《電力電子技術》課程教學改革研究

摘 要：對電氣工程及其自動化專業的《電力電子技術》課程進行改革，在理論課程結束后增加電力電子技術課程設計實踐教學環節。通過實踐教學環節培養學生的工程素質，提高學生的工程實踐能力，滿足“卓越工程師教育培養計劃”電氣工程及其自動化試點專業的培養目標要求。

關鍵詞：電力電子技術；卓越工程師；教學改革

1 引言

在全球化知識經濟時代，工程在解決與人類生活相關的復雜問題中起著愈來愈重要的作用，各國工程師的教育培養就顯得尤為重要。目前，我國工程教育人才培養的數量雖多，但質量還有待進一步提升。

2010年，我國教育部提出“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱卓越計劃）。任務的目的是促進高等工程教育面向工業界、面向世界、社會需求培養造就一大批高質量卓越工程師后備人才，全面提高工程師的實踐能力、創新能力和人文素質。

我校2011年列入教育部實施“卓越工程師教育培養計劃”實施高校，電氣工程及其自動化專業于2013年成為試點實施專業，按照基于“卓越工程師教育培養計劃”電氣工程及其自動化試點專業的要求，對《電力電子技術》課程在實踐教學方面進行改革探索，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，培養適應電力行業要求的卓越電氣工程師后備人才。

2 實踐教學改革

傳統的課程，把獲取知識、擁有知識作為主要目標。但是，如果這些知識得不到應用，將很快被遺忘，這就使教育的目的大打折扣。我校電氣工程及其自動化專業的畢業生雖具有較好的工程技術基礎知識，但綜合思考、解決問題的能力還有所欠缺。因此能力的培養，要成為課程改革的主要目標。

《電力電子技術》這門課程，理論與實踐的聯系非常緊密，為了使同學們能將課堂上學習到的理論知識，更好的應用到工程實踐當中去，提高學生的工程實踐能力，在理論課程結束后安排一周電力電子技術課程設計。實踐環節是卓越工程師培養的重要環節。通過課程設計，在知識方面，能夠使學生鞏固所學的理論知識，加深對理論知識的理解；在能力方面，能夠培養學生運用所學的知識，思考與解決問題的能力。

針對我校電氣工程及其自動化專業偏強電的特點，有針對性的選擇設計題目，如靜止無功補償器設計、靜止無功發生器設計、電力系統有源濾波裝置設計、動態電壓調整器設計等。將先修課程“電氣工程概論”、“電路”、“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“自動控制原理”等知識結合“電力電子技術”理論課程的知識，為后續“電力系統分析”“高壓直流輸電”等課程的學習奠定基礎。為了培養學生的團隊合作精神，避免抄襲，將學生分成幾個小組，每個小組一個題目，由組長負責本組同學的分工，并組織同學合作將設計完成。

拿到設計題目后，學生需要根據設計題目的設計要求，閱讀有關參考文獻，進行方案論證、主電路設計、控制系統和輔助電路的設計，在計算機軟件上對所設計的電路進行仿真、調試。

2.1 閱讀有關參考文獻

首先，要求學生根據設計題目的技術要求，去圖書館查閱相關的圖書文獻，上網查閱相關的科技期刊，會議文獻，科技報告，學位論文等等。

學生帶著問題去查閱相關的文獻，能夠對有關設計題目的國內國外研究現狀和今后的發展方向有比較深入的了解，同時也能夠使學生學會查閱文獻的基本方法，為今后的工作和研究打下基礎。

2.2 方案論證

電力電子變流電路有很多種類。同類變流電路，使用的器件不同，電路拓撲結構也會有所不同。相同的電壓等級、功率大小、變換功能，設計方案并不是唯一的，各種電路在調試時還可能會出現很多問題。所以選擇方案的時候要考慮設計題目的具體技術要求，選擇兩種以上的電路方案，對方案進行經濟、技術比較，選擇技術能夠滿足要求，經濟也比較合理的方案作為最終的方案。

2.3 電路設計

根據方案論證的結果設計主電路、控制系統和輔助電路。

確定主電路的拓撲結構，根據輸入、輸出的技術指標要求，選擇相應的變壓器、選擇主電路當中開關元件。設計緩沖電路和濾波電路，并根據電路的參數選擇相關的器件。根據設計的主電路結構和輸出的技術指標的要求，設計控制系統和保護電路等。

2.4 電路仿真

電路設計完成以后，要求學生用matlab仿真軟件對所設計的電路進行仿真、調試。首先，用仿真的方法可以初步驗證電路原理和參數設計的正確性，仿真實驗極限條件下的特殊情況，從而優化參數設計，提高裝置的可靠性。其次，通過本次課程設計的仿真訓練，可以使學生熟練掌握matlab仿真軟件的應用。

通過電力電子課程設計，訓練學生將已經學習的理論知識綜合起來，應用于工程設計中。既能夠提高學生理論分析問題、動手解決問題的能力，又能夠培養學生的團隊合作精神、工程實踐能力。

3 總結

根據“卓越工程師教育培養計劃”的要求，對電氣專業《電力電子技術》課程進行改革，增加電力電子技術課程設計實踐環節，將理論知識與實踐能力的培養較更好地結合起來，激發學生學習的積極性、主動性，提高學生的工程實踐能力，為卓越工程師的培養奠定基礎。

參考文獻

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作者簡介：周珊（1971-），女，浙江諸暨人，工作單位：長春工程學院，工學碩士，講師。