欢迎来到优发表网,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571股权代码(211862)

购物车(0)

期刊大全 杂志订阅 SCI期刊 期刊投稿 出版社 公文范文 精品范文

电力电子技术主要内容(合集7篇)

时间:2024-04-03 14:46:11
电力电子技术主要内容

电力电子技术主要内容第1篇

关键词:《电力电子技术》课程;能力培养;教学实效

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0086-03

一、引言

电力电子技术是一门综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科,在电气专业当中,“电力电子技术”好比一个中枢,地位突出。电力电子技术的主要应用领域:(1)用电领域中的电力电子技术。①为直流、交流电动机供电的可控整流电源是电力电子装置。②高能量密度的电源应用。如不间断电源(UPS)、新型环保绿色电动汽车和混合动力汽车的能源供应。(2)通信领域。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。(3)发电领域中的电力电子技术。①发电机的直流励磁。②水轮发电机的变频励磁。③新能源发电。(4)储能领域中的电力电子技术。①蓄电池与电容器组储能。②抽水储能发电。③超导线圈的磁场储能。本课程的掌握程度直接关系到学生严谨科学思维方式的养成,理论联系实践作风的培养,灵活机智处理工程问题方法的建立。如何为培养应用型本科人才奠定良好的理论基础,改革课程教学结构,改变传统教学手段,重构实践教学体系等成为本课程主讲教师所要面对的课题。

二、调整教学内容使其适合学生的学习

近年来,随着电力电子技术的飞速发展,使得《电力电子技术》这门课程内容不断地增加。因而教学要从讲授内容划分过细及知识点联系实际薄弱向知识整体性和创造性解决能力的方向转变。为此需要做到更新教学内容,进行整体知识整合。

1.掌握相关课程之间的联系。教师应该熟悉掌握本课程与相关课程的联系,例如了解先修课“电路”、“模拟电子技术”和“数字电子技术”三门课程的教学情况和后续课“电力拖动自动控制系统”的安排,处理好它们之间的关系,使整个专业课程体系前后衔接,避免内容的重复和疏漏。例如讲“半导体电力开关器件”一章时,模拟电子技术中已讲过小功率晶体管结构、原理、特性及应用。在本门课程中,对晶体管应重点讲述其与小功率晶体管的不同之处。模拟电子技术中讲述的晶体管其工作特性在线性放大区,而在电力电子技术中,晶体管工作在截止区和饱和区之间,使用的是其开关特性。对于晶闸管相控有源逆变的应用部分,重点讲解在整流、有源逆变两种状态下,直流电机四象限传动系统的特性,也就是直流电机的转矩正比于电枢电流,转速正比于电枢电压,改变电枢电压、电流的方向,就可以使直流电机四象限运行,为后续课程《电力拖动自动控制系统》中的直流调速部分做好铺垫工作。

2.导论是说明编者写作意图、本书内容的主要特点、背景及主要内容的知识体系和概要等,同时还向学习者指明了学习本教材的学习方法,因此,教材的导论部分对学习者的入门学习起到了提纲挈领的重要作用。我们在每学年的第一节导论课时,通常要给学生做一个专题讲座,以图文并茂的形式详细介绍电力电子技术领域最新的发展动态、国内外的发展现状以及在相关领域的应用等,开阔学生的视野,使其对本课程有个大概的了解,引导学生充分认识到本课程在现实生活中及在本专业中的重要性。

3.电力电子器件是电力电子技术的基础,四类基本变流电路(AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC)是电力电子技术的研究核心。教学内容大致分为三部分:(1)电力电子器件。主要包括电力二极管、晶体三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等器件的基本结构、工作原理、主要参数、应用特性等问题。(2)四种基本的电力电子电路。对于直流斩波电路,主要电路为BUCK、BOOST、CUK斩波电路等。重点讲解BUCK、BOOST斩波电路的原理,输出电压电流波形的画法,改变占空比的方式:脉冲宽度调制PWM,脉冲频率调制PFM。逆变电路是主要依赖于全控型开关器件,重点讲解正弦波脉冲宽度调制SPWM基本原理,单极性、双极性倍频正弦波脉冲宽度调制逆变器的原理及其控制方式。以半控型器件晶闸管为主的整流电路部分,主要包括晶闸管驱动和保护、整流电路及有源逆变电路。交流电路的器件为双向晶闸管,电路为单相交流调压电路、单相调功电路、三相调压电路及触发电路等内容的讲解。

三、注重教师自身建设,提高综合素质

在教学中,教师必须先对所教课程的内容刻苦钻研,做到深刻理解、全面掌握。深刻理解就是要了解课程内容的每一个组成部分,不能含糊不清。

1.在讲授《电力电子技术》这门课程内容的时候,教师不能只讲课程教学大纲或教科书的内容,还要广泛涉猎其他有关的教材和参考书,形成自己的独到见解。因此,任课教师对电力电子技术的现状和发展趋势,理论如何与实际相联系,必须要有所了解。例如在讲授直流斩波电路时,可以引出该电路可以使用在开关电源、太阳能发电系统中;在讲解整流变换时,介绍其在电力机车的启动、调速与制动中的应用,有源逆变电路可应用到变频空调、电梯、计算机不间断电源;逆变变换可联系太阳能发电、风力发电;在讲授交流电路时,说明其在可调光台灯、异步电动机软启动装置中的应用。通过以上讲解就可以使学生了解所学的书本知识在实际生活中的应用,激发学生的学习兴趣。

2.教师要定期地阅读最新的与电力电子技术有关的学术期刊,及时浏览相关的专业技术网站,掌握本学科前沿发展的动向,熟悉本学科和相邻学科的新成果、新进展。

3.教师还要承担一些与电力电子技术相关的科研工作,将科研与教学有机地结合起来,把科研成果转化成教学资源,将科研成果和科研体会引进课堂教学,丰富教学内容,促进专业教学水平的提高。

四、激发学生学习兴趣,增强课堂效果

《电力电子技术》课程的特点之一是理论性强,逻辑思维严密,涉及到电路、模拟、数字电子技术、自控控制原理等许多课程的知识。因此,在讲授课程之前,应首先去了解学生的学习情况,研究学生的状态和需求,在开始的几节课里多与学生接触,了解情况。开课后,教师应争取在最短的时间内熟悉学生们的实际学习情况,作为安排教材、决定教学进度和选择教学方法的依据。

1.充分发挥学生的主体作用。教师要学会调动学生学习的主动性和积极性,才能培养出高质量的人才。教师对内容相似或易于理解的内容予以精简,选择一部分内容留给学生去自学,然后让学生站在老师的角度去给别的同学讲解所理解的内容,让学生画出主电路波形图,通过相互交流,互相促进,提高学生的学习兴趣。

