電力電子技術(shù)中的應(yīng)用6篇

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（一）

一、電力電子技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)法與逆向教學(xué)法比較

傳統(tǒng)教學(xué)中，教師往往花大量時(shí)間先把理論體系灌輸給學(xué)生，然后才在最后篇幅結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用做簡(jiǎn)要介紹，且經(jīng)常由于課時(shí)緊張，應(yīng)用部分甚至?xí)徽Z(yǔ)帶過(guò)。這造成許多學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為這是一門難以理解且不實(shí)用的課程，從而很難激發(fā)起學(xué)習(xí)的動(dòng)力。傳統(tǒng)教學(xué)中，即使實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在時(shí)間和條件均有限的條件下，也都是以驗(yàn)證理論為目標(biāo)的。也就是說(shuō)，傳統(tǒng)教學(xué)中不管是課程的講授還是實(shí)驗(yàn)的操作，仍然僅僅把理論知識(shí)的學(xué)習(xí)作為主要的目標(biāo)。逆向教學(xué)法和傳統(tǒng)的教學(xué)法不同，它不是由因到果的推導(dǎo)，而是由果到因的回溯。在這樣的教學(xué)活動(dòng)中，老師起到的更多是引導(dǎo)作用，學(xué)生能夠變被動(dòng)地接受為主動(dòng)地學(xué)習(xí)。逆向教學(xué)法在教給學(xué)生新知識(shí)的同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問題的能力，理論結(jié)合實(shí)踐的能力，尤其是創(chuàng)新的能力，而這些能力的培養(yǎng)能更好的幫助他們就業(yè)后快速適應(yīng)工作崗位，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

二、電力電子技術(shù)中逆向教學(xué)法的具體應(yīng)用

2.1逆向教學(xué)法的可行性

采用逆向教學(xué)法，我們可以將實(shí)踐與理論結(jié)合。首先，依照學(xué)生的具體情況，選擇能夠與理論融合，又集趣味、實(shí)用和擴(kuò)展性于一體的有代表性的電子產(chǎn)品或電路為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，讓學(xué)生積極動(dòng)手，借助實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象及得到的結(jié)果，先獲取初步的感性認(rèn)識(shí)，并要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到的問題及疑惑的現(xiàn)象做好記錄。然后，任課教師再對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及的產(chǎn)品或者電路的原理進(jìn)行講授，重點(diǎn)對(duì)相關(guān)的現(xiàn)象和問題做出針對(duì)性地分析及解答。最后，再讓學(xué)生以實(shí)驗(yàn)的方式獲得深入研究探討的機(jī)會(huì)，讓他們好奇心得到滿足的同時(shí)，也讓他們的學(xué)習(xí)能力被激發(fā)出來(lái)。從高等教育心理學(xué)的角度剖析，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生耳到、眼到、心到、手到，其所獲得的感官印象要比單純的課堂理論教學(xué)來(lái)得更深刻和持久。電力電子技術(shù)課程主要包括電力電子器件、電力電子變換電路、PWM控制技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)等教學(xué)內(nèi)容，其中相當(dāng)一部分的理論都很方便結(jié)合一些實(shí)例，實(shí)現(xiàn)用實(shí)驗(yàn)的方式直觀形象地展示電路的功能及特性。

2.2逆向教學(xué)法的應(yīng)用體會(huì)

通過(guò)實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)，借助應(yīng)用來(lái)成長(zhǎng)。學(xué)生知識(shí)的獲取，僅僅靠教師自顧自滔滔不絕地講解，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。比如：面對(duì)一臺(tái)電腦，打開機(jī)箱蓋板，取出機(jī)箱電源，然后直接就實(shí)物開始剖析。又比如：上課前交代學(xué)生自帶小型手機(jī)充電器，做為課堂上分析講解的對(duì)象。在這些過(guò)程中，教師再將整流、濾波、穩(wěn)壓、PWM、DC\DC變換等概念引入其中，一定會(huì)讓學(xué)生覺得電力電子技術(shù)的課堂內(nèi)容不再是天書般難以接受。這樣的課程會(huì)帶給學(xué)生很大的啟發(fā)，使得學(xué)生把他們熟悉的諸如電磁爐、空調(diào)、電梯等等電力電子相關(guān)設(shè)備和他們所學(xué)的知識(shí)緊密聯(lián)系起來(lái)。這樣，首先實(shí)現(xiàn)借助這樣的方式激發(fā)起學(xué)生的求知欲，而接下來(lái)的工作就顯得更加重要，教師需要抓住這個(gè)有利的時(shí)機(jī)，將課程內(nèi)容引導(dǎo)到相關(guān)理論分析中去，并讓大家形成這樣一個(gè)共識(shí)，那就是理論分析是為了解決實(shí)際應(yīng)用中的問題。理論分析在這種情況下成為必須，是因?yàn)閷?shí)際工程設(shè)計(jì)需要理論分析，而不是學(xué)好理論分析就可以進(jìn)入工程設(shè)計(jì)，這兩者是有本質(zhì)區(qū)別的。適度的理論分析，可以讓學(xué)生進(jìn)一步理解實(shí)際器件的工作原理。但這還僅僅是開端，接下來(lái)就該進(jìn)入更深層次的學(xué)習(xí)，教師應(yīng)就產(chǎn)品本身的性能優(yōu)劣，設(shè)計(jì)缺陷，改進(jìn)思路與學(xué)生一起做深入探討。因?yàn)槲覀儾皇且褜W(xué)生培養(yǎng)成電子產(chǎn)品流水線上的操作工，而是需要他們成為一個(gè)具有創(chuàng)新能力的電氣電子工程師。這就要求學(xué)生不但具有工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，更需要有深厚的理論分析能力?！袄碚搧?lái)源于實(shí)踐，同時(shí)也指導(dǎo)實(shí)踐”，要讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)的掌握這門課程的理論知識(shí)是認(rèn)識(shí)并改進(jìn)甚至發(fā)明相關(guān)產(chǎn)品的前提條件。

三、結(jié)束語(yǔ)

