第一篇:电力电子技术课程改革新思路
摘要:随着电力电子技术在电力系统中的应用逐渐广泛和深入及高职高专教育教学改革的不断推进,作者对电力类院校相关专业《电力电子技术》课程改革的实践经验进行了总结,提出了该课程改革的新思路。
关键词:电力系统;《电力电子技术》;课程改革
引言
电力电子技术作为一门新兴学科,近年来,随着电力电子器件的不断发展和国家对科技的大量投入,电力电子技术发展突飞猛进,在工业、国防、交通运输及家用电器等领域应用愈发广泛与深入,在电力系统领域的应用越来越广泛。该技术对高压、特高压交直流输电网及柔性直流、柔性交流输电网的建设起着至关重要的作用,十几年前,中国的直流输电还要依赖于国外的产品和技术,而目前我国已经拥有世界上最高电压等级的交流输电和全自主知识产权的特高压直流输电,我们正在建设的以500kV为骨干网架的坚强智能电网领先于世界先进水平。这些成绩无不渗透着电力电子技术的功劳。故电力相关专业加强对电力电子技术课程重视度和推进高职院校电力电子技术课程改革势在必行。
1.课程现状
作为电力类院校,除了电气技术专业、电气工程及其自动化专业一直都有开设《电力电子技术》课程外,其他各电类相关专业如发电厂及电力系统、继电保护自动化、供用电技术、高压输电线路施工运行与维护等专业均开设了该课程作为专业选修课或者素质拓展课,足见各院校对该课程的重视程度越来越高。由于种种原因,我校在《电力电子技术》课程的教学改革方面一直较落后,教学内容基本和本科教学内容相似,且由于课时的原因,课程中各种电力电子器件和换流器都泛泛而谈,教师和学生对课程的重视度不够、教学目的不够明确,教学方式基本以填鸭式课堂教学为主,学生学习兴趣低、教学效果不好,这显然已不适应现代高职院校对人才培养的要求,不能有针对性地服务于电力行业,
2.改革思路
本文针对电力类院校开设《电力电子技术》作为专业素质拓展课程时课程改革的一些实践经验和思路进行总结。对于电力行业办学的学校,学校毕业生多服务于发电厂、供用电企业、电力装备制造和电力建设等相关企业。这类院校对电力电子课程内容的侧重和普通院校开设本课程时的侧重应有所不同,加上近年来高职教育教学改革,推行2+1模式,缩减课时,作为专业素质拓展课的《电力电子技术》一般只有不到30个课时,不可能像以前一样所有内容都铺开了讲。应该突出专业和职业特色,明确课程的任务不是教会学生多少个电力半导体器件的原理和特性,也不是教会学生每一种换流器的原理和波形,而是让学生认识电力电子,知道电力电子技术在电力系统中的应用,掌握典型电力电子换流器的基本工作原理和测试方法。2.1教学项目选择基于以上想法,在已结束的学年里,课程组以发电厂与电力系统专业为试点对26课时版《电力电子技术》课程进行了课程改革研究与实践,选择了基于项目驱动教学模式的教材,以服务电力行业为宗旨,根据维修电工、换流站值班员、电气值班员等职业岗位的要求及发电厂与电力系统专业人才培养目标的要求重新选择并组合教学内容、编写课程标准、学习指南等教学材料。选择了电力电子在电力行业的几个典型应用形成了以下教学项目:2.2学习情境选择以项目二桥式整流与发电机励磁系统为例,考虑到发电机励磁系统与该专业对口,且发电机励磁系统在前期《电力系统自动装置》课程中也有介绍,以此作为项目驱动教学能较大程度地提升学生的学习重视度和兴趣度,加强课程之间的联系和知识之间的衔接,让学生感到课程不陌生、不枯燥。按照知识的前后联系和学生的认知规律共创设三个学习情境。