工程应用型自动化专业电力电子技术实验的改革与实践

【摘 要】近年来，自动化专业电力电子技术被广泛应

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 【摘 要】近年来，自动化专业电力电子技术被广泛应用于各个领域中，从家用电器的制造到国家重大科研项目，都能见到电力电子技术的身影，由此可见电力电子技术的重要性。但是，随着科技的持续更新和发展，电力电子技术课程中所含的知识类型越来越丰富，为此广大教育工作者必须对此课程进行教学改革，尤其是实验方面的教学，更是应该不断地拓展学生的知识面，增强学生分析问题、解决问题的能力，让学生能将理论知识与工程实践相结合，这样才能为社会培养出符合现代社会需求的工程应用型人才。本文针对工程应用型自动化专业电力电子技术实验改革与实践进行分析，为教学提供参考。 【关键词】工程应用型 自动化专业 电力电子技术实验 改革 实践 【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）32-0052-02

力电子技术是一门现代化的、新型的电子技术，主要应用于电力领域。电力电子技术主要是指使用晶闸管、GTO、IGBT等电力电子器件对电能进行变化和控制的技术，基于电力电子技术变化的“电力”功率处于1W至1GW之间。这与信息电子技术有所区别，已经成为自动化专业中至关重要的专业基础知识。因此，电力电子技术教学受到众多学校的重视。但是，随着信息技术、计算机技术与测控技术的融合，自动化技术获得了更快的发展，其专业知识也在不断更新，这使得传统电力电子技术课程的教学内容已经不适应时代的发展，也不能满足现代社会对于人才的需要。为了能够提高教师电力电子技术课程的教学效率，培养出工程应用型的电力电子技术人才已经迫在眉睫。

要想培养出工程应用型的电力电子技术人才，就必须不断提高学生的创新能力以及工程实践能力，这就需要教师从电力电子技术实验教学入手，改变以往的实验教学模式，创造出一种新型的实验教学模式，使学生能够将电力电子技术的理论知识有效的应用于实践以及日后的生活中，以此达到学以致用的目的。

一 电力电子技术实验改革的必要性

当下，我国电力电子技术实验教学还存在一些弊端，尚有一些不足之处，主要体现在以下几个方面：

首先，由于教师受到传统教学观念的影响，往往对电力电子技术实验教学不够重视，他们认为电力电子实验教学只是电力电子教学中的附属环节，学生日后会通过大量的工作经验逐渐提升电力电子的实践能力，为此他们并没有精心的设计电力电子技术实验教学的教学环节，所涉及的教学内容也与教材完全相符，这使学生学到的实验内容受到局限。其次，随着社会的不断发展，时代的不断进步，电力电子技术在电力系统中的应用已经非常广泛，同时受到科技的影响，该技术在不断地变换和更新，与电力电子相关的新技术也被不断开发出来，而电力电子实验教学内容却没有随着更新，实验内容相对陈旧，难免会造成学生所学专业知识与实际生活脱节的现象，实验教学也变得更加流于形式，缺少其应有的价值与作用。再次，电力电子技术实验课的实验平台过于标准化、统一化，这不利于学生创造性思维的培养，也在一定程度上限制了学生的动手能力。与此同时，学生对新型电路结构和控制技术的了解也会受到影响，学生的专业知识无法获得有效的延伸和拓展。最后，在传统的电力电子技术实验教学中，教师往往会以验证性实验为主，而设计性实验和应用性实验较为缺少，这样一来，学生仅仅通过所学专业知识进行实验论证，处于一个“被动实验、被动学习”的局面，不能充分发挥自身的主观能动性。

以上几个问题使学生无法符合社会对人才培养的需要，为此，必须不断加强学生对该专业理论知识掌握能力以及专业技术的实践应用能力，不断地提高学生的工程意识，这样才能使学生获得更好的发展，并在日后的生活与工作中体现出自身的价值，为社会做出应有的贡献。

二 工程应用型自动化专业电力电子技术实验的改革与实践

1.电力电子技术实验教学的改革计划

电力电子技术课程内容具有较强的实践性，其实验教学的主要目的是提高学生对该专业理论知识的掌握程度，并培养学生基本的实验技能以及分析和设计电能变化电路的能力。该专业课程有如下特点：第一，不但要对学生进行理论知识方面的教学，更要提供给学生大量的实验验证机会。第二，电力电子器件及其控制手段变化较快，新技术的出现使教学内容变得更加丰富，与此同时，受到课堂时间的限制，理论教学无法做到面面俱到。第三，电能变化电路和相应的控制技术类型繁多，如果想让学生在实验中都能接触到，就要为学生提供良好的实验环境，提供足够多的实验器材。第四，在制作电力电子装置的时候，电力电子装置的参数变化对实验设计是否成功有很大的影响，必须明确这些参数变化的规律对实验进行科学学合理的设定。

