发布时间:2023-10-08 17:40:18
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电工电子技术在工程领域的应用极其广泛,在我国普通高等教育中的理、工科类本、专科专业教育的《人才培养方案》,无不将电工学、数字电子技术、模拟电子技术等电工电子技术类课程作为其课程体系中必修的且占相当学时比重的专业基础课程。另外,电工电子技术实践性极强,学校必须构建实践教学体系,强化实践教学环节,做到理论教学与实践应用相结合,才能更好地激发学生的学习兴趣,促使学生主动学习。如何做好电工电子技术类课程教学,如何提高教学质量,如何提高教学效率,如何做到学以致用,如何将理论教学与实践应用相结合等诸多问题一直以来都是高校师生关注,并在教学研究中长期探索的问题。
1实践的重要性
电工电子技术课程的教学是工程技术知识和技能的获得,而知识和技能的获得必须经历“实践—理论—实践”这一认识过程,这是被人们普遍认可的符合认识论的正确的认识方法。实践不仅是认识的环节,还是人才培养,促进学生能力提升和创新精神培育的关键环节和重要途径。英国著名科学家培根曾说过,任何科学都是实验的科学。尤其在工程技术领域,任意一个项目的建设或研究成果取得,都离不开实践,在高校无论是为促进科学技术发展,还是为在培养高素质应用型专门技术人才,实践均具有极为重要的作用。因此,高校专业技术人才的培养,应遵循“以教师为主导,以学生为主体”的理念,强化实践,开足并上好实验、实习和实训课程,激发学生学习兴趣,提高学生专业技术水平,提升学生的实践能力,培育学生创新精神。
2实践教学对电工电子技术人才培养的作用
电工电子技术实践性强、技术性强,工程性、应用性与实践性是其主要特征。开展电工电子技术教育的目的是培养具有一定创新意识和创造能力的电工电子应用型工程技术人才。学校应通过实践教学,学生打牢基础,提高能力。其中实践教学包括实验、实习、实训,实验又可分为验证性实验、综合性实验、设计性实验,实习又分为行业认知实习、课程实习,综合实习、毕业实习等,根据地点来分,实训分为校内实训和校外实,根据实训设备或条件又可分为实际实训和虚拟仿真实训。这里仅以实验为例,对各类实验进行说明如下。首先,实验具备验证基本理论的功能,即验证性实验,这部分实验一般以章节为基本内容,通过这部分实验,可使学生对电工电子技术理论得到更进一步的巩固和提高。其次,是综合性实验,这部分实验是在验证性实验的基础,要求学生对综合应用一章或多章内容知识,对教学内容进行归纳总结。最后,是设计性实验,这应发实验的目的是让学生在熟练掌握基本理论知识并综合运用的基础上,设计具有一定创意的较高水平的小制作、小创意、小发明等,其目的是培养学生创新能力和创造意识。
2.1实践有利于增进知识的理解和吸收
实践是认识的基础,实践教学通过实物或现场教学,使学生提高感性认识,为掌握知识创造前提和基础,符合认识的普遍规律,符合青少年阶段学生的具体形象思维更具优势的心理特征。通过实践教学能激发学生学习电工电子技术课程的兴趣。教师从实验入手导入课程教学内容,能更好地吸引学生注意,唤起学生思考,激发学生的求知欲。例如:整流电路实验,学生能直观地感受到半波整流、全波整流、桥式整流电路结构的组成不同,通过观察输出电路的电压波形图,就能明白为什么整流可分为半波整流、全波整流和桥式整流。通过绘制交比较整流电路在无滤波电容和接有滤波电容时的特性曲线,就能更好地理解整流和概念和功能。如果教师讲解整流电路时,一味地传授理论知识,不与实践相结合,学生只会越听越乏味,甚至难以掌握基本概念,更不用说消化吸收学科知识、增强实践能力了。总之,教师应从实践教学入手,展开对基本理论知识的传授,方能达到事半功倍的效果,也能更好地体现人才培养以实践能力提高为本的教学理念。
