前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了電力電子技術(shù)課程教學(xué)探討范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。
一、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容使其適合學(xué)生的學(xué)習(xí)
1.掌握相關(guān)課程之間的聯(lián)系。教師應(yīng)該熟悉掌握本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系,例如了解先修課“電路”、“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”三門課程的教學(xué)情況和后續(xù)課“電力拖動自動控制系統(tǒng)”的安排,處理好它們之間的關(guān)系,使整個專業(yè)課程體系前后銜接,避免內(nèi)容的重復(fù)和疏漏。例如講“半導(dǎo)體電力開關(guān)器件”一章時,模擬電子技術(shù)中已講過小功率晶體管結(jié)構(gòu)、原理、特性及應(yīng)用。在本門課程中,對晶體管應(yīng)重點(diǎn)講述其與小功率晶體管的不同之處。模擬電子技術(shù)中講述的晶體管其工作特性在線性放大區(qū),而在電力電子技術(shù)中,晶體管工作在截止區(qū)和飽和區(qū)之間,使用的是其開關(guān)特性。對于晶閘管相控有源逆變的應(yīng)用部分,重點(diǎn)講解在整流、有源逆變兩種狀態(tài)下,直流電機(jī)四象限傳動系統(tǒng)的特性,也就是直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩正比于電樞電流,轉(zhuǎn)速正比于電樞電壓,改變電樞電壓、電流的方向,就可以使直流電機(jī)四象限運(yùn)行,為后續(xù)課程《電力拖動自動控制系統(tǒng)》中的直流調(diào)速部分做好鋪墊工作。
2.導(dǎo)論是說明編者寫作意圖、本書內(nèi)容的主要特點(diǎn)、背景及主要內(nèi)容的知識體系和概要等,同時還向?qū)W習(xí)者指明了學(xué)習(xí)本教材的學(xué)習(xí)方法,因此,教材的導(dǎo)論部分對學(xué)習(xí)者的入門學(xué)習(xí)起到了提綱挈領(lǐng)的重要作用。我們在每學(xué)年的第一節(jié)導(dǎo)論課時,通常要給學(xué)生做一個專題講座,以圖文并茂的形式詳細(xì)介紹電力電子技術(shù)領(lǐng)域最新的發(fā)展動態(tài)、國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用等,開闊學(xué)生的視野,使其對本課程有個大概的了解,引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識到本課程在現(xiàn)實(shí)生活中及在本專業(yè)中的重要性。
3.電力電子器件是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ),四類基本變流電路(AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC)是電力電子技術(shù)的研究核心。教學(xué)內(nèi)容大致分為三部分:(1)電力電子器件。主要包括電力二極管、晶體三極管、晶閘管、MOS-FET、IGBT等器件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)、應(yīng)用特性等問題。(2)四種基本的電力電子電路。對于直流斬波電路,主要電路為BUCK、BOOST、CUK斬波電路等。重點(diǎn)講解BUCK、BOOST斬波電路的原理,輸出電壓電流波形的畫法,改變占空比的方式:脈沖寬度調(diào)制PWM,脈沖頻率調(diào)制PFM。逆變電路是主要依賴于全控型開關(guān)器件,重點(diǎn)講解正弦波脈沖寬度調(diào)制SPWM基本原理,單極性、雙極性倍頻正弦波脈沖寬度調(diào)制逆變器的原理及其控制方式。以半控型器件晶閘管為主的整流電路部分,主要包括晶閘管驅(qū)動和保護(hù)、整流電路及有源逆變電路。交流電路的器件為雙向晶閘管,電路為單相交流調(diào)壓電路、單相調(diào)功電路、三相調(diào)壓電路及觸發(fā)電路等內(nèi)容的講解。
二、注重教師自身建設(shè),提高綜合素質(zhì)
1.在講授《電力電子技術(shù)》這門課程內(nèi)容的時候,教師不能只講課程教學(xué)大綱或教科書的內(nèi)容,還要廣泛涉獵其他有關(guān)的教材和參考書,形成自己的獨(dú)到見解。因此,任課教師對電力電子技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,理論如何與實(shí)際相聯(lián)系,必須要有所了解。例如在講授直流斬波電路時,可以引出該電路可以使用在開關(guān)電源、太陽能發(fā)電系統(tǒng)中;在講解整流變換時,介紹其在電力機(jī)車的啟動、調(diào)速與制動中的應(yīng)用,有源逆變電路可應(yīng)用到變頻空調(diào)、電梯、計算機(jī)不間斷電源;逆變變換可聯(lián)系太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電;在講授交流電路時,說明其在可調(diào)光臺燈、異步電動機(jī)軟啟動裝置中的應(yīng)用。通過以上講解就可以使學(xué)生了解所學(xué)的書本知識在實(shí)際生活中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.教師要定期地閱讀最新的與電力電子技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)期刊,及時瀏覽相關(guān)的專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,掌握本學(xué)科前沿發(fā)展的動向,熟悉本學(xué)科和相鄰學(xué)科的新成果、新進(jìn)展。
3.教師還要承擔(dān)一些與電力電子技術(shù)相關(guān)的科研工作,將科研與教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,把科研成果轉(zhuǎn)化成教學(xué)資源,將科研成果和科研體會引進(jìn)課堂教學(xué),豐富教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)專業(yè)教學(xué)水平的提高。
三、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)課堂效果
