基于雙證書的“變頻器應用”課程開發與實踐

摘要：“變頻器應用”是電氣自動化專業的核心課程，但是在教學中出現了學習效果打折扣、與工程實際脫軌等現象。介紹了浙江工商職業技術學院電氣自動化技術專業在雙證書人才培養計劃下對“變頻器應用”課程的開發研究與實踐。

關鍵詞：雙證書；變頻器應用；應知應會

作者簡介：李方園（1973-），男，浙江舟山人，浙江工商職業技術學院，副教授，高級工程師。（浙江 寧波 315012）

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）19-0106-02

“變頻器應用”是電氣自動化專業的核心課程，在目前“雙證書”人才培養的大環境下，結合這幾年對本課程的教學與探索，浙江工商職業技術學院在教材的項目化建設、教學內容的工程化遴選、不斷創新的教學手段及考核方法等方面對本課程進行了改革，取得了良好的效果。

一、問題的提出

近年來許多高職高專電氣自動化專業都相繼開設了“變頻器應用”課程，這門課程由于在引入交流調速系統時需要進行大量的理論鋪墊和公式推導，學生會普遍表現出積極性不高、知識消化能力偏弱等現象，導致后續學生對變頻器的選型、應用和調試缺乏耐心、信心，最終導致學生在相應的企業實習中對變頻器的應用不適應。因此首先要解決的橫亙在這門課程教與學的問題，即盡快提升學生對變頻器及其應用技術的興趣、提高學生實際的變頻器設計與維護技能。

對于該問題的出現，首先是要了解“變頻器應用”課程的定位。本專業的人才培養定義為獲得“雙證書”，那也就意味著學生要取得相應的畢業證書和職業資格證書（即維修電工中高級）。在該體系下，維修電工（中高級）考證規定了相應的關于變頻器部分應該了解的知識（即應知目標）和應該掌握的基本技能（即應會目標）。

因此，可以綜合“變頻器應用”課程和維修電工考綱，對高職本專業學生的課程教與學定位為3個方面：

（1）在方法能力上能培養本專業學生查找變頻器不同品牌的說明書，能通過案例來舉一反三，能通過實訓反哺理論知識等工程解決能力。

（2）在社會能力上能培養本專業學生通過分組討論找到目前國內品牌變頻器與進口變頻器的差異、能通過市場調研獲取用戶對變頻器應用中的問題等團隊溝通協作能力。

（3）在職業能力上能培養本專業學生具體掌握通用變頻器的工作原理與方式、變頻器的選型與安裝要求、變頻器的應用與調試方法、變頻器的維護與維修基本知識。

有了這樣的教學目標為指導，接下來就要從教材建設等多方面進行努力，培養能零距離上崗且掌握變頻器應用技能的電氣技術人員。

二、以“變頻器應用”項目化教材的建設為開端優化課程

眾所周知，高職教材的選擇以“能用和實用”為保證相關專業課程教學質量的前提。經調查，不同院校選擇“變頻器應用”課程的教材各不相同，但存在的問題比較多且雷同，比如有的教材目標與課程教學目標不相符，有的教材所介紹的變頻器型號為施耐德，但學校實訓設備卻為三菱，有的教材采用學術式大量講授PWM控制原理和雙閉環控制，導致理論知識偏難偏深，有的教材內容嚴重脫離市場，如還在教授三菱品牌500系列變頻器。凡此種種，皆與課程既定的教學目標相悖。

企業是課程組織方即教師最好的“學?！?，教師應通過企業掛職鍛煉和市場調研，深入了解在目前大部分的企業中變頻器應用現狀、應用技術趨勢以及這些企業對變頻器不同類型人才需求的情況。在此基礎上，教師應參考變頻器說明書、市場主流店銷書和兄弟院校的使用教材，同時結合本專業實訓設備的配置情況和高職學生的心智和學習特點，編寫出能夠體現本專業“變頻器應用”課程教學目標的項目化教材。

