电力电子技术培训范文

导语：如何才能写好一篇电力电子技术培训，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：电子白板；师范生；教育技术能力；培训

中图分类号：G451.2　文献标识码：A　文章编号：1673－8454(2012)06－0086－03

引言

2004年，我国《中小学教师教育技术能力标准》的正式颁布，明确提出了教师教育技术能力的构成要素。高师院校对师范生教育技术能力的培养，主要通过《现代教育技术》公共课程来完成。但是随着近年来教育技术的快速发展以及学生信息技术水平和自学能力的提高，《现代教育技术》课程教学工作面临着一系列的问题。我国目前仍存在着师范生到工作岗位之后不能很快适应教学工作、新教师成长进程相对较缓慢的现状。因此，对师范生教育技术能力培训的模式和方法有待进一步研究。

电子白板的出现加快了我国教育信息化发展的脚步，正在逐渐步入我国教育领域特别是中小学校的课堂。师范生作为未来的教师，应尽早掌握并利用电子白板的功能提高课堂教学效果，以便尽快适应教学工作。

本文尝试将电子白板运用到师范生教育技术能力培训过程中，把电子白板的课堂教学应用和对师范生的教育技术能力培训结合起来。首先，通过相关理论基础提出了基于学习情境创设的“五要素”培训模式：然后，笔者选取了广西师范学院的师范生作为培训对象，以电子白板为培训工具，通过行动研究不断实践和完善培训模式。最后检验培训效果。

一、理论依据

1.SCLEs――以学生为中心的学习环境理论

关于“学习环境”的研究是从上个世纪80年代西方学习理论由行为主义范式向建构主义范式转向开始的，主张弥补正规学校教育与真实情境生活之间差距的情境学习是其中一支重要的学习理论。在此基础上，兰德(Land)和汉纳芬(Hannafin)将与“真实的”、“以学习者为中心”、“以学习为中心”、“情境化的”或“建构主义”等词语相联系的模式统称为“以学生为中心的学习环境(student centered learning environments――SCLEs)。SCLEs设计的理论基础是建构主义、情境认知和活动理论，且更加强调支持实践应用的境脉学习，使学习者可以将对问题的思考迁移到新任务的解决中，灵活地加以推理和应用。

美国著名教学设计师戴维，H・乔纳森(David.H.Jonassen)在《学习环境的理论基础》著作中概括出SCLEs设计模型的几个基本要素：问题／项目空间、相关案例、信息资源、认知(知识建构)工具、对话和协作工具。设计SCLEs要注意的原则包括：学习者的中心地位，情境化的、真实化的境脉的重要性，个人看法和多种观点的协商和解释，在意义建构中学习者的先前经验的重要性，运用技术来支撑高级的心智过程。

2.ASSURE模式

ASSURE模式是罗伯特・海涅克的经典著作《教学技术与媒体》中的核心内容，是一个系统整合教学媒体与技术，计划和实施教学的过程指南。具体内容包含：分析学习者(Analyze Learners)、陈述教学目标(State Obiectives)、选择教学方法、媒体和材料(Select Methods、Media and Materials)、使用媒体和材料(Utilize Media and Materials)、要求学习者参与(Require LearnerParticipation)、评价与修正(Evaluate and Revise)。ASSURE模式并不是一个完整的系统化教学设计过程，它只是一套围绕在教学环境下，怎样使用媒体而设计的一套模式。该模式包含了许多教学计划中的重要内容，教师在设计课程或演讲的时候都可以使用这个模式。

基于以上理论，本培训立足于以学生为中心、以任务(或)为驱动，将电子白板整合到系统化培训的过程中。设计过程注重学生的自主探索、知识建构、问题解决等能力的提升。

二、培训模式设计

基于以上理论基础和本次研究的具体内容构建出以下培训模式，该模式的设计以学习者为主，围绕学习者“解决问题／项目”为中心设计模式要素(见图1)。培训者的任务主要是为学习者提供一个丰富的情境，在相应的学习环境下帮助学习者建构知识、解决问题。

1.模式要素及关系分析

(1)解决问题／项目

问题解决是整个培训模式的中心，促进有意义学习的发生。需要解决的问题必须是真实世界的问题或任务，解决问题／项目的结果必然是能直接运用到实际工作或学习中去的知识或技能。所需解决的问题一般是一些复杂子任务的集合，将子任务放在整个任务的进展中去学习，会促进学习效果，这与传统学习环境中将“问题”作为为巩固教过的概念而设计的例子有本质的区别。

(2)知识获取

知识获取是指能够提升培训效果的相应理论、媒体操作等能力的学习。解决具体问题必须要有相应知识技能的支持。培训者引导学习者从过去经验中回忆、联系、应用理解培训所需的先前知识，使学习者获取问题解决所必备的知识。

(3)信息参照

信息参照是具体的案例、动画、图解等可提供学习者解决问题／项目时支持性信息的参考。参照信息的选择必须与所需解决的问题相一致，培训者应引导学习者清晰地描述参照信息中各阶段的关键事件及其因果联系，指导学习者将其应用到解决复杂问题的情境中。

(4)合作建构

合作建构是指学习者在解决问题的实践过程中，组成学习小组共同完成知识的建构。培训者应该引导学习者相互交流合作，完成初步设计方案的反馈、修改、提升。并选择相应的多媒体软件呈现。

(5)评价反馈

评价反馈有助于提高培训的整体效果。在培训模式的最后，学习者以作品展示的形式呈现已建构的知识，在互评和自我评价中进一步提升作品质量，进而达到解决问题／项目的培训目的。

该培训模式要素在具体运作过程中相互影响、相互促进。培训模式的各个要素围绕“问题/项目的解决”为中心，其它几个要素按照图1中所示的顺序依次进行。总体来讲，解决问题／项目是培训模式的核心内容，知识获取和信息参照是问题解决和培训模式其它环节运行的基础，合作建构是培训模式中解决问题／项目的关键，评价反馈是促进培训效果提升的保障，

2.培训模式主要特点

基于电子白板的师范生教育技术能力培训模式的主要特点体

现如下：

(1)学习目标设计真实、明确

该模式以学生为中心，学习目标设计真实、明确、可操作性强。强调为解决“问题”而学习相关领域中的知识，学习目标被赋予“情境化”的学习环境中。

(2)学习环境基于认知工具，资源丰富

培训模式的学习环境基于相应认知工具。学习者不仅要掌握认知工具的操作，更要把它运用到解决具体问题的过程中。学习环境提供基于Web的信息资源，以满足学习者提出问题解决方案所需的详细背景、预备知识等内容。

(3)学习过程强调对话与合作

培训中学习者对问题的解决并不是孤立进行的，而是依靠共同合作。培训者应尽量指导学习者相互交流、讨论、协商、共同建构知识，学习者可以通过与别人交流过程中的体验和收获调整对已有知识的建构。

(4)学习效果注重学生创造性作品的呈现

学习者在培训过程中的学习效果最终以小组作品汇报的形式呈现。不仅要求学习者运用认知工具、以多媒体课件的形式展示问题的解决方案，更要求学习者在汇报过程中参与评价反馈，学习效果的呈现体现出学习者的创造性。

三、培训实践

1.培训目标

本试验在“五要素”模式支持下，通过四轮行动研究过程，对结合电子白板的师范生教育技术能力培训进行探索，开展“电子白板功能”、“基于电子白板的教学设计与应用”、“基于电子白板的课件制作与应用”、“教学评价与反思”四个模块的培训，具体试验目标为：①通过培训，使师范生掌握电子白板的基本功能，能够结合电子白板设计并实施教学。②通过培训，有效提升师范生在教学资源与教学过程的设计、开发、应用、评价等方面的教育技术能力。③构建“五要素”培训模式。

2.培训内容和对象

选取符合电子白板的功能使用手册以及《中小学教师教育技术能力标准》中要求的教学设计、多媒体课件设计与制作、教学评价和反思、合作学习等作为本次培训的主要内容。培训对象为广西师范学院地理科学、化学、教育技术学等三个专业的师范生。

3.培训环境

本试验在广西师范学院“未来教师空间站一学习共同体”实验室中进行，该实验室包含交互式电子白板、笔记本电脑、投影仪、录播系统等设备。

4.培训过程

依据上述培训模式和试验内容，本试验通过四轮行动研究，在不断的计划、行动、观察、反思中归纳出图2所示的基于电子白板的师范生教育技术能力培训模式流程图。

四、效果分析

本研究采用小组作品评价、调查问卷、访谈的方法对培训效果进行综合分析。学习者对电子白板功能、教学设计、课件制作、教学评价等实践能力的掌握情况通过对小组作品评价的量化来测量，即设计相应的评价指标体系(即基于电子白板的师范生教育技术能力评价指标体系)，以百分制得分的形式反映学习者实践技能的掌握情况。通过对小组作品的分析结果来看，小组作品得分的平均水平在80分以上，说明此次培训效果良好。

