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电力电子教学分析3篇

时间:2023-01-05 09:52:55

摘要:在我国智能电网建设的过程中,电子电力技术的应用对于提升智能电网的稳定性、可靠性作出了重要贡献。在智能电网中应用电子电力技术,可以为降低线损、提升分布式入网和远距离送电效率提供可靠的技术基础。

关键词: 电力 电子电子教学

电力电子教学分析3篇

电力电子教学分析1

0引言

在工科各类专业课程中实验实训模块占比较高,该类课程模块对于理论知识的理解能力、实践操作能力是一个综合性考察。

1研究背景

为及时获取学生对课堂内容的掌握程度,我院电力电子技术实验课程采用闭环管理方案进行教学改进。该方案侧重于“闭环”过程,将学生作为课堂主体,调研汇总学生需求,切实使教师掌握课堂反馈,及时了解学生课程理论知识的理解程度、实验实践操作的状态,以达到提升教学效果和教师教学水平的目标,实现教学相长,实现以学生为中心的教学模式。本文将从三部分进行分析与探究。(1)第一部分分析当前实验教学模式及存在的问题。(2)第二部分分析闭环管理方案实施的过程及意义。(3)第三部分分析并展望此种改进方案在各类课程中的应用及推广。希望通过实验教学过程闭环管理方式提高课堂效率,提升学生对工学实验操作及相关理论内容的掌握程度。

2实验教学模块设计依据电气工程及其自动化专业电力电子技术课程体系的架构设置,我院电气专业电力电子实验课程由5个模块组成,分别为项目1锯齿波同步移相触发电路实验、项目2单相桥式全控整流电路实验、项目3三相桥式全控整流电路实验、项目4单闭环直流调速系统实验、项目5双闭环直流调速系统实验。各项目除实验开展过程中的现场接线操作外,还需要掌握其对应的理论基础,才能正确分析测量所得到的电压、电流波形。实验开展过程中,各项内容环环相扣。例如在项目1锯齿波同步移相触发电路实验中,学生需掌握生成晶闸管触发脉冲的过程,了解晶闸管控制角α的调节方式,才能在项目2、项目3单相、三相桥式全控整流电路中了解各个晶闸管的作用,控制角的角度设置、调节方式,从而得到电阻电感负载上对应的输出电压波形。同时,在进行项目2、项目3的过程中,需充分掌握单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路的工作原理,测量阻感负载上的电压波形方式,故障调试方式等,在后续的实验过程中,才可理解项目4、项目5中通过上述整流电路调节直流电机转速的实验内容。在现有的教学方式中,为保障教学质量,使每位学生都能进行实验操作,各项实验开展时每名学生操作一台电力电子仪器。但在各个实验项目开展过程中,部分学生难以将理论课程讲授内容与实验操作内容进行联系,仅能完成实验相关操作任务,对于理论知识一知半解;部分学生易遗漏实验相关步骤,而无法顺利完成实验,无法得到对应的电压波形。因此,虽然教师能够对每位学生的实验结果进行考评打分,但却难以及时掌握实验中每位学生的问题,课堂效率和教学质量有所降低。

3教学案例分析

3.1闭环管理方案设计为解决当前实验教学过程中存在的问题,及时分析学生对实验原理的掌握程度、实验的完成情况、对实验教学进度的意见等,本方案采用线上线下相结合的教学方式,使用网络教学平台,每次实验课程知识点讲述完成后,在线上教学平台进行相关知识点的提问和考评打分,作为期末总评成绩的一部分,同时,将项目内容相关调研问卷下发至班级,通过网络教学平台反馈信息汇总至教师处,教师对每次项目所得的问卷数据进行分析与总结,以此调整相应实验课程、理论课程的教学进度,进行相应知识模块的回顾讲解,实现实验实训教学过程的闭环管理。该方案将课内教学与课外反馈相结合,探索出一条“实验教学实施—学生反馈问题—调整教学方式进度—完善教学效果”的实验教学工作模式。在该实验教学工作模式中,工作重点集中于“调整教学方式进度”模块,如何利用有限的课堂时间进行合理安排,帮助学生充分理解知识点。教师需在授课过程中,依据网络教学平台中学生反馈的信息,不断进行课程讲授思路和模式的更新调整,充分利用课堂时间或开展第二课堂,使本方案的“闭环”模式真正得以运作成功。

