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电力工程重点难点分析集锦9篇

时间:2023-05-24 15:53:06

电力工程重点难点分析

电力工程重点难点分析范文1

[关键词]电力营销 计量改造 重点 难点

中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)11-0333-01

一、前言

当前我国的电力营销行业也在很大程度上面临着日益严峻的信息化与现代化的挑战。因此,如何采取有效措施提高我国电力营销行业发展过程中的各项管理水平,有效增强我国电力企业在当前市场中的竞争力,成为了当前我国电力工作者普遍关注的重要问题。在这一背景下,电力营销行业的改革的必要性就日益突出。计量是电力营销行业中的一项重要管理内容。它能够准确地反映用电用户的具体用电情况,同时其反映出来的数据与电能数据相结合,有利于实现更加科学合理高效的输配电规划。此外,计量还能够在很大程度上反映出设备的性能特点,有利于工作人员对设备进行改进与优化,从而促进节能减耗的目的的实现。计量改造作为当前电力营销行业改革的一项重要组成内容,具有重要的现实与理论意义。它不仅能够在一定程度上降低电力企业的管理成本与投入,而且其对用电用户的用电情况的准确反映,能够在很大程度上有利于实现对安全、稳定输配电的过程的监督与管理,从而促进电力企业的发展。

二、电力营销计量改造中的重点分析

1、在电力营销计量改造中要注重转变思路。

在当前市场经济形式的大背景下,传统的只片面注重事务性质的劳动,用电用户的大部分精力主要花费于查询等方面工作上的被动的电力营销与管理的模式已经在很大程度上不能够满足当前社会经济发展的需要去趋势了。因此,在当前的电力营销计量改造中,最重要的改造首先就是要将传统的营销模式及思想观念彻底地转变过来,要从被动向主动转变,要在日常工作中时刻谨记要以客户需求为工作的中心与重心的理念,要以市场的需求为电力发展的主要方向,从各个方面入手探索出一套主动式的电力营销新模式。这已经在很大程度上成为当前电力行业发展的主流的不可逆转的趋势,也是当前电力营销计量改造中的重点内容。

2、要注重对设备的防窃电功能的改造。

敞开式的设备的防窃电性能比较差,容易被不法分子利用一些改造技术钻空子,给电力计量带来一定的影响。因此,在当前电力营销计量改造的一个重点就是要注重对设备的防窃电功能进行改造与完善。首先,企业要抛弃原来的敞开式的装置,而选择封闭式的设备,避免一些不法分子钻空子,或者是企业的内部员工由于手误操作而使得装置的二次回路的相关接线或装置内部结构被改动,从而使得窃电情况的发生。其次,对于一些用电量较大的客户,可以对其设置专门的计量方法,利用绝缘体等材料来封住计量箱的进出线,从而提高该计量箱的安全可靠性。

3、确保计量装置的精确性。

在传统的计量过程中,所采用的计量装置由于电流互感器以及电压互感器等装置的影响而常常出现偏差,给计量工作带来一定的麻烦。因此,在当前电力营销计量改造过程中,要将保证和提高计量装置的精确性作为改造的一个重点内容。首先,可以充分利用智能化的营销系统的作用与优势,从而提高整个电力系统的安全性与稳定性。其次,要注重定期对相关计量设备进行检测与维护,定期对其进行清洁,避免灰尘与过高的温度影响计量设备的灵敏性与精确性,同时要对设备所处的外部环境进行清理,优化与改进电表箱的相关设计,为其选择一个能够躲避阳光直射与风吹雨淋的安装位置,从而有效地延长其使用寿命和确保其准确性。

1、数据的挖掘技术在计量中的应用。

近些年来,随着电力营销市场的不断发展以及当前电力市场需求的不断加大,电力营销的计量工作中涉及到的数据处理相关的任务越来越繁重与琐碎,成为了困扰电力计量工作者头疼的问题之一。因此,在这一背景下,数据挖掘技术在计量中的运用就成为了当前计量改造中的难点。在当前情况下,结合电力营销的具体情况,运用数据挖掘技术的相关原理与方法,处理计量中庞大复杂的数据,成为了计量改造的主流方向。比如,可以充分利用决策树的相关算法与原理,来对电力计量中出现的各种各样类型的负荷进行分类分析,进而总结归纳出这些负荷在电力营销过程中出现的真正原因,然后再借助信息熵等方法对错误的数据信息进行修改与矫正,从而提高计量工作中数据处理的效率。

2、构建高效率的数据处理系统。

众所周知,电力营销计量工作涉及的范围非常广泛,其数据处理的过程,如数据搜集、核对、存储、管理等工作,就要花费巨大的人力和财力,非常琐碎和麻烦。因此,在当前计量改造过程中,建立和不断完善一套具有较高效率的数据处理系统具有重要意义。在这一系统平台中开展数据信息的综合性处理以及传输,在很大程度上成为了当前计量改造过程中遇到的又一难点问题。从数据的搜集来看,可以借助现代化的记录方法和分类方法对用电客户的信息、使用电表的数量、每一时间段的用电费用等信息进行记录与分类管理,这样就能够在很大程度上减少数据处理工作的压力,有效提高工作效率。在对数据进行存储与管理的过程中,相关工作人员也要注重对原始数据做好存储工作,对其进行备份以及分类管理。这样,就能够实现对数据信息的科学话管理,提高工作效率。

3、数据传输智能化的实现。

在当前电力计量过程中所拥有的数据的读取与传输等相关技术还不能够实现数据的智能化传输,对用电设备的使用的辨识度不高,从而导致当前的数据计量工作仍然处于人工阶段。因此,如何实现其智能化成为计量改造的难点之一。采取措施有效地提高数据传输的通用性与智能化,能够有利于实现对数据信息的标准化管理,使得人工化向智能化转变,从而能够有效地降低误差,促进计量精确性的提高。

三、结语

电力营销行业作为我国社会经济的一个重要组成部分,其改革的水平的发展在很大程度上将影响整个经济的发展。为了有效地促进其改革的发展,计量工作作为其重要内容之一,实现改造成为了一种不可逆转的趋势。通过对当前计量改造中的重点与难点的分析,我们要直面困难,不能退缩,要不断探索,从而促进改革的不断深入与发展,促进电力行业的发展。

参考文献

电力工程重点难点分析范文2

关键词 中等职业教育;教学方法;内容;管理;改革;手段

中图分类号 TM1文献标识码 A文章编号 1674-6708(2010)16-0195-02

《电工学》几乎渗透了包括计算机技术、通讯技术在内的所有知识领域,对国民经济的发展产生了举足轻重的影响。在参加长春分中心集中进行的国家精品课程《电工学》网络培训中,在的班级讨论会上,大家一致感受到通过史仪凯教授主讲的《电工学》全国精品课程网络培训,收获颇多。对电工学课程的特点和课程教学基本要求以及重点和难点,有了新的体会。特别是《电工学实验》独立设课、开放实验室和创新设计竞赛提高学生创新设计能力等,对今后自己在《电工学》课程建设和教学改革实践中有了初步的探索和设想。

1 如何深入理解课程与实验的有机纽带

高职院校培养的是适应市场经济建设,具有一定理论、实际操作和管理的高级应用型人才,《电工学》是高职院校的基础课程。如今的职业院校里的学生越来越难交是个不争的事实,一方面是学生不愿学习或者学不会,而另一方面是随着科技水平的突发猛进,企业岗位对知识与技能的要求越来越高。要通过3年的学习使学生成为符合企业要求的劳动者就有了很大的难度,因此,传统意义上的教学方法和教学体系,是不能与时俱进的。史教授关于实验课程改革的一些方法和见解非常好,给我们很大的启发,在我们学校实验课往往不受重视,被视为课程教学的附属品,实验教师层次较低,一些上不了课的老师担任实验指导,这对学生应用能力和创新能力的培养都非常的不利。大家认为课程和实验不能偏颇,二者都很重要,要做到这一点有很大的难度,但是从领导到教师都要重视课程和实验。从学生方面,对大部分的学生来说,在上课的时候从简单着手,慢慢深入,还是有一定的效果的,另一方面从实例入手,先引起学生的兴趣是最重要的,学生都愿意学了,教学效果自然也就能好起来了。有了课程理论的知识,学生实验的效果也就不会差;这其中关键不是学生的素质高低,层次的好坏,起关键作用的是教师的教学理念、教学的态度和必胜的信心。

