【关键词】虚拟仪器技术LabVIEW软件仿真
2013长安大学教育教学研究课题。
《电工与电子技术基础》课程是高等学校工科非电专业的一门重要的技术基础课，它涵盖了电专业多门专业基础课程的内容，理论与实践并重，培养非电专业学生的“电”思维能力和素质，为后续学习打下一个良好的基础。
虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，它融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程等技术。其主要以计算机为硬件平台，并配备一定的外设，通过软件编程实现由用户自己定义的、带有虚拟仪器显示面板的、各种传统仪器所拥有的功能。利用LabVIEW开发《电工》课程教学软件，可在课堂上实时、动态地显示某电路中各个参数之间变化关系，使学生更快、更深地理解理论知识，提高课堂教学效果。
例如在讲解第四章正弦交流电路时，学生对在正弦交流电源作用下，各种负载上产生的电压、电流关系容易产生混淆。利用LabVIEW开发软件，就可以轻松解决这一问题。
当220V正弦交流电源给电阻负载供电时，用鼠标滑动滑块，就改变电路中电阻大小，分别得到电阻值为2Ω和5Ω时的电压、电流波形，见图1、图2（图中，白色细线为电压波形，红色粗线为电流波形）。结论：电压不变时，电阻越大与电流越小，其电压与电流同相位。
当220V正弦交流电源给电感负载供电时，滑动滑块即改变电感大小，分别得到电感值为10mH和20mH时的电压、电流波形，见图3、图4（图中，白色细线为电压波形，黄色粗线为电流波形）。结论：电压不变时，电感越大与电流越小，其电压超前电流90°。
当220V正弦交流电源给电容负载供电时，滑动滑块即改变电容大小，分别得到电容值为300μF和750μF时的电压、电流波形，见图5、图6（图中，白色细线为电压波形，绿色粗线为电流波形）。结论：电压不变时，电容越大与电流越大，其电压滞后电流90°。
有了上面的基础，再进一步讲解RLC串联电路。首先强调因为是串联电路，所以流过电阻、电感、电容上的电流是相同的，故设i=30sin314t进行仿真运行。分别滑动滑块即改变电路中电阻、电感或电容的值，选择电阻2Ω、电感10mH和电容300μF以及电阻5Ω、电感20mH和电容750μF时得到图7、图8（图中，白色为总电流，枚红色为总电压，红色为电阻电压，黄色为电感电压，绿色为电容电压）。比较图7、图8发现，图7中总电压相位滞后总电流，图8中总电压相位超前总电流；而电阻、电感、电容上的电压和电流依然保持各自原有的数值与相位关系。结论：电阻、电感、电容上的电压电流各自保持原有的数值与相位关系，但它们的大小影响着RLC串联电路的总电压、总电流的大小和相位。
通过这种直观的教学软件演示，清晰地展示出各种电压之间的大小和相位关系，使理论与实践相结合，启发学生思维，激发了学生学习兴趣，在有限的间内获得了良好的教学效果。
参考文献：
专家人才考评管理的背景
人才队伍建设及管理历来是公司发展的核心工作内容，为了进一步加强人才培养工作，公司密切结合企业自身实际，为员工成长开辟新的通道，促进人力资源转化为人才资源，人才资源转化为智力资本，实现“人才强企”的战略目标，研究成立了电力技术院。
电力技术院的宗旨是为了培养选拔适应公司发展的经营管理、专业管理、技术管理、生产技能四支高素质人才队伍，充分发挥专家作用，提高公司经营管理、专业管理、技术管理和生产技能水平；推动公司人才队伍建设和科技进步，引领公司管理创新，开辟员工成长新途径，为公司健康快速发展提供人才保证和智力支持。
主要做法
电力技术院将传统的经营管理、专业技术和生产操作“三支人才队伍”细化为经营管理、专业管理、技术管理、生产技能“四支人才队伍”。专家考核是专家管理的重要内容，有效的专家考核机制是专家管理体系不可缺少的一环，同时也是专家选拔与任用能够做到“任人唯贤”的客观保障。专家考核制度作为人才管理的有效手段及措施，通过应用科学的方法，对专家日常活动进行客观、全面、量化的考核和评估，对专家作用发挥的四个平台及本岗位工作业绩等情况进行评价。
