導(dǎo)語(yǔ)：電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)存在的典型問(wèn)題

目前本院在電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中仍使用MCL-II電力電子及電氣傳動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)裝置在使用過(guò)程中，由于強(qiáng)弱電結(jié)合，直流交流電源在不同的位置，并且學(xué)生良莠不齊，經(jīng)過(guò)頻繁和錯(cuò)誤使用，器材存在以下問(wèn)題。1.單結(jié)晶體管鋸齒波觸發(fā)電路掛箱，直流斬波掛箱，直流斬波電路經(jīng)常燒壞，其中的三項(xiàng)可控整流電路的晶閘管由于頻繁做交直流轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，學(xué)生接線(xiàn)錯(cuò)誤導(dǎo)致晶閘管損壞較多。同時(shí)學(xué)生在做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要學(xué)生在觀看波形時(shí)需短接中間的輸出端，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，需要取下短接線(xiàn)，但由于學(xué)生過(guò)多，在做整流電路時(shí)未取下短接線(xiàn)，常燒壞觸發(fā)電路，因此在做這類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)老師和學(xué)生都必須非常小心。2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值差異較大，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)效果。通過(guò)示波器得出的波形和理論值常出現(xiàn)差異，控制角a角在實(shí)際使用中常出現(xiàn)故障導(dǎo)致控制電壓無(wú)法按照理論值調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓大小，并且這些問(wèn)題廠(chǎng)家也無(wú)法修復(fù)。3.由于斬波實(shí)驗(yàn)，三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)，全相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)大部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求較高，所有的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)參數(shù)和特性必須完全正確，才能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，損壞率較高，電力電子實(shí)驗(yàn)經(jīng)常無(wú)法得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，學(xué)生只能被動(dòng)接受實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4.學(xué)生對(duì)電力電子實(shí)驗(yàn)在實(shí)際中的應(yīng)用存在模糊的理解，并且不知道學(xué)習(xí)此課程的用途，同時(shí)課本包含高等數(shù)學(xué)理論計(jì)算過(guò)大，再加上實(shí)際實(shí)驗(yàn)中學(xué)生只單純面對(duì)的是實(shí)驗(yàn)臺(tái)，因此學(xué)習(xí)興趣不大。5.現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)掛箱是模塊化、封閉的掛箱，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只能按照電路圖進(jìn)行接線(xiàn)，用示波器驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理論分析和電力電子元器件缺乏了解，也缺乏自我創(chuàng)新環(huán)節(jié)。6.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中接線(xiàn)不存在太大問(wèn)題，但理論結(jié)合實(shí)際分析，以及根據(jù)實(shí)際情況處理實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題無(wú)法判斷和查找。電力電子這門(mén)課需要學(xué)生學(xué)習(xí)好模擬電子電路，數(shù)字電子電路以及電路分析等基礎(chǔ)課程，因此這門(mén)課程的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生提出了更高的要求。實(shí)際上，這門(mén)實(shí)驗(yàn)課程的線(xiàn)路連線(xiàn)及實(shí)驗(yàn)原理并不復(fù)雜，最困難的是完成實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路連接以后所進(jìn)行的調(diào)試與操作，很多學(xué)生難以得出相關(guān)的正確的波形以及正確的結(jié)果和參數(shù)。這是由于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及原理理解的不深刻，對(duì)相關(guān)的知識(shí)掌握的不夠透徹，不能熟練應(yīng)用到實(shí)際操作以及應(yīng)用中去，并且動(dòng)手能力不夠強(qiáng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程不熟悉，實(shí)驗(yàn)操作生疏，缺乏相關(guān)的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)際操作技巧，遇到實(shí)際操作中的問(wèn)題難以獨(dú)立解決，不知道如何下手。對(duì)操作過(guò)程中的錯(cuò)誤以及故障難以發(fā)現(xiàn)和排除。因此必須理論聯(lián)系實(shí)踐，實(shí)踐促進(jìn)創(chuàng)新。在學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程的過(guò)程中，必須注重對(duì)基本概念和基本方法的理解，在理論推導(dǎo)中引出實(shí)際應(yīng)用的概念，在案例分析中強(qiáng)化理論概念，加深對(duì)電力電子技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解。這門(mén)課程綜合性、理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)，要求學(xué)生在掌握基本理論的基礎(chǔ)上，能綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，根據(jù)生產(chǎn)工藝的具體要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制和對(duì)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，從而培養(yǎng)了學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。電力電子實(shí)驗(yàn)課程和理論課程同等重要，不能看輕實(shí)驗(yàn)重理論，在相關(guān)企業(yè)中，非常看重專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平和理論知識(shí)，而業(yè)務(wù)水平指的是本專(zhuān)業(yè)的實(shí)際操作水平，因此對(duì)學(xué)生而言，實(shí)驗(yàn)課是非常重要的，只有在實(shí)驗(yàn)課上才能學(xué)到電力電子的實(shí)際操作以及故障的處理和判斷，這為很多想要從事電力相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但在實(shí)際教學(xué)中，很多人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課是浪費(fèi)時(shí)間，這種想法不僅在部分老師當(dāng)中存在，很多老師大學(xué)畢業(yè)直接就進(jìn)入高校，理論知識(shí)非常扎實(shí)，但對(duì)于實(shí)際應(yīng)用知道的還是比較少，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)課重視程度不夠，在學(xué)生中也存在把實(shí)驗(yàn)課敷衍了事的學(xué)習(xí)態(tài)度，實(shí)驗(yàn)課堂紀(jì)律遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上理論課，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中也很難得到相應(yīng)能力的提高，久而久之，教師和學(xué)生都對(duì)實(shí)驗(yàn)課比較輕視，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課是負(fù)擔(dān)，既費(fèi)力又無(wú)法獲得相應(yīng)的教學(xué)效果，這完全偏離了實(shí)驗(yàn)課的培養(yǎng)目標(biāo)。同時(shí)，長(zhǎng)期以來(lái)，電力電子實(shí)驗(yàn)采取的教學(xué)模式是學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)———教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮怼處熝菔緦?shí)驗(yàn)———學(xué)生做實(shí)驗(yàn)及完成實(shí)驗(yàn)———學(xué)生交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這種流水線(xiàn)模式的教學(xué)抹殺了學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的源動(dòng)力，學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有任何的思考和分析，這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程沒(méi)有對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供任何幫助，同時(shí)也失去了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真正意義，因此只有對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革，使學(xué)生知道為什么要學(xué)習(xí)這門(mén)課程，這門(mén)課程在實(shí)際中怎么應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這才是教學(xué)改革的目的[2]。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革