采用调查问卷的方式对每个学习者相应能力的掌握情况进行统计分析，问卷以相应技能的描述为问题，参照李克特量表，制定“非常符合”、“符合”、“不符合”、“非常不符合”等答案作为选项。统计数据显示，选择“非常符合”或“符合”的学生比例在71％至100％之间。即大多数人都掌握了本次培训所要求的电子白板功能、教学设计、课件设计与制作、教学评价与反思、团队合作学习、教学技能等师范生教育技术能力。

此外，通过访谈我们了解到学习者对本次培训的目标、内容、时间、方式等的态度，绝大多数人对本次培训的整体安排和取得的效果还是比较满意的，说明本次培训的整体设计有助于提高师范生的教育技术能力。

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关键词：电力电子技术；教学研究；备课；教学原则

作者简介：汤赐（1978-），男，湖南湘潭人，长沙理工大学电气与信息工程学院，讲师。（湖南 长沙 410114）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0070-03

电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，其应用范围非常广泛，涉及一般工业、交通运输、电力系统、通信网络、计算机、新能源发电等，因而“电力电子技术”已成为本科教学阶段的专业基础课程，地位十分重要。然而由于课程难、内容多、课时少，所以上好“电力电子技术”是一件具有挑战性的工作。

评判“电力电子技术”课上得是否好，至少应关注它有无具备以下7个方面的特征：[1]内容丰富、概念明确、重点突出、脉络清晰、语言生动、板书精当和学时准确（不拖堂、不早退）；其中第一、二点主要取决于授课教师的学术水平，而后面五点则与教师传授、帮促方面的基本功有关。目前，大学新进教师普遍为高学历人才，在学术上有着一定深度和广度，但在传授和帮促的基本功方面还显得有些薄弱。

作为大学新进教师中一员，笔者通过多听有丰富教学经验的老师授课，向他们请教，并拜读北京理工大学龚绍文教授所著《大学青年教师教学入门：大学施教学初步》，[1]对如何上好“电力电子技术”有了一些初步认识，概括起来，主要是注意四个方面的问题：做好整体性备课工作、做好每次课的课前备课工作、重视第一堂课以及掌握并运用好教学基本原则。

一、做好整体性备课工作

众所周知，要想上好一门课，首先是要备好课。备课有两种类型：[1]一种是针对全课程内容而言的整体性备课，另一种是每次课（大学中通常是将连续的两节课作为一次课）的课前备课。

整体性备课是对“电力电子技术”的全面准备，是教师能否讲好这门课程的最关键的一步。只有对“电力电子技术”有了整体上的把握，对教学内容已经做到了融会贯通，才能在具体讲授每次课时有一个全局的高度、有一种俯视的自信，才能清晰流畅、举重若轻地讲授课程，犹如庖丁解牛，游刃有余。在整体性备课时，关键是要弄清楚5个基本问题，并完成好6件准备工作。

1.5个基本问题

（1）“电力电子技术”的主体框架，基本内容、各部分内容之间的逻辑关系，以及贯穿全课程的关键线索是什么？这个问题是从整体上把握“电力电子技术”的首要问题，直接挑战教师对所授内容的理解深度和运用程度。

“电力电子技术”主要由三大部分组成：[2]电力电子器件；AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC四大类基本变流电路以及由它们组合而成的组合变流电路；对各种变流电路都适用的PWM控制技术和软开关技术。其中，各种变流电路及其控制技术的学习和掌握是本课程的主体。变流电路种类繁多，突出带有共性的分析方法对于理解各种电路的工作原理具有十分重要的作用。例如，通断型电力电子器件的存在，使得四大类变流电路及其他们的组合变流电路呈现出非线性特性；但当电路中各通断型电力电子器件的通断状态确定后，整个变流电路又可以根据线性电路的基本理论进行分析。相位控制和脉冲宽度调制（PWM）则是分别针对半控型器件和全控型器件组成的电路拓扑的两种控制技术。而所选用的通断型电力电子器件的类型（即不可控型、半控型、全控型）则是将各种变流电路及其控制技术（对不可控型器件构成的电路不存在控制问题）构成一个有机整体的关键线索。

（2）“电力电子技术”的教学目标是什么？也就是说，学了这门课程以后，学生能够做到些什么？为了从宏观上控制大学的教学质量，教育部对主要的基础性、专业基础性课程都制定了相应的“课程教学基本要求”，一般涉及两个方面的内容：一个方面是规定了一门课程必须包含的知识点和基本技能；另一个方面是学生对这些知识和技能应该掌握的程度层次，例如，识记、了解、理解、应用（可进一步细化为简单应用、分析、综合和评价等）。

通过对“电力电子技术”的学习，学生熟悉并掌握晶闸管、门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）、电力场效应晶体管（Power MOSFET）和绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）等电力电子器件的工作原理、开关特性和电气参数；熟悉并掌握单相、三相整流电路和有源逆变电路的基本原理、波形分析，以及各种性质的负载对电路工作性能的影响；掌握直流斩波电路的工作原理、电路结构、换相方法及参数计算；掌握交流调压电路的电路结构、换相方法、波形分析和参数计算，了解交-交变频电路的基本原理；掌握逆变电路，特别是PWM型逆变电路的工作原理、控制方法、波形分析；了解软开关技术的基本概念；了解电力电子技术的发展方向。

（3）“电力电子技术”的历史、现状和发展方向是什么？了解历史，分析现状，是为了更好地预测未来。所谓“了解历史”，首先，要清楚所授课程的发展经历了几个阶段；其次，应知道每个阶段的标志性事件、代表性人物和重要结果；最后，对某些重要结果在历史上的获得过程也需有所涉猎，从而有助于利用历史所蕴含的科学精神、研究方法和思想启迪，创造性地挖掘新方法、新技术。[1]而在分析现状时，不但要聚焦本校、兄弟院校、国外高校对本课程在教学内容、教学模式、教学方法和教学手段等方面的情况，还应关注本课程所属学科的最新科研进展。

由于电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，因此，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。

使用电子管、水银整流器的时期属于电力电子技术的史前期或黎明期。在这一时期，各种整流电路、逆变电路和周波变流电路的理论已经发展成熟并广为应用。1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管标志着电力电子技术的正式诞生；随着晶闸管及晶闸管变流技术的发展，电力电子技术的概念和基础得以逐渐确立。由于晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件（即半控型器件），因而所采用的控制方式主要是相位控制，其关断通常需要依靠电网电压等外部条件来实现，实际应用时受到很大的局限。20世纪70年代后期，以GTO、BJT和Power MOSFET为代表的全控型器件迅速发展，把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。与晶闸管电路的相位控制方式相对应，采用全控型器件电路的主要控制方式为PWM。PWM方式不仅在逆变、斩波、整流、变频及交流电力控制中均可应用，而且使得电路的控制性能大为改善，因而对电力电子技术的发展产生了极为深远的影响。在20世纪80年代后期，以IGBT为代表的复合型器件异军突起。由于综合了MOSFET驱动功率小、开关速度快和BJT通态压降小、载流能力大的优点，因此，IGBT成为了现代电力电子技术的主导器件。同IGBT相类似的，还有复合了MOSFET和GTO优良性能的MOS控制晶闸管（MCT）和集成门极换流晶闸管（IGCT）。目前，把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）成为了电力电子技术发展的一个重要方向。

（4）“电力电子技术”在整个教学计划中的地位和作用是什么？整个大学四年的教学过程是一个系统工程，而具体到某一门课程则只属于它的一个局部，因此，各门课程的教学不能孤立地进行，而必须与其他课程相互配合，特别是要关注前修课和后续课。

“电力电子技术”是一门技术基础课，在学习它之前，学生应学过“电路”和“电子技术基础”，并已能熟练使用示波器等电子仪器；而“电力拖动自动控制系统”则是该课程的后续课之一。

（5）“电力电子技术”的主要内容应通过怎样的教学步骤和教学方法传授给学生？设计一个合理的教学步骤或教学过程，并采用科学的教学方法帮助和鼓励学生达到教学目标是整体性备课的最后一个基本问题。

