学生的动手动脑能力，培养团队合作精神。

（三）为了考查学生在该课程的学习态度和学习效果。采用PSF考核方式，即过程参与考核方法，如图3所示，它由课程参与度评价（participate）、系列的过程评价（series）、期末考核（final）组成。这种方法能够显示学生对课程的参与程度。

四、总结与思考

夜上海论坛 今年是电力电子技术课程改革试点的第二年，专业将继续围绕“应用型”进行课程改革建设，将项目教学法引入课堂，增加实践教学环节，让学生主动参与课程教学过程中，提高学生的工程能力训练效果。

夜上海论坛 同时还有相关问题需要思考，比如电力电子技术课程将会在非卓越班开课，如何对待卓越班与非卓越班的差别？项目教学法的硬件条件和软件条件比较简陋，如何对硬件和软件进行完善？项目教学法涉及的知识点众多，如何实现知识点与项目的无缝连接？这些问题只有通过教学实践来解决。

[ 注 释 ]

[1] 赵争鸣.电力电子技术应用系统发展热点综述[J].变频器世界，2010（1）：41-44.

[2] 李平.“卓越工程师培养计划”下的电力电子技术教改探索[J].中国科技信息，2012（17）：152-153.

[3] 孙书芳.“应用技术主导型”电类专业电力电子课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2011（25）：97-98.

夜上海论坛 [4] 要丽娟.项目教学法在教学中的应用[J].湖南工程学院学报，2010（3）：91-93.