电力与电子技术精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇电力与电子技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

《电力电子技术》是自动化及其相关专业的一门重要的专业基础课程，它的内容繁杂抽象，但是实用性强，技工电气高职班的学生要很好地学习它还不是件易事，这使得教学工作进行起来比较棘手。经过总结多年的教学经验，我们摸索出了以项目教学法为核心，分步骤，对该课程的知识由浅入深，化繁为简进行教学，取得较为明显的教学效果。

1学情分析

首先，我们应对学习该课程的对象进行分析，结合学生接受知识的特点，有的放矢，设计出一套适合学生特点的教学方法，这为取得良好的教学效果打下坚实的基础。该课程是面对技工高职电气相关专业学生所设的，这样的班级在目前的技工教育中，人数一般为35～45人之间，其中有1/3的学生学习较为积极主动，1/3的学生需要在教师和同学的带领下被动地学习，还有1/3是无心向学的“差生”。针对这种情况，我们对全班的学生进行分组，通过以强带弱，以积极带被动的学习形式，同时培养学生的团队协作意识。技工学校电气相关专业的学生还是普遍存在动手能力强，理论分析能力差的情况。针对这样的学情，教师在教学过程中应该注意将难懂复杂的理论知识融入到一个个典型制作电路当中去。另外，因为他们是电气相关专业的学生，有一定电工电子技术的基础知识，为接受繁杂的电力电子知识打下一定的基础。

2制定教学计划

通过学情分析，我们几位一起任教该门课程的教师进行集体备课，这里要特别感谢陈琨韶老师和陈国荣老师，他们为我们上好这门课想出了很多好办法，他们结合深厚扎实的专业知识，将整门电力电子课程转化成几个项目进行教学。项目教学方法是将零散难懂的知识融入到每个具有代表性的项目上，这里是寻找合适的典型工作电路，再自制合理的工作页引导学生参与学习。这样一来，一向被公认难上的一门课，经过我们的努力将其变得更容易教，更容易让学生接受和对学生产生更好教学效果的一门课。

3确定典型工作电路

该门课程主要使用的工具有:示波器，万用表，电烙铁，变压器等。本课程结合重点知识、查找相关资料，设计出学生易学易懂的工作电路，主要用了两个电路作为实训内容。它们分别是调光灯电路———包含单相整流电路和单结晶体管触发电路两大部分;555PWM脉宽调制电路。调光灯电路。在实训室中为了方便学生实训并安全完成任务，我们将该电路的交流电源220V经过变压器把电压将为16～18V交流电，同时所用灯泡也更换为额定电压为8V的小灯泡。另外，为了适应以上改变，电路中的R1和R4两个电阻应被短接，这样才能出现既定实训效果。也就是当调节电位器Rp时，灯泡的亮度会随之改变。555PWM脉宽调制电路，该电路应用555芯片驱动整个电路，以起到控制直流电机速度和灯泡亮度的作用。学生可以通过示波器检测555芯片6脚和2脚连接处的波形，如果电路连接正确，检测出来的波形是锯齿波。如果不能出现该波形，应提醒学生检查电路的焊接是否出错。另外，学生可以通过检测NPN三极管的b极，测出正确波形为方波。

4制作有针对性的工作页

任务的实施通过了解学生的知识结构，我们编写了几个典型工作页，以此来引导学生“在做中学，在学中做”。第一个阶段的工作页是以复习电工电子知识为主，新学的电力电子元件知识为辅。从而引导学生回忆、巩固已学知识，对比、联系地来学新知识。第二个阶段的工作页一共有两个，是围绕图1、2—两个典型工作电路，展开一系列知识点编制的。该工作页的主要内容是设计相关的题目，这些题目主要体现了在学生制作该电路时所需要的电力电子技术方面的理论知识。通过工作页可以让学生边做题边从课本、网络中查找需要的知识。这样就有效地化被动接受知识为主动查找知识，教师在一旁加以点拨和提醒，协助学生完成。教师结合每次讲解的内容布置相应题目，并作为作业要求学生完成。

5项目的实施

项目的实施分为几大部分，分别是查找资料填写工作页、列出元件清单、绘制电路原理图、绘制电路实物图、焊接电路和调试电路。

1)查找资料填写工作页。学生根据教师提供的工作页，通过上网查找资料或者课本完成相关题目，为顺利完成该项目奠定理论基础。

2)绘制电路原理图。学生根据教师提供的原理图，自己动手绘制出来，一来锻炼学生绘图的能力，二来加强学生对原理图的理解。

3)列出元件清单。学生根据原理图和教师分发的元件实物列出元件清单，该清单包括元件的型号、参数、图形符号、文字符号等。

4)绘制电路实物连接图。学生以电路原理图为依据，根据元件引脚实际封装的位置汇出最合理的布线图，避免元件与元件之间的连接线路错乱，要求符合电路布线原则。

5)焊接电路，电路的焊接要求学生掌握熟练的焊接技术，不能出现虚焊、假焊、空焊和冷焊等。

6)调试电路。教师要求高职的学生应自己调试电路板。首先应该对照实物接线图检查成品电路板的连接有无错漏，其次利用示波器测试电路板相应位置的电路波形以检测所焊接的电路板是否能出现正确电路的波形图，如果波形吻合说明电路板制作成功，反之亦然。最后学生根据理论知识分析成功电路板出现对应波形的原理。

6师生小结

每制作完成一个典型工作电路后，教师会根据学生在该项目学习的过程中存在的主要问题进行小结和解答。学生则以小组为单位，上讲台汇报他们的学习成果以及提出学习过程中的疑问。最后教师要求每位学生应自行完成该项目的实训报告，以此作为作业。

7结语

篇2

在1957年，美国生产出了世界上第一个晶闸管，电子技术才开始逐渐的发展，电子技术也进入了晶闸管整流阶段。对于工业用电来说，其功率相对较大，一般采用工频交流发电机进行提供。在电能的实际使用过程中，大约1/5的电能都是由直流的形式所消耗的。在以后的10~20年间，较大功率的硅整流管以及晶闸管有了显著的发展，其推广领域也逐渐的扩大，此时电力电子技术有了长足的发展与进步。上世纪70年代初期，自管段期间的出现与发展，标志着电力电子技术逆变阶段的开始。在此阶段内，世界范围内的能源短缺与危机开始出现，而交流电机变频调速的功能，会使电能的利用率明显提升，因此，交流变频技术被逐渐重视而快速的发展与进步。逆变与整流技术不断发展，但是其工作频率相对还较低。从上世纪80年代开始，电力电子技术中的集成电路逐渐的转向了大规模与超大规模的发展方向，很多的大电流、高频率、高压以及高功率的半导体元件开始出现与使用，此时电力电子技术已经发展到了关键阶段，功能多样的电子元件开始在电路技术中使用，并逐渐走向电路的复合化以及模块化，使得整体的性能不断的改进与完善，使得设备具有更加优越的节能效果。

2电力电子技术的实际应用

现阶段，很多的行业与领域都涉及到了电力电子技术的应用。全球范围内的经济模式都逐渐走向信息化发展方向，这就需要对传统的产业模式进行改革，转变为依靠高新技术的经济发展模式，而电力电子技术在经济模式转变过程中是重要的技术保障。电力电子技术在不断的应用的过程中，也在不断的得到完善与发展，很多高性能、多功能的元件被不断的开发并使用到电力变流设备运行中来。高性能元件的发展与使用，很大程度上推动了电力电子技术的进步，同时也推进了半导体器件、集成电路、自动化技术以及信息技术等领域的发展。所以，电力电子技术在实际应用中展示出了越来越多的优势，并逐渐的被广泛推广。

1）电力电子技术在交通设施中的应用。电力电子技术随着自身不断的改革与进步，其应用范围也越来越广，而电力电子技术在交通运输中的应用尤为广泛。例如铁道运输中的电气机车，其分为直流机车与交流机车两种，这两种机车就是分别对整流以及变频装置的实际使用。此外，最新开发的磁悬浮列车，电力电子技术在其中起着重要的作用，很多的设备以及元件都需要借助电力电子技术才可以进行正常运转。例如，在磁悬浮列车的牵引机传动过程中以及辅助电源运行过程中，都需要利用到电力电子技术。目前所研发的绿色节能汽车，就是依靠电力作为汽车运行的动力。而电力在通过电机转化为动力的过程中，也需要电子装置将电力转换处理，才可以达到有效控制驱动的效果。船舶以及飞机等交通工具其电源在使用过程中差异也非常大，也需要采用电力电子技术进行控制与改进。

2）电力电子技术在家电中的应用。越来越多的家用电器开始应用电力电子技术，以更加方便的为人们的生活服务，提高人们生活的质量。例如，日常中经常用到的洗衣机，通过应用电力电子技术就能够实现洗衣过程的自动化控制，减少了人力工作，我们仅仅把衣服放置到洗衣机中，通过给定制定的操作，就可以借助电力电子技术的功能实现我们想要的目的。才出现时间不长的洗碗机，其工作原理与洗衣机相似，都是通过电力电子技术来完成的。空调也逐渐的向变频节能的功能转变，利用电力电子技术的变频功能，可以为我们降低近1/3的电能消耗，不仅节省了日常开销，也在很大程度上节约了资源与能源的消耗。电频荧光照明灯泡同样要比白炽灯泡拥有更好的节能性能，其中也是电力电子技术所应用的效果。

3）电力电子技术在工业节能中的应用。随着我国的社会经济不断发展，工业对于能源以及资源的消耗也在逐渐的增加，特别是对于电力能源的消耗数量尤为高。由于电力能源具有性能稳定、利用率相对较高的特点，工业生产中大多都采用电力作为能源的主要来源，使得电力的消耗随着经济的不断发展而大幅增加。就目前工业发展的大体状况上来说，其用电过程中依然出现较多不科学现象，特别是工业用电效率普遍偏低，使得电力能源大量的浪费。随着我国可持续发展战略的不断深化与改革，电力能源的节约使用已成为一个重大的社会问题，而电力电子技术可以在很大程度上降低对于电力能源的消耗。很多的企业开始逐渐使用电力电子节能设备，使得设备的运行更加优化，极大提升了电力能源的使用效率。

