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电力电子技术实训优选九篇

时间:2023-09-28 09:21:05

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇电力电子技术实训范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

电力电子技术实训

第1篇

关键词: CDIO项目教学理念;电力电子技术实训室建设

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)04-0233-02

0 引言

随着我院国家骨干院校建设项目的深入开展,作为央财支持的重点专业及专业群建设项目——电气自动化技术专业及专业群建设项目也从人才培养模式、课程体系、核心课程改革、实训基地(实训室)等方面不断建设和完善。为适应电力电子技术课程改革的需要,电力电子技术实训室作为电气自动化技术专业的专业基础实训室也进行了扩建和完善,满足教学做一体化教学的需要。

1 实训室建设背景

为了培养现代装备制造业一线岗位需要的电气自动化类高端技能型人才,提高人才培养质量,我院电气自动化技术专业借鉴世界先进的CDIO工程教育模式,融入电气行业职业标准,构建注重专业核心技术和岗位核心技能培养的项目导向课程体系,突出学生构思、设计、实现、运作环节上职业技能的培养。为满足CDIO项目式课程的教学需求,我院依托哈尔滨职业教育园区,建设集先进性与多功能性于一体的实习实训基地,新建和扩建12个教学做一体化实训室,电力电子技术实训室是扩建教学做一体化实训室之一,该实训室的建设项目是根据国家骨干院校建设的规划和要求而进行的。

电力电子技术实训室始建于2006年,是电气自动化技术专业的基础实训室,目前拥有10套“DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置”。该实训室目前可完成电气自动化技术、电力电子应用技术、新能源应用技术、电力工程技术等专业电力电子技术相关课程的实验实训。可完成人才培养方案中规定的锯齿波触发电路、单相半波可控整流电路、三相半波可控整流电路、单相全控桥整流电路、三相全控桥整流电路的研究5个实训项目。

目前,数字化直流调速系统在国内外工业过程及设备控制中得到日益广泛的应用。数字化直流调速装置作为最新控制水平的传动方式更显示了强大优势,其具有很高的精度、优良的控制性能和强大的抗干扰能力,为工程应用提供了优越的条件。高职学生掌握目前先进的直流调速控制方式也成为迫切需要。电力电子技术也随之进行课程改革,设置了调光灯的制作,晶闸管调速系统的调试,变频器的安装与调试等项目,所有项目均来源于生产实际,教学过程采用教学做一体化教学,项目设计融入了CDIO工程教育理念,即在培养学生的电力电子技术基本理论和应用的过程中,注重培养学生的职业道德、专业核心技术和岗位核心技能,使学生具有良好的人文素养、职业素质、就业能力以及具备可持续发展能力。

2 实训室建设内容

2.1 硬件建设

本实训平台是以现有的“DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置”为基础,增加目前应用范围较广的全数字直流调速系统。以应用为主线,采用“教、学、做”一体化教学模式,运用多媒体教学和现场教学等多种教学手段和方法,最大限度地模拟实际工程,充分调动学生的学习积极性,提高学生岗位实用技能。

针对电力电子技术实训室目前存在的问题,考虑实际情况,配合国家骨干高职院校的建设工作,需要在原有基础上更新测量仪器,购置数字存储示波器,以提高实验精度和数据的准确性;新增全数字直流调速装置及配套直流电机,使学生掌握新技术,满足企业对毕业生的能力要求;创设一体化教学环境,购置短焦投影仪、交互式电子白板、学生工位、学生椅、教师机、工具柜、图书柜等教学做一体化教学配套设施,以满足教学要求和课程实施效果。实训室建成后,可供40人同时进行实训,可开设锯齿波触发电路、单相半波可控整流电路、三相半波可控整流电路、单相全控桥整流电路、三相全控桥整流电路的研究、认识直流调速器和全数字直流调速系统的调试等7个实训项目,基本满足相关课程的实训教学需求。实训室按“教、学、做”一体化的教学模式合理布置,内设学习讨论区、实训区、资料查找区。

2.2 实训项目开发

电力电子技术课程改革引入CDIO工程教育理念,结合实际电力电子方面的工程项目,设置了基本能力项目、综合能力项目和拓展能力项目。基本能力项目,以单一的电力电子线路为载体,着重培养学生电力电子技术基本理论和基本技能,培训学生扎实的理论基础和专业课学习兴趣。综合能力项目,以典型的电力电子装置(系统)为载体,在掌握基本技能的基础上,将所学知识综合应用,融会贯通,着重培养学生分析问题,解决问题的综合应用能力。拓展能力项目,着重培养学生对电力电子新技术的了解和掌握,拓宽学生的知识面。实训项目由校内专任教师和企业技术人员组成的实训室建设项目组共同开发,根据CDIO课程项目设置,编写适合项目实施的指导性材料。

2.3 实训管理规范 引进企业先进文化和现场管理制度,加强实训室文化建设和职业氛围构建,由实训室建设项目组共同制定和完善实训室管理制度,制定操作规程和实训流程等软件建设材料。完善实训室使用规章制度,如《实训管理员工作职责》、《仪器设备管理制度》、《实训室安全操作规程》等,教师和学生认真填写实训室情况记录,及时发现、上报和解决实训室使用中存在的问题,保证正常的教学秩序。

3 实训室特色与创新

3.1 实训设备紧随企业新技术

电力电子技术实训室购入的6RA80系列全数字直流调速器是目前工业自动化控制领域中先进的直流调速器,在传送带、升降机、起重机、索道、绕线机等工控领域有广泛的应用,学生可通过全数字直流调速器的调试训练掌握其操作与应用技能,从而掌握先进的自动控制技术,为后续课程的学习及就业打下坚实的基础。

3.2 形成交互式的“教学做一体化”教学环境

采用目前主流的交互式电子白板及投影设备,创设“教、学、做”一体化实训室,配合一体化教学模式,实训室设置了学习讨论、设计、实现与运行等多个功能区,为学生营造了“自主学习”的环境。

3.3 实训室有效共享

建成后的电力电子技术实训室可完成电力电子线路设计、制作与安装调试及直流调速系统的安装调试,专业教师电力电子线路的设计需要,可满足校内电气自动化技术专业200名学生近280多学时的课程和实训项目的学习,也可满足电力工程技术、新能源应用技术专业相关课程的近60名学生约150学时的教学需要,也可为师生提供教学研究,进行非学历职业技能培训,从而提高了实训设备利用率,实训室有效共享,提高了实训室的利用率。

4 建设的几点思考

①实训室建设要强调学生技能和职业素质的培养。注意培养能从事宽领域的自动化技术设计和工程实践人才。

②实训室建设需要学校组织专家组对实训室的规划、设计、布局及设备配置等进行专业论证。实训项目的设置应与职业的实际工作过程相一致,以学生的职业能力培养为主线,同时,要整合现有资源,优化配置,最大限度地提高实训室及实训设备的利用率。

③实训室的开放管理。加强实训室的开放力度,可在实训室空闲情况下,向学生开放,鼓励学生利用业余时间完成项目,充分发挥学生学习的自主性和主动性,增强学生的主人翁意识。

参考文献:

[1]刘黎.浅析项目课程下高职院校实训室的建设与管理[J].电子世界,2013(10).

[2]曾向阳,吴猛.高职院校校内实训室建设的思考与实践[J].实验室研究与探索,2011(12).

