电力电子技术概述范例6篇

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电力电子技术概述

电力电子技术概述范文1

关键词: 电子设计竞赛 电力电子技术 教学改革

教育部、信息产业部等联合组织的全国大学生电子设计竞赛自1994年以来已经成功举办了11届,从历届竞赛题目来看,主要有以下几种方向题目:电源设计、信号源、处理类和控制类等。其中和“电力电子技术”课程最密切的是电源设计类题目,几乎每一届都会出现电源设计方向的题目,因此全国大学生电子设计竞赛题目应结合“电力电子技术”课程教学目标,不但可以丰富教学内容,明确教学任务,而且可以提高学生实践能力。

电气工程及其自动化专业为广东石油化工学院(以下简称我校)卓越工程试点专业,可以为教学研究提供优秀的平台。通过全国大学生电子设计竞赛把对人才素质的检验反馈到教学改革中,调整和改革电气类专业人才培养机制,体现大学生创新精神和实践能力。结合我校“卓越工程师”培养目标,探索建立具有地方性普通高校特色的电气类专业人才培养机制。针对不同层次学生教学目标和教学要求,设计更好的教学方法,注重理论知识与实践教学相结合,让学生在做中学,以电子设计竞赛题目和任务导学和驱动教学。

1.教学改革目标

电力电子技术课程的任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能;熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标,提高学生专业素质。专业素质主要体现为运用所学专业知识、理论和技能进行专业实践,解决社会实践问题(如技术创新、技术改造、产品开发、设备维护、生产管理等)的能力。构建符合应用型人才成长的课程体系,厚基础、重实践、结合单片机应用系统设计方面形成突破,使学生有丰富的系统设计经验。注重培养学生专业意识,激发专业兴趣。结合单片机C语言等课程,课内教学以理论为主,课外教学以实践为主,使学生得以全面发展。确定课程教学目标,结合全国大学生电子设计竞赛历届题目,分阶段构建课程知识培养架构;以学生为主体,以能力培养为核心,引入多种教学方法和教学手段,改变课程考核方式,全面对课程教学进行改革,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。

2.教学方法改革

为了完成以上教学任务,对课程教学方法进行改革,在不同阶段的教学过程中采用不同的教学方法,激发学生学习热情,培养学生相应能力,同时鼓励学生参加各种电子设计竞赛。

2.1学科基本内容教学改革

首先利用多媒体教学环境进行课堂教学,充分利用多媒体教学,进行电子课件、电路仿真、教学素材资源库及视频展示等,将抽象问题形象化,这样教学更生动具体,提高学生的学习兴趣,更好地掌握教学内容,同时提高教学效率和教学质量,获得较好的教学改革效果。

其次,根据教学内容安排一定课堂时间给学生自学和实践,有利于巩固和深化教学内容,提高学生实践能力。自学指导法的关键在于学生课外自学过程中,教师必须布置学习要点让学生自学,要求学生组成兴趣小组,利用网络或图书馆查阅资料,结合课堂所学知识开展专题自主学习,然后由小组负责人在课堂上进行汇报,不同小组学生先互评,然后老师进行适当点评。引入自学指导法有助于提高学生学习主动性,给学生课外自学提供适当引导,提高学习效率,对提高学生自学能力和分析问题、解决问题的能力等有很大帮助,使学生感受到团队的重要性和自主学习的乐趣。

2.2实验教学改革

在理论教学和实践教学过程中引入电子设计竞赛题目与设计要求,采用任务驱动教学,使理论和实践结合起来。一个电力电子项目应用项目需要很多电路,如PWM电路、测量放大、输出控制等,涉及电路分析、模拟电路、数字电路、C语言、单片机、等方面知识,以电力电子技术课程开发带动其他课程学习,起到以点带面的作用。教师给出设计方案,让学生分析方案,或设计满足性能指标的电力电子系统,最后指导老师对每个小组设计的方案进行讲评,分析设计方案的优缺点,并提出改进意见。使学生理论联系实际,加深对电力电子技术课程课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。在实验室完成课程教学过程,边讲边练,讲练结合,分组实践,共同讨论。教学过程中,坚持学生电子设计竞赛相关设计能力培养原则,打破班级整体概念,以电气工程及自动化专业实验室的目前的教学条件,一般将学生分为4~6人的学习小组,以单片机开发板、驱动电路、电力电子变流电路等硬件,配合从低到高的不同性能要求的电子设计竞赛题目,从独立分项的拓扑电路技术实践向综合性工程实践逐步完成教学任务。

