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电工知识讲解范例(12篇)

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电工知识讲解范文

“电工学”是高等院校非电类专业学生学习电学知识的基础课程,也是非电类专业学生获得电工电子技术以及电气控制基本理论和技能的重要课程,旨在使学生掌握电工电子技术和电气控制基本理论的分析方法和基本技能,并为后续课程以及从事工程技术和科学研究打下一定的基础。课程的教学内容丰富、综合性强、覆盖面广、实践性强[1]。但现行的《电工学》课程教学主要采用两种方法:要么是教师以板书为主,采用精讲细练的方法来加强学生对教学内容的理解,虽然教师课堂上一边讲解一边书写板书很是辛苦,但“满堂灌”且缺乏新意的教学方法,学生听的是昏昏欲睡;要么是采取以课件为主的“满屏讲”的教学模式,虽然引入的是现代化的教学手段,但课件的教学进度快,换页频繁也经常使得学生抓不住重点,从而对重点、难点知识理解不透彻。这就与《电工学》课程的重要性相悖,也使得《电工学》课程的教学改革势在必行。

二、适当修改教学内容,适应社会的发展需求

《电工学》作为一门非电类专业学生的必修基础课,其基本概念、基本理论和基本方法是教学重点,这些必须讲得清楚、透彻,要让学生掌握这些基本的知识。而对于一些系统的理论知识和繁烦的数学推导、论证,尽量删减,增加一些理论知识与工程实际应用相结合的“应用实例”[2]。即通过适当修改教学内容,做到既注重基础理论和基本的电路分析方法,又注重引导学生了解所学知识在生活生产中的实际应用,让学生确实感受到知识的重要性,进而调动他们学习的积极性。例如在电路的瞬态分析部分,教学重点要放在一阶线性电路暂态分析的三要素法和微分电路、积分电路的应用上,使学生既能熟练的运用三要素法分析电路中电压和电流的变化情况;还能结合生活中实际的电路,比如电视机中同步信号的分离电路,了解积分电路和微分电路的特点及其应用,知道电视中由于行同步脉冲(4.7)与场同步脉冲(160)的宽度相差很大,所以利用微积分电路把行同步脉冲和场同步脉冲从复合同步信号中区别出来。而对于RC、RL电路的零输入、零状态和全响应的分析、以及如何求解微分方程做简单阐述即可。再比如在三相电路部分,当学生理解了基本的理论知识之后,教师要结合生活中的一些实际问题,比如寝室或教学楼里的两芯、三芯插座上接的各是什么线;教学楼或寝室的灯光变暗或不亮的原因是什么。和学生一起分析电路,并引导学生在遇到电路故障时能进行一些简单的、安全的、可行的处理。书上的理论知识与生活中的实际问题相结合,必然会激发学生的学习兴趣,提高学生应用所学知识解决实际问题的能力,进而让学生感受到知识的力量和学习的重要性。

三、打破原有教学模式,采用大班教学和小班辅导相结合的教学模式

1.大班教学,注重基础知识和基本理论的讲解

大班教学,强调以“教师为主体”,以“课程为中心”,重点讲授《电工学》课程中的一些基础概念和基本理论。授课时板书和多媒体相结合,对一些理论推导和例题的讲解采用以板书为主的授课方式,让学生能够由浅入深的逐步理解所学知识。而对于教学过程中的一些公式、表格、图片可以用多媒体进行显示,以便节约时间;针对一些抽象问题,诸如三相电动势的产生、晶体管的放大原理、总线的传输原理等可以用动画进行演示,以增强教学的直观性和形象性,使学生更容易理解和接受。再者教师灵活的运用一些仿真软件,也会起到事半功倍的教学效果,比如用pspice仿真软件对RLC串联谐振电路进行分析,能方便的进行电路参数的调整和设定,使学生通过模拟曲线直观的看到参数变化对电路的影响,进而加深学生对理论知识的理解;用Multisim仿真软件对一些电子电路进行仿真,也会使抽象的理论形象化,使枯燥的电路特性分析变得生动、形象、真实、可信。为了达到更好的教学效果,建立网络平台,实现资源共享也是十分必要的,通过网络教学平台教师一方面可以及时了解学生的学习情况,并对学生进行课外辅导答疑,另一方面将教学视频共享,也能方便学生对基础知识的再学习和巩固。

2.小班辅导,讲练结合,突出专业特色和理论联系实际

小班辅导,强调以“学生为主体”,以“能力培养为目标”。讲练结合,突出专业特色,注重培养学生的动手能力和运用所学知识解决问题的能力。为了达到这个目标,把课程按照教学内容的不同分成若干个模块,每个模块设置一个难易适中,具有一定可行性和实际应用意义的教学任务。例如汽车的测速装置,出租车的计价系统,照明电路的安装与调试,这些任务与日常生活息息相关,学生表现出极大的兴趣,在兴趣的驱动下,学生的分析问题、解决问题的能力将会得到进一步的加强[3]。

教师在布置教学任务之后,先说明每个教学任务要达到的目标和需要运用到的理论知识,引导学生对理论课程进行再学习和深入的理解,然后带领学生查找资料,制定完成项目的可行性方案,最后指导学生顺利完成教学任务。在这个过程中,要让学生通过基本操作理解课堂上教师所讲的理论知识,使学生对所学知识反复的琢磨、理解、消化和吸收,而不是简单的“囫囵吞枣”,不求甚解。

四、引入实践环节,培养学生的动手能力和工程实践能力

引入实践环节既能检验学生的学习效果,又能使学生将所学知识应用到实践中去,做到“学以致用”。教师把学生分组,为他们提供一些和日常生活相关或者和所学专业相关的“应用实例”,让学生自行进行电路设计。比如让学生应用计数器和译码器设计简单电子循环彩灯、应用运算放大器和传感器设计简单的火灾报警电路等,虽然电路简单,但和我们的生活息息相关,能充分发挥学生的想象能力和动手能力。学生也表现出很高的学习热情,为了达到设计要求,能主动学习,互相探讨,反复研究。电路设计结束后,每组选取一名学生对自己的设计进行讲解和演示,和全班学生共同讨论。最后教师要做好总结,帮助学生认清自己的长处和存在的问题,并对电路设计进行改进。这个过程培养了学生的自学能力、动手能力和工程实践能力,更主要的是学生虽然只做了一个设计,但通过彼此之间的交流却学到了更多的知识,开拓了视野。

五、增加对学生实践环节和平时表现的考核

考虑到现在很多大学生平时上课睡觉、玩手机、看录像,而期末通过突击复习应付考试,这种做法即使勉强通过考试,但由于缺乏平时对知识的积累和理解过程,学习也就显得空洞和乏味,而且考过就忘。所以一个好的教学改革还应该增加对学生平时表现和实践环节的考查,使学生在学习的过程中自始至终都能保持较好的学习态度和学习精神。考查内容包括出勤率、课堂提问、作业和实验完成情况以及电路设计的完成情况。这种考核方式有利于提高学生学习的主动性和积极性,使其能按时上课,认真听讲。课下能主动复习、预习,认真完成作业,从而更好的提高了教学质量。

电工知识讲解范文

一、分析学生的基本情况

在进行《电工基础》教学时,首先要对学生情况进行大体了解。近几年来普通高中扩招吸纳了初中毕业生中的优秀生源,中职学校的生源质量有所下降。而《电工基础》课程的学习,特别需要物理与数学知识,但部分中职生由于基础相对较弱,容易产生厌学情绪。因此在进行《电工基础》教学时,任课教师要对中职生的文化课学习水平进行仔细了解,在教学中必须考虑到学生的实际接受能力,引导学生由易到难,循序渐进,让学生自己运用旧知识去学会新知识,并在“学会”的过程中逐渐培养“会学”的能力。

二、优化教学内容

《电工基础》教材纯理论知识较多,比较深奥抽象,部分学生由于基础薄弱难以理解这些知识。在实际教学过程中,教师必须改变传统的“教学内容即教材内容”的陈旧观念,要结合学生的情况和教学内容的特点,对教学内容进行最佳优化。应该紧扣教学大纲,对难度较大的内容分解难点,删繁就简,对容易理解的内容,可作为学生的自学内容,有些教学内容可以适当变化讲解顺序。例如关于电位的教学,可先让学生理解电位的基本概念,在讲完复杂电路后,再加深对电位的理解,进行电位的计算。对一些重要而抽象的内容,讲解中需要适当增加相关内容。例如在讲解交流电的产生原理时,举例比较日常生活中常见的各类直流和交流发电机,再结合前面章节学过的蓄电池,指导学生制作应急灯,这样能激发学生的学习兴趣,引导学生深入理解教学内容。

电工基础的内容大致分为三部分:

第一部分直流电路,它与初中物理的电学部分有联系。部分同学学习其中知识时,认为已经学过了,不认真,上课不在心。其实它以物理学为基础,不是物理学的重复和简单延续,而是从工程的角度出发分析研究直流电路中的各种基本现象和各物理量之间的相互联系。它为后面的课程作铺垫,讲解该部分内容,要多举例,多设问题,吸引学生的注意力和学习兴趣。特别对电路的组成应用,具体电路实例,引导学生认识,归纳出电路的基本结构。实际电路有大有小,有简单,也有复杂。对复杂直流电路部分,同学们不容易理解掌握,并且在实际中遇到的较少,只是在理论中讨论。这部分知识可根据学生的接收能力分层教学,像一部分参加就业的同学,让他们知道这部分知识,不做过高要求,而对参加对口升学的同学,参照考试大纲作出较高要求,就学生在学习中容易出现的问题,上课时要特别强调,引起同学们的注意和重视。

第二部分,电磁部分。这部分知识概念比较抽象,讲解过程中学生不太容易接受。因此,在教学中,要通过演示或实验,也可以通过学生自己动手做实验,来培养学生的观察能力,加强感性认识。然后再上升到理论上,使学生从模糊的概念中解脱出来,能有清楚的认识。针对这部分知识,根据学生的情况,讲解实际中遇到的知识点,对理论性讨论和研究的方面,只要求学生作基本了解就可以了。

