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高压电工基本理论知识精选(九篇)

高压电工基本理论知识

第1篇:高压电工基本理论知识范文

1任务驱动教学法

“任务驱动”教学就是在整个教学过程中,将所要学习的知识隐含在一个或几个具体的任务中,在教师的帮助下,学生紧紧围绕着学习任务,在强烈的问题动机的驱动下,对任务进行分析和讨论,通过对学习资源的积极主动的占有和应用,进行自主探索和互动协作,最后通过任务的完成实现对所学知识的意义建构。任务驱动教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,它把学生的学习活动与任务相结合,以探索问题来激发和维持学习者的学习兴趣和动机,让学生带着任务去学习,这有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及知识的自我建构。[3]任务驱动教学模式的教学流程如图1所示。

2教学模式设计

创新改革教学模式,注重任务驱动,推行基于“任务驱动”教学模式。“以系统化专业知识为主线,以开放的教学实验室为基地,以激发学生兴趣、主动求知为动力,以培养创新能力为目的”的教学模式。在发电厂电气部分课程教学中广泛开展“任务驱动”教学模式,改变传统的课堂讲授模式,以创新人才培养模式,强化教学环节,培养应用型人才。针对电气工程及其自动化专业的特点,在“发电厂电气部分”等课程的教学过程中积极推行任务驱动式教学,可从工程实例方面选择适合的综合项目,通过布置任务提出工程实例项目讲解相关知识分析解决方案讨论总结经验等环节,以项目为导向,以任务驱动、组织教学。通过基于实践基地的模拟设备模拟实操环境,拉近理论与应用的距离,使学生得到综合应用所学专业知识解决实践问题的锻炼,为学生就业后尽快适应工作岗位的要求打下坚实的基础。

3教学任务设计

在讲授变压器的绝缘老化定律内容时,采用任务驱动教学模式。首先提出面向工程实践的教学任务,假设某变电站的主变压器容量已经不能满足负荷需求,但由于某种原因不能立即扩建,在这种情况下如何尽量保证负荷的供电?提出任务后,首先引导学生将任务进行分解细化,然后引导学生逐步完成任务。分析如果仍然要求变压器满足增长后的负荷,即过负荷运行时可能带来的影响,按照在电机学课程中学习的旧知识,得到结果———过负荷会使得变压器发热量增加,热量会经过散热途径散失。然后再研究当变压器过热时对变压器的作用,此部分为新知识,老师讲授变压器温度与预期使用寿命之间的关系,得到结论,变压器热点温度维持98℃,可得到预期使用寿命,另外引出变压器的热老化定律———温度每升高6℃,寿命减少一半。接着提出问题,如果一段时间内变压器热点温度超过98℃,另一段时间内变压器热点温度低于98℃,这种情况对于变压器寿命有何影响?经过分析得到等值老化原则,在此种运行情况下,只要热点温度高于98℃时多损失的寿命与热点温度低于98℃时少损失的寿命相平衡,仍然可以得到预期使用寿命。然后讨论变压器的正常过负荷和事故过负荷,正常过负荷遵循等值老化原则,不会多损失变压器的预期使用寿命,而事故过负荷为了保证事故时负荷的供电,牺牲了变压器的预期使用寿命。所以在授课前提出的工程实践问题得到解决,虽然变压器为了满足负荷用电会过负荷,但只要符合等值老化原则,就不会造成寿命的多损失。

4结论

第2篇:高压电工基本理论知识范文

Abstract: With the design of talents cultivation in higher vocational colleges, it's the key to establish a overall design of course teaching in conformity with the design of talents cultivation. Taking fundamental theory of electrician course in higher vocational colleges as an example, this paper analyses the course orientation, teaching design, teaching objectives, teaching model, evaluation system and so on, realizes the overall design of fundamental theory of electrician course teaching, aims to provide a useful reference for the course reform in higher vocational colleges.

关键词: 高职教育;电工基础;整体设计

Key words: higher vocational education;fundamental theory of electrician;overall design

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0217-02

1 课程的定位

《电工基础》是高职院校电气自动化技术专业的一门重要技术基础课程,是后续专业课程的基础平台。本课程的任务是使学生掌握从事本专业各职业岗位所必需的交直流电路的基本概念和基本知识,熟练掌握交直流电路常用的分析方法,理解电路的动态过程和磁路的有关知识,具备常用电工工具和电工仪器的使用能力,具备基本的电工作业能力,具备低压电器选用能力,以及使用有关技术标准、规范及手册的能力。

2 教学设计思路

2.1 突出高职教育理实一体的特点 根据“理论够用,技能强化,重在应用”的教学理念,构建《电工基础》课程教学的模块,设定各模块知识目标-能力目标-工作任务,提出相应的教学建议及学法指导,做好课程教学的总体设计。在课堂教学中,注重职业基础通用能力和职业岗位工作能力培养,强调知识与技能的结合,理论与实践的结合,同时根据职业岗位和电工考证要求等设置知识点、技能点及教学要求。从简单到复杂,基于学生认知过程安排课程教学内容,采用理实一体化的教学形式,通过讲解、练习、深化、归纳、训练等步骤,使学生真正掌握电工基础的知识与技能,进一步发展学生的认知、归纳分析、迁移的能力。

实践性教学设置为三个层次:常用电工工具和电工仪表的使用;基本电路实训;综合实训。在项目任务设定时,选用实用性和可操作性的项目,同时兼顾理论教学与实践教学的同步性。

2.2 正确处理知识、能力与素质三者之间的关系 知识是基础,能力是核心,素质是关键。知识职业发展的基础,要使学生掌握必需够用的电工基础理论知识,具有交直流电路的分析计算能力。能力培养是职业教育的核心,利用各模块的技能训练项目为线索,通过一系列的实验实训使学生具备电工作业的基本操作能力,包括电工工具使用能力,常用电工仪表的使用能力,电路及电路图的分析能力,电路安装测试能力,以及电工综合实训等能力。素质培养是学生职业发展的关键,教学中要树立安全用电意识,培养学生良好的职业素养。

知识、能力与素质三者息息相关,有着不可分割的关系,学生对知识理解得越深刻,掌握得越牢固,相应的技能越熟练,职业能力就越强。能力是理论知识的深化应用,是知识发挥作用的实践应用。素质是学生在学习活动过程中所表现的内在升华,是在实践活动过程中具体呈现。

3 课程教学目标

3.1 总体目标 通过《电工基础》的学习,使学生具备电气自动化专业的技术应用型人才所必需的电工基本知识和基本技能,掌握电路的基本理论知识,能灵活运用相关知识进行电路分析,做到理论联系实际,实现宽基础、强技能的基本目标。初步具备解决家庭照明电路安装和工厂供电中实际问题的能力,为学习其他专业技能、提高综合职业能力和终生学习打下良好的职业技能基础。同时通过案例分析,帮助学生建立职业道德意识。

3.2 具体目标

3.2.1 专业知识目标 通过本课程的学习,掌握电路的基本概念、基本定律及定理、基本理论;熟悉电路分析和计算的一般方法;熟悉基本电路的工作原理及电路的基本作用;能对较复杂的典型电路进行分析;掌握安全用电的基本常识;认识常用的低压电器;熟悉常用电工仪表和电工作业的操作规程;能够分析计算简单的应用电路。

3.2.2 专业能力目标 通过本课程的学习,具备计算电路基本物理量的能力;熟悉一般电路的分析测试方法;具备常用仪表和常用工具的操作能力;熟悉电路的连接方式;会设计安装家用照明电路;会操作常用电力供电系统,并能进行简单电路的检修;能应用电路理论解决生产和生活中的实际问题。

3.2.3 职业素质目标 通过学习,学生具有安全用电和规范操作的职业意识;养成严谨认真、精益求精的职业习惯;培养吃苦耐劳、团体协作的职业精神。

4 教学模块设计

根据课程教学的需要,将教学内容模块化,构建电工基础课程教学体系。以工作任务为驱动,组织安排教学内容及教学进度,构建理实一体化的课堂教学形式形式,结合课程特点,通过听课、思考、记忆、练习、应用等五个环节进行教学,解决学什么、怎么学、怎么记、怎么用的问题,全面实现课程教学目标。

