摘 要: 第一課是電力電子技術課程的啟蒙教學,是教師留給學生的第一印象,上好第一課將對后面的教學產生巨大的影響。作者根據教學實踐和電力類及自動化類專業要求闡述了上好第一課的一些做法。對比傳統的教學法,重視第一課并上好第一課就能取得更好的教學效果。
關鍵詞: 電力電子技術 第一課 教學手段 方法指導 學習習慣
電力電子技術是由電力學、電子學和控制理論三個學科交叉而成的新興技術,是電力類及自動化類專業的專業基礎課。在以往教學中,學生普遍反映這門課難學,學習積極性不高,而且學完之后記憶不深刻,不知有何用。因此如何調動學生學習電力電子技術的積極性已成為教學研究的緊迫任務,這與提高該課程及其后續課程如《調速系統的調試與檢修》的教學質量也是息息相關的。培養學習興趣是調動學生學習積極性的最有效的方法,而激發學習興趣是培養學習興趣的前提。萬事開頭難,所以上好電力電子技術第一課至關重要。
一、用充滿感情色彩的教學語言,講解學習電力電子技術的目的,引發學生的學習興趣。
教師應以充滿感情色彩的語言感染學生、征服學生。怎樣才算富有感情色彩的語言呢?該語言是教師在充分挖掘、深刻理解和體驗教材的情感因素的基礎上發自內心的真情實感,即所謂的“情動而辭發”。概括地說,就是教師講課要“進入角色”,充滿激情,隨著講授內容的變化,真誠而恰當地表達情感,“登山則情滿于山,觀海則情溢于海”,喜憂適時,以聲傳情,聲情并茂。
對于心中充滿好奇的學生,高職教師若精心組織語言,使用充滿感情色彩的教學語言,緊扣學生心弦的講解,如為什么要學習電力電子技術(即電力電子技術是使用電力半導體器件對電能進行變換和控制的技術,無論對傳統工業的改造還是對高新技術產業的發展都有著至關重要的作用,它涉及的應用領域包括國民經濟的各個工業部門。)則必然能達到以情動情、師生共鳴的最佳狀態。
二、豐富教學手段,激發學習興趣。
由于筆者事先查閱了大量資料,精心準備了課件、實驗器材處理《緒論》內容,在課堂中又通過不同的手段吸引學生,因此能引導學生積極參與。課堂氣氛活躍,教學效果好。
1.精彩的教師“演講”與課堂互動
筆者一直認為在與學生的第一次見面時,教師的形象非常重要,將給學生產生巨大的影響。教師大方得體的衣著、親切和善的微笑,親和力十足。教師上課時的用心投入、充滿激情的語言會給學生帶來較強的震撼力。教師展示出的人格魅力和獨特氣質會吸引學生情不自禁地主動參與到教學中來。課堂就真正變成了師生共同的課堂。比如筆者在講到電力電子器件時,打了這樣一個比方:“電力電子器件用在電路中就像是一個開關,它導通時相當于開關閉合,它關斷時相當于開關斷開。”這樣以生動形象的比喻就讓學生記住了電力電子開關器件的性能,以及與其他電子元器件的區別。筆者還讓幾位同學舉例說明身邊的電力電子設備及其作用,這樣通過與學生互動,以身臨其境的感受激發他們的學習興趣。
2.生動的課件資料
在課件中筆者運用了大量的圖片資料,有大小和形狀各異的電力電子元器件,有鐵軌上奔馳的列車,有遠距離輸電圖,還有燈光閃爍的KTV包廂,有帶刺眼火光的焊接現場,有銀行里的ATM使用現場,還有家用的變頻空調、冰箱、微波爐……內容豐富、色彩繽紛,給學生帶來了空前的視覺沖擊。在探究到身邊的電力電子技術應用時,筆者展示了在調研過程中拍攝的南通“漢能風電”等壯闊的圖片。課件中不僅有圖片資料,而且設置了很多問題供學生思考交流,讓學生的“眼、腦、口、耳”都動起來,全身心地投入到課堂中去。
3.日常生活中適用的電力電子技術實驗
“電力電子技術”是一門應用性很強的課程。筆者所在學校歷來重視實驗教學,明確了實踐教學是創新人才培養過程中貫穿始終、不可缺少的重要組成部分,是培養學生理論聯系實際、提高專業業務水平的重要途徑。筆者在第一堂課上就帶上調光燈和電風扇各一臺,開始給學生灌輸實踐重要性的理念,在課堂上給學生演示了怎樣調光、怎樣調風速,告訴他們這兩種日常生活中用到的電器雖然用起來比較簡單,但其工作原理都是基于電力電子技術。結果那堂課上有學生自告奮勇地要求調試調光燈的亮度和電風扇的風速,并想拆開裝置,對電路結構圖看個究竟。這樣讓學生感受電力電子實驗的神奇,激發他們探究的欲望,并引導他們學會仔細觀察,為后階段的學習奠定了基礎,學生興趣高漲,課堂充滿生機。