第2篇

关键词:电子白板;师范生;教育技术能力;培训

中图分类号:G451.2 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2012)06-0086-03

引言

2004年,我国《中小学教师教育技术能力标准》的正式颁布,明确提出了教师教育技术能力的构成要素。高师院校对师范生教育技术能力的培养,主要通过《现代教育技术》公共课程来完成。但是随着近年来教育技术的快速发展以及学生信息技术水平和自学能力的提高,《现代教育技术》课程教学工作面临着一系列的问题。我国目前仍存在着师范生到工作岗位之后不能很快适应教学工作、新教师成长进程相对较缓慢的现状。因此,对师范生教育技术能力培训的模式和方法有待进一步研究。

电子白板的出现加快了我国教育信息化发展的脚步,正在逐渐步入我国教育领域特别是中小学校的课堂。师范生作为未来的教师,应尽早掌握并利用电子白板的功能提高课堂教学效果,以便尽快适应教学工作。

本文尝试将电子白板运用到师范生教育技术能力培训过程中,把电子白板的课堂教学应用和对师范生的教育技术能力培训结合起来。首先,通过相关理论基础提出了基于学习情境创设的“五要素”培训模式:然后,笔者选取了广西师范学院的师范生作为培训对象,以电子白板为培训工具,通过行动研究不断实践和完善培训模式。最后检验培训效果。

一、理论依据

1.SCLEs――以学生为中心的学习环境理论

关于“学习环境”的研究是从上个世纪80年代西方学习理论由行为主义范式向建构主义范式转向开始的,主张弥补正规学校教育与真实情境生活之间差距的情境学习是其中一支重要的学习理论。在此基础上,兰德(Land)和汉纳芬(Hannafin)将与“真实的”、“以学习者为中心”、“以学习为中心”、“情境化的”或“建构主义”等词语相联系的模式统称为“以学生为中心的学习环境(student centered learning environments――SCLEs)。SCLEs设计的理论基础是建构主义、情境认知和活动理论,且更加强调支持实践应用的境脉学习,使学习者可以将对问题的思考迁移到新任务的解决中,灵活地加以推理和应用。

美国著名教学设计师戴维,H・乔纳森(David.H.Jonassen)在《学习环境的理论基础》著作中概括出SCLEs设计模型的几个基本要素:问题/项目空间、相关案例、信息资源、认知(知识建构)工具、对话和协作工具。设计SCLEs要注意的原则包括:学习者的中心地位,情境化的、真实化的境脉的重要性,个人看法和多种观点的协商和解释,在意义建构中学习者的先前经验的重要性,运用技术来支撑高级的心智过程。

2.ASSURE模式

ASSURE模式是罗伯特・海涅克的经典著作《教学技术与媒体》中的核心内容,是一个系统整合教学媒体与技术,计划和实施教学的过程指南。具体内容包含:分析学习者(Analyze Learners)、陈述教学目标(State Obiectives)、选择教学方法、媒体和材料(Select Methods、Media and Materials)、使用媒体和材料(Utilize Media and Materials)、要求学习者参与(Require LearnerParticipation)、评价与修正(Evaluate and Revise)。ASSURE模式并不是一个完整的系统化教学设计过程,它只是一套围绕在教学环境下,怎样使用媒体而设计的一套模式。该模式包含了许多教学计划中的重要内容,教师在设计课程或演讲的时候都可以使用这个模式。

基于以上理论,本培训立足于以学生为中心、以任务(或)为驱动,将电子白板整合到系统化培训的过程中。设计过程注重学生的自主探索、知识建构、问题解决等能力的提升。

二、培训模式设计

基于以上理论基础和本次研究的具体内容构建出以下培训模式,该模式的设计以学习者为主,围绕学习者“解决问题/项目”为中心设计模式要素(见图1)。培训者的任务主要是为学习者提供一个丰富的情境,在相应的学习环境下帮助学习者建构知识、解决问题。

1.模式要素及关系分析

(1)解决问题/项目

问题解决是整个培训模式的中心,促进有意义学习的发生。需要解决的问题必须是真实世界的问题或任务,解决问题/项目的结果必然是能直接运用到实际工作或学习中去的知识或技能。所需解决的问题一般是一些复杂子任务的集合,将子任务放在整个任务的进展中去学习,会促进学习效果,这与传统学习环境中将“问题”作为为巩固教过的概念而设计的例子有本质的区别。

(2)知识获取

知识获取是指能够提升培训效果的相应理论、媒体操作等能力的学习。解决具体问题必须要有相应知识技能的支持。培训者引导学习者从过去经验中回忆、联系、应用理解培训所需的先前知识,使学习者获取问题解决所必备的知识。

(3)信息参照

信息参照是具体的案例、动画、图解等可提供学习者解决问题/项目时支持性信息的参考。参照信息的选择必须与所需解决的问题相一致,培训者应引导学习者清晰地描述参照信息中各阶段的关键事件及其因果联系,指导学习者将其应用到解决复杂问题的情境中。

(4)合作建构

合作建构是指学习者在解决问题的实践过程中,组成学习小组共同完成知识的建构。培训者应该引导学习者相互交流合作,完成初步设计方案的反馈、修改、提升。并选择相应的多媒体软件呈现。

(5)评价反馈

评价反馈有助于提高培训的整体效果。在培训模式的最后,学习者以作品展示的形式呈现已建构的知识,在互评和自我评价中进一步提升作品质量,进而达到解决问题/项目的培训目的。

该培训模式要素在具体运作过程中相互影响、相互促进。培训模式的各个要素围绕“问题/项目的解决”为中心,其它几个要素按照图1中所示的顺序依次进行。总体来讲,解决问题/项目是培训模式的核心内容,知识获取和信息参照是问题解决和培训模式其它环节运行的基础,合作建构是培训模式中解决问题/项目的关键,评价反馈是促进培训效果提升的保障,

2.培训模式主要特点

基于电子白板的师范生教育技术能力培训模式的主要特点体

现如下:

(1)学习目标设计真实、明确

该模式以学生为中心,学习目标设计真实、明确、可操作性强。强调为解决“问题”而学习相关领域中的知识,学习目标被赋予“情境化”的学习环境中。

(2)学习环境基于认知工具,资源丰富

培训模式的学习环境基于相应认知工具。学习者不仅要掌握认知工具的操作,更要把它运用到解决具体问题的过程中。学习环境提供基于Web的信息资源,以满足学习者提出问题解决方案所需的详细背景、预备知识等内容。

(3)学习过程强调对话与合作

培训中学习者对问题的解决并不是孤立进行的,而是依靠共同合作。培训者应尽量指导学习者相互交流、讨论、协商、共同建构知识,学习者可以通过与别人交流过程中的体验和收获调整对已有知识的建构。

(4)学习效果注重学生创造性作品的呈现

学习者在培训过程中的学习效果最终以小组作品汇报的形式呈现。不仅要求学习者运用认知工具、以多媒体课件的形式展示问题的解决方案,更要求学习者在汇报过程中参与评价反馈,学习效果的呈现体现出学习者的创造性。

三、培训实践

1.培训目标

本试验在“五要素”模式支持下,通过四轮行动研究过程,对结合电子白板的师范生教育技术能力培训进行探索,开展“电子白板功能”、“基于电子白板的教学设计与应用”、“基于电子白板的课件制作与应用”、“教学评价与反思”四个模块的培训,具体试验目标为:①通过培训,使师范生掌握电子白板的基本功能,能够结合电子白板设计并实施教学。②通过培训,有效提升师范生在教学资源与教学过程的设计、开发、应用、评价等方面的教育技术能力。③构建“五要素”培训模式。

2.培训内容和对象

选取符合电子白板的功能使用手册以及《中小学教师教育技术能力标准》中要求的教学设计、多媒体课件设计与制作、教学评价和反思、合作学习等作为本次培训的主要内容。培训对象为广西师范学院地理科学、化学、教育技术学等三个专业的师范生。