情境1:发电机励磁系统认知(1学时):通过该情境的学习,要求学生说出发电机励磁系统的作用、自并激励磁系统的组成和三相桥式可控整流电路与发电机励磁系统的关系;情境2:三相半波可控整流电路(2学时):通过该情境的学习,要求学生熟悉三相半波整流电路的结构组成和工作原理,能对电路进行接线和波形测量;情境3:三相桥式全控整流电路(3学时):通过该情境的学习,要求学生掌握三相桥式可控整流电路的结构组成和工作原理,能对电路进行接线和波形测量。2.3学习内容选择以项目二中学习情境3为例,三相桥式整流电路是电力电子技术课程的核心知识点,也是维修电工、电气值班员、换流站值班员等岗位要求的必备知识,在电力系统中应用广泛。对该学习情境进行教学内容的选择应该更细,包括三相桥式整流电路的结构、整流和调压的原理、波形的分析、控制角的有效移相范围、输出电压电流的计算、功率因数的计算。但在进行其他电力电子变流器的学习情境时可以忽略输出电压电流的计算、弱化波形的分析,从认识变流器的角度出发,从变流器在电力系统中的应用入手,着重强调感性认识、电路的结构和工作原理及控制角α的大小和输出的关系。2.4基于工作过程教学模式的应用确定教学内容如何取舍之后,在教学实施过程中采用基于项目驱动的教学模式,不过根据课程特点,本次基于项目驱动教学模式与传统项目驱动教学模式不同,因为我们不可能真的要学生做一套励磁系统或者高压直流输电方案出来,题目太大,也不是对职业院校学生的要求。我们采用这个题目作为项目驱动的目的是让知识不再枯燥乏味,能和与专业相关的工作对接,提高学生的学习兴趣,愿意主动参与教学过程,让被动接受知识变为主动学习,让学习更符合学生的认知规律,让能力培养更满足高技能型人才培养的要求。所以设计教学活动时,要充分挖掘可用资源,综合运用多个活动场所、多种教学方法和手段。仍以项目二为例,在开始具体学习情境之前以任务书的形式给出项目的总体任务和分解目标。然后带学生到实习工厂、实验室或者以图片、视频的形式提供给学生对励磁系统和三相桥式整流电路的感性认识。提供给学生项目学习指南、微课、参考书籍、学习网站等资源,将学生分成三至四人一组,以组为单位学习和讨论任务书,提出问题和困难,老师提点解决问题的方向。之后进入情境教学,以学习情境3为例:在项目开始已经认识过三相桥式整流电路,故直接给出知识目标和技能目标,引导学生自主学习讨论,提供给每组1份格式化实验计划书,让学生根据格式自己完成三相桥式整流电路调试实验计划书,针对计划书中存在的问题和学生提出的问题通过板书、现场讲解、实验验证、微课等形式给予梳理。学生完善计划书并完成三相桥式整流电路的调试。然后对分组实验完成情况进行现场点评,对表现突出的小组和个人进行表扬。2.5考核评价制定包括考勤登记表、实验分组记录表、提问和讨论成绩记录表、考试成绩登记表等学习考核方案,制定教师评教表、学生评教表等教学评价方案,对学生的学习效果和教学开展情况进行评价和问题查找,提出改进方案。总的来说,课程改革调动了学生的学习积极性和参与度,取得了良好的教学效果。
结语
目前基于工作过程的《电力电子技术》课程教学改革还只是在发电厂及电力系统专业进行试点。接下来准备在继电保护及自动化、供用电技术、电气自动化技术等电力系统相关专业尝试这样的改革,在教学内容取舍和教学项目选择上要突出专业和职业特色,分专业研究,将这项工作做得更细更好。
参考文献:
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[3]陈佩军.电力电子技术课程的应用型教学改革探索.大学教育,2015.
