本文作者：葛笑寒 單位：三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院

首先要求重構(gòu)后的每一項(xiàng)目是完整的電力電子系統(tǒng)，即包含三塊內(nèi)容；其次應(yīng)該符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，即項(xiàng)目應(yīng)該按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則設(shè)置；最后應(yīng)結(jié)合“教學(xué)做”一體化實(shí)施環(huán)境———實(shí)訓(xùn)基地，即實(shí)訓(xùn)基地能夠完成教學(xué)項(xiàng)目。因此項(xiàng)目從電力電子器件的功能知識(shí)和測(cè)試技能開始，深入到其構(gòu)成的主電路和對(duì)應(yīng)的觸發(fā)電路，最后到項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)完成，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的交融漸進(jìn)提高的過程。將課程重構(gòu)為調(diào)光燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試、直流調(diào)速裝置應(yīng)用與檢修、開關(guān)電源的調(diào)試與檢修、中頻感應(yīng)加熱電源安裝與調(diào)試、變頻器應(yīng)用六個(gè)教學(xué)項(xiàng)目前，大部分院校都采用掛件結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)完成實(shí)訓(xùn)。擴(kuò)展方便，只需要更換掛件就可以實(shí)現(xiàn)。

但是電路板全部封裝在系統(tǒng)內(nèi)部，看到的只是電氣符號(hào)和電路圖。實(shí)訓(xùn)部分只是記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形，并作出相關(guān)分析，效果不好，也不可能全部把掛件打開使用。結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)、硬件實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)步進(jìn)式教學(xué)方法思路先進(jìn)，但是企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)。

怎樣在現(xiàn)有條件下最大限度地利用實(shí)訓(xùn)設(shè)備達(dá)到高效的教學(xué)質(zhì)量，基于項(xiàng)目教學(xué)做一體化教學(xué)提供了思路。基于項(xiàng)目的教學(xué)做一體化，以工作過程為導(dǎo)向?qū)嵤┙虒W(xué)。在教學(xué)過程中，嚴(yán)格按照職業(yè)崗位工作步驟，資訊→計(jì)劃→決策→實(shí)施→檢查→評(píng)估6步完成一個(gè)完整的項(xiàng)目，具有很大的創(chuàng)新性和實(shí)用性。一個(gè)項(xiàng)目一般至少需6到8個(gè)學(xué)時(shí)，要求按照6步實(shí)行教學(xué)做一體。結(jié)合一次課往往是理論分析與動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合，而不是資訊分析———項(xiàng)目相關(guān)理論學(xué)習(xí)———項(xiàng)目實(shí)施。怎樣才能真正實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的交融漸進(jìn)，以調(diào)光燈系統(tǒng)為例，從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)訓(xùn)、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)三個(gè)方面進(jìn)行探討。調(diào)光燈系統(tǒng)和其他項(xiàng)目一樣，其核心是電力電子器件、觸發(fā)電路、變流電路三部分。按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，三部分的結(jié)合成為一個(gè)系統(tǒng)。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)在一體化教學(xué)中的體現(xiàn)對(duì)晶閘管的學(xué)習(xí)過程，用實(shí)訓(xùn)室的器件展開。首先，認(rèn)識(shí)器件。每一組學(xué)生發(fā)放幾個(gè)晶閘管，學(xué)習(xí)辨認(rèn)晶閘管的陽極、陰極和門極，在此基礎(chǔ)上引入晶閘管結(jié)構(gòu)、等效電路。其次，了解晶閘管的工作原理。在教師引導(dǎo)下，做晶閘管的試燈試驗(yàn)，并記錄相關(guān)結(jié)果，師生共同總結(jié)晶閘管導(dǎo)通關(guān)段條件。再次，記錄晶閘管的型號(hào)，師生一起分析晶閘管的相關(guān)參數(shù)。最后，在教師指導(dǎo)下，用萬用表測(cè)試管子的性能，并且聯(lián)系測(cè)試實(shí)訓(xùn)臺(tái)上所有晶閘管的好壞，判別晶閘管。觸發(fā)電路的學(xué)習(xí)過程，以最常用的單節(jié)晶體管觸發(fā)電路為例。在教師引導(dǎo)下，用示波器對(duì)各個(gè)部分的波形進(jìn)行測(cè)試，并分析原因。使用過程中某個(gè)觸發(fā)電路可能損壞，通過示波器的測(cè)試也能夠找出故障。最后對(duì)觸發(fā)電路的工作過程和影響因素進(jìn)行總結(jié)。

