以“工程應用”為載體的電力電子課程開發(fā)與實踐

1、以“工程應用為載體的電力電子課程開發(fā)與理論以工程應用為載體的電力電子課程開發(fā)與理論摘要:本文從電力電子技術課程教學的現(xiàn)狀出發(fā),提出電力電子課程改革的必要性,介紹了基于工程應用為載體的課程工程的開發(fā)思路和過程,總結了理論中存在的問題。關鍵詞:工程應用;課程改革;電力電子技術;工程開發(fā)一、電力電子技術課程改革的背景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是一門綜合電子技術、控制技術和電力技術的新興穿插學科,是電類、機電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。隨著新器件和控制技術的不斷開展,新型技術應用正逐步浸透到生活領域,在有限的時間內(nèi)讓學生掌握本課程內(nèi)容以及培養(yǎng)工程理論才能和創(chuàng)新意識是本課程教學的

2、難點問題。2022年鹽城紡織職業(yè)技術學院以課程改革為切入點,積極開展教學改革,改變傳統(tǒng)學科導向的課程形式,根據(jù)高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)目的,構建以才能為本位、以職業(yè)理論為主線、以工程課程為主體的教學體系。本文根據(jù)鹽城紡織職業(yè)技術學院的實際情況,提出了以工程設計和工程應用為載體的工程開發(fā)思路,將社會和企業(yè)的旺盛需求引人教學工程,使學生既能理解根本原理,又能動手操作相關實訓工程,有機地將職業(yè)道德、職業(yè)才能和職業(yè)技能結合起來,實現(xiàn)三位一體,貫穿于工作任務的理論中。2.傳統(tǒng)課程構造與才能培養(yǎng)過分強調(diào)學科性,未能表達職業(yè)性長期以來,該課程都是以器件一電路一應用為知識主線,課程內(nèi)容理論化,學習方式課堂化,不利

3、于學生才能的培養(yǎng)。傳統(tǒng)課程過分強調(diào)了這門學科的系統(tǒng)性和完好性,在教學中表現(xiàn)出理論與理論的嚴重割裂,課堂教學抽象深奧,專業(yè)理論的教學時理論容易遺忘,學生專業(yè)技能的進步受到制約,綜合才能得不到開展。這門課程涉及到三大領域的技術,詳細到六大行業(yè)的應用,但課程的技術應用仍停留在電路分析上,與學生將來能從事的崗位未能有本質(zhì)性的聯(lián)絡。所以,以才能開展為主要目的,構建以工程應用為主線的工程課程,培養(yǎng)創(chuàng)新思維探究型教學形式,是電力電子技術課程改革的重要途徑。3.教學內(nèi)容重復太多,沒有表達職業(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載、電感性負載、電機類負載,由此構成的教學設計就是介紹電路工作原理

4、、電路波形分析、公式推導,如此重復的內(nèi)容體系不僅教者講得累,學生聽得也很累。隨著高職教育專業(yè)課程設置改革,電力電子技術教學學時不斷減少,而隨著電力電子技術的迅猛開展,該課程的教學內(nèi)容越來越豐富,教學要求也越來越高。目前無論是使用的教材,還是實驗理論手段都不能適應電力電子技術的開展,因此對電力電子技術課程的教學內(nèi)容、教學方法、教學手段和實驗理論等進展全面的改革勢在必行。二、電力電子技術工程課程的構建工程設計原那么:工程設計應以工作任務設置與分析為教學任務目的,工程應有較強的可操作性,工程的施行過程應涵蓋了課程對知識和才能培養(yǎng)的要求,能在接近真實的學習情境中完成。論文聯(lián)盟1.以工程應用為載體的課程

5、開發(fā)思路電力電子技術課程教學內(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用為載體,以工作任務為中心,整合工程應用與理論知識,以夠用、實用為原那么。確定工程為到達才能目的,搜集實際工作任務,并將實際的任務進展典型化,將三種學科知識進展橫向構建,從簡單到復雜,從單一到綜合,形成一系列彼此聯(lián)絡、層次漸進的工程序列,這樣將綜合職業(yè)才能融入工作任務,以行動才能為目的,以知識為支撐,使學生在完成工程過程中,培養(yǎng)綜合職業(yè)才能。2.電力電子技術工程課程開發(fā)的根本過程(1)電力電子技術工程課程目確實定。課程工程開發(fā)前組織小組成員廣泛調(diào)研,進展技術領域分析,明確哪些崗位與本課程有聯(lián)絡,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,主要是針對電子制造業(yè)、電力行業(yè)相關企業(yè)調(diào)查與電力電子相關工種或崗位群需要的專業(yè)知識、技能、工作才能。按完成一個工程案例分解成一系列的工作任務,針對工作任務分析完成相應的任務所必需的知識和才能,確定工作任務才能分析表。(2)電力電子技術工程課程內(nèi)容調(diào)整。近幾年來,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、變頻電路的拓撲構造、工作原理、設計方法應當是當前授課的重點。縮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,既降低了學習難度,減輕了學生的學

