电力电子课程设计总结

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电力电子课程设计总结范文第1篇

关键词：电力电子技术；电气工程；课程设置

作者简介：刘晋（1974-），男，河北涿州人，华北电力大学电气与电子工程学院，讲师；牛印锁（1973-），男，河北定州人，华北电力大学电气与电子工程学院，高级工程师。（北京100026）

基金项目：本文系华北电力大学2010年教改项目的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0064-02

随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展，电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用，电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。

在电力系统领域，电力电子技术除了广泛地应用于发电、输电、配电和用电等环节，在太阳能光伏发电、风力发电等可再生能源发电领域、电动汽车应用和节能等领域也得到广泛的应用。电力电子技术的广泛应用对电力电子技术教学和研究都提出了新的要求和内容。

“电力电子技术”已经成为电气工程专业重要的专业基础课。由于专业背景和就业方向的不同，国内不同高校以及国外大学在“电力电子技术”的课程设置、教学内容、教学重点、教学手段、实验内容以及后续专业课程设置等方面存在许多异同点。

本文对国内外几所大学“电力电子技术”本科教学方面的情况进行了初步的对比，对其教学安排、教学内容与手段和实验情况进行了对比总结，希望这些对比和总结能够帮助从事电力电子方面教学的教师开拓教学思路、丰富教学手段、提高教学效果，为该课程的教学提供有益的参考和借鉴。

国内大部分理工科院校都开设了“电力电子技术”课程，本文选取了国内的清华大学、西安交通大学、浙江大学、南京航空航天大学和华北电力大学进行了比较分析；国外大学选取了美国麻省理工学院和英国曼彻斯特大学进行了比较分析。

一、课程设置比较

清华大学电机工程与应用电子系、信息科学技术学院自动化系开设了“电力电子技术”课程，机械工程学院汽车工程系开设了“汽车电力电子学”。后续相关课程有“直流输电技术”、“电力传动与控制”、“电力拖动与运动控制”。

西安交通大学电气工程学院、电子与信息工程学院自动化科学与技术系开设了“电力电子技术”课程，共56学时，包括8学时的4个实验项目。

浙江大学电子信息工程、电气工程及其自动化和自动化等专业开设了“电力电子技术”课程，共56学时，包括16学时的实验项目，实验学时数相对较多。

南京航空航天大学电气工程及其自动化和自动化等专业开设了“电力电子技术”课程，共72学时，包括16学时的实验项目，总学时数和实验学时数相对较多。

华北电力大学电气与电子工程学院电气工程及其自动化专业、信息工程专业，控制与计算机工程学院自动化专业开设了“电力电子技术”课程，共48学时，包括8学时的4个实验项目。后续相关课程有“电力电子技术应用”（专业选修）、“HVDC与FACTS技术”、“电力电子课程设计”和“电力电子综合实验”。

国内几所高校课程开设情况见表1。

美国麻省理工学院EECS（电气工程与计算机科学）系开设了“电力电子技术”（Power Electronics）课程。

英国曼彻斯特大学EE&E（电气与电子工程）学院为电气与电子工程专业、机械电子工程专业2年级开设了“电机、拖动与电力电子”（Machines，Drivers & Power electronics）课程，上述两个专业在3年级开设了“调速”（Variable Speed Driver）和“电力电子”（Power Electronics）课程。

英国诺丁汉大学EE&E（电气与电子工程）系为电气与电子工程专业2年级开设Power Supply Electronics；为电气工程与可再生能源系统专业2年级开设Power Supply Electronics，3年级开设Power Electronic Design，Renewable Generation Technologies and Control，FACTS and Distributed Generation，Energy Conversion for Motor and Generator Drives，以及选修课程Advanced AC Drives，Technologies for Wind Generation，Advanced AC Drives with Project，Advanced Electrical Machines等相关课程。

从课程设置上看，国内大多数高校电气工程专业基本都将“电力电子技术”作为专业基础课程。但不同专业特色的学校在其后续课程设置上差别较大，该专业学生未来就业的方向和领域对后续课程的设置影响很大，这也是各个学校在电力电子技术教学上最具专业特色的地方。

二、教学内容比较

国内高校在“电力电子技术”课程教学内容上相差不多，主要内容有：电力电子器件、整流电路、逆变电路、直流斩波电路、交流―交流电力变换、电路脉宽调制（PWM）技术、软开关技术和电力电子应用介绍等内容。南京航空航天大学还增加了功率变换器中的磁性元件设计方面的教学内容。

麻省理工学院EECS系“电力电子技术”课程内容主要有：整流器，功率因数畸变检测与校正，磁场，DC/DC变换器，隔离DC/DC变换器，DC/AC变换器，EMI滤波器，损耗与吸收电路，软开关，热设计，控制，三相系统介绍，多相整流器，开关电源，谐振变换器，实际的电力电子系统设计中的相关问题和课程设计等内容。

英国曼彻斯特大学EE&E学院的“电机、拖动与电力电子”（Machines，Drivers & Power electronic）课程内容主要有：交流感应电机、交流同步电机、变压器、相控整流电路及其应用。“调速”（Variable Speed Driver）的主要内容有：感应电机特性，变频调速原理等。

通过对比可以看出，国内外大学在“电力电子技术”课程内容上差别比较大，侧重点也各不相同。国内使用的“电力电子技术”本科教材大都是在介绍电力电子开关器件的基础上，对各种交、直流电能变换电路的结构和工作原理进行定性和定量的分析，并涉及一些相关的应用技术。国外教材则更注重最基本原理介绍和电力电子实际应用电路系统的设计和计算分析。