4）电力电子技术在发电站的应用。世界能源的短缺促使了人们加快开发新能源的步伐，我国也逐渐的重视风力发电以及水力发电的工程建设，在这些电力设施建设与运行的过程中，发电机电流频率的转换是非常关键与重要的技术。对于水力发电来说，发电的功率大小跟水压头的大小以及水流量的大小有直接关系，也在很大程度上影响着发电机组的转速改变，为了获得发电机组的最佳运转功率，就要借助电力电子技术来改变电流的频率，以达到改变发电机组转速的目的。

3结语

篇3

【关键词】电力电子技术；虚拟实验平台；研究与实现

虚拟实验室这一概念最先被提出，是在1989年，它所主要描述的是一个通过计算机网络来实现的虚拟实验环境，它是一个不同于信息化网络的综合集成环境，因此其可以更为有效的为用户提供各种数据信息和人力设备等资源。

1 电力电子技术虚拟实验平台的总体设计

1.1 虚拟实验室设计目标

在现实实验室中，我们进行实验教学时，需要先令学生们阅读实验指导书，然后按照要求选择适当的元件，并将其按照电路的原理进行连接，之后再对各部分电路进行检查确认，确认无误后便可以打开电源进行实验了。试验中要对相关数据进行记录，最后完成实验报告。

通过上述流程，我们可以确定虚拟实验平台的基本构成要素包括：实验帮助、实验所需元器件、电路图形连接、计算机仿真电路、结果显示。根据虚拟实验室的构成要素，我们可以基本确定虚拟实验室的设计目标为“控制（输入）部分”、“计算机仿真电路部分”、“实验结果显示（输出部分）”。

1.2 控制（输入）部分

对于控制部分的设计，首先需要对电路元件的相关参数进行设置，如“独立直流电源电压”、“独立直流电源电流”等；然后对其进行触发脉冲信号相关参数的设置，如“触发脉冲信号周期”、“触发脉冲信号占空比”等；最后是对电路的产生进行设置，这部分设置需要对元器件的图片模型进行事先布置，然后通过鼠标进行电路连接，检查无误后点击“确认”或“连接完成”。

1.3 计算机仿真电路部分

计算机仿真电路事实上就是通过计算机程序的自动求解，来根据相应程序建立的一个电路方程。在整个电路方程程序的设计过程中，由数据的结构来决定编程的思路，而如何进行数据结构的选择，则完全取决于实现实验平台的软件选择。然而只要建立了实验方程，那么就可以通过数值方法来进行编程的求解了。

1.4 实验结果显示（输出部分）

关于实验结果的显示，通过有两种形式，一种是随着实验的进行，直接显示出实验当时的实验数值；而另外一种显示方式，则是将整个实验的某一段时间内的所有相关数据计算出来，并将其存储起来，在某些特殊情况下还需要经过数据的二次处理，然后才能输出相应的实验数据结果。

1.5 平台软件的选择

在进行虚拟实验的设计时，我们需要一个“放置”虚拟实验的平台，因此这个平台软件的选择，将对整个虚拟实验的设计起到不可忽视的承载作用。而在平台软件的选择上，我们通常将“减少开发工作的工作量”、“减少低级以及重复工作的开发”、“软件本身的运行效率”等因素放在首位。现今我们所使用的软件，通常都是将若干软件通过取长补短的方式组合在一起的成熟方案，如“Lab VIEW”和“MATLAB”混编、“VB”和“MATLAB”混编等。

2 电力电子技术虚拟实验平台的实现

虚拟实验平台的实现，首先采用了VB和MATLAB混编的方法进行编程，然后再通过对VB中MatrixVB的矩阵函数与绘图函数进行调用，最终将复杂的计算与图形描绘变为简单的编程。

首先在计算机上安装MatrixVB，建立Visual Basic的新项目，添加MatrixVB库，待系统对MMatrix.DLL文件加载完成后，便可以在Visual Basic中使用MatrixVB函数了。

然后将Visual Basic的数组当做矩阵来对待，生产矩阵，来丰富MatrixVB的功能函数，将更多处理问题的先进技术融入到VB编程中去。然后利用括号、实部rN、虚部iN等方式来对矩阵元素进行定位操作，从而精确的对相关矩阵数据进行快速定位，利用simple函数将矩阵转化成为最简单的形式。

最后利用软件Psim对这种方法的可行性进行验证，通过实验的结果确认了这种方法在某些问题范围内，对含有开关器的非线性器件可以被视为理想开关，与独立电源的电力电子形成电路时，这种方法具有有效的可行性。

3 结束语

随着社会经济的发展以及教育事业规模的不断壮大，师资力量薄弱成为了制约教学开展的重要问题。特别是硬件资源的缺失，伴随着信息技术以及计算机技术的发展，成为了促进电力电子技术虚拟实验平台出现的重要因素。而电力电子技术虚拟实验平台的实现，切实有效的缓解了师资资源匮乏这一难题。

【参考文献】

[1]陆地，于瑛，刘晨，朱磊，耿素花，沈虹，孟欣.电力电子技术课程虚拟实验及演示平台的开发与研究[C]//第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（下册）.2009.

[2]王伟，李伟，马景兰，郭屹松，张永丽.基于CDIO的“电力电子技术”课程教学改革与探索[C]//第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）.2009.

篇4

关键词：电力电子技术；教学改革；仿真

作者简介：李林琳（1977-），女，辽宁沈阳人，长春工程学院电气与信息工程学院，配电自动化吉林省高校工程研究中心，讲师；邢顺涛（1976-），男，吉林延吉人，长春工程学院电气与信息工程学院，讲师。（吉林 长春 130012）

基金项目：本文系2011年长春工程学院教学研究课题的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0064-02

“电力电子技术”是电气工程及其自动化专业的专业基础课程，在人才培养方案和课程体系中起着至关重要的作用。通过“电力电子技术”课程的学习，使学生掌握电力变换的基本理论知识，为后续专业课程打下坚实的理论基础。本课程来源于工程实践，理论与实践并重，因此，本课程将实践贯穿始终，具有层次性和互补性。通过理论教学、实践锻炼、MATLAB仿真等教学活动，有助于提高学生理论联系实际和应用创新的能力。

一、“电力电子技术”课程教学改革的必要性

目前“电力电子技术”的教学仍然停留在传统的教学模式上，即在课程教学中依照教材的内容和顺序讲述各种电力变换原理。[1]这种传统的教学模式存在以下弊病：第一，传统的教学思想重视学生对书本知识的掌握程度，忽视学生的素质教育，忽视学生应用创新能力的培养；第二，传统的教学形式方法单一，课堂上教师讲授课程，学生只是被动参与，这样很难激发学生的学习兴趣；第三，由于现行教材不能很好地体现电力电子技术的应用和发展，且教材中讲授的理论都只集中在技术层次，而忽略了现场应用的实际因素。因此现有的教学存在与实际脱节的情况，从事电力系统及相关行业工作的学生走上工作岗位后，还需投入大量的时间去了解电力电子技术的新原理和在电力系统中的应用，以及电力变换对电力系统的影响。

本文主要是针对长春工程学院（以下简称“我校”）电气自动化专业的“卓越工程师培养计划”，在“电力电子技术”课程教学中探索科学合理的教学方法，加强实践教学工程针对性，培养学生创新思维，提高学生理论联系实际的能力，为成就未来的“卓越工程师”奠定基础。

二、探索“电力电子技术”课程的教学方法

1.采用多媒体教学，增加教学的直观性

由于“电力电子技术”课程中有很多电力变换的原理需要画波形，受板书的限制，授课的信息量很有限，所以可将“电力电子技术”课程的有关内容制作成多媒体课件进行讲解。讲述时多媒体教学可与黑板手写教学同时进行，将多媒体教学和手写的重点、难点知识相结合，增强教学效果。

现在“电力电子技术”课程的多媒体课件有很多，但是这些课件普遍存在一个共同的缺点：课件制作过于简单，缺少动画和过程讲解，很多原理图都是直接出现，很多结论也是直接给出，这样对于刚刚接触电力电子的学生来说很生硬，很难提高学生的学习兴趣。对于“电力电子技术”课程的改革，首先从课件入手，重新制作课件，在课件中增加大量动画和工程实例。比如在讲授整流电路时，对于每一种整流变换的电路图结合工作原理都制作了动画。教师在上课时，讲到某一回路和器件时，该回路和器件都有明显的标注、声音和动画变换。这样，学生有更直观的视觉和听觉感受，加深对工作原理的理解。

2.引入问题教学法，激励学生自主学习

该方法是指采用互动学习的方式，在引出一个新的知识点时，教师首先将问题提出，让学生先进行充分讨论，通过问题来激发学生学习的自主性，然后由老师进行总结，得出一个正确的结论。例如，老师在课堂上给学生提出问题：如果三相桥式整流电路中，某一相触发电路的触发信号丢失，整流电路负载侧输出的波形会是什么样？先请学生阐述自己的观点，然后由老师理论讲解。教师还可以利用MATLAB程序，在课堂上演示，使学生加深对理论知识的理解。这种方法可以极大地激发学生的兴趣，使学生成为主动的学习者。问题式教学方法与国际教育相接轨，国外的教育跟注重人的培养，老师不会每天给学生留作业，通常会让学生准备课题，上课进行讨论。国际教育更需要学生自己主动学习，学习完全是自己的事，这样更好地培养学生的逻辑思维、语言表述和创新意识。