2.2理论与实践相结合,学以致用
我国高度重视技术的应用,除了高等职业教育外,地方本科院校的人才培养目标主要为培养应用型人才。从电工电子技术理论转化为实际应用还有很大一段距离的,这段距离必须以实践作为衔接的桥梁。就像掌握了游泳的要领,如果不下水,永远也学不会游泳一样,只懂理论而不通过实验、实习和实训加以训练,是不可能掌握理论要旨的应用的,理论学得再好,也只是纸上谈兵罢了[1]。“理论与实践相结合,学以致用”符合应用型人才培养的目的,也遵循了教育基本规律,将理论知识的教学,更好地与实际生产、生活相对接,强化实践教学,能引导学生提高分析问题和解决实际问题的能力,能防止理论教学脱离实际应用的倾向,提高学生的专业应用能力。例如在讲解功率因数时,在交流电路的电感器上通过并联电容器,使电路的总电流、线路损耗、总功率比原来都减少,而负载功率却保持不变,即电源的利用率提高了。如果教师将此案例与实际的电力生产和生活用电相联系,阐明提高功率因数的经济意义和具体方法。不仅能促使学生能理深刻理解功率因数,还有利于提高学生动手能力,让学生明白所学知识使用价值,提高理论教学目的性和极积性[2-3]。
2.3提高积极性,激发学习潜能
前言:英国科学家培根曾经指出:任何科学都是实验科学。尤其是在应用科学领域;任何一项研究成果都离不开科学实验。实验不仅是在促进科学技术的发展,还是在培养高素质的专门人才方面都起着极其重要的作用。电子技术基础是中等职业学校电子电器类各专业最重要的技术基础课之一,是一门实践性很强的课程。电工电子实验在电子技术基础课程教学中应充分发挥“教师为主导,学生为主体”的作用,以取得“教学相长”的良好效果。使学生积极主动获取知识、培养学生的创造性实践能力。在电子技术基础课程教学过程中,电工电子实验具有以下作用。
一、能够培养具有创新意识和创造能力的电子工程技术人才
电子技术基础是一门实践性、技术性很强的专业基础课, 它强调其工程性、应用性与实践性。其目的应是培养具有创新意识和创造能力的电子工程技术人才。所以,培养学生的动手能力及创新能力是中等职业教育电子电器类各专业的重要目标,学校应在电工电子实验中打牢基础,逐步提高这种能力。首先, 电工电子实验具备验证基本理论知识的功能,即验证性实验,这部分实验一般以各章节为基本内容,使理论知识得到进一步的巩固;其次是综合性实验,这部分实验的目标是在验证性实验的基础上增强学生对一章或多章,甚至是结合其他科目内容的归纳总结;最后是设计性实验,其目标是在掌握理论知识并能综合运用的基础上设计出具有创意的较高水平的小设计类实验,培养其创新思维能力。
二、理论实际紧密结合,体现学以致用的新理念
理论联系实际的教学,能够正确地贯彻党和国家的教育方针,符合教育的基本规律和我们的教育目的,学生学习这些理论课程的目的,是更好将书本知识应用于生产、生活实际中去,加强实验或实物教学能够帮助学生分析和解决实际问题,能够防止教学脱离实际的倾向,提高学生专业应用能力。例如教师讲到交流电路时,在电感器上并联一个电容器,其总电流、线路损耗、总功率比原来都减少,而负载功率不变,即电源提高了利用率,教师可以边讲边演示,然后让学生亲自动手做实验,学生通过在两种情况下各个电流表、功率表的读数进行比较、计算、判断,最后教师将例子引入到生产、生活中,说明提高功率因数经济意义和具体方法。这样教学有几个作用,首先深刻理解功率因数、交流电路电流的关系概念,其次缩短理论知识到实际过渡时间,有利于提高学生动手能力,最后学生明白所学知识使用价值,就会明确学习目的性,有利于激发学生学习动机的形成。
三、降低难度,促进理解和巩固
