摘要:《电力电子技术》课程是高职电气自动化技术专业的主干专业课,其特点是基础性强、有很强的实践应用性。学生普遍感到这门课学习起来较困难,采用传统教学模式教学费时费力,教学效果也差。结合目前企业的实际需要,采用项目驱动式教学可以提高高职院校课程教学效果。
关键词:项目驱动;有效知识量;综合能力
随着科学技术的高速发展和自动化技术的广泛应用,电力电子技术在电源变换、电气传动、机电一体化、电力系统以及众多现代高新技术中已成为关键的支撑技术。而《电力电子技术》课程不但具有较强的基础性,还具有很强的实践应用性的特点。长期以来,该课程在教学内容上主要侧重以各种电力电子器件和应用电路的分析处理为主,教学内容重复较多,深奥难懂,学生难于接受,即使讲些具体应用,也是“空中楼阁”,完全靠学生的空间想象力来理解;在教学方法上主要以课堂讲授为主,根据教学内容开设的少量验证性实验远远不能满足工业生产的实际需求,加之近年来电力电子技术的飞速发展,各种新型应用电路不断涌现,教材内容和形式显得有些陈旧和呆板。
为了改变这种教学状况,应对课程教学内容、方法和手段进行全面改革,根据学生的实际需求引入教学项目,使学生既能了解基本原理,又能动手操作相关实训项目,将理论与实际紧密结合起来,做到真正的“理论与实践一体化”。
一、实施项目驱动式教学的可行性
传统的课堂教学不能或很难培养职业素养,职业素养要通过长期的职业生涯或职业训练才能获得。要满足高职教育的要求必须进行教学改革,显示出高职教育注重职业素养,强调职业技能的特色。目前,“模拟职业生涯”等各种“以学生为中心”、“行为导向”的学习方法正被逐步引入高职教育领域,项目驱动式教学也是这样的教学方法之一,其教学思想是符合现代学习理论的。
项目驱动式教学过程是一种以“学生为主体”的教师指导下的协作学习,是“行为导向”由学生自身建构知识的学习过程。项目驱动式教学能够遵循学生职业技术能力培养的基本规律,以职业能力培养为重点,根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需的知识能力素质要求,实现学生职业能力的自我构建和职业培养的提高,将“项目驱动”式教学方法引入课程教学,从而打造“认知、吸收、实践、提炼、提高”五位一体的教学模式,强调工学结合,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,使学生职业能力提高。
二、“项目驱动”教学的实施过程
在电力电子技术的课程教学中,为使学生由被动听课转为主动探求、自主学习,达到掌握知识的目的,我们采取以实践、应用为出发点的“理论与实践一体化”的项目教学,项目是针对某个教学内容而设计的能由学生独立完成的小任务。在工程项目的驱动引导下激发学生的主动探究兴趣,从而达到高职院校的课程教学目标。
电力电子技术的教学内容可分为五个项目进行教学,即调光灯、直流调速装置、电风扇无级调速、开关电源、中频感应加热电源。每个项目下面根据实际需要可分为几个小的模块。在安排实验项目时由易到难,符合学生获取知识的规律。下面以“调光灯”项目为例,此项目包含三个模块:晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路。其具体的教学实施过程如下:
1.确定项目任务。在学习本项目前,学生通过其它课程的学习,已经具备了一定的电工电子知识,能够熟练地识别常用元器件,如电阻、电位器、二极管、三极管、稳压管、电容、变压器等,并能借助仪器仪表对这些元器件进行好坏判别、性能参数检测等。确定本次项目任务:普通台灯的灯光无法根据个人的需求进行调节,根据所学的晶闸管和单结晶体管的特点及相关变流电路,设想制作一个灯光可调的电路。任务明确后,就有学生提出:是否可用加一可调电位器的方法?此时应适时地引导他们,可调电位器可以应用,但并不是简单的通过给灯的电阻串联不同电阻的方法来调节灯光,而是通过输出电压调节范围和输出电流的大小来调节灯光。同时师生共同讨论出整个调光电路的基本框架,以免学生盲目地去查找资料。在此过程中提高了学生参与的主动性,激发了学生的学习兴趣。
