电力电子技术特点范文

导语：如何才能写好一篇电力电子技术特点，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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“电力电子技术”是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，是交叉了电子技术、控制技术及电力技术等多门学科的综合课程，在本专业的人才培养中占有非常重要的地位。针对教育部财政部对于高校建设国家级特色专业的要求，结合兰州交通大学电气工程及其自动化专业的特点，应对“电力电子技术”课程的教学目标、教学内容及教学方式等方面进行改变和革新。本文将从几个方面对“电力电子技术”的课程改革提出一些建议。

教学目标及教学内容的全新定位

依托于本校的特色，本专业的定位为在电气工程领域，以铁道电气化为依托，拓展为地方电力系统和城市轨道交通牵引供电系统服务的职能，既服务于铁路建设事业，又能适应地方电力部门需要。“电力电子技术”课程的教学内容必须紧密联系特色专业的定位和行业发展动向，联系新技术及其应用。对教学内容应进行合理组织，精心编排，有机融合相关知识点，避免将各种电力电子器件、功能电路做孤立讲解。此外，可将电子技术、电力电子技术、自动控制技术、牵引供变电技术、高电压技术等课程结合起来，形成支撑特色专业建设的学科体系，同时也体现出“电力电子技术”这门课程在专业知识链中的桥梁作用。

教学内容的全新定位也离不开教材的建设。在传统教材及参考书的基础上，加入电子教案、多媒体教学课件、习题库、网络课程等多种元素，丰富教学资源，有利用促进教学改革、提供教师水平，开拓学生知识获取途径。

教学方式及教学手段的多样化

“电力电子技术”教学过程中主要采用分析法，通过对各种电量的波形分析，使学生了解到电力电子器件和变换电路在各时段的工作状态。传统的教学方式都是以教师的讲授为主，将动态的电路工作过程通过语言和静态的波形输出图给学生逐一分析，细致不够形象，往往适得其反，会让学生因为需要被动地接受知识而产生厌烦情绪，教学效率会受到影响。反之，若是单纯依靠学生去自主学习，课堂上只做简单引导，只能适于学习能力较强的学生，并不适合学习自制能力较弱的学生。对于这种两相矛盾的情况，应该从两个角度入手。一方面，在课堂上对于重点难点应尽力突出，内容要由浅入深，既要保证课程的系统完整性，又要反复强调重、难点，提高课堂效率。另一方面，结合特色专业的特点，采取开放型教学方式，启发、引导学生。具体可采用以下方式：

案例与自学讨论

根据特色专业建设和教学目标的需要，可选取实践性较强的电路案例提供给学生，如SWPM逆变电源，高频高压脉冲电源等。学生可在教师的帮助下深入学习教材中涉及案例的相关内容，并通过文献检索工具查阅相关资料，进行拓展学习。并利用软件平台进行仿真验证。之后根据学习与实践的结果提交一份研究性的报告。

对于一些适当的课程内容，可组织学生通过自学讨论的方式进行教学。学生课前进行自学，课堂上与教师进行互相问答的方式进行知识的巩固和细化，最后掌握。

习题讨论

学生完成课后习题后，以小组的形式进行谈论，互相交流解题思路，之后教师对习题涉及的关键知识点进行点评。

实验实践

传统的实验环节多是规定了具体的实验内容，学生在实验课上只是在老师的教学基础中依葫芦画瓢地动手连接电路或是测量数据，一堂课下来甚至于对实验内容与课程哪些部分相关都毫无印象。实验的目的更多的是学生去实践学习如何去搭建和调试电路，并且还要帮助学生把调试成功的电路与理论课上的基本电路联系起来。另外还可以指导学生进行一些简单实用的综合项目，例如直流电源的实践创新设计，帮助学生提供综合专业能力。

参观学习

2010年兰州交通大学电气工程专业获批为国家级特色专业建设点，2011年被教育部授予第二批“卓越工程师教育培养计划”试点专，并于2012级电气工程专业招手了第一届“卓越试点班”。针对本专业服务铁路面向本地电力系统领域的人才培养原则，在课程的教学过程中要为学生创造能够去企业参观的学习的机会，让学生接触一些“电力电子技术”这门课程在机车牵引供电、电力传输、城轨供电等领域中的应用。这样电力变换电路不再是书本上的电路，而是完整的电力电子控制系统，让学生身临其境大开眼界，做到理论与实际的联系。

这些方式让学生真正参与到教学过程中，并且课将学生的表现结合到平时成绩考核中，对能力强的学生有提高作用，对学习能力弱的学生有警醒作用。

对于“电力电子技术”课程来说，电力电子器件和变换电路种类繁多，波形变化复杂，需要在教学手段上加入多媒体教学手段才能解决教师板书画图占用时间太长且不够形象的问题。但是多媒体教学时容易因为翻页过快，学生往往来不及思考，对知识认识比较肤浅，所以在课件的制作时不能单纯地复制书本内容，授课时单纯地宣读课件内容，而是配合传统的板书教学模式，通过制作精良的课件为学生讲授。采用多媒体教学方式的同时，也应配合多种仿真分析软件，可以使教学更加生动和直观。下面以三相桥式全控整流电路的教学过程来进行具体说明。

首先，在多媒体课件中加入Flas，利用Flas来完整仿真器件导通、关断过程中电压电流波形形成的动画过程，如图1所示，使学生有直观印象，更加容易理解。

另外，可以引领学生利用已学过的仿真软件对教材中的一些典型的、难点的、重点的变换电路进行仿真实践。Simulink提供了动态系统建模、分析和仿真的交互环境，用户只需应用鼠标拖放的方式将所需电气元件的模块添加到模型编辑窗口，并将它们连接起来就可以快速地组建仿真模型实现电力系统的计算仿真。以三相桥式全控整流电路为例，使用Simulink对三相桥式全控整流电路进行仿真的电路及结果。通过提取模型元件库中合适的模块在仿真平台上按电路原理图连接建立仿真模型并进行仿真（α=0°），仿真模型及输出波形如图2所示。

Multisim仿真软件系统高度集成，界面直观操作简捷，可交互式搭建电路原理图并对电路仿真。上例中的三相桥式全控整流电路也可以利用Multisim进行模型搭建及仿真运行，如图3所示。

通过仿真可以看出，α=0°时负载电压ud为三相线电压在正半周的包络线，还可以得到负载电流波形及各相桥臂上晶闸管的电流、电压波形。

在此基础之上，应有计划地进行开放性网络实验平台的建设，即计算机网络环境下的虚拟实验室。区别于利用仿真软件的虚拟实验，所有实验数据皆由设在远端的物理设备真实产生。学生可远程选择实验电路进行组合搭建，并直接获得由远端的实际设备装置测得的实验数据。

教师与学生观念的转变

首先需要转变的就是一张试卷定成绩的情况。除了笔试成绩外，应将平时作业递交、讨论任务完成、课堂及实验环节表现、学习态度等情况记入成绩，减少笔试成绩所占总评比例，使考核能够真正、全面、客观地反映学生的实际情况。

教师的角色由“讲授者”转变为“指导者”，增强教学的研究性质。教师不再是以填鸭的方式向学生灌输知识，而是以“引导者”的身份引领学生学习。在推导定理、结论时，除了数学和物理分析内容之外，还应穿插这些知识的相关背景、器件电路的应用近况以及发展前景，这要求教师对有关内容有充分的准备，还有比较宽的专业知识面及丰富的科研经验。

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关键词： 集群通信； 数字； 业务

中图分类号： TN929.5 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）04-0091-01

集群通信系统具备特有的调度功能、组呼功能、快速呼叫建立、高可用性和安全性等特点，在专业通信领域发挥着巨大的作用，其主要应用范围是对指挥调度功能要求较高的部门和企业，包括政府部门、军队、警务、铁路、水利、电力、民航以及钢铁、物流等各行各业，是企事业单位应急联动、指挥、调度和日常移动通信工作不可或缺的移动通信工具。

一、集群通信现状

在模拟集群通信的时代，由于技术不开放、标准不统一等一系列的劣势，渐渐不能满足市场的需求。目前，全球集群通信系统正从在无线接口采用模拟调制方式进行通信的模拟集群向采用数字调制方式的数字集群转换。与传统的模拟集群系统相比，数字集群系统可以提供更丰富的业务种类、更好的业务质量、更高的保密特征、更快的连接性和更高的频谱效率。正如公众移动通信已从模拟蜂窝电话转向数字蜂窝电话一样，集群通信从模拟向数字的过渡，也是历史发展的必然趋势。