教學(xué)實(shí)踐證明，在某些章節(jié)中采取逆向教學(xué)法，理論講解時(shí)學(xué)生接受快、印象深，課堂氣氛活躍，課程教學(xué)事半功倍。當(dāng)然，并非電力電子技術(shù)課程的全部?jī)?nèi)容均適合逆向教學(xué)法。授課教師可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)篩選，或采用其他教學(xué)法，如啟發(fā)教學(xué)法、類比教學(xué)法等。逆向教學(xué)法讓教師擺脫了舊有的教學(xué)方式，開始更深層次的考慮教與學(xué)的問題。不過(guò)，逆向教學(xué)法要求教學(xué)時(shí)間充足，教師綜合能力較強(qiáng)，學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)等。當(dāng)然，最好的教學(xué)方法，應(yīng)該是根據(jù)所授課程的內(nèi)容、要求，比照學(xué)生的專業(yè)、素質(zhì)等特點(diǎn)，篩選出最適宜的方法，再進(jìn)行綜合歸納，形成最佳的方案。這就需要廣大一線教師的深入實(shí)踐，努力鉆研。

作者：陳赟 單位：武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院

（二）

一、新能源發(fā)電

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)的生產(chǎn)以及人們的日常生活中對(duì)電的需求急劇升高，我國(guó)人多地廣，但是煤油等不可再生資源卻非常少，目前我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的能源危機(jī)，同時(shí)環(huán)境污染問題也應(yīng)引起我們的高度重視。新能源的開發(fā)是我們目前亟待解決的問題。近年來(lái)，我國(guó)正在努力研發(fā)一些可重復(fù)的綠色發(fā)電裝置，像風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能等，這些自然新能源在應(yīng)用的過(guò)程中，最大的問題是能源供給的不確定性，這會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)隨天氣的變化而轉(zhuǎn)速不恒定。大功率電力電子變化器是解決這些問題的關(guān)鍵設(shè)備。

二、電氣牽引中大功率電力電子技術(shù)的應(yīng)用

隨電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，燃機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)均在向以大功率電力電子變頻技術(shù)的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展。電氣牽引的基本原理主要是依靠電力系統(tǒng)提供電源，利用電力電子變頻器以及降壓器處理將變電所的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞麟娫?，從而為軌道列車、艦船、汽車等運(yùn)行提供動(dòng)力。目前這種電氣牽引技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，但是在列車、汽車等機(jī)車運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種信號(hào)波，干擾乘客的通信質(zhì)量，對(duì)電力系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生一些影響。同時(shí)這種大功率電力電子變頻器通常都需要單獨(dú)配置供電系統(tǒng)，導(dǎo)致投資成本較高。

三、定質(zhì)電力技術(shù)

定質(zhì)電力技術(shù)實(shí)際上是一種電力供應(yīng)技術(shù)，主要目的是控制電能質(zhì)量，滿足用戶的特定要求，主要實(shí)現(xiàn)途徑是先進(jìn)的控制技術(shù)以及大功率電力電子技術(shù)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)及人們?nèi)粘Ｉ钪袑?duì)電能的需求量以及質(zhì)量都大大提高，比如現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的應(yīng)用，加工工具的精密要求、變頻調(diào)速機(jī)器人以及驅(qū)動(dòng)器，自動(dòng)生產(chǎn)線以及可編程控制器等設(shè)備對(duì)電路變化的敏感度較高，只要供電質(zhì)量出現(xiàn)一點(diǎn)小小的波動(dòng)都有可能影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此很多企業(yè)用戶都自己安裝了UPS（不間斷電源）裝置來(lái)確保供電質(zhì)量，這種解決措施需要付出的代價(jià)就是增加投資成本，這是治標(biāo)不治本的辦法。想要徹底解決優(yōu)質(zhì)供電問題的關(guān)鍵是供電部門。定質(zhì)電力技術(shù)就是供電部門協(xié)調(diào)好供電質(zhì)量的主要措施，目前已經(jīng)研發(fā)出了靜止無(wú)功發(fā)生器裝置來(lái)快速調(diào)節(jié)電壓，通過(guò)變壓器、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、儲(chǔ)能電路、雙極性絕緣門極三極管(IG)變換電路等設(shè)備來(lái)抑制電壓閃變，吸收和發(fā)生生電網(wǎng)的無(wú)功功率進(jìn)而提高配電網(wǎng)無(wú)功調(diào)節(jié)質(zhì)量。同時(shí)在電網(wǎng)故障時(shí)，固態(tài)開關(guān)可與靜止無(wú)功發(fā)生器配合可保持電壓恒定。

四、大功率電力電子在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

智能電網(wǎng)是近年來(lái)的熱門話題，主要是以高速雙向通信互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的管理體系結(jié)合現(xiàn)代化先進(jìn)的傳感技術(shù)、測(cè)量技術(shù)以及控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化，確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。目前我國(guó)的電網(wǎng)智能化仍處于發(fā)展階段，智能化程度與世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定的差距，但是以大功率電力電子技術(shù)為核心技術(shù)的智能化趨勢(shì)已經(jīng)得到人們的廣泛認(rèn)可。比如說(shuō)現(xiàn)在的智能電表，供電企業(yè)可以對(duì)每個(gè)用戶安裝智能電表，通過(guò)設(shè)備動(dòng)態(tài)追蹤用戶的用電情況，進(jìn)而為用戶提供更加多樣化與人性化的服務(wù)。相信隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，電網(wǎng)的智能化程度會(huì)越來(lái)越高。

五、結(jié)語(yǔ)

大功率電力電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為我國(guó)的電力系統(tǒng)迎來(lái)了新的發(fā)展格局，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，但目前我國(guó)的大功率器件以及裝置仍然相對(duì)落后，未來(lái)應(yīng)積極研發(fā)出更加經(jīng)濟(jì)、性能更好的電力電子器件以及裝置。

