發(fā)布時(shí)間:2023-03-10 14:56:19
序言:寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的電子技術(shù)論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
EDA技術(shù)是基于電子計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),是以電子技術(shù)為基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)技術(shù)為輔助載體,軟件技術(shù)為核心元素的綜合性技術(shù)。它擺脫了傳統(tǒng)電子技術(shù)微電子電路設(shè)計(jì)復(fù)雜以及控制程序編寫(xiě)困難等技術(shù)問(wèn)題,進(jìn)一步提高了電子技術(shù)的發(fā)展水平,因此將EDA技術(shù)引入到電子技術(shù)教學(xué)中具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
1.基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)理論教學(xué)
模擬電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)是電子技術(shù)的兩大組成部分,長(zhǎng)期以來(lái)這兩個(gè)部分都是相互獨(dú)立的。隨著科技的不斷發(fā)展,大規(guī)模集成電路以及微電子電路的出現(xiàn),相互獨(dú)立的局面已被打破,同時(shí)也改變了電路元器件以及電子控制等系統(tǒng)限制。在現(xiàn)代的電子技術(shù)中模擬電子技術(shù)部分包括為半導(dǎo)體PN結(jié)、微變等效電路、電路的控制與正負(fù)反饋電路、集成運(yùn)放等效電路、偏置電路等內(nèi)容。模擬數(shù)字技術(shù)則強(qiáng)調(diào)電路的規(guī)律性與控制性,由于在模擬電子技術(shù)中的使用的半導(dǎo)體晶體都是非線(xiàn)性器件,因此產(chǎn)生的控制信號(hào)都是非線(xiàn)性信號(hào),各種放大電路的組成都是通過(guò)加偏執(zhí)電路,利用半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦砸约胺€(wěn)壓性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此將EDA技術(shù)引入到電子技術(shù)理論教學(xué),重點(diǎn)要放在各種放大電路的處理、分析以及衍生,因?yàn)樗械姆糯箅娐芬约捌秒娐愤\(yùn)用的都是最基本的二級(jí)管放大原理。在教學(xué)上要將各種離散的電子技術(shù)知識(shí)串接起來(lái)進(jìn)行教學(xué),使得包括邏輯電路、定時(shí)器和觸發(fā)器以及數(shù)模轉(zhuǎn)化等知識(shí)在EDA這一主線(xiàn)能夠統(tǒng)一起來(lái),更好地提高電子技術(shù)教學(xué)質(zhì)量。在進(jìn)行理論知識(shí)教學(xué)的同時(shí)要配合適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)講解,培養(yǎng)學(xué)生良好的思考能力與動(dòng)手分析能力。
2.基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)
電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是輔助電子技術(shù)理論教學(xué),是提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)的實(shí)踐,而EDA技術(shù)的引入更是給傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)帶來(lái)了全新的體驗(yàn)。在傳統(tǒng)的電子技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生使用分開(kāi)的電子元器件在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行搭線(xiàn)橋接各種電路,即使在進(jìn)行數(shù)字技術(shù)實(shí)驗(yàn)也是通過(guò)接線(xiàn)的方式來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。這種搭積木式的試驗(yàn)方式大大降低了學(xué)生對(duì)于電子技術(shù)試驗(yàn)的興趣。同時(shí)這種實(shí)驗(yàn)方法對(duì)于電子元器件、試驗(yàn)臺(tái)等精度要求較高,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題較多,而老師則是把主要精力放在處理學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的各種實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,如接線(xiàn)錯(cuò)誤以及元器件損壞等,這樣極大地降低了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)效果。在采用EDA技術(shù)后,老師通過(guò)運(yùn)用強(qiáng)大的EDA仿真軟件以及EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可以大大提高電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)效果。在進(jìn)行試驗(yàn)之前,學(xué)生利用EDA進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),可以提前發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)中的問(wèn)題,并且進(jìn)行獨(dú)立思考。進(jìn)而在實(shí)際的硬件試驗(yàn)中,學(xué)生可以更快更好地完成電子技術(shù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。利用這種EDA仿真軟件以及EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,既鍛煉了學(xué)生綜合運(yùn)用EDA技術(shù)的能力,也使得學(xué)生對(duì)于電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)掌握得更加牢固。
二、促進(jìn)EDA在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用的措施
EDA技術(shù)教學(xué)在電子技術(shù)教學(xué)中有著重要的運(yùn)用,但是受制于傳統(tǒng)電子教學(xué)中存在的問(wèn)題,EDA技術(shù)教學(xué)不能夠很好地開(kāi)展開(kāi)來(lái),因此我們需要改變現(xiàn)有的電子技術(shù)教學(xué)狀況,促進(jìn)EDA在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。
(一)改革目前的應(yīng)試考試制度
考試是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握情況,是教學(xué)成果中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在電子教學(xué)中不僅要讓學(xué)生掌握最基本的計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論知識(shí),更要讓學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、思考能力、自我總結(jié)能力以及創(chuàng)新能力,這些綜合能力才能體現(xiàn)出學(xué)生綜合素質(zhì)。但是目前的考試制度是一張?jiān)嚲矶ǚ謹(jǐn)?shù),僅僅體現(xiàn)出學(xué)生的考試能力,其他能力體現(xiàn)不出來(lái),因此需要改革現(xiàn)有的應(yīng)試考試制度。
1.在實(shí)驗(yàn)考核中
應(yīng)該包含各個(gè)方面的考核,才能體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度以及運(yùn)用程度。應(yīng)該包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)總結(jié)等,這樣才能體現(xiàn)出教學(xué)過(guò)程中的以人為本思想,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。只有在制度上有了創(chuàng)新,才能提高學(xué)生將理論知識(shí)運(yùn)用在實(shí)際中的能力。