3.推进案例教学法，引领学生探究工程实践

“电力电子技术”的理论教学应与电力企业及日常生产、生活实例相结合。实例可根据教学内容穿插引入，课堂上引用的例子尽可能是学生日常接触过的或电力行业中的设备，这样学生会更感兴趣。相关章节举出相应实例，指出课本上的基本电路、基本原理是怎样运用的实际中去的。这样一方面能深刻地讲述教材上的基础知识，另一方面能扩大学生的专业应用能力，将会有更好的教学效果。例如，在讲完脉冲宽度调制技术（PWM）基本原理内容后，通过风力发电生产案例引入变频器。首先给出变频器的主电路及各部分参数要求，其次根据变频器的主电路图，结合理论课讲过的整流、逆变和PWM控制理论给出变频器的工作原理，最后可以利用MATLAB仿真软件给出逆变器各参数波形图。

同理，在讲授电力电子各部分基本知识的基础上，可以适时地引入电力企业生产实际案例，使学生对电力电子技术在电力系统中的应用和电力变换对电网稳定性和电能质量的提高、及电力电子新技术的发展对新能源、高压直流输电和柔流输电技术等的影响有所了解，以提高学生的理论知识和实践能力。

三、加强实践教学

“电力电子技术”是一门实践性很强的课程，实验实践环节占据十分重要的位置。通过“电力电子技术”课程实验、实习、教学仿真及学生的科技创新活动等活动，构成了螺旋上升式的实践教学体系，逐步提高学生的实践动手及应用创新能力。

1.课程实验

电力电子实验室实行开放式管理，开设近十个实验，教师教学中可根据需要从中选做5个的实验。每个实验每个班级分批、分组进行，每组最多不超2人，每次实验都由任课教师和一名电力电子实验室老师共同指导，这样教师可以对每组学生进行详细指导。通过课程实验，可以增加学生的感性认识，提高学生的动手能力，激发学生对所学知识的探索欲望，加深对理论知识的理解。

2.仿真教学

仿真实验模块主要是根据教学内容设计了相关的仿真实验内容，要求学生完成简单的电路设计，实现所要求的电路功能。为完成“卓越工程师培养计划”的目标，现将MATLAB仿真引入到电力电子技术的理论与实践教学中，培养学生分析解决问题的能力，在掌握基本理论知识的前提下，培养学生创新意识。

在对比目前比较流行的仿真软件后，发现MATLAB更适合电力电子仿真。用计算机仿真可以方便地进行不同器件、不同参数的比较，进行反复试验。MATLAB提供的仿真工具箱SIMULINK，是一个功能十分强大的仿真软件，可以根据用户的需要方便地为系统建立模型，并且十分直观，它的仿真精度很高，仿真结果准确。应用计算机仿真来研究电力电子技术，有利于提高研究效率，降低研发成本。

“电力电子技术”仿真所用到的电气、电子元件模型全部都包含在MATLAB元件库里面。在MATLAB提示符下键入Powerlib命令，这个命令将打开SIMULINK仿真窗口，同时显示出电力系统模块工具箱。电力系统仿真环境简称“psb”，它几乎提供了组成电力系统的所有元件。其中包括：同步机、异步机、变压器、直流机、线性和非线性模块、传输线路、断路器、负荷模型、电力半导体器件、控制元件、测量元件以及信号显示模块等等。

应用MATLAB软件，着重研究整流、逆变、斩波及变频等基本电路的仿真及其波形结果分析，验证课本中的基本原理。例如整流电路中，对不同的触发角、不同的负载时参量输出波形会产生什么样的差别等，使学生能够对这些比较难以理解的抽象内容有一个直观的认识。如图1单相桥式可控整流电路原理图。

在仿真电路中，更改负载的参数就可以得到不同负载类型，如电阻性负载和阻感负载。对于相位控制的整流电路来说，控制角的相位直接影响输出波形，可以利用MATLAB仿真调整控制角α数值，观测单相桥式整流电路的输出波形，及晶闸管两端的电压、电流的波形图。当α=60°时，各参量输出如图2。

MATLAB软件也可以对一些复杂电路进行模拟仿真，如改变触发角对波形的影响、缺相对波形的影响等等，并对其波形结果进行量化分析研究。通过改变各项输入参数观察其波形变化，从而使学生对电路模型能够熟知和精通，加深印象，改善课堂教学效果。

3.体验式教学

根据卓越工程师培养计划，为提高学生的实践能力，部分课程的实践环节可占总学时的50%，根据“电力电子技术”课程的特点，可将课堂直接搬到仿真实验室、实训基地甚至单位现场。根据现场实际设备结合所学的理论知识进行讲解，加深学生对电力电子技术一些抽象概念的理解，做到理论与实际相结合。

对一些有兴趣的学生，可以组织参加教师的科研实践、学校或省级科技创新计划、全国电子大赛等。很多学生在比赛中获得优异的成绩，取得良好的效果。通过引领学生参与学科竞赛及科技创新活动，使学生对于知识的应用与创新有了完整的体验。

四、结论

电力电子技术在不断地发展，教学内容与方式也要相应地变化。结合教学方法的改革，可引入新的教学内容；理论授课结合仿真、工程案例和实践教学环节，使枯燥的理论变成体验式课程，激发学生的学习兴趣，使学生牢固地掌握电力变换的基本理论和当今电力电子技术发展的新动向，丰富知识面，为今后的工作打下坚实的基础。

篇5

【关键词】电子；技术；应用；发展；分析

电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学，是介于电气勤务员三大主要领域—电力，电子和控制之间的交叉学科，在电力，工业，交通，航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源。

1.我国电力工业面临的挑战

（1）电力供需矛盾难以根本缓解。按照统计分析，每个国家的人均GDP与人均的能耗有十分密切的相关关系。我国要在下世纪中叶达到中等发达国家水平，人均用电水平的增长是不可避免的。人口增长和现代化进程使用我国对电子表力需求不断增加，按照规划，2050年我国发电装机应超过15亿千瓦，比现有的装机净增13亿千瓦以上，按常规格化的发展模式几乎不可能达到这个目标，除非寻求新的发展途径。

（2）有限资源的制约日趋严重。我国去年已成为石油进口国，不能指望靠石油发电。水电可发容量不足3.7亿千瓦，在相当长的时期内煤碳仍是主要的一次能源，但燃煤生产的环境污染的治理是一个极为困难的问题，此外，煤炭基地资源短缺是我国发展水电的又一重要制约因素。

（3）对电网可靠性和电能质量要求不断提高。20世纪电力系统发展的特征常以“大机组、大电网、高电压”来描述。近二十年的世界各国的经验表明，在下世纪，这个趋势不会再继续下去，研究表明，机组的单机容量和交流输电电压等级的发展已出现饱和趋势，单机容量120MW和电压等级800KV已达到由电网可靠性决定的极限。尽管现代电网的设计运行技术近年取得了长足发展，但仍不能完全避免大电网的瓦解事故的发生。近几年内，世界上的达电网事故仍有发生，有时还造成了灾难性的后果。

2.电力电子技术的发展概述

（1）整流器时代。大功率的工业用电由工频交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的电解，牵，直流传动等大三领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用是以很大发展，当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

（2）变频器时代。进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础，将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控制功率器件，首先是功率MOSFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管（IGBT）的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计，到1995年底下，功率MOSFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在电力电子领域已成定论，新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且仅现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

3.电力电子技术的应用

（1）一般工业。工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电机的高速速性能可与直流电机相媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千KW的各种轧网机，小到几百W的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交流调速技术，一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。

（2）交通运输。电气化铁道中广泛采用电力电子技术，电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电力电子技术更是一项关键技术，除牵引电机传动外，车辆中的各种辅助电源也都离不开电子技术，电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置，一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制，飞机，船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术，如果把电梯也算做交通运输，那么它也需要电力电子技术，以前的电梯大都采用直流调速系统，而近年来交流变频器调速已成为主流。

4.电子电力技术关键技术在电力方面的应用

（1）智能电网应用的关键技术。采用电子传感技术，对电子表网用户端，电网设备，电网运行状况进行适时监控，确保智能电网稳定性与经济性，以便实现电力资源最大利用率，增强电网运营的高效低耗。在智能电网中采用先进的电子电力装置，诸如故障电流限制器，人性化交流输电设备，储能控制装置，智能保护设备等，这些装置与其它技术相结合，保障了智能化电网的可靠性。采用系统控制技术，能够对电网故障作出快速诊断并根据专家系统对电网诊断结果给出处理方案，控制系统从电网相关设备采集数据信息，通过系统运算确定电网的运行是否正常，藉此实现配电，变电自动化，继电的自适应保护，电网智能化等功效。

（2）电力系统中的太赫兹技术。在电力系统中，电缆通常埋于地下，故障查找非常麻烦，采用太赫兹探测器能够透射探测碳板，塑料，沙尘等，还能探测厚墙，干燥土层等，可以突破传统探测技术的10米极限，目前亟待研制便携式太赫兹探测器，可以利用太赫兹波的敏感性查找随时查找电缆的损坏情况和无破损故障。

（3）窃电行为给供电企业造成了极大的经济损失。而查处窃电者需要时间和程序，给窃电者销毁证据提供了机会，使窃电行为难以举证，供电企业在证据不足的情况下，不敢贸然查处窃电行为，导致窃电行为不能及时受到惩处，供电企业查处窃电的技术不足，不能查处较为隐蔽的窃电手段，导致企业损失惨重，采用太赫兹技术进行窃电监测，可以实现远距离线损监控，窃电取证举证功能，有效防止窃电行为。

5.结束语

电力电子技术的应用范围十分广泛，从人类对宇宙和大自然的探索，到国民经济的各个领域，再到我们的衣食住行，到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力，这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习，研究电力电子技术并使其飞速发展，电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源，恒频交流电源和变频交流电源，因此也可以说，电力电子技术研究的也就是电源技术，电力电子技术对节省电能有重要意义。

【参考文献】

[1]王锋，华胜，万浩平.我国电力电子技术发展展望[J].科技广场，2008（8）.