3.2闭环管理方案实施在实验实训闭环管理方案实施过程中,针对五次实验课程内容使用网络平台下发问卷进行调研,调研选择的2个班级分别为机械电子工程班和电气工程及其自动化班,将收集的问卷数据进行分析,研究调查学生对于各个知识点和实验操作的掌握程度。例如,在数据收集与分析过程中,发现近五分之一的学生对于实验项目1锯齿波同步移相触发电路的工作原理理解不充分,故需于第二课堂中针对该模块的工作原理再次进行讲解,同时根据收集的问题,针对学生难以理解的知识点进行重点讲授;在项目3三相桥式全控整流电路模块实验操作的调研过程中,41.67%表示接线后需排查错误改正才能运行成功,2.78%表示未操作成功,由于实验项目4单闭环直流调速系统实验的操作以实验项目3为基础,故在下次项目4单闭环直流调速系统实验讲解之前,首先需复习回顾三相桥式全控整流电路的工作原理、接线方式等,再进行实验项目4的操作讲解,承前启后,真正使班级大部分学生能够掌握各类项目的工作原理和实践操作。完成实验项目4后,针对单闭环直流调速系统中的闭环结构特点、组成模块、工作原理等方面进行问卷调研,进一步分析掌握学生对于该综合性实验的掌握情况,为实验项目5的开展打下基础。本方案切实发现教学过程中存在的问题,提升实验课堂教学效果与教学效率。通过问卷可及时掌握学生是否掌握实验原理,是否能正确使用仪器,完整、规范地测量实验电路波形等。如果某模块知识点班级部分学生掌握不到位,可通过调整教学进度、第二课堂等方式对该模块操作进行进一步的练习和巩固。同时,本方案也可提升教师的教学能力,如某模块有较多学生无法掌握,教师可进行相应的反思总结,及时调整教学方式方法,以便于学生理解和掌握。以此提高课堂效率,提高学生对各个知识点的掌握程度。经过一学期调研、反馈、调整的闭环管理过程,2个班级学生对于电力电子技术实验课程内容均能够较好掌握,课程中各项实验操作水平有较大提升。

4结语

本文对实验课程中的教学过程闭环管理方案进行分析,该方案的实施通过问卷形式剖析了学习过程中存在的问题,教与学双方皆可通过该方式找到自身存在的不足,实时反馈教学过程中存在的问题,真正实现“教学相长”。在本次方案实施的过程中,主要利用课堂实践进行教学方式和进度的调整。但课堂时间有限,还需完成指定的教学内容和目标,故在今后实施过程中,可与开放实验室的形式结合,在课外时间激发学生的学习兴趣,转被动为主动。当前实施过程中,主要针对工科类课程,今后推广可与不同专业学科教师进行沟通交流,针对不同专业特点设置相应的问卷问题,于各个学科中实现教学相长的目标。

作者:于希辰 张晓萍 邢青青 单位:苏州大学

电力电子教学分析2

0引言

随着信息、电子、通信技术的发展,我国智能电网的建设已经位于世界领先水平。其中,电子电力技术的发展,在我国电能资源优化配置和提升电网可靠性、安全性方面作出了重要的贡献,而电子电力技术的创新和进步也是保障我国智能电网未来建设的重要基础。1电子电力技术在智能电网中的应用优势1.1保障电网安全稳定在智能电网中应用电子电力技术,可以及时响应用户随时变化的需求,并根据需求的变化调整电网的分配方式,对用户需求做出准确的应对,从而提升电网供电的稳定性与质量。在电子电力技术创新发展过程中,我国通过多年的自主研究,在电能输送、调配、电能质量调整等方面取得了巨大的进步,在适应智能电网多元需求的同时,也对未来的电子电力技术的发展创新提出了更多要求[1]。我国幅员辽阔,但电力的生产与分布并不均匀,对电能的需求也有很明显的地域差别,如东西部经济水平的差距导致电能需求不足;同时,东西部地域条件不同,导致发电与电能市场的不匹配。建设智能电网时,需要解决上述问题。一方面,需要将电能生产区域溢出的电能基于最小的运输损失进行“西电东输”;另一方面,在日益复杂的大电网结构中,需要调整电网的运行、控制方式,既需要保障电网良好的传输效果,又需要提升电网在运行过程中应对故障、事故的自我保障能力,从而更好发挥智能电网在社会建设中的核心作用[2]。

