电力电子技术基础课外实践能力培养方法,本文是电子技术有关论文怎么撰写和电力电子技术基础和实践和培养类论文怎么撰写.
电子技术论文参考文献：
□ 史敬灼
【摘
要】与课程教学内容直接相关的学生专业实践动手能力培养,是高校人才培养的重要一环,也是创新能力培养的必要基础.考虑到现有实践教育环节的局限性,创立适合于这一培养目的的学生课外实践SRPP平台,通过设计基于这一平台的学生实践研究项目,辅以适当的教师指导,有益于提高学生的实践能力.
【关键词】实践能力；课程教学；课外活动
【基金项目】本文系河南省高等教育教学改革项目“基于‘贯通式’教学模式的电气工程及其自动化专业建设研究”（编号：2014SJGLX200）的研究成果.
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）23-0026-02
学生实践动手能力、运用所学知识解决实际问题能力的培养,是创新创业能力培养的必要基础,也是高校教育的核心目的之一,应体现在人才培养过程的各个环节中.“电力电子技术基础”课程是本科电气工程及其自动化专业的核心专业课程之一,实用性强.虽然该课程安排有课程实验、课程设计等实践环节,但由于时间有限,学生通过课堂学习及参与上述实践环节,通常仍然不具备设计、实现一个完整电力电子应用电路的能力,影响了课程教学效果.在许多专业课程的教学过程中,都不同程度地存在这一问题.学生通过课程学习已经掌握了许多理论知识,但往往缺乏必要的实践动手能力去将所学知识变成实物.这不仅会影响学生运用所学知识解决实际问题,而且也直接导致学生对所学知识理解、认识不透彻,没有真正学会.事实上,从学生已经掌握的知识到上述实践动手能力,再到学会、会用,只差最后一里路.是否可以将这一里路和学生课外科研实践活动相结合,利用课外实践平台来补上这一里路？本文以“电力电子技术基础”课程的课外实践能力培养为例,说明了利用“学生科研实践计划（SRPP）”这一课外科研实践平台进行学生实践动手能力培养的具体做法.
一、学生科研实践计划（SRPP）
目前,各高校普遍设立的“大学生研究训练计划（SRTP）”是大学生课外科研实践活动的主要平台.相对于希望进行实践能力培养的学生群体而言,SRTP项目的数量通常较少,且不适合尚不具备一定实践动手能力的学生申报.
针对现有课外实践平台存在的问题,以贴近学生、贴近专业课程教学为目的,河南科技大学电气工程学院设立了“学生科研实践计划（SRPP）”.SRPP立项项目可以作为课程实践教学的延伸,依托专业课程所学知识,与所学知识直接对应的实践项目.其目的在于使学生通过自己动手做出实物,加深对所学知识的理解,学会应用知识所需的动手能力,培养科研素养.SRPP项目每年6、12月由学生申报,项目研究期限为半年（即1个假期+1个学期）.
二、“电力电子技术基础”课程的SRPP项目
“电力电子技术基础”课程的教学内容包含几十种电力电子主电路的拓扑结构、原理分析与工作过程波形解析,每种电路都有实际工程应用背景,多数电路结构目前仍然被广泛应用.考虑到安全性及具体实现的难易程度,确定了“单相桥式SPWM逆变电路（调制法）” “小功率直流电动机桥式驱动电路”“恒压输出的DC/DC功率变换电路”等作为SRPP备选项目.下面以“单相桥式SPWM逆变电路（调制法）”为例,具体说明对项目研究内容的考虑及指导过程.
1. 项目研究内容的设计
“单相桥式SPWM逆变电路”项目的研究内容直接对应“电力电子技术基础”课程教材7.2.1节“调制法”讲授内容,希望学生通过选用集成电路芯片等电子元件,设计并实现单相逆变电路,将课程所学理论知识变为实实在在的电路板和测量得到的波形图,从而深入理解课程所学知识,锻炼实际动手能力,磨炼科学研究精神.同时,也希望学生在项目进行过程中,在不断解决问题、不断前行的过程中,锻炼发现问题、分析问题并运用所学知识解决实际问题的能力.
为使学生将精力集中于如何将所学知识转化为实物,尽量少涉及或不涉及新的理论知识,该项目研究的单相逆变电路的结构被设计为与课程讲授内容完全一致,即包括SPWM信号发生电路、正弦波幅值调节电路、调制电路、死区电路、MOET驱动电路和逆变主电路.逆变主电路选用Power MOET作为开关器件,其驱动电路采用MOET集成驱动芯片.其中,SPWM信号发生电路包含以ICL8038芯片为核心的三角载波和正弦调制波信号发生器,并设计了可调增益的放大电路来改变逆变电路输出正弦电压幅值,以观察正弦电压幅值与SPWM脉冲宽度之间的对应关系.
