《电力电子技术在新能源和新材料行业中的应用》读后感

第一篇：《电力电子技术在新能源和新材料行业中的应用》读后感

《电力电子技术在新能源和新材料行业中的应用》

——学习心得

通过对《电力电子技术》以及《现代电力电子技术》的认真学习，我已经对电力电子技术有了较为全面和系统的认知。

通过学习，我们知道电力电子技术就是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术，基本功能包括：整流（交流变成直流)、逆变(直流变成交流)、斩波（直流变成直流)、变频（改变供电频率)、开关和智能控制等。它使电网的工频电能最终转换成不同性质、不同用途的电能，以适应千变万化的用电装置的不同需要。

电力电子技术自上个世纪中期诞生以来得到了迅速的发展，应用方面，电力电子的应用也相当的广泛。电力电子技术的应用涉及发电、输电、配电、用电等各个环节，特别是在新材料、新能源行业市场容量巨大，且都处于快速成长的初期。

通过对于科技文献《电力电子技术在新能源和新材料行业中的应用》一文的阅读与学习，对于电力电子的应用我有了更加全面的认知。总体说来，电力电子技术行业主要涉及三个领域：电力电子元器件、电力电子装置、电力电子技术的应用。电力电子元器件的发展先后经历了从二极管到M0 S F E T 和I G B T 的一系列发展历程，现阶段大功率元器件还主要依赖进口。

电力电子装置种类繁多、行业应用范围极广。电力电子装置主要包括三大类产品：变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。电力电子技术的应用涉及发电、输电、配电、电力电子器件用电等各个环节，特别在新材料、新能源行业市场容量巨大，且都处于快速成长的初期。

本文主要从以下三个方面对电力电子技术在新能源和新材料行业中的应用进行了阐述：

（1）电力电子器件的发展（2）电力电子技术的应用效果（3）新能源、新材料行业概述。应用效果主要有以下几个方面：

（1）节能效果明显

（2）绿色可靠

（3）精确控制与自动化

（4）高度的灵活性

（5）高度的智能化

（6）通信能力强

现阶段主要的新能源方案如下：

(1)风能发电

(2)太阳能聚热发电

(3)地热发电

(4)潮汐发电

(5)太阳能光伏发电

第二篇：大功率电力电子技术的应用

大功率电力电子技术的应用

摘 要：阐述了电力电子技术在电力系统中的应用，介绍了灵活交流输电技术、定质电力技术、新型直流输电技术以及同步开断技术的现状及前景。

关键词：电力电子；灵活交流输电技术；定质电力技术；电子开关

电力电子技术作为一门新兴的高技术学科，已被广泛地应用于高品质交直流电源、电力系统、变频调速、新能源发电及各种工业与民用电器等领域，成为现代高科技领域的支撑技术。当前电力电子技术的发展趋势是：高电压大容量化、高频化、主电路及保护控制电路模块化、产品小型化、智能化和低成本化。大力加强电力电子技术的应用研究，对改造传统设备、实现产品的更新换代和增加产品的科技含量、解决关系国家经济与安全的高新技术具有重大的经济意义及战略意义。

大功率电子器件应用于灵活交流输电技术、定质电力技术、新型直流输电技术以及同步开断技术，是近十年的事。灵活交流输电技术（FACTS）

灵活的交流输电技术是八十年代后期出现的新技术，近年来在世界上发展迅速。专家们预测未来这项技术将在电力输送和分配方面引起重大变革，对于充分利用现有电网资源和实现电能的高效利用，将发挥重要作用。

灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合，以实现对电力系统电压、参数（如线路阻抗）、相位角、功率潮流的连续调节控制，从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平，降低输电损耗。

传统的调节电力潮流的措施，如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等，只能实现部分稳态潮流的调节功能，而且，由于机械开关动作时间长、响应慢，无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此，电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。近年来，灵活交流输电技术已经在美国、日本、瑞典、巴西等国重要的超高压输电工程中得到应用。尽管灵活交流输电技术已在多个输电工程中得到应用，并证明了它在提高线路输送能

力、阻尼系统振荡、快速调节系统无功、提高系统稳定等方面的优

越性能，但其推广应用的步伐比预期的要慢。主要原因有：工程造价比常规的解决方案高。因此，只有在常规技术无法解决的情况下，用户才会求助于FACTS技术；FACTS技术还需要进一步完善。目前FACTS技术的应用还局限于个别工程，如果大规模应用FACTS装置，还要解决一些全局性的技术问题。随着电力电子器件的性能提高和造价降低，以电力电子器件为核心部件的FACTS装置的造价会降低，可能会在不远的将来比常规的输配电方案更具竞争力。

FACTS技术也在不断改进，一些新的FACTS装置被开发出来，例如：可转换静止补偿器（CSC），它由多个同步电压源逆变器构成，可以同时控制二条以上线路潮流（有功、无功）、电压、阻抗和相角，并能实现线路之间功率转换。可转换静止补偿器具有下列功能：（1）静止同步补偿器的并联无功补偿功能；（2）静止同步串联补偿器的功能；（3）综合潮流控制器功能；（4）控制二条线路以上潮流的线间潮流控制功能；CSC被认为是第三代灵活交流输电装置。

电力电子器件的发展趋势是：一方面研制经济性能好的器件，以便降低设备造价；另一方面，研制开断功率更大的高性能器件。最近，国外公司宣布研制成功以碳化硅为基片的电力电子器件。基片的耐压和热容量可大幅度提高，而元件的损耗却大大降低，从而使元件的断开功率可望有数量级的飞跃。这预示用电子高压断路器取代机械的高压断路器（油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等）已成为现实的可能。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统完全的灵活调节控制便将成为现实。定质电力技术

定质电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术，为实现电能质量控制、为用户提供其特定要求的电力供应技术。

