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摘要:为了更好地教好课程难、内容多、课时少的“电力电子技术”课程,有必要精心做好教案的制作和使用。主要介绍了“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构,优劣评判标准以及需要完成的准备工作,并给出了一个具体的教案示例。
关键词:电力电子技术;教学研究;教案;第一堂课
作者简介:汤赐(1978-),男,湖南湘潭人,长沙理工大学电气与信息工程学院,讲师。(湖南 长沙 410114)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0042-03
电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,其应用范围非常广泛,涉及一般工业、交通运输、电力系统、通信网络、计算机、新能源发电等。“电力电子技术”已成为本科教学阶段的专业基础课程,[1]地位十分重要。然而由于课程难,内容多,课时少,所以上好“电力电子技术”是一件具有挑战性的工作。教案的制作和使用有助于应对这一挑战。
很多非师范院校出身的大学教师都没有写过教案,只写过讲稿,笔者也一样。直到拜读北京理工大学龚绍文教授所著《大学青年教师教学入门:大学施教学初步》,[2]才正式接触大学讲课的教案。读完深受启发,对自己所授课程也尝试着写教案,并应用于实际教学,取得了较好的教学效果。下面对如何做好“电力电子技术”教案谈谈自己的一些认识和体会。
一、“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构
“电力电子技术”教案是教师为某次课的宏观指导思想和具体课堂进程而设计的教学方案,用来保证课堂教学质量达到规定要求。
一般来说,一次“电力电子技术”课的教案由两大部分组成:概述和教学进程。概述主要用于阐释教师对本次课的基本认识和实施教学的指导思想,涉及授课对象及其特点(重点是学生的专业特色、就业去向、已有的知识基础和学习能力)、题目或主题、教学目的、重点和难点、讲授方法和教学手段等。[3]教学进程则负责具体组织教学步骤,用以落实概述中的基本分析和指导思想,通常按授课时序写明每个教学段落的教学要求、教学内容、表达方式和时间分配等细节。
二、“电力电子技术”教案优劣的评判标准
由于“电力电子技术”教案制作和使用的目的是为了保证课堂教学的效果,因此教案的基本结构及其具体内容能否真正实现该目的才是评判优劣的标准。一份较好的“电力电子技术”教案应该具备六个特征。
1.教学目的明确
不论是向学生传播电力电子技术知识,还是培养他们的思想品质,都是孕育在具体教学内容的传授之中,因而在制作教案时,要把每次课的教学目的具体化、明确化,并通过教学内容这一载体反映出来。
2.教学内容充实
首先,要保证包含了“电力电子技术”课程最基本、最重要和最核心的教学内容;其次,应适当介绍与上述教学内容有关的最新进展,拓宽学生知识面;最后,可尝试结合自己的科研经历,讲出对上述教学内容实际运用的切身体会。
3.教学重点突出
依据“电力电子技术”课程的基本要求和教学大纲,确定每次课拟向学生介绍的重要知识点或需要培养的重要能力。值得指出的是,随着电力电子技术的发展,特别是电力电子器件的发展,“电力电子技术”课程的教学重点是会发生变化的,因而不应把课程的重点看成是固定不变,年年如此的。[4]例如,西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第4版)[1]实现了以基于晶闸管的电路为主体内容,向以采用全控型器件的电路为主体内容的转移,充分反映了电力电子技术学科的新进展,因此,在教学时,要重点介绍基于全控型器件的电路以及控制这些电路的PWM技术。
4.教学方法得当
教学方法是多种多样的,包括讲授法、谈话法、讨论法、直观教学法、准直观法、边讲边练法、单元教学法、发现教学法、程序教学法、案例教学法、暗示教学法等,[2]上述方法都有各自的优势和不足,适用于不同的场合,因此,不应盲目肯定或否定一种方法,而应结合教学模式、教学手段和教学设备加以综合使用。对于“电力电子技术”这门课程而言,笔者非常信赖案例教学法——通过演示MATLAB/Simulink模型搭建与仿真分析来传授学生点石成金的“金手指”。
5.教学手段多样
语言表达(包括肢体语言)和黑板板书、多媒体屏幕显示、实验演示等是帮助教师阐述教学内容和讲解思路的两类重要教学手段。前者作用于学生的听觉,后者则作用于学生的视觉,二者形成合力,共同保证课程的教学效果。
