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电力电子技术教学方法论文范文
来源:盘古文库
作者:漫步者
2025-09-17
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电力电子技术教学方法论文范文第1篇

摘 要:电力电子技术是一门理论性和实践性很强的课程。实验教学对帮助学生理解和巩固理论知识,培养学生的实践能力、创新精神具有重要的作用。本文通过对本校电力电子技术课程实验教学中存在的问题进行分析总结,提出实验教学改革方案并将其应用于教学实践,以期促进学生对理论知识的理解,提高学生的实践能力,培养学生的创新能力。

关键词:电力电子技术;实验教学;创新能力

应用型院校以培养适应行业需求的应用性人才为目标。应用型院校学生大多数选择毕业后直接就业,而目前我国企事业单位大多要求新入职的大学毕业生可以尽快在某一专业方面具有较强的实际工作能力。为了工科大学生能够在毕业后尽快适应社会的需求,在校期间应对其进行一定的工程训练,培养学生在专业方向上的实际工作能力和创新能力。

电力电子技术是20世纪50年代诞生和发展的一门新技术,集电力技术、电子技术、控制理论于一体。“电力电子技术”课程已成为电气工程、自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养电气工程、自动化专业人才中有十分重要的地位。目前应用型院校的“电力电子技术”实验内容多为机械重复操作。如何加强实验课和理论课的紧密衔接、使学生更好地掌握教学内容,是当前“电力电子技术”教学亟待解决的问题。

一、“电力电子技术”实验教学中存在的问题

我院“电力电子技术”课程已于2012年申请立项为校级精品课程。根据多年教学经验,我院“电力电子技术”课程实验教学主要存在以下问题。

1.实验学时少

“电力电子技术”课程总学时为48学时,其中实验仅占8学时,时间的局限性严重影响实验的数量和质量。

2.实验装置陈旧

我校电力电子实验室共有十台实验装置,每组四人,每次仅能一个班进行实验。而电气工程及其自动化和自动化两个专业本科生共十个班,实验装置数量已经不能满足实验教学的要求。而且该实验装置是2005年购买的,已使用多年,器件老化,故障率高。鉴于电力电子实验涉及强、弱电结合,学生对实验器件和实验原理不熟悉,很容易误操作而烧坏实验设备进而影响后续班级实验教学的正常进行,大大降低教学效率。另外,随着电力电子技术的迅速发展,陈旧的实验设备以及实验手段已经无法满足新技术、新知识和新方法的教学需求。

3.实验教学模式单一

我院“电力电子技术”实验受设备的制约,主要进行验证性实验教学,综合性较差,缺乏创造性,不利于学生综合素质和创新意识的提高。从学生的角度而言,实验只不过是按照实验指导书上的实验原理图进行简单的线路连接,缺乏对所学知识的理解和探索环节,严重影响学生的实验积极性,无法达到培养学生实践能力和创新精神的目的。

通过上述分析可以发现,在现有的实验设备和实验教学模式下,学生只为实验而实验,学习主动性没有得到充分的调动,不利于培养学生的实践能力和创新能力。

二、“电力电子技术”实验教学改革方案

为了解决目前电力电子技术实验教学中存在的问题,激发学生对实验的兴趣,培养学生观察、思考、发现、分析和解决实际问题的能力,经课程组研究提出如下的实验教学改革方案。

1.多种实验模式相结合的教学方式

(1)基础型实验。主要针对学生应掌握的基本知识、基本方法、基本技能等进行的基础性训练,加深学生对理论知识的理解,掌握本专业常用仪器及设备的工作原理和操作方法,培养学生的动手实践能力。此类实验要求学生必须完成。例如:三相桥式相控整流实验、三相有源逆变实验、直流斩波电路实验等。

(2)开放型实验。在完成基础型实验后,有兴趣的学生可以根据现有的实验设备完成其他可进行的实验(如开关电源实验等)。学生需要查找资料,自行确定实验方法和步骤,变被动实验为主动实验,培养主动学习的能力。此类实验可以作为附加分加到最终的实验成绩里。

(3)组合型实验。对于有兴趣想做设计性实验的学生,可以引导他们利用实验装置现有的模块设计新的实验项目(如用于新能源发电的AC/DC+DC/DC+DC/AC组合变换电路等),或者设计开发控制现有的实验装置(如用于直流电机调速的H桥电路,用于交流电机调速的AC/DC/AC电路等)。学生可以通过查找资料、咨询教师来确定实验方法并选择仪器设备进行实验研究,培养设计开发能力,为后续的学习研究做好准备。

(4)创新型实验。对有极强实践要求和创新欲望的学生,可以针对某一专题研究或实际工作中亟待解决的问题自主选题、查阅资料、设计电路、自行制作实验电路并进行调试,培养学生分析问题、解决问题的能力。对于参与这一环节的学生,专业教师可以介绍其参加挑战杯、专业知识竞赛等,在竞赛中充分锻炼其专业综合实践能力和创新能力。

2.改革实验室开放方式

为了培养学生创新能力,为学生自主选择实验时间、实验项目,设计实验方案,独立完成实验内容创造条件,“电力电子技术”实验室采取“定时开放”和“预约开放”两种方式,为学生自主学习、自主发展、研究性学习和实践创新提供条件。鼓励学生积极参加学校的“大学生创新实验计划”项目,指导学生撰写项目申请书、项目结题报告及相关论文,激发其创新精神。