2.在考試中
應(yīng)該加大開(kāi)放性試題以及實(shí)驗(yàn)性試題在總分?jǐn)?shù)中的比例,引導(dǎo)學(xué)生不斷在學(xué)習(xí)過(guò)程中注意觀(guān)察,不斷思考,細(xì)心總結(jié)。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生自我思考的能力。
(二)通過(guò)教育媒體的運(yùn)用來(lái)提高教學(xué)效果
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,多媒體教學(xué)已經(jīng)越來(lái)越廣泛地被運(yùn)用到教學(xué)中來(lái)。所以我們?cè)陔娮蛹夹g(shù)這門(mén)課程中,可以運(yùn)用多媒體來(lái)進(jìn)行輔助教學(xué)。通過(guò)在多媒體上展示出電子技術(shù)的基本原理以及這些原理在電子設(shè)備上的運(yùn)用,然后對(duì)于電子設(shè)備進(jìn)行模擬拆解,并且將這些拆解后模塊各自的功能以及在使用中容易出現(xiàn)的問(wèn)題等進(jìn)行分析。而EDA技術(shù)作為較新的技術(shù),融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)等高新技術(shù),因此通過(guò)EDA技術(shù)可以自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合及優(yōu)化、布局布線(xiàn)、仿真以及對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯和編程下載等工作。所以在多媒體這一平臺(tái)進(jìn)行EDA電子技術(shù)教學(xué)比單純的講解教學(xué)效果要好得多,學(xué)生更能清晰明了地掌握電子技術(shù)相關(guān)知識(shí)。所以老師要學(xué)會(huì)借助多媒體來(lái)進(jìn)行EDA電子教學(xué),不僅要考慮到教學(xué)的方法,也要考慮到教學(xué)的效果。只有學(xué)生真正掌握了電子技術(shù)知識(shí),老師的教學(xué)任務(wù)才算完成了。
(三)引進(jìn)專(zhuān)業(yè)的教師隊(duì)伍
1.1優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果
利用Multisim進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生可以體驗(yàn)到以往在實(shí)驗(yàn)室中不能體會(huì)到的便捷感和直觀(guān)感。以《電子技術(shù)》課程中的單管放大電路實(shí)驗(yàn)為例,在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中,學(xué)生需要在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上連接很多線(xiàn)路,并且需要連接試驗(yàn)臺(tái)上的交直流電源開(kāi)關(guān),才能對(duì)電路進(jìn)行功能驗(yàn)證。由于線(xiàn)路連接的繁瑣,一旦在連接過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能實(shí)現(xiàn),那返回去找錯(cuò)的過(guò)程將會(huì)是一個(gè)非常麻煩的過(guò)程,同時(shí),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的交直流電源也具有一定的安全隱患。然而,利用Multisim進(jìn)行仿真教學(xué),卻不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題,在電路的搭建過(guò)程中,如果出現(xiàn)了錯(cuò)連和漏連,只需要在電路中刪除或增連一些導(dǎo)線(xiàn)即可完成修改操作,十分便捷。同時(shí),可以采用軟件中的各種虛擬設(shè)備和分析手段進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,并獲得相關(guān)的數(shù)據(jù),教學(xué)效果十分直觀(guān)。
1.2豐富了教師的教學(xué)手段
利用Multisim進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師的教學(xué)難度大大降低,豐富了教學(xué)手段,優(yōu)化了教學(xué)效果。傳統(tǒng)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室教學(xué),往往是一個(gè)實(shí)驗(yàn)教師對(duì)一個(gè)班的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo),這種教學(xué)模式經(jīng)常會(huì)使教師面對(duì)眾多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),經(jīng)常會(huì)造成教師措手不及,不能做到面面俱到,也使教學(xué)效果大大打折。而利用Multisim進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師完全可以在裝有多媒體設(shè)備的機(jī)房中完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程,教師在講臺(tái)上進(jìn)行電路的仿真搭建并進(jìn)行仿真分析講解,步驟可以通過(guò)多媒體設(shè)備反映在大屏幕上,學(xué)生可以很直觀(guān)、方便地觀(guān)察到老師的每一步操作,并根據(jù)老師的操作在自己的電腦上完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路的搭建和仿真,最后將仿真的數(shù)據(jù)通過(guò)電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告單的形式匯總給老師,即減輕了教師的教學(xué)壓力,也實(shí)現(xiàn)了良好的教學(xué)效果。
2結(jié)束語(yǔ)
1.網(wǎng)絡(luò)課件
網(wǎng)絡(luò)課件是電工技術(shù)與電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)型課件,其通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)以及多媒體技術(shù),將動(dòng)畫(huà)演示、例題、案例等以知識(shí)單元的形式展現(xiàn)在該模塊中。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中時(shí),通過(guò)相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo),準(zhǔn)確的了解該章教學(xué)的學(xué)習(xí)要求以及教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),再通過(guò)和課程教學(xué)相配套的應(yīng)用超文本語(yǔ)言HTML制作相應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)式課件,將課堂中講授的知識(shí)以及其他相關(guān)的內(nèi)容加載到網(wǎng)絡(luò)課件中,當(dāng)學(xué)生進(jìn)入到該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中時(shí),實(shí)現(xiàn)了在教師的指導(dǎo)下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。此外,通過(guò)交互動(dòng)能,網(wǎng)絡(luò)課件中還根據(jù)教學(xué)中的疑難點(diǎn)以及關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行多種形式的解析,保證不同認(rèn)知水平以及不同層次的學(xué)生都能夠正確的理解和掌握網(wǎng)絡(luò)課件中的內(nèi)容。
2.網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)