内部专家考核由专家所在单位、专业组及电力技术院三级共同完成。考核内容注重考核专家实际工作业绩、贡献及日常专家作用的发挥，旨在督促、激励专家立足岗位、深入钻研业务，在本岗位发挥他们的聪明才智，提高为公司发展建言献策的积极性和热情，促进内部专家队伍的建设及管理，促进人才队伍的建设。同时，通过不断完善内部专家考核制度，逐渐使其与公司现有绩效考核制度挂钩，刺激薪酬制度改革，改变电力企业吃“大锅饭”的现状。并以考核机制为导向，引领公司各项业务的整体进步，促进人才与企业的全面和谐发展。
专家三级考核的不同职责和内容
在遵循考核内容指标化、考核方式阶段化、考核管理制度化、考核结果公开化的基本原则下，为了更加全面、客观的对内部专家总体情况进行考评，考核工作由专家所在单位、专业组和电力技术院三级共同完成。
（1）专家所在单位。负责对廊坊公司内部专家日常工作情况进行考核。考核内容包含：①工作作风：包括遵守职业道德、廉洁自律情况、主动性、协调性、责任意识；②专业能力：对本岗位或本专业疑难问题的处理和解决情况；③担任兼职教师，传授知识，对本专业或工种人才的培养；④以师徒制、导师制形式，对年轻员工的传、帮、带情况；⑤培训教材的编写和使用；⑥有关规章制度的编写。
（2）专业组。负责考核内部专家参与专业项目和专家组织活动的积极性、参与程度，解决问题情况，就专业工作提出专家建议等情况。主要考核：①通过网上学术交流平台提出专业观点、积累经验的介绍及发表相关专业文章情况；②在网上学术交流平台答复疑难问题情况；③参与内部专家例会情况；④在专题研讨活动中提出对本专业、工种整体进步起到促进作用的看法或观点。
（3）电力技术院。负责汇总内部专家参加公司及以上组织的各项活动情况，根据考核结果督促专家充分发挥作用，提出专家年度业绩奖励建议。考核内容包括：技能竞赛、比武、普（调）考中取得的名次；有关活动中担任教练或评委；在一定级别刊物上；科技进步评选及推广应用；获得国家专利情况；QC成果的评选；工作业绩入选典型经验库；管理创新评选；“五小”创新创效评选等。
不同阶段考核流程
内部专家考核工作自聘任次月起开始进行，分为季度考核、半年度考核和年度考核。季度考核、半年度考核结果分合格与不合格两个等级，年度考核结果分优秀、良好、基本称职、不称职四个等级。
（1）季度考核及流程。内部专家季度考核目的是调动专家积极性，督促专家更好地履行岗位职责，更多地参与到专业活动中去。季度考核由专家所在单位实施，考核结果采用百分制，其中70-100分为合格，0-69分为不合格。所有季度考核情况均留电力技术院备案并以此作为年度考核的依据之一。
专家所在单位考核流程如下：①个人上报：专家对应考核项目撰写不少于500字的个人业绩简要总结，于考核月份的25号前上报所在单位。②专家所在单位：负责汇总本单位专家业绩总结，对应专家日常履职情况，在《季度考核表（一）》上填写考核分数及单位考核意见，单位负责人签字盖章，于考核月份的27号前上报电力技术院。③电力技术院：汇总专家所在单位季度考核结果，并在网上进行公示。
（2）半年度考核及流程。半年度考核由专业组实施，考核结果采用百分制，其中70-100分为合格，0-69分为不合格。所有半年度考核情况均留电力技术院备案并以此作为年度考核的依据之一。
专业组考核流程如下：①专业组：专业组长负责对半年来专家参与专业项目和专家组织活动情况进行审查及考核，在《季度考核表（二）》上填写考核分数及专业组考核意见，组长签字后于考核月份的29号前上报电力技术院。②电力技术院：汇总专业组考核结果，并在网上进行公示。
（3）年度考核及流程。年度考核工作由内部专家所在单位、专业组、电力技术院共同完成。年度考核不仅是对专家一年来作用发挥情况的总体审核和评价，更是对专家在本岗位、本专业做出更大贡献的激励。考核结果作为年度业绩奖励及今后申报公司内部专家的重要依据。年度考核根据4个不同的专业系列以及不同的考核部门，共编写了9个与之对应的《专家年度考核明细表》，每个表中对不同系列在各考核项目的评分各有侧重。
专家年度考核流程如下：①个人上报：专家对应考核项目，提交年度工作业绩有效证明材料，于1号前上报所在单位。②专家所在单位：汇总专家年度考核上报材料，在《年度考核明细表（一）》上填写考核分数及单位考核意见，并结合考核分数对专家进行本单位总体排序，单位负责人签字盖章，于5号前上报电力技术院。③专业组：专业组长负责对专家一年来参与专业项目和专家组织活动等情况进行审查及考核，在《年度考核明细表（二）》上填写考核分数及专业组考核意见，组长签字后于5号前上报电力技术院。④电力技术院：汇总专家所在单位、专业组考核材料，结合各类专家发挥作用情况，在《年度考核明细表（三）》上填写考核分数及技术院考核意见。
