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電力電子技術總結精選(九篇)

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電力電子技術總結

第1篇:電力電子技術總結范文

關鍵詞:電力電子技術;電氣工程;課程設置

作者簡介:劉晉(1974-),男,河北涿州人,華北電力大學電氣與電子工程學院,講師;牛印鎖(1973-),男,河北定州人,華北電力大學電氣與電子工程學院,高級工程師。(北京100026)

基金項目:本文系華北電力大學2010年教改項目的研究成果。

中圖分類號:G642.3     文獻標識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)06-0064-02

隨著電力電子器件制造技術和微機技術的發(fā)展,電力電子技術在電氣工程的各個領域得到了廣泛的應用,電力電子技術在各個領域的應用帶來了相應領域的技術革命。

在電力系統(tǒng)領域,電力電子技術除了廣泛地應用于發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié),在太陽能光伏發(fā)電、風力發(fā)電等可再生能源發(fā)電領域、電動汽車應用和節(jié)能等領域也得到廣泛的應用。電力電子技術的廣泛應用對電力電子技術教學和研究都提出了新的要求和內(nèi)容。

“電力電子技術”已經(jīng)成為電氣工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎課。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在“電力電子技術”的課程設置、教學內(nèi)容、教學重點、教學手段、實驗內(nèi)容以及后續(xù)專業(yè)課程設置等方面存在許多異同點。

本文對國內(nèi)外幾所大學“電力電子技術”本科教學方面的情況進行了初步的對比,對其教學安排、教學內(nèi)容與手段和實驗情況進行了對比總結,希望這些對比和總結能夠幫助從事電力電子方面教學的教師開拓教學思路、豐富教學手段、提高教學效果,為該課程的教學提供有益的參考和借鑒。

國內(nèi)大部分理工科院校都開設了“電力電子技術”課程,本文選取了國內(nèi)的清華大學、西安交通大學、浙江大學、南京航空航天大學和華北電力大學進行了比較分析;國外大學選取了美國麻省理工學院和英國曼徹斯特大學進行了比較分析。

一、課程設置比較

清華大學電機工程與應用電子系、信息科學技術學院自動化系開設了“電力電子技術”課程,機械工程學院汽車工程系開設了“汽車電力電子學”。后續(xù)相關課程有“直流輸電技術”、“電力傳動與控制”、“電力拖動與運動控制”。

西安交通大學電氣工程學院、電子與信息工程學院自動化科學與技術系開設了“電力電子技術”課程,共56學時,包括8學時的4個實驗項目。

浙江大學電子信息工程、電氣工程及其自動化和自動化等專業(yè)開設了“電力電子技術”課程,共56學時,包括16學時的實驗項目,實驗學時數(shù)相對較多。

南京航空航天大學電氣工程及其自動化和自動化等專業(yè)開設了“電力電子技術”課程,共72學時,包括16學時的實驗項目,總學時數(shù)和實驗學時數(shù)相對較多。

華北電力大學電氣與電子工程學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院自動化專業(yè)開設了“電力電子技術”課程,共48學時,包括8學時的4個實驗項目。后續(xù)相關課程有“電力電子技術應用”(專業(yè)選修)、“HVDC與FACTS技術”、“電力電子課程設計”和“電力電子綜合實驗”。

國內(nèi)幾所高校課程開設情況見表1。

美國麻省理工學院EECS(電氣工程與計算機科學)系開設了“電力電子技術”(Power Electronics)課程。

英國曼徹斯特大學EE&E(電氣與電子工程)學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年級開設了“調(diào)速”(Variable Speed Driver)和“電力電子”(Power Electronics)課程。

英國諾丁漢大學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Power Supply Electronics,3年級開設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等相關課程。

從課程設置上看,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”作為專業(yè)基礎課程。但不同專業(yè)特色的學校在其后續(xù)課程設置上差別較大,該專業(yè)學生未來就業(yè)的方向和領域對后續(xù)課程的設置影響很大,這也是各個學校在電力電子技術教學上最具專業(yè)特色的地方。

二、教學內(nèi)容比較

國內(nèi)高校在“電力電子技術”課程教學內(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、軟開關技術和電力電子應用介紹等內(nèi)容。南京航空航天大學還增加了功率變換器中的磁性元件設計方面的教學內(nèi)容。

麻省理工學院EECS系“電力電子技術”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,熱設計,控制,三相系統(tǒng)介紹,多相整流器,開關電源,諧振變換器,實際的電力電子系統(tǒng)設計中的相關問題和課程設計等內(nèi)容。

英國曼徹斯特大學EE&E學院的“電機、拖動與電力電子”(Machines,Drivers & Power electronic)課程內(nèi)容主要有:交流感應電機、交流同步電機、變壓器、相控整流電路及其應用?!罢{(diào)速”(Variable Speed Driver)的主要內(nèi)容有:感應電機特性,變頻調(diào)速原理等。

通過對比可以看出,國內(nèi)外大學在“電力電子技術”課程內(nèi)容上差別比較大,側重點也各不相同。國內(nèi)使用的“電力電子技術”本科教材大都是在介紹電力電子開關器件的基礎上,對各種交、直流電能變換電路的結構和工作原理進行定性和定量的分析,并涉及一些相關的應用技術。國外教材則更注重最基本原理介紹和電力電子實際應用電路系統(tǒng)的設計和計算分析。

三、教學方法與手段比較

在教學手段上,國內(nèi)外大學大體相近,大都采用多媒體、動畫技術與黑板相結合的教學手段。另外,國外大學采用手寫、打印膠片投影授課也較為普遍,在課前把授課講義發(fā)放給學生。

國內(nèi)高校教學主要以課堂講授為主,由于學生人數(shù)比國外學生多,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)學生課外查閱文獻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。

在輔助教學方面,國內(nèi)外大學形式上差別不大,主要通過習題課、答疑、平時測驗和復習課等方式幫助學生進行課下的自學和考試前的復習。

四、實驗環(huán)節(jié)比較

在基礎實驗內(nèi)容上,國內(nèi)高?;旧弦噪娏﹄娮悠骷匦?、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實驗。由于各個學校的實驗條件和專業(yè)特色不同,開放性和設計性實驗的內(nèi)容和開展情況差別較大。

曼徹斯特大學EE&E學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,但其學生對撰寫的實驗報告非常認真,國外學生正是通過認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,各學校側重點各不相同。如華北電力大學在后續(xù)課程中開設開發(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在電力系統(tǒng)應用的專業(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)高校都存在學生人數(shù)多而實驗室設備套數(shù)少,實驗重復次數(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)絡實驗平臺和虛擬實驗室的研究和建設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)外幾所大學在電力電子技術本科教學方面的對比,有很多值得我們學習和借鑒的思路和方法,在“電力電子技術”教學改革中,筆者認為應注意以下幾點:

(1)建立系統(tǒng)教學的觀念。在課程體系的設置、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),結合本學校開課專業(yè)未來的應用領域,將相關的知識與未來實際應用有機融合起來,使學生深入了解電力電子技術在未來工作中的應用,從而提高學生的學習興趣,使學生學習做到有的放矢。

(2)注重電力電子基礎實驗和設計性實驗相結合,培養(yǎng)學生的電路系統(tǒng)設計思想和能力,根據(jù)本校專業(yè)發(fā)展和應用的實際需要開發(fā)相應的專業(yè)應用實驗項目。

(3)注重課堂教學、仿真驗證、實驗驗證和電路設計有機的結合。豐富教學手段,通過仿真與實驗的對比分析,使理論和實踐相結合,提高教學效果。

(4)建立電力電子教學資源平臺,為國內(nèi)各個高校相關專業(yè)的教師和學生提供一個互相學習、交流和資源共享的網(wǎng)絡平臺,從而不斷提高“電力電子技術”及其相關課程的教學水平,為廣大的師生營造良好的學習和學術研討氛圍。

六、總結

本文對國內(nèi)外幾所大學“電力電子技術”本科課程設置、教學內(nèi)容、教學方法與手段、實驗環(huán)節(jié)等進行了比較和分析,對“電力電子技術”教學提出了一些建議,希望為該課程的教學和教學改革提供一定啟發(fā)和有益的參考。

參考文獻:

[1]關曉菡,張衛(wèi)平,張東.國內(nèi)外高校電力電子技術教育現(xiàn)狀綜述[J].電氣電子教學學報,2006,(2).