2.平等待人,积极鼓励。在近几年教学过程中,发现学生中有消极待学的现象,这部分学生或沉迷于游戏,或忙于出外打工赚钱,严重地影响了其学业,考试成绩也不理想。对于这部分学生,教师一定要找到症结所在,积极引导、平等对待、不断勉励。要重视学生的个性培养,积极鼓励学生求新、求异、求难、质疑、进取的精神,对于部分考研的学生,他们认为凡是和考研有关的课程就认真对待,无关的就不学,对于这样的学生,我们的做法是将考研数学的傅里叶变换与电力电子技术中的基波和谐波的概念结合起来,既加强了考研知识学习,又解决了电力电子技术中的知识难点掌握问题,使其认识到课程之间都是相关的,只有这样才能使师生之间建立一种平等、和谐、融洽的关系,激发学生在课堂上的思维能力。

五、运用多种教学手段,提高教学效果

《电力电子技术》课程本身特点是概念多、器件多、电路多。在对电路进行分析时,从电力电子器件的导通与关断变化过程出发,以波形分析为主要手段,教授学生学习掌握不同器件所组成的变流电路的工作原理、波形画法、电路中主要物理量的计算。

1.从以上对课程特点的分析可以看出,只采用黑板板书的方法对课程进行讲授的话,教师势必会在概念、电路图、波形图及参数变化对波形图的影响方面的书写花费大量的时间。而若只采用多媒体进行教学的话,在波形和物理计算公式的推导的讲解过程中,讲解速度虽然会加快,但是与学生的互动也会相应减少。这样势必不利于启发学生,培养学生的独立思考能力。教师在讲授的过程中应根据教学内容确定使用哪种方法进行讲解。文字内容比较多的情况,可采用多媒体辅助教学。利用PPT向学生展示学习内容中涉及到的实物照片,这样不仅可以增加教学内容的知识量,而且可以提高学生的学习兴趣。如果讲解的是可控电路的工作原理和输出波形,可采用多媒体(电路图演示)和板书教学(波形图绘制)相结合的方法。

2.实验是培养理论联系实际、学生动手能力的重要手段。对电力电子技术实验,保留原有的晶闸管整流验证性实验,使学生对本课程的应用有初步认识,对直流斩波电路以及正弦波同步移相触发电路实验,则可当成设计型实验,由教师给出电路图及参数,由学生自行设计,选择器件及其驱动电路、保护电路,进而完成实验,培养学生分析问题、解决问题的能力。

3.课程设计作为实践课教学中的重要组成部分,在人才培养中起着举足轻重的作用。因此切实提高课程设计的质量,具有重要意义。《电力电子技术》课程设计教学模式分以下几个方面:(1)课程设计走进实验室。建立开放式综合性实验,将实验时间交给学生,让他们自行安排。而日常生产和生活中,有许多实用的电力电子产品,其电路相对简捷,很接近教材,非常具有代表性,例如手机的充电器、录音机用的变压器,可以把它引入到课程设计中来。通过这样的过程,学生能够更真切地理解电力电子技术的基本内容、基本原理,更加真实地感受电力电子电路的设计、调试过程。(2)课程设计引入计算机辅助设计。传统的电力电子技术实验,基本上是学生利用protel软件画出PCB板图,再利用电力电子开关器件、电阻、电容等元件搭建电路来获得电子线路的感性知识。但在教学实践中,由于电路板连线可靠性差,学生的操作技术不够熟练,产生错误的概率较高。为了解决上述问题,我们引入了计算机仿真软件MATLAB,Simulink作为MATLAB软件下的仿真系统,通过它下面的工具箱可以对电力电子技术进行建模、仿真分析,实现高效率开发系统的目标。

六、结语

本文针对近几年的《电力电子技术》课程理论教学和实践教学理念和改革思想进行了探讨,有针对性地创新教学方法的研究,使课程内容体现学科发展动态、学科前沿内容并提出有待解决的问题,实行开放式教学,对教学内容删繁就简,吐故纳新,实行教学内容对学科与专业发展的跟踪,并且将课程教育与素质教育相结合,将素质教育融入专业教育之中,有效地调动了学生的学习兴趣和学习主动性,提高了教学效果。

参考文献:

[1]陈坚,康勇.电力电子学――电力电子变换和控制技术[M].北京:高等教育出版社,2002.

[2]李瑾.“电力电子技术”课程教学改革的探索和实践[J].中国电力教育,2009,(7).

[3]唐杰,刘丽,罗庆跃.“电力电子技术”课程研究性教学初探[J].中国电力教育,2009,12(151).

电力电子技术主要内容第2篇

关键词:应用人才;电力电子;教学内容;改革

《电力电子技术》课程内容中包括电路理论、电机学、电力控制技术、电力半导体技术、控制理论、模拟和数字电子技术等,知识面宽广,信息量大,不容易理解。随着科技的快速更新换代,教学内容日益丰富,对课堂教学内容要求的难度也越来越高。传统简单的照本宣读理论教学,已然无法适应《电力电子技术》课程教学的要求,更无法满足市场对应用型人才的需求。因此,如何对教学内容进行改革,提高教学效果,真正培养出有实际操作能力的应用电力电子技术人才,是当前高校教学改革发展的重点。

一、当前《电力电子技术》课程教学内容存在的问题

(一)课堂教学内容存在的问题。当前对于《电力电子技术》课程的教学,由于课程本身涉及范围较广,知识面较宽,而教材编纂内容还在不断更新与探索,所以导致课堂理论教学基本是照本宣读,缺乏生动易懂的典型案例。学生很难产生整体的概念以及逻辑理解思维,理解困难,纷杂的理论让学生思而生畏,产生厌学情绪,教学效果难以达到要求。(二)实验教学内容存在的问题。电力电子技术本来就是一门应用性很强的课程。高校教学的目的也是相应地培养应用型人才。因此,实践教学应该被贯穿创新应用型人才培养的始终。当前高校对电力电子技术实验教学平台的建设,重视程度不足。实验教学内容及设备陈旧,教学还是按照旧的功能模块来进行操作,学生机械地模仿老师的操作,对实验过程和现象没有足够的关注,对新技术的接触了解经常一带而过。培养出来的学生,根本不能很好地适应当下新的科学技术发展,造成高校实验教学形同虚设。

