電工電子技術實驗總結范文
時間:2023-11-27 17:57:25
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篇1
【關鍵詞】
電工電子技術在機電類學校作為一門基礎課程,是電學相關的各個專業的學生必修的課程之一。但是對于高校類的學生,底子差,物理基礎知識掌握不牢,而本課程主要特點是內容涵蓋面廣、概念多、抽象、難學、難記、難理解。在實際的教育教學過程中,針對此類學生,需要教師充分對課程理解,消化,通過具體例子分析,真正做到工學結合,理實一體,從學中做,從做中學。大量的學者和專家對高職高職電工電子技術教學進行了研究和分析,主要在教學內容和教學形式方面展開[1]。根據個人授課經驗總結,電工電子可以采用以下幾種方法學習,以增強學生學習的積極性和主動性。
一、備學生,講好課,多總結。
明確教材的性質、任務、教學目標、容和要求、研究教材中各章節的重點和難點,很重要,但是研究所授學生的心身發展特點,相關知識面和智力基礎也是同樣的重要的,以前在更多文獻里關于教師如何備好課講的很多,但是如何備好學生也是一門比較復雜的課程,在一個班級里,有反應快點,反應慢的,有自學能力強的,自學能力弱的,要每個人學生做到能懂,無疑對教師是一個考驗,所以備學生就顯得比較重要,尤其是對于高校的學生,基礎比一般本科院校的要差一點,這對教師的要求會更高。
怎么講好課,要求我們對教學內容有深刻的認識,認真的組織;課堂上要積極創設教學情境,做一些比喻性,對比性的較強易懂的例子以及結合實物掛圖等形式[2],使枯燥乏味的知識趣味化、生活化、活躍課堂氣氛,激發學生的學習興趣;同時要正確評價學習行為,幫助學生體驗成功,要每一個學生體會到學習的樂趣,成功的自豪。例如我們在講授二極管開啟電壓和正向壓降的時候,好多學生容易含糊。首先二極管要導通,導通的前提是正向偏置,電壓達到所需開啟電壓才導通,導通后二極管上才會有一個正向壓降。學生容易把開啟電壓和正向壓降搞混,教師就可以通過舉一些相似的例子來比較記憶。
總結,顧名思義,就是對所做做教學進行總體歸納和全面概括的具體結論。一般情況,在每一章節學習完成以后,學生很難自己把學習的知識系統的連貫起來,這就需要教師給于一個正確的引導。教師在總結中可以利用一些對比、類比的方法,找出異同點。比如在放大電路講授結束之后,教師可以通過將分壓式,固定式及射極輸出器的的靜態值,動態值的求法以及直流通路和交流通路放在一起類比,指出電路的異同點,很大程度上增加了學生的理解能力。
二、建框架,學概念,打基礎。
好多教師在新學期開始,就一股腦的開始講授新課,至于為什么要學這門課,通過這門課的學習學生能夠知道什么,這門課究竟是講什么的,好多學生都是不清楚的。所以開始上課的時候,沒有必要第一堂課就開始講課,教師可以利用一堂課或者更多的時間,把所要學習的知識給學生一個大的框架,就像蓋樓一樣,先把建設大樓所需的圖紙,材料,資金等必須物品準備好,這樣蓋起樓來,就可以得心應手。就像學生學習電工電子技術,教師可以細致的把這門課程先分為電工技術部分和電子技術部分。電工部分我們可以分為電工基礎,電路分析,安全用電;電子技術部分可以分為模擬電子技術,數字電子技術,新型電子技術部分。每個大的框架,結合具體生活的例子在給學生仔細剖析,使學生一開始就對電工電子技術產生濃厚的興趣。這樣給學生一個整體的框架,要學生知道我們要學什么,需要從哪些方面下手,怎么樣去學,怎么樣才能學好,以消除學生在高中時期對物理的恐懼心理,更好的投入到電工電子技術知識的學習,認識到我們學習的知識很實用。 轉貼于 中國論文下載中心 ht
三、重實驗,多實訓,勤練習。
