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關鍵詞:教學方法;培智美術教學;特殊教育
中圖分類號:G76 文獻標志碼:A 文章編號:2095-9214(2016)03-0174-01
前言
由于智力和心理等問題造成培智學生不能夠像普通學生一樣擁有協調的手腳、認識圖像、感知色彩,對于培智學生來說一些簡單的手工制作、剪紙、填色、繪圖等都是比較困難的。而且教師在對這類學生進行教學的時候也會存在聽不懂、不服從指揮等問題,對美術教學帶來了極大的挑戰,所以在特殊教育中培智美術教學時需要研究出適合培智學生的教學方法,促進教學效果的提升。
一、選擇合適的培智美術學科教材
(一)簡化教材
培智學生通常具有較差的教材理解能力,在教學過程中往往需要反復的練習才可以達到正常的學生水平,所以在特殊教育中的培智美術教學時,需要教師盡量選擇較為簡單化的美術教材,并以小單元的形式組合一些容易被學生接受、簡單的美術知識進行教學,然后根據教學的進度布置相應的作業任務。例如在一幅圖畫中,讓學生找出其中哪些圖案的顏色相同;設置相似的美術作業,對同一幅圖畫里的動物種類、圖畫顏色、畫面動物數量等進行改動,引導學生對色彩更清晰的感受和認識;或者在教學生畫小雞的過程中,從基礎的教學開始,教會學生畫直線、畫圓,使其對圓和直線進行正確的認識之后,在進步的開展教學,將兩者有機結合起來,組成一個小雞圖畫。最后教師可以讓學生根據自己的喜好為小雞進行涂色。借助簡單的教學幫助學生認識小雞的形象,對一些簡單的繪畫技巧進行掌握,從而達到培智美術教學的目的[1]。
(二)引導學生自由發揮
在培智美術教學過程中,教師可以為學生設置相關的主題、話題,然后讓學生根據自己的理解自由發揮,繪制出與主題或話題一致的圖畫,在畫紙上讓學生們按照自己的想法和觀察到的景象等修改、添加圖畫的內容,并盡可能的設計一些具有豐富化、多樣化的圖畫。使用這種方法對學生的觀察能力的培養、思維的活躍、想像力的鍛煉都具有重要的促進作用,而且還可以幫助學生提高語文理解能力等。另外教師在學生自由創作圖畫之后,教師還可以對學生進行指導,并在其原有的圖畫的基礎上進一步加工繪制,使用不同的顏色、簡單的直線和圓等圖形對畫面內容進行豐富,進一步培養學生的審美能力、圖形運用能力。
二、科學使用培智美術教學手段
(一)構建美術教學情境
對于培智學生來說,注意力集中的時間相對較短,且在學習的時候很容易出現注意力分散的現象。針對這種問題,教師可以為學生構建美術教學情境,營造活潑、輕松的學習氛圍,并使用形象生動的語言描述教學情境,使學生產生置身畫中的感受,以此來吸引學生的注意力,避免學生出現“溜號”的問題。例如在學習《小鴨子》時,可以先向學生講述關于小鴨子的趣事、小故事等,使學生產生一種仿佛小鴨子就在他們身邊的感覺,在講述之后再引導學生根據理解畫出關于小鴨子的圖畫,幫助學生更好的理解相關的美術知識[2]。
(二)結合生活常見資源開展教學
在培智美術教學課堂中可以將教材內容與生活中的美術資源結合進行教學,如在教學中使用廢紙、吸管、塑料瓶等,設計相關動手操作教學活動,利用這些常見的物品激發學生的參與熱情,促進學生積極的參與到教學活動中,培養其動手操作能力,同時在實踐操作的過程中,鼓勵學生積極的同其他同學進行溝通交流,培養學生的人際交往能力。例如在繪畫裝飾瓶的教學過程中,教師可以給學生準備彩紙、澆水、塑料瓶等繪畫工具,并示范如何正確的操作這些繪畫工具。示范之后讓學生自己動手操作,在學生實踐的時候及時的對學生做出指導,并鼓勵學生互相幫助,當學生完成之后教師還應當及時的給予表揚,幫助學生樹立學習自信心[3]。
(三)在教學中引入兒歌
兒歌通常能夠使用形象生動的歌詞傳遞出日常生活中的簡單知識,對于學生來說,相比較于難懂的理論知識,兒歌更易接受和理解。特別是培智學生,兒歌可以引起學生的學習興趣、學習積極性,所以在培智美術教學中可以適當的引入兒歌教學方法。可以在導學階段引進兒歌教學,將兒歌和圖畫相關知識結合,使圖畫的意境、圖畫內容等知識通過兒歌的形式傳遞給學生。例如對學生進行畫手指內容的教學時,可以先讓學生們聽《手指操》這首兒歌,讓學生不僅可以畫出手指的形狀,還能夠通過學習了解手指的名稱?;蛘呤窃诮虒W過程中引進兒歌教學,在教學生畫某個具體的圖像時,可以通過讓學生聽兒歌的形式,介紹具體圖像的特點、形象特征等信息。從而使學生對所學圖畫內容有更加全面深刻的認識[4]。
三、總結
綜上所述,通過特殊教育中培智美術教學方法的研究和分析,從中可以了解到在特殊教育中,只用采用科學合理的培智美術教學方法才能夠達到理想的教學效果,幫助學生掌握更多的美術知識,促進培智學生的健康、全面成長,增強其美術知識技能。
參考文獻:
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[3]王春利,王景志.培智學校教育教學新模式淺析[J].好家長,2014,48:199.