3.考核评价方式多样化

以往学生实验课的成绩主要通过实验报告及实验的完成情况进行考核。在实验的过程中,先做完的学生去帮助还没完成实验的学生,这虽然有利于培养学生的团结意识,但是存在实验的照搬现象,未完成实验的学生容易形成依赖心理,更加不愿主动思考,不能积极完成任务。本次实验教学改革提出,学生的实验成绩由基础成绩、考试成绩和附加成绩三部分组成。基础成绩主要根据基础型实验的实验过程和实验报告评定;考试成绩则是任课教师出一道实验综合题让学生独立完成;附加成绩根据学生参与开放型、组合型和创新型实验的情况评定。考核方式的转变可以促进更多学生参与实验,提升的实践能力。

三、改革的成效及有待改进的地方

为了更好地促进“电力电子技术”实验教学,学院新采购了20套电力电子技术实验平台。该实验平台采用挂箱式结构,可以完成近30个与“电力电子技术”课程相关的实验,可以满足基础型、开放型和组合型的实验要求。另外,还分别配置了3套基于DSP和FPGA的控制实验挂箱,可以用来开设创新型实验。

“电力电子技术”实验改革已经在我院“电气工程及其自动化”“自动化”和“风能与动力工程”三个专业中实施。在实施过程中,有多人申请“大学生创新实验计划”项目,如参加创新型实验的学生开发的蓄电池充放电智能控制器。

经过三年的教学研究与实践,理论教学与实践教学有机地结合起来,更好地向应用性、综合性的教学模式转变。在实践教学中既加强了学生对专业理论知识的理解及掌握,也提高了学生的学习兴趣和学习积极性,培养了学生的实践和创新能力。

参考文献:

[1]韩建萍.应用型大学电气自动化专业方向定位研究[J].教育理论与实践,2015,35(3):6-7.

[2]张润和.电力电子技术及应用[M].北京:北京大学出版社,2008(8).

[3]陈万,丁卫红,邬青海,周恒瑞.“电力电子技术”课程理论和实践同步教学法[J].电气电子教学学报,2014,36(6):93-95.

基金项目:内蒙古工业大学高等教育教学改革项目(2013075)。

作者简介:刘广忱(1975— ),男,博士,副教授,研究方向:电力电子技术理论教学、电力电子与电力传动。

电力电子技术教学方法论文范文第2篇

摘  要:把德育元素有机地融入到能力培养和知识传授中,是齐鲁工业大学(山东省科学院)大力推动以德融课堂为目标的课堂教学改革。文章以电力电子技术课程为例,介绍课堂案例和德育教育的协同开展,以达到“立德树人、教书育人”目的。

关键词:德融课堂;电力电子技术;教学案例

一、电力电子技术课程概述

电力电子技术是覆盖电力、控制、电子三个领域的一门新兴学科,是自动化专业、电气工程及自动化专业的核心专业基础必修课。课程开设在大学三年级上学期,共56学时,其中理论学习40学时,实验实践16学时。本门课程以电力电子知识为基本对象,围绕电力电子元器件和电力电子电路这两个核心,传授电力电子电路基本原理、控制方式以及应用方法等内容。课程内容分为四大模块,分别是电力电子器件、电力电子电路、PWM控制技术、电力电子器件的应用。其中第一模块是本门课程的基础,第二、第三模块是本门课程的主体,第四模块是本门课程知识点的深入。

电力电子技术课程标准,规定了学生要达到的知识和能力目标,明确了蕴含丰富思政元素的素质目标。总体培养目标是:学生掌握电力电子器件的特点,以便后续能够具备器件选用的能力;学生掌握电路分析能力,能够概述电路的工作原理,分析电路的输出波形、电能的变换过程;知道本领域技术的应用范围及其发展趋势,建立全面的知识体系架构,培养学生独立思考、勇于创新、敢于实践的科学研究能力,以及为了增强国家技术的实力,勇于攀登,爱国爱家的情怀。课程的具体目标由知识目标、能力目标和素质目标组成。

(一)知识目标

领悟电力电子器件的基本知识和概念;熟悉各种电力电子电路的结构、工作原理以及数量计算;理解PWM控制技术。

(二)能力目标

学生具备器件选用的能力、电路结构分析能力、电路波形分析能力;能够解决电力电子技术在常用电能变换器中的典型应用问题。

(三)素质目标

培养学生实事求是的科学态度,勇于探索的工作作风和创新精神;培养学生的科学审美观,努力发掘相关专业课程的内在规律;培养学生独立学习的能力;使学生牢固树立辩证唯物主义的世界观。

二、德融教学设计及内容

电力电子技术教学是以电力电子知识为基本对象, 围绕电力电子元器件和电力电子电路这两个核心,传授电力电子电路基本原理、控制方式、应用方法等内容,具有客观性并超越意识形态,具有通约性和普遍性。因此,长期以来,电力电子技术课程教学对课程思政重视程度不够,侧重于传递知识、育“才”重“器”,对育“人”育“德”考虑不足,缺乏针对思政目标的教学内容准备、教学环节设计和教学方法研究, 难以与思政课程形成协同效应。同时,电力电子技术课程的授课对象是电气工程、自动化等专业的学生,普遍存在掌握技术多、社会情怀少的现象,迫切需要在课程授课中让学生提升家国情怀和政治担当。

把思政教育融入教学过程中,应以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,培养学生崇尚科学知识,形成严谨的学习风气,树立正确的人生观和价值观;加强学生学习专业知识的时代责任、历史使命和奉献精神,为新时代下我国特色社会主义建设作出应有的贡献,为今后从事与电气工程等领域相关的技术工作奠定良好的职业道德素养。

