吳建遠(yuǎn),侯志堅
(河南機電高等??茖W(xué)校自動控制系,河南 新鄉(xiāng) 453000)
電力電子技術(shù)課程是電氣工程及其自動化專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門實用性和實踐性很強的課程,因此實驗在教學(xué)中占有十分重要的地位。電力電子技術(shù)實驗是配合電力電子技術(shù)課程教學(xué)的一個非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié),通過實驗?zāi)軌蜢柟屉娏﹄娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)理論知識,培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能、動手能力和分析問題、解決問題的能力,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識及創(chuàng)新思維[1]。因此,對該課程的教學(xué)要求也越來越高,不但要進行理論上的分析,更重要的是要加強實驗教學(xué)。通過這一環(huán)節(jié),一方面可以讓學(xué)生驗證理論教學(xué)中學(xué)到的器件和各種變流理論,形成從理性認(rèn)識到感性認(rèn)識,再從感性認(rèn)識回到理性認(rèn)識的認(rèn)識過程,使學(xué)生對理論教學(xué)中的知識內(nèi)容真正地理解和掌握;另一方面,通過實驗教學(xué)可以加強對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),因此實驗在教學(xué)中占有十分重要的地位。為此,我校建立了專門的電力電子實驗室。
電力電子技術(shù)實驗采用了專用實驗臺模式,采用模塊化、組合化結(jié)構(gòu),具有一定的先進性,以后隨著課程的變化只需要增加新的模塊就可以了。但在實踐中也存在一些問題。如理論到實踐缺少過渡,動手能力提高較慢,學(xué)生誤操作多、實驗裝置損壞較嚴(yán)重。由于我校是工科院校,開設(shè)這門課的專業(yè)眾多,一個實驗有時一學(xué)期要做幾十次,而且實驗時間比較集中,所以有時實驗裝置損壞來不及修理,往往造成后面的班級無法按實驗安排完成實驗,直接影響了正常的教學(xué)工作。其主要原因是學(xué)生對實驗臺和操作缺少感性認(rèn)識,直接導(dǎo)致誤操作,而且出現(xiàn)問題不知道如何分析解決。這樣就對實驗室的管理工作提出了新的要求,如何既保證正常的實驗教學(xué)任務(wù),同時又最大限度地發(fā)揮實驗室的實踐作用,使之更好地服務(wù)于教學(xué),本人針對這一問題,進行了多年的實驗教學(xué)探索和改革,對電力電子技術(shù)實驗室的管理進行了專門的研究和嘗試,現(xiàn)將其總結(jié)如下,供同行參考。
1)做好實驗前的預(yù)習(xí)。
在實驗教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)事先沒一點準(zhǔn)備,到了實驗室才看實驗指導(dǎo)書,倉促上陣,對實驗缺乏必要的了解,而電力電子實驗很多是驗證性的實驗,是為了使學(xué)生鞏固理論知識而開設(shè)的基礎(chǔ)實驗,通過實驗使學(xué)生掌握基本原理及典型電路。這些都是緊隨著理論課開設(shè)的,所以在實驗前將實驗指導(dǎo)書發(fā)給學(xué)生,結(jié)合書上的理論知識做好實驗的預(yù)習(xí),了解實驗原理和實驗?zāi)康?,實驗的時候做到有的放矢,大大提高了實驗效果。
2)實驗前先對學(xué)生進行講解,必要時先進行一次實驗演示。
在實驗教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)由于學(xué)生動手能力不強,在實驗連線環(huán)節(jié)往往花很多時間,這樣實驗測量的時間就少了,造成到下課時間了,實驗還沒有完成。針對這種情況,在每次實驗前,在實驗室對實驗原理再進行一次簡單的講解,對一些復(fù)雜的實驗在必要時進行連線演示,使學(xué)生了解觀測點和實驗方法,掌握實驗設(shè)備的操作和使用。
3)選出幾個比較負(fù)責(zé)任的同學(xué)作為組長,組長與試驗臺綁定,組員可以流動。
在實驗教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)由于每個試驗臺有多個人,而且學(xué)生素質(zhì)參差不齊,有些同學(xué)膽子大,沒有安全意識,在連線錯誤的情況下隨意通電,造成實驗設(shè)備損壞,追查責(zé)任時又都不承認(rèn)是自己動手的。針對這種情況,每個班在做第一個實驗的時候由班長推舉幾個比較負(fù)責(zé)任的同學(xué)作為組長,每個組長綁定一個試驗臺,在后續(xù)的實驗中組長不動,組員每次可以自由流動,設(shè)備出故障,老師只找組長,這樣組長就會負(fù)起責(zé)任,防止其他人隨意通電,使設(shè)備的故障率大大降低,使后續(xù)實驗的順利進行有了保障。
4)通電前,先由學(xué)生自檢,然后老師進行檢查,確認(rèn)連線無誤后,再進行通電實驗。