课程的主要模块有:电路基础、直流电阻电路、动态电路、正弦交流稳态电路、互感电路。内容基础实用,重点突出,叙述简单明了,强调对知识的理解和应用。对于每个模块,知识目标能力目标明确,理论与实践融合,对课堂教学具有很强的指导性和针对性,最终达到学生能够独立完成相应的工作任务。

模块1 电路基础。工作任务:电压表、电流表量程扩大改装;导线连接;电阻的选用。知识目标:了解电路和电路模型以及电路的基本概念;掌握纯电阻、纯电感、纯电容电路的特点以及两种电源等效变换的条件;掌握电阻的连接方式、欧姆定律、基尔霍夫定律及其运用;了解独立源、受控源的联系和区别;熟悉万用表的使用;验证基尔霍夫定律。能力目标:能根据要求正确连接电路;能使用万用表测量电阻、电流和电压;能识别和选用色环电阻;熟练应用欧姆定律、基尔霍夫定律分析计算电路;了解家用电路。

模块2 直流电路。工作任务:用万用表测试直流电路;有源二端网络等效参数测定。知识目标:理解等效概念,熟练掌握无源网络和有源网络的等效变换方法;掌握电路分析的基本方法,特别是节点电压法和回路电流法;熟练应用戴维南定理分析计算电路;加深理解含受控源电路分析方法。能力目标:能够分析计算直流电路;能够正确搭建直流电路;能够使用万用表对直流电路进行测试;能够对二端网络等效参数进行测定。

模块3 动态电路。工作任务:一阶动态电路的测量。知识目标:掌握电容和电感元件的伏安关系;理解换路定律;掌握RC电路的充放电过程;熟练掌握一阶动态电路的三要素法。能力目标:能熟练分析一阶电路的动态响应;怎样正确分析实际电路,实际操作时应注意些什么;换路定律在使用过程中应注意的事项。

模块4 正弦交流电路。工作任务:交流电的测量;功率因数提高与日光灯电路安装;三相电路的连接与设计。知识目标:了解正弦量的基本概念;掌握正弦量的相量表示法、单一元件在电路中的特性和RLC电路的特点;掌握阻抗的连接方式、欧姆定律、基尔霍夫定律及其运用;谐振电路;了解三相电源的基本概念;掌握三相电源和三相负载的连接方式;三相电路分析方法。能力目标:能够使用示波器测量交流电路;能根据要求正确设计和连接照明电路,熟悉家装;怎样正确分析实际电路,实际操作时应注意些什么;具备分析计算交流电路的能力;能根据要求正确设计、连接三相电路;怎样正确分析实际电路,实际操作时应注意些什么。

模块5互感耦合电路。工作任务:单相变压器测试。知识目标:了解互感和互感电压;掌握同名端及其判定;掌握理想变压器、空心变压器。能力目标:能正确判断同名端;应用理想变压器解题。

5 课程评价体系

建立课程评价体系,既要考查学生的知识和技能掌握情况,建立定性与定量相结合、过程评价与结果评价相结合的课程评价体系,同时还要关注学生的职业倾向和个性化发展。

5.1 课程考试大纲 考试大纲可以指导学生学习,检验课程学习效果,同时,也是测试学生的知识能力水平的依据,这就需要制定课程的理论考试大纲和实践考核大纲。理论考试全面考查学生对基本概念、基本知识、基本方法的掌握情况,考点分布广泛,提出了前后递进等级四个层次要求:“了解”―能知道有关的名词、概念、知识、定律、原理的意义,并能正确认识和表达;“理解”―在了解的基础上,能全面把握基本概念和原理的区别与联系;“应用”―在.理解的基础上,能用学过的一、二个知识点,分析和解决简单的问题;“综合应用”―在简单应用的基础上,能用学过的多个知识点综合分析和解决较复杂的问题。实践考核依托项目进程分别考查学生在安全用电、电工工具及仪表使用、电器元件选用、实践操作、检测调试等方面的能力,借鉴职业技能鉴定评分细则进行考核,要突出过程考核,做到定性与定量相结合。电工基础课程的综合成绩按照理论与实践各占50%合成。

5.2 建立习题库 利用网络学习平台,建立习题库。按模块划分,条目有:内容提要、基本要求和学习指导、典型例题解析、习题解答和自我检测题。通过对课程的主要内容简明扼要地分析总结,帮助学生把握课程的基本要求,突出重点,突破难点,并通过典型例题分析和习题解答,加深理解,提高分析和解决问题的能力。

6 结语

教学既是一门科学,又是一门艺术,这就要求我们要从实际出发,建立并完善具有高职特色的课程教学模式,不断提高教学质量。因此如何建立和完善课程教学的整体设计,做好课程教学工作,是一个值得我们长期探索的重要课题。

参考文献:

[1]陈玉华,李学锋,黄清源.富有高职教育特色课程建设的研究与实践[J].成都航空职业技术学院学报,2005(1).

[2]郭婺,周洪江.高职电气自动化技术专业人才培养模式探索与建立[J].职业教育研究,2010(9).

[3]武友德.产学结合,校企互动,创新人才培养模式[J].四川工程职业技术学院学报,2008(2).

第3篇:高压电工基本理论知识范文

根据职业岗位的能力和素养要求,将《工厂供配电》与工厂供配电检修实训深度重组并实施项目化教学,把课程划分为六个独立的教学项目,并把每一个教学项目中工厂供配电专业知识的学习、项目任务的实施及对学习的评价与考核。举“高压开关柜及其运行与检修”这一案例说明了项目教学法的组织与实施过程。

【关键词】

项目化教学;工厂供配电;教学设计

1.《工厂供配电》的课程定位

按照示范性高职院校建设的宗旨,学院发电厂及电力系统专业创新性地提出了“岗位导向,工学结合,岗课相融”的人才培养方案,并提炼出五个核心岗位,实行“岗位导向”的“2+0.5+0.5”职业导向和“一主线、两阶段、五方向”的培养模式,并将职业能力和职业素养培养贯穿于教学过程的始终。《工厂供配电》作为高职发电厂及电力系统专业的主干专业课,在人才培养方案的改革与建设中,占有举足轻重的地位,它具有实践性强、应用性广的特点,它的主要任务是:培养学生掌握电力系统的基本理论,认识发电厂、变电站工厂供配电的结构、原理和性能,配电装置与接地装置等专业知识,使学生具备工厂供配电运行、安装、检修乃至电气部分设计的专业技能,为学习后续专业课、强化职业技能与素养、增强工作能力打下坚实的基础。

2.项目化教学的理念与思路

项目化教学是将课程划分为若干个独立的项目,并实施每一个完整的项目而进行的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,让学生直接全程参与,在项目的实施中进行专业知识与技能的体验、感悟、论证、探究,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。与传统的教学法相比,项目教学法的教学理念有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心,由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以“项目”为中心,由以教室为中心转变为以实训场为中心。所以,在运用项目教学法进行教学设计的时候,学生是认知的主体、是知识意义的主动建构者,这将充分调动学生的学习热情与参与度。

3.《工厂供配电》课程项目化教学总体设计

如前所述,《工厂供配电》课程进行项目化教学改革,必须重视学生学习过程中理论与技能的协调统一,即在学习过程中始终重视并贯穿技能的训练。其总体教学设计是:将原专业实施方案中的《发电厂及变电站工厂供配电》课程与工厂供配电检修实训进行全面重组,在讲述基本理论与概念的前提下,选择若干个既是重要理论知识点、又能强化技能水平的典型学习(工作)项目,确定学习与任务情景,并围绕其学习目标建立完善的知识体系与技能训练程序,由校内、外的专、兼职教师组织开展“教+学+做”的教学模式,同时参照电力行业技术规范对学生项目工作任务实施过程与完成情况进行技能考核,由此使学生能领会专业知识并掌握专业技能,实现课程学习与岗位要求的零距离,为学生职业生涯的可持续发展奠定坚实的理论与技能基础。