2.制定计划。全班40名学生分成8组。在教师引导下,让学生运用课本中所学到的晶闸管特性、单结晶体管触发电路、整流电路等基本知识,通过图书馆查阅资料或上网搜索相关信息,画出电路图。制定项目工作计划,确定工作步骤和程序。对学生设计的电路,教师不急于给出评价,而是让他们分别介绍自己设计的电路、应用到的知识及工作原理,在这样轻松愉快的气氛下,学生开始讨论,而教师则作适时引导。
3.实施计划。由学校统一提供器材,学生实施项目。按照电路的功能,要求学生在教师提供的材料中选择自己所需的元器件,按照自己的设计连接电路,验证设计是否正确。教师在提供元器件时,有意识地把多种元器件混在一起,让学生自己选择,这样可以让他们熟识各种元件。然后开始安装及调试,在此过程中学生会出现或发现很多问题,如哪些元件装错位置、哪些元件极性装反、哪里短接、哪里断路等,在此过程中,教师要及时对学生进行指导,解决他们遇到的难题,增强他们的信心。在教师的耐心启发指导下,学生自己探索着进行线路连接,经检查无误后,打开电源进行下一步操作。学生可以利用示波器观察整流电路的输出、触发电路的波形以及主电路的电压输出波形的变化情况,并分析电路的工作原理,进而掌握分析电路的方法。
4.检查评估。电路制作完成后,先由学生讲解电路的实际应用,分享自己学会的知识,总结项目教学活动的意义。通过总结,使学生找到自己在理论及操作技巧上的不足。然后由教师检查评分,并指出项目活动存在的问题及解决方法,因为一部分学生在展示作品时可以很好地按要求实现功能,还有一部分学生在项目实践中会出现这样或那样的问题,教师应和学生一起检查电路,一起分析问题和研究解决的方法。教师要善于总结和比较学生的优点,引导学生学习他人的长处,使学生的综合能力在总结评估中得到提高。
三、“项目驱动式教学法”实施中应注意的问题
1.项目的难易度应和学生的学习水平相当。项目的难易程度要根据学生的实际水平来确定,要让学生跳起来能摘到桃子,让每个学生在教师的指导下,都能完成规定的项目活动任务。过难的项目会打击学生学习的信心,增加学生的畏难情绪;过于简单的项目缺少挑战性,会让学生觉得没有新鲜感,从而缺少成就感,无法引起学生的兴趣。
2.注意教师角色的转换。在项目教学法中,应以学生为中心,突出学生的主体地位和教师的主导作用。教师要从讲授、灌输转变为组织、引导;要从讲台上讲解转变为走到学生中间与学生交流、讨论。在整个教学过程中,教师要充分地了解学生,在学生学习遇到困难时,能为学生搭起支架;在学生学习不够主动时,应及时提出问题,引导学生去探究;在学生完成基本项目后,调动学生的创作欲望,进一步完善项目创作;在项目完成后及时做好评价工作。
3.教师的指导要恰到好处。学生在完成项目的过程中遇到困难,教师应及时给予指导。针对不同层次的学生,教师指导的深度要有所不同。项目教学法的根本宗旨是让学生自己发现知识、提高技能,因此,教师一定要把握好指导的尺度。即使学生有问题,教师给予的指导也应该是启发性的,恰当的提示性指导不但使学生记忆深刻,还能锻炼学生的思维,培养学生的创新能力。
总之,在《电力电子技术》课中实施项目教学法,是教育理念的更新,是教学方法的创新,它改变了传统的教学模式,为学生提供了更加有效的学习环境,在整个教学过程中充分体现了“项目驱动式”教学,发挥了学生的主体作用,激发了学生的求知欲,大大巩固和提高了教学效果。并且有效地提高了学生的专业能力、方法能力、社会能力,发展和培养了学生的创新能力,提高了学生的综合素质,为学生终身学习及创业奠定了良好基础。