从数字集群通信的发展现状可以看出，与公众移动通信的发展规模相比，数字集群通信的规模还刚刚起步。同时，国内正在使用的数字集群通信系统完全采用国外的技术和设备整个产业基本上处于被国外厂商垄断的状态。而且，无论是TETRA系统还是iDEN系统，其标准的开放性不高，iDEN系统被摩托罗拉独家垄断，而TETRA系统虽然在空中接口可以做到兼容，但各个厂家系统之间不能实现互联互通，影响了TETRA系统的发展。导致终端和系统设备价格较高，运营商投资成本增加，这在很多程度上限制了数字集群通信在我国的发展。由于我国的集群通信市场存在着相当规模的市场和发展潜力，国内的多个电信设备制造商都在大力研发数字集群通信设备，并已经研制出符合集群通信要求的数字集群系统设备。针对目前集群市场的现状，我国急需具有中国企业的自主知识产权的数字集群通信系统，部分设备制造商提出系统的体系结构采用了目前更为先进和公开的移动通信技术，并在此基础上引入了自主专利技术，实现了数字集群系统的关键技术。另一方面，与国外技术的垄断和相对封闭相比，国内厂家研制的集群系统可以完全公开并标准化。

在国内，从技术的角度来讲，GOTA系统是基于CDMA2000系统的基础上开发的，除了集群的一些关键技术和业务已经达到集群通信的要求并且与TETRA和iDEN的指标相当之外，在今后通信未来发展的潜力方面也比TETRA和iDEN的指标相当之外，在今后通信未来发展的潜力方面也比TETRA和iDEN存在更大的优势。在未来数字集群通信的发展中，除了集群的语音通信模式与蜂窝通信有着较大差别外，在其他领域，如数据业务等众多功能，两者将越来越接近。以满足未来集群通信用户的综合要求。而国内的这些技术，在这些方面为运营商考虑今后集群网络的发展提供了更多的选择。

二、GoTa集群通信系统

GoTa（GlobaopenTrunkingarchitecture）是中兴通讯自主研发的基于第三代无线通信技术之一——CDMA2000的数字集群通信体制。为了能够在CDMA网络上进行PTT(PushToTalk)通信，具备快速连续和信道共享等数字集群的公共特点，并且不影响原有CDMA系统已具备的业务功能和性能，GoTa围绕着无线信道共享和快速连接这两项关键技术提供了解决方案。

1.技术体制创新

GoTa系统集成了CDMA系统的所有优势，覆盖能力强，在相同的覆盖范围内，CDMA和GSM的覆盖强度和覆盖质量相当。但是CDMA网络的站点数目（81个）要小于GSM站点的数目（118个）。容量大，频谱利用率高，且规划简单，CDMA频率复用系数高，在CDMA系统，每个小区可以重复使用同一频带。频率复用系数为1，相比GSM系统，网络规划更为简单。语音质量优异，高数检测贷款，目前CDMA2000lx系统的数据带宽已达到153.6Kbps，后续完全平滑演进至CDMA2000lxEV-DO(DO:DataOnly)系统，可以在1.25MHz的带宽内支持高达3.1Mbps的高速数据传输。

2.业务功能创新

GoTa数字集群通信系统很重要的一点是针对集群调度的特殊需求，开发了多种具有创新意义的集群调度业务，具备强人的专业化集群功能，实现了基础业务与多种增值业务的完美融合。除了系统集群系统所具备的单呼、组呼、广播呼叫、紧急呼叫等，GoTa还率先提出了创新的业务功能，包括终端用户状态查询、无限方式群组管理、话权申请排队、业务优先级、免打扰等。与此同时，中兴通讯基于在CDMA以及GOTA领域的强大积累，还可以结合行业用户的需求有效利用二次开发平台，为不同用户提供量身定制特殊的具有更多扩展的新增功能的业务解决方案。

增强型组呼实现模式将指挥调度和基于用户状态的应用完美结合，轻松实现强交互应用。在原有的数字集群里只有一种类型的组呼，就是传统型的集群呼叫。在传统型的集群呼叫里，实际上系统跟用户之间没有信息交互，很多业务扩展无法得到有力的支撑。基于此，中兴通讯在原有的集群系统传统型集群呼叫的基础上，又创新地提出了增强型集群呼叫实现模式。这种增强型的强交互式的组呼，可以实时监控用户的每个状态，保证业务的可靠性和可扩展性，具备了很多原有的数字集群系统所不具备的特色的新功能。

3.可向3G平滑演进

3G演进路线之中，CDMA2000是唯一一个可以实现真正意义的平滑演进无缝的系统过渡一架构不变、L作频段不变、系统设备不变、终端后向兼容。延续了这一优势的GOTA数字集群通信系统，从长远考虑最大程度的降低了运营商的投资风险，而且其商用的成熟性也使更多的运营商和设备制造商介入其产业链。

在协议中，EV-DO网络不需要交换子系统，所以EV-DO系统主要包括介入网和分组数据交换系统。对于介入网侧设备，主要包括BSC，BTS和AN-AAA三个网元；分组交换域设备包括PD-SN，AAA等网元。

1xEV-DO网络的出现，主要是为了满足人们对更高速率分组数据业务的需求。1xXV-DO网络在无限链路上采用了一些列优化技术，使得Rev.0版本时，网络提供前向最高峰值速率2304Mbps，反向最高峰速率153.6Kbps；

Rev.A版本是，网络提供前向最高峰值速率3.1Kbps，反向最高峰值速率1.8Kbps。

GOTA数字集群通信系统构架可通过增加相应的网络模块提供EV-DORevA版本的速率，满足用户对数据业务的需求。

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【关键词】教学改革 电工电子技术 BTEC

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682（2012）11-0040-02

一、引 言

近年来，我国的职业教育得到了飞速的发展，国家从政策和资金方面给予了大力的支持，随着我国推进职业教育教学改革的力度增强，早在多年前就引入了很多国外的先进的教学经验，英国BTEC教学模式就是其中之一，其“以人为本”“以学生为中心”的教学理念已成为大家的共识。与中国传统教育模式相比，BTEC教学模式有着鲜明的职业教育特色。

二、BTEC教学模式的特点

BTEC 课程没有指定教材，只提供每门课程的教学大纲作为教学工作的指导性文件。HND（BTEC）大纲的内容和要求是以满足工厂、企业对教育对象的要求为基本原则。课程开发的出发点也是以职业岗位需求为主，而不是传统学科。教师可以依据教学大纲自己编排授课内容，在教学过程中要有来自于工厂、企业的实际案例，学生在学习时要学到雇主要求的知识与技能，为学生今后的就业打下基础。BTEC教学不是以最后的考试为考核依据，而是以课业为主要形式的评价和考核依据，所以课业的设计在BTEC教学中占有举足轻重的地位，课业以“证据”为依据，以“成果”为目标。

课业是以一系列任务的形式，由学生自主完成的学习活动，由教师设计、布置、指导和评估。学生在自主完成课业任务的过程中，达到教学大纲规定的若干项专业学习“成果”。同时，课业规定了学生必须发展的通用能力领域及应取得的成果。通过课业的方式使学生的专业技能和职业素质紧密结合在一起同时得到发展。教师根据学生课业完成的情况，对学生掌握专业能力的情况进行评估，都必须达到及格标准。具体评价时，分四个等级——D、M、P、F。其中D（Distinction）为优、M（Merit）为良好、P（Pass）为及格、F（Fail）为不及格。教师将根据相关的规定及每次课业中的具体要求，来评价学生是否能够取得较好的课业等级，对学生完成课业的质量进行认定。

三、电工电子技术课程的特点

高职院校的《电工电子技术》课程作为电子专业的一门专业基础课，是学生学习其他专业课的基石，它涵盖的内容丰富，包括物理、数学知识还有电路理论。电工测量技术，甚至还有电机和控制、PLC和电子技术等电领域多方面的知识，是多种电类基础知识的综合。课程涉及的内容多、信息量大、知识面广。随着高等学校扩招人数的不断增加，高职生源素质的普遍下降，理论基础薄弱。原有的教学模式偏重于理论知识的讲解，讲的深等问题突出，《电工电子技术》成为学生怕学、难学的一门课。如何解决这一问题，保证教学质量，必须在教学内容、教学手段、教学方法等诸多方面进行教学改革。

根据BTEC的教学理念，电工电子技术课程的大纲针对学生的特点作了一定的调整，大纲包括基本电路原理、二端口网络、复杂波分析和RLC电路的暂态分析四个部分。从课程的能力结构着手，学生应主要掌握应用基本电路原理分析电路的能力，应用二端口网络模型解决实际电路问题以及设计电路的能力、分析复杂波问题和分析电路的暂态工作过程的能力。

四、课业的设计和实施

课业设计的背景与实际问题相结合，密切联系社会实践和生产实际。课业活动多样性可采取小组讨论、角色扮演、演讲、社会调查，到图书馆和上互联网查阅有关资料，到企业实习等多种方式来完成课业任务。在教学大纲的指导下，根据课程的能力要求确定了四次课业，每次课业包含1～2个任务。见表1。

