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關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);教學(xué)研究;教案;第一堂課
作者簡介:湯賜(1978-),男,湖南湘潭人,長沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院,講師。(湖南 長沙 410114)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)17-0042-03
電力電子技術(shù)是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術(shù),其應(yīng)用范圍非常廣泛,涉及一般工業(yè)、交通運輸、電力系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、計算機、新能源發(fā)電等。“電力電子技術(shù)”已成為本科教學(xué)階段的專業(yè)基礎(chǔ)課程,[1]地位十分重要。然而由于課程難,內(nèi)容多,課時少,所以上好“電力電子技術(shù)”是一件具有挑戰(zhàn)性的工作。教案的制作和使用有助于應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。
很多非師范院校出身的大學(xué)教師都沒有寫過教案,只寫過講稿,筆者也一樣。直到拜讀北京理工大學(xué)龔紹文教授所著《大學(xué)青年教師教學(xué)入門:大學(xué)施教學(xué)初步》,[2]才正式接觸大學(xué)講課的教案。讀完深受啟發(fā),對自己所授課程也嘗試著寫教案,并應(yīng)用于實際教學(xué),取得了較好的教學(xué)效果。下面對如何做好“電力電子技術(shù)”教案談?wù)勛约旱囊恍┱J(rèn)識和體會。
一、“電力電子技術(shù)”教案制作和使用的目的及其結(jié)構(gòu)
“電力電子技術(shù)”教案是教師為某次課的宏觀指導(dǎo)思想和具體課堂進程而設(shè)計的教學(xué)方案,用來保證課堂教學(xué)質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。
一般來說,一次“電力電子技術(shù)”課的教案由兩大部分組成:概述和教學(xué)進程。概述主要用于闡釋教師對本次課的基本認(rèn)識和實施教學(xué)的指導(dǎo)思想,涉及授課對象及其特點(重點是學(xué)生的專業(yè)特色、就業(yè)去向、已有的知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力)、題目或主題、教學(xué)目的、重點和難點、講授方法和教學(xué)手段等。[3]教學(xué)進程則負(fù)責(zé)具體組織教學(xué)步驟,用以落實概述中的基本分析和指導(dǎo)思想,通常按授課時序?qū)懨髅總€教學(xué)段落的教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、表達(dá)方式和時間分配等細(xì)節(jié)。
二、“電力電子技術(shù)”教案優(yōu)劣的評判標(biāo)準(zhǔn)
由于“電力電子技術(shù)”教案制作和使用的目的是為了保證課堂教學(xué)的效果,因此教案的基本結(jié)構(gòu)及其具體內(nèi)容能否真正實現(xiàn)該目的才是評判優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。一份較好的“電力電子技術(shù)”教案應(yīng)該具備六個特征。
1.教學(xué)目的明確
不論是向?qū)W生傳播電力電子技術(shù)知識,還是培養(yǎng)他們的思想品質(zhì),都是孕育在具體教學(xué)內(nèi)容的傳授之中,因而在制作教案時,要把每次課的教學(xué)目的具體化、明確化,并通過教學(xué)內(nèi)容這一載體反映出來。
2.教學(xué)內(nèi)容充實
首先,要保證包含了“電力電子技術(shù)”課程最基本、最重要和最核心的教學(xué)內(nèi)容;其次,應(yīng)適當(dāng)介紹與上述教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的最新進展,拓寬學(xué)生知識面;最后,可嘗試結(jié)合自己的科研經(jīng)歷,講出對上述教學(xué)內(nèi)容實際運用的切身體會。
3.教學(xué)重點突出
依據(jù)“電力電子技術(shù)”課程的基本要求和教學(xué)大綱,確定每次課擬向?qū)W生介紹的重要知識點或需要培養(yǎng)的重要能力。值得指出的是,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,特別是電力電子器件的發(fā)展,“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)重點是會發(fā)生變化的,因而不應(yīng)把課程的重點看成是固定不變,年年如此的。[4]例如,西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》(第4版)[1]實現(xiàn)了以基于晶閘管的電路為主體內(nèi)容,向以采用全控型器件的電路為主體內(nèi)容的轉(zhuǎn)移,充分反映了電力電子技術(shù)學(xué)科的新進展,因此,在教學(xué)時,要重點介紹基于全控型器件的電路以及控制這些電路的PWM技術(shù)。
4.教學(xué)方法得當(dāng)
教學(xué)方法是多種多樣的,包括講授法、談話法、討論法、直觀教學(xué)法、準(zhǔn)直觀法、邊講邊練法、單元教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)教學(xué)法、程序教學(xué)法、案例教學(xué)法、暗示教學(xué)法等,[2]上述方法都有各自的優(yōu)勢和不足,適用于不同的場合,因此,不應(yīng)盲目肯定或否定一種方法,而應(yīng)結(jié)合教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)設(shè)備加以綜合使用。對于“電力電子技術(shù)”這門課程而言,筆者非常信賴案例教學(xué)法——通過演示MATLAB/Simulink模型搭建與仿真分析來傳授學(xué)生點石成金的“金手指”。
5.教學(xué)手段多樣
語言表達(dá)(包括肢體語言)和黑板板書、多媒體屏幕顯示、實驗演示等是幫助教師闡述教學(xué)內(nèi)容和講解思路的兩類重要教學(xué)手段。前者作用于學(xué)生的聽覺,后者則作用于學(xué)生的視覺,二者形成合力,共同保證課程的教學(xué)效果。
6.教學(xué)進程合理
根據(jù)“電力電子技術(shù)”學(xué)科的發(fā)展、自己的理解和聽課學(xué)生的實際情況,對教材中的內(nèi)容進行消化、整理和布局,反映在教案上,就是如何給每次課的講授內(nèi)容分段并確定它們的講授順序。
三、“電力電子技術(shù)”教案制作的準(zhǔn)備工作
為了制作一份能夠體現(xiàn)出教學(xué)目的明確、教學(xué)內(nèi)容充實、教學(xué)重點突出、教學(xué)方法得當(dāng)、教學(xué)手段多樣和教學(xué)進程合理等諸多特征的教案,需要完成以下三個方面的準(zhǔn)備工作。
首先是要做好整體性備課工作。整體性備課是對“電力電子技術(shù)”課程的全面準(zhǔn)備,是教師能否講好這門課程的最關(guān)鍵的一步。只有對“電力電子技術(shù)”課程有了整體上的把握,對教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)做到了融會貫通,才能在具體講授每次課時有一個全局的高度、有一種俯視的自信,才能清晰流暢、舉重若輕講授課程,猶如庖丁解牛,游刃有余。
其次是要做好每次課的備課工作。整體性備課是非常重要的,但課還得一次課一次課的講。事實上,只有每一次課都講好了,整體性的把握才能落到實處,因此,在每一次講課之前也要備好課,具體來說:要根據(jù)教學(xué)安排表明確本次課所講授內(nèi)容的大題目,確立教學(xué)目的,選擇具體內(nèi)容及講授重點;根據(jù)教學(xué)的具體內(nèi)容確定教學(xué)模式,例如,課堂講授、實驗或討論等;要把教學(xué)內(nèi)容組織成一次講授式或議論式或談話式的文稿,應(yīng)服從并服務(wù)于主題,把各部分內(nèi)容按起始段、中間段到結(jié)尾段的順序安排組織好;選擇合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段;寫出一份教案來,準(zhǔn)備在課堂中使用。
最后是要多向有豐富授課經(jīng)驗的老師請教,尤其是要多聽他們的授課,并及時寫下自己聽課后的體會,融入到自己的授課中去。多聽(聽人授課)、多講(自己授課);再帶著問題去聽,帶著體會去講……完成幾個循環(huán)往復(fù)的提高過程。
四、“電力電子技術(shù)”教案示例
為了更直觀地說明筆者上述認(rèn)識和體會,本節(jié)給出了“電力電子技術(shù)”緒論課的教案實例以供參考。
1.概述
課程名稱:電力電子技術(shù)
本課內(nèi)容:緒論
授課單位:電氣與信息工程系
授課對象:D電氣工程06-4,5,6
授課時間:90分鐘
(1)教學(xué)目的。通過對“‘電力電子技術(shù)’課程及電力電子技術(shù)的地位與作用是什么?什么是電力電子技術(shù)?它的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段?目前主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?”等問題的初步說明,使學(xué)生們對電力電子技術(shù)有一個宏觀意義上的了解。
(2)教學(xué)意義?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”作為電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的選修課,理論性較強,比較難學(xué)??紤]到本科生都有一定的自學(xué)能力,加之內(nèi)容多、學(xué)時少,這就不可能講授過細(xì)?!熬w論”可以為學(xué)生們從課程整體內(nèi)容上把握“電力電子技術(shù)”的實質(zhì)問題提供幫助。
(3)教學(xué)重點?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用;電力電子技術(shù)與電子學(xué)、電氣工程、控制理論三者的關(guān)系;電力電子技術(shù)目前主要應(yīng)用的領(lǐng)域(結(jié)合授課對象所學(xué)專業(yè)的特點及需要)。
(4)教學(xué)難點。無。
(5)教學(xué)方法。課堂講授,給出主要內(nèi)容。
(6)教學(xué)安排。先簡單進行自我介紹,再引出本次課的主要內(nèi)容:
回顧學(xué)生已學(xué)課程,提出問題:各門課程如何銜接并構(gòu)成整體?“自動控制原理”中的理論如何運用,并實現(xiàn)對交流電動機的控制?
