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电力电子技术内容范文1
关键词 电视媒体 经营 数字化 盈利模式
中图分类号:G220.7 文献标识码:A
1我国电视媒体经营内容
1.1节目经营
电视传媒业属于信息产业,根本上生产的是信息产品,表现形式主要是电视节目。电视节目也是开展其它电视媒体产业经营的基础。节目是电视媒体产业经营的核心,电视媒体价值的实现能否保持较高的收视率持续吸引广告投放都与节目密切联系。然而中国电视媒体产业的现状是电视节目经营的产业化程度低,产业功能薄弱,产业价值没有得到有效开发,有的甚至处于零开发状态。
1.2广告经营
当前我国的电视媒体产业主要还是依靠广告收入作为资源补偿和价值增殖手段。自从20世纪70年代末国内电视媒体开始播放电视商业广告以来,电视广告收入逐渐成为各电视台的主要经济来源。但是,近年来,小众传播时代的到来和数字传播技术的发展对电视媒体单单依靠广告收入也提出了不小的挑战。
1.3技术经营
数字技术发展深刻影响着现代社会改变着人类生活的方方面面,大众传播媒介也不例外,电视与现代信息技术紧密相连更是首当其冲,基于数字技术许多新型的电视媒介形态出现,这些新媒体业务的经营是电视媒体产业经营的趋势,但在国内只是刚刚起步没有形成经营的模式。
1.4混合型经营
除去主要的经营项目之外,电视媒体还可以开展与主营内容相关的衍生产业或者根据电视媒体的品牌优势开展多种混合型经营,但由于起步较晚、开发比较薄弱,经营的成效并不好,大力开发电视传媒的上下游产业是日后发展的趋势。
2基于数字化的盈利模式
2.1 网络电视
网络电视的出现冲击着传统的电视媒体传播模式,由单向传播向双向互动发展,由同步传播向异步传播发展,由共性向个性发展,用时下流行的话说,“网络电视变大家的电视为我的电视”。网络电视可以负载起声音和影像的传播实现,影音节目的实时直播和各种形式的视频点播同时结合了网络所特有的互动性和开放性,从而大大弥补了传统电视媒介在传播过程中的种种缺陷和不足,正是在传播方式上的区别导致两种媒介的竞争关系。
2.2移动电视
数字移动电视是目前区别于传统媒体和网络媒体的数字移动电视。作为一种全新的大众媒体,数字移动电视是通过无线数字信号发射地面数字设备接收的方法进行数字节目的播放与接收的一种现代化系统。目前已开始在铁路、地铁、公交车等领域得到应用,它针对的是一个特殊的群体――移动人群。
2.3手机电视
随着手机数据业务的进展,终端性能的提高,以及许多国家开始发送数字电视信号,移动服务中的电视市场已经出现。手机移动视频应用已经成为继电影、电视和PC之后的第四块屏幕。除手机电视外,运营商可以提供一种可以将通信与移动视频内容服务融为一体的服务组合。
数字技术的发展使得一个传统电视台必须面对日趋激烈的多频道竞争市场,在技术上,电视人面对的不仅仅是诸如录像机,无线电缆直接入户,卫星传送系统以及有线电视等可转换的影像传输系统,而且还有影像压缩技术,高清电视,互动电视和加密系统模拟时代。广告商对于电视台的生存而言至关重要,数字时代电视媒体将获得多个收入来源,但广告同样至关重要,尤其是在模转数的过渡阶段争取新的并扩展以往的广告客户还是一项艰难的任务。
受众从来没有像今天这样被电视台的管理者挂在嘴边,关于收视率的分析常常是上班后的第一件事情,在一个多频道的竞争市场环境下,相对于以前节目选择余地较少的年代,受众的期望值、受众的收视需求也在不断变化。如今的受众更加浮躁,更有鉴赏力。数字时代下的受众,在众多的选择面前当然就对节目拥更多的挑剔的权利,这就要求传媒要不断开拓新的经营模式,以应对受众挑剔的眼光。
3当前我国电视媒体经营模式的弊端及出口
