电工技术论文(优质4篇)

网友 分享 时间:

【路引】由阿拉题库网美丽的网友为您整理分享的“电工技术论文(优质4篇)”文档资料,以供您学习参考之用,希望这篇范文对您有所帮助,喜欢就复制下载支持吧!

电工技术论文【第一篇】

随着人工智能的发展,智能化技术被应用到电气工程及其自动化中,主要用于控制器以及机器的智能化。智能化技术的应用可以通过故障诊断、智能控制、优化设计、PLD技术这几方面来描述。

故障诊断

电气工程设备的工作时间长,难免会发生故障,由于电气设施故障的非线性、复杂性及不确定性,一旦发生故障,往往需要大量的时间排查故障,效率低、准确率低。而智能化技术能够有效解决这一问题。在故障发生前,一般仪器会出现一些人们很难发现的预兆,通过实时监测仪器状态,在出现异常时及时报警并提示故障位置,在故障真正发生前避免故障,能够在极大程度上减少维修时间。电气工程中常常通过分析变压器中渗漏油分解出来的气体进行故障诊断,确定故障发生的范围,并通过各种手段逐步缩小范围,从而确定故障位置并提示派遣人员及时检修。同时,智能化装置可以记录故障问题,为以后的故障诊断提供参考,使故障诊断更加安全可靠。

智能控制

智能控制能够在很大程度上实现电气工程及其自动化的控制过程自动化,实现无人化管理和远程管理,提高管理的高效性。尤其对于一些高危险、高难度的工作,如高压控制,智能控制是必不可少的。相对于传统的控制器,智能控制器的灵活性更好,更易调节。传统的控制器在设置时需要精确考虑控制对象的动态方程,而实际涉及到的控制环境往往很复杂,存在很多不确定因素。但是智能控制不存在这方面问题,因为其在设计时并不涉及控制对象的模型。并且智能化控制器可以根据对响应数据(如鲁棒性变化、响应时间、下降时间)的分析随时调整系统,调整后智能控制器的性能会大大提高,调整的过程并不需要专业人士在场,这样就减少了大量的人力。以风力发电厂智能化升压站系统为例。智能化升压站系统通过对过程层和间隔层设备升级,将一些模拟量和开关量数字化,有效运用光纤设备,实现间隔层和过程层的通信。站控层由系统主机、工作站、VQC等设备组成,是全站监控、管理、调度中心。系统通过智能化控制,自动完成信息的采集、测量、控制、保护等功能,相比于传统的升压站系统在效率、有效性等方面有很大的提高。

优化设计

电气设备的设计工作相当繁琐,需要综合运用成套设备、电路、电机与电气、电磁场、变压器等学科的知识,并结合过去的设计经验。传统的设计方式根据经验和实验,手工完成设计,方案的达标率非常低,修改难度大,成本高,产品的开发周期也很长。应用智能化技术能够有效提高设计产品的质量,缩短开发周期。智能化技术在这方面的应用主要有专家系统和遗传算法。其中,专家系统依据该领域的专家提供的知识经验,建立数据库,在决策前模拟专家决策过程,做出合理决策,该技术比较前沿,目前尚处于研发阶段,尚未得到大量应用。遗传算法是一种借鉴进化论的随机化搜索方法,被广泛运用于信号处理、组合优化、自适应控制等领域,在电气设计产品的优化上性能优越。

技术

PLC(可编程逻辑控制器)具有高可靠性和抗干扰能力,广泛应用于自动控制领域。在一些大型的电力企业的辅助系统中,PLC已经代替了一般的继电控制器。PLC技术使用内存,用程序方式存储控制逻辑,并用半导体电路实现。PLC技术的应用实现了供电系统的自动切换,用软继电器取代了实物器件,使供电系统更加安全可靠。并且,它能使用复杂的工作环境,具有良好的发挥性能,稳定性强。

