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關(guān)鍵詞 電力電子學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)手段
Abstract The teaching reform of power electronic technology is explored in the following aspects as classroom instruction, tutorship after school, experiment and practice, examination and effect after teaching practice in this paper.
Key words power electronic technology teaching reform teaching method
一、前言
《電力電子學(xué)》是電氣工程及自動化、工業(yè)自動化和其他相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,屬必修課。該課程的特點是基礎(chǔ)性強(qiáng),體現(xiàn)了弱電對強(qiáng)電的控制;又具有很強(qiáng)的實踐性,和生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密。
二、教學(xué)改革
隨著現(xiàn)代電力電子學(xué)的日新月異,《電力電子學(xué)》課程的內(nèi)容也不斷更新、發(fā)展,越來越豐富。但由于專業(yè)課程的不斷增加,電力電子學(xué)課程的教學(xué)學(xué)時卻越來越少。這一矛盾對課程的教學(xué)質(zhì)量和教師的教學(xué)水平提出了嚴(yán)峻的考驗。為解決這一問題,實現(xiàn)把大學(xué)生培養(yǎng)成為基礎(chǔ)厚、知識博、能力強(qiáng)、口徑寬和適應(yīng)性強(qiáng)的高素質(zhì)人才這一教學(xué)目標(biāo),我們《電力電子學(xué)》課程組在以下幾個方面進(jìn)行了教學(xué)改革實踐。
1、課堂教學(xué)。課堂教學(xué)是整個教學(xué)活動的主體部分,也是我們教學(xué)改革的重點。為了高質(zhì)量、高水平地完成教學(xué)任務(wù),我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、課堂教學(xué)組織幾個方面入手,借鑒其它學(xué)科的先進(jìn)經(jīng)驗,大膽革新,形成了自己內(nèi)容豐富形式靈活的教學(xué)特色。
在教學(xué)內(nèi)容上,我們按照教學(xué)大綱的要求進(jìn)行了梳理、精選和更新。根據(jù)各位授課老師多年的教學(xué)經(jīng)驗,在教學(xué)目標(biāo)分類法的指導(dǎo)下,我們將課程分為八個教學(xué)單元,每個單元確定一兩個重點內(nèi)容授課時,以重點內(nèi)容把所學(xué)單元中的基本概念、原理、方法和過程講清講透,強(qiáng)調(diào)基本概念和分析問題的思路,非重點內(nèi)容則在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展。這樣既避免了重復(fù)講述,又體現(xiàn)了知識的層次性和擴(kuò)展性。精講必須多練。我們從能力培養(yǎng)著眼,對每一個重點單元精選例題和習(xí)題,注重講、練結(jié)合,保證練的比重,加強(qiáng)綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、增強(qiáng)分析問題和解決問題的能力。在教學(xué)大綱以外,授課老師增加了電力電子電路的部分仿真技術(shù)內(nèi)容。實踐證明,這部分內(nèi)容的引入對促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí),更好地理解基本原理、概念,提高設(shè)計應(yīng)用能力起到事半功倍的作用。在實際授課時,我們還注重教學(xué)內(nèi)容的不斷更新,及時將本學(xué)科領(lǐng)域的最新科技成果引入教學(xué),保證了課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性和先進(jìn)性。
在教學(xué)手段上,我們采用了電化教學(xué)和多媒體教學(xué)的方式,并配合教材開發(fā)了一套多媒體 CAI課件。動畫和多媒體方式的引入,使電力電子電路中比較抽象的電特性變得直觀,使得原本難以理解的問題,如電路在不同時刻的不同等效形式,輸入輸出波形的產(chǎn)生等,變得比較容易。學(xué)生容易建立起相關(guān)電路的清晰概念。此外,電化教學(xué)和多媒體教學(xué)可以在有限的時間內(nèi)立體化、直觀化地展現(xiàn)大量的教學(xué)信息,避免授課老師將大量時間用到在黑板繪圖上,提高了課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。同時,多媒體課件的開放式結(jié)構(gòu)也方便把最新技術(shù)不斷加入到課程的教學(xué)中來,以滿足學(xué)生對新技術(shù)的追求。
在教學(xué)內(nèi)容和手段上進(jìn)行改革后,課堂教學(xué)信息量增大,要求學(xué)生更加認(rèn)真積極地參與教學(xué)活動,否則可能出現(xiàn)“坐飛機(jī)”的情況。因此授課教師的課堂教學(xué)組織能力非常重要。為提高這一能力,我們授課組的教師一方面努力提高語言表達(dá)能力,采用生動幽默的語言激發(fā)學(xué)生興趣,另一方面精心組織教學(xué),設(shè)計出提問,討論,課堂調(diào)查、小測驗,寫小論文等多種形式,及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況,調(diào)動每個學(xué)生都參與到教學(xué)中來,讓整個教學(xué)過程既充實又有趣。
2、實踐教學(xué)。實驗教學(xué)側(cè)重于對思維方式和動手能力的培養(yǎng),是理論教學(xué)的主要補(bǔ)充,它在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中具有重要地位。因此實驗教學(xué)改革是教學(xué)改革這一系統(tǒng)工程中的重要一環(huán)。我們把實踐教學(xué)分為基礎(chǔ)實驗、選做實驗、仿真實驗、課程設(shè)計等多個層次,結(jié)合課外科研訓(xùn)練實踐、四川省和全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽等高水平的實踐環(huán)節(jié),從而將綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新設(shè)計能力和工程實踐能力的培養(yǎng)貫穿于整個教學(xué)過程,形成多層次、立體化的實踐教學(xué)特色。
為了開好基礎(chǔ)實驗和選作實驗,電氣信息學(xué)院投入實驗建設(shè)經(jīng)費,購買了十套浙江天煌公司的“電力電子與自動控制系統(tǒng)”實驗平臺,同時增加了一些新的器件樣品,使學(xué)生有更好的硬件條件開展實驗。另外我們還自己動手開發(fā)出一個模擬實驗的軟件平臺。學(xué)生可以自由地調(diào)用仿真環(huán)境中的各種電力電子器件搭建各種電路,模擬實際裝置的全程動作情況。通過該仿真軟件平臺,我們可以實現(xiàn)EDA教學(xué)。 對于實踐教學(xué),我們始終堅持理論與實踐的統(tǒng)一,一方面在學(xué)時安排上,實驗課與理論課緊密銜接,實驗內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容互相滲透,另一方面采用臺階式教學(xué),教學(xué)目的層次分明,即采用驗證型、設(shè)計型、綜合型三個層次的實驗教學(xué),這樣不僅延伸了教學(xué)內(nèi)容,而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力。
在教學(xué)過程中,我們把課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和EDA教學(xué)相互融合起來。課堂教學(xué)突出課程的基礎(chǔ)性,實驗教學(xué)強(qiáng)調(diào)課程的實踐性、應(yīng)用性, EDA教學(xué)貫穿于課程的各個環(huán)節(jié),體現(xiàn)課程的先進(jìn)性。不同的教學(xué)環(huán)節(jié)各司其職,相輔相成,相互交融,有機(jī)結(jié)合,實現(xiàn) “加強(qiáng)基礎(chǔ),注重實踐,促進(jìn)創(chuàng)新”的同一個目標(biāo)。
為了進(jìn)一步提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合性實踐能力,作為立體化實踐教學(xué)的擴(kuò)展,課程組把培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力固化在教學(xué)任務(wù)中,建立了《電力電子學(xué)》系列課程本科生導(dǎo)師體系,在學(xué)生中建立學(xué)研小組,由授課教師指導(dǎo)學(xué)研小組。注意引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生積極參加各種科技競賽活動,積極組織學(xué)生參與校級、四川省和全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽,取得了良好效果。
3、課外輔導(dǎo)。為進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,我們開展了一系列有效的課外輔導(dǎo)活動。這些活動主要有:利用校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)上討論、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上批改作業(yè)等;指導(dǎo)學(xué)生課外閱讀與電力電子學(xué)有關(guān)的學(xué)術(shù)期刊,鼓勵學(xué)生寫小論文;開展與課程知識內(nèi)容相關(guān)的設(shè)計及創(chuàng)新活動;在適當(dāng)?shù)臅r候,組織學(xué)生到校外參觀實習(xí)等。通過這些活動引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入一種有意識的主動學(xué)習(xí)狀態(tài)中,提高學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率大大提高。
