第一篇：《電力電子技術在新能源和新材料行業中的應用》讀后感

《電力電子技術在新能源和新材料行業中的應用》

——學習心得

通過對《電力電子技術》以及《現代電力電子技術》的認真學習，我已經對電力電子技術有了較為全面和系統的認知。

通過學習，我們知道電力電子技術就是利用電力電子器件對電能進行變換及控制的一種現代技術，基本功能包括：整流（交流變成直流)、逆變(直流變成交流)、斬波（直流變成直流)、變頻（改變供電頻率)、開關和智能控制等。它使電網的工頻電能最終轉換成不同性質、不同用途的電能，以適應千變萬化的用電裝置的不同需要。

電力電子技術自上個世紀中期誕生以來得到了迅速的發展，應用方面，電力電子的應用也相當的廣泛。電力電子技術的應用涉及發電、輸電、配電、用電等各個環節，特別是在新材料、新能源行業市場容量巨大，且都處于快速成長的初期。

通過對于科技文獻《電力電子技術在新能源和新材料行業中的應用》一文的閱讀與學習，對于電力電子的應用我有了更加全面的認知。總體說來，電力電子技術行業主要涉及三個領域：電力電子元器件、電力電子裝置、電力電子技術的應用。電力電子元器件的發展先后經歷了從二極管到M0 S F E T 和I G B T 的一系列發展歷程，現階段大功率元器件還主要依賴進口。

電力電子裝置種類繁多、行業應用范圍極廣。電力電子裝置主要包括三大類產品：變頻器、電能質量類產品以及電子電源產品。電力電子技術的應用涉及發電、輸電、配電、電力電子器件用電等各個環節，特別在新材料、新能源行業市場容量巨大，且都處于快速成長的初期。

本文主要從以下三個方面對電力電子技術在新能源和新材料行業中的應用進行了闡述：

（1）電力電子器件的發展（2）電力電子技術的應用效果（3）新能源、新材料行業概述。應用效果主要有以下幾個方面：

（1）節能效果明顯

（2）綠色可靠

（3）精確控制與自動化

（4）高度的靈活性

（5）高度的智能化

（6）通信能力強

現階段主要的新能源方案如下：

(1)風能發電

(2)太陽能聚熱發電

(3)地熱發電

(4)潮汐發電

(5)太陽能光伏發電

第二篇：大功率電力電子技術的應用

大功率電力電子技術的應用

摘 要：闡述了電力電子技術在電力系統中的應用，介紹了靈活交流輸電技術、定質電力技術、新型直流輸電技術以及同步開斷技術的現狀及前景。

關鍵詞：電力電子；靈活交流輸電技術；定質電力技術；電子開關

電力電子技術作為一門新興的高技術學科，已被廣泛地應用于高品質交直流電源、電力系統、變頻調速、新能源發電及各種工業與民用電器等領域，成為現代高科技領域的支撐技術。當前電力電子技術的發展趨勢是：高電壓大容量化、高頻化、主電路及保護控制電路模塊化、產品小型化、智能化和低成本化。大力加強電力電子技術的應用研究，對改造傳統設備、實現產品的更新換代和增加產品的科技含量、解決關系國家經濟與安全的高新技術具有重大的經濟意義及戰略意義。

大功率電子器件應用于靈活交流輸電技術、定質電力技術、新型直流輸電技術以及同步開斷技術，是近十年的事。靈活交流輸電技術（FACTS）

靈活的交流輸電技術是八十年代后期出現的新技術，近年來在世界上發展迅速。專家們預測未來這項技術將在電力輸送和分配方面引起重大變革，對于充分利用現有電網資源和實現電能的高效利用，將發揮重要作用。

靈活交流輸電技術是指電力電子技術與現代控制技術結合，以實現對電力系統電壓、參數（如線路阻抗）、相位角、功率潮流的連續調節控制，從而大幅度提高輸電線路輸送能力和提高電力系統穩定水平，降低輸電損耗。

傳統的調節電力潮流的措施，如機械控制的移相器、帶負荷調變壓器抽頭、開關投切電容和電感、固定串聯補償裝置等，只能實現部分穩態潮流的調節功能，而且，由于機械開關動作時間長、響應慢，無法適應在暫態過程中快速靈活連續調節電力潮流、阻尼系統振蕩的要求。因此，電網發展的需求促進了靈活交流輸電這項新技術的發展和應用。近年來，靈活交流輸電技術已經在美國、日本、瑞典、巴西等國重要的超高壓輸電工程中得到應用。盡管靈活交流輸電技術已在多個輸電工程中得到應用，并證明了它在提高線路輸送能

力、阻尼系統振蕩、快速調節系統無功、提高系統穩定等方面的優

越性能，但其推廣應用的步伐比預期的要慢。主要原因有：工程造價比常規的解決方案高。因此，只有在常規技術無法解決的情況下，用戶才會求助于FACTS技術；FACTS技術還需要進一步完善。目前FACTS技術的應用還局限于個別工程，如果大規模應用FACTS裝置，還要解決一些全局性的技術問題。隨著電力電子器件的性能提高和造價降低，以電力電子器件為核心部件的FACTS裝置的造價會降低，可能會在不遠的將來比常規的輸配電方案更具競爭力。

FACTS技術也在不斷改進，一些新的FACTS裝置被開發出來，例如：可轉換靜止補償器（CSC），它由多個同步電壓源逆變器構成，可以同時控制二條以上線路潮流（有功、無功）、電壓、阻抗和相角，并能實現線路之間功率轉換。可轉換靜止補償器具有下列功能：（1）靜止同步補償器的并聯無功補償功能；（2）靜止同步串聯補償器的功能；（3）綜合潮流控制器功能；（4）控制二條線路以上潮流的線間潮流控制功能；CSC被認為是第三代靈活交流輸電裝置。

電力電子器件的發展趨勢是：一方面研制經濟性能好的器件，以便降低設備造價；另一方面，研制開斷功率更大的高性能器件。最近，國外公司宣布研制成功以碳化硅為基片的電力電子器件。基片的耐壓和熱容量可大幅度提高，而元件的損耗卻大大降低，從而使元件的斷開功率可望有數量級的飛躍。這預示用電子高壓斷路器取代機械的高壓斷路器（油斷路器、六氟化硫斷路器、真空開關等）已成為現實的可能。如果電力系統的高壓機械開關一旦被大功率的電子開關取代，則電力系統完全的靈活調節控制便將成為現實。定質電力技術

