談如何上好電子技術(shù)課程
時(shí)間:2022-04-18 05:00:04
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整體性備課是對(duì)“電力電子技術(shù)”的全面準(zhǔn)備,是教師能否講好這門課程的最關(guān)鍵的一步。只有對(duì)“電力電子技術(shù)”有了整體上的把握,對(duì)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)做到了融會(huì)貫通,才能在具體講授每次課時(shí)有一個(gè)全局的高度、有一種俯視的自信,才能清晰流暢、舉重若輕地講授課程,猶如庖丁解牛,游刃有余。在整體性備課時(shí),關(guān)鍵是要弄清楚5個(gè)基本問題,并完成好6件準(zhǔn)備工作。1.5個(gè)基本問題
(1)“電力電子技術(shù)”的主體框架,基本內(nèi)容、各部分內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系,以及貫穿全課程的關(guān)鍵線索是什么?這個(gè)問題是從整體上把握“電力電子技術(shù)”的首要問題,直接挑戰(zhàn)教師對(duì)所授內(nèi)容的理解深度和運(yùn)用程度。“電力電子技術(shù)”主要由三大部分組成:[2]電力電子器件;AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC四大類基本變流電路以及由它們組合而成的組合變流電路;對(duì)各種變流電路都適用的PWM控制技術(shù)和軟開關(guān)技術(shù)。其中,各種變流電路及其控制技術(shù)的學(xué)習(xí)和掌握是本課程的主體。變流電路種類繁多,突出帶有共性的分析方法對(duì)于理解各種電路的工作原理具有十分重要的作用。例如,通斷型電力電子器件的存在,使得四大類變流電路及其他們的組合變流電路呈現(xiàn)出非線性特性;但當(dāng)電路中各通斷型電力電子器件的通斷狀態(tài)確定后,整個(gè)變流電路又可以根據(jù)線性電路的基本理論進(jìn)行分析。相位控制和脈沖寬度調(diào)制(PWM)則是分別針對(duì)半控型器件和全控型器件組成的電路拓?fù)涞膬煞N控制技術(shù)。而所選用的通斷型電力電子器件的類型(即不可控型、半控型、全控型)則是將各種變流電路及其控制技術(shù)(對(duì)不可控型器件構(gòu)成的電路不存在控制問題)構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體的關(guān)鍵線索。
(2)“電力電子技術(shù)”的教學(xué)目標(biāo)是什么?也就是說,學(xué)了這門課程以后,學(xué)生能夠做到些什么?為了從宏觀上控制大學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,教育部對(duì)主要的基礎(chǔ)性、專業(yè)基礎(chǔ)性課程都制定了相應(yīng)的“課程教學(xué)基本要求”,一般涉及兩個(gè)方面的內(nèi)容:一個(gè)方面是規(guī)定了一門課程必須包含的知識(shí)點(diǎn)和基本技能;另一個(gè)方面是學(xué)生對(duì)這些知識(shí)和技能應(yīng)該掌握的程度層次,例如,識(shí)記、了解、理解、應(yīng)用(可進(jìn)一步細(xì)化為簡(jiǎn)單應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)等)。通過對(duì)“電力電子技術(shù)”的學(xué)習(xí),學(xué)生熟悉并掌握晶閘管、門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)、電力雙極型晶體管(BJT)、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PowerMOSFET)和絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT)等電力電子器件的工作原理、開關(guān)特性和電氣參數(shù);熟悉并掌握單相、三相整流電路和有源逆變電路的基本原理、波形分析,以及各種性質(zhì)的負(fù)載對(duì)電路工作性能的影響;掌握直流斬波電路的工作原理、電路結(jié)構(gòu)、換相方法及參數(shù)計(jì)算;掌握交流調(diào)壓電路的電路結(jié)構(gòu)、換相方法、波形分析和參數(shù)計(jì)算,了解交-交變頻電路的基本原理;掌握逆變電路,特別是PWM型逆變電路的工作原理、控制方法、波形分析;了解軟開關(guān)技術(shù)的基本概念;了解電力電子技術(shù)的發(fā)展方向。