三、加強方法指導,培養學習習慣。
學生剛接觸電力電子技術課程,雖有信心與興趣,但還不知道如何學好它,正確的學習方法又是怎樣的。因此筆者在第一課時就對“如何學好電力電子技術”進行了方法指導,先提出每個同學都要樹立目標。接著對提高聽課效率、怎樣觀察和記錄實驗現象、筆記記錄和課后鞏固與拓展等方面作了方法指導。其次,在教學的第一步就要有針對性地培養學生的良好的學習習慣,比如以后每個項目的學習都會安排課堂上的專題討論,要求學生提前在課外時間通過網絡和圖書館查閱資料,自主設計方案,然后在課堂上由教師引導,就典型方案展開討論。目的是讓學生的學習由被動變為主動,提高綜合分析問題和創新的能力,培養查閱資料、利用學習資源的能力。著名教育家葉圣陶先生說:“什么是教育。簡單一句話,就是培養良好的學習習慣。”筆者在進行了方法指導后又對學生提出了一些學好電力電子技術的要求,包括預習、聽課、實驗、參觀企業、作業、復習、考試、反思與評價的要求,等等。讓學生一開始就明白電力電子技術學習是有具體要求的,不是很隨意的,并在以后的教學中慢慢地落實這些要求,從而培養學生學習電力電子技術的好習慣。
四、介紹電力電子技術發展現狀和趨勢及應用前景,培養電力電子學習興趣。
現代電力電子技術是高效節能、節約原材料的高新技術,具有廣闊的應用空間。筆者給學生闡述了兩個重要的應用領域。
1.一般工業。工業中大量應用各種交直流電機,其中為直流電動機供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置;而用于交流變頻調速的變頻器更離不開電力電子技術。不僅如此,電化學工業中大量使用的直流電源、冶金工業中的高頻感應加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等也都要用電力電子技術。
2.電力系統。電力系統中發電、輸電、配電、用電的各個環節都要用到電力電子技術。
(1)發電環節。目前國家大力提倡的綠色能源科技,包含風能、水能和太陽能等可再生能源的開發和并網,以及電網和電氣裝備的環保和節能研究等都要應用電力電子技術,反過來綠色能源科技又推動了電力電子技術的發展,如高壓電力電子變換技術、大容量高效率并網變流器系統等。
(2)輸電環節。基于電力電子技術的高壓直流輸電在遠距離輸電時優越性很多。而電力電子技術與現代控制技術結合的柔性交流輸電技術(FACTS)已在美國、日本、瑞典、巴西等國獲得實際應用,國內也有深入研究和發展。
(3)配電及用電環節。電力電子技術和現代控制技術在配用電系統中的應用,主要用于增強供電可靠性和提高供電質量。典型的產品有動態電壓恢復器(DVR)、固態斷路器(SSCB)、故障電流限制器(FCL)、統一電能質量調節器(UPQC)等。
當前,電力電子技術已進入高頻化、標準模塊化、集成化和智能時代。電力電子器件高頻化是其創新的主導方向,硬件結構的標準模塊是器件發展的必然趨勢。新的大功率電力電子器件的研發和應用將成為2l世紀電力研究的前沿,電力電子技術與現代計算機、控制技術的融合會使應用領域更加廣泛,應用性能更加完善可靠。
良好的開端是成功的一半,其實課程的第一課,對教師和學生都很重要,第一課是教師對學生的啟蒙課,第一印象會直接影響到教師后階段的教學成效和質量,而學生在第一課中收獲到的無論是知識上還是心理上的,都會對他們以后的學習大有幫助。
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