定質電力技術是應用現代電力電子技術和控制技術，為實現電能質量控制、為用戶提供其特定要求的電力供應技術。

現代工業的發展對提高供電的可靠性、改善電能質量提出了越來越高的要求。在現代企業中，由于變頻調速驅動器、機器人、自動生產線、精密的加工工具、可編程控制器、計算機信息系統的日益廣泛使用，對電能質量的控制提出了日益嚴格的要求。這些設備對電源的波動和各種干擾十分敏感，任何供電質量的惡化都有可能造成產品質量的下降，造成重大損失。

為保證優質不間斷供電，重要用戶往往自己采取措施，如安裝不間斷電源（UPS），但這并不是經濟合理的解決辦法。根本的出路在于供電部門能根據用戶的需要，提供可靠和優

質的電能供應。因而，便產生了以電力電子技術和現代控制技術為基礎的定質電力技術。為提高配電網無功調節的質量，已開發出用于配電網的靜止無功發生器。它由儲能電路、可關斷的晶閘管（GTO）或絕緣門極雙極性三極管（IGBT）變換電路和變壓器組成。它的功能是快速調節電壓，發生和吸收電網的無功功率，同時可以抑制電壓閃變。這是“定質電力”的關鍵設備之一。此外，靜止無功發生器和固態開關配合，可在電網發生故障的暫態過程中保持電壓恒定。另一關鍵設備是動態電壓恢復器（DVR），它由直流儲能電路、變換器和級次串聯在供電線路中的變壓器構成。變換器根據檢測到的線路電壓波形情況，產生補償電壓，使合成的電壓動態保持恒定。無論是短時的電壓低落或過電壓，通過DVR均可以使負載上的電壓保持動態恒定。新型直流輸電技術

直流輸電已是成熟技術。造價較高是其與交流送電競爭的不利因素。新一代的直流輸電是指進一步改善性能、大幅度簡化設備、減少換流站的占地、降低造價的技術。直流輸電性能創新的典型例子是輕型直流輸電系統，它采用GTO、IGBT等可關斷的器件組成換流器，省去了換流變壓器，整個換流站可以搬遷，可以使中型的直流輸電工程在較短的輸送距離也具有競爭力。此外，可關斷器件組成的換流器，由于采用了可關斷的電力電子器件，可避免換相失敗，對受端系統的容量沒有要求，故可用于向孤立小系統（海上石油平臺、海島）供電，今后還可用于城市配電系統，并用于接入燃料電池、光伏發電等分布式電源。4 同步開斷技術

同步開斷是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。在理論上應用同步開斷技術可完全避免電力系統的操作過電壓。這樣，由操作過電壓決定的電力設備絕緣水平可大幅度降低，由于操作引起設備（包括斷路器本身）的損壞也可大大減少。目前，高壓開關都是屬于機械開關，開斷的時間長、分散性大，難以實現準確的定相開斷。目前的同步開斷設備是應用一套復雜的電子控制裝置，實時測量各種影響開斷時間分散性的參量變化，對開斷時刻的提前量進行修正。即便采取了這種代價昂貴的措施，由于機械開關特性決定，還不能做到準確的定相開斷，設計人員還不敢貿然降低電氣設備的絕緣水平，以防同步開斷失敗造成設備損壞。因此，同步開斷的優勢沒有發揮出來。

實現同步開斷的根本出路在于用電子開關取代機械開關。美國西屋公司已制造出13KV、600A、由GTO元件組成的固態開關，安裝在新澤西州的變電站中使用。GTO開斷時間可縮短到1／3ms，這是一般機械開關無法比擬的。現在，由固態開關構成的電容器組的配電系

統“軟開關”已問世。未來全可控的電力系統

現在的電力系統由于還依賴高壓機械開關（油斷路器、六氟化硫斷路器、真空開關等）實現線路、設備、負荷的投切，尚不能做到完全可控。這是因為機械的慢過程不可能很好地控制電的快過程。“電網控制”目前只能做到部分控制，本質上仍然是一個調度員的決策支持系統。如果電力系統的高壓機械開關一旦被大功率的電子開關取代，則電力系統真正的靈活調節控制便將成為現實。

電力電子技術的快速發展引起了電力系統的重大變革，新的大功率電力電子器件的研究開發和應用，將成為二十一世紀的電力研究前沿。

參考文獻

[1] 馬克剛.現代電力電子器件及其應用[J].世界電子元器件,:.[2] 張為佐.電力電子技術的應用和發展[J].江蘇機械制造與自動化,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：電力電子技術及其應用概論論文

電力電子技術及其應用概論論文

摘要：我們現在所處的位置大概可以定位為“世界工廠”，但不能意味著我們就可以不顧后果地走“先污染，后治理”的發展道路，況且現在所處的環境已經不允許了。在這樣的環境條件下，我們在節能減排政策的大力推行下，我們有非常大的空間去節約我們的能源優化我們的環境。而節能減排應當從每一個細節做起

關鍵詞：節能 減排 持續發展

一、課程內容提要

1.首先在20世紀影響人類最大的工程技術評選中，電力系統高居第一位，電子電力的重要作用就引起了我們的關注。正是由于電子電力技術的發展，使得我們的各項技術都有了其基本的發展基礎。

電力電子技術與電子學、電力學及控制理論等三個學科聯系緊密并且分為信息電子技術和電力電子技術。其中電力電子技術是指利用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術。電力電子技術是由電力電子器件、交流電路和控制技術三個部分組成；主要有兩大分支分別是電力電子器件制造技術和交流技術。而電路理論則是電力電子技術的核心和理論基礎。電力電子技術的特點主要有：集成化、高頻化、全控化、數字化。電力變換分為整流（交流變直流），直流斬波（直流變直流），交流電力控制變頻、變相（交流變交流），逆流（直流變交流）四類；另外還有控制電路、驅動電路、緩沖電路和保護電路等輔助電路。