1.開(kāi)展綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。本課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要學(xué)生首先學(xué)好電路分析，電機(jī)拖動(dòng)，模擬電子線(xiàn)路，數(shù)字電子線(xiàn)路以及仿真軟件，常用元器件查找和實(shí)際如何選用，熟悉電路原理圖繪制以及發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的相關(guān)知識(shí)，交直流電動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)電路中的使用和相關(guān)原理，最后才可完成電力電子電路的制作和使用，因此對(duì)于學(xué)生的自學(xué)能力要求較高，需要學(xué)生有良好的自學(xué)能力。2.聘請(qǐng)企業(yè)或研究單位技術(shù)人員，例如陜汽的高工和機(jī)床廠(chǎng)的高工以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的企業(yè)技術(shù)人員，給學(xué)生從整個(gè)系統(tǒng)中講解電力電子技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的課程有直觀印象，同時(shí)也給學(xué)生在以后的個(gè)人發(fā)展上提供參考。有條件的話(huà)，可以幫助學(xué)生在相關(guān)企業(yè)聯(lián)系實(shí)習(xí)基地，使電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生在實(shí)際中對(duì)所學(xué)課程加深理解。3.由于采用的教材是以王兆安主編的《電力電子技術(shù)》這本書(shū)，書(shū)中概念推算，高等數(shù)學(xué)內(nèi)容偏多，許多學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在一定難度，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可使用示波器對(duì)實(shí)際電路中各個(gè)元器件在使用過(guò)程中的電流/電壓波形進(jìn)行展示，使學(xué)生對(duì)課本上的電流/電壓公式有直觀的理解。4.對(duì)于電力電子實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可以保留必要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生最初接觸這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器比較陌生，因此給學(xué)生講解示波器和萬(wàn)用表的用法，強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)中安全用電的基本知識(shí)以及碰到簡(jiǎn)單故障怎么查找分析，遇到問(wèn)題怎么解決問(wèn)題是非常有必要的，告訴學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)故障的方法和判斷依據(jù)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和簡(jiǎn)單分析問(wèn)題的能力，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備情況以及該實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)，確定幾個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，最好包括整流，斬波，調(diào)壓，逆變四個(gè)基本電路實(shí)驗(yàn)。電力電子實(shí)驗(yàn)必須引起教師和學(xué)生的重視，在教學(xué)過(guò)程中要突出教師主導(dǎo)，學(xué)生主體的理念，還必須在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)行相應(yīng)的革新，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這才有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此，在傳統(tǒng)的電力電子實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基礎(chǔ)上，需要增加一些啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，形成新的電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

