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電力電子技術(shù)實訓(xùn)8篇

時間:2023-09-27 09:24:36

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電力電子技術(shù)實訓(xùn)

篇1

一、中職電子技術(shù)理論與實訓(xùn)所存在的問題

雖然中職電子技術(shù)理論與實訓(xùn)一體化的教學(xué)模式還是新興教學(xué)方式,但是并沒有被教師采用,相反采用“實踐—理論—實踐”教學(xué)的中職教師有很多,但是這些教師因不了解其所在意義,所以導(dǎo)致理論與實訓(xùn)一體化實訓(xùn)模式存在很大問題,如:(1)中職院校的電子技術(shù)教師對理論與實訓(xùn)一體化的知識網(wǎng)運用不嫻熟,導(dǎo)致學(xué)生感覺自己被限制,中職教師很難掌控學(xué)生的“心”,使得整個課堂氣氛壓抑、沉悶、透不過氣;(2)中職教師沒有制訂一個適合學(xué)生的教學(xué)方案,導(dǎo)致學(xué)生不明白何處是重點,自己需要了解哪些基礎(chǔ)知識理論;(3)中職電子技術(shù)應(yīng)用理論與實訓(xùn)一體化的基本內(nèi)容過于單一、封閉,不利于學(xué)生動手操作能力以及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此,中職教師需要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,運用新的教學(xué)手段,深入中職電子技術(shù)應(yīng)用理論與實訓(xùn)一體化理論研究,從而強(qiáng)化學(xué)生的動手操作能力,提升中職院校的就業(yè)率,盡可能縮短其教學(xué)時間。

二、電子技術(shù)應(yīng)用理論與實訓(xùn)的有效教學(xué)

中職院校是以學(xué)生的能力為主的教學(xué)院校,而且其主要以就業(yè)為主導(dǎo)。所以中職電子技術(shù)應(yīng)用需要把理論與實訓(xùn)相結(jié)合,把兩者逐漸一體化,強(qiáng)化學(xué)生的動手操作能力,以便于學(xué)生能夠勝任實習(xí)崗位。因此,理論與實訓(xùn)一體化的中職電子應(yīng)用也勢在必行。那么中職教師如何做到有效教學(xué)呢?

1.采用“實踐—理論—實踐”的教學(xué)

中職電子技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)是針對性較強(qiáng),能夠提升學(xué)生專業(yè)化水平針。所以,為了加強(qiáng)理論與實訓(xùn)一體化,教師應(yīng)盡量采用“實踐—理論—實踐”的教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)中職電子技術(shù)應(yīng)用。中職教師如果只是為學(xué)生講解課本上的理論知識而不加以實訓(xùn),容易導(dǎo)致學(xué)生動手操作能力弱,所掌握的知識點較低。所以,中職教師需要認(rèn)識到理論與實訓(xùn)相結(jié)合的重要意義,適時采取理論與實訓(xùn)一體化的教學(xué)方式。例如,某中職院校的電子技術(shù)應(yīng)用教師為了強(qiáng)化學(xué)生的動手操作能力以及對基礎(chǔ)理論的理解,經(jīng)常準(zhǔn)備實訓(xùn)課程,讓學(xué)生自己體驗教學(xué)內(nèi)容,如:烙鐵的使用。之后讓學(xué)生提出自己在實訓(xùn)課程中所遇到的問題,并解釋自己是如何解決所遇到的問題的。所以,中職教師需要把理論與實訓(xùn)一體化落到實處,強(qiáng)化學(xué)生的動手操作能力,從而提升學(xué)生的就業(yè)率。

2.鼓勵學(xué)生檢修日常生活中的小電器

學(xué)生在日常生活中充滿了電子產(chǎn)品,如:筆記本電腦、手機(jī)、MP5、學(xué)生風(fēng)扇這些數(shù)不盡的小型電器。而隨著使用年限的增多,這些電子產(chǎn)品經(jīng)常會出現(xiàn)一些小故障,而排除故障對于學(xué)生來說是一個很好的實訓(xùn)內(nèi)容。所以,教師可以鼓勵學(xué)生對這些產(chǎn)品進(jìn)行故障排除,指導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行檢修,從而培養(yǎng)對現(xiàn)代社會有用的創(chuàng)造性思維極強(qiáng)的電子技術(shù)應(yīng)用人才,彌補課本中專業(yè)理論的空缺。例如,某中職院校為了增強(qiáng)學(xué)生的能力,經(jīng)常鼓勵學(xué)生拆分日常生活中已用壞的物品,了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu),并找出導(dǎo)致電器損壞的主要位置,然后適當(dāng)找出壞零件更換,并熟練掌握課本中的基礎(chǔ)理論知識。所以,教師需要盡快落實理論與實訓(xùn)一體化,提升學(xué)生的就業(yè)率。

三、激勵學(xué)生適時動手,體驗制作中的愉悅

篇2

關(guān)鍵詞:電子白板;師范生;教育技術(shù)能力;培訓(xùn)

中圖分類號:G451.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-8454(2012)06-0086-03

引言

2004年,我國《中小學(xué)教師教育技術(shù)能力標(biāo)準(zhǔn)》的正式頒布,明確提出了教師教育技術(shù)能力的構(gòu)成要素。高師院校對師范生教育技術(shù)能力的培養(yǎng),主要通過《現(xiàn)代教育技術(shù)》公共課程來完成。但是隨著近年來教育技術(shù)的快速發(fā)展以及學(xué)生信息技術(shù)水平和自學(xué)能力的提高,《現(xiàn)代教育技術(shù)》課程教學(xué)工作面臨著一系列的問題。我國目前仍存在著師范生到工作崗位之后不能很快適應(yīng)教學(xué)工作、新教師成長進(jìn)程相對較緩慢的現(xiàn)狀。因此,對師范生教育技術(shù)能力培訓(xùn)的模式和方法有待進(jìn)一步研究。

電子白板的出現(xiàn)加快了我國教育信息化發(fā)展的腳步,正在逐漸步入我國教育領(lǐng)域特別是中小學(xué)校的課堂。師范生作為未來的教師,應(yīng)盡早掌握并利用電子白板的功能提高課堂教學(xué)效果,以便盡快適應(yīng)教學(xué)工作。

本文嘗試將電子白板運用到師范生教育技術(shù)能力培訓(xùn)過程中,把電子白板的課堂教學(xué)應(yīng)用和對師范生的教育技術(shù)能力培訓(xùn)結(jié)合起來。首先,通過相關(guān)理論基礎(chǔ)提出了基于學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)的“五要素”培訓(xùn)模式:然后,筆者選取了廣西師范學(xué)院的師范生作為培訓(xùn)對象,以電子白板為培訓(xùn)工具,通過行動研究不斷實踐和完善培訓(xùn)模式。最后檢驗培訓(xùn)效果。

一、理論依據(jù)

1.SCLEs――以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境理論

關(guān)于“學(xué)習(xí)環(huán)境”的研究是從上個世紀(jì)80年代西方學(xué)習(xí)理論由行為主義范式向建構(gòu)主義范式轉(zhuǎn)向開始的,主張彌補正規(guī)學(xué)校教育與真實情境生活之間差距的情境學(xué)習(xí)是其中一支重要的學(xué)習(xí)理論。在此基礎(chǔ)上,蘭德(Land)和漢納芬(Hannafin)將與“真實的”、“以學(xué)習(xí)者為中心”、“以學(xué)習(xí)為中心”、“情境化的”或“建構(gòu)主義”等詞語相聯(lián)系的模式統(tǒng)稱為“以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境(student centered learning environments――SCLEs)。SCLEs設(shè)計的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義、情境認(rèn)知和活動理論,且更加強(qiáng)調(diào)支持實踐應(yīng)用的境脈學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)者可以將對問題的思考遷移到新任務(wù)的解決中,靈活地加以推理和應(yīng)用。