電力電子技術的應用主要有以下幾個方面：一般工業、交通運輸、電力系統（高壓直流輸電）、電子裝置電源家用電器、新型綠色能源等。電力電子技術的作用主要來說有：優化電能使用，改造傳統產業和發展機電一體化等新興產業，電力電子技術高頻化和變頻技術的發展（變頻空調），電力電子智能化。這些作用具體可以表現在這些方面：可以取代非常大一部分一次性能源的使用，減緩了地球能源枯竭的壓力；其次精密的電子器件的應用亦使得我們的電力系統能夠高效的運作，將能源的耗費降到最低；推動信息與功率的結合，從而在工業設備、電網等地方進行改革，從而推動工業的進一步發展。

2.電力以其不可比擬的優越性，而為大家所廣泛利用。主要有三個方面的特點：它便于轉換、便于輸送、便于控制。便于轉換：任何的能源都能夠通過一定的方式轉換成電能；便于輸送：高壓輸電減少耗能且易于分配，同樣還可以以電磁波等方式傳輸；便于控制：數控方式，能精確反應電能需要，從而合理地調配電源，控制穩定。

電路是對電力電子技術的重要基礎。電路具有以下幾個作用：實現能量轉換和傳輸，信號的傳遞和處理，測量和儲存信息。電路是有三部分組成：電源，中間環節（很多電路的構成都是在這個環節確定的）和負載。正弦交流電是現代電路輸電的主要代表。其電動勢隨時間呈正弦變化，包含電動勢最大值、角頻率和初相位三個要素。電路主要由三種元件構成，分別為電阻元件、電感元件和電容元件。電感元件中電流不會突變而電壓可以發生突變，且不消耗有功功率，與電源之間存在能量交換即具有儲能作用（磁場能），應用于電磁爐等；電容元件由兩片金屬板組成來存儲電荷，使得電路中的電流可以發生突變并遏制電壓的突變，它具有“通交流，隔直流”的作用，同樣，電容不消耗功率，與電源之間存在著能量交換即具有儲能作用（電場能），應用于靜電噴霧等技術上；

三相交流輸電成為了最廣泛的現代輸電方式，在于它省材料，性能好，效益高。另外在電能輸電方面高壓直流輸電與高壓交流輸電的對比中，我們又看到了原本被否認的直流輸電又比交流輸電有了更多的優越性，不排除將來仍有走直流輸電的可能性。

3.半導體的本質還是載流子導電的物質，也就是說半導體是依靠自由電子和空穴兩種載流子導電的物質。本征激發產生的兩種載流子總是成對出現的。實際上，在自由電子—空穴對產生過程中還同時存在著復合過程，這就是自由電子在熱騷動過程中和空穴相遇而釋放能量，造成自由電子—空穴對消失的過程。還有一種半導體是通過在本征半導體中，摻入一定量的雜質元素，稱為雜質半導體，根據摻入的雜質不同又分為P型和N型兩種。

半導體中只有自由電子一種載流子，它在電場作用下產生定向的漂移運動，形成漂移電流。因濃度差引起載流子的定向運動稱為擴散運動，其相應產生的電流稱為擴散電流，大小與濃度梯度成正比。

半導體技術的發展推動了二極管的產生，使其在生活上得到了廣泛的應用，特別是在一些不可逆電路上，二極管發揮了巨大作用，但此時的二極管只有其原始的特征而缺乏可控性，所以無法達到控制電路的需要。我們所需要的是一種可關斷的器件來控制電流的流向，所以晶閘管的產生便解決了這一問題，它不斷地發展，成為一種高級的電力電子器件，為電路的控制提供了技術保障。

4.整流電路就是把交流電變為直流電的電路。根據分類依據的不同可以分為多類。按照組成器件的不同，可分為不可控、半控和全控三種電路；按照電路結構的不同，可分為橋式電路和零式電路；按照交流輸入相數的不同，可分為單相電路和多相電路；單拍電路和雙拍電路（或單向和雙向，按變壓器二次側電流的方向）。

在利用功率二極管的整流電路中，電感的容量應該足夠大，而且功率二極管的特性設為理想，這個電路是不可控的。相控整流電路中可分為：①單相半波可控整流電路 ②單相橋式全控整流電路③三相半波可控整流電路④三相橋式全控整流電路。

整流電路可為UPS提供技術支持，UPS在電路阻斷時起到了極大的作用。UPS的應用，使得我們可以解決突然斷電的情況下，能夠保證相關電器的短暫運行，使得重要的數據能夠被完整的保存下來，避免一些不必要的損失。特別是在銀行、電網等大型企業中，斷電意味著可能造成自身或者客戶的重大損失，所以UPS的重要性得到了認可。而它主要是由整流和逆變電路組合而成的，而電源的供應可以用兩個方法，一是市電對蓄電池充電，二是由柴油機進行供電，后者得到了比較廣泛的使用。通過這兩個電路的組合，我們可以使電達到恒壓恒頻的效果。

5.直流電動機系統是整流電路的主要應用之一。直流電動機主要分定子與轉子兩個部分。其工作的機理就在于電流周圍產生了磁場，而在磁場的作用下，利用安培定則計算，產生安培力，帶動線圈運動，從而帶動機器的運動。直流電動機系統的運用，使得很多大功率的機器能夠得以比較高速地運轉。與之相對應的是發電機，他是通過切割磁感線而產生感應電動勢，從而產生電流。其運用的則是“右手定則”。

直流變速空調的產生，也是整流電路的又一個重要運用。直流空調的工作原理：利用物質汽化蒸發時吸收熱量而實現降溫。它只能通過在一定的頻率下，控制空調開關，來調節室內溫度，調節方式比較死板，而“變頻空調”的變頻器改變壓縮機供電頻率，調節壓縮機轉速。依靠壓縮機轉速的快慢達到控制室溫的目的，其制冷的速度快，智能化節能，自行控制從而保證了舒適度。

而關于市場上所推銷的“直流變頻空調”是不符合科學依據的，直流電本身并沒有頻率，更沒有變頻之說，所以應當警惕市場的推銷，避免不必要的受騙行為。

6.逆變電路就是將直流電轉化為交流電的電路。最基本的工作原理是改變兩組開關切換頻率，可改變輸出交流電頻率。電阻負載時，負載電流和負載電壓的波形相同；阻感負載時，負載電流相位滯后于負載電壓，波形也不同。它有四種換流方式分別為：器件、電網、負載、強迫換流。逆變電路亦可再分為電壓逆變電路和電流逆變電路。