2.3电子设计竞赛培训与选拔

以全国大学生电子设计竞赛为目标,鼓励学生参加各种电子设计竞赛,选拔优秀学生进行专门培训,提出相应的学习目标和要求,促进优秀创新人才成长。目标是拔高创新人才培养带动整体水平提高。教学过程中引入“因材施教”教学策略,针对不同层次、不同兴趣的学生提出不同要求,以满足不同需求,在满足基本教学要求的前提下,提出和达到更高的教学目的。一方面,对于经典理论和基本知识点,必须让学生掌握。另一方面,让学生不断吸收新知识。电力电子技术发展速度相对较快,为了使培养的学生适应市场需求,教学过程中必须时刻把握和跟踪新技术和方向。

3.教学手段改革

理论必须联系实际,电力电子技术有很强的实践性,实验是培养动手能力、严谨科学态度和科学研究方法的重要手段,是必不可少的一个教学环节。电力电子技术实验环节学时一般为8学时,课内安排3个基础性实验和1个综合实验设计,课外安排1个创新性选修课题设计。为了弥补实验课时较少及实验室在硬件建设上的不足,充分利用现有电路仿真软件建立虚拟实验室,软硬结合,提高实验教学质量。此外,还可以利用Flash等多媒体软件、制作波形分析等动画教学课件,通过这种互动式直观教学,解决电力电子电路中电压、电流波形分析难的问题,形象生动地完成课程教学内容,加深对教学重点和难点的理解,增强教学效果。

4.结语

结合全国大学生电子设计竞赛教学改革,学生对本课程学习基础扎实,思维和视野扩大,除掌握课程知识本身外,还掌握获得知识的方法,自学能力得到增强,培养创新意识,以点带面,对其他课程和专业知识学习有显著的帮助和促进作用,使学生真正掌握由元件到系统、由强电到弱电、由硬件到软件等多方面系统化专业知识,实践能力得到训练和提高,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。

参考文献:

[1]李建坡.依托电子设计竞赛培养信息类专业学生创新与实践能力[J].东北电力大学学报,2010(10).

[2]王立华.大学生电子设计竞赛电源类赛题分析[J].实验科学与技术,2013(2).

[3]王福兴.从大学生电子设计竞赛看专业基础实验课改革[J].中国科教创新导刊,2011(16).

电力电子技术概述范文2

关键词:电力子技术应用;项目化教学

1项目化教学是目前课程教学改革的主要趋势

长期以来,无论是本科学校还是专科学校,电类专业在《电力电子应用技术》课程教学过程中,通常都采用的教学方式是实践和理论分开教授。此种方式导致很少有学生能够把理论和实践结合起来,提升自己的实践动手能力和解实际决问题的能力。在教育改革提出以就业为导向,以职业能力培养为目标的教育目标后,从自动化专业学生就业岗位调研出发,将《电力电子应用技术》课程教学改为项目化教学。实际上项目化教学改革就是将专业基础课程和专业课程的传统教学内容转变为各课程对应的技能训练项目,根据技能训练项目的要求具体开展教学,以及考核学生的技能训练效果,从而使得人才培养能力目标能够实现,所以项目化教学成为当前大学教学改革的主要方向。我校电类专业的《电力电子应用技术》教学的主要模式也有传统的理论和实践分开讲授模式改为项目化教学。项目化教学也成为很多专业课程教学模式改革的主要趋势。