1.2提升清洁可再生能源的利用水平清洁可再生能源的利用是我国智能电网建设的重要课题。我国清洁可再生能源的分布并不均匀,如风能和光伏能多集中于西北、东北、华北等区域,但这些区域的市场不能全面消化风能和光伏发电能源。虽然我国清洁可再生能源的总体发电规模一直在增长,但发电区域较分散,发电时间具有间歇性、不确定性,导致其在接入国家电网时存在一系列的技术难题。应用电子电力技术,可以对清洁可再生能源的利用进行智能化的预测和调控,提升清洁可再生能源的使用效率,对于提升大规模、分布式、远距离输电系统的安全性与稳定性具有重要意义,也使我国国家电网能够更好地接纳清洁可再生能源[3],从而为提升我国清洁可再生能源的利用比重、实现我国低碳战略发展目标提供可靠的基础能源保障。

1.3提升电网供电质量在我国经济快速发展的过程中,社会生产生活对用电的要求越来越高,电网供电的稳定性、安全性及高质量的供电是当前国内用电市场的基本要求。在智能电网建设过程中,小型电站和清洁可再生能源的并网对电网供电质量带来了一定影响。在现代工业生产过程中,稳定的供电对于保障工业生产水平、生产效率具有重要意义。应用电子电力技术可以确保用户与智能电网之间的良好交互,根据用户的实际需求调整相关技术与装置,可以改善电网的供电质量,从而促进智能电网的发展。1.4提升系统和设备的可靠性应用电子电力技术可以提升系统、设备的可靠性。在智能电网运行中,电网的故障率和适应性是衡量智能电网可靠性的重要标准,应用电子电力技术,可以进一步解决电网在运输过程中产生的不稳定谐波、谐振等问题。例如,利用仿真模拟技术可以模拟智能电网运行过程中产生的问题,通过针对性的调整提升系统、设备的可靠性,为智能电网的可靠稳定运营提供保障。

1.5实现节能减排目标在我国节能减排战略的执行过程中,应用智能电网按需分配的控制模式可以进一步保障电力企业的节能减排效益。一方面,随着我国对清洁能源的重视,我国的火电发电比例持续降低,火电对不可再生能源的消耗减少,避免了火电生产过程中的粉尘、废气排放到空气中;另一方面,我国清洁能源的分布并不均匀,利用清洁能源进行生产并将其输送到有巨量电能需求的市场时,需要应用电子电力技术提升输电线路的可靠性,并降低输电线路的线损,从而确保智能电网的供电效果[4]。随着电子电力技术的发展,电能储存技术得到快速发展,超级电容、电池的研发可以进一步保障具有间接性、不确定性的清洁能源得到高效储存,促进其在相关领域中的应用。

2电子电力技术在智能电网中的具体应用

2.1HVDC技术的应用现阶段,我国的HVDC技术具有全球领先水平,可以通过超高压的直流输电降低远距离输电过程中产生的线损,在提升远距离输电容量的同时,减少输电过程中的系统损耗,从而解决在远程输电时损耗过高而导致的性价比较低的问题。应用HVDC技术,可以实现近千公里的远程输电。在我国智能电网的建设过程中应用HVDC技术,架空线路中只需要2根线缆,而地下线缆或海底电缆仅需要1根线缆,这可以降低电网的建设造价。同时,因为使用的输电导线较少,线路自身电阻引起的线损、感抗、容抗较少,可以进一步提升输电过程中的节能效应。在实际建设中,应用HVDC技术的线路不需要较大的线路走廊,可以节省线路建设需要的土地,具有极高的经济性。从技术角度来讲,在智能电网中应用HVDC技术可以实现直流与交流的能量转换,并通过换流阀、控制保护系统等设备减少换流过程中产生的能源损耗,进一步提升线路建设的经济性[5]。应用HVDC技术,可以通过直流输送的方式输送电能,可以在输送线路两侧交流系统不同步工作的情况下进行大功率输电,在远程输电过程中具有极高的应用价值。在短距离输电的过程中,可以接入分布式发电站,解决并网时对电网稳定性带来的不良影响。