2 电工学课程的重点难点

电工学是电气工程学的简称,课程教学的重点如果用一句话来说的话,那就是电气工程相关的一些概念,理解了概念也就基本掌握了课程的主要内容,在以后的学习工作中会联系得到、用的上,课程的教学目标就达到了。

课程的难点是教学基本要求中的一些计算、推导,当然计算和推导的深度是无底的,根据学生的层次,名校的、一般本科的、三本的、职业院校的生源素质水平相差太多,坚持以生为本、因材施教,抓住学生的兴趣点,学生有兴趣了,也就不难了。教师在教学时必须树立这样一种意识:凡学生能够自己探得出结果的,决不替劳,凡学生能独立发现的问题,决不提示他;尽可能给学生多一点时间的思考,多一点空间活动,多一点表现自己的机会,多一点信心的创造,多一些体验的成功。

3 如何使学生达到教学基本要求

当今世界,科技进步一日千里,电工实习内容应及时更新,不断注入新鲜的血液,内容的安排应仔细斟酌,认真考虑。针对不同的专业、不同的对象,电工电子实习内容的深浅应有不同的侧重和取舍。但不管怎样,实习内容都不能形式单调,内容贫乏,使整个实习过程浮于表面形式,处于应付状态,这样会挫伤学生参加实习的主动性和积极性。兴趣是一种特殊的意识倾向,是动机产生的重要主观原因,求知欲的源泉是良好的学习兴趣,是思维的动力。因此,如何在电工电子实验过程中运用手段,结合学科特点,采用适当的方法激发学生对学习的兴趣,是我们积极研究和探讨的问题。比如说在做基尔霍夫实验时,以前的教学往往是验证定理的准确性,我把验证性实验改为探索性实验,首先,我采用“比较法”和问题嵌套法导入新课:通过比较简单和复杂的两个电路,分析它们的不同之处。,提出这个问题既可检查上节内容的掌握情况和加强新旧知识的联系,又给出复杂电路图,一举两得。通过比较,抓住学生对新知识的好奇心理,充分调动学生学习的积极性,激发他们的求知欲。引出本节课题和演示实验。

其次,实验演示和启发提问法:通过仿真实验的演示,在老师的引导、启发下,学生形成观察、分析、概括、总结的自我探究的学习方法,使学生获得丰富的感性知识,让学生自己通过观察和总结支路电流的规律和回路电压之间的关系,既检查他们对已学过知识的掌握情况,又能加强新旧知识的联系,为学习新知识打下良好的基础,引导启发学生从实验数据分析电流和回路电压的特点。即I1+I2=I3,和∑E=∑IR。观察越多,获得的知识就越巩固,学生的观察能力、分析能力、理性知识的形成就越顺利。体现学生为主体、教师为主导的教学模式,充分发挥学生的自主性、参与性和创造性。

4 电工学教学中遇到的主要困难与解决方法

大家讨论觉得在电工学教学过程中遇到困难的困难很多,但最主要的是以下2个:一是课程的课时少,内容多,学生的接受能力较差,学习兴趣不浓,体现在讲授过程中师生的互动性不是很好;二是学生的工程实际应用能力差,体现在实验不会做,理论与实际联系不起来。对于这2个问题,我们讨论认为,在教学中多分析实际案例,尽可能地分析透彻,讲出新意,此外是改进实验方法,尽可能地让实验更有吸引力,提高学生的兴趣。教师必须更新古老的教学观念,把学生看作是自己的好朋友。沟通师生情的渠道是感师生互爱,从而使师生之间建立起一种民主、平等、和谐的关系,只有在一个民主、师生才会彼此信任、彼此尊重、畅所欲言,使学生才能做到尊其师、信其道。我们必须要在《电工基础》课教学中给学生们营造出一个民主、平等、活跃的学习氛围,教会学生主动学习,尽力提高教学良好效果,培养出符合知识时展所需要的具有创新和自信的优秀人才。

5 结论

本次培训中,我们小组对史教授讲的电工学实验课教学改革与学生创新能力培养最为感兴趣。因为大家都在提要提高学生的实践创新能力,可是如何从本课程入手并切实提高学生的综合素质能力呢,有很多还是流于形式,是不是提高了实验学时数,增加了设计综合性实验项目就可以呢?本人觉得这样做只是第一步,还要有措施保证你的实验教学质量和教学效果。按照高校人才培养目标的教学要求,教师们都要群策群力,实实在在把电工电子实习这门课程开设好,使学生经历电工电子实习后,理论联系实际能力,创新能力,动手能力,工程实践能力得到进一步的锻炼和提高,取得比较好的教学效果。

参考文献

[1]袁建春.现代教育技术在电工电子实习中的应用[J].中国职业技术教育,2004(4).

电力工程重点难点分析范文3

发电厂电气部分 课程性质 实用性

一、发电厂电气部分课程性质

发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业的专业选修课。“该课程在专业教学体系中起承上启下的作用,教学内容具有理论与实践并重的特点。”它主要介绍了发电厂、变电所的电气一次系统的工作原理、基本结构、设计方法及运行理论及部分电气二次系统的原理和技术。课程的主要任务是从应用的角度出发,使学生掌握发电厂、变电站主接线基本形式、各类发电厂的接线特点、主接线设计方法、厂用电接线、配电装置、主要电气设备及其选择方法、控制与信号以及电弧理论、发热理论、电动力理论等内容,让学生初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法,树立理论联系实际的观点,培养实践能力、创新意识和创新能力,为以后从事有关电气设计、检修、安装、运行、维护及管理等工作奠定必要的基础。

二、优化课程内容与学时

发电厂电气部分课程教学内容繁多、理论性强,教学学时相对偏少。针对这样的特点,我们要进行合理的优化。课程内容的优化要达到实效性,要充分抓住本课程的教学重点,突破教学的难点,合理优化课时分配。

1.抓住教学重点

经过本人长期教学实践,整合发电厂电气部分教学的内容,确定以下教学重点:不同类型发电厂的特点;电气主接线的概念,主要一次设备的功能;300MW、600MW发电机组电气部分接线特点;导体载流量计算的方法,载流导体短路时发热计算;各种电气主接线基本接线形式及应用;主变压器的台数、容量及型式选择方式;发电厂、变电所典型电气主接线的分析与设计;厂用电接线的原则和接线形式;不同类型发电厂的厂用电接线;电弧的产生和熄灭;断路器、电流互感器及电压互感器的工作原理和选择;户内、户外配电装置的形式及应用范围;二次回路接线图的类型及应用;断路器的电磁控制电路分析等。在教学中,我们要在繁多的教学内容里牢牢抓住这些重点,引导学生深入学习。

2.突破教学难点

由于发电厂电气部分教学理论性较强,难点较多,这就需要我们合理运用教学手段突破以下教学难点:

火力发电厂生产过程;发电机组电气部分接线分析;载流导体短路时发热计算;带旁路母线的接线、一台半断路器接线、角形接线电路分析;电气主接线的设计;电动机自启动的校验方法;正确理解电弧的熄灭条件,互感器的接线形式及用法、误差分析;发电机与配电装置(或变压器)的连接方式;断路器的电磁控制电路分析等。

3.优化学时分配

在确定了教学重难点的基础上,我们要进一步优化学时,充分利用好有限的教学时间,努力实现最优教学效率。我们要将较多的课时分配在发电、变电和输电的电气,常用计算的基本理论和方法,电气主接线及设计,厂用电接线及设计,导体和电气设备的原理与选择,配电装置等相关内容方面。

三、理论知识与能力并重

“确定基础理论教育的范围及相关的要求时,应重视学生解决基础理论问题能力训练及将来的适用性。”发电厂电气部分是一门理论与实践紧密结合的课程,我们要重视学生理论知识的把握,同时也要加强相关技能的发展,做到理论与能力并重。