2《电力电子技术应用》项目化教学的优势

课程改革是保证高校教育人才培养目标的实现,提高教学质量,达到职业技能资格要求的一种有效途径。项目化教学是以实际工程项目为依托,项目内容是理论结合实践的集中体现。《电力电子应用技术》课程项目化教学的优势主要体现在以下几个方面。

2.1注重培养学生学习的自主性

《电力电子应用技术》课程采用项目化教学后,每个项目中用动画体现内容的丰富性和趣味性,同时灵活多变的动画设计简化了理论内容,提高了学生的理解力,从而提高学生的学习兴趣,增加其自主学习的意识,养成自主学习的习惯。采用灵活的教学方式,增加师生互动性,增加角色的带入性次数等等多种方式促进学生学习的自主性。

2.2注重培养学生专业知识和实践技能

专业实践技能是在专业基础知识熟练掌握的基础上,通过强化专业技能训练,提升实际操作能力而获得的实践技能。而项目化教学的项目本身就是一个产品或设备控制系统的完成过程,是集专业知识与实际技能于一体的综合性教学内容。项目化教学从项目的信息整理、方案设计实施到最后的项目测试评价等,每一个环节的要求都是学生自主、教师辅助完成,所以完全可以通过具体项目的教学过程,达到培养学生专业知识牢固性与实践技能的熟练性目标。

2.3注重培养学生项目知识与职业资格证的紧密结合性

项目化教学改革的前提就是就业为导向,以职业能力培养为目标,所以项目化教学课程内容必然有与之对应的职业资格证必修内容。因此项目化教学可以提高职业职格证的通过率。我校项目化教学实施以来取得的成绩,电工证比例增加,高级、中级比较增加,兴趣小组的比赛成绩提高,学生的动手能力增加提高了就业率,企业的毕业生满意度提高,专升本升学率提高,自主创业成功率提高等等方面,都说明了《电力电子技术应用》课程采用项目化教学既适应了教学改革的潮流,又达到了项目化教学的目的要求,实现了以职业能力培养为目的的素质化教学目标。

3《电力电子技术应用》项目化教学的不足

3.1教学内容的简单项目式分化,与工程实际脱节

《电力电子技术应用》课改后虽然采用了项目化教学方式,但内容并没有按照项目化教学的需求实行,而是简单的内容分化或内容实验化。这一做法导致两种结果,一是与现实工程实际项目脱节,并没有把企业实际工程项目作为项目化教学内容,当然这些与实践实训基地不足的、与企业联系欠缺等方面都有关系;二是简单的内容分仅仅把原理论内容简单的分到各个项目下,没有严格的项目教学设计、论证、规划,以及各项目之间的内在联系,导致项目化教学的目标不能完全实现。例如:把原单相半波可控整流电路作为一个项目,项目下提出项目要求、项目内容、电路原理、具体步骤、项目所需工具、仿真工具及结果。这些仅仅是把原单相半波可控整流电路的内容进行了项目分解,并没有实际的工程项目支撑,所以此类项目化教学不可能实现项目化教学改革的目的,这是项目化教学效果不理想的原因之一。

3.2师资能力不足

项目化教学要求教师不但具有丰富的专业理论知识,也需要扎实的实践操作技能,也就是需要做过实际工程项目的双师型教师。这样才能有效的指导学生完成项目的一体化过程,包括项目方案设计、前期准备、实施、效果鉴定等。目前,我系双师型师资欠缺,依靠实验老师和理论老师的协同作业,难以很好的完成每个整体项目的教学目的。这也是造成项目化教学效果不够理想的原因之一。

3.3教学安排与教学实施的矛盾

电力电子技术概述范文3

关键词:电力电子技术 教学改革 理实结合 课程设计

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)012-178-02

1引言

电力电子技术是一门新兴技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的。《电力电子技术》是电力类及自动化类专业的专业基础课,是一门理论和实践结合比较紧密的课程。在过去的教学中,学生普遍反映这门课比较难学,而且学完之后记忆不深刻,不知有什么用。为了改变这种状态,使学生真正学到知识,并学以致用,势必要求我们改变传统的教学模式,对《电力电子技术》课程的教学内容、教学方法和教学环节等方面进行全面的改革。因为教师承担后续课程如《交直流调速系统的运行与维护》的教学,加之学校在教学设备给予充分的支持和投入,建立了专门的电力电子实验室,为我们的教学改革从知识体系上和实践环节上都创造了便利的条件。教师在教学上进行的一些有益的尝试和探索,有助于培养学生的工程实践能力和创新能力。