3.培训环境

本试验在广西师范学院“未来教师空间站一学习共同体”实验室中进行,该实验室包含交互式电子白板、笔记本电脑、投影仪、录播系统等设备。

4.培训过程

依据上述培训模式和试验内容,本试验通过四轮行动研究,在不断的计划、行动、观察、反思中归纳出图2所示的基于电子白板的师范生教育技术能力培训模式流程图。

四、效果分析

本研究采用小组作品评价、调查问卷、访谈的方法对培训效果进行综合分析。学习者对电子白板功能、教学设计、课件制作、教学评价等实践能力的掌握情况通过对小组作品评价的量化来测量,即设计相应的评价指标体系(即基于电子白板的师范生教育技术能力评价指标体系),以百分制得分的形式反映学习者实践技能的掌握情况。通过对小组作品的分析结果来看,小组作品得分的平均水平在80分以上,说明此次培训效果良好。

采用调查问卷的方式对每个学习者相应能力的掌握情况进行统计分析,问卷以相应技能的描述为问题,参照李克特量表,制定“非常符合”、“符合”、“不符合”、“非常不符合”等答案作为选项。统计数据显示,选择“非常符合”或“符合”的学生比例在71%至100%之间。即大多数人都掌握了本次培训所要求的电子白板功能、教学设计、课件设计与制作、教学评价与反思、团队合作学习、教学技能等师范生教育技术能力。

此外,通过访谈我们了解到学习者对本次培训的目标、内容、时间、方式等的态度,绝大多数人对本次培训的整体安排和取得的效果还是比较满意的,说明本次培训的整体设计有助于提高师范生的教育技术能力。

第3篇

关键词:“8S”;电子技术;实训教学

“8S”活动源于企业,在学校中应用较少。之所以借鉴使用,是因为技校学生综合素质较差,学习兴趣不强,而“8S”的目的是通过一系列的活动,达到提高人员职业素养的目的。为此,实训中采用“8S”管理,也是为了提高学生的个人素养与学习意识,通过素养的提高以及学习意识的增强,带动技能水平的提高。

一、电子技术实训教学采用“8S”的可取之处

“8S”中的整理、整顿、清扫、安全、清洁、素养、节约、学习活动也是电子技术实训教学中的必备环节,可以借鉴应用。

二、电子技术实训课未使用“8S”管理方法之前存在的问题

1.学生经常换工位。

2.元器件放置不合理,每次取用都需要教师帮助,浪费时间。因为之前没有元件盒,所以上课需要的元器件,都是分发在桌子上,经常有丢失的情况;实训时,自己的工具随手乱放,等需要的时候,随手乱拿,本来是每人一套的工具,到最后出现有人多工具、有人少工具的情况。

3.每次实训期间,地面上都会有较多的废旧元器件、学生的个人垃圾等,实训环境较差,让人无法全身心投入实训。

4.安全:电烙铁的电源线检查不足,虽从未出现安全事故,但是防患于未然的意识不强。

5.节约:实训结束时,剩余的焊锡丝、短接线等未及时回收。

6.学习:由于技校生理论知识不足,故实训模仿居多,但这些也仅仅局限于焊接技术,而对于大部分同学来说,对故障的自查自修能力很差。

三、“8S”管理方法在实训教学中的具体应用

(一)常规管理

元器件的放置:在电子技术实训中,为了提高取件的效率,我们订做了一些元器件储藏柜,里面又分为若干个小抽屉,将这些抽屉进行分组,分为:电阻、电容、二极管、三极管、集成块、可调电阻等大组,然后在每一大组里面的每个抽屉外面写上元器件的名称及数值。在实训过程中,如果因为元器件损坏或者丢失,学生可以自行前往元器件柜子取出同类元器件。

元器件盒:在实训的时候,将元器件分发至每个人的元器件盒里面,既方便了取用,也不容易丢失。

工具的摆放:将常用的工具放在工具箱里面,每两人一个工具箱。

工作台的整理:工作台的分配,按学号就坐,便于管理。工作台上面放置工具箱,工具箱里面放置常用的电子组装工具。因为实训室是共用的,工具等的使用,难免有损坏,所以规定新班级每次上课前,检查上个班级的工作台使用情况并登记。

消耗品的存放:在实训室的讲台一侧,放置储藏柜,存放一些消耗较大的物品,例如:电阻、电容、二极管、焊锡丝等,以便及时补充元器件柜。

工具保养:对于使用的电烙铁以及斜口钳等及时进行保养。

(二)实训课堂管理

整理:拆卸及安装的过程中,会有很多废料,会散落到实训台的整个台面。为此,规定学生拆卸完毕后,将废料堆在一起,为接下来的其他工作准备足够的实训台面空间。

整顿:按照实训指导教师安排的工作台依次坐好,必须使用自己的工具。

安全:(1)实训时,调试必须由指导教师在场才允许进行。(2)实训开始前,先检查电烙铁电源线的完整性,以防触电。(3)实训室内,不允许打闹。

学习:(1)实训课时,下发实训报告,根据实训进度,将需要填写的数据及时记录,并记录自己在实训中的心得和疑问,课后由课代表上交至任课教师。(2)对于所有的实训科目,都要进行相关的调试。调试过程中,会有因各种各样的问题导致的调试不成功,此时需要学生回去自查,然后再由教师根据所有的未自行解决的问题进行统一讲解。通过这一过程,加强学生的理论水平与技能水平。

节约:将实训台上剩余的焊锡丝、短接线以及电阻器等回收,并分类放置在元器件柜里面,下次继续使用。

清扫及清洁:实训课下课准备:(1)工作台整理:将自己的实训材料放置在自己的信封里面,交由实习指导教师统一放置,便于下次继续使用;(2)下课以后,根据卫生安排,彻底打扫卫生。

素养:素养是指通过始业教育以及课前教育等手段,提高班级的文明礼貌水准,促使每位同学养成良好的习惯,遵守规则,并按规则去执行。

四、电子技术实训教学采用“8S”管理方法的效果

内部:电子技术实训课采用“8S”管理以后,取得了如下成绩:(1)减少浪费。降低了很多不必要的材料以及工具的浪费;减少了课堂时间的浪费,提高了时间利用率。(2)消除了安全隐患。实施“8S”管理之后,学生的综合素养有了很大的提高,安全意识增强,大大减少了安全隐患。(3)改善了实训环境。明亮、清洁的实训场所,给人以清新愉悦的心境,更有利于学生的学习。无论教学质量还是学生素养,较之以前有了很大的改观。

外部:目前虽然国家对职业教育极为重视,但由于受传统思想的影响,广大家长仍然对职业技术教育不理解、不认可,造成了职业技术教育的生源质量一直较差。学校采用“8S”管理教学以后,学生在学校成长了,家长以及用人单位看到了实际的效果,学校的形象得到了很大的改观,学生的自信心也得到了很大的提升,形成了良性循环。

参考文献:

第4篇

创新创业型人才培养模式实施,通过创新创业人才培养方案、创新创业型人才培养课程体系、教学实训环境、创新创业型师资队伍建设、“互联网+电力电子技术资源库”平台建设以及学生创新创业孵化平台建设等方面,对电力电子技术专业学生能力及素质提升起到显著效果。

关键词:

创新创业:电力电子;学生能力

近年来,为适应高等教育改革发展新形势,哈尔滨职业技术学院坚持以产学研合作教育作为高素质应用型人才培养的核心,着眼于学生成长成才,不断加大办学体制,进行创新创业型人才培养模式的改革,大力推进课程体系、教学内容和教学方法等方面的改革,大力建设教学团队及实验实训室,对电力电子技术专业学生能力及素质提升起到显著效果。

