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电力电子技术报告

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电力电子技术报告

电力电子技术报告范文第1篇

【关键词】集成化;电子技术;发展趋势

电力电子技术作为一门交叉学科,建立在信息学科、电工学科、材料学科基础之上、实现对电力机械装置进行有效控制的技术,在现代科技发展过程中占有极为重要的一席之地。电力电子技术最大的特点在于实现强电与弱点相结合,强电与弱电相结合,以弱电控制强电,用以实现电能的转换、控制、分配和应用的最优化、高效率、智能化。研究电力电子未来发展趋势,对于全面推动以电力电子为基础的新学科的增长、推动与电力电子相关领域自动化、提升经济社会效益具有至关重要的作用。

一、集成化电力电子技术系统的相关理论分析

第一,集成化电力电子技术系统的含义。所谓电力电子子系统的集成,“就是将功率器件、电路元件、控制器、传感器及动作开关等集成为一个完整的智能的电力电子子系统。电力电子子系统级的集成目标是建立系列电力电子集成标准模块,它是一个高度集成的、能完成特定功能的、标准的电能处理单位。”

第二,集成化电力电子技术系统的主要内容。一般来讲,集成化电力电子技术系统包含两方面的内容,一是电力电子集成系统的集成,也就是组成集成化电力电子技术系统的模块集成;二是电力电子技术实际应用系统的集成,也就是电力电子技术系统级别的集成,是相对于电力电子技术模块级别更高级别的集成。

二、集成化电力电子技术系统的主要分类

集成化电力电子技术系统,根据其功能及组成原理不同,可以分为单片集成电力电子技术系统、混合封装集成电力电子技术系统、系统集成电力电子技术系统三个类别。

一是单片集成电力电子技术系统。“单片集成是将主电路、驱动、控制电路及其他附属电路都集成在一个芯片上,这实际上是微电子领域的集成电路技术在电力电子领域的延伸。”单片集成电力电子技术系统广泛应用于类型的小功率电子设备中,不适用于功率较大、电压较高的环境中。单片集成电力电子技术系统成本低、工艺技术简单;伴随着科学技术的不断进步,单片集成电力电子技术系统其功率范围也不断扩大,是电力电子集成技术的主要发展方向和发展趋势,应用前景比较广泛。单片集成电力电子技术系统主要应用于手机、移动电子设备中。

二是混合封装集成电力电子技术系统。该系统把多个主电路芯片、驱动芯片和控制芯片集成在一起,适用范围主要集中在几百瓦以及千瓦级功率范围之内。混合封装集成电力电子技术系统的实质是在保障变换器整体的前提下,减少功能部件和封装部件的数量,提高系统的可操作性和灵活性。从当前整个电力电子集成系统研究来看,主要集中在该系统层次,也是当前开展电力电子集成研究的关键和核心。该系统的主要缺点在于成本较高体型较大。

三是系统集成的电力电子集成系统。该系统的实质在于将各种电力电子元器件、部件进行集成,使之成为一个系统化的功能体系。当前对于系统集成的电力电力集成系统仍然没有统一的概念,是一种比较高级意义上的电力电子集成系统,是当前电力电子研究主要方向和重要领域。

三、当前在集成化电力电子技术系统发展趋势下研究的主要领域

一是新型封装互连技术。对该项技术的研究是集成化电力电子技术系统发展趋势过程中进行研究的核心和关键。

二是模块的热管理技术。模块的热管理技术在集成化电力电子技术系统发展趋势中占有极为重要的地位,毕竟在整个电力电子集成系统中模块热处理技术直接关系到整个系统的质体积以及综合性能。在模块热处理方面,注意力和集中点主要体现在高效和轻便散热方式的研究。

三是无源元件集成技术。在集成化电力电子技术系统中,对电源整体功率影响最大的当属无源元件。当前在封装互连技术研究方面主要集中在电路中部分电容器与磁性元件集成在一起,构成无源集成模块。

四是集成化电力电子技术系统的新型器件和封装新材料研究。在整个集成化电力电子技术系统中,如果能够实现新型电力电子器件的创新革命,将会对整个集成化电力电子技术系统产生至关重要的影响和变革。这方面是当前集成化电力电子技术系统研究的主要领域。