網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)系統(tǒng)是針對(duì)學(xué)生復(fù)習(xí)課堂講述的知識(shí)點(diǎn)、解答學(xué)生疑問(wèn)以及監(jiān)測(cè)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)成果而設(shè)計(jì)的,該系統(tǒng)中的教學(xué)內(nèi)容可以分為電工技術(shù)和電子技術(shù)兩個(gè)方面,其中包含了20個(gè)學(xué)習(xí)單元,并且每一個(gè)單元中都包含了該單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)難點(diǎn)、學(xué)習(xí)重點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法、例題練習(xí)、問(wèn)題解析等內(nèi)容,該輔助系統(tǒng)中涉及的內(nèi)容全部都是電工技術(shù)與電子技術(shù)教學(xué)中多年的學(xué)習(xí)重點(diǎn)與教學(xué)難點(diǎn),通過(guò)總結(jié)各方面的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)點(diǎn),對(duì)相應(yīng)的難點(diǎn)以及問(wèn)題提出了相應(yīng)的解析方法,引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),進(jìn)一步的強(qiáng)化對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握和理解。
3.課件點(diǎn)播
在電工技術(shù)與電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,在可能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以及多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上,通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù),將攝制的教師江河的電子教案、音頻信息、視頻信息等轉(zhuǎn)化成同步的視頻課件,然后將這些課件傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中,學(xué)生們通過(guò)登錄該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),就能夠點(diǎn)播相應(yīng)的課件,這種供學(xué)生隨時(shí)點(diǎn)播的網(wǎng)絡(luò)課件,使學(xué)生如同在教室中聆聽(tīng)教師的教誨,達(dá)到相應(yīng)的教學(xué)效果。
4.模擬實(shí)驗(yàn)
電工技術(shù)與電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn),是通過(guò)借助計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬軟件,以一種模擬的空間來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)中的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中演示實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程,能夠緊緊的抓住學(xué)生的眼球,提高學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的興趣,并且在演示的過(guò)程中將試驗(yàn)的理論、概念、重點(diǎn)以及難點(diǎn)等都標(biāo)注出來(lái),方便學(xué)生能夠準(zhǔn)確的掌握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的所有內(nèi)容,這種模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚨康姆治鲭娏σ约跋到y(tǒng)的性能,加深學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。
5.在線(xiàn)檢測(cè)
在電工技術(shù)與電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中,還設(shè)置有在線(xiàn)自測(cè)題庫(kù),通過(guò)ASP技術(shù)管理相應(yīng)的測(cè)試題庫(kù),該測(cè)試題庫(kù)中包含了電工技術(shù)與電子技術(shù)的所有教學(xué)內(nèi)容,測(cè)試題目的難度分為高級(jí)、中級(jí)、初級(jí)三個(gè)部分,由學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際水平,選擇合適的測(cè)試題目,ASP技術(shù)能夠根據(jù)學(xué)生選擇的項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試題目的快速組合,并且其還具有自動(dòng)批閱以及分析問(wèn)題的功能,當(dāng)測(cè)試結(jié)束后,該系統(tǒng)能夠自動(dòng)的將試題的測(cè)試結(jié)果,其中包含測(cè)試的時(shí)間、試題的正確率、答題率以及測(cè)試的最終結(jié)果,然后將正確的答案以及答案的解析提供給學(xué)生,幫助學(xué)生加深對(duì)測(cè)試內(nèi)容的;理解和記憶。
二、結(jié)束語(yǔ)
1.利用多媒體技術(shù),讓學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)有個(gè)直觀(guān)的認(rèn)識(shí)我們?cè)诮虒W(xué)媒體上選擇采用多媒體教學(xué)形式。由于課程特點(diǎn),電路圖形較多,借助多媒體可提高效率,在進(jìn)行重要電路分析時(shí)循循善誘逐步給出分析步驟,給學(xué)生消化理解的空間。另外,在一些章節(jié)講解時(shí)必須要借助多媒體來(lái)教學(xué),借助于現(xiàn)代先進(jìn)的教育技術(shù)手段把微觀(guān)問(wèn)題形象化,例如課堂上不易實(shí)現(xiàn)的電機(jī)工作原理及過(guò)程具體化等等都可采用動(dòng)畫(huà)演示說(shuō)明內(nèi)部的工作過(guò)程、功能和特點(diǎn),使學(xué)生有深刻的認(rèn)識(shí)。
2.理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣電工電子技術(shù)涉及的一些內(nèi)容較為抽象,學(xué)生理解起來(lái)比較困難,在具體講解時(shí)可以理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,更好地掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。例如在學(xué)習(xí)電路的結(jié)點(diǎn)和支路時(shí),可以把結(jié)點(diǎn)和支路用日常生活中常見(jiàn)的馬路和十字路口作比喻,一條馬路就是一條支路,十字路口或丁字路口就是一個(gè)結(jié)點(diǎn)等等,簡(jiǎn)單明了,學(xué)生很容易理解。在講到功率時(shí)可以聯(lián)系家用電器,每個(gè)家用電器用電功率是多少,再聯(lián)系到所在教室空調(diào)功率是多少,根據(jù)空調(diào)功率的大小讓學(xué)生計(jì)算上兩節(jié)課的耗電量,由于有實(shí)際例子,所以對(duì)于用電量的計(jì)算公式很容易記憶,再根據(jù)當(dāng)前電價(jià)計(jì)算出上兩節(jié)課所需支付的電費(fèi),進(jìn)而鼓勵(lì)學(xué)生要認(rèn)真學(xué)習(xí),節(jié)約用電,做到下課關(guān)燈關(guān)空調(diào)的好習(xí)慣。在講到RC電路的應(yīng)用時(shí),RC電路可作為濾波器,在教學(xué)過(guò)程中可聯(lián)系實(shí)際生活。先拋出一個(gè)問(wèn)題:現(xiàn)在學(xué)生都有手機(jī),他們手機(jī)有的用中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、有的用中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)、還有的用中國(guó)電信網(wǎng)絡(luò),并且每個(gè)運(yùn)營(yíng)商又有2G網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò),但為什么打電話(huà)沒(méi)有出現(xiàn)彼此相互干擾呢?