電力電子技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的思考

六盤水師范學(xué)院 張續(xù)文

電力電子技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的思考

六盤水師范學(xué)院 張續(xù)文

課程教學(xué)是大學(xué)人才培養(yǎng)的主要形式，課堂教學(xué)中的實(shí)踐課程在培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐能力方面有著重要的作用。實(shí)踐課在培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力方面處于核心地位，包括仿真實(shí)驗(yàn)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、裝置維護(hù)、科研等五方面。在實(shí)踐課程中，電力電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)、電力電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)階段，而該課課程設(shè)計(jì)、裝置維護(hù)是提高階段，科研則是本課程的高級(jí)階段。

電力電子技術(shù)；仿真實(shí)驗(yàn)；課程實(shí)驗(yàn)；課程設(shè)計(jì)；裝置維護(hù)

“電力電子技術(shù)”是電氣類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，內(nèi)容抽象，實(shí)踐性很強(qiáng)，主要研究應(yīng)用電力電子器件組成各類裝置,并對(duì)電能進(jìn)行電力變換和控制的技術(shù)，并通過對(duì)各種電路的波形分析掌握這類裝置的原理及應(yīng)用。

培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才是地方本科院校的一項(xiàng)重要任務(wù)，也是我國新時(shí)期教育改革的一項(xiàng)主要內(nèi)容。為了培養(yǎng)創(chuàng)新能力的應(yīng)用方面的人才，課程教學(xué)中的實(shí)踐課程擔(dān)負(fù)著重要的作用。實(shí)踐教學(xué)是大學(xué)教學(xué)過程中的重要方面，是鞏固理論知識(shí)、培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神的主要途徑，對(duì)實(shí)踐能力的提高具有不一般的意義。而用人單位也更喜歡那些專業(yè)實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生。開展電力電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)方面的探討對(duì)于提高電力電子技術(shù)課程的課堂教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)社會(huì)發(fā)展需要的應(yīng)用型人才具有主要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

根據(jù)培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才的目的和電力電子技術(shù)課程的特點(diǎn)，探索該課的課程實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力為核心，包括電力電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)、電力電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)、電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電力電子裝置維護(hù)、電力電子技術(shù)科研五個(gè)方面。在實(shí)踐教學(xué)中，仿真實(shí)驗(yàn)、課程實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)階段，課程設(shè)計(jì)、電力電子裝置維護(hù)是提高階段，科研是本課程的高級(jí)階段。

下面對(duì)這幾個(gè)部分別予以論述。

1.電力電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)

引入仿真軟件，如MATLAB、PSPICE等。由于電力電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)涉及到的是功率比較大的器件等,器件較貴，實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性，利用計(jì)算機(jī)模擬元器件代替實(shí)際元器件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行電路再現(xiàn)，既不用擔(dān)心元件被燒壞,也沒危險(xiǎn),學(xué)生不一定進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，在任何計(jì)算機(jī)上都能完成電力電子仿真實(shí)驗(yàn)。仿真成功，再進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，則會(huì)收到很好的效果。所以，用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn),改革教學(xué)輔助手段,將為電力電子技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)提供一條新的途徑。將電路仿真軟件納入實(shí)踐課堂教學(xué)中，學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)用電路的模型，仿真運(yùn)行設(shè)計(jì)的模擬實(shí)驗(yàn)。提高了學(xué)生的思維能力和動(dòng)手能力。要求學(xué)生掌握一款仿真軟件來仿真電路。

2.電力電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐能力的基礎(chǔ)。主要是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)驗(yàn)證電力電子技術(shù)各種不同類型電路的工作原理，使學(xué)生具備初步的電力電子技術(shù)方面的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α榱诉_(dá)到應(yīng)有的效果，鍛煉大學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，采取如下措施：（1）在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中增設(shè)設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)的比例；（2）進(jìn)行研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3.電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

重視電力電子技術(shù)電路設(shè)計(jì)，培養(yǎng)大學(xué)生的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)能力。

