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【摘要】大工程观教育思想是美国教育界的反思，90年代出现后得到快速发展，进而形成了一套行之有效的教学方法，在本质上与应用型人才的培养是相通的，对工科课程的教学方法提出了具体的要求，变频器技术是一门实践性很强的课程，课堂讲授不利于学生的理解，按照大工程观的教学方法进行教学改革，对于提高教学效果，具有重要的意义。
【关键词】大工程观；变频器；教学改革
一、前言
大工程观是由麻省理工学院的工学院院长乔尔·莫西斯在1994年提出的，其核心是要避免工程教育过分科学化、学术化，教育要向工程实践回归。其形成背景是这样的，20世纪40-80年代，美国工程教育引进科学教育，开设数学、物理等基础学科，过分强调科学基础理论研究与教育，使得二战前工程教育注重的工程设计和集成、工程实践教育等项目被消除或者大幅度减少，偏离以实践为基础的工程教育的本质，其直接后果是造成美国工业在一系列产品领域让出霸主地位，对美国的竞争力构成严重威胁，大工程观正是以乔尔·莫西斯为代表的美国教育家为改革教育模式而提出的概念。简单而言，大工程观要求工程教育更加注重培养学生的三个能力：工程实践能力、综合的知识背景以及整体性的思维方式、职业道德及社会责任感，这也是应用型技术人才培养的基本要求。本文以电气自动化专业的变频器技术课程为例，对于课程的教学改革与实践进行了探讨。
二、变频器技术课程的特点及教学中存在的问题
变频器技术是电气自动化专业的一门对实践能力要求很高的专业课程，变频器是一个强弱电结合的完整的计算机控制系统，该课程要求学生掌握变频器技术的发展现状和发展趋势，熟悉变频器的基本原理和具体工程实现方法，掌握基于变频器的控制系统的工程实现、工程调试和工程维护方法。变频器课程涉及电气自动化专业的大多专业课程，为保证学生在学习前有充足的专业知识积累，本课程一般在最后一个学期讲授，具有鲜明的工程特色，本文尝试对变频器技术课程的教学方法进行改革，力图以大工程观为指导，突出工程这一主题，帮助学生建立工程概念，培养学生的工程实践能力，力求提高学生的工程综合素质。
三、变频器技术课程教学的改革
1.将变频器当前的研究趋势引入课堂
以变频器为代表的交流传动技术从80年代开始应用以来，得到了迅猛发展，对企业的节能减排具有不可替代的作用，在企业普及率很高，并有逐步取代传统的直流传动系统的趋势。变频器技术属于高新技术，国内大约有200个左右的变频器品牌，企业竞争异常激烈，新技术的开发和应用对企业的发展具有决定性的作用，因而新技术、新功能、新应用层出不穷，这在客观上也要求电气自动化专业的从业人员不断更新自己的知识储备，时刻把握变频器技术的发展趋势。因此，在变频器技术课程的教学过程中，让学生不断了解变频器技术当前的发展现状，使得课程的教学紧紧跟随工程的发展，这也是大工程观对课堂教学的基本要求。
2.将具有代表性的变频器品牌融入教学过程中。
教学过程中要注重与实际变频器产品相结合。对于变频器产品，无论是进口品牌如西门子、ABB、富士等，还是国产品牌如英威腾、汇川、欧瑞传动、新风光电子等，其同类產品内部结构基本相同，都有详尽的产品说明书，而且其官方网站都有都有大量的产品结构、性能、应用案例等方面的信息，教学过程中尽量将这些内容融入变频器授课过程，以做到教学更加贴近工程实践。
3.用实验近似实现变频器系统的工程实现方法
变频器是一个复杂的计算机控制系统，若只采用课堂讲授的方法则学生的学习过程比较乏味，而且不太容易理解，所以笔者尝试将课堂讲授过程分解到一些实验当中，采取课堂讲授与实验相结合的方法，让学生在实践当中进行学习。电气自动化专业的学生有多门实验课程，所以可以利用学生做过的实验设计一些模拟实验，作为讲授变频器课程的实验。如变频器系统包含单片机、电源、电力电子器件及其驱动等硬件电路，该部分内容可以分别采用学生以前做过的单片机实验、电气控制实验、电力电子技术实验的实验设备模拟实现，实现过程不求完全实现，做到便于学生理解变频器的工作原理即可。同时在实验过程中加强学生对于静电防护、器件焊接、电磁兼容等具体操作的教育和实践，同时锻炼学生的整体性思维能力。通过将变频器课程按照内容设计为多个实验，使得学生有更多的实践机会，在实践中学习，这符合大工程观的培养要求，目前笔者已经完成了其中部分课程在实验中讲授，教学实践证明，采用该种教学方法后，学生的学习效果远远高于纯粹的课堂讲授。
