序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

作者簡(jiǎn)介：劉晉（1974-），男，河北涿州人，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，講師；牛印鎖（1973-），男，河北定州人，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，高級(jí)工程師。（北京100026）

基金項(xiàng)目：本文系華北電力大學(xué)2010年教改項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）06-0064-02

隨著電力電子器件制造技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)在電氣工程的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，電力電子技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用帶來(lái)了相應(yīng)領(lǐng)域的技術(shù)革命。

在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，電力電子技術(shù)除了廣泛地應(yīng)用于發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域、電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用和節(jié)能等領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)電力電子技術(shù)教學(xué)和研究都提出了新的要求和內(nèi)容。

“電力電子技術(shù)”已經(jīng)成為電氣工程專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。由于專(zhuān)業(yè)背景和就業(yè)方向的不同，國(guó)內(nèi)不同高校以及國(guó)外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置等方面存在許多異同點(diǎn)。

本文對(duì)國(guó)內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科教學(xué)方面的情況進(jìn)行了初步的對(duì)比，對(duì)其教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容與手段和實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行了對(duì)比總結(jié)，希望這些對(duì)比和總結(jié)能夠幫助從事電力電子方面教學(xué)的教師開(kāi)拓教學(xué)思路、豐富教學(xué)手段、提高教學(xué)效果，為該課程的教學(xué)提供有益的參考和借鑒。

國(guó)內(nèi)大部分理工科院校都開(kāi)設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，本文選取了國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、南京航空航天大學(xué)和華北電力大學(xué)進(jìn)行了比較分析；國(guó)外大學(xué)選取了美國(guó)麻省理工學(xué)院和英國(guó)曼徹斯特大學(xué)進(jìn)行了比較分析。

一、課程設(shè)置比較

清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子系、信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化系開(kāi)設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，機(jī)械工程學(xué)院汽車(chē)工程系開(kāi)設(shè)了“汽車(chē)電力電子學(xué)”。后續(xù)相關(guān)課程有“直流輸電技術(shù)”、“電力傳動(dòng)與控制”、“電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制”。

西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院、電子與信息工程學(xué)院自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)系開(kāi)設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共56學(xué)時(shí)，包括8學(xué)時(shí)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

浙江大學(xué)電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共56學(xué)時(shí)，包括16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較多。

南京航空航天大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共72學(xué)時(shí)，包括16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，總學(xué)時(shí)數(shù)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較多。

華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、信息工程專(zhuān)業(yè)，控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程，共48學(xué)時(shí)，包括8學(xué)時(shí)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。后續(xù)相關(guān)課程有“電力電子技術(shù)應(yīng)用”（專(zhuān)業(yè)選修）、“HVDC與FACTS技術(shù)”、“電力電子課程設(shè)計(jì)”和“電力電子綜合實(shí)驗(yàn)”。

國(guó)內(nèi)幾所高校課程開(kāi)設(shè)情況見(jiàn)表1。

美國(guó)麻省理工學(xué)院EECS（電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)）系開(kāi)設(shè)了“電力電子技術(shù)”（Power Electronics）課程。

英國(guó)曼徹斯特大學(xué)EE&E（電氣與電子工程）學(xué)院為電氣與電子工程專(zhuān)業(yè)、機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)2年級(jí)開(kāi)設(shè)了“電機(jī)、拖動(dòng)與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronics）課程，上述兩個(gè)專(zhuān)業(yè)在3年級(jí)開(kāi)設(shè)了“調(diào)速”（Variable Speed Driver）和“電力電子”（Power Electronics）課程。

英國(guó)諾丁漢大學(xué)EE&E（電氣與電子工程）系為電氣與電子工程專(zhuān)業(yè)2年級(jí)開(kāi)設(shè)Power Supply Electronics；為電氣工程與可再生能源系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)2年級(jí)開(kāi)設(shè)Power Supply Electronics，3年級(jí)開(kāi)設(shè)Power Electronic Design，Renewable Generation Technologies and Control，F(xiàn)ACTS and Distributed Generation，Energy Conversion for Motor and Generator Drives，以及選修課程Advanced AC Drives，Technologies for Wind Generation，Advanced AC Drives with Project，Advanced Electrical Machines等相關(guān)課程。

從課程設(shè)置上看，國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校電氣工程專(zhuān)業(yè)基本都將“電力電子技術(shù)”作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。但不同專(zhuān)業(yè)特色的學(xué)校在其后續(xù)課程設(shè)置上差別較大，該專(zhuān)業(yè)學(xué)生未來(lái)就業(yè)的方向和領(lǐng)域?qū)罄m(xù)課程的設(shè)置影響很大，這也是各個(gè)學(xué)校在電力電子技術(shù)教學(xué)上最具專(zhuān)業(yè)特色的地方。

二、教學(xué)內(nèi)容比較

國(guó)內(nèi)高校在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容上相差不多，主要內(nèi)容有：電力電子器件、整流電路、逆變電路、直流斬波電路、交流―交流電力變換、電路脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)和電力電子應(yīng)用介紹等內(nèi)容。南京航空航天大學(xué)還增加了功率變換器中的磁性元件設(shè)計(jì)方面的教學(xué)內(nèi)容。

麻省理工學(xué)院EECS系“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容主要有：整流器，功率因數(shù)畸變檢測(cè)與校正，磁場(chǎng)，DC/DC變換器，隔離DC/DC變換器，DC/AC變換器，EMI濾波器，損耗與吸收電路，軟開(kāi)關(guān)，熱設(shè)計(jì)，控制，三相系統(tǒng)介紹，多相整流器，開(kāi)關(guān)電源，諧振變換器，實(shí)際的電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問(wèn)題和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

英國(guó)曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院的“電機(jī)、拖動(dòng)與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronic）課程內(nèi)容主要有：交流感應(yīng)電機(jī)、交流同步電機(jī)、變壓器、相控整流電路及其應(yīng)用?！罢{(diào)速”（Variable Speed Driver）的主要內(nèi)容有：感應(yīng)電機(jī)特性，變頻調(diào)速原理等。

通過(guò)對(duì)比可以看出，國(guó)內(nèi)外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容上差別比較大，側(cè)重點(diǎn)也各不相同。國(guó)內(nèi)使用的“電力電子技術(shù)”本科教材大都是在介紹電力電子開(kāi)關(guān)器件的基礎(chǔ)上，對(duì)各種交、直流電能變換電路的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行定性和定量的分析，并涉及一些相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)。國(guó)外教材則更注重最基本原理介紹和電力電子實(shí)際應(yīng)用電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算分析。

三、教學(xué)方法與手段比較

在教學(xué)手段上，國(guó)內(nèi)外大學(xué)大體相近，大都采用多媒體、動(dòng)畫(huà)技術(shù)與黑板相結(jié)合的教學(xué)手段。另外，國(guó)外大學(xué)采用手寫(xiě)、打印膠片投影授課也較為普遍，在課前把授課講義發(fā)放給學(xué)生。

國(guó)內(nèi)高校教學(xué)主要以課堂講授為主，由于學(xué)生人數(shù)比國(guó)外學(xué)生多，課堂的互動(dòng)性以及課堂討論比國(guó)外高校要少，且效果不好。另外，國(guó)內(nèi)學(xué)生課外查閱文獻(xiàn)資料和閱讀材料的環(huán)節(jié)常常被忽略，這點(diǎn)與國(guó)外高校差別較大。

在輔助教學(xué)方面，國(guó)內(nèi)外大學(xué)形式上差別不大，主要通過(guò)習(xí)題課、答疑、平時(shí)測(cè)驗(yàn)和復(fù)習(xí)課等方式幫助學(xué)生進(jìn)行課下的自學(xué)和考試前的復(fù)習(xí)。

四、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)比較

在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，國(guó)內(nèi)高?；旧弦噪娏﹄娮悠骷匦浴⑾嗫卣麟娐穼?shí)驗(yàn)、直流斬波電路實(shí)驗(yàn)、交流電力控制電路實(shí)驗(yàn)、負(fù)載換相式逆變電路實(shí)驗(yàn)、交―直―交變頻電路實(shí)驗(yàn)、SPWM逆變實(shí)驗(yàn)等作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。由于各個(gè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件和專(zhuān)業(yè)特色不同，開(kāi)放性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和開(kāi)展情況差別較大。

曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院電力電子課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少，實(shí)驗(yàn)室條件（如實(shí)驗(yàn)室面積，實(shí)驗(yàn)臺(tái)套數(shù)等）不如國(guó)內(nèi)許多高校，但其學(xué)生對(duì)撰寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告非常認(rèn)真，國(guó)外學(xué)生正是通過(guò)認(rèn)真撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告加深了對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容的理解。

在后續(xù)課程實(shí)驗(yàn)中，各學(xué)校側(cè)重點(diǎn)各不相同。如華北電力大學(xué)在后續(xù)課程中開(kāi)設(shè)開(kāi)發(fā)了閉環(huán)直流電機(jī)脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)、靜止無(wú)功補(bǔ)償（SVC）實(shí)驗(yàn)、高壓直流輸電（HVDC）實(shí)驗(yàn)等針對(duì)電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，具有鮮明的電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)特色。

國(guó)內(nèi)多數(shù)高校都存在學(xué)生人數(shù)多而實(shí)驗(yàn)室設(shè)備套數(shù)少，實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)多和實(shí)驗(yàn)室教師工作量大的情況，這種情況在短期內(nèi)很難解決。電力電子網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究和建設(shè)可以為該問(wèn)題的解決提供一定的思路。

五、啟發(fā)與體會(huì)

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外幾所大學(xué)在電力電子技術(shù)本科教學(xué)方面的對(duì)比，有很多值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的思路和方法，在“電力電子技術(shù)”教學(xué)改革中，筆者認(rèn)為應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）建立系統(tǒng)教學(xué)的觀念。在課程體系的設(shè)置、教材編寫(xiě)、課程內(nèi)容組織和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排的過(guò)程中，從電力電子系統(tǒng)的角度出發(fā)，結(jié)合本學(xué)校開(kāi)課專(zhuān)業(yè)未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域，將相關(guān)的知識(shí)與未來(lái)實(shí)際應(yīng)用有機(jī)融合起來(lái)，使學(xué)生深入了解電力電子技術(shù)在未來(lái)工作中的應(yīng)用，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)習(xí)做到有的放矢。

（2）注重電力電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和能力，根據(jù)本校專(zhuān)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的實(shí)際需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（3）注重課堂教學(xué)、仿真驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和電路設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合。豐富教學(xué)手段，通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析，使理論和實(shí)踐相結(jié)合，提高教學(xué)效果。

（4）建立電力電子教學(xué)資源平臺(tái)，為國(guó)內(nèi)各個(gè)高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教師和學(xué)生提供一個(gè)互相學(xué)習(xí)、交流和資源共享的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，從而不斷提高“電力電子技術(shù)”及其相關(guān)課程的教學(xué)水平，為廣大的師生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)研討氛圍。

六、總結(jié)

本文對(duì)國(guó)內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等進(jìn)行了比較和分析，對(duì)“電力電子技術(shù)”教學(xué)提出了一些建議，希望為該課程的教學(xué)和教學(xué)改革提供一定啟發(fā)和有益的參考。

參考文獻(xiàn)：

篇（2）

2我國(guó)電力電子在發(fā)展過(guò)程中遇到的問(wèn)題

目前，我國(guó)在研究電力電子技術(shù)方面還存在著諸多的問(wèn)題，這些問(wèn)題都嚴(yán)重的制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。主要問(wèn)題有：現(xiàn)今我國(guó)電力電子產(chǎn)品大多是采用的晶閘管，雖然利用晶閘管可以創(chuàng)造出一部分科技含量較高的產(chǎn)品和設(shè)備，但是這些產(chǎn)品和設(shè)備多使用的是國(guó)外的生產(chǎn)設(shè)備以及多組分組集成制造法，特別是很多先進(jìn)的全控型電力電子器件，幾乎全都需要從國(guó)外進(jìn)口，才能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)的技術(shù)要求，尤其是很多關(guān)系著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)安全的關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)、設(shè)備、軟件等。另外，我國(guó)電力電子技術(shù)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的差距甚大，這在一定程度上影響著我國(guó)與國(guó)外經(jīng)濟(jì)的合作。在過(guò)去的幾十年中，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各部門(mén)都先后從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家中引進(jìn)了先進(jìn)的電力電子技術(shù)，并且開(kāi)始重視國(guó)內(nèi)技術(shù)的發(fā)展。就目前的發(fā)展情況而言，雖然表面上顯示出我國(guó)在很多技術(shù)方面可以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)的要求，但實(shí)際上在很多關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)的電力電子技術(shù)依然需要進(jìn)口，國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平依然相對(duì)較低。國(guó)內(nèi)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在電力電子技術(shù)方面的主要區(qū)別在于電力電子技術(shù)的發(fā)展依然存在著技術(shù)含量低、產(chǎn)品可靠性差、數(shù)字控制水平滿(mǎn)足不了社會(huì)的要求、系統(tǒng)控制軟件的水平低、應(yīng)用程序的控制技術(shù)差、重大項(xiàng)目領(lǐng)域缺乏經(jīng)驗(yàn)等問(wèn)題。這就使得我國(guó)必須要依賴(lài)從國(guó)外進(jìn)口高性能、高功率的電力電子轉(zhuǎn)換器設(shè)備才能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)的使用。