三、解決方案

1.由企業(yè)專(zhuān)家在理論課開(kāi)展前給學(xué)生講解電力電子技術(shù)使用情況和未來(lái)展望。2.理論教學(xué)主體教學(xué)過(guò)程中，力求突出內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，同時(shí)又要保證教學(xué)能通的系統(tǒng)性和完整性，在理論教學(xué)上要特別注意電路波形和相位分析，抓住電力電子在電路中導(dǎo)通與截至的變化過(guò)程，從波形分析中進(jìn)一步理解電路的工作情況，通過(guò)分析各類(lèi)電力電子期間的導(dǎo)通和關(guān)斷來(lái)理解整流，逆變，斬波，調(diào)壓等典型電路的工作原理。理論課開(kāi)展的同時(shí)，可在每個(gè)章節(jié)結(jié)束后，根據(jù)本章節(jié)內(nèi)容給學(xué)生提供一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)由學(xué)生選做，可以讓學(xué)生通過(guò)軟件仿真的方式加深對(duì)所學(xué)章節(jié)的理解，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真正展開(kāi)往往受到硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，設(shè)備的更新?lián)Q代比較慢，并且設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用高昂，因此可在教學(xué)環(huán)節(jié)中引入軟件仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)和硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不沖突，并且對(duì)真正進(jìn)入硬件實(shí)驗(yàn)提供有益的理論指導(dǎo)，可以使用計(jì)算機(jī)輔助分析為基礎(chǔ)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）來(lái)讓學(xué)生通過(guò)軟件仿真的形式對(duì)所學(xué)理論知識(shí)加深理解，最后讓學(xué)生在電力電子實(shí)驗(yàn)室直觀接線(xiàn)和分析，使學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)產(chǎn)生直觀的了解，以便于學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，有了傾向性和目的性，提高學(xué)生的興趣[3]3.現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展很快，學(xué)生通過(guò)智能手機(jī)或者電腦完全可以學(xué)到還沒(méi)掌握的理論知識(shí)，對(duì)于他們而言最重要的是對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)做好電力電子實(shí)驗(yàn)，使所學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論知識(shí)融會(huì)貫通，在現(xiàn)實(shí)情況下，還是比較困難的，因此，可以加入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式，同時(shí)和學(xué)生做好溝通，以確保學(xué)生理論知識(shí)基礎(chǔ)扎實(shí)，這樣有目的的去做實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。4.在電子電氣工程學(xué)院一樓的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以自我選擇老師給予的實(shí)驗(yàn)題目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有基礎(chǔ)的學(xué)生可根據(jù)實(shí)際情況自主設(shè)計(jì)產(chǎn)品。設(shè)計(jì)過(guò)程中教師給予一定指導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)自己情況查閱相關(guān)資料，購(gòu)買(mǎi)元器件，設(shè)計(jì)、焊接和調(diào)試電路，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中若是對(duì)電力電子相關(guān)環(huán)節(jié)比較陌生，可以直接去電力電子實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)自己組裝電路的理解，在這個(gè)環(huán)節(jié)中學(xué)生不僅了解元件參數(shù)和特性，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際分析和解決問(wèn)題的能力，很多學(xué)生在實(shí)際操作中選用了比較熱門(mén)新穎的題目，比如：無(wú)線(xiàn)直升機(jī)的組裝與調(diào)試；無(wú)線(xiàn)小汽車(chē)的組裝與調(diào)試；無(wú)線(xiàn)小機(jī)器人的組裝與調(diào)試。通過(guò)這些實(shí)際題目的組裝調(diào)試以及電路的焊接過(guò)程，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)課程的理解，同時(shí)為全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽，機(jī)器人比賽培養(yǎng)合格的創(chuàng)新人才。綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)通常由多項(xiàng)任務(wù)組成，且多項(xiàng)任務(wù)間要遵循一定的先后順序，各項(xiàng)任務(wù)的先后順序具有邏輯性，開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)的目的，是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際系統(tǒng)思維的能力和綜合動(dòng)手能力，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生有更多的組織、判斷和選擇的機(jī)會(huì)[4]。