美國著名教學(xué)設(shè)計師戴維,H?喬納森(David.H.Jonassen)在《學(xué)習(xí)環(huán)境的理論基礎(chǔ)》著作中概括出SCLEs設(shè)計模型的幾個基本要素:問題/項目空間、相關(guān)案例、信息資源、認(rèn)知(知識建構(gòu))工具、對話和協(xié)作工具。設(shè)計SCLEs要注意的原則包括:學(xué)習(xí)者的中心地位,情境化的、真實化的境脈的重要性,個人看法和多種觀點的協(xié)商和解釋,在意義建構(gòu)中學(xué)習(xí)者的先前經(jīng)驗的重要性,運用技術(shù)來支撐高級的心智過程。

2.ASSURE模式

ASSURE模式是羅伯特?海涅克的經(jīng)典著作《教學(xué)技術(shù)與媒體》中的核心內(nèi)容,是一個系統(tǒng)整合教學(xué)媒體與技術(shù),計劃和實施教學(xué)的過程指南。具體內(nèi)容包含:分析學(xué)習(xí)者(Analyze Learners)、陳述教學(xué)目標(biāo)(State Obiectives)、選擇教學(xué)方法、媒體和材料(Select Methods、Media and Materials)、使用媒體和材料(Utilize Media and Materials)、要求學(xué)習(xí)者參與(Require LearnerParticipation)、評價與修正(Evaluate and Revise)。ASSURE模式并不是一個完整的系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計過程,它只是一套圍繞在教學(xué)環(huán)境下,怎樣使用媒體而設(shè)計的一套模式。該模式包含了許多教學(xué)計劃中的重要內(nèi)容,教師在設(shè)計課程或演講的時候都可以使用這個模式。

基于以上理論,本培訓(xùn)立足于以學(xué)生為中心、以任務(wù)(或)為驅(qū)動,將電子白板整合到系統(tǒng)化培訓(xùn)的過程中。設(shè)計過程注重學(xué)生的自主探索、知識建構(gòu)、問題解決等能力的提升。

二、培訓(xùn)模式設(shè)計

基于以上理論基礎(chǔ)和本次研究的具體內(nèi)容構(gòu)建出以下培訓(xùn)模式,該模式的設(shè)計以學(xué)習(xí)者為主,圍繞學(xué)習(xí)者“解決問題/項目”為中心設(shè)計模式要素(見圖1)。培訓(xùn)者的任務(wù)主要是為學(xué)習(xí)者提供一個豐富的情境,在相應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境下幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)知識、解決問題。

1.模式要素及關(guān)系分析

(1)解決問題/項目

問題解決是整個培訓(xùn)模式的中心,促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生。需要解決的問題必須是真實世界的問題或任務(wù),解決問題/項目的結(jié)果必然是能直接運用到實際工作或?qū)W習(xí)中去的知識或技能。所需解決的問題一般是一些復(fù)雜子任務(wù)的集合,將子任務(wù)放在整個任務(wù)的進(jìn)展中去學(xué)習(xí),會促進(jìn)學(xué)習(xí)效果,這與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境中將“問題”作為為鞏固教過的概念而設(shè)計的例子有本質(zhì)的區(qū)別。

(2)知識獲取

知識獲取是指能夠提升培訓(xùn)效果的相應(yīng)理論、媒體操作等能力的學(xué)習(xí)。解決具體問題必須要有相應(yīng)知識技能的支持。培訓(xùn)者引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從過去經(jīng)驗中回憶、聯(lián)系、應(yīng)用理解培訓(xùn)所需的先前知識,使學(xué)習(xí)者獲取問題解決所必備的知識。

(3)信息參照

信息參照是具體的案例、動畫、圖解等可提供學(xué)習(xí)者解決問題/項目時支持性信息的參考。參照信息的選擇必須與所需解決的問題相一致,培訓(xùn)者應(yīng)引導(dǎo)學(xué)習(xí)者清晰地描述參照信息中各階段的關(guān)鍵事件及其因果聯(lián)系,指導(dǎo)學(xué)習(xí)者將其應(yīng)用到解決復(fù)雜問題的情境中。

(4)合作建構(gòu)

合作建構(gòu)是指學(xué)習(xí)者在解決問題的實踐過程中,組成學(xué)習(xí)小組共同完成知識的建構(gòu)。培訓(xùn)者應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)習(xí)者相互交流合作,完成初步設(shè)計方案的反饋、修改、提升。并選擇相應(yīng)的多媒體軟件呈現(xiàn)。

(5)評價反饋

評價反饋有助于提高培訓(xùn)的整體效果。在培訓(xùn)模式的最后,學(xué)習(xí)者以作品展示的形式呈現(xiàn)已建構(gòu)的知識,在互評和自我評價中進(jìn)一步提升作品質(zhì)量,進(jìn)而達(dá)到解決問題/項目的培訓(xùn)目的。

該培訓(xùn)模式要素在具體運作過程中相互影響、相互促進(jìn)。培訓(xùn)模式的各個要素圍繞“問題/項目的解決”為中心,其它幾個要素按照圖1中所示的順序依次進(jìn)行。總體來講,解決問題/項目是培訓(xùn)模式的核心內(nèi)容,知識獲取和信息參照是問題解決和培訓(xùn)模式其它環(huán)節(jié)運行的基礎(chǔ),合作建構(gòu)是培訓(xùn)模式中解決問題/項目的關(guān)鍵,評價反饋是促進(jìn)培訓(xùn)效果提升的保障,

2.培訓(xùn)模式主要特點

基于電子白板的師范生教育技術(shù)能力培訓(xùn)模式的主要特點體

現(xiàn)如下:

(1)學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計真實、明確

該模式以學(xué)生為中心,學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計真實、明確、可操作性強(qiáng)。強(qiáng)調(diào)為解決“問題”而學(xué)習(xí)相關(guān)領(lǐng)域中的知識,學(xué)習(xí)目標(biāo)被賦予“情境化”的學(xué)習(xí)環(huán)境中。

(2)學(xué)習(xí)環(huán)境基于認(rèn)知工具,資源豐富

培訓(xùn)模式的學(xué)習(xí)環(huán)境基于相應(yīng)認(rèn)知工具。學(xué)習(xí)者不僅要掌握認(rèn)知工具的操作,更要把它運用到解決具體問題的過程中。學(xué)習(xí)環(huán)境提供基于Web的信息資源,以滿足學(xué)習(xí)者提出問題解決方案所需的詳細(xì)背景、預(yù)備知識等內(nèi)容。

(3)學(xué)習(xí)過程強(qiáng)調(diào)對話與合作

培訓(xùn)中學(xué)習(xí)者對問題的解決并不是孤立進(jìn)行的,而是依靠共同合作。培訓(xùn)者應(yīng)盡量指導(dǎo)學(xué)習(xí)者相互交流、討論、協(xié)商、共同建構(gòu)知識,學(xué)習(xí)者可以通過與別人交流過程中的體驗和收獲調(diào)整對已有知識的建構(gòu)。

(4)學(xué)習(xí)效果注重學(xué)生創(chuàng)造性作品的呈現(xiàn)

學(xué)習(xí)者在培訓(xùn)過程中的學(xué)習(xí)效果最終以小組作品匯報的形式呈現(xiàn)。不僅要求學(xué)習(xí)者運用認(rèn)知工具、以多媒體課件的形式展示問題的解決方案,更要求學(xué)習(xí)者在匯報過程中參與評價反饋,學(xué)習(xí)效果的呈現(xiàn)體現(xiàn)出學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性。

三、培訓(xùn)實踐

1.培訓(xùn)目標(biāo)

本試驗在“五要素”模式支持下,通過四輪行動研究過程,對結(jié)合電子白板的師范生教育技術(shù)能力培訓(xùn)進(jìn)行探索,開展“電子白板功能”、“基于電子白板的教學(xué)設(shè)計與應(yīng)用”、“基于電子白板的課件制作與應(yīng)用”、“教學(xué)評價與反思”四個模塊的培訓(xùn),具體試驗?zāi)繕?biāo)為:①通過培訓(xùn),使師范生掌握電子白板的基本功能,能夠結(jié)合電子白板設(shè)計并實施教學(xué)。②通過培訓(xùn),有效提升師范生在教學(xué)資源與教學(xué)過程的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用、評價等方面的教育技術(shù)能力。③構(gòu)建“五要素”培訓(xùn)模式。