作者：李子輝 單位：廊坊市技師學(xué)院

（三）

一、智能電網(wǎng)對(duì)電力電子技術(shù)的需求

1.1保證設(shè)務(wù)可靠安裝，滿足電網(wǎng)安全要求

如今，電力電子技術(shù)的發(fā)展可謂有了很好的發(fā)展，但是其現(xiàn)骨干的評(píng)估體系還沒有得到很好白勺完善和大規(guī)模的應(yīng)用。在智能電網(wǎng)中，如何評(píng)價(jià)其電力電子裝備的運(yùn)行的實(shí)用性，以及估算其對(duì)社會(huì)的價(jià)值有多少等，這些都是需要面對(duì)的問題。在智能電網(wǎng)中，安全的運(yùn)寧研口安全的運(yùn)用電力電子技術(shù)對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)有著重要的影響，同時(shí)是一個(gè)非常重要的研究i裂題。在我國(guó)的電力實(shí)業(yè)中，部分電網(wǎng)的構(gòu)架結(jié)構(gòu)還是相對(duì)薄弱，在很多地方，都存在著輸配電不足的問題，這類問題需要得到及時(shí)的改善，所以電力企業(yè)需要不斷加強(qiáng)自身電網(wǎng)構(gòu)架的建設(shè)，同時(shí)要大力開發(fā)靈舌的交流輸電裝置。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)電力的需求量也隨之上勤口，大電網(wǎng)的建設(shè)也是我國(guó)電力實(shí)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)和方向同時(shí)也意味著未來(lái)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)會(huì)朝著越來(lái)越復(fù)雜的方向發(fā)展。在我國(guó)由于頻發(fā)自然災(zāi)害，制侯災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害等都會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全有著巨大不利的影響。所以，電力實(shí)業(yè)需要利用先進(jìn)的裝置來(lái)調(diào)配電力系統(tǒng)，從而上勤口電網(wǎng)的構(gòu)架，避免電網(wǎng)故障不斷的擴(kuò)展，同時(shí)上勤口電網(wǎng)的抗故障能力和故障恢復(fù)能力。

1.2滿足市場(chǎng)的電力需求，不斷改善電能的質(zhì)量問題

隨著社會(huì)工業(yè)水平的不斷提高，對(duì)電能的質(zhì)量問題的標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高，川門也逐漸重視這個(gè)問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，在美國(guó)，因?yàn)殡娪秊l量問題而導(dǎo)致的直接紹劑員失就高達(dá)千億美元。所以利用先進(jìn)的電力電子技術(shù)對(duì)其進(jìn)牙犯夕善是十分必要的，要不鰍勺對(duì)電能資源及其質(zhì)量進(jìn)行洲七，從而使電網(wǎng)白鎮(zhèn)俞配電率提侄]l提高，這也是對(duì)先進(jìn)電力電子技術(shù)白榷夔要需求

1.3將資源進(jìn)行優(yōu)化配置，使環(huán)境也得到不斷優(yōu)化

要使我國(guó)的資源得到合理的配置洲七，需要提高可再生能源的使用率。光育矯口風(fēng)能作為主要的可再生能源，主要分布在我國(guó)的西北部還有翻暗隨區(qū)，分布的不剝寺別密集，而且不太穩(wěn)定，根據(jù)這個(gè)清況，這需要建立一個(gè)更加安全穩(wěn)定的電力系統(tǒng)，建立完善的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，從而保證資源能夠澎于大規(guī)模的開發(fā)并能夠澎于遠(yuǎn)距離輸送，并且能夠?qū)⒛茉春碗娋W(wǎng)融合在一起，從而使綠色能源能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，并且提高清部琶源在能暴吉構(gòu)中的七蹄口，使我國(guó)白館琶泥硒己置幣器]l合王暨勺洲七。

二、電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)尾

2.1高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

在直流輸電系統(tǒng)中僅僅只有輸電環(huán)節(jié)時(shí)直流電在發(fā)電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)中還是交流電，交流刻尋終端變?yōu)楦邏褐绷麟姡缓髮⑵渌偷街绷鬏旊娋€路中，之后，直流電又經(jīng)過(guò)輸電線路達(dá)到逆變器，將高壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，再通過(guò)環(huán)流變壓器講電能源輸送到系統(tǒng)中。高壓直流輸電的技術(shù)有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以茜于遠(yuǎn)距離輸電，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的影響較小，所以對(duì)長(zhǎng)距離大功率的輸電來(lái)說(shuō)是特別適合的，在智能電網(wǎng)中運(yùn)用高壓直流的輸電技術(shù)，能夠滿足智能電網(wǎng)遠(yuǎn)距離、大功率的輸電要求，同時(shí)它還能夠幫助解決清部琶源的穩(wěn)定勝。

2.2柔性交流輸電技術(shù)的應(yīng)用

柔勝的交;稻俞電技術(shù)對(duì)于新能源和清吉能源的大規(guī)模并網(wǎng)來(lái)說(shuō)起著重要的作用，是一種關(guān)鍵性的技術(shù)，它綜合了微電子技術(shù)、控制技術(shù)、圃言技術(shù)以及電力電子技術(shù)，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)系統(tǒng)中的交流輸電進(jìn)行靈活的擴(kuò)至，并且最大限度的提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定勝和反應(yīng)諫磨，從而提高電力能原的輸1關(guān)諫磨。在我國(guó)的智能電網(wǎng)中，特高壓輸電是作為其差腸出的所以要綜合考慮新能源和清部旨源的隔離以及接入清況，柔性的交流輸電技術(shù)為其提供了很多幫助，川門也越來(lái)越重視此項(xiàng)技術(shù)，通過(guò)將其與現(xiàn)代白勺控制技術(shù)進(jìn)寧稿蟲合，智能電網(wǎng)能夠?qū)⒏鞣N電力參數(shù)進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)節(jié)，從而閣氏全封員，確保系統(tǒng)安全白場(chǎng)孟行以及輸送電能白胡隱定勝。

2.3智能開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用

智能開關(guān)技術(shù)尉旨，在電流、電壓的指定位置將電路執(zhí)行斷開或者閉合。智能開關(guān)包括殼體、數(shù)個(gè)分開關(guān)和總電源開關(guān)，總電源開關(guān)能夠進(jìn)行總過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓，數(shù)個(gè)分開關(guān)是整體結(jié)合式，有過(guò)流和防漏電功能，使系統(tǒng)能夠安全可靠的運(yùn)行，保證家用電器設(shè)備能夠不受到影響。隨著智能電網(wǎng)不斷的發(fā)展，開關(guān)設(shè)備等也朝著高品質(zhì)和高性能的方向進(jìn)步，同日邯道荀言息傳感技術(shù)、計(jì)算樹支術(shù)以及微電子技術(shù)等更加智育日七。

