以應(yīng)用為目標(biāo)的“電力電子技術(shù)試驗(yàn)”課程教學(xué)的改革與研究

摘要：當(dāng)前高職院校根據(jù)人才培養(yǎng)實(shí)際情況，正在大力推行基于工作過(guò)程的項(xiàng)目課程教學(xué)模式。這種注重實(shí)踐能力的系統(tǒng)化教學(xué)模式，通過(guò)選擇典型工作項(xiàng)目為載體，徹底重構(gòu)了學(xué)科教育課程的教學(xué)內(nèi)容，成為應(yīng)用型教育理論研究的熱點(diǎn)。本文從高職電力電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)中采用傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問(wèn)題，從理論到實(shí)踐缺少過(guò)渡知識(shí)、學(xué)生錯(cuò)誤操作多、動(dòng)手能力較差，試驗(yàn)臺(tái)裝置損壞較嚴(yán)重等方面進(jìn)行探索，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，使學(xué)生盡可能全面地提升電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)技能、分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試電路的能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法不僅提高了學(xué)生設(shè)計(jì)電路的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);實(shí)驗(yàn)教學(xué);應(yīng)用型

引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高職院校工作的重要組成部分，可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析能力以及解決問(wèn)題的能力，以往“電力電子技術(shù)”教學(xué)主要以理論為主，輔以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生無(wú)法真正通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)掌握工程技能和方法，偏離了實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，與本學(xué)科工程背景強(qiáng)的特性不符。

電力電子技術(shù)是本校工程技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的課程之一，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)課程。電力電子技術(shù)是弱電對(duì)強(qiáng)電實(shí)現(xiàn)控制的紐帶，它的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制主電路 [1]。本實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性較強(qiáng)，必須通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)才能加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解。在工程實(shí)踐和企業(yè)控制電路維護(hù)中，此課程始終是基礎(chǔ)和常用的，但是由于此課程實(shí)驗(yàn)是強(qiáng)弱電結(jié)合的綜合實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平提出了更高的要求，因此針對(duì)這些情況，對(duì)這門(mén)課的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革是非常必要的。

就海南經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)在電力電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中存在的普遍問(wèn)題是缺少實(shí)訓(xùn)設(shè)備、實(shí)訓(xùn)設(shè)備損壞嚴(yán)重、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容驗(yàn)證性為主、缺少設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、書(shū)本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)脫節(jié)、學(xué)生動(dòng)手能力差、查找資料能力欠缺、懼怕強(qiáng)電等現(xiàn)象。安全性好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才、培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的方法、提高學(xué)生興趣與主動(dòng)參與性、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，將起到重要的作用。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

隨著本校“電力電子技術(shù)”、“電機(jī)拖動(dòng)”以及“電氣控制”等課程的改革，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)需相應(yīng)的加以改善。學(xué)校已開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生基本按照步驟接線、驗(yàn)證，缺乏主動(dòng)性，缺乏積極探究精神，對(duì)應(yīng)掌握的理論知識(shí)和應(yīng)掌握的能力并沒(méi)有落到實(shí)處，在理論與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程中出現(xiàn)連接不緊密，浮于表面的現(xiàn)象。

作為本校“優(yōu)質(zhì)校項(xiàng)目”支持的項(xiàng)目，結(jié)合電力電子技術(shù)基礎(chǔ)的課堂教學(xué)內(nèi)容以及電力電子技術(shù)課程特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容必須包括電力電子器件工作原理、基本電力電子電路原理、典型電力電子系統(tǒng)應(yīng)用等。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇、設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等環(huán)節(jié)上，必須堅(jiān)持“以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力”和“理論與實(shí)踐相結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，使學(xué)生既動(dòng)手又動(dòng)腦、豐富工程實(shí)踐知識(shí)，并且培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合能力。為了提高學(xué)生“電力電子技術(shù)試驗(yàn)”的興趣，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，增加了綜合性和設(shè)計(jì)性等生活案例實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，體現(xiàn)該課程的核心內(nèi)容 [2][3]。主要新增實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有以下 2種：

（1）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

家用調(diào)光燈設(shè)計(jì)。該實(shí)驗(yàn)緊貼生活實(shí)際案例，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增強(qiáng)學(xué)生的理解性、積極性和主動(dòng)性。主電路為晶閘管和半波可控整流電路，觸發(fā)電路為單結(jié)晶閘管和單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑檎莆站w管工作原理，波形分析，晶閘管的觸發(fā)原理，掌握調(diào)光燈的線路布局、焊接、電路調(diào)試等方法，并學(xué)會(huì)文檔撰寫(xiě)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)單相整流控制電路、單相調(diào)壓電路以及驅(qū)動(dòng)模塊有較為形象的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，提前布置試驗(yàn)任務(wù)，從原有按照步驟驗(yàn)證方式改為課后學(xué)生必須自主查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料，認(rèn)真組織實(shí)驗(yàn)步驟，以期達(dá)到進(jìn)一步鞏固、深化電力電子技術(shù)及相關(guān)課程的基本知識(shí)、基本理論和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（2）綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