在介紹“什么是電力電子技術(shù)?”時,要重點介紹它與電子學(xué)、電氣工程、控制理論三者的關(guān)系。
在介紹“電力電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段?”時,要扣住電力電子器件的發(fā)展史這條主線。
在介紹“電力電子技術(shù)目前主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?”時,要針對授課對象的專業(yè)特點與需要,重點介紹電力電子技術(shù)在交直流電機調(diào)速、交直流電力機車、電力系統(tǒng)FACTS和HVDC、太陽能和風(fēng)能發(fā)電、電動汽車、超導(dǎo)儲能、不間斷電源、開關(guān)電源中的應(yīng)用,并注意銜接好電氣工程與電子學(xué)、控制理論之間的關(guān)系。
(7)教學(xué)手段。以口授為主,一定量板書。
2.教學(xué)進程(見表1)
五、結(jié)束語
教學(xué)效果和學(xué)生的收獲是教學(xué)研究的出發(fā)點和落腳點。由于課程難,內(nèi)容多,課時少,所以筆者對如何制作并使用教案來上好“電力電子技術(shù)”課程談了談自己的認(rèn)識和體會,涉及“電力電子技術(shù)”教案制作和使用的目的及其結(jié)構(gòu),優(yōu)劣評判標(biāo)準(zhǔn),以及需要完成的準(zhǔn)備工作等方面,并給出了一個具體的教案示例,希望能起到拋磚引玉的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]王兆安,黃俊.電力電子技術(shù)[M].第4版.北京:機械工業(yè)出版社,2000.
[2]龔紹文.大學(xué)青年教師教學(xué)入門——大學(xué)施教學(xué)初步[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2006.
電力電子技術(shù)是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術(shù),是一門迅速發(fā)展的新興交叉學(xué)科?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)”課程是高等院校電類自動化、電氣工程及其自動化和工業(yè)電氣自動化等專業(yè)的重要的基礎(chǔ)課。目前,在全國高校中,普遍存在著該課程的課時較少、實驗教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱等問題,以清華大學(xué)自動化系為例,課內(nèi)學(xué)時僅為32學(xué)時,實驗教學(xué)6個學(xué)時。在有限的學(xué)時內(nèi),合理安排課堂教學(xué)和實驗教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法、配備良好實驗教學(xué)環(huán)境,對提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及掌握電力電子技術(shù)的基本內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實際以及創(chuàng)新能力,提高教學(xué)效果都有著重要意義[1-4]。
1課堂教學(xué)的主要內(nèi)容和方法
1.1課程特點和課堂教學(xué)的主要內(nèi)容電力電子技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展迅猛,全控型器件及其脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)以其優(yōu)越特性,對電力電子技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。目前,在電力電子器件方面,國內(nèi)的高等院校中,大多數(shù)采用以全控型器件為主要內(nèi)容的課堂教學(xué)[5-8]。主要的教學(xué)內(nèi)容有:電力MOSFET、IGBT、GTR、晶閘管和功率集成電路等電力電子半導(dǎo)體器件及相關(guān)器件或電路的特性、工作原理和使用方法;電路中強弱電接口、驅(qū)動和保護等措施;各種電能變換基本電路的工作原理、應(yīng)用條件和分析方法;PWM技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)等控制方法。另外,增加了應(yīng)用實例及分析,以及對實際工程方法和相關(guān)知識的介紹,因為后續(xù)的整流電路多以晶閘管整流電路為實例,其他教學(xué)內(nèi)容中也不同程度地涉及到晶閘管,所以,關(guān)于半控型晶閘管器件的內(nèi)容,我們安排了一定的學(xué)時。為提高教學(xué)效果和有利于學(xué)生學(xué)習(xí),除主教材外,我們還編寫了“補充講義”,向?qū)W生提供了教學(xué)內(nèi)容和要求、課程的知識單元與知識點、教學(xué)課件的使用說明、與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的參考文獻(xiàn)和附錄等內(nèi)容。課件的組織和編排盡量保證課程教學(xué)內(nèi)容的完整性,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容給出了200多道課堂討論和思考題,根據(jù)以全控型器件及應(yīng)用為主的教學(xué)特點,編寫了200多道作業(yè)練習(xí)題。其中,部分內(nèi)容是為了擴充學(xué)生的知識面、便于自學(xué)和實際應(yīng)用,給學(xué)有余力和有興趣的學(xué)生提供參考和實際應(yīng)用的具體指導(dǎo)。
1.2結(jié)合自動化專業(yè)特點,探索新的教學(xué)方法(1)承上啟下,注重系統(tǒng)分析。電力電子技術(shù)分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù),從這兩個關(guān)鍵點出發(fā),課程的基本目標(biāo)是使學(xué)生熟悉各種電力電子器件的特性和使用方法,掌握各種電能變換基本電路的基本原理以及設(shè)計方法。為了突出自動化專業(yè)的特點、更加側(cè)重學(xué)以致用和理論結(jié)合實際,同時針對培養(yǎng)研究型人才的要求,我們引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生從系統(tǒng)控制的角度考慮各種電力電子器件和電力電子電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、控制方法和參數(shù)計算方法等,這樣,既培養(yǎng)了學(xué)生將所學(xué)的“電路原理”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”和“自動控制原理”等課程的知識融會貫通的能力,又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的積極性,而且,為“電力拖動與運動控制”和“自動控制系統(tǒng)”等后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。(2)培養(yǎng)學(xué)生實際工程的意識。課堂教學(xué)中,選取一些實際工程中典型的實例來分析,讓學(xué)生熟悉各種電力電子器件和變換電路的實際工程分析方法、應(yīng)用范圍及技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。因此,擴展了學(xué)生的視野,使學(xué)生了解電力電子領(lǐng)域的最新成就和技術(shù)動態(tài),力求做到在有限的學(xué)時內(nèi),使學(xué)生盡可能多地了解電力電子技術(shù)的概況,多掌握一些基礎(chǔ)知識和基本技能,提高學(xué)習(xí)和鉆研的興趣。(3)以專題討論等方式鼓勵學(xué)生與教師互動。在課件里,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容給出了200多道課堂討論和思考題。為了更好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生積極參與到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中,我們安排了課堂的專題討論,讓學(xué)生提前在課外時間通過網(wǎng)上和圖書館查閱資料,自主設(shè)計方案,然后在課堂上由教師引導(dǎo),就典型方案展開討論。學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動變?yōu)橹鲃?,提高了綜合分析問題和創(chuàng)新的能力,學(xué)生普遍反映:“提高了我們查閱資料、利用學(xué)習(xí)資源的能力,也很大地提升了我們的自主學(xué)習(xí)性,這對我們以后的學(xué)習(xí)和研究的幫助都將是巨大的”,“激發(fā)了自己對于科研的興趣”,是“較全面檢驗自己所學(xué)基礎(chǔ)知識的機會,更讓自己對于今后的學(xué)習(xí)有了總體的認(rèn)識”。
2實驗教學(xué)體系的創(chuàng)新
