逆向思維教學法在電力電子的應用
時間:2022-01-07 09:53:06
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摘要:本文主要研究“逆向思維”在電力電子技術課程教學過程中的應用,通過選取一個具體的教學案例來說明如何在教學過程中采用逆向思維的教學方法。并通過教學實踐驗證通過采用逆向思維的教學方法能獲得更好的教學效果。
關鍵詞:逆向思維;電力電子技術課程;教學方法
電力電子技術是電氣自動化技術專業非常重要的一門專業技術基礎課程,是學生了解半導體器件及其變流技術的一門專業基礎性課程,也是一門工程應用性很強的課程。該課程的教學內容涉及到很多的電路分析和波形分析,而傳統的教學方式通常是教師給出相關電路圖,然后對該電路的相關工作原理和波形進行分析。其中會涉及到很多類型的電路,也會有很多的波形分析,采用這種教學方法后,往往學生學到最后印象中只有很多電路波形,卻不清楚分析這些波形又有什么用,甚至大部分同學都不清楚學這門課是為了什么。學生是理論知識沒有學好,實踐能力也沒有培養出來,教學效果是非常的差。如何提高學生的學習興趣,改善教學效果是每位專任教師應該思考的問題。本人認為,可以采用不同的教學方法來改善教學效果,提高學生學習興趣,培養學生的綜合素質。逆向思維方法是指從事物的反面去思考問題的思維方法。將逆向思維方法用于教學,可以激發學生主動思考問題,學會如何思考問題,進而培養學生的創新意識。
一、教學案例:調光燈電路的分析與設計
首先進行項目導入,在日常生活中調光燈應用非常廣泛,那它的工作原理是怎樣的呢?它的燈光亮度是如何進行調節的呢?讓學生自己進行思考?進而激發學生主動思考問題,學生可以根據自己現有的知識儲備進行分析。學生掌握的最好的也是最基礎的應該是歐姆定律,這樣他們首先能想到的是可以通過調節燈泡兩端的電壓來改變流過燈泡的電流來達到燈泡亮度的調節目的即燈泡串接變阻器。但這中方法一般不被采用,原因當然是電源利用率低。那么有沒有更好的辦法可以進行調壓呢?若是學生能將前面所學知識聯系起來那是最好的,若是不行,教師可適當啟發電壓大小的調節可通過電力電子器件的相關電路來實現。具體的又可以分為直流調壓和交流調壓。這時可以根據教學進度進行方案的選擇。(一)單相可控整流電路。這個方案里又可以包含幾種小方案,比如,半波控整流電路,全波可控整流電路,橋式可控整流電路,當然細節上還可以有區別。在器件的選擇上比如可以選擇晶閘管,當然晶閘管的選擇還涉及到型號的選擇,和觸發電路的選擇,這里要可以分成好幾類。通過這個小項目,學生可以將單相可控整流電路的所有知識都涵蓋了。在分析波形前,可以讓學生現在試驗臺上先實踐,通過示波器的顯示來對電路的波形有一個大概的了解,再去分析電路的輸出波形應該是怎樣的,還可以就在試驗臺操作錯誤時可能導致的原因進行分析,這時可以培養學生思考問題,排除故障的能力。(二)交流調壓。燈泡對交直流電沒有要求,既可以采用直流電供電也可以采用交流電供電。那調節交流電壓的方法有哪幾種呢,比如說我們可以采用單相交流調壓電路,主要電力電子器件可以采用晶閘管或者雙向晶閘管,通過控制晶閘管的控制角來控制晶閘管的導通時間,從而控制輸出電壓的有效值,當然具體的電路設計還涉及到器件的選擇和控制電路的設計。這在我們的試驗臺上基本是有現成模塊的,同學們可以通過實踐操作來驗證自己的方案,再從實際操作中碰到的問題來反思自己的電路設計問題。也可以通過實際的測量來進一步驗證自己的電路分析。最后讓同學了解燈泡只是其中的某一種負載而已,有類似控制要求的負載都可以采用這中類似的設計電路。最后也可以提出若是將燈泡換成直流電動機的話的,電路又應該如何進行設計,他們直接有什么區別。
二、總結
通過這種由實際項目來激發學生的思考,學生從而達到理解電路功能掌握相關教學知識的逆向思維教學方法,教學效果明顯比傳統的理論教學效果好很多。在活躍課堂氣氛,調動學生學習積極性,開發學生智能,提高學生解決實際問題的能力,培養學生創新思維方面都有一定的優勢。但是逆向思維教學法也有它的局限和缺點,對教師的綜合能力要求要比較高,并且教師要花費大量的時間在備課上,同時課堂時間要比較充裕,一般要求四節連排。當然在教學項目的設計過程中也采用了啟發式教學方法,將多種教學方法有機的結合起來用于教學改革是一項值得深入研究的課題。
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作者:鄭雨芳 錢珍珍 洪武 陸春 單位:臺州職業技術學院
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