《哲學與人生》課程歸屬于德育課范疇,主要由“堅持從客觀實際出發,腳踏實地走好人生路”、“用辯證的觀點看問題,樹立積極的人生態度”、 “堅持實踐與認識的統一,提高人生發展的能力”、“順應歷史潮流,確定崇高的人生理想”、“在社會發展中發展自我,創造人生價值”五個單元組成,教師在教學中應堅持貼近實際、貼近生活、貼近學生的原則。結合中職學生身心特點和思維發展規律,以中國特色社會主義理論為指導,堅持社會主義教育方向,把幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀貫穿始終,把引導學生如何做人、走好人生路作為落腳點。
殘疾學生作為一個特殊群體,在生理、心理及社會適應方面都具有特殊性,他們的教育水平與文化素質和正常人有一定差距。在特殊教育高職院校進行《哲學與人生》課程教學時,應運用一些特殊的教學方法,使特殊教育學校的殘疾學生可以在課堂上快樂地學習、健康地成長,而且從中學會關心,懂得珍惜生命、尊重生命和完善生命,這對他們融入群體生活,能夠直面和接納其身體,戰勝困難、勇敢地生活下去等方面產生積極影響。
特殊教育高職院校《哲學與人生》課堂教學中,教師要跳出學科理論知識體系的框架束縛,從學生實際出發“改變課程過于知識傳授的傾向,強調學生積極主動的學習態度,使獲得基礎知識與基本技能的過程形成學會學習和正確價值觀的過程”。教師要依據學生的實際需要設計教學活動。
一、案例教學法在《哲學與人生》課堂上的運用
在特殊教育學校《哲學與人生》課堂教學過程中引入案例教學法,引導學生參與分析、討論等活動,創設相對寬松、良好的教學情境,把枯燥的理論講授與案例相結合,化抽象為生動,激發學習興趣,引導學生參與分析、討論等活動,讓他們思考、分析、討論,激發學生學習興趣,變被動接受為主動參與,有利于培養學生的能力、解決實際問題的能力及創新能力。但是教學實施過程中,應充分考慮殘疾學生的身心特點,因地制宜選擇案例,如學習“客觀實際與人生選擇” 時,可應用我國著名古典小說《三國演義》中失街亭這一段,學生講述故事,師生相互交流、探討,啟發學生想問題辦事情,不能照搬書本,不能把一般原則當做教條,應堅持一切從實際出發,使主觀符合客觀。而客觀實際是每個人進行人生選擇的前提和基礎。運用案例教學法進行教學時,要遵循激勵性原則、時效性原則及趣味性原則,案例與教學理論不脫節,使抽象的哲學原理通俗化,枯燥的哲學理論趣味化,使課堂教學更具有吸引力、感染力,從而大大提高學生學習哲學的興趣和運用哲學的能力。
二、自主性教學方法在《哲學與人生》課堂上的運用
《哲學與人生》作為德育課的重要內容,教學質量好壞直接影響學生綜合素質培養,尤其對于特殊教育學校學生來講,在《哲學與人生》中使用自主性學習方法,更有利于充分調動學生學習積極性和主動性,促進學生心靈健康發展。
《哲學與人生》的教學目的不是讓學生了解各種哲學思想知識內容,而是積極引導學生在學習過程中敢于思考,發表自己的意見,培養學生創新思維意識和行為模式。尤其對于特殊教育學校學生,要讓他們對人生和社會充滿希望,勇敢地面對社會的競爭壓力,樹立良好的自信心和自強心。
自主性教學方法在教學中應按照課前自主準備—案例導入自主—心理疏導自主—學生主體自主四個步驟進行。以學生為主體,充分調動學生學習主體性,引導他們發表自我意見,在思考中不斷進步,培養自己的信心和興趣,從而自主地進行課外知識內容的探索和鉆研,不斷提高自身實踐能力和實際解決問題的能力。
三、趣味性教學方法在《哲學與人生》課堂上的運用
由于特殊教育學校學生的特殊性,課堂教學中,理論課的講授往往吸引不了學生的興趣,因此,趣味性教學就可以起到寓教于樂的作用。如適當的課堂游戲是吸引學生關注和參與的有效方法。游戲中,學生的精力高度集中,對游戲結果的執著讓學生能夠全身心地投入,既能身心愉悅,又可達到哲學“引發人的思考”的目的。搭紙牌、添一筆變字、角色扮演情景模擬等創造性游戲,可以讓學生分角色扮演,學生通過有效參與,提高了主動學習的積極性,從不同視角展開對哲學和人生的思考。
因此,在哲學教學中加入適當的游戲有利于培養特殊教育學校學生的興趣,符合“樂學”的原則。使學生在玩中學、學中玩,枯燥乏味的理論變得生動有趣。通過教師對課堂的合理設計與組織,以“寓教于樂”為宗旨,引導特殊教育學校學生把游戲過程變成學習的過程,調動殘疾學生的積極性和主動性。
社會的發展進步也使人民群眾對特殊教育的要求越來越高。政府部門免除殘疾學生入學的一切費用,對殘疾兒童、少年入學起到極大的推動作用。特殊教育學校應積極為各類殘疾兒童提供相應的教育服務,滿足不同類別、不同層次的教育要求。
一、鄭州市管城區輔讀學校發展回顧
鄭州市管城區輔讀學校是鄭州市管城區唯一一所招收智力障礙兒童的全日制特殊教育學校,負責全區智力障礙兒童的九年義務教育。截至2010年年底,學校教學儀器設備總值35萬元,擁有教學計算機11臺,館藏書刊2300冊。現有6個教學班,66名學生。
鄭州市管城區輔讀學校有專職教師16名,特教專業畢業的教師占70%,其中本科畢業11人,兩名教師被評為管城區十佳青年教師。
鄭州市管城區輔讀學校注重民主、和諧、制度化的人本管理,實行校長負責、黨支部保證監督、教代會民主管理的三位一體管理體制,校內各項工作高效運行。
鄭州市管城區輔讀學校先后參加了全國第三屆、第四屆、第五屆特奧運動會,第十二屆上海世界特奧會,共獲得12枚金牌、15枚銀牌和9枚銅牌,學校也連續兩屆被評為全國特奧工作先進單位。
二、特殊教育學校辦學制約因素
1.硬件設施還需改善。
2.由于學生的特殊性,生均預算內教育事業費嚴重不足。
3.教師數量不充足、結構不合理。教師數量沒有為學校進一步發展預留足夠的空間,尤其是教師結構不能適應特教事業改革發展的需要。藝術類教師缺少,尤其缺少美術、語訓、康復等專業學科老師。
4.教師專業化水平亟待進一步提高。
5.特殊教育家校聯系不多,尚未形成良好格局,不利于形成教育合力。
三、特殊教育學校的發展方向
特殊教育,應堅持以人為本,以推進素質教育為主線,以加快特教事業發展為中心,以提高殘疾學生平等參與社會的能力為出發點,發揮特殊教育學校為社會進步和學生終身發展服務的功能,提升特殊教育的品牌內涵。
1.加大特殊教育學校政策的宣傳力度
特殊教育學校要向全社會大力宣傳發展特殊教育的意義,宣傳《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確的各級政府、社會、殘疾兒童家庭對發展特殊教育所承擔的責任,營造特殊教育改革和發展的良好輿論氛圍,提高全社會對特殊教育的認識,形成領導關心重視、社會熱情支持、學校積極接納、家長主動送學生就讀,殘疾孩子愿意上學的局面。
2.改善辦學條件,增加專業器材
按照《全日制培智學校教學儀器配備目錄》,配全相應的教學儀器。補充、更新圖書和音像資料。針對不同類型學生的身心特點,整體布局校園環境,營造校園特色文化。添置認知能力、多感官綜合訓練室等專業康復訓練器械。對多功能活動室進行內部裝修,作為大型活動、集會的重要場所。
3.打造專業化教師團隊,提升教師職業成就感
