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学生姓名:XXX 学生学号:XXXXXXX 指导老师:XXX 实验成绩:
实验中遇到的问题以及解决的办法:
(一)实验一《电路仿真工具Multisim的基本应用》
1)在元件的选择上没有做到精确选择,以至于在连接电路时,元件参数值的选择难以更改。
2)在示波器显示图形时,由于参数设置不理想,导致两个图形重合难以区分。解决办法:调节示波器扫描频率以及y轴灵敏度。
(二)实验二 用Multisim对电路图进行仿真处理,测出电路元件的电压电流值。
在这次试验中基本没有出现什么问题,主要的就是电路元件的选择以及电路图的连接,记下仿真值。
(三)用万用表和试验箱验证基尔霍夫定律
1)在实验开始检查试验仪器:万用表是烧了的。我们需要换掉万用表中的一个小元件。把万用表跳到蜂鸣档,万用表发出叫声,证明万用表是好的。
2)实验测量值与仿真值大小几乎相等,但是符号相反。解决方法:检查电路,发现电路中有元件的正负号接反或是万用表的正负号接反,调整电路的连接。
3)实验中发生了几次烧表现象,主要是因为在将万用表电压档调节到电流档时,忘记改接表笔,导致烧表。解决办法:同桌互相帮助,一个表专门测电压,另一个表专门测电流。
(四)验证戴维南定理以及诺顿定理
【关键词】仿真;虚拟电工电子实验室;Multisim
1.引言
在现代教育中,实验教学占有非常重要的地位,它是对学生进行创新素质教育的一个重要手段,也是对学生动手能力培养的必要途径。
现在,随着国家对职业教育的重视,学校对各类技术的培训也逐渐增多。职业类学校对实验课的教学,在实验形式、内容上的要求越来越高,而同时在实验设备、器材、场地、经费的保障相对滞后的情况下,一定程度上影响了学校实验教学的开展和学生实践创新能力的培养。虚拟实验作为传统实验的一个必要的有益补充,既能节约大量的教育经费,也可以圆满地完成实验教学任务。
所以我们设想来利用“虚拟仪器”、“虚拟器件”在计算机上进行电子电路设计和实验的新方法。
2.MULTISIM的发展与优势
3.1.2 电路原理
在学习电工基础时,最先要学习的就是基尔霍夫定律。基尔霍夫定律的内容是:在任意时刻,对于任意节点来说,流入或流出该节点的电流之和为零,电路中任意一个回路的电压降之和为零。
3.1.4 实验数据及结论
3.2 电子实验应用实例-串联型稳压电路
3.2.1 要求
(1)建立串联型稳压电路.
(2)分析串联型稳压电路的性能
3.2.2 电路原理
在稳压电源电路里,应用的最多、最广泛的就是串联型稳压电源。
串联型稳压电源主要由基准电压产生电路、取样电路、放大电路和调整环节组成。在实际电路中,为了保证调整管的安全,还必须设有保护电路。在如图所示的电路中,稳压管构成的电路作为基准电压产生电路;R1、R2和RW构成取样电路;集成运算放大器作为比较放大电路;晶体管为调整管。
电路工作时,经过从输出电压取样—与基准电压比较-误差放大-调整管进行调整,完成稳压的过程。由于调整管和负载电阻串联,故称电路为串联型稳压电路。
3.2.3 MULTISIM操作步骤
(1)建立如图3-3-1的串联型稳压电源电路。220v的交流电经变压、整流、滤波进入稳压环节。电路中,运放采用741,稳压管采用IN4372A,示波器通道A设为10v/DIV,通道B的输入设为5v/DIV,选择DC方式。
(2)打开仿真开关,调节电位器的阻值,将输出电压调至5v,利用万用表来测量输出电压和电流,并用示波器来观察串联型稳压电路的输入输出波形。
(3)计算该电路的输出电压的最大值和最小值,并与理论值进行对比。
3.2.4 实验结论
4.存在的问题
(1)本文的题目中提到了虚拟实验室,但论述的内容只是罗列了几个典型的实验,简述了MULTISIM软件在电工电子实验方面的应用。但是如果真的构建一个虚拟的实验室,仅仅靠软件本身是无法实现的,应配合数据库的建设和网络来进行完善。通过网络不但可以进行在线教学,还可以对实验进行整体批改和实验报告的生成。
(2)虚拟的设备和元件并不能完全地代替实物教学,应该是作为一种辅助的实验设施。应该让学生会实际操作实物,而对于损耗大、破坏性强的实验尽量采用虚拟设备。
5.结论
从以上列举的仿真试验中可以看出,用MultiSim进行电工电子虚拟实验非常方便,现象直观,结果精确。我们认为在职业类学校教学经费不足的情况下,通过仿真实验可以大大缓解实验仪器设备不足等问题,提升实验教学对学生创新能力和实践能力培养的力度,同时降低实验教学对客观物质条件的依赖都有积极的促进作用。
参考文献
[1]熊伟,梁青.MULTISIM电路设计及仿真应用[M].清华大学出版社,2005,7.