一般来讲，教学过程可分为三步走：首先，是把“电力电子技术”的教学目标具体化、明确化，并通过教学内容这一载体反映出来。然后，采用各种行之有效的教学方法，帮助和鼓励学生通过自主学习来达到课程教学目标，所谓“授之鱼，不如授之以渔”。比如，可以帮助和鼓励学生自己运用Matlab/Simulink搭建简单的变流电路拓扑，[3]验证相位控制方式和PWM方式；帮助和鼓励学生使用Matlab/Simulink中自带的仿真模型，并善于利用Google搜索网络资源；最后，就是要合理评价学生的进步。

教学方法是多种多样的，包括讲授法、谈话法、讨论法、直观教学法、准直观法、边讲边练法、单元教学法、发现教学法、程序教学法、案例教学法、暗示教学法等，[1]上述方法都有它们各自的优势和不足，适用于不同的场合，因此，不应盲目肯定或否定一种方法，而应结合教学模式、教学手段和教学设备加以综合使用。对于“电力电子技术”这门课程而言，笔者非常信赖案例教学法――通过演示Matlab/Simulink模型搭建与仿真分析来传授学生点石成金的“金手指”。

2.6件准备工作

有了对上述5个基本问题的认识后，接下来就应该做好以下6件准备工作了：认真研读“电力电子技术”教学基本要求和教学大纲；认真选择、研读教材及参考书；认真研读“电力电子技术”的前修课和后续课的教材；自己动手做过教材中的全部练习题及思考题；了解学生；撰写一份“电力电子技术”教学安排表，并在课前发放给每个学生。其中，最要紧的是研读教材、做好习题和了解学生。

所谓“研读”，是指通过仔细的、反复的、研究式的将选定的《电力电子技术》教材读上很多遍，从而把教材中的重点和难点部分完全吃透，即要读到不会被人就教材中的内容问倒、读到可以脉络清晰、有理有据地用自己的语言来阐述教材中的重点和难点内容。

西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》（第4版），[2]每章均提供有习题及思考题。这些习题及思考题都是精心安排的，与正文相互呼应、相互配合，有助于学生对教材内容的理解和能力的培养。然而学生在做题的过程中又最容易出现问题，也最需要教师的帮助和指导，因此，教师必须事先亲自动手做一遍，做到对所有习题都心中有数，这样才能使学生通过“带着问题自学”、“向教师寻求答疑释惑”的过程获得“豁然开朗”的明悟。

所谓了解学生，首先，是要了解学生当前的知识基础，因为一切新的知识都是在已有知识平台的基础上增加的。其次，是要了解学生的能力状况、所学专业、就业去向等信息，以便决定“电力电子技术”对本届学生的讲法，如何运用启发式教学原则以及如何与学生的专业、就业相结合。

只有在弄清楚5个基本问题并做好6件准备工作后，整体性备课才能算大致完成，所获得的一个重要结果就是写出一份“‘电力电子技术’教学安排表”；据此，实现每次课的课前备课，即写出一份针对每次课的教案，从而给学生具体上好每一次课。

二、做好每一次课的课前备课工作

整体性备课是非常重要的，但课还得一次课一次课地讲。事实上，只有每一次课都讲好了，整体性的把握才能落到实处，因此，在每一次讲课之前也要备好课，具体来说：要根据“电力电子技术”教学安排表明确每次课所讲授内容的大题目，确立教学目的，选择具体内容及讲授重点；根据教学的具体内容确定教学模式，例如，课堂讲授、实验或讨论等；要把选定的教学内容组织成一次讲授式或议论式或谈话式的文稿，应服从并服务于主题，把各部分内容按起始段、中间段到结尾段的顺序安排组织好；选择合适的教学方法和教学手段；写出一份教案来，准备在课堂中使用。其中，教案是做好每次课的课前备课工作的最为核心之处。

一般来说，一次“电力电子技术”课的教案由两大部分组成：概述和教学进程。概述主要用于阐释教师对本次课的基本认识和实施教学的指导思想，涉及授课对象及其特点（重点是学生的专业特色、就业去向、已有的知识基础和学习能力）、题目或主题、教学目的、重点和难点、讲授方法和教学手段等。[4]教学进程则负责具体组织教学步骤，用以落实概述中的基本分析和指导思想，通常按授课时序写明每个教学段落的教学要求、教学内容、表达方式和时间分配等细节。

三、重视第一堂课

俗话说，良好的开端是成功的一半！第一堂课讲得好不好对整个“电力电子技术”课程能否顺利进行是至关重要的。如果学生对第一堂课的印象好，为以后的讲课就创造了良好条件；相反，如果第一堂课准备不足，给学生的印象不好，以后就要花上好几倍的工夫才能挽回。因此，教师首先要从思想上高度重视第一堂课。

那么，第一堂课怎样才算成功呢？“兴趣是最好的老师”，笔者认为，第一堂课应努力使学生产生三个兴趣：让学生对教师产生兴趣；让学生对电气工程学科产生兴趣；让学生对学习“电力电子技术”课程产生兴趣。为此，教师须明确教学目的，并完美演绎“三个介绍”。

1.明确教学目的

“电力电子技术”第一堂课通常为绪论课。考虑到大学生都有一定的自学能力，即表现为对具体问题的理解以及数学演绎能力，但从课程整体内容上把握实质问题的能力还较弱，因此，第一堂课的教学目的旨在把学生的注意力抓过来，免得课程一开头就使学生在没有任何思想准备的情况下盲目陷入到具体问题的思考之中。通过对一些教学内容，如“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用是什么，什么是电力电子技术，它的发展经历了哪些阶段，目前主要应用在哪些领域等具体教学内容的初步说明，使学生对电力电子技术有一个宏观意义上的了解。在进行课堂讲授时，要重点分析“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用；阐述电力电子技术与电子学、电气工程、控制理论三者的关系；并结合授课对象所学专业的特点及需要，介绍电力电子技术目前主要应用的领域。

2.教师的自我介绍

对于任何一门新开课，简短的自我介绍是师生间建立起相互了解的第一步。教师良好的精神风貌、对本学科知识孜孜以求的精神以及求学、工作、生活中面对困难、挫折的勇气都会深深地感染学生，使对未来还多少感到迷茫的他们多一份信心，少一些顾虑。因此，教师在进行自我介绍时，需注意以下几个方面：第一，内容应尽量贴近电气工程学科的发展或“电力电子技术”课程的学习。例如，笔者通过自己本科阶段学习自动化专业、硕士研究生阶段从事电机与电器专业、博士研究生阶段毕业于电力电子与电力传动专业的求学历程介绍，为后续分析“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用埋下伏笔。第二，用语准确、规范、生动，有着自己鲜明或独特的语言风格和表达特点。第三，要把自己的学科造诣、科研成就适度的介绍给学生，使学生对教师产生信任感和敬佩感。

3.电气工程学科的介绍

电气工程是研究电磁现象、规律及应用的学科，下设5个二级学科，分别为电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动和电工理论与新技术。

作为现代科技领域中的核心学科之一，以及当今高新技术领域中不可或缺的关键学科，电气工程的教育和科研不仅在我国，而且在发达国家的大学中也一直占据着十分重要的地位。通过“电路原理”、“电路实验”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“电子技术实验”、“自动控制原理”、“微机原理与接口技术”等基础必修课，认识实习、电子实习、金工实习等基础实践环节，“工程电磁场”、“电机学”、“电力电子技术”、“电气控制与PLC技术”、“电力系统稳态分析”、“电力系统暂态分析”、“发电厂的电气部分”、“电力系统继电保护”、“电力系统自动装置”、“高电压与绝缘技术”、“电力系统微机继电保护”等专业必修课，“单片机原理及应用”、“控制系统仿真”、“嵌入式系统及应用”、“自动化仪表与过程控制”、“虚拟仪器”、“电力工程概论”、“电能质量分析与控制”、“新能源发电技术”、“配电自动化”、“绝缘在线检测技术”、“电力系统过电压”、“电力系统调度运行与控制”、“电力系统市场营销”、“电力系统自动化”等专业选修课，“电子技术课程设计”、“高电压与绝缘技术课程设计”、“发电厂的电气部分课程设计”、“电力系统分析课程设计”、“电力系统继电保护课程设计”、“变电站微机监控实训”、“生产实习”、“毕业实习”、“毕业设计（论文）”等专业实践环节的学习和培训，培养有关电能生产、传输直至使用的全过程中，各种电气设备和系统的设计、制造、运行、测量和控制等方面的高层次科学研究、工程技术与管理专门人才和高等学校师资。

