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0引言
随着社会经济的快速发展,电子电工技术也取得了长足的进步。在社会生产不断扩大以及人们生活水平不断提高的背景下,对电能的需求进一步增加。基于此,电力系统迫切呼唤电子电工技术的出现与应用。从本质上来说电子电工技术是一种由传统电工技术开发而来的新型电工技术,是传统电工技术和现代电工技术的融合,将其合理地应用于电力系统中,对于电力系统的发展具有重要的推动作用。
1电子电工技术的基本特点
(1)全控化:电子电工技术中,半控型普通晶闸管已经不再使用,由自断功能的电气元件,使得电子器件的功能作用得到提升,系统的运行效率的获得一定的提升[1]。(2)高频化:电子电工技术的出现和应用,使得器件踏入了一个新的发展阶段,运行速度更快,从原先的十千赫兹导致数十千赫兹,再到几百千赫兹。(3)集成化:集成化指的是将多种元器件技术有机地结合在一起,将全部的全控型器件通过许多的器件集成到一个基片上。
2电子电工技术在电力系统中应用的意义
2.1有利于机电一体化的发展
经济社会的发展,带动各种产业的发展,尤其是新型产业的逐渐出现,对电子电工技术提出了新的要求,机电一体化便是其中最明显的一点。
2.2有利于电能使用水平提升
电力系统运行中,电子电工技术的应用,可以最大限度地对电能、各大系统的资源进行科学合理地分配,有利于提升电能使用水平。
2.3有利于电子电工智能发展
必须承认的是,在当前社会经济不断发展的大背景下,计算机技术的发展速度非常快速,智能化社会成为了社会发展的一个主要目标。电力系统中,电子电工技术的应用也应当符合社会发展大趋势,朝着智能化方向前进,实现智能化控制。
3电子电工技术在电力系统中的具体应用
3.1发电环节的应用
设备是电力系统发电不可或缺的因素,离开了设备电力系统发电几无可能。由于电力系统发电需要使用到的设备多种多样,不同的设备性能各不相同,要想实现发电的最大化发挥,必须要提升设备的性能。发电环节的电子电工技术主要表现在以下几个方面:(1)静止励磁技术:静止励磁技术的作用发挥,离不开晶闸管整流自并励模式,该技术具有安全度高、成本低的特点[2]。由于静止励磁技术具有上述几方面的优势特点,因而已经得到了国际社会的广泛认可。(2)变频调速技术:水力发电和风力发电在电力系统中占据了一定的比例,无论是水力发电还是风力发电,调整转子励磁电流的恒变频率都非常重要。电子电工技术的应用,满足了它们的技术使用需求。
3.2输电环节的应用
电力系统运行中,输电环节出现任何问题电力系统将无法实现其价值,社会生产及人们生活也将无法正常开展。电子电工技术的应用,对于电力系统的输电环节而言,是一个非常大的突破,很好地提升了电网运行的稳定性和安全性。电子电工技术在输电环节的应用主要体现直流输电技术和交流输电技术两个方面。(1)直流输电技术:无论是送电侧还是受电侧都依托于晶闸变流设备,这样一来远距离送电以及大规模送电中的无功损耗问题就得以解决,并且具有很高的安全性和稳定性,操作起来也比较简单。(2)交流输电技术:该技术的核心与弹性补偿技术相类似,主要是对旧式交流电力系统的优化与升级,克服了输电损耗问题,保证了电力系统的安全与稳定。
3.3配电环节的应用
电力系统中,发电环节、输电环节以及配电环节是绝对核心部分。电子电工技术的应用,极大地提升了电力系统配电环节的稳定性,保证了电能的质量。以往,电力系统配电环节使用到的设备主要为工频配电系统变压器,其最大的不足便是自身的功能会对供电造成影响,并且这种传统的变压器使用时极其不方便,还容易产生污染。电子电工变压器应用在电力系统的配电环节,优势非常明显,不仅克服了传统工频配电系统变压器的缺点,还能够使得能量的转化和利用得到最大化发挥,在改善电能的质量方面作用巨大,从而使得电力系统的安全运行得到有效保证[3]。此外,配电环节中电子电工技术的应用,还能够对谐波进行实时监控,全面提升配电水平。
3.4节能减排的应用
在当前国际社会提倡节能减排的大背景下,电力系统作为节能减排的重点领域,电子电工技术的应用符合了节能减排的大趋势。电力系统中,电子电工技术通过变负荷电动机调速运行以及控制无功损耗,提升功率因素实现节能降损的目标。变负荷电动机调速运行时的转差损耗相对较少,能减少定子的铜损耗率,节能将近30%以上的电量。电子电工技术通过对无功损耗的控制,可以实现功率因素提升的目的。电力系统中的电动机消耗非常大,通过保证电动机等电气设备的无功平衡,通常可以通过配置无功补偿装置提升电气设备功率因数来实现。
4结语
总而言之,在社会经济快速发展的背景下,计算机技术也处于快速发展的过程中,这就为电子电工技术的应用奠定了良好的技术基础。社会各领域发展中,电力系统的重要性不言而喻,将电子电工技术应用于电力系统中,不仅有利于机电一体化的发展,还有利于电能使用水平提升,更有利于电子电工智能发展。通过电子电工技术的应用,有效地解决了电力系统以往运行中的问题,使得电力系统的发电环节、输电环节、配电环节以及节能降损环节都能够平稳运行,促进了电力系统的可持续发展。
参考文献:
[1]唐静娴.浅谈电子电工技术在电力系统的应用[J].机电信息,2014,30(07):90-91.
[2]高静思.浅谈电子电工技术在电力系统的应用[J].电子测试,2016,35(16):176-177.
