Педагогические науки/2.проблемы подготовки специалистов

Гандурина Н.С., Баясилова З.А.

Карагандинский государственный индустриальный университет, Казахстан

Опыт подготовки специалистов в области силовой электроники.

Целью дисциплины «Силовая электроника» является изучение силовых преобразовательных устройств (СПУ). Дисциплина СПУ являлась обязательной дисциплиной при подготовке инженеров, обучение осуществлялось по типовой программе, разработанной министерством образования и науки РК. При подготовке бакалавров по специальности электроэнергетика, направление электропривод (ЭП), дисциплина СПУ является дисциплиной по выбору. Область применения силовых преобразовательных устройств неуклонно расширяется. Доля регулируемых посредством СПУ электроприводов постоянного и переменного тока растет и составляет большую часть электроприводов промышленных производств, что предъявляет высокие требования к качеству подготовки конкурентно способных специалистов.

Применяемая рабочая программа по обучению включает все формы организации учебного процесса: лекции, практические и лабораторные занятия, самостоятельную работу студентов, индивидуальные задания, индивидуальные и групповые консультации. Следует отметить ограниченное количество учебных изданий и пособий по данной дисциплине. Нехватка литературы на бумажных носителях компенсируется наличием электронных носителей, разработанных преподавателями, ведущими данную дисциплину. Также используются интернет, где можно восполнить недостающие сведения. Лекционный материал излагается в виде слайд-лекций. При подготовке к лабораторным и практическим занятиям используются текущая теоретическая подготовка и опережающий метод самостоятельной работы. Проведение лабораторных работ на физических макетах (стендах) позволяет закрепить теоретические знания и выработать у студентов практические навыки. В то же время проведению лабораторных работ на физических макетах присущ ряд ограничений-:

-недостаточная универсальность макетов;

-ограниченное число стендов в лабораторном помещении;

-невозможность индивидуальной работы преподавателя с каждым студентом;

-невозможность использования данной формы для дистанционного обучения;

-высокие требования к технике безопасности.

Проведение лабораторных работ в компьютерных классах с использованием программ MatLab и др. имеет ряд преимуществ.

Программа MatLab позволяет проводить исследования используя уже сформированные виртуальные модели или используя для набора модели библиотеку электрических элементов и приборных измерительных средств программы MatLab; в этом случае студенты сами собирают виртуальную модель, оснащая ее средствами измерения и быстро приобретают навыки сборки. Для проведения работы в этом случае требуется большее время. Применение готовых для исследования виртуальных моделей с разработанными программами исследования [1] высвобождает время для обработки результатов исследования. Для обработки результатов измерения, вычисления и построения диаграмм, графиков и характеристик применяется программа Exsel. Применение Exsel сокращает время обработки полученного материала, исключает или сводит к минимуму возможные ошибки студентов при расчете на калькуляторе большого объема рассчитываемых точек для построения графиков и диаграмм, позволяет правильно построить требуемые графики, диаграммы и т.д. Задание можно выдавать индивидуальное или общее с целью оценки влияния какого-либо параметра.

Применение программы в сочетании с программой позволило в течении времени отведенного на одно занятие получить и обработать результаты исследования, построить требуемые для отчета характеристики и диаграммы, снять осциллограммы на виртуальной модели. Для проведения лабораторных работ используются собственные разработки и лабораторный практикум Новосибирского института. Наряду с лабораторными работами большое значение имеет самостоятельная работа студентов. Для реализации творческих способностей и более глубокого изучения дисциплины применяются текущий и творческий виды самостоятельная работы. Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний студентов и включает работу с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников, информации по индивидуальному заданию, предварительное самостоятельное изучение материала для выполнения лабораторных работ, практических и домашних заданий , изучению тем для самостоятельной проработки, а также подготовку к тестированию и экзамену.

Творческая самостоятельная работа предусматривает выполнение самостоятельной исследовательской работы, поиск, анализ и презентация информации подготовка студентов к участию в научных студенческих конференциях, углубленное исследование вопросов по тематике лабораторных работ. С целью развития творческих навыков выдаются индивидуальные задания. Первая часть задания построена по принципу решения комплекса задач, охватывающего всю программу, вторая часть выбор СПУ для заданного электропривода. Задание включает определение номинальных параметров выбранного устройства и трансформатора, определение угла управления, угла коммутации, расчет и построение внешней характеристики, определение коэффициентов преобразования и т.д.

Качество подготовки студента определяется рейтинговым контролем, включающем в себя тестирование, выполнение и защиту лабораторных работ в соответствии с графиком, выполнение и защиту индивидуальных заданий. Проводится дважды в семестр. Для рейтингового контроля разработаны тесты, Для подготовки имеется список контрольных вопросов. Комплект задач [5, 6] для закрепления теоретического материала на базе [2], [3], [4], варианты индивидуальных заданий. Для итогового контроля в соответствии с требованиями университета разработаны трехуровневые тесты, включающие вопросы и задания второго и третьего уровней сложности. Для выполнения индивидуальных заданий разработаны Методические указания по выполнению самостоятельной работы (для очной формы) или Методические указания по выполнению контрольной работы (для заочной и вечерней форм обучения). Также студенты заочной формы обучения получают в методическом кабинете электронный кейс с материалом лекций, практических и лабораторных занятий

Литература:

1. Герман-Галкин С.Г. силовая электроника: Лабораторные работы на ПК.- СПб.: Учитель и ученик, КОРОНА принт, 2002. – 304 с., ил.

2. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники, Н.: Издательство НГТУ, 2003.-651с.

3. Попков О.З. Основы преобразовательной техники. М: Издательство МЭИ, 2005г.200с.

4. Ф.Чаки, И. Герман, И. Ипшич и др. Силовая электроника: примеры и расчеты. Перевод с англ. – М.: Энергоиздат, 1982. – 384с., ил.

5. Методические указания по выполнению самостоятельной работы по дисциплине «Силовые преобразовательные устройства» для специальности 5В071800 «Электроэнергетика» очной формы обучения

6. Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине «Силовые преобразовательные устройства» для специальности 5В071800 «Электроэнергетика» очной формы обучения