三、教学方法与手段比较

在教学手段上，国内外大学大体相近，大都采用多媒体、动画技术与黑板相结合的教学手段。另外，国外大学采用手写、打印胶片投影授课也较为普遍，在课前把授课讲义发放给学生。

国内高校教学主要以课堂讲授为主，由于学生人数比国外学生多，课堂的互动性以及课堂讨论比国外高校要少，且效果不好。另外，国内学生课外查阅文献资料和阅读材料的环节常常被忽略，这点与国外高校差别较大。

在辅助教学方面，国内外大学形式上差别不大，主要通过习题课、答疑、平时测验和复习课等方式帮助学生进行课下的自学和考试前的复习。

四、实验环节比较

在基础实验内容上，国内高校基本上以电力电子器件特性、相控整流电路实验、直流斩波电路实验、交流电力控制电路实验、负载换相式逆变电路实验、交―直―交变频电路实验、SPWM逆变实验等作为基础实验。由于各个学校的实验条件和专业特色不同，开放性和设计性实验的内容和开展情况差别较大。

曼彻斯特大学EE&E学院电力电子课程实验内容较少，实验室条件（如实验室面积，实验台套数等）不如国内许多高校，但其学生对撰写的实验报告非常认真，国外学生正是通过认真撰写实验报告加深了对于实验原理和内容的理解。

在后续课程实验中，各学校侧重点各不相同。如华北电力大学在后续课程中开设开发了闭环直流电机脉宽调速实验、静止无功补偿（SVC）实验、高压直流输电（HVDC）实验等针对电力电子技术在电力系统应用的专业实验内容，具有鲜明的电力系统专业特色。

国内多数高校都存在学生人数多而实验室设备套数少，实验重复次数多和实验室教师工作量大的情况，这种情况在短期内很难解决。电力电子网络实验平台和虚拟实验室的研究和建设可以为该问题的解决提供一定的思路。

五、启发与体会

通过对国内外几所大学在电力电子技术本科教学方面的对比，有很多值得我们学习和借鉴的思路和方法，在“电力电子技术”教学改革中，笔者认为应注意以下几点：

（1）建立系统教学的观念。在课程体系的设置、教材编写、课程内容组织和实验项目安排的过程中，从电力电子系统的角度出发，结合本学校开课专业未来的应用领域，将相关的知识与未来实际应用有机融合起来，使学生深入了解电力电子技术在未来工作中的应用，从而提高学生的学习兴趣，使学生学习做到有的放矢。

（2）注重电力电子基础实验和设计性实验相结合，培养学生的电路系统设计思想和能力，根据本校专业发展和应用的实际需要开发相应的专业应用实验项目。

（3）注重课堂教学、仿真验证、实验验证和电路设计有机的结合。丰富教学手段，通过仿真与实验的对比分析，使理论和实践相结合，提高教学效果。

（4）建立电力电子教学资源平台，为国内各个高校相关专业的教师和学生提供一个互相学习、交流和资源共享的网络平台，从而不断提高“电力电子技术”及其相关课程的教学水平，为广大的师生营造良好的学习和学术研讨氛围。

六、总结

本文对国内外几所大学“电力电子技术”本科课程设置、教学内容、教学方法与手段、实验环节等进行了比较和分析，对“电力电子技术”教学提出了一些建议，希望为该课程的教学和教学改革提供一定启发和有益的参考。

参考文献：

[1]关晓菡,张卫平,张东.国内外高校电力电子技术教育现状综述[J].电气电子教学学报,2006,(2).

电力电子课程设计总结范文第2篇

关键词：电力电子技术 教学改革 理实结合 课程设计

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）012-178-02

1引言

电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的。《电力电子技术》是电力类及自动化类专业的专业基础课，是一门理论和实践结合比较紧密的课程。在过去的教学中，学生普遍反映这门课比较难学，而且学完之后记忆不深刻，不知有什么用。为了改变这种状态，使学生真正学到知识，并学以致用，势必要求我们改变传统的教学模式，对《电力电子技术》课程的教学内容、教学方法和教学环节等方面进行全面的改革。因为教师承担后续课程如《交直流调速系统的运行与维护》的教学，加之学校在教学设备给予充分的支持和投入，建立了专门的电力电子实验室，为我们的教学改革从知识体系上和实践环节上都创造了便利的条件。教师在教学上进行的一些有益的尝试和探索，有助于培养学生的工程实践能力和创新能力。

2教学内容组织与整合

电力电子技术在近二、三十年得到飞速发展，新器件和新的控制方法不断出现，该课程的教学内容也在不断增加和充实。为了适应和促进电力电子技术的发展，在授课时，应根据电力电子技术的发展趋势，在全面分析教材内容的基础上，对教学内容进行认真筛选和组织。加强电力电子器件、基本电力电子电路的分析方法以及实用电路等的学习，同时还应适当补充一些反映本专业最新发展方向的内容，替代教材中陈旧、过时的内容，注重教学内容的推陈出新。例如，以往介绍器件时只介绍晶闸管，而随着电力电子器件的不断发展，应增加全控型器件和新型器件的介绍，从而拓宽学生的视野，便于和不断发展的电力电子技术接轨，以适应今后工作的需要。所以电力电子人才的需求也越来越大，而高校承担着培养人才的重任。电力电子技术是电气工程等专业极其重要的专业基础课。如何对该课程进行合理的改革，以适应社会的需要，是我们教师的一项重要工作。