实验教学要通过实物教具和现代化教学手段,丰富学生的感性知识,为学生掌握知识创造条件,符合人的认识过程规律,从直观到抽象反映了青少年阶段具体形象思维占优势的心理。能直接激发学生学习电子技术基础这门课的浓厚兴趣。尤其是中等职业学校电子技术基础课程涉及到的都是枯燥乏味的概念与严密地计算分析,这对于部分数理基础差的学生而言,是“雪上加霜”。如果教师从实验引入课程内容,更能引起学生的注意,唤起学生的思考和学生的求知欲。例如:讲单相桥式整流电路这一节时,学生的学习目的是:(1)了解桥式整流作用,滤波器的滤波作用,并观察负载两端的电压波形。(2)测绘整流电路在无滤波器和接入滤波器时的外特性曲线。而单相桥式整流电路是利用二极管的单向导电性,由四个二极管接成一个电桥的形式,把交流电变为脉动直流电的电路。再通过滤波电路,尽可能把直流脉动电压中的交流成分去掉,就可使输出电压波形变得平直。教师在讲单相桥式整流电路时,在实验室用做实验加讲解相结合的教学方法,能够降低新知识的难度,达到事半功倍地教学效果,更能体现培养以实践能力为本的教学模式。
四、激发学习兴趣,保证目标的实现
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。兴趣是一种特殊的意识倾向,是动机产生的重要主观原因,良好的学习兴趣是求知的源泉,是思维的动力。而中等职业学校学电子电器类专业的学生大部分都是文化底子薄,文化程度参差不齐,不少同学存在着失落感、自卑感或混日子等各种各样的思想。一些学生在初中甚至小学,已经多次在受到老师批评,在学习上多次检验到失败。在许多老师和同学心目中是“差生”。进入中等职业学校接触具有一定深度和难度电子技术基础课程,就开始厌学。如果我们的教师在教学过程中只是单纯强调是数学分析和抽象、枯燥繁琐的计算,那么这些学生就会重蹈覆辙,更谈不上完成教学任务。教育理论者认为,学生成绩好坏与学习兴趣有很大关系,如果我们的教师在教学中有针对性,利用实验或演示实验及多媒体进行教学,尽量简化分析过程,大部分学生会容易听懂和接受,多让他们动手做实验,使他们产生好奇心。因此,如何在电工电子实验过程中运用手段,结合学科特点,采用适当的方法激发学生对学习的兴趣,是我们积极研究和探讨的问题。比如,我们可以在日光灯管的实验中,联系生活现象,简单地介绍判断灯管好坏的方法,联系环保节能,在提高功率因素的实验过程中现场提问,加深学生对这个知识点的印象;也可以在扩音机电路的实验中,在教室的讲台上放上音箱,让完成实验的学生直接能够听到从音箱里放出来的音乐,这对学生是一个激励,也是对完成此实验学生的一个肯定,能够大大提高学生实验的积极性;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抢答比赛,让学生体会到实验的实用性。这样,就激发了学生浓厚兴趣,更激发了他们的求知欲望,使他们对所学的理论课也更有兴趣。
结束语:我想只要教师尽量利用现有条件,努力尝试,在电子技术基础教学中多采用演示实验,或让学生自己多动手, 教师与学生必将体验到这门功课教学、学习成功的愉。当然这种教学方法也有使用条件,必须因人而异,对于基础扎实的学生那种先理论知识讲解后再验证性实验的教学,反而更能培养他们的实践能力,开发他们创造性的思维。总之,充分发挥电工电子实验在课堂教学中的作用,能使教学更加生动、具体,使课堂教学变化多样,内容丰富充实,同时也能使学生把知识学得更灵活主动,知识掌握得更牢固,并能使学生的各种能力得到更好的培养,从而更好地提高电子技术基础课的课堂教学效果。
2电气工程中电气自动化技术的应用
2.1变电站自动化明显
