高中数学教资重点范文

时间:2023-09-14 17:51:49

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高中数学教资重点

篇1

21世纪是电子信息技术高速发展的时代,以计算机为核心的电子信息技术在现代教育中得到了广泛应用,其在日常教学中的运用程度已经成为了衡量教育现代化水平发展水平的重要标志。在把握好现代教育的教学特点的基础上,积极运用电子信息技术进行有益的教学尝试,为学生创造出更加轻松、生动有趣的学习环境,有利于集中学生在课堂上的注意力和提高学生的学习兴趣,提升教学成效。高中是学生形成基本的知识结构体系和发展未来学习研究方向的关键时期,同时也是更容易接受信息技术教学这些新鲜事物的一个时期,在高中教学中积极运用电子信息技术无疑是有益的。笔者通过分析当前电子信息技术在高中教学中的应用状况,结合实践工作经验,对如何将电子信息技术更好地运用到高中教学中进行了研究。

关键词:

电子信息技术;高中教学;虚拟技术

一、电子信息技术教学与教材教学的区别

电子信息是人类教育史上的第四次大变革,其在教学中的广泛应用对现代教育的发展起到了巨大的推动作用。电子信息技术教学区别于传统教学中的教材教学有以下几个优点:一是极大提高了教育资源的共享水平。网络的出现使得不同地区的人们能够接触到同样的信息,这使得教学信息资源共享成为常态。二是能更加便捷地模拟教学环境。电子信息技术在教学中的植入使得教师能够根据实际教学的需要在计算机中模拟更加真实的教学环境,并通过投影仪等设备直观地展示在学生面前,学生获得的感性认识也更加真实。比如一些化学实验,由于教学条件或者实验要求过于严苛,课堂上进行实验时很难圆满地展示,有的试验甚至有一定的危险性,教师可以借助电子信息技术展示实验过程和现象而不必进行真实的实验。三是有助于增加课堂教学的知识总量。电子信息技术让教师省去了编写纸质教案和在课堂进行板书的时间,更多的时间可以被用来补充与书本知识相关的其它知识,补充学生的知识结构体系。当然电子信息技术教学也有一些缺陷,比如弱化了学生的动手能力,忽视了学生的直观感受等,教师在教学中运用电子信息技术要利用好其优势,同时采取相应的措施对不足之处进行弥补,比如增加学生的动手实践课程。

二、电子信息技术在高中教学中的应用方式

电子信息技术在教学环节中的应用方式是多样化的,它既包括了教师在课堂教学中的ppt教学展示,也包括了教师和学生共享或获取学习资源等手段。在高中教学中应用电子信息技术与一般课堂信息技术教学不同的是,高中课堂教学中涉及较多实验,因此虚拟现实技术应用较多。虚拟现实技术利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术,生成三维逼真的虚拟环境,能使展示对象更加立体直观的一种电子信息技术。虚拟现实技术的优势在于能够突破高中课本中严苛的实验条件限制,将标准实验条件下录制的实验录像或者实验细微变化的模拟动画展示给同学们,使同学们不必面对实验中可能出现的危险,同时还能加强对实验的变化过程了解。当然虚拟现实技术并不局限于实验展示,它还可以突破时间和空间的限制,将物质的内部细微构造按比例制作放大后展示给同学们,加强学生对物质内部构造的了解。此外,远程教学技术也是电子信息技术应用于高中教学中的一个重要体现。远程教学一方面实现了教学资源的共享,使得传统教学模式中因地域分布的或者教育资源分配不均导致的教学差异逐步减少,不同地区不同层次的学生均能平等地获取教学资源,有利于优势教学资源向偏远地区倾斜;另一方面远程教学使得学生在学习的过程中不必与教师完全面对面,对于一些不能到课堂上学习的学生是一种重要的学习方式,同时也有助于一些学生根据自己的兴趣进行课外的自主学习。

三、电子信息技术在高中教学中的发展趋势

现代信息技术和通信技术飞速发展,数字化音像技术、广播与卫星通信技术、虚拟现实仿真技术等技术的出现极大地丰富了电子信息技术的内涵,未来一段时期电子信息技术在高中教学中的应用范围和方式也将更扩大化。总的来说,电子信息技术在高中教学中的发展将有以下两个特点:一是技术更加多样化。目前来看,电子信息技术在高中教学中的应用形式可以分为基于卫星通信技术的远距离教学形式、基于计算机多媒体技术的多媒体教学形式以及基于视听媒体技术,随着信息技术的不断发展,更多的电子信息技术将被用于高中教学环节设计中。二是多媒体化。多媒体既指以计算机为核心的处理多种媒体信息的集成技术,也指两种或两种以上的媒体进行优化组合形成整体系统。而在多种媒体组成的系统内部,各种媒体相互补充,互为支撑,使得整体功能扩大化。高中课程内容相对于中小学课程来讲,内容更加系统复杂,这一时期的学些对于构建整体知识框架的重要性也不言而喻,学习能力和好的学习习惯也将这一时期逐渐形成,因此教师有必要采取积极的方式带动大家的学习热情,营造良好的教学氛围。多媒体电子信息技术在高中教学中的应用是现代教育发展的重要手段,有利于提高课堂的教学效率和营造好的教学氛围。

参考文献:

[1]约翰•丹尼尔爵士,丁兴富.大规模开放在线课程的发展前景——对由相关神话、悖论和可能性所引发困惑的深层思考[J].开放教育研究.2013(03).

[2]后有为.“新三基”教育思想下教学改革推进路径之实践与思考——南京市“电子书包”项目的实践与思考[J].中小学信息技术教育.2013(02).

篇2

一、多媒体教学的特点

我们知道,传统的教学方法是黑板、粉笔和教师不厌其烦的灌输,学生和教师之间的交流十分简单,学生学习起来吃力,教学活动也显得枯燥乏味。

现在的电化教学则打破了传统的教学模式,它采用多媒体语音设备,将录音、录像、投影、DVD、教学软件播放机甚至包括计算机等多种教学媒体集于一体,由教师根据不同课型的要求,灵活机动地运用相关的媒体进行教学实践活动。多媒体教学充分利用声像信号,使教学活动更加富有乐趣,在教学中学生们有身临其境之感,学习兴奋点得到多方面的刺激,这样既增强了他们的学习兴趣和积极性,又大大提高了教学质量。

二、在教学中应用多媒体的意义

电子技术是一门非常抽象的课程,同时又是电子学中最基本、最重要的课程之一,它要为后面的专业课打下基础。但由于它的抽象使得许多学生在第一个环节就感到学习得很吃力,这使得后面的专业课学习起来就更艰难了。因此,为了提高学生学习兴趣,降低学习难度,教师就要充分运用现代化的教学手段,运用电教媒体的图形、动画、声音等多维集成效应,从而对学生的感官产生强烈的刺激,使课堂教学新颖别致、直观生动、灵活多样,为学生营造对知识深入理解、形象记忆、兴趣盎然的优良学习环境,从而缩短学生的思维时间,压缩思维内容,拓展学生的视野,开启其创新性思维。