2.2柔性直流技术的应用柔性直流技术与HVDC技术具有一定的相似性,两者均使用换流站和架入输电系统。柔性直流技术在智能电网中的应用,可以解决电网短路问题及分布式电源并网难的问题。柔性直流技术可以替代传统的交直流联网技术,随着我国特高压直流输电工程的增加,应用柔性直流技术可以进一步提升我国东西部能源负荷的平衡性。与HVDC技术不同的是,柔性直流技术主要采用VSC作为换流器,利用可关断器件、高频调制技术,可以对智能电网的输出功率进行独立控制,常用于城市配电网的增容改造和分布式电网的并网过程。在柔性直流技术的应用中,VSC设备的构成材料和分装材料的绝缘性和耐热性是保障大容量直流运输的重要基础,在此基础上需要提升电流直流断路器的可靠性,从而减少柔性直流技术应用过程中的故障发生率,提升智能电网的可靠性[6]。在孤立电网的供电过程中,如海岛和较为偏远的村庄,其供电主要采用孤立的主网。若采用传统的交流供电,技术难度较大。虽然可以采用柴油机就地发电的方式解决问题,但会带来更多的污染和能源浪费。可以利用使用柔性直流技术的优势,解决孤立电网的用电问题。2.3SVC技术的应用SVC技术是FACTS技术中的一种,其可以通过灵活交流输电的方式调节系统电压,从而保持电压的稳定。在智能电网的建设中,应用SVC技术可以改善线路中的无功潮流,在提升线路输送效率的同时,保障智能电网的静态性和稳定性。SVC技术具备无功补偿和潮流优化功能,其可以提升智能电网的输电能力和电能输送效率,可以应用于各级电网,为电网的智能化发展作出重要贡献。较典型的利用方式是采用晶闸管控制电抗器、固定电容组实现对电网的静止无功补偿。现阶段,SVC技术主要应用在我国的高压配电系统中,如大型工业加工领域的配电系统,可以减少负载容量过大、谐波等问题对电网供电质量带来的不良影响[7]。

2.4TCSC技术的应用TCSC技术是基于常规串补技术的技术,可以根据线路的输电能力进行调整,并优化电网中的同步谐振、震荡情况,从而提升输电线路的稳定性与可靠性。在智能电网中应用TCSC技术,可以根据线路功率、负载等控制信号控制线路中的实施阻抗,从而改变线路中的潮流分布,控制传输线路的功率,并进一步减少线路中的低频振荡现象[8]。应用TCSC技术时,需要用到晶闸管、MOV、电容、阻尼器等设备,相关设备串联可以实现可控补偿,从而提升智能电网的潮流响应能力。如2007年我国建设的500kV可控串补工程可以处理高额定电压下的谐波、振荡等问题,可以控制远距离传输中的超、特高压电网,从而降低线路损耗、提升电网建设的经济性。

2.5能量转换技术的应用低碳节能是智能电网的建设目标,能量的高效转换对于提升电网的节能效应有重要意义。一方面,需要针对风能、太阳能、水能等可再生清洁能源,根据其发电条件进行调整,从而减少间歇式发电和并网过程对电能质量、系统控制带来的不良影响[9]。例如,在抽水蓄能启动变频技术、光伏技术、风力发电技术的并网过程中,需要应用能量转换技术提升能量的转换效率,从而增强发电的经济性。另一方面,在提升能量转换效率的同时,还需要加强对群聚功率调节、并网功率调节的研究,在合理利用清洁可再生能源的过程中,使其能够并入电网提高能源供应水平,实现智能电网的低碳节能发展[10]。

2.6电能质量技术的应用在改善电能质量时,我国最常采用技术是APF技术和DVR技术,两者可以调整配电网的电压、配电状态。我国缺少对电能质量问题导致的损失的统计,而根据美国的统计结果,电能质量问题造成的损失为千亿美元级别。根据我国较高的人口基数,因电能质量带来的损失可能超过这一级别,因此,提升电能质量是未来智能电网建设发展的重要方向[11]。在应用电能质量技术时,应当先评估当前的电能质量,合理分析供电过程中的经济性,并在此基础上调整智能电网的运行方式,使供电质量能够满足市场的实际需求。在改善电能质量时,不但需要重视传统技术的应用,还需要使用铁道平衡供电技术、自适应无功补偿技术、统一电能质量控制器等技术确保智能电网的供电质量。例如,采用UPQC技术可以自适应地调整用电高峰期和低谷期的配电方式,在实现电能优化配置的同时,进一步保障电网供电的质量。3结束语综上所述,在智能电网中应用电子电力技术,可以提升智能电网的稳定性、可靠性与供电质量,可以促进电网经济性建设和功能扩展。在未来我国智能电网的发展过程中,电子电力技术的研究与应用是确保电网可持续发展的重要基础,也是实现电网低碳节能运行的重要保障。

