逆向思维教学法在电力电子的应用
时间:2022-01-07 09:53:06
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摘要:本文主要研究“逆向思维”在电力电子技术课程教学过程中的应用,通过选取一个具体的教学案例来说明如何在教学过程中采用逆向思维的教学方法。并通过教学实践验证通过采用逆向思维的教学方法能获得更好的教学效果。
关键词:逆向思维;电力电子技术课程;教学方法
电力电子技术是电气自动化技术专业非常重要的一门专业技术基础课程,是学生了解半导体器件及其变流技术的一门专业基础性课程,也是一门工程应用性很强的课程。该课程的教学内容涉及到很多的电路分析和波形分析,而传统的教学方式通常是教师给出相关电路图,然后对该电路的相关工作原理和波形进行分析。其中会涉及到很多类型的电路,也会有很多的波形分析,采用这种教学方法后,往往学生学到最后印象中只有很多电路波形,却不清楚分析这些波形又有什么用,甚至大部分同学都不清楚学这门课是为了什么。学生是理论知识没有学好,实践能力也没有培养出来,教学效果是非常的差。如何提高学生的学习兴趣,改善教学效果是每位专任教师应该思考的问题。本人认为,可以采用不同的教学方法来改善教学效果,提高学生学习兴趣,培养学生的综合素质。逆向思维方法是指从事物的反面去思考问题的思维方法。将逆向思维方法用于教学,可以激发学生主动思考问题,学会如何思考问题,进而培养学生的创新意识。
一、教学案例:调光灯电路的分析与设计
首先进行项目导入,在日常生活中调光灯应用非常广泛,那它的工作原理是怎样的呢?它的灯光亮度是如何进行调节的呢?让学生自己进行思考?进而激发学生主动思考问题,学生可以根据自己现有的知识储备进行分析。学生掌握的最好的也是最基础的应该是欧姆定律,这样他们首先能想到的是可以通过调节灯泡两端的电压来改变流过灯泡的电流来达到灯泡亮度的调节目的即灯泡串接变阻器。但这中方法一般不被采用,原因当然是电源利用率低。那么有没有更好的办法可以进行调压呢?若是学生能将前面所学知识联系起来那是最好的,若是不行,教师可适当启发电压大小的调节可通过电力电子器件的相关电路来实现。具体的又可以分为直流调压和交流调压。这时可以根据教学进度进行方案的选择。(一)单相可控整流电路。这个方案里又可以包含几种小方案,比如,半波控整流电路,全波可控整流电路,桥式可控整流电路,当然细节上还可以有区别。在器件的选择上比如可以选择晶闸管,当然晶闸管的选择还涉及到型号的选择,和触发电路的选择,这里要可以分成好几类。通过这个小项目,学生可以将单相可控整流电路的所有知识都涵盖了。在分析波形前,可以让学生现在试验台上先实践,通过示波器的显示来对电路的波形有一个大概的了解,再去分析电路的输出波形应该是怎样的,还可以就在试验台操作错误时可能导致的原因进行分析,这时可以培养学生思考问题,排除故障的能力。(二)交流调压。灯泡对交直流电没有要求,既可以采用直流电供电也可以采用交流电供电。那调节交流电压的方法有哪几种呢,比如说我们可以采用单相交流调压电路,主要电力电子器件可以采用晶闸管或者双向晶闸管,通过控制晶闸管的控制角来控制晶闸管的导通时间,从而控制输出电压的有效值,当然具体的电路设计还涉及到器件的选择和控制电路的设计。这在我们的试验台上基本是有现成模块的,同学们可以通过实践操作来验证自己的方案,再从实际操作中碰到的问题来反思自己的电路设计问题。也可以通过实际的测量来进一步验证自己的电路分析。最后让同学了解灯泡只是其中的某一种负载而已,有类似控制要求的负载都可以采用这中类似的设计电路。最后也可以提出若是将灯泡换成直流电动机的话的,电路又应该如何进行设计,他们直接有什么区别。
二、总结
通过这种由实际项目来激发学生的思考,学生从而达到理解电路功能掌握相关教学知识的逆向思维教学方法,教学效果明显比传统的理论教学效果好很多。在活跃课堂气氛,调动学生学习积极性,开发学生智能,提高学生解决实际问题的能力,培养学生创新思维方面都有一定的优势。但是逆向思维教学法也有它的局限和缺点,对教师的综合能力要求要比较高,并且教师要花费大量的时间在备课上,同时课堂时间要比较充裕,一般要求四节连排。当然在教学项目的设计过程中也采用了启发式教学方法,将多种教学方法有机的结合起来用于教学改革是一项值得深入研究的课题。
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作者:郑雨芳 钱珍珍 洪武 陆春 单位:台州职业技术学院
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