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电力与电子技术集锦9篇

时间:2023-09-19 18:51:42

电力与电子技术

电力与电子技术范文1

【关键词】大容量 电力电子 技术水平 发展应用

随着我国科学技术的不断发展,我国在电子技术方面的水平也得到了很大的提升,如今,电子技术的应用已经涉及到我们生活的方方面面,任何电器的使用都离不开电力的支持,小到一个开关,大到国家科研技术的研究,正是电力电子技术的广泛应用才使电子技术不断发展电力电子技术的发展如此之快主要是其应用广,电子技术的开发对人类来说意义重大,首先离我们最近的是灯的使用,电的出现直接让人类的生活从原始的昏暗环境进入到现代光明的社会,再到如今生活处处离不开电的支持。电的出现给我们的生活带来了光明,从此,电被人们进行更深入的开发。

在高中物理当中涉及到电力方面的理论知识,主要有电流与电阻,电磁学及电势能等内容,其中,电磁学中的重要内容电磁感应的原理是:变化的磁场能够产生感应电流,当有一个导体放置在变化的磁场当中时,该导体就会自行产生电流,如将导体闭合,即形成一个闭合的回路。这项理论知识在生活中的应用很常见,如许多发电机就是根据这项原理发明出来的,还有家里的电磁炉等也是同样的道理。所以说,很多高中的物理内容虽然大部分是纯理论,但其在生活中的应用只要用心观察,会发现其实它无处不在。

1 大容量电力电子技术

在电学当中,大容量电力电子技术的实质是采用一种大功率的半导体材料将能进行变化和传输,这是一项新型的电子技术,应用于大多数电力领域内。这一项技术最早是出现在上世纪60年代的美国,当时认为,电力电子是由三个学科组合而成的技术,这三个学科分别是:电子学,电力学,控制理论。在我国的生活生产中,涉及到多种能源的利用,不仅仅是电能的使用,大容量电力电子技术的出现能将这种可开发的电能转换成其他能量,从而达到使用功能,如生活中常用到的太阳能热水器就是利用这项原理,将空气中投射过来的太阳辐射能通过这种转换器转换成热能,从而供给人们生活使用,这种加热方式比通过消耗电能来加热更加环保。除此之外,电力电子技术在生产中还有很多其他的作用:

(1)将电能使用最佳化,经电力电子技术的处理后,电能使用将更加高效合理,达到节能的效果。

(2)发展新兴产业,电力电子技术的使用将改变传统的生产方式,并且,这项技术是一种弱电控制强点的媒体,也是一些机电设备和计算机之间的接口,是将计算机与运用到传统产业的基础。

(3)电力电子技术智能化。

我国还处在发展阶段,在各项生产工业中都要应用到能源,但能源毕竟有限,如果不能高效利用对于很多工厂来说利益将会降低,而对于整个人类社会来说,能源枯竭将是一场巨大的灾难,因此全球都在提倡节能环保,而我国对电能的需求量又大,尤其是许多大型的产业和技术产业都需要大容量的电能,电容量越大,操控起来就难,而大容量电力电子技术则能起到用弱电控制强电的作用,此外,在传统工业实现智能化,自动化及节能化的效果中起着桥梁的作用,所以这项技术的应用领域也越来越广,在我国的航空航天,能源,工业制造,交通等领域都有应用。

2 电力电子技术在电力系统的应用

2.1 电力系统的节能

物理学中在讲电学方面的知识时,物理老师讲过,发电厂生产出来的电电压很高,不能直接运送,因为根据公式I=U/R(I是电流,U是电压,R是电阻)电压越高,运输过程中损耗的电能就越大,所以厂家在运输之前要将高电压转换为低电压,在这个过程当中,电能会损耗一部分,这部分的损耗产生无功率的浪费,主要原因是在生产电能源的过程中电能源发生变化,导致发电机组不能完美的配合,从而产生无功功率的浪费,电力电子技术是通过控制变负荷电动机的运转速度来实现电能的良好的生产和使用,在我们国家,这项技术还尚在研究探索阶段,但在国外已经非常成熟,虽然电力电子技术能够通过以上方式对电能进行控制,然而在实际使用过程中也存在一些问题,实际上,变负荷电动机的成本很高,并且在运转中对电网有很大的影响,所以目前在我国的适用范围并不广,仅仅使用于一些中型和大型的电厂。尽管如此,这项技术还在不断的研发,毕竟电力电子技术能够对配送电的过程进行控制,从而保证电能的质量及稳定。

2.2 在发电环节中的应用

在电力生产的电场中,不仅电能的配送过程中会产生电能损耗,同样,在电力的生产中也会产生损耗,且相对于发电量,其损耗的电能不在少数,且在高低压转换的过程当中也会消耗一部分电能,为了满足电力生产节能的要求,在高低压的转换过程当中使用一种风机水泵变频机来达到降低损耗的电能,并且提高转换效率的效果。21世纪太阳能的发现使它成为新世纪的新型能源,被大量的进行开发和使用,利用太阳能发电如今成为全世界奋斗的目标,在将电能转换过程中电力电子技术也解决了大功率电流转换器的问题。

大容量的电能是我国很多工厂生产所需的必备能源,电力电子技术的使用在很多方面解决了这种大容量电能的投入使用问题。在高中物理学中涉及的理论知识还比较浅显,大部分还是基础理论,但了解了最基础的知识对于生活中的技术拓展运用才能有一个大概的概念,生活中的电子产品越来越多,使用的人数也越来越多,其中应用到的电力学知识就越广,作为新时期的高中生,除了掌握课堂上的理论知识外,更要留心观察这些理论知识在生活中的运用。

3 结束语

大容量电力电子技术的出现确实对我国的生产和发展起到很大的促进作用,但这项技术在我国还不够成熟,因此需要更多的研究和探索,作为一名高中生,对于物理学这项理论知识的使用还需要进一步的深入和进行网络了解。

参考文献

[1]余永琼.大容量电力电子应用系统及其关键问题综述[J].电子技术与软件工程,2015(03):12-13.

[2]赵金亮.我国电力电子技术的现状及应用[J].北方经贸,2010(05):23-24.

[3]谢祥洲.大容量电力电子应用系统及其关键问题综述[J].电子世界,2014(04):18-21.

电力与电子技术范文2

【关键词】电子;技术;应用;发展;分析

电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气勤务员三大主要领域—电力,电子和控制之间的交叉学科,在电力,工业,交通,航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。

1.我国电力工业面临的挑战

(1)电力供需矛盾难以根本缓解。按照统计分析,每个国家的人均GDP与人均的能耗有十分密切的相关关系。我国要在下世纪中叶达到中等发达国家水平,人均用电水平的增长是不可避免的。人口增长和现代化进程使用我国对电子表力需求不断增加,按照规划,2050年我国发电装机应超过15亿千瓦,比现有的装机净增13亿千瓦以上,按常规格化的发展模式几乎不可能达到这个目标,除非寻求新的发展途径。

(2)有限资源的制约日趋严重。我国去年已成为石油进口国,不能指望靠石油发电。水电可发容量不足3.7亿千瓦,在相当长的时期内煤碳仍是主要的一次能源,但燃煤生产的环境污染的治理是一个极为困难的问题,此外,煤炭基地资源短缺是我国发展水电的又一重要制约因素。