晶閘管整流電路應(yīng)用設(shè)計(jì)。該實(shí)驗(yàn)為新增實(shí)驗(yàn)，實(shí)行項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)模式，這種模式將教學(xué)過(guò)程與項(xiàng)目設(shè)計(jì)融為一體，將理論教學(xué)與實(shí)際工程相結(jié)合，技能訓(xùn)練和項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)相結(jié)合，從而使得學(xué)習(xí)過(guò)程變?yōu)橐粋€(gè)實(shí)際的創(chuàng)造實(shí)踐活動(dòng)，在完成項(xiàng)目的過(guò)程中加深專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的運(yùn)用，有助于發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，鍛煉和提升學(xué)生的工程意識(shí)。

該實(shí)驗(yàn)以整流電路為 Z4直流電動(dòng)機(jī)供電為例，根據(jù)不同型號(hào)直流電機(jī)技術(shù)參數(shù)，設(shè)計(jì)可控整流電路。為了避免學(xué)生在主電路結(jié)構(gòu)上的趨一性質(zhì)，可根據(jù)負(fù)載電動(dòng)機(jī)的功率大小做出整流主電路結(jié)構(gòu)選擇的限定。在該實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)電路負(fù)載不同、輸出電壓的紋波要求、功率因數(shù)、電路的復(fù)雜情況和成本等因素，綜合判斷是否采用整流變壓器、主電路采用單相還是三相、半波還是全波以及半控還是全控形式，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和實(shí)際查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料、工程繪圖和編寫(xiě)設(shè)計(jì)書(shū)名數(shù)的能力，為今后從事相關(guān)工作打下良好基礎(chǔ)。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的改革

傳統(tǒng)考核方式僅在記憶型考核的基礎(chǔ)上增加了部分理解能力的內(nèi)容，缺少設(shè)計(jì)、分析能力的考核內(nèi)容，考核內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用之間缺乏關(guān)聯(lián)性，往往考核成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí)仍然束手無(wú)措 [4]。為加強(qiáng)電力電子技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性，實(shí)驗(yàn)考核方式分改為過(guò)程性考核。該部分貫穿整個(gè)學(xué)期，考核方式包含學(xué)生的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)階段成績(jī)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)每次實(shí)驗(yàn)為百分制，包括課前查閱資料，方案準(zhǔn)備成績(jī) 20分，課中動(dòng)手能力、排查糾錯(cuò)能力成績(jī) 50分，課后撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否真實(shí)、準(zhǔn)確成績(jī) 30分。試驗(yàn)考核按該課程考核的 60%計(jì)入昀終課程考核成績(jī)。

3.結(jié)束語(yǔ)

本文就電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系的改革進(jìn)行了探討和驗(yàn)證，以海南經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 17級(jí)、18級(jí)和 19級(jí)電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)為實(shí)踐對(duì)象，經(jīng)過(guò)兩個(gè)學(xué)期的實(shí)踐驗(yàn)證，在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面起到了很大作用，明顯提高了學(xué)生的主動(dòng)參與度，課堂小組討論氛圍也取得了較好的進(jìn)展，實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定也更加客觀真實(shí)，其中 18級(jí)部分學(xué)生受到了實(shí)習(xí)單位的表?yè)P(yáng)。

本課題項(xiàng)目實(shí)施后，我校 2017級(jí)及以后的電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生每屆近 100人可以從中直接受益。在深層上也契合了應(yīng)用型教育的本質(zhì)與特色，使項(xiàng)目課程教學(xué)不但符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，而且能夠及時(shí)反映企業(yè)昀新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)與企業(yè)實(shí)踐的無(wú)縫對(duì)接，真正提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[4]郭磊磊，李琰琰，鄭安平，金楠，武潔，竇智峰.面向新工科的“電力電子技術(shù)”教學(xué)方法探索[J].教育教學(xué)論壇，2020（38）：303-304.

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：海南經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目 2018年優(yōu)質(zhì)校專(zhuān)項(xiàng);項(xiàng)目名稱(chēng)：以應(yīng)用為目標(biāo)的“電力電子技術(shù)試驗(yàn)”課程教學(xué)的改革與研究;項(xiàng)目編號(hào)：hnjmk2018301

作者簡(jiǎn)介：王曉娟（1984—），內(nèi)蒙古錫林浩特市，碩士，講師，主要從事電子信息技術(shù)、控制技術(shù)、智能控制的教學(xué)與科研工作。