2. 项目进程中的教师指导
该SRPP项目研究的具体步骤为：SPWM（调制法）逆变原理分析；SPWM（调制法）逆变电路原理框图设计；SPWM（调制法）逆变电路设计,包括三角波发生电路设计、正弦波发生电路设计、调制（三角波与正弦波比较）电路设计、死区产生电路设计、MOET驱动电路与单相桥式主电路设计；使用Protel或Altium Designer软件,绘制电路原理图和PCB图；PCB图送工厂加工制作电路板；元件焊接；SPWM（调制法）逆变电路实验、调试；撰写研究总结报告.
学生在明确SPWM逆变理论知识的基础上,读懂教师提供的电路所用芯片等元件的英文原版说明书和英文应用技术文档,明确电路中各个部分的设计思路与工作过程,通过计算确定电路中阻容元件的阻容值.虽然对于不少学生来说,绘制PCB图的过程是“煎熬”,但学生都坚持画完了,经过教师指导、自己修改,都可以送工厂加工制作电路板.
电路板的实验、调试过程对于多数学生来说是个新事物.他们之前在各种课程实验中已经习惯在功能完好的实验设备上,按照实验指导书的要求一步一步完成实验,现在拿着自己画的电路板进行自主实验来调试电路参数,并验证电路板设计是否正确,产生了一系列疑问：实验该如何做？实验步骤如何？每一步应该测量/观察哪些信号？如何测量/观察？对这些信号的测量/观察可以用来说明什么？所有这些,都需要学生在开始实验之前做好规划,给自己制定一个实验指导书.在这个过程中,指导教师应视情况给出提示,引导学生的正确思路：可以考虑按照设计/分析电路时的思路,将电路分解为一个一个相互关联的功能模块/单元电路,去一步一步验证电路功能、信号波形是否符合设计期望；在动手测试之前,一定要想清楚各单元电路的输入输出关系,明确期望的正确波形,明确电路可调参数对电路波形及性能的影响；将想好的测试步骤写在纸上；提供不同阻值的功率电阻、不同感值的功率电感作为逆变电路的负载,并提供示波器的电流探头.电路功能测试正常之后,电路带负载运行,并改变电路负载为电阻、“电阻+电感”、电感,改变“电阻+电感”负载中的阻值、感值,观察不同负载情况下的负载电压、负载电流波形,与课堂讲授波形对比,分析电力电子电路工作过程.观察波形时,提示学生如何连接示波器探头以测量负载电压；提醒注意示波器两个探头地线的正确连接；注意充分利用示波器功能来帮助分析、比较、验证测试波形.例如,用示波器的实时FFT功能来帮助分析正弦信号发生器输出正弦信号的谐波含量；利用示波器的时间差值测量功能来确定实际的死区时间是否合适；当测试波形与期望不一致时,不要以为自己设计错了,要知道这在电路设计、调试过程中是正常的.要静下心来,通过一步一步的检查,确定问题所在,分析问题原因,解决问题.
3. 项目研究总结报告的撰写
研究总结报告不同于学生之前熟悉的实验报告,是一篇完整的技术文档.撰写研究总结报告的过程是一个思考、总结、提高的过程,也是一个发现问题、发现缺失、填补漏洞的过程,是科学研究实践活动必不可少的环节.为引导学生正确撰写报告,除解释写报告的用处之外,可给出报告提纲,供学生参考.
三、“电力电子技术基础”课程SRPP项目的层次设计
上述作为例子介绍的SRPP项目“单相桥式SPWM逆变电路（调制法）”所设计的电路是开环工作的.而同样基于“电力电子技术基础”课程授课内容设计的SRPP项目“小功率直流电动机桥式驱动电路”,则是从开环的直流电动机驱动电路设计、调试开始,掌握电机开环驱动特性之后,要求学生加入单片机,建立被控对象数学模型,设计转速控制器,构成电机转速闭环控制系统.这样,就从“电力电子技术基础”课程的SRPP项目递进到与“自动控制理论”“单片机原理”“电力拖动自动控制系统”等专业课程相衔接,构成一个相对完整的简单应用系统.通过这样设计不同层次的课程SRPP项目,学生做完一个项目之后再做下一层次的项目,逐次进阶,可以更好地培养学生的创新实践能力.
本文探讨了利用学生课外实践平台进行专业课程实践动手能力培养的具体做法.鉴于现有课外实践平台及培养方案内课程实践环节的局限性,由学院设立学生科研实践计划（SRPP）平台,支持与课程教学内容直接对应的学生基础实践能力培养.项目具体实施过程中以学生实践动手能力培养为唯一目的,加强适时适当指导,可取得一定效果.
参考文献：
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（编辑：秦俊嫄）
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