基于数字技术的各种电视媒体在我国起步较晚,没有形成一个完善的体系,我们在各方面包括技术理论运营等都缺乏自主的创新观念和理论,很多东西都较为盲目的从国外引进,在应对中国独特的现状时,取得的成果并不理想。因此我们必须对发展电视媒体中的一些思路和观念,特别是在新形势下电视媒体经营模式上的观念,要有一个新的全面综合的观点,将新兴的各种电视媒体结合中国实际情况来进行运用,创造出符合我国国情的各种电视媒介形态的发展思路。
3.1以广告为主的单一经营模式的弊端
广告作为电视媒体单一的经济支柱,使电视媒体产业对外部经济环境非常敏感,受外部经济环境影响大,相关政策变化或者外部经济不景气都可能带来电视媒体广告收入的波动,此外广告增长速率放慢、广告分流、利益分成减少、小众传播时代与数字技术的要求都成了电视媒体以广告收入为主的大挑战。
电力电子技术内容范文2
关键词:电力电子技术;教学方法;改进方案
凡是需要电源,或者需要运动并对运动进行控制的场合,都离不开电力电子技术。可以说,现在已经很难找到一个完全不使用电力电子技术的工科领域。目前很多高校的工科专业都开设了电力电子技术这门课程。电力电子作为一项新兴的交叉学科要怎样与各相关专业的教学体系融合是一个仍需进一步探索的问题。目前,对于该课程,学生大都是通过课堂上教师的讲述来进行学习,因而教学的效果很大程度上决定了学生对于该门课程的掌握水平。要是教学质量或者教学方式跟不上时代的要求,就会严重影响学生的就业以及就业后的发展。因而,我们有必要在教学过程中主动发现问题并尽力改进。
一、电力电子技术教学中存在的问题
1.课程教学内容针对性不强
当前高校电力电子技术的教学,基本不能满足现代企业对人才教育的要求。这其中既有教材编排的原因,也有教师自身的原因。电力电子技术教材数量众多,堪称经典的也为数不少,但是很少有根据不同专业编排的有针对性的教材,通常的教材都是大而全,这给不同专业教学内容的取舍造成了一定的干扰。另一方面,由于任课教师本身对于电力电子技术在各专业的应用掌握不够全面,很难根据专业要求以及企业需求安排适合的教学内容,大多教师按照教材的编排从头讲到尾,学生不堪重负,苦不堪言,从而大大影响了学习效果。
2.教学课时紧,教学内容多
大部分高校电力电子技术课程安排的学时不高于48个(含实验),且有逐渐压缩之势。以笔者所在学校为例,自动化专业卓越班课时设置为48个(含实验12个),汽车工业专业产业班课时设置36个(含实验6个)。但电力电子技术课程的内容,总共10章,其中电力电子器件、四大类变换电路以及PWM控制技术都是非讲不可的重点内容。在不充裕课时内怎样兼顾教学的进度和教学的质量,这是大多数任课教师都在努力摸索的问题。
3.学生自主学习积极性不高
电力电子技术课程涉及的理论知识枯燥而又繁杂,让很多学生对其心有余悸从而兴趣乏乏,甚至有的学生因此对该课程产生抵触情绪。在高校的教学中,尤其是工科的专业课程学习中,学生大多数是被动接受知识,很少积极自主地进行学习,这也是高校工科专业教学面临的一个通病。
二、电力电子技术教学的几点改进方案
1.注重各课程间的交叉学习
当今各个行业之间都不是孤立存在的,因此学生需要掌握多门学科,才能更好地适应社会。电力电子技术的教学也是一样的,电力电子技术包含的范围较广,它和很多其他的学科是紧密关联的,在电力电子的教学过程中,把其他的课程和电力电子技术这门课程结合起来一起学习,这样更能起到事半功倍的效果。比如:可以将信息电力技术中的器件和电力电子技术中的器件进行对比学习,可以将电力电子中涉及的控制理论和方法和自动控制原理中学习的控制思路和方法进行对比学习,还可以将传统电力设备和电力电子设备进行对比学习,等等。
2.制订符合需求的教学方案
要根据不同的专业要求制订不同的教学方案,还要参考企业对人才的需求合理修正教学方案。不一定书本上所有的内容都要讲,很多内容更不需要深讲,要偏重于学生以后的工程应用。例如:笔者所在高校自动化专业、电气工程及其自动化专业以及汽车工程专业都开设了电力电子技术这门课程。自动化专业更强调弱电对强电的控制,电气工程及其自动化专业更偏向电力电子在电力系统中的应用,而汽车工程专业主要是为新能源动力汽车的研发打下基础。而这些专业中还单独分出更加偏重实践应用的产业班、卓越班,这些班级就会在普通班级的教学方案上适当压缩理论学时,而增加实践学时。只有摸清需求的教学方案,才能培养出学有所长、学有所用的人才。