由于电气工程研究范围广泛，应用前景乐观，加上在人才培养模式上突出了宽口径、复合型，因此，该专业的毕业生在就业时呈现出“点多、面宽、适应性强”等特点。一般来说，从电气工程专业顺利毕业后能够在系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域担任重要工作，也能到各级发电厂、供电局、电网调度所、各类大中型企业从事电力设计、建设、调试、生产、运行、管理、市场运营、科技开发和技术培训等工作，或从事电气设备的维护、检修、安装和调试等方面的工作。

通过对电气工程学科的介绍，一方面让学生产生能有幸从事电气工程学习的自豪感，并形成正确的学习观，明确学习目的；另一方面也有助于引出“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用的学习内容。

4.“电力电子技术”学习方法的介绍

对于学生而言，他们最关心的是即将要开始学习的这门课程到底要学些什么，学完了以后有什么用，难不难学，该怎样学等，因此，教师在第一堂课上，应结合自己的学习经历和科研体会，向学生介绍“电力电子技术”的学习方法。例如，笔者通过介绍自己如何运用电力电子技术提高电能质量的科研经历，鼓励学生自己运用Matlab/Simulink搭建简单的变流电路拓扑，验证相位控制方式和PWM方式；鼓励学生使用Matlab/Simulink中自带的仿真模型；将适合学生自主学习和探究学习的网络资源介绍给他们，以期达到“授之渔”的目的。

四、掌握并运用好教学基本原则

首先，要建立一个指导思想，就是“教完全是为了学”，即明确教学效果和学生的收获才是“电力电子技术”教学研究的出发点和落脚点。

其次，应确立启发式教学的原则。所谓启发式教学是指在教学活动中学生对于知识的获得不是被动地由教师灌入而来的，而是在教师的启发、引导下，通过自己的思考、推理或联想而来的。这种教学方式保证了学生是教学活动的主体，教师是教学活动的主导，有利于发挥二者的积极性。那么，每一堂课怎样实施启发式教学呢？是不是在讲述一个问题时，只有向学生不断提问才算是启发式教学呢？其实不然。

在讲述一个问题时，只要教师抓住了问题的本质，或通过剖析提炼出某类问题的共性，并深刻地阐明了它，在解决问题的讲述中体现了解决此类问题的一般方法和特殊技巧，那么对学生就会有启发作用，因而也就属于启发式教学。[1]例如，在讲授基本斩波电路的相关内容时，笔者以Buck电路为例，对其小信号建模方法进行了介绍。由于电路拓扑简单（开关器件的通断只衍生出两个线性子电路拓扑），涵盖内容却丰富（涉及电路分析、偏微分运算、状态方程求解，传递函数与控制框图表示等），因此，一方面学生能够轻松掌握对于变流电路这类因含有开关器件而呈现出非线性的电路的建模方法，另一方面，也让学生明白了整个大学阶段所学的各门课程其实是相互关联的，共同服务于解决问题的需要。

最后，需强调师生互动，发挥教师“教”与学生“学”的积极性。师生之间的互动有两种表现形式：一种是显性的，一种是隐形的。前者有明显的身体动作方面的互动；后者则体现为思维上、眼神上的互动，尤其是思维上的互动。要想在课堂上与学生有思维上的互动，教师要努力做到让学生的脑子里始终带有问题，引导学生自己去发现解决问题的方法，使之有成就感，教师再适时地给予肯定，让学生的学习积极性高涨起来。

五、结束语

由于课程难，内容多，课时少，所以对于大学新进教师来说，上好“电力电子技术”并非易事。笔者从做好整体性备课工作、做好每次课的课前备课工作、重视第一课堂以及掌握并运用教学的基本原则4个方面谈了谈自己讲授《电力电子技术》的认识和体会。

参考文献：

[1]龚绍文.大学青年教师教学入门――大学施教学初步[M].北京：北京理工大学出版社，2006.

[2]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].第4版.北京：机械工业出版社，2000.

篇3

关键词：电气工程 自动化 发展现状

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0228-01

当前，我国电气工程及其自动化已经取得了长足的发展，逐步实现了由多岛自动化向系统集成进行转变，新型的系统集成化的电气工程自动化成功实现了通道共用、功能互补、信息共享，弥补了多岛自动化的互不连接、功能单一和信息独享的不足。透过计算机的模拟操作，能够对电力系统的运行状况进行判断和监控，从而达到精密有效的控制。目前，PC技术和网络手段已经慢慢地渗透到工商管理中了，采用PC的入机界面可以灵活地、直观地掌握数据的动态运动。在传统的测量仪表中放置微处理器，就可以让原始的数据设备具备数字通信和计算的现代化功能，大大地优化工作的效率和工作方式，并且极大地节约生产成本。再使用总线将数个测量控制仪表相互连接，遵循规范公开的通信协议，将远程监控计算机与仪表及微机化测量控制设备相互连接起来，完成信息与数据传输交换程序，建立实际性的自动控制系统。

1 我国电气工程及自动化发展现状

电气工程及其自动化在电力系统中的应用。电网调度自动化主要通过安全分析与对策提出（SA）、数据采集与安全监控（SCADA）和自动发电控制（AGC）与经济调度控制（EDC）三个手段来实现对电网安全经济运行调整。发电厂自动化系统主要包括了动力机械自动控制、自动发电量控制系统（AGC）和自动电压控制系统（AVC）系统。发电厂自动化系统能自动对发电厂进行自动检测、电能预估、调节、监视和管理，提高发电厂运行效率。变电站综合自动化系统的5个子系统包括控制系统、继电子保护系统，电压、无功综合控制子系统、通信子系统和低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。通过计算机硬件系统或者自动化装置，代替人工进行各种运行作业，提高变电站运行水平和管理水平的自动化系统。配电系统自动化的主要功能是降低电网的损耗、监控配电网的运行状况、优化配电网的运行方式、提高配电网设备自身的可靠性运行能力，以及减轻了运行人员的劳动强度和维护费用。

我国电气自动化形成了平台开放式的发展模式。个人计算机的发展逐渐改变了人们原有的生活方式。但是个人计算机系统不仅仅对人民的生活方式进行了改造，在社会生产层面也产生了重要的作用。基于个人计算机系统的技术，电气自动化领域对于操作系统进行了进一步的改进，系统操作界面更加灵活。

目前，企业对实施生产线电气自动化的方式主要在原有的测控仪表内部插入相关电子微处理器，经过插入电子芯片处理器的测控仪器表就能够对数据进行计算和运输。不同的设备生产厂家对设备内部精密信息的处理各不相同，这就导致了不同的设备由于各自标准不一而无法进行信息的交流和共享。为了妥善解决这一问题，开放式平台发展模式应运而生。

电子技术与机械生产相结合。目前，我国的电气自动化普遍应用于企业生产流水线，对生产所用的机械设备进行精密的控制，并对生产过程中的相关数据进行精确的记录。由于电子技术具有人力操作不可比拟的优越性，越来越多的企业将其余机械生产相结合，目的在于提高机械产品的优越性。应用电子技术的机械设备在生产产品的质量、技术指导等方面远远超过了传统的人力操作机械。

2 未来我国电气工程及其自动化发展方向

虽然我国在电气工程自动化领域已经取得了长足的发展和进步，但相比于起步早、技术较为成熟的国外电气自动化技术，我国的电气工程化的发展还处于相对落后的阶段，特别是部分高端核心技术还掌握在欧美发达国家的手中。所以，我国的电气工程及其自动化技术未来的发展方向还是要集中在技术的研发上。掌握研发技术的核心部分，实现知识产权的自主化。

提高科研人员和操作人员的整体素质。科学技术的发展离不开人，只有拥有一支优秀的科研队伍，才能保证我国的电气工程及其自动化技术在世界竞争的浪潮中立于不败之地。操作人员的技术水平也是影响电气自动化设备正常运行的关键。部分操作人员由于没有经过专业的技术培训，对电气自动化的设备使用不当，在一定程度上也制约了我国电气工程及其自动化技术的发展。

实现数字化与自动化的有机结合。电气自动化和信息技术的结合所产生的典型代表形式为数字化技术。这是一种富含自动化创新经验，并且有效实现信息动态、高分辨率表现的重要措施。将这些信息与地球空间信息整合，建立一个科学精确的数字化地球，将各种信息存储在计算机系统内，与网络有机结合。

电气自动化系统结构通用化。电气的自动化系统结构自身的通用性，对于一个高稳定性的电气自动化的控制系统来说是极为重要的，极大地保障了企业网络结构内的计算机监控系统、计算机控制系统、企业管理系统这几者之间的数据传输工作的通畅性。企业内部的管理层人员也可以通过外界互联网，对实地的生产设备现状进行监督。在对自动化系统进行网络规划的过程中，要充分地保证与整个自动化生产线处在一个系统的通讯范围内。

3 结论

当前，我国电气工程及其自动化已经取得了长足的发展，逐步实现了由多岛自动化向系统集成进行转变，但和发达国家相比，在技术上仍有不成熟的地方。电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系，而是更加广泛地融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞快发展的速度，在最大程度上实现拟人化。

参考文献

[1] 张军，李楠.浅谈电气控制系统（RcS）的应用和发展[J].自动化博览，2004（6）：66-69.