【关键词】自动控制 电子电工技术 电力
电子电工技术是随着计算机技术的不断发展和进步,其本身也作为现代电力系统中控制技术中得到广泛应用。近几十年的发展,发电厂向用电用户输送电能时,是通过发电、输电、变电和配电环节的过程的,在这个过程中电流产生的损耗,电子电工技术在此的应用是可以节能排减,响应国家的低碳生产的号召。
1 当前电子电工技术在电力系统的应用状况
电子电工技术是将电工技术与电子技术结合一起的以传统电工技术为基础而进一步开发的新型电工技术。众所周知,电子电工技术是以计算机技术和电子技术为基础的科学,它包含了电子技术和电气技术,也包含了电子设备的制造和维护的应用理论。首先阐述下现代
1.1电子电工技术的主要特点
1.1.1 集成化
所谓是集成化是只把全部的全控型器件通过许多的器件一起集成到一个基片上,区别于以往传统的观念的器件是很大的。作为一个高度集中化的系统器件而分立方式出来。
1.1.2 高频化
即使在运行速度上,电子电工技术让器件踏进了一个新的高速度台阶。从十千赫兹到数十千赫兹,然后再提高到几百千赫兹,具体的器件是金氧半场效晶体管(MOSFET)。
1.1.3 全控化
在系统中实现自断功能的电气元件替代了半控型普通晶闸管,让电子器件在功能上得到突破的提高,让在全控化功能实现下简化了系统的线路,提高了运行效率和节约了生产成本。
1.1.4 高效率化
通过软件的介入,让高效的电力系统器件和变换技术得到更高的效率应用,也减低了能量在电路和传输过程中的损耗。
1.2 电子电工技术发挥的作用
为了保证整个电力系统的运行安全和稳定,电子电工技术通过对电力资源即电能的优化和整合等让电能的利用效率和系统整体的性能都提供了很大的便利。从电力系统的上游环节一直逐渐推广到各个不同的环节,不但让电力系统的能量损耗大大减少,也让电子电工技术在各个环节上得到很大的应用推广。另外,因为电子电工技术是基于计算机技术的,可以让电机一体化,让电力系统中的高端电子技术科技能发展和得到现实中的应用。加入网联网的技术控制对于一些运行安全和操作人员的人身安全方面都有很好的保障。也是现今正热的电机一体化产业的发展方向,同时也可以减少人为的操作失误。第三,智能化的需要。让电子电工技术中的微电子技术能迅速发展,接入高科技接口,让电力系统在电子技术和计算机技术的理论和实际基础上,得到很好的系统;第四,提出新的发展方向,就是突破传统的运作模式,在此基础上实现系统变频化和高频化的突进。
2 电子电工技术的应用环节
电子电工技术在电力系统中的应用主要有发电环节,输电环节,输电环节。下面主要集中讲诉以上几个环节中的应用情况:
首先在发电环节,电子电工技术是利用静止励磁的理论,作为一种非线性的控制理论,是在全数字化微机控制的基础对各个环节中的稳定性和节能性进行设计和改善。目前,主要的应用范围是在大型电厂的发电机组中,电子电工技术是如何在发电环节起到节能效应的?电子电工技术在发电环节主要采取主电路和调节电路作用的方式进行。采用放大器、滤波器和整流器等的电工电子器件作为必要的设备条件。结合电路结构的比较简单,所以在可靠性和稳定性上的加强有很大的作用。
第二是变频调速技术。由于风力发电和水力发电系统中,需要调整转子励磁电流的恒变频率,同时要求输出也是恒定值。原理是在水力发电的有效功率和水头的压力与流量存在一定的比例,而工作机器的效率也和这两个参数正正比例关系。在风力发电中,重要因素是风速的大小,风车发电的有效输出也与风速的变化而改变。系统需要有一个可以维持恒定的输出才能实现稳定的经济效益。
第三是机泵的变频调速技术。虽然此项技术已经在国外有一定的研究,但是针对国内的实际情况,用晶闸管代替电气开关的控制仍需要走很长一段路。
其次在输电环节上的应用,也是得到了整个行业的重视。电子电工技术在关键的输电环节应用是提高电网安全性能和稳定性能的很好条件。具体有一下:第一,直流输电技术的应用。晶闸管在直流输电过程中把送电侧和受电侧搭建起来。解决了距离长和消耗大的浪费问题,可以实现长途输电。第二,交流输电。集中是柔流输电技术的应用和推广,控制好输电电压和相位产生。优点是弹性补偿,减少不必要的损耗,提高电网系统的安全性。
再者是电网的配电环节,一个企业出来的产品的最后把关是很关键的,电厂出来的产品自然是电能,要求有高质量的电,这个要求对配电系统的各个参数就提过高要求了,包括系统中的电压、频率、谐波和非对称条件。电子电工技术之所以能够在电力系统中得到大力推广和应用,其中最重要是能够通过它去保证供电的质量。
最后是节能减排环节,加入电动机和变负荷电动机的调速技术可以实现节能效果。如果两者可以同时应用的话,那么就更加可以节能了。由于可以用调节控制来替换挡风板,水和风的流量调节是运用节流阀来进行。可以更高精度,更广范围和效益好的效果,减低耗费。就目前来说,变负荷电动机调速运行是保证电动机达到节能减耗的有效措施。表现为减少转差损耗和铜损耗率,可省三分之一的电量,但是由于投入的资金等比较大,可能会造成污染。这项技术仍有待深挖其潜力和价值。
3 结语
随着科学技术的不断进步和我国电力系统的不断完善,电子电工技术在电力系统中的应用更加广泛,并且得到更多部门和客户的欢迎。
参考文献