二、对《电力电子技术》教学内容改革的建议

(一)优化课堂理论教学内容顺序。电力电子技术课程教学的特点是,内容多且涉及面广,而课时相对安排较少。教材又一直在根据实际科技的发展而不断调整更新。在这样的情况下,教师需要根据自己的教学经验及教学目标,来对课程内容的教学顺序进行优化调整。旨在帮助启发学生建立清晰的概念和整体逻辑,让学生的学习有条理,有方向,最终达到有方法的主动创新学习。例如,可以启发学生利用图表方法,将电力电子技术整体的内容大致分为几个部分,并对每个部分进行主要核心内容的整理,此处需要注意的是,一定要进行有重点的区分,而非形式上的冗杂。比如说可以按照如下的方式划分:以电力电子器件为核心,以两种控制方法(相控控制和PWM控制)和四类基本电力的变换电路(整流电路、逆变电路、斩波电路和交流变换电路)为基础,以两类应用(电力、电子技术应用)为目标,配合当前新技术的发展需要来进行教学内容的设置。这样,对于学生来说,就能够很清晰地建立整体的概念,也能够对知识进行很好地理解和吸收。(二)重视实验平台建设。应用型人才发展的重点,除了理论素养过硬之外,必须要有很强的实践创新能力。而这种能力的最佳培养期,就是在大学时期。高校实验平台的建设,对于电力电子技术专业的学生来说,是尤为重要的,也是其锻炼实践能力的主要渠道。高校实验教学应该紧跟时代科技发展步伐,定期更新实验模块,分层进行实验教学。例如,实验教学内容可以分为三个层次:第一层次为基础实验教学。即教师示范,学生学习。第二层次为设计实验教学。即教师给出设计实验任务,学生通过分组讨论,给出设计方案,然后教师对可行的实验进行指导实验。第三层次为创新实验教学。即让学生自主地对自己感兴趣的方向或者科研热点问题进行创新实验设计,教师则以配合者的身份参与其中进行指导。这样,用逐步递进的方式来进行的实验教学,既可以锻炼学生的动手实践能力,同时又以开放式探究问题的方法,激发了学生的自主创新意识,可以真正地使学生得到全面的发展。(三)明确培养应用型人才的目标。传统教育模式的目标,都是应试教育。教学内容也以此为基础,将知识点反复叠加讲授,使学生苦不堪言。新课改要求,教学要以培养应用型人才为目标,全力改革教学内容,以人为本,以满足社会发展的实用性为基准。这就要求教师坚持从学生的角度出发,切实通过改革教学内容,激发学生的自主意识。例如,在课程教学讲授理论知识的同时,通过生活中的实例,使学生真正了解电力电子技术在人们生活中的地位及作用,培养学生的自豪感及使命感,激发学生的求知欲望。在实验教学中,间插性地配合现代网络技术,让学生了解到电力电子技术不断发展的现状和亟待解决的问题,以期让学生的创新思维得到启发,明确目标,达到实验教学的效果。

三、结语

课程教学本身就像一门艺术,而《电力电子技术》这门课程的教学,就是需要极高造诣方能领悟的艺术。想要上好这门课,真正地培养出对社会发展有用的实力应用型人才,就必须认真地、反复不断地研究教学内容及教学方法手段。希望通过教学内容的改革,能够真正培养出专业基础知识清晰扎实、创新能力过硬以及拥有出众工程实践能力的应用型人才,为社会主义社会建设贡献力量。

作者:罗瑞鸿 单位:河池学院物理与机电工程学院

参考文献:

[1]陶俊珍.“电力电子技术”教学内容更新例析[J].中国电力教育,2011,(09):160,166.

[2]李旭春,王春凤.创新实践教学,提高电力电子技术基础课程教学效果[J].实验技术与管理,2012,29(07):11-13.

[3]王卓,王强,曹晶人等.“电力电子技术”课程教学改革探讨与实践[J].中国电力教育,2013,(11):37-38.

电力电子技术主要内容第3篇

关键词:电力电子技术;教学研究;教案;第一堂课

作者简介:汤赐(1978-),男,湖南湘潭人,长沙理工大学电气与信息工程学院,讲师。(湖南 长沙 410114)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0042-03

电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,其应用范围非常广泛,涉及一般工业、交通运输、电力系统、通信网络、计算机、新能源发电等。“电力电子技术”已成为本科教学阶段的专业基础课程,[1]地位十分重要。然而由于课程难,内容多,课时少,所以上好“电力电子技术”是一件具有挑战性的工作。教案的制作和使用有助于应对这一挑战。

很多非师范院校出身的大学教师都没有写过教案,只写过讲稿,笔者也一样。直到拜读北京理工大学龚绍文教授所著《大学青年教师教学入门:大学施教学初步》,[2]才正式接触大学讲课的教案。读完深受启发,对自己所授课程也尝试着写教案,并应用于实际教学,取得了较好的教学效果。下面对如何做好“电力电子技术”教案谈谈自己的一些认识和体会。

一、“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构

“电力电子技术”教案是教师为某次课的宏观指导思想和具体课堂进程而设计的教学方案,用来保证课堂教学质量达到规定要求。

一般来说,一次“电力电子技术”课的教案由两大部分组成:概述和教学进程。概述主要用于阐释教师对本次课的基本认识和实施教学的指导思想,涉及授课对象及其特点(重点是学生的专业特色、就业去向、已有的知识基础和学习能力)、题目或主题、教学目的、重点和难点、讲授方法和教学手段等。[3]教学进程则负责具体组织教学步骤,用以落实概述中的基本分析和指导思想,通常按授课时序写明每个教学段落的教学要求、教学内容、表达方式和时间分配等细节。

二、“电力电子技术”教案优劣的评判标准

由于“电力电子技术”教案制作和使用的目的是为了保证课堂教学的效果,因此教案的基本结构及其具体内容能否真正实现该目的才是评判优劣的标准。一份较好的“电力电子技术”教案应该具备六个特征。

1.教学目的明确

不论是向学生传播电力电子技术知识,还是培养他们的思想品质,都是孕育在具体教学内容的传授之中,因而在制作教案时,要把每次课的教学目的具体化、明确化,并通过教学内容这一载体反映出来。

2.教学内容充实

首先,要保证包含了“电力电子技术”课程最基本、最重要和最核心的教学内容;其次,应适当介绍与上述教学内容有关的最新进展,拓宽学生知识面;最后,可尝试结合自己的科研经历,讲出对上述教学内容实际运用的切身体会。

3.教学重点突出

依据“电力电子技术”课程的基本要求和教学大纲,确定每次课拟向学生介绍的重要知识点或需要培养的重要能力。值得指出的是,随着电力电子技术的发展,特别是电力电子器件的发展,“电力电子技术”课程的教学重点是会发生变化的,因而不应把课程的重点看成是固定不变,年年如此的。[4]例如,西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第4版)[1]实现了以基于晶闸管的电路为主体内容,向以采用全控型器件的电路为主体内容的转移,充分反映了电力电子技术学科的新进展,因此,在教学时,要重点介绍基于全控型器件的电路以及控制这些电路的PWM技术。

4.教学方法得当

教学方法是多种多样的,包括讲授法、谈话法、讨论法、直观教学法、准直观法、边讲边练法、单元教学法、发现教学法、程序教学法、案例教学法、暗示教学法等,[2]上述方法都有各自的优势和不足,适用于不同的场合,因此,不应盲目肯定或否定一种方法,而应结合教学模式、教学手段和教学设备加以综合使用。对于“电力电子技术”这门课程而言,笔者非常信赖案例教学法——通过演示MATLAB/Simulink模型搭建与仿真分析来传授学生点石成金的“金手指”。

5.教学手段多样

语言表达(包括肢体语言)和黑板板书、多媒体屏幕显示、实验演示等是帮助教师阐述教学内容和讲解思路的两类重要教学手段。前者作用于学生的听觉,后者则作用于学生的视觉,二者形成合力,共同保证课程的教学效果。

6.教学进程合理

根据“电力电子技术”学科的发展、自己的理解和听课学生的实际情况,对教材中的内容进行消化、整理和布局,反映在教案上,就是如何给每次课的讲授内容分段并确定它们的讲授顺序。