本课程的教学过程在专业一体化教室中进行，以课业为中心进行教学活动。教师要做到精讲，启发学生思维，为学生的学提供背景条件，让学生自主参与活动。充分利用专业教室的资源，使用EWB仿真软件和实际电路器件来搭建电路，让学生有更多动手实践的机会。在讲完基本的理论技能后，教师通过布置任务让学生自己独立完成从设计到操作的过程。为了培养学生合作精神，教学强调组成学习小组进行活动，教师针对学生的性格、能力、特长差异指导学生合理组合，让学生充分发挥自主学习的能动性。采取小班教学既能充分发挥教师的指导作用，又能使学生获得均等的学习机会。教师也可加入一个学习小组，只是咨询者、顾问和学习伙伴的角色。另外，打破课程教学的时空界限，采取课上课下结合，每周教师都会找学生在课下单独讨论学生学习中遇到的问题，指导学生课业；同时学生也可以给教师提意见，达到师生互动。课业成绩及时向学生反馈，学生也可以与教师对评估的成绩平等地交换意见。

学生在完成课业的活动中要做好记录，收集并保存“证据”。学生用“证据”来申报自己的学习“成果”。证据有多种形式，如工作日志、报告、总结等。

在课业的实施过程中，学生也存在一些问题，比如分组完成作业时，有同学不积极，依靠其他同学的成果完成自己的课业；有同学不能按时提交作业，甚至有个别抄袭现象。教师通过采取措施来解决上述问题：课堂教学中小组内部进行讨论，教师则主要指导学生主动参与，独立思考，鼓励学生提出问题。另外，教师要求小组内明确的分工，安排时间与小组同学进行单独谈话，请他们陈述，自己在小组活动中承担了哪些任务，具体作了哪些工作，以此作为评价的依据。避免发生“不劳而获”的情况。另外，在课业中明显标识截止日期，并反复强调按时交作业。对于抄袭的学生决不纵容，一律退回重做或按照不及格处理。

五、教学效果

实施教学的两个班（1）班20人、（2）班12人的总成绩如图1和图2，同其他非BTEC班的《电工电子技术》的成绩比较有大幅提高。共有一名学生不合格，四名学生重做后合格。不过成绩还不是学生最大的收获，通过BTEC学习学生自主解决问题的能力增强了，学生在完成课业的过程中，不断的与教师沟通改进课业，在教师的帮助下能力不断得到提升。学生在这种过程评价中慢慢进步。教师只是把学生领进门，学生要完成课业还需要自己去查资料，去图书馆利用各种资源，与其他老师同学交流，甚至到校外与专业人员交流，学生的沟通能力和利用资源的能力提高了。学生学会了管理自己的学习成果，制作自己的学习证据汇编。增强了整理复杂资料的能力，为以后求职时如何展示自己的能力奠定了基础。

图1 BTEC（1）班成绩分析图 图2 BTEC（2）班成绩分析图

六、结束语

作为BTEC教师仍面临很多挑战：

1.要求教师的知识面广

教师不仅要备本课程的内容还要备其他相关课程的内容，甚至还要有相关学科的知识，不但要重新温习多个相关学科，更要将知识之间的关系想清楚、弄透彻。如电工电子课程需要软件操作、数据分析、电路焊接的相关知识，还需要对无线电通信和有线电视技术有一定的了解。每节课中涉及多个学科，而且这些知识是相互联系、交织在一起的，这就给教师的备课提出了更高的要求，要求教师在上课前想得更全面些，这对教师来说无疑是一种考验，大大的增加了教师的备课量。BTEC教师之间多多交流也是十分必要的。

2.要求教师有丰富的实践经验

在实际教学中，只有真正有实践经验的教师才能讲好BTEC课程。教师只有在企业工作的经历，才能设计出带有实际工程背景的课业，才能培养出符合企业要求的学生，如果教师缺乏实践经验，将会在课业设计、授课等多方面遇到困难。从这个角度来说，BTEC课程是真正体现出职业技术教育精髓的一种教育思想和教育体系。

参考文献

1 凌杰.HND（BTEC）中英合作办学的本土化研究[J].广东白云学院学报，2006（12）

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【关键词】保护装置 动态特性 原理 系统组成

新时期的电力发展对电力系统的稳定性要求更高，继电保护装置是电力系统中最为重要的保护装置，它可以对故障元件进行快速直接的切断，在整个系统安全稳定的方面作用最为重要，但是随着电力发展的需求，继电保护装置需要不断改进以满足电力运行方面的需要。本文提出用相关软件系统对电力系统故障时的保护装置动态特性进行数字仿真，分析装置的动作特性，且对该元件的仿真模式进行分析。

1 准确认识到电网事故的发生性质

经济的发展使得电力系统规模迅速扩大，区域经济和能源分布的不平衡使电网互联成为可能，电网的数据量和复杂性也同样在增加，这就要加强电网故障的抵抗能力。目前我国的电网抵御停电事故的能力还不够强，同时解决电网事故的能力得不到提升，提高电网的继电保护能力就显得十分重要。区域电网之间的关系越发紧密，电网的稳定运行成为了管理的关键项目，所以合理的利用动态仿真程序对电力系统运行状态进行分析有着十分重要的意义。随着计算机技术的应用，电网故障模拟成为了分析电网故障和保护电网安全运行的有效手段，故障时继电保护装置的动态数字仿真用以检查故障时保护装置的程序执行情况及各元件的配合情况。

2 数字仿真的原理

电力系统仿真软件利用电力元件数学模型和数值计算方法对电网的运行特性进行研究。 通常可以选择EMTPE电力系统电磁暂态及电力电子数字仿真软件包。与EMTP相比，EMTPE增加了一些新功能。尤其是在电力电子仿真的方面，不仅增加了新的元件模型，同时采用了新的计算方法，以解决现有EMTP仿真中出现的问题。程序模块首先实现继电保护装置的功能元件，常用的元件如：电压元件、功率方向元件、电流元件、阻抗元件等，各种相关元件按照保护的程序进行逻辑组合。仿真过程中将故障数据通过数字模拟到各保护元件之中，再通过观察保护各元件之间的配合情况来完成整体的动态特性模拟。这样就可以动态分析保护装置动作情况。动态仿真有三种形式，分别为连续仿真、单步仿真和断点仿真。

3 系统的组成

动态仿真系统的组成应包括数据录入模块、滤波模块、动作方程模块、动作特性模块、以及图形显示模块。在仿真应用之前，可以通过软件应用功能对保护程序进行流程图的绘制，并且对电流、电压等基本数据进行统计。当统计完成后就会按照流程图对整个系统的保护程序进行计算。仿真的过程其实是对所有元件检测的过程，根据不同元件的属性，使每个仿真时钟进行时间调控，在调控前要保证所有元件种类的数据都被记录后才能开始，调控过程不受元件数量影响，而是受元件种类来左右程序运行进程。

4 元件的结构仿真

元件的主要结构分为测量、逻辑、时间、其他四部分，逻辑中就只有自定义一种，时间元件则由延时展宽和定长输出两种，其他则分为启动、电压互感器断线、电流互感器断线和振荡闭锁，每一个元件都可以执行移动、复制、删除等操作，各个测量元件所测量到的测量值都可以归纳到数学公式中来进行计算。

5 接口和其他功能

在数据接口上需要解决如何无失真地反映故障时保护装置的采样数据仿真，需要解决数据接口的采样率同步问题，可以通过软件算法同归计算形式来解决这一问题。

其他功能包括对不同原理的保护可以选用不同的滤波算法。可以直接在框图上对继电保护的定值进行检查和修改，这使得保护定值的校验变得容易，可以方便地改变元件的特性和编号。实现阻抗元件的自定义特性。自定义特性的逻辑元件最大限度地满足用户的需求。

6 结束语

继电保护装置是对电力系统在故障时进行良好保护最高效的一种措施，如何提高保护装置动作正确率显得尤为重要。目前动态数字仿真软件已经被广泛的应用，它的使用在很大的程度上能够深入分析保护装置的动态过程，在电力系统故障分析中起到更加重要的作用。

参考文献

[1]郭征，贺家李，杨洪平，柳焕章，卢放.电力系统故障时继电保护装置动态特性的数字仿真[J].电力系统自动化，2003（11）.

[2]孙元章，杨军，张晓东，彭晓涛，刘焱.电力系统动态仿真中的继电保护模型[J].电力系统自动化，2009（20）.

[3]吴国，宋新立，汤涌，仲悟之，刘涛.电力系统动态仿真中的继电保护建模[J].电力系统自动化，2010（23）.