該教材需以優化課程為開端，并明顯具有如下創新特色：能確保學生使用該教材后能掌握通用變頻器的安裝、調試和維護技能，即具有一定的實用性內容；能確保學生學到的知識和技能不落后，對于知名企業如西門子和三菱變頻器的新技術有了解、能闡述、會應用，即具有一定的先進性；能確保學生從工程的角度看待變頻器在實際中的應用案例，如輸送帶控制、風機與泵類控制等，即具有廣泛的工程性；能確保學生根據教材即能進行多個實訓項目的實施和運作，具有“手把手”教會、零起點起步的功能，即具有可操作性。

總而言之，“變頻器應用”項目化教材的內容應包含中高級維修電工在進行變頻器設計、安裝、調試和維護等崗位作業時需要的知識點和技能點，同時根據變頻器技術發展帶來的崗位遷移性、職業發展性和個人專業愛好需求選取市場上最新最實用的變頻器產品及其新技術作為教學內容，為本專業學生將來能找到好工作、適應好的工作環境奠定基礎。

三、創新“變頻器應用”的教學手段和方法來提高效果

“變頻器應用”課堂的內容以精講多練為主，除了在有限的教學課時內有針對性地將教學內容組織好、將每個課時的重難點突顯好之外，持續不斷地創新教學方法和更新教學手段也是提高本門課程教學效果的主要發力點之一。

在“變頻器應用”課程的教學中，本專業嘗試采用“理實一體化”的項目教學模式，從多年的變頻器工程應用經驗、教學實際和課程內容出發遴選并歸納成現在的六個教學功能模塊，其中每一個模塊中都根據本專業學生的認知規律精心設計了4～5個項目。這些項目按照初學者接觸變頻器的過程，由簡到繁、由淺入深，先是介紹變頻器入門常識（模塊一），再對變頻器的應用分類進行介紹，如面板和端子控制（模塊二）、復雜接線和特殊負載控制（模塊三）、節能與PID控制（模塊四）、矢量和制動控制（模塊五），最后介紹了變頻器的日常維護和維修（模塊六）。這個順序方便日常教學，符合學生掌握梯度，螺旋式上升。在每一模塊中都安排了知識和技能項目，有知識講座、技能訓練和設計實例，進一步激發了本專業學生的創新思維和創造力。

“變頻器應用”課程的教學功能模塊及項目參考如表1所示。

表1 教學功能模塊

在“變頻器應用”項目化教學中需要注意以下幾個具體的實施要點：

（1）任課教師將“變頻器實訓指導書”和每一個項目任務單發給學生，列出一些參考書目或網絡資料，讓他們明確該任務，在課前查閱好資料、整理好相應知識簡表并做好儲備。

（2）由于變頻器產品數量和電子、電路等不同，其項目的實施都是以小組的方式進行，因此需要建立相應的3個人左右的項目實施小組，從小團體的角度出發分析相應的每一個項目任務，制訂該項目下的工作計劃，進一步明確每一個成員的個人任務和協作任務，最后確定變頻器項目實施步驟。任課教師在認真查閱每一組學生計劃的前提下提出修改方案并最終確認。

（3）每一個變頻器小組成員獨立并協調實施，按照既定計劃和步驟來完成任務，對于在實施中出現的細節問題，任課教師要把控，如事實證明該計劃或步驟無法實施者，重新進入第（2）步進行，不能放羊式管理，而是有針對性進行實訓指導和監督。

（4）每一個變頻器實訓項目完成之后，該組的每一個學生一方面點評自己的工作和團隊的工作，另外還要進行總結匯報，發現創新點、找出缺失點等，最后任課教師進行項目的團隊和個體考核工作。

顯然，任課教師主要起到穿針引線的作用，而高職學生則是項目化活動的主體，在探知變頻器項目的未知領域中逐步學會了發現并解決問題、創新并控制實施計劃，最終讓學生的三個特性發揮得淋漓盡致，即主動性、實踐性和創造性。

四、結束語

在雙證書人才培養下，每一門專業核心課程都需要進行深入研討，“變頻器應用”課程教學也不例外，它是一個需要不斷探索和實踐的工程教學領域。通過了解“變頻器應用”課程定位，創新項目化教材的編寫，在教學方法和手段中不斷創新來調動高職學生的主觀能動性，切實強化并創新實踐教學環節，最終使培養的人才符合企業需要。

參考文獻：

[1]韓鵬富，等.談談進口品牌變頻器應用中的幾個問題[J].數字技術與應用，2012，（2）.

（責任編輯：王祝萍）