一、电力电子技术专业创新创业型人才培养模式概述

面向哈尔滨地区电力电子行业的人才需求,电力电子技术专业利用基础课程平台和专业课程平台,将专业技术、职业素养、创新精神、创业能力融为一体,构建了“两平台,四融合”的创新创业型人才培养模式,借助于“互联网+电力电子技术资源库”平台旨在对教育理念、教学内容、课程体系、实践环节、教学环节和管理机制、教学组织形式、教育评价体系等多方面进行人才培养模式的综合改革。在专业技术和职业素养的基础上,将创新精神和创业能力培养融入人才培养的全过程,构建有利于培养面向电力电子行业的高素质高技能型应用人才的教育体系。

二、电力电子技术专业创新创业型人才培养模式对学生能力提高的作用

(一)创新创业型人才培养模式实施提高学生就业率

电力电子技术专业以服务为宗旨,以就业为导向,走工学结合之路,对电力电子技术实施“两平台,四融合”的创新创业型人才培养模式,在传授电力电子技术专业知识和技能的过程中,注重培养学生职业素养。实施通识教育,培养学生创业能力,同时将创新精神和创业意识融入到整个人才培养过程当中。经调查,电力电子技术专业近三年毕业生就业率达到97.5%,25.3%学生在电力电子行业企业从事设计类岗位,学生创新能力得到企业认可。毕业生自主创业比例达到7.6%,比例明显提高。

(二)创新创业型人才培养课程体系提高学生创新能力

通过对电力电子技术专业课程体系重构,在电力电子技术专业进行课程实施,通过基础课程平台创新创业特色模块中“新企业创立”,“创业企业融资”,“创业型企业营销”,“经营和财务”传授学生自主创业基础知识,通过专业课程平台中创新创业类课程“创新制作”,“创业实战”等提高学生创新创业技能,并鼓励学生参加各类大赛。课程体系实施效果显著,培养学生获得全国大学生电子设计竞赛黑龙江赛区二等奖、全国大学生电子设计竞赛黑龙江赛区TI杯一等奖、全国大学生电子设计竞赛黑龙江赛区TI杯二等奖、黑龙江省高等教育学会第二十次优秀高等教育研究成果叁等奖等多项奖项。

(三)教学实训环境提升学生实践能力

通过三年的建设,形成“一体化实训室+车间+公司+行业协会+创新创业基地”的教学实训环境,其中包括电气工程学院34个专业实训室一体化实训室,哈尔滨九洲电气股份有限公司及均衡科技有限公司的真实生产车间,哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司、哈尔滨博实自动化股份有限公司、黑龙江富奥电力设备开发有限公司、哈尔滨地铁集团有限公司等实际企业以及电力电子行业协会,哈尔滨职业技术学院大学生创业孵化园等。学生在这些综合实训环境中通过理论知识的学习、实践技能的培养、职业素养及职业规范的训练、创新实践及创业体验,实现零距离上岗及创业。近三年,获取双证率(职业资格证书及毕业证)达到99%,比例大幅度地提高。

(四)教学团队建设提高教师创新创业教育能力

学院建设一支由人力资源专业教师、学生工作教师、社会各界企业家、创业成功人士、专家学者等组成的专兼职教师队伍。组织教师每年到企业进行实践锻炼并参与社会行业的创新创业实践。学院与哈尔滨电机厂有限责任公司合作开发项目,与青岛金博士自动化技术有限公司合作进行风力发电实训装置的发明创造,教师创新技能得到提升。专业教师到新加坡、北京、天津、深圳等地职业院校进行交流,学习先进的CDIO项目式教育教学理念,MOOC、翻转课堂等教学模式,指导学生创新能力和创业意识的培养。

(五)“互联网+电力电子技术资源库”平台提升学生自主学习能力

电力电子技术专业教师团队结合“互联网+”,建立国家新能源教学资源库建设,开发并建设了电力电子技术课程教学资源库,激发学生学习兴趣,提高教学质量。通过“互联网+电力电子技术资源库”平台,形成了“互联网+课程”、“互联网+教学”、“互联网+学习”等模式,通过网络教学平台、网络教学系统、网络教学资源、网络教学视频等,提高学生学习的主观性能动性,经过统计,72%的学生通过网络的方式在互联网世界中寻找到学习的需求与价值,寻找到高效的学习方式,从而提高学习质量,综合能力也将达到提升。

(六)形成创业孵化平台,扶持学生创业

学校建立了“大学生创业孵化园区”,建立完善的“大学生创业孵化机制”,形成了创业孵化平台,其中电力电子创新创业基地为学生走向社会搭建了平台,提供创业孵化场所,开辟了一条学生走进市场的通道,提供了展示自己才能的机会,培养了学生的创业能力。三年期间,共有12支创业团队在创业园区进行孵化,其中“双维电气技术公司”等6个项目成功实现项目实施,创业孵化平台效果显著。

三、结束语

第5篇

关键词:虚拟仿真;Matlab;电力电子技术;实验实训

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2016)02-0134-02

作者简介:王波(1982-),男,浙江义乌人,博士研究生,副教授,研究方向:电工、电子和自动化

一、引言

电力电子技术是目前最活跃、发展最快的一门新兴学科,且广泛应用于工业、交通、IT、通信、国防以及民用电器、新能源发电等领域,它的应用领域几乎涉及国民经济的各个工业部门。

二、电力电子技术课程教学现状

当前高职院校基本都采取理论教学加实践操作的模式进行电力电子技术课程的教学。首先,讲解电力电子器件的工作原理、特性以及使用方法;然后对各种变流电路(包括整流、逆变、斩波和交流变换等)的电路构成、工作原理和波形等进行分析;最后在实验实训台上进行实操、搭建电路、观察波形等进行验证。电力电子技术课程本身属于电类各专业课程中较难的课程之一,教学对象又为高职学生,他们理论基础差,计算能力弱,因此教学重心一定偏向实操。然后,在对电力电子电路进行实验实训分析的过程中,由于电力电子器件具有非线性等特点以及电力电子电路的复杂性,造成实验实训结果不明显,单从示波器显示波形不能很好地检测电路的正确性。而且电力电子技术的实验实训都涉及到220V或者380V的高电压,具有一定的危险性。往往造成学生实验实训项目做得迷迷糊糊,不知道结果是否正确,即使知道错误了也很难进行排故,导致学生学习兴趣减低,形成恶性循环。

三、虚拟仿真技术在电力电子技术教学中的应用

虚拟仿真技术是近年来随着计算机技术迅猛发展而逐步形成的一类实验研究的新技术,它在各类专业各种类型的课程当中被广泛应用。虚拟仿真技术的优点主要有:(1)实验硬件门槛低,基本不需要专业的实验设备,只需要普通计算机即可;(2)实验过程安全可靠,不涉及高电压、高电流;(3)实验过程迅速、结果清晰明显,能快速地在计算机屏幕上显示所需要的所有结果,一目了然;(4)纠错排故简单,基本的仿真实验修改只需要在仿真环境下进行器件或者连接的修改。鉴于以上优点,虚拟仿真技术在电力电子技术课程实验当中进行应用十分合适,并能有效地提高电力电子技术课程的教学效果。目前,可对电力电子电路及系统进行虚拟仿真的软件较多,如Matlab、Pspise、Saber以及Multisim等。这些模拟仿真软件的出现,为电力电子电路及系统的分析提供了方便、有效的手段,大大简化了电力电子电路及系统的设计和分析过程。其中Matlab软件由于其Simulink环境下提供的SimPow-erSystems工具箱在电力系统分析、电力电子电路分析中令人满意的表现、友好的界面和模块化的形式受到广大用户的青睐。根据电力电子技术课程教学的要求,结合课程实验操作内容,我们设计、建立并实现了涵盖高职教学要求的十五个电力电子技术Matlab仿真项目。下面以直流升压斩波电路为例,详细介绍使用Matlab软件进行模拟仿真的方法和步骤。