学生在运用EWB软件进行操作时,一边可以熟练在实际应用中的操作技巧,分析具体电路解决问题,还可以一边牢记关于电子电工技术的理论知识。就基尔霍夫定律来讲,基尔霍夫定律是电子电工技术学中的基本定律,囊括了电压定律和电流定律,对于学生学习电子电工技术理论十分重要,是以后将所学应用到实践中的理论基础。因此,通过操作EWB软件,可以帮助学生加深关于基尔霍夫定律的理论知识。首先在计算机桌面上选择EWB软件的快捷方式,进入虚拟实验室电子工作平台。点击创建电路按钮,学生可根据实际情况自由创建电路。然后,学生打开电路中的电路开关,通过电压表和电流表对该电路的电流和电压进行读取。随后学生可以任意更改电路中电子元件的数值,分别对每次更换电子元件后的电压表、电流表数值进行读取。最后学生们学生以试验后的多组电压、电流数据为基础,经过EWB软件的计算功能来验证,帮助学生进一步理解基尔霍夫定律,加深对理论知识的记忆,既培养了动手操作能力,有培养了学生的学习能力。
2EWB软件在逻辑电路中的应用技巧
在逻辑电路中,可以后多种形式来表现逻辑函数,而这几种形式是可以相互转化的,通过相互转化对逻辑电路进行综合分析。传统的分析电路方式,在对逻辑电路的分析过程中,逻辑函数的相互转化耗费的时间长,计算复杂,不利于实际电路问题的分析和解决。EWB软件根据这一点设计出逻辑转换仪,这种特殊的仪表软件,可以轻松的将几种不同形式的逻辑函数进行转化,达到分析电路设计电路的最终目的。一下对逻辑转换仪的应用技巧进行简要分析。首先进入EWB软件主界面,选择使用逻辑转换工具,即逻辑转换仪,利用鼠标进行选取,是逻辑转换仪进入工作状态。其次,根据具体电路、电流以及电压情况对逻辑转换仪进行参数设置。参数设置完毕之后继续根据要求设置逻辑转换仪输出数值设置,在一切数值设置完毕后,准备进行下一项工作。之后根据不同电路形式,选择不同的逻辑表达式按钮,得到相应的逻辑电路。再通过单击逻辑表达式按钮,得到最简的二进制逻辑表达式。最后,在得出不同的逻辑函数最简表达式之后,保证电路和逻辑转换仪连接完好,通过输入不同的信号对集中最简逻辑表达式进行转换,通过观察输出数值,对逻辑电路中的几种不同逻辑函数进行验证,判断转换后结果是否一致。
3EWB中一些常见功能使用技巧
EWB软件的设计使学生在教学中可以达到边学边做的效果,利用仿真电子平台和虚拟实验室达到实践效果。要想熟练的掌握EWB的各种应用技巧,应该熟练EWB软件中各种常见常见功能,从而达到在使用中熟练操作EWB各个应用技巧的目的。
3.1各类虚拟仪表的使用技巧
EWB软件中对于虚拟仪表的设计,最大限度的符合了实际仪表的标准,使软件操控者使用键盘和鼠标就能对各类仪表进行操作,设计电路、分析电路问题。在EWB电子实验平台中,共有其中虚拟仪表,分别是:数字万用表、信号发生器、示波器、虚拟电流表、虚拟电压表。由于在设计上最大限度的遵从了真是仪表的使用方法,因此在操作EWB软件中,各类仪表的操作技巧也与真是仪表的操作技巧相同,需要注意的是在操作评测过程中注意观察各种仪表的数值适用范围,在数值范围内进行合理的操作。
3.2EWB软件中巧用快捷键
EWB软件是一种计算机软件,在操控中大部分过程需要进行鼠标。同时EWB软件在设计中加入了快捷键功能,是软件操控者在使用软件过程中达到鼠标与键盘相结合的效果。在使用快捷键时操纵者减少了对鼠标的使用,充分的将左手与右手相结合,提高了软件的操作的效率。需要注意的是,操作快捷键大都比较相似,操作者需要牢记每种快捷控制的内容,减少错误的出现。
4结束语
关键词:职业教育 电子电工 技术
职业教育是社会发展的产物,是人类文明发展的产物,也可以说是人自身发展的产物,而且是发展到某个特殊时期的产物。职业教育受益于社会,社会也可受益于职业教育,促进社会发展是职业教育的应有之义和神圣职责。《电工电子技术基础》是中职学校工科类专业必修的一门专业基础课,通过这门课程的学习,学生具有一定的电子技术知识和能力,为以后学习专业课打下坚实的基础。
一、培养目标
以终身教育、素质教育、个性教育为基点,培养德、智、体全面发展,知识、能力、素质协调发展,能独立地分析和解决问题,适应“电气工程及自动化”领域的各项工作,并在计算机应用技术方面有专长的宽厚型、复合型具有创新能力的中级技术工人。毕业实习使学生了解工厂供配电、生产组织和管理、电气控制设备的安装、调试、维修等工作的过程。也可使学生直接参与无线电厂、研究所等企业的生产、科研实践活动,使学生了解电子装置设备的安装、调试及开发、研制过程。在实习中注意运用所学知识观察、分析有关的工程实际问题。
二、电子发展
今天,以电子和计算机技术为特征的新技术又在延伸人类的智力功能。正是电磁规律在能源、信息、控制等领域的技术应用,描绘出现代化社会的蓝图,形成新技术革命的主流。它冲激着社会生产和生活的每一个角落,不仅大幅度地提高了社会生产力,创造出丰富的物质财富,而且改变着人们的生活方式、社会行为、教育训练、思维方法,促进了社会的精神文明。电工正在与现代科学技术相汇合,继续发挥社会支柱的作用。
(1)电子设备现状与发展: 2010年全球半导体制造设备销售总额达到395.4亿美元,恢复到历史最高水平。各个地区的设备支出都呈现了两位数甚至三位数百分比的增长,增长最快的是中国大陆和韩国。2010年中国内地半导体设备市场为22.4亿美元,预计2011年为26.4亿美元。按此增长率推算,到2015年,我国半导体设备市场规模将达到300亿元人民币。
