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电工电子实验结论十篇

发布时间:2024-04-25 20:38:01

电工电子实验结论篇1

关键词:电工电子学;教学方式;教学改革

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1007-0079(2014)33-0056-01

“电工电子学”是电工基础、电路基本分析、数字电子、模拟电子等电类基础学科的共称,是电类学科学习的专业基础课,也是其他所有非电理工类专业学习的基础课程。目前,电工电子技术应用十分广泛,发展非常迅速,并且日益渗透到其他学科领域,促进其发展,在我国社会主义现代化建设中占有重要的地位。本课程的作用与任务是:使学生通过本课程的学习,获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能,并会用电工电子技术的“三基”和模块的集成技术解决本专业的一些实际问题,了解电工电子技术的最新发展概况,为今后的再学习以及从事与本专业有关的工程技术工作打下一定的基础。[1]

然而该课程传统的教育模式是重理论轻实验,已不适合实践性强、应用性高、变化性快的“电工电子学”课程,不能满足社会对高素质交叉学科复合型技术人才的需求。尤其在近年的教学实践中,学生普遍反映原课程教学模式侧重理论,感觉“上课好像都学会了,实践中好像都不会”,实验课时偏少,缺少操作和实践机会,与本学科结合不紧密,理论实践都是换了专业不换内容,一套教材教全校,导致学生工程实践能力偏弱。为提高教学效果,提高学生实践能力,进行非电专业“电工电子学”课程的改革迫在眉睫。教学改革是个复杂的系统工程,包括理论教学、实验实习、测评考核等方面,是一个不断完善的过程。

一、理论教学改革

“电工电子学”这门课程技术上集成了电工基础、电路基本分析、数字电子、模拟电子等学科知识,面广量杂,传统的教学方式是以了教师课堂教学为主、学生实验实习为辅,教学过程枯燥、抽象的课程知识更加显得乏味。[2]非电专业学生基础课程知识储备不足,学生在学习过程中简单内容能掌握,复杂内容难理解,对课程容易产生畏难情绪,而且没有深刻理解该学科在其专业中的作用,学习主动性不强,授课教师就要在授课过程中有针对性的举例,结合电工电子学及其专业,如电工电子在材料专业中的应用,使学生了解到电工电子应用的广泛性及在其专业中的重要性,充分调动其学习的主观能动性。

根据本课程特点,结合各专业特色,以各专业就业需求为目标,在授课内容上体现各专业的特点,按需教学。[3]针对诸如化工、材料、环境、地质等等不同专业安排不同授课内容;在制订教学计划的时候对现有的内容进行增减,在课时分配时提高实验课学时数,增加实践和实习机会,提高动手能力,在理论课堂上通过对日常生活中常见案例的剖析,增加趣味性、使用性强的案例,这就需要在教学过程中理论知识和实际应用联系起来,给学生任务,参与项目,在实践中提高学生理论及动手能力。

避免教案加板书的教学模式,传统的教案加板书授课在讲解一些原理时略显呆板,不够形象,我们充分利用多媒体的优势,多图片展示多动画视频演示,避免使学生觉得知识点晦涩难懂,利用多媒体动态演示工作原理、教案实例,为提高学生思考主动性,结合实例讨论问题、引导及提高学生的兴趣。

二、实验实习改革

根据学生各专业不同,实验内容分基础实验、综合应用实验,基础实验可以全校一样,但综合应用实验根据不同专业分别设置。在基础实验环节掌握电工电子的基本实验技能,认知基本的电子器件,熟悉常用电子设备的操作方法,学会焊接安装调试。按实验要求完成几个基本实验。[4]通过该阶段提高学生的动手能力,在综合应用环节,不同专业不同实验,先软件仿真再设计完成实验平台,在实验平台上完成几个应用案例。[5]通过该环节提高学生的创新能力及自主能力。[6]减少验证性实验,增加设计性和实训性实验,提高学生的自主研究能力。

实验部分分组学习,以实验项目为驱动,开发实验室,合理分步引导学生完成实验。全程跟踪,实时解答各阶段的问题。学生动手为主,教师指导为辅。建立并完善学生实验及实训基地,在校内以电工电子实验室为实验公共平台,分不同专业建立分实验平台;积极联系并建立相关专业的企业实验基地,为学生提供更直接的教育模式,为以后就业服务。实验环节可组织学生结合企业环境实地考察电工电子在各专业中的应用,进企业参观学习,增进学生的兴趣,更好地促进就业。如有条件,跟班作业,了解企业环境,实践检验理论,提高就业后的适应能力。

三、建设并完善虚拟实验室平台

建设电工电子实验室网络教学的网站,收集各种实验教学及仿真软件,面向学生全天候开发,学生可以在网站找到各种软件资源,发挥计算机在实验教学中的作用,引入虚拟仿真技术,并不断更新。利用仿真,验证方案的正确性和可行性,然后硬件实现。

网络实验平台便于学生自主学习,自由建立学习小组,网上预习实验内容,完成部分实验项目,网上提交实验报告;实验室的使用时间也可以网络预约;遇到问题通过网络老师解答,保留问答对话,以便今后其他学生参考学习。老师也可以通过网络跟踪学生学习进度,实时点评指导,快捷管理。

四、考核方法改革

为提高教学质量,必须改进以比试为主的考核方法,课程表现、作业完成、实验实习、理论考试结合考量。弱化理论考试,强调动手能力,平时占30%,实验实习占40%,理论考试30%。

五、总结

为改变以往非电专业学生对本课程选修观摩的心态,引导学生积极主动学习,针对非电专业的特点和其就业行业的实际应用,结合多年的教学经验,改进教学大纲,优化教学内容,制作及丰富多媒体课件,注重增加实际操作视频信息,增加实验时间,自主编写适合各专业的实验教材,最大限度提高学习的积极性,提高学生的自主动手能力,在实习中培养和提高学生纪律性和团队合作精神,采取综合的考核方式促进学生学习,提高教学质量。

随着社会进步和电工电子技术的普遍应用,必须不断改革教学内容和方法,与时俱进,培养出掌握电工电子技术的复合型人才。

参考文献:

[1]王新乡.本科高校非电专业电工学课程教学探讨[J].集美大学学报,2013,14(1):119-121.

[2]叶挺秀,张伯尧.电工电子学[m].北京:高等教育出版社,1999.

[3]霍艳飞.电工电子技术实验课考核模式的研究与实践[J].中国电力教育,2013,(11):93-94.

[4]肖看,尹仕,严国萍.创新型电工电子全开放实验教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索,2010,(4):79-82.

电工电子实验结论篇2

[关键词]仿真实验辅助工具事半功倍

中图分类号:G128文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)16-0208-01

引言:

《电工电子》是汽修专业的基础课,比较抽象,难懂,弄的不好学生根本没有听懂,时间长了就放弃了,所以要求我们老师要加强教学方法的探索,要把高深的理论用直观的,形象的,简单的实验方法加以论证,要学生多动手,增加他们的兴趣,提高学生的学习热情。传统的硬件实验可以让学生亲自动手,亲自体验,实验结果如果不对可以当场查找原因,优点很多,但它要求事先做很长的准备,实验中学生的安全也非常重要,要求实验设备好,实验指导人员够,基于它的这些缺点,仿真实验在《电工电子》的教学中就彰显出它独特的地位。

一、仿真技术简介

ewB是英文单词electronicsworkBench电子工作台的缩写,它是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的eDa(电子设计自动化)软件,但真正在国内使用就比较晚,它用来模拟电路图和仿真电路工作状态,波形、电流、电压等非常直观。可以方便得实现书上的任意电路演示实验,方便,快捷,安全实用。它里面包括了信号源库(电池,接地,直流电压源等),基本器件库(电阻,电感,开关等),仪器库(各种电表,参数设置)等,只需轻点鼠标,就可以画出我们需要的电路图,我们需要的参数设置,演示实验结果,达到事半功倍的效果。

二、仿真实验是课堂教学演示的理想之选

下面我通过《电工电子》中一个具体的电磁感应这个实验加以说明。

1.实验前的“备”与“想”

