電工電子技術基礎總范文
時間:2023-11-27 17:54:35
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篇1
電工電子技術在工程領域的應用極其廣泛,在我國普通高等教育中的理、工科類本、專科專業教育的《人才培養方案》,無不將電工學、數字電子技術、模擬電子技術等電工電子技術類課程作為其課程體系中必修的且占相當學時比重的專業基礎課程。另外,電工電子技術實踐性極強,學校必須構建實踐教學體系,強化實踐教學環節,做到理論教學與實踐應用相結合,才能更好地激發學生的學習興趣,促使學生主動學習。如何做好電工電子技術類課程教學,如何提高教學質量,如何提高教學效率,如何做到學以致用,如何將理論教學與實踐應用相結合等諸多問題一直以來都是高校師生關注,并在教學研究中長期探索的問題。
1實踐的重要性
電工電子技術課程的教學是工程技術知識和技能的獲得,而知識和技能的獲得必須經歷“實踐—理論—實踐”這一認識過程,這是被人們普遍認可的符合認識論的正確的認識方法。實踐不僅是認識的環節,還是人才培養,促進學生能力提升和創新精神培育的關鍵環節和重要途徑。英國著名科學家培根曾說過,任何科學都是實驗的科學。尤其在工程技術領域,任意一個項目的建設或研究成果取得,都離不開實踐,在高校無論是為促進科學技術發展,還是為在培養高素質應用型專門技術人才,實踐均具有極為重要的作用。因此,高校專業技術人才的培養,應遵循“以教師為主導,以學生為主體”的理念,強化實踐,開足并上好實驗、實習和實訓課程,激發學生學習興趣,提高學生專業技術水平,提升學生的實踐能力,培育學生創新精神。
2實踐教學對電工電子技術人才培養的作用
電工電子技術實踐性強、技術性強,工程性、應用性與實踐性是其主要特征。開展電工電子技術教育的目的是培養具有一定創新意識和創造能力的電工電子應用型工程技術人才。學校應通過實踐教學,學生打牢基礎,提高能力。其中實踐教學包括實驗、實習、實訓,實驗又可分為驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗,實習又分為行業認知實習、課程實習,綜合實習、畢業實習等,根據地點來分,實訓分為校內實訓和校外實,根據實訓設備或條件又可分為實際實訓和虛擬仿真實訓。這里僅以實驗為例,對各類實驗進行說明如下。首先,實驗具備驗證基本理論的功能,即驗證性實驗,這部分實驗一般以章節為基本內容,通過這部分實驗,可使學生對電工電子技術理論得到更進一步的鞏固和提高。其次,是綜合性實驗,這部分實驗是在驗證性實驗的基礎,要求學生對綜合應用一章或多章內容知識,對教學內容進行歸納總結。最后,是設計性實驗,這應發實驗的目的是讓學生在熟練掌握基本理論知識并綜合運用的基礎上,設計具有一定創意的較高水平的小制作、小創意、小發明等,其目的是培養學生創新能力和創造意識。
2.1實踐有利于增進知識的理解和吸收
實踐是認識的基礎,實踐教學通過實物或現場教學,使學生提高感性認識,為掌握知識創造前提和基礎,符合認識的普遍規律,符合青少年階段學生的具體形象思維更具優勢的心理特征。通過實踐教學能激發學生學習電工電子技術課程的興趣。教師從實驗入手導入課程教學內容,能更好地吸引學生注意,喚起學生思考,激發學生的求知欲。例如:整流電路實驗,學生能直觀地感受到半波整流、全波整流、橋式整流電路結構的組成不同,通過觀察輸出電路的電壓波形圖,就能明白為什么整流可分為半波整流、全波整流和橋式整流。通過繪制交比較整流電路在無濾波電容和接有濾波電容時的特性曲線,就能更好地理解整流和概念和功能。如果教師講解整流電路時,一味地傳授理論知識,不與實踐相結合,學生只會越聽越乏味,甚至難以掌握基本概念,更不用說消化吸收學科知識、增強實踐能力了。總之,教師應從實踐教學入手,展開對基本理論知識的傳授,方能達到事半功倍的效果,也能更好地體現人才培養以實踐能力提高為本的教學理念。
2.2理論與實踐相結合,學以致用
我國高度重視技術的應用,除了高等職業教育外,地方本科院校的人才培養目標主要為培養應用型人才。從電工電子技術理論轉化為實際應用還有很大一段距離的,這段距離必須以實踐作為銜接的橋梁。就像掌握了游泳的要領,如果不下水,永遠也學不會游泳一樣,只懂理論而不通過實驗、實習和實訓加以訓練,是不可能掌握理論要旨的應用的,理論學得再好,也只是紙上談兵罷了[1]。“理論與實踐相結合,學以致用”符合應用型人才培養的目的,也遵循了教育基本規律,將理論知識的教學,更好地與實際生產、生活相對接,強化實踐教學,能引導學生提高分析問題和解決實際問題的能力,能防止理論教學脫離實際應用的傾向,提高學生的專業應用能力。例如在講解功率因數時,在交流電路的電感器上通過并聯電容器,使電路的總電流、線路損耗、總功率比原來都減少,而負載功率卻保持不變,即電源的利用率提高了。如果教師將此案例與實際的電力生產和生活用電相聯系,闡明提高功率因數的經濟意義和具體方法。不僅能促使學生能理深刻理解功率因數,還有利于提高學生動手能力,讓學生明白所學知識使用價值,提高理論教學目的性和極積性[2-3]。
2.3提高積極性,激發學習潛能
興趣是最好的老師。興趣是一種意識傾向,人是動機產生的非常重要的主觀因素,濃度的興趣是知識學習不揭的動力和源泉。很多電電氣學科專業的學生由于基礎薄弱,在電工電子課程學習過程中,感覺越學越困難,因而產生失落感、自卑感,最后發展成為混日子的狀態。再就是,不少學生在上大學前,在學習上多次受教師批評,體驗到失敗,在老師和同學心目中是“差生”。上大學后接觸具有一定深度和難度的電工電子技術類課程,就會產生厭學情緒[4]。如果在電工電子技術課程教學過程中只注重數理推理和計算,那么學生便會重蹈以前學習過程中產生的負面的學習體驗的覆轍,感覺抽象、枯燥、繁瑣和無味,更不用說具有學習該類課程的積極性、主動性和創造性了。教育研究發現,學生成績好壞與學習興趣有很大關系,如果在電工電子技術類課程教學中有針對性地,利用實驗(多媒體演示實驗)進行教學,就可以大幅度簡化分析過程,讓大部分學生聽懂和接受,如果讓學生親自動手實驗或實訓,便會讓學生產生好奇心,激發學生的學習潛能。如何將現代教育技術手段融入電工電子技術實踐教學過程,結合學科專業的特點,運用適當的教學方法,提高學習積極性,激發學習潛能,是值得積極研究和探索的問題。比如,在電器控制技術實訓過程中,根據生產應用實際,可應用兩個流接觸器,通過相應電路設計,實現三異步電機的正反轉控制,也可通過全倒順開關實現三異步電機的正反轉控制;又如在實訓教學過程中,教師應用仿真軟件濱示三異步電機的點動控制、自鎖控制、聯鎖控制、互鎖控制,比較電路原理和安裝接線電路圖,可以很好地加深學生對這些看似非常抽像的概念和知識點的印象,幫助學生理解吸收。另外,在實訓時由于操作方法或接線工藝的不規范均可能導至線路的虛接、假接或錯接,在進行通電試驗時都不可能成功。為了通電試驗成功,學生會細心操作,潛心研究故障原因,想辦法修正電路,激發學生的學習興趣和求知欲望,使學生對相應的理論學習也更有興趣。
篇2
【關鍵詞】電子技術基礎;電子技術實驗;電子工程技術人才
《電子技術基礎》是中等職業學校電子電器類專業最重要的技術基礎課之一,是一門實踐性很強的課程。英國科學家培根曾經指出:任何科學都是實驗科學。尤其是在應用科學領域,任何一項研究成果都離不開科學實驗。
一、能夠培養具有創新意識和創造能力的電子工程技術人才
電子技術基礎是一門實踐性、技術性很強的專業基礎課,它強調其工程性、應用性與實踐性。其目的應是培養具有創新意識和創造能力的電子工程技術人才。所以,培養學生的動手能力及創新能力是中等職業教育電子電器類各專業的重要目標,學校應在電工電子實驗中打牢基礎,逐步提高這種能力。首先,電工電子實驗具備驗證基本理論知識的功能,即驗證性實驗,這部分實驗一般以各章節為基本內容,使理論知識得到進一步的鞏固;其次是綜合性實驗,這部分實驗的目標是在驗證性實驗的基礎上增強學生對一章或多章,甚至是結合其他科目內容的歸納總結;最后是設計性實驗,其目標是在掌握理論知識并能綜合運用的基礎上設計出具有創意的較高水平的小設計類實驗,培養其創新思維能力。
二、理論實際緊密結合,體現學以致用的新理念
理論聯系實際的教學,能夠正確地貫徹黨和國家的教育方針,符合教育的基本規律和我們的教育目的,學生學習這些理論課程的目的,是更好將書本知識應用于生產、生活實際中去,加強實驗或實物教學能夠幫助學生分析和解決實際問題,能夠防止教學脫離實際的傾向,提高學生專業應用能力。例如教師講到交流電路時,在電感器上并聯一個電容器,其總電流、線路損耗、總功率比原來都減少,而負載功率不變,即電源提高了利用率,教師可以邊講邊演示,然后讓學生親自動手做實驗,學生通過在兩種情況下各個電流表、功率表的讀數進行比較、計算、判斷,最后教師將例子引入到生產、生活中。
三、降低難度,促進理解和鞏固