2.1實驗教學(xué)平臺的建設(shè)“電力電子技術(shù)基礎(chǔ)”是一門應(yīng)用性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課。清華大學(xué)自動化系歷來重視實驗教學(xué),明確了實踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中貫穿始終、不可缺少的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、提高專業(yè)業(yè)務(wù)水平的重要途徑[9-10]。根據(jù)學(xué)科發(fā)展的要求以及課程的實驗教學(xué)特點,我們研究了國內(nèi)外同類實驗教學(xué)平臺的特點,對原有已較先進和實用的功能模塊進行了升級改造,或按照我們的教學(xué)理念重新進行了設(shè)計,建設(shè)了新型電力電子實驗教學(xué)平臺[11]。整套實驗平臺由實驗臺和不同的功能模塊組成。模塊按照功能可劃分為5個部分:電源部分、控制部分、功率部分、測量部分和負(fù)載部分。模塊化和集成化的設(shè)計,實現(xiàn)了“電力電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程所需的從電路原理、控制器及被控對象到系統(tǒng)的多層次、多內(nèi)容的實驗體系。整個實驗平臺結(jié)構(gòu)緊湊,易于擴展,使用方便靈活,便于維護。主要特點如下:(1)覆蓋面廣。①滿足“電力電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“電力拖動與運動控制”課程的基本教學(xué)實驗和“控制系列專題實驗”課程的部分實驗;②為自動化專業(yè)以及有關(guān)專業(yè)的本科生、研究生等學(xué)生提供一個綜合性實驗平臺;③同時也可為相關(guān)的科研項目提供實驗環(huán)境。(2)主要控制電路采用先進的主流技術(shù)。自主設(shè)計的驅(qū)動及控制單元以DSP為核心,設(shè)計了多種控制模式,具有多功能、全數(shù)字化的特點。該單元集調(diào)壓、調(diào)頻、斬波和正弦脈寬調(diào)制輸出等多種控制功能于一體,可以進行直流斬波、正弦逆變、倍頻逆變、開關(guān)電源和電機調(diào)速等多項實驗。(3)安全性、易觀測性和易操作性得到提高。充分注意強電實驗的特點,對絕緣和保護做了細(xì)致考慮;合理地配置了觀測點和測量儀器,以便于實驗中各物理量的安全和準(zhǔn)確提取,方便了實驗驗證。
2.2實驗內(nèi)容結(jié)合“電力電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的課堂教學(xué)內(nèi)容以及課程特點,實驗教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該包括電力電子器件工作原理、基本電力電子電路原理、典型電力電子系統(tǒng)應(yīng)用等。從實驗類型來分,既有培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能和鞏固及加強課堂教學(xué)內(nèi)容的驗證型實驗,又有旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、設(shè)計能力和實現(xiàn)能力的設(shè)計型、研究型實驗。實驗難易程度也是從低到高,學(xué)生的能力培養(yǎng)也體現(xiàn)了逐步、穩(wěn)步提高的過程。作為實驗技能訓(xùn)練的基本要求,實驗內(nèi)容中充實了基礎(chǔ)實驗即驗證型實驗———直流斬波電路實驗?;疽笫菍Φ湫蛿夭娐饭δ艿尿炞C。同時增加研究型實驗的環(huán)節(jié),要求學(xué)生通過改變電路參數(shù)、改變開關(guān)頻率以及改變負(fù)載的大小等方式觀測和分析電路工作性能和參數(shù)的變化,改變了以往驗證型實驗中有些學(xué)生機械性地照搬實驗步驟的現(xiàn)象,調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。例如,波形失真、諧波分析和高頻噪聲等內(nèi)容,在理論上比較難于理解,而通過實驗可以很直觀地對這些概念加深感性認(rèn)識,收到了很好的效果。研究型實驗包括正弦波逆變電路實驗和開關(guān)電源實驗等。正弦波逆變電路實驗融合了逆變電路和PWM控制技術(shù)的核心內(nèi)容。而開關(guān)電源采用交—直—交—直變換技術(shù),是一種組合變流電路,包含整流、高頻逆變、隔離變壓和濾波等電路,體現(xiàn)出了電力電子技術(shù)及其課程教學(xué)的主要內(nèi)容,對學(xué)生提煉電力電子技術(shù)課程教學(xué)的關(guān)鍵知識點有很大的幫助,這些研究型實驗對學(xué)生深入學(xué)習(xí)與理解電力電子技術(shù)有很大的作用。在實踐教學(xué)中融入數(shù)字控制技術(shù)和計算機控制技術(shù),提高了系統(tǒng)的可擴展性[12]。對學(xué)有余力和有興趣的學(xué)生可以選作設(shè)計型實驗,如有源功率因數(shù)校正實驗和斬控式交流調(diào)壓電路實驗等。在原有實驗的基礎(chǔ)上增加了多項學(xué)生自主設(shè)計和動手的環(huán)節(jié),充分滿足了學(xué)生自主實驗時的要求,鼓勵學(xué)生充分利用實驗室的條件,進行創(chuàng)造性的研究工作。
關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);電氣工程;課程設(shè)置
作者簡介:劉晉(1974-),男,河北涿州人,華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,講師;牛印鎖(1973-),男,河北定州人,華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,高級工程師。(北京100026)
基金項目:本文系華北電力大學(xué)2010年教改項目的研究成果。
中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)06-0064-02
隨著電力電子器件制造技術(shù)和微機技術(shù)的發(fā)展,電力電子技術(shù)在電氣工程的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,電力電子技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了相應(yīng)領(lǐng)域的技術(shù)革命。
在電力系統(tǒng)領(lǐng)域,電力電子技術(shù)除了廣泛地應(yīng)用于發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié),在太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域、電動汽車應(yīng)用和節(jié)能等領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用對電力電子技術(shù)教學(xué)和研究都提出了新的要求和內(nèi)容。
“電力電子技術(shù)”已經(jīng)成為電氣工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于專業(yè)背景和就業(yè)方向的不同,國內(nèi)不同高校以及國外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點、教學(xué)手段、實驗內(nèi)容以及后續(xù)專業(yè)課程設(shè)置等方面存在許多異同點。
本文對國內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科教學(xué)方面的情況進行了初步的對比,對其教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容與手段和實驗情況進行了對比總結(jié),希望這些對比和總結(jié)能夠幫助從事電力電子方面教學(xué)的教師開拓教學(xué)思路、豐富教學(xué)手段、提高教學(xué)效果,為該課程的教學(xué)提供有益的參考和借鑒。
國內(nèi)大部分理工科院校都開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,本文選取了國內(nèi)的清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、南京航空航天大學(xué)和華北電力大學(xué)進行了比較分析;國外大學(xué)選取了美國麻省理工學(xué)院和英國曼徹斯特大學(xué)進行了比較分析。
一、課程設(shè)置比較
清華大學(xué)電機工程與應(yīng)用電子系、信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院自動化系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,機械工程學(xué)院汽車工程系開設(shè)了“汽車電力電子學(xué)”。后續(xù)相關(guān)課程有“直流輸電技術(shù)”、“電力傳動與控制”、“電力拖動與運動控制”。
西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院、電子與信息工程學(xué)院自動化科學(xué)與技術(shù)系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,共56學(xué)時,包括8學(xué)時的4個實驗項目。
浙江大學(xué)電子信息工程、電氣工程及其自動化和自動化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,共56學(xué)時,包括16學(xué)時的實驗項目,實驗學(xué)時數(shù)相對較多。
南京航空航天大學(xué)電氣工程及其自動化和自動化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,共72學(xué)時,包括16學(xué)時的實驗項目,總學(xué)時數(shù)和實驗學(xué)時數(shù)相對較多。
華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)、信息工程專業(yè),控制與計算機工程學(xué)院自動化專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,共48學(xué)時,包括8學(xué)時的4個實驗項目。后續(xù)相關(guān)課程有“電力電子技術(shù)應(yīng)用”(專業(yè)選修)、“HVDC與FACTS技術(shù)”、“電力電子課程設(shè)計”和“電力電子綜合實驗”。