我首先学习了ewB(虚拟电子工作台)软件和操作方法,其方便的更改电路和元件参数的能力,使我们得以很好的了解电子电路的各种性质。熟悉了如何改变实验中的各个参数值,并且实验效果要明显可行,事先熟练操作,站在教室的各个角落观察图象,以保证每个同学都能看到。然后认真书写教案,精磨教学过程和教学方法,怎么样才能使绝大多数的同学参与和感兴趣,应该采用什么教学方法,中间的各个环节的衔接与导入怎么进行,可能出现的问题如何解决等一一认真思考,做到有的放矢,不打无准备之战。

2.实验中的“思”与“动”

(1)线圈的电磁感应

电磁感应的实验,书上主要给了两个,下面是第一个实验,我不是自己演示然后直接给出结论,这种方法出力不讨好,事倍功半,学生并没有听进去,我采用的是先设问,给出如下表格中的问题,让同学“思”考,老师进行简单的提示与引导,然后让学生“动”手来做仿真实验,自己给出结论。老师进行总结和表扬,甚至奖励。事实证明这种方法特别好,可以说是课堂气氛活跃,学生踊跃上台演示实验,大家注意力专注,达到了事半功倍的效果。比我们老师“填鸭”式的教学方式好了特多,学生印象深刻,兴趣盎然。全部“动”起手来,“动”起脑来。

针对下图实验问题如表1,图1:

2)、导线的电磁感应(如图2,表2)

根据上面表格中的问题,老师加以解析,然后让学生上台试验,每个问题找一个学生,通过演示来得出结论,每个同学加以相应的分数,老师进行简单的总结和表扬,全程基本都是学生自己参与,自己动手,印象深刻,老师在这里只起了引导和总结的任务。

3、实验后的“查”与“补”

做完实验后,要检查同学的成绩,听取他们的意见,看下哪些地方学生掌握的好,哪些不好,以便认真总结和记录,下次再上这节课的时候改正,找出纠正的方法,下次课再巩固理解,争取做到学生90%的掌握率。

三、结束语

仿真软件进入电工电子技术的课堂教学和实践教学,可以把抽象的理论知识通过实验简单化、形象化,许多实际中不易接触到的仪器可以很方便地从屏幕上选用,让学生感受到实际动手操作的快乐,从而激发学员学习兴趣和主动性。总之,随着多媒体课室建设的不断完善,仿真软件一定能够在电工电子课程教学改革中发挥更大的作用。

参考文献

[1]王志波.在电工电子教学中应用仿真技术的探索与实践中国论文下载中心[12-02-2810:59:00].

[2]崔建明.电工电子技术[m].北京:高等教育出版社,2008.

[3]张阳,张聚恩.仿真技术发展综述[J].航空系统工程,2004,(3).

[4]玄刚.浅谈仿真技术的现状及其发展方向[J].职业教育研究,2009,增刊.

电工电子实验结论篇3

一、传统实验教学模式存在的问题

1.电工基础与电子线路课程实验教学与理论教学存在脱节现象

实验教学与理论教学分开的教学方式,存在一些弊端,主要体现在以下几个方面:

(1)实验教学与理论教学处于分离状态,由不同的教师在不同的位置分开进行实验教学与理论教学,这样在很大程度上容易导致电工基础与电子线路课程实验教学内容与实践教学内容出现脱节状况。

(2)实验教学与理论教师分离之后,教师在开展实验教学的时候,要将与实验教学相关的理论知识重复讲述一遍,使电工基础与电子线路课程教学内容出现重复现象,无法有效地将理论与实验有机地结合在一起,导致实验难度增加,实验教学效果不理想。

2.电工基础与电子线路课程实验教学内容老套、方法单一

现阶段,教师讲解实验原理,在教学中进行操作示范,然后指导学生根据实验指导书中规定的流程完成实验,这种单一的教学方法在很大程度上影响了学生对于电工基础与电子线路课程的学习兴趣,没有将学生作为教学中的主体,即使学生认认真真地完成了实验,也无法使学生全面了解、掌握实验内容,从而降低实验教学效果。

3.电工基础与电子线路课程实验教学手段滞后

一些职业院校为了解决师资力量、实验设备以及实验教师不足等一系列问题,每一个班级中的人数通常规定在45~55人之间,由于学生的人数比较多,而且每一名学生在文化素质方面存在一定的差异,整体上缺乏良好的学习习惯,如果教师在实验教学过程中采用传统的实验教学手段,直接将学生带到相关实验室中开展实质性的教学实验,虽然教师在实验教学中对相关的实验内容进行了讲解、示范演示,但是还有很多学生需要在教师的指导下才能够有效地完成实验任务,这在很大程度上会影响学生学习电工基础与电子线路课程的积极性和主动性。

二、教学改善策略

1.计算机仿真技术融入课堂教学

教师在理论教学过程中,使电工基础与电子线路课堂教学变得更加生动、形象,然后让学生使用电脑对理论知识进行实验验证,将理论教学与实验教学有机地结合在一起,学生通过实验操作能够加深自身对于理论知识的理解,由被动状态转换为主动状态,充分调动学生在电工基础与电子线路课程学习中的积极主动性。

目前,multisim10计算机电子仿真实验软件在电工基础与电子线路课程实验教学中的应用范围比较广泛;multisim10计算机电子仿真实验软件所提供的虚拟仪器设备与电子元器件同实际的仪器设备相比较,在操作方法、外形等方面十分相似,学生在仿真实验中进行反复的观察与操作,不仅能够加深对电工基础与电子线路理论知识的理解,还能够了解与掌握相关仪器设备的使用方法,这样能够在很大程度上提高实验教学的效率与质量。

2.重视实验结构的优化,将实际实验与仿真实验结合在一起

电工电子实验结论篇4

关键词:电工电子学;理论与实践;教学衔接

中图分类号:G642文献标志码:a文章编号:1002-2589(2013)35-0273-02

随着我国高等教育从精英教育转向大众化教育阶段,应用型人才成为现代社会的主要需求之一,特别是在就业压力倍增的今天,学生的实践动手能力更显得重要,因此不少地方性本科院校提出了“就业至上”的人才培养理念,而在我国现在的本科教育中,对于专业理论课程的教学安排,各专业课程的学分和学时的设置、教学资源的分配与利用,在人才培养方案中有着举足轻重的地位。于是,为了向社会培养和输送应用型人才,适应现代社会各行业的需要,各本科院校都将专业理论课程教学模式的改革推到了教学改革的前沿,但是若忽略了专业理论课程与实践课程的教学衔接,即便是学生对专业基础知识掌握得较牢固,但要将专业理论知识运用于实践当中,却显得力不从心,有种无处下手的感觉,在就业竞争中处于非常不利的局面,这使得当前地方性本科院校为培养适应社会发展的应用型人才而提出的人才培养理念难以贯彻与执行。

一、《电工电子学》理论教学与实践教学的衔接问题

《电工电子学》课程的开设中,由于课时的压缩,《电工电子学》课程只有32学时,其中包含8个学时的实验,一般是在前12周安排理论教学,接着是实验的教学,学院在教学过程中,上完理论课之后再上实验课,在这样的理论和实验教学过程中,难以达到理想的效果,学生反馈的情况是,上完理论再上实践,知识点之间没有衔接好,不能融会贯通,前面学习的理论知识容易忘记或者掌握不牢固,实验动手能力必然难以提高,学完这门课程也不知道自己学到了多少东西。其根本原因是没有解决好理论教学与实验教学的衔接问题,没有形成一个整体的思想和一个灵活的教学思路,使学生在理论学习的过程中,用实践来加深对知识的巩固。

二、解决《电工电子学》理论教学与实验教学衔接问题的途径

(一)项目教学法的提出

项目教学法起源于欧洲的劳动教育思想,最初的原型是18世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育,一直到20世纪中后期才逐渐趋于完善,发展成为现代教育理论中的一种重要的理论思想。项目法教育模式是适应于当前社会实际,着眼于现代社会的未来的一种教育形式,目的就是要使受教育者掌握适应现代社会的基本技能,将受教育者培养成能够适应现代社会发展的新型人才,即为现代社会培养能够适应社会、服务于社会的新型人才为直接目的的一种人才培养模式。