现代工业的发展对提高供电的可靠性、改善电能质量提出了越来越高的要求。在现代企业中，由于变频调速驱动器、机器人、自动生产线、精密的加工工具、可编程控制器、计算机信息系统的日益广泛使用，对电能质量的控制提出了日益严格的要求。这些设备对电源的波动和各种干扰十分敏感，任何供电质量的恶化都有可能造成产品质量的下降，造成重大损失。

为保证优质不间断供电，重要用户往往自己采取措施，如安装不间断电源（UPS），但这并不是经济合理的解决办法。根本的出路在于供电部门能根据用户的需要，提供可靠和优

质的电能供应。因而，便产生了以电力电子技术和现代控制技术为基础的定质电力技术。为提高配电网无功调节的质量，已开发出用于配电网的静止无功发生器。它由储能电路、可关断的晶闸管（GTO）或绝缘门极双极性三极管（IGBT）变换电路和变压器组成。它的功能是快速调节电压，发生和吸收电网的无功功率，同时可以抑制电压闪变。这是“定质电力”的关键设备之一。此外，静止无功发生器和固态开关配合，可在电网发生故障的暂态过程中保持电压恒定。另一关键设备是动态电压恢复器（DVR），它由直流储能电路、变换器和级次串联在供电线路中的变压器构成。变换器根据检测到的线路电压波形情况，产生补偿电压，使合成的电压动态保持恒定。无论是短时的电压低落或过电压，通过DVR均可以使负载上的电压保持动态恒定。新型直流输电技术

直流输电已是成熟技术。造价较高是其与交流送电竞争的不利因素。新一代的直流输电是指进一步改善性能、大幅度简化设备、减少换流站的占地、降低造价的技术。直流输电性能创新的典型例子是轻型直流输电系统，它采用GTO、IGBT等可关断的器件组成换流器，省去了换流变压器，整个换流站可以搬迁，可以使中型的直流输电工程在较短的输送距离也具有竞争力。此外，可关断器件组成的换流器，由于采用了可关断的电力电子器件，可避免换相失败，对受端系统的容量没有要求，故可用于向孤立小系统（海上石油平台、海岛）供电，今后还可用于城市配电系统，并用于接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。4 同步开断技术

同步开断是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。在理论上应用同步开断技术可完全避免电力系统的操作过电压。这样，由操作过电压决定的电力设备绝缘水平可大幅度降低，由于操作引起设备（包括断路器本身）的损坏也可大大减少。目前，高压开关都是属于机械开关，开断的时间长、分散性大，难以实现准确的定相开断。目前的同步开断设备是应用一套复杂的电子控制装置，实时测量各种影响开断时间分散性的参量变化，对开断时刻的提前量进行修正。即便采取了这种代价昂贵的措施，由于机械开关特性决定，还不能做到准确的定相开断，设计人员还不敢贸然降低电气设备的绝缘水平，以防同步开断失败造成设备损坏。因此，同步开断的优势没有发挥出来。

实现同步开断的根本出路在于用电子开关取代机械开关。美国西屋公司已制造出13KV、600A、由GTO元件组成的固态开关，安装在新泽西州的变电站中使用。GTO开断时间可缩短到1／3ms，这是一般机械开关无法比拟的。现在，由固态开关构成的电容器组的配电系

统“软开关”已问世。未来全可控的电力系统

现在的电力系统由于还依赖高压机械开关（油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等）实现线路、设备、负荷的投切，尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能很好地控制电的快过程。“电网控制”目前只能做到部分控制，本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。

电力电子技术的快速发展引起了电力系统的重大变革，新的大功率电力电子器件的研究开发和应用，将成为二十一世纪的电力研究前沿。

参考文献

[1] 马克刚.现代电力电子器件及其应用[J].世界电子元器件,:.[2] 张为佐.电力电子技术的应用和发展[J].江苏机械制造与自动化,1998,(2):.[3] Bull Stanley R.Renewable Energy Today and Tomorrow[ A ].Proceedings of the IEEE [ C ].2001,89(8): 1216-1226.

第三篇：电力电子技术及其应用概论论文

电力电子技术及其应用概论论文

摘要：我们现在所处的位置大概可以定位为“世界工厂”，但不能意味着我们就可以不顾后果地走“先污染，后治理”的发展道路，况且现在所处的环境已经不允许了。在这样的环境条件下，我们在节能减排政策的大力推行下，我们有非常大的空间去节约我们的能源优化我们的环境。而节能减排应当从每一个细节做起

关键词：节能 减排 持续发展

一、课程内容提要

1.首先在20世纪影响人类最大的工程技术评选中，电力系统高居第一位，电子电力的重要作用就引起了我们的关注。正是由于电子电力技术的发展，使得我们的各项技术都有了其基本的发展基础。

电力电子技术与电子学、电力学及控制理论等三个学科联系紧密并且分为信息电子技术和电力电子技术。其中电力电子技术是指利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术是由电力电子器件、交流电路和控制技术三个部分组成；主要有两大分支分别是电力电子器件制造技术和交流技术。而电路理论则是电力电子技术的核心和理论基础。电力电子技术的特点主要有：集成化、高频化、全控化、数字化。电力变换分为整流（交流变直流），直流斩波（直流变直流），交流电力控制变频、变相（交流变交流），逆流（直流变交流）四类；另外还有控制电路、驱动电路、缓冲电路和保护电路等辅助电路。

电力电子技术的应用主要有以下几个方面：一般工业、交通运输、电力系统（高压直流输电）、电子装置电源家用电器、新型绿色能源等。电力电子技术的作用主要来说有：优化电能使用，改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业，电力电子技术高频化和变频技术的发展（变频空调），电力电子智能化。这些作用具体可以表现在这些方面：可以取代非常大一部分一次性能源的使用，减缓了地球能源枯竭的压力；其次精密的电子器件的应用亦使得我们的电力系统能够高效的运作，将能源的耗费降到最低；推动信息与功率的结合，从而在工业设备、电网等地方进行改革，从而推动工业的进一步发展。