[2]冯藏娥.浅谈电力电子技术发展对我国社会经济的影响[J].现代企业文化，2009（27）.

篇6

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。

《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。

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

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。

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。

三、教学改革的目标及内容

《电力电子技术》课程改革包括以下几个方面：

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。

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：

[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.

篇7

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子的研究方向

就目前情况而言，我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括：（1）电力电子元器件及功率集成电路；（2）电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子，军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术，控制电力电子系统和计算机仿真建模；（3）电力电子技术的应用，其研究内容包括超高功率转换器，在能源效率，可再生能源发电，钢铁，冶金，电力，电力牵引，船舶推进应用，电力电子系统的信息化和网络；电力电子系统的故障分析和可靠性；复杂的电力电子系统的稳定性和适应性；（4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。

三、我国电力电子发展中存在的问题

当前的主要问题是：中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管，虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备，但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法，尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口，而许多关系到国民经济和国家安全，在一些关键领域的核心技术，软件，硬件和关键设备，我国的外资控制和封锁。特别是在关系国民经济和国家安全，更多先进水平的核心技术差距的关键领域，这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。

在过去，虽然我国国民经济的各个部门，先后引进了国外先进技术，已开始注意到国内突出的问题，从表面上看，虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70％的要求，但只要仔细分析，不难发现，并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件，都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。

目前国外和问题的主要区别是：电力电子器件的全面控制，不能制造国内制造的高功率转换器，低技术，设备可靠性差，电力电子数字控制技术水平仍处于初级阶段；应用程序的控制技术和系统控制软件的水平较低；缺乏经验的重大项目等。高性能高功率转换器设备几乎全部从国外进口。

四、电子电力技术的研究与应用

（一）在发电环节中的应用

发电机组的多种设备在电力系统的发电环节都会被涉及到，如何改善这些设备的运行特性就需要电力电子技术参与应用。

1.大型发电机的静止励磁控制。静止励磁结构简单、可靠性高以及造价相对较低 ，采用晶闸管整流自并励方式，在世界的各大电力系统被广泛采用。省去励磁机这个中间惯性环节，使其拥有了特有的快速性调节。这样使得控制规律的方法和更加先进，效果更加良好。

2.水力、风力发电机的变速恒频励磁。水头压力和流量决定了水力发电的有效功率，抽水蓄能机组最佳转速变会随着水头的变化幅度而变化。风速的三次方与风力发电的有效功率成正比，随风速的变化，风车捕捉最大风能的转速也发生变化。所以机组变速运行，即调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定，从而获得最大有效功率。变频电源是此项应用的技术核心。

3.发电厂风机水泵的变频调速。发电厂的厂用电率平均8%，风机水泵耗电量约是火电设备总耗电量的65%，不仅耗量大且运行效率低，为了节能，在低压或高压变频器使用时可以使风机水泵变频调速，从而减少电量的消耗。目前来讲，低压变频器技术以达到一定 的水平，国内外的生产厂家也比较多，只是系列产品还不够完整。但是高压大容量变频器设计和生产的企业还是比较少，需要院校和企业抓紧联合开发，以满足生产需求。

（二）在输电环节中的应用

被称为“硅片引起的第”就是电力电子器件应用于高压输电系统，这样使得电力网的稳定运行特性大幅度的改善。

1.直流输电（HVDC）和轻型直流输电（HVDC Light）技术。直流输电相对远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电优势独特，因为其不仅输电容量大、稳定性好等优点而且控制调节非常灵活，从。1970年世界上第一项晶闸管换流器之后，世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀，这也是电力电子技术正式应用于直流输电的里程碑。

2.柔流输电（FACTS）技术。20世纪80年代后期，FACTS技术的概念问世，这是项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可以灵活控制交流输电功率潮流，使得电力系统的稳定水平大大的提高。20世纪90年代后，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其设备结构简单，控制方便，成本较低，所以应用较早。

（三）在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(custom Power)技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

参考文献：

[1]郑锦彪.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与研究[J].黑龙江科技信息，2007(5).

[2]张建诚、陈志业、梁志瑞.现代电力电子技术在电力系统中的应用[J].电力情报，1999(3).

篇8

【关键词】工学结合；电力电子；项目课程

Abstract：In this paper，analysis of the current in the power electronic technology teaching are widespread problems，based on the combination of project curriculum development train of thought.Through the adoption of"project lead，task driving"teaching method can motivate students'learning interest and learning initiative，and further improve the quality of the talent cultivation.

Key words：Work-integrated learning；Power electronics；Project course

《电力电子技术》是应用电子技术专业的专业核心课程，本课程是建立在电工技术、电子电路的调试与应用、电子产品的检测与维修等学科基础上的，它横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域，主要研究各种电力电子器件，以及由电力电子器件所构成的各种电路或变流装置，以完成对电能的变换和控制。它运用弱电（电子技术）控制强电（电力技术），是强弱电相结合的新学科。

一、《电力电子技术》的教学现状

目前《电力电子技术》教学过程设计主要包括以下四个部分：第一部分为绪论，主要介绍电力电子技术的基本概念和应用领域；第二部分为常用电力电子器件的结构、工作原理及性能；第三部分为四个典型单元电路，整流、逆变、直流变换和交流变换；第四部分为具体的应用实例，以帮助学生理解和掌握电力电子技术的理论及应用知识。在具体的教学过程中基本沿用以课堂教学为主，验证性实验为辅的教学模式。这种模式不足之处在于，在课堂教学中理论与实践脱节，学生尚未接触过实际电路，难以深入理解所学内容的背景、用途，只能被动地接受知识，难以激发学生学习兴趣；另外验证性实验教学也与真实地实践背景脱离，不利于学生职业能力的培养。

二、《电力电子技术》课程开发与实施

（一）课程开发思路

《国务院关于大力发展职业教育的决定》明确要求“大力推行工学结合、校企合作培养模式”，这说明职业教育的教学内容必须与生产岗位、工作任务相联系，“工学结合”模式应该成为我国高等职业教育基本的人才培养模式，这种模式的目标是对学生的技能培养应满足企业的生产与发展需求。同时这种“工学结合、校企合作培养模式”也为《电力电子技术》课程的项目开发指明了思路。

（二）课程内容选择及课程体系构建

《电力电子技术》是为电气设备的安装、调试与维护这一岗位服务的核心课程。通过对这一岗位的工作任务与职业能力分析，按照基于工作过程项目课程开发的理念重新构建了知识体系。在具体的教学内容选择上，我们选择源于企业，并经过教学化处理的典型项目为载体，同时我们也参照了维修电工、电气设备安装工国家职业标准，并将其内容融入到教学内容中。

在课程内容的设计上，我们精心选择了四个项目为载体，项目的安排是有简单到复杂递进设计，这也符合学生的认知规律。具体项目为：项目一、调光灯安装与调试；项目二、三相变频电源的调试；项目三、中频感应加热电源电路调试；项目四、开关电源电路调试。

（三）教学过程设计

《电力电子技术》课程教学过程中总体上采用“项目引导、任务驱动”的教学方法，实施“教、学、做”一体化的教学模式，以学生为主体，教师主要起组织和引导作用。下面我结合“项目一、调光灯安装与调试”介绍下主要教学过程：

1.项目引入。列举日常生活中常见的调光灯，引入本项目，通常采用案例教学法。

2.任务布置。本项目需要学生完成以下任务：

（1）检测和选择晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管和单结晶体管等电力电子器件；

（2）分析调光灯电路的主电路和触发电路；

（3）制作和调试单相半波可控整流电路；

（4）制作单结晶体管触发电路，并用示波器调试各点的波形，与理论分析计算对比。

3.讲解示范。教师带领学生对本项目涉及的相关电路进行拆解、观察、测试、分析。总结引申出要完成本项目需要掌握的理论知识点，教师对一些重点、难点内容进行讲解，从而帮助学生能够尽快开展工作。

4.小组讨论，制定方案。小组间相互讨论、相互协作并根据任务要求拟定技术方案，设计电路，教师巡回指导，了解学生参与情况。

5.任务实施。根据方案制定情况，进行电路设计、制作、安装及调试等。

6.检测与评价。这里的评价包括学生自评、小组互评及教师评价三个部分内容，充分体现了评价主体的多元化。

三、项目课程实施中注意的问题

《电力电子技术》课程改革取得了一定的成果，但在具体实施过程中体现工学结合，教、学、做一体化的教学模式，也遇到了一些问题，针对出现的问题我们也进行了深入的思考。

1.工学结合，教、学、做一体化的教学模式对教师提出了更高的要求。课程改革前教师基本都是以讲授为主，学生都是被动的接受知识并且学生所学知识与企业工作严重脱节。但实施项目式课程教学，教师要深入学习，成为该领域的行家、专家。只有这样才能胜任项目式教学要求。

2.教、学、做一体化实践教学场所的建设。《电力电子技术》项目式课程实施教学场所有特定要求，需具备产品设计、制板与加工等条件。同时还要具备教师讲授的条件，如有投影仪和电脑、黑板等。在实践场所建设中我们尽量参照按照企业实际的生产环境，做到学生情境与工作情境相统一。

3.在考核方法与内容上，从理论考核为主转到以实践技能考核为主，从结果考核为主转到以过程考核为主，从单纯的专业考核，转到专业知识、技能与职业素质综合考核，同时注重加强过程考核等。

四、结束语

《电力电子技术》课程作为应用电子技术专业的核心课程，他的重要性是不言而喻的。通过基于工作过程的项目课程改革对于提高学生的学习兴趣与积极性产生了较大作用，更加有利于学生职业能力、职业素质的培养。同时我们也感到要真正实施好这一改革成果，既需要学校的投入，也需要教师的艰苦努力和无私奉献。我们要积极探索教学内容、教学方法和教学手段的改革，不断提高人才的培养质量。

参考文献

[1]方翔.职业院校《电力电子技术》课程教学初探[J].教学研究，2010（4）.

