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【關(guān)鍵詞】集成化;電子技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
電力電子技術(shù)作為一門(mén)交叉學(xué)科,建立在信息學(xué)科、電工學(xué)科、材料學(xué)科基礎(chǔ)之上、實(shí)現(xiàn)對(duì)電力機(jī)械裝置進(jìn)行有效控制的技術(shù),在現(xiàn)代科技發(fā)展過(guò)程中占有極為重要的一席之地。電力電子技術(shù)最大的特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電與弱點(diǎn)相結(jié)合,強(qiáng)電與弱電相結(jié)合,以弱電控制強(qiáng)電,用以實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換、控制、分配和應(yīng)用的最優(yōu)化、高效率、智能化。研究電力電子未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),對(duì)于全面推動(dòng)以電力電子為基礎(chǔ)的新學(xué)科的增長(zhǎng)、推動(dòng)與電力電子相關(guān)領(lǐng)域自動(dòng)化、提升經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益具有至關(guān)重要的作用。
一、集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的相關(guān)理論分析
第一,集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的含義。所謂電力電子子系統(tǒng)的集成,“就是將功率器件、電路元件、控制器、傳感器及動(dòng)作開(kāi)關(guān)等集成為一個(gè)完整的智能的電力電子子系統(tǒng)。電力電子子系統(tǒng)級(jí)的集成目標(biāo)是建立系列電力電子集成標(biāo)準(zhǔn)模塊,它是一個(gè)高度集成的、能完成特定功能的、標(biāo)準(zhǔn)的電能處理單位。”
第二,集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的主要內(nèi)容。一般來(lái)講,集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)包含兩方面的內(nèi)容,一是電力電子集成系統(tǒng)的集成,也就是組成集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的模塊集成;二是電力電子技術(shù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的集成,也就是電力電子技術(shù)系統(tǒng)級(jí)別的集成,是相對(duì)于電力電子技術(shù)模塊級(jí)別更高級(jí)別的集成。
二、集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的主要分類(lèi)
集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng),根據(jù)其功能及組成原理不同,可以分為單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)、混合封裝集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)、系統(tǒng)集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)三個(gè)類(lèi)別。
一是單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)?!皢纹墒菍⒅麟娐贰Ⅱ?qū)動(dòng)、控制電路及其他附屬電路都集成在一個(gè)芯片上,這實(shí)際上是微電子領(lǐng)域的集成電路技術(shù)在電力電子領(lǐng)域的延伸。”單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于類(lèi)型的小功率電子設(shè)備中,不適用于功率較大、電壓較高的環(huán)境中。單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)成本低、工藝技術(shù)簡(jiǎn)單;伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)其功率范圍也不斷擴(kuò)大,是電力電子集成技術(shù)的主要發(fā)展方向和發(fā)展趨勢(shì),應(yīng)用前景比較廣泛。單片集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)主要應(yīng)用于手機(jī)、移動(dòng)電子設(shè)備中。
二是混合封裝集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)把多個(gè)主電路芯片、驅(qū)動(dòng)芯片和控制芯片集成在一起,適用范圍主要集中在幾百瓦以及千瓦級(jí)功率范圍之內(nèi)?;旌戏庋b集成電力電子技術(shù)系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是在保障變換器整體的前提下,減少功能部件和封裝部件的數(shù)量,提高系統(tǒng)的可操作性和靈活性。從當(dāng)前整個(gè)電力電子集成系統(tǒng)研究來(lái)看,主要集中在該系統(tǒng)層次,也是當(dāng)前開(kāi)展電力電子集成研究的關(guān)鍵和核心。該系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)在于成本較高體型較大。
三是系統(tǒng)集成的電力電子集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)在于將各種電力電子元器件、部件進(jìn)行集成,使之成為一個(gè)系統(tǒng)化的功能體系。當(dāng)前對(duì)于系統(tǒng)集成的電力電力集成系統(tǒng)仍然沒(méi)有統(tǒng)一的概念,是一種比較高級(jí)意義上的電力電子集成系統(tǒng),是當(dāng)前電力電子研究主要方向和重要領(lǐng)域。
三、當(dāng)前在集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)下研究的主要領(lǐng)域
一是新型封裝互連技術(shù)。對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究是集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)過(guò)程中進(jìn)行研究的核心和關(guān)鍵。
二是模塊的熱管理技術(shù)。模塊的熱管理技術(shù)在集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)中占有極為重要的地位,畢竟在整個(gè)電力電子集成系統(tǒng)中模塊熱處理技術(shù)直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)體積以及綜合性能。在模塊熱處理方面,注意力和集中點(diǎn)主要體現(xiàn)在高效和輕便散熱方式的研究。
