- •Введение
- •Содержание Модулей
- •Модульная технология активизации интеллектуального потенциала студентов в обучении электротехники
- •Контроль процесса обучения
- •Оценка и контроль успеваемости студентов
- •Учебные модули второй части курса «Электротехника»
- •Модуль 4. Методы анализа нелинейных цепей
- •§ 4.1. График выполнения задания Модуля 4
- •§ 4.2. Теоретические вопросы Модуля 4
- •§ 4.3. Задание Модуля 4
- •§ 4.4. Схемы к Модулю 4
- •§ 4.5. Вопросы для проверки знаний студента
- •Модуль 5. Трансформаторы и электрические машины
- •§ 5.1. График выполнения задания Модуля 5
- •§ 5.2. Теоретические вопросы Модуля 5
- •§ 5.3. Задание модуля 5
- •§ 5.4. Варианты данных к заданию Модуля 5
- •§ 5.5. Вопросы для проверки знаний студента
- •Модуль 6. Анализ цепей при несинусоидальных периодических воздействиях. Переходные процессы. Электронные устройства
- •§ 6.1. График выполнения задания Модуля 6
- •§ 6.2. Теоретические вопросы Модуля 6
- •§ 6.3. Задание Модуля 6
- •§ 6.4. Схемы к Модулю 6
- •§ 6.5. Вопросы для проверки знаний студента
- •Планы обзорных лекций
- •Планы и методические указания к выполнению экспериментальных исследований
- •Планы проведения занятий по компьютерному моделированию
- •Библиографический список
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Электроснабжение и электротехника»
Томникова Л.Г., Пичугина А.А., Шлыков С.В.
Пособие для тьютора и преподавателя
по изучению дисциплины Электротехника – 2 часть
Тольятти 2007
Содержание |
|
Введение............................................................................................................................................................................ |
3 |
Содержание Модулей....................................................................................................................................................... |
4 |
Модульная технология активизации интеллектуального потенциала студентов в обучении электротехники ....... |
4 |
Контроль процесса обучения........................................................................................................................................... |
6 |
Оценка и контроль успеваемости студентов.................................................................................................................. |
7 |
Учебные модули второй части курса «Электротехника».............................................................................................. |
9 |
Модуль 4. Методы анализа нелинейных цепей........................................................................................................ |
9 |
§ 4.1. График выполнения задания Модуля 4...................................................................................................... |
9 |
§ 4.2. Теоретические вопросы Модуля 4 ............................................................................................................. |
9 |
§ 4.3. Задание Модуля 4 ...................................................................................................................................... |
10 |
§ 4.4. Схемы к Модулю 4 .................................................................................................................................... |
11 |
§ 4.5. Вопросы для проверки знаний студента.................................................................................................. |
15 |
Модуль 5. Трансформаторы и электрические машины......................................................................................... |
15 |
§ 5.1. График выполнения задания Модуля 5.................................................................................................... |
15 |
§ 5.2. Теоретические вопросы Модуля 5 ........................................................................................................... |
16 |
§ 5.3. Задание модуля 5 ....................................................................................................................................... |
17 |
§ 5.4. Варианты данных к заданию Модуля 5 ................................................................................................... |
18 |
§ 5.5. Вопросы для проверки знаний студента.................................................................................................. |
18 |
Модуль 6. Анализ цепей при несинусоидальных периодических воздействиях. Переходные процессы. |
|
Электронные устройства .......................................................................................................................................... |
19 |
§ 6.1. График выполнения задания Модуля 6.................................................................................................... |
19 |
§ 6.2. Теоретические вопросы Модуля 6 ........................................................................................................... |
20 |
§ 6.3. Задание Модуля 6 ...................................................................................................................................... |
20 |
§ 6.4. Схемы к Модулю 6 .................................................................................................................................... |
21 |
§ 6.5. Вопросы для проверки знаний студента.................................................................................................. |
21 |
Планы обзорных лекций................................................................................................................................................. |
23 |
Планы и методические указания к выполнению экспериментальных исследований .............................................. |
25 |
Планы проведения занятий по компьютерному моделированию .............................................................................. |
36 |
Библиографический список ........................................................................................................................................... |
43 |
2
Введение
Дисциплина «Электротехника и электроника», согласно учебным планам, изучается студентами в течение двух семестров.
Структура дисциплины. С целью преемственности методов обучения вторая часть курса представлена тремя модулями. Основой каждого модуля является задание.
В первой части курса изучались законы и методы расчета электрических цепей при постоянных токах и напряжениях, символический метод расчета цепей синусоидального тока, явления резонанса, трехфазные цепи и методы их расчета, а также электрические измерения и измерительные приборы.
Во второй части курса рассматриваются нелинейные электрические и магнитные цепи, приводятся методы их расчета – четвертый модуль. Пятый модуль посвящен анализу работы трансформаторов и электрических машин постоянного и синусоидального тока. Шестой модуль включает в себя вопросы электроники, переходных процессов в электрических цепях при синусоидальных и несинусоидальных периодических воздействиях.