(3)“電力電子技術(shù)”的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展方向是什么?了解歷史,分析現(xiàn)狀,是為了更好地預(yù)測(cè)未來。所謂“了解歷史”,首先,要清楚所授課程的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段;其次,應(yīng)知道每個(gè)階段的標(biāo)志性事件、代表性人物和重要結(jié)果;最后,對(duì)某些重要結(jié)果在歷史上的獲得過程也需有所涉獵,從而有助于利用歷史所蘊(yùn)含的科學(xué)精神、研究方法和思想啟迪,創(chuàng)造性地挖掘新方法、新技術(shù)。[1]而在分析現(xiàn)狀時(shí),不但要聚焦本校、兄弟院校、國(guó)外高校對(duì)本課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面的情況,還應(yīng)關(guān)注本課程所屬學(xué)科的最新科研進(jìn)展。由于電力電子器件的發(fā)展對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展起著決定性的作用,因此,電力電子技術(shù)的發(fā)展史是以電力電子器件的發(fā)展史為綱的。使用電子管、水銀整流器的時(shí)期屬于電力電子技術(shù)的史前期或黎明期。在這一時(shí)期,各種整流電路、逆變電路和周波變流電路的理論已經(jīng)發(fā)展成熟并廣為應(yīng)用。1957年美國(guó)通用電氣公司研制出第一個(gè)晶閘管標(biāo)志著電力電子技術(shù)的正式誕生;隨著晶閘管及晶閘管變流技術(shù)的發(fā)展,電力電子技術(shù)的概念和基礎(chǔ)得以逐漸確立。由于晶閘管是通過對(duì)門極的控制能夠使其導(dǎo)通而不能使其關(guān)斷的器件(即半控型器件),因而所采用的控制方式主要是相位控制,其關(guān)斷通常需要依靠電網(wǎng)電壓等外部條件來實(shí)現(xiàn),實(shí)際應(yīng)用時(shí)受到很大的局限。20世紀(jì)70年代后期,以GTO、BJT和PowerMOSFET為代表的全控型器件迅速發(fā)展,把電力電子技術(shù)推進(jìn)到一個(gè)新的發(fā)展階段。與晶閘管電路的相位控制方式相對(duì)應(yīng),采用全控型器件電路的主要控制方式為PWM。PWM方式不僅在逆變、斬波、整流、變頻及交流電力控制中均可應(yīng)用,而且使得電路的控制性能大為改善,因而對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。在20世紀(jì)80年代后期,以IGBT為代表的復(fù)合型器件異軍突起。由于綜合了MOSFET驅(qū)動(dòng)功率小、開關(guān)速度快和BJT通態(tài)壓降小、載流能力大的優(yōu)點(diǎn),因此,IGBT成為了現(xiàn)代電力電子技術(shù)的主導(dǎo)器件。同IGBT相類似的,還有復(fù)合了MOSFET和GTO優(yōu)良性能的MOS控制晶閘管(MCT)和集成門極換流晶閘管(IGCT)。目前,把驅(qū)動(dòng)、控制、保護(hù)電路和功率器件集成在一起,構(gòu)成功率集成電路(PIC)成為了電力電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
(4)“電力電子技術(shù)”在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中的地位和作用是什么?整個(gè)大學(xué)四年的教學(xué)過程是一個(gè)系統(tǒng)工程,而具體到某一門課程則只屬于它的一個(gè)局部,因此,各門課程的教學(xué)不能孤立地進(jìn)行,而必須與其他課程相互配合,特別是要關(guān)注前修課和后續(xù)課。“電力電子技術(shù)”是一門技術(shù)基礎(chǔ)課,在學(xué)習(xí)它之前,學(xué)生應(yīng)學(xué)過“電路”和“電子技術(shù)基礎(chǔ)”,并已能熟練使用示波器等電子儀器;而“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”則是該課程的后續(xù)課之一。
(5)“電力電子技術(shù)”的主要內(nèi)容應(yīng)通過怎樣的教學(xué)步驟和教學(xué)方法傳授給學(xué)生?設(shè)計(jì)一個(gè)合理的教學(xué)步驟或教學(xué)過程,并采用科學(xué)的教學(xué)方法幫助和鼓勵(lì)學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo)是整體性備課的最后一個(gè)基本問題。一般來講,教學(xué)過程可分為三步走:首先,是把“電力電子技術(shù)”的教學(xué)目標(biāo)具體化、明確化,并通過教學(xué)內(nèi)容這一載體反映出來。然后,采用各種行之有效的教學(xué)方法,幫助和鼓勵(lì)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)來達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo),所謂“授之魚,不如授之以漁”。比如,可以幫助和鼓勵(lì)學(xué)生自己運(yùn)用Matlab/Simulink搭建簡(jiǎn)單的變流電路拓?fù)洌琜3]驗(yàn)證相位控制方式和PWM方式;幫助和鼓勵(lì)學(xué)生使用Matlab/Simulink中自帶的仿真模型,并善于利用Google搜索網(wǎng)絡(luò)資源;最后,就是要合理評(píng)價(jià)學(xué)生的進(jìn)步。