實驗教學要通過實物教具和現代化教學手段,豐富學生的感性知識,為學生掌握知識創造條件,符合人的認識過程規律,從直觀到抽象反映了青少年階段具體形象思維占優勢的心理。能直接激發學生學習電子技術基礎這門課的濃厚興趣。尤其是中等職業學校《電子技術基礎》課程涉及到的都是枯燥乏味的概念與嚴密地計算分析,這對于部分數理基礎差的學生而言,是“雪上加霜”。如果教師從實驗引入課程內容,更能引起學生的注意,喚起學生的思考和學生的求知欲。例如:講單相橋式整流電路這一節時,學生的學習目的是:1.了解橋式整流作用,濾波器的濾波作用,并觀察負載兩端的電壓波形。2.測繪整流電路在無濾波器和接入濾波器時的外特性曲線。而單相橋式整流電路是利用二極管的單向導電性,由四個二極管接成一個電橋的形式,把交流電變為脈動直流電的電路。再通過濾波電路,盡可能把直流脈動電壓中的交流成分去掉,就可使輸出電壓波形變得平直。教師在講單相橋式整流電路時,在實驗室用做實驗加講解相結合的教學方法,能夠降低新知識的難度,達到事半功倍的教學效果,更能體現培養以實踐能力為本的教學模式。
四、激發學習興趣,保證目標的實現
篇3
關鍵詞:EWB仿真軟件;電子電工教學;應用案例
作者簡介:任立紅(1966-),女,內蒙古赤峰人,東華大學信息科學與技術學院,副教授;錢怡(1992-),女,山東威海人,東華大學紡織學院卓越紡織品設計班本科生。(上海 201620)
基金項目:本文系上海市教委重點課程項目、東華大學卓越工程師課程項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)33-0037-02
電工學在電類專業中占有重要地位,具有綜合性、實踐性強的特點,但對于非電類專業的學生來說,在課時少的情況下掌握電路、電子眾多知識點難度不小。[1]EWB軟件設計功能完善,操作界面友好形象,非常易于掌握,能構建直觀的電路圖,仿真分析結果直觀顯示,非常適合于電子課程的輔助教學,有助于學生對理論知識的理解。為此我們在教學中引入EWB軟件,利用它提供的虛擬儀器以比實驗室中更靈活的方式進行電路實驗,還可以直接從屏幕上看到各種電路的輸出波形。[2,3]
在課堂教學中通過EWB軟件設計電路,模擬各種電路的功能,能將難以說明的原理用生動的畫面來解釋,幫助學生克服障礙來理解抽象的概念,增強對電路的感性認識,掌握各種儀器的基本使用及電路參數的測試方法。根據需要隨時控制電路,使電路功能可以分層次地逐步展現,使教學效果形象生動,成為課堂教學的有力補充,有效地激發了學生對該課程的學習興趣,極大地增強了學生學習的積極性和主動性。
本文通過列舉EWB在直流電路、模擬電子技術和數字電子技術中的應用實例,來探討應用EWB軟件開展電類課程輔助教學的優點和局限,從而為將EWB模擬、實際教學實驗及課堂理論知識的有機結合提供借鑒。
一、EWB在電工電子技術教學中的應用案例
1.EWB在電路基礎教學中的應用
電路是研究電路基本規律及分析方法的一門基礎課,是學習電工電子技術知識必備的理論基礎,其內容概念多、原理抽象,對非電類專業的學生而言較難理解,如基本電量的正方向、電路等效、戴維南定理、疊加原理、交流電路諧振等。若單從理論上講解,總感到抽象枯燥乏味。但因為有了EWB,在進行理論講解的同時,通過構建電路與仿真分析,理論與實際相結合,不僅大大擴充了教學信息,增加了課程的趣味和吸引力,而且使課堂更生動、具體、形象。下面以疊加原理為例加以說明。
疊加原理:N個電源共同作用的線性網絡,其支路電流或電壓等于各個電源單獨作用時引起的響應之和。通過構建雙電源作用疊加原理的仿真實驗電路,得到了相應的實驗數據記錄如表1所示,由表1中數據進行分析,疊加原理的實驗結果和理論計算結果非常吻合。
表1 疊加原理的實驗結果和理論計算結果比較
項目 I1/
mA I2/
mA I3/
mA UAB/mA UCD/mA UAD/mA UDE/mA UAF/mA
E1=12V
單獨作用 40.40 14.26 26.14 2.851 -1.069 3.921 4.040 4.040
E2=9V
單獨作用 -10.69 -24.95 14.26 -4.990 1.871 2.139 -1.069 -1.069
E1、E2
同時作用 29.70 -10.69 40.40 -2.139 0.8020 6.059 2.970 2.970
理論計算值 29.71 -10.69 40.40 -2.139 0.8020 6.060 2.971 2.971
誤差 -0.01 0 0 0 0 -0.001 -0.001 -0.001
2.EWB在模擬電子技術教學中的應用
模擬電子技術是研究半導體器件的性能、電路及其應用的學科。在講解這部分知識點時,涉及了很多電路圖,如PN節形成原理圖、晶體管輸入輸出特性曲線圖、放大電路直流通路圖、交流微變等效電路圖等,而這些圖都是學生以往根本沒有接觸過的,學起來很吃力。教師通過EWB虛擬實驗,在課堂上就可以直觀形象地展示電路的工作特點。特別是對于單管放大電路,通過傳統板書講解和仿真實驗的有機結合,晶體管放大電路的靜態、動態工作情況及非線性失真情況一目了然。
圖1是共發射極單管分壓式偏置交流放大電路的實驗圖。本實驗采用分壓式偏置的單管交流放大電路,通過調節RW改變基極靜態電流,以合理設置靜態工作點。集電極電阻RC大小影響UCE和交流電壓放大倍數Au。通過觀察RW、RC變化對放大器性能的影響,了解交流放大電路的工作特點。可以設置不同參數測得實驗數據,并得到這些工作情況下的輸出波形。通過分析實驗數據可知,負載增大,輸出電壓增大,電壓放大倍數增大,增強放大效果;增大Rc可使輸出電壓增大,電壓放大倍數增大,增強放大效果。
當調節RW使靜態工作點不適當時,將容易引起交流輸出信號失真。通過EWB可以生動形象地體現出RW變化對電路輸出波形的影響,會產生飽和失真或截止失真,如圖2所示。這些結論都可以通過理論分析得以驗證,使得學生可以在課堂上比較具體形象地掌握抽象的放大原理,取得了良好的教學效果。
3.EWB在數字電子技術教學中的應用
數字電子技術主要研究各種邏輯門電路、集成器件的功能及其應用,組合邏輯門電路和時序電路的分析和設計。有了EWB,我們可以隨心所欲地設計數字電路,實現設計目標。以下是二輸入譯碼顯示電路的設計過程。
二輸入譯碼顯示器是通過改變兩個輸入A、B的邏輯狀態,從而實現四種輸出并用數碼管顯示,相應的功能為:(1)A=0,B=0,則顯示“U”;(2)A=0,B=1,則顯示“P”;(3)A=1,B=0,則顯示“2”;(4)A=1,B=1,則顯示“5”。
根據邏輯要求列出邏輯真值表,進而寫出邏輯式并用兩輸入與非門表示,最后用芯片74LS00實現,譯碼顯示器仿真圖(A=B=0時,顯示U)如圖3所示。
二、EWB的實驗體會與評價
1.優點
(1)應用EWB方便實驗室進課堂,能快速完整地構建實驗原理圖,并能夠呈現完美的仿真實驗過程,提高學習效率,使學生能夠有興趣和信心投入到學習中;在課堂中有些問題沒有及時解決,課后能親自動手連接設計電路、設置參數,用EWB仿真出來。仿真實驗中,邊連線、邊測試、邊修改、邊分析,并與理論計算結果進行對照,分析各元件參數對電路的作用及影響,將理論與實際有機結合,將難以說明的原理用生動的畫面顯示出來,加深對理論知識的透徹理解和掌握。
(2)作為學習知識和應用知識解決問題的訓練工具,EWB模仿實驗的工作臺,提供的仿真儀器的面板外形和操作方式都與實物相似,創設真實情境,靈活解決問題。
(3)虛擬實驗平臺因其安全方便,能夠引發學生想象,大膽探索奧秘,敢于嘗試,從而增強了學生的主動性和創造性。
(4)很多驗證性試驗完全可以通過虛擬實驗平臺得以實現,降低實驗成本。
2.局限
EWB也有其局限性,模擬畢竟不能代替實際操作。如單管交流放大實驗,模擬的過程很順利,數據波形都很漂亮。但在實驗課上,卻由于各種因素的影響,造成了較大的實驗誤差,導致實驗結果并不完美。硬件實驗過程中出現的問題可以暴露出學習過程中的問題,而這些細節問題是EWB所不能反映的。具體有:一是排線問題。必須了解有關元器件,熟悉其性能參數,才能使試驗得以順利進行。二是有些仿真過程的真實性難表現。很多實際實驗中不可避免的干擾、接觸不良等因素都不能表現出來,就使得在解決實際問題的能力培養上缺失鍛煉。三是在一些復雜的電路中,會出現計算速度過慢的現象,使得仿真過程不流暢。
三、結語
本文分別列舉了EWB在直流電路、模擬電子技術和數字電子技術中的應用實例。可以看到,應用EWB軟件開展電類課程的輔助教學,克服了傳統教學過于枯燥和抽象的問題,可以使教學過程更加生動、形象、直觀、有趣,也可以發揮學生主動性與創造性去仿真所設計的任何實驗,模擬仿真實驗簡單省時,有助于我們分析理解復雜的電路,還可以在驗證理論知識的同時將實踐有機地結合,達到事半功倍的效果。這大大增加了學生的學習興趣,為自主學習提供了一個更廣闊的空間,打破了課堂教學時空,有利于綜合能力提升、課后擴展學習,有利于設計出更合理的硬件設計方案,從而提高實驗水平。
但EWB軟件只是一種幫助我們學習的工具,模擬的是一種理想化環境,具體操作中有很多因素會影響實驗結果,不能完全代替實際的實驗。所以,在學習中應將EWB模擬、實際教學實驗及課堂理論知識有機地結合起來,這樣才能取得最好的教學效果,提高學生分析問題、解決問題的能力,為培養符合現代社會需要的人才打下更堅實的基礎。
參考文獻:
[1]任立紅,李曉麗,劉浩.卓越工程師計劃下“電工電子技術”課程創新教學初探[J].中國電力教育,2012,(4):66-67,69.