國內(nèi)幾所高校課程開設(shè)情況見表1。
美國麻省理工學(xué)院EECS(電氣工程與計算機科學(xué))系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”(Power Electronics)課程。
英國曼徹斯特大學(xué)EE&E(電氣與電子工程)學(xué)院為電氣與電子工程專業(yè)、機械電子工程專業(yè)2年級開設(shè)了“電機、拖動與電力電子”(Machines,Drivers & Power electronics)課程,上述兩個專業(yè)在3年級開設(shè)了“調(diào)速”(Variable Speed Driver)和“電力電子”(Power Electronics)課程。
英國諾丁漢大學(xué)EE&E(電氣與電子工程)系為電氣與電子工程專業(yè)2年級開設(shè)Power Supply Electronics;為電氣工程與可再生能源系統(tǒng)專業(yè)2年級開設(shè)Power Supply Electronics,3年級開設(shè)Power Electronic Design,Renewable Generation Technologies and Control,F(xiàn)ACTS and Distributed Generation,Energy Conversion for Motor and Generator Drives,以及選修課程Advanced AC Drives,Technologies for Wind Generation,Advanced AC Drives with Project,Advanced Electrical Machines等相關(guān)課程。
從課程設(shè)置上看,國內(nèi)大多數(shù)高校電氣工程專業(yè)基本都將“電力電子技術(shù)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程。但不同專業(yè)特色的學(xué)校在其后續(xù)課程設(shè)置上差別較大,該專業(yè)學(xué)生未來就業(yè)的方向和領(lǐng)域?qū)罄m(xù)課程的設(shè)置影響很大,這也是各個學(xué)校在電力電子技術(shù)教學(xué)上最具專業(yè)特色的地方。
二、教學(xué)內(nèi)容比較
國內(nèi)高校在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容上相差不多,主要內(nèi)容有:電力電子器件、整流電路、逆變電路、直流斬波電路、交流―交流電力變換、電路脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)和電力電子應(yīng)用介紹等內(nèi)容。南京航空航天大學(xué)還增加了功率變換器中的磁性元件設(shè)計方面的教學(xué)內(nèi)容。
麻省理工學(xué)院EECS系“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容主要有:整流器,功率因數(shù)畸變檢測與校正,磁場,DC/DC變換器,隔離DC/DC變換器,DC/AC變換器,EMI濾波器,損耗與吸收電路,軟開關(guān),熱設(shè)計,控制,三相系統(tǒng)介紹,多相整流器,開關(guān)電源,諧振變換器,實際的電力電子系統(tǒng)設(shè)計中的相關(guān)問題和課程設(shè)計等內(nèi)容。
英國曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院的“電機、拖動與電力電子”(Machines,Drivers & Power electronic)課程內(nèi)容主要有:交流感應(yīng)電機、交流同步電機、變壓器、相控整流電路及其應(yīng)用?!罢{(diào)速”(Variable Speed Driver)的主要內(nèi)容有:感應(yīng)電機特性,變頻調(diào)速原理等。
通過對比可以看出,國內(nèi)外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容上差別比較大,側(cè)重點也各不相同。國內(nèi)使用的“電力電子技術(shù)”本科教材大都是在介紹電力電子開關(guān)器件的基礎(chǔ)上,對各種交、直流電能變換電路的結(jié)構(gòu)和工作原理進行定性和定量的分析,并涉及一些相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)。國外教材則更注重最基本原理介紹和電力電子實際應(yīng)用電路系統(tǒng)的設(shè)計和計算分析。
三、教學(xué)方法與手段比較
在教學(xué)手段上,國內(nèi)外大學(xué)大體相近,大都采用多媒體、動畫技術(shù)與黑板相結(jié)合的教學(xué)手段。另外,國外大學(xué)采用手寫、打印膠片投影授課也較為普遍,在課前把授課講義發(fā)放給學(xué)生。
國內(nèi)高校教學(xué)主要以課堂講授為主,由于學(xué)生人數(shù)比國外學(xué)生多,課堂的互動性以及課堂討論比國外高校要少,且效果不好。另外,國內(nèi)學(xué)生課外查閱文獻(xiàn)資料和閱讀材料的環(huán)節(jié)常常被忽略,這點與國外高校差別較大。
在輔助教學(xué)方面,國內(nèi)外大學(xué)形式上差別不大,主要通過習(xí)題課、答疑、平時測驗和復(fù)習(xí)課等方式幫助學(xué)生進行課下的自學(xué)和考試前的復(fù)習(xí)。
四、實驗環(huán)節(jié)比較
在基礎(chǔ)實驗內(nèi)容上,國內(nèi)高校基本上以電力電子器件特性、相控整流電路實驗、直流斬波電路實驗、交流電力控制電路實驗、負(fù)載換相式逆變電路實驗、交―直―交變頻電路實驗、SPWM逆變實驗等作為基礎(chǔ)實驗。由于各個學(xué)校的實驗條件和專業(yè)特色不同,開放性和設(shè)計性實驗的內(nèi)容和開展情況差別較大。
曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院電力電子課程實驗內(nèi)容較少,實驗室條件(如實驗室面積,實驗臺套數(shù)等)不如國內(nèi)許多高校,但其學(xué)生對撰寫的實驗報告非常認(rèn)真,國外學(xué)生正是通過認(rèn)真撰寫實驗報告加深了對于實驗原理和內(nèi)容的理解。
在后續(xù)課程實驗中,各學(xué)校側(cè)重點各不相同。如華北電力大學(xué)在后續(xù)課程中開設(shè)開發(fā)了閉環(huán)直流電機脈寬調(diào)速實驗、靜止無功補償(SVC)實驗、高壓直流輸電(HVDC)實驗等針對電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的專業(yè)實驗內(nèi)容,具有鮮明的電力系統(tǒng)專業(yè)特色。
國內(nèi)多數(shù)高校都存在學(xué)生人數(shù)多而實驗室設(shè)備套數(shù)少,實驗重復(fù)次數(shù)多和實驗室教師工作量大的情況,這種情況在短期內(nèi)很難解決。電力電子網(wǎng)絡(luò)實驗平臺和虛擬實驗室的研究和建設(shè)可以為該問題的解決提供一定的思路。
五、啟發(fā)與體會
通過對國內(nèi)外幾所大學(xué)在電力電子技術(shù)本科教學(xué)方面的對比,有很多值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的思路和方法,在“電力電子技術(shù)”教學(xué)改革中,筆者認(rèn)為應(yīng)注意以下幾點:
(1)建立系統(tǒng)教學(xué)的觀念。在課程體系的設(shè)置、教材編寫、課程內(nèi)容組織和實驗項目安排的過程中,從電力電子系統(tǒng)的角度出發(fā),結(jié)合本學(xué)校開課專業(yè)未來的應(yīng)用領(lǐng)域,將相關(guān)的知識與未來實際應(yīng)用有機融合起來,使學(xué)生深入了解電力電子技術(shù)在未來工作中的應(yīng)用,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生學(xué)習(xí)做到有的放矢。
(2)注重電力電子基礎(chǔ)實驗和設(shè)計性實驗相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的電路系統(tǒng)設(shè)計思想和能力,根據(jù)本校專業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的實際需要開發(fā)相應(yīng)的專業(yè)應(yīng)用實驗項目。
(3)注重課堂教學(xué)、仿真驗證、實驗驗證和電路設(shè)計有機的結(jié)合。豐富教學(xué)手段,通過仿真與實驗的對比分析,使理論和實踐相結(jié)合,提高教學(xué)效果。
(4)建立電力電子教學(xué)資源平臺,為國內(nèi)各個高校相關(guān)專業(yè)的教師和學(xué)生提供一個互相學(xué)習(xí)、交流和資源共享的網(wǎng)絡(luò)平臺,從而不斷提高“電力電子技術(shù)”及其相關(guān)課程的教學(xué)水平,為廣大的師生營造良好的學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)研討氛圍。
六、總結(jié)
本文對國內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實驗環(huán)節(jié)等進行了比較和分析,對“電力電子技術(shù)”教學(xué)提出了一些建議,希望為該課程的教學(xué)和教學(xué)改革提供一定啟發(fā)和有益的參考。
參考文獻(xiàn):
[1]關(guān)曉菡,張衛(wèi)平,張東.國內(nèi)外高校電力電子技術(shù)教育現(xiàn)狀綜述[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2006,(2).
