電力拖動課程體系革新

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本文作者：吳牮 單位：重慶電子工程職業(yè)學(xué)院

“電力拖動”課程對機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)的重要作用

電氣傳動類課程在機(jī)電專業(yè)中發(fā)揮著十分重要的作用，與其他課程有著密切的聯(lián)系，在機(jī)電專業(yè)課程體系中起著承前啟后的作用。學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程，一方面可以強(qiáng)化學(xué)生的電路基礎(chǔ)知識，提升學(xué)生在電氣技術(shù)方面的素養(yǎng)，鍛煉學(xué)生的抽象思維能力與分析能力；另一方面，學(xué)生要掌握電機(jī)這種特殊機(jī)械裝置，必須掌握磁路結(jié)構(gòu)（鐵芯）、電路結(jié)構(gòu)（繞組）及電動機(jī)的運(yùn)行特性，還要具備機(jī)械和力學(xué)知識。通過學(xué)習(xí)“電力拖動”課程，可以培養(yǎng)學(xué)生空間分析能力和構(gòu)思能力。

高職機(jī)電類專業(yè)課程體系存在的問題

高職院校制定機(jī)電類專業(yè)教學(xué)計(jì)劃過程中，參照了本科或?qū)？圃盒C(jī)電類專業(yè)的“電力拖動”課程體系。如高職院校的自動化專業(yè)開設(shè)“電機(jī)與電力拖動”課程，數(shù)控、設(shè)備維修與管理、機(jī)電一體化專業(yè)開設(shè)“電機(jī)與電氣控制技術(shù)”課程，這些課的先修課是“電路基礎(chǔ)”、“電力電子技術(shù)”等，后續(xù)課是“可編程邏輯控制原理與應(yīng)用”、“機(jī)電一體化系統(tǒng)與設(shè)計(jì)”等。高職院校機(jī)電類專業(yè)開設(shè)的“電機(jī)與電力拖動”、“電機(jī)與電氣控制技術(shù)”課程內(nèi)容主要又以電機(jī)學(xué)和電力拖動的傳統(tǒng)內(nèi)容為主。由此可見，高職機(jī)電類專業(yè)的課程體系、課程內(nèi)容、教學(xué)順序與普通大學(xué)機(jī)電類專業(yè)課程開設(shè)方式差異較小。這對高職機(jī)電類專業(yè)教學(xué)帶來一定的問題。一方面，由于教學(xué)課時較少和教學(xué)內(nèi)容繁多，學(xué)生很難熟練掌握電機(jī)與電力拖動的課程的主要內(nèi)容；另一方面，課程體系中較少涉及電氣傳動方面的新技術(shù)，這不利于培養(yǎng)社會急缺的機(jī)電專業(yè)高端技能型人才。

高職“電力拖動”課程體系改革

在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，如何改革高職“電力拖動”課程體系，仁者見仁，智者見智。筆者認(rèn)為，要培養(yǎng)高端技能型機(jī)電專業(yè)人才，首先應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)技能訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力為主旨，突出人才培養(yǎng)的“技能型”特征。其次，在電氣傳動技術(shù)方面，首先要鞏固傳統(tǒng)核心知識的教學(xué)，再以企業(yè)實(shí)際要求為依據(jù)，適當(dāng)提高知識層級，補(bǔ)充新內(nèi)容，以突出培養(yǎng)“高端”技能人才的高職教育特征。