三、多媒体在教学中的应用

那么,在教学活动中如何适当应用多媒体才能取得最佳教学效果呢?笔者总结了以下几点。

1.创设情景,引发动机

情景教学法是指,教师运用多媒体,再现式创设具有情绪色彩的、具体生动的形象或场景,使学生在愉悦的氛围中学习知识,受到感染和教育的一种教学方法。电教媒体具有声画并茂、视听结合、动静相宜、感染力强等特点,以跨越时空的非凡表现力,大大增强人们对抽象事物与过程的理解与感受,从而将课堂教学引入全新的境界。利用电教媒体可以再现或创设教学所需的情景。第一次上电子技术课时,教师可以打开预先利用多媒体制作的画面优美的三维视图和多种效果图,对电子产品及电子元件进行初步的介绍,也可以播放由前几届学生自己研制的电子小制作来吸引学生,再配上幻灯片,还可以把自己制作的一些有关电子发展悠久历史和美好前景的短片展现给学生,使他们身临其境,了解电子学科发展史,从而激发学生强烈的求知

欲望。

2.模拟过程,形成表象

电子学科的概念比较抽象,不易理解,而且有些知识无法用语言叙述清楚,又不能提供真实事例展示在学生面前。而借助多媒体就可以很方便地将电路原理进行模拟及仿真,使一些普通条件下无法实现或无法观察到的过程和现象,生动而形象地显示出来,从而使课堂教学变得生动有趣。例如,放大电路的工作过程就可以采用仿真技术,让学生看到整个的放大过程,他们也就真正了解了放大器放大过程只不过是一种能量的转化。学生可以从仿真中明白为什么要加直流电源、为什么要设置静态工作点,又可以从实验中去测量这些参数。这样,通过电教手段展现的一组经过仿真并各有联系的动态教材,就能使学生很快掌握放大电路的工作过程及其中的关键点。再如,在讲解“原子核外电子的排布”一节时,“电子云 ”这一概念就不好理解,通过教师的口头讲解,学生只能知道它是原子核的运动特征,但究竟按规律能不能形成电子云及电子云的形状,对于学生来说还是一个疑团,此时教师的讲解对于他们来说没有什么说服性。这时我们就可借助电教手段,通过类比,模拟建立一个声、光、色、形于一体的形象化模型,从而给学生带来很深刻的印象。

3.演绎原理,启发思维

电子学科在教材中有大量的原理及概念等,这些内容用传统的教学方法去讲解很枯燥,甚至会逐渐削弱学生的学习兴趣。为此,我们可以通过图像或动画模拟电路的变化过程,动态的演示可帮助学生掌握其原理和概念,并利用课件的互动性让学生参与其中,这样既达到了授课的目的,又激发了学生的学习动机,变被动接受为主动学习。因此,运用电教媒体可以启发、引导学生积极参与,主动获得知识和能力。教师应根据电子技术不同的教学目标,确定电教媒体的不同作用点,使学生由被动、机械的接受过程和单一的“储存”过程,变成主动、思辨的发现过程及多途径的思维“检索”过程。

例如:对于差分放大器这一课题,教师可以进行如下设计。

教学目标:掌握差分放大器的工作原理及零飘的抑制过程。

电教媒体作用点:化抽象为具体,使学生进行过程

观察。

教学方式:巧妙设置点拨,层层深入开拓思路。

教学过程:出示题目及讨论目标―分组讨论―集中探究―仿真演示―小结训练。

检测手段:学生根据观察,自己总结原理与过程。

根据这一设计方案,教师要利用多媒体仿真信息快、可提供大量信息的特点,在讲差分放大器时,对设计选择题,给出不同的现象(由零飘所带来的一些现象),再通过启发引导学生讨论(为什么不给输入也会有输出呢?),拓展思维,提高其形象思维能力。

4.设疑引思,获得新知

运用电教媒体提供典型的现象或过程,或者设有疑问及富有启发性的事物与现象,引导学生去探索新知,提高能力。

例如:教师在讲放大器失真时,就可以先设疑引思。

(1)假设我们的Rb电阻不变,调节Rc电阻的阻值,看RL上面的输出波形有什么变化(引出饱和失真现象,再由学生讨论一下为什么)?

(2)假设我们的Rc电阻不变,调节Rb电阻的阻值,看RL上面的输出波形有什么变化(引出截止失真现象,再由学生讨论一下为什么)?

(3)假设我们Rc电阻不变,Rb电阻的阻值也不变,只是调节电源电压,看RL上面的输出波形有什么变化(是否有失真现象)?

(4)如果上述参数都没有发生变化,只是改变输入信号源的大小,观察输出电阻RL上的波形又有什么变化?

(5)讨论、分析、得出结论。像这种利用多媒体动态的“引探”,充分展示了失真产生的原因,有利于激发学生探索问题的积极性,有利于引起讨论,有利于促进学生主动地分析特征、探究原因。学生通过教师的启发与引导,共同讨论,寻找规律,最后解决问题,获得新知。

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关键词:交互式电子白板;高中数学;教学;应用;效果

一、交互式电子白板对高中数学教学的作用

传统高中数学教学过于枯燥,师生之间不能实现有效交流,教学过程中教师对学生的主体地位不够重视。交互式电子白板可以有效地辅助并补充基础教学,可以通过形象生动的展示将抽象的数学知识形象立体地传递给学生。这种将静态的知识内容动态化地传授给学生的教学行为不仅能够提高教学效果,也可以从根本上提高学生的学习兴趣,完善教学过程,提升教学质量。

二、交互式电子白板在高中数学教学中的应用

1.遮挡隐藏功能――构建形象情境,引发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师,能否激发学生的学习兴趣是决定教学是否成功的关键。教师从运用多媒体教学工具创设教学情境,到依靠先进的交互式电子白板的遮挡隐藏功能构建形象的教学情境,技术的进步和理念的发展,是实现教育发展的重要基础。交互式电子白板不仅具备多媒体设备的视频、音频播放功能,还能够通过聚光灯、遮罩和透镜等多种手段构建形象情境。比如,在讲解空间立体图形的时候,教师可以利用交互式电子白板的拉幕功能,先让学生猜想,再揭开幕布展示图形,调动学生学习兴趣的同时强化了学生对知识的印象,效果非常好。

2.书写绘画功能――方便批注,快速解决学习问题

交互式电子白板有书写和绘画的功能,在高中数学教学过程中,教师边引导学生思考边利用交互式电子白板进行教学批注,可以有效实现教学和理解的同步。另外,教师还可以在讲解的同时批注重点习题,营造和学生互动思考的新的教学环境,有效提升学生的思维效果。

3.照相和缩放功能――强化演示内容,帮助学生形象理解

高中数学是需要较多抽象思维思考的科目之一。教师在教学过程中要尽可能多地应用实物图片相结合,动态静态相组合的方式展开教学。比如,教师可以利用电子白板中的智能绘图工具向学生展示几种不同的立体几何图形,使学生能深入、形象地理解图形特点。另外,电子白板特有的缩放工具也能帮助学生观察到图形的细微之处,这样对理解数学概念、掌握数学难点并形成抽象思维都有帮助,能让学生在顺利掌握图形特点的同时,可以明确图形相关的计算公式,增强学生的整体能力。

4.内容回放――扩充教学容量,知识网络构建可帮助总结知识

传统的板书式教学方法不能在有限的时间内完成大量数学知识的教学,通过电子白板播放教学课件不仅能够减少教师书写板书的工作量,更能从根本上扩充教学容量,提升教学效率。比如,教师在讲解函数的相关内容时,可以通过电子白板补充课外习题内容,这样不仅节省时间,还可以通过其回放功能,重复解题过程,理清知识网络。这种一举多得的教学形式可以帮助学生总结知识,掌握方法,解决难点,获得提升。