電工電子技術作為一門實用技術比較強的課程,理實一體化,培養學習聽、看、做、記、想的能力,更有助于調動和開發學生學習的積極性和主動性。因此,徹底變革原來的實驗內容,提升基礎實驗的內涵,在驗證性實驗中滲入“探究型”內容,加強設計性實驗教學內容,完成一定的應用創新設計實驗,使實驗教學變為由理論通向工程實際的橋梁。在實際的實驗教學中,總目標是:培養學生的動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力、創新設計能力,以及綜合情況的處理能力。為此,可以將電工電子實驗教學規劃為3個模塊。即:基礎訓練模塊、綜合設計模塊、應用創新模塊,然后根據每個模塊分配具體的合理的時間。在每章課程結束后,安排一個小實驗,使學生在學中做,在做中學,通過采用理論實踐一體化教學法,打破理論課、實驗課和實訓課的界限,將其中相關教學環節相對集中,由同一教師主講,教學場所直接安排在實驗室或實訓車間,使“教”,“學”,“做”同時互補,整體提高學生的綜合能力。
比如在做晶體管簡單測試的試驗中,要用到萬用表,二極管,三極管,電阻器等主要電工電子器件,教師可以要學生要對比二極管,三極管,電阻在外形上有什么不同,然后從里到外,從簡單到復雜,要求學生通過萬用表測出各個元件的特點,并作出總結,另外在測量方法上也可以要學生驗證二極管,三極管的主要特點。要學生體會到我們講的理論和具體做的實驗是一體的,更促進學生的理解和動手能力,從點到面,從簡單到復雜,從不知到無所不知。
四、結束語
電工電子技術比較抽象,尤其是一些概念,不像其它工學學科,學生通過具體的實驗或者實訓看得到,好多時候只能通過抽象的想象來理解,所以在教學中,教師要采用多種靈活的授課方法,更好的增加學生的理解力是教學者的首要工作,本文通過教學中三個方面的分析,希望能給電工電子的教學提供一些參考,使學生能夠熱愛電工電子,使學生從學習中得到樂趣,使電工電子技術不在枯燥,促使學生從實踐中得到真知,以此激發學生學習的積極性,培養學生創造性的思維,為學生以后的工作,學習打下堅實的基礎。
參考文獻:
篇2
關鍵詞:“1+X”模塊化課程結構;系統化教學設計
《電工電子技術》是高職院校非電專業的一門專業技術基礎課程,是一門實踐性、應用性較強的課程。通過對本課程的學習,學生能夠獲得有關電工電子技術的基本概念、基本理論和基本技能,為后續專業課程的學習及未來從事的相關工程技術工作打下堅實的基礎。《電工電子技術》課程包含“電工技術”和“電子技術”兩部分內容,涵蓋了電路分析、電機及電氣控制、模擬電子技術、數字電子技術等多方面內容。《電工電子技術》課程作為工科專業的專業技術基礎課程,在我學校主要服務于制造大類專業,如數控設備使用與維修及機電一體化、汽車檢測與維修等專業,由于各非電類的專業培養目標不同,人才培養方案中對《電工電子技術》課程的內容廣度和深度的要求都有所不同,要求《電工電子技術》課程既要體現出專業技術基礎課程的“基礎平臺性”特征,還要體現出非電各專業的“專業性”特征,《電工電子技術》課程不能再以一個同樣的課程標準應對非電各專業的專業培養目標,必須體現為專業服務。《電工電子技術》課程教學要以學生為本。堅持工學結合,強化教學、學習相融合的教育教學活動。推行項目教學、工作過程導向教學等教學模式。要求課程的《電工電子技術》課程的教學內容、教學方法、教學手段等不斷進行改革與優化,努力提高教育教學效果。如何更好的開發與實施《電工電子技術》這類專業基礎課的教學工作,如何系統地把基礎課的知識講解給學生,讓學生對電工電子專業有個全面的認識和統一的學習,完成《電工電子技術》“基礎平臺性”要求,為學生將來的可持續學習能力打下堅實基礎,如何提高學生的學習興趣,將電工基礎理論與非電各專業緊密結合,讓枯燥的理論在實際應用中獲得生機,變“要我學”為“我要學”,培養學生自主學習能力,這些都是電工基礎課教師密切關注和積極思考的問題。
一、存在的主要問題