(二)项目教学法的特点和作用

项目教学法在教学中体现出的特点就是以项目为主干、教师为学生学习的领路人、让学生处于学习的主体地位,改变传统教学模式中教师只是一味地传授理论知识,学生只是被动接受知识的局面,创造了学生能够积极主动的参与、团体合作、勇于创新的新型教学模式。学生学习的重点是学习过程而非学习结果,要反映出理论教学与实验教学衔接的效果。教师和学生在教学中的角色地位的转变,是项目教学法的显著特点。

项目教学法的作用在《电工电子学》课程的教学中主要体现在两个方面。

1.对学生,通过学习方式及学习习惯的改变,在宽松和积极主动的学习氛围中,激起学生对新知识的渴望,培养学生发现问题、独立思考问题和解决问题的能力。对教师,通过对学生学习方法的指导和学生对新知识的理解的引导,改变传统的教学方式及教学观念,转变教师在教学中的角色,体现出教学本质。对学校,逐渐抛弃传统的课程理念,模糊理论课程与实践课程的界限,逐步完善和重新整合各院系的课程体系,提升学校的办学思想和办学目标。

2.使《电工电子学》理论教学与实践教学能够更好的衔接,打破了理论课与实践课的界限,将理论教学与实验教学融为一体,充分利用电工电子示范中的教学设备和实验仪器,实现《电工电子学》理论知识传授和实验教学的统一,解决了理论教学与实验教学之间的时间脱节和内容脱节的问题,增强了教学的直观性和效果,使学生更加容易牢固地掌握理论知识,增强学生的实践动手能力,培养学生独立思考和解决问题的能力。

(三)项目教学法在《电工电子学》课程教学中的实施

笔者为了解决《电工电子学》课程理论教学与实验教学的衔接问题,通过项目教学法进行理论教学与实验教学取得了一定的效果。《电工电子学》课程项目教学法的实施方案。

1.确立学习目标。通过《电工电子学》课程内容及要求,利用项目教学,学生应具备的能力目标有:实际安全措施及现场触电急救能力;掌握基本工具和电工仪表的使用方法、操作规范和相关注意事项;掌握元器件的检测方法;正弦交流电路相量分析法及功率计算;电路故障的判断方法;单相变压器的参数测试;三相异步电动机的检测和使用。利用项目教学,学生应具备的知识目标有:安全用电的基本常识;交直流电路的分析方法;家庭照明线路配线的基本要求;常用电工仪器仪表的结构、原理、用途和使用方法;单相变压器的原理;三相异步电动机的原理和电动机控制电路的设计。

2.确定项目任务。组装简易收音机;家庭线路故障点检查与排除;三相负载功率的测量;三相异步电动机的启动、正反转;单相变压器的参数测定。

3.制订实施计划。一是学生自学引导问题的设计。从教师设计的问题出发,让学生主动的、有目的的自学,培养学生的自学能力和钻研能力。对于设计的自学问题,教师要注意新旧知识之间的衔接,展现出明确的学习目标,注重理论与实际之间的联系,始终将培养学生的综合素质能力放在第一位。二是教学情境的准备与设计。准备好项目中需要的理论辅助材料;准备好项目实施的实验场地及仪器仪表等器材。教学情境的设计与实施效果,对于学生的学习习惯、思维方式、理论知识的掌握、实践能力的提高产生直接的影响。设计合理的学习情境,不仅能够营造良好的学习气氛,使学生养成良好的学习习惯,提高学生对理论知识的学习兴趣,而且能够将《电工电子学》课程的理论教学内容与实验教学内容有机地结合在一起,以项目的形式实施与教学中,更容易被学生理解和掌握。

4.任务的组织和实施。由于在每个学习情境实施之前,教师都事先制定了教学目标,所以直接可以按照这样几个环节进行,任务的下达任务的引导任务的准备任务的进行任务的总结几个环节展开。将学生可以分成多个学习小组,由每组学生自己商量和制定项目实施计划,体现出团体协作的精神。

5.项目完成的结果评价。项目教学法注重的是运用何种方式来完成项目,在评价方式上就是要考核学生对所学的知识能否融会贯通,是否具有独立分析问题和解决问题的能力,反映出学生理论知识的掌握程度。在评价标准上,主要以项目教学法的目标要求来衡量学生,关注每个项目完成后学生的综合能力是否有提升,有利于学生的实践能力和创新能力的培养。在评价主体上,鼓励学生主动、客观地评价自己的学习成果,通过相互评价,促进对自身学习成果的反思。

项目教学法在《电工电子学》课程教学中的实施,正是适应了地方性本科院校专业理论教学与实验教学改革的这一需要。所以,项目教学法就成为了解决《电工电子学》课程理论教学与实验教学衔接问题的合理选择和有效途径。

三、对《电工电子学》课程理论教学与实验教学衔接的建议

既然项目教学法是解决《电工电子学》课程理论教学与实验教学衔接问题的方法,那么笔者建议应该做好这样几个方面的工作。

(一)电工电子实验示范中的改革

电工电子实验示范中心的管理是实施项目教学法的保证,根据实际情况,整个电工电子示范中心的实验室应该根据位置和仪器进行调整,实验内容相近的几个实验室整合为一个实验室,为提高管理效率,方便开展教学研究和课程建设,每个整合并在一起的实验室负责人应该是专业带头人,由专业教师监管实验室,并负责专业课程的教学、管理及专业开发和建设等工作。在每个实验室投入资金将理论教学设备安装配齐,把理论教学、实验教学与专业的发展建设结合起来,不断促进专业的现代化建设,形成良好的综合教学实验环境。

(二)课程设置的改革

在当前进行的课程改革中,我校各院系对本专业的课程设置以及对外系公共课程设置的相关问题进行过讨论,但只是侧重于本专业基础课程和专业课程的学科式设置,对理论与实验课时进行了调整,并未打破传统的学科体系,整合相近的理论与实验课程,开发出具有理论与实际相结合的综合专业课程设置。因此改革课程设置,应该模糊理论与实践课程的界限,将专业理论课程和实验课程以项目的形式整合成一门专业综合课程,才能够达到把该专业课知识融会贯通的目的,从而实现专业综合课程开发。例如把《电工电子学》与《电子工艺实训》结合成一门由多个课题构成的技能操作课程。

通过课程设置的改革可以进一步巩固学生在课程阶段所学的理论知识,培养其独立分析和解决问题的能力,解决理论教学与实验教学之间相脱节的问题。让学生在综合课程中得到系统的训练,获得综合应用能力。在教学中通过师生共同解决课题的方式来达到学生既学到知识,又掌握专业技能的目的。

(三)教学方法的改革

专业课程在施教的过程中,采用理论教学、实验教学、现场教学、课堂讨论等多种形式相结合的方法来进行,根据不同章节的特点以及学生所需达到的专项能力的要求,把实验教学等实践性教学环节融入到教学过程中,并让学生亲手操作,强化应用,强化实践。同一理论和实验教学由一位教师主讲,首先在实验室讲述其理论基础知识,其次是讲完后让学生亲自去认识和操作,使理论知识更好地向实践应用转化,并结合实验中出现的问题,再进行讨论,最后归纳总结。综上所述,改革教学方法的实质,就是构建以学生能力为重点、以学生实践为主线、以项目课程为主体的模块化课程体系,从而全面提高学生综合素质,提高教学效果和教学效率。

四、结束语

理论联系实际,实践是检验真理的唯一标准,理论是实践的前提,因此在《电工电子学》课程的教学中,应该以项目教学法认真地实现理论教学与实验教学的创新,解决其中的衔接问题,培养出能适应现在这个信息多元化时代的大学生。

参考文献:

[1]张枫.中职学校实施理论与实践一体化教学模式的研究[J].马鞍山职业与成人教育网,2009,(9).

[2]张文才.技校在推广“行动导向教学法”过程中存在的问题及对策[J].中国职业技术教育,2006,(28).

[3]赵志群.职业教育与培训学习新概念[m].北京:科学出版社,2003.

