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电力电子教学汇编(三篇)

发布时间:2023-10-10 17:15:58

绪论:一篇引人入胜的电力电子教学,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

电力电子教学

篇1

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.

篇2

1.引言

电力电子作为一项新兴技术,因为其变换和传输电能的功能,在生产生活的各个领域受到越来越多的关注。全球性的能源危机使人们的目光开始转向环保型能源,如太阳能、风能,不同形式的能量之间的转换必须依赖电力电子技术。以上海为核心的长江三角地区经济的快速发展,必然会带动电力电子技术的大力发展与应用,同时电力电子技术的发展也相应推动长三角地区经济的迅速发展。

目前国内外高等教育部门均已认识到加强电力电子技术专业教育的重要性。通观全球的电力电子技术教育现状,“改革”的观念渗透到从课堂教育、仿真、实验到专业论文的方方面面。近十年,当高职完成规模建设的过程后,必然实现走内涵发展的道路,实现人才培养目标。我院人才培养目标定位:立足不断探索创新人才培养模式,培养高素质的技术技能型人才。因此,无论从该课程对国计民生的重要性还是从教学务实的角度讲,对于该课程的建设和教学改革都具有重要的实际意义。

2.教学现状

(1)学生方面。对于高职学生,本门课程一般在大二开设,已有电学的基础知识,但是本门课程涉及的电学知识,被遗忘和不扎实现象特别严重,在讲授过程中因为没有掌握基础知识,所以学习这门课程很吃力,以致厌学。

(2)教学方面。近十年来电力电子技术得到飞速发展,新器件和新的控制方法不断出现,《电力电子技术》教学内容必须随自身技术的发展及时更新,但实际授课教材大纲往往内容滞后,与电力电子技术的发展不协调,造成课堂教学与工程实践相脱节;基本沿用传统的以课堂教学为主、验证性实验为辅的教学模式,与先进的现代教学方法和教学手段不相适应,不利于学生对本课程的深入理解;目前课时越来越少,给高职学生的学习和教师教学带来难度。

3.教学方法改革

利用新的教学方法提高学生对电力电子课程的兴趣,被视为电力电子教学改革的重要手段。迅速发展的信息技术和网络技术不仅被应用于实验室建设,而且被广泛作为课程教学的新方法。国内外许多大学都已开发出电力电子的网上授课内容,并以多媒体的形式呈现,其中以瑞士的iPES最著名。

通观国内外高校电力电子教学现状,有很多值得我们学习和借鉴的新方式、新方法,在我国电力电子教学改革中,以下几方面值得注意。

(1)建立系统的观念。在教材编写与课程内容组织的过程中,从电力电子系统的观点出发,将相关知识有机融合,避免将各种电力电子器件、各种结构功能的电路作孤立讲解,因为电力电子电路通常都是几种电路组合在一起构成一个系统实现一定的功能的,仅仅孤立地讲解其中的一个意义不大。

(2)注重电力电子电路的设计,培养学生的电路设计思想和能力。从电路设计的角度出发组织电力电子技术的教学内容,是一种很好的教学方式。哪怕是最简单的电力电子电路的设计,也是一个很好的开端。

(3)课堂教学、仿真、实验并重。在课堂教学中引入各种先进的教学手段,在实验室中引入先进的仿真软件,如MATLAB、PSPICE等,同时下大力气建立电力电子技术实验室。通过各种实验电路搭建完整的电力电子系统,应是实验室的基本功能,而不仅仅是对各种功能电路的验证。

(4)在教学中,为了跟上电力电子技术快速发展的步伐,仅仅讲授教材中的内容是不够的,还应采取调研、讨论、讲座、专题报告等各种形式,使学生对电力电子技术的前沿技术有所把握,为学生未来的科研与工作打好基础。

(5)积极开展电力电子及相关课程的网上教学,用动画、多媒体等先进手段展示电力电子的课程内容,提高学生的学习兴趣。通过交互式网页设计使学生主动参与学习,增强教学效果,如“慕课”(MOOC,大规模在线开放课程)。

4.MOOC+翻转课堂

近年兴起的“慕课”已在全球高等教育界引发热潮,我国北大、清华、复旦等高校相继加入“慕课”平台。同时,国内高校认识到,应借势“慕课”冲击,努力提高教学质量,还能用较低的成本进一步均衡国内高等教育优质资源。建设“中国式慕课”很快由理念变为行动。

翻转课堂是指重新调整课堂内外的时间,教师不再占用课堂的时间讲授信息,这些信息需要学生通过看视频讲座、听播客、网络阅读等形式课后自行学习。教师更多地利用课堂时间对学生进行一对一的互动和指导。

把基于MOOC的翻转课堂法融入《电力电子技术》的教学实践活动中,使师生共同走进课程,体验、思考,成为课程的创造者和主体,这种教学改革在全国范围的课程改革中尚属前沿。

参考文献:

[1]陶生桂,胡兵.长三角地区电力电子技术发展及应用[J].变流技术与电力牵引,2007,1:38.