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;電氣工程概論;互動式教學(xué)法;教學(xué)效果
作者簡介:韓楊(1982-),男,四川成都人,電子科技大學(xué)機電學(xué)院,講師。(四川 成都 611731)
基金項目:本文系電子科技大學(xué)中央高?;究蒲许椖浚椖烤幪枺?672011ZYGX2011J093)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0057-02
“電氣工程概論”課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程圍繞電氣工程領(lǐng)域的幾個主要分支——電機電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動、電工新技術(shù)等方面進行全面系統(tǒng)的介紹。通過該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生對電氣學(xué)科的發(fā)展歷史和應(yīng)用現(xiàn)狀有全景式的了解,對進一步深入電氣工程學(xué)科類專業(yè)學(xué)習(xí)起到導(dǎo)航作用,并逐步培養(yǎng)對電氣科學(xué)與工程的崇尚與追求的專業(yè)精神以及創(chuàng)新意識。[1,2]
實踐表明,學(xué)生總是習(xí)慣于知識的“定量”化灌輸模式,而對于這樣一門以“定性”介紹為主、沒有公式講解和詳細(xì)專業(yè)理論分析的課程,最初還有些不適應(yīng)。如何激發(fā)學(xué)生對電氣專業(yè)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索和圖書館資料查詢等手段,去主動了解和掌握一些專業(yè)知識背景,是課堂教學(xué)中需要著重思考和實踐的課題。[3-5]筆者經(jīng)過兩三年的電氣工程概論教學(xué)后,在重點講述電力系統(tǒng)自動化、電力電子與電力傳動等的基礎(chǔ)上,把互動式教學(xué)方法成功應(yīng)用到教學(xué)實踐中。課堂教學(xué)表明,這對于提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力方面是非常有效的。
一、 采用互動式教學(xué)方法,探索改革教學(xué)模式
“電氣工程概論”課程涵蓋內(nèi)容多,采用傳統(tǒng)滿堂灌式教學(xué)方法,效果不佳。筆者通過教學(xué)實踐,摸索出一套有效的方法,教學(xué)安排按照如下順序:教師理論講解—多媒體PPT展示—視頻演示—給學(xué)生布置課后調(diào)研題目—學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分組研討、制作PPT—學(xué)生課堂專題演講—同學(xué)問答互動、教師總結(jié)—教師提出整改意見—學(xué)生課后再次收集資料、完成研究報告。這種互動式方法培養(yǎng)了學(xué)生對課程的興趣,使他們在PPT演講、書面表達(dá)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面都起到積極作用。
二、調(diào)整更新教學(xué)內(nèi)容,提升課堂教學(xué)質(zhì)量
1.課程緒論
(1)主要內(nèi)容:電氣工程在國民經(jīng)濟中的地位;電氣科學(xué)與工程的發(fā)展簡史、前景、理論基礎(chǔ)和常用計算機程序,譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。應(yīng)達(dá)要求:了解電氣科學(xué)與工程的產(chǎn)生過程;了解電氣工程及其自動化專業(yè)的二級學(xué)科分布;了解電氣工程學(xué)科的發(fā)展前景和在國民經(jīng)濟中的主要應(yīng)用和作用。
(2)教學(xué)設(shè)計:圍繞使學(xué)生對本課程的專業(yè)背景、主要應(yīng)用前景有一個清晰的認(rèn)識和激發(fā)其對本專業(yè)的熱愛這一目標(biāo)來展開。在講授過程中,補充智能電網(wǎng)、新能源的開發(fā)利用技術(shù)等當(dāng)前國內(nèi)外的研究熱點,擴展學(xué)生的專業(yè)視野。
2.電機電器及其控制技術(shù)
(1)主要內(nèi)容:電機的作用及其發(fā)展簡史;電機的分類與結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域、選用與運行控制;電機學(xué)的研究內(nèi)容概要;電器的發(fā)展歷史和分類。應(yīng)達(dá)要求:了解電機的基本作用、發(fā)展簡史、電器的發(fā)展歷史;理解電機在國民經(jīng)濟中的應(yīng)用領(lǐng)域;掌握電機的可逆原理;理解電機學(xué)的主要研究內(nèi)容、高壓電器與低壓電器的基本結(jié)構(gòu)與作用;掌握電機分類方法和不同類別的電機特點。
(2)教學(xué)設(shè)計:介紹電機與電器學(xué)科的概況、發(fā)展簡史,使學(xué)生對電機學(xué)等后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程以及電機的微機控制技術(shù)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)建立初步的感性認(rèn)識。通過FLASH制作的同步電機勵磁過程和旋轉(zhuǎn)磁場模擬動畫來加強學(xué)生對電機學(xué)理論知識的理解。對于電器部分,通過圖片的形式向?qū)W生展示各種電器,增強學(xué)生的感性認(rèn)識;對于高壓電器部分,由于裝置體積龐大,采用視頻錄相講解的方法,拉近學(xué)生對高壓電器的感性距離。
3.電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)
(1)主要內(nèi)容:電力系統(tǒng)發(fā)展簡史;電力系統(tǒng)簡介;發(fā)電廠、電網(wǎng)概述;電力市場簡介;電力新技術(shù)與發(fā)展趨勢。應(yīng)達(dá)要求:了解電力系統(tǒng)的發(fā)展簡史和我國電力工業(yè)的發(fā)展概況、交直流輸電技術(shù)的發(fā)展過程、各種類型的能源發(fā)電原理及其特點;了解電力市場的概念、電力新技術(shù)的發(fā)展趨勢;理解電力系統(tǒng)的功能與作用、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要特點和運行過程。
(2)教學(xué)設(shè)計:主要講授電力系統(tǒng)的概況、基本概念,內(nèi)容涉及發(fā)、輸、供、配、用幾大部分,按發(fā)電部分、電網(wǎng)運行與調(diào)度、電力應(yīng)用三個環(huán)節(jié)順序介紹。教學(xué)過程中首先從系統(tǒng)的角度對電力系統(tǒng)進行介紹,使學(xué)生建立對電力系統(tǒng)整體功能及結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,在此基礎(chǔ)上,進一步對各個組成部分分別闡述。在講述電力系統(tǒng)發(fā)展前沿技術(shù)的時候,本著自動化、數(shù)字化、智能化的發(fā)展主線,將智能電網(wǎng)的概念引入課堂。
4.電力電子技術(shù)與電力傳動
(1)主要內(nèi)容:電力電子技術(shù)的作用與發(fā)展簡史;電力電子技術(shù)的特點和研究內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域;電力電子技術(shù)的地位、發(fā)展方向和電力傳動概況。應(yīng)達(dá)要求:了解電力電子技術(shù)的作用、發(fā)展歷史;了解電力電子技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域和新技術(shù)的發(fā)展趨勢;了解電力傳動的主要應(yīng)用領(lǐng)域;理解電力電子技術(shù)的概念與特點和直流電機、交流電機傳動的基本原理。
(2)教學(xué)設(shè)計:介紹電力電子技術(shù)的作用、歷史、主要特點及其發(fā)展趨勢。電力電子技術(shù)是我院電氣專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。對半導(dǎo)體變流技術(shù)的發(fā)展歷程進行講授,讓學(xué)生明確電力電子技術(shù)的本質(zhì)和重要意義;將實驗室電力電子器件作為道具,在課堂上實物演示,讓學(xué)生建立感性認(rèn)識。在講述電力傳動部分時,結(jié)合工程實踐進行案例教學(xué),使學(xué)生明確電力傳動在工業(yè)中的應(yīng)用概況;結(jié)合科研課題,將典型案例通過PPT向?qū)W生展示。
5.高電壓與絕緣技術(shù)
(1)主要內(nèi)容:高電壓與絕緣技術(shù)發(fā)展簡史及主要內(nèi)容;高電壓新技術(shù)及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用。應(yīng)達(dá)要求:了解高電壓與絕緣技術(shù)的作用;了解高電壓的產(chǎn)生原理和試驗設(shè)備;了解高電壓新技術(shù)及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用;理解基本的高電壓及絕緣試驗操作。
(2)教學(xué)設(shè)計:介紹高電壓與絕緣技術(shù)的發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域及其試驗技術(shù)。本章具有很強的專業(yè)背景,因此在教學(xué)時,采用了PPT講授和視頻演示相結(jié)合的教學(xué)手段,突出高電壓技術(shù)的產(chǎn)生背景、發(fā)展歷程、試驗條件和環(huán)境等,達(dá)到讓學(xué)生建立一個感性認(rèn)識的目的。
6.電工新技術(shù)
(1)主要內(nèi)容:電工新技術(shù)發(fā)展趨勢、超導(dǎo)電工技術(shù)、聚變電工技術(shù)、磁流體技術(shù)、可再生能源技術(shù)、磁懸浮列車技術(shù)、燃料電池技術(shù)、飛輪儲能技術(shù)和微機電系統(tǒng)。應(yīng)達(dá)要求:了解電工新技術(shù)的發(fā)展趨勢、超導(dǎo)電工技術(shù)、磁聚變電工技術(shù)的基本原理及應(yīng)用,磁流體發(fā)電和推進技術(shù)、磁懸浮列車技術(shù)、燃料電池技術(shù)及應(yīng)用,飛輪儲能技術(shù)及應(yīng)用和微機電系統(tǒng)的基本概念。
(2)教學(xué)設(shè)計:主要以PPT講授為主。對超導(dǎo)電工、聚變電工、可再生能源發(fā)電、燃料電池技術(shù)和微機電系統(tǒng)等前沿技術(shù)進行專題概述。
三、改革教學(xué)方法,創(chuàng)新互動式教學(xué)模式
1.注重課堂引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在教學(xué)過程中,借助網(wǎng)絡(luò)資源,向?qū)W生介紹電氣行業(yè)的應(yīng)用情況和相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品和市場情況,譬如給學(xué)生介紹聯(lián)合證卷行業(yè)深度分析“電力電子,我們可以看得更遠(yuǎn)”,重點介紹電力電子變頻器、整流設(shè)備、無功補償設(shè)備SVG、開關(guān)電源、直流輸電裝備等技術(shù)的實際工程應(yīng)用,介紹相關(guān)企業(yè)和上市公司產(chǎn)品和市場概況,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.加強課堂互動,調(diào)動學(xué)生積極性
