论流体的电动力学范例(12篇)
论流体的电动力学范文1篇1
关键词:电力电子技术;实践教学;教案
作者简介:屈克庆(1970-),男,河南洛阳人,上海电力学院电气工程学院,副教授。(上海200090)
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2014)09-0077-02
“电力电子分析与设计”课程是上海电力学院(以下简称“我院”)本科生教育中为电力电子与风力发电专业方向开设的一门专业选修课,也是必选课程。这门课程着重教授现代电力电子技术内容,要求理论课程与实践紧密结合,以激发学生的学习兴趣,培养学生的理论知识和实践能力为目的,能为本科毕业设计和今后工作奠定良好的基础,以期满足当今社会急剧增长的对电力电子技术的知识和人才需求。
一、教学现状和分析
电力电子技术是一门关于电能变换与利用的学科,涉及到发电、输电、配用电、传动等各个环节。随着当今社会迅速发展,广泛应用于工业企业、交通运输、生活医疗、新能源发电等各个方面,这些都与实践内容密切相关。
电力电子技术是在时展要求下产生的节能与发电技术,是高校电气专业的一门重要课程,其理论性和工程实践性都很强,是学生既感兴趣,又普遍感觉较难的一门课程。结合多年的教学实践总结,探讨了这其中的主要原因,大概可分为以下三个方面:
1.电力电子技术内容繁多,并且知识点分布广泛
根据应用的场合和要求不同,电力电子电路形式和内容纷繁多样。
从应用场合上划分主要有基本四种变换形式:直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流;每种变换形式从电源种类上看包括有单相、三相、多重化、多电平电路,从负载方面上看包括有电阻负载、阻感负载、阻容负载;从电力电子元件上看主要包括有二极管、晶体管、晶闸管、门极可关断晶闸管GTO、场效应管MOSFET、绝缘栅型场晶体管IGBT;采用不同的元件、电路和负载都会产生不同的效果。
从应用目的上包括有幅值的变化(如电压的升高与降低)、频率的改变(如变频调速)、相位的移动(如无功补偿)、相数的改变(如三相到多相)、功率或转矩的变化(如电机传动)、谐波的治理(如电力滤波)。
从不同形式的电力电子电路和不同的负载特性上,都可以得到不同的工作波形,对于波形的把握与理解,也是电力电子技术区别于其他学科的显著特点之一。这需要在理解电力电子器件的特性上掌握电路的功能和结构特点,建立电路的数学模型,并进行多种电路的对比总结,才能具备分析主电路功能的基本能力。
2.电力电子技术涵盖涉及学科众多,并且理论内容广泛
既涵盖到电气基础的课程有:电路、电子技术、电机学、电磁场,又涉及到电气专业的课程有:控制理论、微机原理、电力系统分析、运动控制系统等。
电力电子技术是一门弱电控制强电的技术,也是所谓将“粗电”变换为“精电”过程,学科跨度和综合性非常广。实际的电力电子装置既包括由电力电子器件等构成的主电路,又包括由DSP等微处理器构成的控制电路。
首先在主电路设计中,根据以电路、电机和电力系统为主的应用对象,进行原理分析和推证,实施具体的功能要求和性能指标。
其次在控制电路设计中,要根据装置要求和特点,不仅要实现各种功能要求,而且考虑谐波及电磁干扰问题,很多装置也需要DSP等微处理器来进行算法实现。最后还要进行整体结构设计和测试EMI影响。
大学三年级本科生已具备了电路、电机的基础知识,讲授电力电子技术课程是以主电路作为内容。由于在初步学习各专业课阶段,尚未形成多学科知识交叉汇总的全面思维模式。虽然能掌握主电路基本原理,对于涉及控制电路和应用对象,常感到困惑并难以理解。如何培养学生形成对电学各学科的整体意识,而不能“只见树木,不见森林”,是这项教学课程所要探讨的主要内容和目的之一。
3.电力电子技术的理论内容发展迅速,并且实践应用范围广泛多样
电力电子技术自身的理论体系处于迅速发展阶段。其中:电力电子器件的发展起决定性作用,从二极管、三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT、IGCT等的发展,推动了主电路结构的本质变化;根据本质不同的器件形成纷繁多样的主电路拓扑形式,又因不同的实际要求而形成众多独立不同的控制方式,其中形成了具有突破性的控制理论,比如PWM技术、软开关技术、空间矢量等。
如何将电力电子器件、主电路结构、控制方法和理论相结合,培养学生从电力电子技术的发展来全面理解和掌握知识,懂得从发展历史上进行思考和总结,也是需要探讨的内容之一。
电力电子技术的实践性非常强,这种实践性体现在对电力电子装置的设计、调试和操作等诸多方面。在实践中,需要对电路功能和各项指标进行综合验证,不仅要求懂得硬件设计和调试,涉及到主电路、元器件、印刷电路板、布线和布局;也要求懂得软件设计和配合,包括有汇编、C语言、DSP、FPGA等。电力电子器件对环境和用法要求较高,在使用之前需要对电路非常熟悉,即便是工作经验丰富的人员,也还有预料不到的情况发生,导致器件和电路损坏。
对于大三学生而言,仅仅具备了有限的初步认识,实践能力欠缺,体现在实验教学当中,电力电子器件的损坏现象最为普遍。这当中自然有主观的因素,但是如何降低损耗,增强学生实践意识,提高学生动手能力,也是教学改革面临的难点和重点之一。
二、教学目的和特点
从本科教学计划上看,大学本科生在第三学年学习了“电力电子技术”,这门课程内容丰富,但因2~3学分课时有限,主要是讲授以晶闸管为主的整流和逆变电路,让学生掌握传统的相控式电路及应用。此外,也着重讲授直流变换电路中的升压及降压基本工作原理,初步介绍MOSFET和IGBT为主的斩控式逆变和整流电路。通过对这门课程的教授,使学生掌握四种基本变换的主电路拓扑结构和特点,对电力电子技术有了基本认识,奠定了学生的基本电力电子知识体系。
结合前述情况的分析可知,现有的课程内容不完全适应我院新开辟的“电力电子与风力发电”专业方向的教学需要,除此之外,近十多年间电力电子技术在节能、传动、新能源、电力系统等行业迅猛发展,因此有必要在课程内容中增加这方面知识的比重,以及通过增设“电力电子分析与设计”专业选修课的方式拓展学生的知识面。
这门课程介绍由IGBT和MOSFET为主要电力电子器件所构成的现代电力电子电路,重点要求掌握直流-直流斩波器、直流-交流逆变器这两种应用最普遍系统的分析与设计方法。内容包括主电路的选择、功率器件的选择、控制电路的设计、驱动和保护电路的设计、变压器设计及元件参数的技术、仿真实践等。该课程注重将理论分析和实际应用相结合,使学生掌握新型电力电子电路的分析方法,具备初步的设计能力。
三、课程内容
现代电力电子技术主要是围绕PWM技术展开的,其中DC/DC和DC/AC变换是基本的两种电源变换方式,也是实践生产中最为普遍的应用方式,不仅涉及到基本的变换电路及参数,而且涵盖了基本的变换理论和技术。
课程内容结合了多年的实践和教学总结,是从电力电子装置的角度来传授相关理论、知识和经验,培养学生对电力电子的系统知识,树立整体观念。教学形式以理论教学和仿真实践相结合,各占一半课时。这两部分内容交叉进行,如单周进行理论教学,双周进行实践教学。其中:第一部分理论教学内容安排如下表1所示。在理论教学的同时,配合进行以MATLAB的实践教学,仿真实践内容安排如下列表2所示。
四、教学效果总结
经过2学期的教学工作,笔者总结了一下教学效果。同学们普遍认为在学习这门课程以后,能够全面理解和掌握以DC/DC斩波变换,以及DC/AC逆变的基本原理和基本控制方法,学会了应用Matlab仿真软件对电力电子电路进行分析方法,设计控制电路参数和调试控制参数。在后期的本科毕业设计中,学生能够轻松上手,对复杂的毕业设计如新能源发电,领悟和掌握较快,较多同学的毕业论文被评为优秀本科毕业设计论文。不足之处在于,由于受制于课时和实践条件有限,只是通过仿真实践来掌握学习。如果能进一步联系实验教学,更能提高学生的感性认识,提高动手实践能力。
在今后的教学实践中,仍然面临提高本科学习兴趣、全面提高学生理论知识水平和动手实践能力等问题,这些都是值得深入分析和探讨,不断改进完善的重要课题。
参考文献:
[1]钟炎平.电力电子电路设计[M].武汉:华中科技大学出版社,
2010.