2教学内容组织与整合

电力电子技术在近二、三十年得到飞速发展,新器件和新的控制方法不断出现,该课程的教学内容也在不断增加和充实。为了适应和促进电力电子技术的发展,在授课时,应根据电力电子技术的发展趋势,在全面分析教材内容的基础上,对教学内容进行认真筛选和组织。加强电力电子器件、基本电力电子电路的分析方法以及实用电路等的学习,同时还应适当补充一些反映本专业最新发展方向的内容,替代教材中陈旧、过时的内容,注重教学内容的推陈出新。例如,以往介绍器件时只介绍晶闸管,而随着电力电子器件的不断发展,应增加全控型器件和新型器件的介绍,从而拓宽学生的视野,便于和不断发展的电力电子技术接轨,以适应今后工作的需要。所以电力电子人才的需求也越来越大,而高校承担着培养人才的重任。电力电子技术是电气工程等专业极其重要的专业基础课。如何对该课程进行合理的改革,以适应社会的需要,是我们教师的一项重要工作。

以就业为导向,以国家高职示范重点专业建设为龙头,以基于岗位工作过程课程改革为主线,经过与企业的反复调研与交流,确定《电力电子技术》采用项目教学法,包括三个教学项目。如项目一主要讲授本课程的基础知识,具有两个教学任务,任务一主要讲器件的结构及原理,而任务二是器件的特性及使用;项目二是本课程的核心部分,以四个任务为主体,囊括了电力电子技术中的四种主要电路,它们分别是:相控整流电路、直流变换电路、无源逆变电路、交流变换电路;项目三是对课程的深化应用,是学以致用教学理念的体现,其中任务一既详细讲解了触发电路的结构和工作原理,又将触发电路应用于前面所讲的电路中去,使整个知识构成一个整体。而任务二则是将所有的理论知识充分融入到实际的电力电子装置中去,将课本知识实用化、具体化。教学的学时分配为理论教学58学时,实践教学14学时,总课时72学时。

通过对电力电子器件结构及工作原理的讲解,使学生能够正确运用电力电子器件,并结合实际电路的应用,在分析电路工作原理及各部分电压及电流波形的同时,更深入的理解器件的特性,最终,对一般的电力电子设备,具备一定的分析、使用和设计能力。

3教学方法及手段的应用

把握高职教育的教学特点与规律,适时的调整教学内容与方法。在教学过程中,时刻以学生为主体,以项目为框架,本着由浅入深、先易后难的原则,使学生逐步掌握和理解所学-

学生是学习的主体,而教师是授课的主体,作为一位优秀的教师,不但要对课程的内容了熟于胸,还要精心的装饰和布置每一节课程,做到思路清晰、层次分明、难易有别、重点突出。因此,为了提高教学效率及效果,教学不能只停留在常规的板书授课上,应根据所授内容的自身特点,适时的将实验演示法、引导教学法、类比教学法、项目教学法等引入到课堂教学中来,可大大提高我们的教学质量和教学水平。

好的方法也要配合好的手段,在教学手段的运用中一定要结合实际的教学环境、教学条件等,以期以最高的效率取得最好的效果。例如可采用PPT课件、多媒体动画、小型试验实训装置等,将生动的课程呈现给学生。