以就业为导向，以国家高职示范重点专业建设为龙头，以基于岗位工作过程课程改革为主线，经过与企业的反复调研与交流，确定《电力电子技术》采用项目教学法，包括三个教学项目。如项目一主要讲授本课程的基础知识，具有两个教学任务，任务一主要讲器件的结构及原理，而任务二是器件的特性及使用；项目二是本课程的核心部分，以四个任务为主体，囊括了电力电子技术中的四种主要电路，它们分别是：相控整流电路、直流变换电路、无源逆变电路、交流变换电路；项目三是对课程的深化应用，是学以致用教学理念的体现，其中任务一既详细讲解了触发电路的结构和工作原理，又将触发电路应用于前面所讲的电路中去，使整个知识构成一个整体。而任务二则是将所有的理论知识充分融入到实际的电力电子装置中去，将课本知识实用化、具体化。教学的学时分配为理论教学58学时，实践教学14学时，总课时72学时。

通过对电力电子器件结构及工作原理的讲解，使学生能够正确运用电力电子器件，并结合实际电路的应用，在分析电路工作原理及各部分电压及电流波形的同时，更深入的理解器件的特性，最终，对一般的电力电子设备，具备一定的分析、使用和设计能力。

3教学方法及手段的应用

把握高职教育的教学特点与规律，适时的调整教学内容与方法。在教学过程中，时刻以学生为主体，以项目为框架，本着由浅入深、先易后难的原则，使学生逐步掌握和理解所学-

学生是学习的主体，而教师是授课的主体，作为一位优秀的教师，不但要对课程的内容了熟于胸，还要精心的装饰和布置每一节课程，做到思路清晰、层次分明、难易有别、重点突出。因此，为了提高教学效率及效果，教学不能只停留在常规的板书授课上，应根据所授内容的自身特点，适时的将实验演示法、引导教学法、类比教学法、项目教学法等引入到课堂教学中来，可大大提高我们的教学质量和教学水平。

好的方法也要配合好的手段，在教学手段的运用中一定要结合实际的教学环境、教学条件等，以期以最高的效率取得最好的效果。例如可采用PPT课件、多媒体动画、小型试验实训装置等，将生动的课程呈现给学生。

4教学环节的设计与实施

教学环节包括对本课程教材的处理及分析研究出本课程的教学重点和教学难点。《电力电子技术》课程的特点是任务内容相对独立，任务间的相关性较小，但要求我们在教学中要有一条主线贯穿于课程的始终，即器件的运用以及对电路工作原理和波形的剖析。明确教学中的重点和难点：（1）电力电子器件这一项目中的内容较为松散，器件种类多，而结构、符号、工作原理等又各不相同，关联性差，因此器件的符号、结构和工作特性等不易记忆，容易混淆；（2）某些复杂的电路，由于涉及元件多，工作过程复杂，学生不容易掌握，如三相桥式整流电路，每个周期中有六种导通状态，每种状态下又都有各自的导通回路，学生掌握起来比较困难；（3）同一种电路接不同的负载，如电阻性负载与电感性负载，使其工作过程与输出波形截然不同；（4）锯齿波触发电路驱动整流电路时，为使主电路与触发电路同步，如何选择合适的变压器类型；还有直流变换与交流变换等，尤其今后为交流调速做准备的变频调速过程及原理等等，只要清晰的把握教学环节，则可以采用灵活多样的教学方法，既可以增强自身的教学水平，又能够提高课堂的教学效果，还可以培养学生的自学能力，发挥其学习的主动性和积极性。

对教学环节的精准把握及教学手段的有效配合，可以实现学生的知识、能力、素质方面的培养，达到我们的预期目标。

知识培养方面可以使学生能够掌握以下四项内容：掌握晶闸管、电力晶体管、IGBT等常用器件的结构和工作原理、能够对AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC四种电路的工作原理进行分析及计算、对触发电路的工作原理有基本的认识，并能正确选择和连接触发电路、能用电力电子器件为核心器件组成一种实用的成品电路装置。能力方面，要逐步培养学生的五种基本能力：对于电力电子器件要具备基本的识别和应用能力；对于电力电子电路要有一定的阅图及分析能力；在器件的使用过程中体现扎实的计算和选型能力；在平时的实验、实训中培养熟练的操作和诊断能力；最终通过课程的学习真正实现拓展和再学习能力。对于职业院校的学生，只有具备以上五种能力，才能成为合格的技能型人才。素质是体现在学习中，教师要让学生养成严谨、认真的工作态度和科学的思维习惯，具备扎实的理论基础；素质体现在实践中，让学生培养良好的职业习惯和安全责任意识，逐步提高自己的操作技能。不断激发学生的学习兴趣、掌握科学的学习方法，还要调动学生的创新积极性、激发他们的创新潜能。尤其在教学过程中，有些内容学生可以先行自学或查阅资料，再组织学生讨论，最后在讨论的基础上得出结论，这样不仅可以加深理解，还可以培养学生的独立思考能力。

5总结

以上内容是在为了培养“实际应用型人才”，加强科学素质教育过程中开展的课堂教学的改革性探索。相信《电力电子技术》课程的教学改革将会日趋完善，会更加适应目前高职教育教学的发展，会更加符合时展的需要，更好地为培养有较高科学知识、较高的能力素养和较高的职业素质、具有开拓创新精神的现代化人才服务。

参考文献：

[1] 王兆安.电力电子技术（第四版）[M].北京：机械工业出版社，2002.

[2] 国家教委.关于加强普通高等学校教学工作的意见[Z].

[3] 陈坚.电力电子学[M].北京：高等教育出版社，2002.

[4] 王兆安，杨旭，王晓宝.电力电子集成技术的现状及发展方向[J].电力电子技术，2003，37（5）：90-94.

[5] 罗午福.关于工程师的素质培养[J].高等工程教育研究，2000（2）.

