基于雙證書的“變頻器應(yīng)用”課程開發(fā)與實(shí)踐

摘要：“變頻器應(yīng)用”是電氣自動(dòng)化專業(yè)的核心課程，但是在教學(xué)中出現(xiàn)了學(xué)習(xí)效果打折扣、與工程實(shí)際脫軌等現(xiàn)象。介紹了浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)在雙證書人才培養(yǎng)計(jì)劃下對“變頻器應(yīng)用”課程的開發(fā)研究與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：雙證書；變頻器應(yīng)用；應(yīng)知應(yīng)會(huì)

作者簡介：李方園（1973-），男，浙江舟山人，浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，高級工程師。（浙江 寧波 315012）

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）19-0106-02

“變頻器應(yīng)用”是電氣自動(dòng)化專業(yè)的核心課程，在目前“雙證書”人才培養(yǎng)的大環(huán)境下，結(jié)合這幾年對本課程的教學(xué)與探索，浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院在教材的項(xiàng)目化建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容的工程化遴選、不斷創(chuàng)新的教學(xué)手段及考核方法等方面對本課程進(jìn)行了改革，取得了良好的效果。

一、問題的提出

近年來許多高職高專電氣自動(dòng)化專業(yè)都相繼開設(shè)了“變頻器應(yīng)用”課程，這門課程由于在引入交流調(diào)速系統(tǒng)時(shí)需要進(jìn)行大量的理論鋪墊和公式推導(dǎo)，學(xué)生會(huì)普遍表現(xiàn)出積極性不高、知識(shí)消化能力偏弱等現(xiàn)象，導(dǎo)致后續(xù)學(xué)生對變頻器的選型、應(yīng)用和調(diào)試缺乏耐心、信心，最終導(dǎo)致學(xué)生在相應(yīng)的企業(yè)實(shí)習(xí)中對變頻器的應(yīng)用不適應(yīng)。因此首先要解決的橫亙在這門課程教與學(xué)的問題，即盡快提升學(xué)生對變頻器及其應(yīng)用技術(shù)的興趣、提高學(xué)生實(shí)際的變頻器設(shè)計(jì)與維護(hù)技能。

對于該問題的出現(xiàn)，首先是要了解“變頻器應(yīng)用”課程的定位。本專業(yè)的人才培養(yǎng)定義為獲得“雙證書”，那也就意味著學(xué)生要取得相應(yīng)的畢業(yè)證書和職業(yè)資格證書（即維修電工中高級）。在該體系下，維修電工（中高級）考證規(guī)定了相應(yīng)的關(guān)于變頻器部分應(yīng)該了解的知識(shí)（即應(yīng)知目標(biāo)）和應(yīng)該掌握的基本技能（即應(yīng)會(huì)目標(biāo)）。

因此，可以綜合“變頻器應(yīng)用”課程和維修電工考綱，對高職本專業(yè)學(xué)生的課程教與學(xué)定位為3個(gè)方面：

（1）在方法能力上能培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生查找變頻器不同品牌的說明書，能通過案例來舉一反三，能通過實(shí)訓(xùn)反哺理論知識(shí)等工程解決能力。

（2）在社會(huì)能力上能培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生通過分組討論找到目前國內(nèi)品牌變頻器與進(jìn)口變頻器的差異、能通過市場調(diào)研獲取用戶對變頻器應(yīng)用中的問題等團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作能力。

（3）在職業(yè)能力上能培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生具體掌握通用變頻器的工作原理與方式、變頻器的選型與安裝要求、變頻器的應(yīng)用與調(diào)試方法、變頻器的維護(hù)與維修基本知識(shí)。

有了這樣的教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)，接下來就要從教材建設(shè)等多方面進(jìn)行努力，培養(yǎng)能零距離上崗且掌握變頻器應(yīng)用技能的電氣技術(shù)人員。