科学合理划分年度考核结果
（1）年度考核结果为优秀和良好的，须同时具备两个基本条件：①专家的单位年度考核名次位于所在单位考核人数的前60%。②专家的专业组年度考核分数不低于专业组年度考核总分的50%。
（2）达到上述基本条件外，专家的技术院年度考核分数排名在其所在系列的前20%的视年度考核结果为优秀。专家的技术院年度考核分数排名在其所在系列的前21%-50%的视年度考核结果为良好。
（3）专家一年内有以下情况之一的，视年度考核为不称职：①在专家例会上发表观点少于两次；②在网上学术交流平台上投稿少于两篇；③未参加任何专业研讨或技术交流活动；④专家所在单位季度考核结果有两次不合格；⑤专家年度单位考核分数低于单位年度考核总分的20%；⑥专家年度专业组考核分数低于专业组年度考核总分的20%；⑦造成《国家电网公司安全事故调查规程》中六级事件的责任人或主要责任人。
依据考核结果，严格严肃执行奖惩
（1）专家年度考核结果为优秀的，一次性发放年度专家津贴的100%作为年度业绩奖励。
（2）专家年度考核结果为良好的，一次性发放年度专家津贴的80%作为年度业绩奖励。
（3）专家年度考核为基本称职的，次年仍可聘任，不享受专家年度业绩奖励。
（4）专家年度考核为不称职的，取消专家称号、停发相应专家津贴，同时不能参加下一届专家的申报和选拔。
（5）专家考核年度内跨系列岗位调动的，保留专家称号，停发相应专家津贴。
（6）专家有下列情况之一者，予以解聘，并不再享受专家津贴及业绩奖励：专家所在单位季度考核结果连续两次不合格；触犯国家法律，危害国家利益、公司利益的行为；聘任期满；劳动关系脱离电力技术院内部专家选拔范围；造成《国家电网公司安全事故调查规程》中五级及以上事件的责任人或主要责任人。
专家人才考评管理实施后产生的效果
廊坊电力技术院经过近两年来内部专家考核工作的持续开展，通过运用崭新的考核机制，促使各专业骨干人才立足本岗，奋发进取，努力钻研，带动本专业共同进步，在激发员工潜能、拓宽员工成长通道等方面都起到了重要的积极作用。
提高了各专业人员的积极性
廊坊供电公司内部专家考核机制，通过对4个专业系列16个专业组不同阶段、不同层次、不同角度的多方位考核，调动了各专业领域专家的积极性、主动性。作为本专业的技术骨干，责任感更加强烈和明确，面临本专业出现的技术难题，各专家充分发挥技术带头人的作用，带领本专业人员，刻苦钻研，既提高了自身技术水平，同时也带动了整个专业技术水平的提高。
促进了员工立足岗位成才
通过考核的激励机制，促使专家在本岗位努力创新，开拓进取，切实履行专家的职责，在经验传授、学术交流、创新应用、“五新”学习等方面，发挥了专家的作用，改变了以前“只会闷头工作，不注重提炼总结”的面貌，积极参加公司及以上组织的各项活动，在国网公司、冀北公司及廊坊公司均取得了不少骄人成绩，为廊坊公司争得了荣誉。如由人力资源专业的专家主持的《应用智能视频监控技术创新工程监理现场管控模式》创新成果，荣获2012年全国电力行业企业和国家电网公司管理创新成果二等奖；由行政与党务专业的专家带领本部门，在2012年度全国电力行业优秀电视片评比中获得一等奖的好成绩；《研究检验CT二次回路开路风险新方法》、《缩短负荷拉路时间》、《电表箱防盗接地极》等QC成果分别获得全国电力行业级和优秀QC成果奖。
引领廊坊公司各项事业进步
电力电子技术是由电力学、电子学和控制理论交叉、融合而形成的综合性技术和学科，具有专业性、实用性和综合性的特点。随着新材料、电路理论、数字控制理论和节能技术的发展，电力电子技术得以飞速发展，其应用领域已遍及工业、交通、通讯、电力、航天、航空、航海等各个领域，亦成为工业自动化、电气工程及其自动化专业等学科的专业课程。
在电力电子技术快速发展、教学条件不断健全的现状下，仅依赖传统教学方法，很难实现培养应用型技术人才的需要。为此，各个高校结合自己学校的特色和具体情况进行了电力电子技术课程的教学改革研究。文献[1]、[2]结合工程技术现状对教学内容进行了研究，文献[3]、[4]对电力电子技术教学方法进行了研究，文献[5]～[7]对实践教学环节进行了研究。但这些研究往往只针对教学环节的某个方面进行，并且绝大多数是在传统教学法的基础上，引进多媒体或加强实践环节而展开。