交流電動機是逆變電路的一個主要應用。交流電動機的調速方式較直流電動機有比較大的不同。交流電動機的變頻調速是改變電源頻率從而使電動機的同步轉速變化達到調速的目的的；同時它也有變極調速的功能，通過改變電動機定子繞組的接線，改變電動機的磁極對數，從而達到調速的目的。

交流變頻空調的推廣使用已經引起了市場消費者的廣泛關注。經過交直交的變換輸入功率模塊，同時功率模塊受微電腦送來的控制信號控制，輸出頻率可調的交變電源，使壓縮機電機的轉速隨電源頻率的變化作相應的變化，從而控制壓縮機的排量，調節制冷量或制熱量。其優點主要是啟動電流低，低溫運行性能良好，制暖性能優于傳統空調，控溫波動小和電網電壓適應性強。

7.世界上的一次性能源在過去的兩三百年里被大量開采使用，使得現在的化石能源瀕臨枯竭，整個世界正蘊釀著一場能源危機。在這樣的環境下，各國不斷地去尋求綠色能源，去開發新能源。所獲取的能源再通過轉換形成電能供給社會建設。其中電能的轉化現在還主要依靠水力和火力，而火力發電現在仍占據主要位置，不斷污染嚴重而且消耗的仍是化石能源，其發電的結構仍然不合理。

現在現有綠色能源主要有風能、地熱能、核能、生物能、太陽能等。風力發電主要是通過風的作用帶動風葉旋轉，再通過增速機（齒輪）將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。太陽能可以說是最為豐富的能源了，如果可以利用好，相信能源問題將迎刃而解。太陽能發電系統由太陽能電池組(陣列)、太陽能控制器、蓄電池（組）、逆變器等組成。此系統利用到了電場中的光伏效應產生“光生電流”，從而實現了對負載的功率輸出。在生物能發電中，以沼氣的運用比較廣泛。所以在農村許多農民就利用沼氣來發電，對于動物糞便可以施肥也可以用來沼氣發電，不僅可以減少處理糞便的費用也不會造成環境污染。核能的發電效率非常高，核能發電只要能夠控制好，就不會產生污染。其強大的轉化率能夠替代很多次級能源，也是中國現在發電結構改革的一個重要組成部分。

正因為能源危機，所以我們節約能源應從每一件小事做起，將節能推廣到生活中的每個部分。

二、逆變電路原理說明 電路圖：

S1UdS2i0負載u0S3S4 u0S1S4S2S3S1S4i0T1T2t 波形圖：逆變電路本身就是將直流轉成交流的電路，它與整流電路經常混合使用，其目的就是有利于電能的多樣化與高效的使用，有的適合直流電，有的則適合交流電。兩者混合可以得到一個恒頻的電路，其電力結構比較穩定。我們這邊就討論單向橋式。工作原理：改變兩組開關切換頻率，可改變輸出交流電頻率。就如上圖所示：有兩組

開關分別是S1、S4和S2、S3。通過其組合便形成了不同的交流電頻率。電壓并不會發生太大的變化，但是電流的頻率便隨著其關斷進行波動。

三、節能減排，在每一個環節

在這個發展的時代里，能源的需求量越來越大。而現在的能源結構極其不合理，有百分之九十以上仍以化石能源為基礎。這在很大的程度上，加大了發展所面臨的能源壓力。化石能源在燃燒過程中，所產生的大氣污染與溫室效應同樣給現在的地球環境和氣候造成了巨大的壓力，阻礙世界經濟的可持續發展。

我國到目前為止，對于化石能源的依賴程度越來越高，隨著我國經濟的進一步發展，這種壓力還將持續影響我國的經濟發展。從建國至今，我國從石油的出口國變為大能源進口國，一旦出現類似石油危機的情況，我國將面臨著非常嚴峻的挑戰。解決現在問題的方法有很多，但是我覺得有兩個方法是非常可行的。首先就是提高能源的利用率，大幅地節約能源；其次就是大力開發可用的再生能源、綠色能源。

我國現在正處在從粗放型的經濟增長方式轉變過程中，創造出同樣份額的GDP，所造成的能源消費是日本等發達國家的好幾倍。我們現在所處的位置大概可以定位為“世界工廠”，但不能意味著我們就可以不顧后果地走“先污染，后治理”的發展道路，況且現在所處的環境已經不允許了。在這樣的環境條件下，我們在節能減排政策的大力推行下，我們有非常大的空間去節約我們的能源優化我們的環境。而節能減排應當從每一個細節做起。

首先從節能方面講起吧：現在的農業、工業、建筑、交通等方面都存在巨大的節能潛力。

首先是農村，農村現有的生產方式還處于比較低的水平，公共設施建設仍非常的不完善，故其能源的消耗方式仍是很原始的燒炭或者材火，雖然現在天然氣在農村也得到了比較大的推行，但是實際的使用效率仍不高。北方農村的供暖，每年所消耗的煤炭量也是相當驚人的，再加上其建筑本身的封閉性不是很好，所以真正用于供暖的仍是少之又少的。對于這一問題，我們可以用化石能源的轉化來形成電能，建立一個自動化的供暖系統，這樣子能源能大量地被轉化，而且大量減少了有害物質的燃燒。供暖系統能根據溫度的變化來決定供能的多少，這樣子可以滿足不同的需要，節省了大量的能源。而且系統的開關是可控的，可以隨時控制比等煤炭的熄滅時間段內還要節省一大塊的能源。

其次是工業，工業的能源需求占了現在能源消費的大部分。它大量地依賴于電能，而據我國目前發電情況來看，仍依賴于化石能源。這里面發電站就是一個非常關鍵的問題。關小上大的政策有效地推進了發電結構的改革，而且能夠有效提高能源的利用率。再者就是工業設備本身的改進，對于一些高耗能企業的進行限制，迫使其對設備進行整改，使其達到預期的標準，從而提高企業的生產效率，同時也節約成本，減少污染。大力推進節能20%的宏偉目標。