3提高我國(guó)電力傳動(dòng)系統(tǒng)性能的主要方法

現(xiàn)今，我國(guó)電力傳動(dòng)系統(tǒng)研究工作主要圍繞著交流傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行。伴隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置的性能越來(lái)越完善以及調(diào)速理論的重大突破，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)漸漸從直流發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)組調(diào)速、晶閘管可控整流器、直流調(diào)壓調(diào)速向交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速轉(zhuǎn)變。之所以交流傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的這么迅速，其原因與我國(guó)在功率半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)、以大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字化控制技術(shù)、電力變換技術(shù)等關(guān)鍵性技術(shù)方面的突破有關(guān)。要提高交流傳動(dòng)系統(tǒng)的整體性能，可從以下三個(gè)方面開(kāi)展研究工作：（1）PWM技術(shù)的應(yīng)用隨著電壓型PWM逆變器在高性能交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，我國(guó)對(duì)PWM技術(shù)的研究更為深入。PWM功率半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)控制主要采用是高頻技術(shù)，一般來(lái)說(shuō)，PWM技術(shù)可分為三類(lèi)進(jìn)行研究，即隨機(jī)PWM、正弦PWM以及優(yōu)化PWM。正弦PWM的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)于提升電力電子器件的功率有著非常突出的作用，這使得該技術(shù)在中小功率交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用極為廣泛。不過(guò)，這種技術(shù)不適用于容量過(guò)大的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備，因?yàn)楦唛_(kāi)關(guān)頻率將會(huì)引起極大的開(kāi)關(guān)損失。（2）直接轉(zhuǎn)矩、矢量控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于交流電機(jī)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言，其具有強(qiáng)耦合、多變量、非線性等特點(diǎn)，這就使得其控制工作變得十分的動(dòng)態(tài)化，不過(guò)我國(guó)目前在這方面的研究還是較為成功的。在上世紀(jì)七八十年代，我國(guó)就提出了交流電機(jī)的動(dòng)態(tài)控制理論，該理論要求不僅要對(duì)各個(gè)變量的振幅進(jìn)行全面的控制，同時(shí)還要對(duì)各個(gè)階段進(jìn)行控制。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)以及矢量控制技術(shù)是我國(guó)在交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制中的主要技術(shù)，此外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等智能控制技術(shù)也在我國(guó)逐漸發(fā)展起來(lái)，對(duì)提高交流傳動(dòng)系統(tǒng)的控制精確度有著極其重要的作用。（3）微電子技術(shù)的應(yīng)用微電子技術(shù)對(duì)于提高我國(guó)數(shù)字控制處理芯片的運(yùn)算能力以及可靠性有著極大的作用。當(dāng)前，適合用在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中的微處理器有ApplicationSpecificIntegratedCircuit—ASIC、DigitalSignalProcessor—DSP、單片機(jī)等。其中，高性能計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要采用的是多總線結(jié)構(gòu)、多處理器結(jié)構(gòu)以及流水線結(jié)構(gòu)等。

篇（3）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)科技和信息化水平在逐漸的提高，電網(wǎng)在發(fā)展過(guò)程中也面臨著全新的挑戰(zhàn)。依靠著現(xiàn)代信息、網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)這也是未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。但是配電網(wǎng)在發(fā)展過(guò)程中還面臨著一些問(wèn)題，因此如何加強(qiáng)電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)的使用已經(jīng)成為了人們?cè)谘芯窟^(guò)程中的主要一部分。

1 電力電子技術(shù)的發(fā)展

隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，電力電子技術(shù)在電力發(fā)展過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)還也加大了功率開(kāi)關(guān)器件的使用效率?，F(xiàn)階段，在市場(chǎng)上已經(jīng)有6kv/6ka的門(mén)級(jí)可關(guān)斷元件，在元件使用過(guò)程中，其主要的效率達(dá)到了10MW，這對(duì)電力電子裝置技術(shù)在配電網(wǎng)的應(yīng)用起到了重要的作用[1]。隨著電力電子技術(shù)在電力電子芯片中的使用，使電力集成技術(shù)得到了快速發(fā)展，同時(shí)，這在一定程度上還能減少配電網(wǎng)功率的開(kāi)關(guān)，將電力信號(hào)信息更好檢測(cè)出來(lái)，從而形成一種自動(dòng)診斷、保護(hù)功能合為一體的主要智能模版，使電力電子技術(shù)更好的在配電網(wǎng)中得應(yīng)用?，F(xiàn)階段，電力電子裝置在運(yùn)行中具有一定的穩(wěn)定性、可靠性與先進(jìn)性，為人們的用電生活得到了保障。

電力電子在裝置應(yīng)用過(guò)程中為電力系統(tǒng)提供較高了現(xiàn)實(shí)性。電力電子的開(kāi)關(guān)元件本身還具有一定的高速開(kāi)端和觸電點(diǎn)性能的主要特點(diǎn)，其使用壽命較長(zhǎng)，方便人們使用，同時(shí)它還在一定程度上了取代了傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，從而提高電力電子技術(shù)的穩(wěn)定性與可靠性。電力電子技術(shù)主要內(nèi)容就是在不改變現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的情況下，將電力電自己技術(shù)與配電網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，從而有效的控制住現(xiàn)代信息技術(shù)，并對(duì)電力系統(tǒng)中的電壓、線路、功率等進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)控，從而降低輸電的損耗，這在一定程度上保證了電力系統(tǒng)在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性。

2 電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著時(shí)代快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也在逐漸的提高，電力用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。人們?cè)谟秒娺^(guò)程中要求供電不斷、電壓波動(dòng)較小，還有一些用戶(hù)在用電中要求電壓波形近與正弦形，不會(huì)受到任何撒布的干擾，如果出現(xiàn)電壓不穩(wěn)現(xiàn)象，需要不受故障波動(dòng)的而影響用戶(hù)的生活[2]。針對(duì)這些問(wèn)題，我國(guó)供電部門(mén)一直在不斷的研究。

2.1 用戶(hù)用電

美國(guó)早在90年代就提出了專(zhuān)業(yè)的“用戶(hù)電力”概念。用戶(hù)用電的主義含義是指電力電子技術(shù)在設(shè)計(jì)計(jì)算和現(xiàn)代通信儀器時(shí)的主要成就，按照制定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)滿(mǎn)足配電系統(tǒng)的可靠性與電力質(zhì)量的要求。同時(shí)“用戶(hù)用電”還被人們稱(chēng)作為“制定的電力”，要想將電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)更好的應(yīng)用需要將電力電子技術(shù)落實(shí)到配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，從而提高用電質(zhì)量。要想更好的提高用電質(zhì)量還需要注意噴點(diǎn)系統(tǒng)用電源投入，發(fā)生故障需要及時(shí)解決，在故障解決之后需要將普通的開(kāi)關(guān)切換到備用的電源中，在這個(gè)過(guò)程中只需要0.2～0.5秒之間。如果電子為靜態(tài)，只需要5毫秒就可以，從而保證電力可以正常運(yùn)行。但是，配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，不管是兩相短路還是三相短路，都會(huì)使整個(gè)的系統(tǒng)電壓下降，這對(duì)用戶(hù)的用電安全造成了一定的影響。如果出現(xiàn)問(wèn)題，只有使用電力電子裝置稱(chēng)才能保證電力正常運(yùn)行。

2.2 電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn)

電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的裝置的主要原因有：（1）提高用戶(hù)用電的可靠性，我國(guó)相關(guān)的電業(yè)部門(mén)在流輸電應(yīng)用都廣泛使用電力電子技術(shù)；（2）電力電子裝置自動(dòng)化程度更高，方便人們使用。同時(shí)電力電子在裝置過(guò)程中其速度極快，同時(shí)還非常的智能化，相關(guān)技術(shù)人員可以在使用過(guò)程中按照一些列的專(zhuān)業(yè)設(shè)備完成各種自動(dòng)化系統(tǒng)；（3）隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，電力電子技術(shù)安裝的容量已經(jīng)不斷的擴(kuò)大，已經(jīng)完全的接近配電系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)所需的規(guī)模。通過(guò)人們不斷的研究，電力電子裝置也被人們充分保護(hù)，其在工作過(guò)程中更高發(fā)揮出更好的作用，同時(shí)還能承受了足夠的短路與電路電流中的所有電壓；（4）電力電子裝置技術(shù)的主要趨勢(shì)是在常規(guī)項(xiàng)目安裝中，在安裝過(guò)程中除了可以保證其技術(shù)的主要特點(diǎn)之外，同時(shí)電力電子技術(shù)還可以根據(jù)一些可防效線性元件。比如說(shuō)一些在生產(chǎn)時(shí)不穩(wěn)定的電壓、電流以及各種調(diào)制系統(tǒng)等等；（5）電力電子技術(shù)在裝置過(guò)程中使用成本較低，滿(mǎn)足人們的需求。成本主要下降的原因的電力電子技術(shù)中的一些元件價(jià)格隨著市場(chǎng)的調(diào)動(dòng)而產(chǎn)生變化。這些電力電子技術(shù)在配網(wǎng)中主要的應(yīng)用特點(diǎn)[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中也得到了廣泛的應(yīng)用，電力電子技術(shù)會(huì)隨著社會(huì)不斷的發(fā)展而改變。電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)的應(yīng)用會(huì)有效的提高其本身元件的使用壽命，提高人們用電的可靠性與穩(wěn)定性。本文對(duì)電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，文中還存在著一定的不足，希望專(zhuān)業(yè)人員加強(qiáng)對(duì)電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，從而使我國(guó)的配電元件開(kāi)斷功率得到快速的提升。同時(shí)，這也的預(yù)示著電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)電子開(kāi)關(guān)的靈活調(diào)控模式。

參考文獻(xiàn)：

篇（4）

2、智能電網(wǎng)發(fā)展歷程

智能電網(wǎng)也是近幾年來(lái)隨著我國(guó)電力電子技術(shù)的發(fā)展在電子行業(yè)興起的概念。在人們的潛意識(shí)里，基本上認(rèn)為電力電子技術(shù)、傳感技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)、通訊技術(shù)等是驅(qū)動(dòng)“智能電網(wǎng)”的主要因素。事實(shí)上，電力電子技術(shù)是一門(mén)包括靈活輸電、新型儲(chǔ)能、傳感、先進(jìn)的信息、控制等技術(shù)，它承載著大規(guī)模的可再生能源并網(wǎng)發(fā)電，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。近些年來(lái)，世界各國(guó)對(duì)于智能電網(wǎng)的研究愈加重視，2008年，美國(guó)提出了智能電網(wǎng)計(jì)劃，企圖用智能電網(wǎng)對(duì)各種新能源進(jìn)行入網(wǎng)管理，并在此基礎(chǔ)上全面地對(duì)能源進(jìn)行分布式的管理，最終是美國(guó)創(chuàng)造出世界上高能源使用效率的記錄。同年10月，我國(guó)也針對(duì)智能電網(wǎng)正式地啟動(dòng)了一個(gè)具有可行性的研究項(xiàng)目。并依據(jù)這一項(xiàng)目規(guī)劃出了一個(gè)“三步走”的戰(zhàn)略。所謂“三步走”戰(zhàn)略，即在2010年將我國(guó)的電網(wǎng)高級(jí)調(diào)度中心建成，在2020年將我國(guó)具有初步智能特征的數(shù)字化電網(wǎng)全面建成，在2030年使得我國(guó)具有自愈能力的智能電網(wǎng)得以真正建成?？梢哉f(shuō)，電力電子應(yīng)用系統(tǒng)近些年來(lái)被廣泛運(yùn)用與智能電網(wǎng)中。

3、電氣節(jié)能發(fā)展歷程

變頻調(diào)速作為電氣節(jié)能的主要內(nèi)容。它是解決我國(guó)節(jié)能規(guī)劃工程中電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵。我國(guó)政府對(duì)自2006啟動(dòng)的節(jié)能規(guī)劃工程投入頗多，因此，節(jié)能這一舉措勢(shì)在必行。變頻調(diào)速系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的主要依靠作為電機(jī)的電力電子變頻器驅(qū)動(dòng)電源。隨著我國(guó)電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的不斷發(fā)展，我國(guó)的變頻調(diào)速技術(shù)也變得日趨成熟，在市場(chǎng)上有極大的發(fā)展空間，且其保質(zhì)期延長(zhǎng)了許多。目前，我國(guó)高壓電機(jī)系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速技術(shù)的大約有20%，而低氣壓電機(jī)系統(tǒng)中采用此技術(shù)的大約占30%?？梢?jiàn)，我國(guó)使用電力電子變頻器來(lái)驅(qū)動(dòng)源的變頻調(diào)速系統(tǒng)在未來(lái)有著極大的發(fā)展空間。除此之外，變頻調(diào)速系統(tǒng)將會(huì)在未來(lái)繼續(xù)隨著電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展成為一個(gè)集成型、專(zhuān)用型的系統(tǒng)產(chǎn)品。它的特點(diǎn)即是將變頻器、電機(jī)以及其控制集于一體。

4、電力牽引發(fā)展歷程

電力牽引對(duì)于我國(guó)的交通系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有著越來(lái)越重要的作用?，F(xiàn)在，由于國(guó)家及政府的大力支持，它正在迅速發(fā)展成為我國(guó)乃至世界交通的發(fā)展重點(diǎn)。近幾年來(lái)，由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)利用電力牽引技術(shù)制造出許多種類(lèi)的電動(dòng)汽車(chē)。而在電力牽引中，最關(guān)鍵的即是電力傳動(dòng)與電力電子?？梢?jiàn)，近些年來(lái)，電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展愈加成熟。

篇（5）

目前“電力電子技術(shù)”教材存在的主要問(wèn)題

由于電力電子技術(shù)自身發(fā)展較快，編寫(xiě)教材時(shí)，當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展的水平有限，上述教材中新知識(shí)點(diǎn)介紹嚴(yán)重不足，不能全面介紹電力電子技術(shù)當(dāng)前發(fā)展的先進(jìn)水平。以往的教材與相關(guān)課程的內(nèi)容銜接不緊密，使自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)整體教學(xué)的系統(tǒng)性和連續(xù)性較差。尤其與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程的教學(xué)內(nèi)容有重疊、斷點(diǎn)的現(xiàn)象。重復(fù)的內(nèi)容加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，浪費(fèi)了寶貴的教學(xué)時(shí)間；銜接上有斷點(diǎn)的內(nèi)容形成許多知識(shí)點(diǎn)的“信息孤島”現(xiàn)象，不利于學(xué)生對(duì)整個(gè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)性的理解和學(xué)習(xí)。[2]目前，電力電子技術(shù)與其相關(guān)技術(shù)呈現(xiàn)出相互交叉和相互融合發(fā)展的新局面，產(chǎn)生了許多新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。由于當(dāng)時(shí)新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用不夠成熟和廣泛，以往的教材中有關(guān)新技術(shù)工程應(yīng)用內(nèi)容不足，缺少新技術(shù)工程應(yīng)用實(shí)例，尤其是電力電子技術(shù)在綠色環(huán)保、節(jié)能等方面的應(yīng)用案例嚴(yán)重不足。過(guò)多的理論教學(xué)不結(jié)合先進(jìn)的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)不到該門(mén)課程的價(jià)值，不能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