教學(xué)方法是多種多樣的,包括講授法、談話法、討論法、直觀教學(xué)法、準(zhǔn)直觀法、邊講邊練法、單元教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)教學(xué)法、程序教學(xué)法、案例教學(xué)法、暗示教學(xué)法等,[1]上述方法都有它們各自的優(yōu)勢(shì)和不足,適用于不同的場(chǎng)合,因此,不應(yīng)盲目肯定或否定一種方法,而應(yīng)結(jié)合教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)設(shè)備加以綜合使用。對(duì)于“電力電子技術(shù)”這門課程而言,筆者非常信賴案例教學(xué)法——通過演示Matlab/Simulink模型搭建與仿真分析來傳授學(xué)生點(diǎn)石成金的“金手指”。2.6件準(zhǔn)備工作有了對(duì)上述5個(gè)基本問題的認(rèn)識(shí)后,接下來就應(yīng)該做好以下6件準(zhǔn)備工作了:認(rèn)真研讀“電力電子技術(shù)”教學(xué)基本要求和教學(xué)大綱;認(rèn)真選擇、研讀教材及參考書;認(rèn)真研讀“電力電子技術(shù)”的前修課和后續(xù)課的教材;自己動(dòng)手做過教材中的全部練習(xí)題及思考題;了解學(xué)生;撰寫一份“電力電子技術(shù)”教學(xué)安排表,并在課前發(fā)放給每個(gè)學(xué)生。其中,最要緊的是研讀教材、做好習(xí)題和了解學(xué)生。所謂“研讀”,是指通過仔細(xì)的、反復(fù)的、研究式的將選定的《電力電子技術(shù)》教材讀上很多遍,從而把教材中的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分完全吃透,即要讀到不會(huì)被人就教材中的內(nèi)容問倒、讀到可以脈絡(luò)清晰、有理有據(jù)地用自己的語言來闡述教材中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。
西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》(第4版),[2]每章均提供有習(xí)題及思考題。這些習(xí)題及思考題都是精心安排的,與正文相互呼應(yīng)、相互配合,有助于學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的理解和能力的培養(yǎng)。然而學(xué)生在做題的過程中又最容易出現(xiàn)問題,也最需要教師的幫助和指導(dǎo),因此,教師必須事先親自動(dòng)手做一遍,做到對(duì)所有習(xí)題都心中有數(shù),這樣才能使學(xué)生通過“帶著問題自學(xué)”、“向教師尋求答疑釋惑”的過程獲得“豁然開朗”的明悟。所謂了解學(xué)生,首先,是要了解學(xué)生當(dāng)前的知識(shí)基礎(chǔ),因?yàn)橐磺行碌闹R(shí)都是在已有知識(shí)平臺(tái)的基礎(chǔ)上增加的。其次,是要了解學(xué)生的能力狀況、所學(xué)專業(yè)、就業(yè)去向等信息,以便決定“電力電子技術(shù)”對(duì)本屆學(xué)生的講法,如何運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)原則以及如何與學(xué)生的專業(yè)、就業(yè)相結(jié)合。只有在弄清楚5個(gè)基本問題并做好6件準(zhǔn)備工作后,整體性備課才能算大致完成,所獲得的一個(gè)重要結(jié)果就是寫出一份“‘電力電子技術(shù)’教學(xué)安排表”;據(jù)此,實(shí)現(xiàn)每次課的課前備課,即寫出一份針對(duì)每次課的教案,從而給學(xué)生具體上好每一次課。
做好每一次課的課前備課工作
整體性備課是非常重要的,但課還得一次課一次課地講。事實(shí)上,只有每一次課都講好了,整體性的把握才能落到實(shí)處,因此,在每一次講課之前也要備好課,具體來說:要根據(jù)“電力電子技術(shù)”教學(xué)安排表明確每次課所講授內(nèi)容的大題目,確立教學(xué)目的,選擇具體內(nèi)容及講授重點(diǎn);根據(jù)教學(xué)的具體內(nèi)容確定教學(xué)模式,例如,課堂講授、實(shí)驗(yàn)或討論等;要把選定的教學(xué)內(nèi)容組織成一次講授式或議論式或談話式的文稿,應(yīng)服從并服務(wù)于主題,把各部分內(nèi)容按起始段、中間段到結(jié)尾段的順序安排組織好;選擇合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段;寫出一份教案來,準(zhǔn)備在課堂中使用。其中,教案是做好每次課的課前備課工作的最為核心之處。一般來說,一次“電力電子技術(shù)”課的教案由兩大部分組成:概述和教學(xué)進(jìn)程。概述主要用于闡釋教師對(duì)本次課的基本認(rèn)識(shí)和實(shí)施教學(xué)的指導(dǎo)思想,涉及授課對(duì)象及其特點(diǎn)(重點(diǎn)是學(xué)生的專業(yè)特色、就業(yè)去向、已有的知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力)、題目或主題、教學(xué)目的、重點(diǎn)和難點(diǎn)、講授方法和教學(xué)手段等。[4]教學(xué)進(jìn)程則負(fù)責(zé)具體組織教學(xué)步驟,用以落實(shí)概述中的基本分析和指導(dǎo)思想,通常按授課時(shí)序?qū)懨髅總€(gè)教學(xué)段落的教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、表達(dá)方式和時(shí)間分配等細(xì)節(jié)。