三是無(wú)源元件集成技術(shù)。在集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)中,對(duì)電源整體功率影響最大的當(dāng)屬無(wú)源元件。當(dāng)前在封裝互連技術(shù)研究方面主要集中在電路中部分電容器與磁性元件集成在一起,構(gòu)成無(wú)源集成模塊。
四是集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)的新型器件和封裝新材料研究。在整個(gè)集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)中,如果能夠?qū)崿F(xiàn)新型電力電子器件的創(chuàng)新革命,將會(huì)對(duì)整個(gè)集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響和變革。這方面是當(dāng)前集成化電力電子技術(shù)系統(tǒng)研究的主要領(lǐng)域。
四、結(jié)語(yǔ)
伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展,電力電子集成技術(shù)獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展;尤其是近年來(lái)電子科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、現(xiàn)代通訊業(yè)的高度發(fā)展更是為集成化的電力電力系統(tǒng)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。集成化是未來(lái)電力電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì),其應(yīng)用前景越加廣泛、市場(chǎng)越加廣闊。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù);電力系統(tǒng);大功率;應(yīng)用
電力電子技術(shù)就是指應(yīng)用在電力領(lǐng)域的電子技術(shù),是也新科技的基礎(chǔ)之一,用途非常廣泛。它利用電力電子期間對(duì)電能進(jìn)行控制和變換,在電力領(lǐng)域具有重要作用?,F(xiàn)在電力電子技術(shù)有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是功率很大,與普通的電子技術(shù)相比,有著更多的優(yōu)勢(shì)和更強(qiáng)大的功能,對(duì)于我國(guó)電力事業(yè)具有重要作用。
一、電力電子技術(shù)與各學(xué)科的關(guān)系
1、與電子學(xué)的關(guān)系
由于電力電子技術(shù)其實(shí)是電子技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用,電力電子元件的制造理論和制造工藝與普通的電子元件大致相同。電力電子期間使用的集成電路制造工藝,與微電子制造技術(shù)基本相同。
2、與電氣工程的關(guān)系
由于電力電子工程在電力機(jī)牽引、靜止無(wú)功補(bǔ)償、高壓直流輸電、電加熱、電鍍等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,很多時(shí)候電力電子技術(shù)也被歸納到電氣工程學(xué)科中。
3、與控制理論的關(guān)系
電力電子技術(shù)的裝置和系統(tǒng)都是通過(guò)控制理論滿足的電力電子技術(shù)可看成“弱電控制強(qiáng)電”的技術(shù),是“弱電和強(qiáng)電的接口”,控制理論是實(shí)現(xiàn)該接口的強(qiáng)有力紐帶。電力電子技術(shù)和控制理論是密不可分的。
二、大功率電力電子技術(shù)的應(yīng)用
1、在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用最典型的是同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。這種系統(tǒng)具有很好的反應(yīng)速度并且控制功率很小,很容易的就能設(shè)計(jì)出高頂值電壓,在電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中具有很廣安的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的另一種重要應(yīng)用是變頻調(diào)速。
隨著社會(huì)的發(fā)展,節(jié)能已經(jīng)成為一種主流的發(fā)展趨勢(shì)。電氣節(jié)能主要是通過(guò)電能質(zhì)量控制、變頻調(diào)速和有源濾波實(shí)現(xiàn)的。大功率電力電子技術(shù)在電氣節(jié)能上的應(yīng)用主要是變頻調(diào)速。電機(jī)變頻調(diào)速是目前工業(yè)節(jié)能中的重要方式之一。隨著科技的發(fā)展,變頻器的技術(shù)越來(lái)越成熟,普及程度在越來(lái)越廣,這也導(dǎo)致了企業(yè)使用變頻器的投資成本也會(huì)變得很低,而且電機(jī)變頻具有很好的節(jié)能效果,不僅與當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)相符合,還能為企業(yè)節(jié)約成本,帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。這些優(yōu)勢(shì)使得變頻器在電氣行業(yè)具有十分廣泛的應(yīng)用,而且擁有廣闊的發(fā)展空間。另外國(guó)家對(duì)于使用變頻節(jié)能裝置還能爭(zhēng)取到國(guó)家有關(guān)政策的支持。
2、在新能源發(fā)電方面的應(yīng)用
隨著社會(huì)的發(fā)展,能源問(wèn)題已經(jīng)變得越來(lái)越突出。而人們生活生產(chǎn)中消耗的能源卻越來(lái)越多,能源問(wèn)題已經(jīng)形成一種危機(jī)。而且,在過(guò)去的發(fā)展中,由于過(guò)度的追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展卻忽略了關(guān)注環(huán)境問(wèn)題,對(duì)環(huán)境造成的危害很大。為了應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題,出現(xiàn)了很多新能源的發(fā)電方法,比如太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等等,這些工程一出現(xiàn)就收到了人們的廣泛關(guān)注。電力電子技術(shù)在新能源發(fā)電上的應(yīng)用特點(diǎn)主要有:新能源在供給過(guò)程中能源供給隨機(jī)性較大,比如風(fēng)能、太陽(yáng)能等都會(huì)隨著天氣的變化而變化,并對(duì)電網(wǎng)發(fā)電的要求比較高,在新興的能源使用中,可以充分考慮海洋能等隨意性不大的資源。
3、電力牽引應(yīng)用