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增强现实电子书，即Augmented Reality E-book（以下简称AR电子书）是将增强现实技术应用于教育领域的一项重大突破，也是AR教育应用的一个重要分支。AR电子书经历了从理论研究向实践探索的转变——在我国，其在教育领域中的应用尚处于起步阶段，研究重点大多侧重于技术本身，在实践中的应用相对较少。在国外，AR电子书在教育中的运用初步进入应用阶段。目前，其在婴幼儿、中小学及大学阶段均有涉及。婴幼儿阶段的AR电子书主要以寓言故事为素材，如：Azfar Bin Tomi等人以乌鸦喝水的故事为素材开发。

分布式理论强调：学习不仅仅分布于学习者这一认知主体本身，也分布于认知主体外的环境因素中，包括其他认知个体、工具、情境及认知对象等。它摒弃了以往以个体作为分析单元的思想，重视系统中参与认知活动的各要素间的相互依赖。AR电子书从系统的观点出发，旨在应用增强现实技术为学习者提供更为丰富的学习环境，以期促进学习者的学习。然而，这一环境是否能促进学习者的学习以及它有哪些待完善之处，本文试图结合分布式认知理论，主要从认知、情境、交互三方面对AR电子书加以分析与探讨，以期为AR电子书进一步的应用与完善提供一定的借鉴作用。

一、分布式认知理论概述

分布式认知是指个体的认知活动分布于认知主体及其学习环境中，并强调个体与其他环境要素间互动交流对认知活动的重要作用。随着信息技术与网络的不断发展，分布式认知理论中的“制品”即计算机等设备及其产生的数据，作为学习环境的典型要素备受关注。许多研究表明，“制品”在增强人们的认知、促进信息共享、拓展人们的理解与能力方面发挥着愈发重要的作用，分布式认知理论亦由此逐步为人们所认识和理解，并发展成为学习环境的基础理论[7]。其具体特征有以下几点。

1.强调认知的分布性

分布式认知理论认为人的认知分布于参与认知活动的全部要素，即认知的分布性，而这些要素构成了人与设置的学习环境系统，在该系统中，为促进学习者的学习，除了关注学习者个人独立的认知活动外，还需引导学习者通过关注同他人或机器交流获取有效数据等方式增强认知与理解。

2.强调系统要素的交互性

分布式认知理论认为，人所处的学习环境是动态系统，系统要素间的互动交流是分布式认知的潜在动力。而技术作为高度交互的媒介，为分布式学习环境设计提供重要给养，从而使分布式认知理论成为一系列的分布式认知活动——学习者共同体、概念学习交流和知识建构共同体以及日益发展的计算机支持的协作学习等重要的理论支持与审视框架。

3.强调社会物质境脉的塑造力

分布式认知理论认为社会物质境脉以自然或非自然的交互方式塑造人的认知过程，并且关注个人和物质世界如何以重要的方式进行交互，而非简单理解为意义建构或知识加工过程，更为强调其对人认知过程的塑造能力。

4.强调智能制品的认知作用

分布式认知理论高度关注智能制品，并认为在分布式认知系统中，制品和人同样重要。其认知作用的核心在于交流共享，交流是分布式认知的必备条件，而知识若不被共享则变得无用，制品作为交流与共享的载体可将知识表征出来，在此过程中制品就作为载体工具、作为知识表征工具、作为知识可视化工具促进人的认知与理解。

二、基于分布式理论的AR电子书特征分析

1.可视化学习内容，减少学习者认知负荷

学习中的认知负荷，主要是指一项具体项目的执行给个体认知系统所施加的负荷。一般包括固有认知负荷、固加认知负荷和生成认知负荷。固有认知负荷主要取决于学习材料相对复杂的程度和学习者的经验水平；固加认知负荷是指学习者学习过程中额外产生的附加负荷；而生成认知负荷主要是指形成生成性知识的相对阻力。分布式认知理论中，认知在媒介中的分布模型主张认知分布于个体、认知对象和认知工具等之中。AR电子书作为学习者的认知工具，承载着学习者所学内容（认知对象）、承载着部分认知。相较于传统图书而言，AR电子书将抽象的间接经验转化为形象的直接经验，降低了学习材料本身的复杂程度，从而减少了固有认知负荷。虽然学习过程中学习者需要对AR电子书进行操作，但其易于操作的特征并没有增加学习者的固加负荷，同时，还替代了学习者部分低层工作；此外，三维知识场景中所学知识的形象展现为学习者生成性知识的形成奠定了基础，促进了学习者生成性知识的形成。因此，AR电子书减少了学习者的认知负荷，进而提高学习效率。如：Mark Billinghurst和Poupyrev博士利用AR技术研发出了“Magic Book”，使读者在阅读文字的同时可直接在AR显示设备上观察真实的场景，从而感知书本内容生成的虚拟对象和事件，使学习更加直观、深入[8]。Utku Kose等人将增强现实应用于计算机科学课程中，将教材中实践操作部分运用AR技术制作成电子书，让学习者获取计算机实践操作的直接经验[9]。Albertina Dias开发的mibook通过AR的图像识别技术来实现纸质图书中文字及图片内容的三维呈现，实验证实相较于传统书籍而言，miBook的现实增强功能更有利于激发学习者的学习兴趣、更易于学习者对知识的理解[10]。

2.丰富学习情境，促进学习者高效投入

首先，AR电子书促进了学习者的行为投入。行为投入主要是指学习者学习过程中的操作表现、交流互动及坚持性。AR电子书所提供的三维知识场景通过增强自然的认知情境为学习者进行主动、体验式学习提供了支持，其真实、沉浸、互动的特点实现了学习者对当前环境的沉浸，增强了学习的持久性。此外，基于相应技术支持它能够有效响应用户输入，即通过个人与“制 品”间实现学习者与AR电子书之间的实时交流，促进学习者的行为投入。如：Azfar Bin Tomi等人以乌鸦喝水的故事为素材开发了交互式移动增强现实魔幻剧本，让婴幼儿进行数字学习[11]。在学习过程中，学习者可以通过有形交互技术用手指与乌鸦进行交互，交互效果良好；George Margetis等人在纸质图书上集成了手写功能，运用3D跟踪笔实现文本的操作与输入，实现了AR教育手写方面的重大突破[12]；Utku Kose等人在计算机科学课程中开发出了一款电子学习工具，实现了学习者与三维场景的实时互动[13]。

其次，AR电子书促进了学习者的认知投入。认知投入主要是指认知加工、对知识的深层理解及自我调节。分布式认知理论强调学习环境对学习者认知的塑造，而知识的意义存在于符号的情境之中，阅读传统书籍，学习者只能通过自己的经验为抽象的文字赋予情境进行理解，而当学习者经验不足时，就难以理解抽象文字。AR电子书直接为学习者提供了增强现实情境，学习者即使经验不足，也可以通过AR电子书的形象化呈现有力地塑造这一认知进程。当学习者接触自己以前未接触过的知识时，其会通过对AR电子书的学习获得反馈并进行自我调节，完善自己的个体认知。

最后，AR电子书促进了学习者的情感投入。情感投入主要是指学习者对学习活动的情绪反应。其一，AR电子书变革了传统的学习方式，运用AR电子书学习，学习者间皆可以实现不同程度的协作，使学习者的认知交互变得更协调，从而促进了学习者的情感投入，弥补了学习中易忽略学习者情感因素方面的不足，激发了学习者的学习兴趣。其二，AR电子书的运用促使教师与学生的角色发生了转变。学生成为了学习的主体，而教师在整个学习过程中是学生的帮助者和促进者，师生的交互变革，使学生由知识的接受者转变为知识的主动吸收者，学生的学习欲望增强。

3.加强互动交流，促进学习者多种思维力的提升

首先，培养学习者直通思维能力。直通思维能力强调学习者可以以他人的思维为基石进行深层次思考，从而实现学习的小步子跳跃。在用AR电子书进行学习活动时，可以实现学习者之间、学习者与认知工具及认知工具之间的互动交流，其拓宽了“他人”的概念，他人可以是其他学习者，也可以是与学习者交流的认知工具，促进学习者与“他人”的协作，从而促进学习者的直通思维，增强培养学习者的学习力。

其次，培养学习者的横向思维。AR电子书在教育中的应用通过知识可视化情境、交流共享等方式在不同程度上均促进了学习者的学习迁移。实现了抽象知识的直观具化，能够有效地让学习者将其与所学知识建立密切联系，有利于学习者对所学知识的理解与概括，从而促进学习正迁移，在此基础上促进高层思考。

最后，培养学习者的批判性思维。在AR环境中学习者可以利用PC机、PDA等技术设备，通过各种手段或途径去获取所需信息，并对信息进行分析和加工处理，最终利用信息完成任务，在这一学习过程中进一步提升了学习者的信息素养，培养学习者对所学知识的发现、总结、概括、应用与质疑能力，进而促使其批判性思维的形成。通过智能制品促使学习者在经历过程中逐步积累思维经验以形成智慧，进而达到学习者“知识学习与智慧培养”的有效融合。