從課程本身的發展來看,隨著科技的進步,電工和電子技術的信息量日漸增加,如脈沖功率技術、新型電源技術等,另一方面,以就業為導向的專業人才培養方案的不斷調整與修訂,《電工電子技術》的學時數進一步減少,傳統《電工電子技術》課程的教學內容不能適應非電各專業的教學目標。從學生方面來看,《電工電子技術》不是非電類學生的專業課,部分學生認為所學的專業與電工電子無關,以后工作生活也不會涉及電工電子方面的知識,因此這些學生學習的主動性和積極性都不高,再加上傳統《電工電子技術》的理論知識多且比較難,大部分高職學生的物理、數學等文化基礎知識相對薄弱,對學好這門課程即缺少興趣又缺乏信心,這些思想直接影響了教學效果。從教師方面來看,高職的很多教師缺乏企業經驗,從本科院校畢業后直接從事教學,將本科院校里學習本課程的教學模式照搬到高職院校的課堂里。在理論教學中,采用單一的講授法,以“一言堂”教師為主體的方式進行枯燥的理論推導,這樣就使得電學基礎差的學生聽不懂,逐漸形成厭學、怕學的心理。在不多的實驗教學中,學生只是機械地按照實驗步驟與要求進行驗證性實驗操作,缺乏自己動心動手動腦設計實驗的環節,這樣的學習過程,使理論知識與實踐操作相脫離,達不到相輔相成、互相促進的教學效果。
二、“面向學生、服務專業”,建構《電工電子技術》模塊化課程教學內容
《電工電子技術》是我院工程實訓中心電工電子基礎教研室,面向全院的工科非電各專業授課的一門專業技術基礎課,服務的專業面較廣,如數控設備使用與維修、機電一體化、汽車檢測與維修、計算機應用等,由于各個專業對該課程的要求不完全相同,如果采用一個標準進行授課,會導致《電工電子技術》課程不能有效支撐后續課程的學習,極大地影響人才培養質量。為此,工程實訓中心電工電子基礎教研室老師和各系部專業教師、行業企業專家經過三年多的對接調研,深入了解不同專業的人才培養目標和對本課程內容的要求,形成了電工電子課程模塊化的體系結構,并開發了系列教學載體,以期表征相關專業的特征。《電工電子技術》課程模塊化是源自于學科體系的《電工電子技術》知識與技能內容,即對電路基礎、電機及電氣控制、電子技術三部分內容進行教學加工,同時結合國家職業資格標準“中級維修電工”技能鑒定要求,以工作過程中的能力要求對接學習過程中的能力培養,序化知識結構。電路基礎、電機及電氣控制、電子技術三個模塊下分子模塊,共有14個子模塊,即安全用電,直流電路的安裝、測試與分析,正弦交流電路的安裝、測試與分析,三相交流電路的安裝、測試與分析等模塊,各個模塊既相互獨立又相互聯系,其中4個為必選子模塊、10個為選修模塊。通過各專業人才培養目標對這些模塊進行選擇,從而實現專業《電工電子技術》的教學內容廣度的選擇,體現“必需、夠用”原則;通過對模塊中的教學載體的選擇完成對教學內容深度的選擇,體現“實用”原則,凸顯其“專業性”特點,激發學生學習興趣。基礎模塊和差異化模塊見圖1。《電工電子技術》課程的模塊化教學可以實現對不同專業的學生進行有針對性的區別教育,見圖1。如計算機應用專業的學生對“電”知識的要求以實用為主,趨向于科普化,沒有國家職業資格標準“中級維修電工”的職業資格考證的要求,因而選擇了電路基礎部分的四大基礎模塊,以及“常用電子器件的測試與辨別”、“基本放大電路”、“直流穩壓電源的分析與設計”、“基于觸發器構成的計數器分析與設計”4個選修模塊。體現了“1+X”,即“基礎平臺性+差異性”。授課教師在課程的講授過程中,以趣味的、日常接觸到的計算機用電實例為教學載體,更多地偏重于知識性和應用性,刻意淡化電工理論的數學推導和計算過程。如此一般,能夠降低學生的學習難度,通過趣味性、實用性引導學生掌握電的相關技術及其應用。《電工電子技術》課程內容結構的“1+X”化,有助于實現《電工電子技術》課程開發的開放性,從而不斷開發帶有各非電專業特色的教學載體,使《電工電子技術》具有基礎與應用的雙重性。如汽車檢測與維修專業的學生在學習“變壓器使用與維護”時,除了學習常用的變壓器外,還會以汽車上使用的變壓器“點火線圈”為教學載體進行教學,力圖將電工電子技術基本知識與技能直接應用到汽車維修實踐中。“面向學生、服務專業”,建構《電工電子技術》模塊化課程教學內容的核心是為了改變傳統的學科式的《電工電子技術》教學內容與教學模式,開發出符合高職院校學生思維特點“先動手、再思辨”的特點,以能夠實際操作的教學載體為課堂導入,通過完成任務來引導學生在實做中發現問題、解決問題。《電工電子技術》模塊化設計的出發點是以職業需求為基礎,以提高技能為目標,以能力的培養為劃分模塊的依據,將理論知識進行巧妙加工在教學載體中,從而實現理論與實際操作技能的有機結合,整個教學過程貫穿工程素質的養成,體現職業技術教育的特色。
