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电力电子技术学习总结范文1
关键词:多元化;互动教学;应用能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)38-0185-02
一、引言
近年来,随着电力电子器件的不断更新以及各种变换电路的应用范围不断增大,电力电子技术再一次迎来了快速发展时期。作为电气工程专业研究生的主干课程,电力电子技术的教学至关重要,它关系到学生能否熟练掌握本专业的知识和技能。在传统的教学中,大多数高校采用的教学方法依旧是采用本科的教学方式,老师按指定的教材讲,学生按部就班地学习,这样极易造成学生难以理解复杂的理论,导致学习兴趣的丢失[1]。针对这种情况,本文提出了多元化的电力电子教学方法,让学生参与互动,并增加实验课程的开设,真正引起学生对于电力电子学科的学习兴趣。
二、理论教学应从多角度进行
通常情况下,电力电子得理论教学都是按照教科书的章节顺序进行,难免枯燥乏味,高深难懂。电力电子学科涉及面比较广,如果将电力电子学科理论划分为多个部分会起到更好的效果。比如划分为四大变换电路部分、器件与控制部分以及电力电子前沿技术等三部分进行教学,三部分既可以先后进行也可以同时穿行。
1.分析电路尽量使用多媒体。电力电子技术的核心就是整流、逆变、斩波和交交变换四大基本电路,在电路工作过程的分析中,通常一个电路都有多个工作状态,不同的工作状态又分别对应着不同的电压电流波形,也就是说电路的工作过程往往都是动态的过程,而传统的书本上的文字和原理图是无法很好地展现动态过程的[2]。这时,如果采用幻灯片等多媒体形式,可以将电路工作的动态过程很好地展现给学生们观看,把书本上静态的电路以及波形图动起来,这样就能够让学生们更好地理解电力电子电路的工作过程。与此同时,结合书本上的理论,再将不同电路的特点进行总结,使同学们复习时结合着书中的理论,头脑中联想着多媒体演示动画,便会在学习中事半功倍,容易记忆,提高学生的分析计算和实际解题的能力。
2.器件与控制部分应注重练习。电力电子器件及控制部分具有覆盖面大、定性与定量相结合的特点,学好这一部分,就必须将概念的理解与相关的计算进行练习,在习题式的教学中,不断提高分析问题和解决问题的能力。研究生阶段,各高校几乎很少带领学生做与课程相关的习题,多数学生也只有在考试的时候才有机会在试卷中解答一些问题,虽说现在不提倡传统针对考试的题海战术,但是平时适当做一些典型的练习还是有必要的,电力电子器件种类多、特点各不相同,而控制方法也有很多,甚至与自动控制原理等其他学科相关联,在教学中适当找一些典型例题进行讲解,可以让同学们在繁杂的知识中抓住重点内容进行突破,最终掌握这部分知识要点。
3.学生自主参与新技术教学。电力电子技术具有发展速度快的特点,新的技术和应用领域不断出现,加强电力电子新技术的教学可以扩展学生知识面,掌握电力电子技术发展新方向[3]。这一部分的特点是没有定量计算、难度不大、但对于资料的收集工作量比较大,根据这些特点,在教学中,可以将这部分安排给每个学生进行讲解,在讲解前每个同学查找相关资料,然后对资料进行分类总结,加入自己的理解,在讲解过程中既可以使用多媒体也可使用板书的形式,讲解后学生之间可以相互提出问题,相互讨论,形成良好的研究氛围。在这种学生自主教学的过程中,既提高了学生查找资料的能力,也能提高学生的概括的创新能力,还为研究生毕业学术论文的撰写提供了相关的经验。
三、实验教学应进行分类
电力电子技术是一个应用性很强的一门学科,在理论教学的同时一定要有相应的实验来配合和补充,开设实验课是对理论课的延伸和补充,更能够突出应用型学科的特色。在实验教学上,应分为验证实验、探究实验、拓展实习三个部分进行教学。