4、考核方式。為克服應(yīng)試教育帶來的弊端,我們也改革了考試制度??碱}除了深度、廣度和難度符合教學(xué)大綱要求外,我們更著重對分析問題和解決問題的能力進(jìn)行考核。近年來我們在《電力電子學(xué)》課程的筆試考試中,采用半開卷考試,即學(xué)生可以帶一張A4紙正反面筆錄,便于學(xué)生在復(fù)習(xí)中進(jìn)行自我總結(jié),考試時不用死記硬背公式。筆試考試的組織嚴(yán)密、規(guī)范,試卷規(guī)范,評分客觀、公正,并建立了對考試結(jié)果進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量分析的制度。成績中,除了筆試成績外,將作業(yè)、實驗、小論文和答疑情況也記入總成績,使成績考核更全面、客觀。
三、教學(xué)改革成效
《電力電子學(xué)》課程教學(xué)改革得到了上至學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)下至選課學(xué)生的大力支持。學(xué)院鼓勵和支持課程組的教師以各種形式參加科研開發(fā)項目或進(jìn)行理論研究,以便及時了解和掌握與本課程相關(guān)的科技發(fā)展最新動態(tài)和成果,并且將其融匯到課堂教學(xué)中去,使我們的教學(xué)工作既源自大綱,又不局限于大綱。以高水準(zhǔn)的科研能力保證了教學(xué)質(zhì)量的提高。同學(xué)們也提出了很多非常中肯的建議。在大家共同努力下,《電力電子學(xué)》課程自開始進(jìn)行教學(xué)改革以來,課程組教師先后主持和參與完成4項教學(xué)改革項目,發(fā)表了數(shù)十篇教學(xué)改革論文,取得了四川省和學(xué)校的教學(xué)成果獎勵。
課程組教師改革工作取得了較好的教學(xué)效果,得到了廣大學(xué)生和同行的好評。在每學(xué)期課程結(jié)束前,請聽課同學(xué)提的意見中,都能看到感謝的話語和鼓勵支持;督導(dǎo)教師的多次聽課也表示了對我們教學(xué)方法和效果的肯定;每學(xué)期的教學(xué)檢查和學(xué)生評教,我們的課程均得到高出平均值的得分。近三年學(xué)生對本課程評教的無記名投票結(jié)果為:優(yōu)占71.5%,良占28.5%。學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力也得到了較大的提升,在第三、第四、第五、第六屆全國大學(xué)生電子競賽中連續(xù)獲得國家一、二等獎。學(xué)生在相關(guān)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中也表現(xiàn)出較好的能力。隨著綜合素質(zhì)的提高,畢業(yè)生的一次就業(yè)率也得到提高。一些進(jìn)入研究生階段學(xué)習(xí)的學(xué)生也表示《電力電子學(xué)》課程給他們打下了較好的基礎(chǔ),有助于他們進(jìn)一步深造。校外專家也認(rèn)為,盡管我校是四川省屬高校,但《電力電子學(xué)》課程在省內(nèi)的學(xué)術(shù)地位和教學(xué)質(zhì)量是靠前的。
四、課程后續(xù)建設(shè)
今后兩年課程建設(shè)著重于兩方面內(nèi)容。一是總結(jié)多年來《電力電子學(xué)》課程教學(xué)改革和教學(xué)研究課題的經(jīng)驗,不斷深化教學(xué)改革,進(jìn)一步提高教師的英語水平,擴(kuò)大雙語教學(xué)的學(xué)生比例。二是在學(xué)校適當(dāng)增加電力電子與電力傳動實驗裝置的基礎(chǔ)上,全面實行開放性實驗,增加設(shè)計性和綜合性實驗的比例,進(jìn)一步提高學(xué)生實驗技能和工程實踐能力。同時,建立以《電力電子學(xué)》課程為基礎(chǔ)的電工技術(shù)實習(xí)基地,開展學(xué)研小組的設(shè)計和創(chuàng)新活動。
我們今后會繼續(xù)努力,本著保持特色,擴(kuò)大范圍,深化內(nèi)涵,提高質(zhì)量的原則,爭取把課程建設(shè)成省級精品課程,邁上更高層次,以適應(yīng)21世紀(jì)高素質(zhì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的需要。
參考文獻(xiàn)
1.王兆安,黃?。娏﹄娮訉W(xué)[M].第四版.機(jī)械工業(yè)出版社,2000
關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);例證法;仿真
引言
電力電子技術(shù)簡言之就是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù),包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩個主要分支,涵蓋了電子學(xué)、電力學(xué)和控制技術(shù)三個學(xué)科。電力電子技術(shù)是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要體系包括:電力電子器件、電力變換、控制技術(shù)三部分主要內(nèi)容。電力電子器件從1957年美國通用公司發(fā)明第一個晶閘管開始,經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,從半控型到全控型,從小容量到大容量,從中低頻到高頻、超高頻的發(fā)展歷程。電力變換也稱之為“變流技術(shù)”,實現(xiàn)了交直流的電力變換,具體包括:AC-DC、DC-AC、DC-DC、AC-AC,從而使電力電子技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,是電力電子技術(shù)的核心部分??刂萍夹g(shù)主要指電力電子裝置采用的控制方式方法,最為常見的是相位控制、通斷控制及軟開關(guān)控制技術(shù)等。
1理論和實踐教學(xué)現(xiàn)狀
隨著高校教學(xué)改革的深入,電力電子技術(shù)學(xué)時逐漸減少,理論教學(xué)通常停留在課堂教師講解,學(xué)生被動接受的情況,很難喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣。實踐教學(xué)通常停留在驗證性實驗為主的層面,主要完成對所學(xué)知識的驗證,學(xué)生按部就班的按照指導(dǎo)書完成實驗操作,而忽略了實驗的原理、電路的工作原理,當(dāng)實驗環(huán)境稍有改動,則無所適從,達(dá)不到解決實際問題和提高專業(yè)技術(shù)水平的教學(xué)目的。如整流電路公式、輸出波形的驗證等,內(nèi)容和形式單一。實體實驗設(shè)備電壓等級高,電流較大,而且極易損壞,很難達(dá)到實踐教學(xué)的效果,因此迫切需要對理論和實踐教學(xué)進(jìn)行改革。
2理論教學(xué)改革
課程的知識體系如圖1所示,采用預(yù)習(xí)仿真、例證等方法完成相應(yīng)理論知識的講解。
2.1例證法的應(yīng)用
電力電子技術(shù)知識繁復(fù),學(xué)生應(yīng)熟練掌握電路的工作原理、波形分析、數(shù)量關(guān)系等知識,只枯燥的講解理論,難以把學(xué)生的注意力凝聚起來,采用例證法是很有效的已知辦法。以單相整流的基礎(chǔ)電路半波整器為例,首先從簡單的手機(jī)充電器入手,手機(jī)充電器是從城市電網(wǎng)(墻壁電源)當(dāng)中獲得交流電,通過整流器將交流電轉(zhuǎn)化成直流電給手機(jī)電池充電的設(shè)備,再研究電路不同負(fù)載時的工作原理、波形分析、數(shù)量關(guān)系等知識點,講解也就更顯通俗易懂,從而完成靶向性教學(xué)。隨著學(xué)習(xí)的深入就可以進(jìn)一步研究如何縮短各種充電器的充電時間等。所謂的“充電5分,通話2小時”“快速充電”“護(hù)眼燈”“無線充電”等等也就不再神奇。從充電器到充電寶就引申出逆變和組合電路,為后續(xù)知識的講解做出了形象的鋪墊。
2.2仿真在理論教學(xué)中的應(yīng)用
因為電力電子技術(shù)課程中有很多的波形分析內(nèi)容,手工繪出的波形缺乏靈活性,所以在電力電子技術(shù)理論教學(xué)中,仿真的作用就尤為重要。利用仿真軟件分析對電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生理解電路的工作原理及工作過程分析,定量計算等均有莫大的幫助?,F(xiàn)今主要應(yīng)用于電子電路的仿真軟件有:通用軟件MAT-LAB、通用仿真軟件PSpice、通用仿真軟件Saber、專業(yè)仿真軟件PSIM等。如圖2、圖3所示單相半波整流電路的仿真。建議學(xué)生在課前完成電路的仿真,從而使學(xué)生掌握了電路的組成,了解電路的工作情況及相應(yīng)的特性,從而為相應(yīng)知識的學(xué)習(xí)打下堅實的感性基礎(chǔ)。
3實踐教學(xué)改革
電力電子技術(shù)的主要特征就是實踐性很強(qiáng),體現(xiàn)了實踐教學(xué)體系與理論教學(xué)體系相互銜接和驗證。
3.1實驗項目的設(shè)置
實踐教學(xué)分階段、分層次設(shè)置,由簡入繁,如整流電流設(shè)置單相和三相電路實驗,其中單相為選做內(nèi)容,三相整流電路(含觸發(fā)電路)為必做內(nèi)容;單相交流調(diào)壓電路實驗是基礎(chǔ)為必做內(nèi)容,而三相交流調(diào)壓為設(shè)計性實驗;斬波器只需完成簡單的升降壓斬波電路的實驗等。增大設(shè)計性實驗如燈光亮度調(diào)節(jié)裝置、軟啟動器、直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、開關(guān)電源、功率因數(shù)校正等裝置的設(shè)計與制作,提高了學(xué)生動手能力和專業(yè)素養(yǎng)。對于危險性比較大的實驗,設(shè)置高端演示實驗,如逆變實驗,利用中頻爐演示完成。
3.2模擬仿真實驗
在實踐教學(xué)中引入了MATLAB仿真軟件,充分利用軟件的功能,對電路的不同特性進(jìn)行仿真。如PWM控制系統(tǒng)、交交變頻調(diào)速系統(tǒng)等復(fù)雜的系統(tǒng)實驗等。利用仿真軟件的強(qiáng)大功能實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和極端控制,有效地掌握系統(tǒng)的動靜態(tài)特性,參數(shù)設(shè)計,達(dá)到控制要求,滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