為了加強課堂互動,采用了PPT講解和視頻教學(xué)相結(jié)合的方法,進行多個專題介紹。譬如:核裂變之歷史回顧、中廣核集團介紹、日本核事故回顧、歐洲核聚變裝置、中國托克馬克聚變裝置、日本新干線與中國高速鐵路、國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)公司宣傳片;汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機安裝視頻和三峽發(fā)電廠簡介。學(xué)生觀看完視頻后,進行提問:裂變和聚變的區(qū)別是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干線和中國高鐵的技術(shù)要點有哪些?汽輪機和水輪機的原理是什么等等。鼓勵學(xué)生回答問題,凡是舉手回答問題的學(xué)生,在平時成績上加2分,調(diào)動了學(xué)生的積極性。隨后,教師進行總結(jié)評論。
3.推行專題報告,活躍課堂氣氛
采用學(xué)生專題演講方法,激發(fā)自主學(xué)習(xí)興趣和收集整理資料的能力。學(xué)生3人一組,分工協(xié)作完成資料收集、PPT制作和課后研究報告撰寫。學(xué)生報告題目有:智能電網(wǎng)概述、電氣化鐵路接觸網(wǎng)介紹、電能存儲技術(shù)的發(fā)展概況、地?zé)岚l(fā)電的現(xiàn)狀與技術(shù)要點、PLC的原理與應(yīng)用、國內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢、柔性太陽能電池、國內(nèi)外高壓直流輸電工程簡介、電力系統(tǒng)柔性輸配電技術(shù)、城市軌道交通供電系統(tǒng)和電動汽車電源系統(tǒng)等等。學(xué)生報告后,其他學(xué)生提3~5個問題,報告者首先作答,教師隨后總結(jié),并對相關(guān)技術(shù)問題進行詳細(xì)講解。對提問的同學(xué),在平時成績上加2分。這樣課堂氣氛非?;钴S,學(xué)生爭先恐后舉手發(fā)言。
四、結(jié)束語
通過和學(xué)生的溝通發(fā)現(xiàn),學(xué)生非常喜愛這種互動式教學(xué)方法,感覺課堂不再枯燥,而是充滿活力,在知識獲取和創(chuàng)新、演講能力和書面表達(dá)方面都得到全面的鍛煉,收獲頗豐。學(xué)生的積極性被充分調(diào)動起來了,課堂氣氛活躍,學(xué)生學(xué)習(xí)中找到了快樂,對電氣工程專業(yè)提升了興趣。教學(xué)實踐表明,互動式教學(xué)方法在電氣工程概論課程的應(yīng)用是成功的。
參考文獻(xiàn):
[1]劉晉,牛印鎖,文俊.國內(nèi)外“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)研究[J].中國電力教育,2012,(6):64-65.
[2]楊鴻波,高晶敏,侯霞,等.“電路分析”課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].中國電力教育,2011,(2):99-100.
[3]蔣陸萍,蔣宇琦.自主教學(xué)法在“電力生產(chǎn)概論”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育,2012,(15):67-68.
【關(guān)鍵詞】集成化;電子技術(shù);發(fā)展趨勢
電力電子技術(shù)作為一門交叉學(xué)科,建立在信息學(xué)科、電工學(xué)科、材料學(xué)科基礎(chǔ)之上、實現(xiàn)對電力機械裝置進行有效控制的技術(shù),在現(xiàn)代科技發(fā)展過程中占有極為重要的一席之地。電力電子技術(shù)最大的特點在于實現(xiàn)強電與弱點相結(jié)合,強電與弱電相結(jié)合,以弱電控制強電,用以實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換、控制、分配和應(yīng)用的最優(yōu)化、高效率、智能化。研究電力電子未來發(fā)展趨勢,對于全面推動以電力電子為基礎(chǔ)的新學(xué)科的增長、推動與電力電子相關(guān)領(lǐng)域自動化、提升經(jīng)濟社會效益具有至關(guān)重要的作用。
一、集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的相關(guān)理論分析
第一,集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的含義。所謂電力電子子系統(tǒng)的集成,“就是將功率器件、電路元件、控制器、傳感器及動作開關(guān)等集成為一個完整的智能的電力電子子系統(tǒng)。電力電子子系統(tǒng)級的集成目標(biāo)是建立系列電力電子集成標(biāo)準(zhǔn)模塊,它是一個高度集成的、能完成特定功能的、標(biāo)準(zhǔn)的電能處理單位?!?/p>
第二,集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的主要內(nèi)容。一般來講,集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)包含兩方面的內(nèi)容,一是電力電子集成系統(tǒng)的集成,也就是組成集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的模塊集成;二是電力電子技術(shù)實際應(yīng)用系統(tǒng)的集成,也就是電力電子技術(shù)系統(tǒng)級別的集成,是相對于電力電子技術(shù)模塊級別更高級別的集成。
二、集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的主要分類
集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng),根據(jù)其功能及組成原理不同,可以分為單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)、混合封裝集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)、系統(tǒng)集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)三個類別。
一是單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)?!皢纹墒菍⒅麟娐贰Ⅱ?qū)動、控制電路及其他附屬電路都集成在一個芯片上,這實際上是微電子領(lǐng)域的集成電路技術(shù)在電力電子領(lǐng)域的延伸?!眴纹呻娏﹄娮蛹夹g(shù)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于類型的小功率電子設(shè)備中,不適用于功率較大、電壓較高的環(huán)境中。單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)成本低、工藝技術(shù)簡單;伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)其功率范圍也不斷擴大,是電力電子集成技術(shù)的主要發(fā)展方向和發(fā)展趨勢,應(yīng)用前景比較廣泛。單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)主要應(yīng)用于手機、移動電子設(shè)備中。
二是混合封裝集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)把多個主電路芯片、驅(qū)動芯片和控制芯片集成在一起,適用范圍主要集中在幾百瓦以及千瓦級功率范圍之內(nèi)。混合封裝集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)的實質(zhì)是在保障變換器整體的前提下,減少功能部件和封裝部件的數(shù)量,提高系統(tǒng)的可操作性和靈活性。從當(dāng)前整個電力電子集成系統(tǒng)研究來看,主要集中在該系統(tǒng)層次,也是當(dāng)前開展電力電子集成研究的關(guān)鍵和核心。該系統(tǒng)的主要缺點在于成本較高體型較大。
三是系統(tǒng)集成的電力電子集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)的實質(zhì)在于將各種電力電子元器件、部件進行集成,使之成為一個系統(tǒng)化的功能體系。當(dāng)前對于系統(tǒng)集成的電力電力集成系統(tǒng)仍然沒有統(tǒng)一的概念,是一種比較高級意義上的電力電子集成系統(tǒng),是當(dāng)前電力電子研究主要方向和重要領(lǐng)域。
三、當(dāng)前在集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢下研究的主要領(lǐng)域
一是新型封裝互連技術(shù)。對該項技術(shù)的研究是集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢過程中進行研究的核心和關(guān)鍵。
二是模塊的熱管理技術(shù)。模塊的熱管理技術(shù)在集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢中占有極為重要的地位,畢竟在整個電力電子集成系統(tǒng)中模塊熱處理技術(shù)直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的質(zhì)體積以及綜合性能。在模塊熱處理方面,注意力和集中點主要體現(xiàn)在高效和輕便散熱方式的研究。
三是無源元件集成技術(shù)。在集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)中,對電源整體功率影響最大的當(dāng)屬無源元件。當(dāng)前在封裝互連技術(shù)研究方面主要集中在電路中部分電容器與磁性元件集成在一起,構(gòu)成無源集成模塊。
四是集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的新型器件和封裝新材料研究。在整個集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)中,如果能夠?qū)崿F(xiàn)新型電力電子器件的創(chuàng)新革命,將會對整個集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響和變革。這方面是當(dāng)前集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)研究的主要領(lǐng)域。
四、結(jié)語
伴隨著科學(xué)技術(shù)的進步發(fā)展,電力電子集成技術(shù)獲得長遠(yuǎn)發(fā)展;尤其是近年來電子科學(xué)技術(shù)、計算機科學(xué)、現(xiàn)代通訊業(yè)的高度發(fā)展更是為集成化的電力電力系統(tǒng)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。集成化是未來電力電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,其應(yīng)用前景越加廣泛、市場越加廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]張海瑞,賈家寧.適應(yīng)現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展 構(gòu)建虛實結(jié)合的電子類實驗教學(xué)[J].無線互聯(lián)科技,2013(03).