篇4
【關鍵詞】汽車電子;電工基礎;學習興趣;教學方法
汽車作為部隊處置突發事件的重要裝備,在反恐形式日益嚴峻的今天,為實現武警部隊快速機動作戰,保證遂行任務的圓滿完成其地位和作用日益突出。隨著汽車結構、材料的不斷更新,汽車常規的維修和檢測技術也成為部隊汽車兵必備的看家本領。培養“能懂會看會檢修的合格士官”成為了我們教學的終極目標。
這對目前的汽車維修電工電子學課程提出了更新、更高的要求。電工電子技術是汽修類、機電類專業必修的基礎課程、必備課程,再教學過程中應做到知識和能力兼顧,與學歷教育的重理論輕實踐區分開。具體說來,筆者認為在加強實習教學環節中,應注意以下幾個方面:汽車電工電子學課程理論抽象且實踐性較強,對后續專業課特別是汽車電氣、電控方面的課程有著開電機和開路先鋒之功,武警士官學校的戰士學員文化底子較薄,普遍缺乏初高中物理電磁學等方面的知識,沒有一個鮮明和完整的知識體系。因此只有在教學方法上不懈探索、推陳出新、勇于實踐,師生才能真正降服“電老虎”。
現代汽車是集機械、電子、通訊和液壓傳動為一體的高科技產品,因此現代汽車維修涉及面廣,學科跨度大,特別是與通訊和電子、計算機、互聯網技術結合日趨緊密。為了切合當前武警部隊職業教育院校培養應用型人才的需要,有必要改進汽車電工電子基礎的教學方法,以學好基本理論為基礎,以技能教學為重點,提高學員的實踐操作能力,加強興趣教學。在教學過程中注意優化教學活動的策略,把握好活動過程中的操作環節,逐步提高學員的學習興趣與積極性,從而提高汽車電工電子技術的教學質量,適應當前的職業技術教學工作。
一、積極引導,樹立信心、培養情感
戰士生入校之初,對專業基礎理論的框架結構和必備知識幾乎一無所知,此時部分學生由于已有的生活和工作經驗會對專業知識充滿好奇心,而部分學生卻會因對專業的陌生而產生畏懼心理。如何讓克服恐懼,迎難而上,良好的教學開端起著不可替代的作用。一次我們要重視“電工與電子的緒論”課教學。所謂的‘緒論’就是開頭。“良好的開端是成功的一半”。在教學中也一樣,在上電工電子基礎課前必須充分調動學生的積極性,使他們對電子電工的學習產生濃厚的興趣,吸引學生的目光,營造良好的課堂氣氛。設置聯系實際,有意思的的提問使學員對學習電工基礎產生興趣,并產生強烈的求知欲,從而進一步調動學員學習的積極性和自覺性。
例如,在講運算放大電路時,這樣引入課題:“國慶60周年閱兵式的無人駕駛飛機是如何控制的”、“遙控汽車模型分那幾種控制?是比例遙控還是開關控制”等短短的幾個問題使學生的注意力一下就被吸引過來了。隨后就引入運算放大電路的線性比例控制,課堂氣氛立即活躍起來。情感是滋生興趣的催化劑,積極的情感體驗會使人將一種行為進行下去,使學生在學習過程中不斷調節自己的情感,而不是抱著消極的或應付的態度去學習,努力在學習中獲得真正的樂趣和滿足。還可以讓學生尋找課本中一些對自己成長有幫助和好處的知識,這些都有利于學習興趣的提高。
二、利用課下時間,培養學習興趣
首先在完成教學任務的前提之下,引導學生閱讀一些相關專業的報刊、雜志,也可鼓勵學生去網上搜集相關資料,以此多了解維修電工行業發展狀況及專業發展方向,拓寬其知識面,培養學生的創新思維能力。其次成立電工制作和維修興趣小組,利用課下時間制作簡單的電路(如門鈴、聲控燈、防盜報警器和雙聯燈等),意在激發自信培養學生的興趣。制作內容從簡單實用入手。
制作時,對于出現的線路故障,教員要和學員一起分析,找出故障產生的原因,提高學員的維修技巧。完成的作品可以拿到學員隊、系部進行展示,對學員產生激勵效應。再次在教學過程中教員應起好示范作用,多參加一些有益的維修活動,提高自己的專業水平,向學員闡述自己的心得體會,與學員交流汽車駕駛中常見的故障現象和原因,增強實際學員學習的興趣和信心。
三、充分發揮直觀教具的作用
電子電工基礎是研究電磁現象及規律在工程技術領域中應用的一門技術基礎課程。在電工基礎教學中要加強直觀教學,采用實物、模型等教學手段,充分發揮學生的視覺、聽覺、觸覺等各種器官的互相協調作用。如學習變壓器的構造及工作原理時,通過實物以及學生自述其所知的變壓器用途,引導學生了解變壓器的結構、“變”什么和“變”的原理,積極思維,掌握要領和理解原理,從而產生學習興趣。
四、利用多媒體課件教學,提高學員學習興趣
電子電工基礎是一門抽象的學科。在教學中,往往有許多情況難以被學生想象,實驗又無法進行,這對學員的理解就比較困難了。同時有些實驗雖然可以演示,但其過程無法看到,變化小,學員不理解,也不是很相信。利用計算機制作逼真的多媒體模擬課件,可以幫助學員擺脫這些認識障礙。例如:二極管具有單向導電性能,也就是說:對PN結加正向電壓是會導通的,那么它的電阻就比較小;反之加反向電壓時,不導通,反向電阻就比較大的。用FLASH制作動畫效果,將整個實驗過程通過模擬方法予以完成,這樣不僅將抽象的東西形象化了,學員也易于接受,讓學員在學習理論知識的同時也能夠親自動手實踐,在實踐中領會、驗證理論知識。激發了學員的學習興趣和積極性,從而明顯增強學員的學習效果。多媒體教學在理論實踐結合教學中的作用關鍵就在于對理論知識直觀展現,在實踐操作之前必須通過多媒體講解,促進理論與實踐的過渡銜接,不僅使學員輕松、直觀理解本節課的相關理論原理,而且克服了隨后實踐中的盲從性,提高了學生學習的自主性、探究性,更增多了學生學習、實踐中的成功因素。
在職業汽修專業基礎課程的教學過程中開展多媒體教學一般常采用以下幾種方法:
直觀演示法、視頻展示現場法:隨著計算機技術的飛速發展,多媒體直觀演示法包括利用現代制作的各類多媒體課件、影視資料。多媒體直觀演示法,是教員以多媒體展示各種實物或者實驗,使學員獲得關于事物現象的感性認識的方法。學員們看的盡心,聽得盡情,興趣盎然。
多媒體教學在理論實踐結合教學中的作用關鍵在于對理論知識直觀展現,在實踐操作之前必須通過多媒體講解,促進理論與實踐的過渡銜接,不僅使學員輕松、直觀理解本節課的相關理論原理,而且克服了隨后實踐中的盲從性,提高了學生實踐的自主性、探究性,更增多了學員實踐中的成功因素。
五、掌握夠用、實用、管用,結合實際工作需要的原則;辨析概念,夯實基礎,儲備專業基礎知識
任何知識的掌握都離不開基礎知識。電學部分的基礎知識多、散、要辨析清楚、固記腦中。筆者認為關于此點要詳細闡述一下。
(一)關于電路
電路部分要記住電路的形式、狀態、及組成部分。
1.串聯、并聯
初中物理中就曾要求學生掌握最基本的兩種連接方式:串聯、并聯。能否正確分析辨別他們對汽車維修電工電子基礎課程的學習至關重要。識別電路的類型,可以從以下幾個方面入手:
(1)根據定義:“逐個順次連接”為串聯,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地連在電路的兩點間,(“首”為電流流入用電器的哪一端,“尾”指電流流出用電器的那一端)此電路為并聯電路;
(2)根據電路路徑法,此法為識別兩種電路最常用的方法。讓電流從正極出發經過用電器回到電源負極,途中不分流始終為一條路徑,則連接方式為串聯,若電流在某處分流,且每條路上只有一個用電器,電流在電路中有分有合,則連接方式為并聯;
(3)拆除法,拆除其中的一個用電器,若其余用電器都不工作,則用電器為串聯連接。(因為串聯電路中各用電器工作之間相互影響),若其余用電器照樣工作,則用電器為并聯連接;
(4)開關作用法,并聯有干路、支路之分,且開關的位置不同,其控制作用各異,而串聯電路中開關的位置的變化不影響控制的作用,所以控制作用相同時容易串聯,控制作用不同則為并聯;
(5)節點法,在識別電路時,不論導線有多長,只要其間無用電器、電源等,導線兩端均可看成同一個點,從而找出各用電器的共同點,認清電路。
2.通路、開路、短路
電路中出現的這三種狀態,其中通路為處處相通的電路,開路為電路中有處斷開的電路,這兩種狀態易于接受,便于分清。但是學員對于短路的分辨顯得力不從心,不知道何處短路,為什么短路。其實只要注意分析的要點即可辨出何處短路。電流具有走捷徑的特點,捷徑是指這條路徑中電阻很小,小到可以忽略不計、即為空導線,當一根空導線,或開關、或電流表(電阻小到可以認為沒有)與某個用電器并聯時,電流只走空導線,開關或電流表而不走用電器,使該用電器被短路,從而不能工作。
(二)三個重要的物理量―電流、電壓、電阻
電學部分學習成績的好壞在很大程度上取決于對這三大物理量中涉及到的概念、單位、工具使用等知識的辨析程度。
1.概念辨析
電荷的定向移動形成電流,這是電流的形成定義,簡單便于理解;電壓是形成電流的原因,沒有電壓就沒有電流;電阻是指導體對電流的阻礙作用,即阻礙作用越大,電流越小。
2.表示符號
物理量的表示符號要與其他單位的符號區分開來。電流、電壓、電阻三物理量分別用I、U、R表示,而單位表示字母分別為A(安培)、V(伏特)、Ω(歐姆)。
