加强电力电子技术和电机控制类课程实验教学

路向东

摘 要：在我国现代化教育水平不断提高以及教学改革力度不断深入的背景下，电力电子技术和电机控制类课程实验教学在培养学生专业能力和综合素质方面具有的重要性逐渐被人们所认知，因此，高校应该从教学理念和教学措施方面入手，加强对实验教学的优化力度，使学生通过开展实验教学不仅能够提升自身对相关基础知识的灵活使用，而且还能使学生的动手能力和思维拓展能力得到进一步提高，从而使为我国电力行业培养大量复合型人才的目标得到有效实现。

关键词：电力电子技术;电机控制类课程;实验教学;优化措施;高校

在我国电子计算机技术和自动控制技术整体发展水平不断提高的带动下，人们发现将电机装置的优势与电力电子行业的优势进行有效结合，所组成的控制设备具有更多优势，因此加大对二者有效结合的研究力度势在必行。目前电力电子装置和电机装置的结合程度越来越深，已经逐渐形成电机一体化生产体系，并生产出大量具有较高电机一体化特征的产品。将现代化自动控制技术、计算机科学技术、电力电子技术与传统电机进行充分结合，能够为我国自动化学科发展以及电气工程发展指明方向。作为自动化专业和电气工程专业重要的专业课程和专业基础课程之一，电机控制类课程和电力电子技术类课程不仅能够为学生学习相关知识提供积极帮助，而且还为学生掌握更高难电机控制技术和电力电子技术奠定基础。而电机控制类课程和电力电子技术类课程在开展实验教学环节的过程中，具有密不可分的联系。因此，加强对电力电子技术和电机控制类课程实验教学水平的不断提高，必然能够为学生们掌握相关知识、灵活运用相关技术提供积极帮助。

1实验教材

在开展电力电子技术和电机控制类课程实验教学的过程中，所选择的教材内容是否具有较高合理性和可行性，不仅对最终教学结果起到了重要影响，而且对学生是否能够掌握相关知识和技术具有决定性作用。而一本能够充分满足学生学习需求的教材需要具备以下几方面的特征：

第一，对于电力电子技术和电机控制类课程实验教学而言，无论是独立开展还是与理论课相结合开展，所使用的实验教材都应该能够自成体系，能够对相关实验原理和实验方法进行全面和系统的介绍。这样学生在实验过程中遇到实际问题时，通过对实验教材的分析，就找到对应解措施。

第二，在确保实验设备具有较高合理性和全面性的基础上，应该使实验教材与实验设备之间建立紧密关联，不仅要对基本实验原理进行详细介绍，而且还要在开展实验的过程中即时列出实验讲义。

第三，实验教材的内容应该能够引导学生进行积极思考，确保学生在进行实验操作之前，可以根据教材内容进行提前预习。这样不仅能够使学生对实验内容和流程大致了解，而且还能带着问题投入到实验操作中，最终在教师的引导下和实验操作中找到相关问题的答案[1]。

2实验室建设

对于电力电子技术和电机控制类课程而言，是高校电气工程以及自动化专业中，具有较高重要性的必须有课程之一，因此相关人士不仅要对课程教材进行专业化编写，而且还要加强对实验室的建设力度，确保基础知识教学和实验教学能够在具有较高适配性的课程背景下顺利开展。

比如，我国某高校电机专业自主研制的DKSZ—1电机控制系统实验装置，不仅具有较为全面的功能，综合性能极高，而且各零件的结构布局极为紧凑、配置较为齐全、使用方法简单、体积小但使用面较广、具有较强的拓展性能。通过对DKSZ—1电机控制系统实验装置的有效应用，能够开设近30个与电机控制类和电力电子技术类教学有关的实验[2]。

在开展电机控制类课程教学的过程中，通过运用DKSZ—1电机控制系统实验装置，能够开设串联二极管式电流型变频调速系统实验、绕线式异步电机展播调速系统实验、绕线式异步电机串级调速系统实验、交流调压调速系统实验、逻辑无环流可逆直流调速系统实验、双闭环直流调速系统实验;在开展电力电子技术基础在课程教学的过程中，能够开设交流调压电路实验、直流斩波电路实验、晶闸管触发电路实验、逆变电路实验、三相桥式整流实验、全控整流电路实验、单相桥式半控实验。与此同时，为了使电机控制技术和电力电子技术全速发展过程中具有的多样化需求得到充分满足，该高校对实验研究范围进行了拓展，目前已经开设了SV PWM 变频调速系统实验、SPWM变频调速系统实验、直流PWM（H桥）调速系统实验、驱动保护电路的研究实验、GTR、MOSFET、IGBT等新器件实验。不仅能够辅助教师将电机控制类课程以及电力电子技术课程的所有教学实验顺利完成，而且给提高学生专业能力和实践能力起到了积极促进作用[3]。

3实验教学

以我国某高校电机专业自主研制的DKSZ—1电机控制系统实验装置为例，通过对该系统实验装置具有的特点进行分析，对实验教学过程中需要注意的关键内容进行总结，主要表现在以下几个方面：

第一，DKSZ—1电机控制系统实验装置具有的容量比较小、操作比较方便、相关装置具有较为合理的结构，所以，每个实验小组所拥有的人数应该保持在2-3人。通过这样合理的分组，能够确保每一名学生都能将注意力集中到实验中[4]。

第二，教师要尽可能确保所有实验操作都能够在实验室中顺利完成，这是因为在对实验原理进行介绍的过程中，利用实验装置能够使学生更加直观的了解实验原理，便于学生对实验内容和实验流程充分掌握。

第三，教师不仅应该要求学生针对实验内容进行课前预习，而且还要鼓励学生独立完成实验，引导学生对线路进行自行检查，并对存在的问题进行独立分析和解决。由于相关实验装置具有较强的保护功能，因此学生在实验过程中具有的误操作通常情况下不会对实验设备造成损坏[5]。

4结束语

根据以上针对加强电力电子技术和电机控制类课程实验教学水平有效措施展开的详细分析和系统性研究，我们能够更加明确的了解，在对高校学科进行全面改造的过程中， 不仅要加强对电力电子技术和电机控制类课程理论知识教学的优化力度，而且还要增加对应的实验教学。通过投入大量的人力、物力、财力资源，对实验教学的内容进行合理选择、对实验教材的内容进行合理编写、对实验室进行合理建设，目前已经取得了令人满意的成绩。通过带领学生开展大量与电力电子技术和电机控制類课程有关的实验，不仅能够使学生对相关理论知识的掌握更加深刻、牢固，对调速系统的调试方法以及电力电子电路的调试方法熟练应用，而且还能使学生分析能力、实践能力、动手能力、独立解决问题的工作能力得到全面提高，为我国电力电子技术和电机控制技术全面发展提供源源不断的人才支持。

参考文献：

[1]刘飞，查晓明，徐箭.电力电子技术实验教学在新工科培养模式下改革与探索[J].高教学刊，2019，000（012）：129-131.

[2]彭思敏，张兰红.基于PSCAD的电力电子技术课程实践教学研究与应用[J].工业控制计算机，2019，32（006）：146，148.

[3]苏娜，陈跃，梅盼，等.结合仿真与实验的项目教学法在电力电子技术课程中的应用[J].科教导刊，2019，367（03）：133-134.

[4]林家泉.提高《电力电子技术》课程教学水平的探讨[J].山东工业技术，2019，No.289（11）：112+238.

[5]张守旭，高沛林.模块化实验教学方式探讨——以电力电子技术课程为例[J].教育现代化，2020，v.7（01）：145-147.