2.4高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用

高壓變頻技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)是它的節(jié)電率可以達(dá)到30%，但是它也存在一定的缺陷二它的成本較高，在運(yùn)行時(shí)容易產(chǎn)生高次諧波的污染如果在電力系統(tǒng)中運(yùn)用止匕頁(yè)技術(shù)，其節(jié)能效果會(huì)非常明顯，對(duì)于工業(yè)用戶而言，使他們能夠更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能礴非的效果。在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高壓變頻設(shè)備的廠家中，很多是采用多電平技術(shù)，其他結(jié)構(gòu)形式的高壓變頻器也有一定的發(fā)展，例如二混合結(jié)構(gòu)技術(shù)、中亞三電平技術(shù)，他們都有著高密度工藝、緊湊的結(jié)構(gòu)、靈舌的控制以及四象限運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)，是高壓變頻技術(shù)未來(lái)的主要發(fā)展方向。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)智能電網(wǎng)中先進(jìn)的電力電子技術(shù)進(jìn)行了探討，得出智能電網(wǎng)能夠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，對(duì)環(huán)境和能源的保護(hù)起著關(guān)鍵作用，對(duì)可持續(xù)發(fā)展的實(shí)施有著重要的引導(dǎo)作用。但是就目前而言，我國(guó)在智能電網(wǎng)中的建設(shè)中還存在著各類大大小小的問題，這就需要專業(yè)的研究人員重視對(duì)電力電子技術(shù)以及信息譽(yù)里白勺探討，從而保證智能電網(wǎng)的順利運(yùn)行。

作者：馮建力 單位：山東龍口港集團(tuán)有限公司

（四）

一、簡(jiǎn)析電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的作用

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，社會(huì)用電需求的不斷增加，電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的作用將會(huì)越來(lái)越重要。在智能電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中我們將會(huì)面對(duì)很多問題：何如使智能電網(wǎng)在一個(gè)相對(duì)較為安全的環(huán)境中運(yùn)行？如何是電子設(shè)備運(yùn)行的更加穩(wěn)定？如何提高電子設(shè)備的質(zhì)量？筆者將在下文中一一進(jìn)行論述。

1.1對(duì)設(shè)備的可靠性、電網(wǎng)的安全性的保障作用

盡管目前的電力電子技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，但是其實(shí)質(zhì)的系統(tǒng)并沒有得到完善。在智能電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中最重要的問題就是其運(yùn)行的安全性。不僅如此，在電力實(shí)業(yè)中，有很多電網(wǎng)結(jié)構(gòu)都存在著不同程度的漏洞與問題，這都需要電力企業(yè)不斷加強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)。此外，我國(guó)頻頻發(fā)生的自然災(zāi)害等都對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成階段的隱患，針對(duì)這種情況，電力企業(yè)一定要不斷引進(jìn)先進(jìn)的裝置對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)配以保證智能電網(wǎng)安全、可靠的運(yùn)行。

1.2滿足社會(huì)對(duì)電能的需求，不斷提高電能的質(zhì)量問題

隨著人們生活水平的提高、工業(yè)化程度不不斷加深，對(duì)電能的需求量越來(lái)越大，對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。有數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)曾經(jīng)因?yàn)殡娔艿馁|(zhì)量不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致?lián)p失了千億美元，由此可見，保證電能質(zhì)量的重要性。因此電力企業(yè)一定要不斷引起先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，盡可能的提高智能電網(wǎng)的輸配電率，對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)，這也體現(xiàn)出電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的重要作用。

1.3能夠有效的促進(jìn)可再生能源的利用

太陽(yáng)能、風(fēng)能等是目前應(yīng)用比較廣發(fā)的可再生能源，目前我國(guó)的陸地風(fēng)能和光伏發(fā)電資源主要集中在東北、華北等地區(qū)，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，截至到2020年，我國(guó)的風(fēng)能產(chǎn)電可以達(dá)到一千到一千五百億瓦特，光伏發(fā)電可以達(dá)到二百億瓦特，其中將風(fēng)力發(fā)電得到的電能投入到千瓦級(jí)基地的開發(fā)中，將太陽(yáng)能發(fā)電則呈現(xiàn)出分散接入和大規(guī)模開發(fā)的特點(diǎn)。可再生能源開發(fā)的大規(guī)模性、分散性對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行提出了更高的要求。促進(jìn)可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵因素之一就是要利用智能電網(wǎng)的建設(shè)對(duì)可再生能源的調(diào)度與控制經(jīng)行預(yù)測(cè)與把握。這一切都需要加強(qiáng)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，只有充分的利用電力電子技術(shù)才能保證各種可再生能源發(fā)電的大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送，使智能電網(wǎng)能夠更好的容納、適應(yīng)可再生能源，進(jìn)而提高清潔能源的比重，對(duì)全球氣候變暖的現(xiàn)狀起到一定的緩解作用。

1.4節(jié)能減排技術(shù)的需要

實(shí)踐證明，節(jié)能減排是一項(xiàng)歷時(shí)漫長(zhǎng)、進(jìn)展復(fù)雜的艱巨性工作，國(guó)家的相關(guān)部門如電監(jiān)會(huì)、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等也加大了對(duì)節(jié)能減排工作的重視程度，并且對(duì)全國(guó)的節(jié)能減排工作進(jìn)行了檢查，調(diào)查結(jié)果顯示，要想不斷的提高清潔能源的利用率一定要突破電力電子中的瓶頸技術(shù)，通過(guò)利用較為可靠的電力電子技術(shù)裝置來(lái)提高電能的輸送能力，在最大程度上做到節(jié)能減排。

二、加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中應(yīng)用的有效措施

電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中具有十分重要的作用，要想保證智能電網(wǎng)安全、良好的運(yùn)行，首先就要加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用。筆者將在下文中對(duì)加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中應(yīng)用的措施進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

2.1解析高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

在直流輸電的過(guò)程中，只有輸電環(huán)節(jié)的電能是直流電，在發(fā)電和用電的過(guò)程中都是交流電，然后在終端處加高壓，使交流電再變成直流電輸送到直流輸電線中，加壓后的直流電經(jīng)過(guò)逆變器又變成了直流電，最后通過(guò)環(huán)流變壓器將剩余的電能輸送到用電系統(tǒng)中。這種在直流輸電的過(guò)程中加壓的技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，那就是能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離、大功率輸電，不僅如此，它還可以處理清潔能源穩(wěn)定性的問題。