电工电子实验结论篇5

关键词电气工程及其自动化专业;工程应用型本科;教学模式

中图分类号:G642文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2013)27-0081-03

1引言

电气专业是一个应用范围很广的工程应用专业,它的培养目标要求学生除了掌握一定的专业基础知识外,还要注重实践能力和创新能力的培养。因此,石河子大学电气工程及其自动化专业在教学过程中积极探索适合于工程应用型本科专业人才培养的“双体系两结合”教学模式,制订专业人才培养计划,开展各项教学工作,使学生的综合素质和工程实践能力明显得到提高。

2构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系

“双体系两结合”的教学模式指理论教学与实践教学并举,两者相互影响,促进学生对所学专业理论知识与实际工程的结合。本专业的培养目标是基础扎实,知识面较宽,具有学习新知识、运用知识创造和开拓事业的能力,能够从事与电气工程有关的系统运行、电气设计、自动控制、信息处理、生产管理等工作的应用型高级工程技术人才。为此,在专业的理论教学体系构建中,按照“厚基础、宽口径”构建知识体系。“厚基础”包括人文社科、公共、学科基础三大模块课程,“宽口径”体现在专业课打通并设置在学科基础课中。

1)人文社科、公共、学科基础由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。

2)学科基础主要由电路、模拟电子技术、数字电子技术、电气测量等系列课程构成,使学生获得电气工程基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。

3)专业基础主要由自动控制原理、电机学、微机原理与接口技术、电力电子技术、单片机原理及应用等专业课、限选课、任选课等组成。教授学生掌握专业系统知识,着重培养学生分析解决实际问题的能力。

4)在专业课中设置了两个专业方向课程群——电力系统及其自动化和电力电子与电气传动,学生可以根据专业方向选择相应的课程。

5)开设网络学习课程和综合教育课程。网络学习课程借助因特网开设学科前沿类课程,综合教育类课程则鼓励学生开展各类学科竞赛、科研训练、科技创作、创业训练、社会实践及相关文化素质教育活动。

3构建推进式的实践教学体系

实践教学对于培养创新人才、提高学生实践能力有着特别重要的作用。实验中心建立了与理论教学有机结合,以能力培养为核心,涵盖基本性实验、综合设计型实验、设计性实验,满足不同层次人才培养需要的教学体系。此教学体系分为两大部分。

3.1课程实验环节

这部分实验为理论课程同步实验,主要目的是配合课程的学习,加深对理论的理解。

1)验证性实验,是与理论教学密切相关、协调配合的实验教学,由“电路理论实验”“模拟电子技术实验”“数字电路实验”“电机学”和“自动控制原理”实验构成。同时,对于电机学和自动控制原理课程,既可以采用试验台做实验,也可以采用计算机仿真软件进行实验,将计算机仿真技术与理论、实验有机地结合起来。

2)综合性实验。在验证性实验的基础上,将多个实验综合,使学生具备初步的综合应用能力。

3)设计性实验。此类实验的目的在于培养学生的创新能力。在给出设计目标后,学生自行利用实验设备设计出满足设计要求的实验方案,由电子线路设计、电子线路仿真、应用电子系统开发等设计项目构成,并向校内学生开放,为学生的创新实验提供了很好的环境和条件。

3.2集中实践性教学环节

1)技能训练。

①机械制造实习。第二学期在机电学院实习工厂进行,时间为2周,学生分组进行车、铣、刨、磨、钳、焊等工种操作,使学生对工厂的情况有一个感性的认识,初步掌握冷加工方法与操作过程,了解机床设备等。

②电工实训。第五学期在机电学院电气工程实验中心进行,时间为2周,每人必须独立完成实际操作练习。通过各种工艺的讲解和实际操作练习,使学生掌握常用电工工具和工艺知识,培养学生的动手能力,为今后从事电气工程技术工作打下初步的基础。通过电工实训使学生达到“维修电工中级”职业技能水平。

③eDa实践。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周。通过对电路设计软件、绘图软件的学习,完成电子电路仿真设计、原理图绘制和印制电路板设计、制作、调试等。

2)专业实验。第七学期在机电学院电气工程实验中心完成,时间为1周,目的是使学生建立电力系统及自动控制系统的整体概念,从而培养学生综合运用知识和分析问题的能力。专业综合实验分为电力系统综合实验和电气自动化综合实验,学生可任选其中一个,实验完成后,提交实验报告。

3)课程设计。

①电子技术课程设计。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周,每人一题,完成电子电路的设计、调试、仿真。该环节着重提高学生在电子技术方面的实践技能,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力,使学生初步掌握工程设计方法和实践的基本技能。完成后提交设计说明书。

②综合课程设计。第七学期在校内完成,时间为2周,每人一题,目的是使学生综合运用所学的理论与实践知识,按要求完成设计内容,有实验条件的完成实验验证。该课程设计分为电力系统综合课程设计和电气自动化综合课程设计,前者主要完成发电厂、变电所的初步设计,后者主要完成控制系统的设计、调试。学生可任选一个,完成后提交设计说明书。

4)专业实习。

①认识实习。实习地点为天富电力股份有限公司、天业化工、银河纺织有限公司、昌吉特变、农副产品加工厂等企业,于第三学期进行,时间为1周,实习方式为现场参观。通过认识实习激发学生热爱所学专业和奋发学习的热情;通过参观火力发电厂、水电站、变电站,初步认识电力的生产、变换和输送过程,认识电气设备在实际工作中的应用情况,为后续课程的学习打下基础。完成后提交实习报告。

②毕业实习。实习地点为天富电力股份有限公司等实习基地,于第七学期完成,时间为4周,学生分组进行,采用工程技术人员专题讲座与现场实习相结合的方式。通过实习,深入了解发电厂生产各个环节以及计算机在发电厂中的应用情况,为毕业设计搜集资料等。完成后提交实习报告。

5)毕业设计。毕业设计于第八学期在校内进行,时间为16周,采用导师制,双向选择,每生一题,也可与签约单位联合完成实际课题。设计期间要求学生调查研究,收集资料,综合运用4年所学的知识,完成方案比较、分析、论证,理论研究、设计计算、设计说明书的编写等,培养学生分析问题和解决问题的综合能力。

这样,在教学安排上加强了实践教学环节,增加了大型综合实验周、课程设计、毕业设计时间。目前专业集中实践周由原来的28周增加到32周,占教学总周数的比例达到20%。同时,在理论课程教学中,开设实验比重增加,专业主干课程实验课时占总课时达20%,实践环节课时比例大大提高,课内实验课时达210课时,实验开出率达到100%。

4改革教学方法和手段,改善教学效果

4.1实行实验室全天开放

在电气工程及其自动化专业的实践教学中,学科基础课程实验实行全开放实验教学方式,如电路实验、电子技术实验、微机原理实验、单片机原理实验和电力电子技术实验;实行全开放实验室,学生在完成全部必做实验项目、选做实验项目后,可根据自己的学习兴趣和能力,自拟实验项目,自主安排实验时间,自主进行实验操作,完成相应实验。通过实施“全开放”实验教学方式,大大增强了学生的实验动手能力、分析与解决实际问题的能力,调动了学生的学习积极性,学生变被动学习为主动学习。

4.2积极开展第二课堂活动

有计划引导学生参加各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去,他们可以参加大学生创新设计与制造大赛、全国大学生电子设计大赛“挑战杯”、大学生课外学术科技竞赛等,参加教师的科学研究工作。通过第二课堂活动,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。

5结束语

本文围绕工程应用型本科电气工程及其自动化人才的培养目标,结合石河子大学电气工程及其自动化专业建设发展情况和专业特色,介绍构建“双体系两结合”教学模式的探索思路与实施过程。按照“双体系两结合”的教学模式制订专业人才培养计划,构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系与递进式的实践教学体系,突出工程素质培养,理论教学与实践教学并重,改革教学方法和手段,改善教学效果,开展各项教学工作,学生的综合素质和工程实践能力明显提升,得到用人单位的认可。

参考文献

[1]电气工程及其自动化专业教学指导分委会.电气工程及其自动化专业规范(讨论稿)[C]//第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会议论文集.2005:21.