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【关键字】电气工程及自动化；应用型人才；实践教学

电气工程专业主要特点是强弱电结合、软件与硬件结合、理论知识学习与实践应用能力培养相结合。随着社会经济和科学技术的发展，对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言，培养范围不仅要有一级学科“电气工程”的特色，应具备“强弱电”的知识结构，而且也应当具备较广的人文、社会等方面的知识，有较强的实践动手能力。因此要加快实验室建设步伐，逐步实现实验教学条件现代化，必须积极开拓，建好一批有层次、相对稳定的实习教学基地。

1 电气工程及其自动化专业课程体系的探讨

随着科技的发展，电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术，电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。要求培养的学生具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量和运行质量，提高运行的合理性和可靠性，提高运行效率。弱电知识需要越来越多，强弱电融合是电气工程专业教育的必然趋势。电气工程及其自动化专业课程体系的构建：

1.1 根据培养目标确定对学生知识结构和能力结构的要求

根据培养目标，学生应该具备的主要知识结构和能力结构为:第一点是要求掌握比较扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学基础和外语综合能力；第二点是要具有系统地掌握电路理论、电子技术、电力拖动与控制、计算机基础及应用等专业知识，具有解决和处理企、事业单位中日常电气控制与运行的技术能力；第三点是应获得较好工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力和较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、技术开发、实际工作能力；第四点是掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的市场分析和决策能力，通过锻炼能够在企、事业单位从事管理与决策工作。

1.2 如何构建课程体系

按专业培养目标和培养方向，结合用人单位对专业人才素质、知识和技能的要求，要根据学生应具备和达到的知识结构和能力结构构建课程体系，课程的设置和专业教学内容不是毫无联系的排列，研究课程的内在联系，形成条块清晰而又相互融合的专业体系结构是必需的。根据本专业特点，除了公共基础课程大平台外，涉及本专业的课程可划分为四个课程群:电子技术课程群、计算机应用技术课程群、自动控制课程群、电机与电能系统课程群。

电气工程学科的快速发展与应用离不开电子技术的飞速发展，所以本专业应加强电子技术课程设置并优化其教学内容，特别是应加强集成电路、超大规模集成电路、可编程超大规模集成电路CPLD等内容的学习。由于自动化的发展一直都是借助计算机技术的发展而发展的，所以工业自动化的前途在于计算机技术服务于控制技术的发展，因此从小的控制装置到大型的控制系统都要应用计算机技术。课程设置包括计算机应用基础、程序设计、微机原理及应用、单片机原理与接口技术、嵌入式处理器及操作系统、数字信号处理器(DSP)原理及应用、工业计算机网络等。另外工业工程系统实现的重要原理及技术，对于促进学生专业思想的形成，理解专业构建的体系以及对今后的控制工程应用都是十分重要的。

按照学生学习过程中的认知规律和实践教学自身的客观规律，与学习的不同阶段相对应，研究建立了四层次结构实践教学体系。它的层次性体现于从低年级到高年级循序渐进、由浅入深，从认识性实践，到验证性、设计性、综合性及创新实践。培养具有工程素质、创新能力和较强动手能力，能独立分析解决实际问题的应用型高级人才，不仅在理论教学中应致力于理论的应用，更重要的是加强实践环节，建立知识和能力并重、实验教学与理论教学有机结合，而且相对独立的实验教学体系。

2 加强实践教学管理

首先通过对课程的优化，减少验证性实验，增加综合性、设计性实验和系统性的实习环节。通过开放性实验和创新学分平台，开展个性化实践教学改革，让学生根据自己就业意向、实习兴趣和特长，选择实验内容和设计方案，组织实验和实习教学。在系统的实习过程中要求学生完成从元件的选择到系统的组装，从单元电路调试到系统调试，使其具有系统实践应用能力。

2.1 要抓紧实践教学的质量

在合理构建实践教学体系中，努力建设相对完整、与理论教学联系紧密的实践教学体系。实践教学内容的更新,必须注重加强对学生创新思维和综合能力的培养。要对现有的实验教学内容进行整合，进一步减少验证性实验，增加综合性、设计性及研究创新型实验。要充分利用网络等现代化技术及先进的教学手段，积极使用计算机教学软件和多媒体教学课件，推广运用虚拟仿真技术和实践相结合，并逐步建立以学生为主体、以学生自我学习和训练为主的实践教学开放教学体系，并逐步扩大开放教学的比例。不同类型的实践教学环节(实验、实习、课程计、生产实习、毕业论文与毕业设计等)在教学计划中的学分、顺序及时间分配等方面要符合培养目标要求，要与相关课程保持协调一致的关系。

2.2 要保证实践教学基本条件

我们一方面要聘请基地所在单位的专家、专业技术人员和管理干部一起参与实习教学环节的管理和指导；另一方面积极帮助基地所在单位开展员工技术培训、科技开发和科研等工作，使实习基地同时成为科技开发和人才培训基地。在互惠互利的基础上，不断拓展校外实习基地建设的新道路。以实现加快实验室建设步伐，逐步实现实验教学条件现代化的目的。实践教学各环节的规范化管理是保证实践教学质量的基本前提。理顺管理体制，建立与完善实践教学评价体系，是提高实践教学质量的重要措施。

3 电气工程及自动化专业培养目标及方法

基础课一定要给较多学时，让学生牢固掌握，为后续课程的学习和自主学习提供有力的保障。专业课的门数较多，学时较少，主要给学生介绍专业内容和国内外发展动向。在重点、难点讲解的基础上，激发学生的学习兴趣，培养学生的自学能力和终生学习思想。电气工程专业在一定程度上要进一步拓宽专业口径，新的强电专业的人才必须掌握更多的信息技术、自动化技术和计算机技术。遵照教育要“面向现代化，面向世界，面向未来”的精神，贯彻德智体全面发展， 培养基础理论扎实，知识面宽，重视理论联系实际，强化实践动手能力，重视自学能力、创新能力和“复合型”“应用型”人才的培养。针对电气自动化技术的不断发展变化，理论教学内容也应进行适当调整，删除一些陈旧落后的技术课程，加入一些最新技术和当前应用比较广泛的技术作为课堂教学内容。

为使我们培养的人才能顺利进入市场参与竞争，高等学校的毕业证书和学位证书是毕业生获得从事相应专业工作的必备的两张准入证。专业人员职业资格证书(高级维修电工)是毕业生获得从事相应专业工作的又一准入证。在此基础上学生走向社会，经一段时间的工作锻炼，可向注册工程师等有关的专业技术人员职业岗位的资格认证努力。

4 结语

世界科学技术迅猛发展和信息时代的到来，对我国高等人才的规格和质量要求也越来越高。另外，我国社会主义现代化进程及经济发展的需要，使高等人才的培养面临着新的挑战。在人才培养过程中，我们应注重强电与弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、运行与制造结合，使学生毕业后的就业有很强的适应性，既可以从事电力系统及其相关领域的工作，也可以在自动化及信息技术领域从事工程设计、研究开发、系统运行等其他方面的工作。

参考文献：

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关键词：本科院校；电子信息工程专业；教学改革

中图分类号：G420

文献标志码：A

文章编号：1002-0845（2013）04-0020-02

教育部电子信息科学与工程类专业教学指导分委会制定的专业规范中明确指出，“电子信息工程专业是培养掌握电子技术和信息系统基础知识，具有较强的自学能力和工程实践能力，能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、开发、应用和集成的高等工程技术人才”。但是，从目前我国高校电子信息工程专业来看，大多本科生的理论基础良好，但动手实践能力不强，缺乏探究精神与创新意识。因此，结合电子信息工程专业知识结构和特点，从理论和实践两方面，推动电子信息工程专业的教学改革，是新形势下高等工程本科院校的一项紧迫任务。

一、明确教学目标

通过学习电子电路的基本理论知识和实验技术，掌握信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论知识及应用技术，掌握计算机软件和硬件的理论知识和操作方法；通过电子与信息工程实践的基本训练，具备分析、设计、开发、集成和应用电子设备和信息系统的基本能力。具有科学的思维方式和良好的职业素养，了解关于电子信息工程产业的政策和法规、理论前沿、发展趋势，具有研究、开发新系统、新技术的初步能力。