2.电力以其不可比拟的优越性，而为大家所广泛利用。主要有三个方面的特点：它便于转换、便于输送、便于控制。便于转换：任何的能源都能够通过一定的方式转换成电能；便于输送：高压输电减少耗能且易于分配，同样还可以以电磁波等方式传输；便于控制：数控方式，能精确反应电能需要，从而合理地调配电源，控制稳定。

电路是对电力电子技术的重要基础。电路具有以下几个作用：实现能量转换和传输，信号的传递和处理，测量和储存信息。电路是有三部分组成：电源，中间环节（很多电路的构成都是在这个环节确定的）和负载。正弦交流电是现代电路输电的主要代表。其电动势随时间呈正弦变化，包含电动势最大值、角频率和初相位三个要素。电路主要由三种元件构成，分别为电阻元件、电感元件和电容元件。电感元件中电流不会突变而电压可以发生突变，且不消耗有功功率，与电源之间存在能量交换即具有储能作用（磁场能），应用于电磁炉等；电容元件由两片金属板组成来存储电荷，使得电路中的电流可以发生突变并遏制电压的突变，它具有“通交流，隔直流”的作用，同样，电容不消耗功率，与电源之间存在着能量交换即具有储能作用（电场能），应用于静电喷雾等技术上；

三相交流输电成为了最广泛的现代输电方式，在于它省材料，性能好，效益高。另外在电能输电方面高压直流输电与高压交流输电的对比中，我们又看到了原本被否认的直流输电又比交流输电有了更多的优越性，不排除将来仍有走直流输电的可能性。

3.半导体的本质还是载流子导电的物质，也就是说半导体是依靠自由电子和空穴两种载流子导电的物质。本征激发产生的两种载流子总是成对出现的。实际上，在自由电子—空穴对产生过程中还同时存在着复合过程，这就是自由电子在热骚动过程中和空穴相遇而释放能量，造成自由电子—空穴对消失的过程。还有一种半导体是通过在本征半导体中，掺入一定量的杂质元素，称为杂质半导体，根据掺入的杂质不同又分为P型和N型两种。

半导体中只有自由电子一种载流子，它在电场作用下产生定向的漂移运动，形成漂移电流。因浓度差引起载流子的定向运动称为扩散运动，其相应产生的电流称为扩散电流，大小与浓度梯度成正比。

半导体技术的发展推动了二极管的产生，使其在生活上得到了广泛的应用，特别是在一些不可逆电路上，二极管发挥了巨大作用，但此时的二极管只有其原始的特征而缺乏可控性，所以无法达到控制电路的需要。我们所需要的是一种可关断的器件来控制电流的流向，所以晶闸管的产生便解决了这一问题，它不断地发展，成为一种高级的电力电子器件，为电路的控制提供了技术保障。

4.整流电路就是把交流电变为直流电的电路。根据分类依据的不同可以分为多类。按照组成器件的不同，可分为不可控、半控和全控三种电路；按照电路结构的不同，可分为桥式电路和零式电路；按照交流输入相数的不同，可分为单相电路和多相电路；单拍电路和双拍电路（或单向和双向，按变压器二次侧电流的方向）。

在利用功率二极管的整流电路中，电感的容量应该足够大，而且功率二极管的特性设为理想，这个电路是不可控的。相控整流电路中可分为：①单相半波可控整流电路 ②单相桥式全控整流电路③三相半波可控整流电路④三相桥式全控整流电路。

整流电路可为UPS提供技术支持，UPS在电路阻断时起到了极大的作用。UPS的应用，使得我们可以解决突然断电的情况下，能够保证相关电器的短暂运行，使得重要的数据能够被完整的保存下来，避免一些不必要的损失。特别是在银行、电网等大型企业中，断电意味着可能造成自身或者客户的重大损失，所以UPS的重要性得到了认可。而它主要是由整流和逆变电路组合而成的，而电源的供应可以用两个方法，一是市电对蓄电池充电，二是由柴油机进行供电，后者得到了比较广泛的使用。通过这两个电路的组合，我们可以使电达到恒压恒频的效果。

5.直流电动机系统是整流电路的主要应用之一。直流电动机主要分定子与转子两个部分。其工作的机理就在于电流周围产生了磁场，而在磁场的作用下，利用安培定则计算，产生安培力，带动线圈运动，从而带动机器的运动。直流电动机系统的运用，使得很多大功率的机器能够得以比较高速地运转。与之相对应的是发电机，他是通过切割磁感线而产生感应电动势，从而产生电流。其运用的则是“右手定则”。

直流变速空调的产生，也是整流电路的又一个重要运用。直流空调的工作原理：利用物质汽化蒸发时吸收热量而实现降温。它只能通过在一定的频率下，控制空调开关，来调节室内温度，调节方式比较死板，而“变频空调”的变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，其制冷的速度快，智能化节能，自行控制从而保证了舒适度。

而关于市场上所推销的“直流变频空调”是不符合科学依据的，直流电本身并没有频率，更没有变频之说，所以应当警惕市场的推销，避免不必要的受骗行为。

6.逆变电路就是将直流电转化为交流电的电路。最基本的工作原理是改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。电阻负载时，负载电流和负载电压的波形相同；阻感负载时，负载电流相位滞后于负载电压，波形也不同。它有四种换流方式分别为：器件、电网、负载、强迫换流。逆变电路亦可再分为电压逆变电路和电流逆变电路。

交流电动机是逆变电路的一个主要应用。交流电动机的调速方式较直流电动机有比较大的不同。交流电动机的变频调速是改变电源频率从而使电动机的同步转速变化达到调速的目的的；同时它也有变极调速的功能，通过改变电动机定子绕组的接线，改变电动机的磁极对数，从而达到调速的目的。

交流变频空调的推广使用已经引起了市场消费者的广泛关注。经过交直交的变换输入功率模块，同时功率模块受微电脑送来的控制信号控制，输出频率可调的交变电源，使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化，从而控制压缩机的排量，调节制冷量或制热量。其优点主要是启动电流低，低温运行性能良好，制暖性能优于传统空调，控温波动小和电网电压适应性强。