摘?要：笔者根据多年对电力电子技术课程的教学和研究，阐述了项目教学法实施过程中应具备的条件和要注意的问题，同时论述了构建电力电子技术教学项目的方法、内容以及实施条件。
关键词：项目教学法；模块构建；电力电子技术
项目教学法来源于德国的职业教育。通过示范项目让学生掌握项目中所涉及的知识点和整个项目的工作流程，然后让学生在模拟实习环境中，通过对已学知识的运用、讨论合作来共同完成对新知识的学习和技能的掌握。这种教学方法将课堂和社会生产有效地联系起来，能提升学生的多种能力。因此，在实践性很强的职业教育“电力电子技术”课程中进行项目教学法的探索和研究，有着非常重要的意义。
一、实施项目教学法应具备的条件
项目教学法是师生共同努力实现一项完整的工作而进行的教学活动。项目必须是针对每个教学内容而设计的能由学生自主完成，可以收到良好教学效果的任务，它应该具备下列条件：①项目过程与教学内容相一致；②能将教学内容的理论知识和实践技术紧密结合起来；③能激发学生的学习积极性；④项目完成过程应比教师讲解实例难度有一定提升；⑤学生在完成的项目过程中遇到问题时，教师需进行有限的指导；⑥有科学、明确的评价标准。
二、实施项目教学法应注意的问题
（1）确定有效可行的项目。例如在讲“晶闸管的触发电路”时，可以让学生分组根据要求对电路进行设计、焊接、调试。然后每一组对自己的设计进行阐述与解答，在此过程中，要做到以学生为主体，教师为主导，在教、学、做合一中进行项目教学。
（2）项目的选取是学习的关键。教师和学生要共同参与项目的选取，以学生独立完成为合适。而对于知识面较广的项目，则应分组合作完成为宜。
（3）项目应面向学生进行分层合理的搭配。教师可根据学生的成绩、态度、能力等因素进行合理的分组。这样能让每个项目组都能分工明确，达到因材施教的教学目的。
（4）必须与传统的教学方法相结合。项目教学法不能完全替代传统的教学方法，它只是对部分的教学内容进行项目教学，是传统教学的重要补充。
三、项目教学模块的构建
1.课程的特点及教学分析
“电力电子技术”是中等职业学校电工类专业的核心专业课程。本课程涉及的知识面较广，如果按原教材的章节顺序以传统的教学方法来开展教学，学生普遍反应对知识点不易掌握，很有可能使学生丧失学习的兴趣。基于此，教师在教学的过程中，可尝试使用项目教学法，以实际生产应用和课程标准为基础，把项目内容作为教学单元，将教与学、讲与练相结合，做到做中学，做中教。
2.项目模块的构建
为使学生系统地掌握教学内容，可将教材根据知识点划分为若干个项目模块。一是应将课程的整体教学目标划分为若干个能力模块，再根据能力模块进行项目模块的划分；二是划分出来的每个模块应含有相应的知识要求和能力要求，并能符合相关工种的训练目标和要求，充分与实践相结合。
四、项目教学的实施
在实施项目教学法的时候，要体现“三个中心”的改变：由以教师为中心转变为以学生为中心；由以教材为中心转变为以“项目”为中心；由以课堂为中心转变为以现场教学为中心。为此在实施项目教学的过程中，还应注意以下两点：
（1）区分项目课程与一般课程的不同。对于项目课程来说，目标设计的重点要体现学生的职业能力标准，它应包括整个课程的能力目标和本项目的能力目标，同时教学目标的设计还应注意包含专业能力、方法能力和社会能力。
（2）注重项目的不同环节的实施和每个环节的安排设计。项目教学一般来说分为三个环节，即开始环节、展开环节和结束环节。每个环节中，教学的重、难点是有区别的，需要教师紧紧围绕关键知识点和目标来组织教学。