二、教学内容改革

1 理论教学内容

本科院校电子信息工程专业应根据市场人才需求宽口径招生，强化公共基础，培养综合素质，拓展专业方向，按社会所需，动态调整学生专业走向，不断优化课程体系，可以将课程设置成基础、核心、提高三个模块。基础课程主要培养学生对电子电路系统的操作使用与维护维修技能，重点开设的课程有电子产品生产工艺与管理课程、电子测量技术课程等；核心课程主要用于培养学生对电子系统电路原理图的识读与分析技能以及对电子元器件的识别与检测能力，重点开设的课程有电工基础课程、电力电子技术课程等；提高课程主要用于培养学生应用模拟数字集成电路进行电子系统的应用开发设计能力，重点开设的课程有单片机原理与应用课程，模拟、数字集成电路系统应用设计课程等。为突出课程教学中的实用性与综合性，应加大跨学科课程、也就是所谓的通识课程的比例，以适应专业宽口径的要求。如开放“电路综合设计应用”课程等。

2 实验教学内容

（1）开放性实验

教师应积极改进原有的实验教学模式，采取开放性方法，包括时间、内容、元器件等诸多方面的开放。一是给学生更多参与实践的机会，并可以根据自身实际情况选择实验时间。实验室实行开放式管理，公布开放时问，学生可以通过上网预约实验，灵活完成实验并撰写实验报告。二是学生除了完成教师规定的实践任务以外，还可以结合自己的专业、兴趣爱好，进一步扩展实践内容，由任课教师提供相关实验课题或由学生自主选择实验课题，学生自行独立设计方案和实验完成时间表。三是元器件的开放是指要把与实验相关的所有元器件发给学生，学生有统一的元器件库，在杜绝浪费的情况下，提交领物单，经培训老师签字确认后可以免费领取元器件。

（2）分层次实验

一是基础操作环节。该环节的教学内容主要以技能基础层实验为主，以电工基本技能、模拟电路实验、基本电子器件的应用开展有效的实验教学，学生自行安装并测试电路，以此增强学生应用电子器件的能力，同时书写规范的实验报告。在该环节中，要强化基础实验课所必须掌握的各项训练内容，让学生们用实验验证相应的理论知识，培养学生的基本实践技能，掌握常用电子仪器设备的使用方法和科学实验的基本方法。

二是设计实验环节。该环节的教学内容主要以综合设计性实验为主，教师只需要给出实验的要求，学生就可以根据教师的要求进行实验资料的搜集和整理，进行方案的制订，通过应用大中规模的集成电路、可编程逻辑器件、系统仿真及虚拟实验、单片机应用实验、DSP技术完成应用电路系统的设计。综合设计性实验强调各专业实验之间的纵向与横向联系、强调多门课程与实际生活结合，强调关键知识点在不同实验中的灵活应用，鼓励学生大胆创新与突破进取，通过这一环节培养学生综合设计能力，提高学生创新能力和工程应用能力。

三是研究性实验环节。该环节的教学内容涉及到电子信息学科的科研课题或者学生自主研究的课题等，要求学生跟踪电子信息工程的发展方向进行研究，既可巩固理论知识基础，又可以获得更多教材以外的学习内容，并提高学生动手操作能力。

三、实践教学改革

1 电子工艺实训

所谓电子工艺实训，主要指在学生完成了基本的模拟电子课程和数字电子课程之后开展的实践活动。在过去的电子工艺实训教学中，由教师统一发放电路图、印制电路板或元器件等，学生只要将各个元器件连接起来既可，操作过程非常简单，没有挑战力，难以激发学生的参与热情或提高实践能力。因此，加强对电子工艺实训课程的改革，将基本的电子电路原理图交给学生，提出明确的标准、要求等，由学生自主选题，在充分了解原理图的基础上进行设计，经过教师认可之后即可进入制作印刷电路板、焊接电子元件和调试电路的环节。若完成了既定的电路设计基本功能实训任务，则要求学生写出自己的制作说明书。通过这一训练过程，增强了学生对电路设计的模拟实践水平，将所学的数字电路知识应用到具体实践中，并可自主动手进行电路操作，增强了实践技能。

2 建立大学生实习基地

应按照工业园区实习公司的要求，修改部分教学大纲，着重培养学生的工程实施能力。校内的实习可以和利用各类实验室建设紧密结合在一起，既节约成本，又可保障学生安全，利于管理；积极建立“产、学、研”校外实习基地，学生可以直接到实习基地进行实习，将所学知识运用到生产岗位，使学生得到真实的工程训练。

3 课外教学活动

可以依据科研项目的性质和需要，鼓励学生参与全国大学生电子设计竞赛。为他们提供实验室，配置仪器设备，推荐指导教师，以竞赛激励学生动手实践的积极性，提高其竞争、合作意识；引导高年级优秀学生进入专业实验室，以开放实验与科研项目相结合的形式，鼓励学生适当参与科研活动，达到扩展学生专业知识面、提升实践问题的解决能力、养成团队合作意识的目标。可聘请著名专家、教授对学生举行学术讲座，活跃学术氛围；还可组织学生开展课外基础知识与技能培训，如网页制做、计算机辅助设计等电子科技活动。

四、教学手段改革

1 制作高质量的CAI课件

应当在课堂中努力营造一种教与学的和谐教学环境，全面调动学生的学习积极性，可凭借CAI课件的生动、形象、大容量等优势，以动画演示的方式将课本中的内容呈现出来，吸引学生注意力，提高学习兴趣和积极性。

2 充分利用专业的仿真软件

我们可以通过使用计算机软件来完成电路设计，这样可以大大减轻方案验证阶段的工作量，各种实验参考数据也能实时进行保存。在实验教学中，可以采用Multisim电路仿真平台。还可以在EWB技术基础上，运用专业化的仿真软件进行电路工作模拟，它的功能非常强大，既提供了电路的多种仿真分析技术，如交流频率特性、参数扫描分析、直流扫描分析、傅里叶分析、瞬态分析等，又提供了虚拟仪表和仪器，如直流电压表、直流电流表、数字万用表、函数信号发生器、功率表、示波器、扫频仪、数字信号发生器、逻辑分析仪和逻辑转换仪等。还可以由学生自主设计各种仿真电路，进一步巩固所学的知识内容，激发学生的学习兴趣。

3 实现网络资源共享

教师应在教学过程中充分利用网络资源，注重课程网站的开发与应用，建立网络资源共享平台，以此习题、补充相关资料等，学生可以很方便地利用网络下载课件。也可以通过网络作为交流的园地，实现在线答疑、教学互动，提高教学效果。还可以介绍电子工程网站、著名电子技术网站等，通过这些网络资源调动学生学习的积极性，培养学生搜集信息的能力，促进与专业电子工程师的学术交流与合作，使学生拓宽视野，随时了解电子行业的未来发展趋势。

五、加强师资队伍建设

学校要积极组织教师参加由国家教育主管部门主办、由各企业协办的新技术培训。教师分期分批到电子行业类公司挂职锻炼（半年以上），可以拓宽教师视野，更新教育理念，提高教师的实践动手能力和知识更新能力。鼓励青年教师积极参加指导电子设计大赛等活动，积累指导及工程实践经验。同时，要引进兼职教师，在电子行业类企业的专家和工程师中招聘兼职教师，充实到教学团队中，参与校内实际的人才培养方案制订、课程开发、实际教学等活动。

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关键词：电网；谐波；危害；治理；措施

中图分类号：U665文献标识码： A

随着经济的快速发展，电网用户的比例不断提高，电网电能质量严重超标，供电环境被污染，供电设备的安全稳定运行问题日益突出，为了保护电网的安全运行和用户的安全用电，采取有效的防范措施，限制污染城市电网的强干扰源，尤其是谐波源，是一项迫在眉睫的任务。

一、谐波的产生

1、发电机质量不高产生谐波：发电机由于三相绕组在制作上难以做到绝对对称，而且铁心也难以做到绝对均匀一致，因此发电机会产生少量谐波。

2、输配电系统产生谐波：输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作点一般选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而会产生奇次谐波。

3、用电设备产生谐波：例如中频炉、电弧炉等。电弧炉是利用电极物料间产生的电弧熔炼金属，因此它的电流波形很不规则，含有多种谐波（2次到7次），这是谐波的一个重要来源。中频炉使工频电流整流后变为中频，再利用电磁感应来熔炼金属，因此产生大量的高次谐波。此外，日常生活中的电视机、电脑、荧光灯等采用开关电源或其它电力电子技术的装置也会产生微量的谐波，但是由于其数量极其庞大，所产生的谐波也是不可忽视的一部分。

