一体化教学在电力电子课程中实践
一体化教学在电力电子课程中实践 一体化教学在电力电子课程中实践范文 电力电子技术是一门建立在电子学、电力学和控制学3 个学科基础上的边缘学科，是利用电力电子器件所构成的各 种变流电路或变流装置以完成电能的变换和控制，它运用弱 电(电子技术)控制强电(电力技术)，是强弱电相结合的新学 科。传统的《电力电子技术》课程理论性强，计算量大，要 求学生具有一定的数学基础。同时，需要结合大量的波形图 分析电路，这些波形图一般比较复杂，手绘费时费力也不够 规范，而实践教学又从属于理论教学，也受到实验硬件设备 的限制。本文提出对该课程进行“教、学、做”一体化教学 改革，转变传统教学中先理论再实践的状况，建立先实践后 理论再实践的教学过程。在教学实施中实现教师教、学生学 与练同时进行的教学模式，将理论和实践溶合到一起，同时 实践中引入Matlab仿真软件又克服了实验设备的局限性，提 高了学生学习兴趣和积极性，提高了教学质量。1一体化教学课程内容的设计 1．1课程内容的设计理念 课程设计遵循“校企结合、岗位导向、专业标准、职业 资格”四位一体的设计理念，以此确定本专业学生的核心职 业能力。校企结合是高等职业技术教育的平台，在此平台上 进行课程设计;岗位导向就是在深入企业广泛调研和认真分 析的基础上，总结本专业毕业生的就业岗位，根据未来工作岗位上的知识、能力要求，选定本课程的教学内容;专业标 准则是依据本专业人才培养方案的总体知识目标和能力结 构要求，以及细化到本课程的知识、能力要求，选定课程内 容;职业资格是依据中、高级维修电工职业技能鉴定的标准， 选定本课程的教学内容。
1．2课程内容设计 通过走访本地区的相关企业，与行业企业专家、现场技 术人员座谈，了解主要使用电力电子技术进行产品生产和设 备维护等职业活动中的内容，序化所得资料，并分析总结出 若干典型工作任务，形成工作任务汇总表，在此基础上，提 炼出满足实际工作岗位的“知识、素质、能力”描述一览表， 将实际的工作任务转化成学习任务，提炼出课程的学习情境。
根据学习型工作任务，安排教学活动过程中“教、学、做” 的具体内容，全部体现在课程标准当中。本课程以生产中常 用的由电力电子器件所构成的电力变换电路和电力拖动系 统为主线，设置学习项目，每个学习项目又分成多个子项， 从由二极管构成的不可控整流电源电路入手，由浅入深，循 序渐进。整个教学过程将基本知识点贯穿始终，采用项目教 学法，真正以学生为主体，由学生自主查找资料，将分析问 题解决问题及团队协作融入教学全过程。在完成任务的过程 中，学会实做电路，分析电路，调试电路，测试电路、排除 故障等维护、维修技术，而且能够进行一般的电路计算和器 件选型，逐步提高方法能力和社会能力。1．3课程内容设计的特点 本课程努力实现“教学内容―――理论知识和实践技能 一体、教学过程―――教师传授和学生动手衔接、教学方法 ―――任务驱动和行动导向结合”的设计思想，以培养学生 组装、调试、检验、维护、维修电力电子电路的能力为宗旨， 以学生在校或工作以后获得中、高级“维修电工”职业资格 证为目标进行课程内容设计。以学生相应工作岗位职业能力、 职业素养和创新意识为培养目标;立足于校内外实践教学环 境;专、兼职教师共同教学，充分体现课程的职业性、实践 性、开放性。课程所设置的教学任务，结合生产中的真实电 路，将职业标准融入教学，同时注重将相关职业考核作为课 程考核的一部分，便于学生进行中、高级维修电工考证，体 现职业性。课程中每一个学习情境，都采用了“教、学、做” 一体化的教学模式，围绕“岗位”、“任务”开展教学，充 分体现职业教育的实践性。教学过程中，根据学习情境和学 习内容的不同，分别在教、学、做一体化教室、校内模拟工 厂、校外实习基地实施教学，而且所有校内场所向学生开放， 可以充分锻炼学生的技能，充分体现教学场所的开放性。
2一体化教学模式的设计 以行动导向教学模式为指导思想进行教学设计，以学生 为主体，充分体现学生在校的学习任务与今后工作任务的一 致性，采用多种具有针对性的工学结合的模式进行教学设计， 通过教学环境与实践场所一体化的情境教学，培养学生的实践能力和协作精神，提高学生知识的迁移拓展能力。遵循一 个主体，两个岗位，三个场所，四个环节的“1234”行动导 向模式进行教学设计:一个主体是以学生为主体进行教学设 计。学生在学习过程中从初学者到有一定技能者，再到技能 熟练应用者，技能逐步增强，教师的作用逐步减弱，突出学 生的主体地位;两个岗位是指电气产品生产岗位和电气设备 维护岗位。所有的教学内容、学生掌握的知识和技能都要满 足岗位任务的要求;三个场所是指一体化教室、校内学习型 工厂、校外实习基地。根据工作任务的不同，选择合适的教 学场所;四个环节是指“教、学、做、考”四位一体的四个 教学环节，“教”是教师的讲解、示范、引导;“学”是学 生的理解、记忆、分析、推理;“做”是学生实做，获得技 术能力，获得工程经验，获得方法能力;“考”是对学生知 识、能力的测试，促进教与学的统一，保证教学的质量。
