以“工程應(yīng)用”為載體的電力電子課程開(kāi)發(fā)與實(shí)踐

1、以“工程應(yīng)用為載體的電力電子課程開(kāi)發(fā)與理論以工程應(yīng)用為載體的電力電子課程開(kāi)發(fā)與理論摘要:本文從電力電子技術(shù)課程教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā),提出電力電子課程改革的必要性,介紹了基于工程應(yīng)用為載體的課程工程的開(kāi)發(fā)思路和過(guò)程,總結(jié)了理論中存在的問(wèn)題。關(guān)鍵詞:工程應(yīng)用;課程改革;電力電子技術(shù);工程開(kāi)發(fā)一、電力電子技術(shù)課程改革的背景1.課程改革是培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才的打破口電力電子技術(shù)是一門綜合電子技術(shù)、控制技術(shù)和電力技術(shù)的新興穿插學(xué)科,是電類、機(jī)電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。隨著新器件和控制技術(shù)的不斷開(kāi)展,新型技術(shù)應(yīng)用正逐步浸透到生活領(lǐng)域,在有限的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握本課程內(nèi)容以及培養(yǎng)工程理論才能和創(chuàng)新意識(shí)是本課程教學(xué)的

2、難點(diǎn)問(wèn)題。2022年鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院以課程改革為切入點(diǎn),積極開(kāi)展教學(xué)改革,改變傳統(tǒng)學(xué)科導(dǎo)向的課程形式,根據(jù)高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)目的,構(gòu)建以才能為本位、以職業(yè)理論為主線、以工程課程為主體的教學(xué)體系。本文根據(jù)鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院的實(shí)際情況,提出了以工程設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用為載體的工程開(kāi)發(fā)思路,將社會(huì)和企業(yè)的旺盛需求引人教學(xué)工程,使學(xué)生既能理解根本原理,又能動(dòng)手操作相關(guān)實(shí)訓(xùn)工程,有機(jī)地將職業(yè)道德、職業(yè)才能和職業(yè)技能結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)三位一體,貫穿于工作任務(wù)的理論中。2.傳統(tǒng)課程構(gòu)造與才能培養(yǎng)過(guò)分強(qiáng)調(diào)學(xué)科性,未能表達(dá)職業(yè)性長(zhǎng)期以來(lái),該課程都是以器件一電路一應(yīng)用為知識(shí)主線,課程內(nèi)容理論化,學(xué)習(xí)方式課堂化,不利

3、于學(xué)生才能的培養(yǎng)。傳統(tǒng)課程過(guò)分強(qiáng)調(diào)了這門學(xué)科的系統(tǒng)性和完好性,在教學(xué)中表現(xiàn)出理論與理論的嚴(yán)重割裂,課堂教學(xué)抽象深?yuàn)W,專業(yè)理論的教學(xué)時(shí)理論容易遺忘,學(xué)生專業(yè)技能的進(jìn)步受到制約,綜合才能得不到開(kāi)展。這門課程涉及到三大領(lǐng)域的技術(shù),詳細(xì)到六大行業(yè)的應(yīng)用,但課程的技術(shù)應(yīng)用仍停留在電路分析上,與學(xué)生將來(lái)能從事的崗位未能有本質(zhì)性的聯(lián)絡(luò)。所以,以才能開(kāi)展為主要目的,構(gòu)建以工程應(yīng)用為主線的工程課程,培養(yǎng)創(chuàng)新思維探究型教學(xué)形式,是電力電子技術(shù)課程改革的重要途徑。3.教學(xué)內(nèi)容重復(fù)太多,沒(méi)有表達(dá)職業(yè)教育的教材電力電子電路從單相到三相,每種電路分電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載、電機(jī)類負(fù)載,由此構(gòu)成的教學(xué)設(shè)計(jì)就是介紹電路工作原理

4、、電路波形分析、公式推導(dǎo),如此重復(fù)的內(nèi)容體系不僅教者講得累,學(xué)生聽(tīng)得也很累。隨著高職教育專業(yè)課程設(shè)置改革,電力電子技術(shù)教學(xué)學(xué)時(shí)不斷減少,而隨著電力電子技術(shù)的迅猛開(kāi)展,該課程的教學(xué)內(nèi)容越來(lái)越豐富,教學(xué)要求也越來(lái)越高。目前無(wú)論是使用的教材,還是實(shí)驗(yàn)理論手段都不能適應(yīng)電力電子技術(shù)的開(kāi)展,因此對(duì)電力電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)理論等進(jìn)展全面的改革勢(shì)在必行。二、電力電子技術(shù)工程課程的構(gòu)建工程設(shè)計(jì)原那么:工程設(shè)計(jì)應(yīng)以工作任務(wù)設(shè)置與分析為教學(xué)任務(wù)目的,工程應(yīng)有較強(qiáng)的可操作性,工程的施行過(guò)程應(yīng)涵蓋了課程對(duì)知識(shí)和才能培養(yǎng)的要求,能在接近真實(shí)的學(xué)習(xí)情境中完成。論文聯(lián)盟1.以工程應(yīng)用為載體的課程