7、習負擔,也不影響教學效果。通過對電力電子技術應用、相關崗位的需求等方面調(diào)研,理解到與電力電子技術相關的工作崗位:電力電子器件及設備制造、安裝、調(diào)試,交直流電機自動控制系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試、維護,冶煉加熱系統(tǒng)安裝、調(diào)試,變頻調(diào)速系統(tǒng)的應用、調(diào)試和維護等。然后根據(jù)工作崗位需要的電力電子技術,結合電力電子通用技術,確定了六個與學生就業(yè)工作崗位聯(lián)絡嚴密的工程,如表1所示。(3)課程教學方法及教學情景設計。將EDA技術與探究學習教學形式相結合不失為一種電力電子技術教學較好的教學形式。而任務引領型教學法是施行探究式教學形式的一種常見有效教學方法,其過程就是讓學生在一個典型的案例的任務引領下展開教學活動,引導學生

8、完成一系列任務,從而得到明晰的思路、方法和知識的脈絡,在完成工程的過程中穩(wěn)固知識、在動態(tài)的學習工作中系統(tǒng)培養(yǎng)工作才能、學習知識技能。任務引領型教學法施行過程直接影響到學習效果和設計課題完成的質(zhì)量。在知識講授前授課教師需下達任務書,讓學生知道有哪些設計課題,有哪些問題,需要具備哪些知識。這樣,學生帶著問題,由變動承受知識為主動探究知識,可以使課題任務的內(nèi)容與授課、技能訓練、思維訓練、綜合素質(zhì)訓練同步。在采用典型案倒為背景的工程教學中,要以工作任務來激發(fā)學生的學習興趣。教學過程中要充分利用掛圖、投影、多媒體等現(xiàn)代化手段創(chuàng)設教學情境。教師首先以案例作為背景知識介紹為切入點,以激發(fā)學生的學習欲望,然后

9、分析案例所需的知識和才能,調(diào)動學生的學習熱情。在學生認知過程中,將知識點由淺入深分解成多個任務,要求學生參考案例完成工作任務,最后可安排才能訓練。相關重復的理論知識和拓展知識安排在工程設計之后由指導教師適當講解或?qū)W生自學。(4)電力電子技術課程評價標準。探究式教學形式的各種教學方法上表達出很強的互動性,學生為解決某一問題可同時開展多學科的學習,同時還能培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、合作精神,進步學生學習積極性,增強學生學習信心與成就感。教師在指導學生完成工程的過程中將有關知識、職業(yè)道德、情感態(tài)度等與技能培訓有機交融起來,加強學生動手操作才能的培養(yǎng),注重培養(yǎng)學生獨立分析才能和解決問題的才能。所以對學生的評價

10、不能一紙定論,最后的評價是相對的、多層次的,是以行為、作品為根底的綜合性評價。詳細做法是以觀察、記錄學生完成學習目的的過程,或以實驗、展示、描繪等多種形式進展操作的。在評定學生的成績考核時,以筆試和設計為主,作業(yè)及課堂表現(xiàn)為輔,筆試和作業(yè)反映了學生論文聯(lián)盟對理論知識的掌握程度,設計實驗表達的是對知識的實際運用才能。三、電力電子技術課改促進了學生綜合才能進步電力電子技術課程改革不僅是對教學內(nèi)容的組合優(yōu)化,更注重的是一種理念,即培養(yǎng)學生貼近實際工作崗位職業(yè)意識,幫助學生形成社會人的根本品格。通過一年的理論,學生和教師的身上都發(fā)生了可喜的變化。1.學生學習主動性進步課堂上,學生由被動學生到主動學,主

11、動提出問題并組隊解決問題的才能增強,能積極開拓課堂以外的知識學習,極大地激發(fā)了學生自主探究的精神,學生的主體地位得到了落實。2.合作意識增強工程教學表達了一個分組分工完成任務的過程,任務探究式教學不是面向?qū)W生個體提出任務問題,而是強調(diào)任務需要師生、生生之間的共同合作完成,教者一言堂為主的場面正由學生問學生、學生教學生、學生幫學生、學生查學生、學生引領學生的場面逐步取代。學習中,學生們懂得了團結的重要,體會到了合作的樂趣,交流、表達才能更是有了顯著進步。3.工程意識得到進步學生完成以工程案例為背景的設計課題,讓學生模擬面對實際可能出現(xiàn)的各種設計型問題和操作型問題進展辯論。前者主要就設備參數(shù)條件選

12、擇的根據(jù)給出合理詳盡的解釋說明;而后者的一般表現(xiàn)方式是當某一個參數(shù)發(fā)生變化時,通過分析判斷,該參數(shù)的變化將會引起其他哪些參數(shù)發(fā)生變化。假設設備發(fā)生故障,那么要求通過分析判斷發(fā)生故障的原因,并排除故障。通過上述的訓練,既加深了學生對電力電子技術課程相關知識的理解和穩(wěn)固,又使學生在設計中理論了工程觀念。四、存在的問題理論中存在的缺乏之處是在施行過程中受人數(shù)和輔導時間限制,真題性的設計質(zhì)量難以把握,要完全正確評價學生的綜合成績還有一定難度,此外,由于這門是綜合三門技術的課程,對教者來說,創(chuàng)設一個專業(yè)性很強的問題情境對教師自身的知識及業(yè)務程度等提出了更高要求,對教者是一個挑戰(zhàn),這在今后的教學過程中還需進一步加