[2]薛东江.关于电气工程及其自动化专业培养应用型本科人才定位的研究[J].电气电子教学学报:电气工程专辑,2004(26):28.

[3]赵巧娥,苏小林.电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的建设与实践[J].中国电力教育,2010(33):152-153.

电工电子实验结论篇6

关键词:电工电子实验;研究型教学体系;创新能力;教学方法

作者简介:李红玲(1977-),女,湖北荆门人,武汉大学电气工程学院,工程师;李玲(1974-),女,湖北武汉人,武汉大学电气工程学院,工程师。(湖北 武汉 430072)

中图分类号:G642     文献标识码:a     文章编号:1007-0079(2012)01-0013-02

为适应现代教育的需要,高校迫切需要建立启发式、研究型的教学体系,注重培养大学生解决实际问题的能力、开拓精神与创新能力[1-2]。而在以培养应用型、创新型人才为目标的研究型教学体系中,课程体系以及教学内容的更新和优化,尤其是研究型实验教学体系的建立与完善,直接关系到人才培养的质量。“电工电子实验”课程是理论性和实践性都很强的一门学科。开展研究型实验教学模式,在巩固基础理论知识的同时,能很好的锻炼学生的实践动手、分析和解决问题,以及电路的设计能力,加强其开拓意识和创新能力。本文对“电工电子实验”课程的研究型教学体系进行了深入地研究,并将研究型实验教学原理运用于武汉大学电气工程学院(以下简称“我院”)“电工电子实验”教学环节,对建立研究型实验教学体系进行探索。

一、电工电子实验研究型教学体系

研究型教学体系中,学生是主体,教师以问题为主线,调动学生的积极主动性,引导学生逐步深入、分析和解决问题。在加深理论知识理解的同时,增强学生的创新能力。

“电工电子实验”是电类相关专业的实践性教学课程,它以电工、应用物理为基础,以电子技术、仪表技术、测试技术为指导,侧重于理论指导下的实践、技能培训及综合能力的提高。通过电工电子实验研究型教学体系,在加深学生对理论知识理解的同时,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生创造性和创新能力。

1.多层次的电工电子实验教学体系

电工电子实验研究型教学体系将实验划分为由低到高的三个层次:基础性实验,设计型实验,创新研究实验。

基础性实验主要为电工电路基本理论的验证性实验,如叠加定理与替代定理的验证、三相交流电路电压、电流、相序的测量等,配合理论教学,培养学生使用仪器、连接调试电路、数据分析处理等方面的基本技能,加深学生对理论知识的理解和掌握。此类实验的实验内容固定,教师要注重激发学生学习的兴趣,积极开创新的实验教学方式,引导学生运用理论知识分析实验现象和数据,并在教师与学生、学生与学生之间的研讨中积累知识和培养能力。

设计型实验是教师事先给定实验要求和任务,学生自主设计课题实现方案的实验。如设计一个电路将方波信号转换成三角波信号,用单级晶体管设计小信号放大器等。在设计型实验教学中,教师对学生提出的实验方案进行讨论和引导,确定最优实验方案。然后学生根据实验方案进行电路连接和调试,分析实验结果。设计型实验需要学生查阅相关的文献,自主设计实验方案和电路,有利于培养学生的自主学习和独立设计能力。

创新研究实验基于创新实验室,为学生开展研究性实验项目,体现个性化和创新性的培养教学思想。创新研究实验的平台可以是实验装置或者是计算机仿真平台。学院为学生提供实验场所和设备等,并有专业的教师队伍作为技术支持。学生可以根据自己的兴趣和能力自主选择某一实验项目进行创新性研究。学生也可以以大学生电子竞赛为契机,选择与大赛相关的基础技术研究课题进行实践研究,为今后从事工程设计和科学研究奠定基础。

2.多层次的电工电子实验教学内容

学生在掌握了一定的电工电子理论知识,并完成基础性实验后,需要开展一些综合性实验,将实验内容向以设计性、综合性方向为主的综合实验发展,形成多层次的实验教学内容。

综合性实验的实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验[3-4]。综合实验通常由多项任务组成,且各项任务间遵循一定的先后顺序。如对于电子类的综合实验,可以要求学生设计一个小电压信号的信号调理电路,对信号进行放大和滤波处理等,将信号转换为便于数据采集和处理的电压信号。

综合性实验既要体现内容的综合性与创新性,又要体现知识能力素质培养。通过综合性实验的开展,引导学生运用综合的观点和创造性思维去思考现实中的复杂问题,使学生有更多的组织、判断与选择的机会,可有效的培养学生综合分析问题和解决问题的能力。

3.电工电子实验室开放与创新

我院电子电路实验中心积极创造条件,设立实验室开放与创新项目。部分实验室采取了全方位的开放模式,开放性实验室对学生实行实验时间开放,实验器材开放,突出了实验教学以学生为中心的开放模式。学生可以自主选择实验项目和实验时间,独立设计实验方案并完成实验内容,同时值班教师负责安全及提供必要的帮助和技术指导。为学生自主学习、自主发展、研究性学习和实践创新提供条件。

创新实验室拥有更多、更高档的仪器设备、实验器材、工具等,主要针对经过开放实验室锻炼并表现优秀的学生。学生们可组成创新活动小组,开展复杂的创新性实验。学生根据自身兴趣和能力,并结合实际申报课题,指导教师们审定后,组织学生进行讲解并答辩,确认方案可行后立项,给予一定经费资助。

进行实验室开放与创新教学以后,学生可自主设计实验,对电工电子类理论知识进行反复操作和论证,也可进行创新性实践活动,使大学生的动手能力和创新创业意识才能得到全面提升。

二、电工电子研究型实验教学方法探索

建立电工电子实验研究型的教学体系后,重点转向如何对原有的实验教学方法进行改进和完善,即采用合理的教学方法激发学生的学习兴趣和能动性,促使学生掌握基本电工电子理论知识和技能,并发展其独立思考和创新能力。

1.提高教师的业务能力

实验指导教师不仅要讲授基本理论和实验技能,更重要的是要培养学生分析问题与解决问题的能力。这就要求实验指导教师具有很强的业务能力、责任心和科研意识。因此,实验教师的业务能力和综合素养的高低,是实现研究型实验教学体系的根本保证,也是培养创新性人才的关键。

提高实验教师的综合能力可以从以下几个方面入手:首先实验指导教师要不断地学习进取,提高自身的理论知识以及业务水平与熟练程度;其次要积极探索新的有效的实验教学方法,激发学生的学习兴趣,引导学生在试验中发现问题、分析问题并解决问题;最后还要拓展综合性、应用性、研究性、创新性为主要内容的实训活动,并加强兄弟院校之间的交流与合作,全面提高实验指导教师的整体素养和业务能力。

2.运用多样化实验教学方法

采用灵活多样化的教学方法,可有效的加深学生对实验的理解和知识的掌握,起到事半功倍的作用。

(1)采用先进的教学手段,如多媒体、网络浏览器等,将书本枯燥的原理知识可视化,更加生动形象地体现在学生面前。如可将动画加入日光灯工作电路中,使学生更直观地了解启辉器的工作原理和时限,以及日光灯启辉前、启辉过程、启辉后不同阶段,电路中电流的流向等。实验教师制作多媒体的实验课电子课件,连同相关的计算机仿真实验软件,结合校园网络,建立完整的电工电子技术实验教学系统。让学生对实验电路、仪器、仪表、电子元器件、集成电路元器件的功能和使用方法等有更全面和清晰地了解,从而更好地实现互动教学,使实验教学方法向启发式、形象化、开放式的方向发展。

(2)借助先进的现代教育手段,采用将实际电路实验操作与计算机仿真相结合的实验教学方式。如可将电子电路仿真(eDa)、可编程逻辑器件(CpLD)、集成电路设计(pCB)、matLaB等电子设计自动化的知识逐步引入到实验教学中,进行更为灵活的电工电子实验电路的设计和分析。