2.培訓(xùn)內(nèi)容和對象

選取符合電子白板的功能使用手冊以及《中小學(xué)教師教育技術(shù)能力標(biāo)準(zhǔn)》中要求的教學(xué)設(shè)計、多媒體課件設(shè)計與制作、教學(xué)評價和反思、合作學(xué)習(xí)等作為本次培訓(xùn)的主要內(nèi)容。培訓(xùn)對象為廣西師范學(xué)院地理科學(xué)、化學(xué)、教育技術(shù)學(xué)等三個專業(yè)的師范生。

3.培訓(xùn)環(huán)境

本試驗在廣西師范學(xué)院“未來教師空間站一學(xué)習(xí)共同體”實驗室中進(jìn)行,該實驗室包含交互式電子白板、筆記本電腦、投影儀、錄播系統(tǒng)等設(shè)備。

4.培訓(xùn)過程

依據(jù)上述培訓(xùn)模式和試驗內(nèi)容,本試驗通過四輪行動研究,在不斷的計劃、行動、觀察、反思中歸納出圖2所示的基于電子白板的師范生教育技術(shù)能力培訓(xùn)模式流程圖。

四、效果分析

本研究采用小組作品評價、調(diào)查問卷、訪談的方法對培訓(xùn)效果進(jìn)行綜合分析。學(xué)習(xí)者對電子白板功能、教學(xué)設(shè)計、課件制作、教學(xué)評價等實踐能力的掌握情況通過對小組作品評價的量化來測量,即設(shè)計相應(yīng)的評價指標(biāo)體系(即基于電子白板的師范生教育技術(shù)能力評價指標(biāo)體系),以百分制得分的形式反映學(xué)習(xí)者實踐技能的掌握情況。通過對小組作品的分析結(jié)果來看,小組作品得分的平均水平在80分以上,說明此次培訓(xùn)效果良好。

采用調(diào)查問卷的方式對每個學(xué)習(xí)者相應(yīng)能力的掌握情況進(jìn)行統(tǒng)計分析,問卷以相應(yīng)技能的描述為問題,參照李克特量表,制定“非常符合”、“符合”、“不符合”、“非常不符合”等答案作為選項。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,選擇“非常符合”或“符合”的學(xué)生比例在71%至100%之間。即大多數(shù)人都掌握了本次培訓(xùn)所要求的電子白板功能、教學(xué)設(shè)計、課件設(shè)計與制作、教學(xué)評價與反思、團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)、教學(xué)技能等師范生教育技術(shù)能力。

此外,通過訪談我們了解到學(xué)習(xí)者對本次培訓(xùn)的目標(biāo)、內(nèi)容、時間、方式等的態(tài)度,絕大多數(shù)人對本次培訓(xùn)的整體安排和取得的效果還是比較滿意的,說明本次培訓(xùn)的整體設(shè)計有助于提高師范生的教育技術(shù)能力。

篇3

關(guān)鍵詞:電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè) 實訓(xùn)基地 建設(shè) 管理

實訓(xùn)基地建設(shè)是中等學(xué)校專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容之一,是影響學(xué)校核心競爭力的因素之一,是教學(xué)成效之源。實訓(xùn)基地建設(shè)包括校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)和校外實訓(xùn)基地建設(shè),筆者將重點從以下幾方面闡述電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)校內(nèi)實訓(xùn)基地的建設(shè)與管理。

一、電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)基地功能定位

1.教學(xué)功能

中等職業(yè)教育電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是為電子及相關(guān)企事業(yè)單位,培養(yǎng)從事一般電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、裝配、調(diào)試、檢測、維修,以及電子產(chǎn)品、電子元器件的采購、銷售和服務(wù)等的技能型人才。針對這一目標(biāo),在規(guī)劃實訓(xùn)基地的投資及建設(shè)規(guī)模上,應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生具備電子技術(shù)應(yīng)用能力為核心,設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、配置教學(xué)設(shè)備、構(gòu)建實訓(xùn)場所。

2.職業(yè)培訓(xùn)功能

實訓(xùn)基地可根據(jù)電子行業(yè)對職業(yè)崗位群的要求,與政府勞動和社會保障部門、企業(yè)合作,規(guī)劃設(shè)置各類不同層次的培訓(xùn)項目,進(jìn)行崗位培訓(xùn)或者再就業(yè)培訓(xùn)。

3.職業(yè)鑒定功能

學(xué)校在完成職業(yè)培訓(xùn)功能的基礎(chǔ)上,為了適應(yīng)國家職業(yè)鑒定與職業(yè)準(zhǔn)入制度的實施,要與人力資源和社會保障部門合作,利用實訓(xùn)基地積極開展電子產(chǎn)品維修工、電子設(shè)備裝接工、電子元件檢測工、無線電調(diào)試工等工種的職業(yè)技能考核鑒定工作。

4.生產(chǎn)經(jīng)營與服務(wù)功能

利用基地的設(shè)備設(shè)施、技術(shù)力量面向市場從事電子產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營等服務(wù),體現(xiàn)實訓(xùn)基地的生產(chǎn)服務(wù)。通過簡單電子產(chǎn)品的設(shè)計、加工,完成電子產(chǎn)品的生產(chǎn),為學(xué)生提供真實的崗位訓(xùn)練環(huán)境,同時,為學(xué)校補充一定的實習(xí)經(jīng)費,從而實現(xiàn)實訓(xùn)基地的可持續(xù)發(fā)展,更好地提高本專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。

二、電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)內(nèi)容

對應(yīng)學(xué)生的技能訓(xùn)練的三個層次,即基本技能訓(xùn)練、崗位技能訓(xùn)練、創(chuàng)新能力訓(xùn)練,將實訓(xùn)基地建設(shè)也分為三個區(qū)域來建設(shè)。

1.基本技能訓(xùn)練區(qū)域

主要完成電子儀器儀表使用、常用電子元件識別與檢測、電工工具的使用等內(nèi)容的訓(xùn)練,同時完成典型電子模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)電路的認(rèn)識實驗,可設(shè)三個實訓(xùn)室:電子技術(shù)實驗室、單片機(jī)應(yīng)用實驗室、電子工藝實訓(xùn)室。

2.崗位技能訓(xùn)練區(qū)域

模擬電子企業(yè)崗位,完成對學(xué)生崗位適應(yīng)性訓(xùn)練,通過家電產(chǎn)品檢測、小型電子產(chǎn)品加工等訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生維修家用電器、加工電子產(chǎn)品的能力。主要設(shè)置兩個實訓(xùn)室:家用電器調(diào)試與維修實訓(xùn)室、電子產(chǎn)品加工實訓(xùn)室。

3.電子創(chuàng)新能力訓(xùn)練區(qū)域

以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo),完成小型電子產(chǎn)品從設(shè)計到制作與調(diào)試的全過程,配置設(shè)備主要包括:電腦、激光打印機(jī)、手動裁板機(jī)、線路板雕刻機(jī)、微型鉆床、制板系統(tǒng)、線路板絲網(wǎng)印刷機(jī)、油墨固化機(jī)、自動覆膜機(jī)等。

三、實訓(xùn)基地布局

電子技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)基地的三個區(qū)域,每個區(qū)域都建有不同的實訓(xùn)室,每個實訓(xùn)室依據(jù)理實一體化教學(xué)模式進(jìn)行布局,可分為學(xué)習(xí)區(qū)、實訓(xùn)備料區(qū)、技能訓(xùn)練區(qū)、資料查詢區(qū)。學(xué)生在學(xué)習(xí)區(qū)內(nèi)完成對任務(wù)的理解與認(rèn)知,然后在備料區(qū)和技能訓(xùn)練區(qū)完成相應(yīng)的工作任務(wù),對于訓(xùn)練過程中遇到的問題,還可以在資料查詢區(qū)通過網(wǎng)絡(luò)解決學(xué)習(xí)、訓(xùn)練中的疑惑。

四、電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)基地運行管理

1.構(gòu)建分工明確的組織機(jī)構(gòu)

