變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用課程教學(xué)現(xiàn)狀與對(duì)策分析

【摘 要】本文從高職電氣自動(dòng)化專業(yè)變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用課程的定位出發(fā)，圍繞職業(yè)技能培養(yǎng)要求，分析教學(xué)中存在的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出了相應(yīng)對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用 課程改革 教學(xué)實(shí)踐

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）11C-0086-02

目前，工礦企業(yè)的三相異步電動(dòng)機(jī)基本采用變頻調(diào)速控制，它可以在不改變?cè)O(shè)備的情況下，靈活調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)工藝流程變化，起到節(jié)能降耗作用，能夠使設(shè)備高效運(yùn)行。這是一種新穎的控制技術(shù)，開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)全新的智能電機(jī)時(shí)代，變頻控制技術(shù)改變了異步電動(dòng)機(jī)陳舊的控制運(yùn)行模式。基于此原因，在制造類(lèi)專業(yè)，如機(jī)電一體化技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)等，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用成為不可或缺的一門(mén)重要課程，承擔(dān)著職業(yè)技能培養(yǎng)、向社會(huì)和企業(yè)輸送合格人才的重任。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）課程定位

根據(jù)專家調(diào)研和企業(yè)用工調(diào)查，課程相關(guān)的就業(yè)崗位有：操作監(jiān)控員、維修電工、銷(xiāo)售工程師、工程技術(shù)員，其中普遍初次就業(yè)崗位是操作監(jiān)控員。無(wú)論何種崗位，都具有共性，即應(yīng)具備安裝、調(diào)試、設(shè)計(jì)、維護(hù)、設(shè)備相關(guān)資料收集整理等方面的能力。從此出發(fā)，圍繞職業(yè)能力培養(yǎng)，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)能夠讓學(xué)生了解熟悉變頻調(diào)速技術(shù)的專業(yè)知識(shí)，掌握變頻器調(diào)速技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用，重點(diǎn)掌握目前一種流行的變頻器的硬件電路接線、相關(guān)參數(shù)的設(shè)置、交流電機(jī)的運(yùn)行與控制，并養(yǎng)成認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，樹(shù)立崗位責(zé)任意識(shí)，養(yǎng)成科學(xué)的思維方法和綜合的職業(yè)能力，以適應(yīng)就業(yè)崗位的需要。

（二）教學(xué)中存在的問(wèn)題

變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用是一門(mén)理論實(shí)踐結(jié)合緊密的課程，實(shí)踐是課程最佳的教學(xué)方法，也是學(xué)生能夠掌握技能的唯一途徑。現(xiàn)實(shí)中，教師普遍感覺(jué)課程的實(shí)踐能力培養(yǎng)離初衷尚有一定的距離，歸結(jié)起來(lái)有如下幾方面原因。

1.學(xué)生興趣不高，向?qū)W精神不足。當(dāng)前高職學(xué)生來(lái)源廣泛，有高考生、單招生和對(duì)口生，文理兼收，層次不一，理科基礎(chǔ)參差不齊；以柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，由于鐵路專業(yè)是特色專業(yè)，就業(yè)良好，大部分人入學(xué)目的是沖鐵路專業(yè)而來(lái)，抱有轉(zhuǎn)專業(yè)的想法，因而對(duì)非鐵路專業(yè)課程學(xué)習(xí)熱情不高，課堂上學(xué)生提得最多的問(wèn)題是考試怎么考？容易過(guò)關(guān)嗎？做完了，還要干什么？而不是思考這門(mén)課對(duì)自身有什么用、怎樣才能學(xué)好。缺乏往深度、廣度方向拓展的想法。因此，從入學(xué)開(kāi)始，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的思想教育，使其端正態(tài)度，多作專業(yè)引導(dǎo)和宣傳，促使學(xué)生了解專業(yè)內(nèi)容與學(xué)習(xí)方向，形成專業(yè)規(guī)劃，認(rèn)識(shí)到行行有出息，做到學(xué)一行愛(ài)一行，最終激發(fā)興趣，產(chǎn)生動(dòng)力。

2.教師教學(xué)方法單一。現(xiàn)代教育理念中的師生關(guān)系，強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的中心地位，教師起指揮、引導(dǎo)、協(xié)調(diào)的作用，但是學(xué)生往往主動(dòng)性不足，缺乏參與性，普遍存在懶于動(dòng)手的現(xiàn)象，因此制約了教師教學(xué)設(shè)計(jì)的運(yùn)用，然后落入傳統(tǒng)的“傳遞─接受”教學(xué)模式，致使課堂效果低效或無(wú)果。教師要針對(duì)學(xué)生的不同特點(diǎn)和心理素質(zhì)展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)，要充分了解學(xué)生，設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)要針對(duì)不同的層次做好分層教學(xué)的多手準(zhǔn)備，要有足夠的耐心；教師自身要強(qiáng)化學(xué)習(xí)，要有寬泛的知識(shí)面，感染學(xué)生，要努力激發(fā)學(xué)生的興趣，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