四、结语

伴随着科学技术的进步发展,电力电子集成技术获得长远发展;尤其是近年来电子科学技术、计算机科学、现代通讯业的高度发展更是为集成化的电力电力系统发展奠定了坚实的基础。集成化是未来电力电子技术发展的必然趋势,其应用前景越加广泛、市场越加广阔。

参考文献

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电力电子技术报告范文第2篇

【关键词】电力电子技术;电力系统;大功率;应用

电力电子技术就是指应用在电力领域的电子技术,是也新科技的基础之一,用途非常广泛。它利用电力电子期间对电能进行控制和变换,在电力领域具有重要作用。现在电力电子技术有一个共同的特点就是功率很大,与普通的电子技术相比,有着更多的优势和更强大的功能,对于我国电力事业具有重要作用。

一、电力电子技术与各学科的关系

1、与电子学的关系

由于电力电子技术其实是电子技术在电力领域的应用,电力电子元件的制造理论和制造工艺与普通的电子元件大致相同。电力电子期间使用的集成电路制造工艺,与微电子制造技术基本相同。

2、与电气工程的关系

由于电力电子工程在电力机牵引、静止无功补偿、高压直流输电、电加热、电镀等领域广泛应用,很多时候电力电子技术也被归纳到电气工程学科中。

3、与控制理论的关系

电力电子技术的装置和系统都是通过控制理论满足的电力电子技术可看成“弱电控制强电”的技术,是“弱电和强电的接口”,控制理论是实现该接口的强有力纽带。电力电子技术和控制理论是密不可分的。

二、大功率电力电子技术的应用

1、在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用最典型的是同步发电机励磁系统。这种系统具有很好的反应速度并且控制功率很小,很容易的就能设计出高顶值电压,在电压调节系统中具有很广安的应用。电力电子技术在电力系统中的另一种重要应用是变频调速。

随着社会的发展,节能已经成为一种主流的发展趋势。电气节能主要是通过电能质量控制、变频调速和有源滤波实现的。大功率电力电子技术在电气节能上的应用主要是变频调速。电机变频调速是目前工业节能中的重要方式之一。随着科技的发展,变频器的技术越来越成熟,普及程度在越来越广,这也导致了企业使用变频器的投资成本也会变得很低,而且电机变频具有很好的节能效果,不仅与当今的社会发展趋势相符合,还能为企业节约成本,带来良好的经济效益。这些优势使得变频器在电气行业具有十分广泛的应用,而且拥有广阔的发展空间。另外国家对于使用变频节能装置还能争取到国家有关政策的支持。

2、在新能源发电方面的应用

随着社会的发展,能源问题已经变得越来越突出。而人们生活生产中消耗的能源却越来越多,能源问题已经形成一种危机。而且,在过去的发展中,由于过度的追求经济发展却忽略了关注环境问题,对环境造成的危害很大。为了应对这些问题,出现了很多新能源的发电方法,比如太阳能发电、风力发电等等,这些工程一出现就收到了人们的广泛关注。电力电子技术在新能源发电上的应用特点主要有:新能源在供给过程中能源供给随机性较大,比如风能、太阳能等都会随着天气的变化而变化,并对电网发电的要求比较高,在新兴的能源使用中,可以充分考虑海洋能等随意性不大的资源。

3、电力牵引应用

所谓电力牵引,实际上就是使用电能为轨道运输提供动力。它以电力系统作为电源,经过变电所的电力电子器降压、变频成可以为动车、机车提供动力的交流电源。这种应用在生活十分常见,不过也存在一些问题:由于需要单独设置供电系统,成本较高:机车运行时会产生一种干扰电信信号的波,对电力系统和通信质量产生影响。在实际应用中,应当进行有效的防护和采取措施,在尽量降低不利影响的前提下,使之为人们服务。

4、智能电网的应用

智能电网对电网进行智能化改造。这种技术是以高速双向通信网络为基础,并且将先进的控制技术、测量技术与传感技术结合起来,通过先进的管理体系,实现电网运行的高效性、安全性、经济性与可靠运输性。往深的讲,就是将电网的规模变得比以前更大,运行更加安全高效。不过目前电网的智能化程度并不是很高,但其已经表现出来的优势已经被人们广泛青睐。不过智能电网最核心的技术还是大功率电力电子技术,其发展离不开电力电子技术的进步。例如,智能电网的核心技术是智能电表,电力系统可以根据智能电表了解所有用户的用电情况并且提供具有针对性的个性化服务。而智能电表就是一种电力电子器。