理论层面。我们要引导学生把握不同类型发电厂的发电过程,掌握发电厂、变电站主接线基本形式;理解导体发热、电动力计算的实质,掌握计算方法;熟练掌握电气设备的图形符号和文字符号,熟悉其工作原理及应用场合;理解最小安全净距的概念,了解配电装置的类型,掌握配电装置的布置原则;熟悉二次回路不同的接线方式,掌握断路器的控制与信号电路的分析方法;熟悉发电厂变电站运行操作的相关规程、规范;熟悉常用电气设备使用的手册;熟悉3~110kV发电厂变电站设计手册。

学生能力、技能层面。我们要通过多种教学方法与实践活动,培养学生电气设备选择和校验的能力,电气元件安装、调试的能力;熟悉操作票制度和工作票制度,掌握常用电气装置之间倒闸操作的操作过程;具备初步的中小型发电厂和变电所主接线设计的能力等。

四、优化教学方法与手段

有效的教学方法与教学手段,往往收到事半功倍的效果。发电厂电气部分教学方法与手段的选择要根据发电厂电气部分课程的特点。目前,运用较多的是多媒体教学法。“多媒体教学以其直观、形象、信息量大、界面友好和交互性强等优势,正被广大师生认可和应用。”这种方法将文本、图像、图形、音视频等有效组合起来,增加了课堂的趣味性,教学更直观形象;基本理论与电路图、实物图相结合法,是常用的传统教学方法,简单却有效;原理媒体模拟法易于通过运用现代化技术手段模拟原理,使抽象的原理形象化;课堂教学与课后习题结合法能够通过练习的形式,及时了解学生课堂学习效率,及时查找不足;实践法、工程实例法则将理论教学与实践有机结合起来,使学生在理论与实践能力两个层面都获得发展。无论采用怎样的方法与手段,都要遵循有利教学原则。

五、丰富课程相关课外阅读

发电厂电气部分教学内容繁杂,教学学时少。怎样利用有效的时间较好的完成教学任务呢?加强课外相关书籍的阅读可以有效实现课堂的延伸,使学生更全面、更丰富的了解与把握发电厂电气部分的知识。当然这方面的书籍资料资源较为丰富,教师要进行有效引导,列出相关的书目。根据我本人的阅读经验列出下列书籍供参阅:

1.《发电厂电气部分课程设计参考资料》,黄纯华编,中国电力出版社,2001年出版;

2.《电力系统暂态分析》(第三版),李光琦,西安交通大学,2002年出版;

3.《电力工程电气设计手册》,第一分册,六院合编,中国电力出版社。

4.《发电厂电气部分》,姚春球,2007中国电力出版社;

5.《电气设备运行与维护》,刘增良,2004中国电力出版社等。

六、结论

发电厂电气部分课程具有较强的实用性。加强本课程教学研究,有利于提高学生分析问题与解决工程问题的实际能力,有效缩短理论与实践的差距,使学生较好地满足社会的需求,为学生的未来发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]李梅.发电厂电气部分课程改革初探.科技信息,2011,(08).

电力工程重点难点分析范文4

关键词:理论教学;实验教学;实践性教学

作者简介:武永华(1975-),男,福建福州人,福建江夏学院电子信息科学学院,工程师;胡绍祖(1984-),男,福建福州人,福建江夏学院电子信息科学学院,助教。(福建 福州 350108)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0073-01

“电路分析基础”课程是电子信息类学科的一门主干技术基础课程,本课程的任务主要是讨论线性、集中参数、非时变电路的基本理论与一般分析方法。[1]通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本概念、基本原理和基本方法,提高学生的实验技能和逻辑推理能力、分析计算能力、工程应用能力,为学习后续专业课程及专业方向课程打下坚实的基础。

本人根据这九年在台企一线电子企业研发部门的工作经历,考虑到学生后续实际从事的电子类工程师的工作内容,把本课程的教学内容抽象概况为“一中心、一目的、一设计,两种分析思路和两层实验模式,三类电路、三类分析域,四个基本方法和四类线性电路分析”,具体内容如图1所示:

根据上述教学内容和任务目标,本文从理论教学、实验教学、实践性教学三个方面阐述了教学的一些思路和方法。特别强调了“电路分析基础”课程的工程应用教学需求。

一、理论教学的改革

理论教学采取以学生学为主,教师教为辅的指导思想。

由于“电路分析基础”较强的理论性和数学推导性,笔者在每次上课时,都需要花几分钟的时间对上次课程内容进行一个总结,并对学生在课后作业中存在的共性问题做细致地分析。

课堂内容以板书为主要形态。任何新知识的获取,必须经历一个从认识到理解再到探索的阶段,所以课程中一些重要的定理、概念、方法必须通过板书详细地推导,这样效果才好。

对一些较难理解的知识点,比如说相量域、谐振电路、功率因素等,可以随堂分发课堂讲义,讲义中空一些关键表述字段,让学生在听教师讲课的时候完成。

很多学生在上课听讲时没有疑问,但是课下做题确不知道如何下手,这种现象表明学生不能熟练理解课堂上的定理及其应用,所以教师必须在课堂上以范例的形式讲解每章的一些习题。

教学中要注意各部分内容的内在实质关系,始终要贯穿理解电路基本方法的叙述。要求学生循序渐进,拓展他们的思维。

把工程背景引入到教学。让学生考虑工程的复杂应用,把实际的器件和电路模型相结合,了解一些重要的电路分析方法和电子产品对应的一些行业标准、国家标准。

二、实验教学的改革

实验教学的教改主要采用两层实验模式,即传统的学生插拔接线头的实验台方式和电子虚拟仿真实验,从而构成丰富的实验项目体系。核心思想就是将简单实验通过实验成,而复杂的实验则通过实验台和虚拟仿真实验从不同角度完成。

在实验台方式中由于很多模块都已经配置好,学生做的就是简单的导线连接,部分学生可能根本不清楚实验的原理,不利于优秀学生创新能力的提高。但是由于“电路分析基础”是最早开设的一门专业基础课程,所以需要学生了解电子专业最基本的操作。通过实验台能完成大部分的实验。

针对试验台的不足之处以及“电路分析基础”课程中抽象的理论与实际的电路信号分析,在教学中将Multisim、[2]MATLAB[3]两款虚拟仿真软件的辅助分析方法介绍给学生。根据内容的难易程度在实验台和仿真实验之间取舍,也可以将仿真实验作为操作台实验之前的预习。

采用Matlab脚本语言完成部分实验项目,可以使电路分析系统化、可视化。同时又进一步加深学生对部分较难知识点的理解。采用MATLAB分析电路问题中的主要知识点有:支路电流法、回路分析法求解电压和电流;一阶电路的时域和频域分析仿真;二阶电路的时域和频域分析仿真;正弦稳态电路分析仿真;RLC并联谐振电路研究;电压源的各种功率求解。同时考虑到后续课程或者毕业设计也会使用MATLAB进行仿真计算,所以增设MATLAB的电路分析实验是必须的。

Multisim软件是美国国家仪器公司(简称NI公司)推出的虚拟电子仿真软件。此软件最大的优点就是让学生自己画电路图,并用虚拟仪器仪表在线观测电路的参数和波形图。运用Multisim对部分教学重点、难点内容进行建模和仿真,可以让学生更加清晰地了解电路的暂态过程和响应过程,从而可以延伸到实践教学中的工程问题,能有效促进学生主体作用地发挥,能很好地促进学生自学能力的提高。用Multisim分析电路问题中的主要知识点有:欧姆定律仿真实验、节点电压分析法仿真分析、受控源电路分析、感抗仿真实验、容抗仿真实验、RLC串联谐振电路研究、交流电路功率和功率因素仿真实验。

三、实践性教学的改革

实践性教学的目的就是培养宽口径、多类型、强能力、富有创新意识的电子信息工程人才。它包括电路课程设计、认知实习、生产实习。它的实质就是“理论与实践紧密结合”,旨在培养学生自己动手解决系列工程背景问题的能力。工程实践能力的培养,是要靠一线电子企业的实践长时间来浸泡和打磨的。

应用型本科院校在强调理论知识的前提下,重点应该强化实践能力,培养学生的电路操作能力、电子产品单元设计能力、独立分析问题与解决问题的能力、创新能力与理论联系实际的能力。所以实践教学要求的内容应该具有可操作性、实用性。且必须依托生产一线电子企业,要贴近电子元器件生产、线路板制作、电路板生产以及贴片、焊接等工艺和产品研发流程。