4.《工厂供配电》课程项目化教学具体实施思考

4.1教学项目的选定

按照上述课程项目化教学的理念与设计思路,为达到《工厂供配电》课程的培养目标,应选取工厂供配电的用途、结构特点、工作原理及其检修等知识,形成系统的课程知识体系。因此,选取既能满足知识和技能的教学要求,又有利于实施“做中教、做中学”的“低压断路器及其检修”、“互感器及其检修”、“高压断路器及其运行与检修”、“高压隔离开关及其运行与检修”、“高压开关柜及其检修”、“变电所电气部分及其设计”等六个典型工作任务,做为教学项目,也即是做为职业技能训练和职业素养培养的载体。由此,每个典型的教学项目均由项目描述、教学目标、基础知识、基本技能、任务下达、前期准备、项目实施、工作结束、评价考核等9个环节内容构成。每个教学项目都是一个完整的工作过程,能将专业知识和技能有机融合在整个学习过程中;课程提供给学生独立进行计划工作的机会,在一定时间范围内学生可以自行组织、安排自己的学习行为,便于发挥学习的自主性。项目顺序按难度与综合度递增组织,有利于学生合理组织知识结构,有利于快速有效地掌握知识,符合认知规律。

4.2项目化教学的组织

重组并项目化后的《工厂供配电》课程,是一门实践性较强的专业课程,建议应利用“教、学、做”一体化的教学环境,由“双师”型教学团队负责组织、实施,采取电力行业典型的“六阶段”教学模式,灵活运用多种教学手段,使学生获得工厂供配电的专业知识和检修的专业技能,全面提升职业素养。“双师”型教学团队由主讲教师、实训教师和企业兼职教师组成,相互协作实施教学。主讲教师负责课堂教学设计、分工和组织,负责理论教学和成绩综合评定,参与指导学生操作。实训教师准备场地和设备,配合企业兼职教师进行操作示范和指导学生操作;企业兼职教师负责操作示范,指导按标准化流程作业、检查和监督。前5个典型工作项目的实施过程主要采取具有电力行业特色的“六阶段”教学模式(即:专业知识学习、任务下达、前期准备、项目实施、工作结束、评价考核等6阶段),教师可以活运用多种教学手法(如多媒体、演示、分组讨论等)实施,以提高学生的学习积极性和学习效率。第6个典型工作项目“变电所电气部分及其设计”也宜以近期开展的实际工程项目为原型组织实施。项目化教学理应同步建设课程网站平台,提供各项目的实施计划、课程讲义、参考课件、学习指南、设备图片尤其是检修的指导视频,以方便学生学习相关知识、模拟操作步骤与方法、规范技术流程。

4.3基于项目化教学的课程考核

本课程的每个学习项目可作为独立的教学模块进行单独考核和评定成绩。各学习项目的考核包括理论考试、技能考核和综合评价,而课程成绩由各学习项目的成绩综合形成。课程的考核应突出实践性、开放性和职业性,减少理论部分考核的比重,建议各学习项目的成绩构成及成绩权重如下:低压断路器及其检修12%;互感器及其检修15%;高压断路器及其运行与检修18%;高压隔离开关及其运行与检修15%;高压开关柜及其运行与检修20%;变电所电气部分设计20%。

5.项目化教学案例———《教学项目之五:高压开关柜及其运行与检修》

5.1教学项目描述

本学习项目拟通过实施高压开关柜检修的工作任务,学习高压开关柜的基本知识,建立配电装置的相关理论知识和实际故障诊断技能等。项目涉及基础知识包括以下几部分:(1)配电装置概述。(2)低压成套配电装置。(3)高压成套配电装置。(4)高压开关柜运行的基本知识。(5)高压开关柜检测的基本知识。项目任务下达如下:根据检修周期和运行工况进行调度,现拟对**变电站10kVⅡ段母线上的923开关柜**线进行停电操作,并对该高压开关柜(KYN28-10型)进行检修、调试。

5.2教学项目实施

办理开工手续。列队宣读工作票,交代工作内容、安全措施和注意事项,检查工器具应齐全、合格,摆放位置符合规定。该任务为923开关柜间隔进行检修,确定停电范围为10kVⅡ段母线及923开关柜间隔与相邻的924开关柜间隔。倒闸操作。对目标回路进行“运行转检修”的倒闸操作。布置安全技术措施。对照运行规程布置安全技术措施,并填写表格。4例行检查。对高压开关柜进行检修前的检查,并逐步填写表格。检修流程。对高压开关柜进行检修,具体检修流程应按表格内容开展,并满足质量要求。故障处理。对高压开关柜存在的故障进行判断及处理,并填写表格。进行检修自验收。检修自验收包括三项:(1)对检修工作全面自验收:逐项检查,无漏项,做到修必修好;(2)现场安全措施检查:保证现场安全措施已恢复到工作许可时状态;(3)恢复设备状态:断路器、隔离开关、接地开关状态、操作电源、防误电源等均要求恢复到工作许可时状态。

6.结语

在《工厂供配电》课程中探索实施项目教学法,是将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个“教学项目”,围绕着项目组织和开展教学,使学生直接全程参与,提高学生的学习兴趣与主动性,提高职业能力与职业素养。要达到这种预期效果,还应做到以下几点:(1)改革现有课程体系和教材体系,打破“三段式”、“学科式”的课程体系,根据对工作任务的分解,构建起“模块化”的课程体系。(2)加大校本课程开发力度,逐步建设与项目化教学改革相配套的校本教材体系,不断完善适合项目化教学的校本教材内容。(3)加强师资培训,提高教师综合素质,加强“双师型”教师队伍建设。同时加强理论课教师与实践课教师、企业兼职教师间的合作,形成项目课程开发与实施团队。(4)加强校内实训基地建设,加大实训设施、设备的投入。校内实训设施、设备应有足够的工位,满足所有实训项目的正常开展。

作者:包晓晖 单位:福建水利电力职业技术学院机电工程系

【参考文献】

[1]老盛林.工厂供配电技术课程建设与教学改革[J].当代职业教育,2015,01:55-56+60.

[2]王育波,马恒.浅谈《工厂供配电》项目化教材编写思路[J].科技创新导报,2010,10:159.

第4篇:高压电工基本理论知识范文

关键词:计算机专业;电工基础;教学浅见

1教学源于生活,服务于生活,调动学生学习兴趣

由于地域限制,我校的中职教育生源文化基础普遍较差,学习积极性和主动性相对薄弱,学习的自信心和学习兴趣不浓厚,学校实验设备陈旧,先进的模拟教学用的实验设备还停留在观望阶段,硬件条件有待改善。通过实验设备辅助教学还不能有效开展,针对这一情况,教学实践中如何激发学生兴趣成为重中之重。

1.1结合生活实际,激发学生学习兴趣

比如:电源部分的学习中,我巧妙地将学生“手机不离手”的这一现象放到课堂上与学生交流,智能机耗电快,如何补充电能———充电宝成了学生必备物件,但充电宝也有无能为力的时候,它的电用尽了,怎么办?给充电宝充电。这个期间,充电宝既作了电源,又作了用电器。将电源的相对性这个概念提出,同时也告知学生,获取知识的渠道很多,手机也是其中之一,但不能过度依赖手机。

1.2运用联系比较教学方法,激发学生学习兴趣

电工基础中有“电位”和“电压”这样一对概念,很容易引起学生混淆,在教学中把这一对抽象、枯燥的概念与“高度”与“高度差”这对概念进行联系比较。例如:分析电位时,学生对参考点的含义不理解,但教学中把“电位”问题与“高度”问题相联系比较,把“电位差”与“高度差”相联系比较,因为学生对“高度”和“高度差”有深刻的感知认识,通过已知事物联系比较未知事物,电位的相对性特点,电压的绝对性特点便能够变得具体、直观,易于学生理解掌握,调动了学生的学习兴趣,减小了教学难度,使枯燥的知识兴趣化,抽象的概念具体化,使教学内容直观、易懂、易记。