5、定质电力技术

定质电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术,为实现电能质量控制、为用户提供其特定要求的电力供应技术。

随着社会的发展,人们对于电力系统的供电质量和供电可靠性的要求越来越高。而且在企业生产中,变频调速驱动器、机器人、自动生产线、精密的加工工具、可编程控制器、计算机信息系统的应用越来越广,由于这些设备对于电路的变化感应十分敏感,电力系统很小的波动就可能造成很大的损失,所以对于供电质量的要求很高。

为了保证供电质量,很多企业用户采用各种措施,比如安装不间断电源(UPS),但是这些措施并不能取得良好的经济效果,所以最根本的解决办法还是在电力部门。只要电力部门能够控制好供电的质量,问题就迎刃而解,由此,定质电子技术应运而生。定质电子技术就是将现代的控制技术与电力电子技术结合起来,为提高配电网无功调节的质量,已开发出用于配电网的静止无功发生器。它由储能电路、可关断的晶闸管(GTO)或绝缘门极双极性三极管(IGBT)变换电路和变压器组成。它的功能是快速调节电压,发生和吸收电网的无功功率,同时可以抑制电压闪变。这是“定质电力”的关键设备之一。此外,静止无功发生器和固态开关配合,可在电网发生故障的暂态过程中保持电压恒定。另一关键设备是动态电恢复器(DVR),它由直流储能电路、变换器和级次串联在供电线路中的变压器构成。变换器根据检测到的线路电压波形情况,产生补偿电压,使合成的电压动态保持恒定。无论是短时的电压低落或过电压,通过DVR均可以使负载上的电压保持动态恒定。

三、结束语

大功率电力电子技术的出现,使得电力系统发生的重大变革。随着科技的发展,电力电子技术在电力系统中的应用肯定会越来越普遍,为人们的生产生活带来方便。

参考文献

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[4]陈伯时.浅谈电力电子技术和科学发展问题——电力电子学会第11届学术年会大会报告[J].变频器世界,2009(1).

电力电子技术报告范文第3篇

电力电子技术广泛应用于各个行业。如工业生产中的交流调速、直流调速、感应加热、焊接、电解、电镀等;交通运输业的电力机车、轻轨、地铁、电动汽车等;电力行业的高压直流输电、无功补偿、电力滤波等;电子装置用的开关电源、UPS电源等;风光发电系统的最大功率跟踪、并网离网逆变器等;航空航天、核反应、家用电器等诸多领域都有电力电子技术的身影。显而易见,学好“电力电子技术”这门课程,对电气专业学生后续课程的学习和毕业后的工作是多么重要。

随着现代科学技术的飞速发展,知识更新越来越快,要求学生的知识面越来越宽,工程实践能力越来越强,所学的课程门数不断增加,必然导致各门课程的学时数不断压缩。如前所述,电力电子技术已经应用到各个领域,不断涌现出各种新型电力电子产品及电力电子装置,电力电子技术课程所包含的内容越来越多,所含的知识越来越丰富,原有的教学方式已不能满足二本院校电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养目标的要求。“电力电子技术”课程教学改革的目的就是:怎样在有限的教学时间内,最大程度地提高学生的理论知识水平,拓宽学生的知识面,增强学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的科技创新意识,将理论知识与工程实践相结合,培养出符合现代社会需求的人才。

“电力电子技术”课程教学改革具体内容

根据笔者所在辽宁工业大学电气工程学院电气专业的招生与就业、师资力量、学生素质、实验设施及目前的实际教学情况,对“电力电子技术”课程教学的各个环节进行了适当的修改和调整,更加注重对学生电力电子技术理论知识的掌握和工程实践能力的培养。

修改人才培养方案

人才培养方案制定得是否合理,关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展,电类的各专业的界线越来越模糊,各学科相互交叉、相互渗透,电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此,对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业,而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科,是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带,是强电和弱电的有机结合。因此,在修改和调整人才培养方案和教学计划时,要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想,加大教学力度,要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性,以拓宽学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。

教材内容的合理取舍

任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材,再参考其他的辅助教材,取长补短,主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验,注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识,还要注重工程实际的应用,要体现电力电子技术发展的新技术,也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁,使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。