三、分布式认知理论对AR电子书应用的启示

1.设计层面：优化媒体内容、加强流程控制

分布式认知理论关注表征状态的传播与转换，指出人的内部认知能力加上外部设备的促进，能够实现认知的最佳理解。AR电子书在为学习者提供学习环境的同时也作为媒体工具承载着对认知对象的表征，若媒体工具设计不合理，必会增加学习者的固加负荷。而认知对象是学习者学习的主体，在设计过程中要突显认知对象。反之，若三维沉浸环境引人入胜而没有突出学习者所学信息则会得不偿失。

加强流程控制即加强AR电子书的应用流程控制设计，也就是对各要素之间相互作用的时间、方式、活动等进行合理规划。分布式认知摒弃了以往以个体作为分析单元的思想，强调参与认知活动的各要素间的相互依赖。学习者运用AR电子书进行学习的过程可以理解为学习者与个体、AR情境、工具等系统要素间的交互过程。其流程控制设计至关重要，如：通过对“制品”的流程控制合理安排练习项目、记忆项目与新学项目的数量。只有精细设计流程中的每一小步才能为学习者与系统要素间交互及深层认知提供依托。

2.技术层面：掌握应用原则、优化技术支持

掌握应用原则即注意技术应用的适时性、适当性和适度性原则，是对“制品”的应用时机进行考量。目前，AR电子书大多用于非正式学习，在课堂教学中应用相对较少。掌握应用原则将为其在课堂教学应用的普及提供契机。没有一种能够适用于所有学科、所有教学的万能模式，同样，也没有一种能支持所有学科、所有教学环节的万能技术。技术只有应用在合适的时机，支持恰当的教学环节、并做到有的放矢才能为教育教学提供支持、为创新提供支撑。

学习者运用AR电子书学习过程中，其所提供的学习环境是显性的，可被学习者感知到的。而显性环境是以一系列隐性的技术作为支撑。AR电子书在实践过程中其技术方面仍可进一步优化。如：优化参数以消除虚拟图像噪声，优化算法以加强虚拟物体的平稳性，为更好的“智能制品”提供支持。“教育是一门遗憾的艺术”，只有在不断应用、不断发现问题的过程中，才能不断改进以逐步完善。

四、结束语

文章结合分布式认知理论，从认知、情境、交互等方面分析了AR电子书在教育领域中通过虚实融合、实时交互、高度沉浸等学习体验增强学习者的认知活动，促进学习者的认知协调以及塑造学习者的认知模式，并由此改变了学习者以往的学习方式，向着便捷、实用、沉浸、体验的方向发展，其在教育领域中的应用前景广泛。但由于AR电子书的教育应用起步较晚，尚存一些问题有待深入探讨，如由于技术的限制，其对学习活动复杂性的支持有待进一步提升；学习过程中若让每位学习者配备一部智能手机或PDA其可行性有待商榷。但相信随着相关技术的进一步发展以及智能终端的普及，技术、价格等问题都将会得到有效解决，届时AR电子书将进一步变革教育教学的模式与方法。

参考文献：

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[5] 蔡苏，宋倩，唐瑶.增强现实学习环境的架构与实践[J].中国电化 教育，2011，（8）：114-119.

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[7] （美）戴维·乔纳森等编；郑太年等译.学习环境的理论基础[M]. 上海：华东师范大学，2002，9.

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【关键词】 电力电子技术 配电系统 自动化 应用

电力电子技术涵括了很多的科学技术，包括计算机、自动化、半导体技术等等，同时其应用面极广，尤其是计算机控制系统以及自动化控制技术的发展更为成熟。电力电子技术的应用面不断过大，渗入到不同的行业当中并且使自身的功能价值得到了体现。下文就电力电子技术在配电系统的应用进行详细研讨。

1 电力电子技术的概念以及特点

当前的电力电子技术具有全控化、集成化、高频化以及高效率化。全控化是指自动关断设备取代了半空型普通晶闸管，从而避免了传统电子设备中的换相电路等；集成化是指全控型器件经由单元件并联，形成了一个基片当中；高频化是指利用高频度提高系统的运行效率。比如GTR、IGBT、MOSFET能够分别在低频、高频、超高频的环境中运行；高效率化是指器件以及变换技术两方面的高效率，当器件的导通压降下降时，导通损耗也会相应变小，器件开关上下变化频率增快，同样是开关耗损降低。在软开关中加入软开关技术，能够进一步提高运行效率。电力电子技术属于较为新兴的科学技术，但是已经被广泛应用在电力行业里，能够实现对电能的有效控制以及提高电力系统的运行效率。电力电子技术从功能角度可以分为变流技术以及电力电子器件制造技术，由于其具有众多优势，并且应用面不断扩大，所以电力电子技术的相关知识以及成为了电气工程以及自动化专业重点学习的理论知识。

2 电力电子技术以及配电自动化的发展现状

电力电子技术是在半导体的基础上逐渐发展出来，其为强弱电的连接搭建了一个平台。经过长期的发展，电力电子技术的发展相对较为成熟。其最早是以晶闸管的形式出现，后又发展成为可控硅整流装置，完成了质的飞跃，在后来出现了柔流输电技术，此项技术促使许多新型设备的产生，同时电力电子技术也向工业自动化和机电相结合的发展道路，当前电力电子技术能够实现节能环保、智能化、轻便化等众多优势。就我国来说，电力电子技术的发展相对较晚，但是通过国家的帮扶和人们的不懈努力，已经走向了独具特色的高速发展道路。

经济的发展必定会带动电力产业的进步，电力产业的发展已经从传统投资规模变为以市场需求为重心的发展模式，同时电力市场也完成了卖方向买方转变的过程，以前我国发电和配电的比率存在较大差距，落后于世界先进国家，当前已经得到了一些改善，例如35kV变电站具备了四遥功能，但是还是存在很大的成长空间，例如电站的自动化、故障检测定位、故障隔离、最低网损等等，这些还属于发展阶段。从供电设备来看，许多的供电企业已经找到了与配电自动化相协调的设备，例如馈线开关远程式终端、开闭所、重合器等等，所以实现配电系统自动化的硬件条件还是比较完善的，但除此之外主要还存在两个问题：第一，供电方在选择设备的同时，应从自身实际状况出发，同时还要综合考察设备的性价比，使设备不至于过快的淘汰，进而造成成本的浪费，尽量选择与当前科学技术发展方向一致的设备，并且秉承统一规划、分步实施的原则；第二，配电系统本身具有特殊性，体现在远方抄表、容量大、定制远传等，对于这些技术的标准化要求还存在缺陷，同时以往的规范限制了使用性能，为了防止电力设备供货商自行设置的紊乱情况出现，有必要将电网的通信规约尽早规范下来。

3 实现配电自动化的必要性

电力电子技术、计算机技术、自动化控制技术三者是相辅相成的关系，只有将电力电子技术与配电系统相结合，才可以实现电子系统的自我控制能力、效率以及配电质量，将电力电子技术应用于配电技术还有以下几个方面：第一，使电力系统具备更高的自动化水平，电力电子设备的出现促进了电力电子技术的发展，使电力系统具备自动智能化的功能。尤其是模糊控制、智能化控制对于电子设备的重大意义；第二，电力电子技术不仅能够降低供电单位的成本消耗，保障企业利益，同时其服务对象是社会群众，所以高质量的配电系统能够产生高质量的供电服务，从而实现社会效益；第三，电力电子技术不仅仅是以技术的身份停留在技术的层面，而对于电气产业的结构和管理形式都形成了很大的影响，企业通过利用电力电子技术，使得自身加快了向新兴产业的转型。

4 电力电子技术的优点

首先，电力电子技术能够对电力进行有效控制，从而将所耗的电能控制在合理范围之内，达到了优化电能的目的，同时在用户使用的过程当中也发挥出有限电量的最大使用价值。对于工业生产来说，电力电子技术的不仅提高了生产的效率，也使节能价值得到体现。

其次，电力电子技术的应用能够使民用电和工业用电的质量得到提升，促进了工业制造工艺的革新，使机电一体化技术得到了发展，在当前对电力电子技术的使用当中，还加入了网络信息技术，这进一步提高了电力电子技术的使用价值。

然后，电力电子技术能够实现设别的高频化，打破了传统工频的限制，大大提高了运行效率，使机电设备的体积得到了控制。

最后，只有不断的实践才能促进技术的进步，电力电子技术正是因为不断的发展，不断的被应用，从而使其融入了其他的先进科学技术，进一步促进了技术的发展，进而得到更广阔的应用平台。