2善于整合,勤于梳理,形成清晰的知识体系

电工基础课作为计算机专业不可忽略的基础性课程,是学生更好学习、理解相关专业知识的保障。引导学生对所学知识点梳理、整合是学生得以形成清晰思路、便于理解运用理论知识解决实际问题的关键。以直流电路与交流电路的学习为例:

2.1直流电路的特点

直流电路就是指电流方向不发生变化的电路。我们从初中物理中已经接触过,欧姆定律是其精髓,搞清电路中各元件的串、并联关系是关键,这主要适用于简单直流电路;而对于复杂直流电路中,不仅会运用到欧姆定律,还有重要的基尔霍夫两大定律及其典型应用———支路电流法;而叠加定理及戴维南定理,是复杂直流电路转换为简单直流电路的理论依据。

2.2交流电路的特点

交流电路就是指电流方向在发生变化的电路。而正弦交流电路是电流的大小、方向都在发生变化的电路,根据负载性质不同,交流电路中不仅有电压、电流之间的大小关系,而且还有电压、电流之间的相位关系。因此交流电路的学习不同于直流电路,要用新的思路去分析电路、认识电路,而基尔霍夫定律仍适用于交流电路。为了体现交流电路中的相位,运用了数学中的相量概念,而交流量的求和也用到了物理中的矢量求和———矢量的平行四边形法则,因此交流电路的学习更需要数学、物理知识的辅助。

第5篇:高压电工基本理论知识范文

关键词: 《液压与气压传动》 教学质量 提高策略

《液压与气压传动》课程是一门研究以液体和气体为工作介质进行能量传递与控制的学科,它不仅是机械类及近机类有关专业的一门专业必修课,而且是一门能直接用于实际工程技术的课程。在中职学校的教学工作中,学生初接触到这门课,缺乏感性认识,课程内容比较抽象、枯燥,学生普遍认为比较难学,涉及系统工作原理的理论知识点较多,学生学习起来理解难度大,问题多,如何提高学生对液压与气压系统工作原理的理解能力、分析问题能力和实际应用能力是任课教师面临的客观难题,本文就如何激发学生的学习兴趣,增强学习效果,提高本课程教学质量,实现教学目标,根据近年的课程教学实践,认为以下几个方面对教学质量的提高是非常有成效的。

一、教学思想的转变

传统教学以传授知识为主,转变到以能力培养为主,把应用技术解决实际问题的能力放到能力培养的主要位置上,基础理论的教学应以服务应用为目的,基础部分以必需、够用为度,专业部分加强针对性和实用性,注重理论教学与实训教学的密切结合,以掌握概念、强化应用为教学重点,以应用性原则构建理论教学内容的知识体系,根据学生的实际知识水平,扩充易于理解原理的知识内容,加深学生对系统工作原理的理解,在课堂讲授中淡化繁琐的数学推导与数字运算,强化应用,加强基本概念的理解,突出分析思路与分析方法,重视与日常生活中常见工程应用实例相结合,增强结论的直观性和知识的应用性,加大实践教学比重,提高学生学习兴趣。

二、合理安排章节学时

本课程的目标是使学生具备从事机械类工作必需的液压与气压传动基本知识和基本技能,结合液压与气压传动在机电产品设计、制造及维修过程中的应用,形成利用所学知识解决实际问题的能力,具有对机电一体化设备液压与气压传动系统进行安装、调试、维护和保养的能力,因此本课程在应用性知识方面应分配较多的学时,在教学上应对液压与气压传动的基本原理和特点;流体力学的基本概念、静力学基本方程、连续性方程、伯努利方程、动量方程;孔口和缝隙流量,空穴现象和液压冲击等章节在学时分配上相对要少,学生能记住重要结论即可;对各类液压泵的工作原理和特点、外啮合齿轮泵的困油现象、限压式变量叶片泵的变量原理及流量压力特性;液压缸的分类、参数计算、典型结构和各部分的连接方式;液压控制阀的类型及安装方式,方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀的结构原理、性能特点及其应用,液压传动辅助装置,各类速度控制回路、压力控制回路和方向控制回路的工作原理;典型液压系统分析,液压系统的设计;气源装置及辅助元件、气动执行元件、气动控制元件和逻辑元件、气压基本回路等章节应分配较多学时,有利于学生理解和掌握它们的工作原理、工作过程及典型应用。

三、教学方法与手段

1.采用启发式、互动式、讨论式、任务驱动式等多种教学方法,在教学过程中充分发挥教师为主导、学生为主体的作用,通过师生共同讨论和交流,激发学生的学习兴趣,引导学生主动、积极地融入课堂学习,变被动学习为主动学习。

2.积极使用多媒体技术辅助教学,教师在网上下载或制作本课程的电子课件和原理仿真动画,为学生提供更多图片、资料,增加课堂的知识信息量,突出课程内容的重点,尤其是其中的动画演示部分,将复杂的结构原理、传动过程等通过动画比较形象直观地展示出来,易于学生理解和学习各种理论知识的难点,有助于激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,从而提高教学质量。

3.在课程的重点部分教学中采用工业实例引导,激发学生的学习兴趣和求知欲,充分利用多媒体教学软件、动画演示、软件仿真、液压透明元件、气动剖面原件、工业图片、教学影片、液压与气动训练设备等进行直观教学,以便加深学生的记忆和理解,在课程的难点处安排课内实践和讨论内容。

4.课堂教学中,通过大量工业应用案例分析,采用“教、学、做”一体化的教学模式让学生掌握机电一体化应用中所需的知识与技能,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。

5.注重教学的系统性,从基础理论到实际应用,从元件到基本回路,再到典型的液压系统、气压系统,遵循由简单到复杂、从通用到先进特殊的原则。

四、实验与实践

液压实验是理论教学内容的延伸和补充,通过基本回路实验,培养学生的实际操作能力和创新能力。在液压基本回路实验中,教师给出相关元件,指导学生设计并绘出基本回路图,让学生亲自动手将液压元件安插到实验台上,通过快速接头和软管连接成回路,并开机演示其运动效果,学生完全独立地自己动手进行实验设计、安装、调试、排除故障,有力地促进学生实际操作能力和创新能力的培养。另外,通过液压元件陈列室元件的拆装和多种方式的演示,强化认识过程和增强认知效果。

实践教学的目标是训练学生分析、设计、组装、调试液压与气动回路的能力。在实践教学环节中,实践内容应采用工业应用实例,实训内容包括回路设计、元件选取、回路组装、回路调试、故障排除、整理设备、小组讨论及实训记录。在实训环节的组织上,采用三四人一组,分配一台实训设备,每组都要单独按要求做,并鼓励每组同学对于同一目标用多种方案实现并比较优劣。通过设计并组装带有探索性的实验回路培养学生的创新能力、动手能力、团队合作精神和责任心。在训练中,各小组成员要团队工作、分工合作,由于每组所做项目的结果和时间记入形成性考核成绩,因此每次实训时学生都非常紧张地投入,将所学理论与工业应用有机结合在一起,进一步加深对理论的理解。

五、考核与成绩评价

本课程要改革期末一张试卷测评成绩的传统应试考核方法,实行知识、能力、全程化考核模式,学习评价多样化,采用理论考试成绩、课堂表现平时成绩、作业成绩和实训成绩按适当比例分配,进行综合成绩评价,如对学生平时课堂参与状况、回答问题情况、作业完成情况,特别实践教学中的能力表现等情况进行全面考核,记入总成绩,并加大日常、实践考核的比重。

总之,《液压与气压传动》课程的教学工作,需要教师转变教学思想,以培养学生实际应用能力和创新能力为目标,课堂以多媒体技术辅助教学,多种教学方法结合,灵活运用,加大实践环节训练,积极推行多元化考核评价方式,充分调动学生学习这门课程的兴趣和主动性,进而实现提高教学质量的目标。