实践教学的实施必须依托两个场地:一是校企合作的实训基地;二是电子企业的生产流水线或者研发部门以及工程部门。“项目设计”是一种提高综合应用能力的有效方式。在实训基地必须以实用型和应用型的电子产品项目设计为对象,比如说收音机、测谎仪、扩音机、多媒体音箱、跑马灯、在线温度计等。

在企业实践中必须根除企业对学生“放羊式”的管理方式,学校和企业必须切实执行“项目设计”的实践教学要求,形成学校考核企业、企业考核员工、员工考核学生、学生评价员工、学生评价企业、企业评价学校的无缝隙结合。同时安排一些有工程背景的教师在企业挂职培训学生和公司的员工。

四、结束语

由于“电路分析基础”是专业基础课,是学生系统掌握后续专业课的基础,所以教师一定要把这门课程讲好。教师要以学生为中心,以培养合格的“工程师”为基本任务,以开发学生技术科学家的潜质为努力方向,坚持理论与实践相结合的方针,优化整合课程体系,强化实践能力培养环节。学生要学好本课程,首选必须明确该课程的性质、地位,任务、作用、内容,同时一定要做好“电路分析基础”的两层实验,加强对仿真实验的理解,以积极的态度去面对实践教学所碰到的问题。通过教师和学生的共同努力,教学质量一定会提高,学校也一定能培养出更多出色的电子类专业人才。

参考文献:

[1]陈洪亮,田社平,等.电路分析基础[M].北京:清华大学出版社,2009.

电力工程重点难点分析范文5

关键词:电力电子技术;电路仿真;波形分析法

“电力电子技术”是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课,是连接弱电和强电的纽带,且电力电子技术深入应用到国防军事、农业、商业、工业及交通各个领域。这门课程的特点是理论性、实践性、综合性、应用性较强。电力电子技术的研究对象就是各种电源,主要介绍典型电力电子器件的基本结构,工作原理,主要参数以及应用特性,重点研究各种电力电子电路,包括四种基本电力电子电路和组合电力电子电路的原理、特性、分析计算以及其应用,使学生掌握典型电力电子器件和典型电力电子电路的基本理论、基本计算方法,具有分析一般运行问题的能力,为学习后续课程奠定必要的理论基础。学生除了要具备扎实的高等数学、电路和模拟、数字电子技术知识,在学习的过程中,还要面对以下两个难点:复杂电力电子电路的波形分析(尤其是工程实际中应用较为广泛的阻感负载,如直流电机、交流电机等);电力电子电路功能的具体实现(工程实际中如何实现)。

PWM逆变电路是学生公认的“较难学”的内容之一。逆变电路是将直流电能转化为交流电能的电力电子电路,将PWM控制技术应用于逆变电路中可以有效地减小输出电能(电压或电流)的谐波,目前中小功率的逆变电路几乎都采用了PWM控制技术。分析电路时,学生不仅要掌握逆变电路的工作过程,还要了解PWM控制技术的工作原理;而电力电子电路可以带不同负载(如电阻性,电感性和电容性或者混合负载),分析的思路和方法也有所区别。如阻感性负载(典型的如直流电机,交流电机等),其特点就是流过负载的电流滞后于负载两端的电压某一个角度(负载阻抗角),另外,一般在讲解电路时,只注重工作原理的分析,忽略了电路功能的实现。通过采用不同的教学方法如波形分析法、仿真分析法和试讲法等,解决上述难点,希抛砖引玉,达到解决本门课程或者类似课程中其他难点问题的目的。

一、波形分析法

单相电压型桥式PWM逆变电路如图1所示,信号波和载波经调制电路,采用双极性SPWM控制方式,输出4个触发脉冲信号。由4个IGBT管V1~V4构成H桥,反并联电力二极管VD1~VD4,负载为阻感性负载。

针对上述两个难点,首先采用波形分析法。波形分析法就是对照电路原理图,根据电路给定条件,绘制出电路中的参考点,特别是流过负载的电流和负载两端电压随时间变化的波形和规律的一种方法,波形分析法不仅可以分析电路的工作原理,还可进行定量计算。图2是双极性SPWM控制方式驱动信号生成电路,可让学生自己分析驱动信号的工作过程。通过这个电路,学生就可以了解双极性SPWM控制方式下,开关器件的脉冲信号是如何产生的。虽然这个电路比较简单,但实际触发电路就是按照这种思路设计的。

图3是在给出正弦波(调制波)和三角波(载波)后,通过SPWM控制负载侧的电压波形。讲解时,对照电路原理图、驱动信号生成电路,给定正弦波和三角波,按照时间节点,分析出输出电压波形。特别注意分析回路中电流的流通路径(由阻感负载的性质决定),比如说,给V1和V4施加触发信号,究竟是V1和V4导通,还是VD1和VD4导通?这两对开关器件能不能同时导通?导通后,加在负载上的电压是否有所不同?先让学生有感性认识。

可见,双极性SPWM控制方式时,三角波载波有正极性,有负极性,所得到的电压PWM波也是有正有负。

二、仿真分析法

图2毕竟只是一种简单的信号生成电路,工程实际中又是如何按照此种思路实现功能的呢?用波形分析法分析电路的工作原理后,可采用仿真分析法继续深入研究电路的工作过程。另外,电气工程专业的学生日后不管是走向相应的工作岗位,还是继续深造,都必须掌握一些应用软件。因此,在授课过程中,引入仿真分析法,从实用的角度考虑,用仿真软件将理论分析直观化,还可为学生日后逐步走向研究领域奠定扎实的基础,实现从理想电路到真实电路的顺利过渡,学生的学习能力从理论学习到仿真实践的顺利提升。

Simulink是美国MathWorks公司推出的Matlab软件包中最重要的功能模块之一,是交互式、模块化的建模和仿真的动态分析系统。在电力电子领域,通常利用专用模块集SimPowerSystems,该模块集包含电气网络中常见的元器件和设备,直观易用的图形方式对电气系统进行模型描述。模型可与其他Simulink模块相连接,包含电源、电流回路元器件、电力机械、电子元器件、控制和测量模块和三相网络元器件等6个子模块库,同标准的Simulink模块一起使用建立包含电气系统和控制回路的模型。用户可以修改系统的初始状态以便从任意的初始条件进行仿真,图形用户界面能够显示测量的电流值和电压值以及所有的状态变量(电感电流和电容电压)。

为此,建立单相电压型桥式PWM逆变电路的仿真模型,带阻感负载,如图4所示。仿真模型由直流电源,通用桥模块(选择桥臂数为2),双极性SPWM封装模块,负载,电压、电流测量模块和示波器6个部分组成。图5是双极性SPWM信号生成电路封装模块,模块由正弦函数、三角波函数、增益模块、常数模块、乘法模块和逻辑模块等6个部分组成,输出信号是给逆变电路中的4个开关管V1~V4所施加得触发脉冲。

电路参数如下:直流电压300V;负载电阻r=1Ω,负载电感L=2mH;m为调制深度,正弦波频率为50Hz,fc为载波频率。设置好各个模块的参数后,仿真结果分别如图6所示。

从图中可见,负载电流连续,输出电压是SPWM电压波,脉冲宽度符合正弦变化规律。m=0.5,fc=750Hz与m=1,fc=1500Hz相比,m=1时输出电压的中心部分明显变宽,而fc=1500Hz时输出交流电流的正弦度更好。若进一步提高载波频率,则输出电流会更加接近正弦波(讲到此处,可以让学生分析原因)。讲解时,不仅注重电路功能的实现,还要强调负载电流的变化规律和流通路径,深化在波形分析法中已有的感性认识。学生还可自己建模(如单极性SPWM控制)、仿真,观察电路更为详细的工作过程,进而对比两种控制方式的优劣,从而更加牢固掌握电路工作原理。通过波形分析法和仿真分析法,学生不仅可以了解电路的工作过程,而且可以更深刻的掌握电路的具体工程实现过程,可为以后从事类似设计和工作奠定扎实的理论基础。

三、试讲法

为了检验学生是否已经掌握了电路的工作过程,讲解完后,将学生分组,每组派出一个代表。试讲内容是双极性和单极性SPWM逆变电路工作过程,不仅将双极性SPWM逆变电路的工作过程进行分析,而且将自学的单极性SPWM逆变电路进行讲解。最后,通过学生自己组织的评审团打分,分出名次。试讲法不仅可以促使学生深入领会教学内容,考查学生对于知识的掌握程度,还可以培养其自学能力、口头表达能力和应变能力,促进学生综合素质的提高。

四、总结

综上所述,“电力电子技术”这门课有很多的难点,学生掌握起来比较困难,只要把握好课程的难点和教学关键,在课堂教学中采用适当的教学方法,如波形分析法、仿真分析法和试讲法等,并及时发现学生在学习中的问题,设法加以解决,实践证明会使广大学生取得较好的学习效果。

参考文献:

[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]刘桂英,粟时平.“电力电子技术”的Matlab/Simulink教学仿真实践[J].电气电子教学学报,2011,2(1):87-88.