二、谐波的主要危害

1、在电网谐波的作用下，电力系统中电气设备将会因为趋肤效应、泄漏电容等因素而产生附加的谐波损耗，造成发输变电设备以及电力用户的用电设备使用效率大为降低，严重情况下甚至会导致输电线路过热而引发事故。此外，电网谐波还会带来噪声、机械振动和过电压等一系列后果，造成电气设备局部过热，从而导致电力电容器、电力电缆以及变电器等过热、绝缘劣化，影响电气设备的运行工况，缩短其使用寿命。

2、电网谐波会引起电力系统发生局部的并联和串联谐振，进一步放大电网谐波，使得电网谐波造成的危害扩大，导致电力系统供电安全性与可靠性大为降低。此外，电网谐波还会造成电网的备用机组无法带载，导致UPS设备无法同步充电，其电池逐渐放电最后停机。

3、电网谐波会给电力系统二次设备造成干扰，导致电力系统的继保装置和自动装置误动作。此外，电网谐波还会影响电能计量装置计量的准确性。

4、在电网谐波电流的冲击之下，配电网的无功补偿电容器装置极有可能遭到损坏，起保护作用的熔断器、继电器和空开等也会无故熔断和跳开，对配电网的供电可靠性影响极坏。

5、谐波通过电容耦合、电磁感应和电气传导会感应到通信线路上，可能损害通话的清晰度，触发电话铃响，甚至在极端情况下，威胁通信设备和人员的安全。

6、谐波对继电保护和自动装置的影响。谐波对继电保护和自动控制装置产生干扰和造成误动和拒动，尤其是一些衰减时间较长的暂态过程，如变压器合闸涌流中的谐波分量，由于其幅值强大、谐波含量也很大，更容易引起继电保护的误动作。

7、谐波将使用户无法正常投切电容，直接导致用户的功率因数低，造成用户经济损失，供电企业线路及变压器损耗增加，同时降低了变压器的供电能力。

三、电网谐波治理的措施

1、加强对于谐波污染危害以及治理的宣传，提升相关工作人员对于谐波危害的重视度。只有意识层面的真正提升，才能够有效的促进相关工作人员在进行谐波处理的问题上，能够尽心尽责。另外定期对于相关技术人员的技术培训也是十分必要的。由于个人能力的不同，在进行谐波处理的问题上，相关技术人员技术水准不一致，但由于谐波治理的需要，电网公司可以定期的针对相关技术人员进行技术以及理论的培训，从而有效提升整体技术人员的技术操作水准，有效的在工作开展谐波治理。

2、加强电网谐波治理工作与地方电力试验所的有效结合联系，从而进一步的提升电网谐波治理工作的效率以及科学性。电力试验所与电网谐波治理工作的结合，能够有效的通过电力试验所的试验成果理论推动电网谐波治理工作的进展。理论是技术推动的有效工具，因此加强地方电力实验所与谐波治理工作的结合是保障谐波治理科学理论的有效保障。就现今谐波治理技术而言，其还存在较多的不足，而仅仅依靠电力试验所或是电力机关单方面的推动是远远不足的;在实际的工作中由于各自的工作岗位以及职责不同，电力机关的实际问题经验以及技术发展需求，其更为明确;就电力试验所而言，其主要突出的是对于相关技术的掌握以及高理论能力;如能对于两种强势的结合，必然能够形成一种良好的连锁反应，从而推动谐波治理工作的有效开展。

3、采用有源滤波器、无源滤波器等新型抑制谐波措施。(1)有源滤波器。有源滤波器是根据电流互感器测量负载电流的谐波含量，控制电流发生器生成一个精确的负荷谐波电流，在下个周波回馈到电源，从而降低谐波电流的幅值。并且由于在谐波频率时的电源阻抗降低，使电压畸变也降低。对谐波含量变化幅度大而且变化频繁的大容量冲击性负荷尤为适合，技术复杂，造价高。(2)无源滤波器。无源滤波器只适用于设计的谐波频率。通常并联在母线上。当谐波含量稳定时，采用无源滤波器是经济合理的，多用以消除5、7、11、13 次谐波，对13 次以上的谐波，通常设置高通滤波器，它对高次谐波具有较宽的通频带。

4、在大中小型非线性负荷接入电网的过程中，依据针对其非线性符合进行有效的实测，根据实测结果查看其是否能够满足相关规定，如果发现电网谐波超标严重的现象，可以在第一时间进行停止供电，避免其影响电网的正常运作。在此过程中主要是需要强化监控，在现代手段中，智能电网技术虽然能够有效的进行电网运作监控，但在实际的过程中仅仅依靠智能电网联网监控技术进行实时的监督是远远不够的，其还需要通过相关工作人员的实地测试相结合从而有效的对于电力系统运作过程中的谐波问题进行有效的检测以及监管，避免由于谐波的大量产生而带来不必要的损失。

5、加强电力部门对于谐波处理的管理工作，强化地域间谐波处理工作的交流与合作。古往今来我们知道，地域的合作的发展的前提，在谐波的处理过程中也一样，由于地方发展水平以及谐波治理技术展现不一致，地域间的联系以及合作能够有效的避免地方技术的不足，同时地域间的联系还能有效的推动地方谐波处理技术的发展。通过对于跨区域的电力机关谐波处理联合作业，能够有效的通过对于不同地区的优势结合，提升谐波处理的效率，同时还能通过有效的跨区域合作，以谐波处理先进地区对于谐波处理落后地区的技术进行有效的带动，推动我国电力机关整体谐波处理能力。

综上所述，电网运行的安全可靠，与人身安全、生产施工安全有着密不可分的关系。谐波的存在必然会对电网产生影响，一旦发生事故将造成经济甚至精神的损失。随着社会对供电安全、供电质量的要求不断升高， 相关部门人员对谐波的防治也日益严格和规范起来。因此，我们需要在电网系统的管理与运作的时候，加强监控，操作规范，并选择合适的装置来尽量减少甚至避免谐波的不良影响， 提高供电的质量，对维护电网的安全高效提供保障。

参考文献：

[1 ] 史哲. 电网谐波的危害及洽理方法[J]. 科技创新导报， 2 0 1 1（17）

[2] 顾定军．电网谐波治理相关问题探讨[J]．电力需求侧管理，2010，12(2)．.

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1．建立“3+1”人才培养模式下的实践教学体系为了加强电气工程及其自动化专业的实践性环节，增强学生适应能力，构建“3+1”的人才培养模式，实现“基础+实践+专长”相结合的人才培养目标。即通识教育为基础，能力培养(实践能力、创新能力)为重点，特长培养为特色的“三位一体”人才培养模式。所谓“3+1”人才培养模式就是指学生在学校的四年学习中，前三年让学生在学习教学大纲所规定的各门课程，其主要目的是让学生掌握理论基础知识和技术基础知识，掌握一定的实践技能，同时，为学生的后续发展奠定基础，这一时期培养过程中，适时安排在企业进行短期见习，巩固所学的理论知识，找出理论与实际工程的差距，使学生具有初步实际工程意识。在第四年，根据专业方向培养，结合工程实际在企业完成实习、实践以及毕业设计。“3+1”人才培养模式实施的关键是实践教学体系的构建，即围绕专业人才培养目标，设置具有层次性、渐进性、可操作性的实践教学内容和四年一贯的实践教学体系。具体来说分为四级:第一级为认知性实践教学，目的是专业入门和培养学习兴趣;第二级为专业课程实践教学，目的是理论知识和专项技能结合的学习;第三级为课程设计教学，目的是综合技能形成和素质培养;第四级为校外实践，目的是适应专业、社会和企业。另外，根据实践教学需要编写实验大纲、实验教材、实训指导书。在实践教学的过程中，注重按照社会对电气工程及其自动化专业人才的就业素质要求、区域经济发展水平及时调整和拓展实践教学内容。