电力电子课程设计总结范文第3篇

关键词：电力电子技术 教学改革 项目化教学

一、引言

“电力电子技术”被广泛地应用在工业控制、航空、智能家用电器、开关电源、医疗和军事领域。我院目前电子信息工程系，有2个专业开设了《电力电子技术》课程，而且都是专业主干课。其他后续课程如《交直流调速系统》、《电机与拖动》和《灯具产品设计》等，都与该课程有着千丝万缕的联系，可以说学好《电力电子技术》课程是学好其他专业核心课程的前提和保证。

《电力电子技术》课程内容，涉及到了中山的三大支柱产业“小家电”、“灯具”和“音响”，因此，学好这门课程，为学生今后的就业，提供了有利的保障。

目前，由于石油、天然气等化石燃料的日益枯竭，以及酸雨、厄尔尼诺现象的日益严重，国家越来越重视新能源的开发和利用，国家已经加大了资金的投入并制定了相关优惠政策。目前来说，中山的明阳龙源电力电子有限公司、格美电子有限公司以及明阳风电等已经涉足到太阳能发电及光伏发电领域。我系也与明阳风电集团及明阳龙源电力电子公司建立了长期的合作机制，通过合作为电力电子课程的建设打下了坚实的基础，也为该课程的实践教学提供最接近生产和应用现场的环境。

二、教学过程中存在的问题

通过组织本专业老师研讨，大家认为：近年来，电力电子技术发展迅速，但目前《电力电子技术》课程教学存在下列问题需要改进：

1.电力电子新器件、新装置不断涌现，而传统的电力电子技术课程体系和教学内容则以晶闸管器件为主，主要介绍晶闸管整流电路、逆变电路和调压电路。随着新器件和电路的不断出现，有必要进行课程体系和教学内容的改革。

2.教师讲授有困难，学生学习有难度；围绕应用型高职高专学生培养的定位，有必要减少以往理论教学中的数学推导，增加直观的图形、波形分析内容，有必要进行教学内容和教学手段的改革，增加计算机仿真、flas等辅助教学手段。

3.《电力电子技术》课程是一门技术性、实践性很强的课程，需要有较好的实验条件或仿真实验手段作为支持，有必要进行实践教学体系的探索，建立包含理论教学、课程实验、实习、课程设计等多种教学环节的教学体系。

4.《电力电子技术》课程的特点是要求学生着重电路原理的分析、波形的理解，在此基础上掌握计算公式的使用；课程内容比较零碎，学生要学会课程内容的梳理和总结，有必要根据课程的特点，对课程的考核方法进行改革。

三、教学改革的目标及内容

《电力电子技术》课程改革包括以下几个方面：

1.改变原有的学科教学体系，采用项目式教学，以实际项目为目标，整个教学围绕任务的解决展开，突出知识的应用性，引导学生自主思考。整个课程内容以项目模块为引导，每个模块提出一个项目要求，让学生从现象找本质，从感知了解必然。如调光灯模块，先以该项目现象让学生了解其特点，再深入到电力电子器件结构和测试、电力电子电路分析和调试、触发电路的分析和调试、调光灯的设计、开发、组装、调试、故障排除。

2.改变原有的教学模式，采取讲练结合，以学生为主体，教师加以适当的引导，提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的实践技能，在教学中增加电路仿真等辅助教学手段。例如，在学习电力电子器件时，教师引导学生分析其特征，及时进行现场测试训练。学习电力电子电路时，理论分析了电路波形，马上让学生现场实践，利用示波器测量关键点波形，加强学生对该部分知识和技能的理解与记忆。

3.改变原有的实践体系，多层次实训，有层次、由浅入深地完成各项技能实训，全方位进行实践技能训练，建成完全开放式的、锻炼学生综合素质及能力的实践环境。实践教学从基础实验-综合实验-综合实训-现场教学。 开关电源模块，从开关电源使用的MOSFET器件测试进行基本技能的训练，到开关电源电路的电路分析、波形分析实验进行系统训练，再到以开关电源模拟系统的综合实训进行组装和调试训练，最后到相关企业现场进行现场参观和调试掌握企业实际应用的要求和企业岗位操作规范。

4.改变原有的教学方法，采用案例教学法，将工厂的实际案例引入教材、教学体系中，每个重要知识点均与实际应用结合起来。如以变频器引出案例，让学生了解整流逆变电路结构，再逐步深入到主电路使用的电力电子器件、相关基础电路等知识，加以相关技能训练，引导学生一步一步挖掘知识要点。

5.改变原有的考核机制，传统的考核以考试为主，忽视了学生动手能力及职业素养的考核，为此，新的考核采用多元化考核机制，理论部分主要考核学生的学习态度、专业知识、与人沟通能力和合作能力等；实践部分考核操作态度、专业技能、职业道德和合作能力等。

6.改变原有的实训条件。目前来说，电子系电力电子实验装置购买天煌公司开发的成套设备，成套设备具有安全可靠、接线方便的特点。但是也存在一些缺点，一些基础较差的学生实训课程很大一部分时间花在了接线上面，如果一条线路接错了，比较难于发现故障，从而影响了整个实验的效果和完成时间；成套设备使用一段时间之后，比较容易损坏，由于厂家涉及到保密的因素，没有提供电路的参数及元件型号，坏了之后需要等厂家来维修，虽然在保修期内不需要收取费用，但是往往报修之后需要等上1个月左右的时间，影响了其他班级的使用；由于电路已经封装在模块之内，学生看不到实际的元件和电路，影响了学生对于实际电路的理解。因此，有必要对实验装置做一定的改进，教师开发出拥有自主知识产权的实用的教学电路，应用到实际的教学中去，充分调动学生的学习积极性和创造性。

四、结束语

电力电子技术是建立在电子学、电力学和控制学三个学科基础上的一门边缘学科，它横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域，运用弱电（电子技术）控制强电（电力技术），是强电、弱电相结合的新学科领域。电力电子技术是目前最活跃、发展最快的一门学科，随着科学技术的发展，电力电子技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术科学。《电力电子技术》的课程改革，对培养学生综合应用所学知识能力、动手能力和创新能力，推动高职高专“工学结合” 教学模式改革，加快我院电气自动化专业课程体系建设有非常重要现实意义。

参考文献：

[1]刘玲.对高职院校《电力电子技术》课程教学方法的探讨[J].科技信息，2008，36：342.