参考文献:

第6篇:高压电工基本理论知识范文

【关键词】模拟电子技术基础;教学;学习

《模拟电子技术基础》是一门重要的专业技术基础课,理论性和实践性都很强,处于各专业教学的中间环节,是学生对电子线路认识和理解的基本素质形成和培养的关键性课程。深入探讨其教学方法并有效实施,对学生掌握一定的线路知识和培养学生分析问题、解决问题的能力有着非常重要的作用。这就要求我们在专业课堂教学中,应更新观念,完善课堂教学方式,提高教育教学效果,努力增强学生对课程的兴趣,完成好在校学习要求,为以后的工作打下好的基础。

一、全面把握课程内客,并精选重点

要明确本课程在整个教学计划中的地位和作用、基本要求、基本内容和本课程与后续课程的联系。在分立元件构成的电子线路和集成电路构成的电子线路上,集成电路的应用范围迅速扩大。集成电路是在分立元件电子线路的基础上发展起来的,而从事电子技术工作必须熟悉分立元件电子线路,所以选择授课内容时,应以分立元件构成的单元电子线路为基础,以“分立元件电路为集成电路服务”的原则来突出集成电路,为进一步学习、研究和应用集成电路打好扎实的基础。如在讲解反馈放大电路时,由结合分立元件电路转为结合集成运算放大器讲解,引入集成比较器、集成功率放大器、集成三端式稳压器等内容。结合典型电路讲基本概念、基本理论、基本分析方法,并下力气讲清楚,应贯彻“管为路用”原则,淡化半导体器件内部物理过程和集成电路的内部电路,重点讲清楚器件的外特性应用。

二、变满堂灌、填鸭式为启发式教学,充分发挥学生的主体作用

传统的教学模式方法,以教师单方面讲授为主,讲授内容以单纯灌输书本知识为主,学生学习方法以死记硬背、机械重复训练为主,其弊端显而易见。这种教学方法妨碍学生主动地学习,挫伤学生学习的主动性、积极性、创造性,影响他们全面素质的提高,尤其对高职的学生更是不利于实用性、专业型人才的培养。例如,以“判断某一放大电路工作是否正常”为例,现行大部分教科书均采用测定集成电路各引脚的静态工作电压与书上所标值是否一致的判定方法,这种方法是一种较死板而又费时的方法,只适合于没有仪器设备的场合。教学中,大部分教师也往往沿循传统教学方法,单纯讲授书本知识,满堂灌下来,虽然也能完成教学任务,做起来也省事,但这样培养出来的学生思维单一、不灵活,更谈不上能发挥他们的实践能力创造能力,往往只适合于搞搞维修之类工作,却难以适应社会上各行各业不同要求。因此,在课堂教学中,不仅要注意书本现成知识的理论传授,更要注重培养学生的思维判断能力,依据理论解决实际问题的能力、自学探索能力等。

三、适当进行读图训练

读图即是阅读一些典型图例,弄清其信号通道、元件作用、电路功用及一些特殊环节的工作原理。《模拟电子技术基础》课程内容抽象,且很多概念有独立性,重复记忆少,学生难学易忘,并且往往是学完以后还不知这些知识用在何处,怎么联系。而一张综合电路图通常包含好几个单元的概念,覆盖面广,综合性强。读懂一张图可以帮助学生把各单元的知识,甚至其他学科的知识纵向、横向地联系起来,使知识系统化。同时,读图还是培养学生自学能力及分析判断能力的重要方法。实践证明,读图训练是提高学生学习兴趣、发展学生综合能力的有效途径,也是《模拟电子技术基础》课程一个必不可少的教学环节,它为教学双方提供了广阔的学习空间。

四、改善学生学习方法,提高学习能力

《模拟电子技术基础》要求学生既要掌握一定的理论知识,又需要学会分析电子线路。要使学生尽快适应电子技术基础的学习,在传授知识的同时,关键还要教给他们正确的学习方法,提高他们的自学能力,培养良好的学习习惯。我要求学生课前进行预习,把不懂的内容记录下来。听课时,有重点地听课,这样才能提高学习效率。其次,要求学生会记笔记,教会学生做好课堂笔记,有利于学生接受和掌握新知识。再后,要求学生课后复习,巩固课堂所学知识,加深对所学知识的理解,使之掌握得更牢固。

五、注重实践,培养创新能力

对于现在技工学校学生说,都具有文化程度参差不齐、理论基础水平较薄弱的特点,面对复杂且枯燥的理论推导以及难记的式子,学生往往缺乏学习热情。所以,在教学过程中我采用重实践,轻理论策略,这样既能激发学生的学习热情,又能通过实践来掌握理论,在实践中巩固理论,用理论指导实践,从而达到较好掌握知识、提高实践能力创新能力的目的。如在《模拟电子技术》半导体及放大电路教学中,其主要目的是使学生学习并掌握半导体器件的特性、使用、测试方法以及放大器工作原理等。我把一些实际单元电路小制作搬到课堂上,有针对性地把教材需要掌握的知识和单元电路融合起来,并且在实验报告编排上也下点功夫,就会收到事半功倍的效果。如:在《模拟电子技术基础》教学中,我安排一个功率放大器实验,其中包含变压、整流滤波、稳压电路、功率放大电路等,并在电路中设置一些测试点。通过实验可达到以下几个目的:学习万用表的使用;全波整流电路输出电压理论与实际值是否相符;稳压电路电压在电流波动或负载电流改变时是否保持稳定。经过这样的设计,学生的学习兴趣和学习热情就会大大提高。

六、多种教学方法和教学手段并存,调动积极性

针对《模拟电子技术基础》不同章节的不同内容,在授课过程中,通常主要采用以下几种教学方法:(1)多种方式提问。提问法主要是根据学生已有知识或实践经验,有目的,巧妙地提出问题。有的问题要学生讨论回答,有的则作为引入新课的悬念,不作回答,并且根据回答情况适时掌握教学进度,调整教材内容的深度,补充必要的知识内容。当然,针对不同的教材内容,教学的不同环节,采用不同的提问方式。在导入新课内容时,我一般采用启发式的提问,制造悬念,启发学生的思维。(2)激发求知欲,进行演示。演示教学是我在教学中向学生展示实验教具(或演示板)或做示范性实验等方式,让学生进入角色,使学生通过观摩获得感性知进而加深巩固理论知识理解的一种方法,并能使学生感到理论与生活更加贴近。(3)反复练习,进行章节测试。我在平时的教学中根据内容的重难点,反复去解同类练习题,从而达到巩固所学知识,提高解题技能技巧,找出教学薄弱环节。严格的练习和测验,还能使学生养成坚持不懈的学习习惯和严肃认真的学习态度。(4)利用类比法进行教学。我在平时的教学中内容相近的知识点进行讲授,利用类比法将它们总结在一起进行讲解、培养学生举一反三的能力,提高学习的效率。如在讲授分压式偏量电路的计算时,我通过比较分压式偏量电路与基本放大电路交流通路,得到两者的电路形式和原理虽然有很大的不同,但对交流信号来说,两者几乎完全一致,从而直接得出分压式偏量电路的放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro的计算公式。(5)善于总结,巩固知识。每一章节讲完之后,对该章节的内容要善于做一个归纳总结。总结过程是一个思考的过程,是对知识梳理和加工的过程。总结既可以由老师来完成,也可以由学生来完成。通过总结,让学生明确这一章节学了什么内容,应该掌握什么内容,与前面章节知识有什么联系和区别。对于模拟电子技术,适当的总结是很有必要的。特别是各种基本放大电路、功率放大电路的组成及功能,各种复杂的电子电路,总是由多种简单的功能不同的电路组成的。通过总结,我们对各种电路的区别,能不断加深印象,从而对各种复杂的电子电路能顺利划分成块,正确分析其电路原理。另外,对于平时在教学中使用的教学手段,在传统的“黑板—粉笔—一张嘴”的授课方式下,多挖掘好的教学手段,如自做电子小制作加强学生的理论实践性,采用集语音、图形、文本等诸多媒体的优点于一身多媒体技术来丰富平时的教学手段,使学生更快更好的掌握课本理论知识。

总之,要使学生能顺利学好《模拟电子技术基础》,其实是教与学的一个互动的过程,既要求我们培养学生正确的学习方法,又要求我们有合适的教学方法,好的教学方法还需要我们教师在教学过程中不断地探索和总结,这样才能适应国家大力发展技工教育的新形势,培养适应社会的全面的技能型人才。

参考文献

[1]杨爽爽.浅谈模拟电路课程教学现存问题及改进方法[J].民营科技,2011(05).