三、“任務驅動、項目引領”,系統化教學設計
《電工電子技術》模塊化課程教學內容是整合相關的理論知識、實踐經驗、操作技能以及活動方式、方法、方案的理實一體化的教與學,以實現學生理論知識的掌握與應用、操作技能的領悟與習得,工程素養的學習與內化。因此課程是”任務驅動、理實一體”的系統化教學設計,按照職業能力培養、工程素養養成和學生個性要求構建“學習與工作任務相結合”的教學范式,有針對性地采取任務驅動、項目導向、課論與實踐一體化等行動導向的教學形式。傳統的《電工電子技術》課程的實驗教學主要包含驗證性實驗,驗證性實驗指的是為了配合本課程的理論教學而設置的實驗,目的是使學生熟悉常用儀器儀表的使用方式,掌握正確的實驗方法,如驗證經典的疊加原理、戴維南定理等。這樣的驗證性實驗一般需要到實驗室完成,由于硬件資源的限制,驗證性實驗的課時量不可能開設太多。這就與實現理實一體化的教與學形成沖突,這也是《電工電子技術》課程改革的瓶頸之一。為有效突破這一瓶頸,以任務驅動,項目引領為主體結構,完成任務,整合相應的知識、技能,實現理論與實踐的統一,電路基礎部分大模塊的課程教學設計如圖2所示。圖2電路基礎部分大模塊的課程教學設計建構主義學習理論認為,學習是在舊知識的基礎上構建新知識的過程,強調學生學習的主動性、情境性,主張以學生原有的經驗為主構建知識。《電工電子技術》課程以關注學生已有的經驗為起點,通過教學載體,通過完成任務,把學生已有的知識、經驗與新知識進行有效銜接,學生不僅提高學習興趣,縮短電工理論知識與現實生活之間的距離,極大地調動學生積極性、自覺性與主動性。以“電的認知與安全用電”模塊的教學為例,這是本課程的第一個學習模塊,學生在高中物理中學習過歐姆定律,能夠繪制簡單的電路,這是學生已有知識,作為本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是掌握安全用電常識,具有安全用電意識。根據起點與目標,我們引入教學載體“試電筆”,設計學生行動任務:(1)用試電筆測出教室內的插座上是否有電?判斷零線、火線?(2)繪制出用試電筆測量教室內的插座上是否有電的電路圖。(3)用歐姆定律計算此回路中的電流。學生通過完成上述任務,掌握人體電阻,試電筆氖管電路結構,電流對人體的危害、安全電流等安全用電常識。把握學生學習的邏輯起點,找準新舊知識的連接點,把握好新知識的生長點,才能幫助學生實現知識遷移。再以學習模塊七:“基本控制線路的裝接”為例,學生已有的知識與經驗是已經掌握了低壓電器各元器件的元件識別、電氣圖形符號認知、簡單電氣控制原理圖識讀與繪制知識與技能,是本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是完成具有電動機正反轉控制功能的線路設計與裝接。根據完成任務的要求和環境等條件,選取適合的各種行動導向教學法,例如項目教學法、案例教學法、任務設計法、小組工作法等,教學資源為任務單、工作單、評價單、技術資料手冊、技術網站的網址等。圖3驗電筆的使用及其電路圖根據起點與目標,我們引入教學載體“正反轉控制線路原理圖、正反轉控制線路實物等”,設計學生行動任務:(1)識讀電動機正反轉控制線路原理圖邏輯起點,溫故知新(2)資訊并設計電動機正反轉控制線路資訊(3)確定正反轉控制線路設計方案與實施方案計劃與決策(4)實施作業,完成檢查并評價實施、檢查與評價(5)總結學習單元,明確課后任務知識歸納與內化在上述任務的設計中,體現了完成任務的6個行動基本步驟,即“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價。”