4教学环节的设计与实施

教学环节包括对本课程教材的处理及分析研究出本课程的教学重点和教学难点。《电力电子技术》课程的特点是任务内容相对独立,任务间的相关性较小,但要求我们在教学中要有一条主线贯穿于课程的始终,即器件的运用以及对电路工作原理和波形的剖析。明确教学中的重点和难点:(1)电力电子器件这一项目中的内容较为松散,器件种类多,而结构、符号、工作原理等又各不相同,关联性差,因此器件的符号、结构和工作特性等不易记忆,容易混淆;(2)某些复杂的电路,由于涉及元件多,工作过程复杂,学生不容易掌握,如三相桥式整流电路,每个周期中有六种导通状态,每种状态下又都有各自的导通回路,学生掌握起来比较困难;(3)同一种电路接不同的负载,如电阻性负载与电感性负载,使其工作过程与输出波形截然不同;(4)锯齿波触发电路驱动整流电路时,为使主电路与触发电路同步,如何选择合适的变压器类型;还有直流变换与交流变换等,尤其今后为交流调速做准备的变频调速过程及原理等等,只要清晰的把握教学环节,则可以采用灵活多样的教学方法,既可以增强自身的教学水平,又能够提高课堂的教学效果,还可以培养学生的自学能力,发挥其学习的主动性和积极性。

对教学环节的精准把握及教学手段的有效配合,可以实现学生的知识、能力、素质方面的培养,达到我们的预期目标。

知识培养方面可以使学生能够掌握以下四项内容:掌握晶闸管、电力晶体管、IGBT等常用器件的结构和工作原理、能够对AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC四种电路的工作原理进行分析及计算、对触发电路的工作原理有基本的认识,并能正确选择和连接触发电路、能用电力电子器件为核心器件组成一种实用的成品电路装置。能力方面,要逐步培养学生的五种基本能力:对于电力电子器件要具备基本的识别和应用能力;对于电力电子电路要有一定的阅图及分析能力;在器件的使用过程中体现扎实的计算和选型能力;在平时的实验、实训中培养熟练的操作和诊断能力;最终通过课程的学习真正实现拓展和再学习能力。对于职业院校的学生,只有具备以上五种能力,才能成为合格的技能型人才。素质是体现在学习中,教师要让学生养成严谨、认真的工作态度和科学的思维习惯,具备扎实的理论基础;素质体现在实践中,让学生培养良好的职业习惯和安全责任意识,逐步提高自己的操作技能。不断激发学生的学习兴趣、掌握科学的学习方法,还要调动学生的创新积极性、激发他们的创新潜能。尤其在教学过程中,有些内容学生可以先行自学或查阅资料,再组织学生讨论,最后在讨论的基础上得出结论,这样不仅可以加深理解,还可以培养学生的独立思考能力。

5总结

以上内容是在为了培养“实际应用型人才”,加强科学素质教育过程中开展的课堂教学的改革性探索。相信《电力电子技术》课程的教学改革将会日趋完善,会更加适应目前高职教育教学的发展,会更加符合时展的需要,更好地为培养有较高科学知识、较高的能力素养和较高的职业素质、具有开拓创新精神的现代化人才服务。

参考文献:

[1] 王兆安.电力电子技术(第四版)[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2] 国家教委.关于加强普通高等学校教学工作的意见[Z].

[3] 陈坚.电力电子学[M].北京:高等教育出版社,2002.

[4] 王兆安,杨旭,王晓宝.电力电子集成技术的现状及发展方向[J].电力电子技术,2003,37(5):90-94.

[5] 罗午福.关于工程师的素质培养[J].高等工程教育研究,2000(2).

电力电子技术概述范文4

关键词:独立学院 电力电子技术课程 理论教学 实验教学 改革探索

电力电子技术是集理论和实践于一体的电气工程类专业的核心课程,也是培养学生实践、创新能力的一门专业必修课。从多年的教学实践来看,这门课程是本专业公认的较难学的课程,很多学生都不感兴趣,基于此,我结合多年教学实践,在理论教学内容与方法和实验教学方法等方面进行了改革探索。

一、精选教学内容,合理安排教学学时

在大多独立学院电气工程类专业的电力电子技术教材基本上都采用王兆安教授主编的《电力电子技术》,教学内容分为电力电子器件、整流电路、直流斩波电路、教教变频电路、逆变电路、PWM控制技术、软开关技术及电力电子新技术等章节。结合我院电气工程类专业面向供电、生产企业的办学定位,增加了应用方面的内容。课时分配见表1。