第三部分:交流电路。这部分知识在实际遇到较多,但对学生来讲,只要求学生掌握交流电的大小和方向改变的情况,只要求对交流电产生过程的了解就行,更深的理论问题不作要求,因为学生的理解能力有限,对大部分同学重点强调掌握交流电路中负载的联接,及其工作中有关量的计算,并能通过相关知识,分析和解决实际中遇到的问题。要求学生必须掌握,而对少数升学的同学要求掌握交流电路中,电流电压各种联接的关系,并能用相量分析。

三、多种教学手段

在实际教学中教师要综合运用多种教学方法、教学手段、教学形式,有效整合多种教学资源,推动“以教师为中心”向“以学生为主体”的转变,充分调动学生学习积极性,达到课堂教学素质化,从而有利于教学质量的提高。在这里我首推“比喻”教学法。

在讲解概念的教学过程中适当地运用比喻,使枯燥乏味的知识兴趣化,抽象的概念具体化,深奥的理论形象化。不但能减少教学难度,而且使教学内容直观、易懂、易记,更有助培养学生的想象能力、思维能力和记忆能力,拓展学生的思路,调动学生理论与实践相结合的积极性。因此,在《电工基础》的教学中,能够灵活多样恰到好处地运用比喻,将会起到事半功倍的效果。用形象的比喻来描述难以掌握的教学内容,能使学生产生从感性到理性认识的飞越,并能激发学生的学习热情,调动学习的积极性。例如:

电工知识讲解范文篇3

关键词戴维宁定理;电工电子学;教学方法

中图分类号:G642.4文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)23-0103-02

1前言

戴维宁定理又称为等效电源定理,是电工电子学课程中电路部分常用的电路分析方法之一。戴维宁定理指的是有源二端网络可以用理想电压源串电阻等效替代,其中理想电压源的电压等于有源二端网络的开路电压,而电阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。运用戴维宁定理可以有效的简化电路,是非常重要的一个电路定理。为了将抽象难懂的定理讲得简单易懂,在课堂教学中就有必要进行合理的教学设计。首先应明确教学的目的是要帮助学生掌握戴维宁定理,能运用戴维宁定理进行简化电路的分析计算。教学的重点是要讲解戴维宁定理的内容及解题步骤。教学的难点则在于如何合理运用戴维宁定理。

2整体设计

教学安排上这部分内容通常用1课时45分钟左右来完成。在教学方法上,可以利用现有的多媒体教学设备,以PPT课件的讲解为主线,通过教师的引导提问实现启发式教学。整个教学过程可以分为以下四个环节:引入新知,概念介绍;例题引导,讲解新知;练习加强,巩固新知;课堂小结,布置作业。通过“引入讲解练结”的过程,实现从教师讲授知识过渡到学生对知识的应用和练习。教给学生提出问题,解决问题的方法,引导学生分析、讨论并动手练习得出结论。

在引入环节,首先要充分发挥学生的主观能动性,吸引学生的兴趣,把学生的思维引导到探求事物客观规律的思路上来。可以由实际问题引入新的知识点。在电路工程实际中,常常碰到只需研究某一支路的电压、电流或功率的问题。这类问题可归纳为一个黑匣子复杂电路的问题,特别适合应用戴维宁定理来求解。我们先通过一个实际音乐门铃电路的实物照片来说明这类抽象电路问题的实际应用范畴。然后再给出前面学习网孔电流法时曾经讲过的一道例题(如图1所示)的模型电路图进行讲解。在图1的电路中,我们要求解负载电阻RL上的电流IL,按照前面讲解的电路知识我们可以运用网孔电流法求解出整个电路中每一条支路上的电流。但实际上我们只关心负载电阻RL上的电流IL,故这样的求解过程显得十分繁琐。那么对于这类问题就特别适合使用戴维宁定理来求解。通过这样的讲解,启发学生思考戴维宁定理的方法和其他电路分析方法的差别,理解学习戴维宁定理的意义,激发学生的学习兴趣。

在讲解环节,我们首先介绍基本概念和定理内容,然后通过精讲例题让学生熟悉掌握定理。在具体介绍定理内容之前,先讲解二端网络的基本概念。引导学生在实际电路中去寻找构建二端网络。让学生分辨不同二端网络的区别,引入有源和无源二端网络的概念。对于由电阻构成的无源二端网络,根据原来电阻网络的知识,提问学生无源二端网络的简化等效电路模型,介绍等效电阻或输入电阻的概念。对于无源二端网络可以等效为电阻,学生一般都很容易接受。那下面就进一步提出问题,引导学生思考有源二端网络的简化等效模型是怎样的?引入戴维宁定理的具体内容,戴维宁定理指的是有源二端网络可以用理想电压源串电阻等效替代,其中理想电压源的电压等于有源二端网络的开路电压,而电阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。再具体展开电压和电阻值的求法。特别提示学生注意,有源二端网络开路电压UABO和原电路中两点AB之间的电压UAB的区别。二端网络有源变无源的方法是除源。理想电压源除源就是要让它输出电压等于零,故理想电压源所在支路要用短路线取代。理想电流源除源就是要让它输出电流等于零,故理想电流源所在支路要用断路来取代。经过这样的讲解后,让学生对戴维宁定理的内容有了一个初步的概念和认识。

接下来就需要通过具体例题的讲解让学生加深印象和清晰度。对于抽象的理论,学生一般都能听懂,但是印象不够深刻。这时候就需要通过讲解典型例题让学生更加深刻的理解定理内容,增加理论的清晰度,化抽象为具体。在这一部分一般精讲两道例题。通过例题的分析讲解,让学生熟悉戴维宁定理的内容和分析运用戴维宁定理的具体步骤。

例1(如图1所示)就是前面提到的原来回路电流法中讲过的一道例题,要求改用戴维宁定理来解。引导学生在这样一个稍微复杂一点的电路中如何通过电路的变形构造出二端网络。再根据戴维宁定理的内容进行等效的理想电压源电压和等效电阻的具体计算。

例2(如图2所示)是典型直观运用戴维宁定理求解的问题。非常容易构建出二端网络,引导学生自己找到二端网络,画出戴维宁等效电路图。通过再一次的讲解让学生加深印象,对不同电路根据戴维宁定理的内容进行等效的理想电压源电压和等效电阻的具体计算。理想电压源电压值计算中的正负符号问题是学生比较容易忽略的地方。例2中开路电压计算值为负,说明按照我们选择的路径方向计算出来的电动势的实际情况和我们设定的参考方向是相反的,可以提醒学生注意。

讲完例题后需要进行归纳总结。可以通过板书小结一下戴维宁定理分析的基本步骤方法,大致分为以下三步:

1)断开待求支路构建出有源二端网络,求出有源二端网络的开路电压;

2)将有源二端网络除源,求出无源二端网络的等效电阻;

3)将待求支路接入等效的理想电压源和电阻串联电路,在戴维宁等效电路中求解待求物理量。

同时还要提醒学生戴维宁定理的使用注意事项:

一是戴维宁定理只适用于线性电路,出现非线性电路元件的电路戴维宁定理就不再成立了;

二是戴维宁定理中的“等效”是指对端口外等效,在求解端口电路内部物理量的时候是不适用等效变换的。

之后通过练习来加强巩固新知。给出练习题(如图3所示),让学生仔细体会,总结戴维宁定理的解题步骤。提示学生该有源二端网络的开口方向是朝左的,提问学生电压源方向标注的问题。然后让学生练习开路电压计算和输入电阻计算。最后画出戴维宁等效电路图,将待求量的计算结果算出来。帮助学生一步步的熟悉戴维宁定理的计算过程。

下课前最后总结一下本节课的重点,回顾戴维宁定理的内容,要求学生掌握戴维宁定理的分析计算方法。布置一道作业题,让学生巩固知识,强化基本技能训练,养成学生良好的学习习惯。

3结语

课堂教学仍然是高校教学的主要方式,通过合理的教学设计来完善课堂教学环节是十分有必要的。教师要按认识规律和学生的接受能力设计好教学层次,吸引学生兴趣,发挥学生的主观能动性,通过精选典型例题,将抽象的理论具体化,帮助学生更好的掌握理论知识。

参考文献

电工知识讲解范文篇4

关键词:信号施工模块化教学探索

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)05(c)-0000-00

当今,我国的中职教育,就是要培养实用型的优秀技术工人,他们要具有一定的理论知识和较强的操作动手能力,是生产、建设、管理、服务第一线的专门人才。国家现在提倡要大力发展中职教育,原有的学科教育模式和课程组织知识体系已不能满足现在的教育发展需要,现在的中职生更多的是希望掌握一技之长,能到社会上寻找到自己的岗位,那么我们应根据中职生的特点以及中职教育的培养目标和教学规律全方位的探索新的教学课程模式。以《铁路信号施工》课程为例,进行模块化教学的探索。

一、模块式教学概念

模块式教学模式是在吸取模块化思想方法的基础上,将各学科课程的知识分解成一个个知识点,再将知识点按其内在逻辑组合成相对独立的单元,根据各个技术岗位职业能力需要,将相关的单元组合成教学模块,实现教学内容的更新和调整。模块化教学需要根据培养目标,先定内容,再定模块,教学目的性强。这种教学模式,通过灵活的组合实现岗位群内岗位技能的融通,可以使得同一课程满足不同层次的生源和不同专业方向的要求。

市场岗位需求:根据市场需要,明确岗位需要,

岗位技能需要:根据岗位要求明确本岗位的工人所应该掌握的技能。

模块教学设计:根据岗位职业技能的需要,进行教学分析和教学设计,形成相应的教学模块。

模块教学实施:根据教学模块需要,进行教学过程和教学评价

二、模块化教学的特点

模块化教学的特点有:一是增强了内容的实用性和具体性;二是实现不同层次教学阶段的内容需要;三是采用模块教学,可以促进理论知识之间、理论知识与操作技能之间的有机结合;四是通过模块的实施,便于形成一定职业岗位所需人才的合理的知识和能力结构。