四、仿真实例

本节以直流升压斩波电路为例,详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。直流升压斩波电路是典型的直流斩波电路之一,它通过电容、电感元件的储能以及电力电子器件(此处使用IGBT)的通断控制,使负载上得到比电源电压高的电压。根据电路原理图,在Matlab的Simulink中建立直流升压斩波电路仿真模型,步骤如下:

1.仿真平台建立。启动MATLAB,进入MATLAB环境,点击工具栏中的Simulink选项,进入所需的仿真环境,点击File/New/Model新建一个仿真平台。

2.模块提取。在Simulink环境中拉取所需要的模块到仿真平台中,具体做法是点击左边的器件分类,电力电子仿真实验一般只用到Simulink和SimPowerSys-tems两个,分别在它们的下拉选项中找到我们所需的模块,用鼠标左键点击所需的模块不放,然后直接拉到仿真平台中。

3.仿真模型建立。将提取的各模块,按照原理图布局好位置并进行连线。具体做法是移动鼠标到一个模块的连接点上,会出现一个“+”字型光标,按住鼠标左键不放,一直拉到所要连接的另一个模块的连接点上,放开左键,连线就完成了。

4.参数设置。参数设置分为模块参数设置和仿真参数设置。模块参数设置如下:直流电压源的幅值设置为100V。电阻负载设置为1Ω。控制脉冲电压由脉冲发生器产生,电压幅值设置为3V,周期设置为0.001S,脉冲宽度比的大小设置可改变输出负载电压的大小。IGBT、功率二极管、信号分解器、电感和电容可保持默认设置。示波器根据需要输出的波形个数设置输入端口数。仿真参数设置如下:将开始时间设置为0,终止时间设置为0.01,算法设置为ode23tb。

5.仿真。完成以上步骤后便可以开始仿真,仿真结束后双击示波器观察波形。直流升压斩波电路在控制脉冲电压宽度比为80%和40%时的仿真波形如图3所示,与理论分析值一致。五、小结虚拟仿真技术随着计算机技术的发展在近些年得到了长足的发展,越来越多的课程在教学中引入了虚拟仿真技术,它对课程教学效果的提供具有较大的作用。文章在分析教学现状的基础上,引入了使用Matlab软件的虚拟仿真技术,并以直流升压斩波电路为例,详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。

参考文献:

[1]王波.虚实结合、理实一体的电力电子技术课程改革的探索与实践[J].时代教育,2015,(7).

[2]牛天林,樊波,张强,等.Matlab/Simulink仿真在电力电子技术教学中应用[J].实验室研究与探索,2015,34(2).

第6篇

随着现代电力工业自动化水平的提高,电力电子技术在输电网、配电网、电源、可再生能源发电系统、微电网等方面的应用日益广泛,要求维修电工、电气运行值班人员、设备安装检修人员、继电保护技术人员等都必须具备电力电子知识和技能。为满足专业岗位群的电力电子技术应用能力需要,课程进行了“任务驱动、理实一体”教学模式的探索和实践,始终以锻炼学生能力为中心,进行了课程内容与学习情境设计、教学实施过程设计,充分利用现有实训场地,让教学过程尽可能贴近实际工作过程,全面培养学生的技能操作水平和职业素养。

一、以职业能力培养为核心进行课程内容的整合与构建

1.课程定位与课程设计思路

“电力电子技术及应用”课程对学生的职业能力培养和职业素质养成起着重要的支撑作用,是双证培养模式中维修电工等国家技能鉴定的嵌入课程,通过本课程的学习,学生应能通过国家职业资格鉴定,获取维修电工等相关职业资格证书,同时为学生考取电气检修、电气值班员和变电站值班员初、中级技术资格证打下良好基础。

“电力电子技术及应用”课程设计以职业能力培养为核心,紧扣用人单位的能力需求,依据该课程在人才培养中所具备的能力结构、知识结构和素质结构及该课程在专业人才培养中的定位,由企业行业提出具体的培养目标和要求,聘请企业行业中的高级技术、技能人员共同进行课程开发与设计。

2.课程内容的整合与构建

“电力电子技术及应用”课程对应的岗位职业能力是:常用电力仪表使用能力、电力电子器件检测能力、电力电子系统的调试能力、电气测试及现场试验的能力、电气线路识图能力、安装及检修电气设备的能力等,为完成职业岗位的核心能力培养目标,本课程以职业能力为本位进行了课程内容的整合与构建,依据专业人才培养目标所制定的知识、能力、素质三要素和专业职业资格证书的要求,选择相应的教学内容,将职业资格证书所需的应知应会内容融入教学过程,将电力电子技术与电机控制和自动控制技术相结合,并按照课程规律把相关内容有机衔接,使学生具有中级、高级维修电工(电力电子技术及其应用部分)的综合职业能力,并为获取其他相关职业资格证书奠定基础。

“电力电子技术及应用”课程以“电力电子器件―电力电子变换电路―电力电子装置的应用”为思路,描述了SCR、GTO、BJT、IGBT等电力电子器件的工作原理、特性、参数、保护与驱动电路,详细分析了各种AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC变换技术及单相和三相整流器、逆变器和斩波器,介绍了脉宽调制技术(PWM)和各种软开关技术,并随着现代电力工业自动化水平的提高,增加了电力电子技术在输电网、配电网、电源、可再生能源发电系统、微电网等方面的应用实例。

3.学习情境设计

“电力电子技术及应用”课程学习情境设计遵循“器件认知-电路分析-电力电子装置的应用"能力培养的规则,选取与专业岗位和生活实际紧密结合的典型应用案例进行情境化教学设计,以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容,科学设计学习性工作任务,突出实用性和应用性知识的传授及技能的训练,着力提高学生职业能力和素质。学生在学习了本课程之后,能充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力,并掌握各种变换原理和方法,为后续课程“模拟电厂实训”、“变电站仿真实习”、“顶岗实习”、“毕业设计”等的学习奠定了良好的理论基础和能力基础,也为学生毕业后适应电力行业各专业技术岗位的要求打下坚实的职业能力和素质基础。

课程学习情境设计见图1,每一个学习情境都体现了工作过程的完整性,把培养学生实践创新能力固化在教学任务中,并积极组织学生参与全国大学生电子设计大赛等各种科技竞赛活动,培养和提高学生的实践技能和创新能力,将职业技能与素质教育贯穿整个教学过程中。

二、以实现“学做循环”为目标 完成了课程教学平台建设

“电力电子技术及应用”一方面以实现“学做循环”为目标,构建了全新的“四位一体”教学平台;另一方面整合各种优质资源,开发核心课程教学资源库,建设了数字化教学资源平台。

1.精心构建了全新的“四位一体”教学平台

根据当前行业企业的先进技术水平和最新岗位资格要求,本课程突出职业能力培养在整个培养体系中的重要地位,按照“理实一体化”要求,整合优化资源,精心搭建了基本实训教学平台、综合仿真教学平台、综合场景教学平台、生产现场教学平台相结合的“四位一体”的教学平台体系。在学校政策和中央财政支持下,购置更新仪器设备,完善了校内实训基地;同时,为保证教学过程的实施,本课程建设了国内一流的“电力电子与电能质量”实验室、静模实验室、仿真实训室等实训场所,以保证课程的综合仿真实训;按照统筹规划、资源共享的原则,依托国网技术学院优质的实训资源,建设了以220KV智能变电站、变电实训场、电力电子与电能质量沙盘展示等为中心的综合场景教学平台,实现了真实场景教学;生产现场教学平台的建设主要依托山东鲁能智能有限公司、山东彼岸电力科技有限公司、石横电厂、邹县电厂、济南供电局、泰安供电局、黄台电厂等单位,在综合实训环节,学生通过现场教学、顶岗实习、企业锻炼等方式,在真实的工作环境中提升学生的职业素养和职业能力,使学生具备岗位工作的基本能力,适应岗位需求。