[2]邵仕泉.《电力电子技术》逆向教学思路初探[J].西南民族大学学报，2010（9）.

[3]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（9）.

[4]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（1）.

[5]唐杰，林立，刘家芳等.电力电子技术课程研究性教学的探索与实践[J].中国现代教育装备，2011（3）.

篇9

【关键词】电力电子技术；教学改革；工程教学；仿真实验

1.引言

电力电子技术起源于20世纪后半叶，最初由电子学、电力学和控制理论三门学科交叉而成[1，2]，随着该技术的迅猛发展，所涉及的学科范围也越来越广，如图1所示为当今电力电子技术所涉及的学科领域。电力电子技术的应用领域日益广泛。它不仅用于一般工业，也广泛应用于交通、通信、电力、新能源、汽车、家电等各个领域[3]。因此，电力电子技术课程在培养电气类和机电类专业人才中占有举足轻重的地位。

目前，大多数的工科高校中都开设电气工程及其自动化、自动化、机电一体化等专业，“电力电子技术”作为这些专业的专业基础课，其教学质量的高低将直接影响学生对于本专业知识的把握以及后续专业课程的兴趣建立与学习。因此，对于电力电子技术的教学改革对于提高电气类与机电类教学质量以及学生知识水平具有重要的意义[4]。

目前，“实践才是工科专业的根本”已成为国际高等工程教育界的共识[5]。特别对于要求培养应用型高级工程技术人才的民办三本院校[6]，更是需要加快改革步伐，以适应现代经济和社会发展的需求。

图1 电力电子技术涉及的学科领域

2.教学现状

电力电子技术的教学在诸多高校中均面临一个共同问题，即学生对课程缺乏兴趣。其中原因很多，下面具体分析。

2.1 客观原因现状

2.1.1 内容多、难且滞后

公式多，拓扑多，分析多，波形图多，并且教学内容严重滞后，对学习造成不少困难。

2.1.2 实验室陈旧

实验室陈旧，能做的实验太少且过于简单。只有屈指可数的验证性实验，没有扩展性、综合性实验。

2.2 主观原因现状

2.2.1 专业素养不高

电力电子技术是工科最难的一门学科，学好并教好是一门学问，对于青年教师还有很长的路要走。

2.2.2 方法问题

一味填鸭式教学，缺乏互动，使课堂索然无味；无论书写还是画图都只利用板书；且新技术不断涌现，教学内容滞后发展；公式多，拓扑多，但表述的逻辑性和系统性均欠强，使学习造成死记硬背的局面。

2.2.3 学生问题

民办三本院校的学生入校分数不高，基础偏差，并且学习主动性不高，来混文凭的居多。

3.改革内容

根据教学现状，我们有针对性的进行如下改革，大致可分课堂教学改革与实践教学改革。

3.1 课堂教学改革

教育是一种特殊的实践活动。所谓“教学”应该是教与学相互交流的双向过程。教育者和受教育者都应参与其中，而不应过分强调教师的作用。作为教学的组织者，教师应发挥其主导作用，突出学生的主体地位，要从传统的“填鸭式”教学方法转变到启发式、讨论式的教学。教师需“自编自导互参与”，即要精心组织教学内容，设计能够启发引导学生进行思考的问题，充分调动学生的学习积极性。

3.1.1 重视第一堂课

绪论是学习的向导，也是对课程宏观的把握，在某种程度上说，第一堂课的内容决定了本课程教学的成败[7]。因此教师应花大量时间与精力，认真准备第一堂课。在第一堂课，首先要向学生介绍该专业的人才培养目标及技能要求与本课程的关系，以及该课的前导与后续课程，使学生了解该课程的性质、地位和作用。然后介绍电力电子技术的发展现状及其在国民经济生产中的重大作用，并列举大量的工程实例说明它的重要性，从而使学生对它产生强烈的兴趣，明白本课程是什么，有什么用，该怎么学习，从而为后面的教学打下良好的基础。

3.1.2 工程项目教学

以应用型高级工程技术人才为培养目标，是目前三本工科院校人才培养方案中的突出字眼。对电力电子技术进行教改与研究顺应了时代的要求[8]。在实施过程中，通过查阅大量相关资料.结合自身工程经验.将工程具体案例按一定比例增加在课堂教学的。实现抽象公式具体化、复杂原理简单化的效果。提高学生的应用意识和工程素养。加快学生由学习型人才向工程应用型人才转变。

3.1.3 多媒体教学

目前，该课程仍然采用传统单调的黑板+粉笔的“黑白”教学法。由于本课程的特点，有大量电路图、波形图和公式推导占据了课堂时间。结果却是虽然教师工作量大的惊人，但授课信息量小、课时的利用率不高、学生收获不大的现状。而多媒体教学集文字、声音、图像、动画等多功能于一身，是当前教育发展的方向。在本课程中引入多媒体教学，教师不但可以从繁重的板书中解放出来，而且可以将更多的时间放在与学生的交流互动上。比如在三相整流电路的教学中，可以加入一些动画演示，通过点击鼠标设置参数，如触发控制角、负载类型等，并将电路的工作状态和输出波形显示出来，这样不但节省了大量的绘图时间，学生也更感兴趣，看起来也更直观，更容易接受。

3.1.4 双语教学[9]

电力电子技术教材繁多，多是对国外书籍的翻译整理。但翻译五花八门，不少常用词汇都没有统一。比如晶闸管的触发极，有的教材叫门极、有的叫栅极。而英文却只有一个，即GATE。这对学生自学造成了极大的困扰。类似的情况还有很多，如GTO、MOSFET、IPM、PWM等。因此建议针对有实力的院校，进行双语教学。即便目前没有能力进行纯双语教学，也应向学生介绍适量的英文专业术语和专业名词。

教师也可用英文的方式布置作业，并推荐学生查阅原版外文文献。

3.2 实践教学改革

3.2.1 引入仿真技术，弥补实验条件不足

近年来，计算机仿真技术作为计算机辅助设计（CAD）的有力工具，广泛应用于电力电子电路的分析和设计中。将电子仿真设计软件Multsim和数学建模仿真分析软件MATLAB等引入到教学中，建模并动态仿真不但有利于抓住其主要矛盾，加深对所学知识的理解，也为学生将来从事工程设计打下良好的基础。随着电力电子技术的迅猛发展，我院校规模的不但扩大，而电路、电工、电力电子技术等多项实验却共用一个实验台、同处一个实验室，并且我院各项实验均由理论授课教师讲授，这对安排实验造成了极大的困难。引入计算机仿真实验，不但可以拓宽学生眼界、打好工程设计基础，还可有效缓解实验室的压力。

做仿真实验时，由教师提出实验目的及要求、并给出电路参数。由学生自行设计，如选择器件、设计主电路、驱动电路和保护电路等。仿真软件可操作性极强和安全性也有保障，让学生自己动手设计，其实就是学生自动研发的过程，这不仅可以进一步熟悉所学内容，并且极大的调动了年轻人的相互竞争和向困难挑战的激情。

3.2.2 增加电力电子课程设计及实训

课程设计是大学课程的综合性实践教学环节。对于工科专业更是不可或缺，它是对课程的深化理解与学以致用的系统性活动。

目前，我院已有模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、单片机课程设计。经学生反映，课程设计使他们不但知道这门学科能干什么，而且还亲手做到了。言教不如身教，告诉学生那是什么能干什么，不如带着学生亲手去实践。

本项改革涉及较广、内容较多，具体实践过程切忌胡子眉毛一把抓。需抓重点，找主流，按部就班，步步为营。

4.结论与展望

此项改革与研究正在进行，其中课堂教学改革及实验改革中的仿真实验已在实施，课程设计及实训涉及到人才培养方案的修订，而尚未启动。从目前改革的成效来看，效果明显。学生反映良好，并希望这样的改革越多越好。在此基础上，人才培养方案的修订有望通过，相信到时教学效果以及创新型人才培训必将达到更高的水平。

参考文献

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[2]王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]严克宽，张仲超.电气工程和电力电子技术[M].北京：化学工业出版社，2002.

[4]红梅，张庆新，许谨.电力电子技术课程教学改革的探索[J].实验室科学，2008（3）：17-19.

[5]石彪.提高工科课程设计质量的思考[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2006（1）：58-59.

[6]程琼，郑建勇.整合“电力电子技术”教学内容培养应用型人才[J].电气电子教学学报，2008（2）：19-20.

[7]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（19）：87-91.

[8]朱树先，朱学莉，郭胜辉.工程实例化教学在《电力电子技术课程》教学中的应用[J].科技信息，2011（23）： 148，166.

[9]康劲松，牛一川.浅谈电力电子技术教学改革[J].第七届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会，2011.

