基于生产过程开发的电力电子技术仿真教学资源建设

赵丽艳

(吉林工程技术师范学院 电气工程学院，吉林 长春 130052)

基于生产过程开发的电力电子技术仿真教学资源建设

赵丽艳

(吉林工程技术师范学院 电气工程学院，吉林 长春 130052)

电力电子技术课程作为电气专业一门重要专业基础课，对专业课程体系建设起着重要的衔接作用。本文通过构建电力电子技术校内外教学资源，提高该课程的教学效果，提升学生的专业能力。同时，最大限度地提升学生的自我概念、特质、动机等潜在能力。

电力电子技术；培养模式； 教学资源；能力素质模型

通过电力电子技术课程的学习，使学生掌握各类电能变换的基本原理，各电力电子变换装置的电路结构、基本原理、控制方法、设计计算；使学生具有初步设计、调试、分析电力电子变流装置的能力。不断完善该课程的校内外教学资源，改善教学质量，培养学生工程实践能力，培养创新性思维模式，具有重要意义。

一、电力电子技术课程教学资源现状

教学资源主要包括素材性课程资源和条件性课程资源。目前，用于电力电子技术课程教学的校内资源除了课本、教师与学生自身不同的基本素质、多媒体教室、实验室外，目前还有实验室开放以及校内各种教学实践活动与竞赛。校外课程资源主要有校外图书馆、科技馆、网络资源、企业资源等。传统的教学内容还是按照纯书本的知识加上多媒体的教学手段进行，不能突出课程内容的工程应用性，教学内容没有根据市场需求、职业需求进行相应的调整，因此弱化了学生学习的积极性以及学生分析问题、解决问题能力培养。教学方法基本采用灌输式的课堂教学，没有根据目前电力电子器件的快速更新，修正教学方法。传统的实践教学采用验证性实验教学模式。大部分院校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验，基本上所有实验电路和系统都是封闭式的，所有的电路模块接线都用端子引出来，学生只连接好这些外部端子即可。在这种实验模式下，即使学生根本不了解电路的工作原理，但只要保证连线正确、实验仪器完好，就能顺利完成实验，因此不能培养学生独立分析和解决问题的能力。

电力电子行业涉及三个领域，即电力电子元器件、电力电子装置、电力电子技术在各个行业的应用，种类繁多，行业应用范围极广，因此就业领域非常宽泛。

二、基于生产过程的校内外教学资源建设

(一)基于生产过程的教学导向与教学内容改革

根据职业的需求，以生产过程设计作为教学思路，通过案例教学、问题教学，将书本知识与生产过程紧密联系，引导教师和学生真正从教科书中教与学走向基于生产过程实践的教与学。明确学习目的以及本课程的工程应用对象，学以致用，快速缩短学生的就业适应期。

(二)动态教学插件与虚拟仿真于一体的教学资源建设

将基于生产过程的运动控制系统通过现场录像、等效的虚拟动画演示等手段搬到课堂教学中，具体化、可视化，降低了学生的学习难度，培养了学生的工程实践意识。

(三)实践教学动画演示与实践教学资源建设

通过控制器设计与调试(自动控制原理课程、PLC课程或单片机原理课程)、传感器选择(传感器课程)、执行机构选择(电力电子技术课程)、控制对象(电机学课程)，构建电力电子技术课程中整流、逆变、变流、斩波以及综合控制系统，使学生能够很快把握各知识点之间的区别与联系，加深和提高学生对电力电子技术的可持续学习、开发、研究的能力，提高了学生的工程实践能力，使学生熟悉企业生产运行过程，缩短课堂与企业生产车间的距离。装置各单元采用了模块化设计，可自由拆装和组合，操作性强。在实践教学过程中，以小组为单位自主选择实验项目并制定实验方案，经指导教师审核后，学生可以根据工艺流程图进行自主安装和调试设备,强化学生发现和解决问题能力、创新能力和协作能力的培养。