作者:皮薇薇 宗海焕 吴娟娟 单位:郑州电力高等专科学校
第二篇:电子技术教学优化策略
摘要:中职技术教学是理论和实践结合紧密的一门学科,在教学时,不仅要注重理论知识的教学,还要加强实践教学,让学生通过理论学习掌握知识原理,并在实践活动中运用理论知识,提高他们的综合能力。在设计设计教学内容时,要考虑中职学生的知识基础和学习兴趣,利用丰富的教学形式激发他们的学习积极性,让他们在主动探究过程中掌握所学知识,为提高电子技术技能打下良好的知识基础,使课堂教学获得优化,实现高效的教学效率。
关键词:中职;电子技术教学;教学策略;优化
中职电子技术专业是培养学生电子技能的重要技术学科,是向社会输送专业技能的学科。在教学过程中,教师要了解学生的学习能力和兴趣,结合他们的实际情况开展教学内容,充分调动学生的学习积极性,使他们能掌握有效的学习方法,在理论和实践相结合的基础上进行大胆探索,促进他们专业技能的不断提高。由于社会经济的不断发展,电子技术也在快速地更新换代,在进行教学设计时,教师要结合当今社会运用的电子技术知识对教材内容进行整合和有效取舍,并结合新的电子技术知识进行创新教学,使学生能学到真正有用的知识,为他们顺利就业打好基础。
一、结合学生实际开展教学,提高学生的学习积极性
中职学生的学习能力较差,他们的思维能力有待提高,电子技术教材中的知识对他们来说比较抽象,因此,要掌握这些知识具有一定的难度。在设计教学内容时,教师要把握中职学生的心理特点,强化他们的学习意识,让他们意识到认真学习的重要作用,积极主动地投入到知识探究中,在多样化的教学模式中体验学习乐趣。对于一些学习意识不强,具有强烈叛逆心理的学生,教师要加强对他们的关注,耐心地和他们进行交流沟通,让学生能摆正思想,树立良好的学习态度,积极参与到学习中。在课堂教学中,教师要对学生进行及时引导,使他们在遇到学习上的困难时获得教师的帮助,缓解他们的学习压力,让他们在轻松快乐的氛围中学习,不断提高学习能力,实现高效的电子技术教学。
二、从教学目标出发,开展创新教学
在教学中,教师要注重学生综合技能的培养,针对当前就业形势和电子技术行业中所需的技术性人才进行教学,提高电子技术教学的专业性和技能性,使学生通过积极的学习成为电子技术行业紧缺的人才,为国家的电子技术发展做出自己的贡献。在制定教学目标时,教师要针对学生底子薄、学习能力差的情况进行制定,教学要求适当降低,使学生能从简单的知识学起,逐步深入地进行复杂内容的学习,提高他们的学习能力,促进他们电子技术综合素质的提高,让他们产生探究学习的兴趣,积极主动地参与到课堂学习中,实现高效的学习。
三、加强师生互动,激发学生的学习主动性
教学活动是教师和学生共同参与的一项活动,缺少任何一方的积极性都不能实现有效教学。在电子技术教学中,教师要结合教学新理念进行创新教学,构建新型的师生关系,积极地和学生进行交流,了解他们的学习态度和学习中存在的问题,对他们进行及时引导。在教师和学生的积极互动中,形成了和谐的课堂教学氛围,缓解了学生的学习压力,让他们充满兴趣地进行电子技术理论知识的分析和思考。电子技术教材中的知识点较多,很多知识比较抽象,需要学生具有较强的逻辑思维能力才能深刻理解这些知识。在教学中,教师要注重培养学生的思维能力,引导他们逐步深入地进行分析,在教师和学生的共同讨论下使学生掌握所学内容,促进他们逻辑思维能力不断提高。在学生学习电子技术知识时,每当学生掌握一个知识点、解决一个学习中遇到的问题时,教师都要对学生进行表扬,使他们获得精神激励,从而让他们产生强烈的学习动力,积极参与到知识探究中。