所謂電力牽引,實(shí)際上就是使用電能為軌道運(yùn)輸提供動(dòng)力。它以電力系統(tǒng)作為電源,經(jīng)過(guò)變電所的電力電子器降壓、變頻成可以為動(dòng)車(chē)、機(jī)車(chē)提供動(dòng)力的交流電源。這種應(yīng)用在生活十分常見(jiàn),不過(guò)也存在一些問(wèn)題:由于需要單獨(dú)設(shè)置供電系統(tǒng),成本較高:機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種干擾電信信號(hào)的波,對(duì)電力系統(tǒng)和通信質(zhì)量產(chǎn)生影響。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有效的防護(hù)和采取措施,在盡量降低不利影響的前提下,使之為人們服務(wù)。
4、智能電網(wǎng)的應(yīng)用
智能電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行智能化改造。這種技術(shù)是以高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),并且將先進(jìn)的控制技術(shù)、測(cè)量技術(shù)與傳感技術(shù)結(jié)合起來(lái),通過(guò)先進(jìn)的管理體系,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的高效性、安全性、經(jīng)濟(jì)性與可靠運(yùn)輸性。往深的講,就是將電網(wǎng)的規(guī)模變得比以前更大,運(yùn)行更加安全高效。不過(guò)目前電網(wǎng)的智能化程度并不是很高,但其已經(jīng)表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被人們廣泛青睞。不過(guò)智能電網(wǎng)最核心的技術(shù)還是大功率電力電子技術(shù),其發(fā)展離不開(kāi)電力電子技術(shù)的進(jìn)步。例如,智能電網(wǎng)的核心技術(shù)是智能電表,電力系統(tǒng)可以根據(jù)智能電表了解所有用戶(hù)的用電情況并且提供具有針對(duì)性的個(gè)性化服務(wù)。而智能電表就是一種電力電子器。
5、定質(zhì)電力技術(shù)
定質(zhì)電力技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和控制技術(shù),為實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量控制、為用戶(hù)提供其特定要求的電力供應(yīng)技術(shù)。
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)于電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和供電可靠性的要求越來(lái)越高。而且在企業(yè)生產(chǎn)中,變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人、自動(dòng)生產(chǎn)線、精密的加工工具、可編程控制器、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣,由于這些設(shè)備對(duì)于電路的變化感應(yīng)十分敏感,電力系統(tǒng)很小的波動(dòng)就可能造成很大的損失,所以對(duì)于供電質(zhì)量的要求很高。
為了保證供電質(zhì)量,很多企業(yè)用戶(hù)采用各種措施,比如安裝不間斷電源(UPS),但是這些措施并不能取得良好的經(jīng)濟(jì)效果,所以最根本的解決辦法還是在電力部門(mén)。只要電力部門(mén)能夠控制好供電的質(zhì)量,問(wèn)題就迎刃而解,由此,定質(zhì)電子技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。定質(zhì)電子技術(shù)就是將現(xiàn)代的控制技術(shù)與電力電子技術(shù)結(jié)合起來(lái),為提高配電網(wǎng)無(wú)功調(diào)節(jié)的質(zhì)量,已開(kāi)發(fā)出用于配電網(wǎng)的靜止無(wú)功發(fā)生器。它由儲(chǔ)能電路、可關(guān)斷的晶閘管(GTO)或絕緣門(mén)極雙極性三極管(IGBT)變換電路和變壓器組成。它的功能是快速調(diào)節(jié)電壓,發(fā)生和吸收電網(wǎng)的無(wú)功功率,同時(shí)可以抑制電壓閃變。這是“定質(zhì)電力”的關(guān)鍵設(shè)備之一。此外,靜止無(wú)功發(fā)生器和固態(tài)開(kāi)關(guān)配合,可在電網(wǎng)發(fā)生故障的暫態(tài)過(guò)程中保持電壓恒定。另一關(guān)鍵設(shè)備是動(dòng)態(tài)電恢復(fù)器(DVR),它由直流儲(chǔ)能電路、變換器和級(jí)次串聯(lián)在供電線路中的變壓器構(gòu)成。變換器根據(jù)檢測(cè)到的線路電壓波形情況,產(chǎn)生補(bǔ)償電壓,使合成的電壓動(dòng)態(tài)保持恒定。無(wú)論是短時(shí)的電壓低落或過(guò)電壓,通過(guò)DVR均可以使負(fù)載上的電壓保持動(dòng)態(tài)恒定。
三、結(jié)束語(yǔ)
大功率電力電子技術(shù)的出現(xiàn),使得電力系統(tǒng)發(fā)生的重大變革。隨著科技的發(fā)展,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用肯定會(huì)越來(lái)越普遍,為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)方便。
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電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。如工業(yè)生產(chǎn)中的交流調(diào)速、直流調(diào)速、感應(yīng)加熱、焊接、電解、電鍍等;交通運(yùn)輸業(yè)的電力機(jī)車(chē)、輕軌、地鐵、電動(dòng)汽車(chē)等;電力行業(yè)的高壓直流輸電、無(wú)功補(bǔ)償、電力濾波等;電子裝置用的開(kāi)關(guān)電源、UPS電源等;風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤、并網(wǎng)離網(wǎng)逆變器等;航空航天、核反應(yīng)、家用電器等諸多領(lǐng)域都有電力電子技術(shù)的身影。顯而易見(jiàn),學(xué)好“電力電子技術(shù)”這門(mén)課程,對(duì)電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)后的工作是多么重要。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,知識(shí)更新越來(lái)越快,要求學(xué)生的知識(shí)面越來(lái)越寬,工程實(shí)踐能力越來(lái)越強(qiáng),所學(xué)的課程門(mén)數(shù)不斷增加,必然導(dǎo)致各門(mén)課程的學(xué)時(shí)數(shù)不斷壓縮。如前所述,電力電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,不斷涌現(xiàn)出各種新型電力電子產(chǎn)品及電力電子裝置,電力電子技術(shù)課程所包含的內(nèi)容越來(lái)越多,所含的知識(shí)越來(lái)越豐富,原有的教學(xué)方式已不能滿足二本院校電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程教學(xué)改革的目的就是:怎樣在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi),最大程度地提高學(xué)生的理論知識(shí)水平,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識(shí),將理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)出符合現(xiàn)代社會(huì)需求的人才。