(3)对电网可靠性和电能质量要求不断提高。20世纪电力系统发展的特征常以“大机组、大电网、高电压”来描述。近二十年的世界各国的经验表明,在下世纪,这个趋势不会再继续下去,研究表明,机组的单机容量和交流输电电压等级的发展已出现饱和趋势,单机容量120MW和电压等级800KV已达到由电网可靠性决定的极限。尽管现代电网的设计运行技术近年取得了长足发展,但仍不能完全避免大电网的瓦解事故的发生。近几年内,世界上的达电网事故仍有发生,有时还造成了灾难性的后果。

2.电力电子技术的发展概述

(1)整流器时代。大功率的工业用电由工频交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的电解,牵,直流传动等大三领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用是以很大发展,当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

(2)变频器时代。进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础,将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控制功率器件,首先是功率MOSFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底下,功率MOSFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域已成定论,新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且仅现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

3.电力电子技术的应用

(1)一般工业。工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的高速速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千KW的各种轧网机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交流调速技术,一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。

(2)交通运输。电气化铁道中广泛采用电力电子技术,电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术,除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电子技术,电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置,一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制,飞机,船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术,如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术,以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频器调速已成为主流。

4.电子电力技术关键技术在电力方面的应用

(1)智能电网应用的关键技术。采用电子传感技术,对电子表网用户端,电网设备,电网运行状况进行适时监控,确保智能电网稳定性与经济性,以便实现电力资源最大利用率,增强电网运营的高效低耗。在智能电网中采用先进的电子电力装置,诸如故障电流限制器,人性化交流输电设备,储能控制装置,智能保护设备等,这些装置与其它技术相结合,保障了智能化电网的可靠性。采用系统控制技术,能够对电网故障作出快速诊断并根据专家系统对电网诊断结果给出处理方案,控制系统从电网相关设备采集数据信息,通过系统运算确定电网的运行是否正常,藉此实现配电,变电自动化,继电的自适应保护,电网智能化等功效。

(2)电力系统中的太赫兹技术。在电力系统中,电缆通常埋于地下,故障查找非常麻烦,采用太赫兹探测器能够透射探测碳板,塑料,沙尘等,还能探测厚墙,干燥土层等,可以突破传统探测技术的10米极限,目前亟待研制便携式太赫兹探测器,可以利用太赫兹波的敏感性查找随时查找电缆的损坏情况和无破损故障。

(3)窃电行为给供电企业造成了极大的经济损失。而查处窃电者需要时间和程序,给窃电者销毁证据提供了机会,使窃电行为难以举证,供电企业在证据不足的情况下,不敢贸然查处窃电行为,导致窃电行为不能及时受到惩处,供电企业查处窃电的技术不足,不能查处较为隐蔽的窃电手段,导致企业损失惨重,采用太赫兹技术进行窃电监测,可以实现远距离线损监控,窃电取证举证功能,有效防止窃电行为。

5.结束语

电力电子技术的应用范围十分广泛,从人类对宇宙和大自然的探索,到国民经济的各个领域,再到我们的衣食住行,到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力,这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习,研究电力电子技术并使其飞速发展,电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源,恒频交流电源和变频交流电源,因此也可以说,电力电子技术研究的也就是电源技术,电力电子技术对节省电能有重要意义。

【参考文献】

[1]王锋,华胜,万浩平.我国电力电子技术发展展望[J].科技广场,2008(8).

[2]冯藏娥.浅谈电力电子技术发展对我国社会经济的影响[J].现代企业文化,2009(27).

电力与电子技术范文3

关键词:电力电子技术;带式输送机;

中图分类号:F407文献标识码: A

一、引言

目前,我国在上述设备中采用调速技术还不够广泛,市场潜力巨大。电力电子技术能把电能从一种形式高效地转换成另一种形式,而且能对电能进行控制,在煤炭工业中有广阔的应用前景。但我国煤炭行业电力电子技术应用与先进国家相比差距大,潜力也大。目前在国内煤炭行业电力电子技术已在部分煤矿得到推广。在现代化矿井中,由于设备大型化,自动化水平较高,吨煤人工费用所占比例不大,而电费所占比例增加,要降低成本,增强竞争力,应重视利用现代调速技术节约能量,例如在风机、水泵、带式输送机等设备上实现调速。下面分别谈变频器在煤矿带式输送机、矿井提升绞车、乳化液泵站的应用。

二、带式输送机

目前,变频器在国内煤矿的应用主要集中在带式输送机上。众所周知,皮带是一个弹性体,在静止或运行时皮带内贮藏了大量的能量,在皮带机起动过程中,如果不加设软起动装置,皮带内贮藏的能量将很快释放出去,在皮带上形成张力波并迅速沿着皮带传输出去。过大的张力波极易引起皮带被撕断。因此,《煤矿安全规程》规定,带式输送机必须加设软起动装置。目前煤矿采用的软起动装置绝大部分是液力偶合器。

液力偶合器虽然能部分解决皮带机的软起动问题,但与变频器驱动相比,仍具有明显的劣势:首先,采用液力偶合器时,电机必须先空载起动。工频起动时,最初的电流很大,为电机额定电流的4--7倍。大的起动瞬间电流会在起动过程中产生冲击,引起电机内部机械应力和热应力发生变化,对机械部分造成严重磨损甚至损坏。同时还将引起电网电压下降,影响到电网内其它设备的正常运行,因此,大容量的皮带机还必须附加电机软起动设备。其次,液力偶合器长时工作时,引起液体温度升高,熔化合金塞, 引起漏液, 增大维护工作量,污染环境。第三,采用液力偶合器时,皮带机的加载时间较短,容易引起皮带张力变化,因此对皮带带强要求较高。第四,一般的皮带机都是长距离大运量,通常都是多电机驱动,采用液力偶合器驱动,很难解决多电机驱动时的功率平衡。

随着电力电子技术的发展。变频技术在最近二十年飞速发展,在部分煤矿企业获得了广泛应用,运用变频器对带式输送机的驱动进行改造,将给用户带很大的经济效益:

第一、真正实现了带式输送机系统的软起动。运用变频器对带式输送机进行驱动,运用变频器的软起动功能,将电机的软起动和皮带机的软起动合二为一,通过电机的慢速起动,带动皮带机缓慢起动,将皮带内部贮存的能量缓慢释放,使皮带机在起动过程中形成的张力波极小,几乎对皮带不造成损害。

第二、实现皮带机多电机驱动时的功率平衡。应用变频器对皮带机进行驱动时,一般采用一拖一控制,当多电机驱动时,采用主从控制,实现功率平衡。

第三、降低皮带带强。采用变频器驱动之后,由于变频器的起动时间可在1秒~3600秒可调,通常皮带机起动时间在60秒~200秒内根据现场设定,皮带机的起动时间延长,大大降低对皮带带强的要求,降低设备初期投资。

第四、降低设备的维护量。变频器是一种电子器件的集成,它将机械的寿命转化为电子的寿命,寿命很长,大大降低设备维护量。同时,利用变频器的软起动功能实现带式输送机的软起动,起动过程中对机械基本无冲击,也大大减少了皮带机系统机械部份的检修量。