三、“电力电子技术”教案制作的准备工作

为了制作一份能够体现出教学目的明确、教学内容充实、教学重点突出、教学方法得当、教学手段多样和教学进程合理等诸多特征的教案,需要完成以下三个方面的准备工作。

首先是要做好整体性备课工作。整体性备课是对“电力电子技术”课程的全面准备,是教师能否讲好这门课程的最关键的一步。只有对“电力电子技术”课程有了整体上的把握,对教学内容已经做到了融会贯通,才能在具体讲授每次课时有一个全局的高度、有一种俯视的自信,才能清晰流畅、举重若轻讲授课程,犹如庖丁解牛,游刃有余。

其次是要做好每次课的备课工作。整体性备课是非常重要的,但课还得一次课一次课的讲。事实上,只有每一次课都讲好了,整体性的把握才能落到实处,因此,在每一次讲课之前也要备好课,具体来说:要根据教学安排表明确本次课所讲授内容的大题目,确立教学目的,选择具体内容及讲授重点;根据教学的具体内容确定教学模式,例如,课堂讲授、实验或讨论等;要把教学内容组织成一次讲授式或议论式或谈话式的文稿,应服从并服务于主题,把各部分内容按起始段、中间段到结尾段的顺序安排组织好;选择合适的教学方法和教学手段;写出一份教案来,准备在课堂中使用。

最后是要多向有丰富授课经验的老师请教,尤其是要多听他们的授课,并及时写下自己听课后的体会,融入到自己的授课中去。多听(听人授课)、多讲(自己授课);再带着问题去听,带着体会去讲……完成几个循环往复的提高过程。

四、“电力电子技术”教案示例

为了更直观地说明笔者上述认识和体会,本节给出了“电力电子技术”绪论课的教案实例以供参考。

1.概述

课程名称:电力电子技术

本课内容:绪论

授课单位:电气与信息工程系

授课对象:D电气工程06-4,5,6

授课时间:90分钟

(1)教学目的。通过对“‘电力电子技术’课程及电力电子技术的地位与作用是什么?什么是电力电子技术?它的发展经历了哪些阶段?目前主要应用在哪些领域?”等问题的初步说明,使学生们对电力电子技术有一个宏观意义上的了解。

(2)教学意义。“电力电子技术”作为电力系统及其自动化专业的选修课,理论性较强,比较难学。考虑到本科生都有一定的自学能力,加之内容多、学时少,这就不可能讲授过细。“绪论”可以为学生们从课程整体内容上把握“电力电子技术”的实质问题提供帮助。

(3)教学重点。“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用;电力电子技术与电子学、电气工程、控制理论三者的关系;电力电子技术目前主要应用的领域(结合授课对象所学专业的特点及需要)。

(4)教学难点。无。

(5)教学方法。课堂讲授,给出主要内容。

(6)教学安排。先简单进行自我介绍,再引出本次课的主要内容:

回顾学生已学课程,提出问题:各门课程如何衔接并构成整体?“自动控制原理”中的理论如何运用,并实现对交流电动机的控制?

在介绍“什么是电力电子技术?”时,要重点介绍它与电子学、电气工程、控制理论三者的关系。

在介绍“电力电子技术的发展经历了哪些阶段?”时,要扣住电力电子器件的发展史这条主线。

在介绍“电力电子技术目前主要应用在哪些领域?”时,要针对授课对象的专业特点与需要,重点介绍电力电子技术在交直流电机调速、交直流电力机车、电力系统FACTS和HVDC、太阳能和风能发电、电动汽车、超导储能、不间断电源、开关电源中的应用,并注意衔接好电气工程与电子学、控制理论之间的关系。

(7)教学手段。以口授为主,一定量板书。

2.教学进程(见表1)

五、结束语

教学效果和学生的收获是教学研究的出发点和落脚点。由于课程难,内容多,课时少,所以笔者对如何制作并使用教案来上好“电力电子技术”课程谈了谈自己的认识和体会,涉及“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构,优劣评判标准,以及需要完成的准备工作等方面,并给出了一个具体的教案示例,希望能起到抛砖引玉的作用。

参考文献:

[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].第4版.北京:机械工业出版社,2000.

[2]龚绍文.大学青年教师教学入门——大学施教学初步[M].北京:北京理工大学出版社,2006.

电力电子技术主要内容第4篇

关键词:电力电子;教学改革;实践

电力电子技术是电力电子变换和控制技术的简称,是一门综合性的电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科,是自动化专业的一门重要的专业基础课。该课程总学时36学时,其中实验6学时,其课堂教学的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。随着电力电子技术的不断发展,内容不断增加,如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,增强学生的学习兴趣,是一项急需解决的问题。本人从教学内容、教学方法,教学手段,实践环节,教学研究等几方面对该课程的教学改革进行了探索。

一、课程的重点、难点

1、课程的重点

各类电力电子器件的通断控制特性、四类基本电力电子开关电路拓扑结构、实现电力电子变换和电力电子补偿控制的原理、电力电子变换的过程中运行参数的变化及实时控制特性、输入输出电流电压波形分析。

2、课程的难点

电力电子电路种类繁多,当电路中含多个开关器件时电路的运行模态较多,且理解电力电子电路特性时常常要从s级、ms级和us级等不同时间尺度人手,因此学生学习时容易被本门课程表面的繁杂所迷惑,甚至感到无所适从。而且本门课程实践性很强,学生在课程学习时难以将所学知识与实践相结合。

二、调整教学内容

1、优化课程内容

晶闸管是半控型器件的代表,在20世纪90年代前期,应用范围相当广泛。但从20世纪80年代初,以P-MOS-FET和IGBT为代表的全控型器件发展迅速,目前已经成为电力电子领域的核心器件,这影响到主电路拓扑结构、控制方法,也同样影响电力电子技术课程的教学。在教学过程中,将半控型器件的相关内容删减,介绍全控型器件的特性,由全控型器件组成的斩波器、逆变器、变频器。压缩和删减一些已过时或在实际工程中应用较少的器件和电路。例如在整流电路章节中晶闸管直流电动机系统,原来它是可控整流装置的主要用途之一,但目前已由全控型器件构成的PWM脉宽调制电路所取代,因此在授课时就简单介绍。在删减晶闸管教学的同时,必须强化全控型器件及电路、控制方法的教学。

在课程内容上,将电力电子技术的内容分为有机的几个部分,提出了新的课程内容设置思路,即以电力电子开关器件为核心、以四类基本变换器和两种控制方法为基础、以四类应用为目标,兼顾当前技术发展,这种内容设置方法有利于学生掌握课程核心内容。

在器件学习中,就着重指出全控型尤其是电压型全控器件的优点,让学生知道全控器件制造工艺的发展决定电力电子的发展。在讲授斩波电路和逆变电路时,要以全控器件为基础。对脉宽调制PWM控制技术这一章要重点讲解,指出正是采用了全控器件才得以使这一技术得到大量应用,成为电力电子的核心技术,是电力电子技术的一场革命。另外结合应用,要加强交直交变频和直流开关电源的教学。

