《電力電子技術(shù)》是電氣自動化技術(shù)專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,橫跨電力、電子、控制三大領(lǐng)域,涉及各種電力電子器件以及由電力電子器件所構(gòu)成的各種變流電路[1]。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和高職院校教學(xué)改革的進一步推進,傳統(tǒng)的“理論加驗證性實驗”的教學(xué)模式已不適應(yīng)新的教學(xué)要求。因此,本文擬從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核評價三方面對該課程建設(shè)進行探索。

一、基于工作任務(wù)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

當(dāng)前,與企業(yè)相結(jié)合進行基于工作過程的課程開發(fā)與設(shè)計是高職課程建設(shè)的方向。《電力電子技術(shù)》課程應(yīng)針對維修電工所從事的涉及電力電子的典型工作任務(wù),如篩選電力電子元器件、識讀電力電子圖紙、根據(jù)電氣線路圖安裝接線、系統(tǒng)調(diào)試、運行維護、故障診斷維修等進行分析,歸納總結(jié)出任職所需要的工作能力,然后圍繞維修電工所涉及的崗位任職能力要求,按照認(rèn)知規(guī)律和技能養(yǎng)成規(guī)律以及高職學(xué)生的特點,選擇設(shè)計教學(xué)項目。本課程以電力電子器件在變頻器、感應(yīng)加熱電源、交流開關(guān)中的應(yīng)用,主電路安裝調(diào)試,基本控制電路的信號分析與檢測等為主要教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)崗位要求和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),將課程分為認(rèn)識電力電子器件、直流調(diào)速裝置應(yīng)用與檢修、中頻感應(yīng)加熱電源安裝與調(diào)試、開關(guān)電源、工業(yè)調(diào)溫電爐、變頻器六個教學(xué)項目。每一個教學(xué)項目均以典型應(yīng)用實例為載體,根據(jù)具體情況設(shè)立若干任務(wù),內(nèi)容涉及工業(yè)、民用的多個領(lǐng)域。

(一)認(rèn)識電力電子器件項目

了解半控型、全控型電力電子器件的結(jié)構(gòu)、工作原理,熟悉導(dǎo)通關(guān)斷的條件和主要參數(shù),掌握器件的主要特性、特點和使用場合,初步具有根據(jù)不同應(yīng)用正確選擇開關(guān)器件的能力。

(二)直流調(diào)速裝置應(yīng)用與檢修項目

掌握可控整流電路的波形分析和參數(shù)計算,掌握有源逆變電路的工作原理并了解逆變失敗原因,熟悉檢測和保護環(huán)節(jié),能對調(diào)速裝置的常見故障進行分析處理。

(三)中頻感應(yīng)加熱電源安裝與調(diào)試項目

熟悉感應(yīng)加熱裝置的應(yīng)用及組成,掌握中頻感應(yīng)加熱電源逆變主電路工作原理,了解使用中的注意事項,能夠?qū)Ω袘?yīng)加熱設(shè)備進行調(diào)試、故障分析與排除。

(四)開關(guān)電源項目

了解開關(guān)電源的過壓、過流保護及軟開關(guān)技術(shù),熟悉開關(guān)電源構(gòu)成及各環(huán)節(jié)的作用,掌握開關(guān)電源核心技術(shù)DC/DC變換的工作原理,能夠?qū)﹂_關(guān)電源的典型故障進行分析檢修。

(五)工業(yè)調(diào)溫電爐項目

熟悉工業(yè)調(diào)溫電爐的構(gòu)成及各環(huán)節(jié)的作用,了解交流開關(guān)的應(yīng)用,掌握交流調(diào)壓、交流調(diào)功電路的基本原理和波形分析,了解三相交流調(diào)壓電路,熟悉工業(yè)加熱系統(tǒng)的安裝調(diào)試與維修。

(六)變頻器項目

熟悉變頻器基本結(jié)構(gòu)、工作原理和PWM控制技術(shù),熟悉變頻器的參數(shù)設(shè)定與應(yīng)用技術(shù),能進行變頻器簡單主電路的分析與計算。

二、基于工作過程實施教學(xué)