通过精心规划、设计、组织项目教学法能将理论教学和实践教学有机地结合起来，这样既利于学生加深理解和掌握书本的理论知识，教会他们怎样灵活应用这些知识来提高自己的操作技能和工作能力，又能使学校培养出的人才更能适应社会的需要。
[摘 要] 传统的“填鸭式”教学模式无法满足“以就业为导向，以能力为本位”的高职教育的现状，根据当前高职高专教育的先进理念，在电气自动化技术的核心课程电力电子技术中引入“项目驱动教学法”，构建“感知、学习、应用、总结、提高”五位循环的教学模式，强调工学结合，锻炼学生善于发现问题、自我分析问题、解决问题的能力。从实施的效果看，项目引领教学法使学生的创新能力、动手能力、理实结合能力均有了明显程度提高，从而为学生在职业岗位上作出贡献，夯实了基础。
[关键词]项目引领 教学模式 职业能力 创新能力
一、引言
传统的以教师为主体、以课堂教学为核心的“填鸭式”教学模式在教学方法上主要以课堂讲授为主，教学内容主要以电力电子器件及其应用电路的分析处理为主，内容深奥难懂，学生接受性较差；开设的少量验证实验与工业生产的实际需求相差较远，与“以就业为导向，以能力为本位”的高职教育宗旨相距甚远。
根据高职教育的宗旨，以学生的认知规律和岗位需求出发，在电力电子技术课程中引入具体实践项目，使学生在动手操作相关实训项目的过程中，了解基本原理等理论知识，做到真正的“教学做一体化”。
二、项目引领教学法的内涵
项目引领教学法，是指师生通过共同实施一个完整的、具体的、具有实际应用价值的产品为任务的教学活动，是一种以学生为主体、教师辅助指导的学习过程。项目引领教学法以学生职业技能培养的基本规律为依据，以职业能力培养为重点，根据职业岗位所需的知识、技能、素质要求，实现学生职业能力的提升和职业素养的养成。将“项目引领”式教学方法引入课程教学，打造“感知、学习、应用、总结、提高”五位循环的教学模式，注重理论实践相融合，锻炼学生善于发现问题、自我分析问题、解决问题的能力，从而提高学生的职业能力。
三、项目引领教学法实施的原则
（一）项目的真实性
选择的项目的来源必须是企业实际生产过程或在实际生活中应用的具体项目，应用性要强，这样才能够锻炼学生的感官能力。
（二）项目的融合性
选择的项目要能够将理论知识和实践技能有效地融合在一起，能把即将要学的知识和已学的知识融合起来，使学生在学习了新知识的同时又复习了旧知识，锻炼学生的综合运用知识的能力。
（三）项目的趣味性
“学习的最大动力，是对学习材料的兴趣”，选择的项目要能够激发学生的好奇心，诱导学生学习的情绪，营造一个良好的学习氛围。若设计的项目不能激发学生的求知欲，不能有效调动学生学习的积极性，教学实施的效果将很难得到保证。
（四）项目目标的确定性
教师布置任务时首先要确定总体目标，然后把总体目标细分成多个具体的小目标，并把每一部分内容转化为容易掌握的“小任务”，通过这些“小任务”的完成来达到总的学习目标。
四、项目引领教学法在电力电子技术课程中的应用
电力电子技术是高职电气自动化技术专业的一门核心专业课，在课程体系中起着承上启下的作用。根据调研结果，以及毕业生的反馈信息，立足于满足企业岗位需求，融入职业资格标准，以职业能力为主线，系统设计课程结构和教学内容。课程以功率器件的选择、使用，主电路的安装、调试，基本信号电路的分析与检测等方面能力培养为目标，将电力电子技术的教学内容划分为五个项目模块：调光灯、三相可控整流电源、开关电源、中频感应加热电源、变频器等。根据实际需要将每个项目模块细分为几个小模块。按照由易到难，学生的认知规律来安排实践项目。以“调光灯制作”为例，在项目实施过程中融合晶闸管和单结晶体管、单相整流电路、单结晶体管触发电路的学习.