就當(dāng)前我國在電力電子技術(shù)方面的發(fā)展而言,其研究的主要內(nèi)容包括以下四個方面:(1)電力電子元器件以及功率集成電路。(2)電力電子變換器技術(shù)。該技術(shù)研究的內(nèi)容主要包括新能源的節(jié)約、電力能源的節(jié)約、新能源電力電子、空間以及軍事應(yīng)用中的特殊電力電子變換器技術(shù)等。(3)電力電子技術(shù)的應(yīng)用。在其應(yīng)用方面研究的主要內(nèi)容是將超高功率轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于鋼鐵、電力牽引、可再生能源發(fā)我國電力電子與電力傳動系統(tǒng)發(fā)展問題和方向的分析代維菊黑龍江省綏化學(xué)院電氣工程學(xué)院152061電、電力、船舶推進、冶金等工業(yè)方面以及電力電子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展。(4)電力電子系統(tǒng)的集成。在系統(tǒng)集成方面,其研究內(nèi)容主要包含標(biāo)準(zhǔn)化電力電子模塊、多芯片系統(tǒng)的集成、單芯片系統(tǒng)的集成、集成電力電子系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性研究等。
2我國電力電子在發(fā)展過程中遇到的問題
目前,我國在研究電力電子技術(shù)方面還存在著諸多的問題,這些問題都嚴(yán)重的制約了我國經(jīng)濟的發(fā)展。主要問題有:現(xiàn)今我國電力電子產(chǎn)品大多是采用的晶閘管,雖然利用晶閘管可以創(chuàng)造出一部分科技含量較高的產(chǎn)品和設(shè)備,但是這些產(chǎn)品和設(shè)備多使用的是國外的生產(chǎn)設(shè)備以及多組分組集成制造法,特別是很多先進的全控型電力電子器件,幾乎全都需要從國外進口,才能滿足國內(nèi)的技術(shù)要求,尤其是很多關(guān)系著我國的經(jīng)濟發(fā)展以及社會安全的關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)、設(shè)備、軟件等。另外,我國電力電子技術(shù)與國外發(fā)達(dá)國家的差距甚大,這在一定程度上影響著我國與國外經(jīng)濟的合作。在過去的幾十年中,我國經(jīng)濟發(fā)展的各部門都先后從歐美發(fā)達(dá)國家中引進了先進的電力電子技術(shù),并且開始重視國內(nèi)技術(shù)的發(fā)展。就目前的發(fā)展情況而言,雖然表面上顯示出我國在很多技術(shù)方面可以滿足國內(nèi)的要求,但實際上在很多關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,我國的電力電子技術(shù)依然需要進口,國內(nèi)的技術(shù)水平依然相對較低。國內(nèi)與國外發(fā)達(dá)國家在電力電子技術(shù)方面的主要區(qū)別在于電力電子技術(shù)的發(fā)展依然存在著技術(shù)含量低、產(chǎn)品可靠性差、數(shù)字控制水平滿足不了社會的要求、系統(tǒng)控制軟件的水平低、應(yīng)用程序的控制技術(shù)差、重大項目領(lǐng)域缺乏經(jīng)驗等問題。這就使得我國必須要依賴從國外進口高性能、高功率的電力電子轉(zhuǎn)換器設(shè)備才能滿足國內(nèi)的使用。
3提高我國電力傳動系統(tǒng)性能的主要方法
現(xiàn)今,我國電力傳動系統(tǒng)研究工作主要圍繞著交流傳動系統(tǒng)進行。伴隨著交流電動機調(diào)速裝置的性能越來越完善以及調(diào)速理論的重大突破,電動機的調(diào)速技術(shù)漸漸從直流發(fā)電機—電動機組調(diào)速、晶閘管可控整流器、直流調(diào)壓調(diào)速向交流電動機變頻調(diào)速轉(zhuǎn)變。之所以交流傳動系統(tǒng)發(fā)展的這么迅速,其原因與我國在功率半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)、交流電動機控制技術(shù)、以大規(guī)模集成電路和微型計算機為基礎(chǔ)的數(shù)字化控制技術(shù)、電力變換技術(shù)等關(guān)鍵性技術(shù)方面的突破有關(guān)。要提高交流傳動系統(tǒng)的整體性能,可從以下三個方面開展研究工作:(1)PWM技術(shù)的應(yīng)用隨著電壓型PWM逆變器在高性能交流驅(qū)動系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,我國對PWM技術(shù)的研究更為深入。PWM功率半導(dǎo)體器件的開關(guān)控制主要采用是高頻技術(shù),一般來說,PWM技術(shù)可分為三類進行研究,即隨機PWM、正弦PWM以及優(yōu)化PWM。正弦PWM的開關(guān)頻率對于提升電力電子器件的功率有著非常突出的作用,這使得該技術(shù)在中小功率交流驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用極為廣泛。不過,這種技術(shù)不適用于容量過大的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備,因為高開關(guān)頻率將會引起極大的開關(guān)損失。(2)直接轉(zhuǎn)矩、矢量控制技術(shù)的應(yīng)用對于交流電機的交流驅(qū)動系統(tǒng)而言,其具有強耦合、多變量、非線性等特點,這就使得其控制工作變得十分的動態(tài)化,不過我國目前在這方面的研究還是較為成功的。在上世紀(jì)七八十年代,我國就提出了交流電機的動態(tài)控制理論,該理論要求不僅要對各個變量的振幅進行全面的控制,同時還要對各個階段進行控制。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)以及矢量控制技術(shù)是我國在交流驅(qū)動系統(tǒng)控制中的主要技術(shù),此外,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等智能控制技術(shù)也在我國逐漸發(fā)展起來,對提高交流傳動系統(tǒng)的控制精確度有著極其重要的作用。(3)微電子技術(shù)的應(yīng)用微電子技術(shù)對于提高我國數(shù)字控制處理芯片的運算能力以及可靠性有著極大的作用。當(dāng)前,適合用在交流傳動系統(tǒng)中的微處理器有ApplicationSpecificIntegratedCircuit—ASIC、DigitalSignalProcessor—DSP、單片機等。其中,高性能計算機的結(jié)構(gòu)形式主要采用的是多總線結(jié)構(gòu)、多處理器結(jié)構(gòu)以及流水線結(jié)構(gòu)等。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:高職院校 電力電子技術(shù) 教學(xué)方法 改革
1 教學(xué)現(xiàn)狀
電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù),是利用電力電子器件(晶閘管、GTR、MOSFET等)對電能進行變換和控制的技術(shù),廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通運輸業(yè)、電力系統(tǒng)、家用電器中,是現(xiàn)代電氣專業(yè)不可缺少的一門課程,在培養(yǎng)該專業(yè)的人才中占有很重要的地位。近幾年家大力發(fā)展職業(yè)教育,目的是順應(yīng)市場要求培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才。如今大部分高職院校,在教學(xué)模式的選擇上,往往忽略學(xué)生及課程的特點,沿用本科院校的教學(xué)模式――以理論教學(xué)為主,實踐教學(xué)為輔,理論教學(xué)在先,實踐教學(xué)在后的教學(xué)模式,而這樣的教學(xué)模式對于高職院校中電力電子課程的學(xué)習(xí)造成了巨大的阻力。
1.1 課程理論知識復(fù)雜抽象
該門課程的主要內(nèi)容包括:整流電路分析、逆變電路分析、直流斬波電路分析以及交流調(diào)壓調(diào)頻電路分析,每一章節(jié)中都會涉及大量的數(shù)量計算、波形及電路分析,例如,三相整理電路或交流調(diào)壓電路,涉及到的輸出波形復(fù)雜難懂讓學(xué)生很難理解和掌握;此外,大量的電路圖(正弦波同步觸發(fā)電路、鋸齒波同步觸發(fā)電路等)分析起來更是困難重重,長此以往導(dǎo)致學(xué)生們對該門課程產(chǎn)生了厭煩心理,最終放棄對電力電子的學(xué)習(xí)。
1.2 實驗設(shè)備陳舊,教學(xué)過程機械
