本站小編為你精心準備了電力電子技術課程教學探析參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《電氣電子教學學報》2016年第3期

摘要:

為了提高學生運用電力電子技術理論進行工程設計能力，在“電力電子技術”課程實驗教學環節上增設設計型和研究型實驗，并開放實驗室;采用實驗教學和課程設計相融合的方法，將硬件實物設計和虛擬仿真相結合，有效解決實踐教學和理論教學相脫節的問題。

關鍵詞:

電力電子技術;工程實踐;教學改革

“電力電子技術”是高等院校電氣工程及其自動化、自動化與信息工程以及機電一體化等專業開設的一門重要的專業基礎課程［1］。課程的應用性、實踐性很強，其實驗教學和課程設計對于提高學生實踐能力和啟發學生創新思維具有重要意義［2-3］。為了提高學生對電力電子技術的理解和應用，為后續專業課程學習和畢業后從事相關專業工作奠定堅實的理論和實踐基礎，“電力電子技術”課程的工程實踐教學改革勢在必行。

1現狀與問題分析

在實驗教學方面，“電力電子技術”課程現有的實驗內容更新較慢，多以驗證性實驗為主，缺乏設計性和創新性實驗，學生只需要按照實驗指導書進行簡單線路連接，大多數學生對實驗過程中遇到問題缺乏主動性和積極性，往往以應付或抄襲的方式完成實驗。實驗教學只作為理論教學的輔助部分，不單獨作為一個考核環節。作為實踐教學的一個重要環節，課程設計的目的是加深學生對基礎理論及重要規律的理解，提高學生應用理論知識解決實際問題的能力。但是現有課程設計環節主要采用仿真軟件，如Matlab、OR-CAD和Multisim等，對整流電路、逆變電路以及其它開關變換電路進行仿真研究。課程設計環節與實驗環節完全分隔，沒有有機的結合起來，學生不能很好將理論仿真和實際電路融合在一起，并且很難在較短時間里掌握和靈活運用所學知識。本研究課題分析了目前存在的問題，著手從以下兩個方面進行改革和創新。

(1)在實驗教學環節，增設設計型和研究型實驗。單獨設置實驗教學環節，并將實驗室開放管理和學生考勤管理結合起來，作為實驗教學考核的一個環節。

(2)將課程設計和實驗有機結合，實現理論仿真和硬件實驗相結合的工程實踐模式教學。

2實驗教學改革

1)增設設計型和研究型實驗為了改變實驗環節的現狀，“電力電子技術”實驗教學改革從實驗內容的選取著手，除了優化驗證型實驗之外，增設了設計型實驗和研究型實驗，實驗順序遵循驗證型實驗→設計型實驗→研究型實驗的原則。其中驗證型實驗旨在要求學生了解和熟悉整流電路、逆變電路、直流斬波電路和交流變換電路等典型電路，掌握實現電能變換的基本特點和規律，通過這些實驗，學生可以接觸到具體的電力電子器件、控制電路、驅動電路、主電路等，從而掌握電力電子系統的結構以及基本的實驗技能和方法，為設計型實驗和研究型實驗打下良好的基礎。在驗證型實驗基礎上，開設與生產實際緊密結合的設計型實驗，對設計型實驗，教師只是提出實驗的要求，具體的實驗方案和進度需要學生自己設計。設計型實驗要求學生在實驗前自己做好充分的準備，爭取在實驗課堂上完成，如果完不成，可以在實驗室開放時間內完成。在以上兩個實驗的基礎上，增設應用價值高、反映最新發展的研究型實驗。該部分實驗內容對于本科生來說具有一定的挑戰性，需要學生查閱相關書籍和資料，或請教指導教師，依靠自己努力，才能很好完成，并且完成該實驗可能需要花較多時間。所以研究型實驗可以設置為實驗教學選修的環節，學生可以針對自己的能力和時間來選擇。該類型實驗可以給那些成績優秀、精力充沛，又特別愛好本課程的學生提供一個很好的實踐平臺。通過研究型實驗環節的鍛煉，不僅促使學生充分掌握電力電子技術理論知識與應用，而且提高學生的學習能力、工程意識和合作意識。