3.3項目驅(qū)動等
根據(jù)電力電子技術(shù)課程特點及教學(xué)目標(biāo)的要求,充分利用教師的科研項目、大學(xué)生科技競賽、企業(yè)參觀實習(xí)、運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計等環(huán)節(jié),實現(xiàn)對電力電子技術(shù)實踐環(huán)節(jié)有益的補(bǔ)充。
4結(jié)語
電力電子技術(shù)課程通過在電氣工程及其自動化專業(yè)幾年的教學(xué)改革與實踐,明確了教師指導(dǎo),學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生自己結(jié)合實際應(yīng)用,擴(kuò)大視野,拓展思維,激發(fā)進(jìn)一步探究的興趣,促使學(xué)生主動掌握理論知識,應(yīng)用理論知識,有效地提高了分析問題、解決問題的能力,達(dá)到了教學(xué)的目的和效果。
參考文獻(xiàn)
1王兆安.電力電子技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013
2黃信兵.“項目驅(qū)動教學(xué)法”在電力電子技術(shù)課程改革中的應(yīng)用與探索[J].大學(xué)教育,2013(11)
3孫曉明.“電力電子與電機(jī)調(diào)速技術(shù)應(yīng)用”課程教學(xué)改革與探索[J].教育與教學(xué)研究,2016(1)
4陳宏.基于Matlab的電力電子技術(shù)課程的教學(xué)探索[J].實驗室科學(xué),2013(1)
關(guān)鍵詞:應(yīng)用人才;電力電子;教學(xué)內(nèi)容;改革
《電力電子技術(shù)》課程內(nèi)容中包括電路理論、電機(jī)學(xué)、電力控制技術(shù)、電力半導(dǎo)體技術(shù)、控制理論、模擬和數(shù)字電子技術(shù)等,知識面寬廣,信息量大,不容易理解。隨著科技的快速更新?lián)Q代,教學(xué)內(nèi)容日益豐富,對課堂教學(xué)內(nèi)容要求的難度也越來越高。傳統(tǒng)簡單的照本宣讀理論教學(xué),已然無法適應(yīng)《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)的要求,更無法滿足市場對應(yīng)用型人才的需求。因此,如何對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,提高教學(xué)效果,真正培養(yǎng)出有實際操作能力的應(yīng)用電力電子技術(shù)人才,是當(dāng)前高校教學(xué)改革發(fā)展的重點。
一、當(dāng)前《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容存在的問題
(一)課堂教學(xué)內(nèi)容存在的問題。當(dāng)前對于《電力電子技術(shù)》課程的教學(xué),由于課程本身涉及范圍較廣,知識面較寬,而教材編纂內(nèi)容還在不斷更新與探索,所以導(dǎo)致課堂理論教學(xué)基本是照本宣讀,缺乏生動易懂的典型案例。學(xué)生很難產(chǎn)生整體的概念以及邏輯理解思維,理解困難,紛雜的理論讓學(xué)生思而生畏,產(chǎn)生厭學(xué)情緒,教學(xué)效果難以達(dá)到要求。(二)實驗教學(xué)內(nèi)容存在的問題。電力電子技術(shù)本來就是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。高校教學(xué)的目的也是相應(yīng)地培養(yǎng)應(yīng)用型人才。因此,實踐教學(xué)應(yīng)該被貫穿創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的始終。當(dāng)前高校對電力電子技術(shù)實驗教學(xué)平臺的建設(shè),重視程度不足。實驗教學(xué)內(nèi)容及設(shè)備陳舊,教學(xué)還是按照舊的功能模塊來進(jìn)行操作,學(xué)生機(jī)械地模仿老師的操作,對實驗過程和現(xiàn)象沒有足夠的關(guān)注,對新技術(shù)的接觸了解經(jīng)常一帶而過。培養(yǎng)出來的學(xué)生,根本不能很好地適應(yīng)當(dāng)下新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展,造成高校實驗教學(xué)形同虛設(shè)。
二、對《電力電子技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容改革的建議
(一)優(yōu)化課堂理論教學(xué)內(nèi)容順序。電力電子技術(shù)課程教學(xué)的特點是,內(nèi)容多且涉及面廣,而課時相對安排較少。教材又一直在根據(jù)實際科技的發(fā)展而不斷調(diào)整更新。在這樣的情況下,教師需要根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗及教學(xué)目標(biāo),來對課程內(nèi)容的教學(xué)順序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。旨在幫助啟發(fā)學(xué)生建立清晰的概念和整體邏輯,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有條理,有方向,最終達(dá)到有方法的主動創(chuàng)新學(xué)習(xí)。例如,可以啟發(fā)學(xué)生利用圖表方法,將電力電子技術(shù)整體的內(nèi)容大致分為幾個部分,并對每個部分進(jìn)行主要核心內(nèi)容的整理,此處需要注意的是,一定要進(jìn)行有重點的區(qū)分,而非形式上的冗雜。比如說可以按照如下的方式劃分:以電力電子器件為核心,以兩種控制方法(相控控制和PWM控制)和四類基本電力的變換電路(整流電路、逆變電路、斬波電路和交流變換電路)為基礎(chǔ),以兩類應(yīng)用(電力、電子技術(shù)應(yīng)用)為目標(biāo),配合當(dāng)前新技術(shù)的發(fā)展需要來進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置。這樣,對于學(xué)生來說,就能夠很清晰地建立整體的概念,也能夠?qū)χR進(jìn)行很好地理解和吸收。(二)重視實驗平臺建設(shè)。應(yīng)用型人才發(fā)展的重點,除了理論素養(yǎng)過硬之外,必須要有很強(qiáng)的實踐創(chuàng)新能力。而這種能力的最佳培養(yǎng)期,就是在大學(xué)時期。高校實驗平臺的建設(shè),對于電力電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來說,是尤為重要的,也是其鍛煉實踐能力的主要渠道。高校實驗教學(xué)應(yīng)該緊跟時代科技發(fā)展步伐,定期更新實驗?zāi)K,分層進(jìn)行實驗教學(xué)。例如,實驗教學(xué)內(nèi)容可以分為三個層次:第一層次為基礎(chǔ)實驗教學(xué)。即教師示范,學(xué)生學(xué)習(xí)。第二層次為設(shè)計實驗教學(xué)。即教師給出設(shè)計實驗任務(wù),學(xué)生通過分組討論,給出設(shè)計方案,然后教師對可行的實驗進(jìn)行指導(dǎo)實驗。第三層次為創(chuàng)新實驗教學(xué)。即讓學(xué)生自主地對自己感興趣的方向或者科研熱點問題進(jìn)行創(chuàng)新實驗設(shè)計,教師則以配合者的身份參與其中進(jìn)行指導(dǎo)。這樣,用逐步遞進(jìn)的方式來進(jìn)行的實驗教學(xué),既可以鍛煉學(xué)生的動手實踐能力,同時又以開放式探究問題的方法,激發(fā)了學(xué)生的自主創(chuàng)新意識,可以真正地使學(xué)生得到全面的發(fā)展。(三)明確培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。傳統(tǒng)教育模式的目標(biāo),都是應(yīng)試教育。教學(xué)內(nèi)容也以此為基礎(chǔ),將知識點反復(fù)疊加講授,使學(xué)生苦不堪言。新課改要求,教學(xué)要以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),全力改革教學(xué)內(nèi)容,以人為本,以滿足社會發(fā)展的實用性為基準(zhǔn)。這就要求教師堅持從學(xué)生的角度出發(fā),切實通過改革教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的自主意識。例如,在課程教學(xué)講授理論知識的同時,通過生活中的實例,使學(xué)生真正了解電力電子技術(shù)在人們生活中的地位及作用,培養(yǎng)學(xué)生的自豪感及使命感,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。在實驗教學(xué)中,間插性地配合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),讓學(xué)生了解到電力電子技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)狀和亟待解決的問題,以期讓學(xué)生的創(chuàng)新思維得到啟發(fā),明確目標(biāo),達(dá)到實驗教學(xué)的效果。
三、結(jié)語
課程教學(xué)本身就像一門藝術(shù),而《電力電子技術(shù)》這門課程的教學(xué),就是需要極高造詣方能領(lǐng)悟的藝術(shù)。想要上好這門課,真正地培養(yǎng)出對社會發(fā)展有用的實力應(yīng)用型人才,就必須認(rèn)真地、反復(fù)不斷地研究教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法手段。希望通過教學(xué)內(nèi)容的改革,能夠真正培養(yǎng)出專業(yè)基礎(chǔ)知識清晰扎實、創(chuàng)新能力過硬以及擁有出眾工程實踐能力的應(yīng)用型人才,為社會主義社會建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
作者:羅瑞鴻 單位:河池學(xué)院物理與機(jī)電工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]陶俊珍.“電力電子技術(shù)”教學(xué)內(nèi)容更新例析[J].中國電力教育,2011,(09):160,166.