3.實(shí)訓(xùn)設(shè)備不能適應(yīng)實(shí)訓(xùn)開(kāi)展。接線和參數(shù)設(shè)置是課程學(xué)習(xí)重點(diǎn)，通常有關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備是一個(gè)孤立的變頻器器件，在接線與參數(shù)設(shè)置上需要耗費(fèi)很多時(shí)間，極為不便。學(xué)生剛開(kāi)始接觸使用，較難理解各參數(shù)的意義和設(shè)置值，對(duì)各相互交織的關(guān)系更是無(wú)法掌握，老師面對(duì)眾多的學(xué)生往往顧此失彼。為此我們利用組態(tài)技術(shù)開(kāi)發(fā)了“變頻器實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”這一裝置，申請(qǐng)且獲得了國(guó)家專利。該裝置能夠讀寫(xiě)變頻器的全部參數(shù)值，教師能夠做到對(duì)每臺(tái)變頻器的參數(shù)設(shè)置情況一目了然，同時(shí)附帶有實(shí)例幫助，指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)或自學(xué)，能夠?qū)崿F(xiàn)教與學(xué)的直觀性、方便性，降低了學(xué)習(xí)難度，曾應(yīng)用于多個(gè)班級(jí)的教學(xué)實(shí)踐，取得了良好效果，起到了保障教學(xué)質(zhì)量的重要作用。

4.教材方面的因素。相當(dāng)多的高職教材是職業(yè)學(xué)院教師根據(jù)自身的經(jīng)歷和本校實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備編寫(xiě)成的，由于各學(xué)校情況不同，如果照章編制教學(xué)計(jì)劃，則一些內(nèi)容無(wú)法開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)。所以，教師在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)應(yīng)以教材為藍(lán)本，針對(duì)本校設(shè)備和學(xué)生情況靈活取舍。

5.課程之間銜接不良。變頻調(diào)速系統(tǒng)可以由單一的變頻器構(gòu)成，但更多是與PLC組合在一起，通常本課程安排在PLC課程之后，相隔時(shí)間較長(zhǎng)。高職學(xué)生自學(xué)能力普遍不足，對(duì)知識(shí)的記憶力差，在本課程需要運(yùn)用PLC知識(shí)時(shí)，學(xué)生普遍反映忘了。所以最好兩門(mén)課程同時(shí)進(jìn)行，既可了解PLC的實(shí)際應(yīng)用，也可避免知識(shí)脫節(jié)。

二、課程教學(xué)改革對(duì)策

（一）按照學(xué)習(xí)進(jìn)階，重新規(guī)劃實(shí)踐內(nèi)容

變頻控制貌似復(fù)雜，實(shí)質(zhì)上就是要電動(dòng)機(jī)按需要轉(zhuǎn)起來(lái)、快慢可控，故問(wèn)題的本質(zhì)就是向變頻器輸入控制電動(dòng)機(jī)啟停、換向的命令信號(hào)，及改變電動(dòng)機(jī)快慢的頻率信號(hào)。

我們選擇西門(mén)子變頻器作為教學(xué)載體。西門(mén)子M系列變頻器參數(shù)雖然很多，起關(guān)鍵決定作用的參數(shù)是P0700（命令信號(hào)）和P1000（頻率信號(hào)）。所以以命令信號(hào)為主線，以頻率信號(hào)為輔線，將實(shí)踐內(nèi)容分基本內(nèi)容、進(jìn)階內(nèi)容、綜合能力訓(xùn)練三部分，基本內(nèi)容表1所示，以單一的命令信號(hào)結(jié)合不同的頻率信號(hào)構(gòu)成，著重于理解。

進(jìn)階內(nèi)容在基本內(nèi)容基礎(chǔ)上將命令信號(hào)分別改為端子排輸入和 PLC的USS 輸入，頻率信號(hào)依照表1重復(fù)進(jìn)行。綜合能力著重于實(shí)際問(wèn)題解決，只給出項(xiàng)目要求，然后由小組依照工程分析、決策、實(shí)施、檢查評(píng)價(jià)、總結(jié)幾個(gè)步驟完成，本階段讓學(xué)生自由發(fā)揮，不限制思路，能夠檢驗(yàn)技能的掌握程度。

（二）更新教學(xué)方法，強(qiáng)化師生互動(dòng)