主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外,还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况,注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用,注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择,还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况,以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。

课堂教学方式改革

教学过程中应以学生为主,教师为辅,避免一人堂和填鸭式教学方法,针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。

由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多,课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图,以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多,仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的,所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学,大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是,多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式,二者应该相互协调、相辅相成,各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析,可以充分利用多媒体的音容并茂的特点,使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程,如以flas的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等,使学生感到生动而有趣,使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解,还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷,更具亲和力,加强了教师与学生间的互动和情感交流。

总之,课堂教学十分重要,教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质,充分利用现代化教学手段及互联网资源,在有限的课堂教学时间内,最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。

改革实验教学环节

为了提高学生的工程实践能力,对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造,引进近几年内较为先进的电力电子实验设备,对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整,尽量减少简单的验证性实验,增大设计性和综合性实验的比例,根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。

我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验,如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识,还增设了开放性实验和创新性实验,加强了教师与学生间的知识交流,也使电力电子课程的实验教学延伸到课外,对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时,在我院的大学生电子挑战杯大赛中,部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关,提高了学生的电力电子技能。另外,我院每个学期举行教师实践技能大赛,有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关,大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。

将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学

Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程,将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合,在课堂上,利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面,使学生更直观地掌握所学的知识,也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合,是原有的实验操作的有益补充,同时又具备原有实验装置不具备的优点,如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,学生完全可以在无人指导的情况下,在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验,在此基础上再进行适当的真实性实验,这样不仅激发了学生的学习兴趣,更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,会收到事半功倍的实训效果。

课程设计环节的改革

“电力电子技术”课程教学改革后,在课程教学的后期,增加了课程设计环节,由主讲教师布置该课程的设计任务,为避免雷同,每人一题,主要以电力电子技术的四大电力变换为核心,结合工程实际,根据给出的技术参数和技术指标,要求学生综合运用所学的相关知识,设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等,并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目,要求制作电路板和元器件焊接,并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真,最终以论文的形式完成课程设计,并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加,拓宽了学生的知识面,提高了学生独立分析问题、解决问题的能力,是理论与实践相结合的有益补充,同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。

毕业设计环节的改革

为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力,近几年来,在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中,除了到发电厂、变电所参观实习外,有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面,除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外,许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目,如感应加热电源、大功率开关电源、UPS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。

电力电子技术报告范文第4篇

案例教学法的可行性

案例教学法是一种先进的教学方式,教师根据工程生产实际给出若干案例,学生分成若干研究小组,在教师地引导下组织文献查阅、研究和讨论,在规定时间内完成案例的设计后,通过报告的形式汇报研究成果,汇报完成后由教师和学生共同进行对相关问题的讨论。在这种教学方式下,学生由被动的接受者转变为知识的发掘者,实现教师与学生、学生与学生间的互动。与传统教学方式相比,案例教学法的优势十分突出,大大改善了教学效果,因此已经在我国高校的课堂教学中得到应用。[6,7]电力电子技术在工业生产和国民生活中应用广泛,同时也综合了电子技术、电路、自动控制等多个学科,因此具有很强的工程性和综合性。同时,“电力电子技术”强调理论联系实际,因此必须重视实践性教学。在“电力电子技术”的教学中引入案例教学法,对于达到课程的实践性和综合性要求,调动学生学习的自觉性和主动性,提高学生自学能力和实践能力,改善教学效果,大有裨益。