(2)电工新技术:我们已在准备进入21世纪。21世纪,人类期望着进入一个持续协调发展的新时代,我国将以无愧于我们这个伟大民族的新姿态屹立于世界之林。整个进程中,科技的进步与发展有着特别重要的意义。
(3)电工技术基础理论包括了交流电路理论,磁路理论,电机与变压器理论,电能传输理论,电工材料理论,电介质理论,气体放电理论等都发展成为系统的科学知识。20世纪50年代以来,计算机技术、电子技术以及工程控制论等一系列新兴的科学技术理论蓬勃发展,基础科学、应用科学和技术开发之间的知识结构更加紧密,各门学科与专业之间互相渗透,互相交叉,使科学技术和社会生产形成一个既深入分化又高度综合的庞大复杂的整体,同时也促进了电工理论的发展。
三、重要意义
(1)教育的重要性在于学会思考,而不是题目、学科的累加。
由于现在高职高专进行教学改革,《电工电子技术》课程学时数在减少,而基础内容又很多,学时有限,我们只能精选基础内容,大大删减细节问题的定量分析计算,使学生够用,但是也要达到教学的要求。在学习过程中“渔”比“鱼”对我们更难也更重要。
(2)在教学方法上,摒弃灌输式,实行目标讨论式和启发式。通过这样的目标讨论和启发,引发了学生的兴趣,有比较的对象让学生能够有话可说、有问题可提。电工电子技术是20世纪最有影响的科学技术之一,教师如果适时、合理地从中摘取几片花絮,无疑会为寂静的课堂带来几分生动,为学生跃跃欲试的求知欲望增添几分兴致。
(3)经历、观察,并强迫自己分析不同的问题,帮助我们学会思考。搜索积累的知识,联系需要解决的问题,思考其中的关键因素,寻找新的方法。
四、总结
电工电子技术不管是对生活还是对科技都有非常重要的作用,生活上离不开它,数字电视、手机、自动导航、自动倒车,这些在以前都是没有的,现在都变成寻常百姓的日用品了,在其他的领域也有非常重要的作用。他很大程度上的改变了我们的生活和科技,影响着我们日常身边的一切,在我们身边每天无处不在无处不见。新课导入就是一节课的开头,一个新知识的起点。在课堂教学中起着从旧知识到新知识的过渡作用,是教师充分发挥其教学艺术水平的最佳时机。教师要努力提高自身素质和教学基本功,通过精心设计、别具一格、引人入胜的新课导入方法,最大限度地调动学生学习的积极性,引发强烈的求知欲,把提高课堂教学效率落到实处。新课导入的方法很多,不管用哪种方法,只要能够紧紧抓住学生的思维,引发学生的共鸣,就是成功的开始。同时还应注意多种导入方法交错使用,使每节课都有新意,都有亮点。
参考文献
关键词: 电子电工技术 教学 方法
电工电子技术在机电类学校作为一门基础课程,是电学相关的各个专业的学生必修的课程之一。但是对于高职高专类的学生,底子差,物理基础知识掌握不牢,而本课程主要特点是内容涵盖面广、概念多、抽象、难学、难记、难理解。在实际的教育教学过程中,针对此类学生,需要教师充分对课程理解,消化,通过具体例子分析,真正做到工学结合,理实一体,从学中做,从做中学。大量的学者和专家对高职高职电工电子技术教学进行了研究和分析,主要在教学内容和教学形式方面展开。根据个人授课经验总结,电工电子可以采用以下几种方法学习,以增强学生学习的积极性和主动性。
一、备学生,讲好课,多总结。
明确教材的性质、任务、教学目标、容和要求、研究教材中各章节的重点和难点,很重要,但是研究所授学生的心身发展特点,相关知识面和智力基础也是同样的重要的,以前在更多文献里关于教师如何备好课讲的很多,但是如何备好学生也是一门比较复杂的课程,在一个班级里,有反应快点,反应慢的,有自学能力强的,自学能力弱的,要每个人学生做到能懂,无疑对教师是一个考验,所以备学生就显得比较重要,尤其是对于高职高专的学生,基础比一般本科院校的要差一点,这对教师的要求会更高。
怎么讲好课,要求我们对教学内容有深刻的认识,认真的组织;课堂上要积极创设教学情境,做一些比喻性,对比性的较强易懂的例子以及结合实物挂图等形式,使枯燥乏味的知识趣味化、生活化、活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣;同时要正确评价学习行为,帮助学生体验成功,要每一个学生体会到学习的乐趣,成功的自豪。例如我们在讲授二极管开启电压和正向压降的时候,好多学生容易含糊。首先二极管要导通,导通的前提是正向偏置,电压达到所需开启电压才导通,导通后二极管上才会有一个正向压降。学生容易把开启电压和正向压降搞混,教师就可以通过举一些相似的例子来比较记忆。
总结,顾名思义,就是对所做做教学进行总体归纳和全面概括的具体结论。一般情况,在每一章节学习完成以后,学生很难自己把学习的知识系统的连贯起来,这就需要教师给于一个正确的引导。教师在总结中可以利用一些对比、类比的方法,找出异同点。比如在放大电路讲授结束之后,教师可以通过将分压式,固定式及射极输出器的的静态值,动态值的求法以及直流通路和交流通路放在一起类比,指出电路的异同点,很大程度上增加了学生的理解能力。
二、建框架,学概念,打基础。