這樣可以提高學(xué)生的興趣,先讓他們思考一會(huì),然后請(qǐng)學(xué)生回答一下原因,再結(jié)合實(shí)際回答情況給出答案,即濾波器起了作用。國(guó)家給每個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都分配了固定的頻帶范圍,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有自己的基站,基站有濾波器,會(huì)自動(dòng)濾除不屬于自己頻帶范圍的信號(hào)。而講到三相電路時(shí),可以聯(lián)系具體家庭用電知識(shí),更好地掌握星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)特點(diǎn)及計(jì)算方法,尤其對(duì)于星形聯(lián)結(jié)方式還分為有中線(xiàn)(也稱(chēng)作地線(xiàn)或零線(xiàn))即三相四線(xiàn)制和沒(méi)有中線(xiàn)即三相三線(xiàn)制的情況,結(jié)合我們照明電路,讓學(xué)生思考照明電路能否去掉中線(xiàn)?再根據(jù)理論分析,可以從理論上完全得出結(jié)論:照明電路是不能去掉中線(xiàn)的,也就是說(shuō)我們實(shí)際民用負(fù)載一定要采用三相四線(xiàn)制,這樣才能保證負(fù)載都能正常工作;在學(xué)習(xí)用電常識(shí)時(shí)可以聯(lián)系當(dāng)前由于用電不當(dāng)引起的火災(zāi)事故或觸電事故,和同學(xué)一起學(xué)習(xí)一些基本用電常識(shí),甚至可以延伸到一些自然災(zāi)害如地震的避難常識(shí),這樣既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能讓他們學(xué)到實(shí)際有用的知識(shí)。
3.創(chuàng)造良好的課堂情境有興趣的問(wèn)題,可使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣,并產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,從而進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺(jué)性。例如在講到暫態(tài)分析時(shí),就可以從日常生活中的一個(gè)實(shí)例開(kāi)始,先讓學(xué)生思考白熾燈、日光燈打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)的特點(diǎn),這時(shí)學(xué)生注意力就吸引過(guò)來(lái)了,開(kāi)始回答問(wèn)題,課堂氣氛馬上活躍起來(lái)。但課堂氣氛活躍的同時(shí),要注意課堂效果,不能讓學(xué)生停留在新鮮好奇上,每一個(gè)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)都要緊緊結(jié)合教學(xué)內(nèi)容。幾分鐘時(shí)間后,教師就可以總結(jié)出白熾燈、日光燈打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)的特點(diǎn),白熾燈開(kāi)關(guān)一打開(kāi)就馬上亮起來(lái),一關(guān)閉就馬上熄滅;而日光燈不管在打開(kāi)還是關(guān)閉時(shí)都有一個(gè)過(guò)程,那為什么同樣是照明負(fù)載,他們現(xiàn)象會(huì)有這么大的區(qū)別呢?緊接著這個(gè)問(wèn)題后就可以引出本次授課的知識(shí)點(diǎn):暫態(tài)過(guò)程。
4.總結(jié)所學(xué)知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生更好更快地掌握所學(xué)新內(nèi)容在講解過(guò)程中,一定要善于總結(jié)所學(xué)知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生更快更好地掌握所學(xué)新內(nèi)容。例如在講到電路分析中的電源等效變換方法時(shí)就可總結(jié)出三要素法,可以強(qiáng)調(diào)等效變換過(guò)程中時(shí)刻注意三個(gè)要素:內(nèi)阻不變、電壓源的大小等于電流源的大小乘以電阻的大小、電壓源的正方向?yàn)殡娏髟措娏髁鞒龅姆较颉6谥v到單一參數(shù)的交流電路時(shí),電感元件和電容元件容易混淆,怎樣分別記憶他們的電壓和電流相位關(guān)系呢?引導(dǎo)學(xué)生只需要記住關(guān)于電感和電容電壓電流的伏安關(guān)系式即可。從伏安關(guān)系式就可以看出,電容電流是電壓的微分,所以電流超前電壓90°;電感電壓是電流的微分,所以電壓超前電流90°。也就是說(shuō)針對(duì)這兩種單一參數(shù)元件,哪個(gè)電量是另一個(gè)電量的微分,哪個(gè)電量就超前另一個(gè)電量90°。通過(guò)總結(jié)知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生知道重點(diǎn)和難點(diǎn),在課后復(fù)習(xí)時(shí)也能抓大放小,更快地掌握所學(xué)內(nèi)容。
二、組織好實(shí)驗(yàn)教學(xué),為更好地掌握課堂知識(shí)做鋪墊
“電工電子技術(shù)”作為一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,實(shí)驗(yàn)是展示其教學(xué)魅力的有效手段,它化枯燥為生動(dòng),化抽象為具體,化平淡為神奇,為理解和掌握好新知識(shí)創(chuàng)造條件。所以一定要把握好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,為更好地掌握課堂知識(shí)做下鋪墊。例如在學(xué)習(xí)電路分析方法中的疊加原理時(shí),很多學(xué)生容易混淆不作用的電源處理方法,把恒壓源和恒流源處理方法記反,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以掌握不作用的恒壓源的處理方法,而恒流源處理方法則相反,這樣就不會(huì)在學(xué)習(xí)中混淆,更好地掌握了該方法。
三、開(kāi)展考試改革,提高學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的動(dòng)力
“電工電子技術(shù)”課程是以現(xiàn)代電工電子技術(shù)的基本知識(shí)、基本理論為主線(xiàn),以應(yīng)用為目的,在保證科學(xué)性的前提下,刪繁就簡(jiǎn),使理論分析重點(diǎn)突出、概念清楚、實(shí)用性強(qiáng)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握近代電工電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),以及進(jìn)行電工實(shí)驗(yàn)研究的基本技能,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事電類(lèi)各學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但針對(duì)目前大學(xué)現(xiàn)狀,再加上該門(mén)課程有關(guān)知識(shí)點(diǎn)比較抽象,使得學(xué)生學(xué)習(xí)積極性普遍不是很高。除了在課堂上提高效率之外,還要從紀(jì)律上約束學(xué)生,提高平時(shí)考核所占的分?jǐn)?shù)比重。例如增加平時(shí)練習(xí)的機(jī)會(huì),把練習(xí)成績(jī)計(jì)入平時(shí)成績(jī);另外,對(duì)于課堂發(fā)言積極的學(xué)生、勇于上臺(tái)練習(xí)的學(xué)生還可以進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)平時(shí)成績(jī)的政策。這樣,雙管齊下,一定能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生把這門(mén)課程學(xué)好。
四、結(jié)語(yǔ)