本课程依托课堂多媒体教学、仿真教学、校内外实训教学,引入实际案例,应用多种教学手段和方法设计教学过程,较好地解决了理论知识传授与能力培养的有机结合问题,完善了以“学做交融、能力渐进”为主线的人才培养模式,实现了专业教育和岗位工作的相互对接。

2.整合各种优质资源,开发课程教学资源库,建设了数字化的教学资源平台

本课程组的教师和企业人员一起,进一步整合优化了教学资源,建设了丰富的教学资源平台。精品课程网站资源丰富,包括了课程整体设计介绍、课程标准、整体教学设计、单元教学设计、多媒体课件、动画库、仿真电路库、学案、习题试题库、课程拓展、课程录像、案例库、职业技能鉴定等。网站的教学资源库中有整个课程各学习情境的多媒体课件、课程教学过程录像、实训项目操作录像、仿真操作录像、实际工作任务操作录像等视频资源、来源于实际工作岗位的企业典型案例资源、对应教学中各知识点图片资源、考核评价资源等,为课程教学的顺利实施提供了有利保障。

三、以理实一体化教学为主体 实现了双证融通的学习过程

1.课程层次性实践项目的设计

本课程在对职业岗位所需的技能进行分析的基础上设计实训项目。针对典型工作岗位的作业流程和工程项目,分析岗位所需的知识、能力和素质,形成岗位技能要求,开发形成单项实验、专项实训、综合实训、岗位实训等层次项目,结合现场工作任务,设计本课程学习性的实践任务,通过课内实训、校内综合实训、校内场景实训、技能鉴定和顶岗实习等环节完成,使学生达到课程标准提出的要求,学生的专业能力、方法能力、社会能力得到提高,逐步培养学生的职业道德、职业规范、职业能力。课程的实践教学项目如图2所示。

2.课程内容组织及教学实施过程设计

基于“四位一体”的教学平台,以任务驱动、理实一体化教学为主体,完成每一个学习情境中的工作任务。以工作情境:“调光灯电路”为例,说明教学的设计与实施过程,见图3所示。先由任课教师下达任务书,明确任务目标,接着由教师指导学生分解任务,查找难点,然后教师引导学生进行完成任务所需的必备知识技能学习,小组讨论完成任务的实施方案,教师审核各小组的方案,并监督和指导学生实施方案,教师组织学生对方案实施过程中的共性问题展开主题讨论,各小组进行检查、自评、完善,并派代表汇报任务完成情况,教师根据过程表现及报告内容给出每个学生的综合评价。

3.理实一体教学 实现“学做交融,能力渐进”

课程教学的实施,遵循“学做交融,能力渐进”的原则,把职业资格证书教育纳入教学计划,建立突出职业能力培养的课程标准,通过各种教学环节加强实践训练,引入案例,创设真实情境,学做循环,把职业能力的培养贯穿于教学的全过程,使学生在取得毕业证的同时也获得相应的岗位职业资格证书。图4为电力电子技术及应用课程学习过程。

四、实践效果

“电力电子技术及应用”课程通过四位一体的课程平台建设、课程内容重组和情境化教学设计、“任务驱动、理实一体”的教学模式的实施等工作,提高了教学质量,全方位提升了学生的综合素质,教学效果逐显成效,实现了学生素质化、教学系统化、用人单位满意化的目标。

1.学校和学生对课程的评价显著提高

“电力电子技术及应用”课程 “任务驱动、理实一体”的教学模式的实施,注重了项目制任务式教学策略和团队协作学习策略。课程的6个学习情境,每个学习情境的实现由6至7个环节组成,在学习过程中均采用小组(团队)方式,讨论、收资、成果等环节均以小组为单位,“分解任务”、“查找难点”进行小组协商、讨论,方案实施制定和实施过程中小组成员要求分工、协作、团结、交流,共同完成测试任务,成绩评定中有团队系数,师生密切交流,切实提高了学生的职业能力和素质,学校和学生对课程的评价显著提高。

2.学生的专业技能水平显著提高

“任务驱动 理实一体”教学模式在电力电子技术课程教学中的应用,为学生考取《通用电工证》、《维修电工证》初、中级技术资格证打下了良好基础,学习该课程的毕业生双证率高达97%以上;学生在学习了本课程之后,能掌握基本电力电子电路的电路结构、工作原理、电气性能,充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力,了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域,学生的专业技能水平显著提高,学习该课程的学生组织的电子设计协会被授予“2014年山东省优秀大学生科技社团”荣誉称号,学生被评为山东省优秀大学生科技社团干部,参加全国大学生电子设计竞赛和“飞思卡尔”杯智能车竞赛,荣获山东省一等奖、二等奖多项。

第7篇

[关键词]高职;电力电子技术;教学改革

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.11.039

1 引 言

电力电子技术是太阳能光电应用技术专业的核心课,它是一门集电子技术、控制技术和电力技术于一体的综合叉学科,该课程课堂教学的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强<sup>[1]</sup>。近年来,随着新型电力电子元器件的发展,电力电子技术得到飞速发展,在太阳能新能源领域也有广泛的应用。因此,如何把握好课堂的教学内容,激发学生的学习兴趣,使学生既能又快又好地掌握必需的知识,又能培养学生的工程实践能力,在有限的学时内获得最好的教学效果,是一项亟须解决的问题。本文结合自己的教学经验,从教学内容、教学方法、实践环节三个方面对该课程的教学改革进行探索。

2 调整优化教学内容

现在的高职高专电力电子技术教材,大都是电气工程专业、自动化专业等相近专业通用的教材,但太阳能光电应用技术专业学生与其他专业学生在前期课程和后续课程上有所不同,因此,对本课程的学习要求就有所不同。太阳能光电应用技术专业学生电类基础较差,学习本课程时应重点强调应用,淡化理论推导。教学内容应该源于真实,教学情景能够呈现光伏系统安装的工作内容和形式,在光伏体统安装中这些任务最典型、被广泛使用到。

因此,电力电子技术的课程以电力电子开关器件为核心、四类基本变换器和两种控制方法为基础、兼顾当前技术发展,将课程内容分为六大学习情境:调光灯装置、直流调速装置、电风扇无极变速装置、开关稳压电源、不间断电源(UPS)和变频器<sup>[2]</sup>。将每个学习情景分解为若干个学习性工作任务,细化学习内容;每个学习任务又对应着相应的项目实训。学生以五人一组组成团队,配合完成各个实训项目,从而完成一个完整的学习任务。

3 改进教学方法

3.1 以工作过程为导向

整个教学围绕任务的解决展开,突出知识的应用性,引导学生自主思考。设计电力电子课程是以六大学习情景展开,针对每一个学习情景提出一个学习任务,让学生从现象找到本质。再开展学习情景相关知识和技能的学习与锻炼,从调光灯到变频器应用,有目的地开展培养方案,引导学生主动探索项目的相关知识的技能,全面锻炼学生的能力。

3.2 讲解与训练结合

以学生为主体,教师加以适当的引导,提高学生分析问题、解决问题的能力,提高学生的实践技能。如学习电力电子器件时,教师引导学生分析其特征,及时进行现场测试训练,加强学生对该部分知识和技能的理解与记忆<sup>[3]</sup>。