本教材的特色及創(chuàng)新點(diǎn)

本校在借鑒以往該類(lèi)教材優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合本校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)方案，將畢業(yè)生培養(yǎng)目標(biāo)定位于“工程實(shí)施型人才”。本教材在保證知識(shí)先進(jìn)性和系統(tǒng)性的同時(shí)，將著重培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的理念貫穿于整個(gè)教材內(nèi)容中。1.對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)，在每一章內(nèi)容編寫(xiě)上都要認(rèn)真地貫徹優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容的理念，堅(jiān)持以實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容為主導(dǎo)思想。針對(duì)工程實(shí)施型人才需要掌握知識(shí)的特點(diǎn)，在保持理論知識(shí)系統(tǒng)性和完整性的前提下，對(duì)過(guò)于深入的理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行弱化整合，對(duì)于偏離當(dāng)前電力電子技術(shù)主流技術(shù)的理論進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減。教材內(nèi)容加強(qiáng)了與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的聯(lián)系，對(duì)原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行篩選、綜合和補(bǔ)充，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，開(kāi)出綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上，開(kāi)出一些有助于培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新素養(yǎng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。[3]2.加強(qiáng)教材的先進(jìn)性和工程應(yīng)用性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情為突出工程應(yīng)用，本教材以“器件-電路-工程應(yīng)用”為主線，在補(bǔ)充和完善新知識(shí)的同時(shí)，重點(diǎn)增加介紹新技術(shù)工程應(yīng)用的內(nèi)容。在各章中都增加了與該部分理論緊密相關(guān)的工程應(yīng)用案例，尤其增加電力電子新技術(shù)在節(jié)能、綠色環(huán)保等方面的成功應(yīng)用案例。讓學(xué)生深切體會(huì)到該項(xiàng)技術(shù)的有用性。興趣是最好的老師，學(xué)生實(shí)際能看到該門(mén)課程有價(jià)值的工程應(yīng)用案例和廣闊的前景，在加深對(duì)理論知識(shí)理解的同時(shí)，必將激發(fā)對(duì)該門(mén)課程的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性。3.解決與相關(guān)課程的內(nèi)容銜接不好的問(wèn)題，完善整體專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容的連續(xù)性重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容加重了師生的負(fù)擔(dān)，浪費(fèi)了課堂的教學(xué)時(shí)間；銜接上有斷點(diǎn)的內(nèi)容形成許多知識(shí)點(diǎn)的“信息孤島”現(xiàn)象，不利于學(xué)生對(duì)整個(gè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)性的理解和學(xué)習(xí)。本教材較好地解決了與相關(guān)課程的銜接，尤其解決了以往教材與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)課程在內(nèi)容上存在重復(fù)和斷點(diǎn)的情況，使整體自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)在教材內(nèi)容上形成一個(gè)連續(xù)、完整的體系。4.寫(xiě)作風(fēng)格通俗易懂，可讀性好一般的專(zhuān)業(yè)教材習(xí)慣于大量的深?yuàn)W理論的堆砌和抽象的長(zhǎng)篇論述，容易使讀者產(chǎn)生為難和反感的情緒，不利于知識(shí)的吸收和消化。為此在全書(shū)的寫(xiě)作風(fēng)格上力求淺顯易懂。例如，在闡述一個(gè)抽象基本原理之前，首先從該原理在日常生活中的小應(yīng)用或大家熟知的工程應(yīng)用講起，引起讀者的興趣，文字描述貼近人們的日常生活，迅速拉近與學(xué)生的距離，消除隔閡和為難情緒，然后再逐層深入觸及原理核心內(nèi)容。由淺入深、通俗易懂的寫(xiě)作風(fēng)格在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)起到引人入勝的奇特效果。[4]

篇（6）

作者簡(jiǎn)介：田海（1968-），男，北京人，內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院，副教授；崔桂梅（1963-），女，內(nèi)蒙古包頭人，內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院，教授。（內(nèi)蒙古 包頭 014010）

基金項(xiàng)目：本文系2011年內(nèi)蒙古科技大學(xué)教材建設(shè)基金（項(xiàng)目編號(hào)：2011-2）資助的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）02-0079-02

內(nèi)蒙古科技大學(xué)的前身（包頭鋼鐵學(xué)院）是隸屬原冶金工業(yè)部的部屬高等院校，隨著國(guó)家行政管理體制的調(diào)整，1998年原冶金工業(yè)部的所屬院校改為由中央和地方共建，逐步過(guò)渡到地方管理，2003年本校更名為內(nèi)蒙古科技大學(xué)，成為地方建設(shè)的高等院校。由于歷史的原因，本校許多專(zhuān)業(yè)目前還具有較明顯的行業(yè)背景特征，絕大多數(shù)畢業(yè)生要到冶金系統(tǒng)的相關(guān)企業(yè)從事生產(chǎn)、管理和設(shè)計(jì)等具體的技術(shù)工作。因此，在本校新版的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養(yǎng)方案中，將學(xué)生定位于培養(yǎng)成“工程實(shí)施型人才”，要求畢業(yè)生能夠很快適應(yīng)和勝任工作崗位，具有較強(qiáng)的工程實(shí)施能力。[1]經(jīng)過(guò)多年的不懈努力，本校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)建設(shè)取得了驕人的成績(jī)，于2008年被評(píng)為“國(guó)家特色專(zhuān)業(yè)”、2012被評(píng)為教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)施專(zhuān)業(yè)、2005被評(píng)為“品牌專(zhuān)業(yè)”，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)2010年被評(píng)為“優(yōu)秀教師團(tuán)隊(duì)”，本校2012年被評(píng)為15個(gè)國(guó)家級(jí)就業(yè)先進(jìn)高校之一，尤其是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生一次就業(yè)率連續(xù)十年保持在95％以上，受到用人單位的普遍歡迎。

一、教材改革的背景

在自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)“電力電子技術(shù)”課程建設(shè)過(guò)程中，隨著教學(xué)改革不斷向縱深方向推進(jìn)，通過(guò)課題組深入分析和研究后發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)采用主流的“電力電子技術(shù)”教材及多年來(lái)本校采用的“電力電子技術(shù)”教材已不能滿(mǎn)足新版自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的培養(yǎng)要求。課程建設(shè)是專(zhuān)業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，教材建設(shè)又是課程建設(shè)的核心。結(jié)合本校辦學(xué)定位和目標(biāo)，重新編寫(xiě)適合培養(yǎng)“工程實(shí)施型人才”的“電力電子技術(shù)”教材十分必要，對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神具有重要的意義。此時(shí)正值國(guó)家教育部高等學(xué)校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)組織編寫(xiě)“十二五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。根據(jù)高等教育改革和國(guó)家建設(shè)的需要，當(dāng)前國(guó)內(nèi)大部分普通高等院校將人才培養(yǎng)方案定位于培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才，教育部有關(guān)專(zhuān)家普遍認(rèn)為目前“電力電子技術(shù)”教材已不能適應(yīng)當(dāng)前的需要，組織編寫(xiě)出版一本針對(duì)培養(yǎng)“工程實(shí)施型人才”的“電力電子技術(shù)”教材十分迫切。本校“電力電子技術(shù)”教材編寫(xiě)組憑借對(duì)該教材的深入研究積累，以及對(duì)編寫(xiě)教材的特色、定位及創(chuàng)新點(diǎn)等方面的綜合優(yōu)勢(shì)分析，通過(guò)與國(guó)內(nèi)多所大學(xué)激烈的競(jìng)爭(zhēng)和教育部相關(guān)專(zhuān)家組織的嚴(yán)格評(píng)審，最終獲得了該國(guó)家級(jí)“十二五”規(guī)劃教材的編寫(xiě)任務(wù)。

二、目前國(guó)內(nèi)“電力電子技術(shù)”教材的對(duì)比分析

通過(guò)本校組織的“電力電子技術(shù)”教材編寫(xiě)組成員前期深入調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)本科院校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)主要采用的同類(lèi)教材有二十余種，主流教材的情況匯總?cè)缦拢?/p>

由機(jī)械工業(yè)出版社出版的王兆安主編的《電力電子技術(shù)》（2000年已出第4版）。該教材的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)科學(xué)、合理，體系較完整，系統(tǒng)性強(qiáng)，理論分析較為全面，體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)電力電子技術(shù)的概貌，適合于課堂教學(xué)。該教材成為國(guó)家“九五”重點(diǎn)教材，是國(guó)內(nèi)工科本科院校的“電力電子技術(shù)”經(jīng)典范例教材，目前國(guó)內(nèi)仍有百余所高校采用該教材。該教材的不足之處是由于技術(shù)自身發(fā)展的原因，部分內(nèi)容在當(dāng)前顯得較為陳舊，電力電子新技術(shù)的內(nèi)容不全面，再有，關(guān)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的內(nèi)容嚴(yán)重不足。

由高等教育出版社出版的陳堅(jiān)主編的《電力電子學(xué)》（2004年已出2版），該教材的特點(diǎn)：層次分明，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，主要內(nèi)容地推證和分析比較詳細(xì)和全面，便于讀者進(jìn)行自學(xué)，成為普通高等教育國(guó)家級(jí)“十五”規(guī)劃教材，受到相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生和國(guó)內(nèi)重點(diǎn)大學(xué)相關(guān)本科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的歡迎。該教材的缺點(diǎn)是理論分析過(guò)于深化，與實(shí)踐工程應(yīng)用有些脫節(jié)，不適用于工科相關(guān)本科專(zhuān)業(yè)的教學(xué)，更不適用于“工程實(shí)施型人才”的培養(yǎng)。

丁道宏主編的《電力電子技術(shù)》（航空工業(yè)出版社，1999年），以及趙良炳主編的《現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ)》（清華大學(xué)出版社，1996年），也是經(jīng)典教材，也受到眾多高校的歡迎。另外賀益康、潘再平主編的《電力電子技術(shù)》（科學(xué)出版社，2004年）和莫正康主編的《電力電子應(yīng)用技術(shù)》（機(jī)械工業(yè)出版社，2003年第3版），還有徐德鴻主編的《電力電子應(yīng)用技術(shù)》（科學(xué)出版社，2006年第1版），上述教材的特色是盡量照顧到行業(yè)特點(diǎn)和實(shí)用性，但新技術(shù)應(yīng)用的案例顯得不足，與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的聯(lián)系不夠緊密，關(guān)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的內(nèi)容偏少。

三、目前“電力電子技術(shù)”教材存在的主要問(wèn)題

以本校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)“工程實(shí)施型人才”為目標(biāo)，結(jié)合多年課程實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)目前國(guó)內(nèi)院校主要采用的“電力電子技術(shù)”教材進(jìn)行深入的研究，主要存在的問(wèn)題概括為以下幾點(diǎn)：

以往教材內(nèi)容與現(xiàn)行的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)脫節(jié)嚴(yán)重，存在實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)聯(lián)系不夠緊密的現(xiàn)象。嚴(yán)重偏離本校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)制定的“工程實(shí)施型人才”的總體培養(yǎng)目標(biāo)，有關(guān)培養(yǎng)學(xué)生提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新素養(yǎng)的內(nèi)容偏少或嚴(yán)重不足。

“電力電子技術(shù)”是一門(mén)仍在不斷更新和成長(zhǎng)中的實(shí)用技術(shù)課程。由于電力電子技術(shù)自身發(fā)展較快，編寫(xiě)教材時(shí)，當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展的水平有限，上述教材中新知識(shí)點(diǎn)介紹嚴(yán)重不足，不能全面介紹電力電子技術(shù)當(dāng)前發(fā)展的先進(jìn)水平。

以往的教材與相關(guān)課程的內(nèi)容銜接不緊密，使自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)整體教學(xué)的系統(tǒng)性和連續(xù)性較差。尤其與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程的教學(xué)內(nèi)容有重疊、斷點(diǎn)的現(xiàn)象。重復(fù)的內(nèi)容加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，浪費(fèi)了寶貴的教學(xué)時(shí)間；銜接上有斷點(diǎn)的內(nèi)容形成許多知識(shí)點(diǎn)的“信息孤島”現(xiàn)象，不利于學(xué)生對(duì)整個(gè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)性的理解和學(xué)習(xí)。[2]

目前，電力電子技術(shù)與其相關(guān)技術(shù)呈現(xiàn)出相互交叉和相互融合發(fā)展的新局面，產(chǎn)生了許多新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。由于當(dāng)時(shí)新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用不夠成熟和廣泛，以往的教材中有關(guān)新技術(shù)工程應(yīng)用內(nèi)容不足，缺少新技術(shù)工程應(yīng)用實(shí)例，尤其是電力電子技術(shù)在綠色環(huán)保、節(jié)能等方面的應(yīng)用案例嚴(yán)重不足。過(guò)多的理論教學(xué)不結(jié)合先進(jìn)的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)不到該門(mén)課程的價(jià)值，不能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

四、本教材的特色及創(chuàng)新點(diǎn)

本校在借鑒以往該類(lèi)教材優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合本校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)方案，將畢業(yè)生培養(yǎng)目標(biāo)定位于“工程實(shí)施型人才”。本教材在保證知識(shí)先進(jìn)性和系統(tǒng)性的同時(shí)，將著重培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的理念貫穿于整個(gè)教材內(nèi)容中。

1.對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化

結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)，在每一章內(nèi)容編寫(xiě)上都要認(rèn)真地貫徹優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容的理念，堅(jiān)持以實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容為主導(dǎo)思想。針對(duì)工程實(shí)施型人才需要掌握知識(shí)的特點(diǎn)，在保持理論知識(shí)系統(tǒng)性和完整性的前提下，對(duì)過(guò)于深入的理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行弱化整合，對(duì)于偏離當(dāng)前電力電子技術(shù)主流技術(shù)的理論進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減。教材內(nèi)容加強(qiáng)了與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的聯(lián)系，對(duì)原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行篩選、綜合和補(bǔ)充，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，開(kāi)出綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上，開(kāi)出一些有助于培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新素養(yǎng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。[3]