案例教学法的实施过程

新型教学法的实施步骤为:1.提出课题(案例)将全班学生分为5个课题小组,小组可由教师划定,学生也可以自由组合。根据“电力电子技术”教学大纲和教学目标要求,选取实践性较强的5个案例,分配给5个课题小组,每个小组负责1个课题,课题的选择由各组自行协商。由于学生刚刚接触“电力电子技术”,因此教师在选择案例时需注意案例的难度,案例不能过于简单,需具有挑战性,但也不能难度过大,占用学生过多的时间,甚至令学生失去兴趣。经过实践,笔者给出的第一批5个案例为:级联式晶闸管整流器的设计、高功率因数PWM整流器的设计、SPWM逆变电源的设计、矩形波交流电源的设计、高频高压脉冲电源的设计。当然,案例的选择并不是一成不变的,为了防止部分学生向上一届学生索要案例设计结果,同时考虑到电力电子技术发展迅速,每一届教学中都将对案例进行修改或更换.2.研究学习各课题小组根据案例的要求,进行分工合作,首先要充分理解教材,判断案例涉及教材中的哪部分章节的内容,深入阅读教材,然后根据教师提供的文献资料及学习方法,通过图书馆、期刊网等文献检索工具的帮助,查阅相关文献,对课题进行拓展学习。由于课题涉及的电路、自动控制等方面的理论较多,需要学生阅读较多的文献。小组成员之间需要经常沟通和讨论,并进行材料的整合并为报告做准备。3.仿真研究由于学时以及实验条件所限,学生无法对每个设计出的电路进行实验研究,为了检验设计结果的正确性,可采用仿真验证的方法。目前,有多种仿真软件可以仿真电力电子电路,其中最常用的是Matlab/Simulink和PSIM。这两种软件已被许多教师用于课堂教学中,但学生动手使用的并不多,实际上,这两种软件易学易用,学生无需在学习软件的使用方法上花费太多的时间。在案例设计过程中,学生可以随时用设计的仿真程序验证设计的正确性;设计完成后,要给出不同拓扑结构、不同控制策略、不同电路参数和控制参数下的主要波形,并由此确定最佳拓扑和参数。在第二和第三阶段,学生可通过网络课程平台与教师交流。4.报告讨论报告和讨论是案例教学法的重要环节,一般安排在课程结尾阶段进行。由于学时的限制,为每个案例分配的时间为20分钟~30分钟。课题组推举一位报告人,报告人应在报告前做好PowerPoint讲稿,报告时用5分钟的时间介绍案例的要求和设计结果。余下时间由全体学生讨论设计的合理性,学生也可以提出各种问题,由报告人进行解答,报告人解答不了的,由该课题组的其他成员解答。教师在此过程中应对讨论的深度和广度加以把握,最后对案例设计的结果进行点评,并记录学生在报告和讨论过程中的表现,作为考核的依据。5.撰写小论文通过一个学期的学习与实践,每个学生提交一份与案例相关的研究性小论文,教师应要求每个课题组内各成员间的小论文内容有区别,即应侧重于自己所研究的那一部分。6.期末考核期末考核的成绩由三部分组成:报告和讨论过程中的表现以及小论文的质量。为了保证考核的公平性,教师在布置任务时要为课题组的每个成员分配不同的工作。以“SPWM逆变电源的设计”为例,可将案例拆分为若干子课题,如:单相逆变电源的设计、三相逆变电源的设计、常规SPWM调制方法研究、梯形波SPWM调制方法研究、鞍形波SPWM调制方法研究等几个子课题。在小组成员较多的情况下,可令其中一部分同学用Matlab/Simulink仿真,其余同学用PSIM仿真,这样不仅使每个学生都有相互独立的任务,还可将不同仿真软件得到的结果进行相互验证。

案例举例

电力电子技术报告范文第5篇

关键词:一流本科专业;电力电子技术;实践;改革

电力电子技术作为电气工程与自动化专业的一门基础学科[1-5],广泛应用于计算机集成电路、电力传输以及新能源发电等领域中,不仅具有非常强的专业性,更具有突出的实践性[6-8]。在一流本科专业建设背景下[9-10],针对电力电子技术实践教学环节在针对性和系统性上的不足,力图针对性的发掘学生的创新特质与潜能。可进一步加深学生对电力电子技术知识的理解,提高学生分析和解决实践问题的能力,更有利于高校向国家和社会输送高素质复合型工科人才,加快国家迈向科技强国这一步伐的进程。

1针对的问题

(1)学生从理论到实践、课程到应用、学校到企业的知识应用桥梁缺失的问题。(2)学生在工程实践中所遇到的动手能力、创新能力和项目管理能力薄弱的问题。(3)学生不了解社会需求,吃苦耐劳精神缺乏,工匠精神培养缺乏有效手段的问题。