5 电力电子技术的应用

5.1 发电阶段

在此阶段，电力电子技术能够最大程度的保证配电系统的安全、可靠，能够增强发电效率，增强管理的科学性。同时电力电子技术中的励磁技术、太阳能技术、直流调速、变频调速技术都能够保障发电环节的顺利进行。主要应用方式如下：磁力技术主要能够提高调节速率，为其他控制提供有利条件，同时降低了成本、操作难度低、可靠度高；变频调速技术当前发展较为成熟，使风机水泵具备变频调速功能，对于能源的消耗量也不大，在未来具备良好的发展潜力；太阳能技术体现在环保方面，能够将太阳能电池板当中的能源转换到电力系统当中，节约了资源，降低了成本；直流调速技术在很多设备中还具有应用价值，能够提高电力系统整体的运行效率。

5.2 输电阶段

HDVC以及柔流输电技术两方面是电力电子技术在输电阶段的主要应用，HDVC又可以分为常规HDVC以及HDVC Light技术，其最大的特点是可以进行远距离输电，受到环境影响程度较小，可以完成大容量、可靠度高、灵活性好的电力输送，同时HDVD可以保持系统处于持续的、稳定的运行状态当中。柔流输电技术是当前发展速度最快的电力电子技术，其与控制技术的连接十分紧密，另外可以控制电力系统中的很多参数，例如电压以及电流，能够优化输电状况，减小输电线路对于电能的损耗，从而保证了系统运行的稳定和安全。除了HDVC以及柔流输电技术外，微型计算机自动化控制也发挥出了应用价值，主要负责对故障的处理，包括检测、分析以及切除等，减少了人员的工作量。

5.3 配电阶段

在配电阶段当中电力电子技术的应用目标就是实现配电的可靠性，进而使供电质量得到保证。其特点就是弱电对强电的控制以及调控电压电流、功率，避免谐波的不良影响，其工作原理类似于柔流输电技术，能够同时兼顾电力标准以及配电质量。综合来说电力电子技术在此阶段的应用面最大，同时在未来还会有进一步发展。

5.4 节能环保

电动机的节电并不能完全达到节电效果，变负荷电动机调速同样也无法实现完全的节能，因此只有将以上两中节能方式相结合，才能实现全方位的节能效果，变频调速的无功损耗调速对电力系统的环保节能有重要意义，避免了传统调速中功率耗损过大的问题。同时变频调速有助于电机设备自动化水平的提高，在保证调速的准确度的同时又可以达到30%的节能效果，另外还可以是电力设备的运行稳定，不会出现系统崩溃的情况。

6 结语

电子技术与能源有机结合是未来电力电子技术在配电系统应用的发展方向，同时综合太阳能、风能等不耗损资源，增强资源的利用率，总的来说就是其发展方向应该是迎合环保节约型的社会发展理念的，通过电力电子技术向机电一体化的发展不断深入，未来将会形成一个电力电子技术体系并且覆盖全国。除此之外智能化也是电力电子技术的发展方向，电力设备必须具备自我控制能力，对于问题能够识别并且采取有效的解决办法，自动化的水平越高，对于人员的依赖性就越小，进而可以达到降低成本、减少工作量，增加效率，保证供电质量等一系列好处。

参考文献：

[1]王智.机械智能自动化技术在煤炭企业中的实际运用研究[J].华东科技：学术版，2014（1）.

[2]陈深圳.配电网调度自动化系统及其技术应用[J].大科技，2013（24）.

[3]杨仟卉.浅谈输配电及其用电工程自动化运行[J].科技创新与应用，2013（36）.

[4]张翼鸣.配电自动化系统的建设与管理[J].中国科技博览，2013（19）.

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【关键词】心理特点；信息资源；通识英语；策略；探索

2004年新颁布的《大学英语课程教学要求》明确指出学校应充分利用多媒体和网络技术，采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式。改革后的教学方法与以往有很大的不同，英语教学有近一半的时间从课堂内搬到了课堂外的计算机校园网上，由学生自主学习完成；尤其是视听说课程，学生是在没有教师监控的情况下自主上机利用教学软件完成学习任务的。根据专家研究分析，改革后的大学英语教学确实收到了明显的效果；特别是学生们的听、说能力有所加强，自主学习能力显著提高。

笔者认为，大学英语教改方案的制定所考虑的一个重要因素就是：外语教学应该照顾到当代大学生的心理特点，要因材施教、个性化施教。当代学生的特点这一因素在语言学习过程中表现得尤为突出。对于这一问题，心理学家、语言学家已经作了长期的研究，并且总结出了规律，如动机、兴趣、心态、关注时间、参与欲望等等。同时，新的教学手段的实施，如多媒体、校园网等；新的教学方法的采纳，如网上答题、学生自我评价等。据笔者对多名具有多年实际教学经验的同行们的调查访问，得出这样一条结论：无论用什么样的教材，选择什么样的教学方法，教学的最终必须要以学生为中心，把学生视为教学中的主置，才能收到良好的教学效果。既然学生是教学的中心，又是一群鲜活的带有青年人特点的群体，教师就必须要充分研究、了解他们的特点，在教学中加以重视，并顺势诱导。

一、当代大学生的心理特点

美国当代心理学家（David P.Ausubel）认为，学习者能否获得新知识，主要取决于认知者元认知结构的基础。影响认知者最重要的因素就是他们已知道的知识和信息；同时提出：教师应基于学习者原有的知识结构来实施教学，因材施教，激发学习动机和培养学习的主动性（教育心理学－认知特点，1994）。就当代大学生总体而言，最突出的特点是思想活跃，对传统教育方法有反叛意识，对上机、上网等现代信息传播方式和媒介接收迅速；对现代科技、现代中外文化、与现代人生活密切相关的知识感兴趣；而对传统的、历史的、固定不变的知识的学习部分存在着逆反心理。这一特点突出反映在外语学习上，如果教学内容过于陈旧，即使是文学名篇、千古佳句，学生也很难有耐心接收教师的讲解；如此一来教学效果可想而知。如果是以刚刚从互联网上下载的最新消息为教学内容，学生们必然学习兴趣浓厚，记得扎实牢固，学习效果自然显著。

二、分级教学的必要性

瑞士心理学家皮亚杰（Jean Piaget）最先提出的“认知结构”理论也强调，学习者已有的知识内容和认知基础会对学习产生影响，不同的认知结构会产生不同的认知水平和学习结果。因此，在教学时，要求教师的教学内容和组织设计要要适应学习者大脑的认知结构水平。这一研究结果为分级教学提供了理论依据。就大学英语教学模式的改革而言，对具有不同语言基础和语言接受能力存在差异的学生进行分层次的教学，无疑是具有推进教学进程、改善教学效果的作用的，这点已经在我校的分级教学实施的过程和效果中得以充分的体现。与传统的教学模式相比较，分级教学满足到了不同学生个体对教学内容、难度和方式的不同需要。据笔者对部分实施分级教学班级的不完全调查结果显示，学生认为分级教学非常必要的比例高达83.4％

三、目前大学英语课堂教学存在的不足

教学改革后统一的以教师为中心的教学模式和应试教育的教学理念得到了极大的改善，但在如何进一步调动学生的积极性，使学生在课堂上能充分锻炼听、说、读、写、译的能力方面仍存在一些问题。主题式教学虽有一个共同话题，但学生们开口的还是不多，即使说了也是内容空泛，且用词简单。究其原因，归结如下：

一是教学内容与学生专业知识和日常生活相脱节。大学英语教材课文多以反映英美语言文化背景知识为主，有的还经过了改写，而且现在提倡的主题式教学法使得所有的语境材料及声音材料都是围绕着西方文化背景知识展开，这些都不是学生所熟悉的材料，学生听完和看完之后还是不能灵活地用，也就没有自己的输出。因此这种和学生们关系不大的语料的输入在很大程度上影响了学生在交际活动中流畅、得体、正确地使用英语和阅读理解能力的提高。

二是学生倾向对语言要点进行分类或强制式机械记忆，从而割裂了语境内容与表达方式的关系，把词汇、表达方式与汉语对应起来识记，忽略其语法范畴知识和语言情景意义。对于那些不常用的词汇，根本没有兴趣去记。而对一些流行的汉语的相应的英语的表达方式却很感兴趣。因此，在课堂口语复述和相关的语境练习中，学生不能用学过的、语义上相互连贯的词和表达式复述课文的主要内容，更不能依据英语语境的形与义的衔接与连贯规律再现原文的主要内容。

三是学生缺乏必要的巩固和内化语言知识的交际环境。除了课堂之外，学生很少有应用英语的机会。不仅小班教学条件好的学校如此，条件差的大班教学情况更糟，学生依赖的课堂英语交际机会十分有限。再加上学生文化背景知识储备严重不足，他们了解的大多是反映中国社会文化的知识和此背景下的高校生活；这样就造成课堂上教材语言学习内容与实际生活背景知识的交际语境不协调。这一结果充分反映在学生的日常主题交际和写作中。在英语角训练中，学生谈论的范围有限。了解的生活和社会背景知识一方面是自己的专业，非常系统和熟悉，但专业性过强，需要大量的术语和逻辑较强的语法结构，学生无法表达；另一方面，对每天通过不同的汉语媒体了解的社会和自己熟知的校园生活，无法从“英汉对照”的词汇库中灵活地运用。