7.世界上的一次性能源在过去的两三百年里被大量开采使用，使得现在的化石能源濒临枯竭，整个世界正蕴酿着一场能源危机。在这样的环境下，各国不断地去寻求绿色能源，去开发新能源。所获取的能源再通过转换形成电能供给社会建设。其中电能的转化现在还主要依靠水力和火力，而火力发电现在仍占据主要位置，不断污染严重而且消耗的仍是化石能源，其发电的结构仍然不合理。

现在现有绿色能源主要有风能、地热能、核能、生物能、太阳能等。风力发电主要是通过风的作用带动风叶旋转，再通过增速机（齿轮）将旋转的速度提升，来促使发电机发电。太阳能可以说是最为丰富的能源了，如果可以利用好，相信能源问题将迎刃而解。太阳能发电系统由太阳能电池组(阵列)、太阳能控制器、蓄电池（组）、逆变器等组成。此系统利用到了电场中的光伏效应产生“光生电流”，从而实现了对负载的功率输出。在生物能发电中，以沼气的运用比较广泛。所以在农村许多农民就利用沼气来发电，对于动物粪便可以施肥也可以用来沼气发电，不仅可以减少处理粪便的费用也不会造成环境污染。核能的发电效率非常高，核能发电只要能够控制好，就不会产生污染。其强大的转化率能够替代很多次级能源，也是中国现在发电结构改革的一个重要组成部分。

正因为能源危机，所以我们节约能源应从每一件小事做起，将节能推广到生活中的每个部分。

二、逆变电路原理说明 电路图：

S1UdS2i0负载u0S3S4 u0S1S4S2S3S1S4i0T1T2t 波形图：逆变电路本身就是将直流转成交流的电路，它与整流电路经常混合使用，其目的就是有利于电能的多样化与高效的使用，有的适合直流电，有的则适合交流电。两者混合可以得到一个恒频的电路，其电力结构比较稳定。我们这边就讨论单向桥式。工作原理：改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。就如上图所示：有两组

开关分别是S1、S4和S2、S3。通过其组合便形成了不同的交流电频率。电压并不会发生太大的变化，但是电流的频率便随着其关断进行波动。

三、节能减排，在每一个环节

在这个发展的时代里，能源的需求量越来越大。而现在的能源结构极其不合理，有百分之九十以上仍以化石能源为基础。这在很大的程度上，加大了发展所面临的能源压力。化石能源在燃烧过程中，所产生的大气污染与温室效应同样给现在的地球环境和气候造成了巨大的压力，阻碍世界经济的可持续发展。

我国到目前为止，对于化石能源的依赖程度越来越高，随着我国经济的进一步发展，这种压力还将持续影响我国的经济发展。从建国至今，我国从石油的出口国变为大能源进口国，一旦出现类似石油危机的情况，我国将面临着非常严峻的挑战。解决现在问题的方法有很多，但是我觉得有两个方法是非常可行的。首先就是提高能源的利用率，大幅地节约能源；其次就是大力开发可用的再生能源、绿色能源。

我国现在正处在从粗放型的经济增长方式转变过程中，创造出同样份额的GDP，所造成的能源消费是日本等发达国家的好几倍。我们现在所处的位置大概可以定位为“世界工厂”，但不能意味着我们就可以不顾后果地走“先污染，后治理”的发展道路，况且现在所处的环境已经不允许了。在这样的环境条件下，我们在节能减排政策的大力推行下，我们有非常大的空间去节约我们的能源优化我们的环境。而节能减排应当从每一个细节做起。

首先从节能方面讲起吧：现在的农业、工业、建筑、交通等方面都存在巨大的节能潜力。

首先是农村，农村现有的生产方式还处于比较低的水平，公共设施建设仍非常的不完善，故其能源的消耗方式仍是很原始的烧炭或者材火，虽然现在天然气在农村也得到了比较大的推行，但是实际的使用效率仍不高。北方农村的供暖，每年所消耗的煤炭量也是相当惊人的，再加上其建筑本身的封闭性不是很好，所以真正用于供暖的仍是少之又少的。对于这一问题，我们可以用化石能源的转化来形成电能，建立一个自动化的供暖系统，这样子能源能大量地被转化，而且大量减少了有害物质的燃烧。供暖系统能根据温度的变化来决定供能的多少，这样子可以满足不同的需要，节省了大量的能源。而且系统的开关是可控的，可以随时控制比等煤炭的熄灭时间段内还要节省一大块的能源。

其次是工业，工业的能源需求占了现在能源消费的大部分。它大量地依赖于电能，而据我国目前发电情况来看，仍依赖于化石能源。这里面发电站就是一个非常关键的问题。关小上大的政策有效地推进了发电结构的改革，而且能够有效提高能源的利用率。再者就是工业设备本身的改进，对于一些高耗能企业的进行限制，迫使其对设备进行整改，使其达到预期的标准，从而提高企业的生产效率，同时也节约成本，减少污染。大力推进节能20%的宏伟目标。

再者是建筑，建筑的能耗在全国能源消耗中仍占有非常大的比例。北方农村建筑的不合理，导致用于弥补这一不足的能源耗费非常庞大。针对这种情况，就必须进行合理的建筑整改以及相关的建筑规划。节能的建筑，可以节省建筑的原材料，同时能够有效地利用太阳能等资源对居室进行室温调节。而且节能建筑的密封性非常好，有利于削减无用能源的消耗比例；除了居民住房，办公楼同样的也是节能的一个重心。办公楼的设计能够很大地影响能源的使用量。大部分的办公楼很多地都使用了透光玻璃的设计，这样有利于采光采热，如果我们能够在白天进行储能的话，也就可以在夜间实现供能，这样就可以减少很多的能源消耗。