2.智能化技术在电气工程及其自动化中的应用前景

优势分析

智能化技术在电气工程及其自动化中相比于传统的控制系统有巨大优势。传统的自动控制系统需要建立控制模型,运用数学方法分析,建立动态方程,但由于系统的复杂性,在实际应用中往往会出现无法预料的问题,很难达到预期的效果。智能化系统可以从根本避免不可控因素,提高工作的效率。智能化技术可以实时监控系统,通过监测响应时间、下降时间等对系统进行实时调节,使系统性能大大提高。因此,智能化系统比传统的控制器更能适应实际工作环境。另外,智能化技术拥有很强的一致性。在输入不同的数据时具有同样可靠的估计能力,有广泛的适用性。

性能方向

速度、精度及效率是电气工程及其自动化的关键指标。在电力系统中采用智能高速处理器芯片,同时采用交流数字伺服系统,能够改善电力系统的动态特性和静态特性,提高系统的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系统和数控系统这两个方面。对于群控系系统,必须按照生产流程的具体要求设计系统,使系统能够发挥最大的作用,完成信息流和物料流的动态调控。对于数控系统,其强大的可裁剪性和覆盖面可以满足客户的具体要求。

功能方向

在功能方向上,主要包括设计用户图形界面、可视化计算、多媒体技术方面的发展。目前的操作系统一般都采用图形界面,具有良好的人机交互性。在智能化系统中采用图形化界面,通过窗口和菜单实现编程、图像显示、图像模拟、仿真等功能,能够降低操作者的门槛,方便非专业人士操作。通过可视化技术,信息的表达不再是呆板的文字和数据。将数据转化成图表,能方便操作者分析数据,也可以高效地处理和解释数据。同时,采用无图纸设计、虚拟样机技术等技术,将可视化和虚拟环境相结合,能够更加有效地提高产品质量、缩短产品开发周期。多媒体技术一般是将声音、文字、图像、视频等融合在一起传输,如果将多媒体技术应用于智能化系统,可以更加综合化、智能化地处理信息,能带来很大的经济效益。

体系结构

通过集成化、模块化、网络化实现智能化技术在体系结构方面的发展和完善。可以使用高集成度的处理器、大规模集成电路FPGA、CPLD等提高软硬件运行速度。器件的高度集成化能够提高电路密度,减小器件体积,更加方便安装和使用。将智能化技术模块化,各模块之间通过接口通信,这样有助于技术的标准化和集成,也可以运用模块的增减将智能化产品分级别销售。将智能化系统联网使得人们能够对系统进行远程监控,随时掌握系统状况,使电气工程的控制不受地域限制。也可以实现在一台设备上控制其他设备,进行编程等操作。对于较小的电力系统,远程控制能够节约电缆的增加数,材料以及安装费用,并且可靠性高、灵活性强;但是在通讯量大的系统中远程控制会比较困难。

3.结语

电工技术【第二篇】

NIMultisim10是美国国家仪器公司(NI,NationalInstruments)推出的Multisim最新版本,是以Windows为平台的仿真工具,可以设计、测试、仿真和演示各种电子电路,包括电工学、模拟电路、数字、电路、射频电路及微控制器和接口电路等。可以对被仿真的电路中元器件设置各种故障,如开路、短路和不同程度的漏电等,从而观察不同故障情况下的电路工作状况。在进行仿真时,软件还能存储测试点的所有数据,列出被仿真电路的所有元器件清单,以及存储测试仪器的工作状态、显示波形和具体数据等。NIMultisim10具有详细的电路分析功能,可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法,以帮助设计人员分析电路的性能。与传统的电子电路设计与实验方法相比,具有如下特点:设计与实验可以同步进行,可以边设计边实验,修改调试方便。设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全,可以完成各种类型的电路设计与实验。可方便地对电路参数进行测试和分析。因此,特别适合课堂教学。