二、以“變頻器應(yīng)用”項(xiàng)目化教材的建設(shè)為開端優(yōu)化課程

眾所周知，高職教材的選擇以“能用和實(shí)用”為保證相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量的前提。經(jīng)調(diào)查，不同院校選擇“變頻器應(yīng)用”課程的教材各不相同，但存在的問題比較多且雷同，比如有的教材目標(biāo)與課程教學(xué)目標(biāo)不相符，有的教材所介紹的變頻器型號(hào)為施耐德，但學(xué)校實(shí)訓(xùn)設(shè)備卻為三菱，有的教材采用學(xué)術(shù)式大量講授PWM控制原理和雙閉環(huán)控制，導(dǎo)致理論知識(shí)偏難偏深，有的教材內(nèi)容嚴(yán)重脫離市場，如還在教授三菱品牌500系列變頻器。凡此種種，皆與課程既定的教學(xué)目標(biāo)相悖。

企業(yè)是課程組織方即教師最好的“學(xué)校”，教師應(yīng)通過企業(yè)掛職鍛煉和市場調(diào)研，深入了解在目前大部分的企業(yè)中變頻器應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用技術(shù)趨勢以及這些企業(yè)對變頻器不同類型人才需求的情況。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)參考變頻器說明書、市場主流店銷書和兄弟院校的使用教材，同時(shí)結(jié)合本專業(yè)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的配置情況和高職學(xué)生的心智和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，編寫出能夠體現(xiàn)本專業(yè)“變頻器應(yīng)用”課程教學(xué)目標(biāo)的項(xiàng)目化教材。

該教材需以優(yōu)化課程為開端，并明顯具有如下創(chuàng)新特色：能確保學(xué)生使用該教材后能掌握通用變頻器的安裝、調(diào)試和維護(hù)技能，即具有一定的實(shí)用性內(nèi)容；能確保學(xué)生學(xué)到的知識(shí)和技能不落后，對于知名企業(yè)如西門子和三菱變頻器的新技術(shù)有了解、能闡述、會(huì)應(yīng)用，即具有一定的先進(jìn)性；能確保學(xué)生從工程的角度看待變頻器在實(shí)際中的應(yīng)用案例，如輸送帶控制、風(fēng)機(jī)與泵類控制等，即具有廣泛的工程性；能確保學(xué)生根據(jù)教材即能進(jìn)行多個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施和運(yùn)作，具有“手把手”教會(huì)、零起點(diǎn)起步的功能，即具有可操作性。

總而言之，“變頻器應(yīng)用”項(xiàng)目化教材的內(nèi)容應(yīng)包含中高級維修電工在進(jìn)行變頻器設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維護(hù)等崗位作業(yè)時(shí)需要的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)變頻器技術(shù)發(fā)展帶來的崗位遷移性、職業(yè)發(fā)展性和個(gè)人專業(yè)愛好需求選取市場上最新最實(shí)用的變頻器產(chǎn)品及其新技術(shù)作為教學(xué)內(nèi)容，為本專業(yè)學(xué)生將來能找到好工作、適應(yīng)好的工作環(huán)境奠定基礎(chǔ)。

三、創(chuàng)新“變頻器應(yīng)用”的教學(xué)手段和方法來提高效果

“變頻器應(yīng)用”課堂的內(nèi)容以精講多練為主，除了在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)有針對性地將教學(xué)內(nèi)容組織好、將每個(gè)課時(shí)的重難點(diǎn)突顯好之外，持續(xù)不斷地創(chuàng)新教學(xué)方法和更新教學(xué)手段也是提高本門課程教學(xué)效果的主要發(fā)力點(diǎn)之一。

在“變頻器應(yīng)用”課程的教學(xué)中，本專業(yè)嘗試采用“理實(shí)一體化”的項(xiàng)目教學(xué)模式，從多年的變頻器工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)實(shí)際和課程內(nèi)容出發(fā)遴選并歸納成現(xiàn)在的六個(gè)教學(xué)功能模塊，其中每一個(gè)模塊中都根據(jù)本專業(yè)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律精心設(shè)計(jì)了4～5個(gè)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目按照初學(xué)者接觸變頻器的過程，由簡到繁、由淺入深，先是介紹變頻器入門常識(shí)（模塊一），再對變頻器的應(yīng)用分類進(jìn)行介紹，如面板和端子控制（模塊二）、復(fù)雜接線和特殊負(fù)載控制（模塊三）、節(jié)能與PID控制（模塊四）、矢量和制動(dòng)控制（模塊五），最后介紹了變頻器的日常維護(hù)和維修（模塊六）。這個(gè)順序方便日常教學(xué)，符合學(xué)生掌握梯度，螺旋式上升。在每一模塊中都安排了知識(shí)和技能項(xiàng)目，有知識(shí)講座、技能訓(xùn)練和設(shè)計(jì)實(shí)例，進(jìn)一步激發(fā)了本專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。

