電力特色信息類專業(yè)“電力電子技術(shù)”課程改革探討

1、電力特色信息類專業(yè)“電力電子技術(shù)課程改革討論電力特色信息類專業(yè)電力電子技術(shù)課程改革討論電論文聯(lián)盟力電子技術(shù)就是使用電力電子器件如晶閘管，GT，IGBT等對(duì)電能進(jìn)展變換和控制的技術(shù)，是一門應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)1，也是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)根底課，更是上海電力學(xué)院培養(yǎng)學(xué)生具備電力特色的一門專業(yè)課程。電力電子技術(shù)如今已開展成了一門橫跨電子、電力和控制三個(gè)領(lǐng)域的新型工程技術(shù)科學(xué)，該課程以其電路圖多、波形圖多、波形圖復(fù)雜、理論性強(qiáng)等特點(diǎn)，給其教學(xué)提出了一定的挑戰(zhàn)，尤其對(duì)于信息類專業(yè)學(xué)生，其自身電力知識(shí)體系不是很完好，去深化理解拓?fù)渥儞Q、器件開關(guān)物理狀態(tài)、換流方式比擬吃力，從而使信息類專業(yè)學(xué)生學(xué)

2、習(xí)這門課程沒有自信心，最終失去興趣，使得教學(xué)效果不是很理想2-3。因此，在這種情況下既要培養(yǎng)出電力特色的信息類專業(yè)應(yīng)用型電力電子技術(shù)人才，又只能利用有限的課時(shí)進(jìn)展教學(xué)，就必須對(duì)傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)課程教學(xué)進(jìn)展改革，即結(jié)合學(xué)生認(rèn)知的實(shí)際和教學(xué)大綱對(duì)不同專業(yè)學(xué)生的要求，選擇與之相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)難度，使不同學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)的認(rèn)識(shí)都有一個(gè)進(jìn)步，都能知道電力電子技術(shù)介紹的主要內(nèi)容，但知道的細(xì)節(jié)和深度不同。如電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生需要熟悉電力電子拓?fù)渥儞Q、換流方式及原理、公式推導(dǎo)等知識(shí)，而對(duì)于信息類專業(yè)學(xué)生可以要求其不進(jìn)展復(fù)雜的公式推導(dǎo)和知識(shí)的深化討論、研究，只需知道結(jié)論和應(yīng)用即可。一、上海電力

3、學(xué)院信息類專業(yè)人才電力特色培養(yǎng)要求上海電力學(xué)院是一所電力特色明顯的電力高校，被譽(yù)為電力工程師的搖籃。作為具有電力行業(yè)背景的高校，計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院的信息類專業(yè)堅(jiān)持行業(yè)為背景、注重理論、培養(yǎng)才能的培養(yǎng)理念，以信息與電力結(jié)合，以信息為本，電力應(yīng)用為特色。圖1顯示了上海電力學(xué)院培養(yǎng)方案中電力知識(shí)相關(guān)課程的設(shè)置分布。通過這一特色培養(yǎng)方案，上海電力學(xué)院信息類專業(yè)學(xué)生除了掌握信息領(lǐng)域中電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等，還掌握了電工學(xué)科中關(guān)于電的消費(fèi)、傳輸、變換、使用等內(nèi)容，因此真正將信息與電力結(jié)合，信息為本，電力應(yīng)用。而電力電子方面的知識(shí)是這一特色培養(yǎng)方案及其知識(shí)構(gòu)造不可或缺的組成局部。開設(shè)

4、電力電子課程時(shí)，同時(shí)又要根據(jù)信息類專業(yè)內(nèi)涵及培養(yǎng)構(gòu)造體系，著眼點(diǎn)在控制，授課重點(diǎn)在于電力電子器件及電能變換的控制、信號(hào)的檢測、保護(hù)與數(shù)據(jù)處理等，主電路變換及拓?fù)?、器件選型等強(qiáng)電知識(shí)作為熟悉、理解內(nèi)容，知道的細(xì)節(jié)和深度不需要如電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生那樣，這樣學(xué)生將有更多精力投入到其自身專業(yè)背景與知識(shí)點(diǎn)，而不必糾結(jié)于強(qiáng)電中的功率流換相等復(fù)雜的拓?fù)浞治鲋?，從而弱化這門課程的難度，學(xué)生會(huì)更加有信心學(xué)好這門課程，既熟悉了電力相關(guān)知識(shí)及背景，又加深了信息類控制技術(shù)的應(yīng)用。二、信息類專業(yè)電力電子技術(shù)課程人才培養(yǎng)方法討論信息類專業(yè)重點(diǎn)在于弱電及控制，在學(xué)習(xí)電力電子專業(yè)課程時(shí)，應(yīng)該回歸本位，把學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在弱

5、電及控制原理，把難于理解及復(fù)雜的強(qiáng)電拓?fù)溥M(jìn)展弱化，通過給學(xué)生講解電能變換原理，然后讓學(xué)生利用所學(xué)DSP原理課程知識(shí)進(jìn)展編程，產(chǎn)生出電能變換中所需要的脈沖，至于實(shí)際的強(qiáng)電變換結(jié)果那么通過PSI軟件進(jìn)展仿真。1.利用多媒體課件生動(dòng)、直觀地展示電力電子拓?fù)浼霸斫陙恚嗝襟w教學(xué)逐漸代替了板書成為主流課堂教學(xué)手段，有效地利用多媒體手段展示不同電力電子器件開關(guān)狀態(tài)下電路拓?fù)錁?gòu)造，可將枯燥的分析變得生動(dòng)4。如在講解晶閘管整流電路時(shí)，對(duì)于信息類專業(yè)學(xué)生，重點(diǎn)不在于每個(gè)拓?fù)潆娐冯娏鞣治?，而在于其不同觸發(fā)角所對(duì)應(yīng)的直流電壓，觸發(fā)脈沖如何產(chǎn)生等。圖2所示課件中，點(diǎn)擊顯示波形，電壓和電流波形將動(dòng)態(tài)地顯示出來。電路

