复杂课程简单教——《变频器技术及应用》一体化教学实施初探

高国栋

复杂课程简单教
——《变频器技术及应用》一体化教学实施初探

高国栋

传统家用电器与工业电气设备中大量使用单相异步电动机，电机在工作时常处于短时重复开、停状态，如空调、冰箱、普通车床等。这样势必带来启动频繁、噪声大、电机寿命短、温度稳定性差以及能耗高等一系列弊端。随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术、传感器技术的迅速发展以及生产、生活水平的不断提高，近年来各国都在竞相开发变频产品。变频器技术的应用随着时代的发展显得越来越重要，变频器技术及应用是现代电气专业职业教育中不可或缺的部分。

人们通常把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作变频器。它常利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，实现对交流异步电机的软启动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。它是现代电气技术教学的一个重点，然而变频器的工作原理复杂，操作步骤变化繁多，在技工教育中又是一个教学实施的难点。教师和学生单一的讲解变频器工作原理，学生会觉得过于深奥，听得一头雾水。教师和学生讲变频器操控过程，因变频器的参数设置复杂，缺少趣味性，学生要想完整的掌握操作技能也实为不易。

经过多年的教学实践，笔者就如何把变频器教学复杂的问题简单化、枯糙的问题趣性化谈谈自己的做法：

一、开门见山，开课时通过实验让学生对变频器的作用有一个直观认识。

学期开课的第一教学任务，通过变频器运转直接带动异步电动机的转速可调，让学生对变频器的作用有一个直观了解，从而介绍：1.变频器的主要作用；2.变频器的主回路端子接线方法；3.变频器内部的基本构成由整流器、逆变器、中间直流环节、控制电路四个部分组成；4.变频器的基本原理接线图。通过介绍，让学生对变频器有一个总体的认识，明白它的用途及主要工作原理，为下一阶段的项目式教学打下基础。

二、通过项目教学法，列表展示本课程学习任务，让同学们设立学习目标

项目教学法是一种以学生为中心，强调学生参与复杂活动的教学和学习模式，注重实践探索的一种探究现实世界活动的教学方式。通过完成教学任务来体现学生在活动中所建构的知识体系，其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能。

学生对变频器有了基础认识之后，通过项目教学法，以学校实训设备三菱A540系列为例，向学生展示三菱变频器所需掌握的基本操作内容，帮助学生确定学习目标。

三、每个教学任务，通过操作演示、分组讨论、课堂评价、分组实训、教学评价等方式促进一体化教学实施

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在让学生明白每节课的教学目标后 ，针对《变频技术及应用》这本书的教材特点。第一步，通过讲解任务目标，向学生操作演示，展示目标任务的操作过程，并讲解操作中的注意事项及易错点。第二步，根据实训设备的台数进行分组讨论，讨论每个目标任务的操作步骤、操作方法、操作注意事项，让学生边讨论、边记录，并将讨论结果进行小组汇总，同时填写好课堂工作页。第三步，由每个小组代表发言，阐述讨论结果，由老师进行点评，讲评工作页的所需填写的内容，形成全班的标准操作方案。第四步，分组实训，同时教师进行操作巡视及时纠正同学们操作中出现的错误，同时督促学生们完成好操作工作页的填写，记录好操作过程。第五步，教学评价，开展师生互动、反馈、评价实训过程，对学生在操作中出现的问题进行逐一分析，对课堂内容进行总结。

通过以上教学过程的实施，学生们基本可以解决教学任务的完成要求。

四、通过多媒体教学或微课教学等现代教学方式进一步的提高教学效果

因变频器本身体积较小，实验台操作范围有限的原因，当一个班级人数多于25人时，教师演示时要让每个学生都看清操作步骤还是有一定困难的。在教师演示环节，如果采用微课教学或通过摄像头，利用多媒体教学方式进行，将大大提高教学效果。通过现代教学方式，将教师演示过程通过多媒体传输到投影布上，将操作的每一个细微步骤及变频器显示屏的变化都放大在屏幕上，使每个学生都能看清调试方法，也便于操作过程讲解。

通过微课教学还可以多次的重复播放操作要领，对提高教学效果起到良好的优化作用。

五、阶段化复习，实操案例组合训练，强化教学效果

针对技工院校学生的素质特点：学生基础相对薄弱、学习自主性不强、学习习惯欠佳等，对学生进行阶段化复习及实操案例组合训练还是十分必要的。比如，在完成变频器的PU运行操作及变频器外部运行操作两个模块时，进行两个任务间的比较训练及组合模式训练。通过两个任务模块的复习，让学生们重新了解各任务模块的操作要领，达到温故而知新。

通过以上教学方式实施，做到教与学的有机结合，全过程体现以学生为主体，激发学生的学习兴趣，抛开了照本宣科式的枯燥教学。通过学习项目任务的精心选择、合理设置，让学生的做中学、学中做，真正实现了一体化教学的教学目标。教师完成项目化的教学任务设计，引导学生逐个完成项目实施，培养学生的编程、实操等综合素质。通过近几年的教学实施效果及学生的反馈调查，这种以项目式教学方式为主体，同时贯穿微课教学、多媒体教学、阶段式复习教学等方式的教学方法，使“变频器技术及应用”课程，在职业技术院校中取得复杂课程简单教的教学效果。

（作者单位：福州第一技师学院）