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，即項目應(yīng)該按照從簡單到復(fù)雜的原則設(shè)置；最后應(yīng)結(jié)合“教學(xué)做”一體化實施環(huán)境———實訓(xùn)基地，即實訓(xùn)基地能夠完成教學(xué)項目。因此項目從電力電子器件的功能知識和測試技能開始，深入到其構(gòu)成的主電路和對應(yīng)的觸發(fā)電路，最后到項目的實現(xiàn)完成，實現(xiàn)理論與實踐的交融漸進(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)用六個教學(xué)項目前，大部分院校都采用掛件結(jié)構(gòu)的實驗臺完成實訓(xùn)。擴(kuò)展方便，只需要更換掛件就可以實現(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和電路圖。實訓(xùn)部分只是記錄實驗數(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)合仿真實驗、硬件實驗及課程設(shè)計、現(xiàn)場試驗設(shè)計步進(jìn)式教學(xué)方法思路先進(jìn)，但是企業(yè)現(xiàn)場教學(xué)難以實現(xiàn)。

怎樣在現(xiàn)有條件下最大限度地利用實訓(xùn)設(shè)備達(dá)到高效的教學(xué)質(zhì)量，基于項目教學(xué)做一體化教學(xué)提供了思路。基于項目的教學(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→計劃→決策→實施→檢查→評估6步完成一個完整的項目，具有很大的創(chuàng)新性和實用性。一個項目一般至少需6到8個學(xué)時，要求按照6步實行教學(xué)做一體。結(jié)合一次課往往是理論分析與動手實踐結(jié)合，而不是資訊分析———項目相關(guān)理論學(xué)習(xí)———項目實施。怎樣才能真正實現(xiàn)理論和實踐的交融漸進(jìn)，以調(diào)光燈系統(tǒng)為例，從基礎(chǔ)實驗、仿真實訓(xùn)、項目實訓(xùn)三個方面進(jìn)行探討。調(diào)光燈系統(tǒng)和其他項目一樣，其核心是電力電子器件、觸發(fā)電路、變流電路三部分。按照從簡單到復(fù)雜，三部分的結(jié)合成為一個系統(tǒng)。

基礎(chǔ)實驗在一體化教學(xué)中的體現(xiàn)對晶閘管的學(xué)習(xí)過程，用實訓(xùn)室的器件展開。首先，認(rèn)識器件。每一組學(xué)生發(fā)放幾個晶閘管，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，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，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，用萬用表測試管子的性能，并且聯(lián)系測試實訓(xùn)臺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，用示波器對各個部分的波形進(jìn)行測試，并分析原因。使用過程中某個觸發(fā)電路可能損壞，通過示波器的測試也能夠找出故障。最后對觸發(fā)電路的工作過程和影響因素進(jìn)行總結(jié)。

仿真實訓(xùn)在一體化教學(xué)中的體現(xiàn)一體化教學(xué)中涉及的實驗實訓(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)們稍不注意就會出現(xiàn)過流和接地報警，甚至燒保險絲、損壞實訓(xùn)裝置。因為系統(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。計算機仿真不需要三相交流電和設(shè)備的操作，在MATLAB/SIMULINK運行環(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現(xiàn)電力系統(tǒng)的計算仿真。還可借助計算機仿真彌補實訓(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，則可實時觀測由此波形的變化，深刻理解調(diào)光燈的原理。同時移開觸發(fā)信號或者移開晶閘管可以模擬觸發(fā)電路故障、晶閘管斷路時的輸出效果，對實際電路的調(diào)試提供幫助。

綜合實訓(xùn)在一體化中教學(xué)的體現(xiàn)項目主體由器件的選擇、觸發(fā)電路的安裝測試及變流電路的安裝組成。按照項目要求和項目圖紙安裝好電路，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。實際調(diào)試不像仿真那么容易，這是一個綜合的過程，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會導(dǎo)致項目無法完成。因此，要形成良好的習(xí)慣：實訓(xùn)臺電源狀況檢查；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，可以最大效率完成項目。

目前，實訓(xùn)室管理主要有兩種形式，一種是理論教師和實踐教師分開教學(xué)。理論教師在教室教授理論知識，實踐老師教授實訓(xùn)環(huán)節(jié)的同時，也充當(dāng)在實訓(xùn)室的管理和維護(hù)工作。這種方式理論和實踐嚴(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，教師既是理論知識的傳授者，也是技能訓(xùn)練的指導(dǎo)者。實訓(xùn)管理人員管理和維護(hù)歸實訓(xùn)室。這種模式下，教師必須具備“雙師”素質(zhì)，在基于項目的教學(xué)做一體化實施過程中，能夠把握全局，能夠?qū)崿F(xiàn)理論知識和實踐操作的交融。但是在運行過程中發(fā)現(xiàn)，這種模式下的教師是實訓(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，局限了實訓(xùn)室功能的最大發(fā)揮。電力電子實訓(xùn)室管理和維護(hù)應(yīng)由授課老師承擔(dān)，實施教學(xué)管理一體化。

一方面，教師可以通過研究實訓(xùn)設(shè)備，開發(fā)出更好的教學(xué)項目；另一方面，維護(hù)實訓(xùn)室，可以帶動一部分學(xué)生。打開實訓(xùn)裝置、研究電路構(gòu)成、修復(fù)設(shè)備，切實提高學(xué)生的實踐技能。更換的電路板等器件，可供學(xué)生學(xué)習(xí)研發(fā)。不會出現(xiàn)以前上課時才發(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。平時課堂上，就可以對簡單設(shè)備故障處理。推行實訓(xùn)室開放，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生設(shè)計課題，進(jìn)行調(diào)試分析。這一措施極大地調(diào)動學(xué)生的主動性，提高了實踐動手能力。同時也培養(yǎng)了一批動手能力很強的學(xué)生，可以指導(dǎo)其他學(xué)生實訓(xùn)，減輕了教師監(jiān)控實訓(xùn)過程的壓力。