加強對教師隊伍的科學管理。逐步建立適度競爭、合理流動的激勵機制。不斷完善《教師績效考核方案》《崗位設置實施方案》,注重過程管理,效能優先、獎勵先進,進一步調動各崗位人員工作積極性。充分發揮“骨干教師師徒共進”核心作用,做實師徒傳承工作,在學科教學、班隊工作等方面促進青年教師盡快成熟。分層次開展校本教研,使不同年齡段的教師都有發展空間,培養具有課程開發能力的骨干教師團隊,積極研究適合學校特色的校本課程。打造特教名師,帶動全體教師加速實現專業化成長。關注教師的生存狀態、給足精神空間,讓他們體驗民主管理,追求教育理想,啟迪智慧,享受教育幸福。將教師引向讀書、引向思考,讓思想行動起來,只要行動就會有收獲。給每名教師定位,形成“金字塔”型的教師梯隊,建立“造塔”機制。將個人規劃與學校發展相連,讓每名教師都有奮斗目標,都有光環與臺階,充滿自信與追求。
以學習《培智學校義務教育課程設置實驗方案》為中心,建立促進教師可持續發展的教研制度。把握新課程方案內涵,進行課堂教學研究,定期開展集體備課、案例分析、教學論壇等。加強學習培訓,建立以教育科研、現代教育理論、現代教育技術為主題的專題學習制度,開展網絡研修。持續打造更高層次的有效的特教課堂,積累課例、案例,將個人的實踐與反思作為教育教學行動研究的著眼點,提升學科教師團隊的整體水平。積極鼓勵教師參加與教學對口(或相關)的各種學歷進修,提高教師隊伍的學歷層次和專業知識水平。
4.加強康復訓練,探索醫教結合之路
做好教育教學設備的維護與更新工作,配足配齊各教室、功能室所需的現代化教育教學設備。根據學生實際及學校情況因地制宜添加康復設備,發揮現有設施設備的作用。有目的、有計劃地構建醫教結合隊伍。建立康復檔案,及時、準確、詳細地記錄學生的康復信息,為總結康復經驗、尋找更佳的康復途徑奠定基礎。在與專業康復機構合作的過程中,整合多方資源,引進國內外先進康復技術并開展自主科研,為教師搭建國內國際的學術及經驗交流平臺。逐步形成一套比較完善的教育體系,讓更多的智障孩子能夠自食其力,提升殘障兒童的生命質量。
5.開發生活實踐課程,不斷提升特教課堂的有效性
以生活自理、自食其力為取向,適當滲透職業教育與融合教育的內容,在原有“生活適應”校本課程的基礎上,不斷完善各科課程內容。針對本學科內容進行延伸和拓展,加強學科間的交叉和融合,注重實用與創新,運用集體智慧,形成可操作性強的課程體系。加強特殊教育的科學研究與教學研究,探尋殘障學生心理特點和認知規律,主動尋求醫務人員的專業支持,發揮學??祻推鞑牡淖饔茫⑻厥饨逃龑W校的知識教育、人格教育與康復教育有機統一,提高特殊教育的質量和效益。
6.繼續發展以特奧運動為特色項目的體育衛生工作
繼續開展特奧運動,普及特奧理念,創造更多的機會參加特奧比賽。救失長善、開發潛能,培育好運動員苗子,組織好訓練和完成比賽任務,為省、市特奧事業發展作出積極的貢獻。與此同時,讓更多的殘疾學生加入到這個隊伍中來,參與特奧運動,受益于特奧運動。
7.創新現代學校管理制度,形成團隊工作特色品牌效應
一、小學美術教育的特點
( 一) 教學內容具有廣泛性
與其他科目不同, 美術教育涵蓋的內容最為廣泛,它不僅僅包括我們所熟知的繪畫, 還包括建筑設計、雕塑藝術、設計等。對于小學的美術教育來說, 當前開設的課程種類繁多, 如繪畫課、書法課、手工制作課等十分有趣的課程。豐富多彩的教學內容能夠使學生最大限度地理解美術教育的意義,充分開闊了學生的視野, 激發了學生的學習興趣, 使學生能夠接受更全面的美術教育, 也能夠讓學生更早確立自己的興趣點, 為以后的發展打下良好的基礎。當然,內容的廣泛性對于美術教師的專業素質也提出了更高的要求, 要求教師具備更全面的專業素養。
( 二) 審美教育滲透其中
美術教育是學校培養學生美育的主要途徑, 通過對美術教育的學習, 我們不僅要使學生獲得一定的美術知識和繪畫技巧, 更重要的是通過這種審美教育, 培養學生的正確的審美觀念,提高學生的審美能力,使孩子的身心能夠正常發展, 激發他們對生活的熱愛和對美的追求,從而養成積極向上的生活態度。小學生正處于審美意識蘇醒的重要階段, 所以對于小學美術教育來說,滲透審美教育在教學活動中, 使學生感受藝術作品的美,感受生活中的美,擁有善于發現美的眼睛, 使學生獲得美好的心靈和高尚的情操。
( 三) 滿足小學生的個性發展
對于小學生來說, 他們正處于求知欲和好奇心最強的階段, 對任何事物都充滿了強烈的好奇心, 對此, 我們的美術教育應該盡力迎合他們的個性發展, 把他們的興趣點盡力吸引到對藝術的探索和對美的追求上來,用美術教育來拓寬他們的認知空間和視野, 用美學的教育來滿足他們的求知欲。同時,學生通過自己的能力完成一幅作品的時候, 能夠帶給他們前所未有的自信, 激發他們的成功感和成就感, 使學生的個性發展更加全面完善。
( 四) 側重培養學生的素質
當今時代最提倡的就是素質教育, 那種靠死學知識的時代已經過去。在素質教育的號召聲中, 小學美術教育也越來越強調培養學生的素質,通過美術教育, 學生能夠得到各方面素質的提升。首先, 美術教育能夠提升學生的觀察能力, 學生要想畫出一個事物首先必須先進行深入的觀察; 其次, 美術教育能夠提高小學生的空間思維能力, 學生在繪畫和構圖的過程就是空間思維能力養成的過程; 最后, 美術教育能夠培養學生的動手實踐能力, 手工課上學生自己動手制作各種各樣的作品, 實踐能力得到很大的提升。
二、小學美術教育的有效教學方法
( 一) 創設科學合理的教學情境
在課堂教學中, 教師根據學生的年齡特點和性格特征創設一些特定的教學情境, 有利于激發學生的學習興趣, 引導學生在特定的環境中培養創新性思維和創造性活力。比如, 教師在教授學生學習畫各種不同的水果時, 可以創設一個生活情境, 假設現在我們來到了水果超市, 學生的面前陳列著各種各樣的水果,教師鼓勵學生走進 水果超市挑選自己最喜愛的水果,然后讓學生們對自己選中的水果進行細致的觀察, 然后進行語言的描述, 闡述它們的特征, 在這個過程中學生的繪畫能力和觀察能力都會得到很大的提升。藝術來源于生活,生活化的教學將會極大地提高美術教育的質量和水平。
( 二) 小組合作學習的教學模式
小組合作學習是當前教師最常使用的一種教學模式, 也是十分有效的一種教學方法。對于小學美術教師來說,首先, 應該依據本班學生不同的性格特點和擅長之處進行合理科學的小組劃分, 使小組成員能夠和睦相處; 其次, 為了提升每位學生的課堂參與感,教師可以創立各種各樣的小組活動或課堂游戲, 比如在小組成立之初, 教師鼓勵每一個小組畫出自己的吉祥物, 每組只準備一張紙, 第一位同學根據自己的喜好畫五筆左右,然后傳給第二位同學,依次往后, 直到組內的最后一位同學畫完, 屬于本組的吉祥物就呈現在大家的面前; 最后, 在這個過程中,也培養了學生的團隊合作意識。
( 三) 注重培養學生的觀察與概括能力
當前, 我國的美術課的上課模式大多都是通過教師的講解下, 學生就開始作畫。這個過程缺少了一個十分重要的環節,那就是讓學生觀察的時間。對于小學生來說, 各種能力和素質正在培養當中, 教師不能剝奪他們獨立觀察與思考的能力。比如, 在學習 《漫畫人物表情》時, 教師在為學生展示一些表情圖片后, 讓部分同學上臺進行表情模仿, 此時臺下的同學應注意仔細觀察臺上同學的表情, 并概括他們表情的特征,在觀察時間過后, 讓同學們開始自由進行作畫, 選定一個你認為最有特色的表情。然后,在全班面前進行展示, 讓同學們猜一猜每個同學畫的表情是屬于誰的, 評出同學們心目中最棒的小畫家。在這個過程中學生的觀察能力和概括總結能力得到很大的提升,為將來的美術學習和其他各門課程的學習都打下良好的基礎。