再者是建筑，建筑的能耗在全國能源消耗中仍占有非常大的比例。北方農村建筑的不合理，導致用于彌補這一不足的能源耗費非常龐大。針對這種情況，就必須進行合理的建筑整改以及相關的建筑規劃。節能的建筑，可以節省建筑的原材料，同時能夠有效地利用太陽能等資源對居室進行室溫調節。而且節能建筑的密封性非常好，有利于削減無用能源的消耗比例；除了居民住房，辦公樓同樣的也是節能的一個重心。辦公樓的設計能夠很大地影響能源的使用量。大部分的辦公樓很多地都使用了透光玻璃的設計，這樣有利于采光采熱，如果我們能夠在白天進行儲能的話，也就可以在夜間實現供能，這樣就可以減少很多的能源消耗。

同樣節能也在交通，汽車可以說是石油細菌。由于其占有量越來越大，交通壓力也越來越大。在這種情況下就又有兩種方式進行優化。第一就是混合動力汽車，在汽車本身下功夫，混合動力汽車能夠充分利用太陽能進行運作，大部分時間都沒有必要使用汽油，長久的看來，所節省下來的成本是相當可觀的；第二就是交通結構的改變，公交車專用道的建設啟用，讓人民感受到公交交通的便利，大量減少汽車交通。可以大量減少汽車能耗，同時也可以實現交通的高效性。一舉兩得。

最后就是居民的節能，包括隨手的關水關電，資源的重復使用，都對節能非常有利。而且居民應當從長期的角度考慮自己的消費，實現綠色消費。

最后講講減排。其實節能可以大規模地實現減排，但在其本質上，仍是以化石能源為基礎的能源消耗仍要排放大量污染物和二氧化碳。我們就從其本質上入手。溫家寶總理說過要在2020年實現化石能源消耗量占總能源消耗的85%，這就要求能源結構調整要向低排放、無排放調整。這就要求我們必須尋找新能源來代替化石能源，有效地降低化石能源所占的比例。

這是一個電氣化的時代，每一項運作幾乎都必須使用電力。電力必須靠其他能源來進行提供。火力發電依賴于煤炭，但卻是我國現在的最主要發電方式，所以我們的作法就是要用其他能源來代替火力發電。水力發電均于次，在我國的三級階梯地勢條件下，可以實現有效的水能利用，還有很大的開發利用空間；核能發電是現在最被看好的一項發電技術，投入少產能多，而且可以說是零污染，只要控制得當，就可以非常好地服務于現代建設，它也是國家現在大力發展的方向；風能發電也是一個很有潛力的市場，我們實際利用風能發電還不足百分之一，風能發電要求條件，占用空間相對來說要大，這就要求對應的技術革新，它所產生的能量是非常可觀的；熱能發電，在日本可能相對來說可以得到非常大的開發，這跟自然地理環境有非常大的關系，所以可以在適當地區應用，至于推廣到全局，確實有點難度；再者就是太陽能發電，太陽能發電系統的設備要求高，而且價格相對昂貴，但是它所具有的能量是最多的，而且是到處可以找到原材料的，這將吸引非常多人的目光，如果能對其進行技術的革新，降低其發電成本，那將會產生非常高的利潤，這也是減排的一個大方向。最后就是生物能發電了，這方面可以緩解農村的能源壓力。沼氣等生物能源的應用有利于農村的進一步發展，也促進了能量的再循環。

以上這些新能源，都有利于從本質上實現減排，所以節能減排的每個環節都還有值得我們去挖的地方，需要我們留心。

四、課程建議

我們的課堂是一個非常有效率的課堂，比較嚴格的課堂紀律能夠保證我們認真的聽講。老師的作法尊重了每一位學生聽課的權力，也使們能夠在兩周的校選課里面學到一些該學的東西。而且我們的課堂有相關的課外材料補充，視頻影音教學，這樣的課堂是比較豐富的，也比較不會讓學生失去興趣。這兩個方面都是需要堅持下去的。

但是我們還必須看到，我們的課堂里面有很多的文科生，你跟他們在講電路，他們可能就像在聽雷一樣。如果說是全校進行選課的話，這種現象應該是不會出現的，但是偏偏就面向了管理學院這樣的偏文大院。即使我們理科生聽起來都有點費勁，更何況是文科生呢？所以我們可以建議選課時，提供的課程詳情能夠讓同學們認識它的性質，避免同學胡亂選課，造成課堂氛圍的清淡。如果再有這樣的小學期的話，還是希望老師能夠給予學校相關建議，畢竟校選還是要學知識的。

其次我們的課堂可能太有規律了，老師講的東西是比較專業化的，而我們又缺乏實例去理解，所以理解起來就比較不容易。去實驗室實踐那是非常不現實的，但是老師可以利用一些器件做一下示范，有示范的教學更能抓住學生的眼球。像我們學理科過來，對于物理、化學、生物的實驗都是比較有興趣的，聽到有實驗課大家就來勁，進行示范是一個不錯的教學方式，站在學生的角度，這是我比較容易接受的方式。

除了示范，其實我們還可以布置適當的作業，比如說查查資料之類的東西，給大家幾分鐘的時間展示自己所查找到的東西，一起分享。這樣子雖然會浪費一定的課堂時間，但是這樣子我們會有比較高的積極性去查閱資料，知道電力電子系統相關的信息，這樣就是用另一種比較開放的方式，讓大家更專心地去了解這門課，去體驗這門課，每個人從其中獲取他們想得到的東西。

第四篇：開放性實驗室在中職電子技術教學中的應用

開放性實驗室在中職電子技術教學中的應用

摘 要：隨著電子技術的逐漸發展，中職電子技術顯得不再有從前的優勢，相反慢慢的走向低谷，雖然專業實驗課對于中等職業學校是非常重要的課程，而電子專業實驗課的應用性很強，但是由于自身的課程形式落后，學生們常常過多學習書本教程，而實踐不夠，動手能力差，再加上技術過于傳統，學生上課能吸收的內容有限，教學效率不夠高，導致長時間以來中職電子技術的教學停滯不前。而目前，社會隨時間不斷進步，各類行業技能飛速發展，這不得不給職業教育帶來新的巨大的壓力，他們需要發生一定的教學模式的改變，培養應用性的人才，增強學生的動手能力才能改變現狀。提高學生們學習的興趣和動手操作的積極性是目前非常重要的一點，不僅如此，我們還總結出傳統電子技術實驗教學的不足，例如電子實驗室的設備不夠新、設備陳舊跟不上時代；實驗室的管理不夠合理，常常造成一些事故問題；另外，電子技術實驗教學的課本與現實脫離太遠，基本都是模擬的場景和問題，不能讓學生感覺到學到的知識能解決實際生活上遇到的問題等等。所以，電子技術實驗課的教程需要有新的改觀，不再是一塵不變的教學模式。這里我們提出了開放性實驗室的新教學方案，整理新方案實施的主要問題，解決方法，主要步驟，并且通過不斷的試煉、討論和研究逐漸找到最適合的方案。開放性實驗室的教學方案，優點之一就是可以降低教學成本和運行成本，而且，開放性的實驗室能給學生足夠的空間和時間，自己思考自己操作，從而提高他們學習和動手的興趣。本文內容主要通過中職電子技術過去陳舊的教學模式、為何開展開放性實驗室教學以及實施內容展開討論。

