夏莹
西安技师学院 712000
摘要:电力电子技术课程属于理论和实践都很强的一门课程,是培养电类学生核心素养很好的课程,能够在教学内容、教学策略与教学方式上积极改革,把信息技术融入到课堂教学中,展现信息化技术的优点,处理课堂教学中繁重的任务,存在死板的问题,能够拓宽学生眼界,把学生培育为21世纪优秀的人才。
关键词:教育信息化;高职院校;电力电子技术课程;教学改革
电力电子技术主要是运用电力电子对电能积极变换与控制的技术。电力电子技术这门课程具备内容多、难度较大、实用性强的特征,是培育与提升学生素质的一门学科,因此,需要按照电力电子技术与教育信息化发展状况,对这种课程的教学内容、教学策略和教学方式等层面展开改革与探究。
一、整理与完善教学内容
运用电力电子工具完成电力电子设备为多种负载提供各种直流电源、交流电源,尤其是开关电源、不间断电源与变频交流电源,在目前工业生产和平时生活中获得广泛的运用。对电力电子器件和变换技术的发展,和高校工科教学培养十分优秀工程师的目标,积极对电力电子技术课程内容积极整合与完善,把电力电子技术的具体运用案例融入到理论教学中,让学生由乏味的理论知识学习中知道运营前景,提升自身学习的快乐与动力[1]。可以把课程分为六个模块,电力电子器件当成掌握的电力电子技术的前提,组织一种基本模块,电力电子器件驱动和保护当成器件运用的共同问题融入到一个模块中,电力电子的变换技术有关的变换,安排好四个模块运用到学习变换技术和运用中,而且按照工业生产中具体运用状况对对应的模块内容与课时进行及时调节。当前半控型器件晶闸管构成的运用电路逐渐减少,用功率器件当成标志的全部控制性器件变成现代电力电子设备中的功率器件,组成多种变换电路。所以在课堂教学中,做好对应的调节与完善,在很大程度上删减半控器件组成的变换技术,增强对IGBT、MOSFET开关特点的掌握,增强了全控性电力电件变换新理论和新技术教学比例。在AC/DC模块中,大范围削减晶闸管整流电路内容。伴随逆变技术在变频器与新能源技术中的运用,增加DC/AC部分的学时,组织很多逆变技术内容。
二、改善教学策略
(一)避免单一讲解方法
电力电子技术课程讲解的理论内容较强,公式导出十分复杂。很多年的教学策略都将教师为核心,按照每章每节积极讲解,学生处在被动学习状态,影响到学生批判性思维形成,而且对提高学生解决问题能力以及探讨问题能力。因此在教和学关系中,做好定位,不仅要重视教,也要重视学。要运用导论的策略积极尝试教学,就是把每次教学集中应该掌握的问题提前通知学生,比如在PMB控制技术课堂上,要首先让学生知道的问题是:第一,PMB控制技术的定义,如何理解波形的幅值与形状;第二,PMB控制技术的原理;第三,PMB调整策略,载波比以及调制度的定义,什么是异步调制与同步调制,规范的采样方法和采样点在什么地方[2]。学生能够按照这几种问题首先自主学习,之后在教学中对具体问题教师和学生共同深刻探讨与回答问题,即展现了学生学习潜能,提高学生自主学习、自主管理的能力。还为学生讲解科学的学习策略,把批判性思维一创新能力提高实施到教学中,让教师教学十分生动和形象,学生能够主动学习。
(二)运用和教学互相结合
需要把电力电子技术运用案例融入到教学中,比如,在AC/DC模块学习中,融入飞锯机直流调速系统;在进行DC/DC学习中,融入光伏电池最大功率点做好跟踪控制;在进行AC/AC学习中,融入西门子MM4系统变频器组成与在恒压供水变频调速系统中的运用。把这4种变换原来和具体运用互相结合,让学生切实感受到学习知识的力量,进一步让学生积极主动学习。
(三)完全运用信息化教学平台
在我国教育发展战略中提出在2020年要基本完成现代化,运用信息化带动教育现代化发展。学校要将电力电子技术课程作为精品课程,技术内容和讲解视频完全上传到网络上[3]。
需要把信息技术和教育互相结合,把部分原本教学中的内容分配给学生引到学生在网络上学习,把重难点知识在教学中重点讲解,完全运用信息化教学平台提升教学效率,运用信息化带动教育现代化发展。