同時根據學生的邏輯起點,找到聯系新舊知識的連接點,即通過分析電動機正反轉控制線路原理圖,經過資訊,設計電動機正反轉控制線路的實物裝接圖,包括元器件的選擇,元器件的布局布線等;教師幫助學生選擇設計方案,確定實施方案;教師在學生的實施環節中,觀察學生的實施情況,并及時做出示范及引導;針對學生的作品,進行多種形式的評價,包括學生自評,小組互評,老師評價等;最后,教師總結本學習單元,布置課后作業,讓學生反思行動的知識并進行知識的歸納、總結與內化,構建形成新的知識。圖4“電動機正反轉控制線路”的教學任務設計“載體導入、激發興趣;操作體驗、溫故知新;建構新知,拓展延伸”是檢驗學生靈活應用本課程的理論解決現實問題的能力,是理論與實踐相融合的關鍵。學生根據課堂已學過的理論知識,按照要求通過自主或小組討論確定任務完成方案并實施,得出操作結果,再從實踐結果來分析所應用的理論知識。經過學生在實踐與理論融合的教學過程中,學生不但從中鍛煉了動手能力,而且培養了分析和解決問題的能力,加深了對本課程相關理論知識的理解,培養了工程素養。
四、以“電動機正反轉電路裝接與調試”單元為例,看教學實施效果
通過實踐我們發現,任務驅動教學法是一種比較適合電工電子技術基礎課程的教學方法。運用任務驅動法教學,教師要精心設計學習任務,創設激發學生根據已有的知識與經驗,探究新知識、掌握新技能的教學情境。在設計學習任務時,教師要緊扣本模塊的重點、難點,從模塊的知識特點以及學生的具體實際出發,遵循由簡到難、循序漸進的原則。在整個教學過程中,分解模塊的學習任務,將學習任務具體化,以完成一個個具體的任務為線索,把教學內容巧妙地隱含在任務中,讓學生帶著任務去完成學習。“電動機正反轉電路裝接與調試”單元是子模塊七基本控制線路的裝接中的學習單元2,學生已經熟知了低壓電器以及電動機的工作原理等,能識別、檢測各低壓電器,能夠對電動機的點動-連續控制線路進行連接、排故等。結合學情及教學目標、重難點進行本單元的教學設計與實施,如下圖所示。圖5“電動機正反轉控制線路”的教學組織與實施(1)下發工作單,明確初步任務———即電動機正反轉控制線路原理圖的識讀。教師以班級授課的形式,引導學生應用已有知識,分析電氣原理圖,識別各低壓元器件及控制線路的工作原理。(2)設計方案并明確工作過程,明確具體任務———即工作流程。學生以小組的形式進行討論,對電動機控制線路的連接過程進行任務分配,確定所需的元器件、工具及其檢測方案、線路連接方案和故障檢測與排除方案。(3)實施工作,按照所確定的方案進行作業,明確各流程中的具體小任務———即①工具準備和元器件檢測;②完成電動機正反轉控制線路的裝接;③完成線路檢測,故障排除,并進行通電試驗。在各階段,同組成員需團結并分工合作,積極主動動心、動腦、動手,按照電工職業標準進行操作;鑒于學生的競爭心理,學生都會踏實、努力完成任務。在此過程中,教師需從旁協助,密切關注各組的完成情況,并對安全用電知識進行普及,確保各組成員有效、安全的完成任務。(4)總結學習單元,明確課后任務———即完成實驗報告。在此階段,學生需將自己的作品進行呈現,并做簡要說明與總結,最后將自己的認識,理解通過實驗報告的形式呈現。通過本單元的學習,學生對電動機正反轉控制線路的認識,以及線路檢測、排故方面都會有所認知,同時培養了學生勤動手、愛動腦、愛設計的習慣。
五、結束語
《電工電子技術》課程教學的改革并非盲目的改變現有的教學模式,我們結合學生的學情以及非電各專業對本課程的要求,在教學內容的選擇,教學載體的確定以及教學形式的選取上進行了系統化建構與設計,實現《電工電子技術課程》教學內容與載體上的“1+X”化,體現出該專業技術基礎課程的“基礎平臺性”特征與“非電類各專業接口”特征;以任務驅動、項目引領為主進行系統化教學設計,突出“教、學、做、練‘一體化特色,遵循了由淺入深,循序漸進的教學規律,通過教學改革探索與實踐,授課教師明顯感覺到學生的學習興趣高漲,極大提高了教學效果。
作者:龍海燕 龔 雪 單位:成都航空職業技術學院
參考文獻:
[1]曲克敏.高等職業教育專業性與職業性的對立統一[J].中國職業技術教育,2009(30).