2．建立一支由学校专职教师、企业工程技术与管理人员共同组成的专兼结合的“双师型”教师队伍(1)“双师型”教师的概念所谓“双师型”教师指的是集普通教师素质与工程师等专业人员素质于一体的、既能从事专业理论教学，又能指导专业技能训练的新型教师，即理论与实践并重的、高素质的复合型教师。“双师型”教师应该具备良好的行业职业态度、知识、技能和实际操作能力，同时具有良好的师德修养、教育教学能力。(2)加强“双师型”师资队伍建设的有效途径定期选派中青年教师到企业参与生产技术改造，支持教师参与企业的技术开发、技术服务。通过承接企业的项目，让部分师生参与项目，使学生在学习期间就能接触到本行业的新技术、新技能，锻炼其处理生产现场实际问题的能力。对教师而言，通过项目的开发，实践技能得到了极大的提高，对理论教学和实践教学有很好的促进作用。学生参与水电厂的冬修冬试，对其构造、运行及控制等方面就有更深刻的认识。聘请以企业工程师、高级技师、退休技术人员为主的“专家型”兼职教师，教授学生学习专业技术、管理知识，培养学生的创新意识和分析问题、解决问题的能力，并以自身的职业经验、工厂实例和个人的成长经历，言传身教，培养学生良好的职业道德。

3．建立面向工程应用实际的课程和教材体系(1)课程体系的构建在大学一、二年级开设学科基础课，然后进行专业核心课和专业选修课的教学。根据电气工程及其自动化专业特点及地区经济发展的需要，积极推进教学内容和课程体系的改革。对《电路》、《电机学》、《电力系统分析》、《电力电子技术》等专业基础课程和主干课程实行课程负责人制度，结合笔者所在院系“新能源发电”、“电力传动与控制”两个专业方向课程群设置专门的课程建设组，鼓励由课程、课程组负责人牵头申报各级各类教学研究、教学改革课题，以课题为依托，结合电气工程及其自动化专业的特点，对课程体系、教学内容进行有益的改革探索，课程组中课程的设置、课程内容的安排、课程之间内容衔接等方面的问题，课题组成员进行定期讨论研究，并在教学中加以实践，一旦取得成效，就以完善和修订教学计划与教学大纲的方式，形成成果。依据“重基础、宽口径、强应用”原则，建立新的实验课程体系，构筑先进的融理论教学与实践教学于一体、知识传授与能力培养相协调的专业实验平台。将过去分属于不同课程的分散的实验课和实验内容整合，重新修编实验大纲和实验指导书并充实、更新相关实验内容，调整基础性实验和综合性、设计性实验的要求;改革实验教学方式，实行必做实验与选做实验相结合、课程实验与独立综合实验相结合、开放式实验教学与课外科技活动相结合，开拓了学生的视野，增长了学生的见识，促进了实验教学质量的提高。(2)教材建设与选用教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，是进行教学的基本工具，是人才培养工作的一项基础性措施。教材建设是专业教学基础建设的重要组成部分，是深化教学改革、提高教学质量、提升师资水平、反映教学改革成果、培养创新人才的重要保证。注重教材建设、教材选用工作。专业基础课程和主干课程选用的教材均为国家精品教材与规划教材，且争取50%以上为近三年出版的新教材。另一方面，根据专业发展和生产实际需要，针对本专业学生的培养目标，与企业工程技术联合开发一批适合实用性高级技术人才培养的专业课程教材，教材体现实用性、先进性，反映生产过程中的实际技术水平，为今后学生从事实际工作位打下了良好基础。

4．在整合校内实践教学资源的基础上，积极构建校外实习基地，实现实践教学与岗位技能培训相结合电气工程及自动化专业具有很强的实践性。对电气工程专业理论、方法的理解与研究，都必须建立在实际工程基础之上，建立在掌握实际现场电气工程技术的需求与发展的基础上。在原有的金工实习、电工实习、电子线路实习的基础上建设校内工程实践中心，将构思、设计、实现和运行经验融于学习环境中，设立支撑活动的实践场所，使得校内实践教学更加符合工程实际。使得校内实习教学不仅促使学生在理论联系实际的同时学会基本工具的使用方法，熟悉一些基本的操作规范和操作技能，更重要的是增强工程经验，完善知识结构，使知识运用能力得到培养，从而提高分析问题和解决问题的能力。湖北民族学院所处的武陵地区水电资源、风电资源丰富、电力企业众多，具有得天独厚的实践环境和行业支持。积极拓展校外实践教学基地，在巩固已有的电网公司、水电站、风力发电厂等实践教学基地基础上，努力与电气装备制造和研发企业合作建立实践教学基地，更好的适应社会需求。从而实现“三个相结合”，即课堂、实验实训场所、企业环境相结合;学生、教师、工程技术人员相结合;教学、科研、工程项目相结合。

5．完善实践教学环节的考核标准，建立有效的质量保障体系加强对校内实践教学和校外实践教学的指导和管理，每次实训都有报告或成果，由专业指导教师评定成绩并作好记载，按实践教学学时占总学时数的比例记入课程成绩。对学生实践教学环节的学习进行质和量评定。改变传统的结题检查考核为实践教学活动过程的多样化滚动考核。即采用记录、报告、自评、互评等等形式，建立学生实践活动滚动支持的指导考核模式，以逐步引导学生自主学习和自主研究为目标，教师指导学生制订工作方案和工作进度，学生分阶段确立研究目标，分阶段推进实施，教师分阶段检查督促。更重要的是，通过有规律地检查、评估整个培养计划的实施过程和学习效果，能够达到持续改进的目的。

6．构建校企联合办学的新型管理体制学院以培养学生的全面素质、综合能力和就业竞争力为目标，加强校企合作，构建企业实质性参与电气工程及其自动化专业学生实践环节培养、使学生在实践中创新、在创新中成才的培养模式，探索出多赢的实现途径，培养大批高素质人才，为企业创新注入原动力，从而建立能使学校满意、企业乐意、学生得益的新型管理体制。完善专业的日常教育教学体系，研究教学及其管理规律，改进日常教学管理工作，搞好教学全过程质量管理，提高教学管理水平;建立稳定的教学秩序，保证教学工作正常运行。还要改革学生成绩的考核办法与评分标准，在成绩评定中充分体现实践环节的价值，引导学生积极认真地主动地参与实践环节。总之，积极探索校企合作办学的管理体制，构建灵活多样的人才培养模式，为企业培养大批专业性、高素质、懂经营管理的专门人才。

7．加强对学生的指导，调动学生培养实践能力的积极主动性学习的主动性能极大地提高学习效率，它促使学生把对任务目标的认识从外部诱因转化成内部需要。没有相应的学习、实践动机，学生根本不可能从事实践活动。由于实践能力是学生在实践过程中产生和发展起来的，所以缺乏实践动机的学生其实践水平注定是有限的。首先，要善于给予学生适度的实践压力，使学生开始能在教师的要求下实际参与相应的实践活动。其次，要善于保护学生参与实践的兴趣。再次，要善于提升学生的实践成就动机。成就动机源于主体获得认可、称赞的内在需要。对学生来说，从一个成功实践走向另一个成功的实践，更容易培育起他们不断实践和探索的欲望。在当前人们普遍关注学生学习成绩的情况下，教师应把保护并促进学生实践兴趣和实践成就动机的成长，循序渐进提升工程能力，作为培养学生实践能力首先关注和落实的重要对策。

二、特色与创新点

1．特色(1)吸引企业实质性参与人才培养，将企业创新与高校人才培养紧密结合，互相促进，实现互动双赢。学校在为企业培养高素质应用型人才的过程中，同时提供智力资源，为企业提供技术服务、技术培训、技术咨询，解决企业生产中的技术问题。企业作为人才的需求者和使用者，为学校提供资金援助，提供良好的实习基地与实践岗位，提供有实践经验的工程技术人员担任相关专业的指导教师。校企合作实现了人员、教学场所、生产设备等的资源共享，弥补了相互间的不足。(2)充分体现“低重心”办学定位和办学指导思想。我校电气工程及其自动化专业本科人才培养目标是面向基层、面向工程、面向社会，培养“肯干、实干、能干”的具有创新精神的应用型人才。本研究以强化基础、拓展知识面、增强学生实践能力和创新能力为主要目标，充分体现学校的低重心办学定位，形成有别于其他学校、其他专业大类的办学特色，提高人才培养质量。

2．创新点(1)依托资源优势，面向工程应用，深入推进产学研合作。通过建立教学实验实训基地、参加人才培养方案制订、共建研发平台、参与企业工程项目及技术服务工作等方式，为专业建设和发展提供了广阔的平台，为应用型人才培养提供了良好的实践教学基地，形成了产学研究紧密结合的应用型创新人才培养模式，实现了学校与企业双赢的格局。(2)建立学生广泛参与科研的活动。鼓励学生课余独立或联合开展各类科研活动，并通过实验室开放项目、毕业设计等形式，吸引学生积极参与教师横向科研项目。学院通过多种途径帮助学生了解课题的申报程序，配备专门教师对学生课题的申报及实施加以指导，实行导师制。

三、结语