二、改革理论教学方法,提高课堂教学水平

(一)采用项目式教学法。在电力电子技术课程的教学改革过程中,引入项目式教学的方法。即选择部分内容的相关知识点,师生相互协作,结合具体的理论及工程实践,主动探究项目的实施效果。为此,我们制定了学习各个阶段的项目式教学计划,我院已具备开展项目式教学的软硬件,为逐步提高我院电气工程类专业学生的自主学习和自主创新意识打下良好基础。

(二)采用传统教学与多媒体教学相结合。为了提升学生学习兴趣,加深对教学内容的理解采用多媒体进行教学。在教学中增加动画技术,使教学内容更加生动,比起枯燥的课堂教学更能增加学生的兴趣,提高他们的注意力。但部分内容比如基本电路的原理与基本理论还是以采用传统教学模式为佳。

(三)增加互动性,活跃课堂气氛。多媒体教学能够使广大教师有更多的时间与学生进行互动交流。在课堂教学中适当增加互动内容,一方面能够使学生注意力集中,另一方面也可以检验学生对课堂讲解内容的理解程度。同时,让学生就课堂所学内容的不懂之处提出疑问,教师现场解答,也能促使教师对教学方法和内容进行改进。

(四)适当布置作业,巩固课堂教学内容。作业是检验学生对课本知识是否理解的一种有效方法。布置作业时,可以考虑增加一些带思考性的内容,题目看上去并不难,但要做出来还得经过一番思考。这样既可以使学生通过做作业加深对所学内容的理解,又可以使教师通过批改作业了解学生对所讲内容的掌握程度。

三、改革实验教学方法,提高实践应用能力

(一)认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验,如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这些实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。

(二)改革实验教学模式,增强自主性。教师在实验中,只提出实验的目的、要求及注意事项,实验方法和步骤由学生自己拟定,教师提供必要的实验条件并协助学生完成实验项目。这种实验方法能使学生的潜力得到充分挖掘,并能取得较好的教学成果。

(三)加强实习基地建设,提高综合能力。通过校外实践教学活动,使学生将所学理论知识与生产实践有机地结合起来,增强感性认识。我院结合电气工程类专业特色,与湘潭电机集团、正太集团、德力西公司等单位建立了长期的教学合作关系,利用企业完整的试验设备开展现场实践教学。通过实践锻炼,学生大大提高了感性认识,在后续专业课程的学习过程中具有更好的针对性。

四、结语

要让独立学院电气工程类专业学生学好电力电子技术课程,培养出适应时代需求的高素质的电气工程类应用型人才,教师必须创新教学方法,改革课堂教学方法,提高实验教学水平,从而激发学生的学习兴趣。只有这样,才能使电气工程类专业学生更好地掌握电力电子技术课程的相关理论知识,具备较高的实践能力,为继续深造或就业打下坚实的基础。

参考文献:

[1]杨泽斌,孙玉坤.电气工程及其自动化专业实践教学的探索与思考[J].南京:电气电子教学学报,2007,29,(1):69-71.

[2]李文辉,丁守成.电机类课程教学改革的研究与实践[J].电气电子教学学,2004,(5):18-20.

[3]杨道驰.“电力电子技术”课程教学方法的探讨[J].电气电子教学学报,2009,(1):98-100.

