時間:2023-01-06 10:31:15
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的1篇電力電子技術課程研究3篇,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
石油是工業的血液,電力則是現代各類產業的基礎,國民經濟的命脈,關系著社會的穩定和人民的安居樂業。隨著社會主義市場經濟的高速發展,國家電網的城市建設也日益加快。計算機網絡信息技術的發展讓人類步入嶄新的時代———信息時代,電子智能化是信息時代的標志之一。電子智能化就是賦予電子技術具有類似人的智能,滿足人性化的需求。讓電子技術在方方面面滿足人們對生活的需要,作為人民生產生活保障的重要支柱產業———電力企業更應積極應用電工電子技術,為人民的生產生活提供安全、平穩的保障。
一、電工電子技術內涵簡述
電工電子技術是傳統電工技術融合現代電子信息技術,以傳統的電工技術為基礎,進行一定開發創新形成的新型應用技術,是電工技術從全方位、多角度融合的電子技術,是時代進步發展的需求。通過電子信息化和機械智能化的結合,讓電工電子可以代替人工在復雜危險的環境中進行運用,可以使電力系統延伸至復雜危險的環境中,讓電力資源更好為社會服務,電工電子技術在電力系統發展的過程中,具有越來越重要的作用,讓我國電力系統更加完善,效率更高,技術手段更加多樣化,給電力系統的發展帶來更加廣闊的發展前景。
二、電工電子技術的基本特征
電工電子技術越來越得到眾多電力行業的青睞,必然有其獨有的特征和優勢。
(一)電工電子技術的集成化特點集成化電工電子技術在電子技術領域取得的成就改變整個世界、改變著人們的生產和生活。智能機的出現,有人形容是第四次工業革命,從側面顯示了智能化、集成化的重要性。說到集成化,人們想到的便是芯片技術,高度集成的芯片,相當于電子設備的大腦,對電力領域帶來巨大影響和改變,各種單元器件通過相應地串并聯,集中在一個很小封裝中,可以實現很多人性化的功能。電力行業引入電工電子技術的智能化主要體現在以下幾個方面:(1)主電路是高壓電路,通過電工電子技術用低壓電路控制高壓電路,方便快捷,對電工人員身體有較大安全保護。(2)主電路溫度較高,通過電工電子技術用低溫電路控制高溫電路,一是減少能耗,二是保證電工人員的人身安全。(3)主電路會產生較強感應電壓和感應電流,產生較強的電磁干擾。運用集成電子元件,減少強流或強磁干擾與影響,根據實際需要,電子集成化又促進相應控制技術、材料技術、封裝技術的發展以及電路的設計與拓撲。
(二)全自動或半自動控制的特點利用電工電子技術進行全自動或半自動控制電力系統,一方面是簡單、易用、安全;另一方面是方便、高效。如有些單位設置了兩套供電設備,當其中一路供電線路出現問題或故障時,在0.2~0.3秒之內,配電設備自動將供電線路切換到另一路,在不知不覺中完成了電路的轉換,保證了工作的持續性和安全性,不會因突然斷電,數據因沒有來得及存儲而丟失的情況。
(三)電工電子技術的高頻化特點電子芯片的高度集成化,決定電子設備的高頻化特點。電器元件的集成化,提高電子元器件的工作速度。可以達到幾百千赫以上,電工電子根據工作需要變換不同技術和器件,設計提升到相應的頻率,減少電能損耗率。還需要電子軟件技術開發,運用軟件進行操作,減少機械磨損,提高電器元件的使用壽命。(四)電工電子技術的可持續化的特點傳統的電力系統多采用火力發電,需要消耗大量煤炭資源,對環境污染較嚴重,不符合綠色可持續發展的理念,應用電工電子技術后,可以減少火力發電,提升水力、風力和太陽能發電的穩定性,通過電工電子技術對傳統電力進行改造,提高人們的環保意識,讓自然生態環境得以恢復,人類得以可持續發展。電工電子遠程操控,讓用戶在安全用電方面進一步得到保障,減少生命財產的損失。