[2]李旭春,王春鳳.創(chuàng)新實踐教學(xué),提高電力電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)效果[J].實驗技術(shù)與管理,2012,29(07):11-13.
[3]王卓,王強(qiáng),曹晶人等.“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革探討與實踐[J].中國電力教育,2013,(11):37-38.
關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);教學(xué)方法;教學(xué)質(zhì)量;評價機(jī)制
Abstract: Power electronic technology is the basic professional knowledge that must be mastered by the students of mechatronics major. In teaching, reform conducted in the course content, teaching methods and evaluation mechanisms has contributed to explore new methods and new ways to improve teaching quality, achieving better teaching effects.
Key words: power electronics technology; teaching method; teaching quality; evaluation mechanism
中圖分類號: F407.61文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
電力電子技術(shù)是研究利用電力電子器件、電路理論和控制技術(shù),實現(xiàn)對電能的控制、變換和傳輸?shù)目茖W(xué),是現(xiàn)代電子學(xué)的一個重要分支,是介于電氣工程三大主要領(lǐng)域——電力 、電子和控制之間的交叉學(xué)科,在電力、工業(yè)、交通、通信、航空航天等很多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。因此,電力電子技術(shù)是機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生必須掌握的的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識。
電力電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的各個方面,成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電力電子技術(shù)又與現(xiàn)代控制理論、材料科學(xué)、電機(jī)工程、計算機(jī)科學(xué)等許多領(lǐng)域密切相關(guān)。目前,電力電子技術(shù)已逐步發(fā)展成為一門多學(xué)科互相滲透的綜合性技術(shù)學(xué)科。電力電子技術(shù)不但本身是一項高新技術(shù),而且還是其它多項高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。正是由于該課程是一門綜合性學(xué)科,對于高職學(xué)生來說,如果是按照高等學(xué)校那樣的傳統(tǒng)式教育,即一般所指的“先生講,學(xué)生聽”,教師傳授知識,學(xué)生接受知識的“灌輸式教學(xué)”根本不適合高職學(xué)生的學(xué)情。
一、學(xué)情分析
首先高職學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的目的是熟悉典型電力電子器件的工作原理 、外特性和主要參數(shù)、各類電力電子變換主電路的基本工作原理 、分析方法;了解電力電子技術(shù)在工程技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。針對他們而言,主要是會應(yīng)用這些電路即可,不必參與這些電路的設(shè)計及計算。更不需要講課時花在一些復(fù)雜公式的推導(dǎo)上,這樣的教學(xué)效果適得其反,學(xué)生只會覺得課程內(nèi)容枯燥無味,沒有學(xué)習(xí)興趣,尤其是某些高職學(xué)生的基礎(chǔ)課的知識相對薄弱,要學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)必須先學(xué)習(xí)電工技術(shù)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)這三門基礎(chǔ)課,而要求這三門課程的掌握程度為較好,有些學(xué)生對于這幾門專業(yè)基礎(chǔ)課掌握得不是很好,在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)肯定積極性不高,困難較多。
其次,電力電子技術(shù)是一門理論性和實踐性均較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,以理論教學(xué)為主,附加開展的個別實驗,尤其是大多數(shù)為驗證性實驗,沒有從提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣出發(fā),沒有結(jié)合實際應(yīng)用,這樣的實驗效果很差的。
根據(jù)針對高職學(xué)生的學(xué)情分析,結(jié)合學(xué)校已有的教學(xué)設(shè)備,我們提出了以實踐為主的電力電子教學(xué)。
二、以實踐為主的電力電子教學(xué)
1、采用模塊化教學(xué)
對于電力電子技術(shù)這門課程,我們將其課程劃分為二極管整流電路和晶閘管可控整流電路兩大模塊,共9個任務(wù)。每個模塊的內(nèi)容既是獨立的,又有其明確的教學(xué)目標(biāo),完成每個模塊既要通過實驗,也要制作產(chǎn)品。使得內(nèi)容的組織方式更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,易于激發(fā)學(xué)生的興趣,同時有利于學(xué)生掌握與生產(chǎn)技術(shù)有關(guān)的必要的基本技能和動手能力。各模塊內(nèi)容如下:
模塊 任務(wù) 教學(xué)內(nèi)容
模塊一:二極管整流電路 任務(wù)一:二極管 ①PN結(jié)的形成與特性;②二極管結(jié)構(gòu)、類型和主要參數(shù)③一般二極管和特殊二極管的應(yīng)用④二極管的識讀和檢測
任務(wù)二:二極管單相整流電路 ①直流穩(wěn)壓電源的組成②單相半波、橋式整流電路、濾波電路的工作原理③穩(wěn)壓管的工作特性和主要參數(shù)及使用
任務(wù)三:制作直流穩(wěn)壓電源 ①繪制原理圖②制作PCB板③安裝、調(diào)試
任務(wù)四:二極管三相整流電路 ①三相半波整流電路②三相橋式整流電路③整流器件的選用
模塊二:晶閘管可控整流電路 任務(wù)一:制作臺燈調(diào)光電路 ①單結(jié)晶體管②晶閘管③晶閘管的觸發(fā)電路④繪制原理圖、制作PCB板、安裝、調(diào)試
任務(wù)二:晶閘管可控整流電路 ①單相半波可控整流②單相半控橋式整流電路③三相半波可控整流電路④三相半控橋式整流電路
任務(wù)三:晶閘管的選用和保護(hù) ①過電流保護(hù)②過電壓保護(hù)③晶閘管的選用和檢測
任務(wù)四:逆變和交流調(diào)壓 ①逆變的基本工作原理②單相交流調(diào)壓的電路圖及波形
2、以實踐為主,簡化理論教學(xué)
在進(jìn)行任務(wù)教學(xué)時,通常將學(xué)生分成幾個小組,循序漸進(jìn)的完成各個任務(wù)。每個任務(wù)設(shè)置兩至三個實驗為主,相關(guān)的理論知識以簡單介紹為主,主要是波形分析,以及簡單的計算。學(xué)生通過親自參與實驗動手調(diào)出相應(yīng)的波形,并且畫出波形,記錄相關(guān)參數(shù),由此理解電路的工作原理,并且配有相應(yīng)的思考題幫助學(xué)生加深理解相應(yīng)電路的工作原理,或者是通過制作產(chǎn)品來理解電路的工作原理。比如說二極管單相半波整流電路,教師簡單介紹二極管的單相導(dǎo)電性,以及單相半波整流電路電阻性負(fù)載時電路的工作原理。讓學(xué)生完成電阻性負(fù)載時電路(圖1.1)的輸出電壓波形的測量,得到如圖1.2所示的波形,然后讓學(xué)生將電感接入電路,變成電感性負(fù)載(圖1.3)。讓學(xué)生再次測量電路的輸出電壓波形,學(xué)生就發(fā)現(xiàn)在輸出電壓波形發(fā)生了改變,出現(xiàn)了一段負(fù)電壓如圖1.4所示。
圖1.1圖1.2
圖1.3 圖1.4
對于這種情況,學(xué)生會自己思考“為什么會產(chǎn)生這樣的波形?”,自己去查找原因,在通過當(dāng)場與教師交流,及時得到解答。通過這種方式學(xué)習(xí),學(xué)生不僅對電路的輸出波形印象深刻,更重要的是調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,能夠主動參與整個學(xué)習(xí)過程,這種學(xué)習(xí)方式比起在課堂中枯燥的理論教學(xué)生動具體,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率高。
