加強(qiáng)電力電子技術(shù)和電機(jī)控制類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)

路向東

摘 要：在我國(guó)現(xiàn)代化教育水平不斷提高以及教學(xué)改革力度不斷深入的背景下，電力電子技術(shù)和電機(jī)控制類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力和綜合素質(zhì)方面具有的重要性逐漸被人們所認(rèn)知，因此，高校應(yīng)該從教學(xué)理念和教學(xué)措施方面入手，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化力度，使學(xué)生通過(guò)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠提升自身對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的靈活使用，而且還能使學(xué)生的動(dòng)手能力和思維拓展能力得到進(jìn)一步提高，從而使為我國(guó)電力行業(yè)培養(yǎng)大量復(fù)合型人才的目標(biāo)得到有效實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);電機(jī)控制類課程;實(shí)驗(yàn)教學(xué);優(yōu)化措施;高校

在我國(guó)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)整體發(fā)展水平不斷提高的帶動(dòng)下，人們發(fā)現(xiàn)將電機(jī)裝置的優(yōu)勢(shì)與電力電子行業(yè)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行有效結(jié)合，所組成的控制設(shè)備具有更多優(yōu)勢(shì)，因此加大對(duì)二者有效結(jié)合的研究力度勢(shì)在必行。目前電力電子裝置和電機(jī)裝置的結(jié)合程度越來(lái)越深，已經(jīng)逐漸形成電機(jī)一體化生產(chǎn)體系，并生產(chǎn)出大量具有較高電機(jī)一體化特征的產(chǎn)品。將現(xiàn)代化自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)與傳統(tǒng)電機(jī)進(jìn)行充分結(jié)合，能夠?yàn)槲覈?guó)自動(dòng)化學(xué)科發(fā)展以及電氣工程發(fā)展指明方向。作為自動(dòng)化專業(yè)和電氣工程專業(yè)重要的專業(yè)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，電機(jī)控制類課程和電力電子技術(shù)類課程不僅能夠?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)提供積極幫助，而且還為學(xué)生掌握更高難電機(jī)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)奠定基礎(chǔ)。而電機(jī)控制類課程和電力電子技術(shù)類課程在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的過(guò)程中，具有密不可分的聯(lián)系。因此，加強(qiáng)對(duì)電力電子技術(shù)和電機(jī)控制類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的不斷提高，必然能夠?yàn)閷W(xué)生們掌握相關(guān)知識(shí)、靈活運(yùn)用相關(guān)技術(shù)提供積極幫助。

1實(shí)驗(yàn)教材

在開(kāi)展電力電子技術(shù)和電機(jī)控制類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，所選擇的教材內(nèi)容是否具有較高合理性和可行性，不僅對(duì)最終教學(xué)結(jié)果起到了重要影響，而且對(duì)學(xué)生是否能夠掌握相關(guān)知識(shí)和技術(shù)具有決定性作用。而一本能夠充分滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求的教材需要具備以下幾方面的特征：

第一，對(duì)于電力電子技術(shù)和電機(jī)控制類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，無(wú)論是獨(dú)立開(kāi)展還是與理論課相結(jié)合開(kāi)展，所使用的實(shí)驗(yàn)教材都應(yīng)該能夠自成體系，能夠?qū)ο嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行全面和系統(tǒng)的介紹。這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教材的分析，就找到對(duì)應(yīng)解措施。

第二，在確保實(shí)驗(yàn)設(shè)備具有較高合理性和全面性的基礎(chǔ)上，應(yīng)該使實(shí)驗(yàn)教材與實(shí)驗(yàn)設(shè)備之間建立緊密關(guān)聯(lián)，不僅要對(duì)基本實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行詳細(xì)介紹，而且還要在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中即時(shí)列出實(shí)驗(yàn)講義。

第三，實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容應(yīng)該能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極思考，確保學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前，可以根據(jù)教材內(nèi)容進(jìn)行提前預(yù)習(xí)。這樣不僅能夠使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和流程大致了解，而且還能帶著問(wèn)題投入到實(shí)驗(yàn)操作中，最終在教師的引導(dǎo)下和實(shí)驗(yàn)操作中找到相關(guān)問(wèn)題的答案[1]。

2實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

對(duì)于電力電子技術(shù)和電機(jī)控制類課程而言，是高校電氣工程以及自動(dòng)化專業(yè)中，具有較高重要性的必須有課程之一，因此相關(guān)人士不僅要對(duì)課程教材進(jìn)行專業(yè)化編寫，而且還要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)力度，確?；A(chǔ)知識(shí)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠在具有較高適配性的課程背景下順利開(kāi)展。