第2篇:電力電子技術總結范文

[關鍵詞]電力電子技術;CDIO模式;教學改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)03-0077-02

電力電子技術課程是一門理論和實踐緊密聯(lián)系的課程,包括電力學、電子學和控制理論,這是課程的三大支柱。電力電子技術課程是自動化專業(yè)、電氣通信專業(yè)的核心技術課程,在工業(yè)技術領域有極其廣泛的應用。學生通過學習電力電子技術課程,掌握扎實的基礎理論知識,具備極強的實際操作能力,熟悉構思、設計、實現(xiàn)、運行的產(chǎn)品研發(fā)過程,并具有相應的溝通協(xié)作能力和人際交往能力。在我國社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展的背景下,電力電子專業(yè)學生就業(yè)態(tài)勢良好,主要從事各大機關單位配電、配電設備生產(chǎn)及銷售、建筑電氣、電路開發(fā)工程師、PLC及控制、中國石化及相關企業(yè)、地鐵公司等領域的技術工作。因此,如何教好電力電子技術課程,讓學生有所學、有所用,成為大學生人才培養(yǎng)的重點問題。

CDIO模式是一種在全球各國廣泛推行的工程教育模式,以產(chǎn)品或項目“構思-設計-實現(xiàn)-運行”為載體,為大學生創(chuàng)建企業(yè)模擬環(huán)境,幫助大學生掌握課程理論知識,培養(yǎng)大學生產(chǎn)品過程能力。CDIO模式以產(chǎn)品、項目的全生命周期為系統(tǒng)教育背景,制訂CDIO課程教學標準和體系,讓學生主動參與學習,在理論中學習,在學習中實踐,通過CDIO模式提高工程能力。

因此,如何結合我國高校教育改革與創(chuàng)新趨勢,把握高校電力電子技術課程應用型人才培養(yǎng)定位,融合CDIO模式理念,構建電力電子技術課程體系和培養(yǎng)方案,探索CDIO模式下電力電子技術課程教學方法成為廣大教師需要思考的問題。電力電子課程是自動化專業(yè)、電氣通信專業(yè)的核心技術課程,符合CDIO模式教學支撐的課程特點,對電力電子技術課程展開CDIO模式課堂教學和實驗教學的改革與探索,能為電力電子技術課程教學改革提供支撐和助推作用。

一、CDIO模式下電力電子技術課程教學改革

CDIO模式理念涵括了產(chǎn)品、項目全生命周期,注重理論和實踐的聯(lián)系,體現(xiàn)了“基于項目的教學”理念,和電力電子技術課程相結合,整合課程傳統(tǒng)教學模式,形成電力電子技術課程CDIO教學模式。本文以“CDIO模式”為主線,構建貫穿電力電子技術課堂理論教學和實驗教學的新型教學模式,并對此進行有益嘗試。

(一)基于CDIO模式的電力電子技術課堂教學

1.教學課程規(guī)劃

在電力電子技術課程理論教學中,為了更好地開展理論教學,筆者建議有計劃地將實踐教學融入課堂教學全過程。在電力電子技術課堂教學中,教師向學生講解理論基礎知識,提出重難點,拋出問題,讓學生進行仿真分析和總結。學生按照小組劃分組建項目團隊,對課堂理論知識進行討論學習,從總體設計理論知識和項目任務,深入理解項目目標,主動發(fā)現(xiàn)問題。教師針對學生存在的學習問題進行引導,動態(tài)掌握學生理論知識學習情況,及時糾正學生理解中的錯誤。同時,教師還應全面開放電力電子技術實驗室,開放電力電子技術項目實施環(huán)節(jié),為學生項目團隊設計項目任務。

筆者以“三相橋式全控整流電路”為例,為學生設計全控橋整流項目任務,結合三相交流變壓、晶閘管工作特性、阻感式電路、純阻性電路、觸發(fā)電路等內(nèi)容進行電力電子技術課程教學規(guī)劃。

2.課堂教學方法

教師引а生查找相關資料,對項目任務進行工作分解,以“自上而下”為項目設計導向,構思項目整體概念,從整體到局部,從宏觀到微觀,整合涉及的所有課程基礎知識,結合“三項全控橋”設計、“觸發(fā)電路”設計的工作結構和原理,構建模型,分析模型,計算參數(shù),評估設計,模擬故障等,讓學生實踐“原理思考-分解任務-小組探討-模型構建-課程講解”,在教師的啟發(fā)下主動學習,帶著問題學習理論基礎知識,帶著目的和方向學習,繪制出電路原理圖和集成出發(fā)電路圖,能收獲較好的課堂教學效果。

在電力電子技術課堂教學中,教師要將課堂教學和模型仿真并行,為學生創(chuàng)設“學習-構思-設計-仿真”的一體化電力電子技術課堂教學模式,培養(yǎng)學生電路設計思維和能力。

(二)基于CDIO模式的電力電子技術實驗教學

1.基礎實驗驗證

電力電子技術課程在理論知識課堂講解結束后,需要結合課堂教學內(nèi)容,設計理論知識基礎實驗驗證,幫助學生鞏固基礎理論知識,并結合實驗過程中遇到的問題進行討論學習,提高學生問題解決能力,讓學生能夠在實驗構思、設計、實現(xiàn)、運行中鞏固理論知識,操練電路設計實踐能力。

筆者以“反激變換器”為例,在給學生講解介紹了反激變換器設計內(nèi)容和實施步驟后,要求學生應用“電流型脈寬調(diào)制器芯片(UC3842)”設計反激變換器,在設計中正弘交流輸入是給定的110V/50Hz,經(jīng)過降壓、整流后,輸出功率實際為Pout=60W,開關頻率為fs=64kHz,輸出電壓為Vo=15V,要求學生結合電路設計中的各元件參數(shù),確定各參數(shù)的選取原則與計算公式,設計仿真方案,制作版圖和電路板調(diào)試電路,撰寫項目設計結果分析報告。

2.創(chuàng)新實驗設計

在電力電子技術課程內(nèi)容教學結束后,教師應梳理電力電子技術發(fā)展前沿,緊隨時代步伐,更新課程教學內(nèi)容,制訂創(chuàng)新實驗設計,讓學生結合時代要求調(diào)整實驗設計方案,遵循“理論學習-實驗設計-仿真驗證-實驗”的流程,按照“基礎-實踐-綜合-創(chuàng)新”的教學主線,創(chuàng)新設計電力電子技術綜合實驗。

“反激變換器”實驗設計中的變換器電路設計包括主電路參數(shù)設計、控制電路參數(shù)設計。第一,主電路參數(shù)設計包括整流橋、變壓器、濾波器、開關管等參數(shù)的選取,鉗位電路、啟動電路、供電電路等設計。其中,電感和變壓器等磁性元件設計是反激變換器設計中最復雜的難點。在可變的電磁變換環(huán)境下,高頻變壓器工作發(fā)揮著變壓器和電感雙重作用,變換器性能受原副邊匝數(shù)比、線圈電感、磁芯參數(shù)等參數(shù)關鍵影響,學生需要計算這些參數(shù),然后結合計算結果繞制變壓器。第二,控制電路參數(shù)設計包括振蕩電路參數(shù)設計、光耦隔離部分參數(shù)設計、反饋采樣電阻設計、驅動電路設計。通過設計控制系統(tǒng),學生有機結合自動控制理論和電力電子技術,深入理解PID控制理論,這樣可培養(yǎng)學生電力電子技術知識運用能力和問題解決能力。

二、CDIO模式下電力電子技術課程教學考核評價

CDIO模式下電力電子技術課程教學考核評價包括過程考核和結果考核。

電力電子技術課程過程考核應構建“自評+互評+師評”的評價指標。其中,自評指標需要學生在正確認識自我基礎上,對自己學習態(tài)度、操作能力、創(chuàng)新能力進行客觀評價;互評指標是在項目小組分工下,由小組成員對學生的學習態(tài)度、操作能力、團隊參與、項目報告等能力進行客觀評價;師評是教師結合學生在學期內(nèi)的課堂和實驗表現(xiàn),對學生學習態(tài)度、操作能力、團隊參與、實驗設計等能力進行評價,全面提高學生專業(yè)素養(yǎng)。

電力電子技術課程結果考核是試卷考核,教師為學生創(chuàng)新課程試卷,設計“理論知識+實驗設計”的新型試卷,以“理論+實驗”的試卷模式取代“理論+計算”的試卷模式,全面考核學生知識應用和創(chuàng)新能力。

教師應該結合學校專業(yè)人才培養(yǎng)方案,在過程考核和結果考核之間設定科學權重,制訂課程教學考核標準,以計算最終課程成績。

三、結論

本文提出CDIO模式下的電力電子技術課程教學改革模式和實施“構思-設計-實現(xiàn)-運行”的流程,幫助學生應用理論知識實施實驗,掌握電力電子技術課程知識,掌握課程實驗操作方法,使課程理論和實踐融會貫通。筆者在電力電子技術課程內(nèi)容和就業(yè)去向分析的基礎上,結合CDIO模式理念,指明力電子技術課程教學改革趨勢,提出“基于項目教學”的電力電子技術課程CDIO教學模式。本文從教學課程規(guī)劃和課堂教學方法,論述了基于CDIO模式的電力電子技術課堂教學改革,從基礎實驗驗證和創(chuàng)新實驗設計,論述了基于CDIO模式的電力電子技術實驗教學。最后,筆者給出CDIO模式下電力電子技術課程教學考核的新辦法,包括“自評+互評+師評”的電力電子技術課程過程考核和“理論知識+實驗設計”的電力電子技術課程結果考核,形成“CDIO”模式下電力電子技術課程新型教學模式,培養(yǎng)應用型專業(yè)化人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 胡靜波. “電力電子技術”課程的CDIO教學改革[J].高教學刊,2015(6):34-35.