5.智能绘图工具――精准明确,帮助学生理解题意

交互式电子白板具有多种智能工具,可以精准方便地绘制不同图形。这样教师只需要用笔在电子白板上画出所要讲解的图形就可以获得标准的图形,在节省时间的同时能够帮助学生实现数形结合理解题意。

6.电子白板末班训练――有效提升练习质量

练习是巩固知识的有效途径之一。高中数学课堂教学过程中可以利用电子白板的模板进行各种练习,其中包括多种题型及不同解法之间的联系,可以有效解决传统教学中学生只能枯燥练习的弊端,更能够帮助学生实现解题创新。另外,教师同步于学生练习,通过电子白板进行批改,可以有效节约精力,并且真正实现以学生为主体。

7.板书录制――保存新的教学想法,便于总结提高

高中数学的教学过程中,师生之间的思想碰撞经常会有新的想法和灵感迸发,电子白板可以有效引出并保存这些课堂再生资源,并且支持教师日后的教学应用。另外,电子白板本身的板书录制功能可以将课堂过程录制成视频形式,丰富教学资源,便于教学总结和学习提高。

三、交互式电子白板应用的注意事项

交互式电子白板除了具有其突出的优势之外,也存在着制约教学发展的不足。首先,在推广应用电子白板之前,要重点对基层教师展开培训,保证能顺利地应用教学工具展开教学;再有就是要重视电子白板和网络教学模式的融合,吸收其优点,争取跨越时间和空间的限制,强化课后交流复习,这样对师生的交流、教学效果的提升才有更积极的作用。

随着科学技术的不断发展,电子白板在教育领域也呈现出重要的作用。电子白板操作简单,作用明显,是今后高中数学教学发展所必须的教学工具。高中数学教师要尽快适应新的教学环境,掌握新的教学方法,形成新的教学理念,提升并发展自身的教学水平,帮助学生实现整体水平的提升。

参考文献:

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关键词:中职学校 电子技术基础 教学效果

电子技术基础是中等职业学校电工电子专业的一门专业基础课,其理论性、实践性强,内容多,课时紧。而中职学生文化基础薄弱,综合素质普遍较低,学习自觉性较差,对专业课学习缺乏兴趣与动力。如何让学生学好本课程,为以后的专业知识学习打下良好的基础呢?笔者在此与同行分享一些经验和体会。

一、运用直观教学,降低学习难度

教学设计要针对学生的心理特点,面向学生日常生活环境和已有的生活经验。

采用“课堂演示—现象观察—学生研讨—归纳结论”的教学方式。注重通过实验引导使学生自己得出有关结论,如在学习三极管的电流分配规律、偏置电阻对放大器波形的影响、负反馈对放大倍数的影响、晶闸管的导电特性等知识时,要引导学生观察实验现象和实验数据,通过分析和推论,得出知识。运用演示实验可激发学生的学习兴趣,帮助学生理解有关的知识和结论,更重要的是培养学生的科学态度,训练学生使用科学的方法。

充分利用多媒体技术。多媒体技术带来的不仅是手段和方法的变革,更是教学观念、教学模式的历史性变革。目前,多媒体教学已经成为课堂教学的重要手段。通过多媒体的辅助,可将抽象的内容形象化、静止的内容动态化、理论的内容实践化,对教育思想、内容、方法和课程体系及学生学习方式产生了巨大的影响。使用计算机仿真实验代替传统实验,能节省时间,节约财力、物力,避免不安全因素,培养学生的信息素养及创新思维能力。而借助电子仿真软件EWB开展教学,其直观的形象显示有助于培养学生的观察能力和分析问题的能力,有助于教学重点和难点的讲解,可激发学生的学习兴趣。

二、确立“学以致用”的教学理念

电子技术基础课程的教学目的不仅是教会学生知识,更重要的是教会学生怎样应用所学的知识,这里所说的“应用”并不仅仅是会用所学的知识去解题,还要让学生知道所学的知识有什么用处,如何在生产实践中应用这些知识。教师教学时应注重将理论知识与工程技术上的应用联系起来,改革只重视学科体系、理论偏多,而涉及工程应用少、对实际工作针对性差的旧模式。

三、理论教学坚持以应用为主,适当调整教学内容

在理论教学方面,坚持以“应用”为主旨,以必需、够用为度。笔者对原有课程内容进行适当的删、并、增、改,增加了新知识、新技能,重点知识精讲、细讲,非重点知识一带而过。当然,这需要花很大精力对教材进行加工,否则会有偏离教学目标的危险。

四、加强技能训练,突出动手能力的培养

中等职业教育的特色关键在于对学生实践能力的培养。从学生的反映来看,他们只希望动手,不喜欢理论,多数只凭乐趣学习。很多已毕业的学生回忆说,理论早已忘得一干二净,而对动手知识的记忆却很深刻。所以,教材必须经过教师的适当处理,才能适应学生的实际。且电子技术基础本身就是实践性很强的课程,更应将培养学生的动手实践能力作为教改的重点。

五、注重实践,培养创新能力

中职学校学生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、枯燥的理论推导以及难记的公式,他们往往缺乏学习热情。所以笔者采用了重实践、轻理论的策略,这样既能激发学生的学习热情,又能让学生通过实践更好地掌握理论、在实践中巩固理论,并用理论指导实践,从而达到掌握知识、提高实践能力和创新能力的目的。如在模拟电子技术基础的教学中,笔者安排了一个串联稳压电源实验,其中包含变压、整流滤波、稳压电路等,还在电路中设置了一些测试点。通过实验可达到以下几个目的:学习万用表的使用、了解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。

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一、分析班级学习现状,做到教育的针对性

进入中等职业学校的学生大都是中考的失败者或学习的失败者。学生无学习需求,课堂教学就失去了根本意义。更何况学生对电工电子专业知识了解甚微,缺乏感性认识,在专业理论、专业技能的学习中感到难度很大,这极大地影响着专业教学的效果。而且,从电子技术课程内容来看,其理论性强、操作性强、入门难等特点,学生不易接受。我们应根据学生的具体情况,消除学生学习专业课的不良想法,让学生了解专业课在当今社会的重要性。小则,可以成为一名家电维修人员或电力安装、调试人员;大则,可以成为一名专业的电子电力设计工程师。如今国家为职校生打通了求学的通道,职校生也可以上大学了。只要学习刻苦,成绩优良,通过对口高考,同样能进入理想的大学。

电子技术专业的学生应掌握相应层次的文化基础知识和相应的专业技术理论,还应具备很强的动手实践能力、现场操作技能和素质,就业后才能尽快上岗。所以,该专业实践教学是实施电子技术类专业整体教学方案中的重要环节,在教学计划中应占较大比重。

二、分析学生实际状况,提高教学的有效性

1.激发学习兴趣,培养学习的积极性

浓厚的学习兴趣是求知欲的源泉,是思维的动力。在电子学科的专业课程中,有些知识很抽象,没有接触过的人很难想象、很难理解。任课教师就应该把所讲的知识与日常生活中同学们能看到、能感受到的事物联系起来,激发学生的学习兴趣。因此,如何在电子实验过程中激发学生的学习的兴趣,是每一个电子技术专业教师要重点考虑的问题。比如在抢答器或者计数器的实验中,可以安排完成实验的学生进行现场抢答比赛,让学生体会到实验的乐趣。这样就激发了学生的浓厚兴趣,更激发了他们的求知欲望。