按照分層管理、責(zé)任到人的原則,應(yīng)設(shè)實訓(xùn)中心主任1名,負(fù)責(zé)實訓(xùn)基地的整體建設(shè)、管理等,下設(shè)教學(xué)干事、庫房管理員、安全管理員,負(fù)責(zé)協(xié)助主任做好實踐教學(xué)管理、設(shè)備管理、安全保障等工作,每個實訓(xùn)室由1名指導(dǎo)教師負(fù)責(zé),承擔(dān)實踐教學(xué)任務(wù)、本實訓(xùn)室設(shè)備的維護(hù)等職責(zé),從而構(gòu)建一個自上而下的系統(tǒng)組織管理機(jī)構(gòu)。

2.制定操作性強(qiáng)的管理制度

為了保證實訓(xùn)基地的良好運行和功能的更好發(fā)揮,需要制定一系列的管理規(guī)章制度,以保證實訓(xùn)室的規(guī)范化使用,主要包括《校內(nèi)實踐教學(xué)基地建設(shè)與管理規(guī)定》《實訓(xùn)中心安全管理制度》《實訓(xùn)室管理人員崗位職責(zé)》《實訓(xùn)指導(dǎo)教師崗位職責(zé)》《學(xué)生實訓(xùn)守則》等。

3.開展科學(xué)有序的實踐教學(xué)

篇4

關(guān)鍵詞:高職 電力電子技術(shù) 教學(xué)改革探討

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)11(c)-0169-02

電力電子技術(shù)是一門對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù),目前廣泛應(yīng)用于電子工程、電氣工程、自動化工程等諸多領(lǐng)域?!峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》課程涵蓋電力電子器件、電力電子電路及相關(guān)控制技術(shù),是一門專業(yè)基礎(chǔ)較強(qiáng),并且與生產(chǎn)生活有著緊密聯(lián)系的課程,在高職院校的電氣專業(yè)課程中,《電力電子技術(shù)》課程像一個中樞,有著及其重要的作用。因其原理抽象,圖形復(fù)雜、內(nèi)容繁雜,同時又涉及電力、電子、控制理論等學(xué)科內(nèi)容,是學(xué)生普遍認(rèn)為比較難學(xué)、難懂的一門課程。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生更好地掌握課程內(nèi)容,獲得更好的教學(xué)效果,是一項急待解決的問題。

1 目前教學(xué)中存在的問題

1.1 理論難度大

《電力電子技術(shù)》課程屬于高職院校電氣專業(yè)中難度較大的課程之一,尤其是理論部分,涉及到各種變流電路參數(shù)的設(shè)計與計算,需要部分高數(shù)內(nèi)容,學(xué)生們很難理解和掌握。理論、原理部分的不易理解,容易引起學(xué)生的畏難情緒,直接影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.2 學(xué)生基礎(chǔ)薄弱

受學(xué)校實驗條件的限制,實踐教學(xué)主要利用電力電子實驗臺。高職院校學(xué)生的基礎(chǔ)知識和學(xué)習(xí)能力普遍比較薄弱,在電力電子實踐教學(xué)過程中,大部分學(xué)生只是根據(jù)實訓(xùn)指導(dǎo)書,機(jī)械性地按實驗步驟操作,實驗中發(fā)現(xiàn)問題無法自行排除和解決,出現(xiàn)故障只能找教師解決,對教師的依賴性強(qiáng)。因為學(xué)生缺乏分析和解決問題的能力,導(dǎo)致在有限的課時內(nèi)很難取得滿意的教學(xué)效果。

1.3 實驗結(jié)果不明顯

電力電子技術(shù)實踐是在實訓(xùn)臺操作,目前的實踐內(nèi)容主要是在相應(yīng)理論課程后,學(xué)生根據(jù)實訓(xùn)指導(dǎo)書連接電力電子線路,通過加載不同性質(zhì)的負(fù)載,輸出相應(yīng)的電壓電流,使用電子示波器觀察波形,根據(jù)每個電路的實驗結(jié)果,來驗證之前學(xué)習(xí)的理論知識。每個實踐項目都是一種變流電路,需要學(xué)生在弄懂原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作,并觀察輸出結(jié)果。實驗內(nèi)容缺乏吸引力,難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2 《電力電子技術(shù)》課程的改革

2.1 及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

(1)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用認(rèn)知、提高學(xué)習(xí)興趣。

高職院校學(xué)生具有對理論學(xué)習(xí)不感興趣,喜愛實踐、動手能力較強(qiáng)的特點。因此在授課之初,就通過一些圖片和視頻,向?qū)W生展示了電力電子技術(shù)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用,例如在家用電器、交通運輸和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域,都有電力電子應(yīng)用的實例。通過這些具體應(yīng)用的實例,讓學(xué)生們明白,電力電子技術(shù)這門課并不是空洞的理論知識,而是與生產(chǎn)生活都緊密結(jié)合的技術(shù),它就存在于人們的周圍,直接關(guān)系到生產(chǎn)和生活。以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使他們主動去弄懂電力電子技術(shù)。

(2)確立教學(xué)重點,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

由于《電力電子技術(shù)》課程涵蓋大量的理論知識,包括工作原理、公式推導(dǎo)、數(shù)量關(guān)系、波形分析等,且各個變流電路帶不同負(fù)載時,對應(yīng)不同的電壓電流輸出和波形。理論知識部分顯得較為零散,不易抓住重點。以整流電路為例,整流電路分為單向和三相整流,單向和三相整流電路又各分為半波相控整流,全控橋式整流和半控橋式整流電路,并且不同的整流電路帶純電阻負(fù)載、 阻感負(fù)載或反電動勢負(fù)載時,有著不同的輸出波形。為整合教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)電力電子技術(shù)的特點,將課程重點放在電路原理分析、公式推導(dǎo)和波形理解方面。將整個課程整合為電力電子器件、電力電子功率變換電路、電力電子技術(shù)具體應(yīng)用三部分。

(3)強(qiáng)調(diào)實踐課程,選擇實訓(xùn)項目。

《電力電子技術(shù)》課程不能局限于電路理論分析與設(shè)計,實踐課程是理論教學(xué)的重要補充,電力電子技術(shù)強(qiáng)調(diào)實踐,著重培養(yǎng)學(xué)生的思維方式和動手能力,通過實際操作,將理論知識穿插在實踐中講解,利用實踐結(jié)果揭示各種器件和變流電路的工作原理,幫助學(xué)生加深對各種輸出波形的理解,更好地掌握電力電子知識。為使學(xué)生在有限的課時里能較為深入的了解電力電子技術(shù),根據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗,選擇以下6個實訓(xùn)項目作為實踐課程的授課內(nèi)容,包括:(1)單相交流調(diào)壓調(diào)光燈電路。(2)單相橋式全控整流調(diào)光燈電路。(3)三相橋式全控整流電路。(4)脈寬調(diào)制(SPWM)型逆變電路。(5)直流斬波器。(6)中頻感應(yīng)加熱電源電路。學(xué)生可通過這些實驗,掌握該課程的知識要點。

2.2 改革教學(xué)方法和教學(xué)手段

(1)利用仿真軟件,豐富教學(xué)資源。

電力電子技術(shù)課程是一門對實踐性要求很強(qiáng)的課程,實踐教學(xué)中主要采用電力電子實驗臺,使用220 V和380 V的電壓源,存在一定安全隱患,需要教師花費大量精力關(guān)注于學(xué)生的操作。在實際教學(xué)中,引入MATLAB軟件仿真技術(shù),通過系統(tǒng)的電氣模塊進(jìn)行仿真,MATLAB的SIMULINK仿真環(huán)境可以模擬絕大部分電力電子變流電路,學(xué)生可以靈活的搭建各種電路、變換負(fù)載和修改仿真參數(shù),不必?fù)?dān)心實踐操作中的安全隱患,并可隨時觀看仿真波形的動態(tài)變化及相應(yīng)數(shù)據(jù)顯示,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實際教學(xué)中可以采用虛實結(jié)合的方法,部分實驗實際動手操作,部分實驗通過計算機(jī)仿真技術(shù)模擬,還有部分實驗采用兩者相結(jié)合的方法實現(xiàn)。