2使用Multisim10进行仿真的步骤

(1)打开Multismi10,首先进行简单的设置。选择Options|GlobalPreferences菜单命令打开参数设置喜好选择(GlobalPreferences)窗口,可以进行各种选择设置。创建电路。1)选择电路元件,选择元件时单击元件工具栏中的工具按钮,弹出元件库窗口,选择需要的元件,在电路窗口中可看见鼠标拖动着该元件,将其拖动到要放置的位置,再次单击,即放到当前位置上。双击该元件,弹出一个虚拟元件设置对话框,可以进行参数设置。2)元件的连接,单击要连接的元件的引脚一端,当出现一个小黑点时,拖动光标至另一元件的引脚处并单击,系统就会用导线自动将两个引脚连接起来。电路中可以使用多个接地符号,但至少要使用一个接地符号,因为没有接地符号的电路不能通过仿真。3)放置要使用的仪表并进行相应的设置。与使用实际仪表非常相似,放置仪表后要进行测试线的连接。按以上方法连接、设置完电路后,将电路保存。4)调试、仿真。单击仿真开关或单击Simulate菜单的RUN,调节仪表设置,观察到合适的波形。(2)利用分析功能。Multismi10提供了18种分析方法,可以通过选择Smiulate菜单中的Analysis命令项来实现,点击设计工具栏也可以弹出该电路分析菜单。(3)后处理和传输。后处理功能可以对分析的数据结果进行各种运算处理,可以将已经设计好的电路传输到布线软件进行PCB设计,也可以导出各种电路数据[2]。

3Multisim仿真在《电工技术》教学中的应用

在电工技术中,动态电路的过渡过程是十分短暂的单次变化过程[1],通常在教学中都是以理论讲解为主,涉及到的瞬态变化波形,一般直接呈现给学生,如果利用仿真电路来展示瞬态过程的变化以及参数对于过渡过程时间长短的影响,将有助于激发学生的兴趣并加深理解。下面以一阶RC电路为例说明Multisim仿真技术在课堂教学中的应用[3]。在Multisim环境中创建一阶RC电路。零输入响应:一阶电路仅有一个动态元件,如果在换路瞬间动态元件已储存有能量,那么即使电路中无外加激励电源,电路中的动态元件将通过电路放电,在电路中产生响应,即零输入响应。对于图1所示电路,当开关J1闭合时,电容通过R1充电,电路达稳定状态,电容储存有能量,电容电压值恒定为8V,如图2前半段波形所示。当开关J1打开时,电容通过R2放电,在电路中产生响应,即零输入响应,仿真波形如图2所示,后半段波形所示,电压从8V按指数规律变为0[4]。零状态响应:当动态电路初始储能为零时,仅由外加激励产生的响应就是零状态响应。对于图1所示的电路,若电容的初始储能为零,即开关断开。当开关J1闭合时电容通过R1充电,响应由外加激励产生,即零状态响应。全响应:当一个非零初始状态的电路受到激励时,电路的响应称为全响应。对于线性电路,全响应是零输入响应和零状态响应之和。电容电压全响应电路如图4所示,反复按下空格键使开关反复切换,通过示波器XSC2就可观察到电容电压全响应波形。在教学中电路直接使用Multisim软件创建,先引入零输入响应和零状态响应的概念,然后进行仿真让学生观察波形的变化,加深对概念的理解,再讲解全响应的概念,并对电路进行仿真,让学生通过观察仿真波形,加以分析、总结,得到全响应是零输入响应和零状态响应之和的结论。为了进一步讲解时间常数对响应速度的影响,可分别改变参数R和C改变时间常数,观察波形,得出结论。

电工技术【第三篇】

1洁净煤技术提出的背景

当今人类面临着三大环境问题:酸雨、温室效应和臭氧层破坏,这都与经济的发展密切相关。

1.1燃烧排放与酸雨污染

形成酸雨的主要物质是SO2和NOx,这两类物质的90%都来自矿物质燃料燃烧。酸雨影响水生生物生长或使其死亡;大面积的森林死亡也归因于酸雨的危害;酸雨还加速建筑材料的腐蚀;酸雨使地面水呈酸性。为减少酸雨的危害,必须采取增大燃煤洗选率、增加低硫煤开采与使用、大规模采用烟气脱硫装置、大力采用循环流化床燃烧技术、征收SO2排放税等措施,控制造成酸雨的污染物SO2等的排放。

1.2全球气候变暖与能源工业

大气底层聚集大量温室气体,地球辐射的长波被温室气体反射回来,有效地避免热量散失。当大气层中温室气体浓度上升时,温室效应增强,导致全球气候变暖,其中影响较大的是浓度增加最快的CO2和CH4。矿物燃料燃烧和地球植被破坏是CO2浓度增加的主要原因,能源工业同时也是CH4的一个重要的产生源。随着世界能源消耗不断增长,电力行业在能源直接消耗中所占份额越来越大,加快电力行业的科技转化,研究开发洁净煤技术,将成为解决温室效应的重点突破口。

