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项目驱动法在电力电子技术课程中的教学研究与实践

作者

余明慧

武汉晴川学院 湖北武汉 430000

0 引言

现在高校学生很多都是 00 后,他们从出生就沉浸在数字化的社会里,手机和网络是日常生活的必需品,并且个性张扬。因此他们在思维能力、学习方法和兴趣爱好等方面有新的特点,更喜欢动态化、视觉冲击力强、表现形式多样化的内容。然而,传统的教学方法往往侧重于理论知识的传授,学习比较枯燥乏味,学生提不起兴趣。项目化教学就是遵循兴趣驱动、注重实践、重在过程、讲究创新的发展思路,注重培养学生的创新思维、创新精神和创新能力,能够切实满足学生在未来社会创新、创业的实际需求。

1 教学改革背景及意义

项目化教学遵循兴趣驱动、注重实践、重在过程、讲究创新的发展思路,注重培养学生的创新思维、创新精神和创新能力,能够切实满足学生在未来社会创新、创业的实际需求。项目驱动式教学不是随便找个项目来开展教学,或者将课程实验当成项目,而是需要积极调研,深入关注项目流程及隐藏在其中可能涉及的创新要求、工具、技能、方法等。

通过实际项目的开发,能够激发学生的学习兴趣,提高学生的实践能力,培养学生的创新思维、创新精神和创新能力;使学生能够在实践中掌握电力电子电路的组成和工作原理,具备一定的电源设计能力,提高解决实际问题的能力;提升学生的综合素养。同时通过本项目的实践,推动电力电子技术教学改革,提高教学质量。

2 项目驱动式教学改革实施策略

分析电力电子技术课程教学过程中存在的现实问题基础上提出了基于项目驱动的教学改革思路。在实际教学中, 以项目化为导向,采用企业规范的项目开发流程完成电力电子技术课程的项目式教学。通过项目驱动的教学方式使学生将学到的零散知识系统化,做到学以致用,融会贯通。

1)项目驱动教学模式的设计与实施。

首先,教师讲解电力电子技术中零散的知识点,让学生对电力电子器件原理、4 种电能变换的原理有基本的了解;其次,教师将班级分组,每组完成一个实际项目的开发和设计,考虑到实际经费和安全性问题,实际项目的开发使用matlab 仿真软件进行;最后,由每组组长进行项目答辩。

2)实践教学案例的开发与应用

教师选取或开发出适合进行教学的项目,这些项目需要涉及电力电子技术相关内容,难度适中,根据学生学习的实际情况选择相应的项目进行实践。

3)学生实践能力的评估与反馈

学生完成实际项目开发后,由项目组成员答辩,教师提问,组员回答,根据实际表现情况进行打分。通过综合表现可以评估出学生的综合实践能力。

3 实践案例分析—— 晶闸管调光灯项目仿真实例

电力电子技术在家用电器中具有非常广泛的应用,如目前采用变频技术的洗衣机、空调、调光灯等。其中调光灯是最早运用电力电子技术的家用电器。图1 是调光灯电路原理图。

图1 调光灯电路原理图

晶闸管组成的调光灯电路主要由电源部分、触发电路部分和主电路构成。主电路由电压源、晶闸管及阻性负载串联而成,其中电源为峰值 12V 的工频交流,电晶闸管选用 KP30-5 型晶闸管,负荷为阻性负荷灯泡。当晶闸管触发导通时电路接通,负荷灯泡发光,电流过零时晶闸管截止,电路断开。通过改变晶闸管的触发相位角调整输出到负荷灯泡的平均电压,达到调光的目的。调压原理如公式(1)所示:

其中,U0 为负载电压有效值,U1 为电源电压有效值, ∝ 为触发角。

4 结束语

电力电子技术课程教学中实施项目引领教学法,将需要掌握的知识和技能要求转换成与实践相对应的项目,将枯燥的知识应用于实际案例中,激发学生的学习兴趣,将理论知识转化成实际应用,可以提高学生实践能力,培养和锻炼了学生的协作能力、分析能力、动手能力,充分展示了职业教育“以能力为本”的价值取向,突出了应用性、行业性、职业性的特点,遵循了行业发展方向和企业岗位需要。

5 参考文献

[1]赵涛,张恩旭,黄家才,等. 基于项目驱动的混合式教学探索与实践[J]. 电气电子教学学报,2017,39(5):85 ~ 88

[2]周小杰 . “ 新能源发电技术” 课程项目驱动式教学研究 [J ] . 喀什大学学报 ,2020 , 41 ( 6 ): 93 97.

[3]夏志华 . 项目驱动式教学法在电力电子技术课程中的应用[J]. 保定职业技术学院 ,2010, 15(2):26- 30.