论流体的电动力学范文篇2
【关键词】集成电路;EDA;项目化
0前言
21世纪是信息时代,信息社会的快速发展对集成电路设计人才的需求激增。我国高校开设集成电路设计课程的相关专业,每年毕业的人数远远满足不了市场的需求,因此加大相关专业人才的培养力度是各大高校的当务之急。针对这种市场需求,我校电子信息工程专业电子方向致力于培养基础知识扎实,工程实践动手能力强的集成电路设计人才[1]。
针对集成电路设计课程体系,进行课程教学改革。教学改革的核心是教学课程体系的改革,包括理论教学内容改革和实践教学环节改革,旨在改进教学方法,提高教学质量,现已做了大量的实际工作,取得了一定的教学成效。改革以集成电路设计流程为主线,通过对主流集成电路开发工具TannerProEDA设计工具的学习和使用,让学生掌握现代设计思想和方法,理论与实践并重,熟悉从系统建模到芯片版图设计的全过程,培养学生具备从简单的电路设计到复杂电子系统设计的能力,具备进行集成电路设计的基本专业知识和技能。
1理论教学内容的改革
集成电路设计课程的主要内容包括半导体材料、半导体制造工艺、半导体器件原理、模拟电路设计、数字电路设计、版图设计及TannerEDA工具等内容,涉及到集成电路从选材到制造的不同阶段。传统的理论课程教学方式,以教师讲解为主,板书教学,但由于课程所具有的独特性,在介绍半导体材料和半导体工艺时,主要靠教师的描述,不直观形象,因此引进计算机辅助教学。计算机辅助教学是对传统教学的补充和完善,以多媒体教学为主,结合板书教学,以图片形式展现各种形态的半导体材料,以动画的形式播放集成电路的制造工艺流程,每一种基本电路结构都给出其典型的版图照片,使学生对集成电路建立直观的感性认识,充分激发教师和学生在教学活动中的主动性和互动性,提高教学效率和教学质量。
2实践教学内容的改革
实践教学的目的是依托主流的集成电路设计实验平台,让学生初步掌握集成电路设计流程和基本的集成电路设计能力,为今后走上工作岗位打下坚实的基础。传统的教学方式是老师提前编好实验指导书,学生按照实验指导书的要求,一步步来完成实验。传统的实验方式不能很好调动学生的积极性,再加上考核方式比较单一,学生对集成电路设计的概念和流程比较模糊,为了打破这种局面,实践环节采用与企业密切相关的工程项目来完成。项目化实践环节可以充分发挥学生的主动性,使学生能够积极参与到教学当中,从而更好的完成教学目标,同时也能够增强学生的工程意识和合作意识。
实践环节选取CMOS带隙基准电压源作为本次实践教学的项目。该项目来源于企业,是数模转换器和模数转换器的一个重要的组成模块。本项目从电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证等流程对学生做全面的训练,使学生对集成电路设计流程有深刻的认识。学生要理解CMOS带隙基准电压源的原理,参与到整个设计过程中,对整个电路进行仿真测试,验证其功能的正确性,然后进行各个元件的设计及布局布线,最后对版图进行了规则检查和一致性检查,完成整个电路的版图设计和版图原理图比对,生成GDSII文件用于后续流片[2]。
CMOS带隙基准电压源设计项目可分为四个部分启动电路、提供偏置电路、运算放大器和带隙基准的核心电路部分。电路设计可由以下步骤来完成:
1)子功能块电路设计及仿真;
2)整体电路参数调整及优化;
3)基本元器件NMOS/PMOS的版图;
4)基本单元与电路的版图;
5)子功能块版图设计和整体版图设计;
6)电路设计与版图设计比对。
在整个项目化教学过程,参照企业项目合作模式将学生分为4个项目小组,每个小组完成一部分电路设计及版图设计,每个小组推选一名专业能力较强且具有一定组织能力的同学担任组长对小组进行管理。这样做可以在培养学生设计能力的同时,加强学生的团队合作意识。在整个项目设计过程中,以学生探索和讨论为主,教师起引导作用,给学生合理的建议,引导学生找出解决问题的方法。项目完成后,根据项目实施情况对学生进行考核,实现应用型人才培养的目标。
3教学改革效果与创新
理论教学改革采用计算机辅助教学,以多媒体教学为主,结合板书教学,对集成电路材料和工艺有直观感性的认识,学生的课堂效率明显提高,课堂气氛活跃,师生互动融洽。实践环节改革通过项目化教学方式,学生对该课程的学习兴趣明显提高,设计目标明确,在设计过程中学会了查找文献资料,学会与人交流,沟通的能力也得到提高。同时项目化教学方式使学生对集成电路的设计特点及设计流程有了整体的认识和把握,对元件的版图设计流程有了一定的认识。学生已经初步掌握了集成电路的设计方法,但要达到较高的设计水平,设计出性能良好的器件,还需要在以后的工作中不断总结经验[3]。
4存在问题及今后改进方向
集成电路设计课程改革虽然取得了一定的成果,但仍存在一些问题:由于微电子技术发展速度很快,最新的行业技术在课堂教学中体现较少;学生实践能力不高,动手能力不强。
针对上述问题,我们提出如下解决方法:
1)在课堂教学中及时引进行业最新发展趋势和(下转第220页)(上接第235页)技术,使学生能够及时接触到行业前沿知识,增加与企业的合作;
2)加大实验室开放力度,建立一个开放的实验室供学生在课余时间自由使用,为学生提供实践机会,并且鼓励能力较强的学生参与到教师研项目当中。
【参考文献】
[1]段吉海.“半导体集成电路”课程建设与教学实践[J].电气电子教学学报,2007,05(29).
论流体的电动力学范文篇3
加快培养复合型电子商务物流管理人才,首先必须分析和明确复合型电子商务物流管理人才所应具备的核心专业能力。复合型电子商务物流管理人才意味着电子商务物流管理人才所具备的能力是多方面的,而不是单一的。依据目前国内电子商务高速发展的态势以及对物流的全方位复合型人才需求,本文认为复合型电子商务物流管理人才必须具备以下核心专业能力:
1.1具备全面而扎实的物流管理能力电子商务物流系统与其它物流系统一样,需要物流管理人才具备全面而扎实的物流管理能力。要求物流管理人才在掌握物流管理基本理论基础上,具备物流业务管理的基本能力,能够运用物流专业技术、管理方法和手段等对采购、运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送等主要物流活动进行有效的计划、组织、协调、控制和监督;能够进行电子商务物流系统分析、规划和设计,物流系统运营模拟与决策分析,物流系统的控制与评价;同时,还应具备特定物流项目管理的知识和能力。
1.2具备物流信息系统与技术应用能力在电子商务时代“,信息”在为顾客提供便利、快捷、个性化的物流服务中日益扮演重要的角色,这就促使每一个电子商务物流系统必须拥有完善、便捷的物流信息系统。这就要求新时期的电子商务物流管理人才具备物流信息组织、开发利用、传播、信息系统分析设计的基本能力,能够运用先进的物流信息系统和技术对电子商务物流流程进行管控、优化和改造,运用大数据技术对物流信息系统集成的海量数据进行挖掘、分析、处理和利用,从而为客户提供更优质的物流服务。
1.3具备熟悉物流运作尤其是快递业务的能力当前物流管理毕业生普遍缺乏对物流业务操作层面的认识和体验,更是对快递行业操作规范、运作流程以及运作模式缺乏深入了解,这也是目前我国电子商务物流管理人才普遍的短板。这就要求在电子商务尤其是“网购”快速发展的大环境下,物流管理人才能够深入学习快递业务的相关知识,熟练掌握快递业务流程和运作管理模式,具备从事快递企业、邮政企业和其他电子商务物流企业业务管理的能力。
2复合型电子商务物流管理人才培养措施
电子商务和现代物流的快速发展对电子商务物流管理人才的培养提出了挑战,传统的物流管理人才培养无论在办学定位、培养模式,还是在课程设置、师资队伍建设、教材规划、教学科研、实践实验等方面都不能适应我国电子商务发展的需要。因此,为了适应电子商务高速发展对物流管理人才的迫切需求,借鉴国内外高等院校的培养经验,改革传统的物流管理人才培养模式、体系,增加电子商务的商务、管理、信息等特色内容,突出理论和实践的良性结合,为我国电子商务行业培养更多高素质的物流管理人才。具体而言,复合型电子商务物流管理人才的培养措施包括以下几个方面:
2.1整合校内外资源,形成双轨制的人才培养模式改革传统学校“填鸭式”的理论学习模式,整合校内外物流教育资源,将理论学习和认证教学、企业实战和创新学习有机结合,实现理论和实践、学校和企业、学生和教师以及书本和课堂之间的无缝衔接,不断创新电子商务物流人才培养模式。电子商务物流具有操作性强、环节多、链条长、订单多且规模小、客户群体规模大且地域分散等特点,高等院校在培养电子商务物流管理人才时除了理论知识的传授外,还应注重学生实际操作能力的培养,可采用聘请快递企业的专业人士进课堂教学,同时与快递企业和电子商务企业或平台建立校外参观、实习基地,支持学生利用假期时间到快递企业进行顶岗实习,鼓励学生在学校、小区等场所建立片区快递服务网点进行创业或兼职;逐步开展“学历证书+职业资格证书”的“双证书”制度,鼓励学生参加物流及电子商务职业技能培训及考证。通过以上多种措施,构建一种产、学、研相结合,校内学习与企业实践相衔接,社会、企业、院校和培训机构互动的人才培养新模式,为社会培养更多适应社会需求的高素质电子商务物流管理人才。
2.2面向电子商务需求,优化电子商务物流管理课程知识体系根据电子商务物流企业经营管理的基本要求以及相关岗位的发展需要对现有物流管理的课程体系进行有针对性的补充。突破单纯以学科为核心来设置课程体系的传统本科教育课程结构,结合岗位及岗位发展需要,实行“平台+模块”的课程架构,构建通识教育课程平台、专业教育课程平台两个平台,以及专业方向课程模块、创新创业教育课程模块、个性化拓展课程模块三个模块[4],同时增加电子商务概论、邮政与快递服务管理、物流信息系统分析与设计、电子商务法、电子商务系统建设运营与管理、网络数据挖掘、快递法律法规等专业方向课程,将更多电子商务物流专业知识传授给学生。
2.3改革物流教学模式,由“推式”物流教学模式向“拉式”教学模式转变传统物流教学主要以单向的教师向学生灌输知识为主,我们称为“推式”教学模式,这种教学模式通常以教学任务为中心,基于教师现有的资源和知识,采用灌输的方式向学生传授知识,在这个过程中,学生处于被动地位,导致响应人才需求变化速度慢,学生难以满足社会实践需求。而与“推式”教学模式相反的“拉式”教学模式则以学生为中心,以社会需求和电子商务物流能力培养为牵引,通过团队形式开展案例讨论、互动交流、实践体验等多种教学方式,培养学生专业能力、执行能力、分析能力、创新能力等综合能力,更好地符合社会对电子商务物流管理人才的需求。
