摘 要:《電力電子技術(shù)》是高職院校電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程,是學(xué)生需要掌握的知識(shí)。本文分析了該課程教學(xué)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題,并提出了教學(xué)改革的具體方法,力求提高教學(xué)質(zhì)量,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)教學(xué)改革的實(shí)施,取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù) 教學(xué)改革 項(xiàng)目化教學(xué)
一、引言
“電力電子技術(shù)”被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)控制、航空、智能家用電器、開(kāi)關(guān)電源、醫(yī)療和軍事領(lǐng)域。我院目前電子信息工程系,有2個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了《電力電子技術(shù)》課程,而且都是專(zhuān)業(yè)主干課。其他后續(xù)課程如《交直流調(diào)速系統(tǒng)》、《電機(jī)與拖動(dòng)》和《燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)》等,都與該課程有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,可以說(shuō)學(xué)好《電力電子技術(shù)》課程是學(xué)好其他專(zhuān)業(yè)核心課程的前提和保證。
《電力電子技術(shù)》課程內(nèi)容,涉及到了中山的三大支柱產(chǎn)業(yè)“小家電”、“燈具”和“音響”,因此,學(xué)好這門(mén)課程,為學(xué)生今后的就業(yè),提供了有利的保障。
目前,由于石油、天然氣等化石燃料的日益枯竭,以及酸雨、厄爾尼諾現(xiàn)象的日益嚴(yán)重,國(guó)家越來(lái)越重視新能源的開(kāi)發(fā)和利用,國(guó)家已經(jīng)加大了資金的投入并制定了相關(guān)優(yōu)惠政策。目前來(lái)說(shuō),中山的明陽(yáng)龍?jiān)措娏﹄娮佑邢薰?、格美電子有限公司以及明?yáng)風(fēng)電等已經(jīng)涉足到太陽(yáng)能發(fā)電及光伏發(fā)電領(lǐng)域。我系也與明陽(yáng)風(fēng)電集團(tuán)及明陽(yáng)龍?jiān)措娏﹄娮庸窘⒘碎L(zhǎng)期的合作機(jī)制,通過(guò)合作為電力電子課程的建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為該課程的實(shí)踐教學(xué)提供最接近生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境。
二、教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題
通過(guò)組織本專(zhuān)業(yè)老師研討,大家認(rèn)為:近年來(lái),電力電子技術(shù)發(fā)展迅速,但目前《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)存在下列問(wèn)題需要改進(jìn):
1.電力電子新器件、新裝置不斷涌現(xiàn),而傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)課程體系和教學(xué)內(nèi)容則以晶閘管器件為主,主要介紹晶閘管整流電路、逆變電路和調(diào)壓電路。隨著新器件和電路的不斷出現(xiàn),有必要進(jìn)行課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。
2.教師講授有困難,學(xué)生學(xué)習(xí)有難度;圍繞應(yīng)用型高職高專(zhuān)學(xué)生培養(yǎng)的定位,有必要減少以往理論教學(xué)中的數(shù)學(xué)推導(dǎo),增加直觀(guān)的圖形、波形分析內(nèi)容,有必要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的改革,增加計(jì)算機(jī)仿真、flash動(dòng)畫(huà)等輔助教學(xué)手段。
3.《電力電子技術(shù)》課程是一門(mén)技術(shù)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,需要有較好的實(shí)驗(yàn)條件或仿真實(shí)驗(yàn)手段作為支持,有必要進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)體系的探索,建立包含理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等多種教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)體系。
4.《電力電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)是要求學(xué)生著重電路原理的分析、波形的理解,在此基礎(chǔ)上掌握計(jì)算公式的使用;課程內(nèi)容比較零碎,學(xué)生要學(xué)會(huì)課程內(nèi)容的梳理和總結(jié),有必要根據(jù)課程的特點(diǎn),對(duì)課程的考核方法進(jìn)行改革。
三、教學(xué)改革的目標(biāo)及內(nèi)容
《電力電子技術(shù)》課程改革包括以下幾個(gè)方面:
1.改變?cè)械膶W(xué)科教學(xué)體系,采用項(xiàng)目式教學(xué),以實(shí)際項(xiàng)目為目標(biāo),整個(gè)教學(xué)圍繞任務(wù)的解決展開(kāi),突出知識(shí)的應(yīng)用性,引導(dǎo)學(xué)生自主思考。整個(gè)課程內(nèi)容以項(xiàng)目模塊為引導(dǎo),每個(gè)模塊提出一個(gè)項(xiàng)目要求,讓學(xué)生從現(xiàn)象找本質(zhì),從感知了解必然。如調(diào)光燈模塊,先以該項(xiàng)目現(xiàn)象讓學(xué)生了解其特點(diǎn),再深入到電力電子器件結(jié)構(gòu)和測(cè)試、電力電子電路分析和調(diào)試、觸發(fā)電路的分析和調(diào)試、調(diào)光燈的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、組裝、調(diào)試、故障排除。
