實(shí)驗(yàn)教學(xué)電力電子技術(shù)論文

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1增加綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

我校把部分理論教學(xué)課程搬到實(shí)驗(yàn)室，在教師理論分析的學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)理性認(rèn)識(shí)與感性認(rèn)識(shí)的結(jié)合，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解．在教師講解完理論知識(shí)，學(xué)生可以進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以鞏固剛學(xué)的理論知識(shí)．對(duì)于不同的學(xué)生結(jié)合在操作過(guò)程中所遇到的具體問(wèn)題，給予學(xué)生必要的講解，實(shí)現(xiàn)電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的因材施教．同時(shí)在電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師整理常見(jiàn)的錯(cuò)誤，并組織學(xué)生討論解決，達(dá)到學(xué)生強(qiáng)化電力電子技術(shù)學(xué)習(xí)的目的．現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室的儀器基本可以滿足基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的需要，但綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要逐漸增加．在電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中為了改革以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新型研究課題組成．我?？稍趯?shí)驗(yàn)教學(xué)的選擇上，按照驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性與綜合性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的原則編寫(xiě)教學(xué)大綱，大綱中每個(gè)實(shí)驗(yàn)后都有思考題，讓學(xué)生獨(dú)立完成思考題，提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力，進(jìn)而擴(kuò)寬知識(shí)面．我校依據(jù)各工科專(zhuān)業(yè)的需要和理論教學(xué)的進(jìn)度，電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)由三個(gè)層次組成．基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn):根據(jù)電力電子技術(shù)理論課的進(jìn)度，以單元實(shí)驗(yàn)為主，通過(guò)驗(yàn)證基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉典型電路的基本原理．在有關(guān)章節(jié)的理論教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生就可以進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而使學(xué)生掌握所學(xué)的理論知識(shí)．在實(shí)驗(yàn)中保留整流電路和逆變電路的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用有清楚的認(rèn)識(shí)．設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn):在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的前提下，教師提出設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，僅給出基本的設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)思想，不給出學(xué)生具體的電路圖，通過(guò)學(xué)生自己查看相關(guān)資料后，自定設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)電路．通過(guò)完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以提高學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題和知識(shí)的應(yīng)用能力．對(duì)于直流斬波、交－交變頻及PWM控制技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，教師可以提出設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)．在教師提供電路參數(shù)后，學(xué)生可設(shè)計(jì)主電路、驅(qū)動(dòng)電路及保護(hù)電路等，最終設(shè)計(jì)出合適的電路．綜合性實(shí)驗(yàn):是基于上述實(shí)驗(yàn)完成后開(kāi)展的，目的在于使學(xué)生熟悉所學(xué)的知識(shí)，并提高學(xué)生利用所掌握的知識(shí)解決難題的能力．設(shè)計(jì)的內(nèi)容是自選題目，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提高自己的創(chuàng)造力．實(shí)驗(yàn)中學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)和調(diào)試，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告．目的在于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)試的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力與綜合能力．綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有較大的難度，但是具有一定的吸引力．對(duì)于學(xué)生，不但可以提高學(xué)生的操作技能，也發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性．增加綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:基于單片機(jī)的三相橋式整流電路的設(shè)計(jì)，就是利用單片機(jī)硬件與軟件，設(shè)計(jì)一種觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的方法，以滿足三相橋式整流電路的需要，教師提出實(shí)驗(yàn)要求，學(xué)生自主設(shè)計(jì)并調(diào)試電路．此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容把《單片機(jī)》與《電力電子技術(shù)》相結(jié)合，能夠使學(xué)生理解它們之間的聯(lián)系及單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用．另外，《電力電子技術(shù)》也可以和《工廠供電》相結(jié)合，比如提出“高壓直流輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的實(shí)驗(yàn)．以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生對(duì)教師具有依賴性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題即找教師解決．為了使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的重要性，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過(guò)程中教師采用啟發(fā)式進(jìn)行指導(dǎo)，并提出如何分析問(wèn)題和指出解決問(wèn)題的方法，通過(guò)學(xué)生獨(dú)立思考并尋找解決問(wèn)題的途徑，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)，進(jìn)而提高學(xué)生自行解決實(shí)際問(wèn)題的能力．

2增加課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

學(xué)生在完成基本實(shí)驗(yàn)后可參加課程設(shè)計(jì)，并在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，學(xué)生需要通過(guò)自學(xué)相關(guān)內(nèi)容才可以設(shè)計(jì)出方案，課程設(shè)計(jì)是在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的綜合實(shí)踐，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)．以往電力電子技術(shù)教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有課程設(shè)計(jì)，部分學(xué)生學(xué)完課程后，僅僅知道書(shū)本上的一些原理知識(shí)，對(duì)于電力電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用并不了解．課程設(shè)計(jì)可以是3～4名學(xué)生做一個(gè)專(zhuān)題，學(xué)生相互合作完成設(shè)計(jì)題目．由于時(shí)間的限制，課程設(shè)計(jì)要求用仿真軟件仿真出結(jié)果．通過(guò)課程設(shè)計(jì)促使學(xué)生把電力電子技術(shù)及其它課程的理論知識(shí)相融合，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到課程之間的知識(shí)點(diǎn)是相互聯(lián)系的，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的綜合能力．

3利用仿真軟件增加虛擬實(shí)驗(yàn)

電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)用到的是各功率器件，三相交流電源與示波器等，其成本高昂且具有危險(xiǎn)性．可以在電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中引入計(jì)算機(jī)仿真，把電子仿真軟件PSPICE和MATLAB引入到電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中，不僅可彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量不足的缺點(diǎn)，還不用擔(dān)心實(shí)驗(yàn)設(shè)備損壞和人身安全問(wèn)題．仿真實(shí)驗(yàn)沒(méi)有時(shí)間與地點(diǎn)的限制，學(xué)生也可在課外用計(jì)算機(jī)仿真，從而克服了實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限的不足．計(jì)算機(jī)仿真是使用仿真軟件對(duì)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真，直觀地顯示電路的工作狀態(tài)與系統(tǒng)波形，可以起到虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)，計(jì)算機(jī)仿真的優(yōu)點(diǎn)是精度高和重復(fù)性好．讓學(xué)生按照課題設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和需要對(duì)實(shí)際模型進(jìn)行建模，這樣有利于學(xué)生加深所學(xué)的理論知識(shí)，而且為學(xué)生將來(lái)從事工程設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)．

4結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一系列改革，可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力與解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力與科學(xué)研究的能力．通過(guò)綜合使用多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，使電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)變得有趣且有創(chuàng)造力，有利于提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，并加深學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)理論知識(shí)的理解．

作者：賈滿滿 賀珂 單位：商丘師范學(xué)院 鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院