3.改变传统的教学方式
由于电力电子技术课程涉及的理论知识枯燥而又繁杂,这让很多学生对其心有余悸而兴趣缺乏。事实上,电力电子技术同时也是一门实用性很强的课程,并不完全适合依照先讲解概念,再剖析原理,然后结合实际应用的传统教学模式进行,反而更适合采用先引入实际案例,再对其工作原理进行剖析,最后总结基本概念的逆向教学模式。这样,便能够从一开始就让学生感受到电力电子技术的实用性,从而最大程度地激发他们的学习兴趣。
逆向教学法和传统的教学法不同,它不是由因到果的推导,而是由果到因的回溯。在这样的教学活动中,教师起到的更多的是引导作用,学生能够变被动地接受为主动地学习。逆向教学法在教给学生新知识的同时还培养了学生分析解决问题的能力,理论结合实践的能力,尤其是创新的能力,而这些能力的培养能更好地帮助他们就业后快速适应工作岗位,将知识转化为生产力。
参考文献:
[1]刘力伟,黄文霞.“电力电子技术”课程理论实践一体化的探讨[J].中国电力教育,2010(13).
电力电子技术内容范文3
【关键词】工学结合;电力电子;项目课程
Abstract:In this paper,analysis of the current in the power electronic technology teaching are widespread problems,based on the combination of project curriculum development train of thought.Through the adoption of"project lead,task driving"teaching method can motivate students'learning interest and learning initiative,and further improve the quality of the talent cultivation.
Key words:Work-integrated learning;Power electronics;Project course
《电力电子技术》是应用电子技术专业的专业核心课程,本课程是建立在电工技术、电子电路的调试与应用、电子产品的检测与维修等学科基础上的,它横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域,主要研究各种电力电子器件,以及由电力电子器件所构成的各种电路或变流装置,以完成对电能的变换和控制。它运用弱电(电子技术)控制强电(电力技术),是强弱电相结合的新学科。
一、《电力电子技术》的教学现状
目前《电力电子技术》教学过程设计主要包括以下四个部分:第一部分为绪论,主要介绍电力电子技术的基本概念和应用领域;第二部分为常用电力电子器件的结构、工作原理及性能;第三部分为四个典型单元电路,整流、逆变、直流变换和交流变换;第四部分为具体的应用实例,以帮助学生理解和掌握电力电子技术的理论及应用知识。在具体的教学过程中基本沿用以课堂教学为主,验证性实验为辅的教学模式。这种模式不足之处在于,在课堂教学中理论与实践脱节,学生尚未接触过实际电路,难以深入理解所学内容的背景、用途,只能被动地接受知识,难以激发学生学习兴趣;另外验证性实验教学也与真实地实践背景脱离,不利于学生职业能力的培养。
二、《电力电子技术》课程开发与实施
(一)课程开发思路
《国务院关于大力发展职业教育的决定》明确要求“大力推行工学结合、校企合作培养模式”,这说明职业教育的教学内容必须与生产岗位、工作任务相联系,“工学结合”模式应该成为我国高等职业教育基本的人才培养模式,这种模式的目标是对学生的技能培养应满足企业的生产与发展需求。同时这种“工学结合、校企合作培养模式”也为《电力电子技术》课程的项目开发指明了思路。