1.3臭氧层破坏与燃烧排放

人类过多使用CFCS及矿物燃料燃烧的排放物有关。大气同温层O2可通过四种途径减少:紫外光照射下的分解反应;Cl与其反应;NO与其反应;OH及HO2与O3的反应。其中,70%的O3与NO反应而消减。近年来,燃烧过程中N2O的排放引起较大重视,它是一种温室效应气体,并且能破坏大气同温层的臭氧层,同温层中N2O浓度的增加将引起臭氧层中NO浓度增加,从而使臭氧层变薄加速。在电力行业引进先进的洁净燃烧技术,降低NOx排放,对保护臭氧层起到积极的作用。

2洁净煤技术进展

洁净煤技术是针对燃煤对环境造成污染提出的技术对策,是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制新技术总称,它将成为21世纪煤炭利用中既能降低动力耗费,又能创造友好生态环境的高新技术,其构成如图1所示。

2.1煤炭燃烧前处理技术

动力用煤洗选加工是提高煤炭质量、增加煤炭品种、节约能源、节省运力、降低燃煤对大气污染和保护环境的重要措施。浮选脱硫属先进的物理洗选工艺;干法分选适用于分选氧化煤与水资源缺乏的地区;化学分选适用于物理分选排除大部分矿物质后的最后一道分选工序,需要高活性化学试剂,工艺过程大多在高温、高压下进行,成本较高;微生物脱硫具有反应条件温和、成本低、能耗省、无煤流失、能脱除煤中的有机硫与黄铁矿硫等优点,

但作用时间长,反应容器大,生产工艺复杂,处理费用高,不适合大规模能源工业。

型煤加工技术在经济上是合理的,而且环境效益、社会效益显著。将粉煤加工成型煤,比燃烧散煤节约能源20%~30%,减少烟尘排放量40%~60%,提高锅炉出力10%~30%。加入适量的固硫剂,燃烧时烟尘和SO2的排放都比燃烧散煤时减少40%~60%。在我国,民用型煤加工已有成熟技术,但工业型煤的发展比较缓慢,其技术开发仍处于分散的低水平重复状态,对于其推广缺乏有效的组织管理。

水煤浆是一种煤基液态燃料,发展水煤浆技术,不仅能节省宝贵的油资源,而且还可以解决煤炭运输、环境污染等问题。目前国内外水煤浆技术的发展趋势为:由小规模工业示范厂、试验厂向大型化、商业化方向发展;水煤浆应用向多用途方向发展;水煤浆向大型化、系统化方面发展;水煤浆研究向低污染燃烧方向发展。

2.2燃烧中处理技术

为适应煤种多变、调峰及稳定强化燃烧的需要,出现不少新型煤粉燃烧器,如:煤粉钝体燃烧器、稳燃腔燃烧器、夹心风燃烧器、双通道自稳燃式煤粉燃烧器、火焰稳定船式燃烧器。这些燃烧器用于燃用劣质煤和低挥发分煤。其特点为:低负荷稳燃,提高热效率;加强煤粉气流与高温烟气流的湍动和混合,明显改善着火条件;稳定燃烧,防止结渣,煤种适应性好;减少燃烧过程中NOx的生

成,降低对大气的污染;等等。目前,降低燃烧过程中氮氧化物的生成和排放采取如下一些措施:空气分级燃烧;烟气再循环燃烧;煤粉浓淡分离燃烧;燃料分级燃烧。

燃烧中固硫是在燃烧过程中使煤中硫分转化成硫酸盐,随炉渣排出。生成的CaSO4在800~950℃时热稳定性好,应用成功的有LIMB炉内喷钙技术和LIFAC烟气脱硫工艺。LIMB技术喷入固硫剂时只要避开高温区便能改善脱硫效果,吸收剂在炉膛出口处喷入,避免吸收剂的烧结失活。LI-FAC工艺是一种改进的炉内喷钙工艺,除炉内喷射石灰石脱硫外,还在炉后烟道上增设一个独立的活化反应器将炉内未反应完的CaO通过雾化水进行活化后,再次脱除烟气中的SO2,这两种炉内脱硫技术都已投入商业性运行。