2.加强学法指导,理论和实际相结合

学生初次接触专业课,对专业课充满好奇。受好奇心驱使,学生往往会翻阅一下书的内容。不看不知道,一看吓一跳,尽是专业术语和公式,学生一下就给“难”住了。如第一次课就照本宣科,无疑是雪上加霜,使学生觉得专业课难以接近。因此,专业课与学生的第一次亲密接触,要精心准备。旨在破除学生的畏难心理,加深学生对专业课的感性认识,初步培养对专业课的兴趣。要认真设计每个教学环节,步步设疑,层层深入,寓教于乐,引导发现。学生学习兴趣的产生,往往带有偶然性与突发性。若课堂设计环环相扣,疑云重重,学生通过自己的努力,慢慢解开疑团,获得真知,那种探索的过程、解开疑团的快乐,对学生具有强大的诱惑力。

3.利用教学媒介,运用多媒体技术

传统教学方式手段单一,大多仅用粉笔和黑板,让学生听起来、看起来都觉得枯燥乏味,自然,讲课效率就低下。电子专业教学,特别是在介绍仪器设备使用方法的时候,如果借助多媒体,学生就能直观、形象地了解仪器设备,而不是听得一头雾水,找不到正确的使用方法。例如:在模拟电子中讲到纯净半导体及杂质半导体的形成时,只是单纯地讲述形成过程及载流子的运动,学生们很难理解。如果老师能够将我们看不到的这些组成半导体的原子做成简单的幻灯片,那么同学们就能一目了然。但是,我们不能过分地依赖多媒体,更不能片面地认为用了多媒体的电子技术专业课就是一节好课。多媒体使用的效果如何,关键要看是否提高了学生的实验积极性,是否达到了实验教学的效果。我们应该恰当地使用多媒体,让它画龙点睛,更好地为电工电子实验教学服务。

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关键词: 语文教学 数字化教学平台 优点 思考

一、数字化教学平台在高一语文教学中运用的优点

基于数字化教学平台的网络课,无论与传统课相比,还是与仅是在教室里使用多媒体进行教学的课相比,都具有鲜明的优势。

(一)从教学的角度看

基于数字化教学平台的网络课有利于增强课堂的教学效果。

在网络课上,学生的学习兴趣非常浓厚。苏霍姆林斯基指出:“学习兴趣是学习活动的重要动力。”[1]学生对学习产生了兴趣,就会变“要我学”而为“我要学”,学习效果当然得到了增强。

首先,网络课利用网络提供了丰富的学习资源,学生能够通过网络进行自主探索学习,而不是传统课上单一由教师提供学习的信息。在网络这一浩瀚的资源库里,学生能够选择自己感兴趣的内容来学习,而不是所有的学生学习同一项内容。事实上,课堂上除了需要共性的学习外,更应该有能够激发起学生兴趣的个性化学习。而数字化教学平台的使用,把这一可能性转变成了事实。

其次,平台创设了生动的情境,使学生能够积极参与到教师组织的学习与活动中,较好地融入课堂。在这样的氛围里,借助网络平台,每一位学生都能够大胆发言,学生的参与面较广。比如在《琵琶行》这堂课中,学生们能够聆听到梦幻一般的《春江花月夜》古筝曲,在深深沉醉于其中时,学生展开丰富的联想和想象,写下属于自己的美的文字。

第三,能够及时与多位同学同步交流,能够借鉴其他同学思考的优缺点,转而活跃自己的思维,提高自己学习的能力。记得上《诗情飞扬》这堂课时,有一个环节是以“夏”为题来写一首诗。有一个男生最早上传了他的打油诗,结果看到其他同学有模有样的诗歌后,受到启发,又重新写了一首诗,许多同学都发帖子称赞他写得有进步。

第四,相比较传统课而言,通过讲台上的主控制台,教师能够较快较全面地得到学生学习的信息反馈,从而及时调整自己的教学流程,以便让学生更好地参与学习,这样也调动了学生学习的积极性,课堂的教学效率也提高了。

第五,教学形式多样化,学生可看、可听、可说,可动手操作,脑、眼、耳、口、手并用。学生的注意力集中,兴趣盎然,学习效果自然也就好了。

总之,学生对网络课有积极参与的意愿,在这个前提条件下,学生就能充分施展自己的聪明才智,激发自己学习的潜能。比如《诗情飞扬》这堂课,借助数字化教学平台上时,学生在“大展拳脚”这一学习环节,即以“夏”为题,写属于自己的诗歌,在较短的时间内,热情投入,创作出了很多很有意蕴的诗歌。当教师利用主控制台,带领学生一起品评交流,并且请同学谈自己的创作构思时,学生们连连赞叹,说才发现班级里居然有很多诗人,另一方面没想到自己也能写诗,有了写作的自信。

(二)从教师的角度看

借助数字化教学平台开设的网络课有利于促进教师的成长。

首先,促进教师积极学习新的教学理论,转变陈旧的教学观念。从备课时备“要教给学生什么”,转变为备“学生需要什么”。从课堂教学以教师为中心,转变为以学生为中心,教师主要是学生学习的引导者。总之,从学生的角度出发,制定最合适的教学目标和教学方法。

其次,促进教师积极参加计算机教育培训,提高运用计算机尤其是数字化教学平台的能力,因为教师应用数字化教学平台的能力直接影响到数字化教学平台在教学中的有效使用。

再次,促进教师积极拓宽对相关知识的学习。运用数字化教学平台,牵涉到如何能更好地把课程资源与学科进行融合的问题,选择哪些课程资源,怎样使用,都需要教师进一步提高有效开发课程资源的能力。比如在备《琵琶行》这篇课文时,为学生挑选哪一首乐曲,什么时候播发音乐等问题,都需要好好构思设计。

最后,促进教师积极提高教学设计的能力。网络课与常规课有相同处,更有不同处,教师应从教学内容的设计、教学策略的设计、教学媒体的设计、教学评价的设计等方面加强学习,根据不同的学生和不同的教学内容,灵活采用不同的教学方法,从而不断提高自己的教学能力。

总之,使用数字化教学平台能促进教师积极探索、主动学习,始终站在新课程改革的前沿,做一名不断突破自我、提高自我的教育工作者。

(三)从学生的角度看

网络课的学习更有利于促进学生全方位的发展。

首先,能够促进学生提高操作电脑的能力。打字、上网搜索相关学习资料,既需要速度,也需要准确率。当学生在学习的过程中发现操作电脑水平低会影响到自己的学习时,学生会有意识地勤加练习。

其次,能够促进学生不断思考,培养并增强学生的思维能力。比如上网搜索信息时,要求学生具备筛选信息的能力;参与问题讨论时,要求学生积极思考,把自己的看法及时通过网络呈现出来;创作文段时,要求学生用心思考、写作,尽力把自己最好的文笔展现给同学们;评价其他同学的作品时,更需要学生有自己独到的见解。无论是写文段还是评价其他同学,每位同学的所思所感都能通过网络一一呈现。

再次,能够促进学生学习自觉性的增强。调查问卷显示,学生在喜欢网络课这一新颖的教学形式的前提下,充分认识到课前预习的重要性。而事实上,当通知学生准备上网络课,并预先布置一些思考题时,学生都认真记录,并做好准备。比如《一滴眼泪换一滴水》这篇课文的教学设计中有一个“心灵感悟”的谈论版块,要求分析“眼泪”的丰富含义,写下你感悟到的“一滴眼泪中的人性世界”。这个思考题是在前一节课快结束的时候提出来的,等到下一节课开始,要求学生把自己的感悟输入电脑时,不少学生都拿出预先写好的内容直接往电脑里输入,可见他们事先都做了较为充分的准备。

最后,能够促进学生个性心理的健康发展。新课程强调教育教学要“以人为本”,也就是教师承认学生具有个体差异,给予学生应有的尊重和满足感,使学生在宽容、支持、和谐的环境中获得个性的调适与完善。

二、数字化教学平台在高一语文教学中运用的问题与思考

虽然数字化教学平台的网络课拥有诸多优势,能够促进教师、学生的发展,能够增强课堂教学效果,但有一些问题,仍值得我们思考。

问题一:网络课的设计中,一定要加入动画或视频吗?