4.重点突出变频器应用中的工程热点，适当扩展变频器应用中的工程难点
由于变频器具有节能、提高产品工艺、可实现自动控制等诸多优点，因此变频器在企业中得到广泛应用，尤其是在变频器的一些具有传统应用优势的场合，变频器的普及率特别高，对于这些变频器的热点领域，要求学生重点掌握。同时，变频器技术中存在很多工程难点，这些工程难点往往涉及的知识点比较多，甚至属于不同的课程，如果给学生单独讲解工程难点本身，学生不是很容易理解，甚至听不懂，因此有必要在讲授工程难点时进行必要的知识扩展，将工程难点作为一个专题来讲，以便于学生理解。比如变频器恒压频比控制中的转矩提升的控制方法，既涉及电力拖动系统的动力学，又涉及变频器的控制策略，还涉及电动机的饱和问题，这是一个变频器控制必须要考虑的问题，既是工程热点，又是工程难点，可以作为一个专题详细讲解。可见，重点突出变频器应用中的工程热点、适当扩展变频器应用中的工程难点，对于让学生具有一个综合的知识背景，培养学生的整体性思维能力，提高学生的工程实践能力具有重要的意义，这正是大工程观所需要的。
5.注重培养学生的工程职业道德
科学技术是一把双刃剑，其运用可能产生积极意义，也可能产生负面影响，诸如生态失衡、环境恶化、人口失控、资源枯竭等都跟科学技术的发展息息相关，因此对于工程师的工程职业道德的培养对于人类社会的发展具有重要的意义，而工科大学生作为未来的工程师，自然必须注重其工程职业道德的培养，这也是大工程观的培养要求。对于学生的工程职业道德的培养，要培养学生牢牢树立科学技术是第一生产力的观念，要热衷于科技创新，在技术革新上要不怕困难、一丝不苟、精益求精，在工作中要以身作则，严格执行职业技术规范，注重培育新人，同时要有环保节能意识，要坚持真理。
四、教学效果
通过笔者近年来的不断尝试和改进，教学效果有了明显的提高：
1.学生对课程的兴趣大大提高
教学内容不再全是课本或黑板上枯燥的文字，而是融入了大量的实验教学，一个个简单的实验很好的阐释了复杂的变频器的基本工作原理。而且讲解过程中以实际品牌变频器的说明书为例，说明书内容贯穿整个授课过程，同时课程PPT内含大量的变频器实物外形及内部各组件的照片，内容更贴近生产实际，更具立体感，使得学生学习起来不再那么吃力。
2.学生的动手能力得到很大的提高
通过不停的实验，不停的学习，学生得以将以前学过的强电实验和弱电实验综合起来，知识得以融会贯通，有效的提高了学生的动手能力。
3.课程的及格率明显提高
通过几年的尝试，课程的教学效果得到直接的体现，课程的及格率逐年上升，现在及格率比两年前提高了10%以上。
教学效果表明，按照大工程观的教学改革方向是正确的。
五、结束语
大工程观的教育思想与应用型人才培养在本质上是一致的，都注重培养学生的实践能力，都要求学生具有综合的知识背景，都注重培养学生的工程职业道道。大工程观的教育思想将培养学生的工程实践能力放在首位，这也在客观上也要求教师更多的了解企业，能够跟企业有更多的交流，能够跟已毕业的学生有更多的交流，这对于课程的教学改革具有重要的作用。
本文尝试按照大工程观的培养要求对变频器课程进行了初步的教学改革，取得了较好的教学效果。按照大工程观进行的教学改革是一个不断实践、不断积累、不断改进的过程，相信经过几年的努力和积累，一定会有更好的教学效果。
参考文献
[1]谢笑珍.“大工程观”的涵义、本质特征探析[J].高等工程教育研究，2008（3）：35-38.
[2]王令其，左健民，汪木兰.大工程观与应用型工科教学改革[J].理工高教研究，2009（4）：130-132.
