电力电子技术课程是电气工程及其自动化学生的重要专业基础课,课程实践性较强、内容抽象,注重各变换电路中信号流动路径和波形分析,因此传统教材中使用静态的电路图片和波形展示,导致课程学习效率较低,学生理解较为困难[1]。
目前,很多文献利用Flash,Matlab GUI/Simulink或者Visual Basic等软件开发动态演示教学平台,取得了一定的效果,但同时仍然存在一些问题。如:利用Flash软件虽然实现了电力电子电路信号流动路径和波形变化的“同步动态演示”,但模型不可随意改变触发角度和负载值等参数,演示过程较为刻板;Matlab GUI/Simulink二者的结合虽然可任意修改电路参数,但不可脱离Matlab环境运行,形式不够灵活;在一些文献中利用Visual Basic软件设计的模型虽然可修改电路参数,实现波形动态演示,但不可“同步”展现相关主电路中电流信号流动路径,功能不够全面[2-4]。
所以设计一种性能全面的电力电子电路动态演示教学系统模型,必将有效提高学生学习兴趣和教师的教学质量,也将为类似课程的教学提供良好的参考[5-8]。
本文设计了基于Visual Basic的电力电子电路动态演示教学系统,涵盖了电力电子技术课程四种重要变换电路,模型完善,参数可调节变换,并可以“同步”展现演示电路中信号流动路径与波形更新变化,且由其生成的.exe文件可脱离Visual Basic运行环境独立演示,为课程教学提供了更便捷的方案。
1 设计思路
2 技术要点
3 结语
基于Visual Basic的电力电子电路动态演示教学系统设计,实现了自主设定实验参数、“同步”刷新电路中信号流动路径与波形变化功能,避免了多款开发软件交互利用的烦琐步骤,生成的.exe可执行文件可脱离Visual Basic运行环境直接运行,利用PPT的“超级链接”功能直接调用展示,给师生教学带来了良好的视觉感受,将晦涩难懂的电路分析变得生动易懂,极大激发学生的学习兴趣,改善了课程教学效果,丰富了大学课堂的教学方式,并给相关课程的教学改革提供了新思路。
参考文献
[1] 郭玮,吴锴,李志伟.电力电子技术课程教学改革与探索[J].中国现代教育装备,2019(23):57-59.
[2] 王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2007:43-79.
[3] 范茂彦,张丽芳.应用型本科电力电子技术课程教学改革探讨[J].中国现代教育装备,2019(7):37-39.
[4] 杨婷,杨厂.基于Matlab的电力电子虚拟仿真实验平台研究[J].实验技术与管理,2018,35(7):152-154.
[5] 丁海燕.Visual Basic程序设计课程实践教学模式的探讨[J].实验室研究与探索,2013,32(10):432-434.
[6] 张虹,陈恩伦.大学虚拟化对学校教育的影响[J].现代教育技术,2018,28(9):33-35.
[7] 巫付专,王耕,彭圣.电力电子技术课程教学模式改革与实践[J].中国现代教育装备,2018(1):32-34.
[8] 刘璐,辛宝忠.现代大学课程与教学的变革—基于大数据时代的知识观[J].中国电化教育,2017(11):125-127.
[9] 鲁明丽,刘燕,杨浩东.工程专业认证背景下的电力电子技术教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2019(11):71-73.
[10] 冯元,海鹏博,吴宏岐.电力电子技术实验教学改革模式与探索[J].高教学刊,2018(9):121-123.
[11] 陈怡,南余荣.引入启发创新模式的电力电子技术实验教学改革[J].实验技术与管理,2017,34(2):28-30.
[12] 樊建强,郭晋蜀.电力电子技术课程教学研究与实践[J].中国现代教育装备,2016(5):87-90.
[13] 唐林,李施,唐烨伟,等.基于学科本体的化学虚拟实验室模型构建研究[J].电化教育研究,2018(6):114-120.
[14] 钟丽霞,胡钦太,胡小勇,等.在线课程资源动态生成与应用的影响因素研究[J].现代教育技术,2019(6):83-89.
[15] 高晗璎,李文娟,刘端增.工科电力电子技术课程的教学改革与实践探索[J].中国现代教育装备,2016(7):34-37.
[16] 杨建良.电类基础课程实验教学“虚实结合”模式的构建[J].实验室研究与探索,2014,33(7):101-103.
高俊山 张思艳 马骏杰 哈尔滨理工大学荣成学院 |