(2)注重實踐環(huán)節(jié),倡導(dǎo)項目化教學(xué)。

《電力電子技術(shù)》課程需要學(xué)生在掌握電工和電子技術(shù)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí),理論性較強(qiáng),在教學(xué)中將理論課和實訓(xùn)課相結(jié)合,注重電力電子電路的設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計電路的意識。在實訓(xùn)課程中,安排3~4名同學(xué)為一組,將理論知識豐富動手能力薄弱和動手能力較強(qiáng)的同學(xué)搭配組合,讓學(xué)生合理分工,在完成任務(wù)的過程中達(dá)成合作、互相學(xué)習(xí),為順利完成實訓(xùn)課題奠定基礎(chǔ)。在《電力電子技術(shù)》項目化的教學(xué)中,遵循理論夠用,注重能力的原則,選擇難易適中的,具有典型性、實用性的實訓(xùn)課題,明確每個課題訓(xùn)練的目的所在。同時為了更好的教學(xué)效果,教師在下達(dá)項目任務(wù)書之前,可以先試做一下題目,這樣對課題的重點和難點有更深刻的理解,增加實踐經(jīng)驗,以便更好地投入教學(xué)。

(3)調(diào)動學(xué)生積極性,發(fā)揮學(xué)生主體作用。

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力,將課程中的部分知識調(diào)整為自學(xué)內(nèi)容,例如整流電路的有源功率因數(shù)校正等內(nèi)容,要求學(xué)生在自行收集查找資料的前提下,完成該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),由學(xué)生負(fù)責(zé)組織整理,在課堂或興趣小組上向其他同學(xué)進(jìn)行介紹。同時更好地培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,在原有實驗基礎(chǔ)上,還開設(shè)了選做實驗,供學(xué)有余力和有興趣的同學(xué)選作,充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3 結(jié)語

《電力電子技術(shù)》課程的特點決定了其教學(xué)改革涉及面較廣,要求積極探索合適的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段。該文結(jié)合高職院校電類專業(yè)學(xué)生的特點以及教學(xué)實踐情況,提出了課程教學(xué)改革方案,希望能夠起到拋磚引玉的作用,能有更多老師提出更好的教學(xué)方法,共同促進(jìn)電力電子技術(shù)教學(xué)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 王兆安,黃俊.電力電子技術(shù)[M].4版.機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

篇5

關(guān)鍵詞:虛擬仿真;Matlab;電力電子技術(shù);實驗實訓(xùn)

中圖分類號:G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1674-9324(2016)02-0134-02

作者簡介:王波(1982-),男,浙江義烏人,博士研究生,副教授,研究方向:電工、電子和自動化

一、引言

電力電子技術(shù)是目前最活躍、發(fā)展最快的一門新興學(xué)科,且廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、IT、通信、國防以及民用電器、新能源發(fā)電等領(lǐng)域,它的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的各個工業(yè)部門。

二、電力電子技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

當(dāng)前高職院?;径疾扇±碚摻虒W(xué)加實踐操作的模式進(jìn)行電力電子技術(shù)課程的教學(xué)。首先,講解電力電子器件的工作原理、特性以及使用方法;然后對各種變流電路(包括整流、逆變、斬波和交流變換等)的電路構(gòu)成、工作原理和波形等進(jìn)行分析;最后在實驗實訓(xùn)臺上進(jìn)行實操、搭建電路、觀察波形等進(jìn)行驗證。電力電子技術(shù)課程本身屬于電類各專業(yè)課程中較難的課程之一,教學(xué)對象又為高職學(xué)生,他們理論基礎(chǔ)差,計算能力弱,因此教學(xué)重心一定偏向?qū)嵅?。然后,在對電力電子電路進(jìn)行實驗實訓(xùn)分析的過程中,由于電力電子器件具有非線性等特點以及電力電子電路的復(fù)雜性,造成實驗實訓(xùn)結(jié)果不明顯,單從示波器顯示波形不能很好地檢測電路的正確性。而且電力電子技術(shù)的實驗實訓(xùn)都涉及到220V或者380V的高電壓,具有一定的危險性。往往造成學(xué)生實驗實訓(xùn)項目做得迷迷糊糊,不知道結(jié)果是否正確,即使知道錯誤了也很難進(jìn)行排故,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣減低,形成惡性循環(huán)。

三、虛擬仿真技術(shù)在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)是近年來隨著計算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展而逐步形成的一類實驗研究的新技術(shù),它在各類專業(yè)各種類型的課程當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)點主要有:(1)實驗硬件門檻低,基本不需要專業(yè)的實驗設(shè)備,只需要普通計算機(jī)即可;(2)實驗過程安全可靠,不涉及高電壓、高電流;(3)實驗過程迅速、結(jié)果清晰明顯,能快速地在計算機(jī)屏幕上顯示所需要的所有結(jié)果,一目了然;(4)糾錯排故簡單,基本的仿真實驗修改只需要在仿真環(huán)境下進(jìn)行器件或者連接的修改。鑒于以上優(yōu)點,虛擬仿真技術(shù)在電力電子技術(shù)課程實驗當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用十分合適,并能有效地提高電力電子技術(shù)課程的教學(xué)效果。目前,可對電力電子電路及系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真的軟件較多,如Matlab、Pspise、Saber以及Multisim等。這些模擬仿真軟件的出現(xiàn),為電力電子電路及系統(tǒng)的分析提供了方便、有效的手段,大大簡化了電力電子電路及系統(tǒng)的設(shè)計和分析過程。其中Matlab軟件由于其Simulink環(huán)境下提供的SimPow-erSystems工具箱在電力系統(tǒng)分析、電力電子電路分析中令人滿意的表現(xiàn)、友好的界面和模塊化的形式受到廣大用戶的青睞。根據(jù)電力電子技術(shù)課程教學(xué)的要求,結(jié)合課程實驗操作內(nèi)容,我們設(shè)計、建立并實現(xiàn)了涵蓋高職教學(xué)要求的十五個電力電子技術(shù)Matlab仿真項目。下面以直流升壓斬波電路為例,詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行模擬仿真的方法和步驟。

四、仿真實例

本節(jié)以直流升壓斬波電路為例,詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行電力電子電路仿真的方法和步驟。直流升壓斬波電路是典型的直流斬波電路之一,它通過電容、電感元件的儲能以及電力電子器件(此處使用IGBT)的通斷控制,使負(fù)載上得到比電源電壓高的電壓。根據(jù)電路原理圖,在Matlab的Simulink中建立直流升壓斬波電路仿真模型,步驟如下:

1.仿真平臺建立。啟動MATLAB,進(jìn)入MATLAB環(huán)境,點擊工具欄中的Simulink選項,進(jìn)入所需的仿真環(huán)境,點擊File/New/Model新建一個仿真平臺。

2.模塊提取。在Simulink環(huán)境中拉取所需要的模塊到仿真平臺中,具體做法是點擊左邊的器件分類,電力電子仿真實驗一般只用到Simulink和SimPowerSys-tems兩個,分別在它們的下拉選項中找到我們所需的模塊,用鼠標(biāo)左鍵點擊所需的模塊不放,然后直接拉到仿真平臺中。

3.仿真模型建立。將提取的各模塊,按照原理圖布局好位置并進(jìn)行連線。具體做法是移動鼠標(biāo)到一個模塊的連接點上,會出現(xiàn)一個“+”字型光標(biāo),按住鼠標(biāo)左鍵不放,一直拉到所要連接的另一個模塊的連接點上,放開左鍵,連線就完成了。

4.參數(shù)設(shè)置。參數(shù)設(shè)置分為模塊參數(shù)設(shè)置和仿真參數(shù)設(shè)置。模塊參數(shù)設(shè)置如下:直流電壓源的幅值設(shè)置為100V。電阻負(fù)載設(shè)置為1Ω??刂泼}沖電壓由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生,電壓幅值設(shè)置為3V,周期設(shè)置為0.001S,脈沖寬度比的大小設(shè)置可改變輸出負(fù)載電壓的大小。IGBT、功率二極管、信號分解器、電感和電容可保持默認(rèn)設(shè)置。示波器根據(jù)需要輸出的波形個數(shù)設(shè)置輸入端口數(shù)。仿真參數(shù)設(shè)置如下:將開始時間設(shè)置為0,終止時間設(shè)置為0.01,算法設(shè)置為ode23tb。

5.仿真。完成以上步驟后便可以開始仿真,仿真結(jié)束后雙擊示波器觀察波形。直流升壓斬波電路在控制脈沖電壓寬度比為80%和40%時的仿真波形如圖3所示,與理論分析值一致。五、小結(jié)虛擬仿真技術(shù)隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在近些年得到了長足的發(fā)展,越來越多的課程在教學(xué)中引入了虛擬仿真技術(shù),它對課程教學(xué)效果的提供具有較大的作用。文章在分析教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,引入了使用Matlab軟件的虛擬仿真技術(shù),并以直流升壓斬波電路為例,詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行電力電子電路仿真的方法和步驟。

參考文獻(xiàn):

[1]王波.虛實結(jié)合、理實一體的電力電子技術(shù)課程改革的探索與實踐[J].時代教育,2015,(7).