2.4改革传统评价方式,形成全面、综合的人才培养评价体系改革传统的以期末考试成绩为标准的欠科学的人才培养评价方式,构建体现复合型电子商务物流人才培养特质的综合评价机制,建立以知识、能力、素质等多方面结合的综合评价体系,着重考察学生的发现、分析、解决问题的能力、实践动手能力、创新创业能力。改变传统的期末考试定成绩为过程考试为主,期末考试为辅的考核方式,建立多元、动态的人才培养评价机制,全面科学地评价学生的知识、能力和素质。专业基础课程考核将平时成绩、能力成绩和综合笔试成绩有机结合考核;专业课程考核则将专业知识、专业技能、社会能力、方法能力、思维能力等进行综合评价;校外实习课程考核则全部交由企业按企业考核标准考核,同时避免校外实习考核流于形式。
3结束语
论流体的电动力学范文篇4
关键词:电力电缆;混合式;翻转课堂;教学模式
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)29-0144-02
一、概况
“翻转课堂”发源于美国,近年来成为全球教育界关注的热点,其基本思路是:把传统的学习过程翻转过来,让学习者在课外时间完成针对知识点和概念的自主学习,课堂则变成了教师与学生之间互动的场所,主要用于解答疑惑、汇报讨论,从而达到更好的教学效果[1]。目前国内对“翻转课堂”的教学模式进行了探究,并开展了部分教学实践,但鉴于中美两国教育文化的差异,需结合我国教育现状开展适用的教学模式[2-3]。目前我国高等教育一般以教师讲授为主,学生研究性学习尚待深入;学生自主学习能力较弱,对教师依赖性较大;教学限定于大纲及进度要求,灵活性较弱。如果仅仅照搬美国的“翻转课堂”模式,可能造成虽录制了视频,但学生学习的互动性、交互性和学习效果得不到保障;虽组织了课堂讨论,但没能有效激发学生学习兴趣,学生参与性不高;虽重视了交流沟通,但流于形式,学生的思维能力与技能难以有效提高[4]。针对我国教育特点,需首先构建整体知识框架,引导学生进行翻转教学内容的学习,同时对于较难理解的陈述性知识仍采用课堂教学模式,形成一种混合式翻转课堂的教学模式,可更高效的发挥“翻转课堂”的优势[5]。电力电缆课程是我院特色专业输电线路的核心专业课程之一,传统教学模式对学生能力培养不足,无法满足企业对学生的要求。电力电缆课程需要培养学生具有较强的技术思维能力,对电力电缆线路各部分设计的基础理论知识有深入的理解,并能够运用上述知识解决生产实际中的具体技术问题。由于电力电缆课程保护了大量工程实际知识点,适合利用课外视频进行翻转教学。但电力电缆线路设计中也包含了电磁场分析等较难理解的陈述性知识点,若采用翻转教学方式学生难以理解掌握。本文针对上述问题,提出混合式翻转课堂教学模式,对电力电缆课程中复杂的理论知识和实用性较强的工程知识进行归纳分类,有效综合课下视频教学和课堂理论教学,从教学总体框架设计、教学微视频制作、课堂教学活动设计和教学效果评价几个方面对提出的教学模式进行探索研究,可完善学生全面能力培养机制。
二、混合式翻转n堂教学模式构建
本文以输电线路工程专业人才培养方案为基础,以提高学生学习、实践、创新和沟通交流能力为目标,通过教学大纲制定、教学视频制作、课堂活动设计、多元教学评价体系建立,形成电力电缆课程混合式翻转课堂的教学模式。总体实施框图如图1,主要包含以下内容。
1.教学大纲制定。目前电力电缆教学内容主要包含电力电缆基础认知、电力电缆线路设计/敷设、电缆附件附件及制作方法、电力电缆巡检及电缆故障测寻和电力电缆线路运行管理与维护等内容。与电力企业工程师沟通,并结合以往教学经验和学生学习反馈的调研情况,对上述教学内容进行划分,确定课堂讲授内容和翻转教学内容,构建整体知识框架,制定课堂重难点知识的教学方案,并设计翻转课堂学习的引导方案,完成电力电缆课程教学大纲建设。
2.教学视频制作。为使学生观看后能重构和内化知识,需通过整体构建使教学视频内容微课程化、结构化。根据划分的翻转教学知识点,制作教学目标明确、内容短小精悍的教学视频。拟采用7―10分钟视频讲解视频与配套互动评测方式,对课程知识点进行讲解;并构建翻转教学整体框架体系,对应相关的视频,利于学生有序的查找、观看与学习;同时要保证教学视频结构合理、条理清晰、生动形象,有较强的互动性。
3.课堂活动设计。合式翻转课堂的课堂教学主要分为两个部分:①对于重难点陈述性知识的讲授,此方面知识要注意同实践的结合,进而培养学生理论联系实际的能力,并合理的设计翻转课堂知识点的引导以及课堂讨论活动的串联;②构建多元化的交流和讨论交流环节,交流与讨论需要集中指向学生学习的重难点、不懂或有疑惑的地方,而不像一般教学那样面面俱到,集中讨论互动交流中学生提出的主要问题。通过小组讨论、专题讨论、成果汇报等方式激发学生热情,提高学生课堂参与度,引导学生在对话、交流和合作中发展自我,使学生在课堂探究、讨论中质疑问难、交流思想、内化知识。
4.多元教学评价体系建立。构建以学生学习、实践和创新等全面能力培养为目标的多元化教学评价体系。课程考核不再局限于“卷面+平时(实验+作业)”的模式,将课堂讨论和小组专题汇报纳入考核,提升学生自我学习能力及创新能力,形成“卷面+课堂讨论+专题汇报”的新考核模式。在学生独立学习的基础上,结合电力电缆的实际运行提出更深入的问题,组织学生在课堂上讨论、合作、辩论,通过小组协作学习方式完成专题成果汇报,锻炼学生的交流沟通和创新性思维,提升学生的综合素质。充分调动学生积极性和教师积极性,形成“教”和“学”相互促进的新局面。
三、结语
翻转课堂在中国高等教育中尚处于探索阶段,本文通过对电力电缆课程的教学大纲制定、教学视频制作、课堂活动设计、多元教学评价体系建立,构建了混合式翻转课堂的教学模式,所提出的模式还有待验证与研究,该模式对于促进学生成绩提高的有效性还有待进一步验证。在今后的教学工作中不断的深入探索和研究,积累经验,完善混合式翻转课堂的教学模式。
参考文献:
[1]何朝阳,欧玉芳,曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究.2014,(02):148-151.
[2]杨峰,李建奇,王文虎.基于微课的翻转课堂教学模式研究[J].教育教学论坛.2016,(03):8-9.
[3]谭静仪.翻转课堂在大学计算机教学中的运用[J].教育教学论坛,2016,(14):135-136.
[4]赵兴龙.翻转教学的先进性与局限性[J].中国教育学刊,2013,(04):65-68.
[5]杨斌,王以宁,任建四,等.美国大学IPSP课程混合式翻转课堂分析与启示[J].中国电化教育,2015,(02):118-122.
论流体的电动力学范文篇5
知识目标
1、知道磁通量的定义,公式的适用条件,会用这一公式进行简单的计算.
2、知道什么是电磁感应现象.
3、理解“不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生”.
4、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象.
能力目标
1、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.
情感目标
1、学生认识“从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点.
教学建议
关于电磁感应现象的教学分析
1.电磁感应现象
利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应产生的电流叫做感应电流。
2.产生感应电流的条件
①当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,电路中产生了感应电流。
②当磁体相对静止的闭合电路运动时,电路中产生了感应电流.
③当磁体和闭合电路都保持静止,而使穿过闭合电路的磁通量发生改变时,电路中产生了感应电流.
其实上述①、②两种情况均可归结为穿过闭合电路的磁通量发生改变,所以,不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.
3.电磁感应现象中的能量守恒
电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的,它们或者是其他形式的能转化为电能,或者是电能在不同电路中的转移,电磁感应现象遵循能量守恒定律.
教法建议
1、课本中得出结论后的思考与讨论,是一个进一步启发学生手脑并用、独立思考,全面认识电磁感应现象的题目,教师可根据学生实际情况引导学生思考和讨论.
2、本节课文的最后分析了两种情况下电磁感应现象中的能量转化,这不但能从能量的观点让学生对电磁感应有明确的认识,而且进一步强化了能量守恒定律的普遍意义.有条件的,可以由教师引导学生自行分析,以培养学生运用所学知识独立分析问题的能力.
教学重点和教学难点
教学重点:感应电流的产生条件是本节的教学重点,而正确理解感应电流的产生条件是本节教学的难点.由于学生在初中时已经接触过相关的电磁感应现象,因此在讲解电流的产生时可以让学生通过实验加深对现象的认识,如果条件允许可以让学生自己动手实验,并在教师引导下进行分组讨论,教师可以通过问题的设计来引导实验的进行,例如:对实验数据表格的设计以及相关问题的探讨,让学生明白感应电流产生的条件.正确理解感应电流产生的条件.
电磁感应现象教学设计方案
教学目的:
1、知道磁通量的定义,知道磁通量的国际单位,知道公式的适用条件,会用公式计算.
2、启发学生观察实验现象,从中分析归纳通过磁场产生电流的条件.
3、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.
教学重点:感应电流的产生条件
教学难点:正确理解感应电流的产生条件.
教学仪器:电池组,电键,导线,大磁针,矩形线圈,碲形磁铁,条形磁铁,原副线圈,演示用电流表等.
教学过程:
一、教学引入:
在磁可否生电这个问题上,英国物理学家法拉第坚信,电与磁决不孤立,有着密切的联系.为此,他做了许多实验,把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件,他以坚韧不拔的意志历时10年,终于找到了这个条件,从而开辟了物理学又一崭新天地.
电磁感应现象:
二、教学内容
1、磁通量()
复习:磁感应强度的概念
引入:教师:我们知道,磁场的强弱(即磁感应强度)可以用磁感线的疏密来表示.如果一个面积为的面垂直一个磁感应强度为的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的.我们把与的乘积叫做穿过这个面的磁通量.