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二、教学模式的多样化

“电力电子技术”课程教学内容的最大特点是结构图、波形图多,因此“电力电子技术”课程多采用板书+多媒体教学手段。对于卓越工程师培养还应以教学效果为目标,以工程实践为主线,进行教学模式的改革。基于“电力电子技术”课程的特点采用以下几种教学模式:课堂教学为主,网络课程平台为辅的教学模式;推进科研成果场景化课堂教学模式;探索式学习模式。下面对几种教学模式进行详细描述。

1.课堂教学为主,网络课程平台为辅的教学模式

我校“电力电子技术”课程已建成网络课程,和课堂教学相辅相成。在课堂教学的基础上利用网络平台可以使教学资源更加丰富,图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体组织起来使学生通过全方位的感官接受信息。教学内容不再是从易到难从前到后的线形模式,而是以超链接的方式呈现信息,学生可以根据自身的知识掌握程度、知识背景、知识结构等自由选择学习内容,从而获得最佳学习方式。课程具有开放性和交互性,交互既可是同步的也可是异步的,可以克服时间、地域等差异达到资源共享。网络教学的优势就在于能够实现教学时间和地点随意性,同时又能够保证师生交互的高效性、开放性以及大量教学资源的共享性。[5]网络课程不是简单呈现“电力电子技术”教学内容,而是为学生提供丰富学习资料,也是学生和老师之间学习和交流的平台和媒介,是课堂教学的有益补充。

2.推进科研成果场景化的课堂教学模式

重视学生科研能力培养教育,是现代高等教育发展的趋向,理工科大学生的培养已从知识型向素质型转化,着重培养学生的学习能力、动手能力和综合解决问题的能力。[6]因此把工程案例和教师的科研项目引进课堂教学中是非常有必要的。推进科研成果场景化的课堂教学法分为两个方面:一是对于重点章节把一些典型工程案例引入到课程教学中,从企业工程师的角度介绍如何完成一个工程项目,包括项目背景、设计要求、详细方案、技术线路、现场调试过程、验收标准以及整个项目的管理办法等。二是把教师的科研成果作为工程案例引入课堂教学。例如我校教师完成的科研项目“浮标光伏锂电供电系统关键技术研究”属于新能源技术类项目,可在课堂上从项目申报、项目实施、项目关键技术的解决、项目验收等方面进行讲解。在整个教学过程中,通过科研项目的引导将整个“电力电子技术”课程中学过的章节串联起来,将学过的知识点通过项目得到应用,从而达到了学习目的。通过这两种途径,让学生系统地了解作为工程师是如何完成一个工程项目的,如何解决项目实施过程中面临的难题以及项目组成员之间的协作。

3.探索式学习模式

为了改变传统学生被动学习的模式,对教学内容中的某些重要环节采取大作业、专题研究报告、文献综述报告、研究性实验报告为载体的探索式学习模式。针对教学内容可以设计很多的环节,让学生参与其中。例如为了让学生了解电力电子技术发展前沿动态,可在开课初安排学生阅读大量文献后撰写文献综述报告;对于在逆变电路中大量使用的PWM控制技术,可让学生结合交直流调速系统进行研究做出专题研究报告;对于学生利用电力电子及电力传动实验室设备开发出的新实验项目可完成研究性实验报告等。这样在电力电子技术学习的过程中既有老师的教,又有学生主动参与的学,可通过网络课程平台不受时间和地域的限制进行交流。

三、实践教学的创新

“电力电子技术”是实践性很强的课程,而实践教学对加强学生的实践能力、综合能力的培养十分重要。卓越工程师的培养注重的是学生工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力,因此在“电力电子技术”课程实验教学中需要增开综合性、创新性试验。综合性实验是指学生在具备一定基础知识和基本操作技能的基础上运用一门课程或多门课程的综合知识对学生综合实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验,其目的在于锻炼学生对知识综合应用的能力,培养学生分析和解决复杂问题的能力。例如针对卓越工程师的培养设计了综合性实验项目“晶闸管直流电动机调速系统”,该实验综合应用了“电机与拖动”、“电力电子技术”、“运动控制系统”等多门课程的知识点,原理图如图2所示。在完成直流电机调速的实验过程中既要用到电力电子技术中晶闸管整流电路的知识,又用到了电机与拖动及运动控制系统中调压调速的知识,该实验进一步拓展可构成一个单闭环直流调速系统,对该系统可以进行静特性的研究等。该实验项目既具有综合性又具有开放性,学生在完成基本实验内容的基础上,可根据对课程群知识掌握的程度,进一步对其扩展,综合更多的内容到实验中来。学生创新能力的培养可利用电力电子及电力传动实验室设备增加开关电源、逆变器等电力电子装置的设计、安装、调试等实践环节。围绕电力电子课程实践教学环节和毕业设计内容建设一些能自主搭建电力电子元件的实验箱或实验台,学生使用这些实验箱(或台)能自己搭电路、自己调试来完成电力电子技术及电力传动方向的课程设计、毕业设计。另外学生每年都会参加各类竞赛,可把学生的创新成果推广到实践教学环节。如全国大学生电子竞赛的参赛作品可纳入实践环节,用竞赛项目来促进教学,激发学生对本门课程的兴趣。

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