( 四) 多媒體技術輔助教學
隨著現代技術的日益發達, 多媒體技術在美術教學中的地位日益突出。它不打破了傳統的教學模式,優化了教師的教學工作, 還使得課堂氛圍變得生動有趣, 提高了課堂效率。比如,在教授 《童話中的城堡》時,首先我們可以把世界各國美麗的城堡的圖片為同學們展示出來, 讓同學們充分感受城堡的美麗, 然后老師為同學們講解不同的城堡的特色和繪畫技巧,接著鼓勵學生自己動手畫出自己夢想中的城堡,并在大家面前展示出來。
( 五) 采取多樣性的評價方式
教師的評價好壞, 對于學生來說具有十分重要的影響, 尤其是對于自信心和自尊心正處于建立時期的小學生來說更為重要。對于孩子來說,任何一幅畫都是他們對自我的表達和對世界的認識的體現,作為美術教師,應該給予孩子的繪畫更多樣化的評價, 多給孩子一些肯定積極的評價,而不僅僅是停留在繪畫技巧與技能上的評價。同時, 要注意保護孩子的童心和童趣, 不能用成人的眼光來苛求孩子的作品。
關鍵詞: 高中數學 微型探究教學 特點和方法
隨著教育事業的不斷發展進步,微型探究教學已經成為高中數學的主要教學方式。微型探究教學把學生的需求作為教學目標,在教學過程中,不斷提高數學的教學水平。使用微型探究教學,在以往傳統教學方式中融入探究式教學的方法,可以增強學生自主學習的意識,激發學生的創造性思維。但是,目前高中數學的微型探究教學方式還不夠完善,存在一些問題需要解決。
一、微型探究教學的概述
在高中數學中開展的微型探究教學是一種探索性教學模式,在高中數學微型探究教學中,要把數學的實質性內容作為探究的方向,結合數學教材中的內容進行教學。微型探究教學主要是為了鍛煉學生自主學習能力,要把教材內容作為微型探究教學的基礎,對知識進行全方位分析,讓學生積極參與分析的過程,激發學生的學習興趣,提高學生的創新能力和實踐能力。微型探究教育方式是把傳授式教學和探究式教學結合在一起,在不摒棄傳統教學方式的同時充分地把微型探究教學的優點展示出來。
二、高中數學微型探究教學的特征
在高中教學中,實施微型探究教學有如下優勢:微型教學方式和傳統的教學方式相比具有很大的優勢,可以激發學生學習的興趣,提高學生獨立思考問題的能力,最終提高高中數學教學質量。微型探究教學具有以下特點。
1.把學生的需求作為教學目標。新課程標準指出,高中數學教學工作的主體應為學生,為滿足學生的求學心態,教師要以學生實際情況為依據展開教學工作,從學生角度出發實施針對性的微型探究式教學。
2.提高學生的學習效率。由于高中數學教學的課時有限,教師在開展教學工作時,不僅需對教學進度予以注意,還要保證教學質量。目前,高中數學已經對教學方法和教學內容進行了改革,但是沒有充分地考慮教學時間,傳統的教學方式不能保證學習效益的最大化,所以必須把傳統的教學方式和微型探究教學方式結合起來,最終實現學生學習效益的最大化。
3.教師要了解學生掌握知識的過程。相較于傳統的教學方法,微型探究教學對學生關于知識掌握的過程給予了更多關注,并沒有把學生最終的學習情況放在第一位。在教師探究教學過程中提高學生自主探究學習的能力,讓學生產生自主學習的意識,對數學產生學習興趣,引導學生學習,最終達到微型探究教學的教學目標。
4.在使用微型探究教學方式進行高中數學教學時,可以讓學生對所學知識進行想象,在想象中構建數學模型,對數學中的規律和現象進行探索,加深學生對數學知識的理解。
三、微型探究教學的方法
1.依據數學概念產生的過程設計微型探究教學的課題。高中數學和其他學科是一樣的,在高中教學過程中占有重要的地位。學生只有真正理解了數學中的概念,才可以接受數學中的重點知識。所以,設計一個和數學概念產生過程相關的課題是很有意義的。數學概念是在實際生活中產生的,所以教師可以設計一些和現實有關的微型探究,這樣可以激發學生的學習興趣,還可以讓學生充分理解數學概念,為下一階段的學習奠定堅實的基礎。例如在高中數學中有線與面平行的概念,教師可以讓學生復習線與線的平行,再把線線平行轉換為面面平行,之后讓學生觀察教室的屋頂與地面的平行關系,結合實際理解線面平行的關系。
2.結合教材中的例題進行微型探究教學。教師在數學教學過程中,如何對教材中的例題進行解析是十分關鍵的。教材中選取的例題可以引導學生理解概念,教師可以根據例題設計微型探究活動,達到讓學生充分理解概念的目的。例如,有一個儲蓄罐,里面只有一元和五角的硬幣,根據總錢數和總個數計算一元和五角的硬幣分別有多少個。教師就可以結合實際應用微型探究教學,讓學生分成小組討論這個問題。這樣不僅可吸引學生主動參與到學習中,還可促使學生的自主學習能力得到顯著提高,通過對例題的分析,理解知識,接受知識。
3.結合實際情況進行微型探究教學。數學概念就是在實際生活中產生的,所以不管是數學概念的探索還是例題的探索都可以結合實際生活,從實際生活逐漸抽象出解決問題的方法。所以教師在教學時,可以引入生活實際,讓學生結合生活實際進行學習,最終提高學生的學習效率。例如,在高中數學中證明面面垂直,可以先考慮線線垂直,再延伸到線面垂直,最后到面面垂直,學生可以結合教室的墻面與地面的關系,理解面面垂直的概念。在實際生活中,有很多地方都是與數學有關聯的,教師要結合生活設計微型探究教學,讓學生對生活進行觀察,提高解決問題的能力。
在高中數學教學中,微型探究教學具有重要的作用,這種教學方法屬于定向探究,在課上課下都可以使用。把學生的學習經驗和教師的教學經驗結合起來,并提出相應的問題。在教學過程中只需要完成部分的探究,其他部分就可以由老師講解。在高中數學教學中使用微型探究教學,可以保證選題精確并且詳細,再與教材中的內容相結合,設計一個完善的教學大綱,在有限的時間內,達到最好的教學效果。
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On the Teaching Characteristics and Teaching Methods of
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Abstract This paper analyzed the content and features of the teaching of advanced manufacturing technology, combined with the goal of University of Applied talents, proposed teaching content optimization problems in advanced manufacturing curriculum teaching, and discussed how to take effective teaching methods and teaching methods. Through innovation to traditional teaching methods, focusing on interactive and practical teaching to improve teaching quality and enhance the effectiveness of teaching.