作者简介：

篇10

[关键词]电力电子技术实验课 管理 监督 考核

[文献标志码]A

一、引言

电力电子技术是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要专业课程，不但要进行理论上的分析，更重要的是要加强实验教学。[1]由于认识不到位，一些老师认为实验教学不重要，学生也普遍认为实验就是验证理论，学与不学或学好与学不好，无关紧要。[2]这导致实验过程以及实验结果都不甚理想。

二、电力电子技术实验课上常出现的现象

1.迟到、早退

学生迟到、早退是高校的家常便饭，对于实验课学生重视度降低，迟到、早退现象更严重。

2.玩手机、聊天、写实验报告等

做实验时间用手机看小说、浏览网页、玩游戏、QQ聊天，几个同学聚在一起聊天或者写实验报告以及考研复习等。

3.找同学代做

每年电力电子技术实验都会出现个别同学因故找其他同学代替做实验的情况。但由于任课老师已认识学生，所以这些没来的同学要么补做要么算旷课。

4.实验前不预习，老师讲注意事项时不听，烧毁器件的现象时常发生

不事先预习实验，来到实验室有的同学甚至不清楚做哪个实验。指导老师讲注意事项时左耳听右耳冒，电力电子器件常被烧坏。

5.等有同学做好实验直接把数据抄一下拿去给老师检查

做实验时不认真，等有一两个同学做完实验了，其他同学基本也都做完了。这些同学奉行“拿来主义”，把数据拿来一抄，就去给老师检查。

6.出现了问题不能利用已学知识进行故障排查

在做电力电子技术实验中，出现了故障基本上很少有同学能够自己把问题找出来。依赖心理较重，哪怕有个电源指示灯不亮也要叫老师。

三、出现上述现象的主要原因

1.实验教学过程缺乏监督机制[3]

很多院校电力电子技术实验一般三四十个人由一名专职实验员和任课老师带领同时做实验。当有两个实验台有问题需要老师指导时，其他同学就处在“失控”状态。因此，出现上述早退、玩手机、聊天等现象。

2.缺乏有效的考核体系。

由于对学生的基本实验技能没有建立完整的测试指标体系，因此也就没有衡量标准。[4]学生觉得只要电力电子技术这门课的期末考试和平时成绩折合后能及格就够了，根本就没把实验课放在心上。

3.理论与实践脱节

实验过程中出现了问题学生往往找不出原因何在。但如果画出电路图让他们对着电路图找原因，却能分析出来。这是因为在教学过程中绝大多数时间都是在纸上谈兵。学生看着纸、黑板或者PPT思维更顺畅，而面对实际电路却无所适从。而且电力电子技术实验往往都要用到220V的电压学生心里有点怯，不敢大胆的检查线路。其实每次实验指导老师都会提醒同学多次：先接线后通电，先断电后拆线。按照这样一个原则，检查线路是不会出现危险的。但由于做得少，学生的畏惧心理一直存在，另外分析解决实验问题的能力也较差。

四、改革措施

通过教学实践针对以上出现的一些现象，采取了以下一些措施和探索：

1.实施学生亲自签到、签退措施

老师要求学生必须在实验开始前到达实验室亲笔签到，这有效改善了迟到现象。做完实验离开前必须到老师处亲笔签退。以前有些学生在实验刚开始签个名晃一会儿趁老师在实验台给同学分析问题时就跑了，签退时让其他同学代签一下。自从实施该措施班上的学生迟到、早退的现象就杜绝了。而且这对老师认识同学是很有帮助的，假如有学生找其他同学代做老师也能识破。

2.让学生进行实验内容的仿真

不少同学实验前从不预习，实验开始束手无策。针对这种现象笔者要求学生在每次实验前都要把实验的仿真结果做好。实验一般提前一周安排，这对学生来说有足够的时间进行实验的预习和仿真。仿真结果让学生在实验前统一发到邮箱。这当然无法避免同学间的相互拷贝，在课堂上笔者会抽几个学生讲讲他的仿真，这样对拷贝他人结果的同学也有一定的压力，他会事先加以理解，起到了预习实验以及巩固理论学习的目的。

3.让学生参与实验设备的检修

针对在实验中出现故障的实验台教师带领学生共同进行故障的排查，而不是老师闷不作声检查，学生呆立一边。比如在做相控单相交流调压实验时，一实验台的输出电压表及电流表的读数均为零。学生把老师叫去说不知什么原因。老师引导学生“电路没电流说明什么？”

“开路了。”

“是否有熔断器被烧断了？”通过让学生排查熔断器都是好的。“那还有什么原因？”

“晶闸管没导通。”

“晶闸管没导通是什么原因？”

“没触发信号或者晶闸管坏了。”通过让学生自己动手通过示波器观察触发信号波形以及用万用表判断晶闸管的好坏，发现这两者也都没问题。

“那还有什么原因呢？”

“导线坏了。”通过让学生用万用表最终把一根内部断开的导线找到了。这样的实验过程学生有成就感，比他顺顺利利的完成实验更有收获。如果学生不慎把器件烧坏了，就只好让他拿起螺丝刀和电烙铁了。

4.每个实验台作出实验结果都应叫老师去验收

老师看到实验现象和数据才准其在签退表上签字。这样防止“滥竽充数”现象的出现。学生必须在自己的实验台上做出结果老师才承认，只有记录数据不能算完成实验。如此可以有效的管理实验过程。

5.建立实验课考试制度[4]

实验部分必须单独计算考试成绩，如此才能更有效控制做实验的过程，提高学生做电力电子技术实验的积极性。抱着“打酱油”心态的同学才会重视实验。人的学习活动都是带有目的和动机的，当学生已知实验不用考试只作为平时表现时，就失去了学习的动力。教学课程考试是学校进行教学质量监控的重要杠杆，是保证实验教学完整性以及提高人才培养质量的重要环节。[2]笔者曾带过单独考试算学分的实验课程，学生都很重视该课。但是课内实验，情况就不同了。因为学生做实验没有压力，没有目的。

由于我校电力电子技术实验10学时没有单独列为实验课程，成绩也不单算，是属于电力电子技术课程的一部分，因此一些学生根本不重视。作为老师就要监管整个实验室对每个学生在实验中的表现现场打分。这样做的确能起到一定的作用，但由于实验最终并不单独计成绩，实验表现及实验报告也只计入平时成绩，而平时成绩占电力电子技术课程总测评的比重又少，所以有的学生仍不怕老师这招。另外笔者告诉学生在期末考试试卷中肯定涉及到实验内容大概15%-20%，由于期末考试成绩占总成绩的比重大，所以学生更重视一些。但还是没有单独算成绩的重视度高。在参考文献2中提到了一种实验成绩的测评方法，读者可以参阅。笔者个人认为课内实验不必期末单独出100分的考试试卷来考学生。学生每次做实验的情况老师都有一个成绩等级记录表比如分为优秀、良好、中等、及格、不及格。只有平时做实验及格才有资格参加期末考试。对于平时表现不及格的可以选择重做实验。期末考试试卷分为A、B卷。随机抽一套为期末考试卷，另一套为补考卷。每套试卷分为理论部分和实验部分，其中理论部分满分100分，实验部分满分20分。在试卷成绩栏理论成绩和实验成绩分开填。根据学生实验考试成绩占20分的比重同样分为优秀、良好、中等、及格、不及格。实验部分平时成绩和考试成绩各占50%加权为实验部分的最终测评成绩。对于实验部分不及格的在参加补考时只需做实验部分。当然电力电子技术实验是否单独算学分，各个学校有不同的规定，提高电力电子技术实验的教学质量需要学校管理部门以及老师的共同关注和探索。学生换了一批又一批而老师、管理体系、管理制度年年岁岁总相同肯定是行不通的。

6.让学生利用实验室开放时间，多去实验室学习电力电子技术

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”为什么学了就忘了，为什么不敢大胆做实验，为什么面对电路找不出故障。答案就是实验做少了。电力电子技术课有固定的学时安排，要想多做实验学生只有利用课外时间。比如在实验室开放时，学生自主去做电力电子技术实验。实际上有很多学生压根就不知道实验室开放这回事。很多院校的实验室开放也是形同虚设。这自然和老师的引导有关。老师为什么不愿引导学生多去实验室解决学习问题呢？因为实验室开放时间总要有实验指导老师，老师不在万一设备烧了怎么办？有老师在那工作量又怎么算？有一个学生和十个学生工作量又有什么区别？这也是需要管理部门参与进来解决的问题。平时学生有问题老师非常愿意回答，当然回答的方式也只是理论上的，有些问题老师可以告诉学生去实验室通过做实验找到答案。通过让学生自己动手做解决问题的效果会更好。因此，需要建立实验室开放制度。可以安排一个实验室开放时间值日表由实验室老师和任课老师轮流值班，学生在这些开放时间可以去做实验。至于工作量管理部门该算的还是要算。哪怕这段时间没有一个学生去做实验，这样老师才有积极性。

五、结束语

教育本身就是一个复杂的需要不断探索的活动，问题没有解决是因为没有找到更好的方法，不能单纯的认为学生不爱学习。当老师因为自己的一点用心而让学生觉得这次电力电子技术实验做得有收获时，老师和学生的心里一定都有一朵盛开的花。学校、教师、学生共同联起手来集思广益，教学质量才会越来越好。总之，提高实验教学质量需要多管齐下，齐管共治。

[参考文献]

[1]片春媛.电力电子技术实验教学改革初探[J].新乡教育学院学报，2008，21（1）：91-92.

[2]彭龙生.加强实验教学管理，提高实验教学质量初探[J].实验科学与技术，2006，1：85-86.

[3]段祖安.强化实验教学管理提高实验教学质量的措施[J].实验室科学，2013，16（1）：62-64.