[2]袁晓丽，张明远，万新.冶金工程专业综合实验教学改革[J].中国冶金教育，2011（6）：51-53

[3]王晓刚，王佳庆，林婷.“电力电子技术”教学改革的探索[J].电气电子教学学报，2007，29（2）：13-15.

电力电子课程设计总结范文第4篇

关键词：电气工程及其自动化；电气装备；课程体系

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）31-0160-02

一、引言

平顶山学院的电气工程及其自动化专业为省级特色专业、河南省普通高等学校本科工程教育人才培养模式改革试点专业，所属的电气工程学科为校级重点学科。该专业多年来服务于平顶山地区的经济发展，培养区域经济发展所需要的电气类专业人才。紧紧围绕平顶山市重点发展装备制造业的战略部署，2013年，平顶山学院下发了《关于学科专业群的建设意见》，明确提出重点建设电气信息类专业群。电气信息类专业群的发展目标定位：建设服务于智能电力设备行业产业发展需要，富有地方特色的、优势突出的应用型专业群；服务面向定位：立足平顶山，面向河南，对接智能电力设备行业产业，为区域经济社会发展服务。2014年，学校将电气信息类专业群中的电气工程及其自动化、软件工程、物联网工程3个专业列入首批转型试点，电气工程及其自动化负责培养智能电力装备的本体及硬件设计开发所需要的应用型人才。为此，电气工程及其自动化专业的电气装备方向面临着前所未有的机遇和挑战。

课程体系的开设是培养人才的基础。目前，我校电气工程及其自动化专业的课程设置都是根据学科知识结构的内在逻辑来展开的，强调学科知识的系统性和完整性，强调全面掌握学科领域知识，忽视知识的实用性，整个课程体系学术性很强，技能性缺乏。课程设置几届甚至更长时间都固定不变，没有结合当今科技与社会经济发展的实际，只满足于课堂教学，给学生提供动手的机会很少，缺乏应有的灵活性，不能根据学生的需求采用不同的技能训练模式。虽然有毕业实习、金工实习、电工实训、电子技术课程设计、专业综合课程设计，但持续学习时间短，学生未能真正深入进去，专业见习更是走马观花，学生纯粹是看热闹，没有任何实质性学习。因此，教学效果不够理想，对于学生的实践动手能力的提高帮助有限。在科学技术日新月异、知识不断更新的时代，这种课程体系无法应对新形势的挑战。

为满足专业群建设的需要，培养应用型人才，平顶山学院电气工程及其自动化专业在整合现有资源的基础上，在实践中开展多维调研与深度探究，积极构建电气装备方向的全新的课程体系。

二、构建电气装备方向课程新体系

通过到国内知名高校和平顶山地区的电力装备制造企业进行调研以及对毕业生的跟踪调查，得到企业对电气工程及其自动化专业的毕业生的知识结构、能力素质的要求，从理论教学环节和实践教学环节构建了电气装备方向的新的课程体系。

1.构建理论课程新体系。根据电气工程及其自动化专业培养目标定位和专业应用型人才的知识结构要求，理论教学环节设置了通识必修课、学科基础课、专业必修课和专业选修课。（1）通识必修课。通识必修课按照素质教育的理念，强调德、智、体、美相互渗透，设置的课程有：思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学英语、大学体育。学生通过通识必修课的学习，获得必要的价值分析、探究方式与能力的训练，形成合理的思维方式和准确的观察判断能力以及清晰的沟通表达能力。（2）学科基础课。学科基础课课程的设置是针对电气信息类专业群所必需的知识和基础，注意培养学生的基本素质，着眼于学生的可持续发展，着眼于为学生继续学习打基础，使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。设置的课程有：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术。（3）专业必修课。我校电气工程及其自动化专业设立了“电气装备”和“电气控制”两个专业方向，专业必修课是这两个方向必修的课程，主要培养学生的基本专业技术和能力，使学生系统掌握电气工程的基础理论、基本知识。设置的课程有：电机学、电力电子技术、电气控制及PLC技术、自动控制原理、电力工程基础、单片机原理及应用、MATLAB在电气工程中的应用、自动检测技术、专业英语。（4）专业选修课。专业选修课是针对专业方向的需要安排的课程，根据应用型人才培养的要求以及课程的前后逻辑关系，按照“有用、可用、管用”的原则，根据“电气装备”方向的特点，精心设置了“电气装备”方向的课程：电气CAD基础、机械设计基础、高电压技术、电器学、高压电器、电气装备的计算机控制技术、智能电器、电气新技术讲座。学生必须完整修完自己专业方向的课程，其他专业方向的课程可作为个性课程选修。另外，为高年级学生开设电气新技术讲座，聘请企业教授级高工、知名大学教授开讲座，介绍学科研究热点、发展趋势，使学生了解学科发展的最新动态。

