浅谈电力电子实验教学改革*

吴建远，侯志坚

(河南机电高等专科学校自动控制系，河南 新乡 453000)

电力电子技术课程是电气工程及其自动化专业重要的专业基础课程，也是一门实用性和实践性很强的课程，因此实验在教学中占有十分重要的地位。电力电子技术实验是配合电力电子技术课程教学的一个非常重要的教学环节，通过实验能够巩固电力电子技术基础理论知识，培养学生的实践技能、动手能力和分析问题、解决问题的能力，启发学生的创新意识及创新思维［1］。因此，对该课程的教学要求也越来越高，不但要进行理论上的分析，更重要的是要加强实验教学。通过这一环节，一方面可以让学生验证理论教学中学到的器件和各种变流理论，形成从理性认识到感性认识，再从感性认识回到理性认识的认识过程，使学生对理论教学中的知识内容真正地理解和掌握;另一方面，通过实验教学可以加强对学生综合能力的培养，因此实验在教学中占有十分重要的地位。为此，我校建立了专门的电力电子实验室。

1 实验教学中存在的问题

电力电子技术实验采用了专用实验台模式，采用模块化、组合化结构，具有一定的先进性，以后随着课程的变化只需要增加新的模块就可以了。但在实践中也存在一些问题。如理论到实践缺少过渡，动手能力提高较慢，学生误操作多、实验装置损坏较严重。由于我校是工科院校，开设这门课的专业众多，一个实验有时一学期要做几十次，而且实验时间比较集中，所以有时实验装置损坏来不及修理，往往造成后面的班级无法按实验安排完成实验，直接影响了正常的教学工作。其主要原因是学生对实验台和操作缺少感性认识，直接导致误操作，而且出现问题不知道如何分析解决。这样就对实验室的管理工作提出了新的要求，如何既保证正常的实验教学任务，同时又最大限度地发挥实验室的实践作用，使之更好地服务于教学，本人针对这一问题，进行了多年的实验教学探索和改革，对电力电子技术实验室的管理进行了专门的研究和尝试，现将其总结如下，供同行参考。

2 改革措施

2.1 日常实验教学的改革

1)做好实验前的预习。

在实验教学过程中，发现很多同学事先没一点准备，到了实验室才看实验指导书，仓促上阵，对实验缺乏必要的了解，而电力电子实验很多是验证性的实验，是为了使学生巩固理论知识而开设的基础实验，通过实验使学生掌握基本原理及典型电路。这些都是紧随着理论课开设的，所以在实验前将实验指导书发给学生，结合书上的理论知识做好实验的预习，了解实验原理和实验目的，实验的时候做到有的放矢，大大提高了实验效果。

2)实验前先对学生进行讲解，必要时先进行一次实验演示。

在实验教学过程中，发现由于学生动手能力不强，在实验连线环节往往花很多时间，这样实验测量的时间就少了，造成到下课时间了，实验还没有完成。针对这种情况，在每次实验前，在实验室对实验原理再进行一次简单的讲解，对一些复杂的实验在必要时进行连线演示，使学生了解观测点和实验方法，掌握实验设备的操作和使用。

3)选出几个比较负责任的同学作为组长，组长与试验台绑定，组员可以流动。

在实验教学过程中，发现由于每个试验台有多个人，而且学生素质参差不齐，有些同学胆子大，没有安全意识，在连线错误的情况下随意通电，造成实验设备损坏，追查责任时又都不承认是自己动手的。针对这种情况，每个班在做第一个实验的时候由班长推举几个比较负责任的同学作为组长，每个组长绑定一个试验台，在后续的实验中组长不动，组员每次可以自由流动，设备出故障，老师只找组长，这样组长就会负起责任，防止其他人随意通电，使设备的故障率大大降低，使后续实验的顺利进行有了保障。

4)通电前，先由学生自检，然后老师进行检查，确认连线无误后，再进行通电实验。

在实验教学过程中，发现虽然也规定连线结束经老师检查无误后才允许通电，擅自通电损坏设备要赔偿，但总是有很多学生擅自通电，造成设备损坏，追查责任时又没人承认，导致规定形同虚设。现在有了组长做责任人，所以连线结束后，经过自检，然后组长会主动叫老师去检查连线是否正确，经过老师检查无误后，才通电实验。

5)实验结束，经老师检查设备正常后，才允许拆线，离开实验室。

在实验教学过程中，发现有的实验中设备损坏，学生就说实验做完了，然后就整理试验台离开实验室，再加上学生多，老师有时忙不过来，来不及去检查，等到下个班的学生来做实验了，才发现设备坏了，造成实验无法正常进行。针对这种情况，现在规定实验结束后，必须经老师检查设备完好后，才可以离开实验室。

2.2 实验室管理的改革

实验室是培养高素质创新人才的重要场所之一。为了培养学生的创新意识和应用能力，也为了充分发挥学生的学习潜能，满足广大学生的学习要求，在确保正常教学的前提下，实验室在管理上进行了改革，实行了开放式管理模式。可以利用实验室完成“电力电子技术课程设计”和有关毕业设计的教学工作。电力电子技术实验室可以进行多种触发电路、可控整流、有源逆变、斩波、变频、交流调压等变流技术实验，全控电力电子器件的驱动及保护电路实验，同时也能够进行各种交、直流调速系统的实验。因此，本实验室可以在课程设计和毕业设计等教学环节中发挥作用，同时也能为开展相关课题研究工作提供实验条件。课程设计是对学生运用电力电子专业知识的一次锻炼，其目的是让学生把自己所学知识运用实际问题，培养其创新意识。我校的电力电子技术的课程设计时间为一周。课程设计中由教师提出设计要求并进行简单的介绍，提供的课程设计的内容多个可选，学生选择其中的一个完成。学生在教师的指导下独立完成设计，教师对所有课程设计进行总结。教师给定的课程设计内容是多个而不是一个，这样一来做某一课题的学生可以了解其他的内容，也可与选做其他课题的同学进行交流［2］。

电力电子实验室实行开放式管理，课外学生在规定的时间里可随时进出实验室进行实验，开放式管理是培养创新人才的需要，高等学校实验室是进行实验教学，开展科学研究的重要场所，我们利用业余时间开放实验室，在实验教师的指导下，为学生提供选做的课题，加强学生创新能力的培养。此外，对动手能力较强的学生，我们还鼓励其在教师引导下进行一些超出教学大纲要求的设计，参与到研究性与专业性的实践活动中。这一举措极大地调动了学生的学习积极性和主动性，为学生提供了专业实践机会，提高了实践动手能力，同时对理论知识进行巩固和验证。有的老师还利用实验室结合电机与拖动，开设了综合性实验项目和设计性实验项目，取得了很好的教学效果［3］。

3 结语

通过对电力电子技术实验室管理的改革，提高了实验效果和学生的实际操作能力，同时培养了学生的综合实践能力，提高了综合素质。同时也提高了实验设备的完好率和利用率，除了保证正常的实验教学，还为教师搞科研提供了方便。

［1］黄俊，王兆安.电力电子变流技术［M］.北京:机械工业出版社，1999.

［2］高玉峰，刘亚龙，王治国.《电力电子技术》课程教学改革的探索与实践［J］.中国电力教育，2008，(2):62 －64.

［3］陈洁.《电力电子技术》实验教学改革［J］.办公自动化杂志，2009，(2):58－59.