电力工程重点难点分析范文6

摘要:本文主要介绍了一体化教学模式在音响设备故障检修教学中的应用,阐述了故障检修的重点教学内容,并讨论了实践教学应注意的几个关键点。

关键词 :音响设备 整机电路 故障检修

音响设备课程教学一直是职业教育的难点,其中组合音响系统及故障检修更是难点中的难点。本文在一体化教学模式下,从音响设备的整体角度出发,讲解音响设备的故障检修实践教学方法。

一、音响设备课程重点教学内容介绍

音响整机的功能较多,加上不断有音响技术引入电路,给音响设备课程教学带来了较大难度。教学中应本着由粗到细、化繁为简、逐步深入的原则,突出以下教学重点。

教学重点一:将整机电路图按单元电路画出来。首先搞清楚整机由哪几个单元设备组合而成,即把一个庞杂的整体分割成几个具有独立功能的大块。

教学重点二:将各组合单元再细分为若干个小块,弄清各小块的作用和相互间的关系,信号经过该电路处理后发生了哪些变化等等。每个单元设备可画出一张简明的方框图。

教学重点三:分析各转换开关的作用。组合音响的转换开关较多,这些开关多为多刀多位结构,各刀位又分散在电路中的不同位置上,成为电路分析过程中的一个教学难点。只有理清各开关的作用和结构,才能对电路不同状态下的信号流程作出正确的分析。

教学重点四:节目源各信号流程的分析。这是整机分析的主要教学任务。对整机的每一功能状态,从信号源头开始按照信号的流向,分析信号先后经过了哪些功能电路,经过功能电路后发生了哪些变化,直到电路的末端即信号的最后负载为止。

教学重点五:直流供电电路的分析。在一体化实践教学中,要先找到整机的直流电源输出端,然后沿这根供电线路,检查该电压是通过哪些电路或原件送到各部分电路上去的。

二、音响设备故障检修课程实践教学中应注意的关键点

正确的实践教学方法可以培养学生发现问题、解决问题的能力,提高学生检修和快速排除故障的能力。通常,正确的故障检修方法一般包含全面观察、分析和判断、检修实践、经验总结。组合音响功能较多,电路也比较复杂,可能出现的故障多种多样,但电路处于不同的工作状态时,信号的流程不同。因此教学中,应要求学生进行仔细的试听,只要某一信号正常,即可判断该信号所流经的各电路均正常。为了提高学生的维修能力,加快维修速度和保证维修质量,在教学中重点讲解音响设备的维修要点。

1.实践中必须注意安全操作与熟悉电路原理的教学

熟悉电路和机械工作原理,注意安全操作,是每一个维修人员必须做到的,也是提高检修速度、减少损失的可靠保证,因此应该作为主要教学内容之一。

熟悉电路和机械工作原理。维修音响设备要提倡敢于实践,大胆实践,但又要反对盲目动手。

注意安全操作。一是要注意人身安全,通电操作时,须在维修台上工作,且要有绝缘好的橡皮垫;二是要注意机器自身的安全,维修好的机器最好能加隔离变压器。

2.实践中必须掌握确定故障性质与范围分析方法的教学

学生在检查音响设备电路故障时,掌握电路故障就如医生看病,要望、闻、问、切。望,就是用眼镜直观看得见的故障,如断线、不走线、转动件不转等。闻,就是分别听一听收音、录音、放音时的声音是否正常,机构运转时有无不正常的摩擦声、碰撞声等。问,是指在可能的环境下,询问温度、湿度如何,是否有雷电发生,机器是否受到震动。切,是指转收音、放音、录音等功能试验,通过试验来检查某些功能是否有故障,这也像中医用切脉、西医用一些医疗仪器诊断病情一样。

在实践教学过程中,一定要注意检修故障基本原则的教学,即由表及里,由粗到细,逐步缩小故障范围,最后确定故障所在位置。如果学生掌握了音响设备各部分电路的工作原理,再加上一定的检修经验,就可以准确地判定故障所在范围且将其压缩到最小。

3.实践教学中要注重逻辑分析与按照步骤检修的教学

在教学中注意判断故障检修时需要的步骤,切忌盲目乱动,否则会给教学带来难度,甚至损坏教学设备。教师应根据故障现象进行分析,推断故障的部位和大致范围,后确定故障元件,指导学生拆换及调整元件。特别是振荡电路、变频电路、中放通道、磁头方位角等,必须由教师手把手地教学。

4.实践中要注意掌握检修方法与积累维修经验的教学

电力工程重点难点分析范文7

关键词:电力系统运行与控制;课程建设;教学实践;教学改革

作者简介:杨柳林(1977-),男,广西柳州人,广西大学电气工程学院,讲师。(广西 南宁 530004)

基金项目:本文系广西大学实验室建设与实验教学改革项目(项目编号:20120209)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0057-02

“电力系统运行与控制”课程是为广西大学电气工程及其自动化专业高年级学生开设的专业必修课。该课程针对电力系统运行的实际,主要给学生讲授同步发电机运行调控技术和电网运行调度知识,为学生将来在发电厂和电网公司从事专业工作奠定基础。

一、改革背景

该课程是以“电路”、“电机学”和“电力系统分析”等电气类专业基础课为先导课程,具有概念多,推导多,知识综合性强,与工程实践联系紧密等特点。这些特点为课程的教授和学习带来了困难。该课程教学存在如下问题。

1.教学课时少

“电力系统运行与控制”课程于2003年首次开设,总学时数为36学时。而课程内容知识面较广,是在电力系统基础知识架构上,要对发电厂和电网运行调控知识作深入学习。因此,教学大纲制定的学时数很难满足授课要求。

2.缺少合适的教材

目前有关电力系统运行技术方面的书籍大多数是由从事电力部门生产工作的工程师编写,内容针对特定的现场环境,工程性较强,不适合作为高校教材使用。

3.教学手段单一

该课程内容通常是在教室讲授,虽然也采用了多媒体授课方式,但由于课程自身的特点,学生对知识点仍然难以理解,限制了学生学习的主动性与积极性,不利于学生能力的培养。

由于电力系统建设的迅速发展,电网、电厂需要大量的专业技术人才,掌握“电力系统运行与控制”相关的理论知识对学生的职业发展有重大意义。该课程出发点是应用基本理论,对一些经过凝练、浓缩的工程问题进行观察和分析,了解和学习如何应用功能较强的工具、手段来分析并解决典型问题的方法,且注重学科专业基础知识的广度,[1,2]着眼点是学生未来的岗位适应性和技术创新需要。

根据电气工程及其自动化专业学生的知识结构及能力培养需要,针对该课程的特点,通过更新教学观念、明确教学内容、建立教学新体系、完善教学手段,从而在有限的课时内,充分调动学生学习积极性,使学生了解和掌握课程知识,提高课程的教学质量。