2)獨立設置實驗教學。在以往的電力電子技術實驗教學過程中，實驗環節不作為單獨的環節考核，這使學生對實驗的積極性不高，在實驗過程中不去積極思考，實驗環節失去了意義，實驗室豐富設備和資源不能發揮應有的作用。如果單獨設置電力電子技術實驗教學，并單獨作為一個考核環節，即內容不變，要求發生變化，學生對待實驗的態度也就發生了變化。為了激發學生對電力電子技術實驗學習的興趣，提高學生的重視程度，有必要考慮實驗教學環節的單獨設置和考核的問題。

3)實驗室的開放和學生考勤管理。如何很好完成設計型和研究型實驗以及實施實驗環節獨立設置，實驗室開放是實現的前提條件和保障。在實驗課上沒有很好完成的實驗，學生可以利用自己的業余時間，在實驗室開放時間段去完成實驗。實驗室需要設置人員、時間、所使用設備等信息登記，實驗室的管理信息可以作為本實驗課程的考核環節。所以將實驗室的開放管理和學生考勤管理有機結合起來，不僅可以調動學生對電力電子技術實驗學習的積極性，而且可以提高學生的動手能力和工程實踐能力。

3課程設計改革

針對現有課程設計僅局限于仿真研究，結合我院現有的研究條件，將電力電子技術應用的仿真研究與實驗有機結合起來。在課程設計中強調學生可以根據自己的興趣選擇課題，對課題要求的任務和目標進行獨立設計，并要求學生將實驗環節積累的經驗和成果融合進來，完成從方案設計、器件選擇、電路設計、軟件仿真到硬件調試及撰寫報告等整套工作。下面以“單相SPWM逆變電路”這一課題為例，介紹課程設計是如何開展的。(1)該課題先采用ORCAD軟件搭建單相逆變電路和SPWM控制電路，并通過變頻控制和波形分析，實現輸出電壓的頻率調節。單相SPWM逆變電路仿真電路和電壓輸出波形如圖1所示。(2)利用現有實驗設備，對單相SPWM逆變電路進行實驗研究，并與仿真結果進行對比分析。單相SPWM逆變電路實驗電路及電壓輸出波形如圖2所示。通過將理論仿真研究和實驗有機結合，該課程設計更好地調動了學生的學習興趣，加深了他們對專業知識的理解，開闊了他們的視野，為以后的課程和教學打下良好的基礎。

4結語

通過單獨設置的實驗環節和實驗室開放性管理，增加了學生獨立實驗和動手實踐的條件，使學生的學習從被動型向主動型轉變。這些措施不僅鞏固了學生所學理論知識，而且提高了我們的動手能力。電力電子技術課程設計與實驗相結合，將虛擬仿真和硬件實物設計相對比，有效解決了實踐教學和理論教學相脫節的問題，提高了學生工程實踐能力。該工程實踐改革不僅給學生提供了積極探索和實踐的空間，而且提高了學生的自學、獨立工作、解決問題的能力。

參考文獻:

［1］王兆安，劉進軍，電力電子技術(第5版)［M］．北京:機械工業出版社，2009．

［2］王曉剛，王佳慶，林婷，“電力電子技術”教學改革的探索［J］．南京:電氣電子教學學報，2007，29(2):13-15

［3］陳佩軍，電力電子技術課程的應用型教學改革探索［J］．廣西:大學教育，2015，2:161-162

［4］朱海榮，楊奕，王娟等，電力電子技術課程教學改革［J］．北京:中國教育技術裝備，2013，24:88-89

［5］王卓，王強，曹晶人等，“電力電子技術”課程教學改革探討與實踐［J］．北京:中國電力教育，2013，11:37-38.

作者:張紅娟 路秀芬 孟海濤 單位:太原理工大學電氣與動力工程學院