电力电子技术课程教学探究|电力电子技术课程

电力电子技术课程教学探究

电力电子技术课程教学探究 摘要:随着信息技术的不断发展,信息化教学手段的应用越来越广泛。微课作 为信息化教学的重要工具而越来越多地应用于课程教学,文章结合“电力电子技 术”课程的特点及教学现状,指出了在该门课程中开展微课教学的必要性,并举例 说明了“电力电子技术”微课教学的应用情形,最后总结了“电力电子技术”课程微 课应用的特点。

关键词:电力电子技术;
微课;
课程教学 随着信息化教学的不断发展,教学模式与学习模式呈现信息化、多样化、 移动化的态势,出现了微课、“慕课”等新教学手段,也出现了翻转课堂、探究式 教学等新的教学模式。微课在教学中得到了广泛应用,但在专业课教学,尤其是 在电子类教学中的应用还不够广泛,还需要不断探索。

一、微课在“电力电子技术”课程教学中的典型应用 微课是指基于教学设计思想,采用多媒体技术在五分钟以内就一个知识点 进行针对性讲解、模拟一对一教学情景的一段视、音频。这些知识点,可以是教 材解读、题型精讲、考点归纳;
也可以是方法传授、教学经验等技能方面的知识 讲解和展示。其特点是“小而精”。“电力电子技术”课程作为电气工程类专业的专 业课,具有电路拓扑结构多、波形分析复杂、应用性强等特点,导致学生对传统 模式的教学没有积极性,教学效果也不尽人意,改变教学方法手段迫在眉睫。现 在的学生大多是“00”后,他们喜欢接受新事物、喜欢观看微视频、习惯碎片式的 信息传播方式。如果结合课程特点,引入一些多媒体资源,会大大改善教学现状。

为此,“电力电子技术”课程尝试了采用微课嵌入课堂的教学方式,挖掘、组织、 制作优质的微课资源,丰富教学手段,改变教学模式,进而提高教学效果。1. 微课在课程导入中的作用。课堂导入具有安定学生情绪,吸引学生注意,激发学 生兴趣的作用。教师应结合课堂的需要,结合学生已有的知识基础和新知识所需 的衔接知识点合理设计课程导入的内容,为后续的讲解做好铺垫。以单相半波可 控整流电路(大电感负载)为例,该电路是“电力电子技术”在整流技术方面简单 又典型的应用。本节课的导入需要5分钟,内容是回忆电感的特性。电感是一个 非线性元件,其电能和磁场能转换的过程复杂,如果以照本宣科的形式帮学生复 习,很难达到课程导入安定学生情绪、吸引学生注意力的目的。电感特性又是一 个独立的知识点,其具有非线性的特点,重点强调电感储能的动态过程,动态过 程用动画表现会很直接有趣,因此,这个环节非常适合通过微课来呈现。为此制作了电感特性的微课,通过微课学生能够快速的回忆起电感负载的特性,达到导 入的目的。上述导入内容,如果制作成微课,也可以在课前让学生自行预习,明 确学生的学习任务,实现翻转课堂。2.微课在课程重难点上的应用。课堂教学要 完成教学目标,就需要解决好“突出重点”和“突出难点”这两个常规问题,这就需 要老师在讲课时必须做到:突出重点,讲清难点,帮助学生理清头绪,从而达到 教学目标。“电力电子技术”课程中,抽象、枯燥、动态变化等类型的内容比较多, 适宜采用典型例题引导学生探究规律,或者是采用动画、微视频等方式提高授课 效果。以单相半波可控整流电路(大电感负载)为例,本节课的重点是电路图的 结构、工作原理及参数分析,难点是其工作原理。工作原理主要是分析负载两端 电压、电流的变化,因其是内部动态的变化,不易观察和理解。利用微课多媒体 可视化的教学特点,可以将电表的数值变化与波形的变化同步在一起,制作成微 课,应用于课堂教学。借助此微课,教师可以灵活开展教学。如教师先将学生分 组,播放微课,提示学生从波形的正半周和负半周的负载电压、电流变化曲线观 察,进行小组讨论,找出与纯电阻性负载波形相似处和不同点,并试着分析原因, 教师归纳学生的讨论结果,再系统性讲解其工作原理和参数的计算。该重点借助 微课来完成,实现了小组讨论,提高学生的参与度,发挥学生的主动性,师生共 同协作,改善了课堂气氛,明显增强了教学效果。3.微课在实训操作中的应用。

职业学校的人才培养模式一般为工学结合,实训内容的比例很高。通过实训能够 加深学生对概念和规律的理解,符合“感性―理性―实践―理论―实践”的认知规 律。在实训的过程中,职业素养、安全意识的培养也很重要。“电力电子技术” 课程的实验比较多,接线复杂,又涉及三相电源,电压等级高,安全非常重要。

因此,必须要求学生熟知操作规范和步骤,而教师在实验前常规实验内容的讲解 和安全教育是不够的,但迫于学时的要求,也只能在做实验时反复和学生强调安 全,示范操作,导致学生真正动手操作的时间不足,实验效果不理想。因此,将 实验的安全要求、操作示范等内容制作成为微课,可以在实验前发布给学生,让 学生反复观看,加深印象,提高实验效果,从而达到学生职业素养培养的要求。