在實驗教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)雖然也規(guī)定連線結(jié)束經(jīng)老師檢查無誤后才允許通電,擅自通電損壞設(shè)備要賠償,但總是有很多學(xué)生擅自通電,造成設(shè)備損壞,追查責(zé)任時又沒人承認(rèn),導(dǎo)致規(guī)定形同虛設(shè)?,F(xiàn)在有了組長做責(zé)任人,所以連線結(jié)束后,經(jīng)過自檢,然后組長會主動叫老師去檢查連線是否正確,經(jīng)過老師檢查無誤后,才通電實驗。
5)實驗結(jié)束,經(jīng)老師檢查設(shè)備正常后,才允許拆線,離開實驗室。
在實驗教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)有的實驗中設(shè)備損壞,學(xué)生就說實驗做完了,然后就整理試驗臺離開實驗室,再加上學(xué)生多,老師有時忙不過來,來不及去檢查,等到下個班的學(xué)生來做實驗了,才發(fā)現(xiàn)設(shè)備壞了,造成實驗無法正常進行。針對這種情況,現(xiàn)在規(guī)定實驗結(jié)束后,必須經(jīng)老師檢查設(shè)備完好后,才可以離開實驗室。
實驗室是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要場所之一。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力,也為了充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,滿足廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,在確保正常教學(xué)的前提下,實驗室在管理上進行了改革,實行了開放式管理模式。可以利用實驗室完成“電力電子技術(shù)課程設(shè)計”和有關(guān)畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)工作。電力電子技術(shù)實驗室可以進行多種觸發(fā)電路、可控整流、有源逆變、斬波、變頻、交流調(diào)壓等變流技術(shù)實驗,全控電力電子器件的驅(qū)動及保護電路實驗,同時也能夠進行各種交、直流調(diào)速系統(tǒng)的實驗。因此,本實驗室可以在課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)中發(fā)揮作用,同時也能為開展相關(guān)課題研究工作提供實驗條件。課程設(shè)計是對學(xué)生運用電力電子專業(yè)知識的一次鍛煉,其目的是讓學(xué)生把自己所學(xué)知識運用實際問題,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。我校的電力電子技術(shù)的課程設(shè)計時間為一周。課程設(shè)計中由教師提出設(shè)計要求并進行簡單的介紹,提供的課程設(shè)計的內(nèi)容多個可選,學(xué)生選擇其中的一個完成。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下獨立完成設(shè)計,教師對所有課程設(shè)計進行總結(jié)。教師給定的課程設(shè)計內(nèi)容是多個而不是一個,這樣一來做某一課題的學(xué)生可以了解其他的內(nèi)容,也可與選做其他課題的同學(xué)進行交流[2]。
電力電子實驗室實行開放式管理,課外學(xué)生在規(guī)定的時間里可隨時進出實驗室進行實驗,開放式管理是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要,高等學(xué)校實驗室是進行實驗教學(xué),開展科學(xué)研究的重要場所,我們利用業(yè)余時間開放實驗室,在實驗教師的指導(dǎo)下,為學(xué)生提供選做的課題,加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此外,對動手能力較強的學(xué)生,我們還鼓勵其在教師引導(dǎo)下進行一些超出教學(xué)大綱要求的設(shè)計,參與到研究性與專業(yè)性的實踐活動中。這一舉措極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,為學(xué)生提供了專業(yè)實踐機會,提高了實踐動手能力,同時對理論知識進行鞏固和驗證。有的老師還利用實驗室結(jié)合電機與拖動,開設(shè)了綜合性實驗項目和設(shè)計性實驗項目,取得了很好的教學(xué)效果[3]。
通過對電力電子技術(shù)實驗室管理的改革,提高了實驗效果和學(xué)生的實際操作能力,同時培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實踐能力,提高了綜合素質(zhì)。同時也提高了實驗設(shè)備的完好率和利用率,除了保證正常的實驗教學(xué),還為教師搞科研提供了方便。
[1]黃俊,王兆安.電力電子變流技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,1999.
[2]高玉峰,劉亞龍,王治國.《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].中國電力教育,2008,(2):62 -64.
[3]陳潔.《電力電子技術(shù)》實驗教學(xué)改革[J].辦公自動化雜志,2009,(2):58-59.