三、《铁路信号施工》课程模块化教学内容的组织

1、模块化教学模式下的教学组织方法

以核心教学内容组成专业模块,以基础知识、基本技能组成基础模块。教学内容的选择应根据教学目标要求,以学生必须掌握的理论知识和实作技能为基准,明确应会的知识和应掌握的技能。在组织模块过程中,要注重结合本专业需要,以实际操作能力为核心,形成技能模块。

2、《铁路信号施工》的教学内容介绍

《铁路信号施工》是铁道信号专业的专业课之一,它概括了铁路信号施工各个阶段的施工内容。对于一名中职学生,能学好这门课,并熟练的掌握铁路信号施工中的各个施工项目,对顺利走向铁路信号施工单位起着举足轻重的作用。本课程包括室外施工和室内施工两大部分,室外施工包括信号机、轨道电路、道岔、电缆箱盒的施工内容;室内施工包括组合焊接、零层电源环线、侧面端子配线等几部分施工内容。《铁路信号施工》按照教材内容的完整性和独立性原则,可划分出在内容上相互独立的知识模块。各模块单元内容既相对独立,又相互联系。学生在完成某一模块内容的学习后,可以熟练掌握该模块所涉及到的铁路信号设备从识图、安装、配线、调试、测试一系列环节的施工过程。

3、《铁路信号施工》的教学模块划分

一个教学模块可以是几门课程组成,或者一门课程分解为几个模块。结合《铁道信号施工》课程的内容特点,将之分解为几大模块,举例说明:模块一:信号机模块;模块二:轨道电路模块;模块三:电动转辙机模块;模块四:电缆箱盒配线模块;模块五:组合焊接模块;

四、《铁道信号施工》教学模块的实施

铁路信号专业有着一定的专业性和局限性,他的培养目标都是到铁路施工单位能具有单独操作能力的信号工。通过采用模块教学,可以很好的将理论知识和实际操作能力有机的结合起来。针对铁道信号现场施工的具体情况,我们的信号专业教师设定和现场施工相吻合的模块教学方式,和现场的施工内容完全相同,使学生提前在学校就能感受到现场的施工作业情况。

1、老师如何教

根据各个模块相对应的主体内容、基本概念、基本理论,老师必须彻底的讲解透彻,使每位学生都明白本模块的实施能达到一种什么样的实验目的,在讲解过程中,从知识点的切入,可以由点到面,再由面到片,每个模块的讲解应分为几个阶段,根据各个模块内容的不同,以及在铁路运行中的作用不同,在讲解中应有一定的侧重点。现在的学生都是以实用为目的来学习知识,老师在讲授过程中还要做到语言简练,知识点说到就行,对于枯燥的更深的电路原理,以及元器件的工作原理,可以少讲或者不讲,

以轨道电路模块举例:(1)讲解轨道电路的基本工作原理,在铁路运行中起到什么样的作用;(2)轨道箱盒的分类及其安装方法;(3)轨道箱内设备的名称、种类及其安装;(4)识别轨道箱内部配线图及内部配线方法;(5)轨道电路的调整方法;(6)轨道电路的的测试方法;另外对于我们铁路专业课程,还要时时将“安全第一,预防为主”的思想放在第一位,在讲授理论知识的同时,不时讲解一些信号施工现场的事例来警醒、教育学生。

2、如何使学生会学习

在教学过程中,学生是主体,老师只是起到一个引导者的作用,老师抛出一个知识点,让学生在理解过程中,去探求更多的相关知识点,应充分发挥学生的主观能动性,在实际的学习过程中,还要允许学生提出问题,这样才能将学生的学习热情调动起来。从而更能理解本模块的教学目的。现在的中职生思想活跃,都会有自己的想法,在进行每一个模块之前,老师在讲解了本模块的基本概念后,可以将一些教学内容编成问题,让学生分组讨论,去查相关的资料,然后对于这样一个项目,同学们可以提出自己实施步骤和手段。各个小组以竞赛的方式,来围绕整个模块相关的知识点进行讨论。

五、《铁路信号施工》模块教学实践体会

《铁路信号施工》和《信号基础》、《车站信号》、《区间信号》相辅相成,它不是孤立存在的,更多的专业理论知识需要我们的学生在动手实践中去自主的学习。我们的中职教学理念就是要培养的是理论以“够用”为目的,实作以“会动手,能动手,巧动手”为目的的优秀技术工人。在讲授《铁路信号施工》理论过程中,老师讲解的是信号施工室内外图纸的识别和信号室内外设备安装的方法,那么通过模块教学,我们希望将理论和实际动手操作有机的统一,学生在拥有一定的理论基础上,有更为熟练的操作技能。

我们应着力把我们的铁路信号专业课程构建成为服从整个铁路专业知识结构体系的需要,并在专业结构中起到恰如其分的作用。为铁路施工现场培养出更多的实用型技术工人。

参考文献

[1]万文军,陆明.模块式教学法在专业课程教学中的应用.江西电力职工大学学报,2002(3):37-39

电工知识讲解范文1篇5

【关键词】电工基础信心生活多媒体类比

《电工基础》作为中等职业学校电类专业的一门基础学科,一直占据着极其重要的地位。电工基础知识的掌握程度,直接关系着本专业其他专业课的学习效果。但是,近年来由于职业学校生源质量的不断下降,使得电工基础的教学难度增加。职高的学生,大部分都是在初中时学习成绩比较差,没有良好的学习习惯,对学习毫无兴趣的孩子。他们来到职高念书,除了自己对自己不抱希望之外,就连家长也已对他们失去希望和信心,所以几乎所有刚入学的学生都对自己日后的学习和生活没有任何目标,这必然给我们的教学造成一定的困难。针对这种情况,在我的教学中我主要采取了如下方式方法:

1、情感转化

职高的这些学生在初中时由于学习成绩不好,自己丧失学习信心的同时也失去了老师的关爱,在他们眼中,他们已然成了班级的“弃儿”,所以要想让他们重获学习的信心,首先教师要摆正心态,用欣赏的眼光看待每一位学生。少责备、多鼓励,少批评、多表扬,少埋怨、多关爱。让他们感受到来自老师的尊重和爱护,他们自然会“亲其师,信其道”。

2、信心提升

职校生经历中考失败,就认为自己太笨,不是学习的料,自暴自弃,放任自流,自卑严重。要想让他们建立学习的信心,必须解决他们的畏难情绪。例如,在第一节课上,我们可以引导学生自己动手连接一个日常生活中常见的简单电路:手电筒电路,虽然学生在生活中都见过也用过手电筒,但他们并没有亲自动手安装过,在小灯泡闪亮的瞬间,他们不但体验了成功的喜悦,也重拾了学习的信心。紧接着教师可以趁热打铁,对此给以肯定和鼓励,让他们明白并相信自己能够学好本课程。

3、创设情境,激发学生学习欲望

要想让学生学好《电工基础》这门课,除了要有学习的信心之外,还要有自主学习的欲望和兴趣。在教学中如果我们没有充分调动学生的学习积极性,就急于传播知识,那么,这种知识就会成为学生学习的负担,久而久之,可能还会让学生再次丧失学习的信心。所以,在讲授知识之前,创设教学情境,激发学生的学习兴趣是非常重要的。职高的学生书本知识缺乏,但生活经验相对丰富,所以以学生已知的生活经验为切入点导入新课,往往能引起学生兴趣,激发他们的学习欲望。例如:在讲解“电能”的知识点时,可以让学生提前统计家里电器设备的功率和工作时间、家庭每个月承担的电费是多少,让学生思考电费的多少是怎么计算的,电费的高低和那些量有关?又如:在讲解“串、并联”的知识点时,问:为什么教室里的灯有一根坏了,其它的灯不受影响可以正常工作,而节假日悬挂的成串的霓虹灯如果中间有一个坏了,整串灯都会灭了呢?这两种灯在连接上有什么不同呢?由这些学生已知的知识为基准,来引发学生的求知欲望。

4、利用多媒体,把抽象的内容形象化

电工基础的内容大都比较抽象,教师在授课过程中,如果单靠语言讲解,很难把抽象的内容讲解得形象化,而多媒体教学恰恰可以完成抽象到形象的转化。例如:电容器的充放电,三相异步电动机的点动控制和正反转控制原理的讲解时,利用多媒体课件,可以让学生看到电子的移动、电流在线路中的流动过程和电路中各点的动作顺序,变抽象为具体,既加深了学生的理解和记忆,同时又能提高学习兴趣。

5、类比教学,化难为简

要想让职高的这些学生把电工基础中比较抽象的概念和内容理解掌握,降低学习难度势在必行。课堂中的类比教学可以让比较难理解、难记忆的内容变得较为容易。例如:“电”和“水”相同点的类比教学:电流和水流的比较;漏电和漏水的比较;电路中电位的概念,可以从某地海拔高度给予解释,海平面作为零参考点,比海平面高为正值,比海平面低为负值。这些以生活中的已有知识为基础进行的类比教学,加深了学生对所学知识的理解记忆,提高了课堂效率。

6、实验教学,让学生在做中学

电工知识讲解范文篇6

摘要:笔者从几年的“微电子工艺”教学实践中提出了7点关于课堂教学改革方法:布置思考问题,引导学生预习;板书与多媒体教学相结合;现场小实验和实物展示;播放实地拍摄的录像;理论计算与工艺模拟相结合;专题讨论以及安排综合训练任务。通过一系列的改革措施,学生对这门课程从理论到实践都具有比较深刻的认识。

关键词:微电子工艺;课堂教学;教学改革

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2016)49-0212-02

微电子工艺课程是为电子与信息工程学院电子科学技术专业设立的一门必修课。通过对本课程学习,使学生对半导体集成电路制造工艺流程及工艺原理有一个较为完整和系统的概念,并具有一定工艺分析、工艺设计以及解决工艺问题和提高产品质量的能力。