仿真實(shí)訓(xùn)在一體化教學(xué)中的體現(xiàn)一體化教學(xué)中涉及的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)都要用到電力電子器件，需要三相交流電源和雙蹤示波器等設(shè)備。操作過程雖然嚴(yán)格要求，但是同學(xué)們稍不注意就會(huì)出現(xiàn)過流和接地報(bào)警，甚至燒保險(xiǎn)絲、損壞實(shí)訓(xùn)裝置。因?yàn)橄到y(tǒng)電路都是封裝在掛件內(nèi)部，一旦損壞難以查找原因、難以修復(fù)。另外電力電子線路是一個(gè)系統(tǒng)，示波器、器件、觸發(fā)、同步等任何問題出現(xiàn)，系統(tǒng)就無法啟動(dòng)。計(jì)算機(jī)仿真不需要三相交流電和設(shè)備的操作，在MATLAB/SIMULINK運(yùn)行環(huán)境下，用戶只需將所需電氣元件的模塊添加到模型編輯窗口，并將它們連接起來就可以快速地組建仿真模型實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的計(jì)算仿真。還可借助計(jì)算機(jī)仿真彌補(bǔ)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的不足。調(diào)光燈主電路為單相半波電路，按照要求找到相關(guān)元件構(gòu)建模型。雙擊示波器后，可以看到電源電壓、輸出電流、輸出電壓、脈沖及晶閘管的電流電壓波形。據(jù)此，可以和學(xué)生一起分析各波形出現(xiàn)的原因，深刻理解電路工作原理。改變觸發(fā)延遲角，則可實(shí)時(shí)觀測(cè)由此波形的變化，深刻理解調(diào)光燈的原理。同時(shí)移開觸發(fā)信號(hào)或者移開晶閘管可以模擬觸發(fā)電路故障、晶閘管斷路時(shí)的輸出效果，對(duì)實(shí)際電路的調(diào)試提供幫助。

綜合實(shí)訓(xùn)在一體化中教學(xué)的體現(xiàn)項(xiàng)目主體由器件的選擇、觸發(fā)電路的安裝測(cè)試及變流電路的安裝組成。按照項(xiàng)目要求和項(xiàng)目圖紙安裝好電路，經(jīng)檢查無誤通電試車，觀察燈泡的亮暗變化，并記錄相關(guān)輸出波形。實(shí)際調(diào)試不像仿真那么容易，這是一個(gè)綜合的過程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目無法完成。因此，要形成良好的習(xí)慣：實(shí)訓(xùn)臺(tái)電源狀況檢查；晶閘管好壞的鑒別；單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試；晶閘管調(diào)光電路的安裝；電路檢查；同步檢查；脈沖移相角調(diào)整。按照這樣的順序，層層監(jiān)測(cè)，可以最大效率完成項(xiàng)目。

目前，實(shí)訓(xùn)室管理主要有兩種形式，一種是理論教師和實(shí)踐教師分開教學(xué)。理論教師在教室教授理論知識(shí)，實(shí)踐老師教授實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的同時(shí)，也充當(dāng)在實(shí)訓(xùn)室的管理和維護(hù)工作。這種方式理論和實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，不利于學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。另外一種是，教師既是理論知識(shí)的傳授者，也是技能訓(xùn)練的指導(dǎo)者。實(shí)訓(xùn)管理人員管理和維護(hù)歸實(shí)訓(xùn)室。這種模式下，教師必須具備“雙師”素質(zhì)，在基于項(xiàng)目的教學(xué)做一體化實(shí)施過程中，能夠把握全局，能夠?qū)崿F(xiàn)理論知識(shí)和實(shí)踐操作的交融。但是在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，這種模式下的教師是實(shí)訓(xùn)室的使用者，沒有設(shè)備維護(hù)的相關(guān)義務(wù)，也沒有配置維護(hù)設(shè)備的儀器儀表。只是在使用過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備的損壞和缺陷做出記錄，由實(shí)訓(xùn)室人員修復(fù)。本來可以隨堂處理的設(shè)備故障，卻不得不停下。管理者不使用設(shè)備，也不了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，僅靠記錄難以高效修復(fù)設(shè)備。另外，教學(xué)中需要的相關(guān)器材，必須到實(shí)訓(xùn)室辦理相關(guān)手續(xù)。這種使用管理脫離的方式，局限了實(shí)訓(xùn)室功能的最大發(fā)揮。電力電子實(shí)訓(xùn)室管理和維護(hù)應(yīng)由授課老師承擔(dān)，實(shí)施教學(xué)管理一體化。

一方面，教師可以通過研究實(shí)訓(xùn)設(shè)備，開發(fā)出更好的教學(xué)項(xiàng)目；另一方面，維護(hù)實(shí)訓(xùn)室，可以帶動(dòng)一部分學(xué)生。打開實(shí)訓(xùn)裝置、研究電路構(gòu)成、修復(fù)設(shè)備，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐技能。更換的電路板等器件，可供學(xué)生學(xué)習(xí)研發(fā)。不會(huì)出現(xiàn)以前上課時(shí)才發(fā)現(xiàn)設(shè)備不能用的情況、也避免了相互推諉的現(xiàn)象發(fā)生。平時(shí)課堂上，就可以對(duì)簡(jiǎn)單設(shè)備故障處理。推行實(shí)訓(xùn)室開放，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生設(shè)計(jì)課題，進(jìn)行調(diào)試分析。這一措施極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，提高了實(shí)踐動(dòng)手能力。同時(shí)也培養(yǎng)了一批動(dòng)手能力很強(qiáng)的學(xué)生，可以指導(dǎo)其他學(xué)生實(shí)訓(xùn)，減輕了教師監(jiān)控實(shí)訓(xùn)過程的壓力。