第3篇:電力電子技術總結范文

【關鍵詞】電力電子技術 發(fā)展 作用 方法

電力電子技術是一門新興的、應用于電力領域的電子技術,具體來說就是使用電力電子器件,控制和變換電能的技術,而且,電力電子技術可以變換出小到數(shù)W甚至1W及以下,大到數(shù)百MW甚至GW以上的“電力”,由此可以看出,其具體的用途就是電力變換。而且,近年來,電力電子技術被廣泛應用于實際生活中,極大的提高了人們的生活質量,例如,電力電子技術中的新能源發(fā)電技術,不僅為廣大居民提供了更加優(yōu)質的電能,而且有效緩解了我國的能源危機、環(huán)境危機。

1 簡要介紹電力電子技術

電力電子技術分電力電子器件技術、變流技術兩個分支,是現(xiàn)代電氣化與自動化專業(yè)的專業(yè)基礎課。一般認為,1957年美國通用電氣公司研制出的第一個晶閘管是電力電子技術產(chǎn)生的標志,此后,電力電子技術逐漸成熟和發(fā)展。而今的電力電子技術是建立在電工原理、電子學、自動化控制三大學科上的一門新興學科,屬于電工類范疇,其內(nèi)容主要包括電力電子電路、電力電子器件、電力電子裝置及其系統(tǒng),并且在一般工業(yè)、電力系統(tǒng)、電子裝置電源、交通運輸和家用電器等領域得到了廣泛的運用,極大的推動了我國經(jīng)濟的進步與發(fā)展。

2 電力電子技術的積極作用

2.1 改善電力輸送的現(xiàn)狀

電力是現(xiàn)代文明社會中的主要動力源之一,電廠發(fā)出電力,輸送給電網(wǎng)的交流電,然后傳送給用戶,一般在電壓、頻率較為穩(wěn)定的時候,電力呈現(xiàn)出波形正弦的形式,但是,在實際情況中,由于不同用戶使用的電力設備有著差異,在無形中增加了電網(wǎng)的無功損耗,如果再受到一些自然因素或者人為因素的干擾,電力輸送可能會出現(xiàn)瞬間停電、電壓跌落閃變等現(xiàn)象,而且,非線性故障的大量使用,會使電網(wǎng)中出現(xiàn)有害的諧波波形,不僅降低了電能的質量,而且造成電網(wǎng)嚴重畸變,影響電網(wǎng)的正常運行。然而,使用由電力電子器件構成的各種控制器、補償器,則可以在提高電能質量的同時,維護電網(wǎng)的正常運行。近年來,我國研究并且使用的柔流輸電系統(tǒng),有效的解決了電力輸送中存在的問題,極大的改善了電力輸送的現(xiàn)狀。

2.2 優(yōu)化電能的使用結構

電力電子技術,能夠不斷的優(yōu)化電能的處理裝置結構,實現(xiàn)高效、合理、節(jié)約的電能使用目的,進而促使電能利用朝著最佳化的方向發(fā)展。例如,在節(jié)能節(jié)電方面,通過調(diào)查、分析風機水泵、化工電焊、軋機冶煉、輕工造紙、電力牽引、工業(yè)窯爐和感應加熱等方面的資料,可以看出,一般情況下,電力電子技術可以達到10%-40%的節(jié)能效果,因此,國家已經(jīng)大力推廣和試用節(jié)能節(jié)電項目。而且,電力電子技術可以有效緩解能源危機、環(huán)境危機和資源危機,促進人與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

2.3 轉變產(chǎn)業(yè)結構

隨著電力電子變頻技術以及高頻化技術的不斷進步與快速發(fā)展,機電設備不再受傳統(tǒng)工頻技術的限制,轉而向高頻化方向發(fā)展,因為,電力電子技術,縮小了機電設備的體積,提高了機電設備的響應速度,在提供全新的功能和用途的同時,提高了工作效率,實現(xiàn)了無噪音化的發(fā)展目標。

3 應用電力電子技術的具體方法

3.1 應用于可再生能源的發(fā)電

當前,雖然污染嚴重、儲量有限的化石燃料依然是主要的電力能源,是世界能源結構的主要組成部分,但是,像風能、地熱能、海洋能、太陽能、水能、生物質能等干凈清潔、污染少、可再生的新能源的開發(fā)利用工作,也開始進入快速發(fā)展的階段,這些清潔干凈、可再生、不受地域資源限制的新興綠色能源,正在被迅速的推廣和使用。

3.2 應用于節(jié)約電能

目前,電力是現(xiàn)代工業(yè)的主要能源,利用電能不僅可以節(jié)約成本,而且能夠提高工作效率。在現(xiàn)代工業(yè)中,電力以其穩(wěn)定、利用率高、清潔、適用范圍廣等優(yōu)點,逐漸廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)中的各個領域,極大的推動了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。然而,從世界各國工業(yè)領域運用電力電子技術的情況來看,許多發(fā)展中國家的工業(yè)用電還不太合理,存在著用電效率較低、浪費嚴重等問題。在面臨著資源危機、能源危機和環(huán)境危機的今天,提高用電效率,降低電能的消耗,是解決能源問題的有效手段之一。因此,利用電力電子技術,提高電源效率,降低電能消耗,節(jié)約能源資源,可以極大的推動社會的發(fā)展和進步。

3.3 應用于改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

電力電子技術是連接弱電和強電之間的紐帶,使得傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)能夠更加便捷的利用微電子技術。在應用電力電子技術時,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的勞動環(huán)境惡劣、勞動強度大等問題得到解決,而通過工業(yè)控制系統(tǒng),把電能轉化為勞動力,改變工人的工作環(huán)境,可以極大的提高勞動效率,節(jié)省人力資源,解決企業(yè)的安全隱患和環(huán)境問題。

3.4 應用于家用電器之中

現(xiàn)代工業(yè)制成品中廣泛使用電力電子技術,給讓人們的日常生活帶來了極大的便利,例如,利用電力電子變頻技術,可以使家用電器做到方便、節(jié)能,節(jié)省使用成本,提高電能的利用率。

4 總結

總而言之,電力電子技術是一門新興的電子技術,是信息、智力和知識密集型的技術,能夠有效的解決社會發(fā)展中所面臨的諸多問題,具有廣闊的發(fā)展前景,因此,在知識經(jīng)濟的時代,充分發(fā)揮電力電子技術的優(yōu)勢,解決能源問題、環(huán)境問題、資源問題,提高電能的利用率,是電力電子技術發(fā)展和進步的前提和基礎。

參考文獻

[1]侯圣語,劉建坤.電力電子技術的發(fā)展及應用[J].企業(yè)技術開發(fā),2011,12:87.

[2]劉增金.電力電子技術的發(fā)展及應用探究[J].電子世界,2011,09:19+25.

[3]王素芹.電力電子技術的發(fā)展及應用[J].科技創(chuàng)新導報,2010,08:67.

[4]張娜.電力電子技術的發(fā)展及應用探究[J].電子技術與軟件工程,2015,03:247.

[5]周鵬.電力電子技術的發(fā)展及應用探究[J].品牌,2015,03:192.

[6]張秀菊,張劍樞.電力電子技術的發(fā)展及應用探究[J].山東工業(yè)技術,2015,21:179.

作者簡介

呂鵬飛(1993-),豐鎮(zhèn)人?,F(xiàn)為中國人民石家莊機械化步兵學院學員。研究方向為電氣工程。

第4篇:電力電子技術總結范文

論文摘要:“電力電子技術”是我國高等院校電氣工程與自動化類本科專業(yè)最為重要的學科基礎課之一。主要介紹浙江工業(yè)大學多年來在電力電子技術本科生教學方面取得的一些有益的實踐經(jīng)驗,如注重建設優(yōu)秀的教學團隊和培養(yǎng)有前途的青年教師、完善適合學校實際情況的課程設計、以學生為本安排內(nèi)容豐富的教學活動、運用靈活多樣的教學方法和教學手段等。為了更充分地發(fā)揮“電力電子技術”課程的作用,在現(xiàn)有實踐經(jīng)驗的基礎上提出今后繼續(xù)深化電力電子技術本科生教學改革創(chuàng)新的若干設想,如循序漸進地推進電力電子技術的本科生雙語教學模式、繼續(xù)完善電氣工程與自動化類本科專業(yè)教學鏈等。

論文關鍵詞:電力電子技術;課程設計;教學方法

電力電子技術始于20世紀50年代末、60年代初,主要研究電力領域中使用電力電子器件對電能進行高效的變換和控制,是電力、電子、控制三大學科的交叉學科。目前,“電力電子技術”課程已成為我國高等院校電氣工程與自動化類本科專業(yè)最為重要的學科基礎課之一,教學內(nèi)容涵蓋電力電子器件、四大類電力變換電路、控制技術以及電力電子新技術等多方面知識,理論性和實用性都非常強。為實現(xiàn)良好的教學效果,該課程要求教師能結合各自學校的實際情況合理地設計課程,均衡理論和實驗教學的比例,針對具體不同的授課內(nèi)容靈活運用多種教學方法和教學手段,注重激發(fā)學生的學習興趣,使學生通過學習掌握相關的基本概念、基本分析方法等理論知識并提高他們理論聯(lián)系實際和分析解決問題的實踐能力。

浙江工業(yè)大學(以下簡稱“我?!保半娏﹄娮蛹夹g”課程是全校電氣工程與自動化類本科專業(yè)教學鏈中一個承上啟下的重要環(huán)節(jié)。它的前續(xù)課程有“電路原理與實驗”、“模擬電子技術”、“電機學”、“數(shù)字電路與數(shù)字邏輯”、“電氣工程基礎等”,后續(xù)課程有“開關電源設計”、“控制電機及應用”、“現(xiàn)代電氣傳動控制技術”、“DSP原理及應用”、“畢業(yè)設計”等。多年來,我校在不斷學習國內(nèi)外高校教學經(jīng)驗的同時不斷實踐,豐富自身的教學經(jīng)驗,積極改革創(chuàng)新,追求高質量和高水平的教學。

