電氣課程革新方式研討

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了電氣課程革新方式研討范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

本文作者：吳牮、吳偉龍 單位：重慶電子工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電學(xué)院、重慶電子工程職業(yè)學(xué)院

在我們制定的現(xiàn)行的教學(xué)計劃中，高職高專機(jī)電類專業(yè)課程體系或多或少參照了傳統(tǒng)本科或?qū)？圃盒C(jī)電類專業(yè)的電氣傳動課程體系，比如自動化專業(yè)開設(shè)的是《電機(jī)與電力拖動》，數(shù)控、設(shè)備維修與管理、機(jī)電一體化專業(yè)開設(shè)的是《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》，先修課為《電路基礎(chǔ)》、《電力電子技術(shù)》，后續(xù)課為《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》等，《電機(jī)與電力拖動》、《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》的課程標(biāo)準(zhǔn)總體上以經(jīng)典電機(jī)學(xué)、電力拖動內(nèi)容為主，一方面由于課時限制及教學(xué)內(nèi)容整合的不夠合理，學(xué)生對傳統(tǒng)電機(jī)與電力拖動的主干內(nèi)容掌握得并不牢靠，另一方面對當(dāng)今流行的電氣傳動新技術(shù)，特別是應(yīng)用到實際中的新技術(shù)涉及不多，面向先進(jìn)技術(shù)有針對性的實踐教學(xué)內(nèi)容幾乎沒有，這樣對于當(dāng)前急缺的機(jī)電專業(yè)高端技能型人才的培養(yǎng)是極為不利的，要適應(yīng)時展，培養(yǎng)能滿足社會需要的合格人才，相應(yīng)的教學(xué)計劃與課程體系必須進(jìn)行調(diào)整。

在當(dāng)今新技術(shù)背景下，如何改進(jìn)現(xiàn)行高職高專電氣傳動課程體系，是仁者見仁，智者見智，應(yīng)該說有不同的出發(fā)點、側(cè)重點和目的。依筆者所見，要培養(yǎng)高端技能型機(jī)電專業(yè)人才，首先是強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié)的訓(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，在進(jìn)一步鞏固傳統(tǒng)核心知識內(nèi)容的同時，以企業(yè)實際應(yīng)用水平為參照，適當(dāng)拔高知識層級，補充新內(nèi)容，以突出人才培養(yǎng)的“高端”性。

現(xiàn)行的高職高專電氣傳動方面的教科書，如《電機(jī)與電力拖動》、《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》等，理論上看似遵循淡化理論突出實踐環(huán)節(jié)的要求，在知識體系上“大刀闊斧”地破舊立新，大做壓縮餅干，比如很多《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)》整合在一起(注:其實很多是一種拼湊)，而課程標(biāo)準(zhǔn)又規(guī)定該課程需在一學(xué)期內(nèi)完成，那么除掉必需的實習(xí)、實訓(xùn)及節(jié)假日，很多學(xué)校實際上課時間只有13～14周，明白人都知道，三門各自至少需要一學(xué)期完成的課程，在13～14周時間內(nèi)教師怎樣講?學(xué)生怎樣學(xué)?教師能講多少?學(xué)生能學(xué)多少?如不能對教學(xué)內(nèi)容以高屋建瓴的方式進(jìn)行整合，以深入淺出的方法進(jìn)行講授，教學(xué)效果是可想而知的。所以筆者認(rèn)為，要在少學(xué)時下針對精簡壓縮課程內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)效果又不會大打折扣，必須明確兩點:一是知識的整合不是簡單的“搭積木式的堆砌拼湊”;二是課程壓縮不是將幾門相關(guān)課程或不太相關(guān)課程的原內(nèi)容去掉幾個公式，刪掉幾幅圖片寫在一塊就了事。重整課程必須在充分理解原課程體系的目的、功能以及原課程之間內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)上，以具體達(dá)到的教學(xué)目的為指南，對相應(yīng)知識內(nèi)容熔化過后進(jìn)行重新“鑄造”。另外，在重新鑄造形成一門課程合理而完整的知識體系的過程中也需做到兩點:一是必須要突出核心、主干內(nèi)容。二是在綜合原來相對獨立的課程內(nèi)容時，不能為整合壓縮而生拉活扯地把原本關(guān)系并不密切的內(nèi)容湊合在一起。就目前情況看，電氣傳動類的《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》這門課的許多教科書及一些學(xué)校據(jù)此制定的課程標(biāo)準(zhǔn)存在很大問題，那就是內(nèi)容“多、雜、散”，這里所謂內(nèi)容的“多、雜”前面已大致說過，即多門課的素材全部納入一門課的教學(xué)內(nèi)容，使得課程內(nèi)容面面俱到十分龐雜;“散”，筆者認(rèn)為大部分教材將機(jī)床電氣控制部分納入該門課是牽強(qiáng)的，使該門課本來就雜亂的各部分內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系更加松散。筆者個人觀點是《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》課程的電氣控制部分可以只涉及低壓電器、基本繼電接觸控制單元部分，或完全取消《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》這門課，將電氣控制基礎(chǔ)部分內(nèi)容納入其他的專門課程，在機(jī)電專業(yè)開設(shè)《電機(jī)與電力拖動》一門課作為電氣傳動技術(shù)的基礎(chǔ)即可。