(四)增强实验引导教师的力量
目前在讲解课程与实验引导都是一名教师的工作,这种做法有一定的优势:第一,理论课程内容和实验教学内容互相协调,没有这两个方面协调不好的问题。第二,理论教学中融入实验内容,对学生很好的学习实验原理有利,对实验内容掌握产生兴趣,对提升理论教学质量有利,而且还节约实验课程时间。第三,也对教师掌握学生状况,实验中学生存在的问题,教师要了解什么理论知识学生没学会,在未来课堂上进行复习[4]。这种做法也存在缺点:就是任课教师在时间和精力上有较大的压力,运用的实验器材很少,学生在大部分状况下,难以而且几乎无法确保教师对每名学生做好仔细的引导。因此实验室要搭配辅导员教师的指导,从而减轻教师的压力十分必要。
(五)注重实验过程的讲解,增强对实验教学的考察
在进行实验教学中,出现学生对教师有较强的依赖性,存在问题就需要教师寻找原因,自身不主动思考问题的情况[5]。一节课以后,教师十分辛苦,学生的收获不高。在实验课堂教学改革中,教师要尽量少动手、积极指导、启发学生,提出思考问题的策略,学生经过独立分析,自身找到处理问题实际方案,而且在实验中进行检验,只有这样才可以提升学生思考与解决问题的能力,实现实验教学目标。为了让每次实验都得到很好的教学效果,不能忽略实验课的考核策略,是不能忽略的。教师需要在指导中对学生进行实验的各个部分积极考核,并不是只观察最终的结论与实验报告,让学生在实验中展现出真实的成绩。
三、改革教学方式
(一)把虚拟实验融入教学中
电力电子技术课程在讲解中要运用很多波形具体分析功率变换多种能量转换的过程。可以运用仿真工具,把虚拟实验融入到教学中,作为电力电子技术课程教学的辅助。让学生直接看到各种结构变换电路需要观察的波形,处理课程内容抽象、变换复杂的知识问题,为课堂教学打造新型教学和实践方式。运用各个仿真模型给出参数设计功能,能够直接观看参数改变对电路的影响。也能够模仿电力电子器件开路、短路或者脉冲丢失等故障发生中,对多种变换电路的静态与动态产生影响,从而培养学生探究能力与创新能力。
(二)Matlab/Simulink在课堂上的实例
一般运用变频器具体控制算法是SPWM控制技术。仿真模型运用了逆变桥、PWM脉冲发生器、串联PLC、直流电源与部分观测模块,为了观察输出电压基本波成分,运用傅理叶函数模块、时钟模块与函数。设计调整波频率是50赫兹,载波频率是1650赫兹。
结束语:
现代电力电子元件大范围运用需要在教学内容中和技术与运用符合,因此教学内容方面一定要做好整合与完善。运用教育信息化技术能够处理课时少和教学内容多的问题,而且还需要提升学生自主学习能力、处理问题能力批判性思维、沟通交流能力以及创新能力。伴随信息化技术的进步,为教学方式的更新带去新的渠道,虚拟实验融入教学中,能够处理课堂教学内容抽象的问题,延伸学生视野,还能够培养学生探究精神。
参考文献:
[1]杨维满,王兴贵,朱亚娜,郭群.面向CEP解决能力培养的电力电子技术课程教学改革[J].中国教育技术装备,2020(20):85-87+90.
[2]张红娟,王淑红,贾好来,路秀芬.基于实训实验系统的电力电子技术课程教学研究[J].中国现代教育装备,2020(17):74-76.
[3]陈国平,秦彦军,张艳,邓小军,王剑强,祁正栋,周小鸿,杨维满.以应用型本科人才培养为目标的电力电子技术教学改革与实践[J].高教学刊,2020(26):114-117.
[4]马双宝,游长莉,游青华,贾树林,程海玉.基于OBE理念的电力电子技术课程教学改革[J].实验技术与管理,2020,37(08):22-25+41.
[5]郭玮,吴锴,李志伟.电力电子技术课程教学改革与探索[J].中国现代教育装备,2019(23):57-59.
姓名:夏莹 出生年份:1983年9月10日 性别:男 民族:汉 籍贯:陕西汉中 学历(学位):学士职称:讲师 职务:教师 研究方向:电气自动化技术 邮编:712000 现就职单位:西安技师学院