6.教学进程合理
根据“电力电子技术”学科的发展、自己的理解和听课学生的实际情况,对教材中的内容进行消化、整理和布局,反映在教案上,就是如何给每次课的讲授内容分段并确定它们的讲授顺序。
三、“电力电子技术”教案制作的准备工作
为了制作一份能够体现出教学目的明确、教学内容充实、教学重点突出、教学方法得当、教学手段多样和教学进程合理等诸多特征的教案,需要完成以下三个方面的准备工作。
首先是要做好整体性备课工作。整体性备课是对“电力电子技术”课程的全面准备,是教师能否讲好这门课程的最关键的一步。只有对“电力电子技术”课程有了整体上的把握,对教学内容已经做到了融会贯通,才能在具体讲授每次课时有一个全局的高度、有一种俯视的自信,才能清晰流畅、举重若轻讲授课程,犹如庖丁解牛,游刃有余。
其次是要做好每次课的备课工作。整体性备课是非常重要的,但课还得一次课一次课的讲。事实上,只有每一次课都讲好了,整体性的把握才能落到实处,因此,在每一次讲课之前也要备好课,具体来说:要根据教学安排表明确本次课所讲授内容的大题目,确立教学目的,选择具体内容及讲授重点;根据教学的具体内容确定教学模式,例如,课堂讲授、实验或讨论等;要把教学内容组织成一次讲授式或议论式或谈话式的文稿,应服从并服务于主题,把各部分内容按起始段、中间段到结尾段的顺序安排组织好;选择合适的教学方法和教学手段;写出一份教案来,准备在课堂中使用。 最后是要多向有丰富授课经验的老师请教,尤其是要多听他们的授课,并及时写下自己听课后的体会,融入到自己的授课中去。多听(听人授课)、多讲(自己授课);再带着问题去听,带着体会去讲……完成几个循环往复的提高过程。
四、“电力电子技术”教案示例
为了更直观地说明笔者上述认识和体会,本节给出了“电力电子技术”绪论课的教案实例以供参考。
1.概述
课程名称:电力电子技术
本课内容:绪论
授课单位:电气与信息工程系
授课对象:D电气工程06-4,5,6
授课时间:90分钟
(1)教学目的。通过对“‘电力电子技术’课程及电力电子技术的地位与作用是什么?什么是电力电子技术?它的发展经历了哪些阶段?目前主要应用在哪些领域?”等问题的初步说明,使学生们对电力电子技术有一个宏观意义上的了解。
(2)教学意义。“电力电子技术”作为电力系统及其自动化专业的选修课,理论性较强,比较难学。考虑到本科生都有一定的自学能力,加之内容多、学时少,这就不可能讲授过细。“绪论”可以为学生们从课程整体内容上把握“电力电子技术”的实质问题提供帮助。
(3)教学重点。“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用;电力电子技术与电子学、电气工程、控制理论三者的关系;电力电子技术目前主要应用的领域(结合授课对象所学专业的特点及需要)。
(4)教学难点。无。
(5)教学方法。课堂讲授,给出主要内容。
(6)教学安排。先简单进行自我介绍,再引出本次课的主要内容:
回顾学生已学课程,提出问题:各门课程如何衔接并构成整体?“自动控制原理”中的理论如何运用,并实现对交流电动机的控制?
在介绍“什么是电力电子技术?”时,要重点介绍它与电子学、电气工程、控制理论三者的关系。
在介绍“电力电子技术的发展经历了哪些阶段?”时,要扣住电力电子器件的发展史这条主线。
在介绍“电力电子技术目前主要应用在哪些领域?”时,要针对授课对象的专业特点与需要,重点介绍电力电子技术在交直流电机调速、交直流电力机车、电力系统FACTS和HVDC、太阳能和风能发电、电动汽车、超导储能、不间断电源、开关电源中的应用,并注意衔接好电气工程与电子学、控制理论之间的关系。
(7)教学手段。以口授为主,一定量板书。
2.教学进程(见表1)
五、结束语
教学效果和学生的收获是教学研究的出发点和落脚点。由于课程难,内容多,课时少,所以笔者对如何制作并使用教案来上好“电力电子技术”课程谈了谈自己的认识和体会,涉及“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构,优劣评判标准,以及需要完成的准备工作等方面,并给出了一个具体的教案示例,希望能起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].第4版.北京:机械工业出版社,2000.
[2]龚绍文.大学青年教师教学入门——大学施教学初步[M].北京:北京理工大学出版社,2006.
[3]周晓华,王应吉.“模拟电子技术”课程教案设计的探索[J].电气电子教学学报,2011,33(4):73-75.