在网络课件中加入动画或视频,肯定能吸引学生的注意,激发学生更为浓厚的兴趣,但是不一定非加不可。首先,要看教学内容是否需要。比如我在上《雷雨》这一课时,为了让学生能更好地体会人物性格,就需要再现课本中的剧情。其次,即使加了,也不能滥用。比如,视频播放的时间不应太长,次数不能太多,否则学生的注意力就会分散,反而不利于教学活动的展开。

问题二:网络课中,除了主要利用计算机外,是否就不需要传统媒体的加入了?

看到不少的网络课,包括我自己上的网络课,基本上都把原本需要在黑板上板书的内容放到了电脑上,这样可以很方便地直接展示给学生看。但是有些内容的展示,在实际的教学过程中,并不一定会按照预设的顺序进行,等到最后集中展示,反而不利于内容的及时生成与归纳。那么,把传统媒体,如黑板、幻灯等与计算机有机结合,应该不失为一个好办法。心理学中关于“注意”的理论告诉我们,注意有两个基本特征:一是指向性,二是集中性。指向性是指心理活动对客观事物的选择。集中性是指人的心理活动在特定方向上的保持和深入。怎样让学生保持注意呢?“在学习活动中,为了能够较长时间地维持注意,就必须明确某一学习活动的目的,以及为了达到这一总目的所安排的每一步骤的具体任务。”[2]那么,如果能够利用黑板,学生边归纳,教师边板书,则既肯定了学生的思考成果,保护了学生学习的积极性,又促使其他学生明确了学习的任务,边想边听边记,保持了较长时间的注意,从而达到了更好的学习成效。

问题三:怎样处理好完成教学内容与充分给予学生以互动时间之间的矛盾?

网络课能够引起学生兴趣的一个很重要的因素是,网络课的互动性很强,能够激发起学生强烈的参与愿望。在需要完成一定的教学内容的情况下,学生思考还需要一定的时间,打字速度慢又会需要一定的时间,一堂课的时间就比较紧,只能压缩学生互动交流的时间。那么,如何解决这一问题呢?我的看法是:

从课程设计的角度来看,教学内容的安排应紧凑。每堂课安排学生通过网络交流的问题数量不能太多,学生的文字输入量尽可能少一点,采用选择题与讨论题相结合的方式会比较好。如果文字的输入量较多,则可以考虑单独安排一堂课。

问题四:计算机在网络课中应处于什么样的地位?

曾经观摩过这样一堂语文网络课。上课前,教师抛出了讨论的问题,然后学生通过网络平台进行讨论,同时对其他同学的评论给予再评论。全体学生埋首于电脑前,手指翻飞,飞快地输入文字。教师在主控制台前浏览学生的文字,通过加星的方式不断给予评价,偶尔会提醒学生关注一下某一位同学的观点。绝大部分学生只是盯着电脑屏幕打字,很少抬头看一看老师。整节课中除了听到噼噼啪啪敲击键盘的声音外,几乎没有其他声音。通过学生的屏幕,当然能看到学生火花四溅的活跃的思维,但更多的是让人感到困惑:没有了教师与学生面对面的情感交流,这样的课能算是一堂好课吗?我认为,网络课中,计算机只是辅助教师教与学生学的工具,像传统课中教师运用表情、肢体语言和口头提问等方式与学生交流,这样的方式在网络课中也应该适用,以促进师生间的情感交流。

问题五:语文学科中什么样的教学内容最适合于上网络课?

在运用数字化教学平台进行教学的过程中,结合语文学科的特点,我比较多地采用了“自主式设计”中的“资料展示模块”、“课堂交流模块”、“作品展示模块”,有时也会采用“在线测试模块”、“在线调查模块”,此外,还利用网络,引导学生进行资料的搜集、整理。但是其中真正能体现网络课的优势的,而且使用率较高的,主要还是“课堂交流模块”和“作品展示模块”,以及积极利用网络资源。所以我认为,最适合于上网络课的内容应该是跟这些相关的。

首先是写作教学。网络写作能把交流的权利还给学生;能够使不同主体间的交流更为充分;能够改变作文终结性的评价方式,形成在互动交流基础上的形成性评价,减少了教师作后评改一锤定音的压力,给学生自由发挥的空间。如我在《琵琶行》一课中要求学生描写音乐的环节就是一种作文教学。

其次是研究性学习。针对某一个研究课题,运用网络资源进行资料的搜集、整理、归纳、总结。如果课题比较大,就可以组成小组,由成员分工合作,共同完成。如我在《雷雨》一课中要求学生上网查找有关作者的资料,就是一种比较简单的研究性学习。

最后是探讨交流性的内容。针对某一个问题,通过网络阐明自己的观点。如果问题带有思辨的特点,则更能激发学生的交流愿望。如我曾经开设过一堂名为《魅力汉字》的网络课,提出的问题是“你对网络语言大量进入生活的情况赞成吗?为什么?”学生参与的积极性非常高。再如《雷雨》一课中对周朴园是否爱梅侍萍,是否对梅侍萍有真感情的讨论,一石激起千层浪,学生非常投入。

基于数字化教学平台的网络课使得教师、学生、计算机三方密切联系,构建了人―人、人―机、机―机的立体三维网络,大大增强了三方的互动性。这样,就有利于学生在学习中保持积极健康的心态,并充分发掘自身的潜力与创造力。而教师也在不断地摸索中取得进步,提高了教学水平。对于教学中面临的一些问题,则需要师生的共同努力,逐步予以解决。

参考文献:

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【关键词】高频电子技术;Proteus;调幅;解调

引言

高频电子技术课程具有很强的理论性和实践性,在该课程的教学中,运用计算机仿真技术能有效地解决学生在学习过程中的困难,并提高了教学效果。电子类专业的学生在学习模拟电子技术基础时已经学会运用应用软件Proteus [1],为了使学生在已经熟悉的计算机软件环境中来学习新的高频电子电路知识,在高频电子技术教学中使用软件Proteus进行仿真教学,学生更容易接受并上手操作实验。下面本文以普通调制信号的调制为例阐述了Proteus仿真在高频电子技术教学中的应用。

1 Proteus仿真软件简介

软件是英国Labcenter electronics公司的一套功能强大的EDA工具软件,它是一个集模拟电路、数字电路、模/数混合电路以及多种微控制器系统为一体的系统设计和仿真平台。该仿真软件上有国际通用的虚拟仪器如各种电压表、电流表、示波器、 指示器 、分析仪等,也提供了各种丰富的电子元器件库。使用Proteus仿真软件可以搭建一个全开放性的仿真实验和课件制作平台, 相当于一个实验设备、元器件完备的综合性电子技术实验室,并可用常规的调试方法如测量各点电压、电流、波形等来调试和测量电路。