課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐的提高階段，是訓(xùn)練大學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)際電力電子技術(shù)應(yīng)用電路（電力電子裝置）。設(shè)計(jì)內(nèi)容可包括電路結(jié)構(gòu)、器件選型與參數(shù)計(jì)算、控制部分設(shè)計(jì)、保護(hù)電路設(shè)計(jì)等等，使大學(xué)生為以后從事裝置的設(shè)計(jì)、開發(fā)打下基礎(chǔ)。電子器件選型及參數(shù)計(jì)算、脈沖寬度調(diào)制電路設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路設(shè)計(jì)等。通過課程設(shè)計(jì)讓學(xué)生具備：從理論到仿真到參數(shù)計(jì)算再到器件選型，最后具備實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證能力。

4.電力電子裝置維護(hù)

建立電力電子技術(shù)維護(hù)實(shí)驗(yàn)室，收集舊的開關(guān)電源、靜止無功發(fā)生器、有源電力濾波器、各種變頻器等等電力電子裝置、產(chǎn)品。開始，可以在老師和學(xué)長的指導(dǎo)下，對(duì)著實(shí)物鉆研理論，在從理論到實(shí)踐，通過拆卸、研究、測試、維修這些產(chǎn)品，進(jìn)行一些具有自己特色的實(shí)驗(yàn)，為工程技術(shù)奠定基礎(chǔ)。利用教師的專業(yè)知識(shí)，和學(xué)生一起參加當(dāng)?shù)仫L(fēng)能、光能發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)電廠設(shè)備的改造工程以及其他工廠的電力電子裝置的維修和調(diào)試，組裝家用型太陽能發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目等。采用老的帶新的方法，讓剛接觸此項(xiàng)技術(shù)的學(xué)生參與到這中間來。在指導(dǎo)教師和學(xué)長的帶領(lǐng)下，通過項(xiàng)目使學(xué)生掌握變頻調(diào)速的工作原理、變頻器和變頻柜的安裝調(diào)試技巧、參數(shù)調(diào)試、電源電路結(jié)構(gòu)和維修技巧、新能源路燈的維修技巧等。

5.電力電子技術(shù)科研

由于電力電子技術(shù)這門課的綜合性、實(shí)踐性都很強(qiáng)，要求教師應(yīng)具備過硬的理論知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)。所以，教師要具有一定的知識(shí)儲(chǔ)備，經(jīng)驗(yàn)積累。這是培養(yǎng)能力過強(qiáng)的創(chuàng)新型人才的必備條件。

所謂的電力電子技術(shù)學(xué)生科研，就是鼓勵(lì)學(xué)生利用學(xué)過的電力電子技術(shù)及相關(guān)知識(shí)申報(bào)各種電力電子類競賽，參與老師的電力電子方面的技術(shù)科研課題。學(xué)生有針對(duì)性的學(xué)習(xí)、探索，從而培養(yǎng)了學(xué)生的查閱文獻(xiàn)的能力、應(yīng)用技術(shù)解決實(shí)際問題的能力等，從理論和實(shí)踐各方面提升學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力。

在鍛煉創(chuàng)新、動(dòng)手實(shí)踐能力的過程當(dāng)中，要結(jié)合具體的研究課題進(jìn)行專題培訓(xùn)。讓學(xué)生通過閱讀相關(guān)專著、文獻(xiàn)等把握所研究課題的發(fā)展情況及科技界的最新進(jìn)展。如學(xué)生通過參與老師有關(guān)太陽能發(fā)電的項(xiàng)目，使學(xué)生掌握無源逆變電路結(jié)構(gòu)、各種波形，同時(shí)學(xué)生也熟悉了太陽能發(fā)電系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)組成、參數(shù)計(jì)算和維護(hù)。

以上是對(duì)電力電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的一些探索。我們從電力電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、技術(shù)維護(hù)和電力電子技術(shù)科研等五個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為核心的電力電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)。通過實(shí)踐摸索，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力得到了得到明顯加強(qiáng)，符合培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才目的。

[1]孔凡才,周良權(quán)．電子技術(shù)綜合應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)教程[M]．北京:高等教育出版社,2008．

[2]關(guān)曉菡,張衛(wèi)平,張東彥．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(bào),2006,28(2):438．

[3] 陳曉云,徐國凱．“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革實(shí)踐[J]．大連民族學(xué)院學(xué)報(bào),2005,7(5):85-87．

張續(xù)文（1968-），男，山東曹縣人，副教授，任教于六盤水師范學(xué)院物理與電子科學(xué)系，主要從事電力電子技術(shù)、照明技術(shù)、音響技術(shù)、新能源等的教學(xué)和研究，研究方向：電源技術(shù)。