根据本课程的教学内容,形成知识点思维导图,构建知识点与思政内容的无缝衔接,形成以学生为中心,智育为主、德育为辅的专业课程思政体系。

比如我们讲完电力电子技术课程中全部的变流电路后,学生可以感受到电力电子技术作为一种能源转换技术,在我们的生活、工作和学习中处处可见。从自然辩证法的角度来分析,任何事物都需要辩证地看待,电力电子技术的发展既然有有利的方面,肯定也存在不利因素。比如该技术被不法分子利用,用来制作毁灭性武器,给人类的生活带来灾难,这就是不利因素。同学们在学习技术、利用技术和创新技术的过程中,要努力减少不利的一面,努力为社会的进步以及人类的发展做出有利的贡献。要尊重自然,按照自然规律办事。引导学生不但要在技术发展面前去辯证的思考,在我们的生活,学习及分析时事的过程中,也要用辩证思维来看待,不可以偏概全。

电力电子技术课程不仅仅是要学生单纯地学习理论概念知识,更是要学生具有实际操作的能力。依据课程的培养目标,以重点知识点为元素,设计了七个学习项目,重构课程内容,扩大学生的应用视野,增强学生的实践能力。授课过程中,每个项目在教学中加入思政元素,加深学生对专业知识应用领域的认识,深度挖掘蕴含在专业知识和技能中的思政教育内容组织教学,不仅可以提高学生的专业素质能力,而且可以培育学生的个人素质能力,覆盖了学生素养的各个方面,积极推动学生的全面发展。每个项目中思政元素的融入,见表1。

例如:在讲解PWM控制技术这一内容模块时,设计了开关电源项目。教学过程分为温习回顾,导入课程,原理讲解,凝练核心,总结归纳,实验导入。

1. 单相桥式PWM逆变电路采用 全控性器件,所以在讲这一内容模块之前,让同学们温习回顾全控型器件的知识。由此延伸融入思政元素:做人做事能够收放自如,曲张有度。做充满正能量的人,多做正能量的事。德融体现:温故而知新,熟而能生巧。

2. 给学生讲解开关电源的原理图。交流电通过滤波、整流变为高压直流电,通过功率变换器的导通与截止将直流电压变成连续的脉冲,再经整流、滤波后变为低压的直流电。功率变换器的导通与截止由开关电源控制器发出的驱动信号控制。开关电源控制器所用的核心技术就是PWM控制技术。从而引入本节课的知识点:PWM控制技术。PWM技术是一种新型技术,没有此技术之前采用的是线性电源,开关电源在很多方面比线性电源具有明显优势。引入思政元素:让学生崇尚科学知识,明白科技对人类进步的作用。

3. PWM的调制原理。在讲解的过程中。通过问题“如何改变正弦波波形幅值?”“如何改变正弦波形频率?”来鼓励学生在遇到问题时,要具备探索和创新精神,不能轻易放弃。

4. 凝练核心知识点。提炼PWM的含义,加深对PWM控制原理的理解和认识。引导学生做任何事情,一定要精益求精,严谨认真,努力做到最好。PWM调制法由单极性、双极性PWM控制方式延伸到知识的应用往往是综合性的。个人的成长也是综合发展的结果。要充分利用在校時间参加各种学习及社团活动,让自己成为综合型的高素质人才。

5. 归纳总结。总结归纳本节课的重点知识点,引导学生吾日三省吾身,养成严以律己、知错必改的精神,最终成为学识渊博、品德高尚的人。

知识点讲完后通过小组讨论进行波形分析。引导学生要学以致用,知行合一。

6. 安排相应的实践课,让学生上电力电子技术实验台进行接线操作,分析得出的波形。培养学生团队协作、共存共荣的精神。

由此可见,在教学过程中的每个环节围绕课程目标,挖掘出了思政内容,使学生在学习专业知识的同时,加强了道德教育。

三、教学方法及手段

德融教学要做到“润物细无声”,在教学过程中进行合理的教学设计,还要选择合适的教学方法和手段,实现德融教学目标。本课程主要采取以下方法和手段。

(一)项目驱动引领教学法

电力电子技术课程对于学生来说较抽象,不容易理解。本课程在教学过程中,采用项目引领教学法,通过将生活中常见的、易懂的项目引入基础知识点,讲解知识点在项目中所起的作用和其工作过程。比如通过调光灯设计项目的引入,让学生掌握晶闸管的工作原理,会分析单相半波整流电路的工作原理,知道触发电路与主电路电压同步的概念。使生活中的常见现象和课本知识融入在一起,激发了学生的好奇心,诱导学生学习的情绪,营造一个良好的学习氛围。并且让学生意识到科学技术在生产实际中的重要作用,激发学生倾注精力、投入时间认真学习知识、技术的持续兴趣,培养学生的钻研精神。

(二)视频录像分析法

本课程有大量的电路图和波形绘制内容。课堂知识枯燥无味,在课堂中插入部分和电力电子技术相关的录像视频,使学生对电路和波形有更深入的理解与认识,能够提高学生的感性认识,激发学生的学习兴趣。比如在讲解PWM控制技术内容时,把往届学生参加大学生智能小车竞赛时所设计的循迹小车录像拿给学生看,告知学生小车循迹过程中的减速和增速就是应用本章节的PWM控制技术。提高学生对电子器件设计的兴趣,激发他们不断探索的能力。同时也为大学生竞赛提供知识储备和服务,鼓励学生积极参赛。

(三)头脑风暴讨论法

提出一些难以获得统一答案的问题,并引导学生进行讨论,从而让学生对该问题及其衍生出的深层次的问题进行思考,帮助学生养成深入思考的习惯,并在讨论中,获得德育教学效果。例如在讲电力电子技术应用章节时,引导学生说出其应用领域。让学生明白如今要找到一个完全不用电力电子技术的领域已不太容易。鼓励学生认真、努力学好本门课程,在学好基础知识的前提下,进行技术创新和科学研发,提高国家的科技竞争力。让他们认识到,为自己、为国家进行科技研发和技术进步的必要性,使学生产生对应的使命感。