好多教师在新学期开始,就一股脑的开始讲授新课,至于为什么要学这门课,通过这门课的学习学生能够知道什么,这门课究竟是讲什么的,好多学生都是不清楚的。所以开始上课的时候,没有必要第一堂课就开始讲课,教师可以利用一堂课或者更多的时间,把所要学习的知识给学生一个大的框架,就像盖楼一样,先把建设大楼所需的图纸,材料,资金等必须物品准备好,这样盖起楼来,就可以得心应手。就像学生学习电工电子技术,教师可以细致的把这门课程先分为电工技术部分和电子技术部分。电工部分我们可以分为电工基础,电路分析,安全用电;电子技术部分可以分为模拟电子技术,数字电子技术,新型电子技术部分。每个大的框架,结合具体生活的例子在给学生仔细剖析,使学生一开始就对电工电子技术产生浓厚的兴趣。这样给学生一个整体的框架,要学生知道我们要学什么,需要从哪些方面下手,怎么样去学,怎么样才能学好,以消除学生在高中时期对物理的恐惧心理,更好的投入到电工电子技术知识的学习,认识到我们学三、重实验,多实训,勤练习。
电工电子技术技术作为一门实用技术比较强的课程,理实一体化,培养学习听、看、做、记、想的能力,更有助于调动和开发学生学习的积极性和主动性。因此,彻底变革原来的实验内容,提升基础实验的内涵,在验证性实验中渗入“探究型”内容,加强设计性实验教学内容,完成一定的应用创新设计实验,使实验教学变为由理论通向工程实际的桥梁。在实际的实验教学中,总目标是:培养学生的动手实践能力、分析问题和解决问题的能力、创新设计能力,以及综合情况的处理能力。为此,可以将电工电子实验教学规划为3个模块。即:基础训练模块、综合设计模块、应用创新模块,然后根据每个模块分配具体的合理的时间。在每章课程结束后,安排一个小实验,使学生在学中做,在做中学,通过采用理论实践一体化教学法,打破理论课、实验课和实训课的界限,将其中相关教学环节相对集中,由同一教师主讲,教学场所直接安排在实验室或实训车间,使“教”,“学”,“做”同时互补,整体提高学生的综合能力。
比如在做晶体管简单测试的试验中,要用到万用表,二极管,三极管,电阻器等主要电工电子器件,教师可以要学生要对比二极管,三极管,电阻在外形上有什么不同,然后从里到外,从简单到复杂,要求学生通过万用表测出各个元件的特点,并作出总结,另外在测量方法上也可以要学生验证二极管,三极管的主要特点。要学生体会到我们讲的理论和具体做的实验是一体的,更促进学生的理解和动手能力,从点到面,从简单到复杂,从不知到无所不知。
三、结束语
电工电子技术比较抽象,尤其是一些概念,不像其它工学学科,学生通过具体的实验或者实训看得到,好多时候只能通过抽象的想象来理解,所以在教学中,教师要采用多种灵活的授课方法,更好的增加学生的理解力是教学者的首要工作,本文通过教学中三个方面的分析,希望能给电工电子的教学提供一些参考,使学生能够热爱电工电子,使学生从学习中得到乐趣,使电工电子技术不在枯燥,促使学生从实践中得到真知,以此激发学生学习的积极性,培养学生创造性的思维,为学生以后的工作,学习打下坚实的基础。
关键词:现代教育技术;电子电工教学;有效融合
中图分类号:G632.0 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2017)02-0106
一、激发学生的学习兴趣
大教育家夸美纽斯说过,兴趣是创造一个光明和欢乐的教学环境的主要途径之一。实践证明,兴趣是诱发学生学习动机和学习注意力的重要因素。《汽车电子电工技术基础》课堂教学是培养学生思维能力和分析解决问题能力的重要环境,无论是概念的引入,还是对一些客观现象进行判断、推理及计算,都需要一系列的逻辑思维过程。这一过程对职业中专学生来说是枯燥乏味的,利用多媒体课件作为教学载体,可以很好地解决学生的学习兴趣问题。课件运用文字、图像、色彩、声、乐等对学生的视、听觉进行多样化刺激和诱导,对许多现象加以形象描述,来调动学生的学习积极性。例如,在讲解电路短路时,运用多媒体课件,首先布置简单的用户电路,突然将两根电线短接,这时导线发热、冒烟、建筑物燃烧,出现火灾场面,在此画面播出的同时,伴随画外音及电流声,这种图、声、光并现的效果,一下子就抓住了学生的注意力,学生感到有趣,很快进入学习状态,思考短路的原因、危害及特点。所以,选择合适的多媒体课件,对学生的兴趣和知识进行有效整合,可以使《汽车电子电工技术基础》课堂教学生动活泼。
二、突破教学难点
《汽车电子电工技术基础》的每一章节都有若干个知识点需要学生掌握,在掌握知识点的过程中又会遇到一系列的困难,这些困难就是我们常说的教学难点,解决这些疑难问题,突破教学难点,是教学中的常规问题。《汽车电子电工技术基础》的许多概念和原理是比较抽象的,有些现象在传统的实验中也是无法展示的,所以仅靠形象、表象和想象对初学者来说是不容易理解和掌握的。但是,利用课件可以较好地解决这一难点。例如,在讲解电压这节内容时,其教学难点就是“电压是电路中形成电流的原因”。教材是把水流比作电流,水压比作电压,以抽水机比作电源进行描述的。这种比拟方法,可以说是符合职高生形象思维的特点,但有的学生缺乏想象力,有的学生还未见过实物抽水机,无法在头脑中把水流、水压、抽水机和电流、电压、电源相匹配联系,使其从形象思维上升到抽象思维。而利用课件可以在屏幕上观看模拟水流的形成过程的同时,看到正电荷从正极向负极运动,这样将电流转换成电荷的流动,将课本中不动的图形变为电荷不断流动的动画,遵循学生的思维由浅入深、由表及里,从具体到抽象、由现象到本质的循序渐进的思维过程,可以比较容易地解决这一教学难点。
三、弥补演示实验的不足
《汽车电子电工技术基础》课程是一门实验性很强的学科,许多概念和原理往往要通过实验来帮助学生加以理解。但有些物理知识无法在传统的演示实验中予以解决,很难达到理想的教学效果,因此可以借助于多媒体课件。