(二)课程内容选择及课程体系构建
《电力电子技术》是为电气设备的安装、调试与维护这一岗位服务的核心课程。通过对这一岗位的工作任务与职业能力分析,按照基于工作过程项目课程开发的理念重新构建了知识体系。在具体的教学内容选择上,我们选择源于企业,并经过教学化处理的典型项目为载体,同时我们也参照了维修电工、电气设备安装工国家职业标准,并将其内容融入到教学内容中。
在课程内容的设计上,我们精心选择了四个项目为载体,项目的安排是有简单到复杂递进设计,这也符合学生的认知规律。具体项目为:项目一、调光灯安装与调试;项目二、三相变频电源的调试;项目三、中频感应加热电源电路调试;项目四、开关电源电路调试。
(三)教学过程设计
《电力电子技术》课程教学过程中总体上采用“项目引导、任务驱动”的教学方法,实施“教、学、做”一体化的教学模式,以学生为主体,教师主要起组织和引导作用。下面我结合“项目一、调光灯安装与调试”介绍下主要教学过程:
1.项目引入。列举日常生活中常见的调光灯,引入本项目,通常采用案例教学法。
2.任务布置。本项目需要学生完成以下任务:
(1)检测和选择晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管和单结晶体管等电力电子器件;
(2)分析调光灯电路的主电路和触发电路;
(3)制作和调试单相半波可控整流电路;
(4)制作单结晶体管触发电路,并用示波器调试各点的波形,与理论分析计算对比。
3.讲解示范。教师带领学生对本项目涉及的相关电路进行拆解、观察、测试、分析。总结引申出要完成本项目需要掌握的理论知识点,教师对一些重点、难点内容进行讲解,从而帮助学生能够尽快开展工作。
4.小组讨论,制定方案。小组间相互讨论、相互协作并根据任务要求拟定技术方案,设计电路,教师巡回指导,了解学生参与情况。
5.任务实施。根据方案制定情况,进行电路设计、制作、安装及调试等。
6.检测与评价。这里的评价包括学生自评、小组互评及教师评价三个部分内容,充分体现了评价主体的多元化。
三、项目课程实施中注意的问题
《电力电子技术》课程改革取得了一定的成果,但在具体实施过程中体现工学结合,教、学、做一体化的教学模式,也遇到了一些问题,针对出现的问题我们也进行了深入的思考。
1.工学结合,教、学、做一体化的教学模式对教师提出了更高的要求。课程改革前教师基本都是以讲授为主,学生都是被动的接受知识并且学生所学知识与企业工作严重脱节。但实施项目式课程教学,教师要深入学习,成为该领域的行家、专家。只有这样才能胜任项目式教学要求。
2.教、学、做一体化实践教学场所的建设。《电力电子技术》项目式课程实施教学场所有特定要求,需具备产品设计、制板与加工等条件。同时还要具备教师讲授的条件,如有投影仪和电脑、黑板等。在实践场所建设中我们尽量参照按照企业实际的生产环境,做到学生情境与工作情境相统一。
3.在考核方法与内容上,从理论考核为主转到以实践技能考核为主,从结果考核为主转到以过程考核为主,从单纯的专业考核,转到专业知识、技能与职业素质综合考核,同时注重加强过程考核等。
四、结束语
《电力电子技术》课程作为应用电子技术专业的核心课程,他的重要性是不言而喻的。通过基于工作过程的项目课程改革对于提高学生的学习兴趣与积极性产生了较大作用,更加有利于学生职业能力、职业素质的培养。同时我们也感到要真正实施好这一改革成果,既需要学校的投入,也需要教师的艰苦努力和无私奉献。我们要积极探索教学内容、教学方法和教学手段的改革,不断提高人才的培养质量。
参考文献
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[2]邵仕泉.《电力电子技术》逆向教学思路初探[J].西南民族大学学报,2010(9).