[3]邱夷平.大学工科教学方法创新之我见[J].纺织教育，2011（8）：311-312.
本文属滨州学院青年人才创新工程科研基金项目（项目编号：BZXYQNLG201204）。
【关键词】大工程观；变频器；教学改革
一、前言
大工程观是由麻省理工学院的工学院院长乔尔·莫西斯在1994年提出的，其核心是要避免工程教育过分科学化、学术化，教育要向工程实践回归。其形成背景是这样的，20世纪40-80年代，美国工程教育引进科学教育，开设数学、物理等基础学科，过分强调科学基础理论研究与教育，使得二战前工程教育注重的工程设计和集成、工程实践教育等项目被消除或者大幅度减少，偏离以实践为基础的工程教育的本质，其直接后果是造成美国工业在一系列产品领域让出霸主地位，对美国的竞争力构成严重威胁，大工程观正是以乔尔·莫西斯为代表的美国教育家为改革教育模式而提出的概念。简单而言，大工程观要求工程教育更加注重培养学生的三个能力：工程实践能力、综合的知识背景以及整体性的思维方式、职业道德及社会责任感，这也是应用型技术人才培养的基本要求。本文以电气自动化专业的变频器技术课程为例，对于课程的教学改革与实践进行了探讨。
二、变频器技术课程的特点及教学中存在的问题
变频器技术是电气自动化专业的一门对实践能力要求很高的专业课程，变频器是一个强弱电结合的完整的计算机控制系统，该课程要求学生掌握变频器技术的发展现状和发展趋势，熟悉变频器的基本原理和具体工程实现方法，掌握基于变频器的控制系统的工程实现、工程调试和工程维护方法。变频器课程涉及电气自动化专业的大多专业课程，为保证学生在学习前有充足的专业知识积累，本课程一般在最后一个学期讲授，具有鲜明的工程特色，本文尝试对变频器技术课程的教学方法进行改革，力图以大工程观为指导，突出工程这一主题，帮助学生建立工程概念，培养学生的工程实践能力，力求提高学生的工程综合素质。
三、变频器技术课程教学的改革
1.将变频器当前的研究趋势引入课堂
以变频器为代表的交流传动技术从80年代开始应用以来，得到了迅猛发展，对企业的节能减排具有不可替代的作用，在企业普及率很高，并有逐步取代传统的直流传动系统的趋势。变频器技术属于高新技术，国内大约有200个左右的变频器品牌，企业竞争异常激烈，新技术的开发和应用对企业的发展具有决定性的作用，因而新技术、新功能、新应用层出不穷，这在客观上也要求电气自动化专业的从业人员不断更新自己的知识储备，时刻把握变频器技术的发展趋势。因此，在变频器技术课程的教学过程中，让学生不断了解变频器技术当前的发展现状，使得课程的教学紧紧跟随工程的发展，这也是大工程观对课堂教学的基本要求。
2.将具有代表性的变频器品牌融入教学过程中。
教学过程中要注重与实际变频器产品相结合。对于变频器产品，无论是进口品牌如西门子、ABB、富士等，还是国产品牌如英威腾、汇川、欧瑞传动、新风光电子等，其同类產品内部结构基本相同，都有详尽的产品说明书，而且其官方网站都有都有大量的产品结构、性能、应用案例等方面的信息，教学过程中尽量将这些内容融入变频器授课过程，以做到教学更加贴近工程实践。
3.用实验近似实现变频器系统的工程实现方法
变频器是一个复杂的计算机控制系统，若只采用课堂讲授的方法则学生的学习过程比较乏味，而且不太容易理解，所以笔者尝试将课堂讲授过程分解到一些实验当中，采取课堂讲授与实验相结合的方法，让学生在实践当中进行学习。电气自动化专业的学生有多门实验课程，所以可以利用学生做过的实验设计一些模拟实验，作为讲授变频器课程的实验。如变频器系统包含单片机、电源、电力电子器件及其驱动等硬件电路，该部分内容可以分别采用学生以前做过的单片机实验、电气控制实验、电力电子技术实验的实验设备模拟实现，实现过程不求完全实现，做到便于学生理解变频器的工作原理即可。同时在实验过程中加强学生对于静电防护、器件焊接、电磁兼容等具体操作的教育和实践，同时锻炼学生的整体性思维能力。通过将变频器课程按照内容设计为多个实验，使得学生有更多的实践机会，在实践中学习，这符合大工程观的培养要求，目前笔者已经完成了其中部分课程在实验中讲授，教学实践证明，采用该种教学方法后，学生的学习效果远远高于纯粹的课堂讲授。
