變頻調速技術應用課程教學現狀與對策分析

【摘 要】本文從高職電氣自動化專業變頻調速技術應用課程的定位出發，圍繞職業技能培養要求，分析教學中存在的問題，并針對問題提出了相應對策。

【關鍵詞】變頻調速技術應用 課程改革 教學實踐

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）11C-0086-02

目前，工礦企業的三相異步電動機基本采用變頻調速控制，它可以在不改變設備的情況下，靈活調整電動機的轉速，以適應企業生產工藝流程變化，起到節能降耗作用，能夠使設備高效運行。這是一種新穎的控制技術，開創了一個全新的智能電機時代，變頻控制技術改變了異步電動機陳舊的控制運行模式。基于此原因，在制造類專業，如機電一體化技術、電氣自動化技術等，變頻調速技術應用成為不可或缺的一門重要課程，承擔著職業技能培養、向社會和企業輸送合格人才的重任。

一、課程教學現狀分析

（一）課程定位

根據專家調研和企業用工調查，課程相關的就業崗位有：操作監控員、維修電工、銷售工程師、工程技術員，其中普遍初次就業崗位是操作監控員。無論何種崗位，都具有共性，即應具備安裝、調試、設計、維護、設備相關資料收集整理等方面的能力。從此出發，圍繞職業能力培養，通過課程的學習，應能夠讓學生了解熟悉變頻調速技術的專業知識，掌握變頻器調速技術的基本原理及其應用，重點掌握目前一種流行的變頻器的硬件電路接線、相關參數的設置、交流電機的運行與控制，并養成認真的工作作風和嚴謹的工作態度，樹立崗位責任意識，養成科學的思維方法和綜合的職業能力，以適應就業崗位的需要。

（二）教學中存在的問題

變頻調速技術應用是一門理論實踐結合緊密的課程，實踐是課程最佳的教學方法，也是學生能夠掌握技能的唯一途徑。現實中，教師普遍感覺課程的實踐能力培養離初衷尚有一定的距離，歸結起來有如下幾方面原因。

1.學生興趣不高，向學精神不足。當前高職學生來源廣泛，有高考生、單招生和對口生，文理兼收，層次不一，理科基礎參差不齊；以柳州鐵道職業技術學院為例，由于鐵路專業是特色專業，就業良好，大部分人入學目的是沖鐵路專業而來，抱有轉專業的想法，因而對非鐵路專業課程學習熱情不高，課堂上學生提得最多的問題是考試怎么考？容易過關嗎？做完了，還要干什么？而不是思考這門課對自身有什么用、怎樣才能學好。缺乏往深度、廣度方向拓展的想法。因此，從入學開始，應該加強對學生的思想教育，使其端正態度，多作專業引導和宣傳，促使學生了解專業內容與學習方向，形成專業規劃，認識到行行有出息，做到學一行愛一行，最終激發興趣，產生動力。

2.教師教學方法單一。現代教育理念中的師生關系，強調的是學生的中心地位，教師起指揮、引導、協調的作用，但是學生往往主動性不足，缺乏參與性，普遍存在懶于動手的現象，因此制約了教師教學設計的運用，然后落入傳統的“傳遞─接受”教學模式，致使課堂效果低效或無果。教師要針對學生的不同特點和心理素質展開教學活動，要充分了解學生，設計教學時要針對不同的層次做好分層教學的多手準備，要有足夠的耐心；教師自身要強化學習，要有寬泛的知識面，感染學生，要努力激發學生的興趣，從而提高學生學習的主動性。

3.實訓設備不能適應實訓開展。接線和參數設置是課程學習重點，通常有關的實訓設備是一個孤立的變頻器器件，在接線與參數設置上需要耗費很多時間，極為不便。學生剛開始接觸使用，較難理解各參數的意義和設置值，對各相互交織的關系更是無法掌握，老師面對眾多的學生往往顧此失彼。為此我們利用組態技術開發了“變頻器實訓系統”這一裝置，申請且獲得了國家專利。該裝置能夠讀寫變頻器的全部參數值，教師能夠做到對每臺變頻器的參數設置情況一目了然，同時附帶有實例幫助，指導學生練習或自學，能夠實現教與學的直觀性、方便性，降低了學習難度，曾應用于多個班級的教學實踐，取得了良好效果，起到了保障教學質量的重要作用。

4.教材方面的因素。相當多的高職教材是職業學院教師根據自身的經歷和本校實訓實驗設備編寫成的，由于各學校情況不同，如果照章編制教學計劃，則一些內容無法開展實踐活動。所以，教師在制定教學計劃時應以教材為藍本，針對本校設備和學生情況靈活取舍。