一、课堂教学改革整体思路

根据以往的授课经验,如果学生能够提前预习下节课内容,就会对将要讲授的内容有所思考,并且会提出问题,这样听课的时候更会抓住重点;如果能参与课堂讨论,将对知识点理解的更为透彻。因此,在本轮教学中每节课将针对下节课内容预留思考题,这些问题将会在授课时结合知识点给予回答,或者将其作为讨论内容。由此,对“微电子工艺”课程的课堂教学从以下几方面进行了改革:

1.每节课后设置思考题。例如,引言之后设置思考题:晶体中,不同晶向性质不同,如何定义晶向?制造不同类型的集成电路选用不同晶向的材料,材料的晶向由什么来决定?回答了这个问题,将会引入关于晶体生长的内容,而这部分内容与《半导体物理》中的晶向、晶体结构的知识点相关,也是对所学知识的复习。又如,晶体生长之后设置思考题:半导体生产要求一个非常洁净的环境,特别是工艺越先进,集成度越高,环境的洁净度也越高,那么这样的环境我们需要考虑哪几大方面呢?净化级别又如何定义呢?回答了这个问题,将会引入关于“工艺中的气体、化试、水、环境和硅片清洗[1]”中环境净化的内容。这些问题的作用更像是预习作业,为学习下节课内容做好准备。

2.板书与多媒体教学相结合。微电子工艺教学中,像氧化、扩散、光刻以及工艺集成如果仅仅凭着画图讲解很难有一个直观的理解,如果结合多媒体中精准的俯视图、剖面图、动画展示,会给学生以直观、清楚的认识。例如,杂质原子在硅片中的扩散过程、单个硅原子在硅片表面运动形成硅外延层的生长过程等。

3.现场小实验和实物展示。教学中思考的最多的是如何吸引学生的听课兴趣,因此当讲到某个知识点时,话题中尽量引用与实际相关的例子或拿来实物展示。比如讲到去离子水,就联系到生活中纯净水的制备;讲到文氏管,就现场做一个小实验来讲解文氏管的原理;讲到硅片的制备,就拿来硅片实物;讲到光刻,就拿来掩膜版给学生展示,加深对知识点的理解。

4.播放半导体生产的录像。因为微电子工艺生产有其特殊性,要求环境洁净度非常高,如果带领学生实地去工厂参观,会影响正常的生产,因此,联系相P的工厂,拍摄各个工艺的录像短片,讲到对应知识点的时候播放给学生看,并加上详尽的讲解,这样学生有一个非常直观的认识。

5.理论计算与工艺模拟相结合。本轮教学中,氧化、扩散、离子注入、化学气相沉积等工艺除了以往的理论计算之外,还加入了工艺模拟来对理论计算进行验证和调整,使之与实际的工作过程更加接近[2]。

例1:晶向的硅样品,掺硼,浓度2×1015cm-3,淀积0.4um厚度的氮化硅作为掩蔽,其中一部分刻蚀出窗口,进行磷离子注入,注入能量为50keV、剂量为3×1015cm-2。然后将氮化硅全部刻蚀掉。进行1000℃、10分钟的湿氧氧化,提取注入磷区和没有注入磷区氧化层厚度[3]。通过编写程序,运用silvaco软件模拟结果如图1所示,氧化膜的厚度可以从运行文件中得到。

例2:n型、晶向的硅片上进行15分钟的硼预扩散(温度为850℃),如果硅衬底掺杂磷的浓度在1016cm-3量级,模拟硼掺杂分布和结深。杂质分布模拟结果如图2所示,结深参数从模拟运行文件中得到。

6.专题讨论。为了使学生对课堂讲授内容有所延伸,针对重点内容设立专题讨论课。讨论一:双大马士革铜金属化工艺。这次讨论是针对课上讲授的传统金属化工艺的延伸,结合已学内容,通过查找资料,对于先进的铜金属化工艺进行讨论。讨论二:BiCMOS工艺讨论。这次讨论是针对课上讲授的双极工艺和CMOS工艺的延伸。双极和CMOS工艺的结合并不是简单的叠加,要求是工艺的兼容性、成本的最小化和性能的优化。

7.综合训练。在课程的尾声,要求完成一个集版图、工艺、仿真的综合设计,以检验对微电子工艺课程的理解和掌握程度。

例如:设计一套CMOS反相器版图和与版图对应的工艺流程[4][5]。要求:(1)画出版图,完成金属布线。(2)对应每块版画出工艺步骤的剖面图,在图中标明所用材料和工艺。并对每个剖面做出说明。(3)根据表1给出的工艺条件设计nmos管,使它的阈值电压=0.4V,并测量源区、漏区的结深,方块电阻,杂质分布。给出仿真结果。

二、课堂教学改革效果分析

课堂授课过程中,能够感受到上课听讲的人多了,并且能够有效的互动;因为讨论和综合设计需要人人画图、讲解、回答问题,所以绝大多数同学都能积极进行准备,也能够在答辩过程中提出遇到的问题;有很多同学在之后的课程设计中提出自己的分析问题的方法。

反思多年的课堂教学过程,以及和同学们交流,有以下几点需要不断的改进:①对于定量计算的内容,有一部分同学接受较慢,在很大程度上影响了之后的学习效果。解决方法:把集中讲解的习题课打散,把习题紧随相应的知识点之后进行讲解,用习题来加强对繁琐理论计算的理解。②关于课堂互动。并非每堂课都能轻松愉快,在一些较难的知识点上,学生的反映会比较钝一些。解决方法:强调重点,明确知识点之间的层次与关联;难点慢讲,细讲;增加提问和课上小测验。③讨论和综合训练答辩时间的掌握。无论是讨论还是综合答辩,都是非常耗费时间的,因为每个同学都要自述、提出问题、回答问题。解决方法:根据学生人数,留出足够的时间。比如今年是50个学生,分10组,每次讨论答辩大概3小时,综合答辩4个小时左右。

结束语:通过不断的教学实践摸索,使学生更好的理解和掌握微电子工艺中硅片制备、工艺环境的获得和硅片的清洗、氧化、扩散、离子注入、薄膜淀积、光刻、刻蚀、金属化工艺以及工艺集成等内容,也使学生具有了一定工艺分析、工艺设计以及解决工艺问题和提高产品质量的能力。

参考文献:

[1]MichaelQuirk,等.半导体制造技术[M].北京:电子工业出版社,2015.

[2]高文焕,著.计算机分析与设计[M].北京:清华大学出版社,2001.

[3]施敏,著.半导体制造工艺基础[M].合肥:安徽大学出版社,2011.

电工知识讲解范文篇7

(一)教学方法

通过相关的总结,我们发现当前外贸函电教学过程中主要存在两种教学方式:首先是单纯的“讲译练”的教学方式,顾名思义就是由老师进行讲解,之后对课文内容进行翻译,最后对各种书面文件的书写进行翻译。这种教学方式大部分时间都花在了理论知识的讲解上,过于重视外语的写作以及翻译训练,错误地将外贸函电与外贸英语写作画上了等号。其次是结合案例来教学的方式,这种方式相比较第一种教学方式来说更加贴近这门课程的实际状况,因为融入了案例,所以说不管是外贸文书的写作训练,还是必要的英语翻译技巧,学生的综合能力都能够得到提高。但是这种教学方式之下,老师对于案例的讲解往往会遗留很多细节问题,然后这些问题却是学生在将来的工作中真正需要面对的。基于工作过程的外贸函电教学改革,主张的就是从对外贸易的基本环节入手来对这门课程进行教学,它比一般案例教学更为具体,也更容易帮助学生梳理这门学科的知识体系,形成逻辑化思维。

(二)教师水平参差不齐

目前,在我国很多高校的外贸函电课程都是由英语老师来负责教的,他们虽然具备扎实的英语功底,但是外贸方面的知识却很匮乏,尤其是缺乏真实的实践经验,所以说虽然能够从英语的角度对学生进行有针对性的指导,但是在专业知识讲解方面的作用却不是那么明显。如果不改变这一问题,基于工作过程的外贸函电教学改革就难以发挥出它应有的作用。此外,部分学校会选择聘请相关企业的外贸骨干来学校进行交流,多是以开讲座的形式来进行讲解,但是由于次数有限以及其他方面因素的影响,并没有取得预期的效果。所以,对于这门课的教学只有建立起高素质的教师队伍,提高教师的基本能力,才能够避免出现以上问题,进而实现基于工作过程的教学改革目标,真正培养出高素质的外贸人才。

二、基于工作过程的外贸函电教学改革

(一)改革教学内容

外贸函电的教学内容区别于其他的课程,我们可以简单把它分为两个模块,一个是显性知识,另一个是隐性知识。显性知识指的是一些我们可以“看到”的实际的知识,例如公式、图表、文字和图片的形式,而隐性知识指的就是经验性和口语性的知识。传统的课程教学过于侧重显性知识的教学,只注重培养学生的基础知识,忽视了学生的动手操作能力,学生对于隐性知识的掌握就很成问题。因此我们应该改革教学内容,实现显性知识和隐性能力的有机结合。对于学生的培养我们不能仅仅局限于课本知识,我们教育的目的是培养能够满足社会发展需求的高素质人才,因此我们还要注重综合能力的培养。外贸函电是一门需要扎实的英语基础以及掌握基础的外贸知识的课程,所以说从两个方面对学生进行培养,才能够真正满足社会的发展。

(二)改革教学模式

综合当前外贸企业对于人才的实际需求以及这一行业的总体现状,我们可以总结出真正能够胜任外贸岗位的人才需要具备以下能力:沟通能力、谈判能力、学习能力、吃苦能力、表达能力以及团队合作精神。而基于工作过程的教学改革,恰好能够培养学生这些方面的能力,具体来说可以通过在课上进行“模拟公司运营”的方式来锻炼学生解决问题的能力。而不是一味地讲解理论或者案例,老师是模拟过程的总协调者,而学生则是“公司”的员工。教师把实际需要讲解的内容整编成一个个“项目活动”,让每一个学生都能够参与进来,各司其职。当然人员的搭配上老师一定要综合考虑各方面因素,尽量做到合理,这样学生对自己未来的工作环境能够有一个准确的感知,会意识到自己哪一方面还存在问题。这对于提高学生的综合素质,培养他们的实际工作能力是非常有帮助的。外贸函电是一门实践性很强的课程,对于这门课程来说,基于工作过程对其进行改革,能够改变当前这一行业之内人才素质不高的现状,真正培养出能够独当一面的外贸人才。但是具体来说,因为各方面因素的限制这部分的改革还存在很多问题,对于这部分工作我们需要形成一个完整的方案。上文是根据笔者的经验对此进行的总结,希望能够对改善当前外贸函电的教学现状有所帮助,也希望有越来越多的外贸人才能够走向工作岗位,推动我国经济更好地发展。