Key words advanced manufacturing technology; course teaching; teaching methods; teaching quality
0 引言
隨著電子信息技術、計算機技術的飛速發展,我國制造業也發生了較大的變革,傳統的依靠手工制作的制造業也越來越多的融入了現代信息技術的元素,其產品的設計、制作的工藝、企業的生產經營管理方式等均得到不斷的優化。先進制造技術也越來越多的被應用到生產實踐過程中,從而對員工的素質提出了更高的要求,因此,各大高校紛紛將先進制造技術這門課作為機械工程及自動化專業的專業課,從而系統地介紹先進制造技術及工程應用方面的內容。由于先進制造技術是集機械、自動化、信息技術于一體的多學科交叉課程,其涉及的范圍較廣、內容紛繁復雜,并且技術更新換代速度較快。因此,必須改革傳統的教學方法,在理論教學的同時,增加實踐操作教學的比例,將所學的先進制造技術理論課程知識運用到實際生產中,讓學生在實踐過程中對給門課程的知識有一個感性的認識,從而對相關知識掌握得更加牢靠,印象更加深刻。
1 先進制造技術課程教學的內容與特色
1.1 先進制造技術課程教學的內容
先進制造技術是將傳統的制造技術結合機械、電子信息、經營管理等現代化技術,并將其應用于產品的設計、制作加工、經營管理、售后服務等過程中,以便實現生產過程的高效、低耗和清潔,從而在市場競爭中獲取低成本、高收益的優勢。各大高校所使用的《先進制造技術》課程涉及的內容較多,較深,前后章節之間的銜接性不是很好,學生在學習的過程中表現得很吃力,對先進制造技術在實際生產中的應用不太熟練,教學效果不太理想。因此,必須改變傳統的先進制造技術課程教學方法,提高教學質量。
1.2 先進制造技術課程教學的特色
首先,先進制造技術是一門多學科交叉的從課程,其綜合性較強。由于該課程涉及到機械、電子信息、自動化、現代管理等各方面的技術,包含了信息流、物質流和資金流等的多學科交叉融合的課程,其涵蓋的內容、過程和信息相當的復雜。
其次,先進制造技術是一門內容覆蓋面廣的學科。與傳統的制造技術相比,現代先進制造技術涉及到產品生產加工的整個生命周期,從最初的產品設計、到產品生產加工、生產過程中的管理,到銷售及售后服務的跟蹤與質量服務等各方面的過程,其運用到的技術包括自動化技術、產品制作加工技術、以及生產管理技術等等。因此,現代制造技術在傳統制造技術的基礎上融入了更多跨學科的技術和知識,對學生來說,無形中加大了學習的難度和強度,并且技術更新的速度較快,學生適應能力也不斷受到挑戰。
再者,先進制造技術是一門動態發展的技術,由于先進制造技術融入了信息技術、自動化技術、管理技術等,而這些技術滲透到了制造業的每一個環節,從最初的設計到生產加工到生產管理再到最后的銷售和售后整個環節。只有每一個環節都做得最好,才能實現高效、低耗和清潔生產的目的。因此,隨著新技術的不斷革新,先進制造技術課程內容也要隨著發生變化,并不斷得到更新和發展。
最后,先進制造技術課程的實用性較強。由于先進制造技術在現代加工制造業的應用較為廣泛,實踐性較強。與傳統的純理論教學方法不同,先進制造技術課程不僅重視技術的學習,還重視生產過程中的管理技術,技術與管理的結合使得先進制造技術課程的實用性得到加強。
2 先進制造技術課程教學方法的研究
2.1 合理選擇教材,優化教學內容
由于先進制造技術課程是一門動態變化的課程,隨著新技術的不斷更新和變化,教材和教學內容也應該隨之做出調整。首先,要合理地制定教學計劃,由于該課程涉及的內容較多,覆蓋的學科范圍較廣,在有限的教學課時內,難以兼顧到教材所涵蓋的全部內容。因此,教師應該根據相關知識板塊的重要性程度做出課程所需課時的安排,對教學內容進行合理取舍,從而優化教學內容,使學生能夠把握課程的重點,有的放矢地去學習相關知識點。其次,先進制造技術更新換代的速度較快,為了贏得市場競爭力,企業對員工的素質提出了更高的要求,因此,掌握先進制造技術的應用型人才受到制造型企業的青睞。為了順應這種市場形勢,高校必須保證先進制造課程教學內容的前沿性。這就要求教師要熟悉最新的先進制造技術,并將其融入到課堂教學中來,以便開闊學生的視野,啟發學生的思維,使學生能夠以發展的眼光來學習這門課程。最后,教學內容應該突出先進制造技術課程的特色,由于這門課程是一門實踐性較強的課程,教師在授課過程中不僅要要求學生掌握好相關的基礎知識,還要培養學生分析問題的能力,培養學生的工程思想,將所學知識與實際工程應用相結合。
2.2 更新教學理念,優化教學方法
由于先進制造技術課程更新速度較快,課程內容具有前沿性,為了培養具有先進制造技術的應用型人才,必須要更新教學理念。另外,現代制造型企業已經從傳統的加工裝配延伸到產品的整個生命周期,這就要求學生不僅要掌握好先進制造的技術還要具備現代管理知識,具備團隊合作能力和工程實踐能力。理念指導實踐,隨著新理念的誕生,新的技術也隨之出現,因此,隨著先進制造理念的獨斷發展變化,先進制造技術也不斷得到發展。只有讓學生掌握好了新的理念,才能更好地將其運用到工程實踐中,才能有所創造有所作為。
另外,除了要更新教學理念之外,還要對教學方法進行優化,也就是根據教學內容,采取有針對性的教學方法,以提高教學效果。由于先進制造技術課程既有對基本概念的講解,也有對相關技術知識的講解,應分別采取不同的教學方法。例如對基本概念的講解可以采用授業式講解,對技術知識的講解可以采用案例教學、互動式教學或者兩者相互結合的方法。通過學生自己查閱資料解決相關問題,然后在課堂上一起討論的方法,培養了學生思考問題、分析問題、解決問題的能力以及學生的創造性思維。因此,對于先進制造技術課程這樣的多學科交叉的課程,教師應該有針對性地采取不同的教學方法進行教學,不斷更新教學理念,優化教學方法,以便達到更好的教學效果。