(四)实践教学法

本课程的实践教学是通过实验学时来完成的。学生以小组为单位,在实验台上完成实验操作过程,锻炼学生的动手能力,同时培养学生的团结协作意识与创新意识。实验结束后的波形分析非常重要,理论分析和实验测得的数据总有一定的误差,教师引导学生分析实验误差的原因,并以此告诉学生,实验和理论犹如现实和理想,总有差距。想让现实与理想更接近,只有付出足够的努力才能拥有相应的收获。

(五)理论现实类比法

根据课程中相对抽象问题的特点,将需要讲解的德育教学知识点,与课程中存在的相类似的内容进行类比,在对具体知识点进行讲解的时候,拓展类比到现实生活中的问题,宏观上打通知识和应用之间的鸿沟,微观上提高学生对德育教学内容的认同和接受程度,提高德育教学效果。例如在讲斩波电路这一部分内容时,斩波电路是一种将电压恒定的直流电变换为电压可调的直流电的电力电子变流装置。在原有的直流信号基础上,用一个电子开关按一定频率不断开关,这样的话,原有的直流波形就成了一个类似方波的东西,相当于原来的直线被斩成了很多段,使电压在一定范围内连续可调。通过类比分析,引导学生在做人做事方面也应该收放自如,曲张有度,懂适可而止,在生活中也能做到行事把握分寸,说话留有余地。

(六)信息化教学手段辅助德融教学

采用网络教学平台,利用手机、电脑等电子产品帮助开展德融教学活动,既可以提高教学效率,又可以让学生熟悉使用手机等电子产品进行学习的过程,帮助学生抵御电子产品的诱惑,还可以在学生感兴趣的领域进行德育教学。比如,采用手机考勤的方法,既可以方便快捷地收集和整理教学信息,又可以让学生熟悉现代社会依靠手机进行工作和学习的方式,对上课时手机的应用环境进行思考。再如,通过网络化教学平台,让学生之间进行作业的互评,让学生站在教师的角度观察课程内容,既能帮助学生建立更高水平的知识观察视角,又能让学生在别人分析问题的角度,真正体验到为他人着想、相互理解的过程,促进学生发自内心的与人为善。

四、教学效果

实行德融课堂教学后,教学效果、学生的学习状态和学习成绩都有明显改善。

学生学习的信心明显提升。通过课下和学生的交流,了解到大部分学生对学好本门课程都充满信心,少了往届学生学习过程中的畏难情绪,学习积极性明显提高。从课堂表现来看,学生的精神状态明显好转,玩手机的学生明显减少,学生参与课堂教学过程的积极性得到提高,师生互动的实施变得更加容易。

学生科学作风更加严谨。和往届相比,作业抄袭的现象明显减少,实验报告撰写更加认真,实验步骤更加完善,实验结果更加科学、合理和充分。

学生团队协作的精神更加突出。从学生的实验过程来看,需要分组合作的实验项目,同组内学生协作分工更加和谐,过去大部分人观看,少部分操作的现象得以改善。从研究实验报告步骤,到搭建电路结构、实验数据记录和波形分析,大部分都能做到分工明确,协调有序。

学生学习成绩明显提升。2020/2021学年相比2019/2020学年不及格率降低了4.13%;优秀率提高了38.39%。

学生学习实践能力明显增强。在2020年“TI杯”山东省大学生电子设计竞赛中,荣获二等奖3项,三等奖10项的好成绩。

教师教学研究能力明显提升,2020年11月,主讲教师发表了基于本课程的教学过程撰写的教研论文:线上教学与疫情后课程建设的有机衔接研究——以“电力电子技术课程”为例。

总之,德育融入专业教学是双赢的行为,既潜移默化地培养了学生的能力和品质,又提高了学生对专业学习的认可度和参与度。考虑到每门专业课程有自己的特点,每位主讲老师有自己的教学风格,不同年代、不同专业的学生学情也有所差别,教师在实施专业课程的德融教学时,应根据具体情况有的放矢、不拘一格、灵活应变。

参考文献:

[1]吕琳.“课程思政”融入专业课教学的探索[J].课程教育研究,2019(37):58.

[2]于向东.围绕立德树人根本任务探索思政课程与课程思政有机结合[N].光明日報,2019-03-27.

[3]夏建文.信息类专业课程中的“思政元素”及其运用[J].课程教育研究,2019(17):77-80.

[4]沈娜,韩凤琴.新能源科学与工程专业人才培养探索[J].中国电力教育,2020(4):61-63.

[5]陈国平,秦彦军,张艳,等.以应用型本科人才培养为目标的电力电子技术教学改革与实践[J].高教学刊,2020(26):114-117.

[6]孙金萍,刘军芳.《电力电子技术》课程教学改革探索[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2020,20(2):123-125.