電子技術(shù)基礎(chǔ)課作為理工院校電類(lèi)專(zhuān)業(yè)中最重要的課程,其由數(shù)字電路與模擬電路組合形成。對(duì)后面課程的學(xué)習(xí)必須將這門(mén)課學(xué)好。相比于傳統(tǒng)的的院校學(xué)科,這門(mén)課相關(guān)的技術(shù)發(fā)展的非常快,這使得教師需要擁有豐富的相關(guān)知識(shí),從而將學(xué)生的數(shù)字視野拓展開(kāi)來(lái),在教學(xué)中網(wǎng)絡(luò)則可以在這方面起到很大的幫助,畢竟在信息量方面,網(wǎng)絡(luò)有著無(wú)可比例的優(yōu)勢(shì)。很強(qiáng)的應(yīng)用性與實(shí)踐性可以說(shuō)是電子技術(shù)基礎(chǔ)課的優(yōu)勢(shì)所在,這幾年高校的擴(kuò)張使得學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)施方面無(wú)法得到滿(mǎn)足,這可以通過(guò)課后對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組進(jìn)行與在課堂中運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行講課進(jìn)行改善。而且高校改革壓縮了教學(xué)的時(shí)間,這使得學(xué)校必須將課堂效率進(jìn)行提升,而多媒體課件在這方面起到很大的幫助作用。在信息技術(shù)的素養(yǎng)方面,對(duì)于電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)要求是非常高的。因此電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生一般都擁有很強(qiáng)的信息接收以及適應(yīng)能力,因?yàn)橛?jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是基于電子技術(shù)進(jìn)行開(kāi)展的。所以,相比于其他的學(xué)科,信息技術(shù)與電子技術(shù)基礎(chǔ)課的結(jié)合更加的容易。
2.整合現(xiàn)代信息技術(shù)與電子技術(shù)基礎(chǔ)課的原則
豐富多彩是整合課程最突出的優(yōu)點(diǎn),因而在整合的過(guò)程中需要對(duì)心理學(xué)、教育學(xué)以及教育技術(shù)學(xué)等相關(guān)的理論進(jìn)行借鑒,通過(guò)聯(lián)系二者的結(jié)合點(diǎn),用系統(tǒng)的手段將教學(xué)系統(tǒng)中的學(xué)生、老師、教學(xué)內(nèi)容等各方面的因素進(jìn)行整合,做到協(xié)調(diào)的一致性,從而將各種因素的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。課程整合的成功在于量變到質(zhì)變的改變教堂教學(xué)與管理、教師備課、師生關(guān)系等等方面,通過(guò)自身的優(yōu)勢(shì)與對(duì)成功經(jīng)驗(yàn)的借鑒,整合二者的原則需要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行遵守:第一,對(duì)電子技術(shù)基礎(chǔ)課中信息技術(shù)的作用做到正確的認(rèn)識(shí),在整合二者的過(guò)程中教學(xué)的主體依舊是課程本身,這是無(wú)可爭(zhēng)議的。在整合的過(guò)程中其個(gè)體自身的特點(diǎn)不能因信息技術(shù)的加入而被改變,必須對(duì)個(gè)體特征的繼承性進(jìn)行強(qiáng)化。任務(wù)作為信息技術(shù)服務(wù)的對(duì)象,要以任務(wù)為主體,不能做到隨意的更改。教學(xué)目標(biāo)與學(xué)科特點(diǎn)的特殊性使得天然聯(lián)系的二者的優(yōu)勢(shì)被削弱。對(duì)電子技術(shù)基礎(chǔ)課來(lái)說(shuō),信息技術(shù)處于服務(wù)地位,傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)不可能因信息技術(shù)的加入導(dǎo)致改革教學(xué)模式而廢掉。對(duì)多媒體教學(xué)手段使用的標(biāo)準(zhǔn)就是服務(wù)教學(xué),目標(biāo)就是將教學(xué)目的達(dá)到,不可做到本末倒置。通過(guò)這幾年的實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)要從實(shí)際出發(fā),對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)要進(jìn)行保持,這是對(duì)信息技術(shù)與電子技術(shù)基礎(chǔ)課進(jìn)行整合所需要遵守的。第二,在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生與教師的作用做到正確的認(rèn)識(shí)。在整合過(guò)程中對(duì)教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的原則做到肯定,在教師的指導(dǎo)下可以?xún)?yōu)化教學(xué)過(guò)程。老師的作用不可能由多媒體技術(shù)來(lái)代替,而且在整合過(guò)程中對(duì)老師的要求反而更高,老師不僅要在授課能力方面過(guò)硬,還有對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)有著深入的了解,二者還要有效地結(jié)合起來(lái)。當(dāng)然,在對(duì)教師的主導(dǎo)地位進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的同時(shí)也不能忽視學(xué)生的主體地位,作為學(xué)習(xí)的主人,其主體意識(shí)必須明確,同時(shí)要將學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的積極性、主動(dòng)性等做到充分的發(fā)揮。在整合過(guò)程中學(xué)生對(duì)新的學(xué)習(xí)方式與環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)的時(shí)候老師要起到幫助的作用。不能讓學(xué)生對(duì)信息技術(shù)有抵觸情緒,要讓他們認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)可以幫助自己更好的尋找知識(shí),對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決。在整個(gè)課程整合過(guò)程中,學(xué)生作為參與者,在知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程中,學(xué)生應(yīng)該主動(dòng)去完成學(xué)習(xí)的任務(wù)與目標(biāo),在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生對(duì)資料的獲取可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息資源尋求幫助。就像老師在電子技術(shù)基礎(chǔ)課中僅僅出題目,余下的是學(xué)生所要完成的,學(xué)生可以通過(guò)信息技術(shù)進(jìn)行,老師在這個(gè)過(guò)程中起到幫助的作用。通過(guò)對(duì)課程的整合,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到了很好的鍛煉,而且他們的信息素養(yǎng)也因此得到了有效地培養(yǎng)。
3.結(jié)語(yǔ)
將EDA仿真軟件應(yīng)用于模擬電子技術(shù)理論和實(shí)踐教學(xué),提出一種基于EDA仿真平臺(tái)的理論分析與仿真分析相輔相成、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。通過(guò)仿真電路和波形顯示,加深學(xué)生對(duì)理論的理解,有效解決模擬電子技術(shù)理論概念抽象,電路分析復(fù)雜的難題。同時(shí)通過(guò)EDA技術(shù)的引入,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行基本電路的分析和設(shè)計(jì),為實(shí)際電路的設(shè)計(jì)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
2.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)理論教學(xué)中的應(yīng)用