2课程实践体系的构建

2.1研究与改革的目标

通过课堂授课、项目研发、学科竞赛和入企实践等环节,打通理论与实践、课程与应用、学校与企业之间的壁垒,让学生在电力电子技术实践中学会动手,在竞赛中掌握应用,在参与项目中了解社会,提升学生在电力电子领域利用现代化工具手段进行系统分析、课题研发、项目管理和解决复杂工程问题的能力,培养学生创新能力、团队意识和工匠精神。通过教学达到以下具体目标:(1)知识方面,掌握电力电子技术实践动手、知识应用所需的基本知识;(2)能力方面,具备较强的系统分析、项目研发、实践创新等能力;(3)素质方面,具备较高的创新意识和团队意识并通过学科竞赛、科研项目等锻炼学生的工匠精神。

2.2实践改革总体实施方案

(1)形成以三个维度为核心的阶梯式教学方式。基于课程目标和能力培养要求,制定从知识传授到能力训练再到素质培养的阶梯式教学模式。在知识传授上采用“课内教、自主学、应用测”,夯实学生知识和应用基础;能力训练上采用“作业练、竞赛考、项目用”,培养学生系统分析能力、课题开发与创新能力;素质培养上采用“学习中培育、实践中提高、总结中升华”的教学模式,提升学生团队意识、创新意识和工匠精神。(2)形成以学科竞赛为核心的创新能力培养机制。围绕大学生创新能力培养,利用“电子设计竞赛、智能车竞赛、互联网+竞赛”三大赛事激发学生理论联系实际,引导学生通过完成竞赛任务来发现问题、解决问题从而培养学生的综合能力,使学生的动手能力、实践应用的能力和设计创新的能力大幅提升。(3)形成以科研项目为核心的兴趣性实践模式。将学生直接编入教师科研项目和大学生创新创业训练计划项目组,充分发挥学生的自主性。让学生作为项目负责人或参与人大大激发了他们开展创新活动的积极性。两类项目的兴趣驱动、自主实验、重在过程充分锻炼了学生的项目开发和管理能力、创造性思维及工匠精神。

2.3教学模式改革

(1)在知识传授上采用“课内教、自主学、应用测”教学模式。课内教:教师通过课堂教学,讲授电子技术、单片机应用、电力电子技术和自动控制原理等基础性知识,构建学生基本知识框架体系。自主学:教师列出读书清单和技术能力清单,引导学生主动学习,学生利用同学间交流进行互助式学习,丰富知识体系,提升技术水平。应用测:学生组成学习小组与项目团队,通过完成课题任务,锻炼学生知识应用能力、实践动手能力,测试学生对三大知识模块的掌握程度。(2)在能力训练上采用“作业练、竞赛考、项目用”的教学模式。作业练:教师通过布置以电路设计与制作、程序编写等设计型作业任务,培养学生系统概念,训练学生软硬件设计基本功。竞赛考:学生组队参加学科竞赛,在规定时间完成规定命题任务,考验学生系统分析能力、课题研发能力与创新能力。项目用:将学生编入实际科研开发项目组,承担具体工作任务和角色,着力培养学生项目研发、项目管理能力与工匠精神。(3)在素质培养上采用“学习中培育、实践中提高、总结中升华”的教学模式。学习中培育:通过教师授课、专家讲座、学生自学、小组交流等形式,完善知识体系,培养创新意识,为后续知识应用和实践打好基础。实践中提高:通过课程作业、课题任务、学科竞赛和科研项目等环节的实践,提升学生的创新能力、团队意识,逐步锻炼工匠精神。

2.4课程成绩评定方式

学生的综合考核成绩主要由三部分组成:课后作业、作品设计和企业实践考核情况。其中课后作业占比20%,作品设计占比60%,企业实践考核占比20%。参加学科竞赛和科研项目情况作为评选“优秀学员”的重要依据。学生参与学科竞赛和科研项目后需提供完整的项目作品和科技报告、获奖证书等。以上成绩由电力电子技术教学团队教师审定。

3结语

通过布置电路设计与制作、程序编写等设计型作业任务,训练学生的软硬件设计基本功,并组队参加电子设计竞赛、智能车竞赛、互联网+竞赛和编入实际科研开发项目组,承担具体工作任务和角色,培养学生系统分析能力、课题研发能力与创新能力。通过专家讲座、学生自学、小组交流等形式及学科竞赛、科研项目等实践环节,培养学生创新意识、团队意识,并让学生交流分享项目和竞赛实施过程中的学习经验,提升学生的综合素质。

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