基金项目:本文系2020年山东省教学研究面上项目“高校教师教学质量评价机制与体系的探索与实践”(M2020075);齐鲁工业大学(山东省科学院)校级项目“《电力电子技术》在线课程建设研究与实践”(kczx202007)、“以高阶学习为导向面向新工科的《电力电子技术》课程混合式教学改革研究”(2020yb06)阶段性研究成果

作者简介:梁玮(1980-),女,汉族,山东德州人,博士,讲师,研究方向为课程改革,人才培养,学科建设等。

电力电子技术教学方法论文范文第3篇

摘 要:本文针对高职《电力电子技术》课程理论及实践教学中存在的实际问题,并结合笔者自身的教学实践,从教学内容、教学方法和手段、实践环节等方面对该课程的改革提出了建议,以提高课程的教学效果。

关键词:高职;电力电子技术课程;教学改革

《电力电子技术》是电气工程及其自动化专业的专业基础课,是一门工程应用性很强的课程,其目标是培养能从事电气自动化设备及电力电子装置的安装、调试、维护和技术支持等工作岗位的高素质技能型专门人才。传统的教学大多沿用本科的教学形式,理论与实践教学脱节,基本上是“本科压缩型”,并没有真正体现高职特色。

一、存在问题

1.理论教学方面。

电力电子技术应用广泛,涉及知识面较多,传统的教学内容还是按照本科的标准来设置,未能突出课程内容的应用性,没有针对具体专业的培养目标、学生毕业后可能从事的工作而进行相应调整,不利于培养学生学的积极性和培养学生分析问题、解决问题的能力。教学方法基本采用灌输式课堂教学,没有给学生留出充分的时间思考,不利于学生学习能力的提高。

2.实践教学方面。

传统的实践教学采用验证性的实验教学模式。大部分高职院校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验,基本上所有实验相关的电路和系统都是封闭式的,所有的电路模块接线都用端子引出来,学生只用连接好这些外部端子即可。在这种实验模式下,即使学生根本不了解电路的工作原理,但只要保证连线正确、实验仪器完好,就能顺利完成实验,这不能培养学生独立分析和解决问题的能力。

二、课程教学改革措施

针对目前教学中存在的问题,并结合我院的实际情况,课程组采取了一些因地制宜的教学改革与探索。

1.教学内容改革。

本课程按照“校企合作、工学结合、职业导向、能力本位”的理念,通过对电力电子技术应用行业的调研,确定岗位群,并以此为依据确定本课程的工作任务和课程内容。本课程注重学生实际应用能力的培养,以岗位职业能力为依据,结合学生的认知特点和教学规律,把传统的多重循环学习体系变为以就业为导向,岗位技术为导入的课程体系,教学内容按照“项目导向——任务驱动”的模式,以实际产品作为载体,把理论和实践深度融合,将课程内容进行“序化”,设计一个大的项目,包含多个子项目,每一项目都反映了各种与电力电子相关技术的工作岗位需要的知识和技能要求。并在课程中引入实际的科研项目,把学生带进工程中心,增强学生的科研参与积极性,培养学生良好的科研创新意识。

2.教学方法和手段改革。

(1)项目驱动教学法。以实际项目为目标,整个教学围绕任务的解决展开,符合“理论-实践一体化”的设计原则,融“教—学—做”为一体,突出知识的应用性,学生在自己设计电路、购买器件和组装调试的过程中,培养了分析问题、解决问题的能力,提高自身的实践技能。

(2)系统仿真法。利用Multism、Matlab和Labview等仿真软件,对开关器件(GTO、IGBT、P-MOSFET、GTR等)及其电力电子应用电路进行仿真,通过直观的仿真结果,理解器件和电路的工作原理和特点,以提高学生解决问题的能力。

(3)鼓励学生科技创新法。通过学生参与电子设计、制作大赛及教师的科研课题,产学研结合,充分挖掘学生的潜力,开发学生的创新能力。在我院近几年的电子设计大赛中,学生参与的与电力电子技术相关的作品越来越多,逐步将开发和创新引入了应用领域。

3.实验实训改革。

实践教学要从基础实验到综合实验再到综合实训,变验证性的实验为有层次、由浅入深、全方位的各项技能实验实训,并建成完全开放式的、锻炼学生综合素质及能力的实践环境,使学生一步步从实验室走向工作岗位,这种实验模式对学生的全面锻炼,效果明显。

《电力电子技术》课程的教学改革是一项长期系统工程,该课程涉及知识面广泛,其学术性和技术性很强。课程组通过对课程教学内容、教学方法与手段及实践环节等方面进行改革,通过充分调动学生的学习主动性和积极性,同时也增强培养学生的创新意识和实践能力,这种教学方式取得了较好的教学效果,得到了学生的认可和肯定。

参考文献:

[1]徐立娟,张莹.高职《电力电子技术》课程模块式教学改革的探索与实践[J].高职专论,2006,(9).

[2]付保红,王晓东.《电力电子技术》课程教学改革的探索[J].大庆师范学院学报,2009,(6).

责任编辑 何丽华

电力电子技术教学方法论文范文第4篇

摘 要:发电企业需要通过电力系统来满足人们对用电的需求,提高供电效率从而更好的提高发电企业的收益,所以在发电企业当中电力系统的作用是毋庸置疑的。与此同时,电力系统对国家经济的发展也会产生一定的影响,这是因为,电力系统的供电效果与人们的生活和工作息息相关,供电效果好的话,人们的生活更加幸福,工作效率也会更高,从而对社会的发展产生积极的营销。近些年来,随着科学技术的不断发展,电力系统的发展成为了必然,运用新技术保障电力系统的平稳运行成为了时代的要求。在这一背景下电力电子变流技术就出现了,电力电子变流技术能够对电能进行有效的控制和调整,对于电力系统的发展有着积极的作用。

关键词:电流电子变流技术;电力系统;电能控制;电能调整;发电效率

电力系统主要包括了发电、输电、配电这三个环节,通过这三个环节,电力系统来为相关的企业和社区提供相应的电能服务,电力系统对电能的控制也可以通过上述三个环节来实现,总之电力系统可以保障人们的正常生活和工作的用电。随着科学技术的不断发展,电力电子变流技术应运而生,这一技术在科技的不断发展下,不断的进行改进和完善,所以他的应用前景愈加的广泛,对电力系统的作用也更大了。可以促进电力系统的现代化,所以近些年来也被广泛的应用在我国的电力系统当中。