作者:骆嘉琪单位:广东南方职业学院

参考文献:

电工知识讲解范文篇8

关键词:电工专业课;电工技能;教学方法;中职学校

一、注重动手能力的培养

1.要根据实际生产需要对教学内容进行处理

在教学过程中,要结合生产实际,对教学内容进行适应的删改,并适当调整教学内容的先后顺序,让学生在学习中,学到的知识即适用,又能学好。比如在讲到《电力拖动》课中龙门刨床直流电动机控制时,我们可以带领学生进工厂参观看一下实际的机床控制过程,进行消化理解,与《电机与变压器》课中控制电机部分内容一样,有些纯理论性的环节我们可以少讲甚至不讲。

2.着重培养学生的实际动手能力

电工专业课都是实践性很强的课程,结合理论教学进行实验与实习,可使教学产生意想不到地收获。例如:通过对做三相异步电动机点动与自锁控制线路的实验,使学生学会运用低压电器控制三相异步电动机控制的原理和方法,在教学中,让学生自己动手安装线路,并进行检查,如果正确才能通电试验,如果一根导线接错、一个元件不能正常动作,就要付出很大的精力去查找。这样,既培养了学生严谨的作风和团结协作的精神,又加强了专业基本功的训练,促进了职业素质的提高。讲《可编程控制器》课时,对于每一个控制,都必须让学生上控制台上去试一试,看一看自己画的梯形图,自己的分析是否正确,因为只有通过实践才能检查出正确与否。

二、恰当运用教具及信息技术,提高课堂教学效果

1.我们应尽量多采用电器实物、挂图、演示实验等直观教具,引导学生观察、分析。如:我在讲三相异步电动机正转控制线路时,以手动正转控制线路为主线,配以点动正转和自锁正转控制线路教板,采用边讲解边画图的形式,进行理论上的电路分析,采用实验台,又对线路进行直观分析,接通电源,让学生清楚地看到电器动作的全过程,把学生难以理解的接触器控制原理很直观地展示出来,使学生从直接感受中认识事物,掌握知识,较快地掌握了电路原理。在讲《单片机原理及应用》课时,对于设计的程序,都要在单片机的试验台上去试验一下;在讲授交流接触器内容时,让学生对接触器进行拆装,然后再进行通电试验,教师再进行总结归纳,这样的教学容易达到让学生积极思维、掌握要领和理解原理,进而产生学习兴趣。

2.利用PPT或Flash等强大功能的软件制作课件,将原先《电机与变压器》、《可编程控制器》及《单片机原理及应用》课中的板书、推导、作图等,制作成幻灯片或动画。不仅可以在文稿中写字、画图,还可以穿插动画,引入其它应用程序等。这样的板书规范、美观,再配上声音,使原本枯燥的讲解变得活泼有趣,能强烈地吸引学生的注意力。例如我在上《电机与变压器》课中分析变压器负载运行相量图时,在课件中像在黑板上一样一根根地画出来,对电路图一个一个地引入元件,再用导线连接起来,这样的画面生动、直观有趣、表现力强,能产生生动活泼的效果,对基础差、学习动力不足的职教中心生来说,无疑是一种新的、有效的教学方法。比如在讲授《电力拖动》低压电器中的低压断路器、交流接触器、热继电器等元件时,学生对这些电器元件的动作情况和保护原理很难看清楚,理解起来比较困难,这时我们可以把它们的结构和动作情况制做成Flas形式,这样即直观又便于理解。特别对《安全用电》课程,收集一些触电案例,然后再制作成课件,运用多媒体教学,同学们将会记忆深刻,终身难忘。

3.把仿真技术应用于职教中心电工专业课课教学,特别是对《电力拖动》可以做到电气元件性能仿真、电气控制线路工作原理仿真和机床电气故障排除仿真,仿真不但具体形象性,而且具有交互性,可激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,突破教学的重点、难点,培养学生的技能都将起到积极的作用。

4.充分利用网络资源,我时常对学生讲,现在有一个比较好的老师,姓“百”名度,叫“百度”,在学习过程中遇到的问题我们可以在网上进行搜索、交流。

三、教学方法要灵活多样

1.要由浅入深

长期的教学经验与实践表明,中职的学生由于基础差,思维能力较弱,很难适应传统的课堂理论教学,特别是电工专业课课程,实践性要求高的学科,这就要求广大教师要改革传统教法,研究适合学生实际的新教法,通过调整教师的教学方法,来适应中职学生的特点,达到教与学的相互适应。比如,教师可以以“点动与自锁线路”为基础,在简单介绍转换开关、按钮、熔断器、接触器、热继电器等电器的符号、作用和结构后,让学生进行安装接线和通电试验的实习训练,让学生了解这些电器的实际应用和工作情况,再在实操过程中辅以理论识的深化。教师根据具体的电路,在适当的时机渗透必要的基础理论,使学生在兴趣中接受与巩固基础理论知识,然后引导他们反过来用理论去指导、解释实践现象。这样,一方面能培养学生的动手操作能力,另一方面能培养学生的学习兴趣。在讲述正反转线路时也是先让学生动手接线和试验,观察电路的工作情况,而后再从理论中分析其工作原理,从而让学生懂得为什么会有正转和反转,掌握电气联锁等知识,之后在讲授行程控制时再补充行程开关的知识,讲授星形―三角形启动时补充时间继电器等知识,这样就避免了因长期讲述枯燥乏味的理论知识而损伤学生的学习积极性,从而显著地提高了本课程的教学效果和质量。

2.要与生产实际相结合

教学中,应尽可能少讲繁锁的理论,教师要开动脑筋,尽可能为学生组织一些与书本知识有联系的教学实践活动,以激发学生的学习兴趣,加深学生对教材内容的理解,同时训练学生的动手能力。例如在讲Autocad电气制图时,让学生画出自家的照明图;讲《电工仪表与测量》时,要以让学生生测量家中各种电气正确情况下地电阻值;讲《安全用电》时,让学生看一下家中对电气方面都采用了哪些安全措施,还存在哪些安全隐患;在讲解低压电器时,首先在理论上对各种开关等的作用、功能及应用场合进行简单讲解,使学生对所要认识的电器有初步的认识和了解,再通过实物对低压电器进行结构上的认识,让学生在教师的指导下对低压电器进行拆卸和安装,拆卸时要求学生边观察边按顺序将所拆零部件放好,然后再进行安装,并检测自己组装的是否正确,熟悉组装的常见故障及排除方法,这样学生很快就掌握了对低压电器的整体认识,教学效果相当明显。又如:在讲接触器的结构和作用时,老师先将各部件拆卸和按其所起作用进行讲解,让学生仔细观察,然后将接触器发给学生,要求学生按老师所示范的顺序拆卸,对拆卸下来的每个部件进行整理,熟悉各部件故障处理方法,然后再按逆序方向组装回原形,讲解其工作原理时,先在线圈通电试验,让学生们观察接触器的工作情况,强调观察常开常闭触头的动作情况,强调选择线圈电压与线路电压要相同,这样通过教学与实践的有机结合,学生通过自己动手,能较快地认识接触器内部各元件,掌握其工作原理,从而达到了较好的教学效果。

四、提高学生对专业的兴趣

一堂课上的无论多么的精彩,如果脱离生活和工作,不能服务于生活与工作,那么学生对它的兴趣就像一座高楼失去了的基础,所以作为电专业课的老师,要注意让学生课后从生活和工作中体会专业的乐趣,所以在布置课后作业时,应该避免让学生枯燥的抄写或做一些没有多大实际意义的作业,而是应该让学生们做一些贴近生活、贴近工作的事情。比如学习《电力拖动》故障排除时,让学生亲自测量一下元件正常与不正常两种性况下的电阻与电压值,这样一来,学生们觉得电工专业课是有用的,就会对课程产生兴趣,那么学生们对电工专业课的学习就会产生强大的动力、积极性、主动性,他们会主动地、积极地、高兴地去学习、实践,会自己去“找”知识、学技能,那么老师们就不用担心学生们对电工专业课不感兴趣了,更不用烦恼如何去上一堂中职学生感兴趣的电工专业课了,因为学生们对每一堂电工专业课都会充满兴趣与期待。

只要我们多下功夫,结合实际、紧跟时代、贴近学生,教学内容深入浅出、实用、有趣,知识更新紧跟时代步伐,运用多种形式、生动、实用、合理、灵活、科学,有趣的教学方法,并注意结合生活、工作实际让学生体会专业的乐趣,提高对电工专业课的兴趣,那么老师们辛勤的劳动就会换来电工专业课堂上学生们一张张开心的笑脸,就会培养出一批批合格的电工专业学生。

参考文献

[1]徐炳文、杨育标.目标教学法:课堂教学模式探讨[J].职业教育研究

[2]李敬梅.电工专业课与技能训练(第3版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社

电工知识讲解范文篇9

论文摘要:针对“电工学”课程教学内容多、课时少的特点,以及实验设备模块化、装置化的弊端,结合三明学院的具体改革情况,提出了从教学内容和教学方法上优化,改革考核方式,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习自主性,以获得良好的教学效果。

“电工学”是三明学院(以下简称“我校”)理工专业的基础课程,多年来一直延续一种传统的教学模式,但是由于各种原因,“电工学”教学工作还存在两个问题:第一,目前“电工学”课程只安排了51学时,其中还包括17个学时的实验课,真正上课讲授的时间只有34个学时,面对教学内容不变、课时不断减少的现状,“电工学”教学改革已迫在眉睫。第二,由于实践教学设备模块化、装置化,从而减少了各个分立元件的接线问题,造成一些重要的实际操作没有达到动手实践和动脑思考的目的。