2.加強(qiáng)教材的先進(jìn)性和工程應(yīng)用性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

為突出工程應(yīng)用，本教材以“器件-電路-工程應(yīng)用”為主線，在補(bǔ)充和完善新知識(shí)的同時(shí)，重點(diǎn)增加介紹新技術(shù)工程應(yīng)用的內(nèi)容。在各章中都增加了與該部分理論緊密相關(guān)的工程應(yīng)用案例，尤其增加電力電子新技術(shù)在節(jié)能、綠色環(huán)保等方面的成功應(yīng)用案例。讓學(xué)生深切體會(huì)到該項(xiàng)技術(shù)的有用性。興趣是最好的老師，學(xué)生實(shí)際能看到該門(mén)課程有價(jià)值的工程應(yīng)用案例和廣闊的前景，在加深對(duì)理論知識(shí)理解的同時(shí)，必將激發(fā)對(duì)該門(mén)課程的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性。

3.解決與相關(guān)課程的內(nèi)容銜接不好的問(wèn)題，完善整體專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容的連續(xù)性

重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容加重了師生的負(fù)擔(dān)，浪費(fèi)了課堂的教學(xué)時(shí)間；銜接上有斷點(diǎn)的內(nèi)容形成許多知識(shí)點(diǎn)的“信息孤島”現(xiàn)象，不利于學(xué)生對(duì)整個(gè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)性的理解和學(xué)習(xí)。本教材較好地解決了與相關(guān)課程的銜接，尤其解決了以往教材與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)課程在內(nèi)容上存在重復(fù)和斷點(diǎn)的情況，使整體自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)在教材內(nèi)容上形成一個(gè)連續(xù)、完整的體系。

4.寫(xiě)作風(fēng)格通俗易懂，可讀性好

一般的專(zhuān)業(yè)教材習(xí)慣于大量的深?yuàn)W理論的堆砌和抽象的長(zhǎng)篇論述，容易使讀者產(chǎn)生為難和反感的情緒，不利于知識(shí)的吸收和消化。為此在全書(shū)的寫(xiě)作風(fēng)格上力求淺顯易懂。例如，在闡述一個(gè)抽象基本原理之前，首先從該原理在日常生活中的小應(yīng)用或大家熟知的工程應(yīng)用講起，引起讀者的興趣，文字描述貼近人們的日常生活，迅速拉近與學(xué)生的距離，消除隔閡和為難情緒，然后再逐層深入觸及原理核心內(nèi)容。由淺入深、通俗易懂的寫(xiě)作風(fēng)格在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)起到引人入勝的奇特效果。[4]

五、結(jié)束語(yǔ)

該教材在保證知識(shí)先進(jìn)性和系統(tǒng)性的同時(shí)，著重將提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的理念貫穿于整個(gè)教材。在內(nèi)容安排上，合理地對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行弱化整定，增加實(shí)踐性的教學(xué)內(nèi)容，突出工程應(yīng)用性和實(shí)用性，增加對(duì)新技術(shù)在新領(lǐng)域中的工程應(yīng)用的介紹。目前，該教材已通過(guò)了教育部委托專(zhuān)家的審閱，正在樣書(shū)的校對(duì)過(guò)程中，近期由高等教育出版社出版。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔桂梅，賈玉瑛.自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革和實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（11）.

篇（7）

作者簡(jiǎn)介：金楠（1982-），男，河南商丘人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院電氣信息工程學(xué)院，講師；楊存祥（1966-），男，河南臺(tái)前人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院電氣信息工程學(xué)院，教授。（河南 鄭州 450002）

基金項(xiàng)目：本文系鄭州市科技攻關(guān)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：112PPTGY249-7）的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）27-0111-02

著名的Newell倒三角理論指出，電力電子技術(shù)是由電力技術(shù)、電子技術(shù)與控制理論三者交叉綜合而成。隨著三項(xiàng)技術(shù)快速發(fā)展，近年來(lái)，電力電子技術(shù)在器件制造、控制方法和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面發(fā)展迅速。目前，電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)、開(kāi)關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、綠色照明等重要行業(yè)，并且其應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷擴(kuò)展。[1]尤其是新能源發(fā)電與分布式發(fā)電、高壓直流輸電和柔流輸電、用戶(hù)電力技術(shù)和電能質(zhì)量技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)等大功率電力電子技術(shù)已經(jīng)融入到電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)。因此，電力電子技術(shù)已經(jīng)成為支撐智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

電力電子技術(shù)是鄭州輕工業(yè)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保╇姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)核心課程，該專(zhuān)業(yè)每年有150名學(xué)生學(xué)習(xí)此課程。目前總學(xué)時(shí)為58學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)50學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。在以往本科教學(xué)過(guò)程中，并未設(shè)置計(jì)算機(jī)仿真的教學(xué)安排。僅有的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)安排4次實(shí)驗(yàn)，分別是單相半控整流橋?qū)嶒?yàn)、三相全控整流橋?qū)嶒?yàn)，交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)和直流斬波電路實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊落后，無(wú)法滿(mǎn)足電力電子技術(shù)快速發(fā)展的需要。

電力電子技術(shù)課程教學(xué)應(yīng)與該技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)，然而，目前在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中存在以下問(wèn)題：首先，學(xué)生對(duì)該技術(shù)興趣濃厚，但目前教師授課內(nèi)容主要以波形理論分析為主，內(nèi)容枯燥，不易入門(mén)。其次，教學(xué)內(nèi)容零散，缺少系統(tǒng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是多種知識(shí)模塊的組合，但教學(xué)中缺乏知識(shí)模塊之間相互貫通的內(nèi)容。因此，在設(shè)計(jì)實(shí)際系統(tǒng)時(shí)無(wú)從下手，缺少應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的知識(shí)與技能。再次，教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中所使用的控制方案主要是利用運(yùn)放組成的比例積分控制，難以將微控制器技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與電力電子技術(shù)相結(jié)合，無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制算法。學(xué)生普遍反映電力電子課程理論分析較多，課程中缺少真實(shí)案例，不易理解，希望增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量。由于受到實(shí)驗(yàn)條件限制，增加硬件實(shí)驗(yàn)需要更新添置實(shí)驗(yàn)設(shè)備，周期較長(zhǎng)。

因此，在電力電子課程中增加了應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，通過(guò)使用PSIM軟件對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，填補(bǔ)基礎(chǔ)理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用之間的斷帶，幫助學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)的理解，掌握利用仿真技術(shù)進(jìn)行輔助分析與設(shè)計(jì)的技能。

一、PSIM軟件

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)通過(guò)搭建模擬實(shí)際器件的仿真模型，為系統(tǒng)分析提供有效方法，極大簡(jiǎn)化了電力電子與電氣傳動(dòng)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的過(guò)程。仿真中需要使用數(shù)學(xué)模型代替實(shí)際器件，通過(guò)數(shù)值方法求解電力電子系統(tǒng)中狀態(tài)變量的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。由于工程人員無(wú)法完成復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模、數(shù)值求解和編程工作，PSIM、SABER、MATLAB等仿真軟件的出現(xiàn)極大提高了科研、開(kāi)發(fā)效率。

PSIM是專(zhuān)業(yè)的電力電子與電機(jī)控制仿真軟件，與其他通用性仿真軟件相比，占用資源少，仿真速度快。該軟件主要應(yīng)用于基本電力電子電路設(shè)計(jì)、電氣傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電機(jī)設(shè)計(jì)、新能源發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，基本覆蓋了電力電子與電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的主要內(nèi)容。PSIM軟件在電力電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中有以下特點(diǎn)：[2-4]

特點(diǎn)一：PSIM軟件的基本操作簡(jiǎn)單，學(xué)生能夠較快掌握并進(jìn)行簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)，易于入門(mén)。與其他軟件的復(fù)雜操作配置相比，通過(guò)兩個(gè)學(xué)時(shí)的簡(jiǎn)短功能介紹后，學(xué)生可以自主使用PSIM軟件仿真驗(yàn)證電力電子課程中的基本電路和理論。教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單操作能夠產(chǎn)生教材中長(zhǎng)篇介紹的復(fù)雜波形，減小了入門(mén)難度，容易引起興趣和求知欲。

特點(diǎn)二：包含電力電子技術(shù)課程中涉及的全部元件，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬控制和數(shù)字控制，便于將控制理論的基本方法應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)高性能控制算法，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜控制問(wèn)題的能力。

特點(diǎn)三：對(duì)于復(fù)雜的電力電子應(yīng)用系統(tǒng)，PSIM可以通過(guò)編寫(xiě)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）的方法實(shí)現(xiàn)控制算法，同時(shí)能夠與其他仿真軟件配合使用，增強(qiáng)了仿真系統(tǒng)的擴(kuò)展性，為希望深入學(xué)習(xí)的學(xué)生提供了有力的工具支持。

特點(diǎn)四：針對(duì)可再生能源領(lǐng)域，PSIM具有光伏電池模塊和風(fēng)機(jī)模塊，通過(guò)配置參數(shù)得到設(shè)計(jì)所需的仿真模型，提高了仿真效率。

PSIM軟件具有強(qiáng)大的功能和擴(kuò)展性，在日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)外電力電子教學(xué)科研機(jī)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。因此，我校電力電子課程體系改革中，加入了該軟件教學(xué)部分，以培養(yǎng)學(xué)生電力電子系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的綜合能力。以有源電力濾波器為例介紹使用PSIM軟件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真的過(guò)程。

二、并聯(lián)有源電力濾波器（Active Power Filter， APF）仿真

變頻器、開(kāi)關(guān)電源等電力電子裝置廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)。由于許多電力電子裝置具有非線性、沖擊性和不平衡性，這些裝置從電網(wǎng)中吸收能量維持正常工作的同時(shí)，將一部分能量以諧波電流的形式注入到電網(wǎng)。電力電子裝置的廣泛使用導(dǎo)致電網(wǎng)中諧波污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)和電流波形畸變，成為影響供電質(zhì)量的突出問(wèn)題。[5]

有源電力濾波器是解決電力系統(tǒng)非線性負(fù)載產(chǎn)生諧波污染問(wèn)題的有效裝置，通過(guò)檢測(cè)諧波源產(chǎn)生的諧波電流，利用逆變裝置產(chǎn)生等幅值、反相位諧波電流抵消負(fù)載諧波電流，從而提高功率因數(shù)、降低網(wǎng)損、改善電能質(zhì)量。[6]

1.APF的原理與電路結(jié)構(gòu)

圖1（a）為并聯(lián)型有源電力濾波器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。其中，es表示交流電網(wǎng)電壓，負(fù)載為諧波源，產(chǎn)生諧波電流并消耗無(wú)功。并聯(lián)型有源電力濾波器由兩部分組成，即諧波電流檢測(cè)電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路。諧波電流檢測(cè)電路檢測(cè)出補(bǔ)償對(duì)象電流中的諧波分量，以此作為補(bǔ)償電流指令參考值。補(bǔ)償電流發(fā)生電路根據(jù)指令參考值，產(chǎn)生實(shí)際補(bǔ)償電流。功率變換電路采用電壓型逆變器，PSIM仿真模型如圖1（b）。

2.基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的ip-iq諧波電流檢測(cè)算法

ip-iq諧波檢測(cè)算法是瞬時(shí)無(wú)功功率理論的改進(jìn)，該算法對(duì)電網(wǎng)電壓初始相位沒(méi)有嚴(yán)格要求，檢測(cè)結(jié)果不受電壓波形畸變的影響?？紤]直流側(cè)電壓波動(dòng)下的諧波電流檢測(cè)算法如圖2。

其中，A相電壓ea通過(guò)鎖相環(huán)（PLL）模塊后產(chǎn)生同相位的正弦和余弦信號(hào)，檢測(cè)得到三相負(fù)載電流ia、ib、ic經(jīng)過(guò)C32變換后得到坐標(biāo)系下電流分量iα、iβ，C32用（1）式表示：

（1）

然后經(jīng)過(guò)C變換后得到ip、iq，用（2）式表示：

（2）

ip、iq經(jīng)過(guò)低通濾波后得到直流分量、，經(jīng)過(guò)CT變換、C23變換后得到負(fù)載電流的基波分量iaf、ibf、icf，其中。負(fù)載電流與其基波分量相減得到有源電力濾波器諧波電流檢測(cè)值iah、ibh、ich。

穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，APF直流側(cè)電容的平均電壓需要保持恒定。由于電路損耗會(huì)產(chǎn)生直流側(cè)電壓下降，需要從系統(tǒng)注入有功功率補(bǔ)償損失功率，維持直流側(cè)電壓恒定。損耗電流幅值由直流側(cè)電容電壓實(shí)際值與參考值的偏差量經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器后得到，損耗電流相位與系統(tǒng)電壓相位相同。利用PSIM軟件能夠?qū)崿F(xiàn)上述諧波檢測(cè)補(bǔ)償算法。

3.仿真結(jié)果

仿真系統(tǒng)參數(shù)如下：電網(wǎng)線電壓380V，頻率50Hz，非線性負(fù)載為三相整流橋接阻容性負(fù)載，并聯(lián)電阻5Ω，并聯(lián)電容470μF。APF直流側(cè)電容2000μF，初始電壓600V。有源濾波器與電網(wǎng)連接電感為2mH。

APF在0.2s時(shí)投入工作，圖3（a）中，ISA為A相電網(wǎng)電流波形，I_LA為A相負(fù)載電流波形。仿真結(jié)果表明，APF投入工作后，電網(wǎng)電流諧波成份得到有效治理，諧波畸變小于3%。PSIM軟件中包含功率因數(shù)表與視在功率表模塊，圖3（b）為系統(tǒng)功率因數(shù)及視在功率波形。仿真結(jié)果表明，APF能夠補(bǔ)償負(fù)載諧波和無(wú)功電流，提高系統(tǒng)功率因數(shù)使之接近1，同時(shí)系統(tǒng)輸出視在功率下降到4.45KW。由于負(fù)載消耗的視在功率下降，線路電流減小，降低了線路損耗。利用PSIM軟件驗(yàn)證了APF及其控制算法的有效性，為實(shí)際裝置的設(shè)計(jì)與調(diào)試提供了理論依據(jù)。