同样节能也在交通，汽车可以说是石油细菌。由于其占有量越来越大，交通压力也越来越大。在这种情况下就又有两种方式进行优化。第一就是混合动力汽车，在汽车本身下功夫，混合动力汽车能够充分利用太阳能进行运作，大部分时间都没有必要使用汽油，长久的看来，所节省下来的成本是相当可观的；第二就是交通结构的改变，公交车专用道的建设启用，让人民感受到公交交通的便利，大量减少汽车交通。可以大量减少汽车能耗，同时也可以实现交通的高效性。一举两得。

最后就是居民的节能，包括随手的关水关电，资源的重复使用，都对节能非常有利。而且居民应当从长期的角度考虑自己的消费，实现绿色消费。

最后讲讲减排。其实节能可以大规模地实现减排，但在其本质上，仍是以化石能源为基础的能源消耗仍要排放大量污染物和二氧化碳。我们就从其本质上入手。温家宝总理说过要在2020年实现化石能源消耗量占总能源消耗的85%，这就要求能源结构调整要向低排放、无排放调整。这就要求我们必须寻找新能源来代替化石能源，有效地降低化石能源所占的比例。

这是一个电气化的时代，每一项运作几乎都必须使用电力。电力必须靠其他能源来进行提供。火力发电依赖于煤炭，但却是我国现在的最主要发电方式，所以我们的作法就是要用其他能源来代替火力发电。水力发电均于次，在我国的三级阶梯地势条件下，可以实现有效的水能利用，还有很大的开发利用空间；核能发电是现在最被看好的一项发电技术，投入少产能多，而且可以说是零污染，只要控制得当，就可以非常好地服务于现代建设，它也是国家现在大力发展的方向；风能发电也是一个很有潜力的市场，我们实际利用风能发电还不足百分之一，风能发电要求条件，占用空间相对来说要大，这就要求对应的技术革新，它所产生的能量是非常可观的；热能发电，在日本可能相对来说可以得到非常大的开发，这跟自然地理环境有非常大的关系，所以可以在适当地区应用，至于推广到全局，确实有点难度；再者就是太阳能发电，太阳能发电系统的设备要求高，而且价格相对昂贵，但是它所具有的能量是最多的，而且是到处可以找到原材料的，这将吸引非常多人的目光，如果能对其进行技术的革新，降低其发电成本，那将会产生非常高的利润，这也是减排的一个大方向。最后就是生物能发电了，这方面可以缓解农村的能源压力。沼气等生物能源的应用有利于农村的进一步发展，也促进了能量的再循环。

以上这些新能源，都有利于从本质上实现减排，所以节能减排的每个环节都还有值得我们去挖的地方，需要我们留心。

四、课程建议

我们的课堂是一个非常有效率的课堂，比较严格的课堂纪律能够保证我们认真的听讲。老师的作法尊重了每一位学生听课的权力，也使们能够在两周的校选课里面学到一些该学的东西。而且我们的课堂有相关的课外材料补充，视频影音教学，这样的课堂是比较丰富的，也比较不会让学生失去兴趣。这两个方面都是需要坚持下去的。

但是我们还必须看到，我们的课堂里面有很多的文科生，你跟他们在讲电路，他们可能就像在听雷一样。如果说是全校进行选课的话，这种现象应该是不会出现的，但是偏偏就面向了管理学院这样的偏文大院。即使我们理科生听起来都有点费劲，更何况是文科生呢？所以我们可以建议选课时，提供的课程详情能够让同学们认识它的性质，避免同学胡乱选课，造成课堂氛围的清淡。如果再有这样的小学期的话，还是希望老师能够给予学校相关建议，毕竟校选还是要学知识的。

其次我们的课堂可能太有规律了，老师讲的东西是比较专业化的，而我们又缺乏实例去理解，所以理解起来就比较不容易。去实验室实践那是非常不现实的，但是老师可以利用一些器件做一下示范，有示范的教学更能抓住学生的眼球。像我们学理科过来，对于物理、化学、生物的实验都是比较有兴趣的，听到有实验课大家就来劲，进行示范是一个不错的教学方式，站在学生的角度，这是我比较容易接受的方式。

除了示范，其实我们还可以布置适当的作业，比如说查查资料之类的东西，给大家几分钟的时间展示自己所查找到的东西，一起分享。这样子虽然会浪费一定的课堂时间，但是这样子我们会有比较高的积极性去查阅资料，知道电力电子系统相关的信息，这样就是用另一种比较开放的方式，让大家更专心地去了解这门课，去体验这门课，每个人从其中获取他们想得到的东西。

第四篇：开放性实验室在中职电子技术教学中的应用

开放性实验室在中职电子技术教学中的应用

摘 要：随着电子技术的逐渐发展，中职电子技术显得不再有从前的优势，相反慢慢的走向低谷，虽然专业实验课对于中等职业学校是非常重要的课程，而电子专业实验课的应用性很强，但是由于自身的课程形式落后，学生们常常过多学习书本教程，而实践不够，动手能力差，再加上技术过于传统，学生上课能吸收的内容有限，教学效率不够高，导致长时间以来中职电子技术的教学停滞不前。而目前，社会随时间不断进步，各类行业技能飞速发展，这不得不给职业教育带来新的巨大的压力，他们需要发生一定的教学模式的改变，培养应用性的人才，增强学生的动手能力才能改变现状。提高学生们学习的兴趣和动手操作的积极性是目前非常重要的一点，不仅如此，我们还总结出传统电子技术实验教学的不足，例如电子实验室的设备不够新、设备陈旧跟不上时代；实验室的管理不够合理，常常造成一些事故问题；另外，电子技术实验教学的课本与现实脱离太远，基本都是模拟的场景和问题，不能让学生感觉到学到的知识能解决实际生活上遇到的问题等等。所以，电子技术实验课的教程需要有新的改观，不再是一尘不变的教学模式。这里我们提出了开放性实验室的新教学方案，整理新方案实施的主要问题，解决方法，主要步骤，并且通过不断的试炼、讨论和研究逐渐找到最适合的方案。开放性实验室的教学方案，优点之一就是可以降低教学成本和运行成本，而且，开放性的实验室能给学生足够的空间和时间，自己思考自己操作，从而提高他们学习和动手的兴趣。本文内容主要通过中职电子技术过去陈旧的教学模式、为何开展开放性实验室教学以及实施内容展开讨论。