“變頻器應(yīng)用”課程的教學(xué)功能模塊及項(xiàng)目參考如表1所示。

表1 教學(xué)功能模塊

在“變頻器應(yīng)用”項(xiàng)目化教學(xué)中需要注意以下幾個(gè)具體的實(shí)施要點(diǎn)：

（1）任課教師將“變頻器實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書”和每一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)單發(fā)給學(xué)生，列出一些參考書目或網(wǎng)絡(luò)資料，讓他們明確該任務(wù)，在課前查閱好資料、整理好相應(yīng)知識(shí)簡表并做好儲(chǔ)備。

（2）由于變頻器產(chǎn)品數(shù)量和電子、電路等不同，其項(xiàng)目的實(shí)施都是以小組的方式進(jìn)行，因此需要建立相應(yīng)的3個(gè)人左右的項(xiàng)目實(shí)施小組，從小團(tuán)體的角度出發(fā)分析相應(yīng)的每一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，制訂該項(xiàng)目下的工作計(jì)劃，進(jìn)一步明確每一個(gè)成員的個(gè)人任務(wù)和協(xié)作任務(wù)，最后確定變頻器項(xiàng)目實(shí)施步驟。任課教師在認(rèn)真查閱每一組學(xué)生計(jì)劃的前提下提出修改方案并最終確認(rèn)。

（3）每一個(gè)變頻器小組成員獨(dú)立并協(xié)調(diào)實(shí)施，按照既定計(jì)劃和步驟來完成任務(wù)，對于在實(shí)施中出現(xiàn)的細(xì)節(jié)問題，任課教師要把控，如事實(shí)證明該計(jì)劃或步驟無法實(shí)施者，重新進(jìn)入第（2）步進(jìn)行，不能放羊式管理，而是有針對性進(jìn)行實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)和監(jiān)督。

（4）每一個(gè)變頻器實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成之后，該組的每一個(gè)學(xué)生一方面點(diǎn)評自己的工作和團(tuán)隊(duì)的工作，另外還要進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新點(diǎn)、找出缺失點(diǎn)等，最后任課教師進(jìn)行項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)和個(gè)體考核工作。

顯然，任課教師主要起到穿針引線的作用，而高職學(xué)生則是項(xiàng)目化活動(dòng)的主體，在探知變頻器項(xiàng)目的未知領(lǐng)域中逐步學(xué)會(huì)了發(fā)現(xiàn)并解決問題、創(chuàng)新并控制實(shí)施計(jì)劃，最終讓學(xué)生的三個(gè)特性發(fā)揮得淋漓盡致，即主動(dòng)性、實(shí)踐性和創(chuàng)造性。

四、結(jié)束語

在雙證書人才培養(yǎng)下，每一門專業(yè)核心課程都需要進(jìn)行深入研討，“變頻器應(yīng)用”課程教學(xué)也不例外，它是一個(gè)需要不斷探索和實(shí)踐的工程教學(xué)領(lǐng)域。通過了解“變頻器應(yīng)用”課程定位，創(chuàng)新項(xiàng)目化教材的編寫，在教學(xué)方法和手段中不斷創(chuàng)新來調(diào)動(dòng)高職學(xué)生的主觀能動(dòng)性，切實(shí)強(qiáng)化并創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，最終使培養(yǎng)的人才符合企業(yè)需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓鵬富，等.談?wù)勥M(jìn)口品牌變頻器應(yīng)用中的幾個(gè)問題[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012，（2）.

（責(zé)任編輯：王祝萍）