电力电子技术概述范文5

一、明确教学内容

电气工程及其自动化专业是一门实际性很强的专业,学生在掌握理论知识的同时,进行相关的实践以获得应用技巧和工程能力是十分必要的,所以,这门专业需要学生具备相当扎实的基础知识和动手能力以及学习欲望,更要求学生不断地适应新形势,进行相关的学习。所以,教师在对学生进行教学的时候,除了常规的将教材上的内容讲授给学生,更要让学生了解最新的技术以及装备,让学生对新技术有了解,这样才能更好地进行电力学习,也可以更好地促进学生的职业发展。

二、创新教学手段

区别于其他专业,电气工程及其自动化对于学生的专业技巧要求更为严格,在电力电子技术课程的学习之中,如果教师能够合理地将理论知识与实际应用结合起来,在教学中将学生带进实地,让学生真正地接触机器,不仅可以更加直观地将知识传授给学生,而且比起传统的灌输模式更能够激发学生的学习兴趣。  

就以可编程控制器中型号为西门子S7-200的机床电器的教学为例,教师除了对西门子S7-200系列可编程控制器的结构、性能指标、工作方式、寻址方式以及可编程控制器元件功能及地址分配进行系统的介绍和讲解之外,也可以将学生带到机器的面前,让学生真刀实枪地接触西门子S7-200可编程控制器,通过将老师的讲解带入实际操作之中,让学生在实战中对西门子S7-200可编程控制器有更多的了解,在更加深刻地学习到知识的同时,也能提高自己的动手能力与专业素养,可谓是一举两得。

电力电子技术课程的教学改革可以说是一个缓慢而又艰难的过程,不是一朝一夕就可以完成的工作,从教学手段到教学内容以及硬件设施,都要进行改革。但是,相信只要有信心将电力电子技术课程的改革工作进行下去,就一定能取得成效,我国电力电子技术课程的教学会越走越好,我国的电力人才队伍也将不断壮大。

电力电子技术概述范文6

[关键词]高职;电力电子技术;教学改革

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.11.039

1 引 言

电力电子技术是太阳能光电应用技术专业的核心课,它是一门集电子技术、控制技术和电力技术于一体的综合叉学科,该课程课堂教学的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强<sup>[1]</sup>。近年来,随着新型电力电子元器件的发展,电力电子技术得到飞速发展,在太阳能新能源领域也有广泛的应用。因此,如何把握好课堂的教学内容,激发学生的学习兴趣,使学生既能又快又好地掌握必需的知识,又能培养学生的工程实践能力,在有限的学时内获得最好的教学效果,是一项亟须解决的问题。本文结合自己的教学经验,从教学内容、教学方法、实践环节三个方面对该课程的教学改革进行探索。

2 调整优化教学内容

现在的高职高专电力电子技术教材,大都是电气工程专业、自动化专业等相近专业通用的教材,但太阳能光电应用技术专业学生与其他专业学生在前期课程和后续课程上有所不同,因此,对本课程的学习要求就有所不同。太阳能光电应用技术专业学生电类基础较差,学习本课程时应重点强调应用,淡化理论推导。教学内容应该源于真实,教学情景能够呈现光伏系统安装的工作内容和形式,在光伏体统安装中这些任务最典型、被广泛使用到。

因此,电力电子技术的课程以电力电子开关器件为核心、四类基本变换器和两种控制方法为基础、兼顾当前技术发展,将课程内容分为六大学习情境:调光灯装置、直流调速装置、电风扇无极变速装置、开关稳压电源、不间断电源(UPS)和变频器<sup>[2]</sup>。将每个学习情景分解为若干个学习性工作任务,细化学习内容;每个学习任务又对应着相应的项目实训。学生以五人一组组成团队,配合完成各个实训项目,从而完成一个完整的学习任务。

3 改进教学方法

3.1 以工作过程为导向

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。设计电力电子课程是以六大学习情景展开,针对每一个学习情景提出一个学习任务,让学生从现象找到本质。再开展学习情景相关知识和技能的学习与锻炼,从调光灯到变频器应用,有目的地开展培养方案,引导学生主动探索项目的相关知识的技能,全面锻炼学生的能力。

3.2 讲解与训练结合

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。如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,加强学生对该部分知识和技能的理解与记忆<sup>[3]</sup>。