第五、节能。在皮带机上采用变频驱动后的节能效果主要体现在系统功率因数和系统效率两个方面。

1.提高系统功率因数

通常情况下,煤矿用电机在设计过程中放的裕量比较大,工作时绝大部分不能满载运行,电机工作于满电压、满速度而负载经常很小,也有部分时间空载运行。由电机设计和运行特性知道,电机只有在接近满载时才是效率最高、功率因数最佳,轻载时降低,造成不必要的电能损失。这是因为当轻载时,定子电流有功分量很小,主要是励磁的无功分量,因此功率因数很低。采用变频器驱动后,在整个过程中功率因数达0.9以上,大大节省了无功功率。

2.提高系统效率

采用变频器驱动之后,电机与减速器之间是直接硬联接,中间减少了液力偶合器这个环节。而液力偶合器本身的传递效率是不高的,并且液力偶合器主要是通过液体来传动,而液体的传动效率比直接硬联接的传动效率要低许多,因而采用变频器驱动后,系统总的传递效率要比液力偶合器驱动的效率要高5%~10%。

另外,矿井通常离变电站距离较远,不同时段电压波动较大,利用变频器的自动稳压功能,也有部份节能作用。

电力与电子技术范文4

论文摘要:“电力电子技术”是我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一。主要介绍浙江工业大学多年来在电力电子技术本科生教学方面取得的一些有益的实践经验,如注重建设优秀的教学团队和培养有前途的青年教师、完善适合学校实际情况的课程设计、以学生为本安排内容丰富的教学活动、运用灵活多样的教学方法和教学手段等。为了更充分地发挥“电力电子技术”课程的作用,在现有实践经验的基础上提出今后继续深化电力电子技术本科生教学改革创新的若干设想,如循序渐进地推进电力电子技术的本科生双语教学模式、继续完善电气工程与自动化类本科专业教学链等。

论文关键词:电力电子技术;课程设计;教学方法

电力电子技术始于20世纪50年代末、60年代初,主要研究电力领域中使用电力电子器件对电能进行高效的变换和控制,是电力、电子、控制三大学科的交叉学科。目前,“电力电子技术”课程已成为我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一,教学内容涵盖电力电子器件、四大类电力变换电路、控制技术以及电力电子新技术等多方面知识,理论性和实用性都非常强。为实现良好的教学效果,该课程要求教师能结合各自学校的实际情况合理地设计课程,均衡理论和实验教学的比例,针对具体不同的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段,注重激发学生的学习兴趣,使学生通过学习掌握相关的基本概念、基本分析方法等理论知识并提高他们理论联系实际和分析解决问题的实践能力。

浙江工业大学(以下简称“我校”)“电力电子技术”课程是全校电气工程与自动化类本科专业教学链中一个承上启下的重要环节。它的前续课程有“电路原理与实验”、“模拟电子技术”、“电机学”、“数字电路与数字逻辑”、“电气工程基础等”,后续课程有“开关电源设计”、“控制电机及应用”、“现代电气传动控制技术”、“DSP原理及应用”、“毕业设计”等。多年来,我校在不断学习国内外高校教学经验的同时不断实践,丰富自身的教学经验,积极改革创新,追求高质量和高水平的教学。

本文将主要介绍我校多年来在电力电子技术本科生教学方面所取得的一些实践经验以及关于今后如何继续提高教学质量和水平的一些设想。

一、注重建设教学团队和培养青年教师

在整个教学过程中,教师不但是知识的教授者、教学活动的组织者,同时还是学生学习效果的评估者。优秀的教师是保证教学高质量和高水平的关键,他们为人师表、具有丰富的知识和经验、富有爱心,能够激发学生求知的热情,既教会学生学习方法,又让学生掌握科学知识。 我校电力电子技术本科生教学团队自组建以来一直定期召开会议讨论并解决教学中遇到的问题,交流并总结教学经验,共同开展教学和科研课题项目,促进各成员教师特别是青年教师在业务上的进步。在培养教学新生力量上,该教学团队引入青年教师导师制度,由多位(副)教授级的教师担任指导教师,对经验尚浅的青年教师进行全程、全方位的培训,包括写教案、制作PPT课件、课堂试讲、实验指导、批改作业、学生答疑、拟考试卷、指导毕业设计等。每个阶段,指导教师都会对青年教师的表现做出中肯的评价,帮助他们尽快熟悉业务、提高水平。在整个团队的关心下,青年教师成长很快,在由学院组织的学评教和教学技能比赛中都取得了良好的成绩。

二、完善适合学校实际情况的课程设计

三、以学生为本的教学活动实践

在具体实施电力电子教学的过程中,教师激发学生的学习兴趣,创造良好的互动教学氛围是非常重要的。这就需要教师以学生为本结合具体的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段。

我校“电力电子技术”是“电路原理与实验”等课程的后续课程,理论性很强。在教授该课程新知识点时,若涉及到相关前续课程重要的旧知识点,教师会采用先温故后知新的教学方法,通过学生回答问题的方式复习旧知识点,由浅入深帮助学生进入状态以便教授新知识点。比如,在讲述变压器漏感对整流电路的影响这一节内容的最开始,先温习理想变压器的特性和非理想变压器的等效电路模型,再把简化后的非理想变压器等效电路模型代入到已学的整流电路中,然后进入正题——分析电路的工作原理。教师在讲授电路工作原理时,会一再强调电力电子器件的开关工作状态和电力电子电路的分段线性分析方法这两个贯穿整个课程始终的基本概念和基本方法,并现场指导学生独立完成一部分电路的分析工作,通过加强学生的参与感来促使他们更积极地把外在的基本知识点转化为内在的电路分析能力。

在传统的口头讲授过程中,教师会适当地借助“静动相宜”的PPT课件、具体的实物教具和灵活的板书等来提高“电力电子技术”课程的理论教学效果。此外,教师还会适当地扩充一些教科书以外的电力电子技术内容,如仿真技术等。教师利用仿真软件PSPICE、MATLAB等在课堂上虚拟地实时演示电路更真实的工作过程,既拓展了学生的视野又能很形象地解说课程中的知识难点,如三相半波可控整流电路中晶闸管的正向耐压问题。电力电子器件的封装材料及形式多种多样,性能也不尽相同。为了让学生更真实、更立体地认识电力电子器件,教师除了展示器件照片外还会提供一些器件的样品让学生亲身接触。关于教材中重要公式的推导,教师会采用PPT课件与板书相结合的方式帮助学生更容易理解和掌握。

“电力电子技术”课程包含很多基本概念,在讲述时教师会根据听课学生的实际英语能力,有意识地就专业术语部分进行中英文双语教学。这不但能增强学生的专业英语水平,而且还可以提高学生使用中英文关键词检索科技文献的能力,为该课程的后续课程特别是“毕业设计”的教学打下良好的基础。

在“电力电子技术”的理论教学过程中,强调电力电子技术对国计民生的重要性是非常必要的。比如,在举例说明电力电子技术的实际应用时,教师会尽量多举些与学生日常生活以及当前社会热点相关的例子(如手机电池充电器、笔记本电脑电源适配器、未来的“光源之星”LED照明、节能环保的电动汽车等)。先抛砖引玉让学生有些感性的认识,再通过启发性的提问鼓励学生积极地去发现身边所遇到的科学技术。在增加学生学习兴趣的同时,提高学生对该课程的重视程度。