三、結(jié)論

實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，電力電子技術(shù)的理論計(jì)算和波形分析較為枯燥，教師單一課堂講授，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的效果并不理想。PSIM軟件使學(xué)生能夠借助仿真工具對(duì)電力電子功率變換電路及控制方法進(jìn)行驗(yàn)證，引起了對(duì)該課程的濃厚興趣。利用該軟件能夠完成本文中有源電力濾波器這類(lèi)復(fù)雜電力電子系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，幫助學(xué)生掌握利用仿真工具輔助設(shè)計(jì)的技能，取得良好的教學(xué)效果。PSIM軟件操作簡(jiǎn)單、內(nèi)容豐富，對(duì)優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、調(diào)整教學(xué)思路方法、培養(yǎng)工程實(shí)踐能力發(fā)揮了重要作用。

參考文獻(xiàn)：

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[4]洪武.PSIM在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，

篇（8）

電力電子技術(shù)是計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體實(shí)現(xiàn)，隨著電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)化和信息化的水平不斷提高，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用也越發(fā)明顯。簡(jiǎn)單的說(shuō)，電力電子技術(shù)就是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將強(qiáng)電和弱電進(jìn)行有效的組合，它是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電子技術(shù)、電路技術(shù)還有電力控制技術(shù)為一體的服務(wù)性的技術(shù)。筆者就電力電子技術(shù)在我國(guó)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行了重點(diǎn)闡述，說(shuō)明電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的重要性。

一、電力電子技術(shù)的發(fā)展

1.電力電子技術(shù)的產(chǎn)生

電力電子技術(shù)的產(chǎn)生要追溯到上世紀(jì)50年代時(shí)期，電力電子技術(shù)的產(chǎn)生是以晶閘管的問(wèn)世為里程碑的。作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要傳動(dòng)技術(shù)，電力電子技術(shù)在晶閘管的基礎(chǔ)上可發(fā)出了可控硅整流裝置，可控硅整流裝置的問(wèn)世，代表了電力系統(tǒng)傳動(dòng)技術(shù)的一次巨大的跨越。從此以后，電能的變換和控制正式步入了電力電子器件構(gòu)成的變流器時(shí)代。所以說(shuō)，電力電子技術(shù)的產(chǎn)生是以可控硅整流裝置為標(biāo)志的。

2.電力電子器件的發(fā)展

電力電子技術(shù)產(chǎn)生自以后在電力系統(tǒng)中有了十足的發(fā)展。第一代的電力電子器件主要以電力二極管和晶閘管為代表。第一代電力電子器件的特點(diǎn)是體積小、耗能低。在電力電子技術(shù)產(chǎn)生以后其迅速的取代了原有電力系統(tǒng)中的老式汞弧整流器，為電力電子技術(shù)的推廣和發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，電力二極管對(duì)于電路系統(tǒng)中電路性能的改善作用十分明顯，它在降低電路損耗和提高電源使用率方面也各有建樹(shù)。

電力電子技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，整流二極管的種類(lèi)各式各樣，功能也各不相同。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，第二代電力電子器件在上世紀(jì)79年代產(chǎn)生，第二代電子電力器件的特點(diǎn)是具有自動(dòng)關(guān)斷能力（例如可關(guān)斷晶閘管和靜電感應(yīng)晶體管等）。第二代全自動(dòng)可控型的電力電子器件較第一代晶閘管相比，開(kāi)關(guān)速度有了明顯的提升，可以用于開(kāi)關(guān)頻率較高的電路中。

第三代電力電子器件的產(chǎn)生是在上世紀(jì)末90年代，隨著電力系統(tǒng)的不斷建設(shè)和發(fā)展，電力電子裝置的結(jié)構(gòu)和體積得到了進(jìn)一步的改良，第三代電力器件的體積更小，結(jié)構(gòu)也更為緊湊。并且出現(xiàn)了將幾種電力器件相結(jié)合的電子模塊形式，為電力器件的發(fā)展和使用創(chuàng)造了很大的方便。后來(lái)，又在集成模塊的基礎(chǔ)上，把應(yīng)用于控制電力技術(shù)中的多中國(guó)電力器件相組合，構(gòu)成了集成電路。功率集成電路的出現(xiàn)，標(biāo)示著電力電子技術(shù)邁向了高頻化和標(biāo)準(zhǔn)模塊化以及集成化和智能化的新時(shí)代。

電力電子技術(shù)的產(chǎn)生至現(xiàn)在，以電力電子器件的變革為歷程，經(jīng)歷了以上三個(gè)階段。目前，電力電子技術(shù)正向著以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子技術(shù)方向發(fā)展。在實(shí)現(xiàn)高頻技術(shù)的基礎(chǔ)上，更增加了節(jié)能、環(huán)保、自動(dòng)化、自能化等特點(diǎn)。

二、電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁控制和變頻調(diào)速上。在我國(guó)范圍內(nèi)乃至全球范圍內(nèi)的各個(gè)大型電廠發(fā)電機(jī)組中，運(yùn)用的最為普遍的就是靜止勵(lì)磁系統(tǒng)，電力電子技術(shù)的發(fā)展，使電子技術(shù)取代了勵(lì)磁控制中的勵(lì)磁機(jī)環(huán)節(jié)，使靜止勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的控制構(gòu)造和高性能低成本的運(yùn)作。同時(shí)由于電子技術(shù)代替了勵(lì)磁機(jī)的環(huán)節(jié)，使靜止勵(lì)磁能夠?qū)ψ陨磉M(jìn)行迅速有效的調(diào)節(jié)，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)作效率。

其次，電子技術(shù)也普遍應(yīng)用在電廠發(fā)電機(jī)組的變速恒頻勵(lì)磁上。由于在水力發(fā)電中，水源頭的壓力和單位時(shí)間內(nèi)水力的流動(dòng)量對(duì)水力發(fā)電的效率產(chǎn)生著影響，水力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)速度也在隨著水力的壓力和流動(dòng)量不斷變化。同樣的道理也發(fā)生在風(fēng)力發(fā)電和活力發(fā)電當(dāng)中。因此，對(duì)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)的勵(lì)磁電流頻率進(jìn)行調(diào)整，使發(fā)電機(jī)組的電流頻率同轉(zhuǎn)速通過(guò)電子技術(shù)達(dá)到一致，保證發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)最大功效的運(yùn)作，變速恒頻勵(lì)磁技術(shù)就是其中的代表。

同時(shí)，電子技術(shù)也應(yīng)用于電廠的風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速上和太陽(yáng)能發(fā)電控制機(jī)組的控制系統(tǒng)中。在電廠的電力生產(chǎn)過(guò)程中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)組等設(shè)備對(duì)于發(fā)電量的損耗相對(duì)較大，考慮電力生產(chǎn)中節(jié)約能源的要求。在高壓電和低壓電的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，使用風(fēng)機(jī)水泵變頻機(jī)替代原有的變頻器，改變電能轉(zhuǎn)換過(guò)程中耗能大效率低的問(wèn)題。這一技術(shù)還在不斷完善和摸索中，還需要電力研究工作者不斷的努力和創(chuàng)新。

而在太陽(yáng)能發(fā)電的控制系統(tǒng)中，電子技術(shù)的作用尤為突出，太陽(yáng)能作為21世紀(jì)被廣泛重視的新型能源，發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)是整個(gè)國(guó)家乃至全世界的戰(zhàn)略目標(biāo)。然而由于太陽(yáng)能發(fā)電本身的功率過(guò)大，在使用太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組發(fā)電的時(shí)候，需要將生產(chǎn)出來(lái)的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這個(gè)時(shí)候就需要大功率的電流轉(zhuǎn)換器。而電子技術(shù)能夠很好的解決這一問(wèn)題。

2.電力電子技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用

電力電子技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在柔流電技術(shù)、高壓直流電技術(shù)以及靜止無(wú)功補(bǔ)償器等上。

（1）柔流輸電技術(shù)

柔流輸電技術(shù)（FACTS）產(chǎn)生于上世紀(jì)的80年代，主要以柔性的交流輸電設(shè)備為表現(xiàn)方式廣泛應(yīng)用于輸電線路中。在電力的輸送過(guò)程中，由于傳統(tǒng)電力功率的控制方法過(guò)于粗糙，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在輸電過(guò)程中對(duì)于電能的調(diào)整，使輸電過(guò)程中產(chǎn)生大量的電力損耗和高昂的輸送成本。而柔流輸電技術(shù)的主要內(nèi)容是在輸電線路的重要部位使用電力電子控制裝置，對(duì)輸電系統(tǒng)中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行適時(shí)的控制，以實(shí)現(xiàn)輸送過(guò)程中電能功率的合理分配，降低書(shū)店過(guò)程中的輸送成本和電能消耗，大幅度的提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

（2）高壓直流輸電技術(shù)

高壓直流輸電技術(shù)在輸電系統(tǒng)中的主要實(shí)現(xiàn)是以晶閘管為代表的。晶閘管是電力電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)明，自從晶閘管產(chǎn)生并被嘗試應(yīng)用于直流電的輸電系統(tǒng)上，晶閘管換流閥就一直應(yīng)用于輸電系統(tǒng)中的直流電輸送中。在這之后又出現(xiàn)了具有可操作的電力輸送控制器，例如GTO、IGBT等等，可操作的電力系統(tǒng)輸送設(shè)備為電流的轉(zhuǎn)換過(guò)程減少了交直轉(zhuǎn)換變壓器的使用，為電廠的電能生產(chǎn)減少了生產(chǎn)成本，加強(qiáng)了電流交換設(shè)備在電力系統(tǒng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）靜止無(wú)功補(bǔ)償器

靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）在上世紀(jì)70年代被廣泛使用電力系統(tǒng)之中，靜止無(wú)功補(bǔ)償器在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用于負(fù)荷補(bǔ)償和輸電線路補(bǔ)償當(dāng)中，在大功率的輸電網(wǎng)絡(luò)中，靜止無(wú)功補(bǔ)償器主要起到的是控制電壓的作用，也用于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和阻尼等。靜止無(wú)功補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)不包含旋轉(zhuǎn)部件，它不使用大容量的電容器，所需要的無(wú)功功率通過(guò)電感器來(lái)獲得，靜止無(wú)功補(bǔ)償器通過(guò)對(duì)電抗器進(jìn)行迅速的調(diào)控，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)出無(wú)功功率到吸收無(wú)功功率的平滑轉(zhuǎn)變，特別適用于中高壓輸電線路中的無(wú)功補(bǔ)償工作。

3.電力電子技術(shù)在配電過(guò)程中的應(yīng)用

要使配電系統(tǒng)能夠配送出高質(zhì)量的電力資源，需要在配電過(guò)程中滿(mǎn)足配電頻率、電壓以及在諧波上滿(mǎn)足相應(yīng)的條件，同時(shí)，在配電過(guò)程中需要阻止電能的各種不穩(wěn)定的波動(dòng)和影響。這個(gè)過(guò)程中，電力電子技術(shù)作為配電環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制部分，以用戶(hù)電力技術(shù)和FACTS技術(shù)為實(shí)現(xiàn)形式。FACTS技術(shù)在前文已經(jīng)提及，它是通過(guò)在配電線路中增設(shè)電力電子裝置，加強(qiáng)對(duì)與電壓，電流和功率的可控性，調(diào)控電力傳輸能力的技術(shù)。

用戶(hù)電力技術(shù)解決的是配電系統(tǒng)中既時(shí)發(fā)生的需要馬上解決的重要問(wèn)題，主要復(fù)負(fù)責(zé)配電系統(tǒng)在配電過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性，用于保證配電輸電過(guò)程中，電力能源的質(zhì)量。而FACTS技術(shù)則更為傾向于配電系統(tǒng)中對(duì)于電能的輸送能力和有效控制力。FACTS技術(shù)和用戶(hù)電力技術(shù)都是針對(duì)配電系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出的新型電力電子技術(shù)，兩者的構(gòu)造和工作原理大致上相同，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，在近些年，F(xiàn)ACTS技術(shù)和用戶(hù)電力技術(shù)在一定程度上已經(jīng)逐步同步并合用，其中比較具有代表性的就是定制電力（DFACTS）技術(shù)。

4.電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)節(jié)能方面的應(yīng)用

電子技術(shù)在電力系統(tǒng)節(jié)能方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，分別是：變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行方面和提高電能使用率方面。電廠生產(chǎn)電能和配送電過(guò)程中，常常產(chǎn)生大量的電能浪費(fèi)。上文已述，電廠在生產(chǎn)電能的過(guò)程中，由于發(fā)電能源的變化，發(fā)電機(jī)組不能夠很好的實(shí)現(xiàn)配合，會(huì)產(chǎn)生無(wú)功功率的浪費(fèi)現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行調(diào)整和控制，能夠?qū)崿F(xiàn)電能的良好生產(chǎn)和配用。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)比較成熟，但是我國(guó)仍然處在研究和探索的階段。但是，變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)在實(shí)際的應(yīng)用中也存在不可忽視的缺陷，變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)在控制和調(diào)控運(yùn)轉(zhuǎn)速度方面適用的發(fā)電機(jī)組較為廣泛，在實(shí)際運(yùn)行中的工作效率也十分準(zhǔn)確。但是變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)和配置成本較高，而且在工作過(guò)程中對(duì)電網(wǎng)的影響較大，只適用于中大型電廠。同時(shí)，我國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)用的電力設(shè)備，在配送電的過(guò)程中，對(duì)于電能的損耗和生產(chǎn)的成本較高，對(duì)于電能的質(zhì)量影響較大。而電子技術(shù)能夠通過(guò)在配送電系統(tǒng)中增設(shè)可控設(shè)備，對(duì)配送電過(guò)程中的電能進(jìn)行調(diào)控，保證電能的質(zhì)量和穩(wěn)定。