1.充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。教師要學(xué)會調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,才能培養(yǎng)出高質(zhì)量的人才。教師對內(nèi)容相似或易于理解的內(nèi)容予以精簡,選擇一部分內(nèi)容留給學(xué)生去自學(xué),然后讓學(xué)生站在老師的角度去給別的同學(xué)講解所理解的內(nèi)容,讓學(xué)生畫出主電路波形圖,通過相互交流,互相促進(jìn),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.平等待人,積極鼓勵。在近幾年教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生中有消極待學(xué)的現(xiàn)象,這部分學(xué)生或沉迷于游戲,或忙于出外打工賺錢,嚴(yán)重地影響了其學(xué)業(yè),考試成績也不理想。對于這部分學(xué)生,教師一定要找到癥結(jié)所在,積極引導(dǎo)、平等對待、不斷勉勵。要重視學(xué)生的個性培養(yǎng),積極鼓勵學(xué)生求新、求異、求難、質(zhì)疑、進(jìn)取的精神,對于部分考研的學(xué)生,他們認(rèn)為凡是和考研有關(guān)的課程就認(rèn)真對待,無關(guān)的就不學(xué),對于這樣的學(xué)生,我們的做法是將考研數(shù)學(xué)的傅里葉變換與電力電子技術(shù)中的基波和諧波的概念結(jié)合起來,既加強(qiáng)了考研知識學(xué)習(xí),又解決了電力電子技術(shù)中的知識難點(diǎn)掌握問題,使其認(rèn)識到課程之間都是相關(guān)的,只有這樣才能使師生之間建立一種平等、和諧、融洽的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生在課堂上的思維能力。
四、運(yùn)用多種教學(xué)手段,提高教學(xué)效果
1.從以上對課程特點(diǎn)的分析可以看出,只采用黑板板書的方法對課程進(jìn)行講授的話,教師勢必會在概念、電路圖、波形圖及參數(shù)變化對波形圖的影響方面的書寫花費(fèi)大量的時間。而若只采用多媒體進(jìn)行教學(xué)的話,在波形和物理計算公式的推導(dǎo)的講解過程中,講解速度雖然會加快,但是與學(xué)生的互動也會相應(yīng)減少。這樣勢必不利于啟發(fā)學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。教師在講授的過程中應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容確定使用哪種方法進(jìn)行講解。文字內(nèi)容比較多的情況,可采用多媒體輔助教學(xué)。利用PPT向?qū)W生展示學(xué)習(xí)內(nèi)容中涉及到的實(shí)物照片,這樣不僅可以增加教學(xué)內(nèi)容的知識量,而且可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果講解的是可控電路的工作原理和輸出波形,可采用多媒體(電路圖演示)和板書教學(xué)(波形圖繪制)相結(jié)合的方法。
2.實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)生動手能力的重要手段。對電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn),保留原有的晶閘管整流驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生對本課程的應(yīng)用有初步認(rèn)識,對直流斬波電路以及正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn),則可當(dāng)成設(shè)計型實(shí)驗(yàn),由教師給出電路圖及參數(shù),由學(xué)生自行設(shè)計,選擇器件及其驅(qū)動電路、保護(hù)電路,進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
3.課程設(shè)計作為實(shí)踐課教學(xué)中的重要組成部分,在人才培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用。因此切實(shí)提高課程設(shè)計的質(zhì)量,具有重要意義。《電力電子技術(shù)》課程設(shè)計教學(xué)模式分以下幾個方面:(1)課程設(shè)計走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。建立開放式綜合性實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)時間交給學(xué)生,讓他們自行安排。而日常生產(chǎn)和生活中,有許多實(shí)用的電力電子產(chǎn)品,其電路相對簡捷,很接近教材,非常具有代表性,例如手機(jī)的充電器、錄音機(jī)用的變壓器,可以把它引入到課程設(shè)計中來。通過這樣的過程,學(xué)生能夠更真切地理解電力電子技術(shù)的基本內(nèi)容、基本原理,更加真實(shí)地感受電力電子電路的設(shè)計、調(diào)試過程。(2)課程設(shè)計引入計算機(jī)輔助設(shè)計。傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn),基本上是學(xué)生利用protel軟件畫出PCB板圖,再利用電力電子開關(guān)器件、電阻、電容等元件搭建電路來獲得電子線路的感性知識。但在教學(xué)實(shí)踐中,由于電路板連線可靠性差,學(xué)生的操作技術(shù)不夠熟練,產(chǎn)生錯誤的概率較高。為了解決上述問題,我們引入了計算機(jī)仿真軟件MATLAB,Simulink作為MATLAB軟件下的仿真系統(tǒng),通過它下面的工具箱可以對電力電子技術(shù)進(jìn)行建模、仿真分析,實(shí)現(xiàn)高效率開發(fā)系統(tǒng)的目標(biāo)。
五、結(jié)語
本文針對近幾年的《電力電子技術(shù)》課程理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)理念和改革思想進(jìn)行了探討,有針對性地創(chuàng)新教學(xué)方法的研究,使課程內(nèi)容體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展動態(tài)、學(xué)科前沿內(nèi)容并提出有待解決的問題,實(shí)行開放式教學(xué),對教學(xué)內(nèi)容刪繁就簡,吐故納新,實(shí)行教學(xué)內(nèi)容對學(xué)科與專業(yè)發(fā)展的跟蹤,并且將課程教育與素質(zhì)教育相結(jié)合,將素質(zhì)教育融入專業(yè)教育之中,有效地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性,提高了教學(xué)效果。
作者:王英男朱鳳武胡俊海單位:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)