固体颗粒处于流动化状态下具有一系列特殊的气固流动、热质传递和化学反应特性,使得流化床锅炉具有如下特点:燃料适应性好,可以燃用各种高灰分、高水分、低热值、低灰熔点的劣质燃料和难于点燃和燃尽的低挥发分煤;低温燃烧,燃烧过程中NOx大幅下降;颗粒床内停留时间较长,燃尽度高;保证蒸汽参数,实现低负荷稳定燃烧。流化床燃烧工艺由小、中型的鼓泡流化床,常压循环流化床发展到增压流化床燃气蒸汽联合循环发电,其发电效率不断增加,且脱硫率不断提高。

2.3燃烧后处理技术

烟气净化是燃烧后洁净煤技术,主要是脱除烟气中的灰尘、SO2,NOx。离心分离除尘器结构简单,运行操作方便,除尘效率在85%左右;洗涤式除尘器结构简单,除尘效率高,文丘里洗涤除尘器除尘效率在95%以上,且能吸附烟气中的SO2和SO3,但需要污水处理装置;袋式过滤除尘器具有较高的除尘效率,但其阻力较大;静电除尘器除尘效率最高可达99.99%,可捕集0.1μm以上的尘粒,处理烟气量大,运行操作方便,可完全实现自动化。

烟气脱硫(FGD)是控制燃煤SO2排放应用最广和最有效的技术,传统的FGD主要是化学法,是目前唯一实现工业化的方法,但它能耗大,产生废水或废渣,造成二次污染,应用前景一般。电子束照射含有水蒸气的烟气,使烟气中分子如O2,H2O产生强氧化性的自由基O,OH,HO2和O3等,这些自由基氧化烟气中的SO2和NO,在有氨

存在下,生成较稳定的硫铵和硫硝铵固体,通过除尘器达到脱硫脱硝的目的。脉冲电晕法是电子束法的改进,用高压电源电晕放电代替加速器电子束产生等离子体,不需昂贵的电子枪与辐射屏蔽,在节能方面具有很大的潜力。海水脱硫(F-FGD)将SO2以硫酸盐的形式直接送入大海,不经过大气、淡水湖泊、河流和土壤,F-FGD不需添加任何化学物质,依靠海水的天然碱度进行脱硫。

2.4转换技术

整体煤气化联合循环(IGCC)是先将煤气化成可燃气体,供燃气轮机燃用,以煤气化设备和燃气轮机取代锅炉发电,排气余热再发生蒸汽,推动蒸汽轮机发电,其发电效率可高达47%,从而能更好地实现高品位煤化学能的梯级应用。IGCC是最洁净和最有效的洁净煤技术之一,在相同发电量条件下,净化煤气的数量低于需净化的烟气量,高温煤气净化减轻对环境的污染,同时也保护下游燃气轮机等设备免遭腐蚀。高温煤气脱硫剂种类很多,从物系上大体可分为铁系、锌系、铜系、钙系和复合金属氧化物等。高温煤气脱硫反应器可以采用固定床、移动床、流化床和气流床等,目前流化床和气流床使用最为广泛,主要是因为它们的传热传质能力高,易于实现脱硫和再生的连续运转。

煤炭气化能克服由于煤的直接燃烧产生的燃烧效率低、燃烧稳定性差、环境污染严重等问题,可在使用前将煤气中的气态硫化物和氮化物较容易地高效脱除。按照煤在气化剂中的流体力学条件,把气化方法分为:移动床气化;流动床气化;气流床气化;熔融床气化。它们都是在特定的条件下,以一定流动方式把煤完全转化成可燃气体,煤中的灰分以废渣的形式排出。煤炭气化技术开发的热点是煤气化联合循环发电技术,中国目前发展煤炭气化技术的主要途径是加强现有技术的推广应用,改变传统落后的用煤方式,达到节约利用煤炭资源,减轻用煤过程中对环境的污染。