2.构建实践课程新体系。据行业和企业专家的要求，结合专业群内现有人才培养资源，电气工程及其自动化专业电气装备方向实行校企联合培养和“3+1”人才培养模式。前3年在学校培养，注重人文，强化基础，着重培养“自主学习、主动实践、实学创新”的意识和能力；第4年进入合作企业，以企业为主，开展校企联动的工程实践教育，参与项目实训和毕业设计，从而培养学生的工程实践能力、运用专业知识解决实际问题的能力，熟悉工程项目的基本流程、过程管理及业务规范等方面的知识，培养团队合作精神和创新意识。为此，在实践课程新体系中，设置了独立实验课、集中实践课、第二课堂。（1）独立实验课。减少验证性实验，增加研究性、设计性、综合性实验，尽可能模拟电气工作的现实环境，在实验中分配给学生一定的工作任务，学生得以找到宝贵的机会将所学知识提前应用到未来的工作中，达到真正提升学生素质和能力的目的。设置的独立实验课程有：大学物理实验、电路分析实验、电子技术实验、电机学实验、电器学实验。其中，电路分析实验、电机学实验、电器学实验等利用项目来进行教学，寻求的是以学生在课题和项目完成的过程中来自主形成电气专业知识体系，综合培养学生的知识、技能和工作的态度等。（2）集中实践课。包括校内集中实践和企业实践两部分。校内集中实践强化基于项目的科学研究和工程实践训练，设置的环节有：军训、金工实习、电子技术课程设计、电气测量实训、电机控制实训、电子技术课程设计、电力电子课程设计、电力工程课程设计、PLC课程设计。企业实践，包括企业认知实习、企业专业实习和毕业设计等3个环节。①企业认知实习。这主要锻炼学生综合运用所学的科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识和进行产品开发与设计、技术改造与创新的初步能力。以《电力工程基础》课程为例，该课程要求学生通过学习掌握供配电系统的结构及运行的基本知识，为达到上述要求，首先带领学生到几家不同企业进行参观，了解供配电系统的线路及设备，让学生总结各企业供配电网络的特点，然后回到学校学习相关理论知识，在学校进行基本知识的学习后，再到企业去参观实习，找出存在的问题并改进。②企业专业实习。目的是使学生了解和掌握本专业基本的生产实际知识及本专业的科技发展水平和方向；验证、巩固和丰富所学过的专业知识，培养学生在生产实际中发现问题、分析问题和解决问题的能力。这主要采用以下方式：参加企业技术培训、担任技术员助理、施工员助理、项目经理助理等。在上述多个岗位中，每个学生侧重1个岗位，实际工作不少于2～3个月，以保证学生对相关岗位有足够的认识和感受，能够了解其中的精髓。③毕业设计。采用校内指导教师作为主导师、企业副高级以上职称人员作副导师共同指导的方式，主要解决企业生产实际中遇到的问题，培养学生的创新意识和独立工作的能力，使学生提前熟悉工程环境，为培养适合企业实际工程应用能力的人才打下基础。（3）第二课堂。学生在大二、大三时通过进一步培训就可以参加AutoCAD绘图竞赛、电机控制竞赛、PLC程序设计竞赛、单片机编程竞赛、MATLAB程序设计竞赛、电子设计大赛、大学生科技创新、创业活动等实践；在暑假、寒假期间，安排一些学生到实践教学基地和相关企业实习；鼓励学生到我校的供配电实训室和高压智能开关工程技术研究中心进行开放实验；请大公司的工程师来做讲座、工程培训，缩短毕业生进入企业的适应期，节省企业培训成本和时间。第二课堂不但能提高学生的实践能力、表达交流能力、自主学习能力、自我管理能力等，还可培养学生的工程意识、团队合作意识。

三、结束语

课程体系的构建只是专业群建设的开端，该课程体系的顺利实施还要依赖实践教学平台的建设和“双师型”师资队伍的建设等一系列具体举措。在校、院两级领导的推动下，实践教学平台和“双师型”师资队伍的建设已初具成效，相信在不久的将来，我院电气装备方向将会对平顶山乃至全国的电力装备行业输送大量优秀人才。

参考文献：

[1]刘伯鸿，李国宁，等.构建铁路特色专业课程新体系 提高人才培养质量[J].自动化与仪器仪表，2013，（4）：218-219.

[2]刘顺新，黄文力.电气工程及其自动化专业的课程设置与选修[J].中国电力教育，2011，（3）：185-186.

电力电子课程设计总结范文第5篇

关键词：课程建设；精品课程；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）21-0014-02

河南理工大学（以下简称“我校”）的“自动控制系统”课程经过30多年的教学改革和发展，取得了突出成果，于2008年评为国家级精品课程。近几年来，本课程教学组在整合原有资源的基础上，在师资建设、教学手段、实践环节、考试方式等方面进行了改革和实践，进一步加强精品课程建设，获得了课程教师和学习该课程的学生的肯定和一致好评。

一、课程教材建设

教材的选取和教材建设是决定教学质量的关键因素之一，它直接影响着教学内容与学生知识结构的合理性与科学性。[1]

我校“自动控制系统”课程始于1972年，是国内较早开设该课程的高校之一。在教材的建设上共进行了6次修编和选取。随着电力电子技术、计算机技术的发展，交流电力拖动控制技术取得了突破性进展，一些先进的控制理论和方法在交流电力拖动系统中得以实现。从1996年起为适应国家教育部“面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的要求，将课程内容进行拓展，并结合我校与煤矿结合紧密的特点，增加交流调速控制学时，引入VC、DTC等先进控制策略的相关知识，以适应自动化专业人才培养的需要。2004年，根据我校特点的需要，再次对以往使用教材进行了修编，出版了“十五”国家级规划教材“自动控制系统”。根据课程发展的需要，今年再次对教材进行修订，进一步增加了交流调速内容在课程中的比重和课时。