[2]朱敏.浅谈《模拟电子技术基础》教学方法研究[J].科技资讯,2009(33).

[3]高见.高职模拟电路课程改革初探[J].黑龙江科技信息,2008(34).

[4]邢春香,翟红艺,孙晓冰.模拟电路课程教学方法探索与实践[J].科技资讯,2010(24).

[5]张慧.浅议《电子线路》教学[J].科学大众(科学教育),2010(03).

[6]周跃佳,潘启明.现代教育技术在电子线路系列课中的应用[J].黑龙江科技信息,2010(19).

[7]刘小燕.关于模拟电路课程教学改革的探讨[J].科技风,2009(12).

[8]郭荣幸.归纳比较法在《模拟电子技术》教学中的应用[J].高师理科学刊,2008(04).

[9]胡昌奎,杨应平,黎敏,刘辛,易迎彦.光电信息类专业光纤系列课程教学内容与课程体系的改革[J].高等理科教育,2008(02).

[10]曾晓华.故障字典法在模拟直流电路故障诊断中的应用研究[J].科技资讯,2009(19).

[11]徐敏道.浅谈模似电子技术中的放大电路教学[J].中国水运(理论版),2006(05).

[12]李月乔,宗伟.“模拟电子技术基础”教学方法的思考与体会[J].电气电子教学学报,2007(05).

[13]李小辉.电子技术基础》教学探讨[J].科技资讯,2008(14).

[14]靳孝峰,梁超.《数字电子技术》课程的改革与实践[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2008(04).

第7篇:高压电工基本理论知识范文

关键词:高职教材;项目化;特色

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0128-01

目前各高职院校课程改革已由基于知识储备的课程向基于知识应用的课程转变,以“工学结合,能力为本”为指导思想,打破传统学科系统化的束缚,按着相应专业岗位工作过程,重新构建课程框架,重新选择教学内容,形成工作过程系统化课程。随着教学改革的不断深入,对教材建设也提出了新的更高的要求。但是大部分院校教材改革还在研究探索阶段。目前各高职院校急需一种比较成熟的,适合工作过程系统化课程的特色高职教材出版,以便资源共享。

基于工作过程的项目化课程模式是当前高职课程改革的基本取向,因此,笔者认为项目化教材比较适合。下面简单谈一下我对《电机与电气控制》项目化教材的改革看法。

一、现有高职《电机与电气控制》教材存在的问题

《电机与电气控制》课程是高职电类专业重要的专业课,教材现状是:整个教材基本分两部分。第一部分是电力拖动部分,包括变压器及常用电动机,基本按其组成结构、工作原理、运行特性、具体应用、日常维护等内容编排的。第二部分为继电器——接触器控制,包括常见低压电器、典型控制环节、普通机床电气控制等内容。电力拖动部分是按照各种电动机的类别来介绍的,系统的理论性较强,比较枯燥。高职学生主要是来自于普通高中毕业生,文化基础知识普遍薄弱,抽象逻辑思维能力不强,显然,这样的教材不适合他们,不利于提高学生的学习兴趣和学习的主动性。第二部分,电气控制,都是按照先介绍各种常见低压电器的结构、作用、工作原理、选择原则、使用注意事项等等内容,再学习由低压电器组成的基本控制电路的工作原理分析。这样就导致,在开始孤立讲授各种低压电器时,是脱离具体线路来讲授的,学生虽然对其结构等有初步了解,但很难理解它在实际电路中的具体作用;而在后面讲授各种控制线路时,前面介绍的低压电器相关内容有的已经遗忘,前后衔接不紧密,学以致用的特点没能充分体现。无论是理论知识的掌握还是技能的提高,都会受到制约,教学效果不理想。

二、《电机与电气控制》项目化教材改革

高职项目化教材要依据教育部《高职高专教育专业课程教学基本要求》来编写,并且是在企业调研、职业岗位分析和专家论证的基础上,要精心选择典型的工作任务组成本教材的项目。教材内容应考虑“维修电工”职业岗位的现实需要,融教学与职业资格培训于一体,按照基本理论够用、突出实践操作、重视实际应用、培养专业技能的原则编写。专业知识以“适度够用”为标准。“够用”是指以满足课程教学项目需要,即学习性工作任务的需要为限度;“适度”是指在满足学习性工作任务需要的基础上,适当拓展专业知识,以满足学生可持续发展的需要。教材内容的序化,打破原有的按学科结构体系,平行展开的顺序,而按具体项目,即工作任务的完成过程来编排的,呈现一种串行的结构形式。

(一)教材编写要满足课程目标的要求

(1)变压器、三相异步电动机、单相异步电动机、直流电动机、常用特种电机、低压电器的结构与工作原理。

(2)三相异步电动机、直流电动机的基本工作特性。

(3)电动机的起动、调速、制动的原理和方法。

(4)继电器—接触器控制典型电路的工作原理及线路分析方法。

(5)典型机床的电气线路工作原理分析。

(6)能够正确选择及使用交直流电动机、变压器及常用低压电器。

(7)能够设计较为简单的电气控制线路。

(8)能够使用电工工具和电工仪表,针对基本电气控制线路进行正确安装、调试及维护维修。

(9)能够对典型机床的电气控制线路进行正确分析、故障诊断。

(二)教材内容的选取

针对电气维修工等岗位涉及的电气控制相关知识与技能,本着理论适度够用,突出能力本位,融入中、高级维修电工职业技能鉴定标准,并适度考虑学生的职业能力拓展及岗位迁移等因素选取教学内容。我们在与合作企业的技术人员反复研讨后,为了保证学生毕业后能够胜任维修电工等职业岗位的要求,来确定教材的主要内容。由于企业动力的80%是三相异步电动机拖动,具有电机的选择使用维护与三相异步电动机控制电路设计、安装和检修的能力就可以完成一般企业的维修电工的工作任务。同时,我们又选择了企业中最常见的几种典型普通机床的电气控制线路分析与检修任务作为教材内容。最后内容确定为:电机的使用与维护、三相异步电动机基本控制电路的设计与检修、典型机床电气控制线路的分析与检修三部分。

(三)教材内容的组织与安排

为使学生掌握以上三方面知识技能,我们精心选择了贴近企业生产实际的九个典型项目作为教材内容,并使项目涵盖典型机电设备的各种功能,以保证学生可持续发展能力的培养。内容的排序遵循工作过程由简单到复杂,由基本单一控制环节到整个系统控制。即:变压器的使用与维护、交流电动机的使用与维护、直流电机的使用与维护、常用控制电机的认知、三相异步电动机起动控制电路的安装与调试、三相异步电动机电气制动控制电路的安装与调试、三相异步电动机调速线路的安装与调试、电动机多地控制与行程控制电路的安装与调试、常用生产机械电气控制电路的安装与调试。

由于目前高职院校项目化课程的实施尚处于探索发展阶段,尤其是对项目化教材建设仍处于试用阶段。所以,我们还要不断的研究,开发出更加符合职业教育人才培养规律的、与项目化课程模式相适应的特色教材,以便更好地服务与教学。

参考文献:

[1]王晓华.浅谈高职教材改革与建设[J].潍坊教育学院学报,2007,1.