5、開(kāi)發(fā)思路電力電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的改革必須把素質(zhì)教育和才能培養(yǎng)放在首位。課程工程化選擇工程應(yīng)用為載體,以工作任務(wù)為中心,整合工程應(yīng)用與理論知識(shí),以夠用、實(shí)用為原那么。確定工程為到達(dá)才能目的,搜集實(shí)際工作任務(wù),并將實(shí)際的任務(wù)進(jìn)展典型化,將三種學(xué)科知識(shí)進(jìn)展橫向構(gòu)建,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從單一到綜合,形成一系列彼此聯(lián)絡(luò)、層次漸進(jìn)的工程序列,這樣將綜合職業(yè)才能融入工作任務(wù),以行動(dòng)才能為目的,以知識(shí)為支撐,使學(xué)生在完成工程過(guò)程中,培養(yǎng)綜合職業(yè)才能。2.電力電子技術(shù)工程課程開(kāi)發(fā)的根本過(guò)程(1)電力電子技術(shù)工程課程目確實(shí)定。課程工程開(kāi)發(fā)前組織小組成員廣泛調(diào)研,進(jìn)展技術(shù)領(lǐng)域分析,明確哪些崗位與本課程有聯(lián)絡(luò),探求崗位

6、所需要的職業(yè)才能,制定課程目的。在廣泛的企業(yè)調(diào)研的根底上,主要是針對(duì)電子制造業(yè)、電力行業(yè)相關(guān)企業(yè)調(diào)查與電力電子相關(guān)工種或崗位群需要的專業(yè)知識(shí)、技能、工作才能。按完成一個(gè)工程案例分解成一系列的工作任務(wù),針對(duì)工作任務(wù)分析完成相應(yīng)的任務(wù)所必需的知識(shí)和才能,確定工作任務(wù)才能分析表。(2)電力電子技術(shù)工程課程內(nèi)容調(diào)整。近幾年來(lái),全控型器件(GT、GTR、IGBT、SFET)的興起幾乎完全取代了晶閘管,全控型器件組成的整流電路、逆變電路、交流調(diào)壓、變頻電路的拓?fù)錁?gòu)造、工作原理、設(shè)計(jì)方法應(yīng)當(dāng)是當(dāng)前授課的重點(diǎn)?？s減以晶閘管為代表的半控型器件及由其組成的控制電路和控制裝置的教學(xué),既降低了學(xué)習(xí)難度,減輕了學(xué)生的學(xué)

7、習(xí)負(fù)擔(dān),也不影響教學(xué)效果。通過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)應(yīng)用、相關(guān)崗位的需求等方面調(diào)研,理解到與電力電子技術(shù)相關(guān)的工作崗位:電力電子器件及設(shè)備制造、安裝、調(diào)試,交直流電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、調(diào)試、維護(hù),冶煉加熱系統(tǒng)安裝、調(diào)試,變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用、調(diào)試和維護(hù)等。然后根據(jù)工作崗位需要的電力電子技術(shù),結(jié)合電力電子通用技術(shù),確定了六個(gè)與學(xué)生就業(yè)工作崗位聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密的工程,如表1所示。(3)課程教學(xué)方法及教學(xué)情景設(shè)計(jì)。將EDA技術(shù)與探究學(xué)習(xí)教學(xué)形式相結(jié)合不失為一種電力電子技術(shù)教學(xué)較好的教學(xué)形式。而任務(wù)引領(lǐng)型教學(xué)法是施行探究式教學(xué)形式的一種常見(jiàn)有效教學(xué)方法,其過(guò)程就是讓學(xué)生在一個(gè)典型的案例的任務(wù)引領(lǐng)下展開(kāi)教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生

8、完成一系列任務(wù),從而得到明晰的思路、方法和知識(shí)的脈絡(luò),在完成工程的過(guò)程中穩(wěn)固知識(shí)、在動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)工作中系統(tǒng)培養(yǎng)工作才能、學(xué)習(xí)知識(shí)技能。任務(wù)引領(lǐng)型教學(xué)法施行過(guò)程直接影響到學(xué)習(xí)效果和設(shè)計(jì)課題完成的質(zhì)量。在知識(shí)講授前授課教師需下達(dá)任務(wù)書,讓學(xué)生知道有哪些設(shè)計(jì)課題,有哪些問(wèn)題,需要具備哪些知識(shí)。這樣,學(xué)生帶著問(wèn)題,由變動(dòng)承受知識(shí)為主動(dòng)探究知識(shí),可以使課題任務(wù)的內(nèi)容與授課、技能訓(xùn)練、思維訓(xùn)練、綜合素質(zhì)訓(xùn)練同步。在采用典型案倒為背景的工程教學(xué)中,要以工作任務(wù)來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)過(guò)程中要充分利用掛圖、投影、多媒體等現(xiàn)代化手段創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。教師首先以案例作為背景知識(shí)介紹為切入點(diǎn),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,然后