2.改變?cè)械慕虒W(xué)模式,采取講練結(jié)合,以學(xué)生為主體,教師加以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的實(shí)踐技能,在教學(xué)中增加電路仿真等輔助教學(xué)手段。例如,在學(xué)習(xí)電力電子器件時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生分析其特征,及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試訓(xùn)練。學(xué)習(xí)電力電子電路時(shí),理論分析了電路波形,馬上讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,利用示波器測(cè)量關(guān)鍵點(diǎn)波形,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)和技能的理解與記憶。
3.改變?cè)械膶?shí)踐體系,多層次實(shí)訓(xùn),有層次、由淺入深地完成各項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn),全方位進(jìn)行實(shí)踐技能訓(xùn)練,建成完全開(kāi)放式的、鍛煉學(xué)生綜合素質(zhì)及能力的實(shí)踐環(huán)境。實(shí)踐教學(xué)從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-綜合實(shí)驗(yàn)-綜合實(shí)訓(xùn)-現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。 開(kāi)關(guān)電源模塊,從開(kāi)關(guān)電源使用的MOSFET器件測(cè)試進(jìn)行基本技能的訓(xùn)練,到開(kāi)關(guān)電源電路的電路分析、波形分析實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練,再到以開(kāi)關(guān)電源模擬系統(tǒng)的綜合實(shí)訓(xùn)進(jìn)行組裝和調(diào)試訓(xùn)練,最后到相關(guān)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀(guān)和調(diào)試掌握企業(yè)實(shí)際應(yīng)用的要求和企業(yè)崗位操作規(guī)范。
4.改變?cè)械慕虒W(xué)方法,采用案例教學(xué)法,將工廠(chǎng)的實(shí)際案例引入教材、教學(xué)體系中,每個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)均與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)。如以變頻器引出案例,讓學(xué)生了解整流逆變電路結(jié)構(gòu),再逐步深入到主電路使用的電力電子器件、相關(guān)基礎(chǔ)電路等知識(shí),加以相關(guān)技能訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生一步一步挖掘知識(shí)要點(diǎn)。
5.改變?cè)械目己藱C(jī)制,傳統(tǒng)的考核以考試為主,忽視了學(xué)生動(dòng)手能力及職業(yè)素養(yǎng)的考核,為此,新的考核采用多元化考核機(jī)制,理論部分主要考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、與人溝通能力和合作能力等;實(shí)踐部分考核操作態(tài)度、專(zhuān)業(yè)技能、職業(yè)道德和合作能力等。
6.改變?cè)械膶?shí)訓(xùn)條件。目前來(lái)說(shuō),電子系電力電子實(shí)驗(yàn)裝置購(gòu)買(mǎi)天煌公司開(kāi)發(fā)的成套設(shè)備,成套設(shè)備具有安全可靠、接線(xiàn)方便的特點(diǎn)。但是也存在一些缺點(diǎn),一些基礎(chǔ)較差的學(xué)生實(shí)訓(xùn)課程很大一部分時(shí)間花在了接線(xiàn)上面,如果一條線(xiàn)路接錯(cuò)了,比較難于發(fā)現(xiàn)故障,從而影響了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的效果和完成時(shí)間;成套設(shè)備使用一段時(shí)間之后,比較容易損壞,由于廠(chǎng)家涉及到保密的因素,沒(méi)有提供電路的參數(shù)及元件型號(hào),壞了之后需要等廠(chǎng)家來(lái)維修,雖然在保修期內(nèi)不需要收取費(fèi)用,但是往往報(bào)修之后需要等上1個(gè)月左右的時(shí)間,影響了其他班級(jí)的使用;由于電路已經(jīng)封裝在模塊之內(nèi),學(xué)生看不到實(shí)際的元件和電路,影響了學(xué)生對(duì)于實(shí)際電路的理解。因此,有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置做一定的改進(jìn),教師開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的實(shí)用的教學(xué)電路,應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)中去,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。
四、結(jié)束語(yǔ)
電力電子技術(shù)是建立在電子學(xué)、電力學(xué)和控制學(xué)三個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)上的一門(mén)邊緣學(xué)科,它橫跨“電子”、“電力”和“控制”三個(gè)領(lǐng)域,運(yùn)用弱電(電子技術(shù))控制強(qiáng)電(電力技術(shù)),是強(qiáng)電、弱電相結(jié)合的新學(xué)科領(lǐng)域。電力電子技術(shù)是目前最活躍、發(fā)展最快的一門(mén)學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電力電子技術(shù)又與現(xiàn)代控制理論、材料科學(xué)、電機(jī)工程、微電子技術(shù)等許多領(lǐng)域密切相關(guān),已逐步發(fā)展成為一門(mén)多學(xué)科互相滲透的綜合性技術(shù)科學(xué)。《電力電子技術(shù)》的課程改革,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,推動(dòng)高職高專(zhuān)“工學(xué)結(jié)合” 教學(xué)模式改革,加快我院電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)有非常重要現(xiàn)實(shí)意義。
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作者簡(jiǎn)介:
陳果(1982-),碩士,講師,主要研究方向:電氣自動(dòng)化endprint