4.微课在习题和拓展方面的应用。“电力电子技术”课程的习题涉及公式多,计算 难,电路复杂,教师可以设计好少而精的习题并制作好微课,详细、清晰地介绍 解题过程,方便学生反复观看,益于巩固本节课的知识。“电力电子技术”是电力 变换的主要技术,应用领域很广,如风力发电、柔性直流输电、航天器、轨道交 通等方面,让学生及时了解课程的应用领域,有助于激发学生的兴趣,但因学时 的限制,不可能面面俱到。这时,教师可以将各个领域的应用制作成微课,作为 拓展学习的素材,发布给学生,让学有余力的学生观看,扩展学生的视野。

二、“电力电子技术”课程教学微课应用的特点1.教学内容的实用性。该课程的定位是城市轨道交通供电专业基础课程, 为后续轨道车辆牵引与传动技术打下基础,因此要求学生通过该课程的学习,熟 练掌握“电力电子技术”在整理、逆变、斩波、变频等四个方面的原理和应用。将 微课作为辅助的学习资源,应该针对不同基础的学习者提供不同梯度的微课,从 学生实际需要出发,普及性微课要有,更要制作不宜理解、有认知障碍或者重、 难点内容的微课,便于学生更好完成专业课的学习。2.知识点的相对独立性。微 课强调“小而精”,内容不宜过多,最好能体现教学过程的完整性,“电力电子技 术”课程知识点多,前后关联不是很密切,比较适合把知识点再进行分解,制作 成微课,但在制作过程中也要注意避免庞而杂,面面俱到。因此要选取适合的知 识点是制作微课的关键。3.教学情境的生动性。微课以最短的时间用最有效的方 式讲明关键问题。如同广告设计一样,追求微言大义,形式新颖独创,内容生动 有趣,语言效果追求过目不忘。电力电子课程特点是电路多,波形多,且有典型 的非线性结构,理论化强,微课的设计和制作要充分发挥其可视化、生动化的优 点,借助仿真软件、动画、色彩、音效等多媒体元素,将抽象、变化的过程动态 地展现出来,给学生带来不同于传统课堂学习体验,这样才会达到学生感兴趣、 易理解、过目不忘的教学效果。4.微课制作的系统性。众所周知,微课的制作非 常耗费精力,从内容选取,到脚本撰写,再到拍摄、后期剪辑,费时、费力,单 凭个人力量只能做成1~2个微课,这就需要团队的支持和协作,分工合作,才能 保证质量和数量。对学生来说,如果有足够丰富的微课资源,就能更好地满足个 性化学习,实现按需选择学习,既可查缺补漏,又能强化巩固,是传统课堂学习 的一种重要补充。可见,只有两个“量”都提高了,教师才能够根据教学要求,灵 活选取微课,自如应用于教学设计,改善课堂环境,提高教学效果。因此,该课 程微课制作要按照知识内容系统规划,认真梳理知识点,列出微课制作的目录, 有组织、有时间节点地完成制作。5.教学手段的整合性。微课是丰富课堂效果、 吸引学生的有效手段,但微课不是万能的,如果没有很合适的教学设计,微课起 到的效果也不明显。因此,需要多样化的教学手段丰富课堂,不断推出吸引学生 的手段才行。目前,学校引入了希沃教学平台,它是一款专门针对教学场景设计 的互动课件工具,希沃互动课堂方案,打破传统单向教学模式,结合多种互动教 学工具,实现双向高效互动式教学。平台中有很多教学资源,如课件的母板、小 游戏程序的嵌入。如果在微课制作过程中,能够与该平台较好地结合,充分利用 平台的资源,教师可以将“电力电子技术”的教学录像、多媒体课件、讲义、试卷 等有机整合,制作不同的微课,甚至同一个知识点可以通过平台上不同形式的组 合,形成不同风格的微课,满足不同喜好的学生的学习,提高更多学生的学习兴 趣。此外,随着移动技术、云技术的发展和融合,慕课平台的应用已经悄然升起。将已制作完成的系列内容的微课资源,进行整合,呈现在慕课平台中,利用该平 台,学习者除了观看微课,还可以实现和教师的交互,如线上做习题和答疑、评 价课程等,有益于学生的学习和课程资源的传播。

综上所述,微课是一种有效的信息化教学手段,笔者在“电力电子技术” 教学过程中,在课堂教学和实训教学等方面进行了初步尝试,实践证明,确实能 够帮助学生理解抽象的内容,在实训教学中,学生在课前通过观看实训安全事项 介绍的视频,在实验环节提高了效率。虽然取得了一些成绩,但对如何制作有效 的微课,如何将微课巧妙地应用于课程,做到与任务引领、翻转课堂、小组讨论 等方式有效结合等,还需要不断的探索和努力。此外,“慕课”作为一个开放的平 台,也促使着微课不断创新和更新,满足更多需求的学习者进行学习。这也促使 着我们“电力电子技术”微课教学设计的不断探索,大胆尝试挑战传统教学模式, 主动进行教学改革。