“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程。为了更好地衔接理论知识和实验内容,教师在课堂上除了提供电力电子电路的理想波形图,还会提供一些电力电子电路的实际波形图,让学生自己去发现和思考它们之间的异同。用一连串的疑问激发起学生的强烈求知欲,令他们更主动地去预习实验,更认真地进行实验,并且更努力地去尝试着寻找答案。比如,反激式电路在电流断续工作模式下,由教科书提供的开关管S两端电压的理想波形和在实验中用示波器观察到的S两端电压的实际波形在S关断的部分是有很大差别的。在理论课堂上,当教师同时给出理论和实验波形图加以对照时,学生表现出极大的兴趣,跃跃欲试地去寻找实际电路中S两端电压在S关断时刻出现阻尼振荡现象的原因。此时,教师正好因势利导,鼓励他们认真地去完成相关的实验,通过实验再结合已学理论知识自主地找出答案。实践结果表明该教学效果很好。

四、关于今后教学的一些设想

电力电子技术的发展日新月异,关于“电力电子技术”的教学也需要与时俱进,紧跟潮流,与社会接轨。目前,在我校采用全英文教学电力电子技术的条件还不够成熟。但是,教师可采用循序渐进的方法,从目前以中文为主的双语授课,到中英文各半的双语授课,再到以英文为主的双语授课,最后过渡到全英文授课。目前,最适合我校的办法是课程的重要章节主要采用中文教学,务必让学生掌握必要的基本知识;而次重要章节则可主要采用英文教学,这对扩展学生视野很有利。

层出不穷的电力电子新技术不断丰富着“电力电子技术”的教学内容。全面而系统的“电力电子技术”教学是无法仅通过一门课程来完成的,但它可以通过一系列课程来不断深化。在现有“电力电子技术”课程的基础上,按社会就业的需求配套完善其后续课程。除了强化这些课程之间的内在联系、完善整个教学链,教师还应多鼓励优秀的学生积极参加各类电子设计竞赛、申请由学院提供的建龙基金等,在教师指导下开展一些与电力电子技术相关的小课题。通过一系列课程的学习和科研课题的参与,学生能更深入地了解和掌握电力电子技术,对他们今后从事与电力电子技术相关的工作具有积极的意义。

电力与电子技术范文5

关键词:教学改革 项目化 电力电子技术

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-198X(2015)06(c)-0180-02

电气自动化专业的一门重要课程就是《电力电子技术》,该课程的应用性强,且往往需要把实践和理论结合在一起。

在进行改革前,理论教学采取的是教师在教室内讲解知识,学生被动学习的形式,学生能够学习到内容较深、知识面较宽的知识。实践教学则是采用实训装置,对实验进行原理性的验证,而不是把训练应用到实际中。该方法在很大程度上限制了学生的动手能力和创新思维,因此无法满足学校的教学需求。

该文作者结合自身的工作经验,把自身的工作过程和工作任务作为载体,对教学内容进行序化、整合,从而设计一个科学合理的教学项目。教学组织采取切实的行动,以培养学生职业能力的基本规律为准则,创造一种“理实一体”的教学模式,在教学中取得了良好的效果。

1 课程改革所遵循的依据

1.1 工作岗位需求

随着越来越多的企业采用先进的自动化设备,企业对高技能人才的需求不断增加,对技术人员也提出了更高更新的要求。该文作者通过对往届毕业生座谈及用人单位访谈得知,电气自动化专业技术人才主要有设计工程师、安装调试与维修工和电气自动化设备或系统操作员三类工作岗位。现今高职院校的大专毕业生主要的工作岗位是安装调试与维修工,而且社会也需要大量的安装调试与维修工。

1.2 工作能力判断

技术人员如果想从事电力电子设备安装与调试的相关工作,那么需要具有以下的能力。(1)电工工具的使用能力;(2)电子设备的安装能力;(3)电子设备原理图的识读能力;(4)电子产品焊接能力;(5)电子电器元件识别和选择能力。另外,技术人员还应该具有良好的沟通和协调能力和职业道德,并且具有安全意识、环保意识以及成本核算意识等基本素质。

2 课程定位

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,其核心是应用各种电力电子器件完成电能的变换与控制。学生在学习完《电机拖动》《电子产品制图》《电工电子技术》等课程后,应该初步具有使用电工工具和仪器的能力以及相关的电工电子和电机基础知识,并且以绘制电子电路的能力为基础,培养学生具有从事相关工作所需要的专业技能和知识。另外,还需要开展一门专业课来加强学生的职业素养和职业道德,从而培养出大量符合社会需求的人才。

3 项目化教学整体设计

3.1 课程设计思路

“项目教学”以建构主义教学理论为基础,是一种新的教学方法。所谓建构主义,指的是把学生作为教学的中心,教师只起辅助的作用,通过绘画、协作、情景等方式,让学生的创造性、积极性和主动性得到充分的发挥,从而让学生能够重新的构建知识。在《电力电子技术》项目化的教学中,笔者按照理论够用,注重能力的原则,以“项目引领,任务驱动”为课程改革的指导思想。把网络、企业和学校作为一个整体,为学生搭建一个从学校到职场的桥梁。

3.2 课程项目设置

该课程共选取了六个典型项目,各项目包含的知识目标和能力目标如表1所示。在每个项目实施的过程中,建立完整的电力电子设备的整体概念,体验完整的电力电子设备的安装与调试过程。

电力电子中很有大量不同种类的实用电路,选择的范围很广。如,选择安装、调试在很多企业中都有使用的软启动器,各种各样的声控电路、调温电路等为载体构建项目。

3.3 项目实施

项目实施考虑人的认知规律,依据设备电路从简单到复杂,能力从基础到综合,合理排布。

项目导向教学流程:(1)接受任务;(2)查阅资料、准备知识、熟悉设备;(3)制定安装调试方案;(4)安装调试设备并记录;(5)检查验收;(6)整理资料并归档。在进行项目时,应该逐步加强学生独立完成的能力,相应的减少教师的指导,同时渗入职业道德、职业标准和职业行为规范教育。

3.4 考核与评价

成绩评定由教师评定、学生自评和学生互评三部分组成。通过学生自评和互评加强了学生间的交流与合作,让学生养成客观的、实事求是的态度,让学生更加的渴望教师的评价,树立较好的学习风气。

工作任务的成绩评定=20%学生自评+20%学生互价+60%教师评价。

项目实施的过程是成绩考核的主要依据,具体评分标准见表2。

单项总成绩=项目验收成绩×40%+工作过程考核成绩×30%+素质能力成绩×30%。

总成绩=∑单项总成绩/项目数。

现今,还有很多的问题存在于教学过程中,等待我们去解决。如,设备的数量和种类不足,无法满足技术训练的需求;设置的项目覆盖面较窄等。

4 结语

《电力电子技术》课程项目化教学强化技能操作,强调自主学习,由任务推动学生技能训练和理论学习,提高了学生学习的兴趣和热情,加强了学生对问题进行分析和解决的能力,激发了学生的协作能力、创新能力。由实践可知,项目化教学在电气自动化专业改革中起到重要的作用,值得进一步的推广。

参考文献

[1]李焱琳,等.浅析项目教学法[J].职业技术教育,2009(4).

[2] 党智乾.《电力电子技术》课程实施项目教学法的探讨[J].机械职业教育,2009(12):39-40.