關鍵詞：中職電子技術；開放新實驗室；教學應用

生活處處都會用到電子專業課程的內容，它應用廣泛，正是因為它的實用性，學生們也需要掌握比較優異的技能，對于這種要求較高的課程，學生們都感覺學起來很難，也很頭疼，這門課不僅應用極廣，還有很強的理論性、直觀性、操作性、實踐性，由于各種壓力襲來，電子技術專業的教學內容和教學方法、教學目標都要有很大的改觀，現在的教學側重于學生實踐能力，實驗的操作是非常重要的，不像傳統的教學老師示范性實驗而學生在講臺下面看，以往的教學是中看不中用的，所以現在的模式更有助于那些學習能力比較強的學生，也能幫助那些主動學習的學生創造一種更靈活更開闊的環境來學習。

一、中等職業學校以往的電子技術實驗室教學模式所存在的問題

（一）教學方法過于陳舊，不夠出新

過去的教學模式是如同“走過場”一樣的學習方法，老師在講臺講授實驗操作的步驟和內容，儀器的要點和使用方法，甚至還有注意事項和表達記錄，然后老師示例實驗過程，學生們在臺下觀看，通過看老師操作來了解實驗過程，這樣的方法是走馬觀花，學生根本不能夠真正吸收實驗所要傳達給學生們的內容，在觀察完老師的實例之后，只能留下操作的大致映像，不能讓他們對于原理和步驟爛熟于心的程度，所以，這樣表面式的教學是不提倡的，只注重理論知識的學習，不注重實踐技能的訓練，忽視了綜合素質的培養，這是以往教學過程的缺陷之一。

（二）學生缺乏對電子技術實驗教學的興趣以及學校對課程的不夠重視

因為不能親自動手實驗，所以很多學生對于這樣的實驗課沒什么興趣，甚至對老師的演練都不重視，這樣學生們的學習根本達不到教學要求，這樣低效的學習只會讓學生們感到學習的無用，提不起興趣也就不能積極的投入學習當中。再加上一些學校對于實驗課的態度比較冷淡，認為實驗課不重要，很多學校認為實驗是來輔助上課的，只是讓學生通過看老師演示來更加深刻的理解教學內容和課本而非授課的重點，學校的教學態度同樣也影響了學生，學生們自然對實驗沒什么積極性。殊不知動手操作才是加深學生理解課程內容的最好方。

（三）學校內部實驗人員不足

電子技術、電學、計算機等學科的學習需要學生們掌握比較扎實的基礎知識，所以實驗的教學老師也是很重要的，老師所掌握的知識范圍，老師所能達到的技術能力，以及老師表達課程內容的程度，老師講授課程學生理解的程度，這些都是很重要的，所以專業的師資力量也是教學高效的前提。然而，目前實驗教學老師現在很缺乏，人數較少，而實驗數又比較多，很多實驗室不能及時的保修設備或者不能做到規律的保養設備，不僅設備方面是這樣，對于教學研究也是很嚴重的缺陷，這樣的實驗教學質量必然會受到影響。

（四）教學資料落后，跟不上時代要求

學生上課的課本還是比較傳統的資料，實驗資料還是以前的器材和步驟，其實隨著科學的發展，很多技術已經更新，不再是以前的技術，器材也在改變，所以老的教材給學生們學習，只能讓他們停留在過去的社會狀態，不能和現實狀態接軌，所以他們離現實生活的實用性就更遙遠了。隨著技術的不斷改變，很多新技術需要學生們去熟練掌握，淘汰不實用的，用最新的技術才能立足社會，與社會接軌，所以課本也需要換，實驗的課程也要融入新的元素，讓學生們能自己思考，新的內容必然也會引起學生探索的興趣，在探索中前進才能不斷創新，不能停留在一塵不變的思維和模式中，那樣必然導致的是教育的失敗。

二、為何開展開放性實驗課教學

（一）過去的教學方法不能讓學生很快進入狀態

過去的教學只是老師講授課程，其實這樣的講解只能讓學生了解大概，不能真正在腦海中浮現操作的模型，而且過去的授課方式雖然注重理論性，但是很缺乏實用性，而電子技術是很注重實用的，也就是說電子技術是建立在一定技術操作上的，所以實驗對學生來說才是最直接最直觀的學習方式，面對不斷更新的微電子技術，技術的不斷提高必然需要學生們不斷的熟練運用才能掌握，只有通過讓學生自己使用器材，自己動手完成電子技術的步驟才能達到技術基礎課的基本要求，從而讓學生們在這門課中打下堅實的基礎。

（二）中等職業學校的學生適用于開放性實驗室

開放性實驗可以給學生提供更大的環境來操作，也就是說能更好地提高學生動手能力，勝于一般的實驗室操作，可以讓學生自己做主，讓實驗室的實用效率也有所提高，同時能更好的將實驗室利用起來，不僅如此，實驗室的操作水平也會不斷提高。為了更好的實行開放式實驗室，學校也會對電子電工實驗室的設置和課程安排重新布置，使開放性實驗室能更趨于創新。學生在實驗過程中，將開放性實驗視為學習的重點，這樣也有效的改善了傳統的教學模式，學生們不再只是課堂上吸收知識，更多的是自己動手，自己發現問題，通過自己的雙手解決問題學到知識，這也是非常寶貴的。