3.工具的使用
(1)電流表
電流表是測量電流的工具,使用時必須與被測電路串聯,電流必須從正接線柱流入,而從負接線柱流出,禁止不經過用電器直接連線電源兩極上。選擇合適的量程。
(2)電壓表
電壓表是測量電路兩端電壓的工具,使用時必須與待測電路并聯,電流也從正接線柱流入從負接線柱流出,注意選擇合適的量程。
(3)滑動變阻器
調節電路中的電流和用電器兩端的電壓。由于滑動變阻器上有四個接線拄使用起來就要注意了,接線柱選擇一上一下連入電路,串聯在電路中,鑒于滑動變阻器所起的作用,在使用前,滑片調至阻值最大處。
(三)電功(W)、電功率(P)
物理學中電功沒有確切的定義,只是描述性的,當電能轉為其它形式能時,就說做了電功。即電功就表示有多少電能轉化為其它形式的能,如果知道了電功的多少,就知道了消耗多少電能。
而用電器單位時間內消耗的電能叫做電功率。電功率的大小不僅取決于消耗電能的多少,也取決于所用的時間的長短。
(四)快速識別電路圖,正確連接實物圖
電路圖的識別在前面已經說明了方法,但是當電路中加入電流表、電壓表、滑動變阻器等器材后,電路的識別就變得困難起來。但我們知道電流表、滑動變阻器使用時必須串聯、電壓表與用電器并聯,串聯易辯并聯難分。因此在分析次類電路時要想方設法排除這些相關干擾因素,即可把電壓表暫時隱蔽起來,辯清電路后再加回原處。概括去表法中去的就是電壓表,注意去后分析清楚電路連接方式后還要一個個的加上去,看它們分別測哪個用電器兩端的電壓。
根據電路圖連接實物對于學員來說困難也較大,這里要注意原則:一一對應。若題中沒有電路圖,只給相關的要求,最好做前要先按要求畫簡單的電路圖,再由電路圖去連實物;也可以按要求先連好實物,再由實物圖畫出要求的電路圖。
六、理解規律,把握關鍵
由于電學知識點散、亂不成體系,沒有規律,所以學員學習較為困難。只要熟記規律,加深理解,形成一個完整的知識體系,那解起題目來方可得心應手。
(一)三個物理量在串、并聯電路中的特點
在串聯電路中:電流處處相等;電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;總電阻等于各導體的電阻之和。
在并聯電路中:干路電流等于各支路電流之和;各支路兩端的電壓相等;并聯電路總電阻的倒數等于各并聯導體的電阻倒數之和。
(二)歐姆定律
經驗告訴學生:由于電壓是形成電流的原因,因此電壓越高,電流越大;而電阻是導體對電流的阻礙作用,即電阻越大,電流越小。
通過實驗的具體探索得到了歐姆定律的內容:一段導體的電流,跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。此定律非常重要,一定要加強理解,熟悉其使用的條件及注意事項。
(三)電功定律
某段電路上的電功,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電的時間成正比。物理學中用電路兩端的電壓U,電路中的電流I,通過的時間t,三者的乘積來計算電功。
(四)焦耳定律
導體中有電流通過時,導體就要發熱,此現象稱為電流的熱效應。英國物理學家焦耳經過多年的研究,做了大量的實驗,精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和時間的關系:電流流過某段導體時產生的熱量跟通過這段導體的電流的平方成正比,跟這段導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。
七、疏通關系,構建框架
在掌握了上述理論知識的基礎上,還要想法疏通各個物理量之間的關系,熟悉各物理量的單位及換算關系,能夠快速選擇相應的計算公式,列式解答。
(一)重要的計算公式
1.三個物理量的關系公式
串聯時:I=I1=I2、U=U1=U2、R=R1=R2(若有幾個等阻值為R0的電阻串聯則R=nR0)
并聯時:I=I1=I2、U=U1=U2、1/R=1/R+1/R(若有幾個阻值為R0的電阻并聯則總電阻R=RO/n)
2.歐姆定律:I=U/R
此公式中只有電流、電壓、電阻三個物理量,但它的作用非常重要。在使用公式時要注意:
①三個物理量都要針對同一段導體,或同一個電路而言;
②三個物理量的單位都要使用國際單位,即分別為A、V、Ω;
③已知其中的任意兩個量都可以求出第三個量。
3.電功公式:W=UIt
電功率公式:P=UI
電功、電功率這兩個物理量的計算由于歐姆定律及其變形公式的影響,使計算電功率公式特別多,在選擇使用時難以選擇,所以要注意選取的技巧,要求的問題所在電路為串聯時:電功選用公式:W=IRt,電功率選用P=IR;而當要求所在的電路為并聯時,則分別選用W=U/R.t,P=U/R,這樣選擇都想利用所在電路的特點(電流相等或電壓相等)加快解題。
4.焦耳定律:Q=I?Rt
焦耳定律的公式與電功公式的形式基本一樣,使用時同樣要注意公式的選擇問題,當所求問題的電路為純電阻(除了電能轉化為內能外,別無其他形式的能產生)電路時,幾個公式可以任意選取;若不是純電阻電路只可使用公式Q=I?Rt不然的話計算有誤。
(二)單位的換算
只要牽扯到計算的地方就少不了遇到單位換算,這部分內容完成的正確與否,直接確定最終計算的是否有效,因此一定要注意單位及換算。
單位換算的前提有兩個:一是記住每個物理量的單位及表示符號;二要牢記各單位間的換算進率。
其中電流、電壓、電阻這三個物理量的單位較多,注意每個物理量的任何兩個相鄰的單位間的換算進率都為1000,記住何時乘以進率1000,什么時候除以進率1000。
還要注意一點,由于歐姆定律及其變形公式的影響,電功、電功率、焦耳定律的公式較多,產生的單位同樣很多,使用時各物理量均使用國際單位。
八、加強訓練,鞏固知識
理科知識的學習,離不開大量練習去鞏固所學的知識。同樣電學知識的鞏固理解,熟練運用都要加大訓練的力度,同時也要注意訓練的題型,做題的策略培養。并要善于總結和歸納要領。
九、加強非專業知識能力培養
學員在結束學習回到崗位工作后,工作得好壞更多地取決于自我表現。比如:自我管理能力、自主學習的能力、溝通能力、創新能力、踏實認真的工作態度和團隊精神等。所以,在基礎教育,特別是在專業基礎教育中,應注重培養學員養成良好的個人習慣,培養有知識、有技能、會學習、會做人的高適應性的中等技術應用型人才。
總之,部隊教學應在依托地方職業教育的基礎之上在教學過程中緊密結合武警部隊遂行任務特點,本著突出職教特色、基于電工電子技術特點,緊密結合汽車電氣、電控技術,不斷創新教學模式方法;多給學員創造觀察、實踐、分析、猜想、歸納的機會,培養出具有創新意識、知識全面、訓練有素的適應社會需求的高技能人才。
參考文獻
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篇5
關鍵詞 電氣工程及其自動化專業;工程應用型本科;教學模式
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2013)27-0081-03
1 引言
電氣專業是一個應用范圍很廣的工程應用專業,它的培養目標要求學生除了掌握一定的專業基礎知識外,還要注重實踐能力和創新能力的培養。因此,石河子大學電氣工程及其自動化專業在教學過程中積極探索適合于工程應用型本科專業人才培養的“雙體系兩結合”教學模式,制訂專業人才培養計劃,開展各項教學工作,使學生的綜合素質和工程實踐能力明顯得到提高。
2 構建“厚基礎、寬口徑”的理論教學體系
“雙體系兩結合”的教學模式指理論教學與實踐教學并舉,兩者相互影響,促進學生對所學專業理論知識與實際工程的結合。本專業的培養目標是基礎扎實,知識面較寬,具有學習新知識、運用知識創造和開拓事業的能力,能夠從事與電氣工程有關的系統運行、電氣設計、自動控制、信息處理、生產管理等工作的應用型高級工程技術人才。為此,在專業的理論教學體系構建中,按照“厚基礎、寬口徑”構建知識體系。“厚基礎”包括人文社科、公共、學科基礎三大模塊課程,“寬口徑”體現在專業課打通并設置在學科基礎課中。
1)人文社科、公共、學科基礎由公共基礎、相關知識、專業拓展等系列課程構成,使學生在基礎理論、基本知識和相關領域等方面,全面提高其綜合素質和多角度的科學思維方法,培養學生的適應能力和發展潛力。
2)學科基礎主要由電路、模擬電子技術、數字電子技術、電氣測量等系列課程構成,使學生獲得電氣工程基本知識,并充分考慮了將來專業口徑的拓寬,為專業學習打下扎實的基礎。
3)專業基礎主要由自動控制原理、電機學、微機原理與接口技術、電力電子技術、單片機原理及應用等專業課、限選課、任選課等組成。教授學生掌握專業系統知識,著重培養學生分析解決實際問題的能力。