课题组根据以上特点，以工程应用为出发点，将提高学生的设计与创新能力作为重点培养目标，积极构建出新型的实验教学体系。与此同时，将实验教学延伸到课外，积极鼓励学生参与课外科技实践、电子设计竞赛等活动，进而不断提升学生动手实践与团队协作的能力。这样不仅可以让学生更好地掌握最基本的实验技巧，而且能够对电力电子器件与相关控制技术的发展状况进行实时跟踪与了解，为后期工程的设计与应用学习奠定坚实的基础，实现学以致用的教学目标。

2.电力电子技术实验教学改革的方法策略

第一，以验证性实验为主，增加设计性实验以及研究性实验。在传统的电力电子技术实验教学中，单纯地以验证性实验为主，虽然能在一定程度上培养学生的实验能力，但是长期的验证性实验会使学生产生一些负面情绪，会对验证性实验产生厌烦心理，为此，必须构建一套新型的实验教学系统，增加实验教学项目。教师可以将验证性实验作为基础，增加设计性实验以及研究性实验，这样就能有效地活跃课堂气氛，激发学生实验的热情，提高学生学习的积极性和主动性，让学生通过设计实验以及研究实验不断提高自身的综合能力，使学生获得更好的发展。

第二，以工程应用为出发点，不断提高学生的创新能力。电力电子技术教学的主要目的是为了培养该专业的实践型技术人才，为此，教师应该做到以工程应用为出发点，不断提高学生的创新能力，改变以往学生的思维方式，使学生能够在日后更好地将电力电子技术应用到实际的工程项目中。教师在进行实验教学时，可以利用多媒体课件向学生展示最新的电力电子技术成果，使实物演示、工程分析能够通过图表和视频方式更加直观地呈现给学生，例如，调光电路、开关电源电路、小型直流电动机可逆调速系统等，这样就能提高学生进行实验的热情。

第三，引入仿真技术，进行“仿真+实物”的实验教学。受到多种因素的影响，如实验教学的课时较少、实验设备不健全等，电力电子技术实验教学效率往往不尽如人意，为了使学生能够将理论与实践有机地结合起来，应该在实验教学中引入仿真技术，实现“仿真+实物”的实验教学模式。例如，在典型的升压斩波电路制作中，让学生通过互联网或其他方式找到实验原理，随后用MATLAB进行仿真实验，使学生了解到工程参数对实验设计的影响。

第四，建立多样化的实验考核机制。建立多样化的实验考核机制，进而科学地判定学生的实验成绩，加强学生对实验教学的重视。教师可以从基础性实验、自主设计性实验以及工程研究性实验三个方面入手，对学生开展不同实验层次的多样化考核模式。在基础性实验方面，检验学生是否能够对基本的实验设备进行规范的操作和使用，并培养学生的基本实验能力。在自主设计性实验方面，可以组织学生以小组合作探究的学习方式，共同交流探讨，自行设计实验、验证实验。与此同时，教师应该对学生的整个实验过程进行全程监督，对试验期间出现的问题给予适当的指导，最后再让学生对自身的实验进行评价。在工程研究性实验方面，由于工程研究性实验知识面广，实验操作较为复杂，教师可以将其作为学生的课后任务，并提供相应的实验材料。最后通过三种实验对学生进行综合评定，并尽量使用一些鼓励和赞美的语言，使学生能够树立良好的自信心。

三 结束语

实验教学能够使学生把所学理论知识联系到实际中，能提高学生对专业知识的掌握程度以及运用能力，为此，必须对实验教学予以重视，尤其是自动化专业电力电子技术的实验教学。现今社会，电力电子技术的发展日新月异，该技术的应用也越来越广泛，所以一定要对电力电子课程实验教学进行改革，使学生具备更强的实践能力和专业素质，以此适应社会发展的需要。

参考文献 [1]王新环、郑征、余发山.工程应用型自动化专业电力电子技术实验改革与实践[J].实验室科学，2014（3） [2]刘海波.《电力电子技术》实验教学改革探索与实践[J].实验科学与技术，2012（4） [3]关晓菡、赵徐森、张卫平等.电力电子技术实验教学改革探讨[C].第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集，2007 [4]曲娜.电力电子技术实验教学的改革[J].电子制作，2015（2） [5]王S.电子技术实验教学改革尝试[C].第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集，2008