3.3 设计型思维教学模式的应用

教师在讲解一个电路之后,对后续相同结构的电路创设一定的问题情境,引导学生思维分析,由学生提出见解。如在讲解相控整流时,由于不同负载时的电路分析过程是基本重复的,为此在讲电路之前,先让学生熟悉电阻和电感的特点,然后分析电阻性负载下的电路,而电感负载电路的分析由于过程基本相同,则可以留给学生解决。在这个环节的教学中,安排学生进行电路分析的设计,然后讨论不同控制角下的波形,让学生提出猜想,最后利用仿真软件加以演示。

通过多种教学方法的灵活使用,将抽象的问题具体化、形象化,将理论分析与应用相结合,通过实际应用,从小的实践项目到较大一点的综合性实践项目的设计与制作,培养学生的成就感,提高学生的学习兴趣和乐趣。将学生的被动接收变为在老师的指导下的主动学习,这样所有问题都迎刃而解。

4 改革实践环节

4.1 打破原有验证性试验体系

通过学生为主体、教师为主导的教学方式,形成理论、实践教学交融渐进模式。如调光灯模块中,先引出分析案例――调光灯,由其工作特点引申到相关工作器件、工作电路和工作原理。学习器件时,让学生进行器件的测试,使其掌握该种器件特性;学习到工作电路和工作原理时,让其进行电路实训,自己连接电路,并通过波形观察掌握这种电路特点和应用,学习完这部分内容后还进行调光灯的综合实训,让学生从安装、调试到故障分析一步步掌握和整流技术相关的知识和技能。

4.2 选择具有较高实用价值的实训项目

电力电子技术课程具有很强的工程应用背景,而实训是培养学生理论联系实际、动手能力和科学研究方法的重要手段。因此,要选择基础和具有较高实用价值的实训项目,基础的实训项目例如单相、三相整流桥路性能研究、斩波电路性能研究等<sup>[4]</sup>。通过这些实训可以使学生掌握电路基本拓扑的原理和构成,对实训结果的分析使学生对电路工作原理有了更深刻的理解。具有较高实用价值的实训项目,例如开关电源的性能研究、功率因数校正技术等。这些实训项目密切联系着当今电力电子技术发展的最前沿技术,同时对本课程的应用领域、可以解决的问题有了更直观更感性的认识。通过这些实训提高学生对电力电子技术的知识储备和技术能力,让学生做到学有所用,学有所想。

5 综合性课程设计的设想

传统的课程设计只隶属于各门课程,它们之间衔接性较差,学生难以掌握完整的知识体系。为克服传统课程设计的不足,近年来,开放式的综合性课程设计备受关注,成为当前实验教学改革的重点。这种开放式综合性课程设计模式的特点是:以系统化专业知识为主线,以开放的教学实验室为基地,以实际动手为基础,以激发学生的兴趣、主动求知为动力,以培养创新能力为目的。

笔者认为,电气工程及其自动化的综合性课程设计应体现强、弱电结合的特点,因此包含电能变换电路的设计和调试是必要的,该部分可利用通电电能变换器实验平台来实现。此外,综合性课程设计还应覆盖自动控制理论、计算机控制、检测与信号处理等课程的内容,为此可增加单片机控制单元,电机速度检测单元、电流检测单元及有关机械部件,形成数字化的电气传动控制系统。以该系统作为综合性实验平台,可设立多种多样的综合设计题目,达到对学生综合技能的训练和培养的目的。

6 结 论

电力电子技术课程作为一门工科的课程,要上好这门课是不容易的。该课程的改革是一项系统工程,其学术性和技术性很强,涉及的面较广。要搞好这项改革工作,既需要学校的投入,也需要教师的艰苦努力和无私奉献。为把学生培养成为基础厚、知识博、能力强、口径宽和适应性强的高素质人才,我们要积极探索教学内容、教学方法和教学手段的改革方法,使学生能真正成为应用型技术人才<sup>[5]</sup>。

参考文献:

[1]王卓,王强,曹晶人,等.“电力电子技术”课程教学改革探讨与实践[J].中国电力教育,2013,11(3).

[2]张洪宝.光伏技术专业电力电子技术课程探究[A].2011高等职业教育电子信息类专业学术暨教学研讨会论文集[C].2011.

[3]王璐.基于项目式教学的电力电子技术课程改革探索[J].辽宁高职学报,2014(9).

第8篇

关键词:电力电子技术;实验教学;应用型

引言

实验教学作为高职院校工作的重要组成部分,可以培养学生的动手能力、分析能力以及解决问题的能力,以往“电力电子技术”教学主要以理论为主,辅以验证性实验,这样学生无法真正通过实验来掌握工程技能和方法,偏离了实验教学目标,与本学科工程背景强的特性不符。

电力电子技术是本校工程技术学院电气自动化技术专业开设的课程之一,也是培养学生实践、创新能力的基础课程。电力电子技术是弱电对强电实现控制的纽带,它的实验内容是通过驱动电路控制主电路[1]。本实验的实践性较强,必须通过实践环节才能加深学生对课程内容的理解。在工程实践和企业控制电路维护中,此课程始终是基础和常用的,但是由于此课程实验是强弱电结合的综合实验,对学生的实验操作水平提出了更高的要求,因此针对这些情况,对这门课的实践教学进行改革是非常必要的。

就海南经贸职业技术学院电气自动化专业在电力电子技术实践教学中存在的普遍问题是缺少实训设备、实训设备损坏严重、实训内容验证性为主、缺少设计性实验、书本知识与实验脱节、学生动手能力差、查找资料能力欠缺、惧怕强电等现象。安全性好的实验环境对培养应用型人才、培养学生掌握实验的方法、提高学生兴趣与主动参与性、调动学生积极性,将起到重要的作用。

1.实验教学内容的改革

随着本校“电力电子技术”、“电机拖动”以及“电气控制”等课程的改革,以提高实验教学效果,相对应的实验教学环节需相应的加以改善。学校已开设的实验项目多为验证性实验,学生基本按照步骤接线、验证,缺乏主动性,缺乏积极探究精神,对应掌握的理论知识和应掌握的能力并没有落到实处,在理论与实践相结合的过程中出现连接不紧密,浮于表面的现象。

作为本校“优质校项目”支持的项目,结合电力电子技术基础的课堂教学内容以及电力电子技术课程特点,实验教学内容必须包括电力电子器件工作原理、基本电力电子电路原理、典型电力电子系统应用等。在每个实验内容选择、设计以及实验指导等环节上,必须坚持“以培养学生的实践能力”和“理论与实践相结合”的实验教学理念,使学生既动手又动脑、丰富工程实践知识,并且培养学生的创新能力和综合能力。为了提高学生“电力电子技术试验”的兴趣,在原有实验基础上,增加了综合性和设计性等生活案例实验项目,体现该课程的核心内容[2][3]。主要新增实验项目有以下2种:

(1)基础设计性实验

家用调光灯设计。该实验紧贴生活实际案例,在原有实验基础上增强学生的理解性、积极性和主动性。主电路为晶闸管和半波可控整流电路,触发电路为单结晶闸管和单结晶体管触发电路。实验目的为掌握晶体管工作原理,波形分析,晶闸管的触发原理,掌握调光灯的线路布局、焊接、电路调试等方法,并学会文档撰写。通过该实验,使学生对单相整流控制电路、单相调压电路以及驱动模块有较为形象的认识。在教学过程中,提前布置试验任务,从原有按照步骤验证方式改为课后学生必须自主查阅相关设计资料,认真组织实验步骤,以期达到进一步巩固、深化电力电子技术及相关课程的基本知识、基本理论和基本技能,培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。