[2]牛天林,樊波,張強(qiáng),等.Matlab/Simulink仿真在電力電子技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用[J].實驗室研究與探索,2015,34(2).

篇6

關(guān)鍵詞:虛擬仿真;Matlab;電力電子技術(shù);實驗實訓(xùn)

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)02-0134-02

一、引言

電力電子技術(shù)是目前最活躍、發(fā)展最快的一門新興學(xué)科,且廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、IT、通信、國防以及民用電器、新能源發(fā)電等領(lǐng)域,它的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的各個工業(yè)部門。

二、電力電子技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

當(dāng)前高職院?;径疾扇±碚摻虒W(xué)加實踐操作的模式進(jìn)行電力電子技術(shù)課程的教學(xué)。首先,講解電力電子器件的工作原理、特性以及使用方法;然后對各種變流電路(包括整流、逆變、斬波和交流變換等)的電路構(gòu)成、工作原理和波形等進(jìn)行分析;最后在實驗實訓(xùn)臺上進(jìn)行實操、搭建電路、觀察波形等進(jìn)行驗證。

電力電子技術(shù)課程本身屬于電類各專業(yè)課程中較難的課程之一,教學(xué)對象又為高職學(xué)生,他們理論基礎(chǔ)差,計算能力弱,因此教學(xué)重心一定偏向?qū)嵅?。然后,在對電力電子電路進(jìn)行實驗實訓(xùn)分析的過程中,由于電力電子器件具有非線性等特點以及電力電子電路的復(fù)雜性,造成實驗實訓(xùn)結(jié)果不明顯,單從示波器顯示波形不能很好地檢測電路的正確性。而且電力電子技術(shù)的實驗實訓(xùn)都涉及到220V或者380V的高電壓,具有一定的危險性。往往造成學(xué)生實驗實訓(xùn)項目做得迷迷糊糊,不知道結(jié)果是否正確,即使知道錯誤了也很難進(jìn)行排故,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣減低,形成惡性循環(huán)。

三、虛擬仿真技術(shù)在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)是近年來隨著計算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展而逐步形成的一類實驗研究的新技術(shù),它在各類專業(yè)各種類型的課程當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)點主要有:(1)實驗硬件門檻低,基本不需要專業(yè)的實驗設(shè)備,只需要普通計算機(jī)即可;(2)實驗過程安全可靠,不涉及高電壓、高電流;(3)實驗過程迅速、結(jié)果清晰明顯,能快速地在計算機(jī)屏幕上顯示所需要的所有結(jié)果,一目了然;(4)糾錯排故簡單,基本的仿真實驗修改只需要在仿真環(huán)境下進(jìn)行器件或者連接的修改。

鑒于以上優(yōu)點,虛擬仿真技術(shù)在電力電子技術(shù)課程實驗當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用十分合適,并能有效地提高電力電子技術(shù)課程的教學(xué)效果。目前,可對電力電子電路及系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真的軟件較多,如Matlab、Pspise、Saber以及Multisim等。這些模擬仿真軟件的出現(xiàn),為電力電子電路及系統(tǒng)的分析提供了方便、有效的手段,大大簡化了電力電子電路及系統(tǒng)的設(shè)計和分析過程。其中Matlab軟件由于其Simulink環(huán)境下提供的SimPowerSystems工具箱在電力系統(tǒng)分析、電力電子電路分析中令人滿意的表現(xiàn)、友好的界面和模塊化的形式受到廣大用戶的青睞。

根據(jù)電力電子技術(shù)課程教學(xué)的要求,結(jié)合課程實驗操作內(nèi)容,我們設(shè)計、建立并實現(xiàn)了涵蓋高職教學(xué)要求的十五個電力電子技術(shù)Matlab仿真項目。下面以直流升壓斬波電路為例,詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行模擬仿真的方法和步驟。

四、仿真實例

本節(jié)以直流升壓斬波電路為例,詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行電力電子電路仿真的方法和步驟。直流升壓斬波電路是典型的直流斬波電路之一,它通過電容、電感元件的儲能以及電力電子器件(此處使用IGBT)的通斷控制,使負(fù)載上得到比電源電壓高的電壓,其電路原理圖如下所示。

根據(jù)電路原理圖,在Matlab的Simulink中建立直流升壓斬波電路仿真模型,步驟如下:

1.仿真平臺建立。啟動MATLAB,進(jìn)入MATLAB環(huán)境,點擊工具欄中的Simulink選項,進(jìn)入所需的仿真環(huán)境,點擊File/New/Model新建一個仿真平臺。

2.模塊提取。在Simulink環(huán)境中拉取所需要的模塊到仿真平臺中,具體做法是點擊左邊的器件分類,電力電子仿真實驗一般只用到Simulink和SimPowerSystems兩個,分別在它們的下拉選項中找到我們所需的模塊,用鼠標(biāo)左鍵點擊所需的模塊不放,然后直接拉到仿真平臺中。本電路圖所需要的模塊及提取路徑如下表所示。

3.仿真模型建立。將提取的各模塊,按照原理圖布局好位置并進(jìn)行連線。具體做法是移動鼠標(biāo)到一個模塊的連接點上,會出現(xiàn)一個“+”字型光標(biāo),按住鼠標(biāo)左鍵不放,一直拉到所要連接的另一個模塊的連接點上,放開左鍵,連線就完成了。本電路圖的仿真模型如下圖所示。

4.參數(shù)設(shè)置。參數(shù)設(shè)置分為模塊參數(shù)設(shè)置和仿真參數(shù)設(shè)置。模塊參數(shù)設(shè)置如下:直流電壓源的幅值設(shè)置為100V。電阻負(fù)載設(shè)置為1Ω??刂泼}沖電壓由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生,電壓幅值設(shè)置為3V,周期設(shè)置為0.001S,脈沖寬度比的大小設(shè)置可改變輸出負(fù)載電壓的大小。IGBT、功率二極管、信號分解器、電感和電容可保持默認(rèn)設(shè)置。示波器根據(jù)需要輸出的波形個數(shù)設(shè)置輸入端口數(shù)。仿真參數(shù)設(shè)置如下:將開始時間設(shè)置為0,終止時間設(shè)置為0.01,算法設(shè)置為ode23tb。

5.仿真。完成以上步驟后便可以開始仿真,仿真結(jié)束后雙擊示波器觀察波形。直流升壓斬波電路在控制脈沖電壓寬度比為80%和40%時的仿真波形如圖3所示,與理論分析值一致。

五、小結(jié)

虛擬仿真技術(shù)隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在近些年得到了長足的發(fā)展,越來越多的課程在教學(xué)中引入了虛擬仿真技術(shù),它對課程教學(xué)效果的提供具有較大的作用。文章在分析教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,引入了使用Matlab軟件的虛擬仿真技術(shù),并以直流升壓斬波電路為例,詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行電力電子電路仿真的方法和步驟。

參考文獻(xiàn):

[1]王波.虛實結(jié)合、理實一體的電力電子技術(shù)課程改革的探索與實踐[J].時代教育,2015,(7).