“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革具體內(nèi)容
根據(jù)筆者所在遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院電氣專(zhuān)業(yè)的招生與就業(yè)、師資力量、學(xué)生素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)施及目前的實(shí)際教學(xué)情況,對(duì)“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整,更加注重對(duì)學(xué)生電力電子技術(shù)理論知識(shí)的掌握和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
修改人才培養(yǎng)方案
人才培養(yǎng)方案制定得是否合理,關(guān)系到本專(zhuān)業(yè)的生存和發(fā)展。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,電類(lèi)的各專(zhuān)業(yè)的界線越來(lái)越模糊,各學(xué)科相互交叉、相互滲透,電氣專(zhuān)業(yè)傳統(tǒng)的“發(fā)電、輸電、用電”知識(shí)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今人才培養(yǎng)要求。因此,對(duì)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整。由于電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)是一個(gè)強(qiáng)電和弱電相結(jié)合的寬口徑專(zhuān)業(yè),而電力電子技術(shù)是諸多學(xué)科相互交集的學(xué)科,是由基礎(chǔ)課到專(zhuān)業(yè)課過(guò)渡的橋梁和紐帶,是強(qiáng)電和弱電的有機(jī)結(jié)合。因此,在修改和調(diào)整人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃時(shí),要體現(xiàn)出電氣專(zhuān)業(yè)的“以強(qiáng)電為主、弱電為輔、強(qiáng)弱協(xié)調(diào)”的主導(dǎo)思想,加大教學(xué)力度,要意識(shí)到“電力電子技術(shù)”課程在電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)中重要性和必要性,以拓寬學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力以及擴(kuò)大學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)面。
教材內(nèi)容的合理取舍
任課教師要選擇一本合適的電力電子技術(shù)課程教材作為主教材,再參考其他的輔助教材,取長(zhǎng)補(bǔ)短,主講教師應(yīng)具有寬闊的知識(shí)面及豐富的電力電子工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),注重應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。教材的內(nèi)容既有豐富的理論知識(shí),還要注重工程實(shí)際的應(yīng)用,要體現(xiàn)電力電子技術(shù)發(fā)展的新技術(shù),也要體現(xiàn)出“電力電子技術(shù)”課程是基礎(chǔ)課到專(zhuān)業(yè)課平穩(wěn)過(guò)渡的橋梁,使教材內(nèi)容更符合二本院校電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)的要求。
主教材中除重點(diǎn)講授交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流四大類(lèi)基本變流電路及它們的組合之外,還要聯(lián)系當(dāng)今電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用情況,注重電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)及其他工程領(lǐng)域中的應(yīng)用,注重主電路設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、保護(hù)電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及元器件選擇,還應(yīng)該適當(dāng)介紹SVC、SVG、高壓直流輸電、開(kāi)關(guān)電源、UPS電源、感應(yīng)加熱電源、光伏逆變器等裝置的工作原理和實(shí)際應(yīng)用情況,以適應(yīng)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)寬口徑就業(yè)要求。
課堂教學(xué)方式改革
教學(xué)過(guò)程中應(yīng)以學(xué)生為主,教師為輔,避免一人堂和填鴨式教學(xué)方法,針對(duì)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的具體情況組織安排教學(xué)內(nèi)容。
由于“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容繁多,課堂教學(xué)中需要繪制大量的電路圖和波形圖,以及諸多公式推導(dǎo)及各種參數(shù)計(jì)算等。由于課程學(xué)時(shí)少而教學(xué)內(nèi)容又多,僅僅依靠傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式顯然是達(dá)不到教學(xué)效果的,所以多媒體技術(shù)逐漸走進(jìn)了“電力電子技術(shù)”的課堂教學(xué),大大地提高了課堂教學(xué)效果。這里需要強(qiáng)調(diào)的是,多媒體教學(xué)的引進(jìn)并非完全取消黑板加粉筆的課堂教學(xué)方式,二者應(yīng)該相互協(xié)調(diào)、相輔相成,各有各的長(zhǎng)處。對(duì)于復(fù)雜的電路及波形的繪制和分析,可以充分利用多媒體的音容并茂的特點(diǎn),使學(xué)生更容易理解和掌握電路的基本原理和工作過(guò)程,如以flas的方式顯示電力電子器件的開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程、過(guò)電流和過(guò)電壓的產(chǎn)生過(guò)程、電路的輸入輸出電壓和電流波形等,使學(xué)生感到生動(dòng)而有趣,使學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)不再枯燥無(wú)味;而對(duì)于簡(jiǎn)單電路的分析以及例題習(xí)題的講解,還是黑板加粉筆的方式顯得更簡(jiǎn)單便捷,更具親和力,加強(qiáng)了教師與學(xué)生間的互動(dòng)和情感交流。