一.电力电子变流技术的基本情况介绍

在控制技术领域的应用时最广泛的,在电力系统中,电力电子变流技术能够试点电能的调整和控制,能够推动电能的合理使用,从而实现社会可持续发展的目标。电力电子电流技術是在多种技术相融合的情况下产生的,在电力电子变流技术中包含了计算机技术、电路技术、电力控制技术等多种技术。在电力电子变流技术的不断发展完善之下,其应用的前景愈加的广阔,受到了越来越多的关注和重视。

二.电力电子变流技术的应用状况介绍

电力电子变流技术是电力电子技术中相当重要的一部分,这一技术从20世纪七八十年代开始应用在电力系统当中,这一技术刚刚被应用的时候开始就受到了广泛的关注和重视。电力电子变流技术的主要应用方式有四种,这四种方式的应用要求是不同的,所以需要工作人员根据实际情况选择最恰当应用方式。近些年来,随着科学技术的不断发展,电力系统的发展成为了必然,运用新技术保障电力系统的平稳运行成为了时代的要求。电力系统的供电效果与人们的生活和工作息息相关,供电效果好的话,人们的生活更加幸福。

三.电力电子变流技术在电力系统中应用的积极作用

电力系统主要包括了发电、输电、配电这三个环节,通过这三个环节,电力系统来为相关的企业和社区提供相应的电能服务,电力系统对电能的控制也可以通过上述三个环节来实现,总之电力系统可以保障人们的正常生活和工作的用电。

1.促进电力电子技术的发展

近些年来,我国的电力电子控制设备不断的进行着革新,变流技术也在不断的进行改变,因此间接的促进了电力电子技术的发展尤其是是对电力电子的现代化、智能化的发展更是发挥出来举足轻重的作用,它的不断发展促使电力电子技术在新的电子革命到来之前就进行了充分的准备。

2.实现电能使用的高效化、合理化

与传统的电力技术相比电力电子变流技术能够对电能进行充分的因那个呀和控制,解决了传统的电力技术在电力运用上的浪费和管控不足的问题,实现了电能的高效配置和合理使用。在电力系统中应用电力电子变流技术从而对电流和电压进行适当的调整,满足各种用电的用球,有效地节约了电能,促使社会在电能应用中的可惜恶化、高效化和合理化。

3.推动电力系统的全面发展

发电企业需要通过电力系统来满足人们对用电的需求,提高供电效率从而更好的提高发电企业的收益,所以在发电企业当中电力系统的作用是毋庸置疑的。传统的电力电子设备体积比较庞大,但是反应速度却比较的缓慢,运行效果不好,这对电力系统的发展是非常的不利的。自从在电力系统中应用了电力电子变流技术以后,大大地提高了电力系统的工作效率,且设备的题解缩小了,运行速度变快了,这对于电力系统朝着高效率、高频化、现代化的发展有着积极的作用。

4.促进在相关产业中的普及和信息化发展

在电力电子变流技术的应用下,人们生产和生活用电的需求被不断的满足,所以人们就可以全身心的投入到生产和工作当中,所以我们说在电力系统当中应用电力电子变流技术可以间接的促进人们生产生活领域相关工作的展开,也渐渐的实现了电力电子变流技术的普及。从另一方面来讲,电力电子变流技术可以将计算机技术与机电技术进行有效的融合,如果这种融合可以实现微电子技术的应用,并将微电子技术不断地进行科学的改进,那么就可以实现相关企业的现代化和信息化发展。

四.电力电子变流技术在电力系统中的应用现状

1.发电环节

电力发电的形式具有多样性,主要的电力发电形式包括以下五种:水力发电、火力发电、太阳能发电、风能发电、核能发电等等,但随着人们用电需求量的不断上升,上述发电方式由于多种限制因素的作用就很难满足人们的用电需求,再加上部分发电方式不是特别的稳定就需要将电力电子变流技术应用在这些发电方式中,从而减少环境因素或者是电力储存对发电的不利影响。

2.输电环节

输电环节的电力电子技术能够有效地解决电压不稳的问题,对电压进行有效的控制,实现电流的有效转化。在电力电子系统当中应用电力电子变流技术实现了直流输电以及交流输电过程中电力输送的平稳运行。

3.配电环节

在电力系统的配电环节当中应用电力电子变流技术也有着积极的作用,保证配电工作的正常完成,还可以实现用电的稳定和相应设备的维护。

五.结论

在人们生活水平的不断提高下,人们的用电需求量变得更大了,对用电的安全和稳定也提出了更高的要求,为了满足人们日益增长的用电需求,电力系统必须不断的进行改进和完善,电力电子变流技术也应该进行更深层次的研究。在不断发展的科学技术的促进下,电力电子变流技术实现了对电力系统中电流的转换和有效控制的目标。但同时,社会依旧在不断的向前发展,所以想要的承载电力电子变流技术的电力电子设备也应该不断的向前发展,从而促进电力系统的稳定化,实现电力系统的现代化。

参考文献:

[1]何丽军.电力电子技术在电力系统中的应用[J].河北企业,2016(07):180-181.

[2]周若林,赵应林.基于电力电子技术在电力系统中的应用探究[J].电子测试,2015(07):144-147.

[3]宋正强,陈旭,于标.MATLAB/SIMULINK在“电力电子变流技术”课程教学中的应用[J].扬州职业大学学报,2010,14(04):60-62.