3、建立科學(xué)的評價機(jī)制
由于是以實踐為主的教學(xué)模式,我們不再采用傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)業(yè)評價中“一考定全局”終結(jié)性評價模式,采用多樣化的考試方式,學(xué)生學(xué)業(yè)成績的構(gòu)成實行多元化,要將每個任務(wù)的完成情況作為平時考查成績和最后的考核成績按一定比例綜合成為課程總成績,特別重視與評價學(xué)生的創(chuàng)見和研究與創(chuàng)新能力及其成果,對于這樣的學(xué)生給與一定的加分,作為一種激勵措施。課程考核評價方案應(yīng)在開課時公開地告訴學(xué)生,讓學(xué)生能夠主動參與評價,充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。
三、教學(xué)效果
這種以實踐的為主的教學(xué)方法是以學(xué)生為中心的教學(xué)方法,課程的學(xué)習(xí)逐步深入,通過實踐不斷有新的問題出現(xiàn),學(xué)生有興趣解決這些問題,因此他們積極地組織自己的學(xué)習(xí),他們會通過書本或者其他各種信息渠道尋找答案,在尋找答案的過程中,查閱資料。在與同學(xué)、教師的討論中他們學(xué)會了如何獲得信息,如何與人交往,在課堂上向大家表述自己小組的結(jié)論和想法,鍛煉了學(xué)生綜合信息以及團(tuán)隊合作能力和自我表達(dá)能力。教學(xué)研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中對知識的掌握有不同層次,只進(jìn)行閱讀掌握10%;如果只是聽教師講,沒有視覺感應(yīng),掌握知識的占26%;如果只有視覺效果,掌握30%;如果聽和看結(jié)合,掌握50%,如果可以簡單地重復(fù)講出來,掌握70%;而如果自己通過做再自己講出來,就掌握了知識的90%。因此,這種以實踐為主的教學(xué)模式,使學(xué)生參與教與學(xué)的過程,學(xué)生能夠最大限度地掌握所學(xué)的知識,而且各方面能力達(dá)到鍛煉,課程講授也達(dá)到最終目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:電力電子;教學(xué)改革;實踐
電力電子技術(shù)是電力電子變換和控制技術(shù)的簡稱,是一門綜合性的電子技術(shù)、控制技術(shù)和電力技術(shù)的新興交叉學(xué)科,是自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程總學(xué)時36學(xué)時,其中實驗6學(xué)時,其課堂教學(xué)的最大特點就是電路圖和波形圖較多,實踐性強(qiáng)。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,內(nèi)容不斷增加,如何在有限學(xué)時內(nèi)獲得最好的教學(xué)效果,使學(xué)生較好地掌握課程內(nèi)容,并培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,是一項急需解決的問題。本人從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法,教學(xué)手段,實踐環(huán)節(jié),教學(xué)研究等幾方面對該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索。
一、課程的重點、難點
1、課程的重點
各類電力電子器件的通斷控制特性、四類基本電力電子開關(guān)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、實現(xiàn)電力電子變換和電力電子補(bǔ)償控制的原理、電力電子變換的過程中運行參數(shù)的變化及實時控制特性、輸入輸出電流電壓波形分析。
2、課程的難點
電力電子電路種類繁多,當(dāng)電路中含多個開關(guān)器件時電路的運行模態(tài)較多,且理解電力電子電路特性時常常要從s級、ms級和us級等不同時間尺度人手,因此學(xué)生學(xué)習(xí)時容易被本門課程表面的繁雜所迷惑,甚至感到無所適從。而且本門課程實踐性很強(qiáng),學(xué)生在課程學(xué)習(xí)時難以將所學(xué)知識與實踐相結(jié)合。
二、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
1、優(yōu)化課程內(nèi)容
晶閘管是半控型器件的代表,在20世紀(jì)90年代前期,應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。但從20世紀(jì)80年代初,以P-MOS-FET和IGBT為代表的全控型器件發(fā)展迅速,目前已經(jīng)成為電力電子領(lǐng)域的核心器件,這影響到主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制方法,也同樣影響電力電子技術(shù)課程的教學(xué)。在教學(xué)過程中,將半控型器件的相關(guān)內(nèi)容刪減,介紹全控型器件的特性,由全控型器件組成的斬波器、逆變器、變頻器。壓縮和刪減一些已過時或在實際工程中應(yīng)用較少的器件和電路。例如在整流電路章節(jié)中晶閘管直流電動機(jī)系統(tǒng),原來它是可控整流裝置的主要用途之一,但目前已由全控型器件構(gòu)成的PWM脈寬調(diào)制電路所取代,因此在授課時就簡單介紹。在刪減晶閘管教學(xué)的同時,必須強(qiáng)化全控型器件及電路、控制方法的教學(xué)。
在課程內(nèi)容上,將電力電子技術(shù)的內(nèi)容分為有機(jī)的幾個部分,提出了新的課程內(nèi)容設(shè)置思路,即以電力電子開關(guān)器件為核心、以四類基本變換器和兩種控制方法為基礎(chǔ)、以四類應(yīng)用為目標(biāo),兼顧當(dāng)前技術(shù)發(fā)展,這種內(nèi)容設(shè)置方法有利于學(xué)生掌握課程核心內(nèi)容。
在器件學(xué)習(xí)中,就著重指出全控型尤其是電壓型全控器件的優(yōu)點,讓學(xué)生知道全控器件制造工藝的發(fā)展決定電力電子的發(fā)展。在講授斬波電路和逆變電路時,要以全控器件為基礎(chǔ)。對脈寬調(diào)制PWM控制技術(shù)這一章要重點講解,指出正是采用了全控器件才得以使這一技術(shù)得到大量應(yīng)用,成為電力電子的核心技術(shù),是電力電子技術(shù)的一場革命。另外結(jié)合應(yīng)用,要加強(qiáng)交直交變頻和直流開關(guān)電源的教學(xué)。
2、適當(dāng)增加最新技術(shù)的教學(xué)
由于電力半導(dǎo)體器件和微電子半導(dǎo)體器件日新月異的發(fā)展,電力電子技術(shù)每隔不久便有一個新飛躍,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。要及時傳授該學(xué)科的前沿知識、介紹其發(fā)展趨勢,使學(xué)生對該學(xué)科有一個清晰的認(rèn)識。如對當(dāng)前電力電子最新應(yīng)用:矩陣式交一交變換器、電網(wǎng)諧波抑制技術(shù)、功率因數(shù)提升技術(shù)等內(nèi)容作較為詳細(xì)的介紹。另外,應(yīng)加強(qiáng)理論聯(lián)系實際,介紹一些和生活息息相關(guān)的應(yīng)用,如電子鎮(zhèn)流器,增加學(xué)生的見識,提高他們的學(xué)習(xí)興趣。
三、改進(jìn)教學(xué)方法和手段
1、培養(yǎng)學(xué)生的主動性,提高學(xué)習(xí)興趣
從第一節(jié)課開始,通過大量的圖片,演示了電力電子的多種應(yīng)用,包括工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、電力系統(tǒng)、家用電器、航天飛行器等。通過這些生動的實例,使學(xué)生明白電力電子其實就在身邊。這門課的內(nèi)容不是空洞的理論,而是與實際緊密結(jié)合的。在講授DC-DC變換器時,與直流開關(guān)電源結(jié)合起來,并制作了小功率Buck變換器樣機(jī)。演示時調(diào)節(jié)占空比,觀察輸出電壓,學(xué)生印象深刻。此外,還向?qū)W生推薦閱讀相關(guān)的期刊,并精選了幾篇文章讓學(xué)生仔細(xì)閱讀。這些文章從理論分析、電路設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計到仿真和實驗驗證都比較完整,內(nèi)容具備典型性,讓學(xué)生初步了解電力電子科研和最新發(fā)展的動態(tài)。這些措施改變了以往學(xué)生被動接受的狀態(tài),學(xué)生對這門課的興趣大大提高,學(xué)習(xí)有了主動性。
2、利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,改善教學(xué)效果