通过加氢法、抽提法和合成法可由煤制取液体产品,煤炭液化获得的洁净液体燃料可以满足飞机、坦克、火箭、汽车和多种现代化工业设备的动力需求,用于燃烧可以达到不污染环境的目的。煤的液化产物燃烧对环境造成的影响非常轻微,煤直接液化时,煤经过加氢反应,所有异质原子基本被脱除,回收的硫可变成元素硫,氮经过水处理可变成氨。煤间接液化时,是由气化阶段的气体产物转变而来,催化合成过程中排放物不多,未反应的尾气可以在燃烧器中燃烧,排出的废气中NOx和硫很少,没有颗粒物生成。

燃料电池是反应物燃料与空气中的氧发生电化学反应而获得电能和热能的电化学装置,将化学能直接转化为热能和低压直流电能。根据燃料电池所使用的电解质的不同,可分为碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物电解质燃料电池和聚合物电解质膜燃料电池。燃料电池具有热效率高、对系统负荷变动适应力强、燃料来源广、环境污染小、不需要大量循环水、建设工期短等特点,燃料电池从可能性原理的提出到磷酸型燃料电池兆瓦级产品的商业化应用,都是根据实际需要而发展的。熔融碳酸盐燃料电池虽然离商业化阶段有一定距离,但由于它与煤气化能结合应用,其预计价格低于同规模的磷酸型燃料电池,因而有望用于主力电站。

3洁净煤技术在广东电力工业中的应用

广东地处我国华南沿海,改革开放以来珠江三角洲经济发展迅猛,能源需求急剧增长,环境污染日趋严重。虽然广东已大力开发水电和核电,加大投资开发西部水电的力度,增架西电东送的输变电线路,与云南、贵州等西部省份签订西电东送的协议,但在21世纪初,广东以燃煤为主的火力发电的电源结构不可能改变。电力是经济建设和社会发展不可替代的二次能源,大量燃煤对沿海经济发达港口城市的污染日趋严重,电力建设者将面临解决发展与环境矛盾的重要课题。洁净煤技术可使煤在燃烧过程中大量减少污染物的产生和排放,同时还可以提高燃烧效率,达到高效、洁净、环保的目的。洁净煤技术将在广东电力工业的持续发展中占据重要地位。

3.1广东电力工业现状

燃煤火电厂是广东电力的主要电源,每年消耗原煤约23000kt,截止2000年8月,燃煤火电厂装机总容量达12.005GW,主要电厂煤耗情况如表1。广东通过多渠道办电,电力增长速度较快,基本能适应经济发展的需要。近期由于经济复苏,电源建设规划滞后,经济增长速度超过电力增长速

度,迫使许多燃煤火电机组超时运行,电网处于缺电局面,部分市(县)采取了拉闸限电措施。因而在今后的一二十年内仍要加快广东电力工业的建设,使电力由基本适应型向同步或超前发展型转变。燃煤火力发电厂的建设相对核电和水电来说,具有投资小、见效快的优势,若采用先进的洁净煤发电技术,可减轻对环境的破坏。

3.2洁净煤发电技术在广东电力工业的应用前景

广东电力工业紧随经济发展而发展,发电燃煤量逐年增长。能源是历史发展和社会进步的物质基础,大量消耗能源的结果,促进工业经济的快速发展,但同时使环境付出巨大的代价,大量燃煤燃烧给广东地区生态环境带来巨大压力。广东电力工业以燃煤火力发电为主的电源结构,短时期内不会改变,因此,为降低污染物的排放,满足国家环保要求,应该积极采用新的洁净燃烧技术,从而提高能源转化效率,降低能源系统成本,提供优质能源服务。

近期,广东省的连州发电厂、沙角A电厂实施烟气脱硫工程,茂名热电厂进行把燃油机组改造为燃烧水煤浆机组的技改工程。广东省正在惠州建设天然气发电厂,深圳能源公司属下的西部电厂已实现海水脱硫。这些项目的实施都已取得巨大的社会效益,并将获取显著的经济效益。为最大限度降低环境污染,广东省可根据各电厂的具体情况,在老厂改造、新厂建设和发展大机组时尽可能采用洁净煤发电技术。