作者简介:

张立达 1996.6,性别:男,民族:汉,籍贯:湖南省益阳市,职务/职称:学生,学历:本科,单位:六盘水师范学院,研究方向:电气工程及其自动化。

电力电子技术教学方法论文范文第5篇

摘 要:随着现代科学技术的不断发展,电力电子技术正以飞快速度渗透到社会各领域,因此它越来越引起大家的关注,我们有理由相信电力电子技术必将为国民经济强有力的发展造就坚实的基础,同时作为这一领域的教育教学,我们必须认清这一发展形势,并对这一形势的进一步发展做出科学正确的判断,确保电力电子技术在社会生活中发挥应有的作用。教学中我们应不断更新思路,优化教学过程,以我们的实际行动为电力电子技术课程开发的可持续性发展做出实际贡献。

关键词:可持续性 策略构建 机遇 发展

引言

电力电子技术在新世纪的作用已不言而喻,为此如何优化教学过程,建立与其发展相适应的教学模式和手段显得尤其重要。笔者以为,为了促进我国高校和电力电子技术相关内容教学的改革和发展,我们不仅应当从电力电子教材内容和课程内容的设置、课程体系设置、实验室建设和教学方法改革等宏观方面入手,我们也得从对国内外高校电力电子技术的教育现状的剖析、并针对我国高校电力电子技术的教育现状提出合理的教育教学建议,以建立新的电力电子技术课程教学体系的方式方法,应强调有效教学在整个教学体系中的重要地位。本文笔者拟重点谈一谈电力电子技术课程开发的可持续性发展问题。

一、电力电子技术课程开发可持续性发展的背景分析

众所周知,自从我国加入世界贸易组织之后,各行各业都面临着前所未有的机遇和挑战,和电力电子技术有关的行业同样是机遇和挑战并存。现代电力电子技术中,包括大规模集成电路技术、电力电子技术和计算机技术的飞速发展以及相关理论的不断完善,相关产业的日趋成熟,将反过来极大地推动电力电子技术的飞速发展,并将演绎出一系列的新技术,不难推测这些新技术对各行各业的影响将是巨大的。如这些新技术的发展给电动机控制带来的新机遇,再从控制理论、控制器、电力电子技术以及微型计算机技术的应用就是一个强有力的佐证。同时在电力电子技术课程设置中,随着内容向系统层面的不断展开和电路拓扑结构复杂程度的加大,传统的方法在讲解和表达相应内容时也将有瑕疵,从这一背景出发我们必须确保电力电子技术课程开发的可持续性发展。

二、电力电子技术本身发展进程和演变的关注和分析

1、电力电子技术的发展进程

关注电力电子技术课程开发的可持续性发展必然少不了了解电力电子技术本身的发展进程。我们知道现代电力电子技术的发展是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用,这一发展进程折射出关注电力电子技术课程开发的必要性和紧迫性。

2、电力电子技术的发展演变

电力电子技术的发展演变就整流器时代而言,大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约百分之二十的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解、牵引和直流传动三大领域。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得以很大发展;就逆变器时代而言,七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内;就变频器时代而言,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型功率器件。首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门及双极晶体管(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。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,而且使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。

三、电力电子技术课程开发可持续性发展策略的构建

1、产学研相互结合的模式构建

电力电子技术是电气工程及其自动化专业重要的专业基础课,为适应时代的发展各国高校都在改革教学,力图打造成一门属于新时代的电力电子技术,日本、美国、丹麦、瑞士等发达国家的电力电子技术教学改革方案中就非常注重“产学研”的有效结合。同样在我国的电力电子技术课程设置和教学中,尤其在电力电子技术课程开发可持续性发展问题中,对一些相关学科和内容的深入了解同样必须从社会实际出发,走“产学研”相结合的道路。同时我们认为在电力电子技术课程中,系统集成是当前电力电子技术领域人们普遍关注的前沿课题,如何建构这一课题的完整思路,我们必须探求其中的连接点,在这连接点中我们有必要研究电力电子系统集成的若干关键技术,如电力电子系统集成芯片、模块标准化、集成系统芯片、标准集成模块关键技术、电力电子系统集成理论等等。

2、电力电子器件研究热点构建

无庸讳言,就电力电子现阶段研究热点而言,可以概括为:电力电子器件、谐波抑制、电磁兼容、灵活交流输电、软开关技术、变频技术、控制与驱动等方面。而在电力电子技术课程设置中,我们必须首先准确把握这一领域的器件研究重点。因为电力电子器件是以半导体器件物理学、集成电子学、固体物理学、电子学、电力电子学、半导体材料为基础的一种高新科学技术,同时,它又是跨越信息产业与传统产业的一种新产业的基石,而且电力电子器件在电力系统、交通运输、电气牵引及传动、工业生产、航天及国防、民用与消费品等方面的应用,发展及趋势势头强劲,当然我们在关注对电力电子器件方面的最新发展的同时,也得关注电力电子与电力传动技术在可再生能源、分布式发电系统和电能质量控制、牵引、电机驱动、绿色照明中的应用及电力电子系统集成等方面的问题,只有这样本课程开发可持续性发展才能落到实处。

结束语

时代的脚步已迈入充满机遇和挑战的21世纪。伴随着我国社会主义市场经济体制的不断建立和完善,电力电子技术在这一进程中正肩负着适应时代要求、迎接市场挑战的使命。从应用的实际角度出发,课程开发中研究和分析我国电力电子技术产业化发展中的思路,了解当前在我国电力电子技术发展中存在的问题,并针对这些问题提出相应的策略意义重大。与此同时随着与电力电子技术相辅相成的电力电子器件与电路拓扑研究的日趋成熟,我们广大的电力电子技术教研人员应致力于应用这些技术去解决各种领域的实际问题,努力使电力电子技术成为一门在工业应用领域中十分活跃的应用科学。

参考文献:

[1]葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用[M].北京:高等教育出版社,1978.

[2]吴斌.继电保护中的人工智能及其应用[J].电力系统自动化,1995.