4)在專業課中設置了兩個專業方向課程群——電力系統及其自動化和電力電子與電氣傳動,學生可以根據專業方向選擇相應的課程。
5)開設網絡學習課程和綜合教育課程。網絡學習課程借助因特網開設學科前沿類課程,綜合教育類課程則鼓勵學生開展各類學科競賽、科研訓練、科技創作、創業訓練、社會實踐及相關文化素質教育活動。
3 構建推進式的實踐教學體系
實踐教學對于培養創新人才、提高學生實踐能力有著特別重要的作用。實驗中心建立了與理論教學有機結合,以能力培養為核心,涵蓋基本性實驗、綜合設計型實驗、設計性實驗,滿足不同層次人才培養需要的教學體系。此教學體系分為兩大部分。
3.1 課程實驗環節
這部分實驗為理論課程同步實驗,主要目的是配合課程的學習,加深對理論的理解。
1)驗證性實驗,是與理論教學密切相關、協調配合的實驗教學,由“電路理論實驗”“模擬電子技術實驗”“數字電路實驗”“電機學”和“自動控制原理”實驗構成。同時,對于電機學和自動控制原理課程,既可以采用試驗臺做實驗,也可以采用計算機仿真軟件進行實驗,將計算機仿真技術與理論、實驗有機地結合起來。
2)綜合性實驗。在驗證性實驗的基礎上,將多個實驗綜合,使學生具備初步的綜合應用能力。
3)設計性實驗。此類實驗的目的在于培養學生的創新能力。在給出設計目標后,學生自行利用實驗設備設計出滿足設計要求的實驗方案,由電子線路設計、電子線路仿真、應用電子系統開發等設計項目構成,并向校內學生開放,為學生的創新實驗提供了很好的環境和條件。
3.2 集中實踐性教學環節
1)技能訓練。
①機械制造實習。第二學期在機電學院實習工廠進行,時間為2周,學生分組進行車、銑、刨、磨、鉗、焊等工種操作,使學生對工廠的情況有一個感性的認識,初步掌握冷加工方法與操作過程,了解機床設備等。
②電工實訓。第五學期在機電學院電氣工程實驗中心進行,時間為2周,每人必須獨立完成實際操作練習。通過各種工藝的講解和實際操作練習,使學生掌握常用電工工具和工藝知識,培養學生的動手能力,為今后從事電氣工程技術工作打下初步的基礎。通過電工實訓使學生達到“維修電工中級”職業技能水平。
③EDA實踐。第五學期在機電學院電氣工程實驗室中心完成,時間為2周。通過對電路設計軟件、繪圖軟件的學習,完成電子電路仿真設計、原理圖繪制和印制電路板設計、制作、調試等。
2)專業實驗。第七學期在機電學院電氣工程實驗中心完成,時間為1周,目的是使學生建立電力系統及自動控制系統的整體概念,從而培養學生綜合運用知識和分析問題的能力。專業綜合實驗分為電力系統綜合實驗和電氣自動化綜合實驗,學生可任選其中一個,實驗完成后,提交實驗報告。
3)課程設計。
①電子技術課程設計。第五學期在機電學院電氣工程實驗室中心完成,時間為2周,每人一題,完成電子電路的設計、調試、仿真。該環節著重提高學生在電子技術方面的實踐技能,培養學生綜合運用理論知識解決實際問題的能力,使學生初步掌握工程設計方法和實踐的基本技能。完成后提交設計說明書。
②綜合課程設計。第七學期在校內完成,時間為2周,每人一題,目的是使學生綜合運用所學的理論與實踐知識,按要求完成設計內容,有實驗條件的完成實驗驗證。該課程設計分為電力系統綜合課程設計和電氣自動化綜合課程設計,前者主要完成發電廠、變電所的初步設計,后者主要完成控制系統的設計、調試。學生可任選一個,完成后提交設計說明書。
4)專業實習。
①認識實習。實習地點為天富電力股份有限公司、天業化工、銀河紡織有限公司、昌吉特變、農副產品加工廠等企業,于第三學期進行,時間為1周,實習方式為現場參觀。通過認識實習激發學生熱愛所學專業和奮發學習的熱情;通過參觀火力發電廠、水電站、變電站,初步認識電力的生產、變換和輸送過程,認識電氣設備在實際工作中的應用情況,為后續課程的學習打下基礎。完成后提交實習報告。
②畢業實習。實習地點為天富電力股份有限公司等實習基地,于第七學期完成,時間為4周,學生分組進行,采用工程技術人員專題講座與現場實習相結合的方式。通過實習,深入了解發電廠生產各個環節以及計算機在發電廠中的應用情況,為畢業設計搜集資料等。完成后提交實習報告。
5)畢業設計。畢業設計于第八學期在校內進行,時間為16周,采用導師制,雙向選擇,每生一題,也可與簽約單位聯合完成實際課題。設計期間要求學生調查研究,收集資料,綜合運用4年所學的知識,完成方案比較、分析、論證,理論研究、設計計算、設計說明書的編寫等,培養學生分析問題和解決問題的綜合能力。
這樣,在教學安排上加強了實踐教學環節,增加了大型綜合實驗周、課程設計、畢業設計時間。目前專業集中實踐周由原來的28周增加到32周,占教學總周數的比例達到20%。同時,在理論課程教學中,開設實驗比重增加,專業主干課程實驗課時占總課時達20%,實踐環節課時比例大大提高,課內實驗課時達210課時,實驗開出率達到100%。
4 改革教學方法和手段,改善教學效果
4.1 實行實驗室全天開放
在電氣工程及其自動化專業的實踐教學中,學科基礎課程實驗實行全開放實驗教學方式,如電路實驗、電子技術實驗、微機原理實驗、單片機原理實驗和電力電子技術實驗;實行全開放實驗室,學生在完成全部必做實驗項目、選做實驗項目后,可根據自己的學習興趣和能力,自擬實驗項目,自主安排實驗時間,自主進行實驗操作,完成相應實驗。通過實施“全開放”實驗教學方式,大大增強了學生的實驗動手能力、分析與解決實際問題的能力,調動了學生的學習積極性,學生變被動學習為主動學習。
4.2 積極開展第二課堂活動
有計劃引導學生參加各種有益學生身心健康、擴展知識面、開拓視野、培養能力的活動,開展自主實驗、自主設計、自主實習等以學生為主體的自主性實踐教學活動,以提高學生的綜合能力和全面素質;組織學生參加各種學術交流活動,以擴大視野、啟發科學思維,創造條件把學生引導到各種科學研究活動中去,他們可以參加大學生創新設計與制造大賽、全國大學生電子設計大賽“挑戰杯”、大學生課外學術科技競賽等,參加教師的科學研究工作。通過第二課堂活動,培養學生工程設計思想、敢于創新的精神、分析解決工程實際問題的能力。
5 結束語
本文圍繞工程應用型本科電氣工程及其自動化人才的培養目標,結合石河子大學電氣工程及其自動化專業建設發展情況和專業特色,介紹構建“雙體系兩結合”教學模式的探索思路與實施過程。按照“雙體系兩結合”的教學模式制訂專業人才培養計劃,構建“厚基礎、寬口徑”的理論教學體系與遞進式的實踐教學體系,突出工程素質培養,理論教學與實踐教學并重,改革教學方法和手段,改善教學效果,開展各項教學工作,學生的綜合素質和工程實踐能力明顯提升,得到用人單位的認可。
參考文獻
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篇6
文獻標志碼:A
文章編號:1002-0845(2012)03-0044-02
收稿日期:2011-10-24
作者簡介:李錫(1966-),女,哈爾濱人,工程師,從事電工與電子技術的教學與研究;林連山(1963-),男,黑龍江齊齊哈爾人,副教授,碩士,從事電工與電子技術的教學與研究;樊薇薇(1980-),女,哈爾濱人,講師,博士,從事電工與電子技術的教學與研究;王永玲(1981-),女,山東濰坊人,講師,博士,從事電工與電子技術的教學與研究。 探究式與研究式教學是近年來最具代表性的新的教學模式。探究式教學注重的是在教師指導下的“再發現”,而研究式教學強調的則是教師應引導學生用類似科學研究的方式來學習。研究式教學是對探究式教學的深化與拓展,它要求教師要引導學生自主地進入專業領域,要綜合前兩個階段所積累的認識,然后將其升華為一般性的理論,然后再結合實際進行理論的演繹[1]。在電工學教學中使用探究式和研究式教學方式,將使電工學的教學展現出一種新的面貌。
一、變傳統的教學理念為現代教學理念,為探究式與研究式教學模式的運用提供思路 以往我們只重視培養學生的“雙基”,現代教學理念強調要以學生為本。以學生為本意味著教師在教學過程中應該給予學生以較大較多的自或自由發揮的空間。這樣,教師的一項重要職責,就是要給學生營造一種寬松的學習氛圍,要給學生提供探索知識和培養能力的良好環境。現在能夠真正體現以學生為本的教學理念的教學方式還不多,目前較為成熟、較有效的方式有三種,即問題式教學、對話教學和案例教學[2]。引入這三種教學方式,將為電工學教學方式的改革提供新的思路。
問題式教學中最重要的環節應是先由學生查找資料以獲取相關知識或信息,然后以問題解決為目標展開討論。在這個過程中,教師可以以大作業的方式將學生分成若干個學習小組,然后要求學生利用已知的基本原理或基本概念來獨立設計電路,獨立選擇所需器件,獨立對電路進行合理布線和檢查、對實驗數據進行誤差分析并排除故障。這樣做,不僅能使學生將自己學到的知識應用到復雜的對問題進行解決的過程之中,而且也可以鍛煉學生的協作能力。