三、電工電子技術的意義
電力行業不僅關系到人們生活,而且也是企業生產提供平穩的動力資源的重要保障。持續不斷地發展現代電工電子技術,將電力系統組成網絡,做到智能化管理,如將某一區域過剩的電能智能化地自動輸入電能消耗較多的區域,更好地保障了社會的生產與生活水平,提高電力系統聲望,進而提升電力系統的收益保障電力系統智能化不斷得到提升與改進,促進智能化所占比重越來越大。減輕電力職工的工作量,創造安全的工作環境。電子智能化必然會受到越來越多的重視與關注,在相關資金和政策支持下,進一步推動電力系統更加完善,也是成為現階段電力系統進入現代化電工電子技術管理的關鍵。電工電子技術與機械技術、“互聯網+”的融合,推動電力系統的進步,為電力系統的運轉創造了技術條件。四、電工電子技術在電力系統的作用與重要性將電工電子技術應用在電力系統中,具有積極的時代意義,主要體現為:提升了安全用電的保障和使用效率。在發電機組和輸送線路的維護上以及安全用電方面節省了大量人力和物力,實現現階段的效益最大化。有利于國家資源最合理的分配和機電一體化的快速發展,為我國經濟的快速發展提供應有的助力。提升電工人員職業素質水平和技術水平,進一步提升電力企業對人才培訓的質量,更好地保證電力企業健康穩定的運行,為社會生產、生活提供最好的保障。通過智能化,電力企業的實踐又得到完善與提高,促進了信息技術和電工技術共同進步、共同發展,進一步保證電力企業運行效率。
(一)有利于合理優化分配電能電力系統是一個復雜的系統,如果電力系統的運行受到影響,那么企業的生產、人民的生活也會不正常。為了確保電力系統的各個環節穩定,需要將當前所有有利于電力系統發展的各種資源進行整合和優化,既保證資源的合理分配,又不會造成相關資源的浪費。運用電工電子的智能化,既能實現電力的有效合理分配,又能節省大量的人工和時間。通過計算網絡、大數據的處理,可以有效地了解各個季節、時期各地用電量,配電情況是否合理,然后通過計算機軟件進行模擬,設計出最優化的電路,再根據實際情況進行電能的分配和相關資源的使用。確保電力系統的各個環節可以順利地落實,能夠保持一個良好的關系,讓各類電力資源發揮出各自的最大優勢,避免因為沒有正確分配存在的各種資源,造成一邊電量過剩,一邊電量不足的情況,最重要的是給電力系統提供更加可靠的工作保障和工作依據。
(二)有利于機電一體化目標的實現機電一體化可以顯著提升機械效率,這是有目共睹的,雖然增加了一些生產成本,但電力設備越來越小巧化、功能卻越來越集成化。一塊簡單的萬用表,不僅可以實現傳統意義上的功能,更增加電筆功能、斷線蜂鳴功能,還可以測量二極管、三極管、hFE測試功能,從這個意義上來說,減少了購置數量和購置成本。機電智能一體化是人類進入信息時代和電子技術的日新月異帶來的機電行業未來發展趨勢,它隨著電子產品的更新換代水漲船高,滿足人性化的需求,在電力系統中發揮出越來越多的作用。如北方冬天利用無人機為電線除冰,如果距離近,無人機自動智能除冰;如果距離遠,由人工操控無人機除冰,便是機電一體化應用最好的證明。
(三)有利于電子技術智能化普及與使用隨著我國改革的不斷深入,社會企業的改革也在如火如荼的進行,國家電力企業也順應時事不斷深入改革和應用日益涌現的新技術,讓機電設備變得越來越小巧,既能減少機電設備對電能資源的消耗,又能保證環境的綠色發展。機電設備走的是小巧化路線,但機電設備的功能卻是越來越齊全化、人性化。電力設備不斷引用新設備,第一可以提升電力企業的社會競爭力,第二可以提升企業的社會效率與經濟效益。同時可以保證電力企業的自身站在時代的前列,成為時代的楷模。不斷加大投資研發,提升電工電子技術的分析與應用,進一步確保電力系統保持在良好的運行狀態,滿足國民生產、生活的需要。