4.重点突出变频器应用中的工程热点，适当扩展变频器应用中的工程难点
由于变频器具有节能、提高产品工艺、可实现自动控制等诸多优点，因此变频器在企业中得到广泛应用，尤其是在变频器的一些具有传统应用优势的场合，变频器的普及率特别高，对于这些变频器的热点领域，要求学生重点掌握。同时，变频器技术中存在很多工程难点，这些工程难点往往涉及的知识点比较多，甚至属于不同的课程，如果给学生单独讲解工程难点本身，学生不是很容易理解，甚至听不懂，因此有必要在讲授工程难点时进行必要的知识扩展，将工程难点作为一个专题来讲，以便于学生理解。比如变频器恒压频比控制中的转矩提升的控制方法，既涉及电力拖动系统的动力学，又涉及变频器的控制策略，还涉及电动机的饱和问题，这是一个变频器控制必须要考虑的问题，既是工程热点，又是工程难点，可以作为一个专题详细讲解。可见，重点突出变频器应用中的工程热点、适当扩展变频器应用中的工程难点，对于让学生具有一个综合的知识背景，培养学生的整体性思维能力，提高学生的工程实践能力具有重要的意义，这正是大工程观所需要的。
5.注重培养学生的工程职业道德
科学技术是一把双刃剑，其运用可能产生积极意义，也可能产生负面影响，诸如生态失衡、环境恶化、人口失控、资源枯竭等都跟科学技术的发展息息相关，因此对于工程师的工程职业道德的培养对于人类社会的发展具有重要的意义，而工科大学生作为未来的工程师，自然必须注重其工程职业道德的培养，这也是大工程观的培养要求。对于学生的工程职业道德的培养，要培养学生牢牢树立科学技术是第一生产力的观念，要热衷于科技创新，在技术革新上要不怕困难、一丝不苟、精益求精，在工作中要以身作则，严格执行职业技术规范，注重培育新人，同时要有环保节能意识，要坚持真理。
四、教学效果
通过笔者近年来的不断尝试和改进，教学效果有了明显的提高：
1.学生对课程的兴趣大大提高
教学内容不再全是课本或黑板上枯燥的文字，而是融入了大量的实验教学，一个个简单的实验很好的阐释了复杂的变频器的基本工作原理。而且讲解过程中以实际品牌变频器的说明书为例，说明书内容贯穿整个授课过程，同时课程PPT内含大量的变频器实物外形及内部各组件的照片，内容更贴近生产实际，更具立体感，使得学生学习起来不再那么吃力。
2.学生的动手能力得到很大的提高
通过不停的实验，不停的学习，学生得以将以前学过的强电实验和弱电实验综合起来，知识得以融会贯通，有效的提高了学生的动手能力。
3.课程的及格率明显提高
通过几年的尝试，课程的教学效果得到直接的体现，课程的及格率逐年上升，现在及格率比两年前提高了10%以上。
教学效果表明，按照大工程观的教学改革方向是正确的。
五、结束语
大工程观的教育思想与应用型人才培养在本质上是一致的，都注重培养学生的实践能力，都要求学生具有综合的知识背景，都注重培养学生的工程职业道道。大工程观的教育思想将培养学生的工程实践能力放在首位，这也在客观上也要求教师更多的了解企业，能够跟企业有更多的交流，能够跟已毕业的学生有更多的交流，这对于课程的教学改革具有重要的作用。
本文尝试按照大工程观的培养要求对变频器课程进行了初步的教学改革，取得了较好的教学效果。按照大工程观进行的教学改革是一个不断实践、不断积累、不断改进的过程，相信经过几年的努力和积累，一定会有更好的教学效果。
参考文献
[1]谢笑珍.“大工程观”的涵义、本质特征探析[J].高等工程教育研究，2008（3）：35-38.
[2]王令其，左健民，汪木兰.大工程观与应用型工科教学改革[J].理工高教研究，2009（4）：130-132.
[3]邱夷平.大学工科教学方法创新之我见[J].纺织教育，2011（8）：311-312.
本文属滨州学院青年人才创新工程科研基金项目（项目编号：BZXYQNLG201204）。