本文將主要介紹我校多年來在電力電子技術本科生教學方面所取得的一些實踐經(jīng)驗以及關于今后如何繼續(xù)提高教學質量和水平的一些設想。

一、注重建設教學團隊和培養(yǎng)青年教師

在整個教學過程中,教師不但是知識的教授者、教學活動的組織者,同時還是學生學習效果的評估者。優(yōu)秀的教師是保證教學高質量和高水平的關鍵,他們?yōu)槿藥煴?、具有豐富的知識和經(jīng)驗、富有愛心,能夠激發(fā)學生求知的熱情,既教會學生學習方法,又讓學生掌握科學知識。 我校電力電子技術本科生教學團隊自組建以來一直定期召開會議討論并解決教學中遇到的問題,交流并總結教學經(jīng)驗,共同開展教學和科研課題項目,促進各成員教師特別是青年教師在業(yè)務上的進步。在培養(yǎng)教學新生力量上,該教學團隊引入青年教師導師制度,由多位(副)教授級的教師擔任指導教師,對經(jīng)驗尚淺的青年教師進行全程、全方位的培訓,包括寫教案、制作PPT課件、課堂試講、實驗指導、批改作業(yè)、學生答疑、擬考試卷、指導畢業(yè)設計等。每個階段,指導教師都會對青年教師的表現(xiàn)做出中肯的評價,幫助他們盡快熟悉業(yè)務、提高水平。在整個團隊的關心下,青年教師成長很快,在由學院組織的學評教和教學技能比賽中都取得了良好的成績。

二、完善適合學校實際情況的課程設計

三、以學生為本的教學活動實踐

在具體實施電力電子教學的過程中,教師激發(fā)學生的學習興趣,創(chuàng)造良好的互動教學氛圍是非常重要的。這就需要教師以學生為本結合具體的授課內(nèi)容靈活運用多種教學方法和教學手段。

我?!半娏﹄娮蛹夹g”是“電路原理與實驗”等課程的后續(xù)課程,理論性很強。在教授該課程新知識點時,若涉及到相關前續(xù)課程重要的舊知識點,教師會采用先溫故后知新的教學方法,通過學生回答問題的方式復習舊知識點,由淺入深幫助學生進入狀態(tài)以便教授新知識點。比如,在講述變壓器漏感對整流電路的影響這一節(jié)內(nèi)容的最開始,先溫習理想變壓器的特性和非理想變壓器的等效電路模型,再把簡化后的非理想變壓器等效電路模型代入到已學的整流電路中,然后進入正題——分析電路的工作原理。教師在講授電路工作原理時,會一再強調(diào)電力電子器件的開關工作狀態(tài)和電力電子電路的分段線性分析方法這兩個貫穿整個課程始終的基本概念和基本方法,并現(xiàn)場指導學生獨立完成一部分電路的分析工作,通過加強學生的參與感來促使他們更積極地把外在的基本知識點轉化為內(nèi)在的電路分析能力。

在傳統(tǒng)的口頭講授過程中,教師會適當?shù)亟柚办o動相宜”的PPT課件、具體的實物教具和靈活的板書等來提高“電力電子技術”課程的理論教學效果。此外,教師還會適當?shù)財U充一些教科書以外的電力電子技術內(nèi)容,如仿真技術等。教師利用仿真軟件PSPICE、MATLAB等在課堂上虛擬地實時演示電路更真實的工作過程,既拓展了學生的視野又能很形象地解說課程中的知識難點,如三相半波可控整流電路中晶閘管的正向耐壓問題。電力電子器件的封裝材料及形式多種多樣,性能也不盡相同。為了讓學生更真實、更立體地認識電力電子器件,教師除了展示器件照片外還會提供一些器件的樣品讓學生親身接觸。關于教材中重要公式的推導,教師會采用PPT課件與板書相結合的方式幫助學生更容易理解和掌握。

“電力電子技術”課程包含很多基本概念,在講述時教師會根據(jù)聽課學生的實際英語能力,有意識地就專業(yè)術語部分進行中英文雙語教學。這不但能增強學生的專業(yè)英語水平,而且還可以提高學生使用中英文關鍵詞檢索科技文獻的能力,為該課程的后續(xù)課程特別是“畢業(yè)設計”的教學打下良好的基礎。

在“電力電子技術”的理論教學過程中,強調(diào)電力電子技術對國計民生的重要性是非常必要的。比如,在舉例說明電力電子技術的實際應用時,教師會盡量多舉些與學生日常生活以及當前社會熱點相關的例子(如手機電池充電器、筆記本電腦電源適配器、未來的“光源之星”LED照明、節(jié)能環(huán)保的電動汽車等)。先拋磚引玉讓學生有些感性的認識,再通過啟發(fā)性的提問鼓勵學生積極地去發(fā)現(xiàn)身邊所遇到的科學技術。在增加學生學習興趣的同時,提高學生對該課程的重視程度。

“電力電子技術”是一門理論性和實踐性都很強的課程。為了更好地銜接理論知識和實驗內(nèi)容,教師在課堂上除了提供電力電子電路的理想波形圖,還會提供一些電力電子電路的實際波形圖,讓學生自己去發(fā)現(xiàn)和思考它們之間的異同。用一連串的疑問激發(fā)起學生的強烈求知欲,令他們更主動地去預習實驗,更認真地進行實驗,并且更努力地去嘗試著尋找答案。比如,反激式電路在電流斷續(xù)工作模式下,由教科書提供的開關管S兩端電壓的理想波形和在實驗中用示波器觀察到的S兩端電壓的實際波形在S關斷的部分是有很大差別的。在理論課堂上,當教師同時給出理論和實驗波形圖加以對照時,學生表現(xiàn)出極大的興趣,躍躍欲試地去尋找實際電路中S兩端電壓在S關斷時刻出現(xiàn)阻尼振蕩現(xiàn)象的原因。此時,教師正好因勢利導,鼓勵他們認真地去完成相關的實驗,通過實驗再結合已學理論知識自主地找出答案。實踐結果表明該教學效果很好。

四、關于今后教學的一些設想

電力電子技術的發(fā)展日新月異,關于“電力電子技術”的教學也需要與時俱進,緊跟潮流,與社會接軌。目前,在我校采用全英文教學電力電子技術的條件還不夠成熟。但是,教師可采用循序漸進的方法,從目前以中文為主的雙語授課,到中英文各半的雙語授課,再到以英文為主的雙語授課,最后過渡到全英文授課。目前,最適合我校的辦法是課程的重要章節(jié)主要采用中文教學,務必讓學生掌握必要的基本知識;而次重要章節(jié)則可主要采用英文教學,這對擴展學生視野很有利。

層出不窮的電力電子新技術不斷豐富著“電力電子技術”的教學內(nèi)容。全面而系統(tǒng)的“電力電子技術”教學是無法僅通過一門課程來完成的,但它可以通過一系列課程來不斷深化。在現(xiàn)有“電力電子技術”課程的基礎上,按社會就業(yè)的需求配套完善其后續(xù)課程。除了強化這些課程之間的內(nèi)在聯(lián)系、完善整個教學鏈,教師還應多鼓勵優(yōu)秀的學生積極參加各類電子設計競賽、申請由學院提供的建龍基金等,在教師指導下開展一些與電力電子技術相關的小課題。通過一系列課程的學習和科研課題的參與,學生能更深入地了解和掌握電力電子技術,對他們今后從事與電力電子技術相關的工作具有積極的意義。

第5篇:電力電子技術總結范文

關鍵詞:IEET工程認證;電力電子;項目教學改革

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)04(c)-0000-00

1前言

中華IEET工程認證學會簡稱IEET,評估受認證的課程或機構是否符合認證機構的學術或專業(yè)標準,通過認證的大學院系畢業(yè)生,代表其已具備執(zhí)行工程專業(yè)所需之基礎教育,且國內(nèi)學歷將為各會員國所承認,擴大國內(nèi)畢業(yè)生的學歷適用地區(qū)。

電力電子技術這門課程在“機械電子工程專業(yè)人才需求”企業(yè)調(diào)研活動中,84.66%的畢業(yè)生主要從事與電力電子技術課程相關的產(chǎn)品開發(fā)與設計工作,一般從事機械工業(yè)及維修、電子傳動、汽車、車床、電路設計、售后服務,產(chǎn)品檢修與分析、產(chǎn)品測試以及產(chǎn)品研發(fā)等行業(yè),說明了這門課程的工程認證的必要性。

2教學現(xiàn)狀

電力電子技術是一門橫跨電力、電子、自動控制三門課程的交叉邊緣學科,是利用大功率半導體器件對電能進行變換與控制的專業(yè)基礎課程。

基于種種原因,以往電力電子技術理論學習難較大,課堂教學將學生置于一種被動地位,不利于學生主動進行知識建構,所以急需一種新的教學模式,以此來吸引學生的關注,加強基礎理論與工程實例的結合應用,結合電力電子領域的新技術和工程應用技術,為專業(yè)模塊化課程“機電傳動控制”、“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設計”、“工業(yè)機器人”、“機電一體化系統(tǒng)設計”,以及復合型課程“電動汽車”、“汽車電器與電子技術”、“電動汽車驅動技術”、“智能裝置設計”、“智能家居”做知識儲備。