五、電工電子技術在電力系統的應用
電力企業核心技術主要應用于發電機組、輸電線路以及配電設備幾個方面。電工電子技術提升了電力企業的穩定、降損及綠色環保,保證下游用戶的電能使用質量。
(一)電工電子技術在發電環節中的應用電力企業的發電機組采用新的電工電子技術,有利于隨時監控發電機組的運行情況,減少故障發生率,提升發電機組的發電功率,如運用新電子技術設備來代替傳統的靜止勵磁,減少功率的流失,提升發電效率,運用大自然的太陽能、水能和風能進行綠色發電。利用水力發電,通過應用功能齊全小巧的電子設備進行變速恒頻勵磁來改變水流量、水壓以及水位等對發電機組帶來的影響。利用風力發電時,運用新型機電設備保證發電機組的自傳速和電流頻率一致性,提升風力發電效率與平穩性,讓變頻電源得到最優效果,給用電企業提供穩定的電力能量。既可以保證企業生產的平穩性,又可以提高設備的使用壽命。太陽能取之不盡,運用大功率機電設備進行電流轉換,可以讓太陽能資源最大限度的轉化為電能,為人類的生產、生活提供能源力量。
(二)電工電子技術在輸電環節的應用電工電子技術應用于電力系統的輸送環節,可以實現高壓傳送,減少電能的自然損耗。利用最新電子設備可以將發電機組發出的中高壓交流電轉化為高壓交流電或高壓直流電,利用最新電子設備將高壓直流或交流電向下游輸電,可以減少下游用戶使用變壓器的數量,增強了下游用戶電器的移動能力,降低用戶的用電成本,增加了下游用戶的資金流轉,成為其他社會企業的表率。電工電子融合機械控制技術實現柔性交流輸電力量,并且最大限度地減少電能的損失,讓電流的輸送變得更加安全和穩定。運用電工電子技術的晶體管功效可以補償靜止無功補償器,因為傳統的機械電器開關在運行過程中有損耗,這樣可以減少輸電成本和保證電力系統的安全,使用電工電子技術可以精準、智能地控制電器,減少功率的損耗,讓電力輸送變得更加簡單和有效。
(三)電工電子技術在配電環節的應用電工電子技術應用于電力系統的配電環節,可以改善傳統設備因自身功能的缺陷而造成的用電影響。如傳統的變壓器因體型較大使用不便,易產生污染。電工電子技術的應用,不僅克服了傳統工頻配電系統變壓器的缺點,同時讓電能的轉化和利用得到最大化發揮,優勢非常明顯,在改善電能的質量方面有極大的作用,使得電力系統的安全運行得到有效保證。此外,配電環節中電工電子技術的應用,還能夠對諧波進行實時監控,全面提升配電水平。借助電工電子技術的使用,優化整個電力系統,有效保障電力系統的科學性、穩定性和安全性,確保電力系統的良好運作。
(四)靜止勵磁技術的應用在電力系統中有著至關重要作用的靜止勵磁技術,是一種全新的非線性電工電子技術。大型的電力企業應用的最新靜止勵磁技術,對電力企業的發電機組影響尤為重要,特別是在可靠性、安全性方面,傳統的靜止勵磁技術與之相比,有著無法比擬的優越性,也是電力企業未來保證健康長遠發展的保證。運用先進的電工電子技術替換陳舊電器設備,不斷優化和提升電力企業生產技術的更新換代,在電力系統的發電環節中,通過放大器、整流器以及濾波電路,設計主電路和調節電路兩個部分。運用電子電工的可靠性、穩定性的強大功能,運用主電路和調節電路輔助、保證在電力企業正常運營。大型電力企業應用靜止勵磁技術既可以降低傳統的電力企業的運營成本,又可以提升電力企業的發展速度,這是值得肯定和推廣的。