二、课程与教学内容定位

理论是实践的总结与系统化,理论也是指导实践的基础。学习理论最终还得与实践相结合,将理论与具体实践(解决实际问题)紧密联系的是技术,在掌握基本技术的基础上,才能应用理论解决各式各样的具体实践问题。[3-5]对于电力行业的电力技术而言,与其他行业类似,技术需是经历的总结和经验的积累,但电力技术主要是对电力问题的分析及解决问题的方案、方法的选择,在熟练掌握和应用电气量观测工具的基础上,电力技术体现为对实际问题的分析与判断,使每一步调节与操作都具有预期性,不能是不知预期结果的盲目的试探。否则,误操作的后果将可能是严重的电力事故。

“电气工程及其自动化”专业面向的企业中,强电行业承担着有关发电、供电、用电以及相关设备制造的工作,各工作类型所需的专业理论基本相同,但因单位工作目的与面向工作要求不同,所需的针对性电气技术有较大的差异:对于电力运行部门而言,主要是充分利用现有的设备,以较好的方式完成所需的目的;对于电力维护部门而言,主要是检修、检测与调试所属的设备,确保其正常运行;对于电力安装部门而言,主要是进行电力设备的安装与调试;对于设备厂家而言,主要是根据市场的需要,采用新技术、新工艺研发性能更优越的设备。而对设备的维护检修、设备的安装调试、装备的研发生产来说,都需要了解设备的运行行为与运行要求,才能明白其维修、安装、研发工作的目的与要求,所以设备的运行技术是电力行业的各类工作的落脚点,也是各类工作的关联点。

因此,“电力系统运行与控制”课程应当突出电网与发电的发展,以更全面地认识电气现象,突出电力法规的要求,以更贴近工程实际,突出计算机技术与软件工具,以提高学生分析更复杂工程问题的能力。该课程内容既要与电力专业基础课程作适当衔接,又要结合电力生产工程实际。但要注意的是,理论推导部分不能过于深入;实践部分避免局限于某种工业现场环境,而应当具有一定的普适性。

三、教材内容定制

电力系统运行问题的分析现在依据的是在电路理论的基础上发展起来的电力系统分析理论与方法,电力系统分析理论解决已知电源与网络结构情况下的系统状态问题是很方便有效的,例如:在已知电源方式、负荷状况和网络结构下的节点电压及支路潮流的常规潮流计算与分析;已知电源电势,考查网络中不同短路形式的电力系统短路故障分析;讨论已知电源控制方式的电力系统状态变化的暂态过程及其稳定分析。电力系统的运行问题往往是常规潮流计算的逆问题,即依据由网络电压所反映的系统运行要求,来确定系统的电源配置及其运行方式和网络构成,而间接利用电力系统分析理论与方法来分析电力系统运行问题时,就更离不开在电力系统知识与概念上的分析技术。学习和掌握电力系统运行分析的基本技术,才可进一步进行实际运行问题的分析,解决各种实际运行问题。

针对广西大学的研究教学型大学的建设目标和培养卓越工程师的教学改革要求,在编写“电力系统运行与控制”课程教材时,将电力理论的应用与本校实验室环境下的电气问题作具体分析,便于学生进行现象的观测与基本运行技术的反复锻炼,试图将工程问题凝练和浓缩于教学中,拓展一些可供思考的电气问题,将这些电气问题可重复地展现在实验室环境中,供学生观察、分析与思考,以进行电力运行技术的基本训练。

在教学内容上,选择的是同步发电机和电网运行这两方面。

(1)同步发电机是电力系统中的最重要设备,电力系统的电源主要是同步发电机,其是电网的电能源头,了解同步发电机的各种运行特性可以促进对电力系统运行的了解。[6,7]同步发电机可提供三相基波电源,同时它也是系统中一些所不希望现象(例如三相不对称电流、谐波电流等现象)的电源点,通过同步发电机对称、不对称、故障、非线性负载等运行现象的观察实验,既可了解同步发电机的各种工况下的调节技术,也可对同步发电机的机、电、磁现象作一定的了解和思考。

(2)电网运行(即电网电源的运行方式、电网的构成形式及其相应的N-1-1校验和电网的调压措施应用),是一项较复杂的具有全局性的工作。而采用电力系统计算软件进行电网运行分析,也是提高电力系统运行分析能力与水平的重要内容,因此教材中就重点选择这两方面的内容。

四、教学手段设计

在教学手段方面也要避免过去以教师板书为主的教学方式,主要从以下三方面进行设计。

1.充分利用学校多媒体教室的教学资源

纯粹课堂的理论讲解与单一的板书形式使学生很难深刻地理解知识点,增加图片的展示与视频的播放可以增强学生的感官认识。

2.理论教学与实验教学相结合,将课堂搬进实验室

结合学校的实验条件,将课程部分内容的授课改为在实验室进行,依据本教材的教学内容,实验课程可分为两部分:同步发电机实验与电力系统运行技术实验。

(1)“广西电力系统最优化与节能技术重点实验室”可为教学提供8台额定功率为5kW的2极、3相、凸极同步发电机,可进行的实验教学包括:发电机准同期、自同期分析实验;发电机正常运行时的负荷调整实验;发电机过负荷实验;发电机定子单相、两相、三相接地实验;发电机转子接地实验发电机的振荡和失步实验;发电机调相运行实验;发电机失磁实验;发电机非同期并列实验系统扰动下发电机非正常过负荷现象观测、特性分析与处理实验;发电机不对称运行现象观测及调节实验。

(2)电力系统运行技术实验主要基于PowerWorld Simulator(简称PWS)进行仿真实验。PWS融合了多种可视化手段,是一款大型电力系统分析专业商用软件。在算法设计上以高效无缝的潮流计算为基础,以强大的软件功能包为支撑,能够充分满足校内教学以及科研的需求,并且在系统建模过程中体现了良好的用户交互性。可进行的实验教学包括:IEEE5节点实验系统的潮流计算与潮流分析实验;辐射支路的电压调节实验;IEEE5系统的安全性实验;计及变压器导纳及负荷静态特性的IEEE5系统运行潮流分析实验;IEEE14节点网络的潮流计算实验;桂林电网的建模与运行分析综合实验。

3.充分调动学生的积极性

让学生参与教学活动,学生可以多种形式进行课堂学习,包括学术报告、小组讨论等。

五、总结

从电力专业人才培养出发,根据电力系统运行调度工作实际需求,对“电力系统运行与控制”课程采取了一系列教学改革措施。明确了教学大纲及教学目标,编写了适合高校教学使用的教材,建立了与课程教学相适应的实验环节,采用了多种教学方法,构建了较为完善的教学模式和体系。教学实践证明,其有助于调动学生的学习积极性,有助于学生对专业知识的了解和掌握,有助于学生自学、创新能力的培养,取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]包志华.一般工科院校电类专业本科教学的思考与实践[J].电气电子教学学报,2002,24(4):6-8.

[2]倪伟,马从国.电气信息类专业应用本科人才培养模式的探索[J].中国电力教育,2007,(11).

[3]高云红,卢艳军.高等院校电类课程实验教学方法的探讨与实践[J].科技信息,2008,(7):44-158.

[4]王昭荣,曾卫东,鲁兴萌.改革实验教学及管理模式 培养创新型本科人才[J].高等理科教育,2007,71(1):63-65.

[5]刘国荣.工程应用型本科教育特性及其创新人才培养体系的研究与实践[J].中国大学教学,2004,(12):26-28.