隨著各高校教學改革的深入,電力電子技術課程的課時量越來越少,實驗學時也不斷壓縮,同時實體的實驗設備極易損壞,軟件仿真又不能讓學生完全的理解概念。只是仿真,見不到實物,對驅動模塊和控制模塊沒有研究,對課程的學習效果大打折扣。例如:簡單的整流橋電路,仿真只要選擇模塊即可,學生根本不知道做實物整流橋用電力電子器件應該如何搭建,若是選集成的芯片也不知道應該選擇哪一個,是半控芯片還是全控芯片,控制引腳該如何連接,芯片需要不需要驅動?這些問題都是軟件仿真無法解決的,不是單純改革實驗教學就可以解決的,因此需要一種工程認證的思路來進行教學改革,讓學生學有所得。

3 教學改革

3.1IEET理念下教師角色的轉變

IEET強調(diào)七大核心能力:具備資訊工程相關知識的能力,具備設計與執(zhí)行實驗及分析解釋數(shù)據(jù)的能力,具備工程實務流程規(guī)劃及資訊軟硬體系統(tǒng)整合的能力,具備協(xié)調(diào)、領導及溝通、整合的能力,具備適應職場變化的能力及持續(xù)終身學習的習慣,具備第二外語溝通與表達的能力,具備工程倫理與善盡社會責任的能力。這些不是對教師主導作用的弱化,而是對教師在整個教學活動中的掌控能力、自身的知識水平提出了更高的要求,老師的角色要求既不能一味的灌輸知識也不能完全的不干涉,而是要作為一名引路人,為學生設計短期或是長期的學習目標,激勵學生尋找到達目標的路徑和方法,這就要求理論知識的掌握不僅要有廣度還要有深度,并且具備解決問題的能力。例如講解“電力電子器件”時,應當重視各種器件的外部特性的講解,從使用角度讓學生了解其應用的場合,參數(shù)的含義,設置這幾個參數(shù)的意義。而內(nèi)部結構和工作原理的詳細分析可以讓學生自行查閱資料深入了解。介紹國內(nèi)一些大型企業(yè)(“株洲南車時代電氣股份有限公司”)的最新電力電子器件―脈沖功率組件、集成門極換流晶閘管,然后讓學生自己查資料了解這些器件的具體應用范圍,擴展學生的知識面。在講每一種電量變換電路之前,應當把學生引導到某一個應用場景下,這時學生會主動思考在這種情境下電量要如何變換才能滿足應用需求。例如,在講解整流電路之前,可以先引出大家日常會用到的“手機充電器”的場景。手機充電器是從城市電網(wǎng)當中獲得交流電,在充電器內(nèi)部通過整流電流轉化成直流電給手機充電的設備,目前手機充電器的充電時間如何縮短?各種不同型號的手機充電器是否可以通用?又有怎樣的缺陷?野外如何充電?沒有充電線的情況下又是怎樣的充電結構?針對這結問題學生會積極的思考,并且和復合型的課程緊密結合在一起,知識點的講解也就更顯通俗易懂。

3.2運用項目

項目教學法是將傳統(tǒng)的學科體系中的章節(jié)內(nèi)容轉化為若干個教學項目,圍繞項目組織和展開教學,使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。學生在項目實踐的過程中,理解知識點的要求,掌握知識點的技能,體驗項目建立和實現(xiàn)的艱難與樂趣,培養(yǎng)分析問題與解決問題的能力,建立團隊意識和組織協(xié)調(diào)能力,這正是IEET工程認證理念的完整體現(xiàn)。

恰當設置項目的題目:巧妙的設計題目是項目教學法運用成功的保證,這要求教師平時的知識更新以及積累,才能既涵蓋知識點,又符合社會實際需求,所以項目的題目類型要從―跨學科理論驗證、校企結合、創(chuàng)新設計等方面入手,題目層次要分明--包括易、適中、難幾個難度。例如:A.每一章節(jié)可以首先給學生提出一個設計要求,比如在學習逆變電路時,要求設計一個基于SPWM的三相電壓型逆變電路,給出具體性能指標,把問題拋給學生,等課堂知識點講完之后,學生已經(jīng)有了大體的調(diào)劑思路,完成主電路的設計。B.全部課程上完之后的課程設計的項目會與企業(yè)需求相結合,完成時間周期長,如“直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)驅動電源的設計”。C.此外,項目的題目可以跨學科綜合,如“模糊控制下家電產(chǎn)品的電子設計”。

項目完成的考核方法:IEET工程認證模式,更關心的是項目完成的過程而不是結果,所以可以以小組討論的形式來完成考核。教師從項目組織情況、設計思路、設計文檔、技術指標、創(chuàng)新性、項目完成情況等各方面來給學生打分,并且可以在小組討論時,評出組織者、設計能力者、文檔編撰者等有不同優(yōu)勢的同學,檢測學生技術層面和團隊協(xié)作層面的差異。

Matlab、Simplorer等仿真軟件的應用:隨著新技術的發(fā)展,目前高校實驗室條件跟不上新技術發(fā)展的步伐,學生動手做實驗的機會少,許多理論需要通過實驗來驗證,除了項目教學法的運用,采用軟件對電力電子進行仿真可以解決這些矛盾。這兩個軟件強大的協(xié)同仿真功能,建模更容易,和實際電路模型極為相似,易為學生所接受

3.3擬解決的關鍵問題

按照上述設想,本課程擬解決的主要問題如下:

(1)鍛煉學生團隊協(xié)同合作的能力,為各級比賽提供一批有電子設計基礎的學生;

(2)設置電力電子技術的課程設計環(huán)節(jié);

(3)調(diào)整教學大綱;

(4) 通過項目,培養(yǎng)較強的項目開發(fā)、設計和建造的能力;

(5)組織興趣小組進行實際工程項目作業(yè),理論聯(lián)系實際,加強對理論內(nèi)容的理解。以社會需求為教學依據(jù),讓學生學有所需,學能所用。

3.4實施計劃及可行性分析

電力電子技術課程為專業(yè)限選課,一般機電專業(yè)學生必選,學生數(shù)約100人,擬打算在每年的電力電子技術課程中,分別按照教學改革思路進行對照教學,觀察其教學效果,具體實施計劃如下:

1)去同類獨立院校調(diào)研,學習他們電力電子技術類課程的建設經(jīng)驗;

2)調(diào)研本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況;以畢業(yè)生就業(yè)行業(yè)分布,就業(yè)難易程度等情況為依據(jù)討論電力電子技術課程建設,并對教學大綱做相應修正;

3)以企業(yè)用人需求情況統(tǒng)計表的統(tǒng)計情況,來設置課程項目的題目,決定以下三個方向的題目“電子電工產(chǎn)品生產(chǎn)與加工”、“機電產(chǎn)品開發(fā)與設計”以及“企業(yè)工程項目管理工作”的側重點和比例。

4)通過教學日歷的完成情況和就業(yè)趨勢對項目的題目進行微調(diào),令學生自行組織項目合作小組,通過做電力電子技術項目的形式,把課堂理論直接與實踐相結合,通過結合實踐課程增加學生動手能力、協(xié)同合作能力、提高專業(yè)素養(yǎng)。

5)對整個教改過程進行總結分析,整合課程項目的題目,根據(jù)學生的反饋改進教學方式,為本課程深入教改做準備。

6)作品展示:進行電力電子技術課程的項目實物展示活動,從電力電子的課程項目成品當中,選擇具有創(chuàng)新性和實用性的作品進行公開答辯和實物展示,為大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目提供作品,豐富畢業(yè)設計作品的內(nèi)容,也提升了本專業(yè)在學校的影響力。

4創(chuàng)新點

特色與創(chuàng)新:

1)電力電子技術是一門理論與實踐緊密結合的課程,為了解決理論知識學習難度大的問題,設立項目教學環(huán)節(jié)。針對理論學科性質拓展了課堂教學的問答環(huán)節(jié)、實驗教學的軟件仿真環(huán)節(jié)、課程設計的項目研發(fā)等環(huán)節(jié),使該課程教學過程更加生動,使學生主動地學習,加強基礎理論與工程實例的結合應用,拓寬學生知識面寬,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力,從實踐過程中通過項目學習來獲取工程能力;

2)形成了校內(nèi)首個將電力電子技術課程IEET工程模式下的理論與實踐相結合的教學模式;

3)本課程所設的項目為“畢業(yè)設計選題”、“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的項目”以及“校、企合作的項目”提供了豐富的題目資源,豐富畢業(yè)設計作品的內(nèi)容,也提升了本專業(yè)在學校的影響力。

5總結

本論文旨在通過IEET工程認證模式的培養(yǎng)和鍛煉,以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。從資訊工程相關知識的能力,設計與執(zhí)行實驗及分析解釋數(shù)據(jù)的能力,工程實務流程規(guī)劃及資訊軟硬體系統(tǒng)整合的能力,協(xié)調(diào)、領導及溝通、整合的能力,適應職場變化的能力及持續(xù)終身學習的習慣,第二外語溝通與表達的能力,工程倫理與善盡社會責任的能力等七個層面達到預定目標。學生可以直接參與本專業(yè)的最新應用與工程項目,培養(yǎng)出的學生得到企業(yè)的認同,該成果可在獨立學院相近專業(yè)推廣,對本校其它專業(yè)也有一定的參考意義。

參考文獻:

[1]王兆安,黃俊.電力電子技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002

[2]劉海波.《電力電子技術》實驗教學改革探索與實踐[J].實驗科學與技術.2012

第6篇:電力電子技術總結范文

關鍵詞:等離子體雙擊電切術;前列腺增生;高危患者

Abstract:objective: combined with clinical diagnosis experience, analysis conclusion transurethral plasma arc cutting technique experience for the treatment of high risk patients with hyperplasia of prostate. Methods: a retrospective analysis, from June 2004 to June 2014 alone, 120 cases of the treatment of bipolar transurethral plasma cutting high risk patients with hyperplasia of prostate as the research object. Combined with patients before and after treatment the international prostate symptom score, quality of life score, maximum urinary flow rate to improve the situation, analysis of therapeutic effect. Results: compared with before treatment, the treatment of patients after the prostate score, quality of life score, and the patients gained significant improvement in maximum urinary flow rate, contrast before and after significant difference (P < 0.05), with statistical significance. Conclusion: bipolar transurethral plasma cutting technique is a high risk of prostate hyperplasia with obvious therapeutic effect, can effectively improve patient quality of life, is suitable for clinical application.