本文结合我校的具体情况，响应普通本科高校向应用型转变的号召，以培养应用型技术人才为目标，探讨以工程案例贯穿整个教学过程，以学生为主体，采用引导型教学模式的电力电子教学新思路。
一、工程案例选择
电力电子技术的教学分为理论教学和实践教学。教学内容主要涉及电力电子器件、四类基本变流电路、电力电子电路的控制技术、软开关技术和工程应用的基本知识。变速永磁发电系统在风力发电、内燃机发电等领域应用广泛，涉及电力电子技术课程的绝大多数教学内容。本文选取小型变速永磁发电系统实际工程作为主线，串联课程知识。所选变速永磁发电机系统结构如图1所示。
变速永磁发电系统由主电路和辅助电路构成。主电路由永磁发电机组和变流电路构成。正常工作时，内燃机带动永磁发电机发出幅值频率变化的交流电，经整流电路后变成直流电，由直流升压电路将电压变换至350V，由逆变电路产生220V、50Hz的交流电输出给负载。辅助电路由双向升降压变换电路构成，可将350V的直流电压变换成30V的低压，给28V的储能电池充电；在需要时也可以将储能电池中的电能通过升压补充到直流高压中，改善供电性能。由图1可以看出，所选工程实例涉及知识涵盖了电力电子技术课程的整流变换、直流变换、逆变、软开关技术及相应的工程应用知识，完全可作为工程案例主线贯穿整个教学内容，再补充个别支线工程案例即可构建完备的基于工程实例的电力电子教学实例。
二、教学模式研究
当前高校的两个主要任务是人才培养和科学研究。对于工科院校而言，将两者合理的结合，在进行人才培养的时候，将理论与工程实践结合，既锻炼了学生发现问题、解决问题的能力，也为科研课题和科研人才的培育奠定了基础。这就需要转变传统的课堂教学模式，将教学过程以教师为主转变为以学生为中心，教师进行引导、督促学生完成学习、分析、总结和实践的学习过程。通过加大学生在教学过程的主动性，提高教学效果，为实际工程技术能力的培养奠定基础。
1.课堂讲授。教师对新知识的课堂讲授采用引导方式：（1）首先采用工程案例视频展示知识点在实践工程中的应用，让学生对知识点有感性的认识；（2）通过教学课件对知识点的知识架构进行讲解，让学生建立相应的知识体系框架；（3）结合工程案例，对重点、难点内容进行示范性分析，加深学生对知识点的理解，提高学生对知识点在工程中的应用能力；（4）针对知识点内容，提出问题，让学生带着问题去学习并找出解决问题的方法。例如，通过变速永磁发电机组整流部分的实例展示，引出整流电路的常见类型和特点，对单相桥式相控整流电路和单相桥式斩控整流电路典型工况的分析，引导学生采用类比方式对其余类型整流电路进行学习、分析和总结。
2.课堂讨论。学生在规定教学时间内对基本知识点进行自主学习、总结，并在教师的指导下，通过理论分析和借助软件仿真手段，在给定工程背景下进行相近电路的性能分析、对比，从而加深对知识点的理解，区分相近知识点。如针对变速永磁发电机的整流部分，分别采用各种典型整流电路来实现相同的技术指标，并从波形、数值等多个方面进行对比，总结各类整流电路的特点和应用场合。在设定教学节点处，指导学生按组进行阶段性学习总结，并进行课堂讨论，通过书面报告或课堂总结汇报形式，将讨论结果进行总结并与其他小组进行交流，巩固所学知识。
3.基础验证实验。通过课内小实验和虚拟实验平台，如在课堂通过专用教学演示设备对不同整流电路进行实验演示和分析讲解，从而实现对学习内容进行自主验证，通过理论与实践结合，进一步促进学生对知识点的理解，也为提高学生的实践动手能力奠定基础。
4.设计实验。在阶段性学习结束后，教师根据实际科研项目，设定相关题目，让学生利用已学知识提供解决方案的设计与验证，其目的是让学生借助于电力电子技术知识对实际工程问题解决方案进行模拟设计，训练学生对电力电子技术知识的综合运用能力、提高学生查阅科技文献的能力、培养学生分析问题和解决问题的能力。这类实验综合性强，考虑到教学时间的限制，一般通过团队形式完成，通过需求分析、理论计算、原理设计、仿真验证和设计实现等环节，培养学生团队协作能力和利用所学知识分析问题、解决问题的综合能力。