电力工程重点难点分析范文8

关键词:电化教学;材料科学与工程专业;生产实习;改革;作用

中图分类号:G642.44 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)52-0040-02

贵州大学材料科学与工程专业生产实习教学是安排在学生学习《材料科学基础》、《热处理原理及工艺》等专业基础课程后进行。然而实习内容多,概念抽象,理论性强,理解困难,常常缺乏成分-结构-性能-用途相互之间的连贯性,综合分析能力欠缺。还有实习安全责任、设备老化、生产环境、经费不足、技术更新等诸多因素,往往使得实习难以深入开展,流于形式,很容易引发学生失落心理,缺乏专业兴趣。生产实习是培养学生工程意识、创新意识和工程实践能力的不可替代实践教学环节。电化教学具有知识表达的多样性、交互科学性、反馈性、以及教学管理的开放性、灵活性等突出的特点。在这种背景下,电化教学在生产实习教学迎来了创新式发展,必将对实践教学改革有着积极的作用。

一、运用电化学教学,激发学生的实习兴趣

兴趣是对客观事物选择的态度,是积极认识某种事物或参加某种活动的心理倾向,表现出高度集中的注意力和较强的求知欲。电化教学能创设生动、形象、直观、视听结合的教学环境,以其新颖性、多样性、生动性、趣味性易吸引住学生的注意力,激发学生的学习兴趣。精心筛选学院专业教师、企业校友研究成果简介和科研项目。以形象、直观、生动的“看图识知”方式向学生介绍材料在生产、生活、社会发展中的重要性。学生通过大信息、多角度的授课模式,感受到“材料与社会生活息息相关”,树立学好材料学科的决心和信心。学生观看本专业教师研制的新型GDL-1汽车齿轮、新型GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴、大型燃油退火炉等产品制备过程图像,了解材料制备、检测、使用过程须用的知识,深刻体会新材料可以推动社会经济文明发展,科技创新生活,明确自己将从事材料领域工作必有良好的专业基础,从而激发学生对材料学科的学习兴趣和求知欲,自觉地提高了学生对实习教学内容的重视。

二、利用电化学教学,增设实习教学内容,突出重点难点

电化学教学能克服实习环节时空的局限性,将图像、文字、声音、动画等信息有机融合,形象生动、直观突出重点、难点、疑点,注重物理、化学内容有机糅合,不断优化充实实习内容。实习电化教学按照成分-结构-性能-用途主线的科学性和逻辑性,将多学科零散的知识点连贯熔融起来,化静为动,化虚为实,化远为近,化抽象为直观,由表及内,深入浅出,解释疑惑。比如在贵阳某钢厂实习钢材的制备过程以及中航集团某公司表面处理车间的化学表面处理过程时,用电化教学讲解GDL-1汽车齿轮、GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴等材料冶炼、铸造、锻打、塑性变形、热处理/表面处理、检测、使用等程序。在对应的程序里巧妙地串联产品生产、检测设备以及使用过程中的操作步骤和方法,把虚构球形化原子间的物理化学作用机理融解于组织结构、性能演变、理论分析等重点、难点内容,让人一目了然。在较短实习时间内,电化教学提供大量无法从实习过程中直接获取的知识,多学科知识贴近材料实物的生产实践,解决传统实习教学无法讲清、难以理解的重点、难点内容,更加充分地、清晰地揭示材料生产过程的本质。学生在实习中发现材料生产问题,用抽象-具体-形象的思维加以分解,逐层展示,由易到难、突出重点、剖析难点,步步深入理解多学科的有机交融统一,拓宽渠道获取更多知识。

三、利用电化教学,提高实习教学质量

电化教学使微观世界宏观化,抽象内容具体形象化,活跃了实习教学气氛,增加了实习改革教学的感染力,提高了实习效果和质量。如模拟仿真软件,演示新型GDL钢材料制备-过程处理-组织观察-性能测试的生产过程,以虚构的球形化原子来展示微观运动的特点,演绎不同成分GDL钢材料冶炼-凝固相变、塑性形变、表面化学处理等过程中相应的组织、性能演变,来理解GDL钢不同的用途要求。抽象化生动,让学生清晰地认识、分析材料设计、制备、检测、使用全过程。以材料用途为目标,微观世界宏观化、具体形象化,学生能独立地步步深入,多角度综合分析选取材料以及生产过程,有利于巩固、吸纳相关学科知识,理解材料成分-组织-性能-用途内在联系,清晰地认识材料学科的整体性、复杂性以及关联性,树立了正确的材料学科观念,培养学生用辩证唯物主义的物质运动、变化、发展的观点,合理地、系统地、创新地解决问题的能力,有效地保证实习教学改革质量和效果,也为学生将来就业、工作增添了自信心和竞争力。

四、利用电化教学,全面提高学生的素质

电化教学可以有效地培养学生的综合素质。在实习电化教学过程中,齿轮、钎杆、高速重载列车车轴等典型材料成功生产案例,潜移默化塑造学生正确的人生观、价值观、世界观。典型材料成分-组织结构-性能-用途交替对应演示,强化学生唯物辩证的工程意识,激发学生的专业兴趣,主动积极地去获取交叉学科知识和发展智力,有力地培养了学生的观察能力、思维辩证能力、分析问题能力、解决问题能力和创新能力。在中航集团公司某热处理车间实习期间,以军工企业文化熏陶塑造人,6~8位学生一组的形式参与某液压泵零件热处理工艺培训教材的动漫插图比赛,全面训练了学生用脑、眼、手的基本技能。学生触发多种感官功能后,能持久保持学习兴趣,最大限度地调动实习教学的积极性。学生十分愿意接触学习现代先进技术和知识,调动了学习材料与计算机学科知识的主动性,求知欲热情高涨,激发了他们的想象力和创造力。学生间通力合作,充分发挥聪明才智,培养了学生的团队合作与竞争创新能力。

实习电化教学改革,有效地激发了学生的实践积极性,充分发挥其主动获知的精神。学生能在短时间内掌握专业实习重点、难点,加深理解材料学科的辩证统一内在联系本质,吸收消化更多学科知识,开阔视野,发展智力,提高了实习质量。反之,有力促进电化教学在实习教学改革中创新地发展。

参考文献:

[1]付建民,陈国明.安全工程专业生产实习模式探讨与实践[J].安全与环境学报,2006,6(7):37-39.

[2]李芳英.电化教学在外语教学中的应用[J].山东师范大学外国语学院学报,2003,(3):76-77.

[3]孙妍.试论如何培养大学生对英语学习的兴趣[J].齐齐哈尔医学院学报,2009,30(17):2192-2193.

[4]郑晓华.浅谈直观教具和电化教育在英语教学中的作用[J].伊犁教育学院学报,2000,(6):93-94.

电力工程重点难点分析范文9

关键词:电路分析;Delphi;多媒体教学

作者简介:王勇(1984-),男,河南驻马店人,军械工程学院电气工程系,讲师;刘正春(1982-),女,四川内江人,军械工程学院电气工程系,讲师。(河北石家庄050003)

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)14-0059-02

“电路分析”是研究电路的基本理论和分析方法的课程,[1]是军械工程学院(以下简称“我院”)专业人才培养方案中的一门专业教育类学科专业基础必修先导课程,该课程被评为2010年度总装备部院校优质课程。教师同时也认识到教学过程中存在一些问题,比如课程资源虽然比较丰富,但较为分散,利用起来不方便;出于安全保密的需要,多媒体教室里的计算机安装的应用软件如MATLAB再次启动时会自动卸载,而且MATLAB非常庞大,安装携带都不方便,利用虚拟仿真技术促进授课质量受到限制;新形势下第16次全军院校会议精神对课程教学改革又提出了新的任务和要求。因此,进行“电路分析”课程多媒体教学资源整合与优化研究,开发出界面友好、功能强大、免安装、使用方便的多媒体教学软件系统是非常有必要的,必将为打造军队级优质课奠定良好的基础。

一、“电路分析”课程多媒体教学软件体系结构设计

“电路分析”课程多媒体教学软件体系结构设计如图1所示,由课程标准、知识杂烩、课程内容、测试考核、成果展示五大部分构成。

1.课程标准

针对生长干部学历教育电类专业培养对象,制订了“电路分析课程标准”,为教员开展课堂教学提供了重要参考依据。课程标准概述了课程的地位、性质、基本理念和设计思路,提出了课程总体目标与具体分目标,详细规定了教学实施的内容、学时、难度等级、具体要求、教学建议等内容标准,对开设时间、考核评价、教学要求、保障条件、选编教材了提出了实施建议。根据人才培养方案的具体变化和要求,“电路分析”课程标准必须适应新的培养任务,不断修订和完善。

2.知识杂烩

为了培养学员独立获取知识的能力,增强“电路分析”课程学习过程中的知识性、趣味性,拟构建的多媒体教学软件系统除了包含教学大纲、电子课件与教案等基本课程内容资源外,还应当提供这样一个信息平台:

(1)电学名人轶事与发展历史。本部分给出了与电学相关的名人简介,包括他们的肖像、国籍、生卒年月和主要贡献,以及电学发展典型历史事迹。制作本部分的目的是为了让学员在学习理论知识的同时,也了解为本门课程的发展做出贡献的科学家,使学生增长知识,激发学习兴趣。