近年來,多媒體教學(xué)逐漸代替了板書成為主流課堂教學(xué)手段,那么這種靜態(tài)的演示文稿卻還不能吸引學(xué)生。如何有效地利用多媒體手段,將枯燥的分析變得生動,也是該課程教學(xué)中一個棘手的問題。具體對于電力電子技術(shù)課程,方法是使圖形、波形動起來。采用了相對易用的軟件Matlab/Simulink。軟件中有完善的電力電子工具包SimPow-ersystem,其中有各種器件、電源、負(fù)載、測量和波形顯示元件等,可以搭建教材中的各種電路。在課堂上演示給學(xué)生,且可以方便地修改電路的參數(shù)。為了使演示界面更友好,我們在課下制作flash課件,可進(jìn)一步豐富教學(xué)資源。采用這些方法后,大大改善了課堂講授效果。
四、加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)
在學(xué)校的大力支持下,近年來實驗教學(xué)從教學(xué)思想、實驗教學(xué)管理和教學(xué)條件上都有了很大改進(jìn),正在由演示性、驗證性實驗向設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗發(fā)展,由封閉實驗室管理向開放管理發(fā)展,由單一的電力電子實驗向綜合性實驗發(fā)展,由教師主導(dǎo)進(jìn)行實驗向發(fā)揮學(xué)生自主性發(fā)展。
調(diào)整實驗的內(nèi)容,保證實驗的先進(jìn)性、代表性和方向性實驗內(nèi)容,首先要考慮理論教學(xué)的進(jìn)度及其知識的難點和重點,以利于學(xué)生對基本理論、基本原理的掌握;其次要對原有的實驗內(nèi)容進(jìn)行篩選、補(bǔ)充、綜合,減少驗證性實驗,多開一些綜合性、設(shè)計性實驗。對電力電子技術(shù)實驗,保留原有的晶閘管整流、逆變的驗證性實驗,使學(xué)生對本課程的應(yīng)用有初步認(rèn)識,對直流斬波、交一交變換以及PWM控制技術(shù)部分的實驗,則可開出設(shè)計型實驗,由教師給出電路參數(shù),由學(xué)生自行設(shè)計主電路,選擇器件及其驅(qū)動電路、保護(hù)電路,進(jìn)而完成實驗,培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力。
五、結(jié)束語
電力電子技術(shù)課程內(nèi)容量大、知識點多、既有理論分析又有實際電路應(yīng)用。以我校自動化專業(yè)為例,采用王兆安老師主編的《電力電子技術(shù)》第五版教材,課程內(nèi)容將涉及電力電子器件、電力電子電路(AC-DC整流電路、DC-AC逆變電路、DC-DC直流-直流變流電路、AC-AC交流-交流變流電路)及電路控制技術(shù)(PWM、軟開關(guān)),課時安排為56學(xué)時,其中8學(xué)時為實驗教學(xué)。在48學(xué)時的理論教學(xué)內(nèi)容中,除緒論、習(xí)題課和總復(fù)習(xí)占4學(xué)時外,電力電子器件占4學(xué)時,電力電子電路占34學(xué)時,PWM控制與軟開關(guān)技術(shù)占6學(xué)時。由上可見,電力電子電路占理論教學(xué)學(xué)時的70%,但是該部分的實際教學(xué)內(nèi)容非常多,以整流電路部分為例,將主要涉及到兩大類(單相整流、三相整流)、四小類(單相半波整流、單相橋式整流、三相半波整流、三相橋式整流)、三種負(fù)載(電阻性、阻感性、反電動勢)及多種電路變換形式(如帶續(xù)流二極管),其中每種電路還要分析不同觸發(fā)角(如30度、60度、90度、120度等)控制下的電路工作原理、電壓和電流波形圖(如負(fù)載直流電壓、負(fù)載直流電流、晶閘管承受電壓、晶閘管流過電流、交流電流等)、電量參數(shù)計算(如直流平均值、交流有效值)。如此復(fù)雜的電路教學(xué)過程,若僅靠傳統(tǒng)黑板板書及幻燈片教學(xué)模式進(jìn)行講解,將不能在有限的課時時間內(nèi),既完成教學(xué)內(nèi)容,又讓學(xué)生深入理解各種電路的工作過程,其結(jié)果是學(xué)生沒能抓住電力電子電路學(xué)習(xí)的根本,不具有分析和設(shè)計電力電子電路的能力。電力電子技術(shù)的仿真教學(xué)改革就是要改變上述由于教學(xué)內(nèi)容多、課程內(nèi)容復(fù)雜、課時分配少而帶來的教學(xué)和學(xué)習(xí)問題,其改革的內(nèi)容就是在有效的教學(xué)時間內(nèi),通過仿真軟件搭建電力電子電路并進(jìn)行仿真波形分析與工作原理講解的教學(xué)模式,該模式不僅能把教學(xué)基本內(nèi)容講授清楚,同時能大大提高學(xué)生對課程教學(xué)重點與教學(xué)難點的理解和把握,達(dá)到事半功倍的效果。仿真教學(xué)改革中采用MATLAB仿真軟件,其中的電力系統(tǒng)模型庫包含電源模塊庫、電器元件模塊庫、電機(jī)模塊庫、電力電子元件模塊庫、連接件模塊庫、測量儀器模塊庫和其他電氣模塊庫。通過使用Simulink模塊庫組成電力電子控制電路,使用電力系統(tǒng)模塊庫組成電力電子主電路和驅(qū)動電路,可以較為容易的分析和設(shè)計更為復(fù)雜的電力電子電路,可以深入的研究和觀察電力電子電路的動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。
二、仿真教學(xué)過程實例分析
由于電力電子技術(shù)課程中的各種電路形式復(fù)雜多樣,因此以三相橋式全控整流電路為例,來說明電力電子技術(shù)的仿真教學(xué)過程。三相橋式全控整流電路在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要位置,大量用于電解、電鍍、直流電機(jī)傳動、勵磁等場合,因此該電路是電力電子技術(shù)課程的重點內(nèi)容。三相橋式全控整流電路為如上所述教材的3.2.2節(jié)內(nèi)容,主要包括電路原理圖、電阻性負(fù)載、阻感性負(fù)載工作情況三部分內(nèi)容。該節(jié)課程的知識目標(biāo)定位于掌握三相橋式全控整流電路的組成、特點及應(yīng)用,理解三相橋式全控整流電路的工作原理;能力目標(biāo)定位于能夠根據(jù)電路圖搭建相應(yīng)電路并進(jìn)行測量,同時能夠根據(jù)任務(wù)要求開展相關(guān)實驗。該節(jié)課程的仿真教學(xué)過程中首先讓學(xué)生掌握電路結(jié)構(gòu),然后針對不同負(fù)載情況下,讓學(xué)生理解工作原理并學(xué)會波形分析及參數(shù)定量計算,最后結(jié)合“自動控制原理”及“電機(jī)學(xué)”課程相關(guān)內(nèi)容,給出仿真實驗任務(wù),目的讓學(xué)生逐步進(jìn)入狀態(tài),逐步掌握學(xué)習(xí)這門課的方法,下面給出仿真教學(xué)中需要注意的教學(xué)重點,其它教學(xué)部分可參考相應(yīng)教材,這里不再贅述。
1.三相橋式全控整流電路結(jié)構(gòu)該部分首先介紹三相橋式全控整流電路是目前應(yīng)用最廣泛的整流電路,它區(qū)別于單相整流與三相半波整流,具有功率大、直流脈動小等優(yōu)點,同時采用幻燈片播放實際應(yīng)用案例的形式,來增強(qiáng)學(xué)生對該部分內(nèi)容的感性認(rèn)識,并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次,介紹該電路中包含六個晶閘管元件,是目前學(xué)習(xí)中器件最多的電路,需要學(xué)生們認(rèn)真理解六個晶閘管器件的觸發(fā)工作過程。再次,采用MATLAB仿真軟件搭建三相橋式全控整流電路原理圖,如圖1所示。搭建的過程中,一定要強(qiáng)調(diào)以下幾點:①晶閘管器件編號務(wù)必為共陰極組內(nèi)VT1、VT3、VT5,共陽極組內(nèi)VT4、VT6、VT2;②晶閘管門極觸發(fā)脈沖順序務(wù)必為VT1-VT6;③晶閘管觸發(fā)脈沖相位間隔60度。
2.帶電阻性負(fù)載情況分析前面講解完三相橋式全控整流電路搭建后,真正進(jìn)入到電路工作原理、波形分析及定量計算部分。進(jìn)一步完善上面仿真電路原理圖,將負(fù)載選擇為電阻性負(fù)載,并增加若干示波器觀察點,其中三相電源設(shè)置為幅值100V、頻率50Hz,電阻負(fù)載2Ω,仿真參數(shù)設(shè)置為仿真起始時間0.0s,結(jié)束時間0.1s,算法選擇ode23tb。帶電阻性負(fù)載情況下的教學(xué)重點為:①不同觸發(fā)角下的波形分析;②負(fù)載電流的連續(xù)與斷續(xù)分析;③晶閘管的單觸發(fā)脈沖與雙觸發(fā)脈沖形式。其中難點內(nèi)容為連續(xù)與斷續(xù)狀態(tài)下的脈沖形式。首先通過仿真詳細(xì)講解30度觸發(fā)角時的波形情況,要求學(xué)生在給定電源條件下能夠正確理解觸發(fā)脈沖、直流負(fù)載電壓、直流負(fù)載電流、晶閘管承受電壓和交流電源電流的波形。講授過程中需要注意:①觸發(fā)角的觸發(fā)時刻,由于三相整流電路的自然換相點對應(yīng)A相電壓波形的30度位置,因此30度觸發(fā)角情況下的晶閘管VT1觸發(fā)時刻為60度位置,換算成時間為0.0033s;②將整個電源周期分成6段,每段先確定6個晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷狀態(tài),再分析其他電量;③特別注意強(qiáng)調(diào)線電壓波形及波形畫法。然后,利用仿真教學(xué)的優(yōu)勢進(jìn)一步講解如上教學(xué)重點要求,如圖3所示為60度和90度觸發(fā)角下的晶閘管觸發(fā)脈沖情況和直流輸出電壓波形情況。圖中可以清楚的看到60度觸發(fā)角為負(fù)載電壓和電流連續(xù)與斷續(xù)的臨界點,90度觸發(fā)角時清楚的看到負(fù)載電流為斷續(xù)狀態(tài),同時各個觸發(fā)脈沖為保證電流斷續(xù)下正常工作而變成雙觸發(fā)脈沖形式。為了讓學(xué)生能夠更深入的理解電阻性負(fù)載時的工作情況,在仿真教學(xué)過程中,可以采取更小的脈沖角度間隔對多個觸發(fā)角進(jìn)行多次仿真,這樣更能深入理解隨著觸發(fā)角的增加,直流負(fù)載電壓不斷降低的過程。