高危前列腺增生癥患者通指年齡超過70歲以上,且伴有多系統(tǒng)疾病的前列腺增生癥患者。該疾病的發(fā)生,會給患者生活質量帶來諸多負面影響。目前臨床針對該疾病保守治療無效的情況下,需采取手術治療。但老年人本身合并多種原發(fā)性疾病,機體組織功能嚴重退化,手術耐受性低,因此在治療方面頗為棘手。經(jīng)尿道等離子體雙極電切術(trunsurethral plasmakinetic prostateccto-my ,TUPKRP)自問世以來受到廣泛關注,投入使用后取得不錯反響[1]。本文采取回顧性分析,將我院接診患者作為研究對象,結合臨床就診經(jīng)驗,分析總結經(jīng)尿道等離子體雙極電切術治療高危前列腺增生癥患者的體會。具體情況匯報如下。

1資料與方法

1.1一般資料

采取回顧性分析,將我院2004年6月~2014年6月接診的120例經(jīng)尿道等離子體雙極電切術治療高危前列腺增生癥患者作為研究對象?;颊吣挲g范圍為:70~91歲,平均年齡(80.5±5.4)歲;病程3~13年,平均病程(8.0±3.6)年。其中重度高血壓合并冠心病者36例,心功能不全者27例,糖尿病合并心臟疾病者21例,重度阻塞性肺病19例,中風后17例。術前結合患者個人病情,采取對癥干預,穩(wěn)定血糖、血壓等生命體征,改善心功能、通氣功能。

1.2方法

正式手術前,針對患者合并疾病給予對癥干預,直至患者生命體征維持在穩(wěn)定水平方可實施手術。TUPKP手術使用英國產(chǎn)佳樂等離子體雙極電切內(nèi)窺鏡系統(tǒng),術前對患者行硬膜外麻醉或氣管插管全麻,監(jiān)測血壓、心電、中心靜脈壓等生命體征。將等離子體雙極電切鏡經(jīng)尿道伸入膀胱,查看病灶,確定輸尿管開口位置,了解精阜和前列腺增生情況。倘若前列腺中葉增生嚴重,則在5、7點處,使用環(huán)狀電切襻于精阜處切兩條標志溝后,切除中葉。隨后,于12點處切另一條標志溝,順包膜切除左側葉與右側葉。倘若發(fā)現(xiàn)前列腺兩側葉增生比較嚴重,則需于6點處切除中葉,依術中情況采用前列腺尖部包膜內(nèi)朝膀胱方向游離然后分塊狀切割,切除完畢后,查看前列腺尖部有無異樣,徹底清除切割下的前列腺組織,插入22Fr或24Fr三腔氣囊導尿管。

1.3療效評估標準[2]

觀察并記錄患者治療前后,國際前列腺癥狀評分(IPSS)、生活質量評分(QOL)以及最大尿流率(QMAX)。IPSS量表共計7個條目,每個條目六個選項,各選項0~5分不等,總分35分??偡?~7分表示癥狀較輕、8~19分為中度癥狀,20~35分為重度癥狀。生活質量評分(QOL)量表共計1個條目,共有7個選項,各選項0~6分不等,總分6分,得分越高代表生活質量越佳。最大尿流率(QMAX)使用尿流率計,記錄排尿過程中連續(xù)的即刻尿流率數(shù)值曲線峰值。并統(tǒng)計患者治療前后的剩余尿量變化情況;同時,自制滿意度調(diào)查量表(執(zhí)行百分制),對患者進行3個月隨訪,分數(shù)越高表明滿意度越高,統(tǒng)計患者對治療效果的滿意度評分。

1.4統(tǒng)計學處理

使用SPSS17.0軟件對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理,計量資料以均數(shù)±標準差(一(一對)X±s)表示,組間對比行t檢驗。P

2結果

2.1治療前后,患者國際前列腺癥狀評分、生活質量評分以及最大尿流率差異明顯(P

表1.患者治療前后國際前列腺癥狀評分、生活質量評分、最大尿流率對比(一(一治)X±s)

2.2患者治療前后的剩余尿量以及對治療效果滿意度有顯著差異(P

表2 治療前后患者的剩余尿量以及對治療效果滿意度(一(一前)X±s)

3討論

高危前列腺增生為泌尿科常見老年性疾病,考慮到老年患者手術耐受性低,因此實施手術治療難度系數(shù)大。高危前列腺增生的發(fā)生,僅通過藥物治療很難控制病情。在過去,臨床采用經(jīng)尿道前列腺電切術治療該疾病,不過該手術方法術中出血量大,容易引起電切綜合癥,并不能取得理想的治療效果。TUPKRP的誕生是近年來醫(yī)學技術的一個重大突破,在該技術所具有的汽化切割效應,有助于促進表層組織汽化以及表層下組織均勻凝固,能夠使深層小靜脈、小動脈等迅速閉合,減少術中出血量。同時,TUPKRP為低溫操作,不會對手術皮膚的周邊組織造成二次傷害,相較與傳統(tǒng)手術明顯更具優(yōu)勢。

患者進行手術前,醫(yī)生應充分與患者及家屬溝通,完成各項相關輔助檢查。保持水、電解質酸堿平衡,改善貧血、低蛋白血癥,治愈并發(fā)癥等。對存在合并疾病患者,聯(lián)合相關科室會診并制定治療計劃,嚴格按照正規(guī)程序進行內(nèi)科治療,充分了解患者全身情況,全面評估其手術耐受性。

術中應注意為保術后排尿通暢,改善患者癥狀,對于高危巨大BPH患者,不應強求完全切除腺體,依據(jù)術中情況盡最大程度切除增生腺體,必要時只安全切除腺體梗阻部分;手術時盡量保留膀胱頸的內(nèi)括約肌,以防術后逆向。

術后應沖凈膀胱內(nèi)前列腺組織碎塊,防止術后沖洗組織堵塞尿管,留置22-24F三腔氣囊導尿管,持續(xù)點滴行膀沖洗胱,采用抗菌藥物常規(guī)抗炎治療,同時治療合并癥。

本文通過對經(jīng)尿道等離子體雙極電切術治療高危前列腺增生患者10年臨床經(jīng)驗的總結,最終發(fā)現(xiàn),經(jīng)尿道等離子體雙極電切術治療高危前列腺增生,患者治療前后,國際前列腺癥狀評分、生活質量評分、最大尿流率均有明顯改善,治療前后各指標差異對比顯著(P

綜上所述,經(jīng)尿道等離子體雙極電切術治療高危前列腺增生癥患者,能有效改善患者前列腺增生引起的下尿路梗阻癥狀,獲得更為理想的治療效果,進而促進老年患者生存質量的提升。由此可知,經(jīng)尿道等離子體雙極電切術治療高危前列腺增生癥,具備臨床推廣應用的意義與價值。

參考文獻:

第7篇:電力電子技術總結范文

論文摘要 在人類所利用的能源當中,電能是最清潔最方便的;電氣傳動無疑有著很大的意義,隨著電力電子技術、計算機技術以及自動控制技術的迅速發(fā)展,電氣傳動技術也得到了長足的發(fā)展。本文在對大量國內(nèi)外文獻分析的基礎上,總結和論述了我國在電力電子和電力傳動系統(tǒng)領域的研究現(xiàn)狀。

從學術的角度來看,電力電子技術的主要任務是研究電力電子器件(功率半導體)設備,轉換器拓撲結構,控制和電力電子應用,實現(xiàn)電力和磁場的能量轉換、控制、傳輸和存儲,以便實現(xiàn)合理和有效使用的各種形式的能源,高品質的人力的電力和磁場的能量。

1 電力電子的研究方向

就目前情況而言,我國電力電子的研究范圍與研究內(nèi)容主要包括:1)電力電子元器件及功率集成電路;2)電力電子變換器技術的研究主要包括新的或電力能源的節(jié)約和新能源電力電子,軍事和空間應用等作為特殊的電力電子轉換器技術的智能電力電子變換器技術,控制電力電子系統(tǒng)和計算機仿真建模;3)電力電子技術的應用,其研究內(nèi)容包括超高功率轉換器,在能源效率,可再生能源發(fā)電,鋼鐵,冶金,電力,電力牽引,船舶推進應用,電力電子系統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡;電力電子系統(tǒng)的故障分析和可靠性;復雜的電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應性;4)電力電子系統(tǒng)集成,其研究內(nèi)容包括標準化電力電子模塊;單芯片和多芯片系統(tǒng)設計,集成電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2 我國電力電子發(fā)展中存在的問題