电力与电子技术范文6

关键词:电力电子技术;一体化教学模式;教学方法

随着改革开放的不断加大,当今社会的电气设备正朝着自动化、现代化的方向飞速发展。没有先进的电力电子技术就没有现代化的电气设备,有了现代化的电气设备就可以提高人民生活水平质量。

一、一体化教学模式的介绍

一体化的教学模式不只是简单到车间进行操作,而是为了完成工作任务而进行的有意识的行为。一体化教学模式是将班级人数分成几个小组,小组通过主动讨论和合作式学习,按照获取信息―制订计划―实施计划―评价反馈的工作过程完成学习任务,通过工作任务的完成逐渐培养学生的综合职业能力。

第一步:获取信息。获取信息就是打破了以往的先进理论教学而后进行实践教学的教学模式,先让学生参加实践。这里的实践就是让学生亲自到实习场地去参观,以增加感性认识,获取任务信息,同时还能激发学生对学习本课程的积极性。

第二步:制订计划。制订计划就是根据工作任务,列出要完成工作任务的具体操作步骤。在这个过程中学生要利用现代化的教学设备,利用电脑查找相关信息和资料,列出完成任务用到的各种元件及工具;通过小组讨论的方式,制订出完成工作任务的最佳方案。

第三步:实施计划。学生根据制订的计划按部就班地实施工作任务。在这个过程中,学生可以通过角色扮演的形式,有的学生负责整个工作过程的调度工作,有的查资料,有的在组装焊接,最后有专门负责检查验收等等。

第四步:评价反馈。学生在完成工作任务之后,一定要给出一个公平合理的评价。一体化教学的评价是由:自我评价、小组评价和教师评价三个环节组成的。这样就能让学生更多地参与进来,充分发挥学生的主动性,也让评价更加公平合理。

二、传统教学方法存在的弊端

传统教学方法是先讲理论部分,再到车间进行实训操作。因此学生在学习过程中缺乏学习主动性,再加上学生的基础比较薄弱,可能会存在以下问题:

1.电力电子技术专业理论知识逻辑性比较强,学生理解能力比较差。

2.在分析波形图时,学生分析问题的能力比较差,对所学内容不能完全掌握。

3.学习内容往往脱离生活实际,学生的学习兴趣不高。

根据上面存在的问题,我们在教学过程中采用了一体化教学方法,利用一体化教学方法的主导思想,提倡学生“学中做、做中学”的教学理念,以解决教学过程中存在的缺陷。

三、采用现代化的教学方法和教学手段

教师在教学中应注重因材施教,分层次教学。根据电力电子技术课程的特点,在讲授电力电子技术电路图和波形图时,可以借助多媒体进行讲解。尤其是在分析比较复杂的波形图时,应用多媒体讲解可以将输入波形和输出波形用不同的颜色区分开来,用动画的方式将波形图演示出来,这样有助于学生的理解。通过这种方式还可以培养学生的思维能力,有助于学生理解和掌握教学内容。

四、加大工作任务的学习,不断提高学生解决问题的能力

典型的工作任务是从实际生活中提取出来的。通过对工作任务的学习,可以对电力电子元器件的结构、工作原理、使用场合、使用方法及安装注意事项有非常清楚的认知。通过对工作任务的分析,制订出相应的工作计划,可以将工作任务中涉及的知识点和技能点全部进行练习。只有将这些内容全都掌握了,才能完成工作任务。通过对工作任务的完成,学生锻炼了理论联系实际以及动手操作的能力。在完成典型工作任务的过程中,可以激发学生的学习兴趣。从学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物出发,可以充分发挥学生学习的自觉能动性。这样可以让学生在兴趣盎然的操作中理解和运用知识,从感受中获得正确的认知,增强学生的动手操作能力,同时也提高了学生解决问题的能力。

当今社会科学技术发展迅速,电力电子技术内容也在不断地更新,时代的变革使高等职业教育的教学方法也在不断进行改革,以寻找新的教学途径来提高教育质量。在新课程改革的背景下,一线教师在教学中应跟上时代的步伐,大力提倡一体化教学新模式,不断改进教学方法和教育手段。在教学过程中为学生树立“做中学、学中做”的教育理念,做到以老师为主导、学生为主体的教育观念。一体化教学模式是以完成典型工作任务为中心,让典型工作任务始终贯穿在整个教学过程中。通过分小组教学,同学们针对工作任务提出了自己的看法,最后确定出最佳解决方案,这样既加强了学生的语言能力,同时还提高了他们团队合作的意识,培养了学生的分析问题和解决问题的综合能力。

参考文献:

[1]李木杰.技工院校一体化课程体系构建与实施[M].中国劳动社会保障出版社,2012.

电力与电子技术范文7

关键词:电力电子技术技术;理实一体教学;教学模式

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0106-03

随着现代电力工业自动化水平的提高,电力电子技术在输电网、配电网、电源、可再生能源发电系统、微电网等方面的应用日益广泛,要求维修电工、电气运行值班人员、设备安装检修人员、继电保护技术人员等都必须具备电力电子知识和技能。为满足专业岗位群的电力电子技术应用能力需要,课程进行了“任务驱动、理实一体”教学模式的探索和实践,始终以锻炼学生能力为中心,进行了课程内容与学习情境设计、教学实施过程设计,充分利用现有实训场地,让教学过程尽可能贴近实际工作过程,全面培养学生的技能操作水平和职业素养。

一、以职业能力培养为核心进行课程内容的整合与构建

1.课程定位与课程设计思路

“电力电子技术及应用”课程对学生的职业能力培养和职业素质养成起着重要的支撑作用,是双证培养模式中维修电工等国家技能鉴定的嵌入课程,通过本课程的学习,学生应能通过国家职业资格鉴定,获取维修电工等相关职业资格证书,同时为学生考取电气检修、电气值班员和变电站值班员初、中级技术资格证打下良好基础。

“电力电子技术及应用”课程设计以职业能力培养为核心,紧扣用人单位的能力需求,依据该课程在人才培养中所具备的能力结构、知识结构和素质结构及该课程在专业人才培养中的定位,由企业行业提出具体的培养目标和要求,聘请企业行业中的高级技术、技能人员共同进行课程开发与设计。

2.课程内容的整合与构建

“电力电子技术及应用”课程对应的岗位职业能力是:常用电力仪表使用能力、电力电子器件检测能力、电力电子系统的调试能力、电气测试及现场试验的能力、电气线路识图能力、安装及检修电气设备的能力等,为完成职业岗位的核心能力培养目标,本课程以职业能力为本位进行了课程内容的整合与构建,依据专业人才培养目标所制定的知识、能力、素质三要素和专业职业资格证书的要求,选择相应的教学内容,将职业资格证书所需的应知应会内容融入教学过程,将电力电子技术与电机控制和自动控制技术相结合,并按照课程规律把相关内容有机衔接,使学生具有中级、高级维修电工(电力电子技术及其应用部分)的综合职业能力,并为获取其他相关职业资格证书奠定基础。

“电力电子技术及应用”课程以“电力电子器件―电力电子变换电路―电力电子装置的应用”为思路,描述了SCR、GTO、BJT、IGBT等电力电子器件的工作原理、特性、参数、保护与驱动电路,详细分析了各种AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC变换技术及单相和三相整流器、逆变器和斩波器,介绍了脉宽调制技术(PWM)和各种软开关技术,并随着现代电力工业自动化水平的提高,增加了电力电子技术在输电网、配电网、电源、可再生能源发电系统、微电网等方面的应用实例。

