电力电子技术教材创新思索

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电力电子技术是自动化类专业的一门专业基础性强且与生产实际紧密联系的课程[1],其内容繁杂,原理抽象,图形复杂又涉及电路、电子、控制理论及系统等多种学科,是学生一直认为比较难学的课程[2-4]。随着电力电子技术的迅猛发展,该课程的教学内容越来越丰富,教学要求也越来越高[5]。目前无论是教材、实验实践手段、评价体系离电力电子技术的发展要求仍存在一定距离,因此对电力电子技术课程的教学内容、教学方法、教学手段和实验实践等进行全面的改革势在必行。

1拉近距离增大求知欲

1•1项目为起点激活教学

通过实物演示、项目分析拉近该课程与同学们的距离,大大增强学生学习这门课的欲望。在讲授半控型器件晶闸管(SCR)时,简要介绍以前我校为成都市府南河整治工程所设计制作的电动游艇智能快速充电系统案例。同时将这个看似简单,却又需要一定电力电子技术基础的项目布置给学生,提出“未来的工程师们,你来设计制作完成,怎么办?”的问题,。从而拉近了学生与该(技术)课程的距离,使学生强烈地感觉到该课程有意思、有用处而感兴趣。在老师的引导下,有针对性的开始学习。并自己围绕该课题去思去想,变“要我学,成我要学”,积极性和主动性大大提高。当然,一些大胆设想甚至五彩缤纷的想法也被提出,智慧的火花和创新的冲动不断涌现。从而,改变了传统的“你教我学,你讲我听”的授课模式,课堂氛围也积极活跃很多。图书馆、实验室成了同学们常去的地方。

1•2紧跟行业发展适当调整课程

随着课程的深入,原来以晶闸管半控器件为主要内容如晶闸管全控桥相控直流电动机系统,现在已被全控型器件(MOSFET、IGBT)和新的控制方式脉宽调制技术(PWM)系统所取代,所以只从能流转换的角度去说明即可。而全控型器件和PWM控制技术的引入越来越与目前业界的应用和发展相融合:变频,开关电源,高压直流输电,风能水能太阳能绿色能源……此时不失时机地将国际社会综合研究绿色能源的热点以及一些应用前景广泛的新能源发电及转换控制技术作相应介绍[6-8]。在强化全控型器件和新控制技术及电路系统的同时,努力探索将最新科技知识、科研成果组织到教材和授课内容中,与节能减排和绿色能源经济这些社会经济发展的新概念灌输给学生。指明能源是人类社会发展永恒的课题。而绿色能源即风能、太阳能、水能、地热能,等的转换技术是当今社会发展的必然趋势,同时明确电力电子技术在这个大潮中的作用和国民经济中的地位。在课程进行中,努力将知识点与当前成都正在进行的一些大的项目结合讲授,使之感受电力电子技术就在我们身边。如:讲DC\DC变换时,不仅要让学生明确一个固定的直流电压也可以经直流载波电路变为另一可调直流电压,而该技术被大量应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,使控制获得变速平稳、响应快速的性能,还同时收到节约电能的效果。参观成都地铁电源系统和现场技术人员的讲解会加深学生的印象和对知识点的理解。“电力电子技术就在身边非常有用”的观点得以强化。

2站在前沿了解动态增强责任感

及时追踪新器件、新控制技术、新电路拓扑及学科发展新动态。阐明电力电子技术作为节能节材、自动智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、控制技术数字化、产品性能绿色化的方向迈进。新能源发电、电能质量控制、节能减排、都为电力电子技术提供了广阔的发展空间和机遇。大胆地将目前已经成熟和正在进行的以及尚需完善的多种观点以及系统介绍给学生,同时将我国目前电力电子技术行业的现状以及与国外先进技术差距告诉同学,从而使学生将自己的学习与改变祖国的落后状况联系起来,增强学生的使命感和责任感,明确自己的定位和应承担的责任。

3加强实验培养综合能力夯实基础

强化系统的概念和综合运用专业知识的能力。在讲授各种各样的组合变流电路的同时,将电力电子技术、自动控制理论和系统、电机及拖动以及低压电器PLC、输配电、计算机等知识点结合起来,进行相应的介绍和讲解。调动学生综合运用所学专业知识及相关学科如机械、通信等专业基础知识来理解相关的系统电路。设计电路拓扑结构和解决实验实习中所遇故障问题。使学生在失败中学到知识,在解决实际问题中培养和提高能力。让学生充分感觉到在校学习的知识都是有用并与工程实际紧密相连,能解决实际问题的,有“书到用时方恨少”的紧迫感。同时,逐步培养起综合运用知识来考虑和分析解决问题的思维习惯,以及系统设计的步骤和方法。为学生后一步能顺利完成毕业设计和融入社会,尽快成为合格技术工作者而做好准备、打好基础。

4结束语

随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现[9]。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。