3教学方法的应用 《电力电子技术》是基于工作过程导向的课程，以技术 应用能力培养为中心，以核心技术综合应用能力培养为重点， 在“教、学、做”一体化教室、校内学习型工厂、校外实习 基地实施行动导向教学。具体教学过程中灵活运用项目教学 法，角色扮演教学法，案例分析教学法，引导文教学法，头 脑风暴教学法等行动导向的教学方法。通过这些教学方法逐 步培养学生的专业能力，提高学生的方法能力，完善学生的 社会能力。在教学的全过程，教师发挥的作用从师傅到被咨询者再到管理者，学生从初学者逐步成长为有能力者。
1．项目教学法。项目教学法的实施分六个阶段，让学 生完成收集信息、制定计划、决策、实施、检查、评价，是 把整个教学过程分解成一个个具体的项目，设计成一个教学 方案，在教师的引导下，对项目进行分解。分成小组的学生 围绕各自的项目进行讨论，协作学习与实际操作训练，最后 以共同完成项目的情况进行评价是否达到教学目的。
2．角色扮演教学法。角色扮演过程中，学生参与性强， 在一个小组中，有决策者，有执行者，有检查评估者。当学 生处于另一个角度的时候，对问题更容易理解和体会。角色 扮演还可以增强学生学习的趣味性，同时增强了小组成员之 间的沟通和合作，锻炼学生的方法能力和社会能力。
3．案例分析教学法。案例分析法是把实际应用中的问 题作为案例，交给学生研究、分析，培养学生分析问题，解 决问题的能力。案例教学法的实施过程是教师首先给出案例， 学生进行分析提出方案，教师和学生共同分析学生的方案， 最后引出最佳的方案。
4．引导文教学法。所谓引导文教学法，就是给学生提 供一些文字材料，教学课件，动画演示，工业现场的视频材 料，仪器设备的使用说明书，企业岗位管理制度、技能鉴定 标准等，成为学生完成学习工作任务的引导材料，配合学生 自主学习。在教学过程中教师要给出引导材料的位置，同时 给出引导问题。5．头脑风暴教学法。头脑风暴教学法是让参与者广开 思路，集体讨论，相互启发，引发创造性思维的连锁反应， 产生尽可能多的想法，使各种想法相互碰撞在学生的脑海中 产生创造性思想风暴。
4实践教学改革 在实践教学方面，主要是增加了实践教学内容，通过对 具体电路的测试或故障电路的维修，增加学生的感知和学生 的工程经验，这就需要多动手培养学生的实践能力。往往因 学生对实验仪器操作和电力电子器件功能不熟悉，造成元器 件烧坏或仪器损坏，造成经济损失;或者因不具备让学生进 行大量实验的外在条件等因素，无法正常开展实验，降低实 验效率。所以，在电力电子实践教学改革中引入了Matlab仿 真软件，学生可以在课外仿真实训时不受时间、空间和物质 条件的限制，也避免了因学生误操作、对器件功能不熟悉等 原因对仪器设备的损坏，在加强学生能力培养方面起到了积 极的推动作用。下面以单相半波可控整流电路电阻性负载为 例，如图1所示，电路由交流电源、晶闸管、负载以及触发 电路组成，改变晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电 流的大小。利用Matlab仿真软件建立仿真模型，如图2所示。
然后，设置模型参数，脉冲发生器的参数:脉冲幅值为1V， 周期为0．02s，脉宽占整个周期的10%，相位延迟1/600s(即);
交流电源参数:电压为220V，频率为50Hz，初始相位为0°;
负载参数:负载R=3Ω，L=0H，C=inf(即电阻性负载)。仿真波形结果如图3所示。可以看出，该仿真波形与理论分析波 形、实验波形结果非常相符，学生也可在0°～180°之间任 意改变a的值。
5结论 电力电子技术课程采用“教、学、做”一体化教学，将 理论和实践溶合到一起，同时实践中引入Matlab仿真软件又 克服了实验设备的局限性，实践证明该模式教学效果显著。
但改革中校企合作的深度还不够，还没有和具体某一个企业、 某一个设备紧密结合起来，所以课程内容还是趋于电路原理 的基础性、宽泛的技术适应性，而缺乏针对性，具体性、典 型性。今后应结合济源市的企业重新选择教学项目，从根本 上解决该问题。