功率二极管的启发式教学方法研究_管乐诗.pdf
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1、第 45 卷第 3 期2023 年 6 月电气电子教学学报Journal of Electrical and Electronic EducationVol 45No 3Jun 2023收稿日期:2022-03-08;修回日期:2022-06-09基金项目:哈尔滨工业大学本科教育教学改革研究项目(2021 05)第一作者:管乐诗(1990),男,博士,副教授,博士生导师,主要从事电力电子的教学及研究工作,E-mail:guanyueshi hit edu cn功率二极管的启发式教学方法研究管乐诗王懿杰杨明(哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院,哈尔滨 150001)摘要:近年来“电力电子技术”
2、在电气工程教学体系的系列课程中所起到的作用越来越凸显。如何在现有的教学体系条件下,尽可能发掘学生的主观能动性,不断激发学生思考问题的能力成为教师所面临的难题。以功率二极管器件部分的教学内容为例,阐述了如何将启发式教学应用于相关授课内容,并说明了具体实施方式,希望能够借助该教学案例为该课程其他教学内容采用启发式教学提供借鉴和参考。关键词:电力电子技术;启发式教学;功率二极管中图分类号:G420文献标识码:A文章编号:1008-0686(2023)03-0142-04esearch on Heuristic Teaching Method of Power DiodeGUAN YueshiWANG
3、 YijieYANG Ming(School of Electrical Engineering and Automation,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China)Abstract:ecently the role of Power Electronics Technology in the series of courses of electrical engineering has become moreand more prominent How to explore students subjective initiat
4、ive as much as possible under the existing teaching conditions,and how to continuously stimulate students ability to think about problems have become a difficult problem faced by teachersThis article takes the teaching content of the power diode as an example to explain how to apply heuristic teachi
5、ng method toteaching process of related content,and shows the specific implementation method It is hoped that the teaching method can beused for other contents of this courseKeywords:power electronics technology;heuristic teaching method;power diode从 1957 年晶闸管的发明至今,电力电子技术飞速发展。人类的电能的利用向着可靠、高效、便捷的趋势迅速
6、发展。电能利用方式的进步与变革,无一不依靠电力电子技术的不断革新与进步。特别是近年来可再生能源的不断发展,电力电子变换技术成为可再生能源高效利用的极为重要的一个环节。因此,“电力电子技术”课程将为后续专业课程的学习和电气工程其他内容的研究与应用打下良好的基础1。对于学生而言,“电力电子技术”的学习往往以被动吸收为主,学习比较死板。学生只是针对学习过的特定拓扑和器件,掌握他们的工作原理、主要波形、输出特性等。一旦电路拓扑发生变化,应用场景发生变化,使用条件发生变化,学生难以具备灵活应用的能力,相关问题制约了学生后续的良性发展。反之,如何能够提升学生在以后科研及工作过程中,面临不同应用场景、不同应
7、用问题时灵活应用知识解决困难的能力极为重要,这也是工程教育给我们专业课程提出的要求与挑战2。为了达到上述目标,最重要的手段就是转变教学主体,学生应取代教师变为授课主要人员,教师在教学过程扮演的大部分角色应该是穿针引线和牵线搭桥,让学生具有主动学习的意识,自己编织出知识网络架构,对于核心问题有透彻的理解。在以学生为主体的教学方法中,启发式教学又显得尤为重要3。让学生从麻木的接收知识状态中转变出来,不断地引导其转换思维,对新接触的电力电子知识产生兴趣,回归原始,对新鲜的知识产生好奇与疑问。但该过程的建立需要循序渐进,教师需要构建出逻辑清晰、梯度适中的引导性问题,采用启发式的教学方法,培养学生从好奇
8、心出发,自主提出问题、思考问题、解决问题的能力。本文以“电力电子技术”课程中的最初始小节“功率二极管”为例,采用提出问题、引导思考、给出结论的三步方法,构建依次递进的引导问题,使得学生在问问题、答问题的过程中,将相应的知识点理解掌握。通过相关的启发性教学方法,使学生转变为主体,加深对知识内容的理解与掌握。同时,基于该方法可以不断提升学生应用知识解决其他场景问题的能力,从而进一步增强创新意识与创新能力4。1启发式教学与“电力电子技术”课程进步源于思考和疑问,好奇心永远是人类进步的最终推动力。在“电力电子技术”这门课程中,提出问题、了解现有技术成果背后的发展路径十分重要。在电能变换与利用飞速发展的
9、时代,器件、拓扑的革新日新月异,我们面临的问题也百花齐发,但不同问题的解决方法可能会存在一定的相似性,之前的发展路径可能会存在借鉴之处。如果能够根据已经学习过的知识逻辑来提出问题,则能够推动相关问题的解决。因此在课程的学习过程中就需要不断地训练、强化、提升学生提出问题、解决问题的意识与能力。在“电力电子技术”的教学过程中,我们往往直接给出器件的特性如何,直接给出拓扑结构并讲解电路如何工作。在相关的教学过程中,学生往往只是以吸收、消化为主,他们直接到达了可用器件、可用拓扑的最后一站,虽然了解掌握了实用化的知识,但是为什么要这么做,达到最终一步之前,学者们经历了怎样的思考、探索这一重要的启发和提问
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