2 基于Proteus的高频电子电路仿真

2.1普通调幅AM信号及其调制电路

调幅是使载波的振幅随信号波的振幅变化而变化﹝频率不变﹞的调制方式[2]。教材中往往从数学表达式和推导中介绍调幅信号的波形并得出的模型。由于该部分内容理论性较强,对于高职的学生来说,不能引起他们的学习兴趣。再加上他们的数学基础相对薄弱,这种授课方法使得大部分学生不能理解课堂所讲授的内容,从而不能达到较好的教学效果。如果让学生先认识AM的动态信号,再构造AM信号调制的电路,并让学生参与电路的设计和调试运行电路,从而能达到较好的教学效果。

2.1.1普通调幅AM信号

运用proteus中的虚拟信号发生器就可以得到AM调幅信号。具体操作是:AM端接入低频信号(假设频率f为1khz),虚拟示波器接到信号器的(+)输出端,运行电路时调节信号发生器的频率为高频信号(其频率远大于低频),示波器就可以观察到调幅信号的波形。

2.1.2 普通调幅信号调制电路举例

如图1所示,由虚拟的理想模拟乘法器构成AM振幅调制电路[3]。该电路中,s1 为调制信号(设f=1khz),s2为载波信号(设fc=100khz),调制信号接上一个直流偏置电压UE。仿真结果如图2所示。同时利用PROTEUS仿真软件中频率分析功能[4]得到AM波的频谱,如图3所示。可见,AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边频组成,乘法器在电路调制中起到了搬移调制信号频率的作用。

Proteus 软件的元件库中也提供有实际的集成模拟芯片(如AD633、AD734)。其中AD734是一个高精度、高速的10 MHz四象限乘法/除法器,可以作为调制器、解调器、宽带增益控制器、直流均方根转换器等使用,用途非常广泛。根据AD734的内部结构及其特性[5,6],以AD734为乘法器核心构成AM信号调制仿真电路如图4所示。并布置学生课后查阅资料和练习仿真。

通过以上较简单的电路仿真学习,使得学生掌握了普通波AM信号的特性和乘法器器件在振幅调制电路中的作用。为下一步学习该课程中的双边带DSB调幅电路和混频器[3,7]等知识打下基础。

3 结束语

实践证明,在高频电子技术教学中,通过引入仿真演示[7]和仿真实验,不仅能帮助学生加深对所学理论知识的理解,而且通过改变电路的信号或元件的参数观察实验现象,有效地调动了学生的学习积极性和主动性,教学效果得到了明显的改善。在教学过程中,再结合硬件实验教学、课程设计等教学方法,使得学生的实践及综合能力得到提高。

参考文献:

[1]张文涛.PROTEUS仿真软件应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2010.

[2]谢俊荣,丁向荣.高频电子技术 [M].北京: 中国劳动社会保障出版社,2007.

[3]臧晨晓,陶吉利,刘小英,王卓远.基于Proteus 的高频电子线路实践教学改革 [A];Advances in Artificial Intelligence (Volume 4)——Proceedings of 2011 International Conference on Management Science and Engineering (MSE 2011)[C].2011

[4]张红. PROTEUS仿真软件中频率分析功能在电路实验中的应用[A].武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C].2010

[5]龙侃;彭玉涛;蒋熔;罗超.AD734 模拟乘法器的原理与应用[J].价值工程,2011(18).

[6]颜芳,黄,刘晓. Muhisiml0在高频电子线路教学中的应用[J].实验科学与技术, 2010(8).

[7]周围,韩建,全星慧.仿真演示在高频电子线路中的应用[J].现代电子技术,2011(7).

作者简介:

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一、应用电学数字化设备的意义

初中物理教学中,教师通过合理的应用电学数字化设备,能够实现良好的教学效果,同时也具有多方面的意义,具体表现在如下几个方面.

(1)电学数字化设备利用了现代化数字技术,能有效的提高初中物理教学的效率,节省大量的实验时间,有助于进一步增加初中物理课堂教学的容量.

(2)电学数字化物理实验所呈现出的物理现象非常清晰和明了,尤其是能够弥补很多传统实验无法展示的物理现象,能高物理实验的质量,对学生的物理学习非常有利,也能够促进学生物理学习不断进步.

(3)电学数字化设备操作非常简单,与传统的物理实验相比,电学数字化物理实验不再有繁琐的操作流程,进而降低了初中物理实验的难度.

(4)电学数字化设备具有一定的趣味性,能够充分的激发学生物理实验的兴趣,学生在物理实验课堂上不再被动,而是主动的参与初中物理实验,学生获得了更多的实验感受,对学生的物理学习非常有利.

因此,在初中物理教学中,教师应该充分的认识到电学数字化设备的应用意义,并且在实际的物理实验教学中,有效的应用电学数字化设备,将电学数字化物理实验的效能最大程度的发挥出来,进一步提高初中物理教学水平.

二、利用电学数字化设备提高初中物理教学质量

1.利用电学数字化设备能够弥补传统实验的不足,提高初中物理教学质量

传统初中物理实验中,有很多瞬间的物理变化过程无法有效的观察和捕捉,从而影响初中物理实验的质量,学生无法从实验中全面的了解相应的物理现象,对学生长远物理学习非常不利.而在实际的教学中,教师利用电学数字化设备能够弥补传统实验的不足,通过捕捉瞬间的物理现象能够提高学生物理学习的质量.

例如,“小灯泡的接通”实验中,如果采用传统的实验方法无法将接通电流的瞬间捕捉下来,进而实验也变得毫无意义,学生无法在实验中看到相应的物理现象.而利用电学数字化设备能够捕捉瞬间的变化过程.在接通电流的过程中,用电流传感器测量小灯泡的电流,得到I-t曲线.当实验图象出来之后,学生可以清晰的看到电流接通瞬间的变化情况,同时能够对此物理现象利用专业的物理知识进行解释.通过采取此种实验方式,不但显示出快速实时的数据采集与处理的优越性,还有效的弥补了传统物理实验的不足,能提高初中物理教学的质量.

2.利用电学数字化设备将原来只能流于表象的知识具体化

初中物理教学,很多的知识无法利用传统实验进行验证,导致学生无法对此类知识进行深入的了解,影响到学生学习物理的质量,如磁场等无法利用传统的物理实验进行验证,学生对于磁场相关知识的记忆也主要以教材中的描述为主,学生无法充分的理解.利用电学数字化设备就能有效解决这些流于表象的知识,提高学生学习物理的质量.

例如,“通电螺线管的磁场”实验,可以利用电学数字化设备开展.教师可以利用磁感应强度传感器对磁场的强弱进行测量,由于通电长螺线管的磁场的特点在于长螺线管内部的磁场为匀强磁场,外部靠近螺线管口处的磁感应强度为内部匀强磁场的一半.借助磁传感器测量了通电长螺线管的磁场,进而将无法利用传统实验验证的物理知识利用电学数字化设备充分展示出来,进一步扩展了学生的物理思维,同时扩展了学生的眼界,也进一步提高了初中物理教学的质量,实现了最佳的物理教学效果,对学生的长远学习非常有利.

3.利用电学数字化设备同时开展多个实验,提高初中物理实验的效率

初中物理课堂,由于时间、实验仪器的有限,无法在一堂课上开展多个实验,也无法将一些有联系的实验进行横向对比,从而导致学生对很多的物理知识出现混淆,严重的影响到学生学习物理的质量,也影响到初中物理实验的质量和效率.而利用电学数字化设备能够同时开展多个实验,进而得到良好的教学效果.