四、理论和实践相结合,提高学生的综合技能
中职电子技术是一门理论和实践相结合的学科。教师在教学过程中,既要让学生对理论知识进行深入分析和探究,还要进行根据教学内容开展操作实验,让学生在试验过程中掌握基本知识,提高专业技能。在操作过程中,学生能充分地运用理论知识进行探究,让他们逐步完成操作。教师可以把理论和操作实验相结合,给学生创设了一个自主探究的机会和氛围,让他们能积极进行分析,探究实验原理,按照实验步骤完成操作。在动手操作过程中,学生能在一个直观的环境中进行探索,有利于提高他们运用电子知识分析问题的能力,同时使他们掌握电路安装测试的方法,能有效排除电子线路中的故障,提高他们的专业技术能力。通过把理论知识和实验操作结合起来进行教学,让学生能感受到电子技术知识的作用,能提高他们的学习积极性,高效地完成教师布置的学习任务,实现高效教学。
五、衔接就业,开展与时俱进的教学活动
随着社会经济的快速发展,电子技术的发展速度也不断加快,教师在进行教学时,要结合现代社会生产中的电子知识和技能对教材内容进行更新,使学生学到与时俱进的电子技术知识,促进他们综合素质的提高。为了更好地和就业衔接,学校可以组织电子技术专业的学生到无线电厂进行生产实践,让他们在了解生产过程的同时,运用所学的电子技术知识进行操作,通过亲身体验提高操作技能,加深他们对知识的理解。在教学和就业的衔接过程中,学生明确地认识到了学习目的,增强了学习积极性,主动进行专业知识学习,并在操作实践中进行大胆探索,有效提高了他们的专业技能,为他们顺利进入社会打下良好的基础。总之,在中职电子技术教学中,教师要注重培养学生大胆探索的精神,让他们主动思考和分析,加深对基础知识的理解。同时,在教学活动中,教师要注重实践操作,让学生通过操作理解理论知识,提高操作技能,实现高效的学习效率,为他们在就业的竞争中取得优胜打好基础。
作者:张海山 单位:河北省三河市职业技术教育中心
第三篇:电力电子技术教学探讨
摘要:新形势下,电力电子技术的教学需要开展更富实践性的改革。本文首先阐述了本门课程的教学体系,并从理论教学改革与实践教学改革两大方面探讨了应用型高校开展电力电子技术的创新改革策略。
关键词:应用型高校;电力电子技术;教学改革
电力电子技术,是从专业角度重点研究电能在半导体开关元器件控制下实现有效运行和转换的技术。因此,电力电子技术课作为应用型高校的基本课程和更多对口专业的专业课程,主要分析通过各种电力电子器件组成的电路所输出的电能波形以及电路状态关系。因此,电力电子技术的课程开设对于应用型高校相关专业而言是十分必要的。随着技术的不断提升和科研水平的不断优化,电力电子技术在工程实践中已经取得了越来越的理论成果。高校教师应该积极面对这样的挑战,在日常教学工作中加强本课程的前沿技术学习,做到与时俱进。特别是对于应用型高校而言,更是要突出重视理论与实践之间的联系,力求在不断的实践锻炼中夯实基础,巩固要点。面对新时期的人才需求,应用型高校应该积极组织师资力量进行学科研讨,力求在理论教学和实践教学两方面强化改革,迎来课程教学的新气象。
一、电力电子技术的课程体系
