宋仁銀
(寧德師范學(xué)院,福建寧德352100)
應(yīng)用型本科高?!峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》課程實踐教學(xué)探析
宋仁銀
(寧德師范學(xué)院,福建寧德352100)
結(jié)合應(yīng)用型本科高校的培養(yǎng)要求和我校實際情況,對電氣工程及其自動化專業(yè)的電力電子技術(shù)課程的實踐教學(xué)從傳統(tǒng)教學(xué)模式到改革教學(xué)體系、改進實驗、校企合作和科技創(chuàng)新活動五個方面進行了分析和探索。提出的實踐教學(xué)方法不但有效的增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,而且還提高了他們的實踐能力和創(chuàng)新精神,取得了較好的實踐教學(xué)效果。
應(yīng)用型高校;電力電子技術(shù);實踐教學(xué)
應(yīng)用型本科教育是近年來出現(xiàn)的一種新型的高等教育模式,是為適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要而培養(yǎng)的具有素質(zhì)高、能力強、知識面寬和基礎(chǔ)扎實的高級應(yīng)用型人才[1,2]。與研究型高校不同,應(yīng)用型高校不但注重學(xué)生在實用知識和實踐能力方面的培養(yǎng),而且更強調(diào)對專業(yè)知識的實用性和實踐性的應(yīng)用。因此,實踐教學(xué)在應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)模式中處于主導(dǎo)地位。電力電子技術(shù)是電氣工程及其自動化、機械電子工程和自動化等工科相關(guān)專業(yè)的一門主干課。該課程具有技術(shù)進步快、知識面較寬和生產(chǎn)實際結(jié)合緊密的特點,是一門實用性和實踐性較強的專業(yè)主干課。根據(jù)應(yīng)用型本科高新的培養(yǎng)目標,結(jié)合我院的實際教學(xué)情況,本人對該課程實踐教學(xué)方法進行研究,有助于學(xué)生將來進入社會從事相關(guān)專業(yè)工作打下良好基礎(chǔ)。
在傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)課程的實踐教學(xué)中,存在驗證性實驗偏多的情況。其實踐教學(xué)主要是利用實驗箱進行操作,教師給定實驗步驟讓學(xué)生完成相應(yīng)的實驗操作,這種方法相對比較簡單而且也容易掌握[3]。雖然該課程有課程開設(shè)有設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計,但是主要還是偏重于理論設(shè)計,真正實際動手操作的很少,有時候還是通過仿真軟件來完成,因此,能夠做出成品的更是少之又少。另外,在已開設(shè)的實驗計劃中,能開展系統(tǒng)性綜合實驗的較少,雖然有比較多的學(xué)生動手操作機會,但是很多實驗操作步聚大都是教師事先設(shè)計好的,學(xué)生只需按照相應(yīng)的實驗操作步驟完成即可。由此很難建立起一體化教學(xué)思維,即零散的課程知識很難匯集成一個有機的科學(xué)體系,從而達不到鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用能力的要求。因此,這種傳統(tǒng)的實踐教學(xué)的人才培養(yǎng)模式與應(yīng)用型本科高校的人才培養(yǎng)目標是不相符的。
針對傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式,我們從兩方面對電力電子技術(shù)的課程實踐教學(xué)模式進行構(gòu)建:一方面建立從課內(nèi)系統(tǒng)到校外實習(xí)訓(xùn)練相結(jié)合的實踐教學(xué)模式;另一方面,從校內(nèi)專業(yè)素質(zhì)拓展訓(xùn)練和實踐技能訓(xùn)練到課外開放性實驗體系。它包括科技型實踐、
專業(yè)型實踐和教學(xué)型實踐。根據(jù)實踐型技術(shù)人才素質(zhì)培養(yǎng)的要求,可以將實踐教學(xué)體系劃為三種層次,分別為:一是初步設(shè)計能力與綜合應(yīng)用能力層,包含課程的設(shè)計和實習(xí),進行綜合設(shè)計和應(yīng)用能力的訓(xùn)練。二是創(chuàng)新能力培養(yǎng)與工程實踐層,包含工程項目訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計和科技創(chuàng)新和工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)和制作,進行創(chuàng)新能力與工程實踐能力訓(xùn)練。三是基本技能層,包含項目實習(xí)與見習(xí)和基礎(chǔ)實驗,進行基本技能訓(xùn)練。這種三層次實踐教學(xué)體系有利于形成由單一模式到綜合應(yīng)用能力的提升,進而促使學(xué)生的實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)獲得進一步提高。
在高等教育體系中,實驗教學(xué)是其綜合體系的重要組成部分。實驗教學(xué)是對學(xué)生進行專業(yè)課程實驗訓(xùn)練、提高他們的動手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。通過實驗教學(xué)能夠讓學(xué)生對理論知識強化印象和深化理解,能夠讓學(xué)生掌握實驗科學(xué)理論的基本方法并從中掌握使用儀器設(shè)備。而實驗教學(xué)的效果取決于對專業(yè)課程的實驗內(nèi)容和方法的把握[4]。