三、總結(jié)

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展對(duì)于電力系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展起到了里程碑的作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力技術(shù)的不斷發(fā)展，電力電子技術(shù)也在不斷的吸收新的技術(shù)不斷的發(fā)展。然而，作為一種處在發(fā)展過(guò)程中的電力控制技術(shù)。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和穩(wěn)定性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠達(dá)到電力電子技術(shù)的設(shè)計(jì)要求。如何實(shí)現(xiàn)電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)起到的控制作用，我們要從電子設(shè)備的革新和電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展上謀求出路，不斷的探索和發(fā)展電力電子技術(shù)對(duì)于提高電力的生產(chǎn)質(zhì)量，減少生產(chǎn)成本和配送損耗，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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篇（9）

一、引言

隨著WTO正式將教育歸入到國(guó)際服務(wù)貿(mào)易的第五大類(lèi)，高等教育的國(guó)際化就開(kāi)始步入“跨境教育”的新階段。作為“國(guó)際教育服務(wù)貿(mào)易”的重要組成部分，留學(xué)生教育在我國(guó)日益受到政府和高校的重視?？紤]到一定規(guī)模的留學(xué)生教育不僅可以在不影響原有國(guó)內(nèi)學(xué)生教育的同時(shí)，還能有效開(kāi)拓辦學(xué)經(jīng)費(fèi)來(lái)源，增加預(yù)算外收入，從而反哺并促進(jìn)國(guó)內(nèi)學(xué)生教育的進(jìn)一步發(fā)展，因此，我校從2009年開(kāi)始招收電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的巴基斯坦留學(xué)生。

電力電子技術(shù)是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，其應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及一般工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、新能源發(fā)電等，因而《電力電子技術(shù)》已成為電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)階段的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，地位十分重要。然而由于課程難，內(nèi)容多，課時(shí)少，所以給留學(xué)生上好《電力電子技術(shù)》是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。

通過(guò)多聽(tīng)有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的老師授課，并向他們請(qǐng)教，筆者對(duì)如何給留學(xué)生上好《電力電子技術(shù)》這門(mén)課有了一些初步認(rèn)識(shí)，概括起來(lái)，主要是注意三個(gè)方面的問(wèn)題：思想上高度重視，提升教師自身素質(zhì);做好備課工作;運(yùn)用好案例教學(xué)法。

二、思想上高度重視，提升教師自身素質(zhì)

首先要從思想上高度重視留學(xué)生的教學(xué)工作，認(rèn)識(shí)到能否順利完成對(duì)留學(xué)生的教學(xué)工作，不僅是授課教師的個(gè)人形象問(wèn)題，也是我校整體形象問(wèn)題，更關(guān)系到我國(guó)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教育事業(yè)的國(guó)際形象問(wèn)題。自從教育部[2001]4號(hào)文件中要求大學(xué)本科“積極推動(dòng)使用英語(yǔ)等外語(yǔ)進(jìn)行教學(xué)以來(lái)”，我校就行動(dòng)起來(lái)，努力貫徹這一精神，并逐步開(kāi)設(shè)了一些雙語(yǔ)教學(xué)課程;但距離全英語(yǔ)授課仍有一定距離和困難。只有充分認(rèn)識(shí)到留學(xué)生教學(xué)工作的重大意義，教師才能克服思想上的畏難情緒，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，投入更大的熱情和更多的精力實(shí)現(xiàn)對(duì)留學(xué)生的全英語(yǔ)授課。

《電力電子技術(shù)》全英語(yǔ)授課，對(duì)我校來(lái)講是一個(gè)新的教學(xué)領(lǐng)域和課題，也是對(duì)教師的一個(gè)新的能力要求;這是一種挑戰(zhàn)，同時(shí)也是一種機(jī)遇。提升教師自身素質(zhì)是實(shí)現(xiàn)留學(xué)生《電力電子技術(shù)》全英語(yǔ)授課并保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。為此，我校三管齊下：其一，從思想上讓教師深刻認(rèn)識(shí)到，留學(xué)生全英語(yǔ)授課是國(guó)家利益需要、學(xué)校發(fā)展需要和個(gè)人成長(zhǎng)需要的一個(gè)極好的結(jié)合點(diǎn)。教師應(yīng)抓住這個(gè)難得的機(jī)會(huì)，努力糅合自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)平臺(tái)和課程教學(xué)需要，提高英語(yǔ)表達(dá)能力，躍過(guò)“語(yǔ)言”這個(gè)門(mén)檻，使得自己的信息來(lái)源和知識(shí)視野更加寬廣，從而取得更大的教學(xué)成果和科研成就。其二，從組織上加強(qiáng)教師公共英語(yǔ)和專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)。例如，派送教師出國(guó)進(jìn)行為期半年或一年時(shí)間的進(jìn)修，分期分批安排青年教師參加由外教授課的各種英語(yǔ)培訓(xùn)，要求教師觀摩教學(xué)示范課等。其三，從制度上保證教師全英語(yǔ)授課的積極性。例如，按照給國(guó)內(nèi)學(xué)生的授課課時(shí)乘以系數(shù)2.5來(lái)計(jì)算教學(xué)工作量等。

三、做好備課工作

眾所周知，要想上好一門(mén)課，首先是要備好課。備課有兩種類(lèi)型：一種是針對(duì)全課程內(nèi)容而言的整體性備課，另一種是每次課（大學(xué)中通常是將連續(xù)的兩節(jié)課作為一次課）的課前備課。

1.整體性備課

整體性備課是對(duì)《電力電子技術(shù)》的全面準(zhǔn)備，是教師能否講好這門(mén)課程的最關(guān)鍵一步。只有對(duì)《電力電子技術(shù)》有了整體上的把握，對(duì)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)做到了圓熟貫通，才能在具體講授每次課時(shí)有一個(gè)全局的高度、有一種俯視的自信，才能清晰流暢、舉重若輕地講授課程，猶如庖丁解牛、游刃有余。

在整體性備課中，關(guān)鍵是要弄清楚五個(gè)基本問(wèn)題，并完成好六項(xiàng)準(zhǔn)備工作。五個(gè)基本問(wèn)題是指：（1）《電力電子技術(shù)》的主體框架、基本內(nèi)容、各部分內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，以及貫穿全課程的關(guān)鍵線索是什么？（2）《電力電子技術(shù)》的教學(xué)目標(biāo)是什么？也就是說(shuō)，學(xué)了這門(mén)課程以后，留學(xué)生能夠做到些什么？（3）《電力電子技術(shù)》的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展方向是什么？（4）《電力電子技術(shù)》在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中的地位和作用是什么？（5）《電力電子技術(shù)》的主要內(nèi)容應(yīng)通過(guò)怎樣的教學(xué)步驟和教學(xué)方法傳授給留學(xué)生？應(yīng)該做好的六項(xiàng)準(zhǔn)備工作分別為：（1）認(rèn)真研讀《電力電子技術(shù)》教學(xué)大綱;（2）認(rèn)真選擇、研讀教材及參考書(shū);（3）認(rèn)真研讀《電力電子技術(shù)》的前修課和后續(xù)課的教材;（4）自己動(dòng)手做教材中的全部練習(xí)題及思考題;（5）了解留學(xué)生;（6）撰寫(xiě)一份《電力電子技術(shù)》教學(xué)安排表，并在課前發(fā)放給每個(gè)留學(xué)生。其中，最要緊的是了解留學(xué)生。

了解留學(xué)生的語(yǔ)言能力、文化特點(diǎn)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、就業(yè)去向等信息是順利開(kāi)展《電力電子技術(shù)》教學(xué)的前提與基礎(chǔ)。比如，我們了解到：（1）英語(yǔ)是巴基斯坦的官方語(yǔ)言，從小學(xué)起所有教科書(shū)均為英文版，所以留學(xué)生的英語(yǔ)聽(tīng)、讀、寫(xiě)的水平普遍較高，但他們的口語(yǔ)發(fā)音與我們中國(guó)教師所熟悉的“美式英語(yǔ)”、“英式英語(yǔ)”有所不同，清輔音“t”“k”“p”通常讀成濁輔音“d”“g”“b”等。熟悉并適應(yīng)留學(xué)生的口語(yǔ)發(fā)音特點(diǎn)，就能逐漸減少與他們交流的語(yǔ)言障礙。（2）不同于國(guó)內(nèi)學(xué)生，由于從小受英美文化的影響，巴基斯坦留學(xué)生在上課時(shí)很喜歡就不懂的或感興趣的問(wèn)題隨時(shí)提問(wèn)、自由討論，課堂氣氛非?；钴S。對(duì)于已經(jīng)習(xí)慣了國(guó)內(nèi)學(xué)生內(nèi)斂特點(diǎn)的教師而言，如何在不傷害留學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，有效保持課堂秩序并保證教學(xué)進(jìn)度就是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。（3）作為發(fā)展中國(guó)家，巴基斯坦的經(jīng)濟(jì)較為落后，教育普及程度低于中國(guó)，加上留學(xué)生又來(lái)自不同地區(qū)，家庭條件各異，受教育程度參差不齊。因此，教師不僅要注意留學(xué)生之間的知識(shí)結(jié)構(gòu)差異，還要留心他們同國(guó)內(nèi)學(xué)生在授課內(nèi)容多少及難易方面的問(wèn)題。在選擇教材和授課內(nèi)容時(shí)，我們主要是以Denis Fewson教授的Introduction to Power Electronics為藍(lán)本，并糅合了Ned Mohan教授的First Course on Power Electronics and Drives的部分內(nèi)容;在講授順序上，我們是先把開(kāi)關(guān)器件看成為理想開(kāi)關(guān)，并先學(xué)習(xí)DC/DC變流電路、基于PWM控制技術(shù)的DC/AC變流電路，再逐漸過(guò)渡到開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)特性、基于相位控制技術(shù)的AC/DC變流電路等教學(xué)內(nèi)容。（4）現(xiàn)階段招收的巴基斯坦留學(xué)生回國(guó)后基本上都是去發(fā)電廠工作，因此，從新能源發(fā)電角度楔入，在授課時(shí)我們重點(diǎn)講授基于PWM控制方式的變流電路，對(duì)基于相位控制方式的變流電路僅以AC/DC變流電路為例進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。

2.每次課的課前備課

整體性備課是非常重要的，但課還得一次一次地講。事實(shí)上，只有每一次課都講好了，整體性的把握才能落到實(shí)處。因此，在每一次講課之前也要備好課，具體來(lái)說(shuō)：（1）要根據(jù)《電力電子技術(shù)》教學(xué)安排表明確每次課所講授內(nèi)容的大題目，確立教學(xué)目的，選擇具體內(nèi)容及講授重點(diǎn);（2）根據(jù)教學(xué)的具體內(nèi)容確定教學(xué)模式，例如，課堂講授、實(shí)驗(yàn)或討論等;（3）要把選定的教學(xué)內(nèi)容組織成一次講授式或議論式或談話(huà)式的文稿，應(yīng)服從并服務(wù)于主題，把各部分內(nèi)容按起始段、中間段到結(jié)尾段的順序安排組織好;（4）選擇合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段;（5）寫(xiě)出一份教案，準(zhǔn)備在課堂中使用。其中，教案是做好每次課的課前備課工作的最為核心之處。比如，根據(jù)巴基斯坦留學(xué)生的特點(diǎn)，我們預(yù)先設(shè)想留學(xué)生在上課時(shí)的反應(yīng)、容易提出的問(wèn)題、可能出現(xiàn)的困難等，在教案中寫(xiě)下應(yīng)對(duì)之策。

四、運(yùn)用好案例教學(xué)法

教學(xué)方法是多種多樣的，包括講授法、談話(huà)法、討論法、直觀教學(xué)法、準(zhǔn)直觀法、邊講邊練法、單元教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)教學(xué)法、程序教學(xué)法、案例教學(xué)法、暗示教學(xué)法等[3]，上述方法都有它們各自的優(yōu)勢(shì)和不足，適用于不同的場(chǎng)合，因此，不應(yīng)盲目肯定或否定一種方法，而應(yīng)結(jié)合教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)設(shè)備加以綜合使用。

對(duì)于《電力電子技術(shù)》這門(mén)課程而言，筆者非常信賴(lài)案例教學(xué)法――通過(guò)精心選擇Randall Shaffer教授在Fundamentals of Power Electronics with MATLAB”一書(shū)中的例題，向留學(xué)生演示Matlab/Simulink模型搭建與仿真分析，從而傳授他們點(diǎn)石成金的“金手指”，實(shí)現(xiàn)“授之以魚(yú)，不如授之以漁”的目的。比如，在講授基本斬波電路的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，筆者以Buck電路為例，對(duì)其小信號(hào)建模方法進(jìn)行了介紹，并用Matlab/Simulink進(jìn)行了對(duì)比仿真分析。由于電路拓?fù)浜?jiǎn)單（開(kāi)關(guān)器件的通斷只衍生出兩個(gè)線性子電路拓?fù)洌?，涵蓋內(nèi)容卻豐富（涉及電路分析、偏微分運(yùn)算、狀態(tài)方程求解，傳遞函數(shù)與控制框圖表示等），因此，一方面留學(xué)生能夠輕松掌握對(duì)于變流電路這類(lèi)因含有開(kāi)關(guān)器件而呈現(xiàn)出非線性的電路的建模方法，另一方面，也讓留學(xué)生明白了整個(gè)大學(xué)階段所學(xué)的各門(mén)課程其實(shí)是相互關(guān)聯(lián)的，共同服務(wù)于解決問(wèn)題的需要。

五、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，留學(xué)生教育在我國(guó)日益受到政府和高校的重視。我校從2009年開(kāi)始招收電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的巴基斯坦留學(xué)生。由于課程難，內(nèi)容多，課時(shí)少，所以給留學(xué)生上好《電力電子技術(shù)》并非易事。筆者從思想上高度重視，并提升教師自身素質(zhì);做好備課工作;運(yùn)用好案例教學(xué)法三個(gè)方面談了自己給留學(xué)生講授《電力電子技術(shù)》的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，希望能起到拋磚引玉的作用。