重視第一堂課
俗話說,良好的開端是成功的一半!第一堂課講得好不好對(duì)整個(gè)“電力電子技術(shù)”課程能否順利進(jìn)行是至關(guān)重要的。如果學(xué)生對(duì)第一堂課的印象好,為以后的講課就創(chuàng)造了良好條件;相反,如果第一堂課準(zhǔn)備不足,給學(xué)生的印象不好,以后就要花上好幾倍的工夫才能挽回。因此,教師首先要從思想上高度重視第一堂課。那么,第一堂課怎樣才算成功呢?“興趣是最好的老師”,筆者認(rèn)為,第一堂課應(yīng)努力使學(xué)生產(chǎn)生三個(gè)興趣:讓學(xué)生對(duì)教師產(chǎn)生興趣;讓學(xué)生對(duì)電氣工程學(xué)科產(chǎn)生興趣;讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)“電力電子技術(shù)”課程產(chǎn)生興趣。為此,教師須明確教學(xué)目的,并完美演繹“三個(gè)介紹”。
1.明確教學(xué)目的“電力電子技術(shù)”第一堂課通常為緒論課。考慮到大學(xué)生都有一定的自學(xué)能力,即表現(xiàn)為對(duì)具體問題的理解以及數(shù)學(xué)演繹能力,但從課程整體內(nèi)容上把握實(shí)質(zhì)問題的能力還較弱,因此,第一堂課的教學(xué)目的旨在把學(xué)生的注意力抓過來,免得課程一開頭就使學(xué)生在沒有任何思想準(zhǔn)備的情況下盲目陷入到具體問題的思考之中。通過對(duì)一些教學(xué)內(nèi)容,如“電力電子技術(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用是什么,什么是電力電子技術(shù),它的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段,目前主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域等具體教學(xué)內(nèi)容的初步說明,使學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)有一個(gè)宏觀意義上的了解。在進(jìn)行課堂講授時(shí),要重點(diǎn)分析“電力電子技術(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用;闡述電力電子技術(shù)與電子學(xué)、電氣工程、控制理論三者的關(guān)系;并結(jié)合授課對(duì)象所學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)及需要,介紹電力電子技術(shù)目前主要應(yīng)用的領(lǐng)域。
2.教師的自我介紹對(duì)于任何一門新開課,簡(jiǎn)短的自我介紹是師生間建立起相互了解的第一步。教師良好的精神風(fēng)貌、對(duì)本學(xué)科知識(shí)孜孜以求的精神以及求學(xué)、工作、生活中面對(duì)困難、挫折的勇氣都會(huì)深深地感染學(xué)生,使對(duì)未來還多少感到迷茫的他們多一份信心,少一些顧慮。因此,教師在進(jìn)行自我介紹時(shí),需注意以下幾個(gè)方面:第一,內(nèi)容應(yīng)盡量貼近電氣工程學(xué)科的發(fā)展或“電力電子技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)。例如,筆者通過自己本科階段學(xué)習(xí)自動(dòng)化專業(yè)、碩士研究生階段從事電機(jī)與電器專業(yè)、博士研究生階段畢業(yè)于電力電子與電力傳動(dòng)專業(yè)的求學(xué)歷程介紹,為后續(xù)分析“電力電子技術(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用埋下伏筆。第二,用語準(zhǔn)確、規(guī)范、生動(dòng),有著自己鮮明或獨(dú)特的語言風(fēng)格和表達(dá)特點(diǎn)。第三,要把自己的學(xué)科造詣、科研成就適度的介紹給學(xué)生,使學(xué)生對(duì)教師產(chǎn)生信任感和敬佩感。