篇7

關(guān)鍵詞:新時代;電力電子技術(shù);改革;應(yīng)用

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.146

0 引言

電力電子技術(shù)主要指的是通過使用相應(yīng)的開關(guān)件來實現(xiàn)對電能進(jìn)行有效變換與控制的技術(shù),其出現(xiàn)于上個世紀(jì)的末期,出現(xiàn)后便得到了較快的發(fā)展,現(xiàn)階段已然成為集電力、控制以及電子三個方面新型技術(shù)。對于電氣專業(yè)的學(xué)生來講,該門課程一方面是重要的基礎(chǔ)性課程,另一方面也具有很強(qiáng)的應(yīng)用性與綜合性的技術(shù)。所以,對于學(xué)習(xí)電氣、自動控制等專業(yè)的學(xué)生來講,學(xué)習(xí)好該門課程對于他們今后的學(xué)習(xí)與工作有著很好的促進(jìn)作用。二十一世紀(jì)的到來使得科技有了飛速的發(fā)展,社會上對于學(xué)生也出現(xiàn)了全新的要求。針對新時代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的特征,高校應(yīng)當(dāng)對學(xué)習(xí)的課程進(jìn)行改革,這樣才能夠更好的幫助學(xué)生去適應(yīng)社會。而就《電子電子技術(shù)》課程來講,需要在教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進(jìn)行改革,增加該門課程的實驗,構(gòu)建出更加完善的學(xué)習(xí)體系來。

1 對課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整

進(jìn)入到新時代之后,電力電子科技出現(xiàn)了飛速的發(fā)展,一些嶄新的控制技術(shù)與器件相繼問世,而在教學(xué)過程中所使用的課本則過于陳舊,課本上的知識具有較大的滯后性,與現(xiàn)階段世界技術(shù)間存在著一定的差距,不利于學(xué)生更好的了解當(dāng)今該門課程的前沿技術(shù)。所以,就需要對該門課程的內(nèi)容進(jìn)行改革。

第一,傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)中主要是以晶閘管為主,通過使用晶閘管來完成整流器、交流高壓等工作,不過該器件在處理相關(guān)直流的一些變換裝置時則很難達(dá)到要求。在這之后,便出現(xiàn)了以IGBT為主的新器件,新器件的出現(xiàn)便成為了電力電子技術(shù)的核心。所以,在講授課程的時候不需要再將傳統(tǒng)的晶閘管組成的電路進(jìn)行講解,而是將全新的器件所構(gòu)成的電路進(jìn)行講解,這樣一來,不僅能夠降低學(xué)習(xí)的難度,而且開拓了學(xué)生的視野。

第二點,新科技的發(fā)展促進(jìn)了電力電子器件的前進(jìn),特別是功率MOSFET與IGBT的出現(xiàn),已經(jīng)基本了取代了傳統(tǒng)的晶閘管。而這兩種器件快速發(fā)展的重要原因:首先,新器件在開關(guān)頻率上有了很大的提升;其次,這兩種新器件都屬于電壓型控制 ,能夠十分方便的與數(shù)字電路相連接。因此,在教學(xué)的過程中,需要對教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,將課程的重點放在全新的器件上來,慢慢的淡化現(xiàn)階段已經(jīng)不再使用的器件與控制方法。

2 以全新的方法促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升

首先,對于《電力電子技術(shù)》課程來講,需要在講授課程的基礎(chǔ)上加強(qiáng)課程內(nèi)容與實際工程的結(jié)合。所以教師在講授課程時,需要對傳統(tǒng)的方法進(jìn)行改革,將實際生活中的例子拿到課堂上來,以實際的操作向?qū)W生進(jìn)行展示,通過這一方法的進(jìn)行能夠很好的促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行求知的欲望,讓他們在學(xué)習(xí)的過程中就能夠了解該門課程在學(xué)習(xí)與工作間的聯(lián)系。

其次,將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主角來對待,促進(jìn)學(xué)生積極性的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)工作主要體現(xiàn)了教師的位置,在課堂上教師的位置占據(jù)著主導(dǎo)地位,而學(xué)生則僅是被動的接受。在新時代,《電力電子技術(shù)》課程的講授應(yīng)當(dāng)近一步的弱化教師在課堂上所占據(jù)的位置,將學(xué)生作為課堂的主角,根據(jù)教學(xué)的基本內(nèi)容對教學(xué)方法進(jìn)行深入的改革,引導(dǎo)學(xué)生自主完成電路圖與波形圖的制作。比如可以拿教室中電扇的調(diào)速作為例子,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)這一實際情況完成調(diào)整功能實現(xiàn)的思考,讓學(xué)生能夠自主的完成相關(guān)電路與波形圖的制作,并抽出課堂的時間讓大學(xué)進(jìn)行討論。通過這種方法的進(jìn)行能夠充分的調(diào)動起學(xué)生的積極性,讓每一位同學(xué)都參與到課堂中來。

最后,可以使用豐富的教學(xué)工具來完成教學(xué)工作。新時代為各個方面都帶來了巨大的變化,對于教學(xué)工作來講,已經(jīng)從傳統(tǒng)的使用黑板發(fā)展到現(xiàn)階段可以使用白板、多媒體等來實現(xiàn)。在使用現(xiàn)代化的教學(xué)方法后,可以通過PPT、FLASH以及視頻向?qū)W生展示電力電子器件。當(dāng)然,也不能一味的只使用多媒體進(jìn)行教學(xué)工作,在使用多媒體進(jìn)行教學(xué)工作的過程中要重點觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,如果在使用多媒體的時候?qū)W生的學(xué)習(xí)態(tài)度不高的話,使用多媒體進(jìn)行教學(xué)常常會出現(xiàn)事倍功半的效果,不利于教學(xué)工作的順利開展。

3 以實踐的訓(xùn)練達(dá)到促進(jìn)學(xué)生實踐能力提升的目的

《電力電子技術(shù)》作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,實踐訓(xùn)練占據(jù)著很重要的地位。實踐訓(xùn)練的開展能夠促進(jìn)學(xué)生動手能力的提升,讓每一位學(xué)生能夠?qū)⒄n堂上學(xué)習(xí)到的知識與實踐相結(jié)合。所以,針對新時代的新特點,教師應(yīng)當(dāng)對實踐訓(xùn)練內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn),加強(qiáng)學(xué)生的實踐動手能力。

首先,無論是理論學(xué)習(xí)還是實驗,基礎(chǔ)性的知識都十分重要。所以在進(jìn)行實訓(xùn)的時候,首先應(yīng)當(dāng)帶領(lǐng)學(xué)生完成基礎(chǔ)性的實驗,根據(jù)實訓(xùn)指導(dǎo)書的要求帶領(lǐng)學(xué)生一步步的完成基礎(chǔ)實驗,在這一過程中,一方面能夠促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解,另一方面也能夠讓學(xué)生進(jìn)一步的了解實驗設(shè)備與實驗方法的使用。其次,應(yīng)當(dāng)在基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上開設(shè)綜合性與創(chuàng)新性較強(qiáng)的實驗。傳統(tǒng)教學(xué)過程中在做實驗時基本上都是讓學(xué)生進(jìn)行驗證性實驗,學(xué)生僅需要按照要求一步步的做下去就可以了。而在新時代背景下,應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性,提升學(xué)生的主動性,在完成基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上鼓勵學(xué)生自己完成實驗的設(shè)定,這樣能夠更好的促進(jìn)學(xué)生能力的提升。最后,應(yīng)當(dāng)緊跟當(dāng)前世界先進(jìn)技術(shù),在課堂上,向?qū)W生介紹現(xiàn)階段世界上電力電子技術(shù)的發(fā)展情況,讓他們能夠了解到當(dāng)今該項技術(shù)的發(fā)展情況,拉近學(xué)生與世界先進(jìn)技術(shù)的距離。

4 總結(jié)

新時代的到來對學(xué)生也提出了新的要求,為了能夠培養(yǎng)新時代的學(xué)生,針對《電力電子技術(shù)》課程的特點進(jìn)行改革能夠很好的促進(jìn)該門課程的有效發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]李月朗.電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(16),

[2]張紅娟,路秀芬,孟海濤.“電力電子技術(shù)”課程工程實踐的教學(xué)改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2016(03).