2.2解析柔性的交流輸電技術(shù)的應(yīng)用

柔性的交流輸電技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，在新能源和清潔能源的并網(wǎng)方面起到十分重要的作用，其中包含了很多技術(shù)如：微電子技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)等，柔性的交流輸電技術(shù)能夠在最大程度上提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性及與運(yùn)行速度，還可以提高交流輸電的靈活性，最終提高交流電的輸電速度。作為我國(guó)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，特高壓輸電子對(duì)其起到很重要的作用，因此，一定要充分的考慮新能源和清潔能源的隔離以及接入問題，而柔性的交流輸電技術(shù)恰好可以緩解這一問題，這也是人們?cè)絹?lái)越重視該技術(shù)的原因之一，不僅如此，還有很多供電企業(yè)將柔性的交流輸電技術(shù)與先進(jìn)的控制技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以在最大程度上降低損耗，確保輸電過(guò)程的安全可靠性。

2.3解析智能開關(guān)的應(yīng)用

所謂智能開關(guān)指的就是在電流或者電壓的指定位置可以斷開或者閉合電路。智能開關(guān)主要由殼體、分開關(guān)、總開關(guān)以及總電源開關(guān)組成，總電源開關(guān)可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)；幾個(gè)分開關(guān)是整體結(jié)合式的，具有過(guò)流和防止漏電的功能，可以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，確保家用電器不受到影響。此外，隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步，智能電網(wǎng)的級(jí)別也不斷升高，智能開關(guān)的功能和質(zhì)量也在逐漸升高。

2.4解析高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用

高壓變頻技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)就是它能夠節(jié)約百分之三十的電，但是該項(xiàng)技術(shù)的成本較高，在運(yùn)行的過(guò)程中容易產(chǎn)生污染，如果在電力企業(yè)應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)一定會(huì)體現(xiàn)出非常優(yōu)越的技能性，如果工程應(yīng)該該項(xiàng)技術(shù)則會(huì)更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。目前我國(guó)有很多生產(chǎn)高壓變頻設(shè)備的工廠，大多數(shù)都是采用多電平技術(shù)，而其他類型的高壓變頻器也得到了很大的發(fā)展空間，如混合結(jié)構(gòu)技術(shù)、中亞三電平技術(shù)等，這些技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)緊湊、密度精藝高、控制靈活等。

2.5FACTS技術(shù)的應(yīng)用

FACTS技術(shù)主要指的是將電力電子設(shè)備作為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代控制技術(shù)與之進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，達(dá)到快速靈活控制原有交流輸電系統(tǒng)參數(shù)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的目的，進(jìn)而達(dá)到提高線路輸送電能的能力，并增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。近些年，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，F(xiàn)ACTS技術(shù)也有了突破，將原先的半控制器件的靜止無(wú)功補(bǔ)償器升級(jí)為可關(guān)斷器件的靜止同步補(bǔ)償器，將可控串補(bǔ)技術(shù)升級(jí)為統(tǒng)一潮流控制器，F(xiàn)ACTS技術(shù)的這一系列轉(zhuǎn)變升級(jí)都證明了該項(xiàng)技術(shù)的活力和可發(fā)展空間。此外，我國(guó)的能源分布與資源需求是逆向分布的，這就需要充分實(shí)現(xiàn)大范圍的能源的轉(zhuǎn)移，而提高線路的輸送能力成為解決這一問題的關(guān)鍵因素。此外，還需要解決大范圍轉(zhuǎn)移能源過(guò)程中產(chǎn)生的潮流調(diào)控、系統(tǒng)震蕩、電壓不穩(wěn)定等問題。

2.6電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用

一般工業(yè)上對(duì)電能質(zhì)量技術(shù)的需求比較大，這也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)和領(lǐng)域的發(fā)展。國(guó)家上有很多國(guó)家在電能質(zhì)量技術(shù)方面已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平，如美國(guó)、日本、印度等。目前在國(guó)際上針對(duì)提高電能質(zhì)量的技術(shù)裝置包括有源電力濾波器、動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器等。要想使電能質(zhì)量技術(shù)在智能電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用，首先就要逐漸完善電能質(zhì)量的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)與等級(jí)劃分要求，并且針對(duì)供電接口的經(jīng)濟(jì)性方面要建立內(nèi)部技術(shù)等級(jí)評(píng)估體系和用戶關(guān)于經(jīng)濟(jì)性的評(píng)估體系，建立健全相關(guān)的法律法規(guī)，促進(jìn)智能電網(wǎng)"經(jīng)濟(jì)性"運(yùn)行。

三、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)論述，我們可以清晰的認(rèn)識(shí)到目前我國(guó)在電力電子技術(shù)方面的缺陷。電能是一個(gè)國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)組成部分，加強(qiáng)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用對(duì)于我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展、整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步都起到十分重要的作用。這使我們的電力工作人員承受巨大的壓力、面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。盡管我國(guó)目前的電力電子技術(shù)還不是很完善，在智能電網(wǎng)的應(yīng)用中還存在很多問題，在未來(lái)探索的道路上更是充滿坎坷，但是我堅(jiān)信，天道酬勤，只要我們廣大奮斗的電力事業(yè)第一線的工作人員恪盡職守、無(wú)私奉獻(xiàn)，不斷對(duì)加強(qiáng)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用獻(xiàn)謀獻(xiàn)策，對(duì)我們的未來(lái)充滿信心，踏實(shí)肯干、務(wù)實(shí)求真，一定能夠在最大程度上推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，是電力電子技術(shù)更好的應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步獻(xiàn)出自己的一份力量。