针对上述问题,如何在有限的时间内提高教学效率,增强学生的实践动手能力,是我们讲好这门课程需要认真思考的,本文结合具体教学实践谈一些“电工学”课程教学内容和方法的优化措施。

一、教学内容优化

1.“电工学”课程特点

“电工学”是研究电工技术和电子技术的理论和应用的技术基础课程。作为技术基础课程,它具有基础性、应用性和先进性。电工与电子技术发展十分迅速,应用非常广泛,现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。通过本课程的学习,应使学生获得电工学必备的基本理论知识和基本技能,为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。同时,“电工学”是一门实践性很强的课程,实验是本课程的一个重要环节,通过实验能够验证和巩固所学的理论,训练实验技能,并培养严谨的科学作风。[1-5]

2.“电工学”理论教学内容的优化

由于“电工学”课程课时少而内容多,理论阐述的内容抽象难懂,会使学生觉得枯燥乏味,逐渐失去学习兴趣,很难达到开设这门课程的教学目的。有必要对该课程的教学内容做如下优化。

(1)结合课程特点,科学选取教学内容,可以起到事半功倍的教学效果。针对“电工学”的基础性、应用性和先进性的课程特点,对教学内容的选取应遵循以下原则:对于基本概念、基本理论、基本方法组成的内容,要继承下来,比如电路理论知识和基本定理;要把电工学科前沿的、新的知识及新技术、新产品及时介绍给学生,使引进的新内容与当前发展的新技术水平相适应,如可编程控制器、可编程逻辑器件及仿真软件。淘汰过时陈旧的知识、删除不实用、偏难的内容、删去与专业无关的内容、避免重复与其他教学交叉的知识。比如对于物理学课中已学过的知识,如磁场的基本知识等不再重复。因为直流发电机越来越被半导体整流设备所替代,对直流发动机的介绍就可以简略。

(2)针对不同专业,合理安排教学内容。由于“电工学”课程具有学时少而内容多的特点,应针对不同专业优化教学内容。“电工学”课程的教学目的是使学生在掌握基本知识的基础上,对相关知识进行应用。这就要求教师根据所授课专业的特点,制定不同的教学计划,根据不同专业的需要,对教学内容有选择性的进行增减。上课时多联系一些与本专业相关的实践案例,特别是应该结合实例讲授概念与原理的应用,这样可以让学生更深刻地理解“电工学”知识在本专业领域的作用和意义,有效地提高学生对本课程的关注程度,激发学生学习的兴趣。学生只有对课程有兴趣,才能真正发挥主观能动性,自觉地把时间和精力投入到学习中去,从而提高该课程的教学质量。

另外,不同专业对“电工学”知识点的掌握要求也是不一样的,一般要根据专业的需要、学时的多少和学生的实际水平而决定取舍。比如,物理学专业要对电路的基本分析方法知识内容进行重点分析讲解;计算机科学与应用专业可适当增加plc可编程控制器和单片机方面的内容;机械专业可多介绍一些电动机、发动机等方面的内容。在做教学课时安排时针对不同专业特点课时安排也不同。我校针对不同专业安排“电工学”为34、45、51、60学时等。

(3)承前启后,讲解详略得当。“电工学”作为高校理工类专业的一门专业基础课,通过本课程的学习,使学生获得电工电子技术必要的基本理论知识和基本技能,了解电工电子技术的应用和发展概况。是后续“模拟电子技术”和“数字电子技术”等电学课程的基础。比如电阻电路基本定理及电路分析作为电工学的基础知识要作较详细的讲解,即对这一部分的定理、概念,都要讲到位,让学生理解,为后面章节的学习打好基础。如果这些知识掌握不扎实,后续课程学习时难度就会比较大。同时,在教学过程中,还要尽可能地将新技术、新产品介绍给学生,让学生更好地了解未来社会的需要,适应时代的发展,为后续课程的学习做好准备。

3.实验课的优化

“电工学”是一门实践性很强的课程,实验是本课程的一个重要环节,是理论教学与实践教学最直接、最主要的结合方式。实验的目的不仅仅是验证理论知识,更重要的是通过实验加强学生的实验手段与实践技能,掌握常用电工仪器仪表的使用方法,培养学生分析问题、解决问题、应用知识的能力和创新精神。实验内容应具有综合性、实用性、先进性。

现在实践教学的弊端在于设备过于模块化、装置化,学生在做实验的时候,只要插几根线即可,减少了各个分立元件的接线问题,造成一些重要的实际操作没有得到动手实践和动脑思考的目的。所以,在实验教学中,要增加设计性和综合性实验项目来培养学生的动手能力和创新能力。如在已具备实验技能的前提下,根据实验室现有设备情况,完成一个三相异步电动机正反转控制电路的设计。由学生自己根据实验室现有元器件确定实验方案,设计实验路线,选择实验方法和步骤,选用仪器设备,提出实验预案,经指导老师同意后,独立操作完成设计性实验,写出实验报告。这样充分放手让学生自行设计、自主实验,才能真正培养学生的实践动手能力,提高学生分析问题、解决问题的能力和实验操作技能,全面提高学生的综合素质和创新能力。

可以根据专业特点引入高新技术实验,如计算机科学与应用专业引入可编程控制器、单片机、计算机辅助设计、计算机仿真技术等实验。

还可以把一些理论知识的学习,从课堂教学转到实验室,提供给学生一个主动获取理论知识和提高实践能力的良好环境。这样可以节省课堂教学时间,同时还提高了学生动手实践能力和技术技能。如:三相异步电动机、电工测量等理论教学。

总而言之,应该让学生成为实验的主体,充分调动学生学习的兴趣和积极性,增加他们的实践经验和能力,适应未来社会的挑战。

二、“电工学”课程教学方法的优化

1.使用现代教学方法和手段,提高学习效率

“电工学”知识内容比较多,有些理论比较抽象难以理解,有些高科技的知识学生缺乏感性认识,需要结合实际讲解才能更有说服力。多媒体教学具有信息量大、不用板书、节省时间等明显优势,有助于解决内容多而课时少的矛盾。多媒体辅助教学的最大优点就是能做到图、文、声、像并茂,将一些抽象的公式、原理、定律,借助多媒体技术可以生动形象清晰展示给学生,来突出教学活动中的重点,化解教学内容中的疑点和难点,以达到最佳的教学效果。比如交流电动机这一章,可以利用多媒体向学生展示各种电动机及其结构,并在演示的过程中细致讲解,用动画效果来介绍电动机的转动原理,使学生能够有较强的感官认识,从而提高学习兴趣。

因此,采用多媒体教学不但能提高教学效率,还能为学生创设最佳学习情境,使学生愉快而主动地学习。

2.课堂讲授与课外自学相结合

“电工学”课程存在着内容多,学时少,而知识更新、补充快的特点。课堂讲授不可能面面俱到,要依据教学大纲要求,对课程讲授内容进行合理安排,对理论性强、难度大的内容一定进行课堂讲授。而对应用性、概述性或难度不大的内容,可结合学生特点,专业要求,安排学生课外自学。

比如安全用电这部分知识非常直观、易懂,可不讲或略讲,安排学生课外阅读。电工测量这章可以从课堂教学转到实验室,开放实验室,使学生自学,用实验的形式完成理论知识的学习,培养学生自学的能力。

3.理论联系实际,学以致用

“电工学”课程理论性强,应结合实际应用激发学生学习兴趣,提高学生学习的积极性。比如讲三相负载的星形连接和电动机的控制部分时,可以带领学生参观学校的配电房、校内供配电线路,介绍计算机房配电线路和实验室配电线路,让学生获得丰富的感性知识。对于安全用电的知识结合校园中学生违规用电,造成的安全隐患给以深刻剖析,培养学生节约用电和安全用电的意识。

为了提高学生的学习兴趣和实践能力,使学生能够理论联系实际,我校还经常开展进社区家电维修活动,志愿者们分工合作,有的负责登记维修记录,有的在一旁帮忙,有的则埋头检查电器旋下螺丝,拆开电器,认真仔细查找原因。从而使学生所学的知识在动手操作中得以升华。

三、考核方式的改革

通过本课程的学习,应使学生获得电工学必备的理论知识、分析方法和电工基本操作技能,为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。为加强对学生平时学习和考试过程的管理,规范课程成绩的评定,进一步促进学生积极主动地学习,保证课堂教学质量及学习效果,结合“电工学”课程特点,制定下列考核办法。

本课程成绩由平时成绩、实验成绩、期中考试成绩和期末考试成绩四部分构成。

课程总评成绩=(平时成绩×15%)+(实验成绩×25%)+(期中考试成绩×10%)+(期末考试成绩×50%)。

根据学校关于平时成绩的有关规定,结合本门课程的特点,确定平时成绩占总评成绩的15%(平时成绩由出勤和作业二部分综合评定);实验成绩占25%(可根据平时实验操作和实验报告得出)。

这种考核方式,使理论考核和实验考核相结合、理论与实践并重,既考核了学生对理论知识的理解掌握,也考查了学生分析问题、解决问题的实践能力,收到了很好效果。

四、结束语

“电工学”是一门基础性和实践性都很强的专业基础课程,内容多课时少,通过优化教学内容和教学方法以及改革考核方式,提高了教学效率,培养了学生动手实践能力。但教学改革是一个长期的过程,应该不懈的努力,才能使“电工学”教学工作取得更佳效果。

参考文献:

[1]秦曾煌.电工学(第七版)[m].北京:高等教育出版社,2009.

[2]李飞.电工学(第一版)[m].长沙:中南大学出版社,2010.

[3]鹿晓力.电工学(第一版)[m].北京:北京航空航天大学出版社,2009.

