电力电子技术作为一门实践性强的工科课程，学生需要大量有效的实践训练才能具备解决复杂工程问题的能力。然而，目前实践教学设备体积庞大，安全性差。实践教学受到时间和空间以及师资资源的约束，学生实践学习时间短，效率低。难以培养能够理论联系实际解决复杂工程问题的技术人员。

图1  Pocket Bench产品图

对此，我们开发了Pocket Bench超便携型功率变换器硬件在环测试系统,如图1所示。它以1微秒左右的步长对功率变换器或电机驱动系统进行实时仿真，模拟它们的功率流动和动态响应,用安全的数据流代替了传统系统危险的功率流，解决了传统实验系统的安全性问题。当用户把控制器连接到PocketBench，就像连接到了真实的功率变换器一样，获得相同的电压电流信号响应。它的尺寸为106mm*108mm*26mm，重量为230g，功耗约1W，可以直接使用笔记本电脑的USB接口作为其电源。采用无噪音的自然冷却方式，操作简单，表1给出了具体的技术性能指标。

表1  Pocket Bench技术指标

其功耗、体积和重量仅为同类产品的10%或更低，仅用USB供电，可以放在口袋里。利用PocketBench，师生可以在任何时间地点安全自由地开展功率变换器相关课程的实践教学与学习。它实现了DC/DC变换器、并网逆变器、PWM整流器、直流电机驱动和交流电机驱动等9种变换器的实时仿真，满足电气工程相关课程教学大纲的要求。为了更好地利用PocketBench开展实践教学，我们编写了《新概念电力电子实践教程》，并录制了相关教学视频供学生线上学习，如图2和图3所示。它强调理论与实践相结合的教育理念，理论知识点和实践活动交叉融合。

图2  自编实践教学讲义部分章节

图3  线上教学视频部分列表

图4  Pocket Bench典型部署方法

图4给出一种典型的部署方法，将功率变换器控制电路通过DB25接口连接到PocketBench。使用USB线连接笔记本电脑和PocketBench，USB即作为电源，也用于和电脑进行数据传输。在电脑上启动PC端软件，使用该软件配置功率变换器，动态施加负载，还可以通过虚拟示波器功能实时观测波形和数据。PocketBench具有体积重量小，功耗低以及使用安全方便等特点，它通过实时计算模拟了传统电气实验台中电源、功率变换器、电子负载、电机测功机以及示波器的功能，相当于将传统笨重的电气实验台装在了口袋里。

图5 PocketBench PC端软件界面

 PocketBench突破了时间、空间以及人力资源对电力电子实践教学的约束。这种突破会改变学生和教师学习和工作的方式，启发更多新的教学方法，使现有的一些先进教学理念得以落地实践。目前基于该设备在bob电竞ios 已经开展了以下新式实践教学活动：

 1、去中心化教学

在传统的教学方法中，教学实验室是整个实验教学活动的中心，人是实验室的一部分。这种中心化教学也形成了时间和空间上的约束。而使用PocketBench，学生可以在任何时间任何地点安全地进行实践性学习，实验室是人的一部分，突出了人的存在感。利用它可以把任何教室变成教学实验室。教师可以将多台PocketBench装入背包中带入教室。学生快速构建硬件在环测试平台，实现理论实践相结合的教学目标，如图6所示。

图6在普通教室开展实践教学

 2、非正式学习

除了在课堂上教师授课的正式学习方式，PocketBench可以让学生在课后以非正式学习的方式获得更多的实践经验。学生在课后可以使用它在图书馆，寝室，咖啡馆甚至草坪上完成实践性课后习题。把整个校园都变成开放性的实验室，变成实践、学习和沟通的场所。帮助学生从被动型实践走向主动型实践。教师和学生可以进一步借助网络教学平台，实现线上和线下互动的实践性教学。

图7学生在宿舍开展实践学习

 3、化零为整式学习

大学生的学习时间呈现出一种碎片化的状态。如何利用碎片化的时间学习并构建完整的知识体系，如何用碎片时间的砖，搭建系统学习的墙，是急需解决的问题。PocketBench方便携带，可以在任意时间任意地点部署。这使得学生可以充分利用碎片时间进行电力电子相关课程的实践性。

图8利用旅途中的碎片时间开展实践学习

以上仅是在突破时间、空间和人力资源限制的条件下几个可能的案例。Pocket Bench为新式电力电子实践教学开了一扇门，在这样自由的条件下，还存在着很多先进的教学理念和教学方法需要去进一步探索。