（三）開放性實驗能夠迅速的與社會接軌

開放性實驗的改革，不僅讓學生們感覺到樂趣所在，能夠成為知識的主人，還能夠很快的與時代接軌。開放性實驗室主要在開放性，學生們可以根據自己不懂得問題和新了解的技術自己進行演練和嘗試，在新的嘗試和探索中，有一部分優秀的同學可以真正實現創新技術，也就是說學生們能在自己的實驗中創造出自己的技術設計。開放性實驗室不再是從前那種帶著束縛的實驗，更多的可以從現實出發，遇到新的問題能隨時嘗試解決方法，給學生們更多自由發揮的空間，這也是非常棒的一點，因此開放性實驗室是很重要的。

三、開放性實驗室的實施內容

（一）大概目標

通過檢測開放性實驗室電子技術技能的課程對開放性教學的實用性和效果。這里舉了兩個例子也就是試驗項目，充分調動學生的積極性，使學生們動起來，在實驗教師的指導下，一步一步進行分析處理，并且在試煉操作中慢慢收獲知識。在實驗之前學生們在課堂上已經積累了一部分的電工基礎。電子線路的專業基礎課程，經過課堂的授課，學生們會初步了解一些基本的分析電路的方法還有電子電工一些基本的技術和基本的應用。讓學生們在一定基礎下動手練習，達到事半功倍的效果，集合理論和實踐，讓實踐更有效。

（二）實訓一：TTL邏輯探針

目標：對數字信號的基本內容有一定的掌握，并且能真正認識到模擬信號和數字信號這兩個，另外還要對數字電路的基本邏輯知識有所了解，能夠理解并且運用到操作中。對TTL數字集成電路能夠進行分析和深入了解，并且能繪制出有關工程制圖，例如電路原理的圖。實物布線的圖，而這兩個圖需要前者在一定的理解下，通過集成電路的功能才能繪制出第二個圖。除了作圖，還要深刻理解集成電路的各個管腳的功能，另外還要正確理解數字集成電路的懸空腳。在知識這方面，能夠分析邏輯探針的工作原理并且通過運用與非門的邏輯功能來實現。每個學生都要發到一本任務指導書，任務指導書是任務內容，包括背景、材料、要求都要清晰，并且對實訓的內容進行分解，根據不同學生的水平，對于這個階段的學生的思維水平設置最適合他們的任務，這樣不僅有利于學生操作實驗還能讓實驗的成功率增高，學生們實驗成功自然而然會覺得有興趣也會形成一定的自我成就感，這樣鼓勵學生們再接再厲，越學越有意思。這樣也能促進學生和老師的交流，老師也能從學生的實驗力總結新的技術。總結：

隨著社會對專業人才的需要不斷增加，教育行業已經迎來了新的篇章，過去傳統的教學方法已經不能滿足當今的學生，對于渴求知識的學生，他們需要的是更多實踐更多操作，更多機會讓他們真正了解生活和學習是密不可分的。改變傳統的授課形式，不再是在教室照本宣科，而是走進實驗室開始鍛煉學生們的能動性，能夠讓學生們對新手操作的內容印象深刻，學習起來也更加迅速的融入，并且能有更大的空間舉一反三，讓學習不再枯燥，充滿興趣和動力。開放性實驗緊貼生活，能夠跟上時代的步伐，讓學生們不再閉門造車，而是學到更實用的東西，讓學生們對學到的手藝和技能充滿自信，能在社會的鍛煉中充分有機會展示自己的學習成果，讓學習更貼近生活，也讓學生們培養自己動腦思考的習慣，對于身邊的問題能主動思考分析和解決，對新的技術能夠有時間有空間自己探索和思考，這樣的學習是我們都希望的。參考文獻：

[1]賈更新.電子技術基礎一實驗、設計與仿真[M].[2]何英.推進實驗室開放深化實驗教學改革[J].[3]梁碧勇.加強電子電工實驗室管理提高實驗教學質量[J].[4]楊璐莎.開放性實驗室在中式電子技術教學中的應用[J].教育教學研究.2011（35）

第五篇：多媒體在模擬電子技術教學中的應用論文

多媒體在模擬電子技術教學中的應用

穆占彪寧夏西吉縣職中 電子

摘要：模擬電子技術是電類專業的一門重要的專業基礎課，其理論性和實踐性都很強，長期以來，就造成了學生感到入門很難,教師也抱怨該課程難講。隨著多媒體技術的普及，人們利用多媒體技術進行教學已經成為教學體系中的一個重要環節。下面我就將“多媒體在模擬電子技術教學中的應用”體會作一闡述，并且對多媒體技術在電子技術教學應用中存在的弊端與提出的幾點建議。

關鍵詞：電子技術；多媒體教學；傳統教學

模擬電子技術是電類專業的一門比較重要的專業基礎課，因為理論性和實踐操作性都很強，對于初次接觸的學生來說，該課程全新的知識體系肯定是陌生的，因此很難輕松的掌握嚴格的理論和實踐相結合的分析處理手段，從而產生畏懼心理，對于聽課但無法及時掌握知識的學生，容易處于急躁或迷茫的狀態，以致于學生學得索然無味，缺乏學習的積極性。而另一方面，傳統的教學方法使得老師們也感覺有些力不從心，很頭疼。隨著現代教育技術的進一步推廣以及素質教育的深入實施，多媒體技術已廣泛進入課堂。多媒體教學具有直觀形象、聲畫并茂、視聽結合、生動有趣的特點,能為學生創設良好的學習情境,并以境激情、以境引趣、以境助學、以境促知,使學生學得快,理解得透,從而達到事半功倍的教學效果。所以,在電子技術教學中充分利用多媒體是教學改革的必然。很顯然，多媒體教學手段在激發學 1

生學習興趣、開發學生智力、提高課堂效率、優化課堂結構方面確實起到了關鍵作用。那么，在課堂教學中，怎樣才能科學合理地設計和組織好多媒體教學活動，獲得理想的教學效果成為現代教學中的關鍵問題。

現根據以西安電子科技大學出版社出版、江曉安老師編寫的《模擬電子技術基礎》為腳本，結合使用課件教學的體會，探討多媒體課件的有效使用方法和其產生的問題及建議。

一、充分發揮多媒體聲畫并茂的教學優勢

（一）畫的使用使教學變得生動和直觀

《模電》）被公認俱到多、精講提練少；各種組態電路多、功能電路少為電子技術基礎課中的難點。各種分析計算無一漏掛，但卻缺乏濃縮提煉。也就是說模擬電子技術課程有大量的相對復雜而抽象的概念，在這樣的知識面前，再生動的語言和平面的板書，都顯得十分蒼白，如果把難懂的概念變成具體的可觀察的畫面、圖形，從而把過度抽象的知識直觀演示出來，將會事半功倍。