[4]朱安常,李傲梅,卢胜.结合电工电子课程教学谈备课[J].电气电子教学学报,2002,24(1):106-108.
关键词:电力电子技术;教学研究;教案;第一堂课
作者简介:汤赐(1978-),男,湖南湘潭人,长沙理工大学电气与信息工程学院,讲师。(湖南 长沙 410114)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0042-03
电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,其应用范围非常广泛,涉及一般工业、交通运输、电力系统、通信网络、计算机、新能源发电等。“电力电子技术”已成为本科教学阶段的专业基础课程,[1]地位十分重要。然而由于课程难,内容多,课时少,所以上好“电力电子技术”是一件具有挑战性的工作。教案的制作和使用有助于应对这一挑战。
很多非师范院校出身的大学教师都没有写过教案,只写过讲稿,笔者也一样。直到拜读北京理工大学龚绍文教授所著《大学青年教师教学入门:大学施教学初步》,[2]才正式接触大学讲课的教案。读完深受启发,对自己所授课程也尝试着写教案,并应用于实际教学,取得了较好的教学效果。下面对如何做好“电力电子技术”教案谈谈自己的一些认识和体会。
一、“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构
“电力电子技术”教案是教师为某次课的宏观指导思想和具体课堂进程而设计的教学方案,用来保证课堂教学质量达到规定要求。
一般来说,一次“电力电子技术”课的教案由两大部分组成:概述和教学进程。概述主要用于阐释教师对本次课的基本认识和实施教学的指导思想,涉及授课对象及其特点(重点是学生的专业特色、就业去向、已有的知识基础和学习能力)、题目或主题、教学目的、重点和难点、讲授方法和教学手段等。[3]教学进程则负责具体组织教学步骤,用以落实概述中的基本分析和指导思想,通常按授课时序写明每个教学段落的教学要求、教学内容、表达方式和时间分配等细节。
二、“电力电子技术”教案优劣的评判标准
由于“电力电子技术”教案制作和使用的目的是为了保证课堂教学的效果,因此教案的基本结构及其具体内容能否真正实现该目的才是评判优劣的标准。一份较好的“电力电子技术”教案应该具备六个特征。
1.教学目的明确
不论是向学生传播电力电子技术知识,还是培养他们的思想品质,都是孕育在具体教学内容的传授之中,因而在制作教案时,要把每次课的教学目的具体化、明确化,并通过教学内容这一载体反映出来。
2.教学内容充实
首先,要保证包含了“电力电子技术”课程最基本、最重要和最核心的教学内容;其次,应适当介绍与上述教学内容有关的最新进展,拓宽学生知识面;最后,可尝试结合自己的科研经历,讲出对上述教学内容实际运用的切身体会。
3.教学重点突出
依据“电力电子技术”课程的基本要求和教学大纲,确定每次课拟向学生介绍的重要知识点或需要培养的重要能力。值得指出的是,随着电力电子技术的发展,特别是电力电子器件的发展,“电力电子技术”课程的教学重点是会发生变化的,因而不应把课程的重点看成是固定不变,年年如此的。[4]例如,西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第4版)[1]实现了以基于晶闸管的电路为主体内容,向以采用全控型器件的电路为主体内容的转移,充分反映了电力电子技术学科的新进展,因此,在教学时,要重点介绍基于全控型器件的电路以及控制这些电路的PWM技术。
4.教学方法得当
教学方法是多种多样的,包括讲授法、谈话法、讨论法、直观教学法、准直观法、边讲边练法、单元教学法、发现教学法、程序教学法、案例教学法、暗示教学法等,[2]上述方法都有各自的优势和不足,适用于不同的场合,因此,不应盲目肯定或否定一种方法,而应结合教学模式、教学手段和教学设备加以综合使用。对于“电力电子技术”这门课程而言,笔者非常信赖案例教学法——通过演示MATLAB/Simulink模型搭建与仿真分析来传授学生点石成金的“金手指”。
5.教学手段多样
语言表达(包括肢体语言)和黑板板书、多媒体屏幕显示、实验演示等是帮助教师阐述教学内容和讲解思路的两类重要教学手段。前者作用于学生的听觉,后者则作用于学生的视觉,二者形成合力,共同保证课程的教学效果。
6.教学进程合理
根据“电力电子技术”学科的发展、自己的理解和听课学生的实际情况,对教材中的内容进行消化、整理和布局,反映在教案上,就是如何给每次课的讲授内容分段并确定它们的讲授顺序。