總之,課堂教學(xué)十分重要,教師要根據(jù)自身的特點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的素質(zhì),充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段及互聯(lián)網(wǎng)資源,在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi),最大程度地使學(xué)生理解和吸收所學(xué)的知識(shí)。
改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)
為了提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,對(duì)原有的電力電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行了更新和改造,引進(jìn)近幾年內(nèi)較為先進(jìn)的電力電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備,對(duì)原有的驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行了修改和調(diào)整,盡量減少簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增大設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例,根據(jù)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和理論教學(xué)情況組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
我院現(xiàn)有的電力電子綜合實(shí)驗(yàn)室可開(kāi)出多種實(shí)驗(yàn),囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大電力變換所需的實(shí)驗(yàn),如整流及有源逆變實(shí)驗(yàn)、交流調(diào)壓及交流調(diào)功實(shí)驗(yàn)、直流斬波實(shí)驗(yàn)、無(wú)源逆變變實(shí)驗(yàn)等。為了培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識(shí),還增設(shè)了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)了教師與學(xué)生間的知識(shí)交流,也使電力電子課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)延伸到課外,對(duì)教學(xué)時(shí)間的不足起了一定程度的彌補(bǔ)作用;同時(shí),在我院的大學(xué)生電子挑戰(zhàn)杯大賽中,部分學(xué)生的競(jìng)賽題目與電力電子技術(shù)有關(guān),提高了學(xué)生的電力電子技能。另外,我院每個(gè)學(xué)期舉行教師實(shí)踐技能大賽,有相當(dāng)一部分競(jìng)賽題目與電力電子技術(shù)有關(guān),大大提高了教師的電力電子技術(shù)實(shí)踐能力和實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
將Matlab仿真軟件引進(jìn)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)
Matlab仿真軟件是各院校普遍開(kāi)出的課程,將Matlab仿真軟件與電力電子技術(shù)課程相結(jié)合,在課堂上,利用Matlab仿真軟豐富友好的圖形界面,使學(xué)生更直觀地掌握所學(xué)的知識(shí),也避免了教師畫(huà)電路圖、波形圖的繁瑣及時(shí)間的浪費(fèi);將Matlab仿真軟件與電力電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,是原有的實(shí)驗(yàn)操作的有益補(bǔ)充,同時(shí)又具備原有實(shí)驗(yàn)裝置不具備的優(yōu)點(diǎn),如解決設(shè)備費(fèi)用高、實(shí)驗(yàn)所花時(shí)間長(zhǎng)、危險(xiǎn)性大的缺點(diǎn)。而利用仿真教學(xué)工具代替實(shí)際元件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真,既不擔(dān)心元器件損壞,也沒(méi)有任何危險(xiǎn),學(xué)生完全可以在無(wú)人指導(dǎo)的情況下,在任何地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)上自行完成電力電子電路的仿真實(shí)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼鎸?shí)性實(shí)驗(yàn),這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更重要的是提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和實(shí)際動(dòng)手的能力,會(huì)收到事半功倍的實(shí)訓(xùn)效果。
課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的改革
“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革后,在課程教學(xué)的后期,增加了課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),由主講教師布置該課程的設(shè)計(jì)任務(wù),為避免雷同,每人一題,主要以電力電子技術(shù)的四大電力變換為核心,結(jié)合工程實(shí)際,根據(jù)給出的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo),要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí),設(shè)計(jì)出總體方案、主電路圖、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等,并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計(jì)算及元器件選擇。較簡(jiǎn)單的題目,要求制作電路板和元器件焊接,并使用實(shí)驗(yàn)室的儀器和工具進(jìn)行調(diào)試;較復(fù)雜的題目要求用實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備驗(yàn)證或進(jìn)行matlab仿真,最終以論文的形式完成課程設(shè)計(jì),并進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的增加,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面,提高了學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,是理論與實(shí)踐相結(jié)合的有益補(bǔ)充,同時(shí)為后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)、就業(yè)及將來(lái)打下基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的改革