二、教学方法建设

“自动控制系统”具有综合性强的特点，这门课程涉及的领域广泛，是电机学、电力拖动自动控制原理、微型计算机控制技术以及电力电子技术等多门课程的综合和升华，也是与工程实际接合非常紧密的一门专业课程。[2]在讲授课程的过程中，主要从以下几个方面着手：

1.培养学生的学习兴趣

“自动控制系统”课程是一门综合性和实践性很强的课程，培养学生对该课程的学习兴趣尤为重要。课程教学中始终贯穿课程内容的实用性是激发学生学习兴趣的关键所在。例如在课程开始就给学生先举一些很有吸引力的、多个领域的交直流调速系统应用实例，例如电力机车的启动、调速、停止过程和龙门刨床切削工件的过程，让学生直观形象地了解到本门课程在实际中的具体应用及重要地位，增加学生对电机调速系统的感性认识，通过这些例子用“调速”两个字来概括本课程的学习内容，让学生了解本课程的学习目的。然后从19世纪开始谈交直流的发展历史，比较交直流调速的优缺点进而让学生认识到交直流调速的发展趋势，使学生对本课程有一个宏观概念上的了解，清楚本课程的重要性，培养学生对本课程的学习兴趣。

2.鼓励学生自学、主讲，调动学生学习的积极性

课堂教学过程中，对于较难的章节可以以教师主讲形式进行，在本节课结束后，把本节课讲到的调速系统的缺点总结出来，提到下节课的调速方式可以解决存在的问题，让学生在课前自学，预先提醒下节课可以由学生来讲。在下节课时请学生来主讲，根据学生的理解，针对关键问题，回顾所学内容，对学习过的内容进行叙述，交流自己掌握的知识及学习体会。教师在听取学生讲课和回答问题的过程中，可以摸清学生对知识点的理解和掌握程度，对其中的错误概念和理解及时给予指导、纠正。在课程内容的讲授中，以控制方法作为主线，贯穿课程始终。按提出问题、分析问题、解决问题的方式，循序渐进、由浅入深地组织研讨型教学，充分调动学生的学习积极性。

3.精心选择教学内容，适当补充新的知识点

教学过程中应根据本课程的特点，使教学内容与该领域的先进技术同步，激发学生的学习兴趣。随着电力电子技术与自动控制技术的进步，应逐步增加交流调速的教学内容，减少直流调速的内容。其次，由于自动控制系统课程的讲授内容较多，要根据不同专业分配的课时合理选择讲授的内容，处理好教学内容和教学专业、教学课时之间的矛盾，做到由简入繁，重点突出。

另外还可以适当引入和教材理论相关的生产实践的例子。例如在交流调速部分很多教材只介绍变频器的算法，很少提及变频器的应用。作为以培养应用型人才为目标的本科院校，应在教学过程中适当介绍几种当前比较先进的变频器的参数设置和使用场合，如ABB、SIEMENS等的应用实例，有利于培养学生的解决实际问题能力。

4.适当使用多媒体教学

改革传统的“黑板+粉笔”的教学方式，引入多媒体教学是目前在高校教学中普遍采用的一种教学手段。[3]但是过多地使用多媒体教学会限制学生的想象力，不利于学生创造性思维的发展，也缺少教学过程中的灵活性和同步性，同时也不利于教师主导课堂教学。[4]因此在自动控制系统的教学过程中，教师首先要合理规划好哪些章节使用多媒体课件教学，对于使用多媒体教学的章节一定要按照自己的思路对课件进行整理或自己制作课件。

一般来讲对于内容枯燥而要提高学生学习兴趣或图形较多的章节内容可以用多媒体教学，比如绪论、电枢可逆有环流调速系统制动过程分析等章节推荐使用多媒体讲解，使用多媒体讲解时也可以加上适当的板书。对常规内容、公式原理的推导等用板书完全可以满足教学要求。

5.加强实践环节教学

通过实践或实验环节可以加强学生对课本所学内容的理解。教学过程中注重课堂教学与课外创新实践活动相结合，在课堂上鼓励学生积极思考、提问和回答问题；在实验课将理论验证与综合设计、自主创新结合起来，给学生更多发挥个人创造力的机会；在课外积极鼓励、指导学生参加学校“大学生科技创新基地”的科技活动，通过此类活动反过来促进课堂教学，学生的创新实践能力得到加强。鼓励学生参加一些自动控制系统设计开发类的比赛和项目。近几年，我校学生参加飞思卡尔汽车大赛的热情不断高涨，在全国大赛上也取得了较好的名次。学有余力的同学也参加了自动化研究所教师承担的一些科研项目，在实践中得到了锻炼。

6.引入MATLAB进行辅助教学

利用MATLAB仿真工具设计自动控制辅助教学软件，通过Simulink生动再现了系统的动态响应过程，化解难点，同时增强学生探究式学习的兴趣。MATLAB软件可以搭建虚拟系统，实现系统的仿真任务，把这个软件引入到教学活动中，已经被越来越多的老师所采用。例如在讲授转速、电流双闭环直流调速系统的动态特性分析时，在MATLAB/SIMULINK环境下根据具体的系统参数设计该双闭环调速系统，仿真观察其动态特性，改变各调节器参数，由虚拟示波器得到不同的曲线，分析仿真结果，使学生直观地认识到所研究的双闭环系统的特点。在课程设计过程中，可以鼓励学生使用MATLAB软件对设计的系统进行仿真验证，克服了传统教学中枯燥、抽象、难以理解等弊端，达到良好的教学效果。