1.验证实验应紧密结合课本。验证性实验的特点是对已经有的理论进行实验验证,与学生的理论教学紧密衔接,通过书上的理论来指导实验的操作,同时实验的结果又可以加深学生对于书本理论的深度理解。在理论课程之后,应当有相应的实验课程相跟进,在实验开始前,老师带领学生对课本知识点进行回顾,确定实验目的和实验步骤,同学们按照实验要求完成相应的实验操作,并能够运用书本上的知识来解释实验中的现象,最后通过实验报告的形式进行总结,得出验证性的结论。
2.鼓励开展探究性试验。电力电子技术是一门正在快速发展的学科,在实验教学中,应当鼓励学生进行自主探究,通过对已有知识的学习让学生们充分发挥想象力,制作一些相关的小制作、小发明,在探究性试验的过程中培养学生的创新能力[4]。学生根据自己掌握的知识,结合当今电力电子发展的前沿技术,加上自己的想象力和创造力,独立设计出属于自己的电子作品,而在探究的过程中难免会遇到一些问题,这时老师应进行适当指导,给出一些方案,让学生自主解决实际问题。平时尽可能地开放实验室,使学生增加动手操作机会。此外还应当鼓励学生参加“挑战杯”等科技比赛,增加在创新方面的交流合作,从而学会更多解决问题的新方法。
3.拓展实习应突出实际应用。在传统的教学环节之外,对于电力电子技术这种应用型很强的学科,应适当组织学生到某个单位进行参观学习。学习的目的是为了应用,当今电力电子技术已经应用在了许多领域之中,在实验教学中可以联系某个具体单位进行参观,在实际的生产过程中,让学生们更加具体地了解电力电子技术的应用[5]。除了参观之外,也可由老师或者学生找一些与电力电子技术应用相关的视频资料,分享给大家进行观看,也可以起到非常好的效果。实习结束之后,学生以报告的形式写出自己学到了什么或者是心得体会。这样,理论联系实际,对于理工科的教学是有很大帮助的。
四、总结
针对电气专业研究生电力电子技术这门主干课程涉及面广、发展速度快、应用性强的特点,本文提出了多元化的教学方案。在实际的教学中分成理论与实验两部分进行教学,在这两个部分中再分成几个部分,并根据所分的各部分特点进行教学,理论教学中应结合现代多媒体技术、适当的习题化教学、学生参与互动的教学等方式,实验教学中应注意结合课本、鼓励创新、突出应用的教学方式。这样,将一门课进行多元化教学,既可以激发学生们的学习兴趣,也可以培养学会生多方面的能力。
参考文献:
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[2]高铁刚,王馨,寇海莲.信息技术环境下教学评价的理论与方法[M].北京:清华大学出版社,2011.
[3]梁永春,闫彩红.“电力电子技术”课程立体化教学方式探索[J].中国电力教育:上,2010,(11).
[4]刘晋,牛印锁,文俊.国内外“电力电子技术”课程教学研究[J].中国电力教育:下,2012,(2).
[5]王春凤,李旭春,薛文轩,等.电力电子技术实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2011,30(9).
电力电子技术学习总结范文2
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。
电力电子技术学习总结范文3
论文摘要: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。随着信息科技的不断进步,电力电子技术教学内容也不断革新。
“电力电子技术”是自动化及其相关专业的一门重要的专业基础课,内容繁杂抽象,实践性很强,其教学内容主要研究各类电力电子装置中的电磁过程,工作原理及控制技术,并通过各种电路的波形分析和相位分析掌握这些装置的原理及应用。伴随着现代信息的快速发展,对于其相关产业的电力电子技术的要求越发严苛,需要其在满足使用需求的同时,能够更轻,更小,更高效。为此,电力电子技术也正经历着翻天覆地的变化,新型的电路拓扑及新技术的研发成为了如今电力电子的技术发展大方向。信息化脚步的加快也使电力电子人才培养刻不容缓。
一、电子电力技术教学改革
目前,世界各地在电力电子教学上花费大量的心思,推陈出新。随着科技的日新月异,教师深入研究电力电子课程内容,总结归纳教学经验,发展新的更适宜学生学习的教学模式。甚至有不少学校开展网络电力电子课程,寓教于乐,让教学变得更有趣味。