3.学习情境设计

“电力电子技术及应用”课程学习情境设计遵循“器件认知-电路分析-电力电子装置的应用"能力培养的规则,选取与专业岗位和生活实际紧密结合的典型应用案例进行情境化教学设计,以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容,科学设计学习性工作任务,突出实用性和应用性知识的传授及技能的训练,着力提高学生职业能力和素质。学生在学习了本课程之后,能充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力,并掌握各种变换原理和方法,为后续课程“模拟电厂实训”、“变电站仿真实习”、“顶岗实习”、“毕业设计”等的学习奠定了良好的理论基础和能力基础,也为学生毕业后适应电力行业各专业技术岗位的要求打下坚实的职业能力和素质基础。

课程学习情境设计见图1,每一个学习情境都体现了工作过程的完整性,把培养学生实践创新能力固化在教学任务中,并积极组织学生参与全国大学生电子设计大赛等各种科技竞赛活动,培养和提高学生的实践技能和创新能力,将职业技能与素质教育贯穿整个教学过程中。

二、以实现“学做循环”为目标 完成了课程教学平台建设

“电力电子技术及应用”一方面以实现“学做循环”为目标,构建了全新的“四位一体”教学平台;另一方面整合各种优质资源,开发核心课程教学资源库,建设了数字化教学资源平台。

1.精心构建了全新的“四位一体”教学平台

根据当前行业企业的先进技术水平和最新岗位资格要求,本课程突出职业能力培养在整个培养体系中的重要地位,按照“理实一体化”要求,整合优化资源,精心搭建了基本实训教学平台、综合仿真教学平台、综合场景教学平台、生产现场教学平台相结合的“四位一体”的教学平台体系。在学校政策和中央财政支持下,购置更新仪器设备,完善了校内实训基地;同时,为保证教学过程的实施,本课程建设了国内一流的“电力电子与电能质量”实验室、静模实验室、仿真实训室等实训场所,以保证课程的综合仿真实训;按照统筹规划、资源共享的原则,依托国网技术学院优质的实训资源,建设了以220KV智能变电站、变电实训场、电力电子与电能质量沙盘展示等为中心的综合场景教学平台,实现了真实场景教学;生产现场教学平台的建设主要依托山东鲁能智能有限公司、山东彼岸电力科技有限公司、石横电厂、邹县电厂、济南供电局、泰安供电局、黄台电厂等单位,在综合实训环节,学生通过现场教学、顶岗实习、企业锻炼等方式,在真实的工作环境中提升学生的职业素养和职业能力,使学生具备岗位工作的基本能力,适应岗位需求。

本课程依托课堂多媒体教学、仿真教学、校内外实训教学,引入实际案例,应用多种教学手段和方法设计教学过程,较好地解决了理论知识传授与能力培养的有机结合问题,完善了以“学做交融、能力渐进”为主线的人才培养模式,实现了专业教育和岗位工作的相互对接。

2.整合各种优质资源,开发课程教学资源库,建设了数字化的教学资源平台

本课程组的教师和企业人员一起,进一步整合优化了教学资源,建设了丰富的教学资源平台。精品课程网站资源丰富,包括了课程整体设计介绍、课程标准、整体教学设计、单元教学设计、多媒体课件、动画库、仿真电路库、学案、习题试题库、课程拓展、课程录像、案例库、职业技能鉴定等。网站的教学资源库中有整个课程各学习情境的多媒体课件、课程教学过程录像、实训项目操作录像、仿真操作录像、实际工作任务操作录像等视频资源、来源于实际工作岗位的企业典型案例资源、对应教学中各知识点图片资源、考核评价资源等,为课程教学的顺利实施提供了有利保障。

三、以理实一体化教学为主体 实现了双证融通的学习过程

1.课程层次性实践项目的设计

本课程在对职业岗位所需的技能进行分析的基础上设计实训项目。针对典型工作岗位的作业流程和工程项目,分析岗位所需的知识、能力和素质,形成岗位技能要求,开发形成单项实验、专项实训、综合实训、岗位实训等层次项目,结合现场工作任务,设计本课程学习性的实践任务,通过课内实训、校内综合实训、校内场景实训、技能鉴定和顶岗实习等环节完成,使学生达到课程标准提出的要求,学生的专业能力、方法能力、社会能力得到提高,逐步培养学生的职业道德、职业规范、职业能力。课程的实践教学项目如图2所示。

2.课程内容组织及教学实施过程设计

基于“四位一体”的教学平台,以任务驱动、理实一体化教学为主体,完成每一个学习情境中的工作任务。以工作情境:“调光灯电路”为例,说明教学的设计与实施过程,见图3所示。先由任课教师下达任务书,明确任务目标,接着由教师指导学生分解任务,查找难点,然后教师引导学生进行完成任务所需的必备知识技能学习,小组讨论完成任务的实施方案,教师审核各小组的方案,并监督和指导学生实施方案,教师组织学生对方案实施过程中的共性问题展开主题讨论,各小组进行检查、自评、完善,并派代表汇报任务完成情况,教师根据过程表现及报告内容给出每个学生的综合评价。

3.理实一体教学 实现“学做交融,能力渐进”

课程教学的实施,遵循“学做交融,能力渐进”的原则,把职业资格证书教育纳入教学计划,建立突出职业能力培养的课程标准,通过各种教学环节加强实践训练,引入案例,创设真实情境,学做循环,把职业能力的培养贯穿于教学的全过程,使学生在取得毕业证的同时也获得相应的岗位职业资格证书。图4为电力电子技术及应用课程学习过程。

四、实践效果

“电力电子技术及应用”课程通过四位一体的课程平台建设、课程内容重组和情境化教学设计、“任务驱动、理实一体”的教学模式的实施等工作,提高了教学质量,全方位提升了学生的综合素质,教学效果逐显成效,实现了学生素质化、教学系统化、用人单位满意化的目标。

1.学校和学生对课程的评价显著提高

“电力电子技术及应用”课程 “任务驱动、理实一体”的教学模式的实施,注重了项目制任务式教学策略和团队协作学习策略。课程的6个学习情境,每个学习情境的实现由6至7个环节组成,在学习过程中均采用小组(团队)方式,讨论、收资、成果等环节均以小组为单位,“分解任务”、“查找难点”进行小组协商、讨论,方案实施制定和实施过程中小组成员要求分工、协作、团结、交流,共同完成测试任务,成绩评定中有团队系数,师生密切交流,切实提高了学生的职业能力和素质,学校和学生对课程的评价显著提高。

2.学生的专业技能水平显著提高

“任务驱动 理实一体”教学模式在电力电子技术课程教学中的应用,为学生考取《通用电工证》、《维修电工证》初、中级技术资格证打下了良好基础,学习该课程的毕业生双证率高达97%以上;学生在学习了本课程之后,能掌握基本电力电子电路的电路结构、工作原理、电气性能,充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力,了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域,学生的专业技能水平显著提高,学习该课程的学生组织的电子设计协会被授予“2014年山东省优秀大学生科技社团”荣誉称号,学生被评为山东省优秀大学生科技社团干部,参加全国大学生电子设计竞赛和“飞思卡尔”杯智能车竞赛,荣获山东省一等奖、二等奖多项。

3.学生就业率和就业质量显著提高

“电力电子技术及应用”课程依托国网技术学院的优势资源,深化教育教学改革,强化学生职业能力和综合素质的培养,学习该课程的电气类毕业生深受社会青睐,就业范围广,如中国广州核电集团、新能源公司、山东电力集团、山东超高压有限公司、发电厂等电力企业。毕业生适岗能力强,起薪值高,职位升迁速度很快,稳定性高,就业单位评价普遍较高。以学校发电厂及电力系统专业近几年的就业情况为例,每年的一次就业率均超过95%,得到了社会的充分认可。

参考文献:

[1]丁卫红.合理运用教学评价,促进《电力电子技术》课程教学改革[J].高教论坛,2009,(6):62-64.