四、解决的途径

要解决这些问题，必须改善学生的课堂英语环境即增加可理解性语言输入，笔者认为可从以下几个方面加以借鉴。

一是课堂教学一定要活起来。我们所教的和表现给学生的东西要在学生的内心世界里产生共鸣，要同学生已建立起来的知识体系和认识水平相衔接，使新传授的知识、技能在他们的意识框架内有一个落脚点，也就是说要在他们准备的范围内捕捉到的知识内容，这样才能打动学生，开启他们心灵的窗口，如此这般，教师所传授的内容自然而然地融入他们的头脑中。要想把教学搞活，就要以学生为中心，以学生为中心就要照顾到学生的特点。在教学内容的选择上要注意选择有新意的、同时代生活密切相关的、能激起学生兴趣的内容。在课堂活动中应充分利用现代化的教学手段，如多媒体课件来增加学生的视听感受，创造语言情景，让学生多参与教学，创造尽可能多的参与和表现机会，强化学生的自我实现感。

二是探索和实践基于现代教育技术下，高效的教与学的模式。通过利用网上资源和网络信息构建探究性、自主性和协同性学习的学习模式，通过老师利用网络资源有效地组织学生学习，摸索出整合的结合点，逐步总结提升教学模式的产生，研究激发学生学习兴趣和促使学生兴趣持久的方法与途径，在网络技术条件下，扩大师生课堂交互的范围、时间，最大限度地扩展学生自主学习的时间与空间。

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关键词：电力电子技术；发现现状；电力传动技术

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.162

0 引言

依据我国中长期科学和技术发展规划纲要，电力电力技术的应用范围越来越广，对其的研究越来越收到重视，但目前与国际水平相比较，还有很大的进步空间[1]。如今我国电力电子技术和电力电子装置在多个重点行业和领域得到重视，但为了能够拉近我国电力电子技术与国际水平的差距，我国加强对电力电子技术的研究，为实现自主创新出台了各项政策，为我国电力电子与电力传动技术的发展提供了良好的机遇。

1 电力电子的含义及应用的重要性

随着我国整体实力的快速增长，多个行业对电力的需求和要求越来越高，如机械行业、交通行业、石油化工行业、环保行业、国防及航天等，因此加强对电力电子的研究，提高电力电子水平具有比较[2]。对电力电子的研究，主要是针对电力电子器件、变流器拓扑及控制等，确保电能量、磁能量的控制、传输等，实现对电能高效率的使用，提供高质量电能。在对电力电子进行研究时，主要需要对电力电子元器件、功率集成电路、电力电子变流技术、电力电子应用技术、电力电子系统集成等方面进行研究，以保证电力电子系统向智能化方向发展，且具有较高的稳定性和可靠性。

电力电子将各种能源转换成电能的方式，不仅方便人们的生活，还具有节能环保的特征，有效推动电力系统逐渐实现自动化、智能化和节能化。根据对我国电力电子的发展分析，可以从以下方面针对电力电子的应用优势进行分析：①分布式发电和可再生能源发电，分布式发电技术在国外颇受重视，其可以让发电设备拉近与用户的距离，实现近距离输电，且还可以实现用户用电的独立性，在应对自然灾害时，有效提高安全和应变能力。此外风力发电、太阳能发电等均采用分布式发电系统，对电力电子技术的依赖性较强。根据相关研究调查可知，全球对电力电子产品应用在分布式和混合式发电设备的发展势头越来越猛，尤其是逆变器、频率变流器、静态传输开关等，但由于很多可再生能源和分布式发电系统所产生的电能存在不稳定的状态，此时需要加强电能储存技术的应用，即利用电力电子技术对不稳定状态进行控制。②电能质量控制，电力电力技术在电力系统改造方面具有重要的作用，能够有效实现节省电能，提高用电效率，而且随着高压大功率电力电力装置的应用，对电力系统产生、输送和分配等应用价值越来越高[3]。

2 当前我国电力电子发展现状和存在的问题

虽然我国自改革开放以来非常重视电力电子技术的开发和研究，但由于受到财力支持和科技发展基础等因素的影响，我国电力电子技术的发展仍然明显落后于国际水平。如目前我国电力电子产品和装置，主要还是基于晶闸管，而其他高技术电力电子产品和装置，是借助国外生产的先进器件组合而成，因此我国自主创新和研发的电力电子产品和装置与国际先进水平差距还就有较大的距离。而且我国虽然加大了国外先进技术的引进力度，但对于一些核心技术和重要部件，大部分国外公司仍然拒绝转让，如全控电力电子器件、大功率变流器、电力电子全数字控制水平、重大工程经验等均处于较低水平[4]。因此我国当前处于大力发展国内电力电子技术的紧急时期。

3 我国电力电子与电力传动技术发展的机遇

要想推动我国向资源节约和环境友好等方向进一步发展，发展强大的、世界先进水平的电力电子技术和产业具有重要的价值。如今我国专门针对电力电子器件及电力电子装置等项目明确了支撑指南，主要包括新型电力电子器件及电力电子集成技术、电能质量负荷控制技术及装置、电气化铁路同向供电装置等。促进我国在完善电力电子产业链和创新自主知识产权芯片、技术等方面加大了推广力度，其中芯片产业化主要包含绝缘栅双极晶体管、金属氧化物半导体场效应管、门极换流晶闸管等产品芯片的制造、组装[5]。此外电力电子产业链还包含模块产业化、应用装置产业化、专业工艺设备和测试仪器产业化等，重点内容包含电力电子器件系统集成模块、电机节能、自主知识产权芯片电力电子装置、电力电子器件生产专用工艺设备等。

如今对高性能交流驱动系统电压型PWM逆变器的频繁使用，推动了PWM技术的进步，其主要可以实现变频变压反抑制谐波的特点，改变逆变电路输出电压的大小。PWM技术主要包含三种类型，分别为优化PWM、正弦PWM、随机PWM，其中以正弦PWM应用作为广泛。随着微电子技术的发展，将其应用在芯片中，可以有效提高芯片的运算能力和可靠性。如利用电力电子技术制造的有源滤波器，在治理电网谐波、改善电网功率因数等方面有重要的作用，且随着全球不可再生能源的深入挖掘，风力、太阳能、潮汐、地热等可再生能源越来越来越收到重视，而要将这些能源转换为可以使用的电能，则必须采用逆变器、充电器、稳压器等进行电能质量的控制。

4 结束语

综上所述，随着科技的进步，人们生产生活中的科技产品和技术对电力电子技术和电力传动技术的需求越来越多，具有良好的发展空间和前景。通过加大对电力电子技术和电力传动技术的研究，将电力电子技术作为核心技术给予大力支持，是促进我国电力电子与电力传动技术拉近与国际水平距离的重要措施。

参考文献：

[1]卢子广，胡立坤，卢泉等.电力电子与电力传动创新型实践教学改革与实施[J].实验室研究与探索，2013（11）：148-152.

[2]陆宇.我国电力电子与电力传动系统的发展状况[J].科技创新与应用，2015（22）：185.

[3]唐媛芬，李宏，杨宏亮.电力电子技术的发展给感应加热电源带来的机遇和挑战[J].工业加热，2010（06）：6-9.

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关键词：计算机仿真软件；电力电子技术应用；方法

电力电子技术在电力领域占据着举足轻重的位置，在变换、控制电能方面发挥着不可替代的作用。当前，电力电子技术发生了变革：半控转变为全控。电路日趋繁杂的形势，给生产实践带来了严峻的挑战。近年来，计算机仿真软件在电力电子领域获得了广泛的应用，并取得了一定的成绩。实践证明，计算机仿真软件的导入，为电力电子电路的解析、控制系统设计、电机驱动研究等提供强有力的仿真环境。文章从常用计算机仿真软件；常用计算机仿真软件的特点；计算机仿真软件在电力电子技术领域的应用方法三个方面进行了详细探讨。

1常用计算机仿真软件

计算机仿真技术是在现代信息技术的基础上发展起来的一类综合性技术，包括信息技术、网络技术、图形及图像处理技术、多媒体技术、软件技术、数据分析处理技术、自动化技术以及系统工程技术等，其目的是对系统的设计方案和运行进行了解。目前常用的计算机仿真软件有MATLAB、pspice、PSCAD等。其中，MATLAB计算机仿真软件的应用环境主要有科学计算、可视化等，其功能全面,能够满足各个行业建模仿真的需求。对于MATLAB而言，Simulink是其核心组成部分，其可以构建出集综合分析、仿真等于一体的工作环境。pspice用于模拟电路、数字电路和集成电路的仿真。具有电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制作功能，以图形方式输入，自动进行电路检查，生成图表，模拟和计算电路。PSCAD计算机仿真软件除了可以简易模拟直流输电系统及其他相关控制系统等复杂电力系统之外，还可以对研究电力系统电磁暂态模拟产生积极的作用。此外，其与实时数字模拟器RTDS硬件的联合使用可用于研发模拟器，例如：大型互联电力系统。