Задание каждого модуля содержит изучение теоретически вопросов, аналитический анализ, численное решение, виртуальное моделирование. В задание также вводится вопрос физического исследования эффекта, который изучается в данном модуле, при этом экспериментальное исследование необходимо для получения части исходных данных задания. Объем задания не жесткий, предполагает вариативность выполнения. Студент может дать одно общее решение задачи и привести результат физического эксперимента – это минимальная траектория с низкой оценкой. Если студент отвечает на все основные и частные вопросы модуля, проводит физические и виртуальные исследования – это максимальная траектория с высокой оценкой.
Содержание дисциплины соответствует государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования.
3
Содержание Модулей
В данном разделе учебного пособия представлен теоретический материал, изучаемый по модульной технологии второй части дисциплины Электротехника и электроника.
Поясняется суть модульной технологии обучения, в основе которой лежит задание, связывающее все виды занятий студента, такие как самостоятельная работа, физические исследования в лаборатории, аналитический и численный анализ, компьютерное моделирование и самоконтроль знаний.
С этой целью для тьютора приведены все задания, распределение занятий в модуле, содержание и планы занятий, типовые примеры выполнения задания, теоретические вопросы и вопросы для контроля знаний студентов, литература.
Задачей преподавателя является формирование содержания модулей, формирование индивидуальных заданий для каждого модуля и создание банка тестов для контроля знаний студентов.
Задачей тьютора является выдача индивидуальных заданий на практическом занятии, проведение занятий в лаборатории и компьютерном классе, приём заданий и регистрация выполнения задания студентами.
Модульная технология активизации интеллектуального потенциала студентов в обучении электротехники
С целью интенсификации учебного процесса и оптимизации соотношения аудиторного времени и времени, затраченного на самостоятельную работу студента по обучению курсу, на кафедре ЭС и ЭТ ТГУ разработана модульная технология активизации интеллектуального потенциала студентов.
Особенность технологии заключается в ее направленности на формирование активной позиции студента в процессе обучения, оснащение студента методами и инструментами самостоятельной работы, в повышении уровня мотивации студентов к обучению, в выстраивании новых взаимоотношений педагога и обучающегося, в использовании новых форм обучения.
Спроектированная технология позволяет решить следующие задачи:
•включении студента в активную образовательную среду;
•выработка у студентов перспективной целевой установки и стремления к ее выполнению;
•формирование навыков самообразования, самоорганизации и самодисциплины;
•развитие инициативы и ответственности;
•формирование интереса к обучению;
•развитие потребности в непрерывном обновлении и обогащении знаний.
Структура дисциплины. Учебный материал курса «Электротехника и электроника», объем и содержание которого определяется учебными планами, разбивается на 6 модулей (по 3 в каждом семестре), каждый из которых базируется на предыдущем.
В качестве ядра каждого модуля сформулировано задание, которое содержит изучение теоретических вопросов, аналитический анализ, численное решение, виртуальное моделирование. В задание также вводится вопрос физического исследования эффекта, который изучается в данном модуле, при этом экспериментальное исследование необходимо для получения части исходных данных задания.
Объем задания не жесткий, предполагает вариативность выполнения. Студент может дать одно общее решение задачи и привести результат физического эксперимента – это минимальная траектория с низкой оценкой. Если студент отвечает на все основные и частные
4
вопросы модуля, проводит физические и виртуальные исследования – это максимальная траектория с высокой оценкой.
Последовательность действий студента в рамках модуля:
•посещение по расписанию обзорной лекции, получение задания и пособия по выполнению задания;
•получение учебников, задачников и методических указаний к лабораторным исследованиям и компьютерному моделированию (кафедра, библиотека);
•посещение по расписанию обзорного практического занятия, знакомство с перечнем методов выполнения задания и способов проверки результатов, получение пакета задач для самостоятельного решения;
•выполнение по расписанию лабораторного исследования и получение по результатам исследования дополнительных исходных данных для выполнения задания;
•самостоятельное выполнение задания параллельно с освоением теоретического материала модуля и практическое решение задач;
•сравнительное виртуальное моделирование (проводится самостоятельно или в компьютерном классе по расписанию), анализ ошибок и исправление полученных результатов;
•ввод результатов задания в компьютер кафедры в личную папку студента;
•представление решенных задач преподавателю;
•тестирование знаний (компьютерный класс в центре тестирования).
5
Контроль процесса обучения
Контроль процесса обучения студентов курсу «Электротехника и электроника» проводится преподавателем и тьютором. Преподаватель на обзорной лекции объясняет студентам суть индивидуальных заданий, которые на практическом занятии выдаёт тьютор и согласовывает с ними пакеты задач для самостоятельного решения. Даты выдачи задания модуля вносятся в таблицу 1. Тьютор, проводя лабораторные занятия и занятия по компьютерному моделированию, отмечает в таблице выполнение экспериментов и их временное соответствие графикам выполнения задания модуля. В таблицу вносятся также даты сдачи задания и прохождения тестирования.
Таблица 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Группа Модуль 1, аудиторные занятия |
|
|||
|
|
|
|
|
|
5 нед. |
|
№ п/п |
Ф.И.О. |
1 нед. |
2 нед. |
3 нед. |
4 нед. |
6 нед. |
|
Вариант |
Номера |
Комп. |
Сдача |
||||
|
|
задания |
задач |
Лаб. эксп. |
модел. |
модулей |
Тест |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6