关键词：中职电子技术；开放新实验室；教学应用

生活处处都会用到电子专业课程的内容，它应用广泛，正是因为它的实用性，学生们也需要掌握比较优异的技能，对于这种要求较高的课程，学生们都感觉学起来很难，也很头疼，这门课不仅应用极广，还有很强的理论性、直观性、操作性、实践性，由于各种压力袭来，电子技术专业的教学内容和教学方法、教学目标都要有很大的改观，现在的教学侧重于学生实践能力，实验的操作是非常重要的，不像传统的教学老师示范性实验而学生在讲台下面看，以往的教学是中看不中用的，所以现在的模式更有助于那些学习能力比较强的学生，也能帮助那些主动学习的学生创造一种更灵活更开阔的环境来学习。

一、中等职业学校以往的电子技术实验室教学模式所存在的问题

（一）教学方法过于陈旧，不够出新

过去的教学模式是如同“走过场”一样的学习方法，老师在讲台讲授实验操作的步骤和内容，仪器的要点和使用方法，甚至还有注意事项和表达记录，然后老师示例实验过程，学生们在台下观看，通过看老师操作来了解实验过程，这样的方法是走马观花，学生根本不能够真正吸收实验所要传达给学生们的内容，在观察完老师的实例之后，只能留下操作的大致映像，不能让他们对于原理和步骤烂熟于心的程度，所以，这样表面式的教学是不提倡的，只注重理论知识的学习，不注重实践技能的训练，忽视了综合素质的培养，这是以往教学过程的缺陷之一。

（二）学生缺乏对电子技术实验教学的兴趣以及学校对课程的不够重视

因为不能亲自动手实验，所以很多学生对于这样的实验课没什么兴趣，甚至对老师的演练都不重视，这样学生们的学习根本达不到教学要求，这样低效的学习只会让学生们感到学习的无用，提不起兴趣也就不能积极的投入学习当中。再加上一些学校对于实验课的态度比较冷淡，认为实验课不重要，很多学校认为实验是来辅助上课的，只是让学生通过看老师演示来更加深刻的理解教学内容和课本而非授课的重点，学校的教学态度同样也影响了学生，学生们自然对实验没什么积极性。殊不知动手操作才是加深学生理解课程内容的最好方。

（三）学校内部实验人员不足

电子技术、电学、计算机等学科的学习需要学生们掌握比较扎实的基础知识，所以实验的教学老师也是很重要的，老师所掌握的知识范围，老师所能达到的技术能力，以及老师表达课程内容的程度，老师讲授课程学生理解的程度，这些都是很重要的，所以专业的师资力量也是教学高效的前提。然而，目前实验教学老师现在很缺乏，人数较少，而实验数又比较多，很多实验室不能及时的保修设备或者不能做到规律的保养设备，不仅设备方面是这样，对于教学研究也是很严重的缺陷，这样的实验教学质量必然会受到影响。

（四）教学资料落后，跟不上时代要求

学生上课的课本还是比较传统的资料，实验资料还是以前的器材和步骤，其实随着科学的发展，很多技术已经更新，不再是以前的技术，器材也在改变，所以老的教材给学生们学习，只能让他们停留在过去的社会状态，不能和现实状态接轨，所以他们离现实生活的实用性就更遥远了。随着技术的不断改变，很多新技术需要学生们去熟练掌握，淘汰不实用的，用最新的技术才能立足社会，与社会接轨，所以课本也需要换，实验的课程也要融入新的元素，让学生们能自己思考，新的内容必然也会引起学生探索的兴趣，在探索中前进才能不断创新，不能停留在一尘不变的思维和模式中，那样必然导致的是教育的失败。

二、为何开展开放性实验课教学

（一）过去的教学方法不能让学生很快进入状态

过去的教学只是老师讲授课程，其实这样的讲解只能让学生了解大概，不能真正在脑海中浮现操作的模型，而且过去的授课方式虽然注重理论性，但是很缺乏实用性，而电子技术是很注重实用的，也就是说电子技术是建立在一定技术操作上的，所以实验对学生来说才是最直接最直观的学习方式，面对不断更新的微电子技术，技术的不断提高必然需要学生们不断的熟练运用才能掌握，只有通过让学生自己使用器材，自己动手完成电子技术的步骤才能达到技术基础课的基本要求，从而让学生们在这门课中打下坚实的基础。

（二）中等职业学校的学生适用于开放性实验室

开放性实验可以给学生提供更大的环境来操作，也就是说能更好地提高学生动手能力，胜于一般的实验室操作，可以让学生自己做主，让实验室的实用效率也有所提高，同时能更好的将实验室利用起来，不仅如此，实验室的操作水平也会不断提高。为了更好的实行开放式实验室，学校也会对电子电工实验室的设置和课程安排重新布置，使开放性实验室能更趋于创新。学生在实验过程中，将开放性实验视为学习的重点，这样也有效的改善了传统的教学模式，学生们不再只是课堂上吸收知识，更多的是自己动手，自己发现问题，通过自己的双手解决问题学到知识，这也是非常宝贵的。

（三）开放性实验能够迅速的与社会接轨

开放性实验的改革，不仅让学生们感觉到乐趣所在，能够成为知识的主人，还能够很快的与时代接轨。开放性实验室主要在开放性，学生们可以根据自己不懂得问题和新了解的技术自己进行演练和尝试，在新的尝试和探索中，有一部分优秀的同学可以真正实现创新技术，也就是说学生们能在自己的实验中创造出自己的技术设计。开放性实验室不再是从前那种带着束缚的实验，更多的可以从现实出发，遇到新的问题能随时尝试解决方法，给学生们更多自由发挥的空间，这也是非常棒的一点，因此开放性实验室是很重要的。