2常用计算机仿真软件的特点

2.1图形界面友好，操作简单易用

在使用过程中，计算机仿真软件大都表现出图形界面友好、操作简单易用的特点。具体操作时，点击、拖曳相应的功能模块，并依据电气联结关系进行连接。实践证明，其不仅操作简便，而且与电力电子技术知识存在着很强的联系。对于学习者而言，只要具备基本的计算机软件、电力电子技术知识，就能够迅速掌握应用技巧。

2.2建立仿真工程的步骤相似

在实际操作中，这些计算机仿真软件的工作步骤存在着共性，换句话说，其工作步骤相似。通常，其计算机仿真软件工作步骤主要由建立仿真工程文件、电气连接元件、运行仿真操作、分析仿真数据等构成。

2.3节省物力

所谓的节省物力指的是事件及仪器设备。一般来说，计算机仿真软件应用于正式设计实际电路之前，通过随意设置电路参数、更换电路元件等实验，以对设计进行分析，从而提高设计的科学性、合理性。与此同时，计算机仿真软件还在简化实际电路操作步骤方面具有一定的作用，对提高设计人员工作成效颇有益处。

2.4软件升级迅速及时

通常，计算机仿真软件在升级方面呈现出迅速、及时的特点，换句话说，伴随着科学发展而发生变化。经调查发现，新能源的迅猛发展带动了计算机软件的发展，主要表现为模型（风机、光伏发电等）的增加。此外，计算机仿真软件为满足用户日益增长的需求，其版本亦不断优化、升级。

3计算机仿真软件在电力电子技术领域的应用方法

3.1计算机仿真软件在电力电子技术模拟方面的应用方法

在晶体管三极管电路实验中，其参数的一致性较差，极易导致实验数据产生误差。而将计算机仿真图形的引入，对检验误差大小、观察瞬时电路参数等有所帮助。此外，计算机仿真软件在实现改变元件参数值环节中毋须替换电子元件，并可以在相同时间内观察到更多特性曲线的变化在实际操作中，可通过改变局部电路参数，带动其输出特性发生变化，进而更好地观察电路变化、学习、掌握电力电子技术应用技巧。

3.2计算机仿真软件在电力电子技术原理图设计方面的应用方法

实践证明，计算机仿真软件在电力电子技术原理图设计方面发挥着巨大的作用。笔者以“晶闸管三相桥式可控整流电路设计与仿真”为案例进行分析。在设计过程中，计算机仿真软件的导入除了降低了人的劳动强度，还提升了分析、设计能力，从而确保原理图存有较小误差。此外，其还能“降本增效（控制设计成本，加速设计进程）”。就计算机仿真软件（MATLAB、PSIM、PSCAD等）具体操作而言，其包括根据设计电路搭建仿真模型、设置参数进行仿真、变换触发角分析波形等环节。其中，搭建仿真模型分为建立仿真文件，提取电路、器件模块，构建系统模型三个部分。仿真参数设置主要体现于电源参数、三相晶闸管整流器、6脉冲发生器设置变步长算法等方面。变换触发角分析波形，通过改变不同的控制角，观察记录输出电压指的变化：阻性负载、阻感性负载等。由此可见，计算机仿真软件的引入，省略了以往较为繁琐的绘图、计算过程，可直观、迅速作出相应的分析等，大大降低了电路设计的周期，同时亦提高了设计质量。

4结束语

总而言之，计算机仿真软件在电力电子技术领域中发挥着极其重要的作用。当前，计算机信息技术迅猛发展、电路日趋繁杂，为满足用户不断增长的需求，电力电子技术方面的编程语言取得了长足的发展——计算机仿真软件蓬勃兴起。计算机软件具有图形界面友好，操作简单易用；节省时间及仪器设备；软件升级迅速及时等优点。计算机仿真软件的存在，对降低电力电子技术设计、运作成本，缩短设计周期等具有积极的意义。希冀相关人员能够加强自身学习，以掌握应用计算机仿真软件的技巧，进而提升我国电路系统质量。

参考文献

[1]裴云庆,段雅莉,王兆安.电力电子系统的计算机仿真及参数优化算法[J].西安交通大学学报,2009,11(20):221-223.

篇10

教学改革，本文从课程体系结构、教学内容、教学方法和手段等方面对“电力电子技术”课程的教学改革

进行了探讨，教学实践表明，这些改革措施增强了学生的学习积极性，提高了教学效果。

关键词：电力电子技术；　课程体系结构　；教学方法

一、电力电子技术课程体系结构及教学要求

“电力电子技术”是一门跨电子、电力和控制三个领域的交叉新型工程技术学科，特点是用弱电控制强电，通过应用电力电子器件构成的电路实现对电能的变换、控制、分配及应用。作为电气工程重要的专业基础课程，电力电子技术课程的知识体系主要包含功率器件、变流电路、控制技术三大模块。电力电子技术课程的教学内容中，功率器件是基础，重点包括半控器件、不可控器件和全控器件的原理、参数及其驱动和保护电路。典型的变流电路是主体，重点讲授整流、逆变、直直变流、交交变换“四大”基本变换电路，此部分要求学生做到“四会”，即“会画”主电路图，“会分析”电路工作原理并画出电路工作波形，“会计算”一些重要的电气量，“会选择”合适的功率开关器件。控制部分则要求学生掌握SPWM控制技术和软开关技术的原理及应用。

二、优化教学内容

1.强化全控型器件及控制电路的教学。在功率器件部分，应重点强化全控型器件，压缩半控型器件的教学。随着电力电子技术的快速发展，全控型器件因具有关断可控，开关频率高，且是电压型控制等优点已成为当前功率器件的主导。在教学中就要强化以功率MOSFET和IGBT为代表的全控型器件的教学，包括以这些器件构成的系统装置的控制方法，如PWM控制技术和SPWM技术。

2.及时增加新技术的教学。由于电力半导体技术的快速发展，电力电子器件和技术的应用领域也不断扩大。教学中及时向学生介绍前沿的知识和主流的发展趋势有着重要的意义。例如，最新的电力电子应用，包括电网谐波抑制技术、矩阵式交—交变换器及功率因数提升技术等方面内容。同时，应把身边的实际应用联系起来，如电子镇流器等，丰富学生学习内容，提升学习兴趣。

三、改进教学方法和手段

1.上好绪论课，培养学生学习兴趣。电力电子技术在我们日常生活中有着广泛的应用。学生初次接触电力电子技术课程的知识，为培养学生的学习兴趣，教师的课程设计和教学引导很重要，通过图片视频让学生亲身体会到电力电子技术在工业生产、电力系统、航通航天、交通运输及家用电器等方面的应用，使学生感受到电力电子技术就在我们身边，从而增强学习欲望，明确学习方向。

2.利用多媒体教学，提高教学效果。电力电子技术是工程应用性很强的一门课程，具有电路图和波形图较多的特点，为了便于学生的理解和更好地吸引学生，就需要有效地应用各种多媒体手段。其中，可以采用Flas制作课件，Flash具有非常生动的动画效果，能生动的仿真出不同条件下的晶闸管组成的各种电路及电流电压波形的动画过程。同时，还可利用matlab的simulink中的电力电子工具包，搭建教材中的各种电路，在课堂中为学生演示修改参数后的各种电路及波形，极大丰富教学资源，改善课堂教学效果。

3.构建电力电子技术网络教学平台。随着互联网技术的快速发展，网络教学具有共享程度高、没有时空限制和更好发挥学生学习自主性、互动性的诸多优势。充分利用当前先进的网络教学平台，使学生可以方便地共享各类视频、图形、音频等学习资料及使用各种辅助学习工具，发挥学生学习的自主性，实现对课堂教学的有利补充。通过网络教学平台还可进行教师答疑，促进师生间的交流，为学生课外学习提供指导和帮助，激发学生的学习兴趣。

四、结论

电力电子技术是一门多学科交叉的课程，具有理论性强又密切联系工程实际的特点，在电气工程专业中具有重要地位，本文从整合课程体系结构、优化教学内容和改进教学方法等方面进行了较为深入的探讨，教学实践表明这些教改措施拓宽了学生学习思路，激发了学习兴趣，提升教学质量。

参考文献：

[1]王兆安，刘进军.电力电子技术（第五版）[M].北京：机械工业出版社，2009

[2]蒋伟，莫岳平.“电力电子技术”课程教学模式研究[J].电气电子教学学报，2013