1. 弥补时间的不足,有的实验需要时间很短。例如,电容器的充放电。由于充放电时间很短,只有几毫秒,这时可以通过课件来模拟这一实验。用灯泡的亮、暗来描述。将过程拉长,让学生在头脑中形成充放电的印象。
2. 探索物理规律。电工基础实验的教学在一定程度上受到实验仪器、设备和时空等条件的限制,显出一定的局限性。但是我们可以在充分尊重实验事实的基础上,利用现代教育技术来展示物理过程,使物理过程化“静”为“动”、化“微观”为“宏观”、变“抽象”为“形象”,并通过现象的展示来揭示其物理本质,加深学生对物理概念和物理规律的理解。例如,在“电磁感应”课题的教学中,电场与磁场的变化过程在实验中是看不到的,学生为此感到很抽象,如采用三维动画技术模拟该过程,学生就能够很清楚地看到电场线、磁感线的整体分布及动态变化过程,变“抽象”为“形象”,其变化规律学生也能够很快归纳总结出来。
3. 展示特殊及危险场面。电器电路有很多事故,每次设计事故很危险。例如人的触电事故、短路事故引起火灾及家庭电路中使用大功率用电器引起火灾等。这些本身就是事故,不容易再现,也不能出现,而又必须讲解。让学生掌握,防止这些事故发生。可用课件予以模拟,让学生从栩栩如生的情景中,领略到其中原理及防止方法,将收到很好的效果。
四、加大训练量,提高解题能力
《汽车电子电工技术基础》是一门基础学科,怎样分析电子电路很重要,所以需要培养学生的解题能力和计算能力以及分析能力。但由于理论较深,职业中专学生很难掌握。利用多媒体课件中的习题库,训练学生解决问题的能力,可以收到事半功倍的效果。由于课件中的习题库一般都做得界面漂亮,人机交互性好,所以教学过程显得生动有趣,针对性强,学生学习轻松愉快,印象深刻。教师利用课件,可以有目的、有针π缘氐髡题目的难度,做到因材施教,并可以灵活运用一题多变、一题多解扩大课堂容量。
【关键词】电工电子技术 应用与发展 基本理论
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0232-02
电工与电子技术基础理论是中等职业教育电气类专业的一门技术基础课程,它研究电工技术和电子技术的理论和应用的技术基础课程。电工技术与电子技术的发展十分迅速,在现实生活的运用中也十分广泛,与我们的生活也是密不可分的。作为一门重要的基础课程,它具有基础性、先进性和应用性[1]。所以在教学中应该如何针对该科的特点制定有效的教学策略。
一、渗透考试大纲,掌握学习重点
考试大纲是老师教学生的一个总要的参考,也是学生进行复习的标准。在《电工电子学》的教学中,要求学生背记的知识点很多,重点难点的标记也很明显。所以学生要吃透大纲的内容,有重点的选择记忆。在学习的时候按照相应的理论要求进行学习,做到很好的掌握学习的度。能够轻松的掌握该门课程。
二、学习是以学生为主体的活动
中等职业教育的学习中,学生的学习都有其自身的特点,他们的基础相对于比较薄弱,对于知识的接受能力和理解能力相对于来说比较差,所以如果老师这时候只是片面的追求深入的学习,那么对于学生的学习不是一件好事,可能会引起学生的反感,所以学生在中等职业教育的学习过程中,一般是以能过了考试为主,老师可以在他们能很好的掌握基础的知识之后,然后进行适当的拔高。让学生有了学习的兴趣和成就感,能把基础知识学好,然后在记住基础知识的基础上进行实践的教学,以学生为主体,毕竟电工电子的学科也是一门以实践为基础的学科,所以学生要想练好实践,那么基础知识就要打扎实。对于基础的学习,除了上面提到的针对学生的学习成绩的进行讲课,还有的就是可以在课堂巧妙的创设问题和,对学生额问题进行重点讲解。让学生的思维能够活跃起来,能够积极主动的学习,激发学生的求知欲。那么如何在课堂上以学生为主体创设问题情景,培养学生的质疑能力。激发学生的兴奋点,让学生能够达到学习的兴奋的状态,让学生们的求知欲得到满足。作为教师可以在课堂上对学生进行提问,根据学生的接受能力和理解能力去设置课程需要的解决的问题,集中学生的注意力,活跃学生的智力。所以在课堂的教学中,教师应该提出课堂上的可以实行的教学目标,能够让学生在课堂上自主的学习,自觉的发现问题,并通过自己的学习来解决自己遇到的问题,对于学生解决不了的问题,老师要加以总结并进行适当的加以点拨。
三、运用多媒体教学,提高学生的学习兴趣
在教学中,除了老师在教学设计上要根据学生的接受能力和理解能力进行设计课堂目标以外,还可以结合多媒体教学,提高学生的学习兴趣,本来电工电子对于学生来说比较枯燥乏味,对于学生的理解,不仅需要老师在课堂上的提问教学,还可以运用多媒体,让学生化静为动,借助现代辅助教学手段,穿射一个生动有趣的教学情景,让电工电子学科中的概念和有关规律能够以生动的画面展现到学生的面前,这样抽象难懂文字就容易理解很多,同时也能拓展学生的思维,加深学生对概念和规律的理解,培养学生敏锐的观察能力和完善的思维逻辑能力[2]。
四、重实验,多实训,勤练习