3.3 设计型思维教学模式的应用

教师在讲解一个电路之后,对后续相同结构的电路创设一定的问题情境,引导学生思维分析,由学生提出见解。如在讲解相控整流时,由于不同负载时的电路分析过程是基本重复的,为此在讲电路之前,先让学生熟悉电阻和电感的特点,然后分析电阻性负载下的电路,而电感负载电路的分析由于过程基本相同,则可以留给学生解决。在这个环节的教学中,安排学生进行电路分析的设计,然后讨论不同控制角下的波形,让学生提出猜想,最后利用仿真软件加以演示。

通过多种教学方法的灵活使用,将抽象的问题具体化、形象化,将理论分析与应用相结合,通过实际应用,从小的实践项目到较大一点的综合性实践项目的设计与制作,培养学生的成就感,提高学生的学习兴趣和乐趣。将学生的被动接收变为在老师的指导下的主动学习,这样所有问题都迎刃而解。

4 改革实践环节

4.1 打破原有验证性试验体系

通过学生为主体、教师为主导的教学方式,形成理论、实践教学交融渐进模式。如调光灯模块中,先引出分析案例――调光灯,由其工作特点引申到相关工作器件、工作电路和工作原理。学习器件时,让学生进行器件的测试,使其掌握该种器件特性;学习到工作电路和工作原理时,让其进行电路实训,自己连接电路,并通过波形观察掌握这种电路特点和应用,学习完这部分内容后还进行调光灯的综合实训,让学生从安装、调试到故障分析一步步掌握和整流技术相关的知识和技能。

4.2 选择具有较高实用价值的实训项目

电力电子技术课程具有很强的工程应用背景,而实训是培养学生理论联系实际、动手能力和科学研究方法的重要手段。因此,要选择基础和具有较高实用价值的实训项目,基础的实训项目例如单相、三相整流桥路性能研究、斩波电路性能研究等<sup>[4]</sup>。通过这些实训可以使学生掌握电路基本拓扑的原理和构成,对实训结果的分析使学生对电路工作原理有了更深刻的理解。具有较高实用价值的实训项目,例如开关电源的性能研究、功率因数校正技术等。这些实训项目密切联系着当今电力电子技术发展的最前沿技术,同时对本课程的应用领域、可以解决的问题有了更直观更感性的认识。通过这些实训提高学生对电力电子技术的知识储备和技术能力,让学生做到学有所用,学有所想。

5 综合性课程设计的设想

传统的课程设计只隶属于各门课程,它们之间衔接性较差,学生难以掌握完整的知识体系。为克服传统课程设计的不足,近年来,开放式的综合性课程设计备受关注,成为当前实验教学改革的重点。这种开放式综合性课程设计模式的特点是:以系统化专业知识为主线,以开放的教学实验室为基地,以实际动手为基础,以激发学生的兴趣、主动求知为动力,以培养创新能力为目的。

笔者认为,电气工程及其自动化的综合性课程设计应体现强、弱电结合的特点,因此包含电能变换电路的设计和调试是必要的,该部分可利用通电电能变换器实验平台来实现。此外,综合性课程设计还应覆盖自动控制理论、计算机控制、检测与信号处理等课程的内容,为此可增加单片机控制单元,电机速度检测单元、电流检测单元及有关机械部件,形成数字化的电气传动控制系统。以该系统作为综合性实验平台,可设立多种多样的综合设计题目,达到对学生综合技能的训练和培养的目的。

6 结 论

电力电子技术课程作为一门工科的课程,要上好这门课是不容易的。该课程的改革是一项系统工程,其学术性和技术性很强,涉及的面较广。要搞好这项改革工作,既需要学校的投入,也需要教师的艰苦努力和无私奉献。为把学生培养成为基础厚、知识博、能力强、口径宽和适应性强的高素质人才,我们要积极探索教学内容、教学方法和教学手段的改革方法,使学生能真正成为应用型技术人才<sup>[5]</sup>。

参考文献:

[1]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(3).

[2]张洪宝.光伏技术专业电力电子技术课程探究[A].2011高等职业教育电子信息类专业学术暨教学研讨会论文集[C].2011.

[3]王璐.基于项目式教学的电力电子技术课程改革探索[J].辽宁高职学报,2014(9).