(1)定义:面积为,垂直匀强磁场放置,则与乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Φ表示.
(2)公式:
(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·m2
磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.
注意强调:
①只要知道匀强磁场的磁感应强度和所讨论面的面积,在面与磁场方向垂直的条件下(不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影.)磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少.在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小.如果用公式来计算磁通量,但是只适合于匀强磁场.
②磁通量是标量,但是有正负之分,磁感线穿过某一个平面,要注意是从哪一面穿入,哪一面穿出.
2、电磁感应现象:
内容引入:奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥梁,此后人们对电能生磁已深信不疑,但磁能否生电呢?
在磁可否生电这个问题上,英国物理学家法拉第坚信,电与磁决不孤立,有着密切的联系.为此,他做了许多实验,把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件,他以坚韧不拔的意志历时10年,终于找到了这个条件,从而开辟了物理学又一崭新天地.
3、实验演示
实验1:学生实验——导体在磁场中切割磁力线的运动
观察现象:AB做切割磁感线运动,可见电流表指针偏转.
学生得到初步结论:当闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动时,电路中有了电流.
现象分析:如图1导体不切割磁力线时,电路中没有电流;而切割磁力线时闭合电路中有电流.回忆磁通量定义(师生讨论)对闭合回路而言,所处磁场未变,仅因为AB的运动使回路在磁场中部分面积变了,使穿过回路的磁通变化,故回路中产生了电流.
设问:那么在其它情况下磁通变化是否也会产生感应电流呢?
实验2:演示实验——条形磁铁插入线圈
观察提问:
A、条形磁铁插入或取出时,可见电流表的指针偏转.
B、磁铁与线圈相对静止时,可见电流表指针不偏转.
现象分析:(师生讨论)对线圈回路,当线圈与磁铁有沿轴线的相对运动时,所处磁场因磁铁的远离和靠近而变化,而未变,故穿过线圈的磁通变化,产生感应电流,而当磁铁不动时,线圈处,不变,故无感应电流.
实验3:演示实验——关于原副线圈的实验演示
实验观察:移动变阻器滑片(或通断开关),电流表指针偏转.当A中电流稳定时,电流表指针不偏转.
现象分析:对线圈,滑片移动或开关通断,引起A中电流变,则磁场变,穿过B的磁通变,故B中产生感应电流.当A中电流稳定时,磁场不变,磁通不变,则B中无感应电流.
教师总结:不同的实验,其共同处在于:只要穿过闭合回路的磁通量的变化,不管引起磁通量变化的原因是什么,闭合电路中都有感应电流产生.
结论:
无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.
电磁感应现象中的能量转化:
引导学生讨论分析上述三个实验中能量的转化情况.
3、例题讲解
4、教师总结:
论流体的电动力学范文篇6
面对汹涌的金融风暴,恶劣的金融环境在很大程度上冲击了各国的实体经济。因此,在各个国家出现了一批庞大的失业人群,未能就业群体数量之多令人咋舌,如何选择专业来规避外部环境带来的就业压力,从而在异常激烈的市场竞争中处于不败之地,就有必要了解下面几个常青藤专业。
物流工程专业
物流工程是以物流系统为研究对象,研究物流系统的规划设计与资源优化配置、物流运作过程的计划与控制以及经营管理的工程领域。现代物流作为一门新兴的综合性边缘科学,在发达国家已有较早、较全面的研究,并形成了一系列的理论和方法,在指导其物流产业的发展中发挥了重要作用。我国现代物流业尚处在起步发展阶段,与发达国家相比有较大差距。物流工程是管理与技术的交叉学科,它与交通运输工程、管理科学与工程、工业工程、计算机技术、机械工程、环境工程、建筑与土木工程等领域密切相关。
经济一体化的形成和计算机通讯技术的不断发展,极大地促进了物流业的发展,它迅速成为在全球具有巨大潜力和发展空间的新兴服务产业,并成为衡量一个国家或地区经济发展水平、产业发展环境、企业竞争力的重要标志之一。
在培养目标方面,物流工程专业以物流工程为重点,培养适应我国社会与经济发展需要,掌握物流工程基本理论,具备进行物流系统——重点是物流包装、道路与桥梁工程运输、仓储和配送等环节的规划,设计、分析和管理能力,熟练掌握外语和计算机应用,富有创新能力,能够从事物流系统规划、管理、科研和教学的高级工程技术人才。
目前,物流工程专业主要开设课程有:工程力学、运筹学、工程材料学、物流系统仿真、交通运输学、生产与库存控制、物流配送中心工艺设计、物流配送与运输、供应链管理、现代物流技术与装备、物流包装技术、物流法规与标准化等。
就业瞭望塔:人力资源专家分析认为,今后一段时期,除储存、运输、配送、货运等领域的物流人才紧缺外,相关的系统化管理人才、懂得进出口贸易业务的专业操作人才、电子商务物流人才、掌握商品配送和资金周转以及成本核算等相关知识和操作方法的国际性物流高级人才将更吃香。物流专业人才已被列为我国12类紧缺人才之一,缺口达60余万。据了解,目前最为抢手的物流工程人才,是那些掌握现代经济贸易、运输与物流理论和技能,且具有扎实英语能力的国际贸易运输及物流经营型人才,特别是国际型物流工程师人才,他们的年薪最高可达200万元。
全球最大的货运公司之一——美国万络环球公司副总裁卡扎瑞预测,“中国物流业预计未来10年内相关服务收入将保持20%的年增长速度。”中国现代物流发展尚处于起步阶段,配送体系不健全,但随着电子商务的普及,物流市场潜力和发展前景十分广阔。
近年来,在全球经济一体化影响下,物流行业已纳入国家十大物流振兴计划,我国物流企业也日益与国际接轨,经营方式与管理理念面临着国际化挑战,这对我国企业的经营管理人员提出了更高的要求。在这一形势下,国际注册物流工程师应运而生,其主要使命是在世界经济全球化过程中,成为各企业、公司与组织中国际物流和供应链管理的中坚力量,成为企业决策、风险管理和实务操作等方面的高级工程专业人才。特别是在一些大型企业中,国际注册物流工程师这样的实战型高级人才,更为稀缺,重金难求。
目前,国家国际注册物流工程师职业资格鉴定培训中心将在3年内培养10万高级人才。培训的特色打破传统理论教学,教学一律由企业一线高级管理或者企业总裁以讲座的形式进行。切实达到人才培养,企业需要什么,人才学习什么。这也是目前物流工程领域唯一引用国际素质物流教育的创举。
自动化专业
在2003年伊拉克战争中,从战争准备到战斗打响,无人机都扮演了重要的角色,它不但突破了传统的侦察领域,而且进一步还具备了攻击能力,无人机的参战也真正让自动化技术从幕后走到了台前。
采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。
自动化的优势在于软件和硬件的结合,自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面,包括理论、方法、硬件和软件等。从应用观点来看,研究内容有过程自动化、机械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等。它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”的鲜明特点,是多学科交叉的宽口径工科专业。
论流体的电动力学范文1篇7
关键词:中职;电子技术应用专业;教学流程;创新途径
中图分类号:G354文献标识码:A文章编号:1674-7712(2012)14-0129-02
近几年来,随着电子技术产业的迅猛发展,电子企业对技术工人的需求不断增加,对员工的素质要求也在逐步提高,中等职业学校如何培养更多既符合企业需求又有利于自身职业成长的技能型人才,是我们职业学校教师必须深入研究的课题。
我校《中职电子技术应用专业教学流程创新研究》课题组自成立以来,全组成员共同努力,以我校电子技术应用专业学生为对象,以本专业开设的重点专业课程为载体,通过学习课改理论,开发课改案例,对专业课程的教学流程不断进行改革,反复进行创新,通过认真比较、慎重评价,逐步摸索出一系列较为实用的教学流程,并归纳总结了一些教学流程创新的途径和策略。
一、专业理论课程的教学流程创新途径
对于理论课程的教学流程,适合采用建构主义教学模式。建构主义认为:学生是教学过程中的认知主体,是信息加工的主体,是意义的主动建构者;老师是教学过程的组织者、指导者,是学生实现意义建构的帮助者、促进者。建构主义的教学流程是将“教师”、“学生”、“教材”、“媒体”四个要素动态地联系起来,不仅直接服务于学生的意义建构,更注重“知”与“能”的转换,从而达到培养学生的实践能力和创新能力的目的。
(一)教学内容应注重“精、实、新、广”
中职学生的文化基础较差,对于电子专业课程中复杂的理论推导很难理解,实用性也不大,反而会增加学生学习的畏难情绪,因此在备课时就应对教材中的“深、难、偏、怪”的内容进行删节或简化,对理论内容力求“精”讲,做到够用就行。
在电子专业的理论教学中要注重理论联系实践,为以后的实践教学打好基础。在讲授理论的同时要更多地通过图片、课件、影像、实物、模块搭接、实际测量等多种手段来增加实践环节,与以后实践课程中的项目教学之间形成前后照应,潜移默化中增强学生的实践感知,强化“实”用。