EDA即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化,以計(jì)算機(jī)和仿真軟件為工具,可以完成整個(gè)電路從系統(tǒng)級(jí)到物理級(jí)的設(shè)計(jì)與分析。常用仿真軟件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等,考慮到Multisim先進(jìn)的電路仿真和設(shè)計(jì)功能且一年級(jí)時(shí)曾作為學(xué)生的自修課程,本次教學(xué)研究采用Multisim軟件。在模擬電子技術(shù)的理論教學(xué)中,對(duì)于那些概念分析抽象、不易理解的部分,利用Multisim,教師可以構(gòu)建電子電路模型進(jìn)行仿真演示,通過(guò)波形圖和數(shù)據(jù)直觀(guān)展示各種參數(shù)變化和虛擬故障對(duì)電路靜態(tài)動(dòng)態(tài)性能的影響,具體而又生動(dòng),不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)效果。例如在模擬電子教學(xué)中第一次講解共射放大電路時(shí),很多同學(xué)對(duì)放大線(xiàn)路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的波形分不清楚,不知道直流信號(hào)和交流信號(hào)如何疊加在同一個(gè)電路中,電路中各節(jié)點(diǎn)信號(hào)的相位關(guān)系如何覺(jué)得難以理解。傳統(tǒng)教學(xué)中,僅僅靠在黑板上畫(huà)圖講解,教師難講,學(xué)生難懂,費(fèi)事費(fèi)力效果卻不好?,F(xiàn)在針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,教師可以通過(guò)Multisim搭建基本共射放大電路模型,設(shè)置模型參數(shù),觀(guān)察仿真波形。共射電路輸入信號(hào)(節(jié)點(diǎn)2波形)和輸出信號(hào)(節(jié)點(diǎn)5波形)的反相關(guān)系,并且根據(jù)波形的峰值可以直接算出電路的電壓放大倍數(shù)。節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)4波形是靜態(tài)工作點(diǎn)電壓和交流信號(hào)疊加信號(hào),c1和c2兩個(gè)電容起到隔直作用。通過(guò)Multisim軟件的演示過(guò)程,直接把抽象的理論轉(zhuǎn)化成直觀(guān)的視覺(jué)感受,電路各點(diǎn)波形在學(xué)生的腦海里留下深刻的印象,教學(xué)效果事半功倍。教學(xué)過(guò)程的前期,可以在課堂上現(xiàn)場(chǎng)建立電路模型,演示如何進(jìn)行仿真,讓學(xué)生逐漸掌握Multisim的使用。在教學(xué)過(guò)程的中后期,隨著學(xué)生對(duì)Multisim軟件的熟悉,為了節(jié)約課堂時(shí)間,可以事先把教材中需要講解的電路模型搭建好,用到時(shí)直接調(diào)用即可。通過(guò)這種理論教學(xué)和軟件演示相輔相成的教學(xué)方式,使得學(xué)生把電路原理、工作波形和數(shù)學(xué)關(guān)系等緊密結(jié)合在一起,全面掌握模擬電路的基礎(chǔ)理論,更好地理解這門(mén)課程。
3.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用
模擬電子技術(shù)在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中,實(shí)踐教學(xué)基本都是基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特點(diǎn)是安全、便于操作,但是平臺(tái)電路有限,只能覆蓋課程教學(xué)中一部分基礎(chǔ)電路,基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)基本都是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),且操作過(guò)程中平臺(tái)電路元件易損壞,不能很好地達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。這就使得學(xué)校教學(xué)比工程實(shí)際滯后,不利于工科應(yīng)用型人才的培養(yǎng),造成學(xué)生眼高手低,進(jìn)一步影響學(xué)生的就業(yè)和發(fā)展。因此,模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中引入仿真軟件,將平臺(tái)實(shí)驗(yàn)和軟件虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)合,先采用軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真,后平臺(tái)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際電路搭建,既加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論的理解,又突出了學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)踐教學(xué)分成兩部分,第一部分是基本電路的驗(yàn)證和演示實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生對(duì)書(shū)本基礎(chǔ)理論的理解。該部分實(shí)驗(yàn)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,學(xué)生主要在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行操作,同時(shí)以Multisim仿真為輔,對(duì)一些在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上難以操作的部分進(jìn)行仿真驗(yàn)證。如研究靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)電路動(dòng)態(tài)性能的影響,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作只能觀(guān)察電路中的一個(gè)電阻參數(shù)改變對(duì)電路輸出波形的影響,而在虛擬仿真平臺(tái)上,可以對(duì)電路中所有涉及到靜態(tài)工作點(diǎn)的元件參數(shù)進(jìn)行更改,進(jìn)而觀(guān)察電路波形的變化,并且還可以連續(xù)改變?cè)?shù)對(duì)波形的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)。第二部分是模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì),要求學(xué)生自己分析設(shè)計(jì)一個(gè)較大規(guī)模復(fù)雜模擬電路,給出嚴(yán)格的設(shè)計(jì)思路、理論推導(dǎo)和元件選型依據(jù),在仿真軟件平臺(tái)上搭建出具體電路模型并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,然后進(jìn)行實(shí)際電路焊接,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,提高學(xué)生對(duì)模擬電路的認(rèn)識(shí)分析能力和創(chuàng)造能力。
4.結(jié)論
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來(lái)的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。
1、整流器時(shí)代
大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車(chē)、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)、地鐵機(jī)車(chē)、城市無(wú)軌電車(chē)等)和直流傳動(dòng)(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠(chǎng)的熱潮,目前全國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠(chǎng)家就是那時(shí)的產(chǎn)物。
2、逆變器時(shí)代
七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。類(lèi)似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?。這時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。
3、變頻器時(shí)代