在电气自动化技术的应用,变电站对其实行了有效、合理的引用,在电气工程运转的过程中,事前、事中、事后的监督和整理时刻不在,即使在生产作业中也有效、合理的应用自动化来进行,变电站的工作效率不断提升,工作质量也改善很多。在电脑屏幕上及时出现业务流程的相关内容与有效信息,这就是自动化及时工作的基本原理,操作人员可以去进行有效的观察、操作,发现问题和疏漏马上去进行改进,通过自身学到的自动化技术去合理解决难题,从而保证变电站全程自动化、电力行业系统良好进行,在自动化控制中享受电气自动化技术的众多便捷性、有效性。
2.2调度电网自动化
科学技术的不断进步、低碳经济资源有效利用的提出,这一大趋势影响下,电网调度必须去进行自动化处理,对电脑信息技术、电显示屏、印刷和打印机以及工作地点等一系有效列设备加以好好利用。电气工程行业中的很多资料,必须经过自动化技术进行收集、整理、分析、归纳,然后调度电网看其是否正常运行;同时,关于电力系统的系统观察也很有帮助,判断是否有电量过重或过轻,预估整个电气工程系统是否合理、有效进行;对于工作进行中遇到的紧急不可预测问题进行及时侦测,把危险不确定灾害彻底消除。凭借很多科学、专业资料整理看出,在电网跳的这一工作中,电气自动化的作用越来越明显,涉及面越来越广,覆盖范围越来越大,主要作用逐渐显现出来。
2.3自动化技术在发电厂控制分散系统的应用
电脑终端设备实行高端、有效、合理服务,然后将搜集到的所有信息实行自动化技术管理,充分应用到发电厂分散控制系统中,对结构合理有效分层设置,通过一系列分析、整理、汇总,对搜集到的资料进行有效处理。处理好这些以后,事后的监督管理工作也必不可少,将每个设备、设备与电子线路进行正确、合理的连接,运用有效的传递设备传输及时必要的信息,处理相关有用的数据,做好相应的任务工作,在合理维护和密切关注下,及时的发现相关问题,然后及时的对其进行改造、完善,使自动化技术在发电厂控制分散系统中发挥出应有的作用,推进相关工作顺利开展。
3如何使电气自动化技术在电气工程中良好应用
3.1开发平台应该系统化、开放化
对开放平台实行系统化、开放化的管理,可以良好的推进电气自动化的有效运行,对低碳经济的贡献很大,促进资源共享和能源节约,在一定程度上是响应国家可持续发展的良好决策。通过系统、开放的系统平台运作,在迎合广大人民的喜好上做出贡献,对于工作效率的改进、经济生态效益的提升有巨大作用。针对电气自动化运行中出现的一系列不良效果及时进行改进,监测系统正常运行,及时处理问题,保证整个电气工程作业得到良好运行,节约电力资源,提升工作人员积极性,在一个可持续、可运营的良好环境中不断发展我国的电力行业。
3.2注重以人为本,提升服务质量
虽然,现在科学技术已经取得了巨大进展,然而我们知道科学技术在先进,它的一系列操作仍然离不开人们的控制。同样,电气工程中电气自动化的运用,也离不开专门技术人员的操作,所以在以后的相关操作工作中,必须重视相关工作人员的主要作用。每个运作工作单位应该有一个良好的员工福利和精神需求,使每位工作人员的积极性得到最大程度的开发和运用,从不同的方面去顾及他们、照应他们,注重个性化的发展。秉承以人为本的理念,把服务质量做到最佳,这也可以良好顺利的开展电气自动化技术的运用,使客户得到最大程度的满足,好好发展电气自动化技术在电气工程中的应用,保证整个电力系统平稳、可持续的进行。
4结论
经过分析,我们可以看出,电气自动化应该可以在电气工程中好好地应用,充分利用一切可以利用的有利因素,在电气工程运作中,使电气自动化在事前、事中、事后保证工作的顺利开展,同时做好预测、监控、处理问题的能力.而且,世界经济已经发展成为一个不可分割的整体,在电气自动化的运用中,可以充分借鉴世界各国的先进措施,取长补短,使电气自动化在电气工程中合理、有效的应用。
作者:刘小钰 单位:莱芜市莱城区凤城高级中学
参考文献