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论文摘要：“电力电子技术”是我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一。主要介绍浙江工业大学多年来在电力电子技术本科生教学方面取得的一些有益的实践经验，如注重建设优秀的教学团队和培养有前途的青年教师、完善适合学校实际情况的课程设计、以学生为本安排内容丰富的教学活动、运用灵活多样的教学方法和教学手段等。为了更充分地发挥“电力电子技术”课程的作用，在现有实践经验的基础上提出今后继续深化电力电子技术本科生教学改革创新的若干设想，如循序渐进地推进电力电子技术的本科生双语教学模式、继续完善电气工程与自动化类本科专业教学链等。

论文关键词：电力电子技术；课程设计；教学方法

电力电子技术始于20世纪50年代末、60年代初，主要研究电力领域中使用电力电子器件对电能进行高效的变换和控制，是电力、电子、控制三大学科的交叉学科。目前，“电力电子技术”课程已成为我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一，教学内容涵盖电力电子器件、四大类电力变换电路、控制技术以及电力电子新技术等多方面知识，理论性和实用性都非常强。为实现良好的教学效果，该课程要求教师能结合各自学校的实际情况合理地设计课程，均衡理论和实验教学的比例，针对具体不同的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段，注重激发学生的学习兴趣，使学生通过学习掌握相关的基本概念、基本分析方法等理论知识并提高他们理论联系实际和分析解决问题的实践能力。

浙江工业大学（以下简称“我校”）“电力电子技术”课程是全校电气工程与自动化类本科专业教学链中一个承上启下的重要环节。它的前续课程有“电路原理与实验”、“模拟电子技术”、“电机学”、“数字电路与数字逻辑”、“电气工程基础等”，后续课程有“开关电源设计”、“控制电机及应用”、“现代电气传动控制技术”、“DSP原理及应用”、“毕业设计”等。多年来，我校在不断学习国内外高校教学经验的同时不断实践，丰富自身的教学经验，积极改革创新，追求高质量和高水平的教学。

本文将主要介绍我校多年来在电力电子技术本科生教学方面所取得的一些实践经验以及关于今后如何继续提高教学质量和水平的一些设想。

一、注重建设教学团队和培养青年教师

在整个教学过程中，教师不但是知识的教授者、教学活动的组织者，同时还是学生学习效果的评估者。优秀的教师是保证教学高质量和高水平的关键，他们为人师表、具有丰富的知识和经验、富有爱心，能够激发学生求知的热情，既教会学生学习方法，又让学生掌握科学知识。 我校电力电子技术本科生教学团队自组建以来一直定期召开会议讨论并解决教学中遇到的问题，交流并总结教学经验，共同开展教学和科研课题项目，促进各成员教师特别是青年教师在业务上的进步。在培养教学新生力量上，该教学团队引入青年教师导师制度，由多位（副）教授级的教师担任指导教师，对经验尚浅的青年教师进行全程、全方位的培训，包括写教案、制作PPT课件、课堂试讲、实验指导、批改作业、学生答疑、拟考试卷、指导毕业设计等。每个阶段，指导教师都会对青年教师的表现做出中肯的评价，帮助他们尽快熟悉业务、提高水平。在整个团队的关心下，青年教师成长很快，在由学院组织的学评教和教学技能比赛中都取得了良好的成绩。

二、完善适合学校实际情况的课程设计

三、以学生为本的教学活动实践

在具体实施电力电子教学的过程中，教师激发学生的学习兴趣，创造良好的互动教学氛围是非常重要的。这就需要教师以学生为本结合具体的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段。

我校“电力电子技术”是“电路原理与实验”等课程的后续课程，理论性很强。在教授该课程新知识点时，若涉及到相关前续课程重要的旧知识点，教师会采用先温故后知新的教学方法，通过学生回答问题的方式复习旧知识点，由浅入深帮助学生进入状态以便教授新知识点。比如，在讲述变压器漏感对整流电路的影响这一节内容的最开始，先温习理想变压器的特性和非理想变压器的等效电路模型，再把简化后的非理想变压器等效电路模型代入到已学的整流电路中，然后进入正题——分析电路的工作原理。教师在讲授电路工作原理时，会一再强调电力电子器件的开关工作状态和电力电子电路的分段线性分析方法这两个贯穿整个课程始终的基本概念和基本方法，并现场指导学生独立完成一部分电路的分析工作，通过加强学生的参与感来促使他们更积极地把外在的基本知识点转化为内在的电路分析能力。

在传统的口头讲授过程中，教师会适当地借助“静动相宜”的PPT课件、具体的实物教具和灵活的板书等来提高“电力电子技术”课程的理论教学效果。此外，教师还会适当地扩充一些教科书以外的电力电子技术内容，如仿真技术等。教师利用仿真软件PSPICE、MATLAB等在课堂上虚拟地实时演示电路更真实的工作过程，既拓展了学生的视野又能很形象地解说课程中的知识难点，如三相半波可控整流电路中晶闸管的正向耐压问题。电力电子器件的封装材料及形式多种多样，性能也不尽相同。为了让学生更真实、更立体地认识电力电子器件，教师除了展示器件照片外还会提供一些器件的样品让学生亲身接触。关于教材中重要公式的推导，教师会采用PPT课件与板书相结合的方式帮助学生更容易理解和掌握。

“电力电子技术”课程包含很多基本概念，在讲述时教师会根据听课学生的实际英语能力，有意识地就专业术语部分进行中英文双语教学。这不但能增强学生的专业英语水平，而且还可以提高学生使用中英文关键词检索科技文献的能力，为该课程的后续课程特别是“毕业设计”的教学打下良好的基础。

在“电力电子技术”的理论教学过程中，强调电力电子技术对国计民生的重要性是非常必要的。比如，在举例说明电力电子技术的实际应用时，教师会尽量多举些与学生日常生活以及当前社会热点相关的例子（如手机电池充电器、笔记本电脑电源适配器、未来的“光源之星”LED照明、节能环保的电动汽车等）。先抛砖引玉让学生有些感性的认识，再通过启发性的提问鼓励学生积极地去发现身边所遇到的科学技术。在增加学生学习兴趣的同时，提高学生对该课程的重视程度。

“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程。为了更好地衔接理论知识和实验内容，教师在课堂上除了提供电力电子电路的理想波形图，还会提供一些电力电子电路的实际波形图，让学生自己去发现和思考它们之间的异同。用一连串的疑问激发起学生的强烈求知欲，令他们更主动地去预习实验，更认真地进行实验，并且更努力地去尝试着寻找答案。比如，反激式电路在电流断续工作模式下，由教科书提供的开关管S两端电压的理想波形和在实验中用示波器观察到的S两端电压的实际波形在S关断的部分是有很大差别的。在理论课堂上，当教师同时给出理论和实验波形图加以对照时，学生表现出极大的兴趣，跃跃欲试地去寻找实际电路中S两端电压在S关断时刻出现阻尼振荡现象的原因。此时，教师正好因势利导，鼓励他们认真地去完成相关的实验，通过实验再结合已学理论知识自主地找出答案。实践结果表明该教学效果很好。

四、关于今后教学的一些设想

电力电子技术的发展日新月异，关于“电力电子技术”的教学也需要与时俱进，紧跟潮流，与社会接轨。目前，在我校采用全英文教学电力电子技术的条件还不够成熟。但是，教师可采用循序渐进的方法，从目前以中文为主的双语授课，到中英文各半的双语授课，再到以英文为主的双语授课，最后过渡到全英文授课。目前，最适合我校的办法是课程的重要章节主要采用中文教学，务必让学生掌握必要的基本知识；而次重要章节则可主要采用英文教学，这对扩展学生视野很有利。

层出不穷的电力电子新技术不断丰富着“电力电子技术”的教学内容。全面而系统的“电力电子技术”教学是无法仅通过一门课程来完成的，但它可以通过一系列课程来不断深化。在现有“电力电子技术”课程的基础上，按社会就业的需求配套完善其后续课程。除了强化这些课程之间的内在联系、完善整个教学链，教师还应多鼓励优秀的学生积极参加各类电子设计竞赛、申请由学院提供的建龙基金等，在教师指导下开展一些与电力电子技术相关的小课题。通过一系列课程的学习和科研课题的参与，学生能更深入地了解和掌握电力电子技术，对他们今后从事与电力电子技术相关的工作具有积极的意义。

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电气自动化专业的一门重要课程就是《电力电子技术》，该课程的应用性强，且往往需要把实践和理论结合在一起。

在进行改革前，理论教学采取的是教师在教室内讲解知识，学生被动学习的形式，学生能够学习到内容较深、知识面较宽的知识。实践教学则是采用实训装置，对实验进行原理性的验证，而不是把训练应用到实际中。该方法在很大程度上限制了学生的动手能力和创新思维，因此无法满足学校的教学需求。

该文作者结合自身的工作经验，把自身的工作过程和工作任务作为载体，对教学内容进行序化、整合，从而设计一个科学合理的教学项目。教学组织采取切实的行动，以培养学生职业能力的基本规律为准则，创造一种“理实一体”的教学模式，在教学中取得了良好的效果。

1 课程改革所遵循的依据

1.1 工作岗位需求

随着越来越多的企业采用先进的自动化设备，企业对高技能人才的需求不断增加，对技术人员也提出了更高更新的要求。该文作者通过对往届毕业生座谈及用人单位访谈得知，电气自动化专业技术人才主要有设计工程师、安装调试与维修工和电气自动化设备或系统操作员三类工作岗位。现今高职院校的大专毕业生主要的工作岗位是安装调试与维修工，而且社会也需要大量的安装调试与维修工。

1.2 工作能力判断

技术人员如果想从事电力电子设备安装与调试的相关工作，那么需要具有以下的能力。（1）电工工具的使用能力；（2）电子设备的安装能力；（3）电子设备原理图的识读能力；（4）电子产品焊接能力；（5）电子电器元件识别和选择能力。另外，技术人员还应该具有良好的沟通和协调能力和职业道德，并且具有安全意识、环保意识以及成本核算意识等基本素质。

2 课程定位

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，其核心是应用各种电力电子器件完成电能的变换与控制。学生在学习完《电机拖动》《电子产品制图》《电工电子技术》等课程后，应该初步具有使用电工工具和仪器的能力以及相关的电工电子和电机基础知识，并且以绘制电子电路的能力为基础，培养学生具有从事相关工作所需要的专业技能和知识。另外，还需要开展一门专业课来加强学生的职业素养和职业道德，从而培养出大量符合社会需求的人才。