進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問(wèn)世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門(mén)極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問(wèn)世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
二、電力電子技術(shù)的應(yīng)用
1、一般工業(yè)
工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)有良好的調(diào)速性能,給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來(lái),由于電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展,使得交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)相媲美,交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。大至數(shù)千kW的各種軋鋼機(jī),小到幾百W的數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī),以及礦山牽引等場(chǎng)合都廣泛采用電力電子交直流調(diào)速技術(shù)。一些對(duì)調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機(jī)等近年來(lái)也采用了變頻裝置,以達(dá)到節(jié)能的目的。還有些不調(diào)速的電機(jī)為了避免起動(dòng)時(shí)的電流沖擊而采用了軟起動(dòng)裝置,這種軟起動(dòng)裝置也是電力電子裝置。電化學(xué)工業(yè)大量使用直流電源,電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場(chǎng)合。
2、交通運(yùn)輸
電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。電氣機(jī)車(chē)中的直流機(jī)車(chē)中采用整流裝置,交流機(jī)車(chē)采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車(chē)輛。在未來(lái)的磁懸浮列車(chē)中,電力電子技術(shù)更是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。除牽引電機(jī)傳動(dòng)外,車(chē)輛中的各種輔助電源也都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)靠電力電子裝置進(jìn)行電力變換和驅(qū)動(dòng)控制,其蓄電池的充電也離不開(kāi)電力電子裝置。一臺(tái)高級(jí)汽車(chē)中需要許多控制電機(jī),它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動(dòng)并控制。飛機(jī)、船舶需要很多不同要求的電源,因此航空和航海都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。如果把電梯也算做交通運(yùn)輸,那么它也需要電力電子技術(shù)。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng),而近年來(lái)交流變頻調(diào)速已成為主流。3、電力系統(tǒng)
電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。據(jù)估計(jì),發(fā)達(dá)國(guó)家在用戶(hù)最終使用的電能中,有60%以上的電能至少經(jīng)過(guò)一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進(jìn)程中,電力電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一??梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),如果離開(kāi)電力電子技術(shù),電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化就是不可想象的。直流輸電在長(zhǎng)距離、大容量輸電時(shí)有很大的優(yōu)勢(shì),其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發(fā)展起來(lái)的柔流輸電(FACTS)也是依靠電力電子裝置才得以實(shí)現(xiàn)的。無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制對(duì)電力系統(tǒng)有重要的意義。晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電容器(TSC)都是重要的無(wú)功補(bǔ)償裝置。近年來(lái)出現(xiàn)的靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)、有源電力濾波器(APF)等新型電力電子裝置具有更為優(yōu)越的無(wú)功功率和諧波補(bǔ)償?shù)男阅?。在配電網(wǎng)系統(tǒng),電力電子裝置還可用于防止電網(wǎng)瞬時(shí)停電、瞬時(shí)電壓跌落、閃變等,以進(jìn)行電能質(zhì)量控制,改善供電質(zhì)量。
在變電所中,給操作系統(tǒng)提供可靠的交直流操作電源,給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。
4、電子裝置用電源
各種電子裝置一般都需要不同電壓等級(jí)的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機(jī)所用的直流電源以前用晶閘管整流電源,現(xiàn)在已改為采用全控型器件的高頻開(kāi)關(guān)電源。大型計(jì)算機(jī)所需的工作電源、微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開(kāi)關(guān)電源。在各種電子裝置中,以前大量采用線(xiàn)性穩(wěn)壓電源供電,由于高頻開(kāi)關(guān)電源體積小、重量輕、效率高,現(xiàn)在已逐漸取代了線(xiàn)性電源。因?yàn)楦鞣N信息技術(shù)裝置都需要電力電子裝置提供電源,所以可以說(shuō)信息電子技術(shù)離不開(kāi)電力電子技術(shù)。
5、家用電器
照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源,通常被稱(chēng)為“節(jié)能燈”,它正在逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。變頻空調(diào)器是家用電器中應(yīng)用電力電子技術(shù)的典型例子。電視機(jī)、音響設(shè)備、家用計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù)。此外,有些洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。
6、其他
1.1班級(jí)人數(shù)較多。大部分班級(jí)在45人左右,教師無(wú)法面面俱到,只能顧及少數(shù)同學(xué),大部分同學(xué)只能處于跟隨的狀態(tài),學(xué)習(xí)效果較差。
1.2課堂時(shí)間有限。課時(shí)安排有限,加之學(xué)生的接受能力較差,課堂教學(xué)推進(jìn)緩慢,學(xué)生接受起來(lái)較為吃力,僅憑課堂上的45分鐘進(jìn)行教學(xué),如果班級(jí)有45個(gè)學(xué)生,教師進(jìn)行逐個(gè)指導(dǎo)的話(huà),每人才1分鐘,學(xué)生能學(xué)到什么,可想而知。
1.3學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,主動(dòng)性不夠,學(xué)習(xí)能力不強(qiáng),只依靠老師講授,不愿意去學(xué),是當(dāng)前普遍存在于職業(yè)學(xué)校學(xué)生在學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課程時(shí)的問(wèn)題,電工電子技術(shù)課程容量較大,涉及到的知識(shí)面較廣,而且有些內(nèi)容層次較深。
1.4教學(xué)目標(biāo)不能很好的完成。不少學(xué)生對(duì)電工電子技術(shù)課程基本知識(shí)的掌握不夠,思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力不足,學(xué)習(xí)的態(tài)度不夠端正,學(xué)習(xí)的方法存在著一定的偏差。而教育的過(guò)程是循序漸進(jìn)的,需要教師和學(xué)生兩方面相配合。