作者：陳建兵 單位：江蘇省電力建設(shè)第一工程公司

（五）

一、電力電子技術(shù)的研究?jī)?nèi)容

1.1功率半導(dǎo)體器件

功率半導(dǎo)體器件，其實(shí)就是電力電子器件，是使用在電能變化和電能控制電路中的大功率電子操作器件，通常情況下會(huì)分成三種類型，分別是半控型器件、全控型器件和不可控型器件。在這之中，半控型期間的晶體閘管一般是半控器件，在電壓以及電流容量的承受力上。是所有器件之中最多的。全控型器件也能夠分成電流驅(qū)動(dòng)型器件以及電壓驅(qū)動(dòng)型器件；第三類不可控制器件的電力二極管其實(shí)是不可控器件，并且一般的工作原理以及組織結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)更為的簡(jiǎn)易，也有更高的可靠性能。

1.2電力電子電路的整體操控

大功率的電子電路是借助功率半導(dǎo)體器件開展更替和工業(yè)操作把控電能的大功率器件，電力電子電路的一般把控對(duì)象時(shí)工業(yè)點(diǎn)鉻，通常出現(xiàn)最多的工作程度時(shí)盡量的把能量的消耗量降至最低。功率半導(dǎo)體器件通常工作中是處于一種開關(guān)的模式之中，這樣的操作模式能夠有效的降低電路之中的能量耗損，所以電力電子其實(shí)就是一種功率比較大的開關(guān)電路，其工作原理是借助不高的信號(hào)對(duì)電能進(jìn)行把控操作。

1.3電力電子變化器的主電路

工作的主要核心借助的是功率半導(dǎo)體器件，電力電子變化器的主電路使用的是另外一種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式，這樣做的話能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的變化和操控等一般操作、變化器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)其實(shí)本質(zhì)上是把有源功率以及無(wú)源功率半導(dǎo)體器件依照設(shè)定好的規(guī)律做排列組合，在這個(gè)形式下而形成的一種電路，拓?fù)鋬?yōu)化簡(jiǎn)單的說(shuō)就是在變化器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)科學(xué)可靠的選擇的網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)工作元件的確切位置，從而有效的實(shí)現(xiàn)高頻化、高功率的目標(biāo)。

二、先進(jìn)電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1使整個(gè)的電網(wǎng)資源能夠得到最大的優(yōu)化

我們所熟知的柔性輸電技術(shù)已經(jīng)不再需要對(duì)現(xiàn)在有的設(shè)備進(jìn)行大范圍的改動(dòng)，就可以把電網(wǎng)的配電功能做表達(dá)，使得水電以及核電等各種可再生的潔凈能源能夠完成長(zhǎng)距離的配送，正確有效的將我國(guó)的能源分布不均衡的問題平衡好。另外，我國(guó)各個(gè)有關(guān)部門也可以以智能電網(wǎng)為載體，進(jìn)行電力資源的優(yōu)化配置。

2.2提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性

將當(dāng)前的柔性交流技術(shù)和直流技術(shù)與傳統(tǒng)的輸電技術(shù)做比對(duì)，有更快的響應(yīng)能力，并且把控能力也更好。可以使得智能電網(wǎng)的輸電建設(shè)更加的有效率。并且，一些先進(jìn)性交強(qiáng)的電力電子技術(shù)能夠?yàn)椴灰粯拥碾娏τ脩籼峁﹤€(gè)性化的能耗降低操作，更加有效的降低損失，提升整個(gè)電網(wǎng)的服務(wù)性水平。

2.3提升城市的規(guī)劃建設(shè)

現(xiàn)如今的城市在電量的使用上有了更高的數(shù)量要求，之前的高空電網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)不能和用戶的需要相適應(yīng)了，耗損不斷的變多，并且直接暴露在空氣中，發(fā)生事故的概率也會(huì)加大。可是柔性直流輸電和柔性交流輸電，使用的電纜是深埋地下的，這樣的話不僅不會(huì)影響市容市貌，同時(shí)電磁也不會(huì)受到其的顯著影響，適時(shí)的加大遠(yuǎn)距離的電力輸送，可以為將來(lái)的城市建設(shè)提供更多的并且更加科學(xué)有效的設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)劃。

2.4高壓變頻技術(shù)使用在智能電網(wǎng)中

高壓變頻技術(shù)的本質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)就是能夠有效的節(jié)約電量消耗，達(dá)到了三成以上的水平，但是其中的缺陷也是存在的，主要的缺點(diǎn)就是成本太高，而且很容易造成高次諧波污染的情況。將這個(gè)使用到電力運(yùn)行操作體系之中，節(jié)能效果更加突出，是用戶實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的首要方式。在國(guó)內(nèi)的高壓變頻器的生產(chǎn)商中，使用的最多的是功率單元串聯(lián)的多電協(xié)調(diào)操作方式，但是其他的各種組織形式也包含在了高壓變頻器的發(fā)展范圍之中，比如使用最多的混合結(jié)構(gòu)技術(shù)和中亞三電平技術(shù)等，這些的共同特點(diǎn)就是有較高的工藝密度，而且組織結(jié)構(gòu)也相對(duì)緊密，有靈活的控制能力，并且四象限優(yōu)勢(shì)突出，是將來(lái)的高壓變頻技術(shù)主要的發(fā)展方向。未來(lái)我國(guó)的直流電操作體系會(huì)形成特高壓等級(jí)次序，從而形成額定的電流。

三、結(jié)語(yǔ)

先進(jìn)電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電力行業(yè)內(nèi)的發(fā)展形勢(shì)也煥然一新，有效的提升了電力的使用效率，同時(shí)對(duì)電能分布性的流動(dòng)趨勢(shì)得到了體現(xiàn)。用戶真正的感受就是智能電網(wǎng)更加的便捷。電力電子技術(shù)對(duì)促進(jìn)整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定有序發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，為電網(wǎng)中加入可再生能源以及關(guān)鍵技術(shù)提升了社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，有效的提升了用戶的滿意程度，促進(jìn)了電網(wǎng)朝著又好又快的方向發(fā)展。智能電網(wǎng)作為未來(lái)的電網(wǎng)發(fā)展方向，對(duì)于能源節(jié)約以及環(huán)境保護(hù)起到的效果是十分重要的，但是還有一些地方值得更好完善，電力電子技術(shù)使用在智能電網(wǎng)之中的應(yīng)用也將更加廣泛。