(五)電工電子技術在電力系統節能環節的應用節能減排是國家提出的保證社會發展的長治久安戰略,完成“綠水青山才是金山銀山”的綠色生態理念,讓電力企業助力綠色低碳生活。電力是社會生產力的重要載體,是社會經濟發展增長的因素與命脈,同樣是社會經濟發展的重要基礎,也是關系到千家萬戶,關系著交通網絡順利通暢運行,與整個社會和每一個人都息息相關。提升發電機組的性能和電能節約的能力,減少能源的消耗。各個電廠要根據自己的實際情況進行必要的可行性研究,然后有的放矢地進行配置,適應當地形勢發展的需要,減少功率和能源的損耗,迎接新的挑戰和機遇,發揮自我最大的潛能,讓電力企業發電效率得到最大化,不斷促進電力企業增加更多的財力和物力,改進電力企業的薄弱環節,減少工作失誤,發揮電力企業承上啟下的功能。促進電力企業的生產經營與建設,提升電力企業隊伍的整體素質和職業的戰斗力。電力設施是電力出產的承載體,是社會經濟的命根子,運用新的電工技術,精準研究、計算,控制線損,降低污染危害,保證國民財產安全。電力對社會穩定、國民經濟的發展都有特定的現實意義,電力企業要從經濟大局出發,以對人民群眾安全高度負責的精神,運用最新電工電子技術確保電網的安全穩定運行,為社會企業提供最可靠的電力保障。
結語
如今,在國家經濟快速發展和計算機網絡技術日新月異的萬物互聯時代,離不開電力的強大支持。沒有電力,互聯網和所有的電子設備都會失去所有的功能。我們的生活狀態,就會是手機、電腦都將成為擺設;火車、飛機等許多交通工具將不能運行;家用電器、生活用水都會受到影響。新型電工電子技術的應用讓電力企業有了強有力的發展支持基礎,電工電子技術應用于電力企業系統中,有利于機電一體化的發展,提升電能使用水平,還有利于電工電子智能的運用發展。有效地解決了傳統電力系統中遇到的難以解決的問題,讓電力企業系統從各個階段、各個環節上都能做到綠色環保、節能止損,保證了電力企業安全平穩生產,促進了電力系統的可持續發展。
作者:陳芳 單位:銀川能源學院電力學院
電力電子技術課程研究2
0引言
我國電網容量不斷增大,遠距離的輸電工程不斷增加,傳統的輸電網就遇到了很大的調整。隨著超高輸電網的出現和發展,有望得到解決。
1高壓輸電網中的問題
電網輸電能力的提升。隨著社會經濟發展速度的不斷加快,社會生產和人們的日常生活對電力需求越來越大,并且對電力輸送穩定的要求也越來越高。所以現階段我國電網容量不斷增大,遠距離的輸電網線不斷增加。但是電網輸送的穩定性還存在很大的問題,電網實際的輸電量還是無法達到預期效果。電網輸電電壓的穩定。現階段電網的輸電壓力比較大,需要實現遠距離輸電,并且還要滿足大容量的遠距離輸電需求。雖然我國電網建設一直在向前進步與發展,智能電網的格局也初步形成。但是電網在實際輸送的過程中依然會受到環境、天氣等各種因素的影響。所以電網輸電電壓不穩定問題一直存在,所以想要保證超高輸電網的順利安全運行,就需要重視這一問題積極應用電力電子技術。
2超高壓輸電網中的對換流閥技術
閥控制與換流閥的技術。閥控制就是一個觸發系統和監控系統,其觸發與監控功能的實現是依靠微處理器與冗余的免維護晶閘管實現的。同時閥控制也是閥與其他控制、保護系統的接口。閥控制的存在非常重要,具有很多基礎功能,首先閥控制能夠產生晶閘管的觸發脈沖,從而實現對晶閘管狀態以及晶閘管周圍設備狀態的監控。這樣在反向恢復期就能夠為晶閘管提供有效的保護。另外閥控制還能夠產生閥電流過零關斷信號,此外還可以執行自檢操作。在超高壓輸電系統之中換流閥也非常重要,換流閥是換流器的基本單元設備之一,能夠實現換流所需要的三相橋式換流器相關橋臂。換流閥最重要的作用就是能夠完成換流工作,在實際的輸電工作中,換流閥可以有效開展整流。除此之外,換流閥還具有開關的功能,所以在實際應用的過程中能夠有效開展輸電的啟動與輸電的停運操作。超高壓輸電網對換流閥的要求。在超高壓輸電網之中換流站最核心的設備就是晶閘管換流閥,這一部分的內容直接占據整個電網設備投資的四分之一。所以對晶閘管換流閥的設計與安裝要求非常高,需要保證晶閘管換流閥能夠在預定的環境下順利運行,并且要保證運行的安全性與可靠性。除此之外,還要保證安裝方便維護方便,在最大程度上降低輸電損耗。