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摘要：针对现有的电力电子实验不能很好地满足应用型学科学生需求的现状，提出了电力电子技术仿真+实物的实验教学改革。基于分析传统实验教学不足的基础上，本文具体阐述了实验教学改革的内容和改革办法。本次改革缓解了实验设备的压力，改善了实验教学的效果，比较明显地激发了学生学习的积极性，加深了学生对电力电子技术基本概念的理解，使学生具备了一定的分析和解决问题的能力，可为今后的学习和工作打下好基础。
关键字：电力电子；实验教学改革；仿真+实物实验
本文引用格式：杨燕霞，等.电力电子技术实验教学改革方法的探讨[J].教育现代化,2019,6(87):86-87.
一引言
随着大学改革热潮的到来，大学对专业课程的教学改革更加的重视起来。广东海洋大学（以下简称“我校”）是综合性应用型的院校，学生绝大部分选择毕业后直接就业，而目前我国的企业单位又要求应届毕业生可尽快地适应工作环境进入工作模式。为此，工科专业在校期间应注重培养学生的实际操作能力和创新实践能力。
电力电子技术是由“电力”、“电子”和“控制”三大学科交叉而形成的，可实现弱电对强电的控制[1]。这门课程的实践性非常强，应用范围十分广泛，其课程涉及的电力变换电路和波形比较多，对于学生而言，在相对较少的课程学习中，如何利用实验和实践的环节去加深对电力电子的认识、提高对电力电子课程的学习积极性才是这门课程的最终目的。因此，这就对教师在做好理论教学的同时，必须注重实验教学的改革建设[2,3]。
二 实验教学存在的问题
目前我校使用MCL-II电力电子及电气传动教学实验台作为电力电子技术实验平台。由于实验平台强弱电的结合，学生众多，频繁操作以及错误的使用，实验平台不能很好地满足应用型学科的教学和发展需求，存在以下问题：
1.某些挂箱由于使用频繁，器件容易烧坏，导致实验故障率高。例如：三相可控整流电路挂箱的晶闸管由于经常使用，学生接线错误导致晶闸管损坏较多；直流斩波挂箱经常由于输入电压过大，导致保险丝烧坏，影响实验的进度，尤其是在做升压斩波实验时，用示波器观察波形时通常会因为主电路和示波器的共地而跳闸。
2.实验值与理论值的误差特别大，尤其是驱动电路的控制角a角不容易调至20°以下，比较影响学生做实验的效果，这些厂家工程师也无法进行修正。
3.专业的实验设备数量较少，现有的实验设备是模块化、封闭的实验箱，加上我校大量扩招，电气学生较多，学生只能按照实验报告书上的步骤进行接线、用示波器观察波形，测试数据，能够进行验证性实验，但缺乏对对电力电子实际元器件电路直观的认识。
但在工程实践中，电力电子技术发展势头凶猛，集成技术和器件的不断发展，新器件、新电路拓扑结构和新控制方法不断涌现。这些因素使传统的实验教学模式日益吃力，并不断地促进高校对电力电子实验教学开展改革和创新。
三 实验教学模式的改革
（一）保留必要的验证性实验，帮助学生更好地理解基本概念，并加强和巩固对基础知识的认识
在进行电力电子实验的初期，学生对实验操作平台不太熟悉，可以先介绍实验平台，简单让学生操作一下，熟悉实验设备，同时还应该强调强电实验的安全用电事项和规范操作的重要性。根据课程教学大纲要领，配合实验室现有设备的情况和实验课程特点，确定了4个验证性实验，如：整流与有源逆变实验、交流调压实验、直流斩波和PWM变频实验，刚好涵盖了电力电子技术的整流、斩波、调压、逆变四个基本电路模块，还把PWM技术应用到其中去。这类实验的原理和接线都不复杂，关键在于接线完成后的操作和相应的调试，很多学生最终没有办法得出相应的结论和参数。原因就是对于理论知识的掌握不够，出现问题没有发现，发现之后不能分析问题，更不能解决问题了。因此，理论必须联系实践，实践才是检验真理的唯一标准，实践更是分析、解决问题的根源所在。在学生学习理论的时期，必须注意对基本概念、基本知识点的理解，在推导的过程也要注意联系实际应用，这就要求教师在讲授课程的同时注意引入实际应用的案例，通过对案例的分析加强对知识点的理解。
（二）把MATLAB计算机仿真技术引入到“电力电子技术”课程实验教学中来，优化教学手段，激发学生的学习兴趣，提高教学质量
目前，我校“电力电子技术”课程实验教学是依托实验平台来进行的，基本上都是属于演示性或验证性实验，学生真正动手设计、搭建、调试电路的机会并不多，这样会限制学生动手能力和创新能力的培养，同样大大削弱了教学实验效果。
因此，将MATLAB计算机仿真技术引入到“电力电子技术”课程实验教学中，在传统实物实验的基础上，利用MATLAB/SIMuLINK进行仿真虚拟实验，学生通过建立模型，得出实验对应的波形，对比仿真波形和实验波形，得出相应的结论，若波形有差异，分析差异的原因，对基本电力电子电路有一个更加直观的认识，从而提高实验效率。同时，学有余力的学生可对不同的电力变换电路进行仿真，观察其波形，更加深入认识电力电子技术的魅力。通过仿真+实物实验的实验教学模式，可以有效地激发学生的学习积极性，从而提高电力电子技术实验教学质量。
其次，开设综合、设计性实验。这类实验可以利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真，从而做到在有限的实验资源前提下，有效地利用仿真条件去完成综合性的实验。
（三）开展综合创新性实验教学改革，以课题形式课内课外相结合，使学有余力的学生继续在电力电子技术领域开发无限可能，达到促进教学的目的
该课程是一门应用性和实践性非常强的课程，可以应用于很多专业课程当中[5,6]。随着大学学分制教学改革，各类专业课程学时都在缩减，实验学时也非常有限，实验设备也在老化。因此，实验教学以课题的形式来开展，教师提供一个有效的学习方案，学生根据兴趣爱好来进行选择研究，真正使学生在教学计划时间外来学习。这种形式可以在大学生创新创业竞赛、电子设计大赛以及相关的竞赛进行，改革非常有成效。
四结论
电力电子技术的不断发展，促使目前的本科实验教学也需要进行更新改革。采用仿真+实验平台的实验教学模式，可以做到因材施教，缓解了实验设备的压力，促进实验教学的效果，从而达到轻松学-轻松教的目的。实验教学手段的改进，不仅提高了课堂教学质量，丰富了教学内容，还可以进一步提高学生的学习兴趣和热情，从而进一步提高学生的实际操作能力、分析和解决问题的能力，在确实提高教学质量的同时，对学生起到质的飞越，此项改革切实有效。
参考文献
[1]王兆安,刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社,2009.
[2]冯元,海鹏博,吴宏岐.电力电子技术实验教学改革模式与探索[J].高教学刊,2018（09）:121-123.
[3]侯志坚.高校《电力电子技术》课程实践教学研究[J].高教学刊，2018（08）：101-103.
[4]周渊深,宋永英,吴迪.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社,2016.
[5]艾青，李绍武，陈坤，等.电力电子技术课程设计教学模式改革与创新[J].高教学刊，2018（04）：35-37.
[6]葛瑜，王武.引入启发创新模式的电力电子技术实验教学改革[J].实验技术与管理，2017，2（34）：28-30.
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