基于CDIO 项目教学理念的电力电子技术实训室建设研究与实践

2014-03-12王海涛WANGHaitao崔兴艳CUIXingyan刘卫民LIUWeimin

价值工程 2014年4期

王海涛WANG Hai-tao；崔兴艳CUI Xing-yan；刘卫民LIU Wei-min

（哈尔滨职业技术学院，哈尔滨 150040）

（Harbin Vocational &Technical College，Harbin 150040，China）

0 引言

随着我院国家骨干院校建设项目的深入开展，作为央财支持的重点专业及专业群建设项目——电气自动化技术专业及专业群建设项目也从人才培养模式、课程体系、核心课程改革、实训基地（实训室）等方面不断建设和完善。为适应电力电子技术课程改革的需要，电力电子技术实训室作为电气自动化技术专业的专业基础实训室也进行了扩建和完善，满足教学做一体化教学的需要。

1 实训室建设背景

为了培养现代装备制造业一线岗位需要的电气自动化类高端技能型人才，提高人才培养质量，我院电气自动化技术专业借鉴世界先进的CDIO 工程教育模式，融入电气行业职业标准，构建注重专业核心技术和岗位核心技能培养的项目导向课程体系，突出学生构思、设计、实现、运作环节上职业技能的培养。为满足CDIO 项目式课程的教学需求，我院依托哈尔滨职业教育园区，建设集先进性与多功能性于一体的实习实训基地，新建和扩建12 个教学做一体化实训室，电力电子技术实训室是扩建教学做一体化实训室之一，该实训室的建设项目是根据国家骨干院校建设的规划和要求而进行的。

电力电子技术实训室始建于2006 年，是电气自动化技术专业的基础实训室，目前拥有10 套“DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置”。该实训室目前可完成电气自动化技术、电力电子应用技术、新能源应用技术、电力工程技术等专业电力电子技术相关课程的实验实训。可完成人才培养方案中规定的锯齿波触发电路、单相半波可控整流电路、三相半波可控整流电路、单相全控桥整流电路、三相全控桥整流电路的研究5 个实训项目。

目前，数字化直流调速系统在国内外工业过程及设备控制中得到日益广泛的应用。数字化直流调速装置作为最新控制水平的传动方式更显示了强大优势，其具有很高的精度、优良的控制性能和强大的抗干扰能力，为工程应用提供了优越的条件。高职学生掌握目前先进的直流调速控制方式也成为迫切需要。电力电子技术也随之进行课程改革，设置了调光灯的制作，晶闸管调速系统的调试，变频器的安装与调试等项目，所有项目均来源于生产实际，教学过程采用教学做一体化教学，项目设计融入了CDIO 工程教育理念，即在培养学生的电力电子技术基本理论和应用的过程中，注重培养学生的职业道德、专业核心技术和岗位核心技能，使学生具有良好的人文素养、职业素质、就业能力以及具备可持续发展能力。

2 实训室建设内容

2.1 硬件建设

本实训平台是以现有的“DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置”为基础，增加目前应用范围较广的全数字直流调速系统。以应用为主线，采用“教、学、做”一体化教学模式，运用多媒体教学和现场教学等多种教学手段和方法，最大限度地模拟实际工程，充分调动学生的学习积极性，提高学生岗位实用技能。

针对电力电子技术实训室目前存在的问题，考虑实际情况，配合国家骨干高职院校的建设工作，需要在原有基础上更新测量仪器，购置数字存储示波器，以提高实验精度和数据的准确性；新增全数字直流调速装置及配套直流电机，使学生掌握新技术，满足企业对毕业生的能力要求；创设一体化教学环境，购置短焦投影仪、交互式电子白板、学生工位、学生椅、教师机、工具柜、图书柜等教学做一体化教学配套设施，以满足教学要求和课程实施效果。实训室建成后，可供40 人同时进行实训，可开设锯齿波触发电路、单相半波可控整流电路、三相半波可控整流电路、单相全控桥整流电路、三相全控桥整流电路的研究、认识直流调速器和全数字直流调速系统的调试等7 个实训项目，基本满足相关课程的实训教学需求。实训室按“教、学、做”一体化的教学模式合理布置，内设学习讨论区、实训区、资料查找区。

2.2 实训项目开发

电力电子技术课程改革引入CDIO 工程教育理念，结合实际电力电子方面的工程项目，设置了基本能力项目、综合能力项目和拓展能力项目。基本能力项目，以单一的电力电子线路为载体，着重培养学生电力电子技术基本理论和基本技能，培训学生扎实的理论基础和专业课学习兴趣。综合能力项目，以典型的电力电子装置（系统）为载体，在掌握基本技能的基础上，将所学知识综合应用，融会贯通，着重培养学生分析问题，解决问题的综合应用能力。拓展能力项目，着重培养学生对电力电子新技术的了解和掌握，拓宽学生的知识面。实训项目由校内专任教师和企业技术人员组成的实训室建设项目组共同开发，根据CDIO课程项目设置，编写适合项目实施的指导性材料。

2.3 实训管理规范引进企业先进文化和现场管理制度，加强实训室文化建设和职业氛围构建，由实训室建设项目组共同制定和完善实训室管理制度，制定操作规程和实训流程等软件建设材料。完善实训室使用规章制度，如《实训管理员工作职责》、《仪器设备管理制度》、《实训室安全操作规程》等，教师和学生认真填写实训室情况记录，及时发现、上报和解决实训室使用中存在的问题，保证正常的教学秩序。

3 实训室特色与创新

3.1 实训设备紧随企业新技术

电力电子技术实训室购入的6RA80 系列全数字直流调速器是目前工业自动化控制领域中先进的直流调速器，在传送带、升降机、起重机、索道、绕线机等工控领域有广泛的应用，学生可通过全数字直流调速器的调试训练掌握其操作与应用技能，从而掌握先进的自动控制技术，为后续课程的学习及就业打下坚实的基础。

3.2 形成交互式的“教学做一体化”教学环境

采用目前主流的交互式电子白板及投影设备，创设“教、学、做”一体化实训室，配合一体化教学模式，实训室设置了学习讨论、设计、实现与运行等多个功能区，为学生营造了“自主学习”的环境。

3.3 实训室有效共享

建成后的电力电子技术实训室可完成电力电子线路设计、制作与安装调试及直流调速系统的安装调试，专业教师电力电子线路的设计需要，可满足校内电气自动化技术专业200 名学生近280 多学时的课程和实训项目的学习，也可满足电力工程技术、新能源应用技术专业相关课程的近60 名学生约150 学时的教学需要，也可为师生提供教学研究，进行非学历职业技能培训，从而提高了实训设备利用率，实训室有效共享，提高了实训室的利用率。