作者：田平 單位：陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院

（六）

一、探究式教學(xué)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

1.基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)階段

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)包括各種儀器設(shè)備操作、門電路電特性及邏輯功能測(cè)試、簡(jiǎn)單數(shù)字集成電路使用、EDA軟件使用及PCB板制作等，針對(duì)初學(xué)者的知識(shí)背景，著重培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的實(shí)驗(yàn)基本技能和思維方式，使學(xué)生初步掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是由教師先講解、再做示范演示，然后讓學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的模仿，并把觀察到的現(xiàn)象、結(jié)論總結(jié)出來(lái)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生完全處于被動(dòng)地位，大大降低了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱情和探究的欲望。為此，我們?cè)黾恿瞬糠钟刑骄績(jī)r(jià)值的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，如信號(hào)測(cè)量與誤差分析、門電路扇出系數(shù)測(cè)算和數(shù)字集成電路故障判斷等，這樣學(xué)生就可以在模仿的基礎(chǔ)上，按照自己的思路來(lái)選擇儀器、設(shè)備及元器件，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)成探究習(xí)慣和科學(xué)態(tài)度。學(xué)生還可以在課前、課后借助EDA工具軟件，以“軟代硬”搭建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行反復(fù)練習(xí)與驗(yàn)證。

2.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)階段

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以操作能力訓(xùn)練為基本內(nèi)容，以提升理論知識(shí)應(yīng)用為重點(diǎn)，以電路設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)。我們將探究式教學(xué)引入設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的具體做法是：實(shí)驗(yàn)的入口是題目或器件引導(dǎo)，中間實(shí)踐環(huán)節(jié)是以理論課知識(shí)及學(xué)生平時(shí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累為基礎(chǔ)，出口是實(shí)驗(yàn)結(jié)果；事先只給出題目、器件范圍及功能要求，不明確實(shí)驗(yàn)的具體要求和水平，只有在學(xué)生遇到問題時(shí)教師才會(huì)給予必要指導(dǎo)。這種新的探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式極大地調(diào)動(dòng)起學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，也激發(fā)了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，學(xué)生設(shè)計(jì)方案呈現(xiàn)出靈活性、多樣化的特點(diǎn)。

3.綜合性實(shí)驗(yàn)階段

綜合性實(shí)驗(yàn)在完成規(guī)定的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行。通過(guò)嘗試解決一些工程、科研方面的問題，使學(xué)生熟悉掌握科學(xué)研究的基本過(guò)程，提高學(xué)生理論知識(shí)應(yīng)用能力、探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛨F(tuán)隊(duì)合作能力。

（1）選擇合適題目，激發(fā)學(xué)生探究興趣。綜合性實(shí)驗(yàn)題目來(lái)源主要有三種途徑：一是教師的教學(xué)研究成果和科技研究成果；二是工程應(yīng)用項(xiàng)目，但這些項(xiàng)目適合于教學(xué)的可能有限，需要二次加工、提煉，方可用于教學(xué)；三是學(xué)生在課外學(xué)習(xí)及科技創(chuàng)新活動(dòng)中完成的項(xiàng)目（經(jīng)過(guò)篩選）。實(shí)驗(yàn)題目要結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用水平動(dòng)態(tài)設(shè)置，具有一定的水平和前瞻性，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的構(gòu)思設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目。實(shí)驗(yàn)題目名稱最好讓學(xué)生聽（看）到后就能知道該實(shí)驗(yàn)有什么用途，這樣學(xué)生能夠知道查閱哪方面資料，做什么樣的準(zhǔn)備，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和好奇心。例如“交通信控制器”題目，從名字上就可知道它是應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車流量疏導(dǎo)的交通設(shè)施，其工作原理屬電子技術(shù)范疇，學(xué)生通過(guò)親自到交道口觀察，就能夠了解到該設(shè)備的功能與工作流程。

（2）明確任務(wù)要求，引導(dǎo)學(xué)生思維。綜合性實(shí)驗(yàn)融合各專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容按照其自身特性和教學(xué)需要進(jìn)行分類設(shè)計(jì)和調(diào)整重組。根據(jù)教學(xué)大綱及實(shí)驗(yàn)條件明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)要求等某些細(xì)節(jié)作具體介紹。例如在確定“交通信控制器”這一教學(xué)情境后，向?qū)W生簡(jiǎn)單描述項(xiàng)目的用途、工作原理、技術(shù)性能指標(biāo)等，任務(wù)描述越具體、翔實(shí)，就越具有可操作性。此外，綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容抽象、偏深、工程性強(qiáng)、難以掌握，單靠學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)不易完全理解、掌握，教師要運(yùn)用科學(xué)方法啟發(fā)學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)掌握的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和探究?jī)?nèi)容聯(lián)系起來(lái)。教師還要結(jié)合學(xué)生的個(gè)體差異、目標(biāo)層次采取不同程度的積極引導(dǎo)，教師引導(dǎo)行為的差異會(huì)對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)的廣度和深度產(chǎn)生一定的影響和制約。

（3）開放優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、水平和興趣選擇適合自己的題目之后，他們關(guān)注的重點(diǎn)就轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)上。學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案可以通過(guò)兩種途徑：一是通過(guò)圖書館、實(shí)驗(yàn)室及互聯(lián)網(wǎng)獲取第一手資料，再經(jīng)過(guò)認(rèn)真加工、整理、完善；二是通過(guò)電工電子教學(xué)網(wǎng)站瀏覽優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。教師立足理論技術(shù)的創(chuàng)新、開發(fā)與應(yīng)用，通過(guò)多項(xiàng)?。ㄐ＃┘?jí)教育教學(xué)改革立項(xiàng)開發(fā)出多種優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，這些優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源以教師的啟發(fā)指導(dǎo)為輔，既呈現(xiàn)出示范性效果，又可服務(wù)于學(xué)生自主學(xué)習(xí)及仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、調(diào)試的演練。在設(shè)計(jì)方案可行性研究過(guò)程中，學(xué)生自主探究，也可以尋找合作伙伴，組織討論小組，提出問題，探討解決問題的方案，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，以便獲得最佳方案。教師要針對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案可行性及結(jié)果提出預(yù)判，避免學(xué)生走彎路。此外，為了使綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)模擬科學(xué)研究活動(dòng)，在參照科研項(xiàng)目及產(chǎn)品開發(fā)流程基礎(chǔ)上，撰寫出具有規(guī)范性、科學(xué)性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，引導(dǎo)學(xué)生熟悉掌握科學(xué)研究思路和過(guò)程。