如關于P-N結的形成及單向導電性教學、晶體管和場效應管內部載流子運動過程等涉及到器件內部結構中載流子的運動，相對比較抽象，利用傳統的教學手段總是不能使學生很好的理解，現在可通過動畫直接給出內部的載流子的具體運動情況，使得講授和學習變得生動和直觀。而對于一個基本放大電路中各點的瞬時電流、電壓是如何圍繞著靜態工作點隨著輸入信號變化而變化等這些內容，以往我們在課堂上給學生描述時感到既費時又費力，現在借助多媒體課件后，只需

通過動畫就能動態地演示各點的瞬時電流、電壓圍繞著靜態工作點隨著輸入信號變化的情況以及當靜態工作點變化時輸出波形失真情況。.這樣，學生就能對這部分內容形成一個完整、清晰的概念，從而使得這部分內容講起來變得輕松和省時。

（二）多媒體仿真軟件的使用以及理論與實踐的聯系更加密切理論性強是模擬電子技術課程的一個顯著特點，以往很多同學直到課程學完都還不能真正理解放大電路的實際應用，覺得那只是書本上的東西，每次就在紙上根據公式計算靜態和動態參數，而對于電路在現實生活中的應用卻知之甚少。實踐性教學給學生提供一個消化、理解、應用理論知識的環境，同時也是知識創新的環境，是培養學生分析和解決實際問題能力的有效途徑。如在放大電路的內容講解的過程中利用功能強大的仿真軟件，軟件如PROTEL99SE，Proteus 6 Professional，PROTE2004 sp2 dxp等來仿真既使得學生對電路中各種元件的作用有深刻的認識，又會讓學生對小信號的放大有更直觀的了解。在電子技術高速發展的今天，新電路、新電子器材不斷涌現，也不會因實驗條件限制而無法及時地滿足各種實驗的需要。通過仿真實驗，學生不但鞏固了學過的基本原理，學習了電路的調試方法，而且掌握了先進的計算機電子線路的設計方法和技術。

而在我們講授有關各種集成運算放大和功率放大及直流穩壓電源等教學內容時，可以加入一些具體的實際應用的電路的圖片和影像，并對這些用電路進行分析講解，通過多媒體課件可以這些章節中的具有代表性的問題作較詳細的講解來提高學生分析解決問題的能

力，并可通過一些基本放大電路的一般設計方法的講解，來提高學生的實踐能力。

由于這些關于電子技術的發展過程，和具體的電路形式都較為復雜，在傳統的授課形式下，受課時限制很難得到很好滿足。現在我們通過多媒體課件的圖文并茂的特點，來滿足學生的好奇心和求知欲，極大的激發學生的學習興趣，使整個學習的過程變為一種自發，自覺的過程。

二、多媒體教學中存在的弊端

多媒體技術在教學中的作用無可非議,但是在充分肯定的同時,我們必須保持清醒的頭腦,認識其本質。無論多媒體的現代化程度有多高,也不可能至善至美,缺陷自然存在。認為其缺乏活質,不具有教師教學藝術的整體性,不能隨機應變,無法實現師生的互動,因此,在推廣多媒體教學時,不能廢棄口授教學。以下就對多媒體教學中的不足和對策進行詳述。

（一）板書消失，教師受限

因為多媒體課件的使用，造成了板書的消失，所有的內容都隨著鼠標的點擊，一一列出，對于有大量具體分析過程推導的部分，如關于單管放大電路和運算放大電路的分析過程，通過PowerPoint很難使學生加深對具體的分析推導過程的理解。更使得學生無法明確的了解知識點之間的關系和在所在章節中起的作用。教師的整個思維全部受控于PowerPoint的進程，更是無暇顧及在座學生的課堂狀態。在使用PowerPoint時，單一的鼠標操作使得教師被限制在課件平臺的工作區域內，相對的活動范圍也受到了限制，同時也使教師無法生動的表現原有的肢體語言和自由思維發揮帶給學生擴展知識的機會。

（二）課程的節奏難以控制

由于多媒體教學具有課前制作，投影方便，轉換迅速的特點,容易造成內容偏多的傾向。如對于反饋類型判斷部分的講解，采用幻燈片進行分析雖然有可以省去教學中書寫大量電路圖的麻煩，但是可能造成學生目不暇接的情況，使其對授課的內容一知半解。

三、多媒體教學的幾點建議

（一）在制作課件前，一定要認真深入分析研究教材，明確教學目的，課件設計要做到突出重點、突破難點、形象生動、使學生便于接受。利用計算機集合處理文字、聲音、圖像、圖形、動畫等信息的新技術，對知識進行歸納，起到提綱挈領的作用，旁征博引，豐富教學內容，從而大大增加信息量。

（二）課件制作一定要有特點、有個性。根據不同的教學內容，如文科、理科、藝術類、理論課、實驗課的不同，采用不同的格式，根據教師與學生的差異，設計不同教學過程，以便做到因地制宜、因材施教。

（三）在重視多媒體教學的同時，不能忽略傳統的教學方式，要做到兩者有機結合。在分析電路和公式的推導過程中，用傳統的板書效果更好。在多媒體的播放過程中一定要注重學生狀況，調節課堂氣氛，切忌避免“人灌”變“機灌”。

四、結束語

本文以“模擬電子技術”多媒體課件在課堂教學為例，我們在課堂教學上合理使用高品質的多媒體技術；利用多媒體教學和傳統教學相結合的方式，使整個教學過程作為一個整體，真正意義上做到教學成為一個使學生獲得一定知識，能力的有效手段。

參考文獻：

[1]江曉安，董秀鋒等.模擬電子技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2008.[2]王新,李陽.確立學生主體理念,探討人才培養途徑[J].教育探索,2003,(10).[3]王如玫,石笑寒.關于電氣專業基礎課教學創新的探討[J].電力系統及其自動化學報,2002,(6).[4]程清均等.多媒體技術與應用[M].北京:高等教育出版社,1999.