5.課程之間銜接不良。變頻調速系統可以由單一的變頻器構成，但更多是與PLC組合在一起，通常本課程安排在PLC課程之后，相隔時間較長。高職學生自學能力普遍不足，對知識的記憶力差，在本課程需要運用PLC知識時，學生普遍反映忘了。所以最好兩門課程同時進行，既可了解PLC的實際應用，也可避免知識脫節。

二、課程教學改革對策

（一）按照學習進階，重新規劃實踐內容

變頻控制貌似復雜，實質上就是要電動機按需要轉起來、快慢可控，故問題的本質就是向變頻器輸入控制電動機啟停、換向的命令信號，及改變電動機快慢的頻率信號。

我們選擇西門子變頻器作為教學載體。西門子M系列變頻器參數雖然很多，起關鍵決定作用的參數是P0700（命令信號）和P1000（頻率信號）。所以以命令信號為主線，以頻率信號為輔線，將實踐內容分基本內容、進階內容、綜合能力訓練三部分，基本內容表1所示，以單一的命令信號結合不同的頻率信號構成，著重于理解。

進階內容在基本內容基礎上將命令信號分別改為端子排輸入和 PLC的USS 輸入，頻率信號依照表1重復進行。綜合能力著重于實際問題解決，只給出項目要求，然后由小組依照工程分析、決策、實施、檢查評價、總結幾個步驟完成，本階段讓學生自由發揮，不限制思路，能夠檢驗技能的掌握程度。

（二）更新教學方法，強化師生互動

高職學生的另一特點是喜動厭靜，為了講授理論而作冗長的分析、說理不但不能引起學生的興趣，反而導致學生昏昏欲睡。怎樣讓學生抬起頭、放下手機，專注于學習，是教師面臨的現實問題。實踐中，我們采用“先做后學，邊做邊學”的教學方法，教師親自動手，做出示范實例，給學生參觀，要求學生依樣畫葫蘆般模仿，目的是使其建立感性認識，然后引導他們思考：為什么會這樣？接著講明原因，師生交替互動，配合完成教學內容。

（三）借助輔助手段，擴充教學資源

由于學生人數眾多，個人接受能力有不同，性格有差異，可能一時未能理解透徹，因此引入微課教學，供學生在課內外反復觀看。在微課的設計上，主要以知識點為單元，突出電氣規范性、內容完整性、步驟清晰性，數量充足、時間避免冗長。通過微課視頻，可訓練和培養學生自主學習的能力，鍛煉學生分析問題和解決問題的能力，提高他們的動手能力。使得教師從重復的講解中解放出來，將更多精力投入課堂組織、答疑解惑以及安全管理方面。

（四）以人為本的教學保障

加強對學生的思想教育，改變想法，為未來打基礎，去企業參觀，建立感性認識；引領學生，關心關愛學生，做到主動關心某些內向學生。特別是把到企業參觀作為教學內容之一，不僅能使學生了解本專業領域目前的生產、設備、技術、工藝的現狀和發展趨勢；同時也能熟悉職業崗位的特點、職業工作的過程和內容、管理模式。

教師要加強自身能力建設，主動下企業熟悉工作情境、工作任務和工作流程，能熟知本課程內容在企業中的實際應用；能夠分析學生特點和心理，根據學習規律建設課題庫，設計教學內容與方式，能夠針對不同的工作類型特點，變換教學方式。教師應該樹立終身學習，努力提高理論水平和技能水平的思想，絕對不能滿足于完成教學時數的念頭，尤其是青年教師。職業技能比賽是很好的鍛煉，例如全國職業院校“自動線安裝與調試”技能大賽、“電氣控制系統安裝與調試”技能大賽中均設置了參賽指導教師競賽環節，競賽內容包括針對競賽考核裝置設備的專業課程的整體教學設計，還需要對某一次課或者某一個工作站的現場課程教學講解，檢驗參賽指導教師綜合運用教學載體進行專業教學的課程設計和實施能力。

教學效果的取得依賴于教師和學生雙方良好的互動，任何一方的缺失都不可能達成目標，教師應了解學生、關心學生、服務學生。只有這樣，才能為社會、企業培養出高素質的勞動者和技能型人才，同時收獲個人的職業成就感。

【參考文獻】

[1]陳鳳光.以市場為導向的高職“雙師型”師資隊伍建設研究[J].廣西教育，2015（4）

【基金項目】廣西高校科研立項項目研究成果（KY2015YB475）

【作者簡介】黃戈里（1964— ），男，廣西南寧人，柳州鐵道職業技術學院副教授，研究方向：電氣自動化技術，職業教育。

（責編 丁 夢）