系統對于換流閥定值有統一的要求,具體來說,會要對輸電網連續運行的額定值要求,也會對其過負荷能力進行要求。連續運行定值要求的制定需要考慮系統的整體要求,同時還要充分考慮高壓直流系統主回路參數,綜合各方面要求與數據科學合理地確定換流閥的連續運行額定值。除以上重要數據外,還要考慮環境溫度問題,考慮最高溫度與最低溫度環境下的系統運行。過負荷定值的確定也需要對電力系統的運行情況以及相關數據進行統一分析。但是過負荷定值的比較復雜,分為三種,其中連續過負荷額定值與短時過負荷額定值的設置目的都是統一的,就是減少電力故障造成的經濟損失。而暫態過負荷額定值設置的目的是提供電網系統的穩定性。超高壓輸電網不僅對晶閘管換流閥本身有一定的要求,對于其相關運行觸發工作角的工作范圍也有一定的要求。具體來說,其工作范圍的優化選擇要充分考慮換流閥的負荷問題和直流降壓運行方式的相關要求。除此之外,還需要考慮是否能夠滿足正常情況下的起停要求和事故發生狀態下的起停要求。另外,針對當前的換流閥觸發角要充分考慮其無功損耗的減少情況。最后從安全性的角度出發,還需要根據實際情況限制其最小角度。應用換流閥的高壓輸電網設計。(1)換流閥的電氣設計。對于閥來說,它最重要的一個特性就能夠實現只在一個方向導通電流,這個方面為正方向。那么不導通的閥就必須要具備正向及反向阻斷電壓的耐受能力,并且根據避雷器的實際保護水平確定閥電壓的最大值。另外,當閥上的電壓時正的時候就可以實現閉鎖狀態向導通狀態的跳轉。所以在換流閥電氣設計中要在對應閥內器件參數計算分析的基礎上開展。還要充分考慮電網不同運行狀態下換流閥的電壓應力。這就要保證每個晶閘管的兩端都均勻配備閥電壓,保證閥的應力。(2)換流閥參數的選擇。在換流閥電氣設計過程中很重要的一點就是要關注換流閥參數的選擇,這就需要詳細計算單閥晶閘管的數量。在實際計算過程中要了解晶閘管串聯級數,同時還要對避雷器的保護水平進行確定。這樣才能夠充分計算出換流閥的參數,保證換流閥在超高壓電網輸送中穩定運行。
3高壓大功率靜止無功發生器SVG技術
其他電子電力技術。除了利用換流閥之外,在超高壓電網輸送中還可以積極利用高壓大功率靜止無功發生器SVG技術和定制電力技術。SVG是一種補償技術產品,在無功補償領域應用廣泛。該技術并聯于電網之中就相當于一個可以變化的無功電流源,并且這個電流能夠隨著負荷無功電流的改變快速的響應變化。改技術在實際應用的過程中不再依賴于大容量的電感器件,在電壓源型變流器補償裝置的支持下能夠使得無功補償方式發生巨大的創新改變,取得質的飛躍。所以SVG技術的優勢十分顯著,其中最明顯的就是響應非常迅速,響應時間在5ms之內。其次SVG技術擁有更強的電壓閃變抑制能力,并且這種能力會隨著補償容量的不斷增加而增強。此外,SVG技術的運行范圍也得到了進一步擴展,只要在額定感性到額定容性范圍內,SVG都能夠真長的工作。并且當輸電網系統的電壓變低時,SVG依然能夠持續輸出與額定工況相近的無功電流。最后,SVG還具有占地面積小的優勢,因為SVG技術的應用不再需要需高壓大容量的電容器的支持,所以在安裝配置時比較簡單。定制電力技術。定制電力是一種靜態控制器,在實際工作的過程中應用1~35kV的配電系統就能夠提供可靠的電能質量水平,滿足輸電網的需求,保證電力穩定運行。目前,定制電力技術在超高壓輸電網中應用最有效的就是能夠解決“電壓跌落”的問題。根據相關電能質量調查結果顯示,在配電系統事故中,電壓跌落是最主要的問題,而在輸電系統之中電壓跌落占據系統故障的90%以上。定制電力技術的應用就是針對電壓跌落問題,保證電能質量,減少輸電系統故障所造成的經濟損失。總之,定制電力技術的應該能夠十分有效的解決超高壓輸電網電壓不穩定的問題,這對于換流閥的工作來說也是一種輔助,能夠共同為超高壓輸電網的穩定運行提供可靠保障。
4結語