电子技术发展日新月异,新技术、新工艺不断涌现,电子专业教师要始终敏锐地吸纳新的专业知识,并在教学中及时输送给学生,让学生能超越书本,与时俱进,掌握“新”知。
电子行业的就业途径和工作岗位很多,也就需要学生学习的专业知识面要广,对电子行业的文化、企业的管理、生产的过程、发展的趋势等许多专业知识都要有所涉及,让学生形成“万能接口”,适应以后不同的工作岗位,“广”泛学习。
(二)教学手段要注重多媒体的应用
电子专业的许多理论都很抽象,理解起来难度较大,在组织教学之前要做好充分准备,尽量采用一些辅助手段来帮助学生理解,例如图片、实物、多媒体课件等。尤其是多媒体课件的表现能力很强,可以把电流、电压、电荷、磁力线等看不见摸不着的物理量通过动画的形式呈现出来,也可以把接触器的动作过程分解成慢动作,分步展示出来,还可以把图像变化、声音失真等特殊现象直观地表现出来。现在网络中共享的电子专业多媒体课件很多,只要老师多留心、多收集、多制作、多应用,就可以有效地突破教学中的难点,提高课堂教学的效率,有助于学生的知识建构。
(三)教学方法讲究灵活多样
要想让枯燥的理论教学变成丰富多彩的趣味课堂,不单要在教学手段上创新,更要根据教学内容的变化采用灵活多样的教学方法,提高学生的学习兴趣,增加师生的课堂互动,突出学生学习的主体性。
实物教学法是电子专业教学中有效方法,把课堂上讲解的电路实物带到课堂上,让学生产生感性认识,让学生对电路中的电阻、电容、晶体管等元器件的大小、外观、标识、标称值等建立直观的意义建构,对电路的实际应用场合、电源接入方式、信号输入输出接口等有全面了解,有助于学生建立电子专业的工程实践概念,为以后的专业发展打下坚实基础。
实验演示法可以清晰地反映电路中电流、电压等参数的实际变化,有助于验证电路的理论结果,掌握电路的实际应用,可以吸引学生的注意力,增加学生的未知欲望,提升学生的专业兴趣。
问题探索法是电子专业中最常用的教学方法,现代社会中电子技术的应用无处不在,学生头脑中存在着大量与电子相关的问题,专业老师应根据不同的教学内容提出适当的话题来让学生进行提问和探讨,引导学生思考和钻研,最终分析并解决问题。
归纳总结法是对多个不同实验结果或物理现场进行分析、归纳、总结,得到结论性的结果,或者编成顺口的口诀,可以极大提高教学效果。例如在判别电路反馈时,通过总结可以得出口诀:“一点出入压,两点出为流;一点入为并,两点入为串”,使反馈判别一下子变得很简单;再如在RLC电路中,总结得到“容流前,感流后”的口诀,可以让学生迅速记清电容、电感中的电流电压关系,简单实用。
二、专业技能实训课程的教学流程创新途径
项目教学法是一种教学方法,也是一种教学流程,是以“实训项目”为核心,对相关的理论知识和实践项目进行重构,让学生先对实训项目进行感性认识、动手操作、实验验证,通过学生的亲身实践,在动手过程中感知和领悟相关专业知识,提高专业技能的一种方法和途径。
电子专业技能实训课程的教学流程适合采用项目教学法。电子专业的项目教学法一般以单元电子电路和实用电子电路为基础,通过分析电路的结构与功能,再进行实际电路的组装、焊接、检测、调试等,按步骤分模块进行学习与研究,最终使学生不仅掌握该电路的工作过程,还掌握其组装、调试技能,以及相关仪器仪表的使用技巧,增强了学生的动手操作能力与工程实践能力。
(一)选择合适的实训项目,编写相应的项目实训教材
以往的电子专业实训都是以完成安装任务为目的,比较注重结果而忽略过程,本课题组在对电子专业的实训项目进行充分研究的基础上,不仅编写了相关的项目实验教学的校本教材,还参与了《维修电工实训》和《电子设备装接工实训》两套中等职业学校规划教材的编写,对实训的项目进行规划和筛选,最终选择了“万用表的组装与调试”、“稳压电源的组装与调试”、“音频功放电路的组装与调试”等一系列实用的训练项目,细化了项目的实施方法、过程、测量步骤、调试方法、测量范围、评价标准等实施流程,并对实训的实验配置、分组研讨、综合评价等方面进行了研究,力求使实项目教学的效能发挥到最大。
(二)设计明确的工作任务,以任务驱动的方式来组织教学
一个完整的实训项目,可以根据实际情况分解成多个明确的任务,每一节课必须完成一个或几个具体的任务,让学生紧紧围绕工作任务进行自主探索和协作学习,可以有效地培养学生的实践能力、分析能力、应变能力、交流能力、合作能力和解决实际问题的综合能力。
电子专业实训的整个过程是循序渐进的,工作任务的设置上既要注重相对独立,又要注重前后任务之间联系,一个项目的多个任务之间要形成一个系统,在难度方面要由简单到复杂,在知识结构方面要环环相扣。
由于学生的能力水平存在较大差异,任务的设计可以分为多个不同的层次,按照由浅入深、由表及里、循序渐进的原则,使不同能力的学生在实训过程中都能有收获,增强专业技能学习的自信心。
(三)安排合理的学习小组,发挥团队协作互助效能
项目教学不能由老师包揽所有问题的解决,而是要组成学习小组,开展组内交流互助,相互协作,共同完成工程项目。一般在训练过程中要将学生进行分组,在分组时可以根据学生的学习成绩、知识结构、学习能力、性格特点、男女搭配等因素,主要以互补的形式为主,将成绩好的与成绩差的搭配,性格内向的与外向的搭配等。一般由4到6名同学一组,每组同学坐成一排,在实习过程中要求要互相检查,共同研讨,互相促进,集体评价。每组推选一名组织能力较强的同学担任组长,全面负责小组的组织分工、问题研讨、质量检查、情况汇报、安全监督、卫生清扫等工作,充分调动了学生的参与积极性,有利于培养学生的自主学习能力和交流协作能力。
(四)建立多元的评价体系,促进学生综合能力的形成
课程评价是教学流程中的重要环节,对课程的实施起到重要的导向和质量监测作用。项目教学的目标是培养学生的综合能力,综合能力的评价需要多元的评价体系。教学效果的评价应注重学生在项目活动中能力的形成过程,包含教师评价、小组评价和自我评价等三个部分。
教师对学生的评价要注重基本技能的过程评价,包括学生的学习态度情况、课堂学习情况、作业完成情况、课程设计报告、实习及综合毕业设计等各种形式和内容的复合式评价方法。既要关注学生知识与技能的理解和掌握,又要关注他们的情感与态度的形成和发展;既要关注学生的学习结果,更要时刻关注他们在学习过程中的发展变化。对学生的评价要尽量从正面加以肯定,多采用鼓励性的语言来描述,评价的结果主要表扬学习成果,还要委婉指出其存在的不足,以保护学生的自尊心和自信心,激发其学习兴趣,增强学生的学习内驱力。
学生的自我评价是让学生有机会将自己的成功经验分享给大家,也可使学生发现自己的不足之处而主动弥补。小组评价可以激发学生合作学习的兴趣,提高协作完成项目任务的能力。
论流体的电动力学范文篇8
与其他学科相比,高中物理的教学过程中更侧重对学生思维方法的培养,而且,学习内容前后是相互衔接,具有严密的逻辑体系,这种思维程序对以后的迁移学习具有影响性的作用.因此,探究式教学也就成为高中物理教学重要教学模式,让学生善于注意观察生活中的物理现象、提出问题问题,善于设置物理实验在问题中探究、在收集信息中探究、在探究中解决问题.通过探究过程,学生逐渐学会懂得如何最佳地分析问题、解决问题,学生参与探究过程越多,越能将此过程迁移到解决其他问题的情景之中.下面以《探究感应电流的产生条件》的探究式教学为例,谈谈如何在在探究式高中物理教学中培养学生的迁移能力.
1巧用魔术引入课题,激起质疑迁移能力
探究式高中物理教学中强调学生善于观察身边的物理现象、提出质疑,教师不要直接告诉学生与教学有关的知识和认知策略,而是创造一个特定的学习环境,让学生从问题情境中提出问题.这样,可以激起学生质疑迁移能力.例如,在《感应电流的产生条件》一节的课堂引入中,笔者打破常规方法:从电流的磁效应产生疑问――既然电流周围产生磁场,那利用磁场能否产生电流呢?笔者通一个魔术表演,激起学生去质疑产生感应电流的本质条件到底是什么呢?具体教学设计如下:
师:同学们,大家想一下,要让灯泡亮起来,可采取怎样的方法?
生:让灯泡跟电源相连.
师:如果灯泡跟电源不直接连接,行不行呢?(学生摇头)
师:下面,我们来玩一个魔术.导线做成一个线圈,和灯泡组成闭合回路,而后将装了水的金属锅放在电磁炉的台板上(图1),接通电磁炉的电源、打开开关,电磁炉开始工作,这时,再将线圈与灯泡组成的闭合回路靠近电磁炉.
师:看好了,见证奇迹的时刻就要到了.(把电磁炉接通电源,灯泡亮了,学生很惊讶)灯泡亮了,说明灯泡和线圈组成的闭合导体回路中有没有电流?
生:有.
师:那这里究竟发生了怎样的物理现象呢?
生:电磁感应现象.
师:很好!电磁感应现象里产生的电流叫感应电流.那产生感应电流的条件是什么呢?
这就是本节课我们要一起探究的问题――探究感应电流产生的条件.
(PPT展示课题)
师:请大家回忆一下,初中,我们已经学过的感应电流的产生条件是什么?
生:闭合导体回路中,部分导体在磁场中做切割磁感线的运动.
师:很好!关键词:①闭合;②切割.
(flash)演示实验1:闭合导体回路的部分导体切割磁感线.
师:何为切割?若导线前后、上下运动,有没有切割?
生:没有.
师:所谓切割,如图2,是指导体的运动方向与磁场方向不平行.
结论:闭合导体回路的部分导线切割磁感线,回路中会有感应电流产生.
师:用这一切割理论能否解释刚才灯泡亮的现象呢?这里有切割吗?
生:没有.
师:没有切割,那这里又是怎么会产生感应电流的呢?为了搞明白这个问题,我们今天有必要通过其他的实验装置来进一步探究感应电流产生的条件.
(PPT展示课题,同时黑板上板书)
学生们一下子兴奋起来,对这个魔术产生了极大的好奇,同时也对初中学过的感应电流的产生条件开始质疑.这样,也很自然地引入了课题.同时,也让学生养成遇事都要问问“为什么”的习惯,激发学生对物理现象质疑迁移能力.