电工知识讲解范文篇10

1装表接电工的重要性

装表接电是业扩报装的最后一道程序,它标志着供用电双方关系的确立,是客户用电的开始,也是供电企业电能计量的开始。而装表接电工作的好坏,不仅关系到电网的安全经济运行,还直接影响到用户的切身利益。

2针对装表接电技师鉴定前培训的设计

在技师考评之前电力行业培训部门会组织相应的鉴定考前培训,培训的内容和形式因地区差异和培训师水平等因素使得各地区培训单位之间有很大差异,现就我单位组织的装表接电技师鉴定前培训来进行探讨。

2.1明确培训目的

装表接电技师鉴定前培训的主要目的有两个:一个是使提高参加鉴定人员的专业水平,顺利通过技师鉴定;另一个是初步淘汰与技师水平相差甚远的人员,节省人力和财力的支出。

2.2确定培训对象

培训的对象是要参加装表接电技师鉴定的人员。只有具有下列条件之一者才可申报技师资格鉴定:

1)取得装表接电职业(工种)高级职业资格证书后,并在装表接电职业连续工作2年以上;

2)取得装表接电职业高级资格证书2年以上,并具有装表接电职业的中级资格;

3)取得高级技术学校毕业证书并从事装表接电工作2年以上;

4)取得相同专业大学本科学历以上并从事装表接电职业工作3年以上。

通过培训对象的分析可以看出,要参加装表接电技师鉴定的人员都是从事装表接电工作2年及以上的专职工作者,其本身都具有较强的技术操作能力。但也可以看出总体的参加鉴定人员重实践,但理论相对薄弱。

分析可知,对于装表接电技师鉴定前的培训应该重点放在理论知识培训上。

2.3选取培训内容

技师的考评方式分为技能鉴定和综合评审。综合评审是对日常工作表现和实际贡献进行考核,重点考核职业道德、工作业绩、潜在能力,技术革新、传授技艺等方面,这是平时工作的积累,不是几天的培训可以提升的,培训中只需了解鉴定时如何应对考评员的提问即可。技能鉴定是按照技师资格标准的要求,重点考核基础知识、专业知识以及操作技能;参加技师鉴定的人员大部分是一线工人,多年从事该项工作的实际操作,但总体理论水平不是特别高,所以对于参加技师鉴定人员的困难点是基础知识和专业知识的考核。由此决定技师鉴定前的培训重点应该放在基础知识和专业知识的培训上。主要内容有以下几点:

1)DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程。DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程中与装表接电工作相关的内容包括:电能计量装置管理的目的;电能计量装置的分类;电能计量装置的接线方式;准确度等级;电能计量装置的配置原则;电能计量装置的现场检验等。

2)供电营业规则。供电营业规则中与装表接电工作相关联的内容包括:供电企业供电的额定电压;窃电的制止与处理;窃电量的确定方法;供电设施的运行维护管理范围等等。

3)电力安全工作规程。电力安全工作规程中与装表接电工作相关的内容有:作业现场的基本条件;作业人员的基本条件;设备不停电时的安全距离;在电气设备上工作保证安全的组织措施;在电气设备上工作保证安全的技术措施等等。

4)电能表的结构和工作原理。电能表的结构和工作原理主要包括:电能表的型号含义;电能表基本参数的含义;电能表的基本结构和电能表的转动原理等。

5)电流与电压互感器的相关知识。电流互感器的结构、工作原理、特点、主要作用、型号规定、主要参数、误差和接线方式等。电压互感器的结构、工作原理、主要作用、主要技术参数、接线方式和使用注意事项等。

6)三有功电能表的计量原理及接线分析。三相有功电能表的接线和三相有功电能表与互感器配合使用时的接线;三相四线电能比较错误接线分析;三相三线电能表错误接线分析和退补电量计算方法等。

2.4选定培训教材

通过培训内容的确定,培训指导书也就确定了,装表接电工技师鉴定的考前培训使用的指导书主要是:职业技能鉴定指导书《装表接电工(第二版)》。这本书涵盖了装表接电工应掌握的基础理论知识和相关技能。

2.5确定培训的组织形式

装表接电技师鉴定考前培训采取脱产集中培训的形式。

培训的方法主要采用讲授法、讨论法、案例法和教、学、做一体化教学法等。

1)讲授法。对于DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程、供电营业规则、电力安全工作规程、电能表的结构和工作原理和电流与电压互感器的相关知识等内容,因为多是基础知识,而且多而散,所以一般采用讲授教学法。利用多媒体课件将其与装表接电相关知识部分提取出来,给参加考评的人员进行串讲,以理解为主。

2)讨论法。通过前面分析可以了解到参加装表接电技师鉴定的人员大多理论知识水平较低,尤其涉及到计算题部分,所以该部分主要是由培训师讲解解题思路,学员举一反三,采用相互讨论的方法加深印象,掌握解题方法。

3)案例法。理论考试部分主要是职业技能鉴定指导书《装表接电工(第二版)》这本教材中的内容,所以要求整本书里技师及以下的内容全部掌握。技师鉴定考前培训主要讲解该指导书中的重点和难点,每个题型采用案例的方式进行解题思路和方法的介绍。

4)教、学、做一体化教学法。参加鉴定的学员大部分是现场工作者,而考评时多数采用的是实训设备,所以在考前需要学员对考评实训设备进行了解。所以对于操作能力方面的培训,一般采用教、学、做一体化的教学方法。培训师先讲解进行该操作的原理、步骤及方法;然后亲自示范;最后学员练习,培训师指导。

培训结束时要进行培训后考试,该部分考试占技师考评理论成绩的百分之十,考核方式采用闭卷。

2.6确定培训周期

装表接电技师鉴定考前培训基本是在技师鉴定前一个月进行,周期一般为五天。其中一天时间讲解理论基础知识,两天半时间讲解题库,一天时间进行操作能力方面的培训,最后半天进行培训结课考试。

2.7培训评估

培训评估分为两个部分进行:一是一级评估,主要是针对培训学员对该次培训过程中培训设施、教材、时间安排、培训师素质等方面的评估;一是二级评估,主要是针对培训学员最后考试试卷成绩的分析,评估本次培训的培训效果。

最后的技师鉴定通过率也是一个评估参考。

3总结

装表接电技师鉴定考前培训是一个周期性培训,开发出一套合理有效的培训方案有其重要的意义。不仅可以提高参加技师鉴定学员的理论水平,还能使其掌握的知识更系统化。

参考文献:

[1]劳动和社会保障部培训就业司和职业技术鉴定中心组织.国家职业技能鉴定教程[M].北京广播学院出版社,2003:5-9.

[2]电力行业职业技能鉴定文件汇编(1998-2011).技师资格全国统一鉴定试点办法[G].电力行业职业技术鉴定指导中心,1999:26.

电工知识讲解范文篇11

1教材内容的改革(以化工工业出版社出版的席时达主编的《电工技术》第三版教材为例)。

首先,根据专业教学计划,删除不同科目交叉的重复内容,例如可编程控制器一章与化工仪表自动化课中一章内容重复,故删除不讲;正弦交流电一章,基本都是数学中相量的内容,内容繁难且与实际脱节,学生学习效果不好,故简化内容,以学生了解基本概念为主,例如电工考试中经常考到的“正弦交流电三要素”的知识点等;删除复杂的公式推导过程,教学生会直接使用公式计算即可,例如正弦交流电有效值的计算公式、补偿电容的计算公式等;变压器与电动机这两章,以学生了解这两种设备的结构、作用等为主,对于设备运行特性等复杂且不易理解的内容进行简化。用电安全知识和电工测量两个章节正是与生活实际密切联系并需要学生重点掌握的内容,但有的教材中反而是轻描淡写,所以建议应强化和拓展这两部分的内容。

2教学方法的改革。

尽量利用现代化的教学手段,化解教学难点,例如讲变压器的结构这节内容,文字和图片不够直观,学生不好理解,变压器实物又不方便拿到课堂上,所以可以下载一些讲解变压器结构的视频或者演示动画,使枯燥乏味的理论知识变成生动有趣的视频演示,这样在有限的时间内既增加了信息量又提高了教学效率;在讲电动机这节课时,电动机的结构单靠图片和语言很难描绘清楚,准备一个小的电机实物或模型,拆开后直接向学生展示电机内部构造和组成部分,既直观又简便;在讲电工测量中的万用表这一节课时,理论内容讲起来比较简单,重点是要让学生学会万用表的使用,这一节课完全可以移到实验室,将这节理论课和万用表的使用实验课合并成一节课,学生在实验过程中,自然的学会了万用表的使用方法,而且还节省了课时;对于电路分析方法和正弦交流电两章内容以理论知识和计算为主,所以要重视教师讲与学生练的有机结合,每次课后留有足够的时间让学生自己动手做课后的计算题,然后根据学生接受的具体情况,适时引导学生向更深层次的知识点迈进,计算题的选择以基本和简单为主,不要一味追求复杂的电路分析和计算,这样不但起不到掌握知识的效果,反而会引发学生的厌学情绪;尽量将所学内容同实际生活联系起来,比如在讲三相四线制供电系统时,可以直接在课堂上打开教室中的一个配电箱,让学生看看学校的供电就是三相四线制,而又紧接着讲解为什么我们家里用的却是单相两线制,这样让学生觉得不管学习的知识能不能在将来的工作中用到,最起码学会了一些生活常识,让学生认识到所学的知识是贴近生活实际的。

3实践教学的改进和考核方式的改革。

目前的电工的实验多以验证性实验为主,利用实验装置进行一些固化模式的操作,同现实生活和生产实际结合较少。学生学习完电工课程后,竟然还不会最基本的剥电线、接电线,更不用说是设计和维修电路了。所以在教学中应该多增加一些学生动手操作的实验,例如在三相异步电动机实验这节,让学生在维修电工实验室亲手剥线,接线,按照电路原理图自己连接电动机运行主电路和控制电路。多设计几个有实际意义的项目化实验实训,例如让学生为自己家的室内楼梯上设计一个由两个开关控制一盏灯的电路,这样既能够提高学生的学习热情,又能促使学生动手能力的提高并且加深了其对理论知识的理解;对于学期末学生的考核,要从多层次多角度进行,既要包括理论知识点的掌握情况的考核,又要包括实践应用能力的测试。在出理论试卷中,减少纯理论知识所占的比重,加大一些与日常生活或者生产实际结合紧密的实践题目。课堂的上多组织问题讨论,并把学生的表现加到其平时成绩中,引导学生学会总结问题,分析问题,解决问题。