电子电工技术是一门实用性比较强的课程,培养学生的动手操作的理论指导,所以在这门课的教学中,培养学生的听、看、做、记等方面的能力。更有助于开发学生的积极性和主动性。所以在教学设计上,老师要注重加强设计实践性的教学内容,培养学生的动手实践能力,发现问题的能力、分析问题的能力、解决问题的能力和在分析的基础上创新的能力。所以在课堂上,老师要多采用理论实践一体化的教学方法,打破理论课、实验课和实训课的界限,在老师的安排下,安排学生直接在实验室或下到工厂的车间进行参观,让学生在直观上能有个大概的认识,在有条件的基础上,让学生从操作见到的零部件开始,提高自己的动手能力,如果条件允许,可以开放实验室或者是实训车间,让学生能够勤加练习,加强动手能力和熟练程度。在学生动手操作的时候,老师应该给予学生实时的指导,让学生能够在第一时间知道自己的错误之处,该怎么改进,以后注意那一块儿。这样不仅可以提高学生的动手能力,巩固自己的基础理论知识,也提高了学生的综合能力。
总之,教师在电工电子的教学过程中,要以学生为主体,设计好教学方案,选择适合的教学方法,结合现代多媒体的教学,活跃教学课堂的学习氛围,激发学生的学习兴趣,培养学生的强烈的求知欲望。集合学科的特点,提高学生的动手实践能力,尽可能多的给学生多一点思考,提高学生的信心,多给学生锻炼的机会,培养学生的创新意识。为学生以后的学习工作打下坚实的基础。
参考文献:
关键词:电工与电子;实验教学;多层次
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)43-0266-02
随着我国高等教育改革的不断深化,在大众教育的背景下,积极探索精英教育模式是目前高校本科教育的普遍共识,出现了如“詹天佑班”、“茅以升班”、“卓越工程师班”等特色教育班。在课堂教学上通常通过采用分层教学的模式,使特色班的学生“吃的饱”,普通班的学生“吃的了”。虽然这样的教学模式大体上可以满足不同学生的理论需求,但是对于理论性和实践性都很强的课程而言,在实验教学上存在一定的局限,因为对于相同课时的课程,大多采用的是传统普通实验教学资源,在一定程度上可以满足普通班的实验教学,但这对于特色班的学生缺乏创新的兴趣和欲望,使其在实践创新能力方面提高缓慢。实验教学是高等工科院校培养创新人才重要的实践性教学环节,优质的实验教学应当注重启迪激发学生的独立思考和勇于探索的能力,培养学生初期的科研素质。因此,考虑建立实验教学内容的不同层次,培养不同层次学生的实践技能和创新能力,是实验教学要解决的重要问题。《电工与电子技术》是一门理论性和实践性都很强的高等学校工科非电类专业的公共技术基础课程,是一门影响面广的专业基础课程,我们对“詹天佑班”和普通班实施了分层实验教学模式,挖掘出不同学生的创新潜能,不仅取得了较好的实验教学效果,也增强了理论教学的效果。
一、实验分层教学原则
1.班级分层。考虑到考核成绩的公平性,采用班级分层的分层教学方式。由于“詹天佑班”的学生来源采用滚动模式,也就是说“詹天佑班”的学生几乎都是“尖子生”,运用理论知识和实践动手解的能力更强,因此将其分为A型层次,普通班则整体分为B型层次。
2.教学分层。采用对一个班级进行“划一性”教学,这样对他们教学更容易。对于A型层次和B型层次的学生,分别采用我们编著出版的分层教学系列教材《电工技术A》、《电子技术A》和《电工技术B》和《电子技术B》,这样在教学中真正体现出“以人为本,因材施教”的理念。
3.实验教学目标分层。主要完成分3层次实践环节:①第1层次为仿真验证型实验。要求学生学会电子器件和电子线路的基本分析方法,通过采用Multisim实验仿真软件,需要完成规定的仿真验证实验,学生可以进行元器件参数的修改,观察仿真结果的变化,此过程能够使学生对理论知识在实际中的应用有一个正确的深刻的认识,避免“一学”就忘的现象,并能熟悉常用的电类仪器的测量方法,做到理论知识和应用技术的协调同步发展,提高了学习效率。②第2层次为构建实际电路进行验证型实验。依托我校国家级电工电子实验教学示范中心,对第1层次的仿真实验进行实物操作实验,体会仿真实验和操作实验的关联与不同,通过1、2层次实践环节,使学生对实际电路有一个非常直观地全面理解。③第3层次为拓展综合型实验,是具有研究型的设计性实验,相当于“第二课堂”,选择指定的设计题目或者自拟题目,自行确定和完成实验方案,最后每小组通过现场演示和答辩的形式来考核完成的情况。其中对于A型层次的“詹天佑班”的学生,上述3个层次实践环节均为必做实验;对于B型层次的“普通班”的学生,上述第1和2层次实践环节为必做实验,第3层次实践环节为选做实验。在A型层次的学生中,对于第3层次实践环节完成优秀者,同时推荐在B型层次的学生前进行经验交流。
二、实验分层教学效果
从2012年2月至2014年12月,我们对机电工程学院的车辆工程专业的9个“詹天佑班”和12个“普通班”开始实施分层实验教学,通过引导型和自主选题多层次的实践过程,实现了学生“阶梯递进式”的学习过程,为非电类专业学生学习后续涉及到电的知识的专业课程和应用打下坚实的基础。三年间,学生团队在中国机器人大赛暨RoBoCup公开赛中收获冠军1项、亚军1项、季军2项;以第一发明人申请专利3个。在学生的理论课程成绩上,A型层次班级和B型层次班级的期末考试卷面成绩均有大幅度提高。实验分层教学的教学模式,因此受到不同层次的学生的广泛肯定和欢迎,改变了教师和学生“重理论,轻实践”的思想。
三、实验分层教学实践过程的问题
1.我们采用的是“显式”的分层方式还比较粗略。特别是B型层次班中基于学生基础差异,因此有必要在B型层次班中需再采用“隐式”分层,在A型层次班中也可以进行小组的分层。
2.如何制定分层标准,避免“促优”现象,同时跟踪分层阶段成果,关注动态分层,是我们值得思考和研究的问题。