2、适当增加最新技术的教学

由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。要及时传授该学科的前沿知识、介绍其发展趋势,使学生对该学科有一个清晰的认识。如对当前电力电子最新应用:矩阵式交一交变换器、电网谐波抑制技术、功率因数提升技术等内容作较为详细的介绍。另外,应加强理论联系实际,介绍一些和生活息息相关的应用,如电子镇流器,增加学生的见识,提高他们的学习兴趣。

三、改进教学方法和手段

1、培养学生的主动性,提高学习兴趣

从第一节课开始,通过大量的图片,演示了电力电子的多种应用,包括工业生产、交通运输、电力系统、家用电器、航天飞行器等。通过这些生动的实例,使学生明白电力电子其实就在身边。这门课的内容不是空洞的理论,而是与实际紧密结合的。在讲授DC-DC变换器时,与直流开关电源结合起来,并制作了小功率Buck变换器样机。演示时调节占空比,观察输出电压,学生印象深刻。此外,还向学生推荐阅读相关的期刊,并精选了几篇文章让学生仔细阅读。这些文章从理论分析、电路设计、控制系统设计到仿真和实验验证都比较完整,内容具备典型性,让学生初步了解电力电子科研和最新发展的动态。这些措施改变了以往学生被动接受的状态,学生对这门课的兴趣大大提高,学习有了主动性。

2、利用现代化教学手段,改善教学效果

近年来,多媒体教学逐渐代替了板书成为主流课堂教学手段,那么这种静态的演示文稿却还不能吸引学生。如何有效地利用多媒体手段,将枯燥的分析变得生动,也是该课程教学中一个棘手的问题。具体对于电力电子技术课程,方法是使图形、波形动起来。采用了相对易用的软件Matlab/Simulink。软件中有完善的电力电子工具包SimPow-ersystem,其中有各种器件、电源、负载、测量和波形显示元件等,可以搭建教材中的各种电路。在课堂上演示给学生,且可以方便地修改电路的参数。为了使演示界面更友好,我们在课下制作flash课件,可进一步丰富教学资源。采用这些方法后,大大改善了课堂讲授效果。

四、加强实践环节

在学校的大力支持下,近年来实验教学从教学思想、实验教学管理和教学条件上都有了很大改进,正在由演示性、验证性实验向设计性和创新性实验发展,由封闭实验室管理向开放管理发展,由单一的电力电子实验向综合性实验发展,由教师主导进行实验向发挥学生自主性发展。

调整实验的内容,保证实验的先进性、代表性和方向性实验内容,首先要考虑理论教学的进度及其知识的难点和重点,以利于学生对基本理论、基本原理的掌握;其次要对原有的实验内容进行筛选、补充、综合,减少验证性实验,多开一些综合性、设计性实验。对电力电子技术实验,保留原有的晶闸管整流、逆变的验证性实验,使学生对本课程的应用有初步认识,对直流斩波、交一交变换以及PWM控制技术部分的实验,则可开出设计型实验,由教师给出电路参数,由学生自行设计主电路,选择器件及其驱动电路、保护电路,进而完成实验,培养学生分析问题,解决问题的能力。

五、结束语

电力电子技术主要内容第5篇

关键词 课程改革;电工电子技术及应用;理实一体化教材

中图分类号:G714 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)11-0070-02

1 教材开发的背景

由于现代控制技术在机电产品中的主导地位日渐突出,如在数控机床中,既有可编程控制器,又有步进电机和变频器。因此,有必要加大机电技术应用专业和数控设备维修专业电类课时占总课时的比例,以适应科学技术的发展。

2001年,笔者在教育部“面向21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”课题之一“机电技术应用专业教学指导方案研究”[1]中,担任《电工电子技术及应用》教学基本要求的编写任务。该教学指导方案首次将电力电子技术和传统的电工电子技术整合到一门课程中,所以取名“电工电子技术及应用”,并将《电工电子技术》传统教材中的机床电器控制、可编程控制器简介等内容另规划了一门课程――电器与PLC控制技术。另外,增加相应的实训内容――电工技术实训与电子技术实训。该教学基本要求为高职机电技术应用专业主干课“电工电子技术及应用”提供了编写依据。

2 教材开发的实践与探索

教材体系结构的设计要根据课程的属性,采取适宜的教学方法。理实一体化教材是将知识、技能培养融为一体,在专业教学中形成“教、学、做”一体化,比较适合该课程的教学实施。《电工电子技术及应用》教材的三个版别,伴随着我国高职教育的三个发展阶段。

第一版教材的编写实践 我国职业教育发展的第一阶段,即2000―2005年。《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》(教高〔2000〕2号)中提出要培养“高等技术应用性专门人才”。这个时间由于我国高等职业教育正处于起步阶段,所以该阶段先解决适应当时高职院校机电技术应用专业的教材匮乏的问题。其次,由于各院校的实验条件差异太大,所以第一版教材只编写理论内容,实验由各校根据自己的设备状况组织教学内容。西安理工大学高等技术学院使用该教材的同时,自编了配套的实验指导书。

由于电工电子技术及应用课程的自身特点,理论模块仍采用章节模式编写,有利于教学的组织实施。在理论课时大量压缩的趋势下,教材内容的取舍以“必须、够用”为原则。理论模块共分三个部分,内容包括电工技术、电子技术和电力电子技术等,其内容涵盖机电技术应用专业所必需的电类基础知识。

1)电工技术内容的选取基本原则是以工业常用设备三相异步电动机为主要对象,学习交直流电相关知识。如直流电路主要讲解基尔霍夫定律和叠加定理应用等,交流电路主要介绍相量形式的欧姆定律及在RLC串联电路中的应用,使读者对相量及相位差的意义理解到位,并能应用到三相电路的分析中,为学习三相异步电动机提供必需的理论支持。

2)电子技术内容的选取基本原则是以电子器件的外特性为研究对象,集成运算放大器和触发器的应用为桥梁,学习电子电路的基本分析方法;将负反馈和集成运算放大器放在一章编写,重点是理解开、闭环的概念及负反馈对放大器性能的影响等。

3)电力电子技术内容选取的基本原则是以变频器为对象,了解电力电子的节能技术,学习相控整流与逆变的基本原理,最终能将电工电子技术应用到机电产品维修技术中。

第二版教材[2]的编写实践 我国职业教育发展的第二阶段,即2006―2010年。2006年《关于全面提高高职教育教学质量的若干意见》(教高〔2006〕16号)中提出要培养“高素质技能型专门人才”。该阶段国家对职业院校投入了大量的财力,使职业院校的实验设备得以提升和普及,实验设备以天煌教仪的普及率最高。所以,在教材的改版规划中,将校本实验教材的内容加入到第二版教材中,另外还增加立体化教材的内容之一――电子多媒体课件,便于教师教学。2006年,该教材立项为“十一五”部级规划教材。