當前的主要問題是:中國的電力電子產(chǎn)品和設備目前生產(chǎn)的大部分是也主要是晶閘管,雖然它可以創(chuàng)造一些高科技電子產(chǎn)品和電氣設備,但他們都使用電力電子外國生產(chǎn)設備和多組分組裝集成的制造方法,尤其是先進的全控型電力電子器件全部依賴進口,而許多關系到國民經(jīng)濟和國家安全,在一些關鍵領域的核心技術,軟件,硬件和關鍵設備,我國的外資控制和封鎖。特別是在關系國民經(jīng)濟和國家安全,更多先進水平的核心技術差距的關鍵領域,這種情況正在迅速變化的挑戰(zhàn)和我們的道德律令。

在過去,雖然我國國民經(jīng)濟的各個部門,先后引進了國外先進技術,已開始注意到國內(nèi)突出的問題,從表面上看,雖然對引進技術的絕大多數(shù)可以在幾年后達到國產(chǎn)化率70%的要求,但只要仔細分析,不難發(fā)現(xiàn),并最終拒絕外國公司轉讓技術和關鍵部件,都涉及到高科技的電力電子技術和動力傳動產(chǎn)品在核心技術。

目前國外和問題的主要區(qū)別是:電力電子器件的全面控制,不能制造國內(nèi)制造的高功率轉換器,低技術,設備可靠性差,電力電子數(shù)字控制技術水平仍處于初級階段;應用程序的控制技術和系統(tǒng)控制軟件的水平較低;缺乏經(jīng)驗的重大項目等。高性能高功率轉換器設備幾乎全部從國外進口。

3 電力傳動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前我國電力傳動系統(tǒng)的研究主要圍繞交流轉動系統(tǒng)展開,隨著交流電動機調(diào)速理論的突破和調(diào)速裝置(主要是變頻器)性能的完善,電動機的調(diào)速從直流發(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)速逐步發(fā)展到交流電動機變頻調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速,和一些關鍵性技術的突破性進展有關。它們是功率半導體器件(包括半控型和全控型)的制造技術、基于電力電子電路的電力變換技術、交流電動機控制技術以及微型計算機和大規(guī)模集成電路為基礎的全數(shù)字化控制技術。為了進一步提高交流傳動系統(tǒng)的性能,國內(nèi)有關研究工作正圍繞以下幾個方面展開:

1)輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑

高性能交流驅動系統(tǒng)電壓型PWM逆變器中的應用日益廣泛,PWM技術的研究更深入。 PWM功率半導體器件采用高頻開啟和關閉,成為一個在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化,為了實現(xiàn)頻率,變壓器,有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術可分為三類:正弦PWM,優(yōu)化PWM及隨機PWM。正弦PWM的電壓,電流和磁通正弦PWM計劃的目標包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開關頻率將是一個非常出色的表現(xiàn),在中小功率交流驅動系統(tǒng)等被廣泛使用。但為大容量的電源轉換設備,高開關頻率將導致大的開關損失,以及高功率設備,如GTO的開關頻率仍不做的非常高的在這種情況下,在最佳的PWM技術只是滿足的需求該設備。

2)應用矢量控制技術、直接轉矩控制技術及現(xiàn)代控制理論

交流電機交流驅動系統(tǒng)是一個多變量、非線性、強耦合、時變控制對象,變頻調(diào)速控制,電機控制的穩(wěn)定狀態(tài)方程的研究動態(tài)控制非常令人滿意的結果的特點。 70年代初提出研究交流電機的控制過程的動態(tài),不僅要控制每個變量的振幅,而控制的階段,為了實現(xiàn)交流電機磁通和轉矩的解耦矢量變換方法,促使高性能交流驅動系統(tǒng)逐漸向實際使用。高動態(tài)性能的電流矢量控制變頻器已成功應用于軋機主傳動,電力牽引系統(tǒng)和數(shù)控機床。此外,為了解決系統(tǒng)的復雜性和控制精度之間的矛盾,但也提出一個新的控制方法,如直接轉矩控制,方向控制電壓,特別是與微處理器控制技術,現(xiàn)代控制理論在各種控制方法也得到了應用,如二次型性能指標最優(yōu)控制和雙位模擬調(diào)節(jié)器控制,可以提高系統(tǒng)的動態(tài)性能,滑(滑模)變結構控制可以提高系統(tǒng)的魯棒性,狀態(tài)觀測器和卡爾曼濾波器可以得到狀態(tài)信息不能測量,自適應控制能夠全面提高系統(tǒng)的性能。此外,智能控制技術,如模糊控制,神經(jīng)網(wǎng)絡控制,也開始在交流變頻調(diào)速驅動系統(tǒng)用于提高控制精度和魯棒性。

3)廣泛應用微電子技術

隨著微電子技術的發(fā)展,數(shù)字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高,這使得全數(shù)字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動系統(tǒng)的微處理器有單片機、數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor——DSP)、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit——ASIC)等。其中,高性能的計算機結構形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結構、流水線結構和多處理器結構等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅動信號的產(chǎn)生以及系統(tǒng)的監(jiān)控、保護功能都可以通過微處理器實現(xiàn),為交流傳動系統(tǒng)的控制提供很大的靈活性,且控制器的硬件電路標準化程度高,成本低,使得微處理器組成的全數(shù)字化控制系統(tǒng)達到了較高的性能價格比。

4 結論

雖然我國電力電子與電力系統(tǒng)傳動系統(tǒng)技術得到了長足的發(fā)展,但與發(fā)達國家相比仍然存在較大差距,許多關鍵技術有待突破,關鍵部件還長期依賴進口的局面還沒有打破。

參考文獻

第8篇:電力電子技術總結范文

新形勢下課程的解構

鐵道類職業(yè)院校電力電子技術所涉及的專業(yè)主要是電氣化鐵道技術專業(yè)。國家“十二五”規(guī)劃明確提出要大力發(fā)展職業(yè)教育,加快培養(yǎng)高素質技能型人才?!笆濉逼陂g,以高速鐵路網(wǎng)絡、區(qū)際干線快速鐵路網(wǎng)絡、重載鐵路貨運網(wǎng)絡、西部鐵路網(wǎng)絡等為重點的大規(guī)模鐵路建設和城市軌道交通建設全面展開。鐵路建設大力發(fā)展電力牽引,推進鐵路技術裝備現(xiàn)代化。以中國南車集團等骨干企業(yè)為依托,重點發(fā)展大功率交流傳動電力機車、動車組牽引電機與電器、城市軌道交通車輛、高速鐵路配件等高技術產(chǎn)品。從1996年AC4000型交流傳動技術的引進,到2006年CRH2型動車組整車下線,目前已完全擁有高鐵制造技術的自主知識產(chǎn)權。2011年中國南車聯(lián)合美國GE公司進軍美國高鐵市場。標志著軌道交通裝備制造行業(yè)實現(xiàn)了從“中國制造到中國創(chuàng)造”的轉變。新的形勢對專業(yè)人才職業(yè)素質、職業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展提出更高要求。電力電子技術在機車上的應用越來越廣泛,越來越靈活多變。電氣化鐵道技術專業(yè)學生的培養(yǎng)要求也隨著變化,這也促使我們?nèi)谓陶n程的老師們深入到企業(yè)生產(chǎn)一線,開展豐富地調(diào)研,將實際應用的經(jīng)驗帶入到課堂中來。在設計電氣化鐵道技術《電力電子技術》這門課程之前,我根據(jù)機車交流傳動技術,機車電氣制動控制技術等實際運用,對南車集團相關的技術人員及一線操作人員,廣鐵集團的司乘和檢修人員等進行了調(diào)研,了解到這些崗位對電氣化鐵道技術專業(yè)的要求,也了解到他們在實際工作中對電力電器件的選型,篩選優(yōu)劣,維修控制設備等對電力電子技術相關知識的要求。這些寶貴的經(jīng)驗與建議對于我對電氣化鐵道技術專業(yè)的學生講授《電力電子技術》這門課程來說,專業(yè)針對性強,學生學起來也很感興趣。以前不知道學了這些電力電子器件,電力電子電路拓撲結構將來有什么用,這些知識與自己的專業(yè)到底有多少關系。利用職教新干線平臺,將現(xiàn)場的部分作業(yè)過程直接展示在學生課堂,將現(xiàn)實生活中的實例直接帶入課堂,利用現(xiàn)場實例,實現(xiàn)了基于工作過程的解構,也豐富了我的教學。

2基于互聯(lián)網(wǎng)教學平臺的課程資源重構的目標

在互聯(lián)網(wǎng)技術高速發(fā)展的形式下,對課程的重構主要是依托職教新干線網(wǎng)絡平臺,以《電力電子技術》的實際應用為突破口,不斷的應用理論知識對實踐的各個環(huán)節(jié)進行指導,同時根據(jù)實踐中發(fā)生的問題和解決問題的方法和技巧不斷更新和完善理論體系,最終探索出一套行之有效的一般規(guī)律和方法來,使《電力電子技術》這一課程的教學更加切合實際。通過不斷的努力,課程重構后最終要實現(xiàn)的目標是:(1)使學生掌握學習新知識的方法,提高學習能力。讓學生在真實的環(huán)境中學會應用電力電子技術進行電路故障分析、處理,合理選擇電力電子器件,篩選優(yōu)劣電力電子器件的方法,以教學情境與工作過程相結合的方式增強學生實際動手操作能力,培養(yǎng)學生的自學能力、設計能力、創(chuàng)新能力和適應能力,逐步達到相關職業(yè)崗位的能力和素養(yǎng)要求。(2)提高教師教的效果。目前我們院校的《電力電子技術》教學還是以傳統(tǒng)的理論教材為主,同時老師教學過程也仍應用傳統(tǒng)理論教學模式,以分析電路原理,講解參數(shù)計算過程和計算方法為主,這種教學方式的弊端是使學生感覺枯燥和乏味,就更談不上培養(yǎng)學生的學習興趣,加上電力電子技術的抽象難懂,也就容易使其產(chǎn)生厭學和放棄的心態(tài)。通過結合職教新干線互聯(lián)網(wǎng)教學平臺對本課程的重構,我們要通過真正的實踐案例指導老師的教學過程;同時,利用互聯(lián)網(wǎng)技術與多媒體技術,提供更多的形象化的電路效果演示,更多的實踐案例,以提高教師的教學效果。