1.5學(xué)生的心理情況。因?yàn)榇蟛糠謱W(xué)生在此前的學(xué)習(xí)過(guò)程中基本沒(méi)有接觸過(guò)電工電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)或者是根本沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)相關(guān)課程。還有一部分學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)很差,這就使得學(xué)生從心理上、思想上對(duì)這門(mén)陌生的課程有了畏難情緒,覺(jué)得這門(mén)課是一門(mén)難學(xué)的課程,吃力的課程,結(jié)果就會(huì)有厭學(xué)的情緒,從而不能深入的學(xué)習(xí),最后的不良結(jié)果就是學(xué)不好這門(mén)課。
2微時(shí)代下“微教學(xué)”的現(xiàn)狀分析
目前來(lái)看,國(guó)內(nèi)外對(duì)于微教學(xué)單元方面的研究多集中于課堂應(yīng)用方面。
2.1從國(guó)內(nèi)研究來(lái)看,吳玉龍?jiān)凇丁拔⒔虒W(xué)單元”高職教學(xué)策略研究———以“知識(shí)點(diǎn)”和“技能點(diǎn)”》就針對(duì)高職科目中的微教學(xué)單元進(jìn)行闡述。王世群在《“微波爐”加熱教育--微博在教學(xué)中的應(yīng)用探析》一文中介紹了作者于實(shí)習(xí)期間在所處班級(jí)進(jìn)行的微博實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。
2.2從國(guó)外研究來(lái)看,R.W.Lucky于2010年發(fā)表的“ToTwitterOrNottoTwitter?”,用情境導(dǎo)入的方式,介紹了微博教育前景。KellyWalsh在文章“100WaystoTeachwithTwitter”中則花費(fèi)了大量的精力總結(jié)他人的研究成果,列舉推薦關(guān)于微博教育應(yīng)用的100多種方法??v觀(guān)國(guó)內(nèi)外的研究,學(xué)者都是將微教學(xué)單元側(cè)重于微博教學(xué)上。而對(duì)于電工電子技術(shù)課程的教學(xué)研究是將課堂的微教學(xué)與借助于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)微教學(xué)相結(jié)合,更具有研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐價(jià)值。
3“微教學(xué)”在電工電子技術(shù)課程中的作用研究
目前來(lái)看,職業(yè)學(xué)校的學(xué)生幾乎每個(gè)人都有一部手機(jī),基本每部手機(jī)都正常上網(wǎng),而且學(xué)生對(duì)于現(xiàn)代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)工具的應(yīng)用爐火純青,如何根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,有效的借助于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),把“微教學(xué)”在電工電子技術(shù)課程中的教學(xué)與輔導(dǎo)作用有效的利用起來(lái),擬從以下幾個(gè)方面構(gòu)建微教學(xué)單元:
3.1微課堂:針對(duì)電工電子技術(shù)課程某一知識(shí)點(diǎn),開(kāi)展5~10分鐘的針對(duì)性攻略,讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)集中精力,展開(kāi)學(xué)習(xí)。慢慢地,在課題研究的過(guò)程中,通過(guò)課堂實(shí)施總結(jié)出一套更加適合電工電子技術(shù)課程學(xué)生情況的教學(xué)方式。舉例:5分鐘時(shí)間,集中學(xué)極管的伏安特性,舉一反三,深入滲透。
3.2微辯論:針對(duì)電工電子技術(shù)課程教學(xué),開(kāi)展3分鐘微辯論,將學(xué)生分為正方與反方,鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言。對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō),他們的好勝心比較強(qiáng),當(dāng)被冠以“角色”的擔(dān)子,他們會(huì)積極準(zhǔn)備,認(rèn)真學(xué)習(xí),參與微辯論。舉例:液晶電視與高清電視的區(qū)別在什么地方。
3.3微實(shí)訓(xùn):電工電子技術(shù)課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),因此,在教學(xué)中需要將理論與實(shí)踐相結(jié)合。在實(shí)踐教學(xué)上,我們就某一點(diǎn)知識(shí),開(kāi)展微實(shí)訓(xùn)教學(xué)。舉例:就三極管開(kāi)關(guān)電路實(shí)驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生3人一組,組內(nèi)進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。
3.4微競(jìng)賽:可以就某一電路設(shè)計(jì)或者某一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行微競(jìng)賽,通過(guò)微競(jìng)賽來(lái)提高學(xué)生的參與度,不僅考核學(xué)生的知識(shí),更是讓學(xué)生感受到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。與日常競(jìng)賽不同,微競(jìng)賽的重點(diǎn)在于知識(shí)趣味性。舉例:就三極管放大電路的安裝展開(kāi)小組競(jìng)賽,既有組內(nèi)合作,也有組組之間競(jìng)賽。
3.5微考核:在課堂上,就學(xué)生表現(xiàn)和教學(xué)進(jìn)程進(jìn)行階段性考核,這樣的考核一改傳統(tǒng)的“以考試成績(jī)?yōu)楹饬繕?biāo)準(zhǔn)”的方式,隨時(shí)開(kāi)展動(dòng)態(tài)考核能夠讓學(xué)生隨時(shí)保持考核的狀態(tài)。舉例:針對(duì)二極管整流電路這一節(jié)內(nèi)容,讓學(xué)生在課堂上做出一個(gè)整流電路的作品來(lái),并檢驗(yàn)其結(jié)果。
3.6微信圈:通過(guò)微博、微信等新媒體強(qiáng)化學(xué)生與教師、專(zhuān)家甚至企業(yè)家的溝通,通過(guò)媒體來(lái)獲取信息資源,在很大程度上可以開(kāi)拓學(xué)生的視野。教師也通過(guò)微信圈及時(shí)的對(duì)學(xué)生做出的成績(jī)給予表?yè)P(yáng),對(duì)學(xué)生還存在的問(wèn)題給予糾正和點(diǎn)評(píng)。舉例:在13高職電子班建立微信圈,老師隨時(shí)發(fā)出問(wèn)題,學(xué)生也可隨時(shí)和老師溝通。
4“微教學(xué)”在電工電子技術(shù)課程中研究目標(biāo)
“微教學(xué)”在電工電子技術(shù)課程中的研究目標(biāo)主要包括以下方面:
4.1培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課程的興趣。通過(guò)微教學(xué)單元在電工電子技術(shù)課程中的改革研究進(jìn)一步提高學(xué)生參與電工電子技術(shù)課程學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。一改傳統(tǒng)教學(xué)模式,讓學(xué)生能夠更主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)中去。
4.2提高學(xué)生電工電子技術(shù)課程的知識(shí)技能。通過(guò)微教學(xué)單元的構(gòu)建,讓學(xué)生的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力及技能水平等都有較大的提升,有效達(dá)到技能目標(biāo)。這就要求教師針對(duì)具體的課程內(nèi)容,從學(xué)生角度出發(fā),針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程中可能出現(xiàn)或已經(jīng)存在的問(wèn)題,最后要讓學(xué)生真正掌握并能有效的應(yīng)用電工電子技術(shù)知識(shí)。