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关键词:高中数学;自主学习能力;培养策略

“君子深造之以道,欲其自得之也。自得之,则居之安;居之安,则资之深;资之深,则取之左右逢其原。故君子欲其自得之也。”可见,培养学生的自主学习能力,能够有效地提高学生学习的效率,减轻教师的压力,同时对学生未来的成长也非常有帮助,而且在高中数学学科中,部分知识的难度较大,仅靠教师传授知识很难达到教学目的,需要学生进行自主探究,实现课堂学习与自主学习的有效融合,提高学习的质量。

一、营造良好师生氛围,加强学生自主学习动力

教师在学生能力培养过程中扮演着关键的角色。在高中数学教学过程中,教师不仅是传授知识,而且要充分发挥学生的天赋,培养他们终身学习的愿望和能力,为未来的发展创造良好条件。要培养学生自主学习的能力,教师必须尊重学生的主体性,发挥引导作用。所以,教师和学生之间必须形成和谐、融洽的关系。教师热爱学生、关怀学生,可以使学生产生尊重教师和好学上进的心理,这可进一步缩短师生间情感上的距离,使学生更容易接受教师的教育,进而对于学生性格的形成产生积极的影响。教师要尊重和热爱每一个学生,尊重他们的主观能动性和创造性,倾听他们的心声,建立起师生之间沟通的桥梁。只有和谐的师生关系才有利于轻松的学习氛围的形成。学生可以感到轻松,教师觉得开心,从而形成教师乐教,学生乐学的氛围,才能进一步培养学生学习的热情。

二、合理安排课堂教学环节,培养学生的探究能力

探究能力是自主学习能力的重要组成部分,是学生进行自主学习的内在驱动力,也是保证学生完善数学知识体系、提高数学能力的关键。而对于学生探究能力的培养需要教师在课堂教学过程中适当的留白,激发学生探究的欲望,这就需要教师对课堂教学的安排进行调整,在保证教学任务的前提之下,适当添加课堂探究环节,在课堂上为学生设置一些具有探究价值的题目和环节,让学生积极主动地参与探究。在课堂上学生能够在教师的引导下完成探究的过程,并对整个过程形成一个整体的评价,通过这样的方式学生会逐渐形成自主探究的能力,并在课后的自主学习之中,通过探究的方式自行进行数学的学习。例如在课堂教学中,教师可以根据课堂教学内容设置具有一定难度的习题,让学生自主进行解答。在解答的过程中教师可以提供一些解题的思路和解题的方法供学生选择,在最初的过程中教师要注意保证习题的难度,既不能难度过大,又不能过于简单,以免学生丧失探究的欲望。在学生通过教师的指引完成习题的解答时,教师可以让学生阐述自己的整体解题思路,通过这样的方式教师能够准确地掌握学生的知识掌握情况,对学生的学习过程做出正确的判断。最为重要的是通过这种探究的过程,学生的自主学习能力会得到非常有效的培养,并且学生的学习自信心也会慢慢地建立起来。

三、教授学习方法,培养学生的自主学习能力

对于学生自主学习能力的培养除了要培养学生主体意识和调动学生的学习积极性之外,更为关键的是要让学生掌握正确的学习方法,这样学生才能够不断地获得自主学习的成果,不断地增强自主学习的信心。在课堂教学的过程中教师同样也要在坚持课内教学任务的基础之上教授学生一些学习方法。例如,课堂教学过程中教授学生反思的学习方法,学生在预习、复习以及课后习题的过程中必然会出现一些难以自行完成的难点,这时让学生先是将问题记录下来,通过与同学探讨或者向教师请教等方式解决,一段时间之后我鼓励学生同样将问题记录下来,但是要先自行尝试解决,并对结果形成的过程进行不断的反思,然后与同学和教师进行讨论,进一步反思自己在解题过程中的偏差,这样学生在学习的过程中思维能力会得到充分的锻炼,并在自主学习的过程中学会更加全面地掌握课程知识内容,并不断地完善自身的数学知识体系。

四、通过分层多样式练习,巩固学生的自学能力

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[关键词]物理仿真技术 一次系统物理模型 变电站综合自动化 实训系统

引言

变电站综合自动化技术在迅速普及,它是将变电站的二次设备(测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机控制技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、微机保护以及调度通信等综合性的自动化功能。

由于变电站综合自动化系统和微机保护装置替代了传统变电站中的控制台和继电保护装置,开展变电站综合自动化系统和微机保护装置的安装调试与运行维护及二次回路接线等方面的专业知识、相关技能的实训,显得尤为重要。为此,我院采用物理仿真技术,开发了一次系统基于物理模型的变电站综合自动化实训系统。经过5年的实训教学,取得了令人满意的效果。

一、一次系统基于物理模型的变电站综合自动化实训系统的优越性

变电站一次系统由物理模型构成,变电站的一次设备(线路、母线、变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等)看得见、摸得着,加电运行,营造了一个真实运行的变电站,变电站各设备的电气量(电压、电流、有功功率、无功功率等)可直接测量显示。可进行变电站正常倒闸操作及运行维护。可进行变电站各设备的故障模拟,观察和分析变电站各设备的电气量的变化,分析保护动作的逻辑关系,进行反事故演练。

变电站一、二次设备之间的连接接线,二次回路的故障检查及排除,一直是变电站技术人员十分必要地专业技能。我院开发的一次系统基于物理模型的变电站综合自动化实训系统,二次系统采用变电站典型的综合自动化设备(测控装置、监控系统、以太网通信等),能进行二次回路接线及二次回路的故障检查及排除方面的技能培训。

在该培训系统上进行实训教学,学生有真实感,提高了学习兴趣,同学们认为学到了真本事,提高了实际工作技能,实训教学效果十分令人满意。

二、一次系统基于物理模型的变电站综合自动化实训系统的设计方案

采用物理仿真技术,一次系统由物理模型构建了一个典型的220kV变电站,一次系统的每一个设备都有相应的物理模型,提供了变电站综合自动化系统所需的电气量和开关量、操作控制的开关设备。

可仿真变电站正常运行,由CSC2000监控系统进行监视、测量、控制。还可仿真变电站线路、母线、变压器的各种故障,与微机保护配合,可进行保护动作分析和故障录波。

一次系统物理模型正常运行加三相380V电压,分为8个实验台。每个实验台有相应的一次系统图,按照实训内容可以分成5个独立小系统。

(一)变电站一次系统物理模型构成

1.220kV实验系统

此系统由三个实验合构成,包括220kV双母线实验台、220kV线路A实验台和220kV线路B实验台。220kV线路设置了分相操作的断路器,实现了220kV线路保护的综合重合闸功能。

(1)220kV线路实验台

220kV两条线路(每条线路分别由3组电抗器仿真)分别在线路首端和末端处各设置一个故障点,可仿真各种类型、瞬时或永久性故障,与保护的综合重合闸配合可实现单跳单重、三跳三重。线路A按照高频通信的微机保护RCS902配置仿真元件、线路B按照光纤通讯的微机保护CSC103B配置仿真元件。

本系统收发讯机发信频率为342kHz。

阻波器电感线圈在加入工频信号时,阻抗值不大于0.04欧,阻波器电感电容在342 kHz信号下谐振。

连接滤波器带宽为342 kHz±10kHk。

耦合电容可以用开关控制电容容量,分别仿真耦合电容匹配与不匹配状态。

实验台的前面板上绘出仿真通道的构成图。相应位置上,留出测试孔。测试孔不影响通道正常运行。

耦合电容接地刀装在前面板上,结合滤过器的接地点处设一切换开关,可以仿真现场的一点接地或两点接地。

(2)220kV双母线实验台

可分别在两条母线设置相间和接地故障,可以为母差保护提供实验条件。

2.35kV实验系统

此系统由35kV线路A实验台,35kV线路B实验合构成。

35kV两段母线,每段母线有两条串联型出线,两条出线共设4个短路点,均可设置各种类型故障,可以提供两条线路保护阶梯式的动作条件。满足三段式电流保护、备用电源自动投入装置的实验需求。两个实验台均装设绝缘监察继电器,可以仿真系统有接地故障时的状况,并能发出接地预告信号。