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篇（10）

作者簡(jiǎn)介：湯賜（1978-），男，湖南湘潭人，長(zhǎng)沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，講師。（湖南 長(zhǎng)沙 410114）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）07-0070-03

電力電子技術(shù)是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，其應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及一般工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、新能源發(fā)電等，因而“電力電子技術(shù)”已成為本科教學(xué)階段的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，地位十分重要。然而由于課程難、內(nèi)容多、課時(shí)少，所以上好“電力電子技術(shù)”是一件具有挑戰(zhàn)性的工作。

評(píng)判“電力電子技術(shù)”課上得是否好，至少應(yīng)關(guān)注它有無(wú)具備以下7個(gè)方面的特征：[1]內(nèi)容豐富、概念明確、重點(diǎn)突出、脈絡(luò)清晰、語(yǔ)言生動(dòng)、板書(shū)精當(dāng)和學(xué)時(shí)準(zhǔn)確（不拖堂、不早退）；其中第一、二點(diǎn)主要取決于授課教師的學(xué)術(shù)水平，而后面五點(diǎn)則與教師傳授、幫促方面的基本功有關(guān)。目前，大學(xué)新進(jìn)教師普遍為高學(xué)歷人才，在學(xué)術(shù)上有著一定深度和廣度，但在傳授和幫促的基本功方面還顯得有些薄弱。

作為大學(xué)新進(jìn)教師中一員，筆者通過(guò)多聽(tīng)有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的老師授課，向他們請(qǐng)教，并拜讀北京理工大學(xué)龔紹文教授所著《大學(xué)青年教師教學(xué)入門(mén)：大學(xué)施教學(xué)初步》，[1]對(duì)如何上好“電力電子技術(shù)”有了一些初步認(rèn)識(shí)，概括起來(lái)，主要是注意四個(gè)方面的問(wèn)題：做好整體性備課工作、做好每次課的課前備課工作、重視第一堂課以及掌握并運(yùn)用好教學(xué)基本原則。

一、做好整體性備課工作

眾所周知，要想上好一門(mén)課，首先是要備好課。備課有兩種類(lèi)型：[1]一種是針對(duì)全課程內(nèi)容而言的整體性備課，另一種是每次課（大學(xué)中通常是將連續(xù)的兩節(jié)課作為一次課）的課前備課。

整體性備課是對(duì)“電力電子技術(shù)”的全面準(zhǔn)備，是教師能否講好這門(mén)課程的最關(guān)鍵的一步。只有對(duì)“電力電子技術(shù)”有了整體上的把握，對(duì)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)做到了融會(huì)貫通，才能在具體講授每次課時(shí)有一個(gè)全局的高度、有一種俯視的自信，才能清晰流暢、舉重若輕地講授課程，猶如庖丁解牛，游刃有余。在整體性備課時(shí)，關(guān)鍵是要弄清楚5個(gè)基本問(wèn)題，并完成好6件準(zhǔn)備工作。

1.5個(gè)基本問(wèn)題

（1）“電力電子技術(shù)”的主體框架，基本內(nèi)容、各部分內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，以及貫穿全課程的關(guān)鍵線索是什么？這個(gè)問(wèn)題是從整體上把握“電力電子技術(shù)”的首要問(wèn)題，直接挑戰(zhàn)教師對(duì)所授內(nèi)容的理解深度和運(yùn)用程度。

“電力電子技術(shù)”主要由三大部分組成：[2]電力電子器件；AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC四大類(lèi)基本變流電路以及由它們組合而成的組合變流電路；對(duì)各種變流電路都適用的PWM控制技術(shù)和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。其中，各種變流電路及其控制技術(shù)的學(xué)習(xí)和掌握是本課程的主體。變流電路種類(lèi)繁多，突出帶有共性的分析方法對(duì)于理解各種電路的工作原理具有十分重要的作用。例如，通斷型電力電子器件的存在，使得四大類(lèi)變流電路及其他們的組合變流電路呈現(xiàn)出非線性特性；但當(dāng)電路中各通斷型電力電子器件的通斷狀態(tài)確定后，整個(gè)變流電路又可以根據(jù)線性電路的基本理論進(jìn)行分析。相位控制和脈沖寬度調(diào)制（PWM）則是分別針對(duì)半控型器件和全控型器件組成的電路拓?fù)涞膬煞N控制技術(shù)。而所選用的通斷型電力電子器件的類(lèi)型（即不可控型、半控型、全控型）則是將各種變流電路及其控制技術(shù)（對(duì)不可控型器件構(gòu)成的電路不存在控制問(wèn)題）構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體的關(guān)鍵線索。

（2）“電力電子技術(shù)”的教學(xué)目標(biāo)是什么？也就是說(shuō)，學(xué)了這門(mén)課程以后，學(xué)生能夠做到些什么？為了從宏觀上控制大學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，教育部對(duì)主要的基礎(chǔ)性、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)性課程都制定了相應(yīng)的“課程教學(xué)基本要求”，一般涉及兩個(gè)方面的內(nèi)容：一個(gè)方面是規(guī)定了一門(mén)課程必須包含的知識(shí)點(diǎn)和基本技能；另一個(gè)方面是學(xué)生對(duì)這些知識(shí)和技能應(yīng)該掌握的程度層次，例如，識(shí)記、了解、理解、應(yīng)用（可進(jìn)一步細(xì)化為簡(jiǎn)單應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)等）。

通過(guò)對(duì)“電力電子技術(shù)”的學(xué)習(xí)，學(xué)生熟悉并掌握晶閘管、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、電力雙極型晶體管（BJT）、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Power MOSFET）和絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）等電力電子器件的工作原理、開(kāi)關(guān)特性和電氣參數(shù)；熟悉并掌握單相、三相整流電路和有源逆變電路的基本原理、波形分析，以及各種性質(zhì)的負(fù)載對(duì)電路工作性能的影響；掌握直流斬波電路的工作原理、電路結(jié)構(gòu)、換相方法及參數(shù)計(jì)算；掌握交流調(diào)壓電路的電路結(jié)構(gòu)、換相方法、波形分析和參數(shù)計(jì)算，了解交-交變頻電路的基本原理；掌握逆變電路，特別是PWM型逆變電路的工作原理、控制方法、波形分析；了解軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的基本概念；了解電力電子技術(shù)的發(fā)展方向。

（3）“電力電子技術(shù)”的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展方向是什么？了解歷史，分析現(xiàn)狀，是為了更好地預(yù)測(cè)未來(lái)。所謂“了解歷史”，首先，要清楚所授課程的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段；其次，應(yīng)知道每個(gè)階段的標(biāo)志性事件、代表性人物和重要結(jié)果；最后，對(duì)某些重要結(jié)果在歷史上的獲得過(guò)程也需有所涉獵，從而有助于利用歷史所蘊(yùn)含的科學(xué)精神、研究方法和思想啟迪，創(chuàng)造性地挖掘新方法、新技術(shù)。[1]而在分析現(xiàn)狀時(shí)，不但要聚焦本校、兄弟院校、國(guó)外高校對(duì)本課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面的情況，還應(yīng)關(guān)注本課程所屬學(xué)科的最新科研進(jìn)展。

由于電力電子器件的發(fā)展對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展起著決定性的作用，因此，電力電子技術(shù)的發(fā)展史是以電力電子器件的發(fā)展史為綱的。

使用電子管、水銀整流器的時(shí)期屬于電力電子技術(shù)的史前期或黎明期。在這一時(shí)期，各種整流電路、逆變電路和周波變流電路的理論已經(jīng)發(fā)展成熟并廣為應(yīng)用。1957年美國(guó)通用電氣公司研制出第一個(gè)晶閘管標(biāo)志著電力電子技術(shù)的正式誕生；隨著晶閘管及晶閘管變流技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)的概念和基礎(chǔ)得以逐漸確立。由于晶閘管是通過(guò)對(duì)門(mén)極的控制能夠使其導(dǎo)通而不能使其關(guān)斷的器件（即半控型器件），因而所采用的控制方式主要是相位控制，其關(guān)斷通常需要依靠電網(wǎng)電壓等外部條件來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)受到很大的局限。20世紀(jì)70年代后期，以GTO、BJT和Power MOSFET為代表的全控型器件迅速發(fā)展，把電力電子技術(shù)推進(jìn)到一個(gè)新的發(fā)展階段。與晶閘管電路的相位控制方式相對(duì)應(yīng)，采用全控型器件電路的主要控制方式為PWM。PWM方式不僅在逆變、斬波、整流、變頻及交流電力控制中均可應(yīng)用，而且使得電路的控制性能大為改善，因而對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。在20世紀(jì)80年代后期，以IGBT為代表的復(fù)合型器件異軍突起。由于綜合了MOSFET驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快和BJT通態(tài)壓降小、載流能力大的優(yōu)點(diǎn)，因此，IGBT成為了現(xiàn)代電力電子技術(shù)的主導(dǎo)器件。同IGBT相類(lèi)似的，還有復(fù)合了MOSFET和GTO優(yōu)良性能的MOS控制晶閘管（MCT）和集成門(mén)極換流晶閘管（IGCT）。目前，把驅(qū)動(dòng)、控制、保護(hù)電路和功率器件集成在一起，構(gòu)成功率集成電路（PIC）成為了電力電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

（4）“電力電子技術(shù)”在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中的地位和作用是什么？整個(gè)大學(xué)四年的教學(xué)過(guò)程是一個(gè)系統(tǒng)工程，而具體到某一門(mén)課程則只屬于它的一個(gè)局部，因此，各門(mén)課程的教學(xué)不能孤立地進(jìn)行，而必須與其他課程相互配合，特別是要關(guān)注前修課和后續(xù)課。

“電力電子技術(shù)”是一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，在學(xué)習(xí)它之前，學(xué)生應(yīng)學(xué)過(guò)“電路”和“電子技術(shù)基礎(chǔ)”，并已能熟練使用示波器等電子儀器；而“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”則是該課程的后續(xù)課之一。

（5）“電力電子技術(shù)”的主要內(nèi)容應(yīng)通過(guò)怎樣的教學(xué)步驟和教學(xué)方法傳授給學(xué)生？設(shè)計(jì)一個(gè)合理的教學(xué)步驟或教學(xué)過(guò)程，并采用科學(xué)的教學(xué)方法幫助和鼓勵(lì)學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo)是整體性備課的最后一個(gè)基本問(wèn)題。

一般來(lái)講，教學(xué)過(guò)程可分為三步走：首先，是把“電力電子技術(shù)”的教學(xué)目標(biāo)具體化、明確化，并通過(guò)教學(xué)內(nèi)容這一載體反映出來(lái)。然后，采用各種行之有效的教學(xué)方法，幫助和鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)來(lái)達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)，所謂“授之魚(yú)，不如授之以漁”。比如，可以幫助和鼓勵(lì)學(xué)生自己運(yùn)用Matlab/Simulink搭建簡(jiǎn)單的變流電路拓?fù)?，[3]驗(yàn)證相位控制方式和PWM方式；幫助和鼓勵(lì)學(xué)生使用Matlab/Simulink中自帶的仿真模型，并善于利用Google搜索網(wǎng)絡(luò)資源；最后，就是要合理評(píng)價(jià)學(xué)生的進(jìn)步。

教學(xué)方法是多種多樣的，包括講授法、談話(huà)法、討論法、直觀教學(xué)法、準(zhǔn)直觀法、邊講邊練法、單元教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)教學(xué)法、程序教學(xué)法、案例教學(xué)法、暗示教學(xué)法等，[1]上述方法都有它們各自的優(yōu)勢(shì)和不足，適用于不同的場(chǎng)合，因此，不應(yīng)盲目肯定或否定一種方法，而應(yīng)結(jié)合教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)設(shè)備加以綜合使用。對(duì)于“電力電子技術(shù)”這門(mén)課程而言，筆者非常信賴(lài)案例教學(xué)法――通過(guò)演示Matlab/Simulink模型搭建與仿真分析來(lái)傳授學(xué)生點(diǎn)石成金的“金手指”。

2.6件準(zhǔn)備工作

有了對(duì)上述5個(gè)基本問(wèn)題的認(rèn)識(shí)后，接下來(lái)就應(yīng)該做好以下6件準(zhǔn)備工作了：認(rèn)真研讀“電力電子技術(shù)”教學(xué)基本要求和教學(xué)大綱；認(rèn)真選擇、研讀教材及參考書(shū)；認(rèn)真研讀“電力電子技術(shù)”的前修課和后續(xù)課的教材；自己動(dòng)手做過(guò)教材中的全部練習(xí)題及思考題；了解學(xué)生；撰寫(xiě)一份“電力電子技術(shù)”教學(xué)安排表，并在課前發(fā)放給每個(gè)學(xué)生。其中，最要緊的是研讀教材、做好習(xí)題和了解學(xué)生。

所謂“研讀”，是指通過(guò)仔細(xì)的、反復(fù)的、研究式的將選定的《電力電子技術(shù)》教材讀上很多遍，從而把教材中的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分完全吃透，即要讀到不會(huì)被人就教材中的內(nèi)容問(wèn)倒、讀到可以脈絡(luò)清晰、有理有據(jù)地用自己的語(yǔ)言來(lái)闡述教材中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。

西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》（第4版），[2]每章均提供有習(xí)題及思考題。這些習(xí)題及思考題都是精心安排的，與正文相互呼應(yīng)、相互配合，有助于學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的理解和能力的培養(yǎng)。然而學(xué)生在做題的過(guò)程中又最容易出現(xiàn)問(wèn)題，也最需要教師的幫助和指導(dǎo)，因此，教師必須事先親自動(dòng)手做一遍，做到對(duì)所有習(xí)題都心中有數(shù)，這樣才能使學(xué)生通過(guò)“帶著問(wèn)題自學(xué)”、“向教師尋求答疑釋惑”的過(guò)程獲得“豁然開(kāi)朗”的明悟。