2.3 結合先進技術,優化教學手段
先進制造技術課程涉及的內容較多,課程信息量大,教師可以借助于多媒體進行輔助教學。利用多媒體,將文字、圖形圖像、音頻視頻等將教學內容生動形象的展示出來,給學生以視覺和聽覺的沖擊,提高學生學習的積極性,改善教學效果。同時,利用多媒體進行教學,不僅節省上課板書的時間,使教師將主要的時間用于相關知識的講解上面。并且,在教學過程中,穿插一些動畫、視頻等,不僅使課堂內容更加豐富,還能激發學生學習的興趣,對相關的知識點有更加感性的認識,對教學內容的印象也更加深刻。但應該注意的是,多媒體教學只是一種輔助教學手段,教師還是應該對整個課程講解起到主導作用,在多媒體授課過程中,對相關重難知識點做出板書,方便學生理解。除此之外,教師應該提前設計一些問題,引導學生進行思考,同時增加學生和教師之間的互動性,調動學生學習的積極性,變被動學習為主動學習,從而既提高了教學的效率,又增加了教學的效果。
2.4 注重實踐教學,優化教學效果
先進制造課程的實用性和工程性表明這門課程不僅要有理論教學,還要注重實踐教學。再加上這門課程涉及的內容較多,覆蓋面較廣,學生在學習過程中難以理解相關的知識點,對理論知識難以形成感性認識,學習起來較為吃力,久而久之,便逐漸產生厭學的情緒。因此,必須要加大先進制造課程實踐教學的比重,培養學生的創新意識和工程意識。具體可以從以下兩個方面進行先進制造技術課程的實踐教學:一方面可以進行實驗教學,實驗教學在培養學生的動手能力、創新能力方面有著重大的作用。學生通過實驗進行觀察、思考和操作,能夠對理論知識形成更加直觀的認識,通過參與到實驗室的項目中來,既能培養學生的團隊合作能力,溝通交流能力,解決問題和分析問題的能力。另一方面,教師也可以組織學生到大型制造型企業、科研機構或者其他實驗基地進行觀察和體驗,從而對先進的設備和制作工藝有一個更加感官的接觸,讓學生深刻體會到先進制造課程在企業的實際應用中的重要性。這樣學生便能對所學的知識產生一種新的認識,并且更加愿意去探索和挖掘這些理論知識的實用型。
3 總結
在素描教學中,我們通常以明暗素描、結構素描以及多種手法的運用來展開教學。盡管各地域、各院校的風格和特點不同,但是教學目的和要求都是一致的,因而素描基礎決定學生未來在藝術道路上的發展。但是要想素描課取得實效,教師就要在以下幾個方面作出努力。
一、提高學生對素描的深入認識
樹立科學的素描思維方式,是提高整體作畫意識的基礎,要提倡全面、發展地觀察一切問題,主觀片面必會一葉障目,只注意描繪對象細節。而靜止地看問題就會無預見和遠見,就會不注意事物的彼此聯系,這對觀察物像是極為不利的,當你的整體意識差,把握不好時,就應該從思維方式上找原因。
首先,教師要引導學生對所描繪對象充滿高度的熱情,不管是臨摹作品,還是寫生,都是學生與畫家、大師、靜物、景物、模特等對話的一個過程,不管是出于什么情緒,教師都要提醒學生――用心作畫,將自己真實的感受表達出來。
其次,教師要有針對性地給學生從不同角度詮釋素描的神奇魅力,因為高中學生的知識經驗不斷在豐富,他們的思維活動能夠逐步地擺脫具體形象和直接經驗的限制,而借助概念進行合乎邏輯的抽象思維活動。
舉一個案例,有一天我問學生:“素描在玩什么?”
學生停下來,我不斷引導:“明暗交界線的作用是什么?”“體塊,結構是什么?”
學生都有各自的回答,最后我提醒學生說:“素描就是在玩魔術。”
學生不解,我說:“你們眼前的紙是不是平面的?”學生說:“是?!?/p>
我說:“再看看你們的白紙,是不是都變成了立體的幾何體了?”
學生恍然大悟,于是解決了學生對素描的變相認識――素描就是畫結構、塑造體積。體積的問題解決了,其他問題就迎刃而解了。
素描就是在平面上呈現立體物像,將平面變為立體;將二維空間變成三維空間的過程,大家說:“誰的魔術玩得超級高明呢?肯定是大師和素描畫得好的同學……”
二、培養學生正確的觀察方法
有人說,要畫好素描起初要學會“看”,我們常要求學生的眼睛要轉得快一點,人靜眼動,長一雙“賊娃子”的眼睛,滴溜溜地轉,畫上面,看下面,畫左邊,看右邊,其實遠遠不止看一個地方,時時要整體觀察,才能準確把握比例、透視、明暗色調的微妙區別。
例如,學生在畫素描時“大的基本形體特征”總是把握不住。畫素描頭像時把方形頭畫成長形頭,把瘦形臉畫成胖形臉,把女人形畫成男人形,把青年形畫成老年形……出現這些問題的主要原因有以下幾個方面:
1.兩眼的視線不統一,觀察頭像不整體,其距離畫得過寬必然會拉寬臉部基本形,過窄臉部的基本形就會變瘦。
2.五官畫得過小,臉部就會擠成一團,五官過大,臉就會變得臃腫,從而使得它容不下五官,因此,頭像也就變成畸形。
3.畫左眼睛不看右眼睛,畫出來的兩眼必然不會在同一視線上……解決的辦法有:
(1)調整觀察方法,先觀而后察,看形不看線,顯然有的人通常是看線不看形或只是看形的局部而不看形的大特征。
(2)看形要花時間去比較線,找出大小、長短不一的比例關系。
(3)固定焦點透視的變化,觀察形體時不要隨意改變自己的位置。比如,畫頭像時自己位置的左右移動,就可能導致畫面中鼻子、嘴、眼睛的方向與頭部的方向可能不一致。這些問題的出現都是因為作畫時沒有注意到整體關系與透視變化的相互關系;因此,在繪畫進行的過程中一旦出現基本形不準時,我們就應該馬上停下來,從畫面整體性把握的角度來認真思考,反復分析基本形大動態的變化。
三、規范學生的作畫習慣