例如欧洲的大学,导师教学以学生为主题。让学生按照个人兴趣组成小组,自我设定课题,完成课程的研究。通过学生的自主学习,更易激发学生对于学习的热情。在课程研究过程中,自己发现问题,解决问题。这不仅能提高学生自主学习能力,在与组员的沟通中,也是一种人际交往能力的提升。这一形式的教学模式不仅发展了学生,更为企业培养了真正的实用型人才。
网上的教学脱离了呆板的课堂黑板手写的模式,使学生对所学的知识有更直观的认识。教师与学生之间也能通过互联网达到一种更好的沟通。国内的一些大学就在开展此类课程,收到了不错的反响。教师通过特定的软件,以动画等形式展示电路在不同形态下的开关状态及与之对应的电量、对应的波形图等。此举大大提高了学生学习的主动性,同时也提高了电力电子教学的效率。
二、新电力电子教学举措
近年来,电力电子技术在新能源、航天信息等领域得到广泛应用。据统计,在电力系统,用户使用的电能60%以上至少需经过电力电子变流装置处理。其中直流输电系统送电端的整流阀和受电端的逆变阀均为晶闸管变流装置;晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器是重要的无功功率补偿装置;近年来出现的静止无功发生器、有源电力滤波器等新型电力电子器件具有更为优越的无功补偿和谐波补偿性能;在配电系统中,电力电子装置可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等。
本文针对电力电子技术的不断改革出新,探讨新的电力电子教学内容方案,以全控器件作为主要的学习对象,围绕全控器件的应用组织课程内容。
1.控制电路的工作原理
一般来说,正常运行的电力电子设备由其主电路按一定方式控制主电路的开关元件,组成一个闭环变换器的系统。其主要有电流控制和电压控制两种基本方式,在电力电子技术教学时,以这两种方式为主要学习对象。学生主要学习的内容有:典型控制技术、PWM控制芯片、频域测试技术、电力电子闭环分析等。教师在授课时,可以将理论知识结合图例,使教学内容变得生动。如在谈及摄像机系统控制电路时可配以一些图例加深印象。
2.全控器件为主导,压缩半控器件
(1)电力电子器件。电力电子器件主要用作功率开关,利用不同的控制技术与开关配合,达到向电机提供不同电压、不同频率、不同相序供电电压的目的,以控制电机的起停、转向和转速。该类器件通常具有良好的静态特性,快速的动态特性,安全的极限参数与工作区。
电力电子器件按其特性分两类:半控型和全控型器件。电力电子教学的内容以全控型器件为主,按其结构与工作机理分为双极型、单极型和混合型。对于全控型器件的讲述主要可按照以下分类作具体描述。
GTO的特性:GTO 是可关断晶闸管,为PNPN 四层结构的器件,具有普通晶闸管的全部优点,同时又具有关断能力。GTR 静态特性的阻断区仅有极小的反向漏电流存在,而承受全部高电压,类似于开关处于断开状态,在饱和区,即非线性区电流增益和导通电压都很小,类似于开关处于接通状态。
MOSFET的特性:MOSFET的静态特性、动态特性与GTR相似,但它不存在存储电荷问题,而有极间电容放电问题。
IGBT的特性:IGBT是一种复合型器件,它相当于一个由MO SFET驱动的厚基区GTR,具有输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、耐压高和承受大电流等优点。IGBT的伏安特性与GTR不同的是控制参数是门源电压,而不是基极电流。 转贴于
除了以上全控型主要原件特性阐述外,可按由浅入深的教学模式,进一步对其外形特征、适用领域、应用背景等进行描述。以各类原件参数为例,要求学生通过其性能比对,重点掌握每个元件的主要特点、适用场合及其特性。