3.由于《电工与电子技术》课程主要面向机械制造、机车车辆、交通运输、土木工程、生物工程和应用化学等专业的学生,应当注意针对不同专业、不同需求的进行实验课程设置,充分反映专业特色和工程特色,扩大其发展的空间,进一步促进对《电工与电子技术》起到教学推动作用。
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Research on the Hierarchical Experiment Teaching of Electrical and Electronic Technology Course
ZHANG Bao-ge,TAO Cai-xia,TIAN Jing-jing
(School of Automation and Electrical Engineering,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou,Gansu 730070,China)
关键词: 职业技能 电工电子技术 实践教学
电工电子技术结合中职培养目标,按照培养高素质劳动者和技能型人才的内容,突出与职业岗位的联系,积极探索理论与实践相结合的教学模式,引导教与学向生产技术与生产岗位的实际需求方向靠拢,强化学生与职业岗位对接的能力。教师在教学过程中要注重培养学生创新能力和实践操作能力,减少验证性试验中的测量数据和指标为主,转向完成工作任务及解决实际问题为主的技能训练,即:使学生知道做什么、怎么做,对知识点各个击破,形成分析能力、认识能力,体现目标教学思路,培养学生的思维、动手操作等多种能力,最终提高中职学生的电工电子技术应用设计能力,加强创新型人才的培养。
一、目前中职院校电工电子技术教学存在的主要问题
(一)课程考核方式不科学。电工电子技术这门课分为理论学习与技能培养,长期以来,受传统教学模式重理论轻实践的影响,很多中职院校一直对理论进行闭卷考试,对技能操作课不考核,技能课老师根据学生平时的实践操作能力、技能操作过程中态度问题和完成技能实验报告的情况给一个技能课分数,很多院校的技能实验分数才占到总课时的15%~25%。技能课的评价体系也存在一定缺陷,很多教师在技能课上把考察重点放在学生课前是否预习,是否完成本次技能实践实验内容,记录的数据是否合理,等等。实际上,这种传统的评价方式并没有考查学生的实际操作情况和创新能力,同时对这门技能课的重视程度大大下降。
(二)电子电工技术技能实践课教学内容比较枯燥,教学方法守旧单一。从技能实践课教学内容看,一般的电工学实验题目大都属于基础验证性实验,设计技能性实验偏少。学生在做技能操作过程中基本上是按照规定的步骤操作,对学生独立思考问题能力培养不利。在实验教学方法上,大多采用老师板书,示范讲授为主,启发式教学较少,不利于学生在实践操作中自发地分析问题及解决问题能力的培养。同时实验内容缺少趣味性,教学方式过于单一使得学生学习兴趣低,严重影响其学习积极性。
二、电工电子技术课程教学改革策略
(一)教师合理设置课堂教学,培养学生创新思维能力。中职学生创新能力的培养应重点进行创新思维方法的训练,教师尽量做到每个学生的创新能力可以得到充分发挥。在课堂教学环节中,师生要共同营造和谐愉快的教学氛围,在“以生文本”的教育理念下,充分发挥教学过程中教师主导、学生主体作用,培养学生善于主动发现问题、自己动脑分析问题和自己动手解决问题的科学思维方式。在课堂教学过程中,教师应该有层次[1]有难度地提问,鼓励课堂中学生积极发言甚至做到畅所欲言,对于人数较多的班级鼓励分组讨论,引导学生敢于批判质疑,勇于立异创新。教师课堂教学环节设置合理而有创造性,便能促使学生积极主动地获取知识,培养学生创新思维能力。
(二)强化师资建设,扩大“双师型”教师队伍,技能实践教学过程中培养学生的创新能力[2]。目前中职院校教师自身素质有限,大部分电子电工技术专业的教师都是“从学校到学校”居多,自身就缺少熟练的技术也没有实践操作的经验,更无法教会学生熟练技能,导致学生学的电工电子理论知识和电工电子技能实训项目脱节。提升教师技能与理论结合教学的能力,学生在技能操作训练中创新思维能力的培养,中职院校需要强化师资建设,需要能同时胜任专业理论教学和技能实习指导的“双师型”教师,扩大“双师型”教师队伍。教师必须具备一定的实际操作技能水平,在实践中能熟练处理生产中出现的各种问题,理论上应具有高级技工以上的证书,他们在教学中能有效地将理论和生产技能操作结合,培养学生的创新操作技能。
(三)课程教学模式改变,理论与实践结合,是培养学生创新思维和创新能力的重要环节,课程教学模式的改变为理论性和实践性相结合[3]。中职电工电子技术与技能课程的实践性特点,决定了学生不应该只注重理论知识的学习,还应把理论应用到实践中。在近几年的教学实践中,笔者根据电工电子技术课程内容设计教学环节,最大限度地为中职学生提供广阔的技能操作平台,鼓励学生动手实践操作,把理论基础知识转化为实践技能操作,提高学生的创新能力和实践能力。很多中职院校通过校企合作教学、校外实践、实践实习基地等多种教学模式,增加学生真正到企业锻炼实习机会,同时开展中职生科技学术活动等,鼓励学生多参加省级国家级技能操作大赛等,最终成长为创新型人才。
参考文献:
[1]王紫婷.构建分层次创新活动平台,提高大学生的创新能力[J].实验室研究与探索,2008,27(7):11-13.