電力電子技術(shù)課程的傳統(tǒng)實驗內(nèi)容是驗證型實驗為主,驗證型實驗是通常以教師編撰的實驗指導(dǎo)書為教材,要求學(xué)生使用有關(guān)實驗設(shè)備并按照既定的實驗操作步驟完成實驗操作,最終驗證相關(guān)的理論知識。在這種實驗?zāi)J较拢瑢W(xué)生在實驗中通常是按部就班地被動接受實踐訓(xùn)練,缺乏思考,完成實驗后他們的印象不深刻。對既有理論和實踐知識停留記憶的層面,不利于分析問題和解決問題能力的鍛煉。因此,很難使得學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力得到提高。針對以上問題,經(jīng)過深入的分析和探索,提出了以驗證型實驗作為實踐基礎(chǔ)、設(shè)計和開發(fā)型實驗為主體的實驗教學(xué)模式。對電力電子技術(shù)課程中的每一個知識點都開設(shè)相應(yīng)的驗證型實驗,如直流斬波電路實驗、三相可控整流電路實驗、SPWM逆變電路實驗等等,這樣可以加深學(xué)生對相關(guān)理論知識的記憶和理解。另外結(jié)合工程應(yīng)用背景,針對課程中的某一個或一些知識點讓學(xué)生通過一些應(yīng)用模塊,讓學(xué)生去組建各種電路和建立開放性的電能變換器,這不僅能夠加深學(xué)生對課程理論知識的理解和掌握,還能有效地提高他們在工程應(yīng)用中的實踐操作能力。
在實驗教學(xué)方法上,除驗證型實驗外,要盡量改變被動狀態(tài),避免灌輸式教學(xué)方法。對于設(shè)計型實驗,力求采用任務(wù)驅(qū)動式實驗教學(xué)方法,即在實驗前給學(xué)生布置實驗任務(wù),給出必要的儀器設(shè)備、實驗的基本要求以及實驗操作中的注意事項,不公布實驗的具體方法和步驟,不提供實驗所用儀表和儀器的選擇,對實驗中用到的元器件種類、型號和數(shù)量都不事先提供,在實驗進行前讓學(xué)生本人擬寫詳細的實驗預(yù)習(xí)和設(shè)計報告,經(jīng)實驗老師同意并確認,在實驗過程中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時,實驗老師要給學(xué)生提出一些啟發(fā)性問題,以引導(dǎo)學(xué)生主動思考和解決問題。在整個實驗過程中,變被動為主動,要以學(xué)生為主體,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣,提高他們的實踐能力及創(chuàng)新精神。比如三相交流高壓電路項目,實驗指導(dǎo)書上僅給出控制要求,使用三相可控整流的觸發(fā)電路用于三相交流調(diào)壓的有效控制。學(xué)生需要根據(jù)控制要求,自行繪制控制電路圖、選擇相應(yīng)的器件型號、類型和數(shù)量,繪制波形圖、編制交流時序電流圖等等。
校企合作能有效提升學(xué)生的綜合實踐能力,是培養(yǎng)具有實踐能力和的創(chuàng)新精神重要途徑。通過校企合作的教學(xué)模式,使得學(xué)生能夠更加深入到實際的工程應(yīng)用,增強他們的工程意識,最終提高學(xué)生的綜合實踐能力[5,6]。通過多年的校企合作教育實踐探索,我們學(xué)院已跟多家地方電機制造和電力企業(yè)簽訂了長期合作協(xié)議,并建立了多個實踐教學(xué)基地。
在課程學(xué)習(xí)期間,通過校企合作方式,組織學(xué)生考察生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)流水線和電力自動化設(shè)備,不僅能夠增強學(xué)生的感性認識和拓寬視野,而且能讓他們真正了解和體會到工程實際中的電氣控制設(shè)備與電力電子技術(shù)在電氣控制領(lǐng)域中的地位和作用,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激發(fā)他們主動學(xué)習(xí)的熱情。不僅如此,在實習(xí)期間還經(jīng)常邀請生產(chǎn)企業(yè)的具有實踐豐富的工程師為學(xué)生開講座,主要介紹了電力電子技術(shù)跟實際相結(jié)合在工程實踐中的實例以及
工程師對理論和實際關(guān)系的多年總結(jié)的經(jīng)驗心得,學(xué)生聽后感覺受益匪淺。
科技創(chuàng)新主要以提倡學(xué)生自主設(shè)計、自行實驗、自我總結(jié),發(fā)揮他們的主體性,為他們的自主實踐提供必要的環(huán)境和條件。為了給學(xué)生的課外科技活動提供必要的創(chuàng)新平臺,實驗室要面向?qū)W生全面開放,這不僅可以為學(xué)生開發(fā)和設(shè)計新的實驗項目,還可以為他們的創(chuàng)新設(shè)計提供必要的實驗環(huán)境。在實際中,為了給廣大學(xué)生營造良好的氛圍,要定期組織和電力電子技術(shù)相關(guān)的和豐富多彩的大學(xué)生科技制作創(chuàng)新實踐活動。為了增強學(xué)生參加實踐活動的熱情和興趣,針對學(xué)生實踐能力,還專門設(shè)置了學(xué)分獎勵機制。通過學(xué)分獎勵機制激勵學(xué)生積極參與到科技創(chuàng)新的實踐活動中來,從而更有利于學(xué)生進行自身的科技創(chuàng)新實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
總之,在應(yīng)用型高校電力電子技術(shù)的實踐教學(xué)過程中,通過對實踐教學(xué)的改革,在加強學(xué)生理論知識和驗證實驗操作的同時,也要注重學(xué)生的設(shè)計型實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),從而為培養(yǎng)我國社會經(jīng)濟中需要的工程應(yīng)用型人才打下堅實的基礎(chǔ)。
電力電子技術(shù)是一門實踐性很強的課程,根據(jù)應(yīng)用型高校的教學(xué)要求和本課程自身具有的特點以及學(xué)院的實際情況,經(jīng)過多年的分析和探索,從傳統(tǒng)模式、課程體系、實驗教學(xué)方法、校企合作和科技創(chuàng)新活動等方面對課程的實踐教學(xué)做了大膽的改革,在提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神等方面取得了較好的效果。
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(責(zé)任編輯:卓如)
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2016-06-11
宋仁銀(1981-),女,山東威海人,講師,研究方向:電機電氣控制。E-mail:ndsycsg@126.com.
1671-802X(2016)05-0040-03