（4）開放實(shí)驗(yàn)環(huán)境，力求探究性成果。綜合性實(shí)驗(yàn)改變了傳統(tǒng)的“百人一題、報(bào)告千篇一律”現(xiàn)象，相同的或不同的題目在層次上、水平上存在較大差異，因此，在時(shí)間、空間、設(shè)備等方面對(duì)實(shí)驗(yàn)室提出更高的條件和要求。綜合性實(shí)驗(yàn)采取課內(nèi)與課外結(jié)合方式進(jìn)行，時(shí)間為1周。期間，教師要有針對(duì)性地穿插安排2~3次（8學(xué)時(shí)）集中授課，內(nèi)容包括資料查新、項(xiàng)目基本情況介紹及設(shè)計(jì)要求、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及步驟、數(shù)字系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)量等。實(shí)驗(yàn)室管理如同圖書館模式，全天候開放，要求學(xué)生具有較強(qiáng)熱情和自律性。從查閱資料、選擇元器件、構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案，再到設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試電路，直到完成全部實(shí)驗(yàn)，學(xué)生均獨(dú)立進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室只負(fù)責(zé)驗(yàn)收，對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀或有特長(zhǎng)的學(xué)生開展個(gè)性化培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室還實(shí)行消耗器材、教材及教具開放。學(xué)生首先在EDA軟件平臺(tái)上對(duì)電路各子功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)試，然后聯(lián)調(diào)各子模塊，再整體調(diào)試系統(tǒng)，直到仿真無(wú)誤，最后將仿真實(shí)現(xiàn)的電路再進(jìn)行硬件搭接調(diào)試。整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程環(huán)環(huán)緊扣，成果展示形式多樣，通過(guò)聲音、圖像、數(shù)據(jù)、光電、按鍵等呈現(xiàn)出學(xué)生熟悉的一些產(chǎn)品，讓學(xué)生由衷地產(chǎn)生自豪感和成就感。

二、探究式實(shí)驗(yàn)的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

在數(shù)字電子技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)中采用探究式教學(xué)方式，就是要保證每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果，切實(shí)達(dá)到本科專業(yè)理論課程教學(xué)的目的。這就需要以人為本，強(qiáng)調(diào)整體性評(píng)價(jià)觀，不僅僅要關(guān)注最終的結(jié)果，還要考察實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃安排、各部分任務(wù)及其完成情況，每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、步驟都要求有文字記錄并賦予一定的考核分值。在考核內(nèi)容上要進(jìn)行全面評(píng)估，主要涉及學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、選題的難易與創(chuàng)新程度、查閱利用相關(guān)信息資源的能力、掌握運(yùn)用專業(yè)理論和知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力、口頭和文字表達(dá)能力、展示成果的課件制作能力等。當(dāng)然，在數(shù)字電子技術(shù)探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和全面評(píng)估中要盡可能避免學(xué)生中出現(xiàn)“搭便車”、不勞而獲的現(xiàn)象。教師的管理者角色十分重要，要及時(shí)了解動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控糾偏，最后在全面綜合各方面情況基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)做出客觀結(jié)論。

四、探究式實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題

1.教師方面

（1）加強(qiáng)教學(xué)組織能力。在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師是指導(dǎo)者和組織者，因?qū)W生個(gè)性差異不同、實(shí)驗(yàn)題目層次不同，教師能否把一個(gè)整體實(shí)驗(yàn)過(guò)程引導(dǎo)好、組織好直接關(guān)系到探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的效果。

（2）提高問題設(shè)計(jì)能力。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)課程資源的開放性，整個(gè)教學(xué)過(guò)程均由問題驅(qū)動(dòng)，要求教師用系統(tǒng)方法對(duì)問題進(jìn)行整體布局、規(guī)劃、實(shí)施。教師的問題設(shè)計(jì)能力包括教學(xué)目標(biāo)設(shè)定、實(shí)驗(yàn)需求分析、教學(xué)資源設(shè)計(jì)和認(rèn)知工具運(yùn)用等。

（3）發(fā)揮示范性指導(dǎo)作用。在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)以自身的創(chuàng)新為出發(fā)點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生探究問題的興趣，不僅要在認(rèn)識(shí)上引導(dǎo)學(xué)生開展充分的思考，而且要在情感上與學(xué)生進(jìn)行不斷的交流，營(yíng)造一個(gè)和諧的課堂氣氛。教師的示范性指導(dǎo)作用包括科研水平、教學(xué)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、操作技能熟練程度、教學(xué)方法先進(jìn)及教學(xué)理念創(chuàng)新等。

（4）培養(yǎng)綜合評(píng)價(jià)能力。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)整體性評(píng)價(jià)觀，要看結(jié)果，但更重過(guò)程，不僅對(duì)學(xué)生解決問題的情況做出評(píng)價(jià)，還要對(duì)學(xué)生在探究過(guò)程中的態(tài)度、協(xié)作、方法等情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此，這就要求教師具有綜合評(píng)價(jià)能力。

2.學(xué)生方面

加強(qiáng)文字處理、圖像編輯、表格處理、Internet連接等信息技術(shù)處理與應(yīng)用能力，掌握一定的專業(yè)軟件的應(yīng)用技術(shù)。提高行為控制能力。在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排自由度較大，如果缺少主動(dòng)性、自控能力，就很難保證教學(xué)效果。發(fā)揮交流協(xié)作能力。在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，綜合性實(shí)驗(yàn)題目數(shù)量眾多，方案靈活多樣，時(shí)間相對(duì)寬松自由，因此，學(xué)生與教師之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流與協(xié)作對(duì)解決出現(xiàn)的問題尤為重要。培養(yǎng)自主性研究能力。在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在任務(wù)之中，學(xué)生圍繞某一主題主動(dòng)地搜集信息、選擇信息和加工處理信息，積極主動(dòng)地探究和構(gòu)建知識(shí)體系，然后通過(guò)思維創(chuàng)新，應(yīng)用知識(shí)解決問題，不斷提高自身的研究能力。

作者：王革思 單位：哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院