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[5]唐杰,林立,刘家芳等.电力电子技术课程研究性教学的探索与实践[J].中国现代教育装备,2011(3).
电力电子技术内容范文4
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).
电力电子技术内容范文5
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。
电力电子技术内容范文6
关键词:电力电子技术;教学改革;教学方法
作者简介:高春侠(1977-),女,山东鱼台人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,副教授;张磊(1977-),男,河北任丘人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,讲师。(山东 青岛 266580)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0043-02
电气工程及其自动化专业属于通用性本科专业,国内的理工科高校几乎都有设置,中国石油大学(以下简称“本校”)的电气工程及其自动化专业就具有本校的办学特色,下设的电力拖动自动控制和电力系统自动化两个专业方向在石油石化领域的技术应用中越来越广泛。本专业无论是在教学、实践还是科研等方面都突出体现了其“油味”特色,已经于2010年被列为山东省特色专业。通过近两年的特色专业建设,深切感到要想将这一省级特色专业建好,并且要冲击国家级特色专业,一个首要的关键性问题就是要将“电力电子技术”在特色专业建设与教学体系间的桥梁作用发挥好,实施好。因为“电力电子技术”对本专业的两个专业方向及绝大多数专业课程及实践类课程都具有技术支撑作用。要想真正将特色专业建设好,一方面需要将“电力电子技术”本身作为精品课程建设好,另一方面,要将“电力电子技术”与本专业各专业课程,尤其在体现专业课程与石油石化领域中应用的联系与桥梁作用发挥好。否则,特色专业建设就只能停留在做表面文章上,不能落到实处。“电力电子技术”是将本专业的技术理论在石油石化和电力节能等领域付诸实施的接口和桥梁。
总之,“电力电子技术”教学必须要打破传统的直接将知识、结论灌输给学生的“填鸭式”教学模式,消除各课程之间的壁垒,突出石油特色,将电气工程学科专业与工程实际紧密结合,对本门课程进行改革和创新。
一、目前存在的问题
随着电力电子技术的迅猛发展以及石油石化行业电气自动化水平的不断提高,教学内容越来越丰富,教学要求也越来越高。但是受到教学学时的限制,课程无法对一些具有石油特色的重要研究热点进行深入介绍,限制了课程在特色专业建设中的作用,迫切需要解决以下几个问题:
1.体现精品课程示范作用,解决“电力电子技术”在特色专业建设中促进各课程之间协调发展的问题
目前,电气工程专业各课程的内容较为松散,缺乏一个系统性的提纲,这与“建设国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学”的目标还存在较大的差距。在山东省电气专业特色建设的大背景下,如何解决专业课程之间衔接难题、整合各方向的研究领域、切实落实具有“油味”特色的专业建设是当前的一个重要研究课题。而“电力电子技术”由于其自身跨学科、宽领域的特点,恰恰可以作为这样一个接口和桥梁。因此,作为一门立项建设的校级精品课程如何发挥模范示范作用,在促进各专业课程协调健康发展的同时,如何突出作为石油院校的课程特色,是本教学改革项目的一个挑战,但更是一个机遇,也是一个创新性的研究内容。
2.改革现有教学手段和内容,解决有限学时与传统教学方法不匹配的问题
“电力电子技术”课程的教学内容以各种变流电路为主线,对电路的波形分析与相位分析的方法贯穿始终。必须更新教学观念、教学方法和教学内容,使学生在有限的课时尽可能多地掌握和了解本学科的知识,提高课程的教学质量。
3.改革“电力电子技术”的实践教学环节,解决学生主观能动性不足问题