高職學(xué)生的另一特點(diǎn)是喜動(dòng)厭靜，為了講授理論而作冗長(zhǎng)的分析、說(shuō)理不但不能引起學(xué)生的興趣，反而導(dǎo)致學(xué)生昏昏欲睡。怎樣讓學(xué)生抬起頭、放下手機(jī)，專注于學(xué)習(xí)，是教師面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。實(shí)踐中，我們采用“先做后學(xué)，邊做邊學(xué)”的教學(xué)方法，教師親自動(dòng)手，做出示范實(shí)例，給學(xué)生參觀，要求學(xué)生依樣畫(huà)葫蘆般模仿，目的是使其建立感性認(rèn)識(shí)，然后引導(dǎo)他們思考：為什么會(huì)這樣？接著講明原因，師生交替互動(dòng)，配合完成教學(xué)內(nèi)容。

（三）借助輔助手段，擴(kuò)充教學(xué)資源

由于學(xué)生人數(shù)眾多，個(gè)人接受能力有不同，性格有差異，可能一時(shí)未能理解透徹，因此引入微課教學(xué)，供學(xué)生在課內(nèi)外反復(fù)觀看。在微課的設(shè)計(jì)上，主要以知識(shí)點(diǎn)為單元，突出電氣規(guī)范性、內(nèi)容完整性、步驟清晰性，數(shù)量充足、時(shí)間避免冗長(zhǎng)。通過(guò)微課視頻，可訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高他們的動(dòng)手能力。使得教師從重復(fù)的講解中解放出來(lái)，將更多精力投入課堂組織、答疑解惑以及安全管理方面。

（四）以人為本的教學(xué)保障

加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的思想教育，改變想法，為未來(lái)打基礎(chǔ)，去企業(yè)參觀，建立感性認(rèn)識(shí)；引領(lǐng)學(xué)生，關(guān)心關(guān)愛(ài)學(xué)生，做到主動(dòng)關(guān)心某些內(nèi)向?qū)W生。特別是把到企業(yè)參觀作為教學(xué)內(nèi)容之一，不僅能使學(xué)生了解本專業(yè)領(lǐng)域目前的生產(chǎn)、設(shè)備、技術(shù)、工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)；同時(shí)也能熟悉職業(yè)崗位的特點(diǎn)、職業(yè)工作的過(guò)程和內(nèi)容、管理模式。

教師要加強(qiáng)自身能力建設(shè)，主動(dòng)下企業(yè)熟悉工作情境、工作任務(wù)和工作流程，能熟知本課程內(nèi)容在企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用；能夠分析學(xué)生特點(diǎn)和心理，根據(jù)學(xué)習(xí)規(guī)律建設(shè)課題庫(kù)，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容與方式，能夠針對(duì)不同的工作類(lèi)型特點(diǎn)，變換教學(xué)方式。教師應(yīng)該樹(shù)立終身學(xué)習(xí)，努力提高理論水平和技能水平的思想，絕對(duì)不能滿足于完成教學(xué)時(shí)數(shù)的念頭，尤其是青年教師。職業(yè)技能比賽是很好的鍛煉，例如全國(guó)職業(yè)院校“自動(dòng)線安裝與調(diào)試”技能大賽、“電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”技能大賽中均設(shè)置了參賽指導(dǎo)教師競(jìng)賽環(huán)節(jié)，競(jìng)賽內(nèi)容包括針對(duì)競(jìng)賽考核裝置設(shè)備的專業(yè)課程的整體教學(xué)設(shè)計(jì)，還需要對(duì)某一次課或者某一個(gè)工作站的現(xiàn)場(chǎng)課程教學(xué)講解，檢驗(yàn)參賽指導(dǎo)教師綜合運(yùn)用教學(xué)載體進(jìn)行專業(yè)教學(xué)的課程設(shè)計(jì)和實(shí)施能力。

教學(xué)效果的取得依賴于教師和學(xué)生雙方良好的互動(dòng)，任何一方的缺失都不可能達(dá)成目標(biāo)，教師應(yīng)了解學(xué)生、關(guān)心學(xué)生、服務(wù)學(xué)生。只有這樣，才能為社會(huì)、企業(yè)培養(yǎng)出高素質(zhì)的勞動(dòng)者和技能型人才，同時(shí)收獲個(gè)人的職業(yè)成就感。

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【基金項(xiàng)目】廣西高校科研立項(xiàng)項(xiàng)目研究成果（KY2015YB475）

【作者簡(jiǎn)介】黃戈里（1964— ），男，廣西南寧人，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向：電氣自動(dòng)化技術(shù)，職業(yè)教育。

（責(zé)編 丁 夢(mèng)）