第8篇:高压电工基本理论知识范文

[关键词]电路理论 基础教学 启发讨论式教学 设计性实验

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)07-0113-02

“电路理论”课程是工科电类各专业的一门重要的技术基础课。通过本课程的学习,学生要掌握必要的电路基本理论、分析计算方法和一定的实践技能,更重要的是要具有分析和解决问题的综合能力,为后续专业课程的学习打下坚实的基础。根据本课程的特点及其在专业中的地位,笔者结合多年的教学实践,从以下三个方面着手研究、改革教学方法,取得了较好的效果。

一、加强基础教学,重视基础,强调基础

“电路理论”课程的主要内容包含电路的基本概念、基本理论和电路分析的基本方法,主要是为后续课程的学习提供必要的理论基础知识。建构主义理论[2]认为:工科课程的基础知识代表了前人对客观世界某一领域的本质和规律的认识,只有当这些知识在头脑中建构程度等同甚至超过了前人对相应的客观规律的认识深度时,才可能迸发出新的意识和思想,创新才有可能发生,所以,一定要重视基础知识的扎实理解和掌握。

例如,参考方向是电路理论中一个非常基础而又非常重要、在初学时又有点难于理解的概念,在教学过程中一定要做到让学生深刻理解、自如应用。首先引入一个电压源串联电阻的简单电路,告诉学生:在这个电路中,电流的流向是可以知道的,因此可用箭头代表实际电流方向。但是,我们将面临的分析对象是复杂电路,复杂电路中每条支路的电压和电流是怎样的流向,预先是不可能知道的,况且,在交流电路中,电压与电流的大小、方向是随时间而变化的,也不可能事先知道、唯一确定。因此,要引入参考方向的概念。然后强调参考方向是任意标注的,参考方向下求出的电压、电流值都是代数值,让学生去除“参考方向标注得对还是错”的错误概念,参考方向的最终目的就是结合代数值让我们知道在某个时刻支路电压和电流的实际大小和方向。

在理解了参考方向的基础上,强调对关联的参考方向的理解。关联的参考方向一定要选定某部分电路,进一步要求学生能够正确应用关联和非关联参考方向计算功率。 同时,在陆续学到元件的伏安特性时,要强调元件两端电压电流的参考方向关联或不关联时特性的不同的表达式,进一步理解参考方向可以任意标注,而分析计算得到的实际结论是唯一的。

通过最初的加强,过程中不断地回应,学生对参考方向就可以达到深刻的理解,得以自如地应用。

又如,直流电路的分析方法是课程重要的基础。讲授的过程中,针对b条支路,n个节点的电路,每条支路的电压、电流都作为变量时,需要2b个方程,其构成为:(n-1)个KCL方程,b-(n-1)个KVL方程,b个VCR方程,引入2b法。

强调2b法从拓扑约束和元件约束两大约束出发,建立电路的方程,是分析复杂电路的基础。但是2b法因为未知量个数太多,联立方程数太多,限制了它的实用性,必须寻求能减少电路方程数的求解方法。于是引出支路电流(压)法——1b法,只以支路的电流或电压作为未知量,其方程构成为:(n-1)个KCL方程,b-(n-1)个KVL方程,强调这并不说明1b法只需要拓扑约束,只是将元件约束方程渗透到拓扑约束中了,两大约束是分析复杂直流电路的基础。

在1b法的基础上再逐步引出节点电压法和回路电流法,进一步减少了电路方程数。要强调:节点电压法之所以只需要(n-1)个KCL方程,是因为当用节点电压表示各支路电压时,各回路的支路电压自动满足KVL定律。同样,回路电流法之所以只需要b-(n-1)个KVL方程,是因为用回路电流表示的各支路电流自动满足节点的KCL定律。再次强调,分析复杂直流电路的基础是两大约束。

二、采用启发讨论式教学,引导学生思考

为了培养学生的探究、创新精神,必须改变教师灌输为主、学生处于消极被动状态的教学方法,教师在课堂中要善于提出适当的问题,引导学生思考,以突出相关知识点需要强调的内容。

以节点电压法的学习为例。在讲授完这个内容的理论及相关例题之后,针对一个具体电路,学生大多能够通过自电导、互电导的构成及相应电源的处理,列出电路的节点电压方程组,此时,笔者出示思考题:图示部分电路,R1构成节点1和节点2方程中的自电导和互电导吗?

学生大都表情茫然。按照节点电压法的规则,自电导的构成是跟节点相连的所有支路的电导之和,互电导的构成是节点间公共支路上的电导,但此图中,R1不构成节点1和节点2方程中的自电导,也不构成互电导。通过这个思考题,引导学生不光要记住规则,还要思考节点电压法的本质:节点电压法实质是列节点的KCL方程,自电导和互电导是将各支路电流用节点电压表示的过程中出现的系数,而此图中,该支路的电流即为电流源的电流值,与节点1、2的电压和R1都没有关系。

引导学生进一步思考:R1的存在及大小对电路有什么影响?学生能够马上回答“会改变电流源两端的电压大小”。更进一步引导学生思考:将电流源换为受控电流源的话,结论是一样的吗?

通过这样一道思考题,使学生在应用节点电压法的常规规则解题的同时,对节点电压法的本质有更清晰的理解,继而能够处理一些特殊电路情形。

正弦交流电路的相量分析法,也是课程的一个重点和难点,对这部分内容,我们可采用提出问题、解决问题的研究型教学模式。

首先,让学生明白概念:正弦交流电路的稳态响应是与输入同频率的正弦量,从数学上讲,就是电路的非齐次微分方程的特解。有了动态电路分析方法的基础,提问学生:通过求解电路的非齐次微分方程的特解的方式来求正弦稳态响应,存在什么问题?通过引导,指出两个问题:(1)需要列电路的微分方程,这对很多复杂电路,是很难很烦的过程;(2)把一个与输入同频率还需确定幅值和初相位的正弦函数代入微分方程求特解的过程,涉及非常繁琐的三角函数运算。

然后,引出又一种方法:通过求对应复指数激励下的复指数稳态响应的虚部来求解正弦稳态响应,提问学生:这个方法解决了什么问题,还存在什么问题?结论是该方法把三角函数的运算转化为了复数的简单的代数运算,但是,还是需要列电路的微分方程。将该方法继续深入,将正弦量用相量表示,并得到元件VCR相量形式的约束及KCL、KVL相量形式的约束,由于元件相量的约束是代数形式,不再有微分积分,因而就可以以两大约束为基础,用复杂直流电阻电路的分析方法求解得到正弦量的各相量,进而得到正弦量,也就是电路的正弦稳态响应。相量法解决了最初方法的两个问题,是一种非常有效的求解正弦稳态响应的方法。

通过这样一个循序渐进的过程,使学生不仅会用相量法解题,还能明白为什么要用相量法解题,解决了什么问题,有什么优点,等等,有利于培养学生发现问题、解决问题的能力和探究精神及科学的思维方法。

三、理论教学和实践教学紧密结合,强化实践教学中的综合设计性实验

“电路理论”课程还有相应的实验课程,必须做到理论教学和实践教学紧密结合,培养学生理论联系实际的工程思想。在理论课讲授过程中,必须结合应用实例,让学生看到本课程的实用性以及本课程与专业的密切关系。

比如,讲授RLC二阶电路的动态响应时,理论的内容比较枯燥,告诉学生,汽车的点火电路就是一个RLC电路,引导学生课后去获取这个电路的结构、工作原理,有问题与同学、老师一道探究,增加了学生的学习兴趣,延伸了课堂教学内容。

同时,针对传统实验内容的弊端,对实验内容进行改革,减少验证性实验,增加综合设计性实验,在理论知识的基础上,启发学生设计相关的实验。由教师布置选题,由学生完成电路设计、元件选型、设备选择、实验内容设计、数据记录和结果分析等实验工作。比如:利用集成运放设计构成一种受控源电路的实验,在加减法电路的基础上,再利用动态元件的性质设计构成积分、微分电路的实验,等等。让学生在设计和实验的过程中发现问题,探究问题,最后解决问题。

通过以上几种教学方法的联合运用,学生对课程的兴趣有很大程度的提高,学完后课程基础更扎实,为后续专业课程的学习奠定了基础。同时,通过课程的学习,提高了学生的质疑精神,增强了他们发现问题、解决问题的能力,也大大增加了学生对本专业的认同度和获取专业知识的兴趣。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 邱关源,罗先觉.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2] 谢逢春.建构主义与工科基础理论课教学研究[J].高等工程教育研究,2010,(4):151-155.