在起形階段要考慮角度、透視、構圖等;鋪大色調之前應該明確畫面中最黑的地方和最黑的物體,最亮的物體和顏色最白的物體,有些地方不按照實際光線和色調而需要自己靈活處理;深入刻畫時嚴格按照起初思路進行,一般需要學生先畫顏色最黑的物體,從所有物體的暗面和投影開始畫起,慢慢過渡到灰面和亮面;大色調,大關系,細節畫完之后就要調整畫面,總攬全局,根據主體物與周圍環境的關系、前后空間關系做主次的調整和虛實的調整。
思路決定出路。教師一定要嚴格要求學生的作畫步驟,一步一步穩扎穩打,才能做到有條不紊;時時提醒他們保持一個清醒的頭腦,多數學生喜歡左顧右盼,老師不在畫室時,邊畫邊和周圍學生說笑,邊畫邊玩手機,這是最糟糕的作畫習慣。
以創新精神和實踐能力為核心的當代教育已成為人們的共識。作為一名教師,應該在教學方法、教學形式、對學生的評價及學生人格因素等方面深入探討和研究,從而使教學更加有利于人才的培養和發展。
參考文獻:
一、罪犯教育問題矛盾特殊性的體現
個別教育就是把握矛盾特殊性的一個重要教育方法,是體現因人施教原則的外在表現形式,其作為監獄改造在押服刑人員的一種基本教育方法,針對罪犯個體的改造需要,因人施教是改造罪犯主觀世界的銳利武器。但是隨著和諧社會建設進程的不斷推進,傳統的個別教育模式突顯出教育面過于狹窄,教育手段相對落后,以感化替代教育、以資助替代矯治導致單個罪犯的個別教育成本過高。究其原因主要是監獄一直將個別教育當作集體教育的一種補充,對個別教育重視不夠。矛盾著的事物及其每一個側面各有其特點;不同事物的矛盾各不相同,同一事物矛盾在發展的不同階段各不相同;矛盾的每一個側面也各不相同。那么就要求我們想問題、辦事情必須堅持具體問題具體分析。深入貫徹因人施教原則是強化罪犯教育效果、提高罪犯改造效率的重要原則。
二、當前罪犯教育中存在的誤區與盲區
(一)部分監獄警察素質低下,缺乏對問題的把握
當前除管理層監獄警察以外,個別一線監區警察的文化層次普遍偏低,個人素質極其低下,在進入監獄工作之前的培訓期不認真努力學習,認為自己已經是公務員,便可以為所欲為,這種思想對罪犯教育工作開展極為不利,造成了極大的負面影響。監獄民警的個人素質降低了其對矛盾特殊性的把握,根本看不到罪犯教育中的具體問題,甚至將罪犯的個別問題上升為罪犯群體間的一般問題,也就談不上相應地做不到在罪犯教育工作中的具體問題具體分析。
(二)監獄警察對罪犯的心理、行為特征不做深入了解
監獄警察日常在對罪犯的改造過程中,機械式地照搬管理工作的方法,疏于對經驗的積累和對罪犯的了解,因此不能及時地把握罪犯的心理動向。并且監獄警察也對自己的弱點毫無察覺,對罪犯的事情并不上心,只有等出問題了,要掉飯碗了才意識到了問題的嚴重性。這是對因人施教原則的一個重要疏漏,罪犯的個人情況都不能詳細地掌握,“知己知彼,百戰不殆”,那么如何才能打贏這場警察與罪犯心理改造的攻堅戰?
(三)惡劣的警囚關系導致了雙方有著不可逾越的鴻溝
目前還有另外一個相對嚴重的問題,監獄警察從來不對自己的行為加以約束,想問題、辦事情以自己的心情為風向標,不顧及罪犯的感受。站在服刑人員的角度,換位思考,理解不同服刑人員的心理特點和需求,是做好服刑人員思想工作的主要條件。另外,作為服刑人員的管理者,對自己有一個準確的定位也很至關重要。
三、貫徹因人施教原則的策略
(一)全面提高監獄警察的個人素質
監獄警察在監獄里對罪犯進行的監管改造代表著國家,象征著國家刑罰的威力。如果監獄警察自身都吊兒郎當、毫無家教,那么對罪犯將會產生一種及其惡劣的心理暗示的影響,那么一切的教育改造原則、方法就無從談起了。要對罪犯進行教育,首先就要對監獄監區一線人民警察進行教育,努力提高提高其個人素質和業務水平,才能談對罪犯進行教育。
(二)全面把握每個罪犯的個性特征,監管改造中應當以罪犯改造為中心
不同質的矛盾,只有用不同質的方法才能解決。同樣地,一個大的事物,在其發展過程中,包含著許多的矛盾。子路問:“聞斯行諸?”子曰:“有父兄在,如之何其聞斯行之?”冉有問:“聞斯行諸?”子曰:“聞斯行之。”公西華曰:“由也問,聞斯行諸?子曰,‘有父兄在’;求也問聞斯行諸,子曰‘聞斯行之’。赤也惑,敢問?!弊釉唬骸扒笠餐?,故進之;由也兼人,故退之?!币虿氖┙痰墓适潞孟衽c監獄民警與罪犯之間相處關系不大,實則不然,只有監獄民警對每個罪犯都有著深入的了解,才能根據罪犯的個人情況因材施教,才能使罪犯從心理上自覺地擺脫抗拒心理,有所進步。
(三)改善警察與罪犯的關系,形成良性循環
師生關系是指教師和學生在教育教學過程中結成的相互關系,包括彼此所處的地位、作用和相互對待的態度等。中國自古以來都在傳唱“師者,傳到授業解惑也”的經典,在中國大多數父母、學生眼中,老師就像是“第二父母”,對老師像父母一樣尊敬與信任。雖然在監獄中警察想要扮演老師的角色是完全不可能的,但是可以朝著這個方向去努力。
引言
隨著控制技術的發展和對設備性能要求的不斷提高,許多行業的用電設備不再直接接入交流電網,而是通過電力電子功率變換得到電能,它們的幅值、頻率、穩定度及變化形式因用電設備的不同而不盡相同。如通信電源、電弧焊電源、電動機變頻調速器、加熱電源、汽車電源、綠色照明電源、不間斷電源、醫用電源、充電器等等,它們所使用的電能都是通過對電網電能進行整流和逆變變換后得到的。因此,高質量的逆變電源已經成為電源技術的重要研究對象。
1 工作原理
1.1 主電路拓撲與SPWM的產生
單極性SPWM逆變電路的拓撲如圖1所示,
由全橋4個開關管組成的2路橋臂所構成,一路以高頻開關工作頻率工作,稱為高頻臂(S3,S4);另一路以輸出的正弦波頻率進行切換,成為低頻臂(S1,S2)。