7.作业和考试方式上的改革

灵活布置和批改作业，提高教学效果。在课程教学中，根据重点、难点内容并结合实际调速系统发展现状与趋势，适当布置一些具有实践性、挑战性的作业，以启迪学生的创新思维能力，进一步拓展知识、开阔思路。此外，还布置学生撰写科技论文，培养学生查阅文献、分析归纳资料、书写论文、进行初步科学研究的意识和能力。

灵活运用多种考核形式，综合评定课程学习成绩。考试形式有：以考试为主，在课程网站上公布考试题目的类型，正确引导学生的复习方法和内容，强调考查学生运用知识分析问题，综合解决问题的能力，变单纯考核记忆能力的考试方式为重能力、求创新的考试方式。考试题目上有30分左右的英文题目，要求学生用英语作答，加强本课程的双语教学力度。对学生实验、课堂发言与科技论文写作考虑权重加权求和，给出课程的综合评价。

三、课程教学的预备和辅助工作建设

加强课程教学的师资队伍、网络教学环境和实践性教学准备工作属于课程教学的预备和辅助工作建设，为课程教学提供强有力的保障。

1.课程教学团队的建设

自动控制系统课程的一个特点是实践性强。任课教师的科研与工程实践方面的经验与能力对教学过程和教学效果的影响至关重要。由于课程的内容大量涉及到工程实际，而大多数新教师的学习经历都是从学校到学校，没有现场实际工作经验，缺少实际系统设计、安装调试经验，理论教学和实际脱节，对课程内容的理解深度受到限制，从而影响实际的教学效果。[5]近几年，课题组加强对教师的实践能力培养，提高教师自身的科研素质，提高对新技术的敏感性。具体的做法有：选择合适的工矿企业，派教师到这些单位参与生产和产品研发，掌握实际中应用的最先进技术，提高教师的工程实践能力和科研能力；鼓励新教师申请、主持或参与横向项目；聘请在工矿企业有工作经历的具有丰富实践经验的高级职称人员兼职教师进行授课，指导学生进行工程实践。通过教学团队建设，教师互通有无，带动整个教学团队的教学、科研、工程实践能力的提高。

2.网络教学环境建设

为适应教学网络化和信息化的发展趋势，先后投入大量资金和人力，依托国家级、省级精品课程建设及重点学科建设，建设了“自动控制系统”精品课程教学网站。在网站原有内容的基础上，不断吸纳校内、校外以及国外专家、同行、学生在利用精品课程资源学习过程中提出的意见和建议，来优化精品课程建设方案，从而调整和补充精品课程的教学内容，促进精品课程建设者与使用者的互动。[6]目前正在以虚拟仿真实验、远程监控和直流控制电路板制作三个实践性环节作为整个教学系统实践部分的核心开发网上远程实验系统平台，为学生进行综合实验提供了良好的网络学习环境。

3.实践性教学环境建设

自动控制系统的另一个特点是通用性强。课程内容不是专门针对某一种专门控制系统的工程技术，而是适用于很多控制系统和装置。以国家级实验教学示范中心“电工电子实验中心”和电力电子与自动控制系统实验中心作为依托，构建了“自动控制系统”实验教学新体系，建立了“立体化”实践教学模式；形成了“主导、自主、开放、创新”的实验教学理念；建成了能够进行“验证、设计、研究、创新等实验以及学生竞赛、科研活动等一条龙”的实践教学平台。自行研制设计开发了多功能调试平台、微控制器开发系统、机器人控制、三级倒立摆等实验教学设备，为培养学生的理论联系实际和系统综合设计能力创造了良好的条件。我校国家级电工电子教学示范中心和电力电子与自动控制系统实验室是开放实验室，全天候开放，为“自动控制系统”课程相关实验的开设提供了充分的保障。

在实践教学方面，根据实际科研中的经验，把大型项目分解成若干个子项目，给学生创设具有思考性、创新性的问题，培养学生的创新思维、创新意识，做到以科研促教学；在日常的教学活动中，注重把新技术、新成果引入课堂教学，鼓励优秀的学生参加教师的科研项目，使教学和科研有机地结合起来，激发学生科学研究的意识，培养学生的创新意识和创新能力。

四、结语

根据自动控制系统课程的特点，结合本校培养人才社会服务对象的实际，自动控制系统精品课程课题组进行教学内容的精练、教学手段的丰富和教学实践的完善，从学科特色、教学理念、教学内容及教学方式等方面入手，充分利用多媒体及网络技术的普及性及便利性，加强了精品课程建设。在本精品课程的示范和激励下，电气工程及其自动化专业的主干课程“供电技术”在2010年成果申报为国家级精品课程，自动化专业的主干课程“电力电子技术”“自动控制原理”课程也相继建设成为了省校级精品课程，[7]从而推动了自动化和电气工程及其自动化专业及学科的整个课程体系的发展，提高了电气工程与自动化学院各个专业的教育教学的质量，为高校培养高质量、高素质人才提供了强有力的保障。

参考文献：

[1]许玉格，罗飞.《运动控制系统》精品课程建设与双语教学的探讨[J].教育理论与实践2007，（27）：123-124.

[2]周香珍.《运动控制系统》课程教学改革探索[J].中国科技信息，

2011，（23）：191.

[3]高林，韩宁.运动控制系统课程多环节教学模式的探讨[J].中国现代教育装备2008，（65）：78-79.

[4]王升杰.多媒体运用在课堂教学中的利弊之我见[J].教育科学，

2011，（9）：141.

[5]卢秉娟.运动控制系统课程教学突出工程实际应用性研究[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2011，（21）：88-90.

[6]隋玉敏，王秀英.高校精品课程建设中存在的问题及对策[J].教育探索，2011，（10）：32-33.