三、开放性实验室的实施内容

（一）大概目标

通过检测开放性实验室电子技术技能的课程对开放性教学的实用性和效果。这里举了两个例子也就是试验项目，充分调动学生的积极性，使学生们动起来，在实验教师的指导下，一步一步进行分析处理，并且在试炼操作中慢慢收获知识。在实验之前学生们在课堂上已经积累了一部分的电工基础。电子线路的专业基础课程，经过课堂的授课，学生们会初步了解一些基本的分析电路的方法还有电子电工一些基本的技术和基本的应用。让学生们在一定基础下动手练习，达到事半功倍的效果，集合理论和实践，让实践更有效。

（二）实训一：TTL逻辑探针

目标：对数字信号的基本内容有一定的掌握，并且能真正认识到模拟信号和数字信号这两个，另外还要对数字电路的基本逻辑知识有所了解，能够理解并且运用到操作中。对TTL数字集成电路能够进行分析和深入了解，并且能绘制出有关工程制图，例如电路原理的图。实物布线的图，而这两个图需要前者在一定的理解下，通过集成电路的功能才能绘制出第二个图。除了作图，还要深刻理解集成电路的各个管脚的功能，另外还要正确理解数字集成电路的悬空脚。在知识这方面，能够分析逻辑探针的工作原理并且通过运用与非门的逻辑功能来实现。每个学生都要发到一本任务指导书，任务指导书是任务内容，包括背景、材料、要求都要清晰，并且对实训的内容进行分解，根据不同学生的水平，对于这个阶段的学生的思维水平设置最适合他们的任务，这样不仅有利于学生操作实验还能让实验的成功率增高，学生们实验成功自然而然会觉得有兴趣也会形成一定的自我成就感，这样鼓励学生们再接再厉，越学越有意思。这样也能促进学生和老师的交流，老师也能从学生的实验力总结新的技术。总结：

随着社会对专业人才的需要不断增加，教育行业已经迎来了新的篇章，过去传统的教学方法已经不能满足当今的学生，对于渴求知识的学生，他们需要的是更多实践更多操作，更多机会让他们真正了解生活和学习是密不可分的。改变传统的授课形式，不再是在教室照本宣科，而是走进实验室开始锻炼学生们的能动性，能够让学生们对新手操作的内容印象深刻，学习起来也更加迅速的融入，并且能有更大的空间举一反三，让学习不再枯燥，充满兴趣和动力。开放性实验紧贴生活，能够跟上时代的步伐，让学生们不再闭门造车，而是学到更实用的东西，让学生们对学到的手艺和技能充满自信，能在社会的锻炼中充分有机会展示自己的学习成果，让学习更贴近生活，也让学生们培养自己动脑思考的习惯，对于身边的问题能主动思考分析和解决，对新的技术能够有时间有空间自己探索和思考，这样的学习是我们都希望的。参考文献：

[1]贾更新.电子技术基础一实验、设计与仿真[M].[2]何英.推进实验室开放深化实验教学改革[J].[3]梁碧勇.加强电子电工实验室管理提高实验教学质量[J].[4]杨璐莎.开放性实验室在中式电子技术教学中的应用[J].教育教学研究.2011（35）

第五篇：多媒体在模拟电子技术教学中的应用论文

多媒体在模拟电子技术教学中的应用

穆占彪宁夏西吉县职中 电子

摘要：模拟电子技术是电类专业的一门重要的专业基础课，其理论性和实践性都很强，长期以来，就造成了学生感到入门很难,教师也抱怨该课程难讲。随着多媒体技术的普及，人们利用多媒体技术进行教学已经成为教学体系中的一个重要环节。下面我就将“多媒体在模拟电子技术教学中的应用”体会作一阐述，并且对多媒体技术在电子技术教学应用中存在的弊端与提出的几点建议。

关键词：电子技术；多媒体教学；传统教学

模拟电子技术是电类专业的一门比较重要的专业基础课，因为理论性和实践操作性都很强，对于初次接触的学生来说，该课程全新的知识体系肯定是陌生的，因此很难轻松的掌握严格的理论和实践相结合的分析处理手段，从而产生畏惧心理，对于听课但无法及时掌握知识的学生，容易处于急躁或迷茫的状态，以致于学生学得索然无味，缺乏学习的积极性。而另一方面，传统的教学方法使得老师们也感觉有些力不从心，很头疼。随着现代教育技术的进一步推广以及素质教育的深入实施，多媒体技术已广泛进入课堂。多媒体教学具有直观形象、声画并茂、视听结合、生动有趣的特点,能为学生创设良好的学习情境,并以境激情、以境引趣、以境助学、以境促知,使学生学得快,理解得透,从而达到事半功倍的教学效果。所以,在电子技术教学中充分利用多媒体是教学改革的必然。很显然，多媒体教学手段在激发学 1

生学习兴趣、开发学生智力、提高课堂效率、优化课堂结构方面确实起到了关键作用。那么，在课堂教学中，怎样才能科学合理地设计和组织好多媒体教学活动，获得理想的教学效果成为现代教学中的关键问题。

现根据以西安电子科技大学出版社出版、江晓安老师编写的《模拟电子技术基础》为脚本，结合使用课件教学的体会，探讨多媒体课件的有效使用方法和其产生的问题及建议。

一、充分发挥多媒体声画并茂的教学优势

（一）画的使用使教学变得生动和直观

《模电》）被公认俱到多、精讲提练少；各种组态电路多、功能电路少为电子技术基础课中的难点。各种分析计算无一漏挂，但却缺乏浓缩提炼。也就是说模拟电子技术课程有大量的相对复杂而抽象的概念，在这样的知识面前，再生动的语言和平面的板书，都显得十分苍白，如果把难懂的概念变成具体的可观察的画面、图形，从而把过度抽象的知识直观演示出来，将会事半功倍。