根据西方学者曾提出的电力电子定义,我们可知电力电子技术融合了电子、电力以及自动控制三大领域学科思想。这三门学科的不断发展,为电力电子技术发展提供了必要的条件。首先电子领域中的电路与电子器件、电力领域中的旋转运动与静态设备、控制领域中的采样与连续控制都属于电力电子技术中需要讲解的知识点。通常,电力电子课程体系的研究主体就是电子器件、驱动及保护电路,这些要素之间存在的交流与直流变换也是课程的主要研究内容。因而,课程总体上涵盖了三大部分的知识:电力电子器件、电力电子变流电路、电力电子应用。随着新时代背景下的课程改革,应用型高校应该做好构建课程的衔接,应该对接社会对专业人才的实际需求,重视对课程体系的优化设计。因而电力电子技术课程可以按照如下体系完成:针对我国众多应用型高校的办学理念,建议高校教师应该重视学生的基本技能,要求做到“三会”,即要会用电力电子器件,会对具体的器件参数进行辨识和选择;会看电路图,能够清晰分析出当前所遇到的变流电路具体关系,对于其中的定量及定性计算要做到心中有数;会做简单的变流电路,能够将课时中学到的理论知识融会贯通到整个设计中。应用型高校要特别重视电力电子技术课程与其他学科之间的关联,要做好电路、电子技术、电力拖动自动控制系统、电力系统之间的联系,能够对当前的学科前沿发展有明确的认识。
二、电力电子技术的理论教学改革
1.教学内容(1)做好基础学科铺垫由于电力电子技术学融合了电子、电力和控制理论的交叉知识,所以对于学生的自身基础知识的掌握提出了更高的要求,首先要确保学生的数学逻辑思维、运算能力、物理电路理论等知识储备要牢固。一般而言,高校开电力电子课前,都会先上高等数学和电路基础等课程,学好基础课程才能更好的理解电力电子技术专业知识。开始电力电子技术教学后,教师前期还应该首先完成对高数以及电路课程的复习,巩固旧知识,熟悉型知识。例如,关于电压和电流的平均值和有效值的计算,就应该先帮助学生一起回忆高等数学课程中有关平均值和有效值的具体定义和运算公式。(2)及时跟进技术热点电力电子技术知识的更新速度较快,所有高校教师应该讲求必要的内容侧重,对于当前已经更新的技术,应该尽早让学生全部掌握,而对于课程教材上并没有及时更新的旧知识就适当弱化。例如,当前电力电子器件的主要类型是全控型,教师应该围绕这样的主流器件,对其结构、工作原理、相关技术特性等内容,要做到言无不尽,在可能的条件下要应该对具体的器件参数进行普及。而对于早前课本上提到的半控型器件晶闸管,就应该淡化对于具体功能结构以及特性的分解讲述,只需简单学习工作原理或器件适用场合为宜。2.教学方法(1)活用教学形式课程教学的教学与教学方法之前的联系密不可少。好的教学方法能够让更多的学生对教学内容获得不同程度的认可,从而得到整体的提高。电力电子技术课程教学中,教师应该明确不同章节的重点、难点,特别是大量的电路结构和电量波形分析,就是整个课程的重点内容同时也是疑难点。对于这部分内容,教学方法的使用就有所讲究。对于简单的电路结构和电量波形,教师可以在黑板上通过人工作图进行逻辑分析;但遇到较为复杂的电路或波形图,还是应该选用仿真软件构建具体的电路模型后,让学生演示并分析仿真波形结果,通过更加直观的动态化演示,学生对具体波形的变化理解更深刻。(2)留有预习时间电力电子技术的课程专业性高,很多学生都会反应课程内容深奥,逻辑性高,自主运用解读的难度也相应较高。例如大量变流电路除了要专业理论知识外,还需要丰富的联想和空间构图能力。在实际教学中,绝大多数学生并不会选择在课前进行预习,所有想要在几十分钟的课堂上有所收获,还需要教师来正确掌握节奏,给定相关时间让学生通读内容,之后再进入授课阶段。这样的好处就是学生能够先有知识接触,等教师开始讲课时,就能够对自己不明白的地方重点听课,从而加深了理解。(3)加强师生互动电力电子技术的课堂教学,离不开课堂中的两个主体的共同参与。教师应该有意识地选择不同的问题对学生进行提问,在检验学习效果的同时也增进了相互的交流。例如,教师可以就电力电子器件章节中所提到的四种典型器件进行比较,分析优劣,可以将考察题型设置成开放性题目,可以让学生参考课本、参考网络资料,尽可能的完善内容。