9、分析案例所需的知識(shí)和才能,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在學(xué)生認(rèn)知過(guò)程中,將知識(shí)點(diǎn)由淺入深分解成多個(gè)任務(wù),要求學(xué)生參考案例完成工作任務(wù),最后可安排才能訓(xùn)練。相關(guān)重復(fù)的理論知識(shí)和拓展知識(shí)安排在工程設(shè)計(jì)之后由指導(dǎo)教師適當(dāng)講解或?qū)W生自學(xué)。(4)電力電子技術(shù)課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。探究式教學(xué)形式的各種教學(xué)方法上表達(dá)出很強(qiáng)的互動(dòng)性,學(xué)生為解決某一問(wèn)題可同時(shí)開(kāi)展多學(xué)科的學(xué)習(xí),同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、合作精神,進(jìn)步學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)信心與成就感。教師在指導(dǎo)學(xué)生完成工程的過(guò)程中將有關(guān)知識(shí)、職業(yè)道德、情感態(tài)度等與技能培訓(xùn)有機(jī)交融起來(lái),加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作才能的培養(yǎng),注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析才能和解決問(wèn)題的才能。所以對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)

10、不能一紙定論,最后的評(píng)價(jià)是相對(duì)的、多層次的,是以行為、作品為根底的綜合性評(píng)價(jià)。詳細(xì)做法是以觀察、記錄學(xué)生完成學(xué)習(xí)目的的過(guò)程,或以實(shí)驗(yàn)、展示、描繪等多種形式進(jìn)展操作的。在評(píng)定學(xué)生的成績(jī)考核時(shí),以筆試和設(shè)計(jì)為主,作業(yè)及課堂表現(xiàn)為輔,筆試和作業(yè)反映了學(xué)生論文聯(lián)盟對(duì)理論知識(shí)的掌握程度,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表達(dá)的是對(duì)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用才能。三、電力電子技術(shù)課改促進(jìn)了學(xué)生綜合才能進(jìn)步電力電子技術(shù)課程改革不僅是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的組合優(yōu)化,更注重的是一種理念,即培養(yǎng)學(xué)生貼近實(shí)際工作崗位職業(yè)意識(shí),幫助學(xué)生形成社會(huì)人的根本品格。通過(guò)一年的理論,學(xué)生和教師的身上都發(fā)生了可喜的變化。1.學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性進(jìn)步課堂上,學(xué)生由被動(dòng)學(xué)生到主動(dòng)學(xué),主

11、動(dòng)提出問(wèn)題并組隊(duì)解決問(wèn)題的才能增強(qiáng),能積極開(kāi)拓課堂以外的知識(shí)學(xué)習(xí),極大地激發(fā)了學(xué)生自主探究的精神,學(xué)生的主體地位得到了落實(shí)。2.合作意識(shí)增強(qiáng)工程教學(xué)表達(dá)了一個(gè)分組分工完成任務(wù)的過(guò)程,任務(wù)探究式教學(xué)不是面向?qū)W生個(gè)體提出任務(wù)問(wèn)題,而是強(qiáng)調(diào)任務(wù)需要師生、生生之間的共同合作完成,教者一言堂為主的場(chǎng)面正由學(xué)生問(wèn)學(xué)生、學(xué)生教學(xué)生、學(xué)生幫學(xué)生、學(xué)生查學(xué)生、學(xué)生引領(lǐng)學(xué)生的場(chǎng)面逐步取代。學(xué)習(xí)中,學(xué)生們懂得了團(tuán)結(jié)的重要,體會(huì)到了合作的樂(lè)趣,交流、表達(dá)才能更是有了顯著進(jìn)步。3.工程意識(shí)得到進(jìn)步學(xué)生完成以工程案例為背景的設(shè)計(jì)課題,讓學(xué)生模擬面對(duì)實(shí)際可能出現(xiàn)的各種設(shè)計(jì)型問(wèn)題和操作型問(wèn)題進(jìn)展辯論。前者主要就設(shè)備參數(shù)條件選

12、擇的根據(jù)給出合理詳盡的解釋說(shuō)明;而后者的一般表現(xiàn)方式是當(dāng)某一個(gè)參數(shù)發(fā)生變化時(shí),通過(guò)分析判斷,該參數(shù)的變化將會(huì)引起其他哪些參數(shù)發(fā)生變化。假設(shè)設(shè)備發(fā)生故障,那么要求通過(guò)分析判斷發(fā)生故障的原因,并排除故障。通過(guò)上述的訓(xùn)練,既加深了學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)課程相關(guān)知識(shí)的理解和穩(wěn)固,又使學(xué)生在設(shè)計(jì)中理論了工程觀念。四、存在的問(wèn)題理論中存在的缺乏之處是在施行過(guò)程中受人數(shù)和輔導(dǎo)時(shí)間限制,真題性的設(shè)計(jì)質(zhì)量難以把握,要完全正確評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合成績(jī)還有一定難度,此外,由于這門是綜合三門技術(shù)的課程,對(duì)教者來(lái)說(shuō),創(chuàng)設(shè)一個(gè)專業(yè)性很強(qiáng)的問(wèn)題情境對(duì)教師自身的知識(shí)及業(yè)務(wù)程度等提出了更高要求,對(duì)教者是一個(gè)挑戰(zhàn),這在今后的教學(xué)過(guò)程中還需進(jìn)一步加