2发挥教师主导作用,渗透自主迁移能力
好多的物理规律,科学家们也是在通过许多年的不懈努力才取得的成就,不可能让学生在一节课上就凭空想象研究得出结论,更何况学生往往存在智力差异.因此,若没有教师的正确引导,学生往往很难自己去设计实验方案、完成探究的.所以,教师应充分发挥其主导作用,善于创设有利于启发学生的问题的情境,针对不同层次的学生,提出不同层次的问题.要注意创造特定的学习环境,让学生根据教师的引领,利用所给的实验器材,进行分组实验,主动进行科学探究,注意观察实验现象,并收集各种证据,通过分析、比较,最后得出自己的结论.这样,便于所有学生都能参与探究活动,激活学生的思维,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,还有利于培养学生的科学探究能力、实事求是和敢于创新的探索精神,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,培养学生自主学习迁移能力.例如,在《感应电流的产生条件》一节教学中利用其他装置来探究感应电流条件时,笔者根据教材(图3),给学生提供现成的实验器材,再让学生去探究在什么情况下会产生感应电流.具体教学环节如下:
师:我们来看这个实验装置.(PPT展示实验仪器及导体回路图)
师:请你按照表格要求,将观察到的现象记录在表格中,并讨论能得到怎样的结论?
(flash演示磁铁插入、拔出、不动三种情况)
师:下面各小组就根据给器材开始实验,注意观察、收集实验现象并记录在学案上的表1中.
(用手机拍照传到电脑、展示学生研究的成果)
实验二:把磁铁插入螺线管或从螺线管中拔出
学生分析:本组的探究成果说明:在磁铁插入线圈和从线圈拔出的瞬间,电流计的指针都发生了偏转,说明该闭合导体的回路中有感应电流产生;磁铁放在线圈中保持静止时,指针不偏转,说明没有感应电流产生.
师:很好!大家要不要给她来点掌声呢?
师引导学生:这里是否还隐藏着更本质的东西呢?如图,当磁铁插入线圈和从线圈拔出时,线圈周围及内部的磁场如何变化?
生:磁铁插入线圈时,线圈周围及内部的磁场变强;磁铁从线圈中拔出时,线圈周围及内部的磁场变弱.
师:总这,当磁铁插入线圈和从线圈拔出时,穿过回路的磁感应强度B发生变化――回路中产生感应电流.
师:如果磁铁保持静止,回路中能产生感应电流吗?
学生:能,让线圈运动.
师:可见,只要磁铁和线圈发生相对运动,线圈中的磁感应强度发生变化,就会产生感应电流.
师:这是不是产生感应电流的本质条件呢?我们仍需要进步通实验来探究.
(3)模拟法拉第的实验
提示:已学过的什么器材可以代替条形磁铁呢?
生:通电螺线管.
师:很好!下面请大家用所给器材连接好通电螺线管的电路图.
(PPT展示电学元件:电源、螺线管A、开关、滑动变阻器)
根据所给器材,连接实物电路,为了便于调节线圈A中的电流大小,串接一滑动变阻器.(手机展示学生连接的实物电路图(图4)进行评讲)
师:我们可以模仿刚才的实验,将线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出,同样可以观察到产生感应电流的现象.(flash展示A线圈插入线圈B或从线圈B中拔出)
师:难道只有运动才会产生感应电流吗?
师:使用这套器材,除了将线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出,还可以通过哪些方法改变线圈B中磁场的强弱?
生:可以通过开关的闭合与断开来改变线圈B中磁场的强弱.
生:可以通过移动滑动变阻器的滑片改变线圈B的磁场强弱.
师:下面,同学们把线圈A插入线圈B中,按照表2的要求,试试以下几种操作中线圈B中是否有感应电流产生,并记录观察到的现象.
学生:分组实验,记录现象.
(手机拍照通过“茄子快传”展示学生研究成果,并请该组的学生代表上台汇报)
学生:根据探究结果可看出:在闭合、断开电键的瞬间和保持电键闭合并迅速移动滑动变阻器滑片时,回路中都有电流产生;而在保持开关闭合、滑动变阻器滑片不动时没有感应电流产生.
(flash展示电路图,动画演示实验,引导学生分析这里产生感应电流的原因)
结论:线圈A中的电流变化――线圈A周围的磁场变化――线圈B中的磁感应强度B发生变化――线圈B与灵敏电流计组成的闭合回路中产生感应电流.
通过这一环节,不仅培养学生团结协作的精神以及分析问题、解决问题的能力,同时也渗透自主学习迁移能力的培养.
3引发思维认识冲突,提升归纳迁移能力
“授人以鱼,不如授人以渔.”在知识更新飞速发展的时代,让学生学会学习已成为当今教育的迫切需要.探究性学是从具体的事实出发,去认识学科的基本事实、基本概念和基本原理,是一种归纳的过程.作为高中物理教师,在教学中,要注意利用各个实验结论,引发思维认识冲突,分组讨论、交流成果,概括出结论,注意运用图表等信息进行归纳、比较,抓住关键,通过逻辑推理,自主地得出正确结论,并强调在以后其他的知识学习中也注意学会运用这些方法,从而培养学生归纳迁移能力.在刚才通过模拟法拉第的实验得出结论后,教师马上将用flas演示刚才两个实验装置图(图5).
学生通过两个实验研究、分析,寻找到相同的结论:当闭合回路的磁感应强度发生变化时,回路中就会产生感应电流.这能否作为产生感应电流的本质条件呢?有不少学生点头说“是”.这时,笔者马上展示出刚才的切割磁感线的实验图(图6).
同时,提出问题:刚才实验1中,磁场并未改变,但也产生了感应电流.这是为什么呢?使学生认识到利用实验2中的方法也会产生感应电流,与学生已有知识“闭合电路的部分导线做切割磁感线运动产生感应电流”产生强烈的认知冲突,进一步激起了学生探究的欲望和对真理的追求,把学生的注意力深深地吸引在了课堂之中.各小组马上开始讨论起来,经过引导分析,学生明白:刚才实验1中,磁场虽未改变,但导线在切割磁感线的过程中,闭合导体回路所包围的面积发生变化了.通过比较分析,学生发现:闭合导体回所包围的面积S不变,磁感应强度B变化,回路中会产生感应电流;或闭合导体回所包围的面积S改变,磁感应强度B不变,回路中也会产生感应电流.这时,教师继续引导学生:物理学中,哪一个物理量既跟面积S有关,又跟磁感应强度B有关呢?这样,学生就很快明白:B发生变化,或S发生变化,最终是磁通量发生了变化.因此,感应电流的产生条件可以概括为:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化.
4回眸经典物理学史,内化精神迁移能力
寻找到感应电流的产生条件后,笔者乘势提出:“”磁能否生电“,我们刚才通过几个简单的实验就解决了,可以法拉第为代表的许多科学家为什么显得那么困难呢?”而后,笔者故意演示科拉顿实验的场景,将螺线管、灵敏电流计各放在讲台的两头,将条形磁铁插入螺线管时,教师有意地从讲台后面绕过来.学生发现指针偏了,但教师却没有观察到指针偏转现象.用PPT展示科拉顿当时实验的场面,让学生认识到科拉顿遗憾的原因,同时让学生认识到:从这里可以看出,虽然,当时因实验条件简陋,导致很多科学家没有发现这个重要的结论,但最关键的还是思想观念的影响.当时人们研究问题总是从“稳态”思想出发,没有转到“暂态”的角度考虑问题,所以很多人让这个重大发现从鼻子底下溜走了,科拉顿便是一个典型例子.他的实验装置的设计完全正确,这个实验也是成功了,只不过科拉顿没有看见而已,所以说科拉顿的失败是一次“成功的失败”,也是一次“遗憾的失败”.但观念也不能凭空产生,法拉第做了大量的实验,历经无数次的失败,但法拉第坚信,电与磁有着密切的联系,决不是相互孤立的,他以坚忍不拔的意志,历经了十多年的不懈努力,反复研究,终于在1831年找到了答案,开创了人类历史的电气化新时代.通过这些经典物理学史的介绍,激励学生以科学家在创造伟大业绩中所表现的人格力量为榜样,培养学生科学探究精神,确立为科学而奋斗、为真理而献身的崇高品德.