對話教學是師生以教材內容為“話題”來進行討論從而達到教學目的一種教學方式。在對話教學中,教師應把學習的主動權交給學生。例如,在講授交流電路時,由于學生剛剛學過直流電路,其思維還未轉過來,還不明白交流電路中的許多概念、符號、公式等及其應用,所以教師就可在列出一系列的表達式之后與學生共同討論,共同判斷其中的對錯并加以改正,同時說明其理由。通過這樣的討論,可以引導學生努力去思考,從而可使學生在不知不覺之中對其中的一些基本問題有了透徹的理解。
案例教學中最為關鍵的是對案例的選擇。在通常情況下,案例應是包含有問題或者包含有疑難情境在內的真實而典型的事例,一個案例就是對一個實際發生過的真實事例的描述。在某個案例所反映的某種特定的情境中,通常都會包含有一個或多個疑難問題,同時也包含有解決這些問題的方法。如講授正弦交流電路一章,教師在介紹了有功功率、無功功率、視在功率及功率因數的概念之后,即可拿出一個有關功率因數的案例,然后以“功率因數的提高”為題引導學生進行案例分析。在分析的過程中,教師應教給學生掌握功率因數的概念和提高功率因數的意義,并使學生對常見的提高功率因數的方法有所了解[3]。
二、引入實物教學方式,為探究式與研究式教學模式的運用提供實現的基礎 實施探究式與研究式教學的一個重要方面,就是要讓學生真正參與到課程教學的各個環節中去。為此,教師在教學過程中應引入實物,應對學生進行現場演示,以此激發學生的學習興趣,調動學生學習的積極性與主動性。
在講解一些基本元件或較為復雜的器件時,教師視情況還可以作現場拆裝,向學生展示其內部結構,讓學生了解其性能、主要參數、使用環境、注意事項及其與其他同類產品的異同。對其中的電容、電感、繼電器、三極管及放大器等,一定要讓學生觀察實物,要讓學生對之有一個最基本的了解,然后再作講解。只有這樣,才能使學生有可能真正參與到教學過程的各個環節中去。
對于一些不宜或不易進行現場演示的電路,教師可以利用數碼相機和多媒體技術將其做成圖片;對于一些不宜或難以拆裝的器件,教師可以利用計算機繪圖軟件畫出其中的內部結構,然后利用多媒體技術對之作現場演示。例如,在講解電動機的轉動原理及對之進行正反轉控制時,教師就可以利用由3dsmax、Flash制作的課件來進行演示。如此演示,形象直觀,學生因而對之也易于理解[4]。
三、使用虛擬儀器,為探究式與研究式教學模式的運用提供廣闊的仿真空間 目前,國內大多數實驗室的狀況是:參與實驗的學生人數多,實驗所用測量儀器老舊,實驗中所用的元器件不全,實驗經費不足。在這種情況下,驗證性的實驗居多,設計性與綜合性的實驗則少之又少。基于此,教師可以在實驗中使用虛擬儀器,可以建立虛擬技術實驗室。
所謂虛擬儀器,就是利用計算機,配上相應的硬件,如數據采集卡、輸入/輸出卡、GPI卡等和專用軟件,使之形成既有普通儀器的基本功能、又有一般儀器所沒有的特殊功能的高性能低成本的新型儀器。如此,在同一個系統中,使用軟件就可以組建起一種任意形式的虛擬儀器系統,如電壓表、電流表、示波器、掃頻儀和函數信號發生器等。在這個系統中,若改變所用軟件,就可以改變儀器的功能;若用同一套硬件系統,則可以使之具有多種傳統儀器的功能。虛擬儀器中還可能有龐大的元器件庫。
有了上述條件之后,學生就可以根據實驗要求自行設計各種形式的電路,或定義相關儀器的功能,就可以按照自己的思路來設計實驗。這不僅可以極大地調動起學生學習的積極性,而且也能激發學生的想象力和創造力。如此之后,當所需數據能滿足實驗要求時,就可以把仿真電路轉到實際線路之中去。仿真實驗是在無干擾的環境下完成的,所用元器件理想,測量所獲數據也準確。但是,在現實環境中,實驗所獲數據有可能會有誤差,線路及元器件在使用中也有可能會發生故障。在這種情況下,學生就要分析誤差產生的原因,或是排除已出現的故障。最后是書寫實驗報告。實驗報告應完全按照科學研究中專題報告的形式來書寫。書寫實驗報告可以進一步增強學生探索的精神和探索的能力。在這個過程中,如果情況允許,教師還可以告訴學生,在一些元器件上標明其產地、工藝、價位、性能及其應用環境等,以便學生對同類元器件進行對比,從而更深一步地對之有所了解,進而對本學科有更進一步的了解[5]。
四、健全課程考核與評估體系,為探究式與研究式教學模式的運用提供檢驗標準 只有制定出一種新的考核與評估體系,才能對探究式與研究式教學作出恰當而合理的評估。這種評估應該是綜合性的,綜合性的評估應包括三個方面:基礎理論評估、實驗操作評估和綜合能力評估。[6]
基礎理論掌握程度評估主要應考查學生對電路基本原理和基本概念的理解及對之進行分析的方法和計算方法的掌握。研究性教學強調的是形成性的評價,但這并不是說對研究性教學的評價就只重過程而不重結果。考試是學生學習的指揮棒,對考試的運用是否恰當,對學生的知識的學習和能力的培養都會產生很大的影響。必須改革考試的方法。應建立總結報告制度,即應要求學生在學習完每一個章節之后均應寫出一個關于該章節的知識結構的報告。對寫這種報告,教師要對學生提出要求,要有適當的限制。之所以這樣做,一是為了引導學生逐步掌握正確的概括、歸納和總結的方法,提高他們獨立思考、獨立分析和獨立解決問題的能力;二是為了防止少數學生鉆空子、走捷徑。限制的辦法之一是,要求要用手寫,不能用復印件和打印件等[7]。
實驗操作評估主要是考查學生對所用儀器的熟悉程度、對實現電路功能的自行設計能力、對電路做連接的動手能力、對數據的提取和分析能力、對誤差的分析和線路故障的排除能力以及在實驗中的創新能力。進行這種評估,應注意以下兩點:1)平時要注意培養學生按實驗程序和要求進行實驗的習慣。首先要考查學生的預習,因為充分的預習是保證自主實驗能得以進行的前提。其次要考查學生在實驗中是否能注意人身和設備的安全,是否能按操作規則進行實驗。這方面的考核和評估均應以平時成績的形式記入學生的實驗成績中去[8]。2)實驗操作與實驗報告并重。對每個實驗結果的評定均應既看學生使用儀器的熟練程度,也考查學生在數據處理和誤差分析等方面的合理性,同時也應強調理論對實驗的指導作用。此外,對實驗操作進行的評估中還應該包括一份完整的實驗報告,報告應模仿科研項目中的小專題的形式來書寫。
綜合能力評估應在基礎理論掌握程度評估和實驗操作能力評估的基礎上進行。在此基礎上,應進一步考查學生對知識掌握的全面性、對各種元器件的綜合指標的了解、對測量儀器使用的熟練程度以及學生的分析問題與解決問題的能力等。應將學生的上述三個方面的成績進行匯總,然后給出一個綜合評估的得分。該得分可以基本反映學生的綜合能力。
五、結束語
電工電子技術的發展日新月異,新理論、新技術、新工藝不斷涌現,所以單純的以傳授已有知識為主的填鴨式的教學已經不能滿足培養綜合型和創新型人才的需要。培養學生掌握新知識、新技術的能力,使之將這種能力運用于新產品的開發與新技術的應用之中,目前已是企業和社會對高校教學改革提出的迫切要求。本文以電工學課程的教學為例,較詳細地闡述了探究式與研究式教學模式在該課中的應用,意在為高校相關課程教學的改革作一點探索。
篇7
【關鍵詞】信息化;IT;專業設置;培養目標
應用電子技術是科技含量高、應用面廣、新技術、新工藝、新產品層出不窮的學科。由于它廣泛滲入社會各個領域,現已成為各工科院校的主干專業。隨著微電子技術和計算機技術的飛速發展和應用,電子產品的制造工藝、技術手段、設備的運行和維護、生產技術管理等都發生了深刻的變化,而且高新技術更新周期越來越短,這樣社會對電子信息類人才的規格提出了新的要求。因此了解職業崗位的人才需求情況,明確應用電子技術類專業的定位和發展方向,深化專業內涵,才能培養出符合社會需求的電子類人才。為此我們利用暑假進行了一次調查,現就調查情況及對應用電子技術專業的設置談一些設想。
一、職業崗位
我們調查了蘇南、蘇北等多家單位,其中包含三資企業、國營企業、民營企業,就電子類專業的專業內涵、能力培養、課程改革、成長途徑、生產一線的電子類技術人才的素質、規格及現狀進行了調研。由調查可見,應用電子技術專業畢業生從業崗位主要有:
1.從事生產一線工藝實施(含設備操作、簡單維護)。
2.從事設備、儀器儀表維護修理及儀表校驗。
3.從事產品質量檢驗的。
4.從事營銷及售后技術服務的。
5.從事產品開發、技術革新、輔助技術開發。
6.其他(含行政管理工作、非電類專業的個體經營、服務性行業的從業人員等)。
二、高職電子信息類專業的培養目標
1.崗位分析
根據調查材料的匯總與分析,高職電氣類人才的崗位(群)有:
電子設備的運行、安裝、調試、維修
電子產品生產現場的工藝實施、儀器儀表的配置、檢測、調試與維修
電子類產品的營銷與售后服務
電子設備的技術改造、技術管理、產品輔助開發
2.培養目標
根據職業崗位對人才要求,本專業的培養目標是培養電子設備生產的工藝實施、設備運行和維護、技術改造、電子產品營銷第一線的高級實用型電子技術人才,突出以能力為主線是本專業的特點。