技能培养是高职教育的重要环节。在电工电子技术的教学中,注重培养学生根据电路图连接实际电路的接线能力和仪器仪表的使用能力,实验内容以任务驱动模式编写。编写实验内容选择的电路和电路参数尽量和大多数院校的教学设备一致,方便采用本教材的师生。如直流电路综合实验,共设计了三个任务:任务一,验证KCL和KVL;任务二,验证线性电路叠加定理的适用性;任务三,验证非线性电路叠加定理的不适用性。由于此实验电路接线较少,所以安排了三个任务。学生在此教学情境中使用了电压源,理解了电压源不作用时用短路线代替,对叠加定理有了较深刻的理解。又如在计数器实验内容中,由于接线复杂,所以仅安排了两个实验任务。实际教学效果显示,实验内容安排合理,能达到预期的效果。

第三版教材的实践与探索 我国职业教育发展的第三阶段,即2011―2015年。《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》(教职成〔2011〕12号)中提出以培养生产、建设、服务、管理第一线的“高端技能型专门人才”为主要任务。由于现阶段高职入学分数差异越来越大,实现差异化教学势在必行。所以,第三版的主要任务是降低理论难度的同时,增加以学生为主体、以教师为主导的“边学边练”内容,力求使教材成为学生学习专业知识、提升职业能力的指南。“边学边练”由“读一读”“议一议”“练一练”等组成,是为了完成基本教学任务的学生开发的选学内容,以项目式教学模式编写。“读一读”的内容是与教学项目任务相关的理论知识,主要通过学生自学来完成这部分内容的学习。“议一议”的内容是学生在教师的引导下,通过小组讨论来完成。“练一练”的内容是将该教学项目分解成若干个具体的小任务,由学生独立完成。通过上述内容发现,项目教学法能较好地将理论和实践相结合,是职业教育教材建设的发展趋势。

3 教材建设的成果

随着职业教育的发展,高职教材建设出现“一纲多本”,此举措对教材的编写和出版都提出了挑战,也使高职教材建设得到迅速发展。经过十几年的积累,已经涌现了一大批适合高职教育层次的优秀教材。

理实一体化教学是一种全新的教学模式,它是融理论教学和实践教学于一体的教学。抛弃“拼凑”、弘扬“撰写”是编写团队的主旨。笔者主编的《电工电子技术及应用》(第二版)2006年入选普通高等教育 “十一五”部级规划教材,2008年由机械工业出版社出版,全国使用本教材的学校达22所以上,主要集中在江苏省(六所院校)和广东省(五所院校)。2013年本教材获机械工业出版社畅销书称号,同年获西安理工大学优秀教材一等奖,获陕西省普通高等学校优秀教材二等奖[3]。数据表明,本教材是“机电技术应用专业教学指导方案研究”教学改革的成功范例。

参考文献

[1]教育部职业教育与成人教育司,教育部职业技术教育中心研究所.机电技术应用专业教学指导方案[M].北京:高等教育出版社,2001.

电力电子技术主要内容第6篇

[关键词] 工程实践能力;创新能力;教学改进;电子工艺实习;EDA

[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634(2014)05-0106-03

电子工艺实习作为以实践教学为主、对工科各专业开设的技术实践课,对培养学生的工程实践能力和创新精神有重要意义。如何把握当前发展机遇,改进电子工艺实习,培养工程实践能力扎实、创新能力强的工程技术人才逐渐成为研究热点。本文在分析电子工艺实习现状的基础上,结合现代电子技术,提出以工程实践能力和创新能力培养为目的的电子工艺实习教学改进与实践探索。从电子工艺实习教学内容、教材和教学方法及多媒体使用等三个方面提出了改进意见,改善电子工艺实习的教学效果,提高学生的工程实践能力和创新能力。

1 电子工艺实习面临的挑战

电子工艺实习作为重要的实践教学环节,经过多年发展在国内高校获得了推广普及。但目前电子工艺实习内容多以简单电子产品装配为主;实习过程以手工劳作为主;课堂教学以教师板书讲授为主。受限于电子工艺实习内容、教学方式和教学手段,在实习中学生工程实践能力和创新能力提高有限。综合分析电子工艺实习的现状,可以发现电子工艺实习目前存在以下几个缺点。

1)电子工艺实习内容缺乏创新性和层次性。目前电子工艺实习内容多停留在简单电子产品的焊接组装上,实习过程以模仿式手工操作为主,实习内容缺乏综合性、设计性、创新性。因此需引入多层次、多模块的电子工艺实习内容,形成综合性、设计性、创新性的电子工艺新局面,使学生在获得扎实基本功的同时提高工程实践和创新能力。

2)电子工艺实习教学方式相对单一。随着科技的发展,新的电子元件和电子装配技术不断出现。为使学生掌握现代的电子设计技术、提高电子线路设计与仿真能力,必须改变烙铁加电路板的电子工艺实习模式和方法,通过在电子工艺实习中引入EDA技术和SMT技术,使学生接触到先进的电子设计和制作技术,提高对现代电子技术的理解。

3)电子工艺实习教材和多媒体课件建设滞后。电子工艺实习在燕山大学实施十多年来,教学方法以教师板书讲授和手把手教授为主。受限于实验设备和教学条件,很难对现代电子技术及电子产品生产工艺流程进行清晰地讲解,学生无法了解现代电子技术及生产流程。同时教材以传统内容为主,对现代电子工艺涉及较少。

因此有必要结合现代电子技术和多媒体技术对电子工艺实习的教材和教学方法进行改进,增加对现代电子技术的讲解,使学生接触并了解集成电路及电子产品生产工艺流程,提高课堂教学效果。

2 改进电子工艺实习内容,突出工程实践 和创新能力培养

结合燕山大学电子工艺实习基地当前的实验设备和实验条件,以电子工艺实习课程为依托,以充分利用实验室现有设备为基础,以工程实践能力和创新能力培养为目标,从电子工艺实习的层次设计和模块设计两个方面入手,改进电子工艺实习。

2.1 依照教学大纲,改进电子工艺实习内容的层 次设计

依照电子工艺实习教学大纲,在教学实践中循序渐进的将电子工艺实习教学内容分为基础教学层、中级技能教学层和高级教学层。在每个教学层次分别设置不同的教学内容和目标,见表1。

在基础教学层采用以板书讲授和多媒体相结合的授课方式,使学生掌握电子工艺实习的基础知识。这一教学层次对所有参加电子工艺实习的学生开放,以培养学生的基本技能。

在中级教学层则以学生动手实践为主要教学手段,首先通过万能板练习焊接使学生掌握基本的焊接技能,能熟练的进行直插原件的装配和拆焊,掌握电子产品的手工焊接、装配、调试技术。同时学习常用的电子元器的规格、参数、识别及主要性能和选用原则,熟悉电子产品工艺的基本知识和要求。最后,通过微型FM收音机的组装,将SMT技术引入电子工艺实习中,使学生了解SMT技术,掌握SMT组装的基本过程。

高级教学层次主要针对电类学生和有学习意愿的学生开设,在高级教学层中通过现代EDA技术的引入使学生掌握Altium Designer软件的使用,使学生能够使用Altium Designer软件进行相关电路原理图的绘制及仿真,生成PCB文件。然后通过热转印技术进行电路图的转印,之后将做好的电路板进行蚀刻。电路板腐蚀好后,让学生使用酒精和松香制作电路板的助焊层,最后使用视频钻进行钻孔,完成PCB电路板的制作[1,2]。