為了提高電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生的電力電子技術(shù)理論知識(shí)和工程實(shí)踐能力,近幾年來(lái),在電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)過(guò)程中,除了到發(fā)電廠、變電所參觀實(shí)習(xí)外,有相當(dāng)一部分學(xué)生到電力電子裝置的廠家實(shí)習(xí);有時(shí)也請(qǐng)電力電子產(chǎn)品的專(zhuān)家學(xué)者做專(zhuān)題報(bào)告。在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題方面,除了發(fā)電廠、變電所、繼電保護(hù)、電氣照明等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)題目外,許多教師在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中也增加了許多有關(guān)電力電子技術(shù)方面的設(shè)計(jì)課目,如感應(yīng)加熱電源、大功率開(kāi)關(guān)電源、UPS電源、光伏逆變并網(wǎng)系統(tǒng)、SVC、SVG、高壓直流輸電等方面的題目。有些設(shè)計(jì)題目還獲得了省級(jí)或校級(jí)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文。
案例教學(xué)法的可行性
案例教學(xué)法是一種先進(jìn)的教學(xué)方式,教師根據(jù)工程生產(chǎn)實(shí)際給出若干案例,學(xué)生分成若干研究小組,在教師地引導(dǎo)下組織文獻(xiàn)查閱、研究和討論,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成案例的設(shè)計(jì)后,通過(guò)報(bào)告的形式匯報(bào)研究成果,匯報(bào)完成后由教師和學(xué)生共同進(jìn)行對(duì)相關(guān)問(wèn)題的討論。在這種教學(xué)方式下,學(xué)生由被動(dòng)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的發(fā)掘者,實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生間的互動(dòng)。與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比,案例教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)十分突出,大大改善了教學(xué)效果,因此已經(jīng)在我國(guó)高校的課堂教學(xué)中得到應(yīng)用。[6,7]電力電子技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民生活中應(yīng)用廣泛,同時(shí)也綜合了電子技術(shù)、電路、自動(dòng)控制等多個(gè)學(xué)科,因此具有很強(qiáng)的工程性和綜合性。同時(shí),“電力電子技術(shù)”強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,因此必須重視實(shí)踐性教學(xué)。在“電力電子技術(shù)”的教學(xué)中引入案例教學(xué)法,對(duì)于達(dá)到課程的實(shí)踐性和綜合性要求,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性,提高學(xué)生自學(xué)能力和實(shí)踐能力,改善教學(xué)效果,大有裨益。
案例教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程
新型教學(xué)法的實(shí)施步驟為:1.提出課題(案例)將全班學(xué)生分為5個(gè)課題小組,小組可由教師劃定,學(xué)生也可以自由組合。根據(jù)“電力電子技術(shù)”教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)要求,選取實(shí)踐性較強(qiáng)的5個(gè)案例,分配給5個(gè)課題小組,每個(gè)小組負(fù)責(zé)1個(gè)課題,課題的選擇由各組自行協(xié)商。由于學(xué)生剛剛接觸“電力電子技術(shù)”,因此教師在選擇案例時(shí)需注意案例的難度,案例不能過(guò)于簡(jiǎn)單,需具有挑戰(zhàn)性,但也不能難度過(guò)大,占用學(xué)生過(guò)多的時(shí)間,甚至令學(xué)生失去興趣。經(jīng)過(guò)實(shí)踐,筆者給出的第一批5個(gè)案例為:級(jí)聯(lián)式晶閘管整流器的設(shè)計(jì)、高功率因數(shù)PWM整流器的設(shè)計(jì)、SPWM逆變電源的設(shè)計(jì)、矩形波交流電源的設(shè)計(jì)、高頻高壓脈沖電源的設(shè)計(jì)。當(dāng)然,案例的選擇并不是一成不變的,為了防止部分學(xué)生向上一屆學(xué)生索要案例設(shè)計(jì)結(jié)果,同時(shí)考慮到電力電子技術(shù)發(fā)展迅速,每一屆教學(xué)中都將對(duì)案例進(jìn)行修改或更換.2.研究學(xué)習(xí)各課題小組根據(jù)案例的要求,進(jìn)行分工合作,首先要充分理解教材,判斷案例涉及教材中的哪部分章節(jié)的內(nèi)容,深入閱讀教材,然后根據(jù)教師提供的文獻(xiàn)資料及學(xué)習(xí)方法,通過(guò)圖書(shū)館、期刊網(wǎng)等文獻(xiàn)檢索工具的幫助,查閱相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)課題進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。由于課題涉及的電路、自動(dòng)控制等方面的理論較多,需要學(xué)生閱讀較多的文獻(xiàn)。小組成員之間需要經(jīng)常溝通和討論,并進(jìn)行材料的整合并為報(bào)告做準(zhǔn)備。3.仿真研究由于學(xué)時(shí)以及實(shí)驗(yàn)條件所限,學(xué)生無(wú)法對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)出的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,為了檢驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性,可采用仿真驗(yàn)證的方法。目前,有多種仿真軟件可以仿真電力電子電路,其中最常用的是Matlab/Simulink和PSIM。這兩種軟件已被許多教師用于課堂教學(xué)中,但學(xué)生動(dòng)手使用的并不多,實(shí)際上,這兩種軟件易學(xué)易用,學(xué)生無(wú)需在學(xué)習(xí)軟件的使用方法上花費(fèi)太多的時(shí)間。