(2)综合应用设计性实验

晶闸管整流电路应用设计。该实验为新增实验,实行项目导向教学模式,这种模式将教学过程与项目设计融为一体,将理论教学与实际工程相结合,技能训练和项目实战相结合,从而使得学习过程变为一个实际的创造实践活动,在完成项目的过程中加深专业知识和技能的运用,有助于发掘学生的创造潜能,培养学生的操作能力,锻炼和提升学生的工程意识。

该实验以整流电路为Z4直流电动机供电为例,根据不同型号直流电机技术参数,设计可控整流电路。为了避免学生在主电路结构上的趋一性质,可根据负载电动机的功率大小做出整流主电路结构选择的限定。在该实验中,学生学会根据电路负载不同、输出电压的纹波要求、功率因数、电路的复杂情况和成本等因素,综合判断是否采用整流变压器、主电路采用单相还是三相、半波还是全波以及半控还是全控形式,培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料、工程绘图和编写设计书名数的能力,为今后从事相关工作打下良好基础。

2.实验教學考核的改革

传统考核方式仅在记忆型考核的基础上增加了部分理解能力的内容,缺少设计、分析能力的考核内容,考核内容与实际应用之间缺乏关联性,往往考核成绩优异的学生在面对实际问题时仍然束手无措[4]。为加强电力电子技术与实际应用的关联性,实验考核方式分改为过程性考核。该部分贯穿整个学期,考核方式包含学生的每一个实验阶段成绩。评分标准每次实验为百分制,包括课前查阅资料,方案准备成绩20分,课中动手能力、排查纠错能力成绩50分,课后撰写实验报告是否真实、准确成绩30分。试验考核按该课程考核的60%计入昀终课程考核成绩。

3.结束语

本文就电力电子技术实验教学内容体系的改革进行了探讨和验证,以海南经贸职业技术学院17级、18级和19级电气自动化技术专业为实践对象,经过两个学期的实践验证,在促进学生自主学习方面起到了很大作用,明显提高了学生的主动参与度,课堂小组讨论氛围也取得了较好的进展,实验成绩评定也更加客观真实,其中18级部分学生受到了实习单位的表扬。

第9篇

在应用型本科电力电子技术教学改革过程中,如何培养具有专业基础,突出应用技能,强化面向社会、面向生产服务一线的高等技术型人才是一个急需解决的问题。本文从学校的实际情况出发,针对实验室的管理、实验项目的设置、实验的考核、开放实验室及指导学时参加电子设计大赛等方面对电力电子技术课程的实践教学改革进行了深入探索。

1.改革实验室的教学模式与管理

实验的课堂授课时都按照原理讲授、示范接线、结果展示、实验指导四个步骤进行。1)原理讲授:充分利用板书,将原理展示给学生,强调实验中需要注意的地方让学生在听讲的同时可以通过板书上的内容回忆原理。2)示范接线:接线过程中向学生讲解控制电路单元、驱动电路单元和主电路单元。详细讲解每个单元的工作情况和接线的注意事项及接错了后出现的故障。同时促使学生养成良好的习惯,一律采用标准化接线方法。3)结果展示:将测量量输送给双踪示波器,强化示波器的调试和测量注意事项,对波形进行分析。4)实验指导:演示完毕后,部分学生会存在这样那样的疑惑,因此应留给学生提问的时间,可以让教师进一步了解学的掌握情况,同时打消学生对实验的畏难心理,这也为将来改进授课方式提供了参考。实验指导环节中,包括实验接线的检查、实验故障的分析检测、实验结果的分析等。

实验室的日常管理和维护由任课老师和实验员共同负责,任课教师在实验过程中会不断发现设备存在的问题,维修时任课老师和维修人员一起维修,这种管理模式在某种程度上很好的降低了运行成本,提高了实验设备的利用率,保证了实验教学能顺利进行。

2.改革实验项目的设置

电力电子技术实验学时一般18学时,在原有验证性实验的基础上增加综合性实验和设计性实验,涵盖电力电子技术的四大基本电路和两大基本控制和一些综合闭环的控制电路。

(1)验证性实验(基础型实验)

依托EL-DS-Ⅲ型电气控制系统综合实验台,完成的实验题目为①单结晶体管触发电路的研究;②单相桥式全控整流电路;③三相半波可控整流电路④Buck变换电路研究;⑤单相斩控式交流调压电路;⑥单相SPWM电压型逆变电路研究;⑦半桥开关电源电路的研究。验证性实验主要是使学生接触具体的器件、控制电路、驱动电路和主电路,掌握电力电子器件的特性,对四种变流电路的工作原理进行校验,实验中人为设计故障,运用理论知识完成故障电路的实验波形分析,达到理论与实践的结合。另外,特别强调实验操作的规范性和常识,避免实验事故的发生。

(2)设计性、综合性实验

经过多年的教学实验,结合校内实验设备及实验资源,开发有一定深度的综合应用性设计性实验项目,并建立相应的开放实验项目选项库,教师对学生实验过程进行指导。例如,依托EL-DS-Ⅲ型电气控制系统综合实验台等设备,开发诸如“鼠笼三相异步电动机(VVVF)变频调速电路研究”、“晶闸管直流电机调速电路研究等综合性实验项目;在“综合性、设计性”等应用性实验中,实验教师只给出每个实验的设计指标要求和主要参考元器件,学生理论与工程实践相结合,电力电子技术与电机学、电力系统分析相结合,查阅资料、制定方案、设计出电路、列出实验步骤和测试方法,对实验现象和结果进行分析、处理、储存并创造性地加以应用。

(3)创新性实验

主要是高新技术能力的培养,包括各类设计大赛,将新技术,新方法及科研成果引入实验教学中,充分发挥学生的自主性和创造性,创新性实验在开放实验中进行。

3.改革实验考核方式

改革后,实行过程化管理,把考核渗透到学生实验流程每一个阶段,实验成绩不在是最终一次考核给成绩而是在实验的每一个阶段都有考核,让学生无论是预习,还是实验操作、写实验报告都要认真对待,提高学生上实验课的质量。成绩评分标准为:两学时计100分,出勤考评10分,预习考评10分、实验操作考评50分、实验报告30分。没有出席上课的同学即使交报告也不计分,强化出席和实验操作。如果学生无故缺席6学时及以上,则没有实验成绩。18学时的实验课程总分900分,折合后总分30分,计入理论课的考核成绩。

4.开放实验室

由任课教师申报开放实验室项目经学院教务处批准,每个实验项目要求教师指导学时6学时,学生实验学时为12学时。选修学分1学分,对于每个实验项目要求至少12名学生参加,由学生自己申请,老师安排指导时间。电力电子技术开放实验室的题目有有源功率因数校正电路研究;运用MATLAB中的SIMULINK模块对电力电子变流电路的仿真等。开放式实验教学为有能力的学生提供条件去完成教学计划学时外未完成的实验项目,为爱好动手、动手能力强、创新意识强的学生提供了良好的条件。同时对学生的毕业设计工作也打下了基础。

5.指导学生参加电子设计大赛

协助电子协会的老师指导电子信息工程专业和电气工程及其自动化专业学生全国大学生电子大赛训练。国赛每年基本上都有电力电子技术方面的选题,如开关电源模块并联供电系统;开关稳压电源;数控直流电流源等。因此,在训练中我们将历年大赛中的题目作为一个实训方向。近三年来,电子协会的同学取得的可喜的比赛成绩。从大赛的准备,选题,参赛作品的设计一系列工作,老师和学生都取得了很大的进步,同时激发了学生学习电力电子技术的兴趣,利于更好的开展教学活动。

6.结束语

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