比如，我國(guó)某高校電機(jī)專業(yè)自主研制的DKSZ—1電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)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(jié)構(gòu)布局極為緊湊、配置較為齊全、使用方法簡(jiǎn)單、體積小但使用面較廣、具有較強(qiáng)的拓展性能。通過(guò)對(duì)DKSZ—1電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的有效應(yīng)用，能夠開(kāi)設(shè)近30個(gè)與電機(jī)控制類和電力電子技術(shù)類教學(xué)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)[2]。

在開(kāi)展電機(jī)控制類課程教學(xué)的過(guò)程中，通過(guò)運(yùn)用DKSZ—1電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，能夠開(kāi)設(shè)串聯(lián)二極管式電流型變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、繞線式異步電機(jī)展播調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、繞線式異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn);在開(kāi)展電力電子技術(shù)基礎(chǔ)在課程教學(xué)的過(guò)程中，能夠開(kāi)設(shè)交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)、直流斬波電路實(shí)驗(yàn)、晶閘管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)、逆變電路實(shí)驗(yàn)、三相橋式整流實(shí)驗(yàn)、全控整流電路實(shí)驗(yàn)、單相橋式半控實(shí)驗(yàn)。與此同時(shí)，為了使電機(jī)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)全速發(fā)展過(guò)程中具有的多樣化需求得到充分滿足，該高校對(duì)實(shí)驗(yàn)研究范圍進(jìn)行了拓展，目前已經(jīng)開(kāi)設(shè)了SV PWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、直流PWM（H橋）調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的研究實(shí)驗(yàn)、GTR、MOSFET、IGBT等新器件實(shí)驗(yàn)。不僅能夠輔助教師將電機(jī)控制類課程以及電力電子技術(shù)課程的所有教學(xué)實(shí)驗(yàn)順利完成，而且給提高學(xué)生專業(yè)能力和實(shí)踐能力起到了積極促進(jìn)作用[3]。

3實(shí)驗(yàn)教學(xué)

以我國(guó)某高校電機(jī)專業(yè)自主研制的DKSZ—1電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置為例，通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置具有的特點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中需要注意的關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，DKSZ—1電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置具有的容量比較小、操作比較方便、相關(guān)裝置具有較為合理的結(jié)構(gòu)，所以，每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組所擁有的人數(shù)應(yīng)該保持在2-3人。通過(guò)這樣合理的分組，能夠確保每一名學(xué)生都能將注意力集中到實(shí)驗(yàn)中[4]。

第二，教師要盡可能確保所有實(shí)驗(yàn)操作都能夠在實(shí)驗(yàn)室中順利完成，這是因?yàn)樵趯?duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行介紹的過(guò)程中，利用實(shí)驗(yàn)裝置能夠使學(xué)生更加直觀的了解實(shí)驗(yàn)原理，便于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)流程充分掌握。

第三，教師不僅應(yīng)該要求學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，而且還要鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)線路進(jìn)行自行檢查，并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立分析和解決。由于相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置具有較強(qiáng)的保護(hù)功能，因此學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中具有的誤操作通常情況下不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備造成損壞[5]。

4結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)以上針對(duì)加強(qiáng)電力電子技術(shù)和電機(jī)控制類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平有效措施展開(kāi)的詳細(xì)分析和系統(tǒng)性研究，我們能夠更加明確的了解，在對(duì)高校學(xué)科進(jìn)行全面改造的過(guò)程中， 不僅要加強(qiáng)對(duì)電力電子技術(shù)和電機(jī)控制類課程理論知識(shí)教學(xué)的優(yōu)化力度，而且還要增加對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)投入大量的人力、物力、財(cái)力資源，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行合理選擇、對(duì)實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容進(jìn)行合理編寫、對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合理建設(shè)，目前已經(jīng)取得了令人滿意的成績(jī)。通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展大量與電力電子技術(shù)和電機(jī)控制類課程有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，不僅能夠使學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的掌握更加深刻、牢固，對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試方法以及電力電子電路的調(diào)試方法熟練應(yīng)用，而且還能使學(xué)生分析能力、實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、獨(dú)立解決問(wèn)題的工作能力得到全面提高，為我國(guó)電力電子技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)全面發(fā)展提供源源不斷的人才支持。

參考文獻(xiàn)：

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