基于互聯(lián)網(wǎng)教學平臺的課程教學實施

第9篇:電力電子技術總結范文

關鍵詞:教學改革;電氣工程概論;互動式教學法;教學效果

作者簡介:韓楊(1982-),男,四川成都人,電子科技大學機電學院,講師。(四川 成都 611731)

基金項目:本文系電子科技大學中央高?;究蒲许椖浚椖烤幪枺?672011ZYGX2011J093)的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼: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)基礎課。課程圍繞電氣工程領域的幾個主要分支——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、電力電子與電力傳動、電工新技術等方面進行全面系統(tǒng)的介紹。通過該課程的學習,學生對電氣學科的發(fā)展歷史和應用現(xiàn)狀有全景式的了解,對進一步深入電氣工程學科類專業(yè)學習起到導航作用,并逐步培養(yǎng)對電氣科學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,學生總是習慣于知識的“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專業(yè)理論分析的課程,最初還有些不適應。如何激發(fā)學生對電氣專業(yè)的興趣,引導學生通過網(wǎng)絡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上,把互動式教學方法成功應用到教學實踐中。課堂教學表明,這對于提升學生學習興趣和培養(yǎng)學生自主學習能力方面是非常有效的。

一、 采用互動式教學方法,探索改革教學模式

“電氣工程概論”課程涵蓋內(nèi)容多,采用傳統(tǒng)滿堂灌式教學方法,效果不佳。筆者通過教學實踐,摸索出一套有效的方法,教學安排按照如下順序:教師理論講解—多媒體PPT展示—視頻演示—給學生布置課后調(diào)研題目—學生自主學習、分組研討、制作PPT—學生課堂專題演講—同學問答互動、教師總結—教師提出整改意見—學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)了學生對課程的興趣,使他們在PPT演講、書面表達、創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面都起到積極作用。

二、調(diào)整更新教學內(nèi)容,提升課堂教學質量

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;電氣科學與工程的發(fā)展簡史、前景、理論基礎和常用計算機程序,譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。應達要求:了解電氣科學與工程的產(chǎn)生過程;了解電氣工程及其自動化專業(yè)的二級學科分布;了解電氣工程學科的發(fā)展前景和在國民經(jīng)濟中的主要應用和作用。

(2)教學設計:圍繞使學生對本課程的專業(yè)背景、主要應用前景有一個清晰的認識和激發(fā)其對本專業(yè)的熱愛這一目標來展開。在講授過程中,補充智能電網(wǎng)、新能源的開發(fā)利用技術等當前國內(nèi)外的研究熱點,擴展學生的專業(yè)視野。

2.電機電器及其控制技術

(1)主要內(nèi)容:電機的作用及其發(fā)展簡史;電機的分類與結構、應用領域、選用與運行控制;電機學的研究內(nèi)容概要;電器的發(fā)展歷史和分類。應達要求: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)濟中的應用領域;掌握電機的可逆原理;理解電機學的主要研究內(nèi)容、高壓電器與低壓電器的基本結構與作用;掌握電機分類方法和不同類別的電機特點。

(2)教學設計:介紹電機與電器學科的概況、發(fā)展簡史,使學生對電機學等后續(xù)專業(yè)基礎課程以及電機的微機控制技術等專業(yè)課程的學習建立初步的感性認識。通過FLASH制作的同步電機勵磁過程和旋轉磁場模擬動畫來加強學生對電機學理論知識的理解。對于電器部分,通過圖片的形式向學生展示各種電器,增強學生的感性認識;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,拉近學生對高壓電器的感性距離。

3.電力系統(tǒng)及其自動化技術

(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;電力新技術與發(fā)展趨勢。應達要求: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)教學設計: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、電力應用三個環(huán)節(jié)順序介紹。教學過程中首先從系統(tǒng)的角度對電力系統(tǒng)進行介紹,使學生建立對電力系統(tǒng)整體功能及結構的認識,在此基礎上,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.電力電子技術與電力傳動

(1)主要內(nèi)容:電力電子技術的作用與發(fā)展簡史;電力電子技術的特點和研究內(nèi)容、應用領域;電力電子技術的地位、發(fā)展方向和電力傳動概況。應達要求:了解電力電子技術的作用、發(fā)展歷史;了解電力電子技術的主要應用領域和新技術的發(fā)展趨勢;了解電力傳動的主要應用領域;理解電力電子技術的概念與特點和直流電機、交流電機傳動的基本原理。

(2)教學設計:介紹電力電子技術的作用、歷史、主要特點及其發(fā)展趨勢。電力電子技術是我院電氣專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。對半導體變流技術的發(fā)展歷程進行講授,讓學生明確電力電子技術的本質和重要意義;將實驗室電力電子器件作為道具,在課堂上實物演示,讓學生建立感性認識。在講述電力傳動部分時,結合工程實踐進行案例教學,使學生明確電力傳動在工業(yè)中的應用概況;結合科研課題,將典型案例通過PPT向學生展示。

5.高電壓與絕緣技術

(1)主要內(nèi)容:高電壓與絕緣技術發(fā)展簡史及主要內(nèi)容;高電壓新技術及其在各領域的應用。應達要求:了解高電壓與絕緣技術的作用;了解高電壓的產(chǎn)生原理和試驗設備;了解高電壓新技術及其在各領域的應用;理解基本的高電壓及絕緣試驗操作。

(2)教學設計:介紹高電壓與絕緣技術的發(fā)展歷程、應用領域及其試驗技術。本章具有很強的專業(yè)背景,因此在教學時,采用了PPT講授和視頻演示相結合的教學手段,突出高電壓技術的產(chǎn)生背景、發(fā)展歷程、試驗條件和環(huán)境等,達到讓學生建立一個感性認識的目的。

6.電工新技術

(1)主要內(nèi)容:電工新技術發(fā)展趨勢、超導電工技術、聚變電工技術、磁流體技術、可再生能源技術、磁懸浮列車技術、燃料電池技術、飛輪儲能技術和微機電系統(tǒng)。應達要求:了解電工新技術的發(fā)展趨勢、超導電工技術、磁聚變電工技術的基本原理及應用,磁流體發(fā)電和推進技術、磁懸浮列車技術、燃料電池技術及應用,飛輪儲能技術及應用和微機電系統(tǒng)的基本概念。

(2)教學設計:主要以PPT講授為主。對超導電工、聚變電工、可再生能源發(fā)電、燃料電池技術和微機電系統(tǒng)等前沿技術進行專題概述。

三、改革教學方法,創(chuàng)新互動式教學模式

1.注重課堂引導,激發(fā)學生學習興趣

在教學過程中,借助網(wǎng)絡資源,向學生介紹電氣行業(yè)的應用情況和相關企業(yè)的產(chǎn)品和市場情況,譬如給學生介紹聯(lián)合證卷行業(yè)深度分析“電力電子,我們可以看得更遠”,重點介紹電力電子變頻器、整流設備、無功補償設備SVG、開關電源、直流輸電裝備等技術的實際工程應用,介紹相關企業(yè)和上市公司產(chǎn)品和市場概況,激發(fā)了學生的學習興趣。

2.加強課堂互動,調(diào)動學生積極性

為了加強課堂互動,采用了PPT講解和視頻教學相結合的方法,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要點有哪些?汽輪機和水輪機的原理是什么等等。鼓勵學生回答問題,凡是舉手回答問題的學生,在平時成績上加2分,調(diào)動了學生的積極性。隨后,教師進行總結評論。

3.推行專題報告,活躍課堂氣氛

采用學生專題演講方法,激發(fā)自主學習興趣和收集整理資料的能力。學生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、電能存儲技術的發(fā)展概況、地熱發(fā)電的現(xiàn)狀與技術要點、PLC的原理與應用、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、城市軌道交通供電系統(tǒng)和電動汽車電源系統(tǒng)等等。學生報告后,其他學生提3~5個問題,報告者首先作答,教師隨后總結,并對相關技術問題進行詳細講解。對提問的同學,在平時成績上加2分。這樣課堂氣氛非?;钴S,學生爭先恐后舉手發(fā)言。

四、結束語

通過和學生的溝通發(fā)現(xiàn),學生非常喜愛這種互動式教學方法,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方面都得到全面的鍛煉,收獲頗豐。學生的積極性被充分調(diào)動起來了,課堂氣氛活躍,學生學習中找到了快樂,對電氣工程專業(yè)提升了興趣。教學實踐表明,互動式教學方法在電氣工程概論課程的應用是成功的。

參考文獻:

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