进入组装阶段后,学生按照BOM表领取相应的电子元件,对照电路原理图和BOM表进行小制作产品的组装和调试,直至小制作产品合格。高级教学层次教学流程如图1所示。

2.2 创新实习项目,丰富实习内容

在燕山大学目前的电子工艺实习中,学生需要完成两个电子产品的制作,分别是多功能充电器或万用表和FM收音机,对于电类学生则增加了学生自主设计项目“旋光彩灯”。目前实习内容不能满足工程实践能力和创新能力培养的需要,因此针对电子工艺实习的设计的三个教学层次,分别设计了三个教学模块,分别为基本技能教学模块,中级技能教学模块和高级技能教学模块,如表2所示。

在基础技能教学模块设计了万能板焊接这一实习项目,让学生在练习中掌握基本的焊接和组装技能。在中级技能教学模块设置了多功能充电器、万用表和贴片式FM收音机三个教学内容。在这个过程中使学生结合所学理论知识,完成产品组装,牢固掌握电子产品手工组装和焊接工艺,接触并掌握SMT再流焊接工艺,锻炼学生的工程实践能力。

表2 电子工艺实习教学模块设计

教学模块 教学内容

基本技能教学模块 1.万能板焊接

1.多功能充电器

中级技能教学模块 2.万用表

3.贴片式FM收音机

1.触摸式双稳开关

2.照明定时器

高级教学模块 3.V双向电压变换器

4.四相混式步进电机驱动电路

5.声光控延时开关

6.信号灯触摸开关

在高级技能模块针对电类学生不同专业特点设计了6个实习项目,学生依自己的兴趣来选作。在实习过程中,学生首先根据自己的专业和爱好选择自己感兴趣的实习项目,进行资料的查阅、电路原理图的设计,然后使用软件进行相关电路原理图的设计和仿真,直到设计电路的仿真结果正确。其后进行电路板的设计、电路的安装和调试。

最后进行工艺文件的编制、报告撰写,通过这个过程培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力。整个实习过程综合提高学生的工程实践能力,锻炼学生的创新能力和意识。

3 电子工艺实习教材建设和多媒体课件设计

电子工艺实习教材要针对不同专业,设置基础扎实、层次突出、特色鲜明的内容,突出工程实践能力和创新能力的培养。电子工艺实习教材编制不仅要符合教学大纲的要求,更要紧跟时代步伐,包含现代的电子技术。因此在教材的编制过程中要将指导书模块化,结合实际情况每学期更新相应的模块内容,满足不同专业学生的需求,在教材中将理论知识和实践知识相结合,培养学生扎实的工程实践能力和一定的创新能力[3]。

目前燕山大学的电子工艺实习教学方式主要以教师板书讲解、学生动手为主,对先进的电子技术则涉及较少,因此有必要在电子工艺实习中引入多媒体技术。利用多媒体技术展示先进的电子元件生产、测试及封装工艺和电子产品的组装工艺。通过引进多媒体,可以解决现有教学设备的不足,使学生在牢固掌握电子工艺基础知识的基础上,可以了解最新的电子元器件、电子产品、先进的生产工艺和标准化的工业化生产流程,提高学生的学习积极性,掌握电子工艺的前沿知识,为以后的工作和学习打下坚实的基础。

4 建立以学生为主体、教师为主导的教学 模式

电子工艺实习课程不同于一般的实验课和理论课程,其课程内容涵盖电子元器件、焊接以及电子技术相关理论知识,涉及多个学科,内容繁杂,学生掌握起来难度很大。要想在电子工艺实习中培养学生的基础知识、工程实践能力、创新能力,需要在实习过程中建立以学生为主体、教师为主导的主动学习模式。在教学过程中充分调动学生积极性,首先利用多媒体技术进行基础内容的讲解,并进行先进电子技术的工艺技术的演示;其次在实践操作中采用教师动手操作、学生练习的教学模式,使学生掌握扎实的基本功;最后使学生通过独立练习,掌握电子产品的组装和调试的基本技能,培养学生扎实的工程实践能力。并在实习过程中学会常用EDA软件的使用,掌握电路原理图绘制、仿真及PCB板的设计和电路板的手工生产工艺,培养学生的创新能力。

电子工艺实习过程由以手工劳作为中心转变为以“设计”为中心,由以组装为中心转变为以设计为中心,由以教师板书讲解为主转换为以教师板书讲解和多媒体演示相结合、教师为主导的教学模式。通过将实习内容分解为具体目标任务,在教学过程中调动学生的自主性、创造性、学习的兴趣和热情,提高学生工程实践能力,培养学生的创新能力,改善教学效果[4,5]。

电子工艺实习需要在实习内容、教材和教学模式方面进行不断的发展和完善,同时也需要指导教师积极努力,不断完善和改进电子工艺实习,提高学生的工程实践能力和创新能力。

参考文献

[1]任文举,孙站稳,蔡璐璐.沉默式教学法在实验教学中的应用研究[J].实验室科学,2008,6(3):47-49.

[2]张锡珍,张加良,李芳,等.电子工艺实习的实践与探索[J].实验室科学,2009,6(3):20-22.

[3]任文举,蔡璐璐.电子工艺实习中应用EDA技术的探讨[J].实验科学与技术,2008,6(4):9-11.