當(dāng)前編寫的高職《電力拖動》類教科書，似乎遵循淡化理論突出實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)要求，大刀闊斧地破舊立新，實(shí)際上這只是傳統(tǒng)教材的壓縮餅干。如很多《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》教材，將傳統(tǒng)的《電機(jī)學(xué)》、《電力拖動》、《電氣控制基礎(chǔ)及機(jī)床電氣控制技術(shù)》拼湊在一起，又要求在一學(xué)期內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，并且還要安排大量的實(shí)習(xí)，實(shí)際理論教學(xué)課時不足以前的三分之一。在這種教學(xué)安排下，教師不可能深入淺出地講授教學(xué)內(nèi)容，為了完成教學(xué)任務(wù)，很難顧及教學(xué)效果。在學(xué)生文化基礎(chǔ)知識薄弱和教學(xué)進(jìn)度快的情況下，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和掌握多少知識可想而知。筆者認(rèn)為，在學(xué)時少和教學(xué)效果打折扣的要求下，要整合教學(xué)內(nèi)容，必須明確兩點(diǎn)：一是整合知識內(nèi)容不是簡單地堆砌和拼湊；二是壓縮課程也不是把教材中的相關(guān)性較小的內(nèi)容和公式推導(dǎo)簡單地刪掉。教材編寫者必須在充分理解課程設(shè)置的目的、功能及課程之間的內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)上，以達(dá)到的教學(xué)目的為依據(jù)，對相應(yīng)知識內(nèi)容重新“熔化”和“鑄造”。在整合課程中應(yīng)該做到兩點(diǎn)：一是必須突出核心、主干內(nèi)容，突出課程的知識主體，也就是要保留傳統(tǒng)教材中的經(jīng)典和精華內(nèi)容，不能因?yàn)槟承┲匾獌?nèi)容的公式較多、論證較繁復(fù)，而以“淡化理論”為由將其刪除；二是在整合那些相對獨(dú)立的教學(xué)內(nèi)容時，不能為了整合和壓縮，把本無關(guān)聯(lián)關(guān)系的教學(xué)內(nèi)容生拉硬扯地湊合在一起。目前，“電力拖動”類的“電機(jī)與電氣控制技術(shù)”課程的許多教科書和一些學(xué)校制定的課程標(biāo)準(zhǔn)都出現(xiàn)了“多、雜、散”的問題，把多門課程的內(nèi)容全部納入一門課程，課程內(nèi)容面面俱到，十分龐雜；大部分教材中融入了機(jī)床電氣控制的知識，牽強(qiáng)附會，課程內(nèi)容之間缺乏內(nèi)在邏輯關(guān)系。筆者認(rèn)為“電力拖動”基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)側(cè)重于電機(jī)及其拖動性質(zhì)和整體運(yùn)行特征，只須簡單介紹拖動與電氣控制之間的關(guān)系，沒有必要介紹具體的設(shè)備電氣控制系統(tǒng)。因此“電機(jī)與電氣控制技術(shù)”課程的電氣控制章節(jié)只須介紹低壓電器、基本繼電接觸控制單元的內(nèi)容就可以了，甚至可以不介紹電氣控制的內(nèi)容，可以把這些內(nèi)容納入其他的課程之中。

由于信息技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)電技術(shù)中都融合了不少信息技術(shù)的元素，適當(dāng)補(bǔ)充一些新的機(jī)電技術(shù)，機(jī)電專業(yè)才能適應(yīng)機(jī)電技術(shù)發(fā)展的需要，才能適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步的步伐。但是這就涉及兩個問題，一是補(bǔ)充哪些新技術(shù)，二是新補(bǔ)充的知識采哪種方式開展教學(xué)。電氣傳動新技術(shù)發(fā)展與自動化、機(jī)電一體化兩種技術(shù)的發(fā)展關(guān)系密切。目前，出現(xiàn)的相關(guān)新技術(shù)主要應(yīng)用于數(shù)控設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、特種加工等方面，其中以電機(jī)作為執(zhí)行器件的智能化控制傳動系統(tǒng)，如交流伺服系統(tǒng)、開放式的通用運(yùn)動控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，而且發(fā)展前景廣闊。因此，在“電力拖動”課程體系中不能回避這些新技術(shù)的內(nèi)容，如在《電力拖動》普通高職教材中增加永磁同步電動機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的基本原理和拖動特性的教學(xué)內(nèi)容（目前永磁同步電動機(jī)的內(nèi)容多見于一些專著中）。

但是補(bǔ)充一些新的技術(shù)，卻會帶來一些教學(xué)障礙。高職學(xué)生文化基礎(chǔ)知識相對薄弱，學(xué)習(xí)這些知識存在一定的困難，如交流伺服控制系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容涉及交流電機(jī)矢量控制和坐標(biāo)變換、PID控制算法、電力電子器件、SPWM技術(shù)、MATLAB仿真等等，不僅要求學(xué)習(xí)者的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好，而且還要求學(xué)習(xí)者掌握了電機(jī)結(jié)構(gòu)、自動控制原理、電力電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識，高職學(xué)生學(xué)習(xí)這些知識有一定的難度。筆者認(rèn)為，對高職學(xué)生來說，只須要求面向具體對象或模型，論證保證正確而不刻意追求精確，闡述清楚關(guān)鍵公式及其意義，省略推導(dǎo)或簡化推導(dǎo)，盡量不使用難度很大的數(shù)學(xué)工具。因此，在對補(bǔ)充的新技術(shù)知識開展教學(xué)的過程中，應(yīng)詳略得當(dāng)。