作者:魏超 单位:国能东北新能源发展有限公司

电力电子教学分析3

1引言

随着全球能源短缺、环境污染等问题的日益突出,具有节能、环保等优点的新能源汽车应运而生,加之近几年来,在政策上,国家大力支持新能源汽车相关核心技术的研发,向新能源汽车相关企业提供政策支持,为购买新能源汽车的消费者给予一定的购车补贴,新能源汽车得到了快速发展。为了满足企业对专业技术人才的需求,各本科高校在原有的车辆工程专业中陆续开设了新能源汽车技术专业方向,各高职高专院校在原有的汽车运用与维修技术专业的基础上新增了新能源汽车技术专业,以满足社会对新能源汽车专业技术人才的需求。新能源汽车相对传统汽车而言,除了动力来源由原来的汽油(柴油)变为了现在的动力电池之外,新能源汽车的正常运行及各功能的实现更多的依赖电力电子技术,其中对能够承受高电压、大电流的电力电子器件的依赖程度更高,新能源汽车的四大核心技术:驱动电机、电机控制器、高压电池及整车轻量化,其中前三项的正常工作离不开电力电子技术的支撑,模块内部电压的转化、能量的流通均由电力电子器件来完成,比如动力电池向驱动电机提供能量时,其中必须经过由电力电子器件组成的逆变电路,将动力电池中的直流电转换为交流电;通过慢充形式(民用220V交流电)向电动汽车进行充电时,其中必须经过由电力电子器件组成的整流电路,将民用交流电转换为直流电;在电动汽车运行过程中,动力电池需向整车低压设备及蓄电池进行供电,其中也必须经过由电力电子器件组成的降压型直流/直流(DC/DC)转换装置来实现。因此,电力电子技术对于新能源汽车的正常运行起着至关重要的作用,作为新能源汽车技术专业的学生,电力电子技术也是一门必修的课程。电力电子技术是基于电路、电子技术和高等数学为基础的一门专业必修课程,也是新能源汽车技术专业核心课程的基础课程,然而由于该门课程定性分析较难、定量计算较多,与强电相关,具有一定的危险性,加之对前序课程电路、电子技术及高等数学的要求较高,在实际高等职业院校层次教学工作中,该门课程的教学效果欠佳,学生对知识点的掌握程度不够深入,对后续专业核心课程的学习,造成了一定程度的困扰,本文基于以上问题,结合自身的教学实践,详细分析了电力电子技术在新能源汽车技术专业教学中所遇到的各种问题,并给出了相应的解决措施。

2电力电子技术在新能源汽车技术专业中的教学情况分析

本部分主要涉及电力电子技术在实际教学过程中所遇到的各种问题,并加以分析,主要从生源情况、专业基础课程开设情况、高等数学等公共基础课程开设情况、教学方式及课程本身特殊性等方面展开问题分析,并给出相应的改善措施。

2.1生源情况随着社会经济的快速发展,社会对工科毕业生的需求量越来越大,高等专科学校或高等职业院校原有的人才培养模式及规模已不能满足近年来社会对工科技能型人才的需求,在国家政策的支持下,高等职业院校逐步加大了招生计划,为了进一步满足经济社会的发展需要,多数高职工科专业招生报考条件由原来的只招理科生源已经演变为文科、理科均可,以川南地区某高职院校2019级新能源汽车专业为例,该校2019年新能源汽车专业共录取新生183人(含单独招生),其中文考考生95人,被录取的新生为文科考生的比例超过了一半,如图1所示。经了解,上述考生中文科考生在高中阶段物理的学习时间为一学年的只有61人,高中阶段物理的学习时间为一学期的高达34人,如图2所示,对于电学部分,文科考生基本没有相应的基础知识积累,这就造成文科考生报考汽车专业,进入大学后,对于和物理相关的课程的学习造成很大的困难,这也直接导致了对物理要求特别高的电力电子技术课程的授课效果欠佳。图2高中阶段物理的学习时长高中阶段物理的学习时长36%64%一学年一学期考虑教学效果及高中阶段学生类别情况,在制定人才培养方案时,适当调整文科生源的基础课程,在保证课程进度的同时,适当增加高中阶段物理电学部分课程内容,以更好地为电力电子技术课程的学习提供扎实的理论基础。