虚拟电子工作台(简称EWB)实验是利用计算机构造一个实验模拟环境,通过建立模拟电路并对模拟电路的数据和功能进行分析而达到实验效果和目的的一种新的实验方法。EWB软件可以在计算机上建立电子元件型号及参数库,通过选择实验所需的电子元件型号、参数和虚拟测试仪器就可进行模拟电路的连接和仿真运行和测试,并在模拟仪器上读出测试结果,特别易于学生学习和使用。作为传统电子技术实验的补充,EWB使学生掌握仿真软件技术,间接了解电子元件设计和制造的发展动向,它既继承了实物实验可操作性、参与性强的优点,又利用了计算机的优势,凸显了其直观、动态模拟、迅速准确、资源共享、资金投入量少等特点。
1. EWB的主要功能
EWB具有齐全的虚拟电子设备,在虚拟电子平台上操作这些设备如同操作真实的设备一样,非常真实,操作起来也更加容易。EWB提供了相当广泛的元器件,还提供了较大的选择余地,学生也可以根据元器件生产厂商的产品使用手册中的元器件参数添加新的元件或扩充已有的元器件库。同时根据EWB提供的图形操作界面,学生可单击鼠标,托放虚拟元器件或测试仪器,轻松地完成原理图的输入和连线,同时也允许用户调整电路连线和元件的位置及自动排列连线的功能,它具有如下特点:
(1)功能完善,实验用的元器件及测试仪器仪表齐全,可以做各种类型实验。
(2)实验不消耗器材,实验所需器材种类和数量不限制,实验成本低。
(3)实验速度快,效率高,易于开展各种设计性实验,提高了电路设计和实验效率。
2.使用EWB进行虚拟实验的基本方法
学生可以根据教学内容和要求创建一个线路图,按下电源开关后,就可以从示波器等测试仪器上读得电路中被测数据。整个运行过程可分成以下几个步骤:
(1)数据输入:将已创建的电路图结构、元器件数据读入,选择分析方法。
(2)参数设置:程序会检查输入数据的结构和性质,以及电路中的阐述内容,对参数进行设置。
(3)电路分析:对输入信号进行分析,它将占据CPU工作者的大部分时间,是对电路进行仿真和分析的关键。它将形成电路的数值解,并将所得数据送至输出级。
(4)数据输出:从测试仪器如示波器或万用表上获得仿真运行的结果。也可以从“分析”栏中的“分析显示图”中看到测量、分析的波形图。
3.实例分析
(1)在EWB上先创建需进行分析的电路图如图1所示。
(2)选定“选项/参数”栏中的“电路选项(Schematic Options)”,选定“显示节点名(Show Nodes Name)”,把电路的节点标志(ID)显示在电路图2上。
(3)在“仿真/分析(Analysis)”栏内选定“直流工作点(DC Operating Point)”,如图2所示。设置要仿真的节点,然后运行仿真(Simulate),EWB会自动把电路中所选节点的电压数值和电源支路的电流数值显示在“分析图(Analysis Graph)”(如图3所示中)上。
由此可见,一台计算机加一套EWB软件,就相当于拥有了一个设备先进的虚拟电子实验室。
4.充分发挥虚拟电子平台仿真技术在教学中的作用
现代教育的职能已成为为学习者服务、为用人单位服务。人才需求的变化,技术发展之快更是需要有人才培养的超前意识。这就需要我们创新思维,创新教学手段。学校实验教学应以技术为突破口,引入计算机辅助教学手段,将虚拟电子平台仿真技术技术引入到各专业的教学中,利用计算加软件功能,完善原始的教学设备,提高教学质量,解决部分实践性环节教学难题,从而加快高素质人才培养速度。
综上所述,虚拟电子平台仿真技术,必将引领今后的实验教学发展方向,对实验教学方法和手段的改革起到推动作用。
参考文献:
[1]秦曾煌.电工学[M].北京:高等教育出版社,1999.
[2]冯春杨,等.谈高职教育中的多媒体教学[J].辽宁高职学报,2004(4):155-156.
