加強電力電子技術和電機控制類課程實驗教學

路向東

摘 要：在我國現代化教育水平不斷提高以及教學改革力度不斷深入的背景下，電力電子技術和電機控制類課程實驗教學在培養學生專業能力和綜合素質方面具有的重要性逐漸被人們所認知，因此，高校應該從教學理念和教學措施方面入手，加強對實驗教學的優化力度，使學生通過開展實驗教學不僅能夠提升自身對相關基礎知識的靈活使用，而且還能使學生的動手能力和思維拓展能力得到進一步提高，從而使為我國電力行業培養大量復合型人才的目標得到有效實現。

關鍵詞：電力電子技術;電機控制類課程;實驗教學;優化措施;高校

在我國電子計算機技術和自動控制技術整體發展水平不斷提高的帶動下，人們發現將電機裝置的優勢與電力電子行業的優勢進行有效結合，所組成的控制設備具有更多優勢，因此加大對二者有效結合的研究力度勢在必行。目前電力電子裝置和電機裝置的結合程度越來越深，已經逐漸形成電機一體化生產體系，并生產出大量具有較高電機一體化特征的產品。將現代化自動控制技術、計算機科學技術、電力電子技術與傳統電機進行充分結合，能夠為我國自動化學科發展以及電氣工程發展指明方向。作為自動化專業和電氣工程專業重要的專業課程和專業基礎課程之一，電機控制類課程和電力電子技術類課程不僅能夠為學生學習相關知識提供積極幫助，而且還為學生掌握更高難電機控制技術和電力電子技術奠定基礎。而電機控制類課程和電力電子技術類課程在開展實驗教學環節的過程中，具有密不可分的聯系。因此，加強對電力電子技術和電機控制類課程實驗教學水平的不斷提高，必然能夠為學生們掌握相關知識、靈活運用相關技術提供積極幫助。

1實驗教材

在開展電力電子技術和電機控制類課程實驗教學的過程中，所選擇的教材內容是否具有較高合理性和可行性，不僅對最終教學結果起到了重要影響，而且對學生是否能夠掌握相關知識和技術具有決定性作用。而一本能夠充分滿足學生學習需求的教材需要具備以下幾方面的特征：

第一，對于電力電子技術和電機控制類課程實驗教學而言，無論是獨立開展還是與理論課相結合開展，所使用的實驗教材都應該能夠自成體系，能夠對相關實驗原理和實驗方法進行全面和系統的介紹。這樣學生在實驗過程中遇到實際問題時，通過對實驗教材的分析，就找到對應解措施。

第二，在確保實驗設備具有較高合理性和全面性的基礎上，應該使實驗教材與實驗設備之間建立緊密關聯，不僅要對基本實驗原理進行詳細介紹，而且還要在開展實驗的過程中即時列出實驗講義。

第三，實驗教材的內容應該能夠引導學生進行積極思考，確保學生在進行實驗操作之前，可以根據教材內容進行提前預習。這樣不僅能夠使學生對實驗內容和流程大致了解，而且還能帶著問題投入到實驗操作中，最終在教師的引導下和實驗操作中找到相關問題的答案[1]。

2實驗室建設

對于電力電子技術和電機控制類課程而言，是高校電氣工程以及自動化專業中，具有較高重要性的必須有課程之一，因此相關人士不僅要對課程教材進行專業化編寫，而且還要加強對實驗室的建設力度，確保基礎知識教學和實驗教學能夠在具有較高適配性的課程背景下順利開展。

比如，我國某高校電機專業自主研制的DKSZ—1電機控制系統實驗裝置，不僅具有較為全面的功能，綜合性能極高，而且各零件的結構布局極為緊湊、配置較為齊全、使用方法簡單、體積小但使用面較廣、具有較強的拓展性能。通過對DKSZ—1電機控制系統實驗裝置的有效應用，能夠開設近30個與電機控制類和電力電子技術類教學有關的實驗[2]。