第9篇:高压电工基本理论知识范文

以学生为主体教学方法的改革和探索

启发式教学

在教学过程中,首先教师要善于在学生已掌握知识水平上提出问题,激起学生的好奇和兴趣,学生为了发现规律或找到答案,就需要对相关知识进行综合、联系、概括,从而起到引导和鼓励学生积极思维的效果。

例如,在讲解叠加定理之前,首先以复习基尔霍夫定律的形式求解一个有两电源作用的电路,接着从求解的结果出发,引导学生研究求解的结果中两部分的物理含义,在分析的过程中不断渗透分解和叠加的思想,从而引导学生发现并理解叠加定理。

理念循序渐进化

在教学过程中,有些概念或规律是教学中的重点和难点,学生理解起来有一定难度。针对这种情况,教师要善于采用由简到繁,循序渐进,深入浅出的原则将该学科中关键的分析理念和分析方法讲授给学生。通过循序渐进的讲解,学生掌握的不仅仅是几个知识点,更重要的是理解了知识之间的相通性以及理念的灵活应用。

例如电路分析中等效的方法。首先,从学生都懂的两电阻串联电路的阻值等于串联电路里两电阻的和说起,关键是让学生明白从电学角度看等效的基本含义是两个可以等效的东西具有相同的特征,即具有相同的伏安特性,接着启发学生理解等效的条件怎么找,等效的结果是什么。学生在明白了简单的电阻等效基础上,学习电压源模型和电流源模型等效中进一步将等效理念深入讲解。学生对等效理念有深入理解的情况下对于二端有源电路的等效模型即戴维南定理的学习就很容易理解。

开展课堂问题研讨

学习完一章或者相对独立的一部分内容后,教师首先应以“知识链”的形式将本章课程的内容层层分解,使学生对所学知识有清晰的框架和完整的认识;然后以研讨的方式把所学知识具体应用到综合例题或问题的求解中。通过上述两个过程达到知识的巩固、完善和提高。

例如学完电路分析的内容后,学生学到了多种计算电路响应的方法,如基尔霍夫定律法、支路电流法、结点电压法、叠加定理、电源等效及戴维南定理等。教师可以给出一道典型例题,首先用让学生独立思考,各抒己见,给出同一问题的不同解法,并比较这些方法在此题中优劣,从而理解各方法适用的场合。通过课堂问题研讨,不仅能加深学生对理论知识的深入理解和灵活应用,而且培养了学生的创新、鉴别和比较归纳能力。

将知识应用到电路设计的教学模式

通过课堂的理论讲解,学生能掌握基本的理论知识,但学习该课程更重要的目标是学以致用,特别是模拟电子技术和数字电子技术两部分内容。为此,将基本知识应用到电路设计的方法是把功能强大的Multisim软件引入教学中。这样不仅能提高学生的学习兴趣,加强理论知识的理解,而且学生可以不用受实验条件的约束而将所学知识应用到仿真设计中,充分调动学生的积极性和自主性,同时与当前科技同步,将提高学生的就业竞争力。

为了督促学生自主应用Multisim软件设计电路,教师需要给学生布置设计题目、安排上机时间和答辩时间。下面以集成运放的教学为实例讲解该教学模式。

教学实例

集成运放是模拟电路中重要的一章,而且广泛应用于信号的采集和处理中。但学生在学习中却存在着诸多难点。另外,如果只是学完理论后解几道课后题而没有接触相关的应用设计,学生学后都感觉收效甚微。为此,我们以集成运放教学为例来说明如何将几种教学方法应用于该课程的教学中,教学思路分两步:理论讲解和自主仿真设计。

理论讲解

首先简单介绍集成运放的内部电路,对于该器件的关键参数的特点学生非常容易理解,比如放大倍数很大、输入电阻很大、输出电阻很小。以放大倍数很大引导学生思考,得出输入在非常小的范围内输出电压与输入电压为线性关系。再通过回顾基本放大电路中输出交流信号的幅度应小于电源电压,从而导出运放的电压传输特性以及对于的两个工作区:线性区和非线性区。

讲解集成运放的两个分析依据这个重难点的内容时不能几句带过,需要由浅入深。首先回顾等效电阻和基本放大电路的输入电阻的概念,让学生意识到集成运放的输入电阻所代表的含义,也就容易明白输入电阻大意味着两端加有限电压端口上电流非常小,可以近似为零。此时再辅以一个简单的没负反馈的电路,引导学生分析两输入端的电流和电压,同时认识到两输入端电压不近似等于零时运放工作在非线性区,从而学生会意识到工作在线性区需要两输入端电压近似为零,并同时思索什么样的电路才能达到此条件。教师先从电压放大倍数和电压传输特性两方面证明此结论,接着将前面给出的工作在非线性区的电路上添加负反馈,然后引导学生得出工作在线性的电路需要连接负反馈电路,并进一步对负反馈的概念以及作用进行讲解。

集成运放工作在线性区的信号放大及运算以及工作在非线性区的应用的讲解可以采用多样化的教学方式。教师首先讲解一个集成运放的典型电路,讲解时要教会学生分析的思路方法和步骤;接着可以采用Multisim软件搭建电路,并给出直观的测量波形,这样既教给学生软件的基本操作,同时激发了学生对新鲜事物的好奇心和学习的积极性;另外还可以选积极的学生上台给大家讲解。

自主设计仿真

在学生掌握集成运放基本原理和应用的基础上,要求学生:自学集成运放在滤波电路和在信号发生器方面的应用;学会使用Multisim仿真软件;2-3人以组为单位,应用Multisim仿真软件设计一个集成运放的应用电路,设计题目可以从老师给出的多个题目中选做一个,也可以自拟;按仿真电路搭建实际电路;写设计报告和设计成果的课堂展示与讨论。

学生选定小组成员和题目后,需要查资料、学习、思考、同组间交流探讨,遇到解决不了的问题找老师帮助。设计结束后,设计成果的课堂展示与讨论这一环节的设计和安排对学生的评价和收获非常重要。为此我们采取了如下方式。

(1)首先教师简单回顾集成运放基本知识和重点知识。

(2)各组学生代表依次讲解他们所做的电路原理、参数选择及仿真电路的演示。学生讲解的先后次序原则:一是先简单后复杂,这样听课的学生能循序渐进理解该部分知识,并会学到一些以前不会的知识。具体为:第一个题目是一个加法运算电路,该组用了两种设计方法并用交流直流两种信号进行了验证。第二个题目是信号采集接口设计,该设计在题目一的基础上加入对运算的实际应用。第三和第四个题目是RC正弦波振荡器设计,该内容是学生自学完成的,讲解的学生将电路原理、参数设计等知识讲授给同学,让两组学生讲解该知识可以起到强化理解作用。第五、六组分别是低通滤波电路设计和波形产生电路设计,尽管“电工电子学”课程对滤波和波形产生内容不做要求,但由于部分学生不满足前面简单的应用,对该内容有极高的学习热情。针对这部分内容,在学生讲完之后,对其讲得不清楚的概念做讲解。第七组是电子止鼾器设计,该题目是一个在生活中非常实用而且将集成运放的放大、滤波及信号发生都囊括得非常好的例子,因此可以使学生对集成运放的实际应用的认识更上一台阶。二是每种电路先讲解1―2个,这样保证学生对所有的应用都有所学习;另外,如果还有一样的题目,则集中放在后面,主要让学生分析各个电路的优缺点。