[2]郑步生.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用[M].北京:电子工业出版社,2002.
[3]康华光.电子技术基础(模拟部分)[M].北京:高等教育出版社.
【关键词】电工技术;教学改革;一体化;教学做合一
Abstract:“Electric technology”is a required professional basic courses in Higher Vocational Electromechanical and electronic major,related to professional theories and skills development.Based on the“status of electrical technology”course teaching as the breakthrough point,carries on the discussion to the“electric technology”course teaching reform ideas and measures.
Key word:Electrical engineering technology;Reform in Education;Integrated;Combination of teaching
1.引言
《电工技术》课程的特点是概念多,抽象但实践性强。通过本课程的学习,学生应在电路、电工技术方面获得知识、素质、技能方面的培养,并为以后学习各专业知识和高一级的职业技能以及毕业后从事工程技术工作打下良好的基础。因此,该课程是高职机电及电类专业教学中的一门传统的、必修的专业基础课程,在专业教育教学和人才培养的过程中占有十分重要的地位。多年来各高职院校一直在探讨该课程的教学改革,下面我谈谈该课程一体化教学改革的想法。
2.《电工技术》课程教学的现状
2.1 教学内容陈旧且理论性强
目前,我国高职院校教学的一个重要依据是教材,而高职机电及电类专业选用的教材其内容与十几年前的没有什么变化,教材内容仍包含有一些复杂的理论推导、应用较少的难记的公式、注重知识的系统性。近年来有的院校为了适应职业教育注重操作技能的培养、强调理论知识以“必需、够用”为原则另加选一本技能训练的教材。但教学过程中也没有有效的将两者结合起来实现理论知识和工程实践的融合,不利于学生职业技能的培养。
2.2 考核方式过于简单化
《电工技术》课程又是一门实践性较强的课程,通过本课程的学习,学生不仅要掌握电工的基础理论知识,更要掌握电工方面的技能。目前,对该课程高职院校机电及电类专业普遍采用的考核方式仍然是传统的理论试卷考核,考核结果采用百分制,其中笔试成绩占70%,平时成绩占30%。
一方面因为笔试成绩所占的比例过大,使得学生过分关注书本知识,死记硬背;另一方面也因为最终的成绩里加入平时成绩,及格相对比较容易,没有学习的压力,也就没有了在技能动手训练的动力。显然这种传统的考核方式不能体现学生的动手能力和综合素质,无法达到课程的教学效果和考核要求。
2.3 教学手段和教学方法相对落后
高职院校学生的基础普遍比较差、自主学习的能力有欠缺、学习兴趣普遍不高、也没有刻苦钻研的耐性,有的学生还是文科生,缺乏物理和数学等方面的思维训练,导致学生容易产生厌学情绪。而该课程现在的教学主要仍沿用高中时的教学方式即教师讲,学生听;老师演示,学生练习。在没有升学的压力下很难让学生积极参与到学习过程中,因此严重影响教学效果。
3.《电工技术》教学改革思路及措施
针对课程教学过程中普遍存在的问题,重构教学内容、采用理实一体化的教学方法,实现《电工技术》课程对电工技术理论知识的传授和电工技能的训练,提高学生的工程应用能力。
3.1 以项目或任务的形式重构教学内容
《电工技术》课程知识面广、信息量巨大,而课时非常有限,根据职业能力培养的目标,本着“必需、够用”的原则,结合实际教学条件,删减理论性强和未能突出职业能力的培养以及未及时反映新理论、新技术、新工艺、新材料等内容,将教学内容整合成电工仪表的使用,基尔霍夫定律验证,叠加定理和戴维南定理验证,日关灯的安装与测试,室内电路板安装线路安装,星型、三角形电路的连接及三相功率的测量,安全用电,配电板的安装8个理实一体化项目,每个项目包含若干个任务。