5解释魔术本质原因,促进应用迁移能力
论流体的电动力学范文
关键词:电气工程技术;电气学科;发展史
中图分类号:F407文献标识码:A
一、电气工程技术的发展史
电气工程(ElectricalEngineering)是现代科技领域核心学科之一,传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展
大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识,天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察,然而,人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国,1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器,1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等,这是人类对电的早期实验,之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
(1)库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出:两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比,与它们所带电荷量的乘积成正比,这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。
(2)“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流,一年后伏特发明了世界上第一个电池,自此人类对电的研究由静电扩大到了动电,开辟了电学研究的新领域。
(3)奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动,之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究,提出了右手定则,发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律,从而奠定了电动力学的基础。
(4)法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人,并归纳出产生感应电流的五种情况:一是变化着的电流;二是变化着的磁场;三是运动的稳定电流;四是运动的磁场;五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能,至今,发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。
(5)麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果,用数学方程式表示电磁场,建立了完整的电磁理论体系,揭示了光、电、磁本质上的统一,并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果,德国物理学家欧姆、高斯、赫兹,美国物理学家亨利,俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献,本文不在一一类举。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础,19世纪通信技术取得了突破性成果,先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展
人类社会发展历程中经历了三次工业革命,对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶,以瓦特发明的蒸汽机为标志,以机械化为特征,中心在英国;第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶,以工业生产电气化为主要标志,其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”,其中心在美国和德国;第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初,以社会生产、生活信息化为特点,又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
(1)直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机――蒸汽动力永磁发电机;1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机;1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机;1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机,结构可靠,电流稳定,输出功率大,被各国广泛采用作为照明灯电源。
(2)远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡,他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂,装有6台直流发电机,通过电缆输送照明用电,不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站,形成了电力工业体系的雏形。
(3)交流发电机电荷电动机的诞生。1876~1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年,英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年,美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统,并创建了交流配电网。1883年,美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机,5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年,俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年,德国安装了世界上第一台三相交流发电机,并建成了第一条三相交流输电线路。自此,三相异步电动机得到了广泛应用,电能逐步取代了蒸汽成为动力源,电力工业得到了迅速发展。
3.电工理论的建立
(1)电路理论的建立。关于电路的早期研究有:1778年伏特提出了电容的概念,给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU;1826年欧姆发表了欧姆定律;1831年法拉第提出了电磁感应定律;1832年亨利提出了磁通量计算公式。
1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律:电流定律(任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零);电压定律(任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零)。这两个定律发展了欧姆定律,奠定了电路系统分析的基础。
1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程,并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论,并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系,奠定了动态电路分析的基础。1855年,汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。
1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法――“相量法”,其实用、易懂,至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。
其间,赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。
(2)电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年,福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理,建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。
1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法,并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路,从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下,器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。
4.新技术革命对电气工程技术的推动
20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命,以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论,这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
(1)计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来,经过几十年的发展,计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化,人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管,不仅体积巨大,而且耗电量惊人。1959年~1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管,大大提高了运算速度,减少了耗电量,减小了体积,运用在了军事和科研领域。1964年~1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管,不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本,计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路,实现了计算机网络化,计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展,形成了计算机管理生产系统,提高了生产效率和产品质量。
(2)电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展,人类社会生活也由此发生了巨大变革,人类从此进入信息时代。
1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星,突破了大气层对无线电波的屏蔽,实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用,现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。
电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理:一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现,特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。
五、电气学科的形成与发展
按我国高等教育学科划分,电气信息学科类属工学门类(门类编号08),其下设五个一级学科:电气工程(一级学科编号0808)、电子科学与技术(0809)、信息与通信工程(0810)、控制科学与工程(0811)和计算机科学与技术(0812)。这五个学科有着相同的学科基础,都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合,电能的突出优点在于:它既是易于传输的工业动力,又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科,在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。
我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器(二级学科编号080801)、电力系统及其自动化(080802)、高电压与绝缘技术(080803)、电力电子与电力传动(080804)、电工理论与新技术(080805),电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。
19世纪末欧美大学先后设立了电气工程(ElectricalEngineering)专业,100多年来,其名称虽然没变,但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主,现在电子技术和计算机已成为该专业的核心,美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去,单独成立了计算机科学系。
我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。
100多年以来,电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科,形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。
六.国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势:
(1)在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今,信息技术以指数速度进步,它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用,还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持,对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学(如耶鲁大学、麻省理工学院等)大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。
(2)与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。
(3)与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。
七.电气技术的发展趋势
与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。
1.可再生能源技术
1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势:
(1)清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。
(2)储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。
(3)热值高。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。
2.输电信技术
超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。
(1)超导储能系统。将电能转换为电磁能,利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统,其使用将提高电网的安全性。
(2)超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性,快速限制电力系统故障短路电流,保障电网安全。
(3)超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。
论流体的电动力学范文篇10
【关键词】中职电子技术教学研究
中图分类号:G4文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.09.162
随着电子信息技术不断发展,电子产品与人类的生活、学习和工作有着密切的联系,社会上对电子技术专业人才的需求量也越来越大,中职院校以培养专业技术人才为主要目标,传授学生专业理论知识,并提高学生动手操作能力。电子技术课程作为中职院校中重要的专业基础课程,对学生以后的专业学习和实践有重要的关系,提高电子技术的教学质量有重要的作用,教师要紧扣教学大纲,勇于进行教学方法创新,采取丰富多彩的教学方法提高学生的兴趣,提高电子技术课程教学质量。
一、教学内容方面对策
(一)教学内容要简洁
教师要改变传统教学内容繁琐、难度高的特性,采用选择性的理论教学方法,根据学生的实际情况有效降低理论知识的难度,将理论知识详细传授给学生,教学过程中多结合一些电气试验,以定性为主,理论计算为辅。结合生产实践的实际情况,给学生说明电路放大图解法比较麻烦,在生产实践中用处不多,可以考虑将这些教学内容除掉,重点向学生讲述集成电路外引脚方法的原理和构造,提高教学内容的实时性,使学生学到的知识更容易在生产实践中得到应用。
(二)教学内容要具有实用性
电子技术课程具有很强的实用性,因此课程的教学内容要与生产实践紧密结合在一起,多让学生进行一些动手操作的机会,才能使学生将学生学习到的理论知识应用于实践之中,并在实践操作中发现问题,有利于学生对理论知识的全面掌握。让学生自己动手制作直流电源的过程,不仅丰富了电子技术教学课程的内容,还提高了课程教学的趣味性,从而学生更加愿意参与到电子技术的教学过程中,提高了学生动手操作能力,进而学生能将学到的理论知识应用于实践过程中。
(三)教学内容要具有创新性
随着电子技术飞速发展,电子新产品、新技术、新知识和新工艺在不断更新换代,因此电子技术课程内容必须要符合社会发展需要和电子产品发展潮流,及时对教学内容作出调整,使教学内容不与电子技术的发展相脱节,让学生真正学到有用的知识。机电专业学生的电子技术教学过程中可以增加可编程控制器内容,教师向学生讲述可编程控制器的操作界面和优点,开阔学生的视野。
二、教学方法方面对策
(一)课堂教学结合实践教学
电子技术课程具有很强的实践指导意义,课堂中的理论知识教学必须与实践教学结合起来,才能让学生领会到理论知识的用途,才能在实践操作中对理论知识深入学习,在实践中发现学习上的不足之处,更好地提高学生自身的综合素质。对于一些编码内容、逻辑代数化简等知识可以在课堂中通过多媒体课件讲述给学生,教师也可以在黑板上板书相关内容,加深学生对理论知识的理解。为了让学习更好地理解正弦交流电中感抗的概念,可以进行以下教学活动:
教师:同学们能不能把纯电感电路图画出来?有没有同学愿意在黑板上画出来?
有位同学愿意在黑板上画纯电感电路图,
教师:这位同学画的对不对?
学生:对/不对。
教师:我们来看PPT(教师将纯电感电路图的PPT展示出来),大家对照一下这位同学画的电路图与图示中的不同处是什么。
学生们根据PPT图示内容与自己画的电路图进行比较,发现自己出错的地方。
教师:同学们能不能在电路图上将电压和电流标记出来?
有些同学能正确地将电压和电流标记出来,而大部分同学电压和电流均标记错误,通过这种教学方式,让学生自己能及时发现自己在学习上的漏洞,及时进行纠正。
(二)任务驱动教学法
将电子技术教学内容放在一个具体的任务中,以理论知识为指导,让学生将所学的理论知识与实践紧密结合在一起,可以增加学生参与积极性,同时也能更好地发现学生学习过程中的不足之处,提高学生动手操作能力,例如在学习完直流稳压电源的制作后,教师可以分给学生一个任务,让学生制作一个简易的直流稳压电源,使其对晶体二极管的单向导电性和二极管的工作参数等内容有深入的理解和掌握。
教师:干电池提供的电流是直流还是交流?
学生:听到问题后对所学知识进行综合性回顾,并进行有效的讨论。
教师:如何才能将交流的转变为直流电?
学生:可以先用二极管整流电路整流,得到脉动直流电后,通过滤波电路将脉动成分过滤掉,就可以得到直流电。
教师:二极管有哪些用处?
学生:可以将交流的变为直流电,可以作为开关元件和限幅元件使用。
教师:同学们回答的很好!