在案例設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)生可以隨時(shí)用設(shè)計(jì)的仿真程序驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性;設(shè)計(jì)完成后,要給出不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、不同控制策略、不同電路參數(shù)和控制參數(shù)下的主要波形,并由此確定最佳拓?fù)浜蛥?shù)。在第二和第三階段,學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)與教師交流。4.報(bào)告討論報(bào)告和討論是案例教學(xué)法的重要環(huán)節(jié),一般安排在課程結(jié)尾階段進(jìn)行。由于學(xué)時(shí)的限制,為每個(gè)案例分配的時(shí)間為20分鐘~30分鐘。課題組推舉一位報(bào)告人,報(bào)告人應(yīng)在報(bào)告前做好PowerPoint講稿,報(bào)告時(shí)用5分鐘的時(shí)間介紹案例的要求和設(shè)計(jì)結(jié)果。余下時(shí)間由全體學(xué)生討論設(shè)計(jì)的合理性,學(xué)生也可以提出各種問(wèn)題,由報(bào)告人進(jìn)行解答,報(bào)告人解答不了的,由該課題組的其他成員解答。教師在此過(guò)程中應(yīng)對(duì)討論的深度和廣度加以把握,最后對(duì)案例設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng),并記錄學(xué)生在報(bào)告和討論過(guò)程中的表現(xiàn),作為考核的依據(jù)。5.撰寫(xiě)小論文通過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,每個(gè)學(xué)生提交一份與案例相關(guān)的研究性小論文,教師應(yīng)要求每個(gè)課題組內(nèi)各成員間的小論文內(nèi)容有區(qū)別,即應(yīng)側(cè)重于自己所研究的那一部分。6.期末考核期末考核的成績(jī)由三部分組成:報(bào)告和討論過(guò)程中的表現(xiàn)以及小論文的質(zhì)量。為了保證考核的公平性,教師在布置任務(wù)時(shí)要為課題組的每個(gè)成員分配不同的工作。以“SPWM逆變電源的設(shè)計(jì)”為例,可將案例拆分為若干子課題,如:?jiǎn)蜗嗄孀冸娫吹脑O(shè)計(jì)、三相逆變電源的設(shè)計(jì)、常規(guī)SPWM調(diào)制方法研究、梯形波SPWM調(diào)制方法研究、鞍形波SPWM調(diào)制方法研究等幾個(gè)子課題。在小組成員較多的情況下,可令其中一部分同學(xué)用Matlab/Simulink仿真,其余同學(xué)用PSIM仿真,這樣不僅使每個(gè)學(xué)生都有相互獨(dú)立的任務(wù),還可將不同仿真軟件得到的結(jié)果進(jìn)行相互驗(yàn)證。
案例舉例
關(guān)鍵詞:一流本科專(zhuān)業(yè);電力電子技術(shù);實(shí)踐;改革
電力電子技術(shù)作為電氣工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科[1-5],廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)集成電路、電力傳輸以及新能源發(fā)電等領(lǐng)域中,不僅具有非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性,更具有突出的實(shí)踐性[6-8]。在一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)背景下[9-10],針對(duì)電力電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在針對(duì)性和系統(tǒng)性上的不足,力圖針對(duì)性的發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新特質(zhì)與潛能??蛇M(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)知識(shí)的理解,提高學(xué)生分析和解決實(shí)踐問(wèn)題的能力,更有利于高校向國(guó)家和社會(huì)輸送高素質(zhì)復(fù)合型工科人才,加快國(guó)家邁向科技強(qiáng)國(guó)這一步伐的進(jìn)程。
1針對(duì)的問(wèn)題
(1)學(xué)生從理論到實(shí)踐、課程到應(yīng)用、學(xué)校到企業(yè)的知識(shí)應(yīng)用橋梁缺失的問(wèn)題。(2)學(xué)生在工程實(shí)踐中所遇到的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和項(xiàng)目管理能力薄弱的問(wèn)題。(3)學(xué)生不了解社會(huì)需求,吃苦耐勞精神缺乏,工匠精神培養(yǎng)缺乏有效手段的問(wèn)題。
2課程實(shí)踐體系的構(gòu)建
2.1研究與改革的目標(biāo)
通過(guò)課堂授課、項(xiàng)目研發(fā)、學(xué)科競(jìng)賽和入企實(shí)踐等環(huán)節(jié),打通理論與實(shí)踐、課程與應(yīng)用、學(xué)校與企業(yè)之間的壁壘,讓學(xué)生在電力電子技術(shù)實(shí)踐中學(xué)會(huì)動(dòng)手,在競(jìng)賽中掌握應(yīng)用,在參與項(xiàng)目中了解社會(huì),提升學(xué)生在電力電子領(lǐng)域利用現(xiàn)代化工具手段進(jìn)行系統(tǒng)分析、課題研發(fā)、項(xiàng)目管理和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和工匠精神。通過(guò)教學(xué)達(dá)到以下具體目標(biāo):(1)知識(shí)方面,掌握電力電子技術(shù)實(shí)踐動(dòng)手、知識(shí)應(yīng)用所需的基本知識(shí);(2)能力方面,具備較強(qiáng)的系統(tǒng)分析、項(xiàng)目研發(fā)、實(shí)踐創(chuàng)新等能力;(3)素質(zhì)方面,具備較高的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)并通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽、科研項(xiàng)目等鍛煉學(xué)生的工匠精神。
2.2實(shí)踐改革總體實(shí)施方案