2.2专业基础课程开设情况专业基础课程的开设情况直接影响后续专业核心课程的学习,电力电子技术的前序课程主要为电路、模拟电子技术及数字电子技术,由于这三门课程计算较多、难度较大,而高职院校学制较短,培养目标偏重应用,因此,大多院校将三门课程在内容和难度上做了调整,以少学时、项目化的形式将三门课程融合为电工电子基础这门课程进行开设,电工电子技术课程是高等职业院校中机械、电气、电子、汽车等工科专业人才培养方案中的必开专业基础课程之一,各高职院校也非常重视电工电子技术课程,对于电路的结构、定性分析、定量计算及应用均进行了详细的普及。电工电子技术是一门机电相关专业的基础课程,对于新能源汽车专业,在实际的授课过程中,缺乏一定的针对性,比如,该门课程通常为非汽车专业的老师进行授课,讲授的课程内容具有普遍性,甚至授课内容与机电一体化专业、电气自动化专业、数控技术专业一致,缺少汽车专业方面的应用举例,缺乏电工电子技术与汽车电路的紧密结合。在人培养方案制定时,将承担专业核心课程的骨干老师作为电工电子技术课程的负责人或主讲教师,将电工电子技术在汽车电路中的体现讲解清楚,以做到电工电子技术课程紧密切合汽车专业教学,提高专业基础课程的授课针对性及紧密性,切实达到专业基础课程为专业核心课程服务的良好效果。

2.3高等数学等公共基础课程开设情况高等数学、线性代数等公共课程的开设情况直接影响专业课程的学习效果,尤其像含有大量计算的专业课程,如电力电子技术课程,因此,必须将高等数学纳入工科专业人才培养计划中,并充分保证高等数学的授课学时,协调好高等数学与专业课程的开课顺利,确保高等数学起到服务于专业课的效果。目前,汽车专业的人才培养方案中都保留了数学课程,课程名字大致分为微积分、高等数学、工程数学三类,从专业课的学习方面来讲,微积分、高等数学对后续专业课程的学习更有益,对于解决专业课程中所涉及的微分方程或积分方程更有帮助。对于一些高校选择开设工程数学,工程数学主要为线性代数,主要讨论方程组的解法,对后期专业课程学习的帮助不是很大,在开设高等数学的高校中,其中大多数高校,在开课顺序上安排不够合理,比如,多数高等职业院校,高等数学与电工电子技术在第一学期同时开课,造成数学的进度赶不上专业课程学习的进度;也有部分高等职业院校,由于学校逐年扩招,造成高等数学教师缺乏,导致第一学期应该开设高等数学课程的专业无法开设,推至第二学期进行补开高等数学,严重影响了专业课程的学习,造成学生学习上的困惑,没有充分体现高等数学课程作为基础课程对专业课程学习的服务作用。为充分体现高等数学对专业课程学习的服务作用,建议在制定人才培养方案时,将高等数学提前开设,电工电子技术课程滞后开课,比如,第一学期课程中,高等数学在新生军训结束后开课,电工电子技术滞后三到四周再开课,以便高等数学所讲的微分、积分直接应用到电工电子技术课程中,提高专业课程的学习效果。