我國高壓輸電網對電力電子技術的要求也在不斷提高。為了滿足人們日益增長的用電需求,必須要采取有效措施實現電力電子技術在高壓輸電網之中的積極應用。本文對這一問題進行了研究分析,首先分了現階段高壓輸電網面臨的問題,再從設備對應閥控制的角度出發開展了換流閥的詳細研究。在現階段的直流輸電工程之中換流閥是非常重要的核心設備,能夠為超高輸電網的輸電穩定性提供一定的保障。
作者:唐昕杰 徐思遠 單位:國網江蘇省電力有限公司 東臺市供電分公司
電力電子技術課程研究3
0引言
信息技術正在推動教育教學各環節發生改變。本文以電氣類專業的專業基礎課“電力電子技術”為例,從課程教學現狀、混合式教學整體設計、課程考核方式和效果分析四個維度探討課程信息化建設的發展。
1電力電子技術課程教學現狀
電力電子技術課程是我校電氣類專業的專業基礎課,是一門實踐性和應用性很強的課程。目前我校電力電子技術的授課方式還是以傳統教學模式為主,通過面對面交流,教師可較好地掌控課程的教學進度和教學互動。同時,教師可即時獲知學生對教學內容的掌握情況,及時調整進度和授課方式。缺點是教學資源較為局限;時間與空間相對固定,靈活性不足[1];忽視了學生在課堂中的主體地位;課堂教學內容比較抽象,電路分析過程主要以波形分析為主,枯燥無聊,很難提高學生的學習興趣;教材知識體系比較局限,無法充分滿足國家對于培養實用型、前沿型和創新型人才的要求。為解決近年收集的關于學生、授課教師反映的各類問題,對電力電子技術教學開展了基于“SPOC+雨課堂”混合式教學模式的設計與教學實踐,通過總結反思,以期提高本課程的教學水平,為今后更好開展電氣類專業相關課程的教學工作提供一定參考。
2電力電子技術混合式教學的設計
小規模限制性在線課程(SmallPrivateOnlineCourse,SPOC)[2]是一種將教學資源應用到小規模教學環境的混合式教學模式[3]。本次改革采用“SPOC+雨課堂”混合式教學模式,并以Matlab作為輔助教學軟件,對課程的課前、課中、課后環節進行了線上、線下的混合式教學設計。同時根據電力電子技術課程的教學大綱要求,經過仔細分析,將教材內容優化整合,分為5個項目,項目教學內容如表1所示。以解決實際項目為教學主線,貫穿多個知識點,通過完成項目來學習知識與技能。現以“升壓斬波電路”一小節的內容為例來說明混合式教學設計過程。課前。授課教師在雨課堂平臺發布預習課件并設置一些小測驗,同時發布“光伏發電系統”內容相關的文獻或微視頻,引發學生思考在該系統中升壓斬波電路的重要性。古人曰:“學起于思,思源于疑。小疑則小進,大疑則大進。”學習、思維和進步都是從發問開始,引入這些應用性較強的教學資源延展有助于擴展學生思維,加強學生對本部分理論知識實際應用場景的認識。同時在線上發布主題討論,加強師生互動。課中。教師根據教學重難點提出問題,并結合學生課前平臺學習PPT、觀看視頻以及小測驗遇到的疑問,確定一些課堂探究問題。學生經過獨立思考或者小組討論后,指派小組學生代表匯報討論成果,小組成員進行評論、分享收獲心得,教師最后進行總結。課堂上主要是對知識的內化,該環節鍛煉了學生分析問題、解決問題、團隊合作以及口頭表達能力,做到了課堂以學生為中心,發揮了學生主觀能動性,調動了學生的學習積極性。同時在課堂中引入Matlab仿真軟件,學生可以直觀地觀察到電路的一些波形變化以及不同參數變化對系統工作性能的影響。升壓斬波電路的原理圖如圖1。它是由絕緣柵雙極晶體管IGBT及電力二極管VD構成的直流升壓電路,通過對IGBT的通斷控制來改變電路的占空比,從而改變輸出電壓,使輸出電壓高于輸入電壓。仿真波形如圖3、圖4所示。由圖3可知,當占空比為0.5時,輸出電壓為輸入電壓的2倍為200V,與理論計算結果一致;由圖4可知,占空比為0.7時,輸出電壓大概為333V,與理論計算結果一致。