其中,项目一有用万用表测电阻、用万用表测电流、用万用表测电压、用万用表测电容和电感、验证欧姆定律五个任务,将电路的概念、电路的基本物理量、电阻电感电容元件、欧姆定律、电压源与电流源、电阻的串并混联及等效电阻、电阻的星形连接与三角形连接等知识贯穿在这五个任务的实施过程中;项目二有基尔霍夫定律验证、支路电流法、节点电压法三个任务,对应基尔霍夫定律及应用、电路分析方法等知识点;项目三有叠加定理验证、戴维南定理验证、诺顿定理验证三个任务,对应的知识点是电路的三个重要定理;项目四有常用电工工具的使用及导线的连接和日关灯的安装与测试等两个任务,对应的知识点是正弦交流电的三要素、正弦量的相量表示法、电阻电感电容元件的正弦交流电路,正弦交流电路的计算等;项目五室内电路板安装线路安装,对应的是磁路和变压器的相关知识点;与项目六星型、三角形电路的连接及三相功率的测量相关的知识点是互感电路、三相电源、三相负载等;项目七安全用电与电气安全技术知识和动态电路的相关理论知识对应,项目八配电板的安装是一个综合性的训练项目。
3.2 采用一体化的教学方法组织教学
采用理实一体化的教学法贯穿全课程的教学过程中,将课堂教学直接搬进实验室,淡化教室和实验室界限,在任务的实施过程中穿插讲解该任务所需的理论知识,使传授知识和训练能力融为一体,从而实现理论和实践的有机结合,既完成了理论知识的传授,又完成了技能的训练,还可以集中学生上课的注意力激发学学习兴趣,为达到教学目标奠定基础。
3.3 教学手段多样化,针对不同的教学内容选用不同的教学手段
为了取得好的教学效果,根据课程不同内容任务、不同的知识点的特点选用不同的教学手段,推动教学内容和课程体系改革取得实质性进展。
(1)通过实物及播放实物录像解决课堂教学难点。如任务1.1用万用表测电阻,万用表是工程实践中使用频率最高的仪表之一,因此万用表的使用是电类专业学生必须具备的一项基本技能,也是电类学生必须进行的一项技能训练,但在《电工技术》课程学习完后还是有一些学生不会用万用表。因此,在教学过程中播放能真实、直观地展示万用表各部件的作用和使用方法的录像,配合老师的讲解,学生一边观看一边与万用表实物进行比较,很容易就掌握了正确万用表测电阻的方法。没有实物的电路元件还可以通过图片的形式强化学生的感性认识,不仅拓展学生的知识面,还能缩短课堂与工程实际的距离。还比如任务7.1安全用电的教学,传统的黑板+粉笔教学只是让学生知道要安全用电,但很难让学生知道如何安全用电以及树立安全用的意识。通过录像反映工程实践中安全用电的真实场景,通过视觉冲击强化学生安全用电的意识。
(2)采用“教学做合一”的教学模式提高课堂效率及学生的动手能力。“教学做合一”强调学生参与教学活动,通过重视“做”满足学生的表现欲和发展欲,激发学生的学习热情,可以有效提高课堂效率及学生的动手能力。如任务2.1基尔霍夫定律验证、任务3.2戴维南定理验证等教学内容的教学,在教学过程教师一边演示如何将电路模型变成实际电路,电路的接线方法及注意事项,学生一边观察学习一边思考如能不能不按老师的方法接、接错会怎么样等问题,从而指导学生的动手实践,进而提高课堂效率及学生的动手能力。
3.4 采用过程形成式的考核方式,科学考评
改变传统的课程考核方式,采取理论考试与实践考核相结合的考评方式。其中理论笔试成绩占40%,实践考核成绩占40%;平时作业和平时实验报告占20%最终评定成绩。其中实践考核成绩为使用任务考核成绩的平均值,然后折算成总成绩的40%。最终评定成绩一方面反映了整个教学过程中学生的学习状况;另一方面,通过对学生学习结果的评价,可以检查和反映教师的教学效果,从而帮助学生、教师和教学管理人员发现课程教学中存在的问题,进而改进课程教学不断提高教育教育质量。
4.结语
《电工技术》课程的教与学都存在一定的难度,通过重构教学内容、改革教学模式、教学手段、教学方法,进一步优化教与学过程,培养学生的动手能力,提高课程的教学质量,为后续课程的学习、继续深造以及从事工程技术工作打下坚实的基础。
参考文献
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[2]徐天桥.高职《电工电子技术》教学改革初探[J].黑龙江科技信息,2009(15):163-163.
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[4]徐国峰,宋卫菊,卢松玉,王玫.电路分析课程教学改革与研究[J].科技信息,2011(25):185-186.
[5]张雪莲,潘铁强.《电工电子技术》课程教学初探[J].科技信息,2010(30):34.
[6]曾建奎.《电工与电子技术基础》的教学与实践[J].新课程(教研),2011(02):87-88.