2.4专业课的教学模式在高等职业院校中,电力电子技术课程的授课形式和其他工科专业的专业课程的授课模式基本一致,大致采用“理论讲授+实验/实训”或者“理实一体化”两种教学模式,“理论讲授+实验/实训”的授课模式是教师先在理论教室先进行讲解授课内容,后续再安排学生到实验室或者实训车间做实验,理论内容讲授和实验、实践在时间上是单独进行的;“理实一体化”教学模式是教师在实验室或者实训车间通过多媒体展示、教学仪器或者教学设备的使用,同一时间进行理论内容讲解和实操演练的教学模式,学生在理论内容讲解中看到了实操演练,在实操演练的同时也加强了对理论知识的理解。对比两种教学模式,由于“理论讲授+实验/实训”的授课模式在理论内容讲解与实验实践是不同步的,可能造成学生在实验时而忘记了理论内容,导致实验失败,同时在抽象又复杂的理论学习中,因缺乏直观、清楚的实验,而阻碍对理论知识的正确理解;相比而言,“理实一体化”教学模式对教学效果的提高更有效,避免在单独讲授理论知识时,由于内容涉及计算公式过多或较抽象难以理解而导致学生听不懂、甚至放弃课程学习,致使教学效果欠佳。在今后制定人才培养方案和电力电子技术课程授课计划时,电力电子技术课程及其他专业课程的教学场所全部改为实验室或者实训车间,电力电子技术课程及其他专业课程的授课方式全部采用“理实一体化”的教学模式,改善学生的学习情况,加深学生对知识点的理解,同时加强学生的实操能力,做到理论和实践的有效结合,以提高教学效果。

2.5电力电子技术课程本身的特殊性电力电子技术主要讲解能够承受高电压、大电流的大功率型器件,该大功率型器件主要应用于新能源汽车上的车载充电机、电机控制器、DC/DC变换器及高压配电装置等,正常工作时,其电压高达400-500V,远远高于人所能承受的安全电压(交流电25V、直流电60V),因此,电力电子技术这门课程在实验实训时,具有一定的安全隐患,主要表现为以下几个方面:(1)目前,对于大多数高等职业院校的实训场地,其安全防范还有一定的问题,高压实训工位的布置不够完善,安全警示牌、警戒线布置不规范,甚至没有布置,对于拆装新能源汽车上的电力电子装置,存在不铺设绝缘垫,安全帽及绝缘手套配置数量不够,甚至部分绝缘手套出现破损现象,对于开展实训、实验带来一定的安全风险。(2)在进行新能源汽车整车电力电子装置实验、实训时,多数高等职业院校采用任课教师独立完成实验、实训,在课程安排上没有考虑电力电子技术课程的特殊性,建议在进行新能源汽车上电力电子装置实验时,安排一名辅助教师,以保证高压带电实操时不发生安全事故。(3)高压带电操作时,一般要求作业人员需要持有高压带电操作电工证,对于高等职业院校的学生来说,对口生源的学生可能也只有部分在中职学习阶段获得了电工证,但基本是都没有考取高压电工操作证的,因此,在整车上直接进行电力电子装置实验、实训,具有一定的危险性,建议在电力电子技术课程开设前,增加高压电安全操作规范及相关注意事项安全培训,以杜绝安全事故的发生。

3结论

电力电子技术课程作为新能源汽车专业的专业课程之一,起着承上启下的作用,对后续专业核心课程的学习提供必不可少的理论基础,本文结合自身教学实践,详细分析了电力电子技术在新能源汽车技术专业教学中所遇到的各种问题,并给出了相应的解决措施:(1)考虑生源类别对教学效果的影响,在制定人才培养方案时,适当调整文科生源(含对口生源)的基础课程,增加高中阶段的数学和物理课程中的电学内容,以更好地为专业课的学习提供理论基础。(2)培养前序专业基础课程的专业师资,以做到电工电子技术紧密切合汽车专业教学,提高专业课程的授课针对性和紧密性,切实达到专业基础课程为专业核心课程服务的良好效果。(3)调整高等数学开设顺序,使高等数学的进度跟上或者超前专业课程的进度,以更好的服务专业课程的学习,提高专业课程的教学效果。(4)专业课程的教学场所调整为实验室或者实训车间,专业课程的授课方式建议采用“理实一体化”的教学模式,做到理论和实践的有效结合,以提高教学效果。(5)考虑电力电子技术课程本身的特殊性,建议在电力电子技术课程开设前,增加高压电操作规范相关安全培训;在整车上进行电力电子装置实验、实训时,安排一名辅助教师,以保证高压带电实操时不发生安全事故。

参考文献:

[1]王兆安、刘进军.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2009.07.

[2]薛荣辉.电力电子技术课程打造金课教学模式[J].教育现代化,2020(01):169-170.

[3]张淑峰.电力电子技术课程设计的探索与实践[J].科技信息,2017(002):58-59.

作者:梅永振 宫涛 刘良 吴沉 卿龙 罗美琴 梅容芳 刘福华 单位:宜宾职业技术学院汽车与轨道交通学院