[2]孔祥新,闫绍敏.“电力电子技术”课程教学改革探讨[J].中国电力教育,2011,(21):180-181.

电力与电子技术范文8

关键词: 职业技能 电工电子技术 实践教学

电工电子技术结合中职培养目标,按照培养高素质劳动者和技能型人才的内容,突出与职业岗位的联系,积极探索理论与实践相结合的教学模式,引导教与学向生产技术与生产岗位的实际需求方向靠拢,强化学生与职业岗位对接的能力。教师在教学过程中要注重培养学生创新能力和实践操作能力,减少验证性试验中的测量数据和指标为主,转向完成工作任务及解决实际问题为主的技能训练,即:使学生知道做什么、怎么做,对知识点各个击破,形成分析能力、认识能力,体现目标教学思路,培养学生的思维、动手操作等多种能力,最终提高中职学生的电工电子技术应用设计能力,加强创新型人才的培养。

一、目前中职院校电工电子技术教学存在的主要问题

(一)课程考核方式不科学。电工电子技术这门课分为理论学习与技能培养,长期以来,受传统教学模式重理论轻实践的影响,很多中职院校一直对理论进行闭卷考试,对技能操作课不考核,技能课老师根据学生平时的实践操作能力、技能操作过程中态度问题和完成技能实验报告的情况给一个技能课分数,很多院校的技能实验分数才占到总课时的15%~25%。技能课的评价体系也存在一定缺陷,很多教师在技能课上把考察重点放在学生课前是否预习,是否完成本次技能实践实验内容,记录的数据是否合理,等等。实际上,这种传统的评价方式并没有考查学生的实际操作情况和创新能力,同时对这门技能课的重视程度大大下降。

(二)电子电工技术技能实践课教学内容比较枯燥,教学方法守旧单一。从技能实践课教学内容看,一般的电工学实验题目大都属于基础验证性实验,设计技能性实验偏少。学生在做技能操作过程中基本上是按照规定的步骤操作,对学生独立思考问题能力培养不利。在实验教学方法上,大多采用老师板书,示范讲授为主,启发式教学较少,不利于学生在实践操作中自发地分析问题及解决问题能力的培养。同时实验内容缺少趣味性,教学方式过于单一使得学生学习兴趣低,严重影响其学习积极性。

二、电工电子技术课程教学改革策略

(一)教师合理设置课堂教学,培养学生创新思维能力。中职学生创新能力的培养应重点进行创新思维方法的训练,教师尽量做到每个学生的创新能力可以得到充分发挥。在课堂教学环节中,师生要共同营造和谐愉快的教学氛围,在“以生文本”的教育理念下,充分发挥教学过程中教师主导、学生主体作用,培养学生善于主动发现问题、自己动脑分析问题和自己动手解决问题的科学思维方式。在课堂教学过程中,教师应该有层次[1]有难度地提问,鼓励课堂中学生积极发言甚至做到畅所欲言,对于人数较多的班级鼓励分组讨论,引导学生敢于批判质疑,勇于立异创新。教师课堂教学环节设置合理而有创造性,便能促使学生积极主动地获取知识,培养学生创新思维能力。

(二)强化师资建设,扩大“双师型”教师队伍,技能实践教学过程中培养学生的创新能力[2]。目前中职院校教师自身素质有限,大部分电子电工技术专业的教师都是“从学校到学校”居多,自身就缺少熟练的技术也没有实践操作的经验,更无法教会学生熟练技能,导致学生学的电工电子理论知识和电工电子技能实训项目脱节。提升教师技能与理论结合教学的能力,学生在技能操作训练中创新思维能力的培养,中职院校需要强化师资建设,需要能同时胜任专业理论教学和技能实习指导的“双师型”教师,扩大“双师型”教师队伍。教师必须具备一定的实际操作技能水平,在实践中能熟练处理生产中出现的各种问题,理论上应具有高级技工以上的证书,他们在教学中能有效地将理论和生产技能操作结合,培养学生的创新操作技能。

(三)课程教学模式改变,理论与实践结合,是培养学生创新思维和创新能力的重要环节,课程教学模式的改变为理论性和实践性相结合[3]。中职电工电子技术与技能课程的实践性特点,决定了学生不应该只注重理论知识的学习,还应把理论应用到实践中。在近几年的教学实践中,笔者根据电工电子技术课程内容设计教学环节,最大限度地为中职学生提供广阔的技能操作平台,鼓励学生动手实践操作,把理论基础知识转化为实践技能操作,提高学生的创新能力和实践能力。很多中职院校通过校企合作教学、校外实践、实践实习基地等多种教学模式,增加学生真正到企业锻炼实习机会,同时开展中职生科技学术活动等,鼓励学生多参加省级部级技能操作大赛等,最终成长为创新型人才。

参考文献:

[1]王紫婷.构建分层次创新活动平台,提高大学生的创新能力[J].实验室研究与探索,2008,27(7):11-13.

电力与电子技术范文9

Cultivation of  Students' Thinking Ability in

"Electronic Technology Base and Skill" Teaching

ZHANG Guohua

(Guangzhou Huadu District Polytechnic Vocational School, Guangzhou, Guangdong 510800)

Abstract Some teachers currently exist in the electronic technology teaching vocational colleges offered relevant professional "Electronic technology base and skills" basic courses teaching mode when a single, teaching philosophy behind the problem, the students can not study full play to the initiative, the teaching effect is not obvious. This article on how to develop students' dialectical thinking ability and logical thinking ability in the teaching of the course in-depth discussion, and describes modern teaching methods and focus mode.

Key words electronic technology; logical thinking; dialectical thinking; teaching mode

0 引言

电子技术基础与技能是一门专业基础课,在职业院校电子技术相关专业的教学中均有涉及。该课程内容繁杂,涉及面广,部分内容具有较强的抽象性,不利于学生的理解和记忆,例如基本放大电路、集成运放等内容,均为学生的学习和理解的难点。这就需要广大教师在课堂上有意识地引导学生吃透基本概念、掌握各部分内容的关联性、在不断地学习中找到适合自己的学习和记忆方法,教师在讲授时应重点提高学生的思维能力,注重学生辩证思维能力、逻辑思维能力和创新思维能力的培养,真正达到教学目的。

1 辩证思维能力的培养

辩证思维能力指的是运用辩证法分析解决问题的能力。电子技术基础与技能的学习内容相对抽象,例如基本放大电路、集成运放的应用等章节,需要学生在具备扎实基础之上,在脑海中建立各个概念之间的联系网络,并运用抽象思维理解其核心,才能系统地掌握和贯通多个不同知识体系,真正消化为自己的东西。单纯地死读课本是目前职业院校在读学生普遍存在的现象,教师在教学过程中需要抓住教学主要矛盾,也就是教学模式问题,有意识地引导学生辩证的思考问题,增强学生对知识的理解和掌握。具体例子如下:

例1:在学习“半导体的基本特性和PN结”相关章节时,首先需要教授导体、绝缘体、半导体的定义,原子结构概念,载流子概念等最基础的知识。接下来介绍半导体的导电机理。其中需连带介绍半导体的热敏性、光敏性和掺入微量杂质对其导电性的影响。随后引出P型半导体和N型半导体定义,并逐步推进到PN结的学习。这是本章节的重点内容,教师可辅以多媒体设备甚至模型,如图1,将知识深入浅出讲述给学生。在这个过程中,应注意知识教授的层次性,例如PN结正加电压和反加电压的不同结果,可形象地进行对比分析,会让学生印象更加深刻,不易记混。此类在知识层次上渐进的教学方法,对于培养学生的辩证思维能力,增强其对抽象概念的理解,形成有体系的知识网络有很大帮助。

图1 PN结加正、反向电压示意图

例2:“集成运算放大器”章节也是电子技术基础与技能学习的一个重点,并且该部分知识也是大部分学生学习的难度。由于职业院校学生学习能力有限,教师应适当放慢教学速度,按照大纲要求,详解每一个知识点。例如在理想集成运放的教学中,应注意强调“虚断”和“虚短”的概念,结合坐标对比分析理想集成运放工作在线性区和非线性区的特点,如图2所示。在比例运算电路的教学中,教师应抓住反相比例、同相比例和差分比例放大电路推导的共性进行讲解,并要求学生熟练画出各种运算电路图,如图3,不断提问使学生在理解的基础上进行记忆。

学生的辩证思维能力是在整个教学过程的点点滴滴中逐渐培养出来的。学生在形成一定的辩证思维后,能够用联系和发展的眼光分析问题,遇到难题之后也能够利用否定之否定思维方法逼近答案,对于学生理解问题和解决难题具有很大帮助。

图2 理想集成运放电压传输特性

图3 反相比例运算电路

2 逻辑思维能力的培养

电子技术基础与技能的前后章节环环相扣,要想让学生学好这门课程,需要在教学过程中注重培养学生的逻辑思维。其中,主要包括归纳演绎思维、类比思维和求异思维。

归纳、演绎思维能力是对知识点扩展和应用的能力。其中,归纳是从个别到一般,在学习中通过知识点的习题训练掌握这一类问题的解决方法。演绎是从一般到个别,即在学习中将某一知识点理解并应用到解决具体的问题。例如在负反馈电路教学时,主要内容包括判断电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈,单纯的逐一讲解方式非常枯燥,学生很容易走神,建议通过四种负反馈电路归纳出串、并联判断方法和电压、电流判断方法。这样方便学生理解、记忆其内容。通过这样的教学方式,学生不仅可以扎实学到课本知识,又可在学习的过程中锻炼归纳思维方法。而演绎思维方法的训练可以在学习运算电路的过程中进行。运算电路的学习首先要明确加、减、积分、微分等基础运算方法,这就属于认识一般规律的过程。在知道运算规则后,运用基础运算方法对具体电路进行分析和判断,这即为一般到个别的演绎过程。这样的教学方法一举两得,既使学生掌握了基础知识,又培养了学生的演绎思维。

类比思维能力是利用已知知识推知未知知识的举一反三的能力,这种能力对于学生学习任何知识都非常重要。锻炼学生的类比思维能力,对于学生的发散思维能力也有较大帮助,这不仅仅限于同一门课程中的学习,在不同专业课的学习,甚至是不同领域的学习都有效。例如在学习同步RS触发器的相关知识时,可以类比基本RS触发器,分析二者的相同点和不同点:R、S之间相互约束为其共同点;结构差异为其不同点。此外,类比学习可以减轻学习负担,但是前提是扎实掌握已有知识内容。

求异思维能力是一种比较高级的思维能力。通常,我们都习惯使用求同思维,即按照已给条件步步下推得到最终答案。然而,问题有时并不那么容易,需要我们从反面或者其他角度进行思考,“另辟蹊径”得到解题思路,最终找到解题的方法。例如在学习差动放大电路的内容时,学生常常碰到的难点是不会求解单端输入差放电路(图4)电压。这是受我们在双端输出差动电路(图5)的差模电压增益和共模电压增益的求解思路影响,在单端输入差放电路电压的求解中运用了求同思维,还按照先画微变等效电路,再求电压增益的老思路求解,很难求出电压。使用求异思维方式,试着将单端输入转化为双端输入,即将图4转化为图5,再来求解,问题迎刃而解。从以上分析可以看出,求异思维能力的训练对于提高学生整体理解和认知能力具有重要的意义,但这种训练比较困难,需要教师在备课时对该方面着重关注,提前设计桥段。

图4 单端输入差动电路图

图5 双端输入差动电路图

3 改进教学模式,培养创新思维能力

现阶段,职业院校、高校等在教学模式上基本沿用传统的教学模式,教学手段单一,教学效果一般。教学模式的改革也早早提上各高校、职业院校的议程,然而进展较慢,效果不好。为了能够从根本上改变这一状况,应从教师身上入手,灌输新型教学模式理念;并尽量选用多媒体资源较为全面的新教材,按照任务驱动、项目式教学方式重组教学内容,让每个章节得到学习更贴近实际;在教学过程中,合理创设问题情境,为学生思维能力的培养创造良好的氛围;同时,加强实践环节,锻炼学生自主分析问题、解决问题的能力。

要以学生能力的发展和素质的提高为根本。本课程教学大纲中对于教学目标的设置为“使学生理解常用电子线路的工作原理,掌握典型电子电路的分析方法,具备应用常见电子电路的能力”等内容,从这我们可以看出该门课程不仅仅要求学生掌握对电子电路的分析方法,更突出要求了学生对电子电路的实际应用能力。这也就是说,教师在教学过程中,如在电路中的分流与分压、基尔霍夫定律、戴维南定理等重要内容的讲解时,多举日常生活中能够用到它们的电路进行实例分析,让学生充分了解这些重要定理和内容的应(下转第137页)(上接第134页)用环境,让课本的知识更加贴近实际,促进学生对知识的理解,提高学生对知识的应用能力。不仅如此,教师在授课过程中应具备工程观念,也就是说要具备一定的“近似观点”,在一些不必要的问题上避免吹毛求疵,以电路的分析和应用为主要思路。另外,在重点知识的讲解上要投入更多的时间,把知识点讲深、讲透。

在保留传统教学模式的优点的基础上探索创新的教学方法。传统的教学模式往往仅注重知识本身,对于教学方法则并不深究。现阶段对教师要求创新教学,例如引入“拼图式”思维方法,打破常规的学科体系,整合教材内容从顺次教学转向项目教学,加强多媒体及Proteus技术在教学中的应用。其中,“拼图式”思维方法的引入对于学生分析复杂电路具有很大帮助,教材中一些复杂的实用电子电路本质上是由基本单元单路组合而成的,“拼图式”思维方式能够帮助学生看透电路基本组成,在进行电路分析时思路更加清晰。而项目教学可以以项目设计的方式作为小组作业布置给学生,一方面增强学生的实际应用能力,一方面促进学生的团队协作能力。此外,因为职业院校的学生学习能力有限,教师还应关注学生的学习方法,在讲授自然科学的同时进行学习方法的指导,例如提醒学生课前预习和课下复习、做题等,另外,对于一些易混淆的知识点可以用编口诀的方法增强同学们的记忆。