3.帶阻感性負(fù)載情況分析當(dāng)三相橋式全控整流電路帶阻感性負(fù)載工作時,其特點就是能保證負(fù)載電流續(xù)流而不出現(xiàn)斷續(xù)的狀態(tài),因此該部分的教學(xué)重點為:①讓學(xué)生能夠清楚的理解整個移相范圍內(nèi)負(fù)載電流總是連續(xù)的工作狀態(tài);②由于電感的作用,負(fù)載電壓會出現(xiàn)負(fù)的部分;③大電感狀態(tài)下,負(fù)載電流近似為一條直線。圖4為觸發(fā)角為90度時三相橋式全控整流電路的波形情況,與圖3中觸發(fā)角為90度情況進(jìn)行對比,可以清楚的看出阻感性負(fù)載時的直流負(fù)載電壓波形既有正向波形,又有負(fù)向波形,負(fù)載電流波形始終處于連續(xù)狀態(tài),同時還可以通過仿真教學(xué)清楚的展示電感為5mH和200mH時的直流電流波形,其中5mH時電流波形脈動較大,而200mH時電流波形脈動較小,近似為一條直線,這也充分說明當(dāng)電感值為200mH時,感抗相對于阻抗來說充分大。
4.仿真實驗任務(wù):直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)完成如上規(guī)定的仿真教學(xué)任務(wù)后,可以給學(xué)生布置相應(yīng)的仿真實驗任務(wù),結(jié)合直流電機(jī)原理和閉環(huán)控制原理,安排直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真實驗,可以安排在實驗課中完成或課后自行完成。仿真實驗任務(wù)如下:(1)仿真參數(shù)設(shè)置:仿真起始時間0.0s,結(jié)束時間5s,算法選擇ode23tb。(2)系統(tǒng)要求跟蹤恒值速度給定500r/min。(3)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)定為比例控制,要求分析不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩、不同轉(zhuǎn)速比例調(diào)節(jié)下的電機(jī)電壓、電流和轉(zhuǎn)速波形。這里給出用于教學(xué)參考的系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)圖及電機(jī)電壓和電流波形,如圖5和圖6所示。由于直流電機(jī)為阻感性負(fù)載,因此通過仿真實驗可以更深入的認(rèn)識阻感性負(fù)載下的三相橋式全控整流電路的工作過程,直流負(fù)載電壓即電機(jī)供電電壓有正負(fù)波形,直流負(fù)載電流即電機(jī)電樞電流為連續(xù)狀態(tài)且近似為一條直線,轉(zhuǎn)速波形由學(xué)生在仿真實驗中自行觀察。
三、結(jié)論
Analysis of Modern Power Electronics Teaching
KAN Xiu, LI Yuanyuan, LIANG Jianru, LUO Xiao, CHEN Xiaolong
(College of Electronic and Electrical Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620)
Abstract Modern power electronics is an effective bridge between 'force electricity' and 'weak electricity '. According to the construction of automation and automotive electronics and other majors' requirements, Modern power electronics has become the required course. Firstly, the common problems have been analyzed in the teaching process of modern power electronics. Then, the improved methods have also been discussed for modern power electronics teaching.
Key words modern power electronics; teaching; experiment
1 目前教學(xué)中存在的問題
1.1 任務(wù)重課時少
以我校自動化專業(yè)為例,現(xiàn)代電力電子學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)必修課一般安排48學(xué)時(包括課內(nèi)實驗4學(xué)時),教學(xué)重點包括電力電子器件和四大變換電路,如何在并不充裕的教學(xué)時間內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容并兼顧教學(xué)藝術(shù)與專業(yè)發(fā)展,已然成為擺在大多數(shù)授課教師面前的現(xiàn)實課題。
1.2 內(nèi)容多信息大
由于教學(xué)任務(wù)繁重,且很多老師本身并不熟悉現(xiàn)代電力電子學(xué)在所授專業(yè)中定位與應(yīng)用,造成授課過程中很難抓住專業(yè)要求合理安排教學(xué)內(nèi)容,而是采用多媒體通篇教學(xué)的方法,課堂信息量過大、知識點零散,學(xué)生往往抓不住重點、不堪負(fù)重也就很難跟上授課教師的節(jié)奏,學(xué)習(xí)效果大打折扣,教學(xué)質(zhì)量可想而知。
1.3 基礎(chǔ)弱興趣低
現(xiàn)代電力電子學(xué)的先修課程包括微積分、電路、數(shù)電和模電等,而這些課程(包括現(xiàn)代電力電子)所涉及的均為枯燥繁瑣的理論知識,加之學(xué)時的限制,學(xué)生往往對這些先修知識的掌握程度達(dá)不到現(xiàn)代電力電子學(xué)學(xué)習(xí)的要求,這也無形中增加了學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的抵觸情緒,為課程的教學(xué)增加了很多難度。
1.4 強(qiáng)灌輸少動腦
由于種種條件的限制,目前大多數(shù)高校采用多媒體大班式授課,教學(xué)方式生硬且單一,學(xué)生多被動接受知識,很少會積極主動學(xué)習(xí)。另外,課內(nèi)實驗本是檢驗學(xué)生對所學(xué)知識掌握的關(guān)鍵,也因為學(xué)生在實驗時只是按照“過于詳盡”的實驗指導(dǎo)書,簡單連線加上抄寫數(shù)據(jù)與波形而順利完成,使得實驗的目的與意義盡失。
2 教學(xué)方式方法的探討
2.1 立足專業(yè)完善方案
現(xiàn)代電力電子學(xué)雖被大多數(shù)工科專業(yè)選作修讀課程,但是每個專業(yè)都有自己的方向需求,做到根據(jù)專業(yè)所需、參考企業(yè)所求、摸清未來發(fā)展,將專業(yè)、行業(yè)與學(xué)業(yè)有機(jī)結(jié)合起來,制訂適應(yīng)學(xué)科發(fā)展、行業(yè)需求的合理教學(xué)方案,做到把知識、技術(shù)與能力培養(yǎng)有效整合,建立起學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容和行業(yè)發(fā)展的直觀認(rèn)識,調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,使其挖掘自身所長,從自身興趣出發(fā)完成課程的認(rèn)識和學(xué)習(xí),同時掌握理論知識和應(yīng)用技術(shù),才能成為真正的專業(yè)人才。
2.2 條理清晰提高效率
教師要根據(jù)教學(xué)方案合理安排授課內(nèi)容,注意條理性并突出重難點,明確各內(nèi)容板塊的教學(xué)順序,以便學(xué)生能相對輕松地跟上教師的授課節(jié)奏,清楚地理解并掌握所學(xué)知識。教學(xué)過程中時刻注意學(xué)生的反應(yīng),盡量做到換位思考,多從學(xué)生的角度去分析教學(xué)過程,在問題釋義難點分析時,注意給學(xué)生盡量創(chuàng)造一個可自由發(fā)揮和想象的空間,充分提高課堂教學(xué)的效率。并注意在每節(jié)課中將上節(jié)課的典型問題、作業(yè)難點和學(xué)生建議反饋給課堂,解決問題的同時也加深了學(xué)生的理解。