（一）确定项目任务
学生通过对电路分析基础、电子产品设计与制作、专业基本技能训练等先导课程的学习，能够对电阻、电容、二极管、三极管等常用器件进行有效识别，并能够熟练操作万用表进行元器件参数、性能检测。明确本项目任务：普通台灯无法根据需求进行灯光调节，根据所学的晶闸管和单结晶体管的特点及相关整流电路知识，制作一个灯光可调的电路，不能使用可调电阻完成任务。
（二）制定项目计划
按照5人/组的方式对全班同学进行分组，并选出组长作为项目经理。根据项目任务，小组内部分工进行项目相关信息的收集、分析和整理，并且每名成员制定一份项目设计方案和计划，包括：工作步骤、检验计划和实施计划等。然后小组内讨论每名小组成员的见解和工作计划，最终确定最优解决方案和计划。各小组陈述各自的设计方案和计划及运用到的相关知识点，教师对各小组方案的优缺点作适时引导。在轻松愉快的气氛下，在兴趣的驱动下让学生慢慢理解所用到的知识。在这个过程中增强了学生参与的主动性，激发了学生的学习兴趣，学生通过主动探识、自主学习，在强化实践锻炼的过程中掌握所学的知识点，从而达到高职院校的课程教学目标。
（三）实施项目计划
学生根据方案中的主要元器件，运用所掌握的知识选择晶闸管的型号及其他所用器件的型号。教师有意识地将各种类型的电力电子器件混合在一起，让学生根据需要挑选，从而检验学生对电力电子器件的熟识程度。然后按照设计方案和电路图将各个元器件焊接在一起，并进行调试，在此过程中学生会遇到各种各样的问题，如元件管脚位置焊错、元件极性焊反、引脚虚焊、线路短接等，在学生无法有效解决的时候，教师要及时地对学生遇到的各种难题进行引导，增强他们的信心。调光灯制作好后，让学生利用示波器观察触发电路的波形、整流电路的电压输出波形，分析电路的工作原理，掌握此类电路分析的方法。在项目计划实施过程中，教师要能够针对不同层次的学生，给予不同深度的启发性指导，使学生在发现问题、汲取知识、运用知识技能的同时，还能锻炼学生的思维，培养学生的创新能力。
（四）项目检查
在项目实施过程中，小组内要进行自查，同时教师要进行协查，防止实施过程偏离任务。电路制作完成后，对项目结果要按照任务目标进行小组内检查和小组间互查，并判断达到的效果如何，此过程锻炼学生的责任心、质量意识及评估方法。同时，教师除对工作计划以内的内容进行检查外，还应对项目质量保证情况进行检查。
（五）项目评价
包括小组自我评价、小组间互相评价、教师最终评价等三部分。首先每个小组组长按照项目自评表对本小组的工作进行自我评价，包括项目的准备、项目实施过程中出现的问题、问题的解决、项目的效果、小组的收获等各方面进行总结；然后小组间的互评，包括项目的方案、达到的结果、元器件的布局等方面；最后由教师对每个小组的情况进行点评，指出优点和需要提升的地方，根据成绩评定方案（满分100分，小组自评占30%，小组互评占30%，教师评价占40%）给出最终成绩。
五、结束语
在电力电子技术课程教学中实施项目引领教学法，将需要掌握的知识和技能要求转换成与实践相对应的项目，培养和锻炼了学生的协作能力、分析能力、动手能力，充分展示了职业教育“以能力为本”的价值取向，突出了应用性、行业性、职业性的特点，遵循了行业发展方向和企业岗位需要，为培养面向生产、建设、服务和管理一线的高素质技能型人才奠定了基础，符合目前国家倡导的高等职业教育的发展模式。
通观国内高职院校进行的电力电子技术教学改革，各校正逐步摒弃过去以电路为核心的教学理念，代之以系统作为教学核心，面向实际应用，培养学生解决实际问题的能力。任务引领、项目驱动的教学手段为《电力电子技术与应用》课程的改革实践提供了条件。
一、课程设计思路