电工知识讲解范文1篇12

关键词:电力电子技术;教学改革;仿真

作者简介:李林琳(1977-),女,辽宁沈阳人,长春工程学院电气与信息工程学院,配电自动化吉林省高校工程研究中心,讲师;邢顺涛(1976-),男,吉林延吉人,长春工程学院电气与信息工程学院,讲师。(吉林长春130012)

基金项目:本文系2011年长春工程学院教学研究课题的研究成果。

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2014)03-0064-02

“电力电子技术”是电气工程及其自动化专业的专业基础课程,在人才培养方案和课程体系中起着至关重要的作用。通过“电力电子技术”课程的学习,使学生掌握电力变换的基本理论知识,为后续专业课程打下坚实的理论基础。本课程来源于工程实践,理论与实践并重,因此,本课程将实践贯穿始终,具有层次性和互补性。通过理论教学、实践锻炼、MATLAB仿真等教学活动,有助于提高学生理论联系实际和应用创新的能力。

一、“电力电子技术”课程教学改革的必要性

目前“电力电子技术”的教学仍然停留在传统的教学模式上,即在课程教学中依照教材的内容和顺序讲述各种电力变换原理。[1]这种传统的教学模式存在以下弊病:第一,传统的教学思想重视学生对书本知识的掌握程度,忽视学生的素质教育,忽视学生应用创新能力的培养;第二,传统的教学形式方法单一,课堂上教师讲授课程,学生只是被动参与,这样很难激发学生的学习兴趣;第三,由于现行教材不能很好地体现电力电子技术的应用和发展,且教材中讲授的理论都只集中在技术层次,而忽略了现场应用的实际因素。因此现有的教学存在与实际脱节的情况,从事电力系统及相关行业工作的学生走上工作岗位后,还需投入大量的时间去了解电力电子技术的新原理和在电力系统中的应用,以及电力变换对电力系统的影响。

本文主要是针对长春工程学院(以下简称“我校”)电气自动化专业的“卓越工程师培养计划”,在“电力电子技术”课程教学中探索科学合理的教学方法,加强实践教学工程针对性,培养学生创新思维,提高学生理论联系实际的能力,为成就未来的“卓越工程师”奠定基础。

二、探索“电力电子技术”课程的教学方法

1.采用多媒体教学,增加教学的直观性

由于“电力电子技术”课程中有很多电力变换的原理需要画波形,受板书的限制,授课的信息量很有限,所以可将“电力电子技术”课程的有关内容制作成多媒体课件进行讲解。讲述时多媒体教学可与黑板手写教学同时进行,将多媒体教学和手写的重点、难点知识相结合,增强教学效果。

现在“电力电子技术”课程的多媒体课件有很多,但是这些课件普遍存在一个共同的缺点:课件制作过于简单,缺少动画和过程讲解,很多原理图都是直接出现,很多结论也是直接给出,这样对于刚刚接触电力电子的学生来说很生硬,很难提高学生的学习兴趣。对于“电力电子技术”课程的改革,首先从课件入手,重新制作课件,在课件中增加大量动画和工程实例。比如在讲授整流电路时,对于每一种整流变换的电路图结合工作原理都制作了动画。教师在上课时,讲到某一回路和器件时,该回路和器件都有明显的标注、声音和动画变换。这样,学生有更直观的视觉和听觉感受,加深对工作原理的理解。

2.引入问题教学法,激励学生自主学习

该方法是指采用互动学习的方式,在引出一个新的知识点时,教师首先将问题提出,让学生先进行充分讨论,通过问题来激发学生学习的自主性,然后由老师进行总结,得出一个正确的结论。例如,老师在课堂上给学生提出问题:如果三相桥式整流电路中,某一相触发电路的触发信号丢失,整流电路负载侧输出的波形会是什么样?先请学生阐述自己的观点,然后由老师理论讲解。教师还可以利用MATLAB程序,在课堂上演示,使学生加深对理论知识的理解。这种方法可以极大地激发学生的兴趣,使学生成为主动的学习者。问题式教学方法与国际教育相接轨,国外的教育跟注重人的培养,老师不会每天给学生留作业,通常会让学生准备课题,上课进行讨论。国际教育更需要学生自己主动学习,学习完全是自己的事,这样更好地培养学生的逻辑思维、语言表述和创新意识。

3.推进案例教学法,引领学生探究工程实践

“电力电子技术”的理论教学应与电力企业及日常生产、生活实例相结合。实例可根据教学内容穿插引入,课堂上引用的例子尽可能是学生日常接触过的或电力行业中的设备,这样学生会更感兴趣。相关章节举出相应实例,指出课本上的基本电路、基本原理是怎样运用的实际中去的。这样一方面能深刻地讲述教材上的基础知识,另一方面能扩大学生的专业应用能力,将会有更好的教学效果。例如,在讲完脉冲宽度调制技术(PWM)基本原理内容后,通过风力发电生产案例引入变频器。首先给出变频器的主电路及各部分参数要求,其次根据变频器的主电路图,结合理论课讲过的整流、逆变和PWM控制理论给出变频器的工作原理,最后可以利用MATLAB仿真软件给出逆变器各参数波形图。

同理,在讲授电力电子各部分基本知识的基础上,可以适时地引入电力企业生产实际案例,使学生对电力电子技术在电力系统中的应用和电力变换对电网稳定性和电能质量的提高、及电力电子新技术的发展对新能源、高压直流输电和柔流输电技术等的影响有所了解,以提高学生的理论知识和实践能力。

三、加强实践教学

“电力电子技术”是一门实践性很强的课程,实验实践环节占据十分重要的位置。通过“电力电子技术”课程实验、实习、教学仿真及学生的科技创新活动等活动,构成了螺旋上升式的实践教学体系,逐步提高学生的实践动手及应用创新能力。

1.课程实验

电力电子实验室实行开放式管理,开设近十个实验,教师教学中可根据需要从中选做5个的实验。每个实验每个班级分批、分组进行,每组最多不超2人,每次实验都由任课教师和一名电力电子实验室老师共同指导,这样教师可以对每组学生进行详细指导。通过课程实验,可以增加学生的感性认识,提高学生的动手能力,激发学生对所学知识的探索欲望,加深对理论知识的理解。

2.仿真教学

仿真实验模块主要是根据教学内容设计了相关的仿真实验内容,要求学生完成简单的电路设计,实现所要求的电路功能。为完成“卓越工程师培养计划”的目标,现将MATLAB仿真引入到电力电子技术的理论与实践教学中,培养学生分析解决问题的能力,在掌握基本理论知识的前提下,培养学生创新意识。

在对比目前比较流行的仿真软件后,发现MATLAB更适合电力电子仿真。用计算机仿真可以方便地进行不同器件、不同参数的比较,进行反复试验。MATLAB提供的仿真工具箱SIMULINK,是一个功能十分强大的仿真软件,可以根据用户的需要方便地为系统建立模型,并且十分直观,它的仿真精度很高,仿真结果准确。应用计算机仿真来研究电力电子技术,有利于提高研究效率,降低研发成本。

“电力电子技术”仿真所用到的电气、电子元件模型全部都包含在MATLAB元件库里面。在MATLAB提示符下键入Powerlib命令,这个命令将打开SIMULINK仿真窗口,同时显示出电力系统模块工具箱。电力系统仿真环境简称“psb”,它几乎提供了组成电力系统的所有元件。其中包括:同步机、异步机、变压器、直流机、线性和非线性模块、传输线路、断路器、负荷模型、电力半导体器件、控制元件、测量元件以及信号显示模块等等。

应用MATLAB软件,着重研究整流、逆变、斩波及变频等基本电路的仿真及其波形结果分析,验证课本中的基本原理。例如整流电路中,对不同的触发角、不同的负载时参量输出波形会产生什么样的差别等,使学生能够对这些比较难以理解的抽象内容有一个直观的认识。如图1单相桥式可控整流电路原理图。

在仿真电路中,更改负载的参数就可以得到不同负载类型,如电阻性负载和阻感负载。对于相位控制的整流电路来说,控制角的相位直接影响输出波形,可以利用MATLAB仿真调整控制角α数值,观测单相桥式整流电路的输出波形,及晶闸管两端的电压、电流的波形图。当α=60°时,各参量输出如图2。

MATLAB软件也可以对一些复杂电路进行模拟仿真,如改变触发角对波形的影响、缺相对波形的影响等等,并对其波形结果进行量化分析研究。通过改变各项输入参数观察其波形变化,从而使学生对电路模型能够熟知和精通,加深印象,改善课堂教学效果。

3.体验式教学

根据卓越工程师培养计划,为提高学生的实践能力,部分课程的实践环节可占总学时的50%,根据“电力电子技术”课程的特点,可将课堂直接搬到仿真实验室、实训基地甚至单位现场。根据现场实际设备结合所学的理论知识进行讲解,加深学生对电力电子技术一些抽象概念的理解,做到理论与实际相结合。

对一些有兴趣的学生,可以组织参加教师的科研实践、学校或省级科技创新计划、全国电子大赛等。很多学生在比赛中获得优异的成绩,取得良好的效果。通过引领学生参与学科竞赛及科技创新活动,使学生对于知识的应用与创新有了完整的体验。

四、结论

电力电子技术在不断地发展,教学内容与方式也要相应地变化。结合教学方法的改革,可引入新的教学内容;理论授课结合仿真、工程案例和实践教学环节,使枯燥的理论变成体验式课程,激发学生的学习兴趣,使学生牢固地掌握电力变换的基本理论和当今电力电子技术发展的新动向,丰富知识面,为今后的工作打下坚实的基础。

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