3.能力分析
具有電氣電子技術專業所必需的文化基礎和較深厚的專業理論基礎
具有使用計算機進行計算、輔助設計、管理及控制方面的能力
具有閱讀和翻譯本專業方面的英文資料的能力(大學三級)
具有電氣電子產品生產一線的工藝實施和技術管理能力
具有操作、維修、安裝、調試及改造電子設備的能力
具有電子產品的部件開發、設計,成熟技術的應用、推廣的能力
具有一定的電子產品的營銷能力
三、調查分析
1.用人單位共識
通過與畢業生座談和與用人單位負責人的交流,他們對專業的發展方向、能力的培養、課程的開設、自學能力的提高以及實現培養目標的措施等方面提出許多建設性意見,達成了一些共識。
(1)提高綜合素質,培養自學能力,加強基礎理論。調查中有些學生說是:“我們現在最缺的是創造性、自信心,思維不夠開闊、社交能力較差,以及可持續發展應具備的基礎理論知識及能力,一句話就是缺少綜合能力”。電子知識更新很快,要跟上時代,自學能力尤為重要。被調查的畢業生中有近80%正在或已通過一輪自學考試,獲得了高一級甚至高兩級的文憑。也有一部分人為了提高技術,參加一些技術培訓。從一些學生的成長過程來看,幾乎都是通過自學來更新知識提高技術水平的。有人說“學電的人很辛苦,永遠是學生,只有不斷的學習才能跟上時代”,這可以說說中了要害。要繼續學習就需要有較扎實的基礎理論知識,特別是專業基礎知識,調查中幾乎100%的學生認為,電路基礎、電子技術、計算機技術是所學的眾多課程中最有用的,是進一步學習專業知識的基礎,有待進一步加強。社會的進步,科技發展,呼喚一批高素質的專門人才,素質教育應放在首位。
(2)擴大專業內涵,明確專業方向,拓寬就業渠道。以前的電專業畢業生主要是瞄準電子設備的運行與維護,由于近年來不斷引進國外先進設備、先進技術,其設備逐漸向智能化方向發展,技術含量越來越高。要求操作、維護人員,生產、銷售人員的素質、技術要求越來越高,就業崗位也逐年增加。這些崗位對電子技術、計算機控制技術、通信技術的應用能力要求進一步提高。這樣在新的形勢下,在實施教學突出以能力為主線,這就是專業的方向,使畢業生有較強的上崗或轉崗的適應性,提高專業覆蓋面,拓寬就業渠道。
(3)提高專業的技術含量,辦出特色。現在的電氣電子產品的功能不斷完善,技術含量不斷增加,從使用的角度要求操作方便、簡單、可靠。所以在明確專業方向的同時,提高專業的技術含量,加強成熟新技術、新工藝的應用、產品的二次開發,辦出專業特色。
(4)加強實踐性教學環節,提高動手能力。技術應用型人才不是靠一支粉筆、一塊黑板能培養不出來的,必須經過反復的從理論到實踐,再理論再實踐的過程才能有所復合。同樣實踐動手能力的提高必須經過反復的操作訓練,在理論指導下既動手又動腦地反復實踐,才能有所提高,增加真刀真槍的訓練,才能縮短生產崗位的磨合期。同時我們應注重對學生綜合能力的培養,增加一些參觀,校際、校企之間的交流,多方面開展課外活動,積極開展有組織的社會實踐(如假期打工、社會調查等)。在實施教學的過程中,要建立教學過程能力控制點,如電子整機裝配、電子技術應用、計算機應用等,真正體現以能力培養為主的職業教育。
2.實現培養目標的措施
根據電專業的培養目標,課程的開設和設備的投入應以能力為主線,計算機、外語為工具,電路、電子技術、射頻技術為基礎,較強的動手能力為支撐,以專業教材建設為突破口,是專業的發展方向。
實訓設施建設:加強基礎實訓:電工電子;建設專業實訓。
教材建設:加快適應高職教材的改革,基本點是重應用、重實訓。
師資隊伍建設:專業的特色主要是教師的特色。在提高課堂教學水平的同時,提高新技術新工藝的應用能力和產品的二次開發能力,創造條件讓專業教師,積極主動地參與到企業的產品開發和技術改造中去,從而使教學內容更加結合生產實際,使我們的教師走出校門,融入社會。
參考文獻
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作者簡介:
篇8
一、采用模塊化課堂教學,優化教學質量
現在大多數院校推廣2+1的課堂教學模式,基礎課和專業基礎課的授課課時已經被相應壓縮或者是與其它科目合并,針對紡織系列院校,電工電子技術這門課程的授課課時更是已被大幅縮減了,有個別班級課時已經縮短為只有32節,有個別班級仍保留為68節,班級授課課時相差較大,甚至個別專業課程的名稱也作了適當的調整。為了適應這種教學模式的轉變和專業課程設置而引起授課課時不同的教學。目前,我們采用模塊式教學法,按64節的總體課時分別設置有:直流電路分析、正弦交流電的應用、變壓器與電動機、電機控制電路分析、模擬信號放大電路、交流電與直流電的轉換、數字信號放大電路、電工實習共模塊,各教學班級可以根據開課課時和專業設置不同選取不同的模塊進行教學,課時少的側重強電方面的知識,課時多的添加與相關專業匹配的電氣控制方面的內容,彌補理工科非電類專業沒有開設電氣控制課程的缺陷,充分體現與所學專業的緊密聯系。
二、向重實踐、輕理論的教學模式傾斜
在理論知識傳授方面側重基礎知識的引入,對于一些使用率不高、對高職類學生偏難的概念應盡量省去。在教學過程中,盡量取消驗證性的實驗教學,用目的性和實用性較強的實訓教學取而代之,我們的實訓教學開設有萬能表的使用、直流電壓表和直流電流表的使用、三相負載的連接與測試、電機控制電路的連接與測試、常用電子儀表的使用、交流電和直流電轉換的測試、模擬信號放大電路的測試、基本門電路的認識與測試等共內容,個別條件允許的班級還開設電工實習。在實訓教學中,重點培養學生掌握常用儀表的使用,并通過儀表的使用讓學生對實際應用電路有更深刻的認識和了解,萬能表是一種常用電工儀表,看似很簡單,其實真正掌握并非易事,檔位多、量程多、功能多,對于非電專業的學生需花一定的心思才能弄懂。如在使用萬能表測量元件電壓和電流時,可要求學生自己設計電路,并通過計算電路參數來正確選擇檔位和量程,學生在正確使用萬能表的同時也就基本掌握電流、電壓、電阻的基本概念了,并且對其較難理解的方向性也有更明確的認識。每個實訓內容都應重視學生操作過程,而不是實訓結果。很多院校已采用邊理論教學邊實操的現場教學法,這種教學方法讓學生有更多接觸實踐的機會,能激活課堂教學氣氛,充分調動學生上課的積極性。教學不是教會學生所有的問題,而是傳授一種實踐的技巧和方法,引導學生如何學才是關鍵所在。
三、采用分組討論法,激活學習積極性
認真觀摩各種教學方法,我們發現分組討論法很適合現代高職高專教學,這種教學方法靈活性和趣味性強,學生參與的積極性和主動性高,分組討論法可以營造一種輕松的教學環境,相對老師講原理,學生做練習的那種單調教學模式,學生可以在無拘無束的氛圍中學習感到很興奮。分組討論法可讓學生按志愿進行分組,以每四人為一個小組,然后確定一名小組長,上課時可適當要求學生按組就坐,以便課堂討論時能夠互相研究、互相討論、實現結對幫扶、共同進步的目標。分組討論法把問題帶回到小組中,小組成員共同尋找答案,然后由小組推舉同學回答,其他同學可自由補充,成績共享,這樣他們都會積極主動思考問題,從而互相感染,學習的積極性自然就提高了。要想獲得如期的效果,當然,適當的加分獎勵是必要的。雖然是大學生,通過游戲娛樂也能把大家的注意力吸引到課堂教學上,要求各小組成員利用簡單的電子元件制作小游戲拿來共享,這樣不但能活躍課堂氣氛,教學難度也會在開心愉悅的學習氛圍中得到降低。
四、采取潛移漸進式教學,實現步步為營的目標
我們總想把自己的知識都傳授給學生,生怕學生學不到東面,又怕學生懷疑自己沒有水平,所以在教學中總喜歡鉆牛角尖,教學生進行一大堆的理論推導,其實這樣往往會把學生嚇跑,特別是對高職院校的學生來說,還有不少是文理兼收的,部分中學的教學條件也較差,所以需從簡單入手,進行潛移漸進式的教學方法,然后根據學生的實際學習水平展開課堂教學,實現步步為營的課堂教學目標。學生對電方面的知識是很感興趣的,教學中,可以從日常接觸的安全用電方面入手,如電流的大小、頻率對人體的健康有何影響,生產的安全事故主要發生在什么地方,如何用萬用表判別電路中的斷路點等,讓學生討論后再回答,看似簡單的問題學生也不能完全正確回答,這就是實踐經驗問題,學生沒有把理論問題融入到具體實踐中,如果讓學生自己拿電表進行測試,在測試前讓他先回答,大部分學生卻能正確回答。又如當介紹到如何選用保險絲的額定容量時,讓學生說說自己家里的用電器有多少,然后計算一下總功率,再計算需要多大容量的保險絲,通過這些簡單的運算,學生不但能學到知識,還知道它跟自己的生活是息息相關的。更換一支日光燈本來是很簡單的問題,但如果沒有自己親身經歷學生也會覺得很復雜,這就是動手能力問題,因此我們要想辦法提高學生的動手能力,讓學生有親自動手操作的機會,一切從簡單做起,主要他們入門了,什么問題都能迎刃而解。
五、充分利用網絡資源,拓寬學生視野