此外,对于电力电子器件的驱动保护电路也是一个学习重点,驱动电路是低电平的逻辑控制信号与高压大电流的电力电子器件之间的放大缓冲单元,要求学生掌握一些典型驱动电路及芯片。如GTR 的驱动,正向基极驱动电流在驱动初期,不但要有陡峭的前沿并要有一定时间的过驱动电流,以便强迫其开通,开通之后,在正常导通阶段的基极驱动电流则应该使GTR 恰好维持在饱和状态,以便缩短存储时间t。这样能加快开通过程、降低开通损耗。而MO SFET器件的输入端为容性负载,也需要过冲的驱动前沿。典型驱动电路有贝克嵌位电路和推拉式电路以及门极驱动电路。
(2)主电路。对于电力电子主电路的讲述主要集中于其四种基本电力电子变换器的工作原理。在分析时可遵循如下规律:先理想电路后实际电路、先仿真分析后理论分析、先模仿设计后创新设计、先典型后一般。主电路主要研究内容为:理想DC/DC、DC/AC、AC/DC和AC/AC变换器的工作原理和静态特性以及器件的选择原则;介绍小功率的典型电路,如PFC电路、整流电路、反激/正激变换器;主电路的仿真技术(应用Pspice通用电路仿真软件);功率磁性元件的设计与选择;与主电路相配合的控制电路的框图。
三、加强实验环节,打造应用型人才
在完成了课堂教学内容后,可适当进行实验内容,使教学内容联系实际运用,加深学生对所学知识的理解应用。根据教学内容的调整,建议保留原有晶闸管整流、逆变的验证性实验,使学生对本课程的应用有一个初步认识。在器件研究上则以全控器件研究为主,对直流斩波、交—交变换及PWM控制技术部分的内容,开设设计型实验。实验安排可由易至难,鼓励学生自主完成实验的设计,实验,数据记录研究等步骤。此外,增加信号的调制,SPWM信号的产生与实现、电力电子电路闭环动态特性观察及超调量抑制、DC/AC SPWM单相全桥逆变电路设计等综合性实验。
四、结束语
电力电子行业正迎来良好的发展机遇,而自主创新是电力电子行业发展的持久动力。只有通过自主创新,用创新精神引领企业,掌握核心技术,才能提高企业的竞争力,进一步发展和壮大企业,才能尽快缩短与发达国家的差距,促进电力电子行业的高速发展。
在电力电子发展创新的大环境下,本文针对电力电子技术教学提出新的教学方向。提倡展开全控型器件的教学,重点围绕全控型器件及由其构成的主电路,通过分析一些典型的电力电子装置,使学生掌握实用分析法,强调学生自主学习能力,鼓励学生自主开展课题研究或进行实验探索,激发学生学习热情,培养学生全面发展。
参考文献
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[3]郑宏婕.电力电子技术[M].北京:科学普及出版社,2004.
电力电子技术学习总结范文4
《电力变流技术》课程包含电力器件的知识、各种整流电路和逆变电路的工作原理与工作过程、驱动和保护电路的原理与实现等内容。在该课程的学习中,采用模块式的教学模式,将教学内容分为以下五个部分进行:
1)单相整流电路模块;2)三相整流电路模块;3)单相逆变电路模块;4)三相整理与电路模块;5)驱动与保护电路模块。在教学过程中,通过理论讲授和实际验证的模式进行。同时在完成教学内容后,通过1周的集中实训,加深学生的学习体验。《微机原理与接口技术》主要为学生提供所需的控制技术相关知识。在该课程中,需要学生掌握CPU的接口技术以及相应的软件程序设计方法,为提高学生的学习积极性,增强学习效果,必须增强程的趣味性。鉴于此,采用一个基于单片机的智能小车进行教学,同时开发了一整套的课程学习资料,丰富了教学内容。依托以上三门课程的学习,学生具备了电子技术、变流技术和控制技术的相关知识,为后续的专业学习打下了基础。
2.专业核心课程