由此可知,通過簡單的調整系統參數,學生可以直觀地得到不同參數變化對系統參數及其工作性能的影響。學生以小組為單位計算分析升壓斬波電路中使用的IGBT、VD的額定電壓和額定電流,從而對器件進行選型。最后教師對本次課程的重點內容進行歸納總結。課后。課后實踐主要有兩種類型:(1)第一類是傳統的習題作業;(2)第二類是需要同學之間配合才能完成的設計仿真、實驗文獻閱讀等,要求學生以團隊的形式準備PPT,在課堂上匯報。第二類實踐形式有利于學生進一步消化吸收課堂內容,達到綜合研究的程度,還可以培養學生團隊協作意識和專業表達能力。例如在本次課程內容的課后實踐環節,布置了“功率因數校正電路的仿真設計”。典型的有源功率因數校正電路實際上就是整流電路與升壓斬波電路的結合,其主電路結構如圖5所示。經過前期簡單電路模型的仿真,學生對軟件的使用已掌握,可進一步完成不同電路的組合建模與仿真。功率因數校正電路是電力電子技術在電力系統中的一個重要應用,可以減少電網的諧波分量,提高功率因數,從而提高電能質量[4]。為了提高電路的精確度,對電路的控制還要用到控制理論的相關知識。學生通過完成本次實踐任務,第一加深了理論知識認識;第二將控制理論與電力電子技術相結合實現了跨學科的綜合應用;第三實現了理論聯系實際,提高了學生運用所學知識解決工程實踐問題的能力。最終小組以報告形式,從電路的總體設計、控制方法、電路的工作過程、仿真模型及參數設計、輸出電壓電流的諧波分析和仿真結果對比分析等幾個方面進行闡述。學生在學生實踐過程中,教師應實時加以指導,設置線上答疑、線上交流討論環節,幫助學生完成高質量的實踐報告。
3課程考核方式
按照學校堅持過程性評價與終結性評價相結合的要求,課程實施“N+1+1”過程考核制度。具體考核方案如表2所示,線上學習及線下實踐在課程考核中也有體現。
4教學效果評估
經過一個學期的教學模式實踐,教師和學生都經歷了較大的轉變。對于學生來說,整個學習過程都發生了顯著變化。首先,課前預習發生了巨大轉變。預習資源不再局限于紙質教材,而是內容更加豐富、形式更加多樣化的線上資源。學習方式更加注重學生的主動性、互動性。課堂上學生不再只是“聽教師講”,課堂上會有更多的活動設計,在這種新模式下課堂上學生有更多的時間由被動轉變為主動參與學習,一切活動圍繞促進有效學習的發生進行。課后學習的轉變也很顯著,課堂教學通過項目實踐使學習有效拓展到了課后,學生可以運用所學知識應用于分析實際工程問題、獲取信息、討論設計方案、實施方案、調整方案、解決問題。對于教師來說,教師不僅傳授基礎的知識,同時還需要為學生學習進行設計、引導、管理。教師需要研發更加優質的課堂教學資源,在線學習教師除了設計學習環節外還應該積極參與進去,維護和引導學生進行學習;課堂上教師不再僅僅是“表演者”,同時還需設計課堂活動、參與活動、指導學生并對結果進行總結評價。隨著新型教學模式理論的不斷完善與實踐,教師的角色還將發生更多元化的轉變,將朝著更加有效促進學習的發生的方向繼續轉變。
5結語
電力電子技術課程采用“SPOC+雨課堂”混合式教學模式可以不斷提高學生自主學習、促進對教師現代化信息技術、新型教學模式的統籌組織能力。這也正是傳統教學模式中學生和老師存在的主要問題,需不斷完善和發展,即挑戰帶來新的發展契機。因此,融合現代信息技術的電力電子技術課堂教學模式探索是一項與時俱進、具有廣闊的發展前景和空間[5]。
參考文獻
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[5]王娜,張敬源.基于“SPOC+小課堂”的大學英語翻轉課堂教學模式設計研究[J].中國大學教學,2016(09):57-63.
作者:王婷 單位:銀川能源學院