35kV系统的断路器控制、音响信号回路与现场一致。

35kV一条线路装设电磁型电流保护及重合闸装置,另一条线装设微机型(测控、保护、低周减载、重合闸一体的装置)CSC211。可以分别做电流保护和三相一次重合闸实验。

35kV两段母线的分段断路器,装有备用电源自投CSC246装置,可进行备自投的实验。

3.10kV实验系统

本系统用一个实验台。10kV在Ⅱ、Ⅲ类负荷出线可设置故障。实验台装设绝缘监察继电器,可以仿真系统有接地时的状况,并能发出接地预告信号。

4.变压器实验系统

本实验系统用一个实验台。仿真主变由三台单相三卷变压器组成,接线方式为Yn,y,d。Yn侧接220kV双母线,y侧接35kV单母线,d侧接10kV单母线。仿真主变通过各电压等级的母线可以联网。本实验台可为变压器保护提供实验平台,也是综合自动化实验的重要组成部分。

变压器绕组内、外可设短路点,仿真各种类型故障。

变压器高压、中压、低压侧装有三相操作的仿真断路器。

一次系统图绘制在实验台前面板上。操作把手装在系统图的相应位置上。系统的故障点有明显的标识,由开关设置仿真系统各种类型的故障,并以闪光信号形象地显示出短路点和短路类型。

提供变压器保护装置CSC326的实验,系统可以设置内部短路、外部短路、匝间短路、220kV侧可设置接地故障,在30%和70%抽头处设故障点;可以为变压器的主保护、后备保护提供实验条件。

5.发电机-变压器组实验系统

本实验系统用一个实验台,按照发电机-变压器组接线方式设计。由小发电机、一台仿真220kV/35kV/10kV主变压器接成发电机-变压器组形式,本系统可进行发电机-变压器组的有关实验,还可进行低周减载实验。

系统中用直流电动机作为原动机,带动一台同步发电机。

变压器由三台单相三卷变压器组成,接线为Yn,y,d。Yn侧接220kV双母线,y侧接35kV单母线,d侧接发电机出口10kV。

发电机和变压器绕组内、外可设短路点。

变压器高压、中压侧装三相操作断路器。发电机与变压器由隔离开关连接。

一次系统图绘制在实验台前面板上。断路器的控制开关装在系统图的相应位置上。系统的故障点有明显的标识,由开关设置仿真系统各种类型的故障,并以闪光信号形象地显示出短路点和短路类型。

(二)仿真断路器和隔离开关

220kV线路保护有综合重合闸功能,220kV线路设置分相操作断路器。

其他位置设置三相操作的断路器及隔离开关。

断路器可以在本实验台操作,也可由保护测控装置或综自系统遥控操作。实验台上设有操作切换开关。系统中有表示断路器、隔离开关位置的红绿灯。分相操作的断路器分相设置。

就地操作时,实验台上设有与实际系统具有相同功能的控制开关,可以独立实验跳合闸功能。操作时配有红光、绿光、闪光、平光灯光信号。实验台所用的控制开关与现场完全一样,具有预跳、跳闸、跳后、预合、合闸、合后几个位置。

实验台上设有保护装置所需要的断路器压力异常接点,压力异常时能够闭锁相关操作。

表示断路器、隔离开关位置的辅助触点,送到系统仿真屏和监控工作站上,提供所需的开关量。

综合自动化的监控系统图、马赛克仿真系统图与实际开关设备的状态保持一致。

(三)二次系统的配置

该实训系统配置了CSC2000变电站综合自动化监控系统、CSI200E测控装置、继保工程师站、远动工作站、调度工作站、 CSC系列和RCS系列微机保护装置等。

CSC2000监控系统、工程师站、远动主站、调度站、五防系统各用一台计算机。

220kV一条线路,两端装设光纤通信的微机保护CSC103B;另一条线路,两端装设高频通信的微机保护RCS902。220kV两条线路均装设CSI200E测控装置(四台)。

220kV线路配置线路故障录波装置。

220kV双母线装设微机母线保护CSC150。

一台主变装设微机变压器保护装置CSC326。

主变配置CSC200E测控装置。

发变组装设微机发电机-变压器组保护。

35kV母线分段断路器装设微机备自投装置CSC246;35kV负荷出线其中一条出线、10kV的Ⅱ、Ⅲ类负荷出线,均装设微机线路保护、测控、低周减载、自动重合闸一体的保护装置CSC211。

35kV另一条负荷出线装设两套电磁型三段式电流保护装置。

为了便于实训教学,配备了现场普遍应用的微机保护校验仪和多媒体教学用的大屏幕投影设备。

三、实训系统的主要功能

一次系统的物理模型,与CSC2000变电站综合自动化监控系统、远动工作站、微机保护装置共同构建了一个变电站综合自动化系统的实际工作环境。

该系统具有以下实训教学功能:

(1)变电站综合自动化系统、微机线路保护装置、微机变压器保护装置、微机母线保护装置、微机备用电源自动投入装置、微机发电机变压器组保护装置、微机障录波装置、测控装置、电磁型三段式电流保护装置、远动工作站、调度工作站及低周减载、重合闸装置的安装调试及运行维护。

(2)高频保护通道的调试与检验。

(3)网络信息管理与控制装置的安装调试与检验。

(4)变电站二次回路的接线及检查。

四、实训系统的技术特点

(一)物理模型与综自系统的连接

物理模型开关设备的跳、合闸辅助接点接入测控装置的开入量。互感器二次电气量接入相应的测控装置、线路保护、母线保护、发变组保护、变压器保护、低周减载装置、故障录波装置。将测控装置、保护装置等的开关量接物理模型的开关设备的跳、合闸线圈,实现了电气量的遥测、遥信及断路器、隔离开关的遥控。构成了变电站综合自动化系统。

(二)一次系统物理模型的特点

一次设备的物理模型可设置不同位置、不同类型的故障,包括单相接地、两相接地、两相短路、三相短路等。可设置故障的持续时间(仿真瞬时性或永久性故障),仿真故障时若保护不跳闸,故障电流持续6S(6S以内可以整定故障时间)能够自动解除故障,作为后备还可紧急手动解除故障。仿真断路器正常和失灵两种状态。断路器合闸时间和跳闸时间可以在20~990ms进行调整,调整级差为10ms。断路器可以在本实验台操作,也可以由保护装置、测控柜、综自系统遥控操作。隔离开关与断路器操作的闭锁回路,符合变电站二次回路接线、控制的要求。

五、实训系统的应用效果

为了加强对学生职业能力的培养,在应用该培训系统实训教学过程中,采用了任务驱动的六步法(资讯、决策、计划、实施、检查、评估)教学,根据不同的工作任务,开发不同的任务工单,按现场实际工作的要求进行实训教学,培养学生的职业能力和职业素养。

几年来,我院在该实训系统先后进行了电力系统继电保护及自动化、发电厂及电力系统、供用电技术等专业共82个班周的实训教学,为电力企业培养高端技能型专门人才发挥了重要作用。