电工技术教学【第四篇】

关键词: 多媒体技术 《电工技术》 应用

《电工技术》是职业学校电工类专业入门基础课程,是进一步学习其它技术课和专业课的奠基石,而职业学校的学生普遍基础差,学习主动性不够,普遍觉得这门以物理电学部分为基础的课程,内容概念多,原理抽象,难学难懂。这门课程的教学不仅要使学生获得学习后续专业课程所必需的基本理论、基础知识,更重要的是通过教学激发学生的学习兴趣,培养学生分析问题、解决问题的能力。多媒体技术具有生动的表现力,能够把抽象的知识形象化、直观化。它在电工类课程特别是《电工技术》课程教学中的作用主要体现在以下方面。

一、应用多媒体技术充分激发学生的学习兴趣

一切的教育教学活动,都是为了学生的发展。兴趣是创造一个欢乐和光明的教学环境的主要途径之一。实践证明,兴趣是诱发学生学习动机和学习注意力的重要因素,学生具有积极参与教学活动的学习热情是培养创新人格的前提条件,兴趣是创新思维活动的重要动力,也是培养积极探索、自主发现创新人格的关键。

在教学过程中,教师把平时从电视、录像、光盘或因特网上收集的与课文内容有关的声音或视频素材制成课件,在课堂教学的导入阶段作为知识背景展示给学生,能为学生创设贴近真实、自然的学习情境,缩短学生与认知材料之间的距离,能给学生一个较强的视觉冲击,激发学生强烈的学习兴趣。

在讲解“短路”时,应用多媒体课件,首先布置简单的用户电路,突然将两根电线短接,这时导线发热、冒烟、建筑物燃烧,出现一个火灾场面,在此画面播出的同时,伴随画外音及电流声,这时图、声、光并存,一下子就吸引住了学生的注意力,学生感到有趣,产生强烈的欲望,很快进入学习状态,思考怎样短路的?短路有怎样的危害?有怎样的特点?

在讲授“电容器”这一章节知识前,为了使学生对电容器这一基本电子器件有更深刻的印象,可制作各种有动态效果的电容器动画,再结合电容器的教学录像片制作的课件作为背景知识介绍。在课堂教学的导入阶段,学生一下子就被精美的动画所吸引,激起了他们深入了解电容器结构与工作原理的欲望,在此学习动机的支配下,学生在整堂课中,积极思考,踊跃发言。相信通过观看电容器精美动画给学生留下的课堂记忆,以及电容器知识会让学生回味无穷。

在课堂上教师要尽可能多地引入与课文内容有关的数字图像片段,如《中华大百科全书电子版》“电磁篇”中有电磁场应用―防盗报警装置动画的剪辑镜头,加上教师联系理论知识讲解,都会使学生激动和兴奋不已:“电机篇”中有讲述电动机、发电机理论知识的视频资料和微型电动机在家用电器中应用的精彩镜头;“电路篇”中有介绍电子线路的华丽动画片断,这些视频资料都为学生创设了理论知识背景,对于激发学生探求新知识的兴趣、跨越知识过渡、深刻理解各知识点有举足轻重的作用。

所以选择适合的媒体课件,对学生的兴趣和知识进行有效整合,可以使《电工技术》课堂教学生动活泼。在《电工技术》教学中运用多媒体的手段,激发学生的学习兴趣和求知欲,使学生沉浸其中,学生才会学有所思、学有所问、学有所悟、学有所得,才会有新的发现。