[3]王利婷.智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用探討[J].電子制作,2016(14).

篇8

關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);實驗教學(xué);應(yīng)用型

引言

實驗教學(xué)作為高職院校工作的重要組成部分,可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析能力以及解決問題的能力,以往“電力電子技術(shù)”教學(xué)主要以理論為主,輔以驗證性實驗,這樣學(xué)生無法真正通過實驗來掌握工程技能和方法,偏離了實驗教學(xué)目標(biāo),與本學(xué)科工程背景強(qiáng)的特性不符。

電力電子技術(shù)是本校工程技術(shù)學(xué)院電氣自動化技術(shù)專業(yè)開設(shè)的課程之一,也是培養(yǎng)學(xué)生實踐、創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)課程。電力電子技術(shù)是弱電對強(qiáng)電實現(xiàn)控制的紐帶,它的實驗內(nèi)容是通過驅(qū)動電路控制主電路[1]。本實驗的實踐性較強(qiáng),必須通過實踐環(huán)節(jié)才能加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解。在工程實踐和企業(yè)控制電路維護(hù)中,此課程始終是基礎(chǔ)和常用的,但是由于此課程實驗是強(qiáng)弱電結(jié)合的綜合實驗,對學(xué)生的實驗操作水平提出了更高的要求,因此針對這些情況,對這門課的實踐教學(xué)進(jìn)行改革是非常必要的。

就海南經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動化專業(yè)在電力電子技術(shù)實踐教學(xué)中存在的普遍問題是缺少實訓(xùn)設(shè)備、實訓(xùn)設(shè)備損壞嚴(yán)重、實訓(xùn)內(nèi)容驗證性為主、缺少設(shè)計性實驗、書本知識與實驗脫節(jié)、學(xué)生動手能力差、查找資料能力欠缺、懼怕強(qiáng)電等現(xiàn)象。安全性好的實驗環(huán)境對培養(yǎng)應(yīng)用型人才、培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的方法、提高學(xué)生興趣與主動參與性、調(diào)動學(xué)生積極性,將起到重要的作用。

1.實驗教學(xué)內(nèi)容的改革

隨著本?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”、“電機(jī)拖動”以及“電氣控制”等課程的改革,以提高實驗教學(xué)效果,相對應(yīng)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)需相應(yīng)的加以改善。學(xué)校已開設(shè)的實驗項目多為驗證性實驗,學(xué)生基本按照步驟接線、驗證,缺乏主動性,缺乏積極探究精神,對應(yīng)掌握的理論知識和應(yīng)掌握的能力并沒有落到實處,在理論與實踐相結(jié)合的過程中出現(xiàn)連接不緊密,浮于表面的現(xiàn)象。

作為本校“優(yōu)質(zhì)校項目”支持的項目,結(jié)合電力電子技術(shù)基礎(chǔ)的課堂教學(xué)內(nèi)容以及電力電子技術(shù)課程特點,實驗教學(xué)內(nèi)容必須包括電力電子器件工作原理、基本電力電子電路原理、典型電力電子系統(tǒng)應(yīng)用等。在每個實驗內(nèi)容選擇、設(shè)計以及實驗指導(dǎo)等環(huán)節(jié)上,必須堅持“以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力”和“理論與實踐相結(jié)合”的實驗教學(xué)理念,使學(xué)生既動手又動腦、豐富工程實踐知識,并且培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合能力。為了提高學(xué)生“電力電子技術(shù)試驗”的興趣,在原有實驗基礎(chǔ)上,增加了綜合性和設(shè)計性等生活案例實驗項目,體現(xiàn)該課程的核心內(nèi)容[2][3]。主要新增實驗項目有以下2種:

(1)基礎(chǔ)設(shè)計性實驗

家用調(diào)光燈設(shè)計。該實驗緊貼生活實際案例,在原有實驗基礎(chǔ)上增強(qiáng)學(xué)生的理解性、積極性和主動性。主電路為晶閘管和半波可控整流電路,觸發(fā)電路為單結(jié)晶閘管和單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。實驗?zāi)康臑檎莆站w管工作原理,波形分析,晶閘管的觸發(fā)原理,掌握調(diào)光燈的線路布局、焊接、電路調(diào)試等方法,并學(xué)會文檔撰寫。通過該實驗,使學(xué)生對單相整流控制電路、單相調(diào)壓電路以及驅(qū)動模塊有較為形象的認(rèn)識。在教學(xué)過程中,提前布置試驗任務(wù),從原有按照步驟驗證方式改為課后學(xué)生必須自主查閱相關(guān)設(shè)計資料,認(rèn)真組織實驗步驟,以期達(dá)到進(jìn)一步鞏固、深化電力電子技術(shù)及相關(guān)課程的基本知識、基本理論和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析和解決實際問題的能力。

(2)綜合應(yīng)用設(shè)計性實驗

晶閘管整流電路應(yīng)用設(shè)計。該實驗為新增實驗,實行項目導(dǎo)向教學(xué)模式,這種模式將教學(xué)過程與項目設(shè)計融為一體,將理論教學(xué)與實際工程相結(jié)合,技能訓(xùn)練和項目實戰(zhàn)相結(jié)合,從而使得學(xué)習(xí)過程變?yōu)橐粋€實際的創(chuàng)造實踐活動,在完成項目的過程中加深專業(yè)知識和技能的運用,有助于發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)學(xué)生的操作能力,鍛煉和提升學(xué)生的工程意識。

該實驗以整流電路為Z4直流電動機(jī)供電為例,根據(jù)不同型號直流電機(jī)技術(shù)參數(shù),設(shè)計可控整流電路。為了避免學(xué)生在主電路結(jié)構(gòu)上的趨一性質(zhì),可根據(jù)負(fù)載電動機(jī)的功率大小做出整流主電路結(jié)構(gòu)選擇的限定。在該實驗中,學(xué)生學(xué)會根據(jù)電路負(fù)載不同、輸出電壓的紋波要求、功率因數(shù)、電路的復(fù)雜情況和成本等因素,綜合判斷是否采用整流變壓器、主電路采用單相還是三相、半波還是全波以及半控還是全控形式,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識和實際查閱相關(guān)設(shè)計資料、工程繪圖和編寫設(shè)計書名數(shù)的能力,為今后從事相關(guān)工作打下良好基礎(chǔ)。

2.實驗教學(xué)考核的改革

傳統(tǒng)考核方式僅在記憶型考核的基礎(chǔ)上增加了部分理解能力的內(nèi)容,缺少設(shè)計、分析能力的考核內(nèi)容,考核內(nèi)容與實際應(yīng)用之間缺乏關(guān)聯(lián)性,往往考核成績優(yōu)異的學(xué)生在面對實際問題時仍然束手無措[4]。為加強(qiáng)電力電子技術(shù)與實際應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性,實驗考核方式分改為過程性考核。該部分貫穿整個學(xué)期,考核方式包含學(xué)生的每一個實驗階段成績。評分標(biāo)準(zhǔn)每次實驗為百分制,包括課前查閱資料,方案準(zhǔn)備成績20分,課中動手能力、排查糾錯能力成績50分,課后撰寫實驗報告是否真實、準(zhǔn)確成績30分。試驗考核按該課程考核的60%計入昀終課程考核成績。

3.結(jié)束語

本文就電力電子技術(shù)實驗教學(xué)內(nèi)容體系的改革進(jìn)行了探討和驗證,以海南經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院17級、18級和19級電氣自動化技術(shù)專業(yè)為實踐對象,經(jīng)過兩個學(xué)期的實踐驗證,在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面起到了很大作用,明顯提高了學(xué)生的主動參與度,課堂小組討論氛圍也取得了較好的進(jìn)展,實驗成績評定也更加客觀真實,其中18級部分學(xué)生受到了實習(xí)單位的表揚。

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