3.電氣工程學(xué)科的介紹電氣工程是研究電磁現(xiàn)象、規(guī)律及應(yīng)用的學(xué)科,下設(shè)5個(gè)二級(jí)學(xué)科,分別為電機(jī)與電器、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動(dòng)和電工理論與新技術(shù)。作為現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一,以及當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵學(xué)科,電氣工程的教育和科研不僅在我國(guó),而且在發(fā)達(dá)國(guó)家的大學(xué)中也一直占據(jù)著十分重要的地位。通過“電路原理”、“電路實(shí)驗(yàn)”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”、“自動(dòng)控制原理”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”等基礎(chǔ)必修課,認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、電子實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)等基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié),“工程電磁場(chǎng)”、“電機(jī)學(xué)”、“電力電子技術(shù)”、“電氣控制與PLC技術(shù)”、“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”、“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”、“發(fā)電廠的電氣部分”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”、“高電壓與絕緣技術(shù)”、“電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)”等專業(yè)必修課,“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“控制系統(tǒng)仿真”、“嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用”、“自動(dòng)化儀表與過程控制”、“虛擬儀器”、“電力工程概論”、“電能質(zhì)量分析與控制”、“新能源發(fā)電技術(shù)”、“配電自動(dòng)化”、“絕緣在線檢測(cè)技術(shù)”、“電力系統(tǒng)過電壓”、“電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行與控制”、“電力系統(tǒng)市場(chǎng)營(yíng)銷”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”等專業(yè)選修課,“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”、“高電壓與絕緣技術(shù)課程設(shè)計(jì)”、“發(fā)電廠的電氣部分課程設(shè)計(jì)”、“電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)”、“變電站微機(jī)監(jiān)控實(shí)訓(xùn)”、“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”、“畢業(yè)實(shí)習(xí)”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)”等專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn),培養(yǎng)有關(guān)電能生產(chǎn)、傳輸直至使用的全過程中,各種電氣設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、測(cè)量和控制等方面的高層次科學(xué)研究、工程技術(shù)與管理專門人才和高等學(xué)校師資。由于電氣工程研究范圍廣泛,應(yīng)用前景樂觀,加上在人才培養(yǎng)模式上突出了寬口徑、復(fù)合型,因此,該專業(yè)的畢業(yè)生在就業(yè)時(shí)呈現(xiàn)出“點(diǎn)多、面寬、適應(yīng)性強(qiáng)”等特點(diǎn)。一般來說,從電氣工程專業(yè)順利畢業(yè)后能夠在系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域擔(dān)任重要工作,也能到各級(jí)發(fā)電廠、供電局、電網(wǎng)調(diào)度所、各類大中型企業(yè)從事電力設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試、生產(chǎn)、運(yùn)行、管理、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、科技開發(fā)和技術(shù)培訓(xùn)等工作,或從事電氣設(shè)備的維護(hù)、檢修、安裝和調(diào)試等方面的工作。通過對(duì)電氣工程學(xué)科的介紹,一方面讓學(xué)生產(chǎn)生能有幸從事電氣工程學(xué)習(xí)的自豪感,并形成正確的學(xué)習(xí)觀,明確學(xué)習(xí)目的;另一方面也有助于引出“電力電子技術(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