3 项目化教学整体设计

3.1 课程设计思路

“项目教学”以建构主义教学理论为基础，是一种新的教学方法。所谓建构主义，指的是把学生作为教学的中心，教师只起辅助的作用，通过绘画、协作、情景等方式，让学生的创造性、积极性和主动性得到充分的发挥，从而让学生能够重新的构建知识。在《电力电子技术》项目化的教学中，笔者按照理论够用，注重能力的原则，以“项目引领，任务驱动”为课程改革的指导思想。把网络、企业和学校作为一个整体，为学生搭建一个从学校到职场的桥梁。

3.2 课程项目设置

该课程共选取了六个典型项目，各项目包含的知识目标和能力目标如表1所示。在每个项目实施的过程中，建立完整的电力电子设备的整体概念，体验完整的电力电子设备的安装与调试过程。

电力电子中很有大量不同种类的实用电路，选择的范围很广。如，选择安装、调试在很多企业中都有使用的软启动器，各种各样的声控电路、调温电路等为载体构建项目。

3.3 项目实施

项目实施考虑人的认知规律，依据设备电路从简单到复杂，能力从基础到综合，合理排布。

项目导向教学流程：（1）接受任务；（2）查阅资料、准备知识、熟悉设备；（3）制定安装调试方案；（4）安装调试设备并记录；（5）检查验收；（6）整理资料并归档。在进行项目时，应该逐步加强学生独立完成的能力，相应的减少教师的指导，同时渗入职业道德、职业标准和职业行为规范教育。

3.4 考核与评价

成绩评定由教师评定、学生自评和学生互评三部分组成。通过学生自评和互评加强了学生间的交流与合作，让学生养成客观的、实事求是的态度，让学生更加的渴望教师的评价，树立较好的学习风气。

工作任务的成绩评定=20%学生自评+20%学生互价+60%教师评价。

项目实施的过程是成绩考核的主要依据，具体评分标准见表2。

单项总成绩=项目验收成绩×40%+工作过程考核成绩×30%+素质能力成绩×30%。

总成绩=∑单项总成绩/项目数。

现今，还有很多的问题存在于教学过程中，等待我们去解决。如，设备的数量和种类不足，无法满足技术训练的需求；设置的项目覆盖面较窄等。

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关键词：应用型；模拟电子技术；实验教学；创新；改革

高等教育自学考试是个人自学、社会助学和国家考试相结合的一种新的高等教育形式。烟台南山学院结合自身情况，采用全日制脱产专本套读、本本辅修的培养模式，让学生在正常学习专科内容的基础上，利用课余时间辅修自考本科段的课程。

一、实践环节在“模拟、数字及电力电子技术”课程及应用型人才培养中的重要性

模拟、数字及电力电子技术是机电一体化工程专业独立本科段考试计划必考的一门重要的课程，实践性较强。注重对学生工程实践能力和综合应用能力的培养，其掌握程度直接影后续专业课程的学习及应用；应用型人才具备较强的实际动手能力，具备创造性地运用专业知识和技能解决实际问题的能力，目前社会对这种人才有着广泛的需求。实践教学是加深理论知识理解和理论联系实际的有效途径，是实现“应用型”人才培养的重要过程，也是培养学生发挥自主学习和提高动手能力的重要平台。

二、自考课程实践环节存在的主要问题

1.自考教学中对实践环节的认识不足，重视程度不够。自考教育往往被等同于应试教育，教学过程中，从学校、教师到学生关注更多的是考试及格率，是自考毕业率，因此，在日常的教与学中把更多的精力放在了理论知识学习及题海战术上，忽视了对实践环节的考核和学习。

2.实验课程体系较陈旧，不利于学生创新性的发挥。传统实验教学模式以教师为主，教师将本次实验从实验原理、方法到实验步骤、实验过程中所能出现的问题及解决方法都进行细致讲解，学生只需按部就班地在试验箱上连接电路即可完成相关理论的验证。实验过程机械又被动，忽视了对学生应用理论知识解决实际问题能力的培养，限制了学生自主性和创新性的发挥。且实验时间受限制，没有给学生在动手能力的培养上提供相应的空间和时间保证，导致教学资源不能充分地发挥作用。

3.实验考核体系落后。实验课附设在理论课中，实验成绩在整个课程考核中所占的比例太小，导致学生对实验课缺乏足够的重视；而实验课的考核标准往往是以实验报告和出勤率为主。学生在实验时不注重过程而只注重结果，对实验中碰到的问题缺乏主动分析、解决问题的意识。

三、“模拟、数字及电力电子技术”课程实验模式的改革与实践

1.改革实践教学内容，开设第二课堂。实验内容采用模块化和任务驱动方式，减少验证性实验，增设创新性、综合性和设计性实验内容，强化元器件的识别与应用、常用仪器仪表的使用，按照有利于提高学生的专业技能和综合素质的原则进行教学设计；选取与实际应用紧密结合的，有利于学生发挥主动性及创新性的项目。增设第二课堂，成立兴趣小组，每个兴趣小组或工作室配有指导教师以及实践能力强的高年级学生，形成一种“导师+导生制”的学习模式。学生充分利用业余时间，参加各种技能竞赛，以提升实践技能。

2.改革实验教学方法，实现开放式实验教学。并非每天开放实验室就是开放式实验教学，不能将实验仅仅局限在实验室，也不能将实验完全限制在有限的实验课时里，将仿真技术引入实践教学中，学生根据实验项目要求，独立查阅资料完成电路设计，利用软件中提供的虚拟仪器测试电路性能，根据需要进行参数调整、电路改进与完善，再进行电路板雕刻、元器件选取与测试、电路搭接、调试等，逐步完成实验项目设计。

3.完善实验考核制度。实验成绩不再单纯依赖考勤、实验结果和实验报告，而是将考核目标细化，分别从工作态度、元器件及导线布局、电路效果、实践报告、完成时间、答辩六个方面进行考核，综合考查学生是否能独立完成阅读文献资料、拟定实验方案、配置实验设备、搭建电子线路、测量实验数据、分析实验结果、实验报告等工作，重点考查学生的学习态度、电路设计的创新性、故障分析及解决能力、仪器仪表的正确使用等，有效提高学生的综合实践能力。

四、结论

通过在我校电气技术通读班进行教学改革，结果表明，不仅提高了实验课堂的利用率和学生的实践能力，还有效激发了学生对学习的兴趣，提高了专本通读的通过率，吸引更多学生加入到课外兴趣小组中，并陆续在各类的电子竞赛中取得优异的成绩。完善的实践教学体系能让学生掌握扎实的专业技能，具备可持续学习的能力。

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一、课程设计思路

根据职业技能鉴定的标准设计课程教学内容和技能培养方案，把《电力电子技术及其应用》融入模块化的单元教学设计，采用与职业岗位对应的工程项目构建主线，选取典型的生产设备和工作任务，根据高职学生的认知特点，针对工作过程来构建学习情境、设计学习单元，将多门课程的相关知识融合到每一个学习单元，是一门技术性、实践性非常强的工学结合双证课程。本课程以培养学生的职业能力为目标，以工程实例为主线，以工作过程为中心，开展任务驱动的理论实践一体化教学。课程共有五个项目模块，除了理论传授外，每一个实训环节都能帮助学生获取经验性知识，在完成数个任务的基础上，再拓展相关技术理论知识，最后以技术理论知识指导各项目的完成。

二、课程内容设计

根据行业企业发展的需要和完成职业岗位实际工作任务需要的知识、能力、素质要求，本课程设置了以下五大情景（模块）：直流调光台灯电路的设计与应用、晶闸管-直流电动机开环调速系统的维护与检修、电阻炉过零调功系统的设计与应用、中频感应加热电源维护与检修、直流斩波电动机调速系统的设计与应用。通过任务引领、计划制定与实施、综合项目设计与制作等环节，来满足行业企业发展的需要和学生完成职业岗位实际工作任务的需要。三、教学方法本课程采用理论讲授、校内实训与校外实习结合的教学方式：校内实训培养学生电力电子技术的初步应用能力，校外实习培养学生电力电子技术的综合应用能力，真正实现理论实践相结合的一体化教学模式。

1.教学方法应用实例——直流调光台灯电路的设计与应用

（1）可依据以下程序进行安排：第一，下发项目任务书，明确项目学习目标，学生在教师的指导下分析直流调光台灯电路的基本原理。第二，学生学习项目任务要求，以小组为单位讨论直流调光台灯电路的控制方案。教师对方案进行指导，制作工作流程表，选择元件及工具，列出元件、工具清单。小组讨论确定测试方案。第三，按元件清单清点配件，检测数量和质量。学生独立对电路板进行调试，列写调试方法及步骤，进行系统装接和电路故障的分析与排除。第四，工作评价。自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；互评：以小组为单位，对其他组的工作结果进行评价和建议；教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优缺点，并提出改进建议。通过这种一体化的教学过程能够激发学生的自学热情，小组协作的工作过程还能培养学生的团队协作精神。

（2）考核成绩的计算：采用过程考核和结业考核结合的方式，过程考核占30%，结业考核占70%。过程考核结合课堂提问、训练活动、阶段测验等进行综合评价，包括实践操作、知识掌握、职业素质和学习态度等；结业考核包括理论知识和实践操作两方面，以此作为培养企业人才的良好开端。

2.多种教学方法相结合

在整个教学过程中，为激发学生学习兴趣、获得更好的教学效果，可采用多种教学方法相结合的模式：项目教学法、讲练结合、多层次实训、现场体验式教学、学生科技创新、案例教学法等。总之，要融创新思维培养、团队学习方式、实践案例教学于课程教学中，多种教学方法灵活运用，在充分利用现代多媒体电子教学、网上学习的基础上，采用第一课堂与第二课堂结合，将现代科学技术充分应用于教学改革之中。