在“电力电子技术”的实践教学方面,该课程的教学均采用课堂教学结合课后验证性实验的教学模式。目前,学校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验,学生始终处于被动状态,不会积极去思考和创新,也找不到探索的目标和方向。这样一来,如果设备在实验过程中出现问题使得实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象,学生就会第一时间找老师要答案,不会独立分析和解决问题。
总之,为切实落实省级特色专业的建设目标,“电力电子技术”课程必须提升自身的学科定位,利用课程优势强化作为特色专业课程之间的桥梁作用,因此对本课程的教学内容、教学方法和教学手段等进行全面的改革势在必行。
二、课程改革的具体研究方案
1.打破课程壁垒,强化作为特色专业的桥梁作用
电气工程专业各学科的发展已经进入知识相互交叉、共同发展的时期,传统孤立授课的方法已经不能适应新时期的要求。而“电力电子技术”是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要专业课程,涉及到多个电气工程学科课程的知识。利用这个优势,将其建设成为一个承上启下、沟通各课程的桥梁是非常合适的。以“电力电子技术”变流技术作为切合点,将“电力拖动自动控制系统”、“交流调速系统”的调速理论、“电力工程”的柔性输电、智能电网等学科理论紧密结合,消除课程之间的壁垒,实现“弱电控制强电”思想的共通,从而将电气工程特色专业建设形成一个有机的整体。
2.更新教学内容,突出“油味”特色
石油院校所培养出来的人才不仅是电气工程领域的专业人才,还必须了解石油工业生产对电气技术的需求,能够将电气技术与石油技术很好地结合,为石油工业生产服务。目前,“电力电子技术”中与石油石化科研实践的结合程度还不够深入,如何更好地为行业服务,培养合格的电气化人才,需要在课程内容安排上下功夫。例如,可以增加电驱动钻机、潜油电泵变流电流拓扑的分析和简单故障诊断,使课程更贴近现场,突出“油味”特色。
3.改革现有的教学模式,突出设计与创新
采用“感知、学习、应用、总结、提高”五层次教学模式,在“感知”模块中,通过多媒体课件演示与教学内容有关的案例;在“学习”模块中,通过启发式、讨论式等教学方法,结合现代化的教学手段,使学生掌握“电力电子技术”的理论知识;在“应用”模块中,通过实际电路的搭建和实验调试,使学生将所学的课堂理论知识,有效地应用于实践;在“总结”模块中,将零碎的知识进行归纳,把对理论的片面认识变成全面掌握,培养学生举一反三的能力;在“提高”模块中,将任务驱动式的实践经验与理论完全融合,使学生明确岗位对电力电子技术能力的要求,并具备对整个系统的安装调试能力。
4.培养学生独立思考问题和解决问题的能力,鼓励学生撰写科研报告或者调研报告
在本课程教学的前期,向学生介绍科技论文的写作格式及方法,指导学生撰写有关电力电子技术方面的调研报告,要求学生按照科技论文的规范进行撰写。同时介绍一些相关的优秀网络资源给学生,指导学生通过这些网络资源去查阅相关的中英文资料,使学生更主动地去了解电力电子发展的动态前沿,因而充分认识到学习本课程的重要性,借此提高学生自主学习的积极性。
5.充分利用当前流行的现代化多媒体教学手段,做到互动教学
“电力电子技术”课程涉及到很多电路图和波形图,可以采用多媒体教学与传统的黑板授课方式相结合来进行授课。各种电路图和波形图可用多媒体制作,利用多媒体可以把全部波形展现到学生面前,增强课堂学习效果。如果教师讲课的方式生动活泼,那么学生就更容易接受,从而实现教师和学生在课堂上的良好互动,大大提高学生的听课效率。
三、结束语
“电力电子技术”课程已经在石油大学信息与控制学院电气工程专业、自动化专业以及机电工程学院的机械设计制造及其自动化专业中开设,取得了良好的教学效果。本课程也已于2008年成为校级精品课程,这也大大促进了课程在教学、科研等领域的进一步发展。由于本课程的电气传动自动控制和电力系统自动化两个专业在方向上都形成了自己的“油味”特色,且“电力电子技术”课程是一门应用性很强的课程,传统的教材和教学方法已不能适应技术的发展和教学的要求,因此这门课程的教学改革势在必行。教师应不断转变教学思想,调整教学内容,丰富教学方法,改进评价手段,以适应时展的需要,调动学生学习的积极性,培养学生的创新能力。
参考文献:
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