二、应用多媒体技术突出教学重点,突破教学难点

电工类课程和其他学科一样,在教科书的每一章节都有若干个知识点需要学生掌握,在掌握知识点的过程中又会遇到一系列的困难,这些困难就是我们常说的教学难点。解决这些疑难问题,突破教学难点,为学生学会学习扫除拦路虎,也是教学中的常规问题。有些现象在传统的实验中仅靠形象、表象和想象对初学者来说是不容易理解和掌握的。但是,利用多媒体课件可以较好地解决这一难点。在《电工基础》“楞次定律”教学中,研究金属线圈中的磁通变化产生感应电流规律时,由于这节课是重点又是难点,通常采取的方法是实验法。教师先演示,再让学生做实验,根据实验总结感应电流方向判断的规律――楞次定律。由于课堂的时间有限,磁力线又看不见摸不着,磁通的增加和减少把握不好,电流的方向也很难描述,所以有的学生完不成全部实验或不能正确判别出感应电流方向,从而得不到实验结果,影响课堂效果。如果通过多媒体技术,制作相应的演示课件,以动画的形式模拟演示电流和磁场变化的全过程,先做金属线圈插入和拔出磁铁,观察感应电流方向,然后调换磁铁极性重复插人和拔出金属线圈,模拟实验使静止变运动、使间断变连续,而且演示的速度可以加以控制,学生观察到形象的磁通变化,看到感应电流方向,便能自主得出结论,最终归纳出感应电流方向判断的规律。这样适时进行模拟实验。就能在学生实验的基础上帮助学生理解重点,顺利地突破难点,学生也投入其中自主地积极参加讨论,深刻理解,从而提高教学效果。

三、应用多媒体技术模拟实验,弥补演示实验的不足

电工类课程是实践性很强的学科。许多概念和原理经常是通过实验来帮助学生加以理解的。但有些知识无法在演示实验中得到解决;有的实验经历的时间很短(如电容器的充放电等);有的实验受到实验仪器、设备和时空等条件的限制(如电磁感应现象,电场、磁场的不可见等);有的实验很特殊,难以操作,甚至会发生危险(如短路现象造成火灾等)……光凭口头讲述很难收到理想的教学效果,因此可以借助于多媒体技术制作模拟实验或环境来弥补不足,让学生从生动、形象的实验情景中学有所得,印象深刻,取得较好的教学效果。

四、应用多媒体技术设计课堂练习

在设计课堂练习时,把练习的习题集设计成有交互响应的CAI课件,通过一定的色彩搭配、配以图片或动画效果,把要求学生掌握的重要知识点以极其醒目的形式呈现给学生,或者把一单元中所有重要公式、概念及相应的习题设计成填空题、判断题、选择题,先让学生练习,然后把正确答案以各种各样的动态效果出现在屏幕上,必要时还配以鼓励性或祝贺性的音响效果,学生不仅在异彩纷呈的课堂练习中记住了知识,而且体验到了人机交互式学习的和成功的喜悦,可谓寓教于乐,学得开心,记得牢固。利用多媒体技术形象生动、信息量大、交互性强等特点,给学生定量的文字或视频效果文件,激活学生的思维,帮助其发展广阔的想象的空间。合理运用计算机多媒体技术能给中职电工技术课堂教学在效率上带来“几何级”的飞跃,这已为无数实践所证实。

五、应用多媒体技术拓宽学生知识面

电类产品的更新速度较快,而且从理论研究到实际应用周期短,因此,教材内容的更新远远跟不上实践应用速度。但是《电工技术》这门课程的理论与实践的联系性又非常强,如果教学只是教给学生课本上的理论知识,那么势必减弱学生把理论应用于实践的能力。由于受时间和黑板的限制,传统教学方式下教师根本不可能通过板书的形式讲解更多实践的范例。而使用多媒体就可以突破这个限制,可以事先在电子教案中加入大量实践的知识,如常用低压电器的新产品应用及优点等,这方面的知识只要求学生了解就可以了,不会增加学生的负担。根据技校学生学习心理方面的研究表明,现在的技校学生不论是学习好的还是学习不认真的,都偏重与实践,有对课本外新知识好奇的特点。因此,增加大量与理论相联系的实践范例,既可以使理论与实践相结合,拓宽学生的知识面,使之在踏入社会全面接触实践前具有一点必要的实践方面知识,还可以大大调动学生学习的积极性,使得课堂气氛更加活跃,有利于教学质量的提高。

随着多媒体技术的不断发展和成熟,在课堂教学中引入多媒体技术进行教学,不仅可以促进教学模式、教学手段的变革,而且必将促进关于教材的观念与形式、教学方法与课堂教学结构的变革,进而促进教学思想和教学理论的改革与发展。教师应与时俱进,以科学的态度、勤奋刻苦的精神、务实的作风,开拓创新,积极投入到课堂教学改革中,全面提高教育教学质量。

参考文献:

[1]刘力。在电工教学中培养学生领悟创新[J].电大理工,2007,(1).

23 518087
");