網絡上的現代信息資源,充分展示了電的魅力,引導學生通過網絡搜尋所需要的、感興趣的信息資源,能拓寬在校學生的視野。電工電子技術通過精品課程的建設,把所有教學資料懸掛網上,學生可以很輕松從網絡上搜索到教學內容,課外練習、作業、實訓資料、PPT等教學課件。在課程教學中,適當布置一些課外大作業,如在實訓萬能表的使用之前,要求學生利用網絡資源的視頻播放器在線觀看萬能表的使用,學生事先有了萬能表的感性認識,實訓過程就會更順利。燈是我們日常生活中必不可少的工具,燈的種類有那些?世博環保的LED燈是什么燈,為什么比普通的白熾燈和日光燈節能?如何用二聯、三聯開關控制同一盞燈,這些內容都可以要求學生利用網絡資源查閱。電機控制技術中往往用到變頻器、伺服驅動器、單片機、可編程控制器、觸摸屏等先進設備,由于課時限制,基礎課程不可能詳細介紹這些內容,引導學生通過網絡資源查閱,了解它們的作用和性能,增加對這些設備的一些感性認識,讓先進的科學技術率先走在前沿,學生就能在激烈競爭的今天,提升自身的創新能力和創造能力。
六、調整考核方式方法,提高學生綜合能力
篇9
關鍵詞:共發射極放大電路;實驗測試
1 引 言
由于電子器件性能的分散性比較大,因此在設計和制作晶體管放大電路時,離不開測量和調試技術。在設計前應測量所用元器件的參數,為電路設計提供必要的依據,在完成設計和裝配以后,還必須測量和調試放大器的靜態工作點和各項性能指標。一個優質放大器,必定是理論設計與實驗調整相結合的產物。因此,除了學習放大器的理論知識和設計方法外,還必須掌握必要的測量和調試技術。
2 電路結構及理論分析
圖1為分壓式共發射極單管放大電路結構圖。它的偏置電路采用RB1和RB2組成的分壓電路,并在發射極中接有電阻RE,以穩定放大器的靜態工作點。當在放大器的輸入端加入輸入信號ui后,在放大器的輸出端便可得到一個與ui相位相反,幅值被放大了的輸出信號u0,從而實現了電壓放大。
圖1 共發射極單管放大器實驗電路
(a) 飽和失真 (b)截止失真
圖2 靜態工作點對uO波形失真的影響
當流過偏置電阻RB1和RB2 的電流遠大于晶體管T 的基極電流IB時(一般5~10倍),則它的靜態工作點可用下面公式(1)至(3)估算:
(1)
(2)
UCE=UCC-IC(RC+RE) (3)
3靜態工作點的調試
放大器靜態工作點的調試是指對管子集電極電流IC(或UCE)的調整與測試。靜態工作點是否合適,對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點偏高,放大器在加入交流信號以后易產生飽和失真,此時uO的負半周將被削底,如圖2(a)所示;如工作點偏低則易產生截止失真,即uO的正半周被縮頂(一般截止失真不如飽和失真明顯),如圖2(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點以后還必須進行動態調試,即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓ui,檢查輸出電壓uO的大小和波形是否滿足要求。如不滿足,則應調節靜態工作點的位置。
改變電路參數UCC、RC、RB(RB1、RB2)都會引起靜態工作點的變化。但通常多采用調節偏置電阻RB2的方法來改變靜態工作點,如減小RB2,則可使靜態工作點提高等。當RB2=64.200kΩ時,靜態工作點是合適的。
4 放大器靜態工作點的測量
各電子儀器可按實驗電路要求方式連接,為防止干擾,各儀器的公共端必須連在一起,同時信號源、交流毫伏表和示波器的引線應采用專用電纜線或屏蔽線,如使用屏蔽線,則屏蔽線的外包金屬網應接在公共接地端上。
測量放大器的靜態工作點,應在輸入信號ui=0的情況下進行, 即將放大器輸入端與地端短接,然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表,分別測量晶體管的集電極電流IC以及各電極對地的電位UB、UC和UE。一般實驗中,為了避免斷開集電極,所以采用測量電壓UE或UC,然后算出IC的方法,例如,只要測出UE,即可用公式(5)算出IC,同時也能算出UBE=UB-UE,UCE=UC-UE。為了減小誤差,提高測量精度,應選用內阻較高的直流電壓表。在RB2=64.200kΩ時,測出放大電路的靜態工作點如表1所示。
(5)
表1 測量值及靜態工作點
5總 結
本文對分壓式共發射極單管放大電路的原理及靜態工作點的重要性進行了詳細分析,并對靜態工作的實驗調試和測試過程進行闡述,同時測出了合適的靜態工作點。為放大電路的進一步分析和設計打下基礎。
參考文獻
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篇10
關鍵詞:RLC并聯電路;相量圖;并聯諧振電路;諧振條件;諧振頻率
【中圖分類號】G642.4
實際電路中多是感性電路,為了提高電源利用率,可以采用并聯電容的方法,構成RLC并聯電路,減小了電壓電流相位角,提高功率因數。在電感和電容并聯的電路中,如果電路中的端電壓與總電流同相位,相位角減小到零,電路發生諧振,稱并聯諧振。并聯諧振在電工電子技術中有著廣泛的應用,同時也是相關專業后續課的重要內容。電工基礎教材里,提高功率因數、并聯諧振只給了結論,同學簡單的硬性記憶,不知所以然。許多書利用復數阻抗理論推導,對中職學生來說,理解不了。利用畫相量圖,結合基本的高中數學知識分析,同學很容易理解功率因數怎么提高的以及并聯諧振的知識。簡單、直觀,學生容易聽懂。
一、相量圖
相量圖就是用帶箭頭的線段,表示正弦交流電的電流電壓等同頻率正弦量的數量及相位關系畫出幾何圖形。相量圖將抽象的題意轉化為形象的幾何圖形,與簡單的幾何運算聯系起來,大大簡化了解題難度。
二、RLC并聯電路及電路電壓相位關系
1. RLC并聯電路
2.RLC并聯電路中各電流電壓的相位關系
從圖2相量圖中可以看出,并聯電容后電流、電壓之間的相位角從φRL減小到φ ,功率因數提高了。選擇合適的電容,就可把感性電路的功率因數提高到95%以上。提高電源利用率,節約能源。
三、并聯諧振電路
如果電感線圈與電容器并聯,線圈總有一定電阻,它和電容并聯,構成RLC并聯電路。如RLC并聯電路符合某條件,電壓、電流之間的相位角減小到零,即電壓電流同相位。此時電路發生諧振,簡稱并聯諧振。
1 并聯諧振
電路發生諧振,即電流電壓同相
電流電壓同相,從式子③可以看出IC=IRLsinφRL即(sinφRL-IC)2相為0
從相量圖2可以看出,相位角φ為零
則諧振時的相量圖為
圖3
φ=0即總電流與電壓同相,簡稱并聯諧振,并聯諧振時,電容支路電流完全抵消了RL串聯支路的電流的無功分量,電路的總電流為RL串聯支路的電流的有功分量。
2 并聯諧振條件
諧振時 IRLsinφRL=IC
由IRL= ·sinφRL=
IC=U/XC
即 · =U/XC
一般電感線圈的電阻總是很小,RL支路中R
則
所以XL≈XC
諧振條件:當XL≈XC時,RLC并聯電路發生諧振。
3 諧振頻率
當XL=XC時,電路發生諧振即 2πfl=
近似f=
4 等效電阻
電路諧振時,電源端電壓總電流同相位,電路成阻性,整個電路等效為一個電阻|R0
R0=|Z|=U/I
由相量圖3 I=IRL·cosφ
cosφ=
IRL=
得:I= ·
得:R= 式4
一般電感線圈的電阻總是很小的,所以,從式4可以看出,當電阻看成接近0時,z趨近于無窮大,電路相當于開路。并聯諧振時電路呈現一個高阻狀態。這樣,我們就能在高內阻電源情況下,用并聯諧振達到選擇信號的目的。
5 電流
從相量圖3可以看出,并聯諧振時電容完全抵消了RL串聯支路的電流的無功分量,電路的總電流為RL 支路電流的有功分量。因此,當電源電壓和電路參數一定時,電路總電流的數值最小。
相量圖3 可以看出 各支路電流與總電流的關系為
IRL= ·I= ·I 式5
IC= ·I 式6
當XLR時,RL串聯支路的電流 和電容支路的電流將遠大于總電流。因此并聯諧振也稱電流諧振,無線電工程中往往用來選擇信號和消除干擾。
四、結束語
教學過程中,由于中職院校突出技能訓練,理論課課時被壓縮,短時間內把理論給學生講明白。加上中職學生的特點,對電工基礎的基本概念、定理、定律掌握有一定難度。所以在單相、三相交流電的教學過程中,相量圖的定性分析,在提高學生理解問題能力上,就顯得尤為重要。通過實踐,我們教會學生正確的相量圖的圖解分析法,大大提高了學生的分析問題接軍問題的能力。求解問題更方便、快捷、直觀,避免繁瑣的計算,很大程度上降低了解題計算的復雜程度。能幫助學生深刻理解交流電路內部的各種關系和定律。
參考文獻
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