課程以典型應(yīng)用案例為主線,采用“教、學(xué)、練”一體的教學(xué)模式和“一生,二熟,三出巧”的以多重循環(huán)來強化核心技能的教學(xué)手段開展教學(xué)活動。在教學(xué)過程中,嚴(yán)格按照職業(yè)崗位工作步驟,即資訊→計劃→決策→實施→檢查→評價六個環(huán)節(jié)進行,逐步培養(yǎng)學(xué)生作為工作者的工作態(tài)度、職業(yè)道德、團隊協(xié)作能力和溝通能力以及其他可遷移能力[2]。在實施過程中,讓學(xué)生熟悉從事該行業(yè)工作應(yīng)該遵守的職業(yè)規(guī)范與工藝標(biāo)準(zhǔn)等。下面以中頻感應(yīng)加熱電源安裝調(diào)試項目的教學(xué)過程為例進行介紹。

(一)資訊

下發(fā)項目任務(wù)書、引導(dǎo)文、評價表等,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識。項目目標(biāo):熟悉中頻感應(yīng)加熱電源構(gòu)成環(huán)節(jié)及各環(huán)節(jié)作用,掌握主電路的工作原理和過壓、過流保護,了解使用中的注意事項,熟悉中頻感應(yīng)加熱設(shè)備常見故障表征、常見故障處理和日常維護方法,熟練掌握用示波器和萬用表測量關(guān)鍵工作點信號,具有安全意識、團隊協(xié)作能力、組織管理能力等。針對項目提出的一些技術(shù)要求,學(xué)生通過各種方式學(xué)習(xí)相關(guān)知識;教師結(jié)合案例集中介紹項目實施的目的和內(nèi)容,解答學(xué)生提出的問題,幫助學(xué)生掌握完成該項目應(yīng)該掌握的知識和技能。

(二)計劃

根據(jù)項目內(nèi)容和教學(xué)條件將學(xué)生分組。小組討論總體設(shè)計和制作方案,包括整體設(shè)計方案、實現(xiàn)方法等。把工作任務(wù)進行分解,明確分工,同時謀劃實施的具體細節(jié)。考慮安全、可靠性、成本等因素,確定詳細設(shè)計制作方案,包括感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)原理圖、維修流程圖、維修工具清單、儀器儀表清單、元件明細表、進度等。

(三)決策

小組提交實施計劃和方案,教師檢查,各組評議確定方案是否可行及提出改進辦法,優(yōu)化方案,直到方案可行,確定后按小組具體實施。

(四)實施

指導(dǎo)教師介紹實施本項目所需設(shè)備和儀器、項目實施步驟,強調(diào)實施過程中的注意事項,要求學(xué)生熟悉所使用設(shè)備、儀器的功能與使用方法。學(xué)生按照自己擬定的計劃,完成加熱電源安裝調(diào)試和故障定位排除,完成項目要求的功能使用。在該過程中,小組成員應(yīng)分工明確、協(xié)調(diào)一致,提高動手能力;教師根據(jù)學(xué)生的實施情況進行相關(guān)指導(dǎo)。

(五)檢查

檢查分為學(xué)生自檢、小組互檢,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,并記錄相關(guān)調(diào)試和檢查步驟以及故障現(xiàn)象和處理方法。

(六)評估

項目實施完成后,指導(dǎo)教師檢查數(shù)據(jù)、記錄的波形,安排分組演示和介紹,由教師和其他組同學(xué)打分。在六步驟實施過程中,為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可靈活使用項目教學(xué)法、案例教學(xué)法、講練結(jié)合法、資料檢索對比法、現(xiàn)場教學(xué)等多種教學(xué)方法[3]。同時要有針對性地給予必要的提示、引導(dǎo),及時收集共性的問題,組織集體討論,達到總結(jié)和強化的目的。

三、基于工作項目實施考核

高職院校的學(xué)生除了要考核其對基本理論知識的掌握程度之外,更重要的是考核其動手能力及分析與解決問題的能力。因此,要改革傳統(tǒng)的考核手段和方法,使階段評價、過程性評價與目標(biāo)評價相結(jié)合。《電力電子技術(shù)》課程考核分為期末考試、項目考核兩大部分,見表1。期末考試采用筆試,主要考核學(xué)生對課程基本理論的掌握程度;項目考核屬于過程考核,在每個項目教學(xué)過程中進行,具體考核項目的實現(xiàn)計劃、決策情況、實施情況、學(xué)生的實際操作能力、解決問題的能力、團隊合作能力等,見表2。四、結(jié)語基于實際項目工作過程的《電力電子技術(shù)》課程教學(xué),系統(tǒng)地訓(xùn)練了學(xué)生的職業(yè)崗位工作能力,有利于實現(xiàn)學(xué)校教育與就業(yè)崗位的零距離對接,提高學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量。