電力電子實驗是在實驗臺上操作完成的,主要是一些驗證性的實驗,即首先對該電路進行理論分析,包括波形分析、數(shù)值計算等,然后要求學(xué)生按照操作步驟連接電路,調(diào)試過程最終檢驗實驗結(jié)果與理論分析是否相同。這樣的實驗教學(xué)機械呆板,學(xué)生無需過多思考,只要按照步驟操作就行,沒有拓展性與創(chuàng)造性,并且試驗設(shè)備年數(shù)已久,陳舊老化,導(dǎo)致實驗結(jié)果與理論分析偏差很大,不利于學(xué)生對于新知識的認(rèn)知。
2 特點分析
基于上述存在的教學(xué)現(xiàn)狀,大部分的研究者會考慮在沿用原有的教學(xué)模式下,通過改變教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、調(diào)整實驗課時等來提高電力電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量,但筆者認(rèn)為,他們忽略了一個最重要的問題,即教學(xué)模式的選擇是否恰當(dāng)。教學(xué)模式的選擇必須“因材施教”,這里的“材”包括兩方面,第一,授課對象即學(xué)生的特點;第二,所授課程――《電力電子技術(shù)》這門課程的特點,來采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。該文著重分析了高職院校學(xué)生的普遍特點及《電力電子技術(shù)》課程特征,為教學(xué)改革打下基礎(chǔ)。
2.1 高職院校學(xué)生的特點
在高考大軍中,高職院校的學(xué)生總體的成績較差,大部分的學(xué)生高考成績僅在300分左右。這一方面說明他們掌握的基礎(chǔ)知識確實薄弱,如果在大學(xué)階段,采用課堂授課為主的理論教學(xué)模式,高中階段所學(xué)知識難以支撐大學(xué)階段的學(xué)習(xí)。并且進一步說明高職院校的學(xué)生不擅長大篇幅的理論知識的學(xué)習(xí),對于新事物的認(rèn)知,如果采用理論授課的方式,不能引起學(xué)生的興趣,反而會讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理。
但是高職院校的學(xué)生動手能力和實踐操作能力并不差,他們對未知領(lǐng)域有著一種探索的沖勁,對于新事物的認(rèn)知總是希望通過自己的親手實踐,先有感性的認(rèn)識再基于課程進行理性認(rèn)知。在3年的教學(xué)實踐中,往往會出現(xiàn)這種現(xiàn)象,學(xué)生課堂上聽課一知半解,但課下卻興致勃勃的制作許多電子作品,學(xué)生們的反饋是喜歡動手實踐,而不喜歡枯燥的理論講解。
2.2 《電力電子技術(shù)》課程的特點
電力電子技術(shù)是一門理論知識和實際應(yīng)用緊密結(jié)合的課程,理論知識抽象難懂,實踐應(yīng)用性很強。主要內(nèi)容包括電力電子器件、電力電子電路裝置及系統(tǒng)。電力電子器件主要包括晶閘管、GTR、MOSFET和IGBT;電力電子電路及系統(tǒng)包括整流電、逆變電路、直流斬波電路、交流調(diào)壓調(diào)頻電路等主電路以及各種控制、觸發(fā)、保護電路等。不論器件的應(yīng)用還是電路的分析,都必須從實踐應(yīng)用中得到鍛煉和純熟。由此可見電力電子技術(shù)重在應(yīng)用,只學(xué)不用就仿佛紙上談兵,失去了該門課程的意義。
電力電子技術(shù)基于市場需求應(yīng)運而生,隨著時代的發(fā)展而快速更新?lián)Q代。如今IGBT的應(yīng)用站住主導(dǎo)地位,是電力電子電路更加簡單,效率更高。電力電子技術(shù)是時代的產(chǎn)物,具有很強的時代性。
3 教學(xué)改革思考與探索
基于高職院校學(xué)生的特點及《電力電子技術(shù)》課程的特點,筆者對于該門課程的教學(xué)改革提出了以下幾個觀點。
3.1 強調(diào)對教學(xué)內(nèi)容的整體認(rèn)知,導(dǎo)入學(xué)習(xí)情境
如前所述高職院校學(xué)生的基礎(chǔ)知識薄弱,知識面狹窄,單就什么是電力電子技術(shù)、電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域等一些問題學(xué)生認(rèn)知淺顯,并且課程中涉及大量的專有名詞及前沿知識,如不間斷電源、PWM調(diào)制等學(xué)生更是聞所未聞。對于這樣一門課程,在授課之初,必須安排足夠的課時讓學(xué)生對于課程內(nèi)容有一個整體的認(rèn)知。要求教師多搜集相關(guān)的圖片,視頻,制作形式多樣的多媒體課件、微課等,向?qū)W生充分展示電力電子技術(shù)在我們?nèi)粘I钪械膽?yīng)用,比如變頻空調(diào)、變頻洗衣機、電風(fēng)扇的無級調(diào)速、電源適配器等,拉近學(xué)生與電力電子技術(shù)的距離,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時,及時向?qū)W生提供電力電子技術(shù)最新的發(fā)展動向,新技術(shù)新設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用,讓學(xué)生對電力電子技術(shù)有更高層次的認(rèn)知,讓學(xué)生緊跟時代步伐,這樣更能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。
3.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)重點
基于《電力電子技術(shù)》課程具有強時代性的特點,必須優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)重點。
將該課程教學(xué)重點由原來的普通晶閘管半控型器件及變流技術(shù)電路的原理分析調(diào)整為MOSFET、IGBT等全控型器件及功率模塊的應(yīng)用,調(diào)整為以培養(yǎng)職業(yè)能力為本位的教學(xué)內(nèi)容。
3.3 改革教學(xué)模式,遵循認(rèn)知規(guī)律
《電力電子技術(shù)》一直沿用傳統(tǒng)的本科類院校的教學(xué)模式――先理論后實踐,而這并不適合高職院校的特殊情況,就電力電子技術(shù)的教學(xué)模式,筆者在實際的教學(xué)過程中進行了大膽的嘗試,即遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,先動手實踐進行感性認(rèn)知,在理論分析進行理性認(rèn)識,教學(xué)效果有一定的改善,教學(xué)效率有所提高。
3.4 巧用仿真軟件,豐富教學(xué)手段
觸發(fā)電路是電力電子技術(shù)課程中的非常重要的內(nèi)容,不論整流技術(shù)、逆變技術(shù)還是交流調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)等都會涉及到觸發(fā)電路的調(diào)試,觸發(fā)信號的正常與否關(guān)系到變流技術(shù)的成敗。但是如何更直觀深刻的認(rèn)知觸發(fā)電路一直是教學(xué)過程中的難點。而Matlab仿真軟件的引入就能很輕松的解決上述問題,Matlab中Simulink/Sources庫中選擇pulse generator可方便實現(xiàn)對于觸發(fā)器的設(shè)置,觸發(fā)脈沖波形直觀明了,并且可根據(jù)需要調(diào)節(jié)元件參數(shù),觀察脈沖信號的變化。使學(xué)生對問題的研究更加透徹深入。在實際教學(xué)中采用這種虛實結(jié)合的方法,不僅能豐富教學(xué)手段,更能提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。
4 結(jié)語
當(dāng)今我國大力發(fā)展職業(yè)教育,面向典型工作任務(wù),以工作過程為導(dǎo)向是職業(yè)教育的教育理念。“中國制造2025”“工業(yè)4.0”時代的到來,使得電力電子技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣泛。因此我們要積極探索恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段,設(shè)計以培養(yǎng)職業(yè)能力為本位的教學(xué)內(nèi)容,提高電力電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)高素質(zhì)的技能型專門人才。
參考文獻(xiàn)
[1]李秀娟,劉偉.《電力電子技術(shù)》課程改革思考[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2009(33):30-31.