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

一、基于工作任務重構教學內容

當前,與企業(yè)相結合進行基于工作過程的課程開發(fā)與設計是高職課程建設的方向?！峨娏﹄娮蛹夹g》課程應針對維修電工所從事的涉及電力電子的典型工作任務,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)調試、運行維護、故障診斷維修等進行分析,歸納總結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,按照認知規(guī)律和技能養(yǎng)成規(guī)律以及高職學生的特點,選擇設計教學項目。本課程以電力電子器件在變頻器、感應加熱電源、交流開關中的應用,主電路安裝調試,基本控制電路的信號分析與檢測等為主要教學內容。依據(jù)崗位要求和職業(yè)標準,將課程分為認識電力電子器件、直流調速裝置應用與檢修、中頻感應加熱電源安裝與調試、開關電源、工業(yè)調溫電爐、變頻器六個教學項目。每一個教學項目均以典型應用實例為載體,根據(jù)具體情況設立若干任務,內容涉及工業(yè)、民用的多個領域。

(一)認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構、工作原理,熟悉導通關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)不同應用正確選擇開關器件的能力。

(二)直流調速裝置應用與檢修項目

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),能對調速裝置的常見故障進行分析處理。

(三)中頻感應加熱電源安裝與調試項目

熟悉感應加熱裝置的應用及組成,掌握中頻感應加熱電源逆變主電路工作原理,了解使用中的注意事項,能夠對感應加熱設備進行調試、故障分析與排除。

(四)開關電源項目

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

(五)工業(yè)調溫電爐項目

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

(六)變頻器項目

熟悉變頻器基本結構、工作原理和PWM控制技術,熟悉變頻器的參數(shù)設定與應用技術,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

課程以典型應用案例為主線,采用“教、學、練”一體的教學模式和“一生,二熟,三出巧”的以多重循環(huán)來強化核心技能的教學手段開展教學活動。在教學過程中,嚴格按照職業(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,讓學生熟悉從事該行業(yè)工作應該遵守的職業(yè)規(guī)范與工藝標準等。下面以中頻感應加熱電源安裝調試項目的教學過程為例進行介紹。

(一)資訊

下發(fā)項目任務書、引導文、評價表等,指導學生學習相關知識。項目目標:熟悉中頻感應加熱電源構成環(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,熟悉中頻感應加熱設備常見故障表征、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要求,學生通過各種方式學習相關知識;教師結合案例集中介紹項目實施的目的和內容,解答學生提出的問題,幫助學生掌握完成該項目應該掌握的知識和技能。

(二)計劃

根據(jù)項目內容和教學條件將學生分組。小組討論總體設計和制作方案,包括整體設計方案、實現(xiàn)方法等。把工作任務進行分解,明確分工,同時謀劃實施的具體細節(jié)?？紤]安全、可靠性、成本等因素,確定詳細設計制作方案,包括感應加熱電源系統(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

指導教師介紹實施本項目所需設備和儀器、項目實施步驟,強調實施過程中的注意事項,要求學生熟悉所使用設備、儀器的功能與使用方法。學生按照自己擬定的計劃,完成加熱電源安裝調試和故障定位排除,完成項目要求的功能使用。在該過程中,小組成員應分工明確、協(xié)調一致,提高動手能力;教師根據(jù)學生的實施情況進行相關指導。

(五)檢查

檢查分為學生自檢、小組互檢,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,并記錄相關調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打分。在六步驟實施過程中,為了激發(fā)學生的學習興趣,可靈活使用項目教學法、案例教學法、講練結合法、資料檢索對比法、現(xiàn)場教學等多種教學方法[3]。同時要有針對性地給予必要的提示、引導,及時收集共性的問題,組織集體討論,達到總結和強化的目的。

三、基于工作項目實施考核

高職院校的學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、過程性評價與目標評價相結合?！峨娏﹄娮蛹夹g》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、結語基于實際項目工作過程的《電力電子技術》課程教學,系統(tǒng)地訓練了學生的職業(yè)崗位工作能力,有利于實現(xiàn)學校教育與就業(yè)崗位的零距離對接,提高學生的就業(yè)質量。