(3)电工电子实验中传统的实验仪器功能比较单一,扩展性能差,可实验的实验项目偏少。将虚拟仪器引入到电工电子的实验教学中,采用其图形化系统设计平台,可方便地构造电工电子实验元件和仪器仪表,如电压电流表、示波器等,且所构造的仪器之间具备数据通道和控制通道,能实现对多个参量的测量、显示和控制。实验教师能以动手实践的方式教授电工电子实验电路概念,便于学生进行电路设计和原型开发,动态系统仿真等。

3.加强实验教学监督

实验教学不仅涉及实验教学和操作过程、培养学生创新精神和动手能力,而且与仪器设备、场地等实验教学条件紧密相关,需要进行多方面的协调与监控。建立和健全科学、完善的实验教学质量监控体系,加强教学质量监督,是确保实验教学质量稳步提高,健全实验研究型教学体系的重要管理环节和基础性工作。

以前,我院的教学质量监控工作主要偏重于理论教学,教学督导组主要对理论课程教学进行监督,对实验教学的质量监控缺乏研究和实践监控。2011年9月至2012年7月,我院确定为实验教学督导年,对全院实验教学和管理进行全面监督和检查,完善实验教学各环节的质量标准,切实落实电工电子实验研究型教学体系的建立和完善。

三、小结

研究性教学模式体现了以学生为本的教学理念,能充分发挥学生的学习自主性,培养学生的研究习惯,锻炼学生分析和解决问题的能力,为创新意识和创造能力的培养奠定基础。对于“电工电子实验”这类实践性很强的实验课程,运用研究性教学模式,建立研究性实验教学体系,并加强实验教学方法的改进和完善,对提高实验教学质量,培养学生实践能力和创新精神具有重大的意义。

参考文献:

[1]王明彦.“电力电子技术”实验环节开展研究性教学的探索[J].中国电力教育,2009,(5):137-139.

[2]李艳杰,于艳秋.“现代控制理论”课程研究型教学的探索实践与探讨[J].中国电力教育,2010,(15):53-54.

电工电子实验结论篇7

关键词:中职;电子技术;ewB仿真

中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)07-0059-01

1中职学校电子技术教学的现状

首先,电子专业学习的电子技术基础,是一门理论性和实践性都较强的课程,理论方面不但知识面广,信息量大,基础概念繁多[1],而且在有限的学时内用传统的授课形式去讲授,教学效果不太理想。

其次,由于条件限制,电子专业实验室配备的教学实验设备种类和数量都很有限,仅仅只能满足课本中最基本的教学实验要求。且实验室元器件和仪器损坏、淘汰更新滞后,无形中是影响教学效果的消极因素之一。

再次,大多数中职学生,是以中考失败者的心态进入职业学校的,在理论知识学习方面基础差,积极性不高,他们如果无法顺利接受新知识、及时掌握新内容,就会在学习过程中逐渐丧失兴趣。

影响中职电子技术教学的不利因素可能还有很多,但以上三点现状较为普遍,它们严重影响着电子专业中职生的教育教学。如何改善这些不利教学现状,计算机仿真技术为我们提供了一条理想的途径,其中ewB就是有力的解决工具之一。

2ewB的功能与特点

ewB是一种电子电路计算机仿真软件,它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室,英文全称为electronicsworkbench,是加拿大interactiveimagetechnologies公司于1988年开发的,是目前教育与工业界流行的电路辅助设计软件之一。

ewB主要用于电子技术中模拟和数字电路的仿真,利用这款软件不仅能绘制电路图,还能进行电路功能仿真分析[2],可以方便的从计算机屏幕上观察到各种电路的输入输出信号参数及波形,以所见即所得的方式进行电路设计和获得电路仿真结果,通过它甚至还能进行pCB设计制版。

ewB具有以下突出的特点:1、采用直观的图形界面创建电路,在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,选择合适的元器件绘制电路图、电路设计仿真需要的器件均可直接从屏幕上选取;2、软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果;3、ewB软件带有丰富的电路元件库,提供多种电路分析方法;4、作为实用设计工具,它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据;5、ewB还是一个优秀的电子技术训练工具,利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器测量方法。

我校教学中使用的是ewB9版本,其核心组成部分是multisim9。如果涉及到pCB制版,还应安装Ultiboard组件。当前ewB最新版本为multisim11。

3电子技术教学引入ewB虚拟电子实验室的作用

3.1ewB使用方便,直观理解抽象概念。

ewB是个极好的电路设计仿真工具,稍有计算机操作基础的人只需略加学习就可以很熟练地使用该软件,无需动用电烙铁和面包板即可实现电路设计搭建。若想更换电路中的元器件或改变元器件参数,只需点点鼠标即可,它极方便于作为电子技术的辅助教学软件使用。

通过仿真可以直观理解抽象概念,降低知识理解难度。例如,学习共射极三极管放大电路时,对不同的极间偏置电压和不同的输入信号大小,三极管对应有三个工作区,输入输出特性曲线复杂。在理论讲解时,中职学生对于这些特性参数,理解起来有很大的困难。利用ewB仿真,教师就可以边理论边讲解,在进行参数调整的同时,用示波器来演示相应的结果,学生对三极管不同工作区及放大的概念理解就会很直观,并能理解透彻,使抽象的知识点变得形象化。还有模拟电路中的单管放大电路工作点设计,放大电路的负反馈,多级放大电路,差动放大电路,运算放大器的应用,稳压电源设计等很多电路都可以通过仿真来实现[3]。

3.2ewB资源丰富,弥补实验设备不足和更新滞后。

中职学校电子教学中涉及到许多元器件和抽象的电路,无论是元器件的功能讲解,还是仪器仪表的使用,或者电路功能的调试,都需要大量的实验来同步模拟和验证。而大多数中职学校都存在实验设备限制、学生难以理解和缺乏实践操作的普遍问题,而将ewB仿真软件引入中职学校的电子课堂,恰恰解决了这一难题。

ewB软件可以几乎100%地仿真出真实电路的结果,它提供了万用表、示波器、信号发生器和扫频仪等11种虚拟仪器进行电路动作的测量分析工具,元件库包含了世界主流元件提供商的超过17000多种元件,其中囊括了半导体元器件(如二极管、三极管、功率管)、集成电路、数字电路芯片(如74系列、ComS系列)和控制器件(如继电器)等等。同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改,创建自己所需的元器件,使元器件的规格、误差和故障等参数完全模拟现实元器件。

3.3通过仿真实践教学,提高学生学习积极性。

在教学中发现,中职学生大部分是初中的"后进生",他们起点低、对理论知识的接受能力不强,但其计算机操作及实践动手能力却很强。抓住这个特点,可以多开设实验课,把理论学习过程所涉及的电路、仪器以及实验结果,通过电脑仿真的形式让学生在老师的指导下一一仿真验证。仿真还可作为过渡与补充放置在教学环节的中间,即:理论教学-计算机仿真-实验环节[4]。仿真电路应根据课程的教学内容选自教材或参考书中的典型例题及课后习题。

通过ewB仿真教学,在教师讲授理论的同时,可以很方便地进行实时实验仿真,使学生对知识理论牢固掌握。学生可以很好地把刚刚学到的理论知识通过计算机仿真真实再现,有效地增强学生的学习热情调动学习积极性。

4结束语

近年来,我校在电子技术教学中引入了ewB,通过仿真教学不仅形象化了理论教学而且弥补了实验教学的不足,学生在实践动手的同时,直观形象的了解了各种元器件的功能和使用各种仪器,提高了实践学习积极性,激发了学生的创新性思维,培养了学生自己动手解决实问题的能力。

总之,在中职《电子技术》课程教学中应充分利用Cai手段,使理论教学与仿真验证相结合,将抽象的理论知识变成直观的认识,解决教学中面临的实际问题,发挥ewB仿真教学的积极作用来增强教学效果、提高实验效率、提升学生能力,使职业教学取得好的效果。

参考文献

[1]童诗白,华成英.模拟电子技术基础[m].北京:高等教育出版社,2001.

[2]李国丽,应艳杰,盛华等.电工电子实验教学改革[J].电气电子教学学报,2008,(10):60-61.