当然也可以让学生分成两组,分别在黑板中写下优势或劣势。这样的教学方式必然提高了学生的积极性。3.课程考评学生某段时期的学习成果如何,教师可以借助必要的考评体系来进行考核。考评能够促进学生的学习激情,提高学习动力。作为高校教师而言,考评的要素很多,一般包括学生出勤率、作业完成情况、实验进展、期末考试、课堂问答互动等情况。对于课程考评体系,教师应该积极地设法完善。例如,教师直接按照课上学生回答问题的表现,计入考核分数,这样的考评方式必然让更多学生愿意积极主动回答问题。通过对一些应用型高校的调查知道,电力电子技术课程往往会安排在高年级时开课。但是很多情况下,高年级学生有了更多的抵制偷懒情绪,丝毫不重视后期开设的更多课程,无论是课堂签到出勤还是作业完成情况都不尽如人意。出于对考评体系的完善,教师可以变换思路来提高学生的学习表现。例如,教师可以阶段性地在课堂上将所有学生的位置固定后,要求所有学生对号入座。当每一次开始上课时,哪个位置的学生未按时出勤,或者迟到早退,或者睡觉聊天,教师都能够一目了然地全部掌握,还能够通过固定位置迅速点出学生的名字,并将不良表现折算成一定的成绩计入考核。通过这样的方式,学生能够认真对待课堂教学,不会出现随意缺课、聊天、睡觉情况。
三、电力电子技术的实践教学改革
1.教学实验电力电子技术是理论性和实践性都要求较高的一门专业课程。对于应用型高校而言,学生在这门课程开始后,就需要对具体的实验课时进行编排,这是必不可缺的。在实验的不断操作中,学生才能将稍显混乱复杂的理论内容逐步消化吸收,借助更加直观的电路搭建与波形展示,树立学习信心。一般情况下,应用型高校的专用实验室都会有很多电气工程相关专业的实验设备和器材。在保留这些设备的同时,应该考虑投入力量建设用于研究电能转换的开放实验平台。专用平台的设置,会有更多的可扩展模块让学生借助不同电路原理图完成电路搭接,强化了实验内容并提升了效果。2.软件应用电力电子技术课程离不开多媒体等计算机技术的应用。尤其是课程中大量的电路原理知识需要专业化的电路分析,因而需要借助先进的计算机软件来实现简单高效的仿真。通过专业的计算机软件,不同的电路模型被建立后就能通过更改参数实现仿真分析,仿真结果留给学生的是直观形象的知识体系和简化精辟的分析过程。当前,许多应用型高校都选择MatLab、PSpice、MATHCAD等仿真软件,通过高性能的数值计算,这些计算机软件能够对不同的电气、机械、控制等领域的知识体系进行仿真,有效地帮助学生完成教学。3.科研强练应用型高校大都鼓励学生能够成为不同专业领域的高级专属人才,能够将自身的理论转化为更有发展前景的科研工作中。因此,电力电子技术课程教学过程中,教师在申请到相应的教学科研项目后,应该有意识地培养学生的参与意识和动手解决问题的能力,为学生提高必要的课程设计课题,从而在推动科研项目建设的过程中,达到了学生的科研强练目的,有助于帮助学生开拓专业视野,利于未来职业发展。
四、结束语
电力电子技术课程在应用型高校中属于基础学科,也是重点学科。高校应该密切联系本校办学条件,不断结合学生实际,从理论和实践教学两方面进行创新改革,从而实现教学质量的提高,不断推动学生获取足够的专业技能,才能胜任未来工作。
参考文献:
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[3]聂茹.改革电力电子变流技术课程培养应用型人才[J].科教文汇,2012(8):51-52.
作者:赵宇 单位:驻马店职业技术学院