(2)学科发展动态。该信息模块为用户准备了内容丰富的公共信息,如有关电路分析课程的各种科技动态或相关热门新闻,一些反映当前的最新成果及相关知识和相关技术,使师生能及时了解电路分析教学的最新走向和科学技术的最新发展,增强感性认识,扩大知识面,节省了浏览者查找信息的时间。

(3)计算机辅助分析工具。介绍常用的EWB、MATLAB、PSpice、Multisim等电路仿真软件及其应用,为开展课程内容教学相关的虚拟仿真实验打下良好的基础。

(4)电路实验纵览。包含课程所涉及的实际电子元器件――电阻、电容、电感、二极管、运算放大器等相关的种类、型号、系列标称值等内容介绍。此外,还对几种常用的实验仪器仪表进行了简单说明,叙述了误差分析理论与实验数据处理。其目的在于使学员在实验前对常用的电子器件和电子仪表有一个大致的了解。

3.课程内容

课程选用教材为邱关源主编的《电路》,高等教育出版社2006年第五版,该教材是国家、军队推荐使用的教材。如图1所示,将课程内容划分为电路基本模型、定律与定理,直流电阻电路,动态电路,正弦稳态电路等五部分,[1,2]使学员对“电路分析”课程的知识体系有一个宏观的认识。每一章内容又具体包含以下几部分:

(1)重点难点分析。该课程的概念多、定理多,开展教学过程中教员要引导学员掌握教学重点、突破教学难点,学员才能学好这门课程。此部分明确了本章教学的重点和难点,并进行了系统地总结和归纳,达到提纲挈领的目的,具有较高的概括性、全面性,易于理解及应用。

(2)学习方法指导。概括了本章分析求解电路问题的基本思路和方法,为学员利用本章知识点分析电路提供有力的指导。

(3)网络课堂教学。由教学视频、电子课件、电子教案三部分组成。教学视频录制了教员实施教学的情况;电子课件是教员课堂使用的多媒体课件PPT,其内容精简而系统,融入例题和习题,突出了本讲内容的重点和难点;电子教案本着精选经典、联系前沿和突出应用的原则取舍教材内容,融入了教员多年的教学经验,并进行了重新排版和总结,使之在结构上更有条理性、更清晰。以电子教案为指导,每一讲教学视频与其自播放电子课件实时对应,授课过程能实现图、文、声、像实时同步播放,授课内容可自行控制,能够让学员在课后真实体验课堂教学。

(4)虚拟仿真实验。在某些章节的教学过程中适时地利用计算机软件进行教学及模拟实验仿真,为学员提供了一个虚拟的实验环境,可以提高学员的学习兴趣,让学员更直观地掌握电路分析的基本理论,更有利于培养学员的实践技能和创新能力。

EWB(电子学工作平台)软件不但提供了各种丰富的元器件,还提供了各种调试测量的虚拟仪器,如万用表、电压表、电流表等,给教学提供了一个实验器具完备的综合性电子实验室,可以在任意组合的实验环境中进行仿真实验;MATLAB是一个异常庞大的软件系统,它的矩阵计算功能强大,并且运用其Simulink工具中的PSB(Power Systems Blockset)模块进行仿真分析,不用编写程序,只需要绘制出电路图,然后运行仿真,即可得出结果(包括幅值和相位甚至波形图)。因此,选用EWB仿真软件作为电路仿真工具,以MATLAB作为辅助电路计算工具。[3]

(5)典型例题剖析。这个单元里面收集了许多典型的例题及其详细的解题过程。

(6)同步练习题集。大量的习题,让学员自己检测对本章内容的掌握情况,并加深对内容的理解。

(7)课后作业解答。对教材提供的练习题精筛细选,通过典型的习题让学员巩固掌握分析电路问题的基本方法,并给出详细的解题过程以及多种灵活的求解电路问题的途径。

4.测试考核

该课程的测试考核可由构建的“测试考核自动命题系统”来完成,主要由交互测试模块、自动命题模块以及试题库管理模块组成,能够实现交互自我测试、试卷的自动生成以及题库的维护功能。该系统既能使学生检测自己的学习情况,又能辅助教师出具试卷,减轻教师的工作量。

在精选试题库习题时采用分层次递进的结构,按章节将习题分为3个层次:基本练习题,这是大多数学员必须会做的习题,这种层次的习题应在考试中占百分之七十左右;复习提高题,这种题应难做些,不必要求人人会做,是给学有余力的学员提供的,特别是要考研的同学;用计算机分析和仿真练习题,是供学员选用的,一般不要求。

5.成果展示

该栏目展示了有关电路课程的各种教学科研学术成果,如教学研究与教学改革课题成果、教学研究论文、科技创新小制作、学员学习体会与总结等。

二、基于Delphi的“电路分析”课程多媒体教学软件系统开发

Delphi是强大而灵活且可视化的面向对象的编程语言,作为一种高效率的应用程序开发工具,在数据库处理上的优越性使其成为开发者的首选工具。[4,5]

本着切实加强教学建设、提高教学质量的目的,利用现代化信息技术手段实现优质的教学资源共享为目的,遵循“全面、优质、改革”的原则对课程内容进行全面建设。由于“电路分析”课程内容多,所以在功能操作上力求简单、层次分明。在这里就以软件系统部分实际效果图2和图3为例,来说明拟开发“电路分析”课程多媒体教学软件系统。

运行基于Delphi开发生成后的.exe可执行文件,首先播放前言滚动字幕,简要介绍课程及软件系统,然后进入到“电路分析”课程多媒体教学软件系统主界面,如图2所示;点击“进入”,就来到如图3所示的一级界面,其基本内容可参考图1,有“课程标准”、“知识杂烩”、“课程内容”、“测试考核”、“成果展示”五大部分。每一部分当中的内容主要通过多级菜单界面形式来实现对所有内容的访问,此外还设有导航按钮,既可用来返回到主菜单,又可实现按主题对各知识点的直接检索。

在“课程内容”部分以章节的形式来编排教学内容,点击目录就可进入各章节,每章都有“重点难点分析”、“学习方法指导”、“网络课堂教学”、“典型例题剖析”、“同步练习题集”、“课后作业解答”6个模块,部分章节还设有“虚拟仿真实验”,如图1所示。另外,除了开始界面外,任何一页都设有超链接按钮,能够前进、后退、链接到各级目录,以方便使用。

三、结论

基于Delphi开发“电路分析”课程多媒体教学软件系统,充分发挥多媒体的优势,把文本、图形、图像、声音、动画等多媒体手段有机地结合起来,既能完整地展现“电路分析”这门课程的方方面面,又能用动态、立体、全方位变化的视屏效果来弥补传统教学的不足;把课程内容尽量表达得简捷明了,而且又能适应网络远程教学的需要。同时,通过大量的信息储备,多媒体教学系统可以为学员学习提供多种选择的可能,打破了传统教育的单一课堂教学模式,突出了多媒体辅助教学的多样化和个性化。

Delphi在编好程序后自动转换成.exe可执行文件,它运行速度非常快,编译后不需要其他的支持库就能运行,而且采用已有的Delphi与MATLAB的混合编程新方法,[6]使多媒体教学软件系统能充分利用MATLAB的强大运算功能并脱离MATLAB环境独立运行。因此,基于Delphi开发的多媒体教学软件系统对计算机的运行环境要求比较低,使用更加方便。同时依托我院校园网电气工程学科专业网站,在精品课程中增加该教学软件系统,充分开发网络资源,使用开放的教学手段,增设教学讨论区,为教员组织网上教学和讨论、课外辅导和答疑提供了快速、便捷的手段,为教员开展教学研究、课程改革提供了第一手资料,还为课程的可持续发展奠定了基础。

参考文献:

[1]邱关源,罗先觉.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]刘崇新,罗先觉.电路学习指导与习题分析(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]胡建萍,王宛苹,马金龙.电路分析基础CAI系统[J].杭州电子工业学院学报,2001,(4).

[4]Borland International,Inc.Delphi使用指南[M].北京:石油工业出版社,

1996.