电工电子实验结论篇8

电力电子技术是由电力学、电子学和控制理论交叉、融合而形成的综合性技术和学科,具有专业性、实用性和综合性的特点。随着新材料、电路理论、数字控制理论和节能技术的发展,电力电子技术得以飞速发展,其应用领域已遍及工业、交通、通讯、电力、航天、航空、航海等各个领域,亦成为工业自动化、电气工程及其自动化专业等学科的专业课程。

在电力电子技术快速发展、教学条件不断健全的现状下,仅依赖传统教学方法,很难实现培养应用型技术人才的需要。为此,各个高校结合自己学校的特色和具体情况进行了电力电子技术课程的教学改革研究。文献[1]、[2]结合工程技术现状对教学内容进行了研究,文献[3]、[4]对电力电子技术教学方法进行了研究,文献[5]~[7]对实践教学环节进行了研究。但这些研究往往只针对教学环节的某个方面进行,并且绝大多数是在传统教学法的基础上,引进多媒体或加强实践环节而展开。

本文结合我校的具体情况,响应普通本科高校向应用型转变的号召,以培养应用型技术人才为目标,探讨以工程案例贯穿整个教学过程,以学生为主体,采用引导型教学模式的电力电子教学新思路。

一、工程案例选择

电力电子技术的教学分为理论教学和实践教学。教学内容主要涉及电力电子器件、四类基本变流电路、电力电子电路的控制技术、软开关技术和工程应用的基本知识。变速永磁发电系统在风力发电、内燃机发电等领域应用广泛,涉及电力电子技术课程的绝大多数教学内容。本文选取小型变速永磁发电系统实际工程作为主线,串联课程知识。所选变速永磁发电机系统结构如图1所示。

变速永磁发电系统由主电路和辅助电路构成。主电路由永磁发电机组和变流电路构成。正常工作时,内燃机带动永磁发电机发出幅值频率变化的交流电,经整流电路后变成直流电,由直流升压电路将电压变换至350V,由逆变电路产生220V、50Hz的交流电输出给负载。辅助电路由双向升降压变换电路构成,可将350V的直流电压变换成30V的低压,给28V的储能电池充电;在需要时也可以将储能电池中的电能通过升压补充到直流高压中,改善供电性能。由图1可以看出,所选工程实例涉及知识涵盖了电力电子技术课程的整流变换、直流变换、逆变、软开关技术及相应的工程应用知识,完全可作为工程案例主线贯穿整个教学内容,再补充个别支线工程案例即可构建完备的基于工程实例的电力电子教学实例。

二、教学模式研究

当前高校的两个主要任务是人才培养和科学研究。对于工科院校而言,将两者合理的结合,在进行人才培养的时候,将理论与工程实践结合,既锻炼了学生发现问题、解决问题的能力,也为科研课题和科研人才的培育奠定了基础。这就需要转变传统的课堂教学模式,将教学过程以教师为主转变为以学生为中心,教师进行引导、督促学生完成学习、分析、总结和实践的学习过程。通过加大学生在教学过程的主动性,提高教学效果,为实际工程技术能力的培养奠定基础。

1.课堂讲授。教师对新知识的课堂讲授采用引导方式:(1)首先采用工程案例视频展示知识点在实践工程中的应用,让学生对知识点有感性的认识;(2)通过教学课件对知识点的知识架构进行讲解,让学生建立相应的知识体系框架;(3)结合工程案例,对重点、难点内容进行示范性分析,加深学生对知识点的理解,提高学生对知识点在工程中的应用能力;(4)针对知识点内容,提出问题,让学生带着问题去学习并找出解决问题的方法。例如,通过变速永磁发电机组整流部分的实例展示,引出整流电路的常见类型和特点,对单相桥式相控整流电路和单相桥式斩控整流电路典型工况的分析,引导学生采用类比方式对其余类型整流电路进行学习、分析和总结。

2.课堂讨论。学生在规定教学时间内对基本知识点进行自主学习、总结,并在教师的指导下,通过理论分析和借助软件仿真手段,在给定工程背景下进行相近电路的性能分析、对比,从而加深对知识点的理解,区分相近知识点。如针对变速永磁发电机的整流部分,分别采用各种典型整流电路来实现相同的技术指标,并从波形、数值等多个方面进行对比,总结各类整流电路的特点和应用场合。在设定教学节点处,指导学生按组进行阶段性学习总结,并进行课堂讨论,通过书面报告或课堂总结汇报形式,将讨论结果进行总结并与其他小组进行交流,巩固所学知识。

3.基础验证实验。通过课内小实验和虚拟实验平台,如在课堂通过专用教学演示设备对不同整流电路进行实验演示和分析讲解,从而实现对学习内容进行自主验证,通过理论与实践结合,进一步促进学生对知识点的理解,也为提高学生的实践动手能力奠定基础。

4.设计实验。在阶段性学习结束后,教师根据实际科研项目,设定相关题目,让学生利用已学知识提供解决方案的设计与验证,其目的是让学生借助于电力电子技术知识对实际工程问题解决方案进行模拟设计,训练学生对电力电子技术知识的综合运用能力、提高学生查阅科技文献的能力、培养学生分析问题和解决问题的能力。这类实验综合性强,考虑到教学时间的限制,一般通过团队形式完成,通过需求分析、理论计算、原理设计、仿真验证和设计实现等环节,培养学生团队协作能力和利用所学知识分析问题、解决问题的综合能力。

电工电子实验结论篇9

关键词:电工电子;教学效果;实践;课堂教学;结构与方法

电工电子技术是机电专业学生必修的一门专业基础课程,该课程是将电工技术、电子技术、电力系统等课程进行整合,其涉及的知识较多、面较广。由于以往的机电一体化专业学生学习的课程主要以机械类专业课程为主,这些课程与电工电子技术课程的关联度不大,故学生学习该课程的兴趣普遍不高。

但是,随着科技的快速发展,社会对于机电专业学生的要求越来越高,越来越希望学生能将机械和电子电气有机结合在一起,在工作中实现机械自动化。为了使机电专业学生更好地适应社会的需求,机电类专业设置了相关课程,譬如:机电设备电气控制技术、pLC、单片机、数控机床维修等,而这些课程的学习都需要学生具有扎实的电工电子技术基础知识,这使得电工电子技术的学习变得相当重要。

电工电子技术课程中有的内容较为抽象,学生不易理解,教师用语言也很难讲述,有的定律学生难以掌握,同时有许多电工电子的概念需要通过实验验证来改变理论和实践相脱离的情况加以阐述。如何实现理论与实践的辩证统一,如何改变教学方法,强化专业技能训练,提高课堂教学效果,是每个教育工作者都应该潜心研究的课题。为了使学生更好地掌握电工电子的知识和技能,达到更好的教学效果,本文就以下几个方面进行了探索和尝试。

一、优化课堂教学结构

电工电子课堂结构中要处理好理论知识和实验、实训的关系,把教学与实验、实训有机地融为一体。高职类学生的课堂教学强调的不仅仅是基本理论、基本知识的传授,而更应该是学生的实践能力和创新能力的培养。在强调理论教学的同时,必须注重实践检验;同样,在实践检验的过程中,必须以理论为指导。

二、重视课堂教学方法

1.培养学生的学习兴趣

(1)利用多媒体教学手段培养学生学习兴趣

在教学过程中尽量运用多媒体技术,把一些较难理解、不易掌握的内容展现出来,如:在“电气与控制”这一章的教学过程中,可以采用多媒体课件的教学手段进行教学,将电气控制线路的整个动作过程分步展现在学生面前,将难点拆分,同时将静态化为动态,使学生可以身临其境,从而能更好地培养学生的学习兴趣。

(2)开设各种兴趣小组培养学生学习兴趣

职业学校大部分学生的理论基础较差,如果让他们一直面对枯燥的理论讲解的话,他们往往是毫无兴趣的。但是,这些学生往往对于一些小产品的制作却是很感兴趣的,通过开展各种形式的电工电子兴趣小组,可以将理论知识的教授渗透到各种兴趣性操作实践中进行。