通过任务驱动教学法,可以将学生带到某一个情景之中,充分体现学生的主体身份,学生结合情景中的任务对所学知识有一个整体的回顾,提高学生思考问题和解决问题的能力。
(三)采用多媒体教学方法
多媒体课件主要是能将电子技术的主要内容生动地展示给学生,多媒体课件中的图片、动画的内容应是难以理解的抽象概念,通过动画的效果直观地向学生传授电子技术n程知识,不要一味地将课本知识点罗列到课件中,这样就达不到多媒体课件教学的目的了。教师可以将重要的电路图画在黑板上,让学生掌握基本电路图的画法和对电路图应用中应该注意的具体事项。一个好的多媒体课件不仅要有合理的知识点,还应有合理的课件格式选择。比如,多媒体课件的动画效果、背景设计、字体颜色大小等都会影响一个多媒体课件的讲课效果。要设计出能一眼吸引住学生注意力的多媒体课件,在课堂上紧紧抓住学生的注意力,提高电子技术教学质量。
论流体的电动力学范文篇11
关键词:农林院校大学物理高中物理内容比较与分析
1999年开始的新一轮基础教育课程改革的力度是空前的,在课程理念、课程目标、课程内容、课程实施方式上进行全方位整体改革。为适应21世纪技术化社会的需要,我国基础教育阶段的物理课程在课程设置和教学内容等方面进行了调整和更新,在内容上体现了时代性、基础性和选择性。在农林院校,物理课程所涉及的物理学知识内容而言,主要包括力、电、原子、热四部分。在知识的讲述上,农林院校的讲述方式是简单介绍物理学基本原理,然后就介绍物理理论知识在农林科技及日常科技中的应用、物理学在现代农业方面的应用,较少涉及公式的推导、数学计算等。
一、力学内容的比较和分析
农林院校大学物理课程力学部分讲述了流体力学、振动和波(机械振动、机械波、声波)。流体力学部分的主要内容有:液体的表面张力、液体的流动性质(液体的定常流动、连续性原理、伯努利方程)、液体的猫滞性质(牛顿勃滞定律、泊肃叶公式)、物体在猫滞液体中的流动(斯托克斯公式、雷诺数和流体相似率、离心分离技术)。振动和波的主要内容有:简谐振动的特征及描述、阻尼振动和受迫振动、简谐振动的合成、频谱、机械波的产生和传播、平面简谐波、惠更斯原理、声波、波的干涉、多普勒效应。此外,有些版本的教材如金仲辉(2000)、王海婴(2000)均讲述了牛顿力学和力学的基本定律,两个版本都讲述了质点运动状态的描述、牛顿三定律、力学相对性原理、力学的三个守恒定律、刚体的转动(简述)。除此之外,王海婴(2000)还讲述了非线性力学(线性和非线性力学系统的特点、两种确定性和两种随机性)、相对论力学(相对论运动学、狭义相对论动力学、广义相对论)。刁岗(2001)对于力学基础知识没有专门介绍,在固体一章中涉及应变与应力、杆的弯曲等力学知识。高中物理共同必修中,没有讲述流体力学方面的知识,但是学生在初中物理中学习过浮力、压强、压力方面的知识,高中物理课程涉及的力学基础知识,以及力的应用方面的知识,学生对于流体力学部分的学习应该不会有什么困难。振动和波这部分涉及的知识内容同工科大学物理大致相同,农林学院校对于声波的讲述有所加强。这部分内容的学习同样是以牛顿力学为基础的。
二、电磁学内容的比较和分析
农林院校大学物理电磁学部分涉及的物理学基础知识同工科院校基本一致,但是,在叙述上更精炼和简单,内容更侧重于物理知识在生物学、医学中的应用,如静电场的应用(静电场处理种子、电晕放电处理种子、人工诱发闪电的应用、静电喷农药和静电人工授粉)、磁的应用(磁场处理、磁性肥料、磁化水、磁法检验)、电磁波在农业上的应用、电容器与细胞电容、生物组织的电阻等,以及基尔霍夫定律及应用、直流电的医学应用。基尔霍夫第一定律的物理背景是电荷守恒定律,基尔霍夫第二定律可以在高中全电路欧姆定律的基础上引申得出。农林院校大学物理电磁学部分同高中物理课程的编排思想是一致的,涉及的电磁学知识提供了学生进一步学习所需要的物理学基础知识。
三、光学内容的比较和分析
农林院校大学物理光学部分涉及光的干涉、衍射、偏振,光的吸收与散射等知识内容,在讲述物理基础知识时,更加侧重于在生物学中的应用,如薄膜干涉的应用、夫琅禾费圆孔衍射与生物显微镜、激光在现代农业和生物学中的作用、生物体发光的性质和实际应用、生物学研究中常用的光学仪器(光学显微镜、分光光度计、特种生物显微镜、电子显微镜)等。由此看到,农林院校大学物理光学部分同高中物理的编排思想基本是一致的,高中物理课程涉及的光学、原子物理的知识提供了学生进一步学习所需要的物理学基础知识。
四、量子物理基础知识内容的比较和分析
农林院校量子物理基础知识部分涉及的内容主要有:第一,光的量子性(黑体辐射定律、光电效应实验规律、爱因斯坦光子理论、爱因斯坦光电效应方程、光电效应的应用、光的波粒二象性);第二,量子力学初步(德布罗意波、不确定关系、薛定愕方程、势阱和势垒、氢原子光谱的规律性、泡利不相容原理、能量最小原理);第三,光谱分析(原子光谱、分子光谱、X射线谱及其应用);第四,激光的原理和应用医学院校大学物理该部分讲述了原子物理和量子力学基础知识,原子物理中介绍了X射线(X射线的产生、X射线的强度和硬度、X射线谱、X射线的性质、X射线衍射、X射线的衰减规律、X射线的医学应用)、原子核和放射性(原子核的角动量和磁矩、原子核的稳定性、放射性核素的衰变种类和衰变规律、射线与物质的相互作用、电离辐射防护、放射性核素在医学上的应用)。量子力学基础讲述了玻尔的氢原子理论、德布罗意假设、物质波的统计解释、不确定关系、波函数、薛定愕方程、势阱与势垒、原子结构理论(四个量子数、原子的壳层结构、分子结构)。此外,还介绍了相对论基础(狭义相对论、广义相对论)和混沌动力学基础知识。高中物理对于相对论与量子物理的知识作了初步的介绍,使学生对此有一个感性的认识,而农林院校大学物理对于这部分内容的讲述,是在高中物理已有知识基础上的提高和扩展。高中物理涉及的激光、放射性同位素、核反应方程、衰变、半衰期、结合能、核裂变、链式反应、核聚变等知识,侧重于从应用的角度展开物理知识,这同农林院校大学物理基本是一致的。
五、热学内容的比较和分析
论流体的电动力学范文
【关键词】职高;物理;研究教学法;电磁感应
许多职高物理教师在组织教学活动中,习惯于对学生进行“填鸭式”教学,灌输教学内容,这样的教学模式成效并不显著,因为在这样的教学模式中,学生的参与性不高,思维也没有得到充分的训练,对于激发学生学习热情以及促进学生综合素质提升方面存在不足。探究教学发是针对这一现状开展的有效改进,本文将结合电磁感应教学内容进行阐述。
一、通过设置疑问的方式调动学生探究欲望
在物理教学中,调动学生探究欲望的一个重要方式就是设置疑问,利用物理科学方面的知识进行疑问设置,让学生在内心产生学习物理的欲望,为教学活动的顺利开展奠定基础。笔者在电磁感应内容的教学中,设计了一个问题,以此来激发学生的探究欲望:“同学们,电流能够产生磁场,这一规律已经被奥斯特所验证,那么反过来,利用磁场是否能够产生电流呢?”在笔者的启发下,学生对于电磁感应相关内容的学习充满了兴趣。实践证明,利用设置疑问引导的方式,能够在一开始就抓住学生的思维,激发学生学习兴趣,积极投入到学习活动之中。
二、通过引导探究的途径训练学生思维能力
在职高物理电磁感应内容的教学中,为了体现学生的主体地位,让学生在学习知识的同时,真正提高思维能力与操作能力,促进综合素质提升,笔者将以往直接授予的教学内容,引导学生通过自己动手与讨论研究的方式解决,主要依靠自己以及其他学生的共同努力获得知识,实现教学目标,成效较为显著。
在电磁感应内容的教学中,运用磁场产生电流应当有两个方面的条件,即要具备变化的磁通与闭合电路,针对这样的教学内容,笔者要求学生在学习中分为两种类型的学习小组,为学生提供不同形状的磁铁、灵敏的电流计、线框以及螺线管、开关、滑动变阻器等实验器材,指导学生按照要求进行演示操作,两种小组分别以“运用磁铁产生电流”、“干电池供电形成磁场产生电流”两种方式途径进行实验操作,在学生操作的过程中,笔者分别进行巡视与指点。
在学生分组进行操作与分析研究之后,笔者要求学生分组进行汇报学习情况,在学生分组汇报的基础分别指导上,学生梳理出“导体对磁感线进行切割能够使电路中产生电流”、“提供磁场的闭合回路一旦出现电流变化,就会在电路中产生电流”这两个初步的结论
针对学生自己动手操作以及研究分析得出的结论,笔者引导学生进行更深一步的探究。在第一组得出的“导体对磁感线进行切割能够使电路中出现电流”结论,笔者提出了一个探究题要求学生进行思考与分析:全部电路处于匀强磁场实施磁感线切割能否产生电流?针对这样的探究题,学生纷纷进行了分析研究,最后认为应当通过进一步实验的方式进行判断。在实验的方式上,学生经过讨论,设计了一组较为科学、准确的实验方式:将多匝小线框置于一组两只并列蹄形磁铁N、S极中间开展水平移动,观察灵敏电流计指针变化情况。学生在这样的实验操作中对于探究内容实现了较好的掌握,并将初步的结论完善为“一旦闭合电路一部分导体对磁感线实施切割,就能够产生电流”,在这一过程中学生的分析研究与实践操作能力了均得到了有效提升。
在第二组得出的“提供磁场的闭合回路一旦出现电流变化,就会在电路中出现电流”结论时,笔者没有直接进行评判,而是引导学生进行实验操作方面的进一步分析研究,引导学生对变阻器进行操作,增大或者减少电流值,在电流发生变化时观察灵敏电流计情况。学生在实验中发现,无论电流变大还是变小,灵敏电流计的指针均发生了偏转。在实验操作中,学生在笔者的引导下,结合第一组同学得出的结论,经过进一步的分析与讨论,学生将自己原先得到的结论成果最终完善为“只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就能产生电流”。
在上述研究分析与实验操作的基础上,笔者引导学生对于探究所得进行分析与梳理,对“什么条件下能够获得电流”这样的问题进行全面的总结与完善,学生能够较好地完成学习目标,这样的效果比起教师直接空洞讲述与直接给予,要深刻与牢固得多,对于利用磁场产生电流的条件加深了了解。
三、通过模式改革的方式提高课堂教学成效
在职高物理电磁感应内容教学中,笔者运用探究教学法组织教学活动,一方面牢牢抓住了学生学习兴趣这一要素,始终让学生充满学习兴趣开展学习活动,这是激发学生学习动力的重要内在因素,另一方面,笔者始终将学生当做学习活动的主体,不是直接对学生进行教学内容的讲解,而是创设平台,搭建载体,以问题作为引导,启发学生一步一步地进入到问题解决的各个环节,在问题解决的过程中,还注重理论联系实际,培养学生的动手操作能力,最终圆满地实现了教学目标。在这一教学形式中,教师是必须要抓住三点:一是要抓住学生的内心,发挥情感因素在促进教学活动有效开展方面的作用;二是体现学生主体,要以探究题、思考题等形式,作为教学活动的线索,引领学生的整个学习与思考过程,凡是能够要求学生自己解决的方面,全部放手让学生自行分析、讨论、实验;三是要注重发挥教师的点拨与引导作用,学生在学习中遇到难点的时候,以及思维方向发生错误的时候,应当给予点拨,保证探究学习活动有效开展。
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