根据职业技能鉴定的标准设计课程教学内容和技能培养方案，把《电力电子技术及其应用》融入模块化的单元教学设计，采用与职业岗位对应的工程项目构建主线，选取典型的生产设备和工作任务，根据高职学生的认知特点，针对工作过程来构建学习情境、设计学习单元，将多门课程的相关知识融合到每一个学习单元，是一门技术性、实践性非常强的工学结合双证课程。本课程以培养学生的职业能力为目标，以工程实例为主线，以工作过程为中心，开展任务驱动的理论实践一体化教学。课程共有五个项目模块，除了理论传授外，每一个实训环节都能帮助学生获取经验性知识，在完成数个任务的基础上，再拓展相关技术理论知识，最后以技术理论知识指导各项目的完成。
二、课程内容设计
根据行业企业发展的需要和完成职业岗位实际工作任务需要的知识、能力、素质要求，本课程设置了以下五大情景（模块）：直流调光台灯电路的设计与应用、晶闸管-直流电动机开环调速系统的维护与检修、电阻炉过零调功系统的设计与应用、中频感应加热电源维护与检修、直流斩波电动机调速系统的设计与应用。通过任务引领、计划制定与实施、综合项目设计与制作等环节，来满足行业企业发展的需要和学生完成职业岗位实际工作任务的需要。三、教学方法本课程采用理论讲授、校内实训与校外实习结合的教学方式：校内实训培养学生电力电子技术的初步应用能力，校外实习培养学生电力电子技术的综合应用能力，真正实现理论实践相结合的一体化教学模式。
1.教学方法应用实例——直流调光台灯电路的设计与应用
（1）可依据以下程序进行安排：第一，下发项目任务书，明确项目学习目标，学生在教师的指导下分析直流调光台灯电路的基本原理。第二，学生学习项目任务要求，以小组为单位讨论直流调光台灯电路的控制方案。教师对方案进行指导，制作工作流程表，选择元件及工具，列出元件、工具清单。小组讨论确定测试方案。第三，按元件清单清点配件，检测数量和质量。学生独立对电路板进行调试，列写调试方法及步骤，进行系统装接和电路故障的分析与排除。第四，工作评价。自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；互评：以小组为单位，对其他组的工作结果进行评价和建议；教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优缺点，并提出改进建议。通过这种一体化的教学过程能够激发学生的自学热情，小组协作的工作过程还能培养学生的团队协作精神。
（2）考核成绩的计算：采用过程考核和结业考核结合的方式，过程考核占30%，结业考核占70%。过程考核结合课堂提问、训练活动、阶段测验等进行综合评价，包括实践操作、知识掌握、职业素质和学习态度等；结业考核包括理论知识和实践操作两方面，以此作为培养企业人才的良好开端。
2.多种教学方法相结合
在整个教学过程中，为激发学生学习兴趣、获得更好的教学效果，可采用多种教学方法相结合的模式：项目教学法、讲练结合、多层次实训、现场体验式教学、学生科技创新、案例教学法等。总之，要融创新思维培养、团队学习方式、实践案例教学于课程教学中，多种教学方法灵活运用，在充分利用现代多媒体电子教学、网上学习的基础上，采用第一课堂与第二课堂结合，将现代科学技术充分应用于教学改革之中。
四、实施项目教学法的成效
自本课程实施项目教学法以来，取得了喜人的成果：项目教学法培养了学生的实践能力、分析能力、综合能力、应变能力、交流能力、合作能力和解决问题的能力；提高了学生的学习兴趣，有利于学生自主学习能力的养成；能更加全面地评价学生，其成绩评价系统更加注重过程性。实践证明，项目教学法对培养高等职业技术高素质技能型人才是一种非常有效的教学方法，在高职高专应用性较强的课程中值得推广应用。