2.由浅入深,强化专业技能训练

电工电子实训项目较多,各个项目之间又不是完全独立的。在实训中应注意各个项目之间的关系,采用“分层模块教学”法,设定实验过程,分步骤、分阶段对教学重点和难点实现各个击破。实训中可进行单项训练,在单项训练熟练掌握后再进行综合训练,由浅入深,这样有助于学生的不断反思和总结,技能不断得到强化。如:“三相异步电动机接触器正反转控制”实训中,将要用到两个接触器,可以首先让学生接一个,使电动机正转,当这种接法熟悉后,再接第二个,实现电动机的反转,最后进行整体装配,这样做学生记忆就更加深刻,教学效果就更为明显。

3.运用先进的教学手段,增强电工电子教学效果

在电工电子课的教学过程中,由于主客观条件的限制,使得部分教学内容只能局限于课本,教学空间只能局限于教室,极大地限制了学生分析问题和处理问题的能力。为了解决这一问题,可以采用多媒体技术、网络技术、信息技术教育和计算机仿真软件等手段来改革传统的教学思想观念、教学方法和教学手段,设定与教学相关联的多媒体课件和网络课程,使其教学内容的广度和深度都得到了有效地挖掘,培养了学生的自主学习、个性化学习能力。

4.运用各种仿真软件进行辅助教学,提高效果,突破条件限制

在电工电子课程教学中引入各种软件进行辅助教学可以有效地提高课堂教学效果。例如:在电工电子课程中采用eDa技术进行辅助教学,整个过程方便、简便、快捷、灵活,且形象、直观、交互性好,它不仅能很好地培养学生的动手能力,还加强了分析、综合能力,实现了实验教学的创新。学习电工电子,不仅要求学生掌握原理和相关的计算关系,还要求学生具备电路的分析、设计能力。

现今社会,科技高速发展,新电路、新元件不断出现,而实验室因主客观条件的限制,无法满足各种电路的设计和实验要求,通过采用软件仿真的方法,克服实验室的条件限制,避免使用中仪器损坏等不利因素,满足各种电路的设计要求。采用计算机虚拟技术进行电路的分析设计,可以训练学生掌握正确的测量方法和熟练使用仪器的能力,电路的综合分析能力都有比较明显的改善和提高,使课堂教学达到更好的教学效果。

三、调整教学内容

电工电子的课程内容多而广,但是,教学课时学校十分有限,要在有限的课时内,将所有知识都面面俱到是十分困难的。针对职业学生的特点,我们将教学内容进行精选,主要体现在:

1.职业学校学生电工电子的教学内容以实用为主、够用为主

职中学生的理论基础相对较差,理论知识的教授以能满足岗位和其他专业课需要为尺度。精简理论的推导,注重理论的实际应用,使学生能够较轻松、较好地掌握理论知识。

2.教学内容要以实验实训为重点

职业学校主要是培养操作技能型人材。教学内容以够用理论知识的基础上,突出技能训练,注重学生动手能力的培养,以满足社会的需求。在教学中应增加实例的讲解,将教学内容与生活实际相结合,例如:在讲“解异地控制电路”时,可以结合“两地控制同一灯”这一实例,并配以实际操作,这样既能将课堂知识直接与生活实际相结合,又能激发学生学习兴趣,同时也培养了学生的动手能力。

3.紧随时展,引入新知识

电工电子技术高速发展,教师需要时刻关注科技的发展,随时调整课堂内容,将新产品、新技术引入到教学内容中,以培养适应社会需要的人才。

电工电子是机电类专业学生的必修专业基础课程。为了取得更好的教学效果,教师要注意把握好教学过程中的各个操作环节,平时要多观察、多思考、多联想、多实践,只有这样,才能使这门课生动、有趣、富有吸引力,才能提高学生的学习兴趣。教学是一门科学,要上好电工电子技术这门课,还需要教师不断钻研和探索,在实践中不断反思和总结,采用各种教学方法来提高教学效果。

参考文献:

[1]葛金印,范次猛.电气控制技术:工业电子技术基础[m].高等教育出版社,2008.

电工电子实验结论篇10

课堂教学的目的主要是为了整体性增强学生对知识概念的掌握情况,通过课程体系与核心内容整合。以往的课堂教学中对于实践实验操作缺乏重视,仅是重视理论知识的讲解,但是,由于《电子电路与系统实验》课程属于实验性较强的课程,因此,急需撤销传统的模拟电子电路实验教学模式。另外,理论课教学中常常采用二极管、电阻、电子管道等实验器件作为基本例子。从理论上来说运用器件为例能够充分地在学生面前展现,实现情景教学。但实际上电子器件在日常生活很少接触,因此,器件为例授课方式显得略为抽象。单从课程内容就能了解,电子电路与系统基础实验课程主要还是以实验教学为主。现代电子科技技术的运用,主要依靠电子教育的实验操作获得,通过实验操作逐步补充与完善电路知识以及掌握电路测量,从而为将来的电子科技技术运用打下坚实的基础。从教学内容看来,实验分为多层次,由浅入深、由简单到复杂,需要使用的实验器件、训练仪器种类繁杂。但多数学校的实验设备未能达到要求,学生的实操也因此受到限制,无法通过实践操作完成学习目标,以至于无法熟练地掌握实验操作步骤。与此同时,在考核过程中教师往往忽略实验过程与结果的重要性,教师对学生考核时常以理论成绩判定学生掌握的能力,造成学生与现代科技技术人才需求脱节。从上述内容看来,电子电路与系统基础实验教学过程存在很大的缺陷,例如:理论概念整体性强、实验设备不完善、过分重视理论成绩等。教学方式运用不当不仅会增加学生的学习压力,同时还会使学生学习积极性有所降低,学生长时期处于这样的学习环境下,不但没有提高自身的学习能力,还无法增加课堂的有效性。所以,教学改革势在必行。

2改变教学模式

eDa技术中最常用的两个工具软件是protel与multisim,其中multisim软件是加拿大图像交互技术公司推出的以win-dows为基础的电子线路仿真工具,具有操作简单、实用性强等特点,在高校电子工程类专业教学中具有广泛的应用价值。因此,电子电路与系统基础实验理论课程教学可合理运用eaD技术模式,实现一对一教学,通过软件仿真效果让学生直接接触实验器件,并模拟实验操作。通过eDa技术仿真教学过程,让学生做理论概念分析,扩展学生的研究思维,提高对理论知识的了解,从而大大提高学生对理论知识的理解能力与掌握能力。由于教学实验设备不足,通过仿真效果可以弥补了部分实验教学的缺失,在仿真操作软件中把握操作原理,建立仿真实验电路设计理念。虽然,仿真技术能够让学生在最大程度上了解实验内容,但其无法代替真实的实验。因此,教师在课堂教学中应该结合实践操作进行教学,确保学生从根本上掌握电子实验学。目前高校的实验设备不完善,电子电路与系统基础实验课程主要以实验为主,实验种类层次多,故此为了满足电子电路实验多层次教学要求,必须进行教学改革。首先,必须增加学校实验设备,满足学生对实验学习要求。其次,开发电路综合实验平台,平台中所需要的电流电阻模块、按键模块、实验功能模块等模块与模块之间独立分配。这样,某个模块出现故障不会影响其他模块的正常运作,就如电子电阻模块在测试中,电流的切断不会使按键模块出现停止运作的情况,方便学生判断器具的好坏程度。平台具有开放性、通用性等优势,因此,学生可在平台自由设计实验,提高动手能力与脑部活动,为电子电路与系统基础实验学习提供良好帮助。课程考核若过分重视理论成绩而忽略实验结果,会让学生产生松懈心理,出现不在乎实验操作教学的情况,会造成学生脱离现代科技技术人才需求。因此教师兼顾学生理论知识的同时,也要重视学生实验过程与结果,只有教师充分重视,学生方能重视。把考核的比重平均分布,将理论成绩、实验过程、实验结果三个等分,按照学生的完成率评分。通过这种考核方式,能客观反映学生的学习能力、实验技能、动手能力,并能充分调动学生学习的积极性,为走向现代科技技术发展岗位做好充分准备。

3结语