专业核心课程是体现学生应用能力的知识来源,是学生就业的技能基础。在该专业的开设时,设定的专业培养目标是:培养具备电力电子产品设计、生产、调试和服务的技能型人才,服务于各类变频器、驱动器、开关电源、特种电源、光伏逆变器的生产和设计企业,从事相关产品的辅助设计、调试以及售后和售前的专业服务。鉴于以上目标,开设的专业核心课程为《变频器技术》、《电源技术》和《风光互补发电技术》这三门核心课程。课程的基本安排如表2所示。《变频器技术》是一门典型的电力电子技术综合应用的课程,包含电子技术、变流技术和控制技术等内容。同时变频器是工业电力电子产品,在工业应用上具备广泛的应用,是进行电力电子专业教学的典型载体。在教学中,我们将其分为两个阶段,第一阶段通过课堂和实验进行教学,使学生掌握理论知识和基本技能;第二阶段通过两周的专用周完成一个单相变频器的安装和调试,使学生掌握实践技能。《电源技术》课程的开设与其类似。当今,电力电子技术是新能源的重要技术支撑,为此开始了《风光互补发电技术》课程。通过该课程的学习,学生可以掌握新能源领域中电力电子技术的应用现状,增强学生的知识面,拓展学生的就业领域。
3.总结
电力电子技术学习总结范文5
电力电子技术作为一门新兴的集电子技术、控制技术和电力技术为一体的交叉学科,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,已被广泛地应用于高品质交流电源、直流电源、电力系统、变频调速、新能源发生及各种工业与民用电器等领域,成为现代高科技领域的支撑技术,电力电子技术在电气领域占有重要的地位。本课程作为电力工程及其自动化专业的专业必修课,与其他本科课程相比,电力电子知识点更加分散,各种器件特点、符号、物理参数等容易混淆,且电路波形绘制和分析对于学生来说理解和记忆难度较大。课程目标偏重基本原理和方法。因此,为最大程度地实现教与学的有机结合,课程大纲和课堂讲授应紧密结合学生所需,且对于教学内容和教学模式的改革也势在必行。
导讲促学教学改革的基本思路
通过多年的教学研究与实践探索,在专业课程教学中提出导讲促学教学模式与实施方法,即通过引导学生以讲授课程核心知识点为目标,促进其学习的主动性与自主性,从而提高学习兴趣、探索精神与学习效果。导讲是一种形式,促学是核心目的,通过拓展教学内容,丰富教学形式,开展学生上台讲课、研讨或研究性实验,改革教学考核方法,将理论教学与实践环节相结合,促进学生自主学习,全面提高学生分析解决问题能力,实现教学相长。
导讲要求学生能讲述课程的主要知识点,通过这一要求促进学生认真听课,提高课堂教学效果;促进学生课后复习和预习,加深对知识点的理解、掌握和融会贯通;学习教员的讲课方法,提高学生的语言表达能力和综合素质。通过学生讲述,教员可准确把握学生对知识点的学习、理解和掌握情况,有的放矢地进行点评和辅导答疑,改进教学方法,增强教学互动,增进师生友谊,提高教学效果。
导讲促学教学改革实践
本教学方法与模式在电力电子技术系列课程教学中得到了应用并取得了很好的效果。电力电子技术课程的授课对象是电力工程及其自动化专业本科学生,普遍基础知识较为扎实,接受能力较强,有较强的求知欲。由于毕业后面临岗位应聘和工作竞争,都希望通过课程学习,打牢基础,提高实际工作能力,增强自身的发展潜力。本课程要求学生对电路、电机和电子技术较为熟悉。通常在开课之初,需要告知学生复习电路、电机、电子技术等课程知识。
以电力电子技术第二次课课堂教学内容设计为例,在课堂上讲课的大体思路是:首先通过学员讲课回顾上节课电力二极管知识,了解学员掌握程度,针对存在问题进行点评,加深学员理解。从电力二极管存在问题出发引出对器件可控性的要求,进而引出本次课内容。以问题为牵引,启发和引导学员思考解决此问题的方法:由总体思路开始,不断深入和细化问题,使其能用已学习过的理论知识去分析并得到解决此问题的方法。最后从知识掌握、能力提高、素质培养等方面进行小结,布置作业与思考题;并指导学员课后复习和拓展学习,针对本讲内容进行讲课式准备,促进学员课后自主学习、练习,努力培养学员综合素质与能力。
实施成效
电力电子技术学习总结范文6
【关键词】电力电子 双语教学 计算机仿真 教学改革
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0039-02
引言:
近年来,为促进学生能够更加全面地结合专业知识强化对外语的学习和实际运用能力,教育部提出了“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”的改革目标。为提高电气信息类专业复合型人才的培养质量,增强学生直接利用外语从事学习和研究工作的能力,安徽理工大学电信学院将在部分专业课中开设双语教学课程。
电力电子建模与仿真课程是电力电子技术基础课程的延伸和深化,旨在借助仿真平台掌握电力电子技术在工程应用的问题。由于电力电子技术、仿真技术更新快,专业词汇多,且仿真平台MATLAB提供了一个全英文的人机交互教学环境,因此在本门课程上构建双语教学平台,不但有助于学生快速获取学科前沿领域知识,而且有助于培养和提高学生的英语应用能力。笔者结合自身的教学经历,从教学实际情况出发,对实施双语教学中存在的主要问题进行了归纳和总结,提出了解决途径和办法。
1.电力电子建模与仿真课程双语教学的现状
我校将该课程开始作为一门独立的课程在自动化、电气工程专业第7学期开始讲授。教师在对2007级和2008级电气工程和自动化专业学生实施双语教学过程中总结出来存在以下问题:
(1)教材的选择问题
双语课程的教材选取直接关系到双语教学效果的好坏。外文原版教材具有信息丰富、逻辑性强、更新速度快、应用实例多的特点,因此选用原版教材更有利于学生对原汁原味专业外语的学习,也能及时了解学科发展的最新动态。但根据目前的人才培养目标和教学体系,很难找到一本难度相当、编写合适的教材。
(2)双语授课和专业知识学习统一的问题
双语教学目的是希望学生在掌握专业知识的同时提高自身的专业英语水平,所以首先要保证的是对专业知识的理解和掌握。双语教学,不仅对教师有极高的要求,对学生素质的要求也相当高。但现在的学生英语水平不是很高,影响了对专业知识的理解和吸收,还有一部分学生注重专业知识的学习,但是却依赖中文教材而对外语工具弃而不用,这也很大程度上影响了双语教学的效果。
(3)教学课时太少的问题
课程学时安排为32学时(24学时理论授课+8学时上机实验)。由于课程综合性比较强,教师在教学过程中经常要将前序课程中涉及到的知识点重复提起,又是英语讲授课程内容,对学生的接受能力提出了考验。很多学生由于前面课程学的不好,在新的知识理解上就会出现困难。
(4)理论教学与实践教学脱离的问题
在教学方法基本沿用课堂教学与上机实践分开进行的模式。在进行一段时间的理论学习后才会安排学生上机操作,使得学生在课堂上所学到的理论知识不能很快在上机时加以运用,学生对课程的学习难以深入。特别是很多仿真模型的建立只停留在老师在课堂的演示,对于模块参数的设置、仿真模型的建立过程并没有真正掌握,对于模型的描述型英文注解,学生在课堂短暂的时间也没有真正领会。
2.电力电子建模与仿真课程双语教学课程的目标
从高校人才培养的要求出发,双语教学不能仅仅停留在用英语传授专业知识的层面,应积极研究和探索更深层次的教学目标。电力电子建模与仿真课程双语教学重点在于通过所构建的虚拟实验平台,培养和提高学生利用计算机仿真技术解决专业问题的能力和用外语思维的能力。通过对实施双语教学存在问题的分析和结合专业特色和培养人才的需要,以我校电气工程专业双语教学的开展为切入点,制定了双语课程的培养目标。
(1)专业知识目标——通过仿真技术的学习掌握扎实宽广的专业理论知识和技能,在构建的仿真模拟平台让学生掌握计算机仿真环境和电力电子控制系统建模和仿真的计算分析方法。
(2)语言目标——通过在专业课中开展双语教学,使学生掌握大量的专业术语、外文教材的语法结构、表达方法等,有效地提高学生对外文专业文献的学习和阅读能力,为以后的深入学习和工作打下良好的外语应用基础。
(3)创新思维能力目标——学生站在学科发展前沿,要在世界范围内获取新的信息和知识,要能够以广阔的视野研究专业问题,并能在持续的学习、思考和创新中提高创新能力。
3.双语课程教学改革探索
通过对教学实践的总结,结合课程双语教学中存在的问题,我们提出了如下改进措施。
(1)建立完善的课程体系和配套的评价体系、考核体系。