如关于P-N结的形成及单向导电性教学、晶体管和场效应管内部载流子运动过程等涉及到器件内部结构中载流子的运动，相对比较抽象，利用传统的教学手段总是不能使学生很好的理解，现在可通过动画直接给出内部的载流子的具体运动情况，使得讲授和学习变得生动和直观。而对于一个基本放大电路中各点的瞬时电流、电压是如何围绕着静态工作点随着输入信号变化而变化等这些内容，以往我们在课堂上给学生描述时感到既费时又费力，现在借助多媒体课件后，只需

通过动画就能动态地演示各点的瞬时电流、电压围绕着静态工作点随着输入信号变化的情况以及当静态工作点变化时输出波形失真情况。.这样，学生就能对这部分内容形成一个完整、清晰的概念，从而使得这部分内容讲起来变得轻松和省时。

（二）多媒体仿真软件的使用以及理论与实践的联系更加密切理论性强是模拟电子技术课程的一个显著特点，以往很多同学直到课程学完都还不能真正理解放大电路的实际应用，觉得那只是书本上的东西，每次就在纸上根据公式计算静态和动态参数，而对于电路在现实生活中的应用却知之甚少。实践性教学给学生提供一个消化、理解、应用理论知识的环境，同时也是知识创新的环境，是培养学生分析和解决实际问题能力的有效途径。如在放大电路的内容讲解的过程中利用功能强大的仿真软件，软件如PROTEL99SE，Proteus 6 Professional，PROTE2004 sp2 dxp等来仿真既使得学生对电路中各种元件的作用有深刻的认识，又会让学生对小信号的放大有更直观的了解。在电子技术高速发展的今天，新电路、新电子器材不断涌现，也不会因实验条件限制而无法及时地满足各种实验的需要。通过仿真实验，学生不但巩固了学过的基本原理，学习了电路的调试方法，而且掌握了先进的计算机电子线路的设计方法和技术。

而在我们讲授有关各种集成运算放大和功率放大及直流稳压电源等教学内容时，可以加入一些具体的实际应用的电路的图片和影像，并对这些用电路进行分析讲解，通过多媒体课件可以这些章节中的具有代表性的问题作较详细的讲解来提高学生分析解决问题的能

力，并可通过一些基本放大电路的一般设计方法的讲解，来提高学生的实践能力。

由于这些关于电子技术的发展过程，和具体的电路形式都较为复杂，在传统的授课形式下，受课时限制很难得到很好满足。现在我们通过多媒体课件的图文并茂的特点，来满足学生的好奇心和求知欲，极大的激发学生的学习兴趣，使整个学习的过程变为一种自发，自觉的过程。

二、多媒体教学中存在的弊端

多媒体技术在教学中的作用无可非议,但是在充分肯定的同时,我们必须保持清醒的头脑,认识其本质。无论多媒体的现代化程度有多高,也不可能至善至美,缺陷自然存在。认为其缺乏活质,不具有教师教学艺术的整体性,不能随机应变,无法实现师生的互动,因此,在推广多媒体教学时,不能废弃口授教学。以下就对多媒体教学中的不足和对策进行详述。

（一）板书消失，教师受限

因为多媒体课件的使用，造成了板书的消失，所有的内容都随着鼠标的点击，一一列出，对于有大量具体分析过程推导的部分，如关于单管放大电路和运算放大电路的分析过程，通过PowerPoint很难使学生加深对具体的分析推导过程的理解。更使得学生无法明确的了解知识点之间的关系和在所在章节中起的作用。教师的整个思维全部受控于PowerPoint的进程，更是无暇顾及在座学生的课堂状态。在使用PowerPoint时，单一的鼠标操作使得教师被限制在课件平台的工作区域内，相对的活动范围也受到了限制，同时也使教师无法生动的表现原有的肢体语言和自由思维发挥带给学生扩展知识的机会。

（二）课程的节奏难以控制

由于多媒体教学具有课前制作，投影方便，转换迅速的特点,容易造成内容偏多的倾向。如对于反馈类型判断部分的讲解，采用幻灯片进行分析虽然有可以省去教学中书写大量电路图的麻烦，但是可能造成学生目不暇接的情况，使其对授课的内容一知半解。

三、多媒体教学的几点建议

（一）在制作课件前，一定要认真深入分析研究教材，明确教学目的，课件设计要做到突出重点、突破难点、形象生动、使学生便于接受。利用计算机集合处理文字、声音、图像、图形、动画等信息的新技术，对知识进行归纳，起到提纲挈领的作用，旁征博引，丰富教学内容，从而大大增加信息量。

（二）课件制作一定要有特点、有个性。根据不同的教学内容，如文科、理科、艺术类、理论课、实验课的不同，采用不同的格式，根据教师与学生的差异，设计不同教学过程，以便做到因地制宜、因材施教。

（三）在重视多媒体教学的同时，不能忽略传统的教学方式，要做到两者有机结合。在分析电路和公式的推导过程中，用传统的板书效果更好。在多媒体的播放过程中一定要注重学生状况，调节课堂气氛，切忌避免“人灌”变“机灌”。

四、结束语

本文以“模拟电子技术”多媒体课件在课堂教学为例，我们在课堂教学上合理使用高品质的多媒体技术；利用多媒体教学和传统教学相结合的方式，使整个教学过程作为一个整体，真正意义上做到教学成为一个使学生获得一定知识，能力的有效手段。

参考文献：

[1]江晓安，董秀锋等.模拟电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008.[2]王新,李阳.确立学生主体理念,探讨人才培养途径[J].教育探索,2003,(10).[3]王如玫,石笑寒.关于电气专业基础课教学创新的探讨[J].电力系统及其自动化学报,2002,(6).[4]程清均等.多媒体技术与应用[M].北京:高等教育出版社,1999.