(1)形成以三個(gè)維度為核心的階梯式教學(xué)方式?;谡n程目標(biāo)和能力培養(yǎng)要求,制定從知識(shí)傳授到能力訓(xùn)練再到素質(zhì)培養(yǎng)的階梯式教學(xué)模式。在知識(shí)傳授上采用“課內(nèi)教、自主學(xué)、應(yīng)用測(cè)”,夯實(shí)學(xué)生知識(shí)和應(yīng)用基礎(chǔ);能力訓(xùn)練上采用“作業(yè)練、競(jìng)賽考、項(xiàng)目用”,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析能力、課題開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新能力;素質(zhì)培養(yǎng)上采用“學(xué)習(xí)中培育、實(shí)踐中提高、總結(jié)中升華”的教學(xué)模式,提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和工匠精神。(2)形成以學(xué)科競(jìng)賽為核心的創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制。圍繞大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng),利用“電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、智能車(chē)競(jìng)賽、互聯(lián)網(wǎng)+競(jìng)賽”三大賽事激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)完成競(jìng)賽任務(wù)來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,使學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐應(yīng)用的能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新的能力大幅提升。(3)形成以科研項(xiàng)目為核心的興趣性實(shí)踐模式。將學(xué)生直接編入教師科研項(xiàng)目和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目組,充分發(fā)揮學(xué)生的自主性。讓學(xué)生作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或參與人大大激發(fā)了他們開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)的積極性。兩類(lèi)項(xiàng)目的興趣驅(qū)動(dòng)、自主實(shí)驗(yàn)、重在過(guò)程充分鍛煉了學(xué)生的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和管理能力、創(chuàng)造性思維及工匠精神。
2.3教學(xué)模式改革
(1)在知識(shí)傳授上采用“課內(nèi)教、自主學(xué)、應(yīng)用測(cè)”教學(xué)模式。課內(nèi)教:教師通過(guò)課堂教學(xué),講授電子技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用、電力電子技術(shù)和自動(dòng)控制原理等基礎(chǔ)性知識(shí),構(gòu)建學(xué)生基本知識(shí)框架體系。自主學(xué):教師列出讀書(shū)清單和技術(shù)能力清單,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),學(xué)生利用同學(xué)間交流進(jìn)行互助式學(xué)習(xí),豐富知識(shí)體系,提升技術(shù)水平。應(yīng)用測(cè):學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),通過(guò)完成課題任務(wù),鍛煉學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力、實(shí)踐動(dòng)手能力,測(cè)試學(xué)生對(duì)三大知識(shí)模塊的掌握程度。(2)在能力訓(xùn)練上采用“作業(yè)練、競(jìng)賽考、項(xiàng)目用”的教學(xué)模式。作業(yè)練:教師通過(guò)布置以電路設(shè)計(jì)與制作、程序編寫(xiě)等設(shè)計(jì)型作業(yè)任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)概念,訓(xùn)練學(xué)生軟硬件設(shè)計(jì)基本功。競(jìng)賽考:學(xué)生組隊(duì)參加學(xué)科競(jìng)賽,在規(guī)定時(shí)間完成規(guī)定命題任務(wù),考驗(yàn)學(xué)生系統(tǒng)分析能力、課題研發(fā)能力與創(chuàng)新能力。項(xiàng)目用:將學(xué)生編入實(shí)際科研開(kāi)發(fā)項(xiàng)目組,承擔(dān)具體工作任務(wù)和角色,著力培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目研發(fā)、項(xiàng)目管理能力與工匠精神。(3)在素質(zhì)培養(yǎng)上采用“學(xué)習(xí)中培育、實(shí)踐中提高、總結(jié)中升華”的教學(xué)模式。學(xué)習(xí)中培育:通過(guò)教師授課、專(zhuān)家講座、學(xué)生自學(xué)、小組交流等形式,完善知識(shí)體系,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),為后續(xù)知識(shí)應(yīng)用和實(shí)踐打好基礎(chǔ)。實(shí)踐中提高:通過(guò)課程作業(yè)、課題任務(wù)、學(xué)科競(jìng)賽和科研項(xiàng)目等環(huán)節(jié)的實(shí)踐,提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí),逐步鍛煉工匠精神。
2.4課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式
學(xué)生的綜合考核成績(jī)主要由三部分組成:課后作業(yè)、作品設(shè)計(jì)和企業(yè)實(shí)踐考核情況。其中課后作業(yè)占比20%,作品設(shè)計(jì)占比60%,企業(yè)實(shí)踐考核占比20%。參加學(xué)科競(jìng)賽和科研項(xiàng)目情況作為評(píng)選“優(yōu)秀學(xué)員”的重要依據(jù)。學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽和科研項(xiàng)目后需提供完整的項(xiàng)目作品和科技報(bào)告、獲獎(jiǎng)證書(shū)等。以上成績(jī)由電力電子技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師審定。
3結(jié)語(yǔ)
通過(guò)布置電路設(shè)計(jì)與制作、程序編寫(xiě)等設(shè)計(jì)型作業(yè)任務(wù),訓(xùn)練學(xué)生的軟硬件設(shè)計(jì)基本功,并組隊(duì)參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、智能車(chē)競(jìng)賽、互聯(lián)網(wǎng)+競(jìng)賽和編入實(shí)際科研開(kāi)發(fā)項(xiàng)目組,承擔(dān)具體工作任務(wù)和角色,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析能力、課題研發(fā)能力與創(chuàng)新能力。通過(guò)專(zhuān)家講座、學(xué)生自學(xué)、小組交流等形式及學(xué)科競(jìng)賽、科研項(xiàng)目等實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)意識(shí),并讓學(xué)生交流分享項(xiàng)目和競(jìng)賽實(shí)施過(guò)程中的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。
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