6、電流和波形顯示結(jié)合起來，有助于學(xué)生掌握觸發(fā)角、移相范圍等概念，同時(shí)也有助于學(xué)生更好地分析和掌握電路。2.利用PSI電力專用仿真軟件加強(qiáng)信息類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)內(nèi)涵利用多媒體方式的課題教學(xué)只能授予學(xué)生理論知識(shí)，無法進(jìn)步學(xué)生的工程實(shí)驗(yàn)才能和創(chuàng)新才能，這樣的教學(xué)形式也無法培養(yǎng)出滿足市場需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。尤其對(duì)于電力電子技術(shù)這門課，其綜合性、應(yīng)用性和理論性都很強(qiáng)，要想讓學(xué)生真正學(xué)好這門課，有必要給學(xué)生提供自己動(dòng)手進(jìn)展理論的軟件和硬件環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使他們利用現(xiàn)有條件，在電力電子技術(shù)課程的理論學(xué)習(xí)中，進(jìn)步自己綜合分析和解決工程實(shí)際問題的才能，進(jìn)步自己的創(chuàng)新才能和就業(yè)競爭力，滿足人才市場日漸增

7、長的需求。因此，必需要增加大量的理論、實(shí)訓(xùn)論文聯(lián)盟教學(xué)環(huán)節(jié)。但是電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)所涉及的都是功率器件、三相電源、示波器等。這些設(shè)備費(fèi)用高、實(shí)驗(yàn)所花時(shí)間太長，且危險(xiǎn)性大。利用PSI電力專用模擬工具代替實(shí)際元件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)展仿真，既不擔(dān)憂元器件損壞，也沒有任何危險(xiǎn)，具有直觀易懂、改變參數(shù)容易、精度高和重復(fù)性好等特點(diǎn)，學(xué)生完全可以在無人指導(dǎo)的情況下，在計(jì)算機(jī)上自行完成電力電子線路仿真實(shí)驗(yàn)5。更為重要的是，對(duì)于信息類專業(yè)學(xué)生，不用去分析主電路變換及拓?fù)?、器件選型等強(qiáng)電知識(shí)，只需要從庫模型中直接拖出，使其不必糾結(jié)于強(qiáng)電中的功率流換相等復(fù)雜的拓?fù)浞治鲋?，把學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在弱電及控制原理，有利于對(duì)所學(xué)理論有深化

8、的理解，而且新的思路和想法可以立即通過仿真加以驗(yàn)證，可促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新才能的培養(yǎng)。這樣激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)步了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和實(shí)際動(dòng)手的才能，起到事半功倍的實(shí)際效果。比方在講解電能變換中的逆變器章節(jié)，信息類專業(yè)學(xué)生只需要理解主電路工作原理，重點(diǎn)在于逆變器的控制及SVP信號(hào)的產(chǎn)生，假如通過設(shè)計(jì)實(shí)際控制電路來完成，效果不佳。因?yàn)樗脮r(shí)間比擬長，且學(xué)生程度及經(jīng)費(fèi)受限，因此可以利用PSI仿真軟件來建立SVP模型，如圖3所示，其為SVP波的產(chǎn)生模型。3.實(shí)際效果分析通過采用新的教學(xué)方法及手段，信息類專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)課程后，其理解深度及體會(huì)均得到進(jìn)步，詳細(xì)實(shí)際效果可從表1對(duì)照看出。通過改

9、良教學(xué)方式，學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)課程內(nèi)容理解力加強(qiáng)，表如今作業(yè)的正確率得到進(jìn)步；做實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備損壞率降低，其主要原因是學(xué)生在做實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，先通過PSI軟件進(jìn)展模型搭建，并分析其各點(diǎn)波形，理論通過后，才允許進(jìn)入實(shí)際實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展真實(shí)物理模型實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)前就已經(jīng)對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)有所理解，設(shè)備損壞也就減少，同時(shí)其建模速度也得到進(jìn)步。三、結(jié)論電力電子技術(shù)是對(duì)電能進(jìn)展變換和控制的技術(shù)，是電力學(xué)院培養(yǎng)學(xué)生具備電力特色的一門專業(yè)課程?？梢园阉闯墒侨蹼娍刂茝?qiáng)電的技術(shù)，是弱電和強(qiáng)電之間的接口。計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院屬于信息學(xué)科，側(cè)重于弱電及控制，因此授課重點(diǎn)在于電力電子器件及電能變換的控制、信號(hào)的檢測、保護(hù)與數(shù)據(jù)處理等，主電路變換及拓?fù)?、器件選型等強(qiáng)電知識(shí)作為熟悉、理解內(nèi)容，這樣學(xué)生將有更多精力投入到其自身專業(yè)背景與知識(shí)點(diǎn)，而不必糾結(jié)于強(qiáng)電中的功率流換相等復(fù)雜的拓?fù)浞治鲋?，從而弱化這門課程的難度，學(xué)生會(huì)更加有信心學(xué)好這門課程，既熟悉了電力相關(guān)知識(shí)及背景，又加強(qiáng)了對(duì)信息類控制技術(shù)的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：1王兆安.電力電子技術(shù)(第四版).北京:機(jī)械工業(yè)出版杜,2022.2梁永春,閆彩紅.電力電子技術(shù)課程立體化教學(xué)方式探究J.中國電力教育,202