單極性逆變有兩種產生SPWM的方法。第一種控制方法是將給定的載波(正弦波)整流成正的,調制波(三角波)也是正的,如圖2(a)所示,稱為單邊SPWM控制;第二種控制方法是給定的載波(正弦波)是一個完整的正弦波,調制波(三角波)當正弦波為正時是正的,當正弦波為負時是負的,如圖2(b)所示,稱為雙邊SPWM控制。
上述兩種控制方法產生SPWM的機理不一樣,各自的控制電路也有所不同。
1.2 單極性SPWM的兩種控制方法
1.2.1 單邊SPWM控制
單邊SPWM的控制電路如圖3所示。圖3中的Sg3及Sg4分別對應高頻臂上下管的驅動信號;Sg1及Sg2分別對應低頻臂上下管的驅動信號。由于低頻臂的切換作用,高頻臂PWM輸出性質隨之改變。例如,原來過零時Sg1的窄脈沖對應輸出低電壓,低頻臂切換后突然成為高電壓。因此,PWM有一突變過程。
圖4所示的是單邊SPWM控制方法在過零點時的示意圖。圖4中E1為理論上跟基準(電壓波形)同相位的誤差信號,由于在電壓環和電流環兩個環節中存在積分環節,根據負載的性質和輕重,實際的輸出誤差信號E2與基準信號有一個相位差。圖中SPWM1是理論上的高頻臂上管的驅動信號,SPWM2則是實際的高頻臂上管的驅動信號。
1)t0~t1時刻由圖4可以看到,在t0~t1時刻,由于給定的低頻臂信號是1,對應圖3可以知道主電路低頻臂下管導通,圖4中SPWM對應的是高頻臂上管的驅動信號,上管的SPWM驅動信號逐漸變小。由圖1可以知道在t0~t1時刻,輸出正弦波信號由正逐漸變為0。
2)t1時刻在t1時刻,低頻臂信號由1變為0,所以,低頻臂由下管導通變為上管導通,由圖3可以分析出,在低頻臂切換的同時,產生SPWM的比較器也進行了切換,所以,由E1誤差信號產生的SPWM(高頻臂上管)在t1時刻馬上變為接近100%的SPWM,然后逐漸變小。高頻臂下管的驅動互補于高頻臂上管的驅動,所以高頻臂下管的驅動由0逐漸變大。由圖1可以得知,輸出正弦波信號由0逐漸變負。
3)t1~t2時刻實際的輸出誤差信號E2會與E1相差一個相位,所以,產生的SPWM2與SPWM1是不同的。由圖4可以看出:t1時刻以后,SPWM2馬上就為0,由于高頻臂下管信號互補于SPWM2,對應于主電路,在t1時刻高頻臂下管馬上以一個比較大的占空比導通,然后占空比慢慢變?。▓D中SPWM2逐漸變大),高頻臂下管信號并不是由0逐漸變大,SPWM的突變必然會引起輸出正弦波信號在過零點的振蕩??晒┻x擇的解決方案如下:
(1)在低頻臂切換的同時,把輸出誤差信號人為地放電,使其為0,這樣就可以減弱在過零點時刻所引起的振蕩;
(2)人為地把低頻臂信號超前或滯后一定相位,但是,這一方案由于低頻臂信號的相位受負載輕重的影響,實際上難以做到準確。
1.2.2 雙邊SPWM控制
雙邊SPWM的控制電路如圖5所示。由于低頻臂的切換作用,高頻臂PWM輸出性質隨之改變。例如,過零前Sg1的窄脈沖對應為輸出低電壓,低頻臂切換后突然成為高電壓。然而與單邊SPWM控制所不同的是,雙邊SPWM中的反相動作是與低頻臂同時進行的。由于控制器中的輸出沒有突變,低頻臂的切換也不會造成輸出的突變。
圖6所示的是雙邊SPWM控制方法在過零點附近的SPWM示意圖。圖6中E1為理論上跟基準(電壓波形)同相位的誤差信號,由于在電壓環和電流環兩個環節中存在積分環節,實際的誤差信號E2會與基準信號相差一個相位。圖中SPWM1是理論上的高頻臂上管的驅動信號,SPWM2則是實際的高頻臂上管的驅動信號。
1)t0~t1時刻由圖6可以看到,在t0~t1時刻,由于給定的低頻臂信號是1,對應圖5可以知道主電路低頻臂下管導通,圖6中SPWM對應的高頻臂上管的驅動信號,由圖1可以知道在t0~t0時刻,輸出正弦波信號由正逐漸變為0。
2)t1時刻在t1時刻,低頻臂信號由1變為0,所以低頻臂由下管導通變為上管導通,由圖5可以分析出,在低頻臂切換的同時,產生SPWM的比較器也進行了切換,所以,由E1誤差信號產生的SPWM(高頻臂上管)在t1時刻馬上變為100%的SPWM,然后逐漸變小。高頻臂下管的驅動互補于高頻臂上管的驅動,所以,高頻臂下管的驅動由0逐漸變大。由圖1可以得知,輸出正弦波信號由0逐漸變負。3)t1~t2時刻實際的輸出誤差信號E2會與E1相差一個相位,所以,產生的SPWM2與SPWM1是不同的,由圖6可以看出,在t1到t2時刻,高頻臂上管驅動一直都是高電平,由于高頻臂下管互補于上管驅動,所以,在t1到t2時刻,高頻臂下管是不導通的,此后有一軟開通過程。由圖6中SPWM1與SPWM2的比較可以看出,誤差信號滯后于基準信號有利于抑制正弦波輸出信號在過零點的振蕩。
2 計算機仿真與實驗結果
應用電子電路計算機輔助分析于設計軟件Matlab,分別對上述兩種控制方法進行了仿真。
仿真條件:輸出220V,f=25Hz
2.1 單邊SPWM控制的仿真波形
單邊SPWM控制的仿真波形如圖7所示。從圖7可以明顯地看到,正弦波在過零點的時候有明顯的振蕩,跟理論分析完全吻合。
2.2 雙邊控制方法之仿真波形
雙邊SPWM控制的仿真波形如圖8所示。從圖8可以明顯地看到,正弦波在過零點的時候沒有振蕩,跟理論分析完全吻合。
3 實驗結果與討論
3.1 單邊SPWM控制方法之實驗波形
實驗波形如圖9,圖10所示。
3.2 雙邊SPWM控制方法之實驗波形
實驗波形如圖11所示。
3.3 討論
由仿真波形和實驗波形可以看到,單邊SPWM控制方法在過零點有很大的振蕩,并且由實驗可以得知,單邊SPWM控制方法在沒有閉環前振蕩得十分厲害,而且電感有很大的噪音,單邊SPWM控制方法在閉環以后也有振蕩,電感依然有噪音。
雙邊SPWM控制方法有很好的抑制過零點振蕩的作用,實驗時,雙邊SPMW控制方法在閉環前和閉環后過零點都沒有振蕩,電感的噪音也很小。