所謂了解學(xué)生，首先，是要了解學(xué)生當(dāng)前的知識(shí)基礎(chǔ)，因?yàn)橐磺行碌闹R(shí)都是在已有知識(shí)平臺(tái)的基礎(chǔ)上增加的。其次，是要了解學(xué)生的能力狀況、所學(xué)專(zhuān)業(yè)、就業(yè)去向等信息，以便決定“電力電子技術(shù)”對(duì)本屆學(xué)生的講法，如何運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)原則以及如何與學(xué)生的專(zhuān)業(yè)、就業(yè)相結(jié)合。

只有在弄清楚5個(gè)基本問(wèn)題并做好6件準(zhǔn)備工作后，整體性備課才能算大致完成，所獲得的一個(gè)重要結(jié)果就是寫(xiě)出一份“‘電力電子技術(shù)’教學(xué)安排表”；據(jù)此，實(shí)現(xiàn)每次課的課前備課，即寫(xiě)出一份針對(duì)每次課的教案，從而給學(xué)生具體上好每一次課。

二、做好每一次課的課前備課工作

整體性備課是非常重要的，但課還得一次課一次課地講。事實(shí)上，只有每一次課都講好了，整體性的把握才能落到實(shí)處，因此，在每一次講課之前也要備好課，具體來(lái)說(shuō)：要根據(jù)“電力電子技術(shù)”教學(xué)安排表明確每次課所講授內(nèi)容的大題目，確立教學(xué)目的，選擇具體內(nèi)容及講授重點(diǎn)；根據(jù)教學(xué)的具體內(nèi)容確定教學(xué)模式，例如，課堂講授、實(shí)驗(yàn)或討論等；要把選定的教學(xué)內(nèi)容組織成一次講授式或議論式或談話(huà)式的文稿，應(yīng)服從并服務(wù)于主題，把各部分內(nèi)容按起始段、中間段到結(jié)尾段的順序安排組織好；選擇合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段；寫(xiě)出一份教案來(lái)，準(zhǔn)備在課堂中使用。其中，教案是做好每次課的課前備課工作的最為核心之處。

一般來(lái)說(shuō)，一次“電力電子技術(shù)”課的教案由兩大部分組成：概述和教學(xué)進(jìn)程。概述主要用于闡釋教師對(duì)本次課的基本認(rèn)識(shí)和實(shí)施教學(xué)的指導(dǎo)思想，涉及授課對(duì)象及其特點(diǎn)（重點(diǎn)是學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特色、就業(yè)去向、已有的知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力）、題目或主題、教學(xué)目的、重點(diǎn)和難點(diǎn)、講授方法和教學(xué)手段等。[4]教學(xué)進(jìn)程則負(fù)責(zé)具體組織教學(xué)步驟，用以落實(shí)概述中的基本分析和指導(dǎo)思想，通常按授課時(shí)序?qū)懨髅總€(gè)教學(xué)段落的教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、表達(dá)方式和時(shí)間分配等細(xì)節(jié)。

三、重視第一堂課

俗話(huà)說(shuō)，良好的開(kāi)端是成功的一半！第一堂課講得好不好對(duì)整個(gè)“電力電子技術(shù)”課程能否順利進(jìn)行是至關(guān)重要的。如果學(xué)生對(duì)第一堂課的印象好，為以后的講課就創(chuàng)造了良好條件；相反，如果第一堂課準(zhǔn)備不足，給學(xué)生的印象不好，以后就要花上好幾倍的工夫才能挽回。因此，教師首先要從思想上高度重視第一堂課。

那么，第一堂課怎樣才算成功呢？“興趣是最好的老師”，筆者認(rèn)為，第一堂課應(yīng)努力使學(xué)生產(chǎn)生三個(gè)興趣：讓學(xué)生對(duì)教師產(chǎn)生興趣；讓學(xué)生對(duì)電氣工程學(xué)科產(chǎn)生興趣；讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)“電力電子技術(shù)”課程產(chǎn)生興趣。為此，教師須明確教學(xué)目的，并完美演繹“三個(gè)介紹”。

1.明確教學(xué)目的

“電力電子技術(shù)”第一堂課通常為緒論課。考慮到大學(xué)生都有一定的自學(xué)能力，即表現(xiàn)為對(duì)具體問(wèn)題的理解以及數(shù)學(xué)演繹能力，但從課程整體內(nèi)容上把握實(shí)質(zhì)問(wèn)題的能力還較弱，因此，第一堂課的教學(xué)目的旨在把學(xué)生的注意力抓過(guò)來(lái)，免得課程一開(kāi)頭就使學(xué)生在沒(méi)有任何思想準(zhǔn)備的情況下盲目陷入到具體問(wèn)題的思考之中。通過(guò)對(duì)一些教學(xué)內(nèi)容，如“電力電子技術(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用是什么，什么是電力電子技術(shù)，它的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段，目前主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域等具體教學(xué)內(nèi)容的初步說(shuō)明，使學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)有一個(gè)宏觀意義上的了解。在進(jìn)行課堂講授時(shí)，要重點(diǎn)分析“電力電子技術(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用；闡述電力電子技術(shù)與電子學(xué)、電氣工程、控制理論三者的關(guān)系；并結(jié)合授課對(duì)象所學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)及需要，介紹電力電子技術(shù)目前主要應(yīng)用的領(lǐng)域。

2.教師的自我介紹

對(duì)于任何一門(mén)新開(kāi)課，簡(jiǎn)短的自我介紹是師生間建立起相互了解的第一步。教師良好的精神風(fēng)貌、對(duì)本學(xué)科知識(shí)孜孜以求的精神以及求學(xué)、工作、生活中面對(duì)困難、挫折的勇氣都會(huì)深深地感染學(xué)生，使對(duì)未來(lái)還多少感到迷茫的他們多一份信心，少一些顧慮。因此，教師在進(jìn)行自我介紹時(shí)，需注意以下幾個(gè)方面：第一，內(nèi)容應(yīng)盡量貼近電氣工程學(xué)科的發(fā)展或“電力電子技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)。例如，筆者通過(guò)自己本科階段學(xué)習(xí)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、碩士研究生階段從事電機(jī)與電器專(zhuān)業(yè)、博士研究生階段畢業(yè)于電力電子與電力傳動(dòng)專(zhuān)業(yè)的求學(xué)歷程介紹，為后續(xù)分析“電力電子技術(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用埋下伏筆。第二，用語(yǔ)準(zhǔn)確、規(guī)范、生動(dòng)，有著自己鮮明或獨(dú)特的語(yǔ)言風(fēng)格和表達(dá)特點(diǎn)。第三，要把自己的學(xué)科造詣、科研成就適度的介紹給學(xué)生，使學(xué)生對(duì)教師產(chǎn)生信任感和敬佩感。

3.電氣工程學(xué)科的介紹

電氣工程是研究電磁現(xiàn)象、規(guī)律及應(yīng)用的學(xué)科，下設(shè)5個(gè)二級(jí)學(xué)科，分別為電機(jī)與電器、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動(dòng)和電工理論與新技術(shù)。

作為現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一，以及當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵學(xué)科，電氣工程的教育和科研不僅在我國(guó)，而且在發(fā)達(dá)國(guó)家的大學(xué)中也一直占據(jù)著十分重要的地位。通過(guò)“電路原理”、“電路實(shí)驗(yàn)”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”、“自動(dòng)控制原理”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”等基礎(chǔ)必修課，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、電子實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)等基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)，“工程電磁場(chǎng)”、“電機(jī)學(xué)”、“電力電子技術(shù)”、“電氣控制與PLC技術(shù)”、“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”、“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”、“發(fā)電廠的電氣部分”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”、“高電壓與絕緣技術(shù)”、“電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)”等專(zhuān)業(yè)必修課，“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“控制系統(tǒng)仿真”、“嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用”、“自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制”、“虛擬儀器”、“電力工程概論”、“電能質(zhì)量分析與控制”、“新能源發(fā)電技術(shù)”、“配電自動(dòng)化”、“絕緣在線檢測(cè)技術(shù)”、“電力系統(tǒng)過(guò)電壓”、“電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行與控制”、“電力系統(tǒng)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”等專(zhuān)業(yè)選修課，“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”、“高電壓與絕緣技術(shù)課程設(shè)計(jì)”、“發(fā)電廠的電氣部分課程設(shè)計(jì)”、“電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)”、“變電站微機(jī)監(jiān)控實(shí)訓(xùn)”、“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”、“畢業(yè)實(shí)習(xí)”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）”等專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，培養(yǎng)有關(guān)電能生產(chǎn)、傳輸直至使用的全過(guò)程中，各種電氣設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、測(cè)量和控制等方面的高層次科學(xué)研究、工程技術(shù)與管理專(zhuān)門(mén)人才和高等學(xué)校師資。

由于電氣工程研究范圍廣泛，應(yīng)用前景樂(lè)觀，加上在人才培養(yǎng)模式上突出了寬口徑、復(fù)合型，因此，該專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生在就業(yè)時(shí)呈現(xiàn)出“點(diǎn)多、面寬、適應(yīng)性強(qiáng)”等特點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，從電氣工程專(zhuān)業(yè)順利畢業(yè)后能夠在系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域擔(dān)任重要工作，也能到各級(jí)發(fā)電廠、供電局、電網(wǎng)調(diào)度所、各類(lèi)大中型企業(yè)從事電力設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試、生產(chǎn)、運(yùn)行、管理、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、科技開(kāi)發(fā)和技術(shù)培訓(xùn)等工作，或從事電氣設(shè)備的維護(hù)、檢修、安裝和調(diào)試等方面的工作。

通過(guò)對(duì)電氣工程學(xué)科的介紹，一方面讓學(xué)生產(chǎn)生能有幸從事電氣工程學(xué)習(xí)的自豪感，并形成正確的學(xué)習(xí)觀，明確學(xué)習(xí)目的；另一方面也有助于引出“電力電子技術(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

4.“電力電子技術(shù)”學(xué)習(xí)方法的介紹

對(duì)于學(xué)生而言，他們最關(guān)心的是即將要開(kāi)始學(xué)習(xí)的這門(mén)課程到底要學(xué)些什么，學(xué)完了以后有什么用，難不難學(xué)，該怎樣學(xué)等，因此，教師在第一堂課上，應(yīng)結(jié)合自己的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和科研體會(huì)，向?qū)W生介紹“電力電子技術(shù)”的學(xué)習(xí)方法。例如，筆者通過(guò)介紹自己如何運(yùn)用電力電子技術(shù)提高電能質(zhì)量的科研經(jīng)歷，鼓勵(lì)學(xué)生自己運(yùn)用Matlab/Simulink搭建簡(jiǎn)單的變流電路拓?fù)?，?yàn)證相位控制方式和PWM方式；鼓勵(lì)學(xué)生使用Matlab/Simulink中自帶的仿真模型；將適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)資源介紹給他們，以期達(dá)到“授之漁”的目的。

四、掌握并運(yùn)用好教學(xué)基本原則

首先，要建立一個(gè)指導(dǎo)思想，就是“教完全是為了學(xué)”，即明確教學(xué)效果和學(xué)生的收獲才是“電力電子技術(shù)”教學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

其次，應(yīng)確立啟發(fā)式教學(xué)的原則。所謂啟發(fā)式教學(xué)是指在教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生對(duì)于知識(shí)的獲得不是被動(dòng)地由教師灌入而來(lái)的，而是在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)下，通過(guò)自己的思考、推理或聯(lián)想而來(lái)的。這種教學(xué)方式保證了學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體，教師是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)，有利于發(fā)揮二者的積極性。那么，每一堂課怎樣實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)呢？是不是在講述一個(gè)問(wèn)題時(shí)，只有向?qū)W生不斷提問(wèn)才算是啟發(fā)式教學(xué)呢？其實(shí)不然。

在講述一個(gè)問(wèn)題時(shí)，只要教師抓住了問(wèn)題的本質(zhì)，或通過(guò)剖析提煉出某類(lèi)問(wèn)題的共性，并深刻地闡明了它，在解決問(wèn)題的講述中體現(xiàn)了解決此類(lèi)問(wèn)題的一般方法和特殊技巧，那么對(duì)學(xué)生就會(huì)有啟發(fā)作用，因而也就屬于啟發(fā)式教學(xué)。[1]例如，在講授基本斬波電路的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，筆者以Buck電路為例，對(duì)其小信號(hào)建模方法進(jìn)行了介紹。由于電路拓?fù)浜?jiǎn)單（開(kāi)關(guān)器件的通斷只衍生出兩個(gè)線性子電路拓?fù)洌?，涵蓋內(nèi)容卻豐富（涉及電路分析、偏微分運(yùn)算、狀態(tài)方程求解，傳遞函數(shù)與控制框圖表示等），因此，一方面學(xué)生能夠輕松掌握對(duì)于變流電路這類(lèi)因含有開(kāi)關(guān)器件而呈現(xiàn)出非線性的電路的建模方法，另一方面，也讓學(xué)生明白了整個(gè)大學(xué)階段所學(xué)的各門(mén)課程其實(shí)是相互關(guān)聯(lián)的，共同服務(wù)于解決問(wèn)題的需要。

最后，需強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)，發(fā)揮教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的積極性。師生之間的互動(dòng)有兩種表現(xiàn)形式：一種是顯性的，一種是隱形的。前者有明顯的身體動(dòng)作方面的互動(dòng)；后者則體現(xiàn)為思維上、眼神上的互動(dòng)，尤其是思維上的互動(dòng)。要想在課堂上與學(xué)生有思維上的互動(dòng)，教師要努力做到讓學(xué)生的腦子里始終帶有問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題的方法，使之有成就感，教師再適時(shí)地給予肯定，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高漲起來(lái)。

五、結(jié)束語(yǔ)

由于課程難，內(nèi)容多，課時(shí)少，所以對(duì)于大學(xué)新進(jìn)教師來(lái)說(shuō)，上好“電力電子技術(shù)”并非易事。筆者從做好整體性備課工作、做好每次課的課前備課工作、重視第一課堂以及掌握并運(yùn)用教學(xué)的基本原則4個(gè)方面談了談自己講授《電力電子技術(shù)》的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔紹文.大學(xué)青年教師教學(xué)入門(mén)――大學(xué)施教學(xué)初步[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006.