四、結(jié)束語(yǔ)

讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室單純做實(shí)驗(yàn)只是一個(gè)開(kāi)端，還是有很多不足。1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用時(shí)間過(guò)久，急需大修或者更換，以方便學(xué)生實(shí)驗(yàn)。2.綜合性實(shí)驗(yàn)，開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)不足，學(xué)生沒(méi)有足夠的實(shí)驗(yàn)去加深自己對(duì)這門(mén)課程的理解。3.要探索如何把實(shí)驗(yàn)臺(tái)充分利用，提高設(shè)備的利用率和完好率，這需要教師和實(shí)驗(yàn)員的共同努力。4.要建設(shè)好電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范點(diǎn)，這不是一天就能做好的，這不僅要有資金的投入，更要引起對(duì)大學(xué)生基礎(chǔ)教學(xué)的重視。在如今的社會(huì)發(fā)展大潮下，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完全融入到每個(gè)人的生活中，是否能夠改變思路，不光通過(guò)電力電子實(shí)驗(yàn)去教會(huì)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的方法，同時(shí)通過(guò)教師在網(wǎng)上尋找相關(guān)知識(shí)推薦給學(xué)生，并且尋找相關(guān)實(shí)際應(yīng)用的題目以提高學(xué)生的興趣，比如可以告訴學(xué)生最近國(guó)家研發(fā)出來(lái)的超音速飛機(jī)以及航空母艦，超高速鐵路，并且這些令國(guó)人自豪的軍隊(duì)裝備以及交通工具都離不開(kāi)電力電子技術(shù)這個(gè)基礎(chǔ)，啟發(fā)學(xué)生的興趣，通過(guò)理論與實(shí)際結(jié)合改變?cè)械膯渭兺ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的方法，幫助學(xué)生由被動(dòng)轉(zhuǎn)主動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，這樣對(duì)學(xué)生才是最重要的，對(duì)于學(xué)生就業(yè)而言，很多單位都會(huì)要求學(xué)生有基本的分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，因此在學(xué)校中，最重要的不是教多少知識(shí)，而是培養(yǎng)這種碰到問(wèn)題，可以自己研究分析并加以解決的能力。幫助學(xué)生學(xué)到知識(shí)，提高了自身能力，同時(shí)結(jié)合應(yīng)用型本科院校學(xué)生培養(yǎng)的特點(diǎn)及電力電子技術(shù)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，提出一種結(jié)合基礎(chǔ)理論教學(xué)和硬件實(shí)驗(yàn)及課程實(shí)際應(yīng)用的教學(xué)方法，目的是為了提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才。同時(shí)通過(guò)對(duì)實(shí)踐教學(xué)體系的探索和研究，使學(xué)生的應(yīng)用性、創(chuàng)新能力逐漸得到提升。這樣不僅培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型人才，也可培養(yǎng)出一些對(duì)所學(xué)知識(shí)有興趣，愿意繼續(xù)深造，終生研究的工科人才。

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作者:馮元 海鵬博 吳宏岐 單位:寶雞文理學(xué)院