在教學(xué)中補充必要的新元素，適當(dāng)?shù)馗陆虒W(xué)內(nèi)容以適應(yīng)近年來新的電氣傳動技術(shù)的不斷發(fā)展和快速推廣應(yīng)用的實際需要也是一個新的課題，這里牽涉兩方面問題，一是補充什么，二是以什么樣的形式補充更符合高職學(xué)生的實際情況。電氣傳動新技術(shù)的發(fā)展主要和自動化工控領(lǐng)域、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)，有關(guān)新技術(shù)的應(yīng)用也主要集中于數(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)、開放式的通用運動控制系統(tǒng)是其典型代表，近些年呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的勢頭，并且在當(dāng)今信息技術(shù)時代的大背景下其發(fā)展和應(yīng)用的前景不可限量，所以在電氣傳動課程里已不能回避這部分內(nèi)容。筆者建議在《電機(jī)與電力拖動》之后增設(shè)一門后續(xù)選修或必修專業(yè)課《電氣傳動技術(shù)選講》，從而較為系統(tǒng)地講解交、直流電動機(jī)控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)地介紹當(dāng)今主流的控制微特電機(jī)(如永磁同步電動機(jī))、直流伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)(特別是目前應(yīng)用廣泛的基于永磁同步電動機(jī)的交流伺服系統(tǒng)、通用運動控制系統(tǒng)等)。

要落實以上措施，有一個很大的問題將擺在面前，那就是這一部分補充的新知識將會在教學(xué)過程中或多或少地遇到教和學(xué)的障礙，特別是在高職高專院校，人才培養(yǎng)的層次目前定位在?？?，因而對基礎(chǔ)知識的要求客觀上要淺一些，將現(xiàn)代的一些概念與知識介紹給學(xué)生自然存在教與學(xué)的困難，例如目前在機(jī)床設(shè)備上廣為應(yīng)用的基于永磁同步電動機(jī)的交流伺服控制系統(tǒng)，要在電氣傳動課程中進(jìn)行系統(tǒng)的講解必然涉及交流電機(jī)矢量控制及坐標(biāo)變換、PID控制算法、電力電子器件、SPWM技術(shù)、MATLAB仿真等等，對學(xué)習(xí)者的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高，并且還需要電機(jī)結(jié)構(gòu)、自動控制原理、電力電子技術(shù)等方面的專業(yè)基礎(chǔ)知識要扎實，這些內(nèi)容在本科以上進(jìn)行教學(xué)按理說更自然，對高職學(xué)生來說學(xué)習(xí)中必然會有一定困難。如何解決這個問題，筆者認(rèn)為，就高職高專層次來學(xué)習(xí)這些內(nèi)容，內(nèi)容的系統(tǒng)性還是要完整，比如矢量變換及其意義、永磁同步電動機(jī)的磁場結(jié)構(gòu)及矢量變換控制的目的、伺服控制算法及其實現(xiàn)、硬件平臺搭建的方式方法等等，但具體在教材上表達(dá)、課堂授課時的表述方式卻不能按現(xiàn)在本科或研究生教學(xué)的模式———即論證力求準(zhǔn)確、計算推導(dǎo)必須詳細(xì)無邏輯缺環(huán)、模型抽象而覆蓋面寬，反過來在高職高專層次上應(yīng)該做到———面向具體對象或模型、論證保證正確而不刻意追求精確、關(guān)鍵公式需要有但在清楚闡明其意義的前提下省略推導(dǎo)或壓縮簡化推導(dǎo)、盡量不用較深的數(shù)學(xué)工具，特別是可以參照目前高職高專流行的“以項目為導(dǎo)向”的形式來規(guī)劃課程內(nèi)容與教材的架構(gòu)。

高職高專培養(yǎng)的是應(yīng)用性技能型人才，在校期間培養(yǎng)實踐能力，特別是動手能力是一個十分重要的環(huán)節(jié)。重慶電子工程職業(yè)學(xué)院在電氣傳動類課程教學(xué)方法改革方面，前期已針對機(jī)電類專業(yè)已進(jìn)行了“《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》基于工作過程的教、學(xué)、做一體化模式課程改革”的重慶市教委教改項目研究(項目編號:103463)，目前已取得階段性成果，在“教、學(xué)、做一體化”教學(xué)方面積累了一些寶貴經(jīng)驗，實踐證明這種方法是成功的，它將單純的課堂教學(xué)與單純的現(xiàn)場實訓(xùn)融為一體，現(xiàn)場即課堂，通過設(shè)定的項目復(fù)現(xiàn)工作情景，同時教師進(jìn)行啟發(fā)誘導(dǎo)，理論在實踐中講解，學(xué)生在動手操作中領(lǐng)悟理論知識，真正做到理實一體化。筆者認(rèn)為新增加的《電氣傳動技術(shù)選講》等課程的教學(xué)過程，可以借鑒重慶電子工程職業(yè)學(xué)院《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》的教、學(xué)、做一體化模式，采用以項目為導(dǎo)向的課程架構(gòu)，根據(jù)當(dāng)?shù)刂饕獧C(jī)電行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的實際情況，增加實訓(xùn)設(shè)施，制定若干涵蓋交流伺服系統(tǒng)、一般運動控制系統(tǒng)主要環(huán)節(jié)和知識點的教學(xué)項目，實現(xiàn)教學(xué)過程的理實一體化，具體實施方法和步驟可以參照“《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》教、學(xué)、做一體化課程模式”的一些做法，在此就不贅述。