[3]黄苏南.智能控制的理论和方法[M].北京:中国电力出版社,1994.

[4]林渭勋.浅谈半导体高频电力电子技术[C].电力电子技术选编,浙江大学,1992.

[5]王梅义.大电网系统技术[M].北京:中国电力出版社,1995.

电力电子技术教学方法论文范文第6篇

【关键词】电力电子技术 发展 应用

随着社会经济的飞速发展,电力电子技术类型逐渐增多,且应用范围越来越广泛,该类技术在生产领域中发挥着不可替代的优势,直接影响着很多生产企业的经济效益。就智能电网的角度分析,将电力电子技术运用在其运行过程,能够有效保障电力系统的顺利运转,提升电能输送的质量和效率。相关企业和部门应加大对电力电子技术的重视程度,结合用电客户实际需求,构建新型电网,进一步实现电力行业的可持续发展。

一.电力电子技术应用的必要性

(一)优化电力资源配置

将电力电子技术运用在智能电网中,能够有效优化电力系统中资源配置,尽可能的提升电能资源的利用率。我国地域面积广阔,输送电能的环境较为复杂,而如果使用电力电子技术,将可以很好地保障电能资源输送到更大范围,进而提升当地居民的生活质量。同时,电力电子技术的应用,有利于降低生产电能过程中能耗,实现人与自然和谐发展和真正意义上的节能减排。

(二)维护设备稳定运行

电能是支持人们日常生产经营的重要保障,如果电力系统或输电线路出现故障,不仅会影响整个电力输送过程,更会给企业或个人带来巨大经济损失,因此,相关部门和工作人员应借助电力电子技术,保障电网的安全性和可靠性,维护设备的稳定运转。

(三)提升电能质量

随着我国城市化和工业化进程的深入推进,对电能资源的需求越来越大,为进一步满足工业等领域等电能的需求,应不断研究电力电子技术,将其与智能电网有机统一,动态监测电力系统的运行,及时预警电力系统中可能存在的故障,提升电能输送质量,从而更好地满足用户用电需求。

二.促进电力电子技术有效应用的途径

随着电网运行的日趋复杂化,极大程度上拓宽了电力电子技术的应用范围,相关工作人员应加大对该类技术的研究力度,结合智能电网实际规模、用户总量等方面的内容,创新电力电子技术的应用,保障电力输送、监测过程的顺利进行。

(一)采用高压频电子技术

在建设智能电网的过程中,可采用高压变频技术,通过合理配置电网中物质资源,从而节约生产电能成本。对于某些用电消耗量大的企业而言,该类技术还具备节能减排的优点,能够帮助企业减少能耗,降低污染环境物质的排放,在保障企业经济效益的同时,兼顾生态效益。需要注意的是,高压频电子技术须与其他类型的电力电子技术同时使用,才能更好地发挥其作用。

(二)应用智能电网开关技术

智能电网的开关技术是指切断或者闭合电路中特定位置的电压或者电流,将其应用在智能电网中,能够很好地避免电力系统出现漏电问题,且保护电路中的过流,保障输电过程的稳定、优质运行]。此外,当电力系统发生重大故障时,如果在系统中应用了智能开关,可防止电气设备、仪表仪器等受到严重的损耗,降低线路故障带来的经济损失,随着科学技术的飞速发展,智能开关等设备也逐渐呈现出高性能、低消耗的趋势,其中,较为典型的技术有传感技术、微电子技术等,把这一类技术科学应用于智能电网中,能更好地提升电力系统的安全性。

(三)实施柔性型交流电网输电技术

柔性型交流电网输电技术(FACTS)以控制技术、微电子和微处理技术、通信技术为基础,可大规模的将清洁能源、可再生能源接入智能电网,从而灵活控制电力系统中功率、电压、相位角和阻抗等。FACTS具有以下两方面的优点,一是快速地控制线路中交流输电,保障输电过程的稳定性;二是降低输电过程的电能损耗。当前,我国智能电网主要以特高压类型的输变电为主,且逐渐引入分布能源隔离技术、开发新能源,极大程度上增加了对FACTS的需求。在实际运用过程中,应将控制技术与FACTS类型的电力电子技术的有机统一,更好地实现对输电系统的参数连续调节,达到输送优质电能的目的。

三.电力电子技术应用注意事项分析

将电力电子技术应用在智能电网中,不仅能够有效保障电力系统中电力设备安装过程的安全性,当智能电网投入使用后,其更可以动态监测输电过程,科学降低电力人员劳动强度,减少电力系统中出现故障的次数。根据我国政府相关部门的计划,2016年到2020年,将会是我国智能电网引领提升阶段,电网的装备和技术都会达到世界先进水平,在这种时代背景下,应加大对电力电子技术的研究力度,不断扩大该类技术应用范围,进一步构建能源节约型社会。

结束语

综上所述,将电力电子技术应用在智能电网中,可有效规避电网系统中可能出现的故障,但随着社会经济的飞速发展,增加了用电客户电能资源需求的复杂性,相应地提高了对电力电子技术的要求,因此,电力电子技术的推行面临着极大挑战。在实际应用过程中,相关研究人员应结合智能电网的实际情况,综合考虑电力电子技术运行特征、科学选择智能电网开关技术等,创新电力电子设备安装方式,优化智能电网内部资源配置,实现经济效益和生态效益有机统一。

【参考文献】

[1]冷海滨.现代电力电子技术的发展趋势探析[J].电子技术与软件工程,2014,01:156-157.

[2]张子午.试论现代电力电子技术的发展趋势及应用[J].科技传播,2011,13:169+177.

[3]陈金庭.现代电力电子技术的发展趋势探析[J]. 电子制作,2014,20:84.

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