三、“电力电子技术”教案制作的准备工作
为了制作一份能够体现出教学目的明确、教学内容充实、教学重点突出、教学方法得当、教学手段多样和教学进程合理等诸多特征的教案,需要完成以下三个方面的准备工作。
首先是要做好整体性备课工作。整体性备课是对“电力电子技术”课程的全面准备,是教师能否讲好这门课程的最关键的一步。只有对“电力电子技术”课程有了整体上的把握,对教学内容已经做到了融会贯通,才能在具体讲授每次课时有一个全局的高度、有一种俯视的自信,才能清晰流畅、举重若轻讲授课程,犹如庖丁解牛,游刃有余。
其次是要做好每次课的备课工作。整体性备课是非常重要的,但课还得一次课一次课的讲。事实上,只有每一次课都讲好了,整体性的把握才能落到实处,因此,在每一次讲课之前也要备好课,具体来说:要根据教学安排表明确本次课所讲授内容的大题目,确立教学目的,选择具体内容及讲授重点;根据教学的具体内容确定教学模式,例如,课堂讲授、实验或讨论等;要把教学内容组织成一次讲授式或议论式或谈话式的文稿,应服从并服务于主题,把各部分内容按起始段、中间段到结尾段的顺序安排组织好;选择合适的教学方法和教学手段;写出一份教案来,准备在课堂中使用。 最后是要多向有丰富授课经验的老师请教,尤其是要多听他们的授课,并及时写下自己听课后的体会,融入到自己的授课中去。多听(听人授课)、多讲(自己授课);再带着问题去听,带着体会去讲……完成几个循环往复的提高过程。
四、“电力电子技术”教案示例
为了更直观地说明笔者上述认识和体会,本节给出了“电力电子技术”绪论课的教案实例以供参考。
1.概述
课程名称:电力电子技术
本课内容:绪论
授课单位:电气与信息工程系
授课对象:D电气工程06-4,5,6
授课时间:90分钟
(1)教学目的。通过对“‘电力电子技术’课程及电力电子技术的地位与作用是什么?什么是电力电子技术?它的发展经历了哪些阶段?目前主要应用在哪些领域?”等问题的初步说明,使学生们对电力电子技术有一个宏观意义上的了解。
(2)教学意义。“电力电子技术”作为电力系统及其自动化专业的选修课,理论性较强,比较难学。考虑到本科生都有一定的自学能力,加之内容多、学时少,这就不可能讲授过细。“绪论”可以为学生们从课程整体内容上把握“电力电子技术”的实质问题提供帮助。
(3)教学重点。“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用;电力电子技术与电子学、电气工程、控制理论三者的关系;电力电子技术目前主要应用的领域(结合授课对象所学专业的特点及需要)。
(4)教学难点。无。
(5)教学方法。课堂讲授,给出主要内容。
(6)教学安排。先简单进行自我介绍,再引出本次课的主要内容:
回顾学生已学课程,提出问题:各门课程如何衔接并构成整体?“自动控制原理”中的理论如何运用,并实现对交流电动机的控制?
在介绍“什么是电力电子技术?”时,要重点介绍它与电子学、电气工程、控制理论三者的关系。
在介绍“电力电子技术的发展经历了哪些阶段?”时,要扣住电力电子器件的发展史这条主线。
在介绍“电力电子技术目前主要应用在哪些领域?”时,要针对授课对象的专业特点与需要,重点介绍电力电子技术在交直流电机调速、交直流电力机车、电力系统FACTS和HVDC、太阳能和风能发电、电动汽车、超导储能、不间断电源、开关电源中的应用,并注意衔接好电气工程与电子学、控制理论之间的关系。
(7)教学手段。以口授为主,一定量板书。
2.教学进程(见表1)
五、结束语
教学效果和学生的收获是教学研究的出发点和落脚点。由于课程难,内容多,课时少,所以笔者对如何制作并使用教案来上好“电力电子技术”课程谈了谈自己的认识和体会,涉及“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构,优劣评判标准,以及需要完成的准备工作等方面,并给出了一个具体的教案示例,希望能起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].第4版.北京:机械工业出版社,2000.
[2]龚绍文.大学青年教师教学入门——大学施教学初步[M].北京:北京理工大学出版社,2006.
[3]周晓华,王应吉.“模拟电子技术”课程教案设计的探索[J].电气电子教学学报,2011,33(4):73-75.
[4]朱安常,李傲梅,卢胜.结合电工电子课程教学谈备课[J].电气电子教学学报,2002,24(1):106-108.