2.3 加強(qiáng)實踐培養(yǎng)創(chuàng)新
對于以培養(yǎng)技術(shù)型人才的工科院校來講,在教學(xué)過程中完成對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為其重要任務(wù)之一。實驗教學(xué)正是提高學(xué)生動手實踐與動腦創(chuàng)新的主要途徑,而課內(nèi)實驗由于其自身的特點,要求學(xué)生在掌握必要的基礎(chǔ)知識的同時,理解實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗方法和實驗步驟,正確完成實驗儀器使用、實驗數(shù)據(jù)分析和實驗報告撰寫等一系列工作,讓學(xué)生們在實驗過程中理解書本知識驗證所學(xué)內(nèi)容。鼓勵學(xué)生在實驗過程中提出問題解決問題,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)欲望,全面鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實踐能力,促進(jìn)學(xué)生的多方面協(xié)調(diào)發(fā)展。
2.4 優(yōu)化方法靈活教學(xué) (下轉(zhuǎn)第96頁)(上接第94頁)
在現(xiàn)代電力電子的教學(xué)過程中,大多數(shù)教師沿用了理論教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)方式,即板書為主和PPT播放輔助,而我們知道現(xiàn)代電力電子其實是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,教學(xué)過程中不宜只重視理論推導(dǎo),而忽略實際應(yīng)用。教師應(yīng)多從實際情境出發(fā),引出教學(xué)內(nèi)容的同時,激起學(xué)生的興趣,更能形象地說明所學(xué)知識的應(yīng)用背景。且在授課過程中注意板書強(qiáng)調(diào)重點的同時,也可以穿插圖片、動畫和視頻等教學(xué)手段,以便學(xué)生對難點知識能夠更為生動直觀地理解和接受。注意師生互動,提問學(xué)生的同時也允許學(xué)生提問,加強(qiáng)學(xué)生的課堂參與性,時時掌控課堂氣氛。
2.5 加強(qiáng)交流突出團(tuán)隊
一門課程的教學(xué)想要得到真正的發(fā)展,單靠授課教師個人的力量是很難走遠(yuǎn)的,只有發(fā)揮團(tuán)隊的力量,協(xié)作分工群策群力才能做到真正的不斷向前。團(tuán)隊內(nèi)教師互相交流、互相聽課和互相幫助,從教學(xué)方案、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)分析幾個方面共同探討,以期發(fā)揮每個教師的潛力,促進(jìn)課程教學(xué)水平的提高,并應(yīng)特別注重對青年教師的教學(xué)指導(dǎo),利用現(xiàn)有資源幫助他們快速走上講臺,為學(xué)科的快速發(fā)展打牢每一步基礎(chǔ)。并根據(jù)專業(yè)特點和學(xué)科發(fā)展需要,利用團(tuán)隊優(yōu)勢打造符合自身特質(zhì)的精品課程。
3 結(jié)束語
現(xiàn)代電力電子學(xué)是電力、電子和控制技術(shù)的融合,更是理論知識與工程實踐相結(jié)合的典范。通過現(xiàn)代電力電子學(xué)的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生能夠理解控制電路結(jié)構(gòu)與原理,清楚電力電子器件及其性能,掌握電能轉(zhuǎn)換的原理與技術(shù),為學(xué)生完成后續(xù)的課程學(xué)習(xí)和未來發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
但是,隨著學(xué)生人數(shù)的增加,實驗設(shè)備的更新速度明顯無法滿足企業(yè)對于高職院校畢業(yè)生能力的要求,同時在進(jìn)行實驗教學(xué)過程中實驗項目的選擇圖1TKDD-1電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實驗裝置還不能完全滿足現(xiàn)行教學(xué)的需求,能夠開設(shè)的實驗數(shù)量少且較簡單;實驗教學(xué)中通常采用縮小功率的系統(tǒng)進(jìn)行模擬分析,往往會使實驗結(jié)果產(chǎn)生較大誤差;隨著時間的推移,實驗設(shè)備逐漸老化,在實際操作中容易受接觸不良等因素的干擾,使實驗結(jié)果與理論分析不符甚至出現(xiàn)異?,F(xiàn)象;有些實驗因在高壓下進(jìn)行,還存在一定的危險性。基于MATLAB的計算機(jī)仿真技術(shù)已在許多本科院校有了相當(dāng)成熟的應(yīng)用,并已取得了良好的教學(xué)效果。然而,對于側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生實踐及動手操作能力的高職院校而言,多數(shù)實驗是基于現(xiàn)場實驗裝置進(jìn)行的,計算機(jī)仿真技術(shù)尚未引起足夠的重視。針對這一現(xiàn)象,提出將基于MATLAB的計算機(jī)仿真技術(shù)引入高職院校電力電子技術(shù)課程實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的過程中。
1案例分析
教學(xué)中一般采用的教學(xué)模式為:電路原理分析-電路關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計-電路仿真-仿真結(jié)果分析討論-總結(jié)電路的特點及各參數(shù)對電路的影響[3]。
1•1單相交流調(diào)壓電路
單相交流調(diào)壓電路是把兩個晶閘管反向并聯(lián)后串聯(lián)在交流電路中,通過對晶閘管的控制來控制交流電力的控制電路。廣泛應(yīng)用于燈光控制(如調(diào)光臺燈和舞臺燈光控制)、異步電動機(jī)的軟啟動、異步電動機(jī)的調(diào)速、供電系統(tǒng)中無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)等諸多領(lǐng)域。在進(jìn)行單相交流調(diào)壓電路的教學(xué)過程中,由于課本僅給出了如圖2所示的電路構(gòu)成[4],學(xué)生對此缺乏感性認(rèn)識,課堂教學(xué)效果欠佳。而在進(jìn)行實驗調(diào)試的過程中,又往往會出現(xiàn)控制角α的調(diào)節(jié)不準(zhǔn)而導(dǎo)致實驗效果不佳的問題,使學(xué)生對電路的理解不準(zhǔn)甚至干脆無法理解。使教師講得費力、學(xué)生聽得費神,無法獲得良好的教學(xué)效果。針對這一問題,引入基于MATLAB的虛擬實驗室進(jìn)行計算機(jī)仿真以確保教學(xué)的有效性,使學(xué)生一改往日“上課聽聽、作業(yè)抄抄、考試突擊”的被動學(xué)習(xí)為“勤動腦、肯動手、敢提問、會分析、能解決”的主動學(xué)習(xí)[5],同時,對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高起到了有力的推動作用。以下從構(gòu)筑電路、參數(shù)設(shè)置及仿真比較方面分析不同負(fù)載、不同電路狀態(tài)時的輸出結(jié)果,以增強(qiáng)學(xué)生對知識內(nèi)在聯(lián)系的把握及認(rèn)識,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。1•1•1帶電阻性負(fù)載的仿真串聯(lián)RLC模塊中參數(shù)設(shè)置為R=45Ω,L=0H,C=inf(無窮大)。仿真結(jié)果如圖4所示。
1•1•2帶電阻電感性負(fù)載的仿真
串聯(lián)RLC模塊中參數(shù)設(shè)置為R=45Ω,L=0•1H,C=inf。仿真結(jié)果如圖5所示。
1•2三相正弦波脈寬調(diào)制變頻電路
三相正弦波脈寬調(diào)制變頻原理如圖6所示[4]。在實際工程試驗過程中,由于該電路接線復(fù)雜,并對示波器有較高要求,因此不得不借助計算機(jī)虛擬實驗室來實現(xiàn)波形及參數(shù)的觀測與調(diào)節(jié)。三相正弦波脈寬調(diào)制變頻電路的系統(tǒng)是由直流電源、給定信號、同步脈沖觸發(fā)器、IGBT逆變橋及負(fù)載等部分組成的。由于篇幅限制,系統(tǒng)建模和模型參數(shù)設(shè)置不再贅述。仿真結(jié)果如圖7所示。在仿真過程中,學(xué)生通過自主地合理改變系統(tǒng)模塊參數(shù)不僅對系統(tǒng)有了更深刻的理解,同時也對各參數(shù)對系統(tǒng)的影響有了更加明確的把握,更進(jìn)一步提高了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識、新技能的積極性和主動性,教學(xué)效果明顯提高,并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。