在開展電機控制類課程教學的過程中，通過運用DKSZ—1電機控制系統實驗裝置，能夠開設串聯二極管式電流型變頻調速系統實驗、繞線式異步電機展播調速系統實驗、繞線式異步電機串級調速系統實驗、交流調壓調速系統實驗、邏輯無環流可逆直流調速系統實驗、雙閉環直流調速系統實驗;在開展電力電子技術基礎在課程教學的過程中，能夠開設交流調壓電路實驗、直流斬波電路實驗、晶閘管觸發電路實驗、逆變電路實驗、三相橋式整流實驗、全控整流電路實驗、單相橋式半控實驗。與此同時，為了使電機控制技術和電力電子技術全速發展過程中具有的多樣化需求得到充分滿足，該高校對實驗研究范圍進行了拓展，目前已經開設了SV PWM 變頻調速系統實驗、SPWM變頻調速系統實驗、直流PWM（H橋）調速系統實驗、驅動保護電路的研究實驗、GTR、MOSFET、IGBT等新器件實驗。不僅能夠輔助教師將電機控制類課程以及電力電子技術課程的所有教學實驗順利完成，而且給提高學生專業能力和實踐能力起到了積極促進作用[3]。

3實驗教學

以我國某高校電機專業自主研制的DKSZ—1電機控制系統實驗裝置為例，通過對該系統實驗裝置具有的特點進行分析，對實驗教學過程中需要注意的關鍵內容進行總結，主要表現在以下幾個方面：

第一，DKSZ—1電機控制系統實驗裝置具有的容量比較小、操作比較方便、相關裝置具有較為合理的結構，所以，每個實驗小組所擁有的人數應該保持在2-3人。通過這樣合理的分組，能夠確保每一名學生都能將注意力集中到實驗中[4]。

第二，教師要盡可能確保所有實驗操作都能夠在實驗室中順利完成，這是因為在對實驗原理進行介紹的過程中，利用實驗裝置能夠使學生更加直觀的了解實驗原理，便于學生對實驗內容和實驗流程充分掌握。

第三，教師不僅應該要求學生針對實驗內容進行課前預習，而且還要鼓勵學生獨立完成實驗，引導學生對線路進行自行檢查，并對存在的問題進行獨立分析和解決。由于相關實驗裝置具有較強的保護功能，因此學生在實驗過程中具有的誤操作通常情況下不會對實驗設備造成損壞[5]。

4結束語

根據以上針對加強電力電子技術和電機控制類課程實驗教學水平有效措施展開的詳細分析和系統性研究，我們能夠更加明確的了解，在對高校學科進行全面改造的過程中， 不僅要加強對電力電子技術和電機控制類課程理論知識教學的優化力度，而且還要增加對應的實驗教學。通過投入大量的人力、物力、財力資源，對實驗教學的內容進行合理選擇、對實驗教材的內容進行合理編寫、對實驗室進行合理建設，目前已經取得了令人滿意的成績。通過帶領學生開展大量與電力電子技術和電機控制類課程有關的實驗，不僅能夠使學生對相關理論知識的掌握更加深刻、牢固，對調速系統的調試方法以及電力電子電路的調試方法熟練應用，而且還能使學生分析能力、實踐能力、動手能力、獨立解決問題的工作能力得到全面提高，為我國電力電子技術和電機控制技術全面發展提供源源不斷的人才支持。

參考文獻：

[1]劉飛，查曉明，徐箭.電力電子技術實驗教學在新工科培養模式下改革與探索[J].高教學刊，2019，000（012）：129-131.

[2]彭思敏，張蘭紅.基于PSCAD的電力電子技術課程實踐教學研究與應用[J].工業控制計算機，2019，32（006）：146，148.

[3]蘇娜，陳躍，梅盼，等.結合仿真與實驗的項目教學法在電力電子技術課程中的應用[J].科教導刊，2019，367（03）：133-134.

[4]林家泉.提高《電力電子技術》課程教學水平的探討[J].山東工業技術，2019，No.289（11）：112+238.

[5]張守旭，高沛林.模塊化實驗教學方式探討——以電力電子技術課程為例[J].教育現代化，2020，v.7（01）：145-147.