关键词:
自动化技术;电子信息工程;工程设计;计算机技术
对自动化的界定主要是从技术、范围等方面入手的,首先,自动化技术是一种现代化的代表性技术,主要是对现代的电子信息工程起到决定性的作用,它是一种由电子计算机和现代管理技术的结合,也就是计算机和现代工程信息中自动化的相互综合。如果我们把这种自动化利用到现在生活、工业、军事还有医疗等行业中间,将会是我们的现代化信息工程的设计和使用获得前所未有的成就和层次。这样不管是对自动化技术的发展还是对现代信息工程的设计和应用都有着特殊的意义。
1电子信息工程设计中自动化技术所起到的作用
1.1促进电子信息工程设计的机械化、一体化自动化技术经历了长期稳定的发展,已经获得了极大的成就,并且在社会上受到了极大的肯定,其根本原因就在于,这种技术能够减少人力输出,减轻员工的工作量,降低企业成本,推动企业的发展,同时,电子信息工程的设计对设计者本身的要求是很高的,这种设计不但需要设计者充分的掌握电子计算机的使用方法,还需要灵活的掌握自动化技术和信息控制技术等多方面的技术要求,假设我们把自动化技术的作用利用在我们的电子工程的设计和应用中去,这样让我们的设计效率得到提高,设计空间能得到扩展[1]。
1.2实现电子信息工程设计的智能化电子工程信息主要是将电子计算机和电子信息技术相结合,对电子工程信息的使用和控制进行技术的处理。把自动化技术和电子工程信息相结合起来,从中间获取信息进行设计、应用和开发把。在如今社会大飞速发展的前提下,我们不能一直传承以前的老手法对电子信息工程进行设计,然而假设我们把自动化技术有效的加入到我们的电子信息工程设计中,就可以结合现代的先进软件、各种计算机、控制系统。比如:应用可编程逻辑控制器和单片机等现代的控制技术。这样就能让电子工程信息设计实现信息化、多样化以及智能化,不仅提高了我们的工作效率还节约了投资成本。
1.3可以更好地提高电子信息工程设计的精确性自动化技术是结合许多现代高新技术的优势,能够很快的完成人工无法完成的工作。其自身的系统比较完善,能实现高标准的要求,在现代的高科技领域,如航天技术结合和使用了自动化技术,自动化应用在电子信息工程中可以实现现代化技术的各项特点,能够提升工作效率,提高还有各项技术的精确性[2]。
2自动化技术在电子信息工程设计中的主要表现
2.1计算机辅助制造计算机辅助制造系统主要是由硬件和软件两方面来组成的,其中硬件包括了数控机床、加工中心与输送、存储、装卸和计算机检测装置等几个部分,其主要体现在生产的环节上。总之,对计算机辅助系统的应用全方位的提高了现代电子信息工程的各项数据准确性,对我们逐步完善设计的过程、结果、以及结果的验证有着重要的意义[3]。
2.2计算机辅助设计当前,在电子信息工程设计中应用自动化技术进行辅助设计,其过程中比较常用的就是CAD计算机辅助设计软件。利用CAD进行辅助设计,可以大大提高电子信息工程设计的智能性,在设计过程中,只需要将相关数据和相关要求输入到系统之中,系统就能够通过自行计算和分析将设计结果呈现在计算机上,设计人员可以根据具体要求和细节对设计进行更改,直到满足设计要求为止。
2.3辅助办公管理在我们日常办公中有好多繁琐的事务,如:众多的文件,这些都需要人工的管理和处理。自动化技术在这里就能显示出其强大功能,帮助我们把这些繁琐的任务和流程进行简单、快捷的处理,提高我们的工作效率和工作质量。
3结束语
总的来说,我们单一的使用自动化技术或者电子信息技术都无法满足我们现代工业、军事、生活等一系列的要求,只有把这两者结合起来应用才能推动和发展我国各项技术。
参考文献:
[1]马超.电子信息技术在电力自动化系统中的应用研究[J].中国科技信息,2013,(12):61.