(四)基于职业需求的校外实习基地建设

目前，我院已与长春一汽、长春轨道客车等知名企业共建实习基地，教学大纲修订版中，在认识实习的一周，选择校企共建的实习基地中与本课程相关的硬件设施供学生参观，通过专家讲解相关设备的原理以及国内外发展现状、学生参观，对本课程的教学内容、新资讯、重要性有个前期的认识，激发学习兴趣，明确学习目的，根据电力电子技术的特定职业岗位能力和职业素养要求，加深学生对本门课程所传授知识的喜爱以及学习的兴趣。

(五)基于职业需求的校外培训基地建设

产学研脱节使得教育和社会的互动日益减少，从根本上丧失了教育对社会发展的促进作用，不可避免地制约了教育本身的发展。本项目基于“理论与实践结合、专业与职业结合、教学与技能结合、实习与就业结合”的方针，构建基于工作过程的案例教学体系，以毕业生和企业的零距离对接为目标，改进实习模式；以提高教学质量为核心，培养教师兼工程师的双师型教师。高校、科研院所和企业优势叠加，技术创新链和产业链“双向融合”，形成特色鲜明的高校创新人才培养模式。

(六)校外教学资源建设

科学前沿的重大突破，重大原创性科研成果的产生，大多是多学科交叉融合的结果。近百年获得诺贝尔自然科学奖的334项成果中，近半数项目是多学科交叉融合取得的，学科之间相互交叉渗透己成为当代科学发展的一个主要趋势，“综合就是创造”的思想也被越来越多的研究领域所采纳。本项目通过建立机电、电气、化工、冶金以及计算机与通信学科的“学科融合特区”，以各学科的学科群作为技术支援，发挥各学科资源优势和学科特色，依托重点学科和重点实验室，建立有利于创新、开放和共享的运行机制，鼓励前沿、交叉和边缘学科的发展，适应现代科学发展趋势，营造良好的创新环境。

三、结论

基于生产过程开发的电力电子技术仿真平台分为实物仿真技术、虚拟仿真技术、快速原型开发技术与硬件在环仿真技术，开发的仿真教学平台包括控制算法设计模块、传感器模块、电力电子驱动模块、电机模块以及分析处理模块，针对不同学科进行相关模块的开发设计，通过模块级联构成基于生产过程的控制系统，通过数据分析处理模块计算结果，对各个模块参数进行优化。不但能完成单门课程的仿真教学、多门课程融合的仿真教学，也可以用于本专业的创新环节的设计优化。基于生产过程开发了自动化专业运动控制系统仿真教学技术，实现了自动化专业教学职场化、结构及运行可视化、操作控制多元化、教学实验实训项目综合化的教学技术，充分体现了“工学结合”、“教学做一体化”的专业特点。

[1]江积海,刘 敏.动态能力与知识管理比较研究及其作用机理[J].科技进步与对策,2012，(19).

[2]姚有峰,张 斌,聂 丽.从电子设计竞赛谈实践教学改革与创新能力培养[J].实验室研究与探索2009，(9).

[责任编辑欧喜军]

TheConstructionofPowerElectronicsSimulationTeachingResourcesBasedontheDevelopmentofProductionProcess

ZHAO Li-yan

(CollegeofElectricalEngineering,JilinTeachersInstituteofEngineeringandTechnology,ChangchunJilin130052,China)

Power electronic technology course, as an important specialized basic course of electrical specialty, plays an important role of cohesion for professional course system construction. This paper, through the construction of teaching resources of power electronic technology on and off campus, improves the teaching effect, promotes the students' professional ability. At the same time, it lifts furthest students' potentials such as self concept, traits, motivation etc. .

power electronic technology; training mode; teaching resources; competency model

2014-04-05

赵丽艳(1972-)，女，吉林九台人，吉林工程技术师范学院电气工程学院高级实验师，工学硕士,主要从事电气自动化研究。

TM76

A

1009-9042(2014)06-0069-02