4“.電力電子技術(shù)”學(xué)習(xí)方法的介紹對(duì)于學(xué)生而言,他們最關(guān)心的是即將要開始學(xué)習(xí)的這門課程到底要學(xué)些什么,學(xué)完了以后有什么用,難不難學(xué),該怎樣學(xué)等,因此,教師在第一堂課上,應(yīng)結(jié)合自己的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和科研體會(huì),向?qū)W生介紹“電力電子技術(shù)”的學(xué)習(xí)方法。例如,筆者通過介紹自己如何運(yùn)用電力電子技術(shù)提高電能質(zhì)量的科研經(jīng)歷,鼓勵(lì)學(xué)生自己運(yùn)用Matlab/Simulink搭建簡(jiǎn)單的變流電路拓?fù)洌?yàn)證相位控制方式和PWM方式;鼓勵(lì)學(xué)生使用Matlab/Simulink中自帶的仿真模型;將適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)資源介紹給他們,以期達(dá)到“授之漁”的目的。
掌握并運(yùn)用好教學(xué)基本原則
首先,要建立一個(gè)指導(dǎo)思想,就是“教完全是為了學(xué)”,即明確教學(xué)效果和學(xué)生的收獲才是“電力電子技術(shù)”教學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。其次,應(yīng)確立啟發(fā)式教學(xué)的原則。所謂啟發(fā)式教學(xué)是指在教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生對(duì)于知識(shí)的獲得不是被動(dòng)地由教師灌入而來的,而是在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)下,通過自己的思考、推理或聯(lián)想而來的。這種教學(xué)方式保證了學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體,教師是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo),有利于發(fā)揮二者的積極性。那么,每一堂課怎樣實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)呢?是不是在講述一個(gè)問題時(shí),只有向?qū)W生不斷提問才算是啟發(fā)式教學(xué)呢?其實(shí)不然。在講述一個(gè)問題時(shí),只要教師抓住了問題的本質(zhì),或通過剖析提煉出某類問題的共性,并深刻地闡明了它,在解決問題的講述中體現(xiàn)了解決此類問題的一般方法和特殊技巧,那么對(duì)學(xué)生就會(huì)有啟發(fā)作用,因而也就屬于啟發(fā)式教學(xué)。[1]例如,在講授基本斬波電路的相關(guān)內(nèi)容時(shí),筆者以Buck電路為例,對(duì)其小信號(hào)建模方法進(jìn)行了介紹。由于電路拓?fù)浜?jiǎn)單(開關(guān)器件的通斷只衍生出兩個(gè)線性子電路拓?fù)洌w內(nèi)容卻豐富(涉及電路分析、偏微分運(yùn)算、狀態(tài)方程求解,傳遞函數(shù)與控制框圖表示等),因此,一方面學(xué)生能夠輕松掌握對(duì)于變流電路這類因含有開關(guān)器件而呈現(xiàn)出非線性的電路的建模方法,另一方面,也讓學(xué)生明白了整個(gè)大學(xué)階段所學(xué)的各門課程其實(shí)是相互關(guān)聯(lián)的,共同服務(wù)于解決問題的需要。最后,需強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng),發(fā)揮教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的積極性。師生之間的互動(dòng)有兩種表現(xiàn)形式:一種是顯性的,一種是隱形的。前者有明顯的身體動(dòng)作方面的互動(dòng);后者則體現(xiàn)為思維上、眼神上的互動(dòng),尤其是思維上的互動(dòng)。要想在課堂上與學(xué)生有思維上的互動(dòng),教師要努力做到讓學(xué)生的腦子里始終帶有問題,引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)解決問題的方法,使之有成就感,教師再適時(shí)地給予肯定,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高漲起來。
結(jié)束語
由于課程難,內(nèi)容多,課時(shí)少,所以對(duì)于大學(xué)新進(jìn)教師來說,上好“電力電子技術(shù)”并非易事。筆者從做好整體性備課工作、做好每次課的課前備課工作、重視第一課堂以及掌握并運(yùn)用教學(xué)的基本原則4個(gè)方面談了談自己講授《電力電子技術(shù)》的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。
作者:湯賜單位:長(zhǎng)沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院