通过仿真平台的建立,完善双语教学体系。从开设专业、教材、教学计划、学时、教师、中英文使用比例、作业、试卷等一系列问题进行研究逐步完善课程体系。同时为更好地衡量双语教学质量,真实、客观地反映教学效果的实施,还应建立起多指标评价体系对教师在教学目标设计、授课前外语及专业知识准备、课堂教学方法选用以及外语使用能力等方面进行评价,以促进教师对双语教学的投入和改进。另外还要建立起学生在专业知识掌握、外语应用能力、实践能力等多方面结合起来的考核体系。
(2)选用合适的教材。
为更好地把握学科最新知识和前沿动态,让学生领略到原汁原味的英文原版教材中专业词汇的使用、专业内容的表达、双语教学选择外文原版教材。考虑到学生的实际外语水平和编写英文专业课教材周期又太长的问题,教师根据授课课件编写英文讲义,作为学生课前预习和课后复习使用的辅助教材。在选用原版教材实际授课过程中,考虑到课时有限,对内容可以进行适当节选。
(3)完善教学方法和教学手段,培养学生学习的兴趣。
在教学方法上,采用理论教学与仿真分析相结合、仿真分析与实验比较相结合。特别是仿真软件能够快速地、方便地构建出各种需要电路的仿真模型,通过仿真结果的分析可以使学生能够更为直观的理解电路工作的过程,加深了学生对理论学习的掌握。
教学模式上,在充分考虑学生外语水平的基础上,以递进式增加英文授课比例,积极寻找教与学的最佳结合点,帮助学生从传统的中文思维方式向英文思维方式过渡。考虑到学生的认知能力和接受能力,分几段进行:在授课初期用英文授课,并向学生提供对应的中文翻译,随着教学的深入则不再给出中文提示。
在教学手段上,采用多媒体教学,制作形象生动、内容丰富的全英文课件。课件中设置有大量的超链接引入MATLAB仿真实例进行讲解演示,把电力电子工作的过程通过静态的变成动态的,抽象的变成直观的,使教学达到事半功倍的效果。
另外学生是教学的参与主体,只有通过营造良好的双语教学氛围,培养学生的兴趣,让学生积极主动的学习,才能够真正实现双语教学的目标。在这个过程中教师通过引入学科背景,结合仿真技术在实际中的应用,激发学生的探究意识;合理的引导、鼓励学生进行互动和交流,增强其自信心和成就感,提高双语效果的目的。
(4)建立网络平台,加强实践环节。
利用专业教师多年教学的经验和丰富的课程资源建立网络平台,将课程内容以网络窗口展示给学生,例如,在网络平台为学生提供课程的文献资料、源程序、各种仿真模型等,同时包括大量习题、模拟试卷及标准答案,供学生在课后学习和参考。同时把其作为师生交流互动的平台,让学生通过留言反馈学习中的问题,给学生提供答疑和辅导。
课程是一门理论和实践相结合的课程,通过实践教学环节,以加深学生对课堂知识的掌握。通过开设验证型、设计型和综合型实验提高学生对专业知识的综合应用能力。通过这种来自实际的外语能力的练习,来提高学生实际应用英语的能力。
4.教学效果调查
在对于两个年级的双语教学后,对其中的电气工程08级1班进行了一次问卷调查。目的在于了解双语教学的效果,反馈学生学习过程中的问题和要求,以便及时调整,更好地开展双语教学。调查的内容包括学生自身情况、教材选择、课件制作、教学方法、教学效果、考试难度和建议等。从大部分学生反馈的信息来看,虽然学习过程中存在很多问题,但大多数同学表示对其专业英语的学习还是有很大帮助的。从学生的学习态度、上机操作和考试的结果也可以看出,课程的讲授提高了学生学习的自觉性,激发了创新意识,提高了发现问题、分析问题、解决问题的能力以及实际动手能力,调动了学生获取知识的积极性和主动性。
5.结束语
双语教学的改革还处在探索、总结和不断完善的过程中,虽然在某些方面已经摸索出一些改进方法和切实可行的措施,但是无论教师还是学生,都还有很长的路要走。但是大力提倡双语教学的开展,对培养自主学习意识、创新能力和综合素质好的人才一定会起到巨大的推动作用。
参考文献:
[1]王晓刚,王佳庆,林婷.“电力电子技术”教学改革的探索.电气电子教学学报,2007(4):13-14
[2]陈锋军,肖江,高林.电力电子技术课程双语教学的研究.中国现代装备,2010(3):174-175