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以学生为主体以目标为导向的《电力电子技术》课程团队开展的课程体系建设

作者: 发布时间:2023-03-23

OBE( Outcom-Based Education)又称成果导向教育,教育理念的精髓如下:( 1)始终以学生为主体,关注学生所得,把 学习过程的焦点从“教师想教什么”转向“学生想学什么”。( 2)以学生产出能力为本位,始终关切社会中企业对人才的能 力需求,以学生的能力提升为最终目的,实现毕业至就业的无缝接轨。本文从《电力电子技术》课程入手,构建基于OBE理念的应用型《电力电子技术》课程教学模式。

1电力电子技术课程建设与实施的具体意义

1.1课程地位

电力电子技术课程是自动化专业的专业基础课,该门课程也是专业主干课,该课程内容是电机拖动控制系统、变频控制技术等课程的重要基础。课程主要包括电力电子器件的特性和使用与四种电路的电力变换等内容。教学目标是指通过该课程的学习,学生具备电力电子器件及交流电力控制方面的知识、具有电源相互转换的能力、实现各种电源及对应的电机的拖动。

1.2社会需求

从近几年的社会用人的需求情况来看,用人单位大多要求学生具备电机控制(变频调速)的能力(本能力的重点就是电力电子技术)。因此电力电子技术是自动化、电气工程及其自动化专业的重要的专业基础课,在以实践为主要目的应用型人才培养过程中起到了非常重要的作用。所以进行电力电子技术的教学改革,势在必行。

1.3电力电子技术课程建设与实施应用前景

目前,几乎所有的工科学校均有自动化专业,大部分学校已有电气工程及其自动化或正在申请该专业,而所有的自动化与电气工程及其自动化均开设了电力电子技术课程,其中所讲的内容为电力变换的占到80%,所以基于工程实践的应用型电力电子技术课程改革与实施如果能够改革成功,本课题的研究内容不仅对本门课程,对该专业其他同类课程同样具有显著的借鉴和推广价值,可见是有广大的推广空间的。

2建设内容

为了贯彻我校“应用为本、学以至用”的办学理念,在教学过程中要求学生做到“会用、会看、会做”。会用即要求学生能够正确使用电力电子器件,重点是参数选择、保护、驱动及使用中的特殊问题。会看即要求学生熟练掌握变流电路的分析方法,不仅掌握定性分析,而且掌握定量计算,同时要掌握实验方法。会做即要求学生能够正确设计简单的变流电路。在教学过程中我们做到理论教学授予学生基本理论和分析方法;实践教学贯穿于整个课程体系,以巩固深化理论知识和培养学生实践动手能力为目的。

2.1课程内容的建设

本部分主要是授课内容的取舍,与以往不同,不再大面积、罗列式讲解,而是有针对性,与时俱进性的讲解目前广泛应用的内容,如表1中的逆变电路部分,目前应用交流电机使用超过了直流电机,所以逆变电路变得更为重要,增加了该部分的课时。而开关电源的使用也被广泛普及,并且大赛也经常有相关内容,所以增加了该部分的授课内容,具体内容如表1所示。

章节

以往授课内容及重点(学时分配)

改革后授课内容及重点(学时分配)

器件

不可控(电力二极管)、半控(晶闸管)、全控器件(GTO、GTR、MOSFET、IGBT)的组成结构、工作原理、特性分析、主要参数、主要类型、器件的驱动电路分析、器件的保护电路分析等(8学时理论+2学时实验)

不可控(电力二极管)、半控(晶闸管)、全控器件(GTO、GTR、MOSFET、IGBT)的使用(4学时理论+4学时实验)

整流电路

单相半波整流电路(晶闸管)单相桥式全控整流电路(晶闸管)单相全波整流电路(晶闸管)单相桥式半控整流电路(晶闸管)三相半波可控控整流电路(晶闸管)三相桥式全控整流电路(晶闸管)(24学时理论+4学时实验)

单相桥式全控整流电路(IGBT)单相全波整流电路(IGBT)三相半波可控控整流电路(IGBT)三相桥式全控整流电路(IGBT)(16学时理论+6学时实验)

逆变电路

有源逆变电路电压型逆变电路电流型逆变电路(4学时理论+2学时实验)

有源逆变电路电压型逆变电路电流型逆变电路(8学时理论+2学时实验)

斩波电路(大赛内容)

降压斩波电路升压斩波电路(4学时理论)

降压斩波电路升压斩波电路(4学时理论)

交流变换电路

交流电力控制调压电路调功电路(4学时理论+2学时实验)

交流电力控制调压电路调功电路(4学时理论+2学时实验)

开关电源(大赛内容)

不间断电源开关电源(4学时理论)