电力电子技术主要内容第7篇

[关键词]主线贯穿法;层次教学法;教学互动

1基本理论教学

理论教学是电子技术课程一个非常重要的环节,掌握电子电路基本理论,才能掌握和应用电子技术。模拟电子技术的特点是器件多、电路杂,理论不系统,分析方法不统一,内容显得凌乱,这给模拟电子技术教学带来了诸多不便。因此模拟电子教学应在以下几个方面有所改进:①系统性:即基本原理应具有系统性。模拟电子技术难点在于基本原理凌乱,涉及的内容杂,如对单级放大电路的分析,包括晶体管放大原理、放大电路的工作过程、静态工作点、各点的波形图、直流通路、交流通路和小信号等效电路等内容。内容虽多,它们有共同的特点:就是静态分析和动态分析及其等效电路。不仅仅单极放大电路要进行静态分析、动态分析,集成电路构成的各种运算电路也涉及静态分析和动态分析的内容。比如在单电源供电的情况下,集成运算放大器也有设置工作点的问题,不然会发生波形失真。因此,可以说模拟电子技术的基本内容就是直流分析、交流分析;基本原理就是工作点原理、图解法原理和等效电路原理;核心内容是放大电路,包括单极电压放大、功率放大和运算放大器放大电路。掌握了这些内容,就掌握了模拟电子技术基础。②内容归纳:即找出共性的内容。如小信号等效电路分析法对BJT、JFET和MOSFET组成的放大电路的分析,其基本原理是相同的,只因使用器件的不同,因而等效电路有所差异,分析方法是相同的。共射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路采用的分析方法也是相同的。集成运放构成的各种运算电路的分析方法是相同的,即运用虚断和需短的概念。内容相近的电路集中在一起讲解,分析方法统一,有利于学生理解。通过不同电路的分析,可以看出电路在性能方面的差异,在共性之中找到个性,这样可以增强学生的感性认识。找到共性,就找到了捷径,使教材的内容更简洁,从而减轻学生的负担。③分清主次:由于模拟电子技术的内容太多,不可能面面俱到。因此,在教学中分辨教材的核心内容和一般内容,核心内容就是教材的主要内容、根本内容,就是模拟电子技术从始至终的、内容密切相关的部分。对核心内容的讲解,就是为了让学生理解和掌握电子技术的基本原理、基本内容和学习方法,使学生迅速掌握电子技术的基本内容,即使学生快速入门。这样学生才能对本门课的学习产生信心。在课堂教学中建议采用以下措施:①主线贯穿法:即将教材内容按照原理分别归类,概括为几条主线,然后把教材内容在主线上串联起来讲解。把教学内容按照原理分类,使得教学有条理,有利于学生对基本原理的掌握。比如把模M电子技术内容划分为放大电路部分:其中包括单级放大电路、功率放大电路、集成运放构成的运算电路;信号发生和处理电路部分;直流电源部分;负反馈部分,每个部分内容按照电路原理依次展开,使得课程条理清晰、目标明确。②中心教学法:即教师在授课时,教学内容要重点突出,老师要说明这节课要讲什么内容或解决什么问题,即讲课要指出哪里是重点。这种方法能够提高学生的注意力。比如说图解法分析单级放大电路的工作原理,工作点的作用是什么,为什么要设置工作点,这是图解分析法的重点,各点波形的产生是动态分析的重点。对放大器动态指标的分析方法是单级放大器的重点。③教学互动:教师在授课中适当提出问题请学生回答,或者学生提出问题,教师回答。比较突出的问题进行课堂讨论,如为什么运算放大器的同相输入端电位和反相输入端电位相等?有反馈时相等,无反馈时相等吗?教师要善于在适当的时候提出问题,提出问题可以提高学生的注意力,引导学生进行分析判断,通过对问题的解答,加深对课堂内容的理解,比如甲类功率放大电路,电源电压12V,要想使其输出最大功率,静态电压VCE应该为多少。通过互动,激发学生的学习热情,加深对理论的理解,提高授课质量。④电路仿真教学。在课堂教学中,增加电路仿真内容,可以提高课堂教学效果。课堂上适当讲解电路的仿真分析、仿真电路各点电压波形以及电路参数对波形的影响等内容,增强学生的感性认识,促进学生对电路的理解。

2层次化教学

把教学内容分为几个层面,如单极放大电路;运算放大电路;信号产生和信号处理;反馈放大;直流稳压。半导体基础、二极管、三极管原理、单级放大器和运放构成的基本运算电路是第一层面;负反馈放大电路和频率特性是第二层;信号和波形产生电路是第三层面的内容;直流稳压电源是第四层内容。把教材的内容分成不同的层面有利于教师对教学内容的把握,可以根据学生的情况,适当增减教学内容。第一层是教材的核心内容,是学生必须理解和掌握的,否则,无法学习电子技术。第二层是对第一层的补充,主要介绍反馈对放大电路性能的影响,可以适当讲解。第三层是知识的扩展和电子技术的运用,可根据学时和学生接受能力适当删减。

3技能培养

电子技术不但是一门理论基础课,还是一门技术课,因此,要求学生在掌握理论的基础上,还要掌握实践技能。技能的培养离不开基本原理;同时技能的提高,能够加深对理论的理解。二者密切相关,缺一不可。技能的培养主要形式是实验教学,实验学时不应低于理论课学时的30%。实验教学的目标:①掌握仪器的使用;②学习测量方法;③检验电子电路;④电路创新。在确定实验题目和实验内容上,应按照教材核心内容选择,这样做有利于理论和实践的结合,加深对理论的理解。同时用学过的理论知识指导实验,起到互相促进的作用,如晶体管共射极放大器实验、射极输出器实验、正弦波发生器实验,与教学内容关系密切,通过这些实验能够提高学生对理论课的理解能力,提高动手能力和理论指导实践的能力。增加设计性实验,可以促进学生的思维能力、分析能力和设计能力的提高,可以促进学生更好地掌握理论知识,可以提高学生的实践技能。实践技能的培养是实验教学的最终目的。充分重视实验教学的重要性,采取措施,保证实验教学的重要地位。在课程考核中实验考核应占较大的比例。将计算机仿真技术引入实验教学和课堂教学,可以克服实验仪器、实验设备的限制。在实验教学中,可以根据教学内容的需要,将实验任务布置给学生,在教师的指导下先进行理论设计,然后进行仿真,完成仿真设计后,按照仿真电路装配实际电路进行调试。通过仿真实验,学生学习了电子技术自动化设计的方法,为其今后设计电子电路奠定良好的基础,对培养学生的综合素质起到了积极和促进作用。

电子技术是一门实践性很强的学科,掌握这门技术的唯一途径是实践。实践有两个好处:一是通过实践巩固所学的理论,二是通过实践能够发展理论。电子技术是在实践中产生的,也只有在实践中才能得到发展。课程设计是电子技术实践的一种有效途径。课程设计能够激发学生的学习热情,培养学生的创新能力。在课程设过程中,应遵循以学生设计为主,教师指导为辅的原则。课程设计的选题既要有实用性,又要和课程内容密切相关,这样让学生用课堂学过的内容、学过的电路完成课程设计任务。课程设计的主要目的就是让学生利用所学的知识解决实际问题,同时提高学生的实践能力。课程设计题目要选择和教材内容关系密切的设计题目:如功率放大器的设计、正弦波发生器的设计、声光控制照明灯等设计题目,引导学生,运用学过的原理和设计方法,采用自己熟悉的电路形式,完成电路设计,并通过仿真验证,对电路进行补充和修改,使电路更完善,最后进行安装调试,完成设计任务。

4结论

模拟电子技术一直是教学的一个难点,学生普遍感到学不懂。我们做老师的也经常思考如何把这门课程教好,经过几年的教学改革与课程建设,我们在学生的动手能力、创新意识培养、教学质量及教学效果的方面取得了一些成绩,找到了解决问题的方法。其核心内容是改变教学观念,把复杂的内容变成简单几个环节,从而使问题简单化。老师是教学的关键因素,通过改革使老师知道教学的主要内容是什么,教学重点是什么,哪些是必须教的,哪些是可以省略的,使老师能够灵活掌握教学内容,这样教学才能生动灵活。采用新的教学方法并打破传统教学方法,辅助多媒体教学和仿真等教学手段增强学生的学习兴趣,采用理论与践相结合的教学模式,加深理课堂内容的理解,培养动手能力。增加实践环节,课程设计多方面培养学生综合能力,使教学充满活力,切实提高教学质量。

参考文献:

[1] 孟秀玲“模拟电子技术”课程改革的研究与实践[J].南京:电气电子教学学报,2004(3):112-113.

[2] 于兰“模拟电子技术”的课程改革[J].黑龙江科技信息,2010(1):106-108.

[3] 沈佐湘实验教学与人才素质培养[J].中国高教研究,2003(3):90-91.