篇3
“電工技術”和“電子技術”是非電類專業的重要的技術基礎課程,該課程訓練學生基本的分析問題和解決問題的能力,為學習后續課程、從事有關的工程技術工作打下理論與實踐基礎[1]。目前本課程面向本校材料、機械、冶金與生態、土環4個學院開設,每學期約有近50個班,學生的覆蓋面非常廣。電子信息技術的復雜多樣化,電工技術和電子技術課程傳統的教學模式已經不能提高學生興趣,吸引學生自主學習。
一、電工技術和電子技術課程教學模式的現有問題
1.學生積極性不高。在現有的教學模式下,部分學生對電工技術和電子技術課程的重要性認識不足,學習積極性不高[2,3],認為這門課程是“副課”,是和本專業無關的知識,或者課程“用處”不大。現在的學生思想活躍,興趣愛好廣泛,有些學生認為學習電工電子技術不如去花時間考計算機等級,考駕照,去廣泛社交等等。為此,他們上課時精力不集中,睡覺或者看其他書籍,甚至干脆不來上課。
2.課程內容和專業結合不密切。盡管科學技術的快速發展,使得非電類專業與電子技術出現了越來越多的交叉、滲透和融合,但是目前的電子課程內容并沒有充分反映出電工電子技術在非電類專業中的應用,現有課程只重視內容的系統化完整化忽視課程中實際應用的問題比較突出。
3.網絡資源沒有得到有效利用。雖然從網絡公開課到慕課都在致力于改革傳統課堂教學理念和教學方法,但是網絡公開課或慕課也存在一些問題:相類似電工電子技術的課程很多,學生不知道想學習哪個學校的課程,老師不知道學生在干什么,不能起到以學生為中心,正確引導學生學習,提高學習電學知識的興趣和積極性。學生在上網的過程中,找不到合適的資源,轉做其他的事情,浪費大量時間。
4.教學方法和手段不豐富。教師只是使用PPT和板書教學,學生提早打印課件內容,其中的講解習題的分析和解題過程都一覽無余,既對學生沒有足夠的吸引力,又不能增強學生主動學習主動思考的能力。按照傳統的方法上課,無法引起學生學習的熱情,獲得好的教學效果。
如何調動學生的興趣和積極性,以學生為中心、以教師為主導,如何采用興趣驅動法培養學生自主學習能力是電工電子技術教學中面臨的重要問題[4]。以機械類專業學生為對象,在電工電子技術教學過程中以教師為中心的知識灌輸為主的教學模式,轉變為以學生為中心、教師引導為主的興趣驅動的教學模式。
二、興趣驅動的電工電子教學模式改革措施
1.提煉教學內容中的興趣點。(1)從“緒論”入手,引起學生的興趣。在緒論中介紹電工電子技術的歷史發展與現狀,完成電子技術課程整個知識體系的綜述。在這個過程中加入電工電子技術的發展對機械專業帶來的革命性的轉變,促進了機械行業的不斷發展的內容。介紹起到關鍵作用的歷史人物,使學生感到學習電工電子技術非常有用。介紹機械類專業中與電工電子技術相關的后續課程,后續課程中用到這門課程的哪些知識,引起學生對這門基礎課程的興趣和重視。例如后續“電子技術實習”2周,培養學生電工電子方面的工程意識和工程實踐技能,這就是建立在電子技術課程的基礎上的。計算機原理、自動控制等課程的學習,也是建立在電工電子技術的課程的基礎上。(2)機械相關電路實例,激發學生的興趣。在學習過程中,將功能背景和在機械中的應用相結合,從系統高度介紹電路,激發學生的興趣。從實用電路的系統介紹電路各部分功能分解電路內部結構分析各個器件的功能,增強對學生從系統到個體,從應用到理論的思考方式的培養。例如介紹電動機正反轉電路的控制電路,就可以從工廠的實際機械設備引入,如機床作臺的往返、刀升降的控制等都是由電動機的正反轉買現的,那么通過實用系統的介紹就可以引入電動機的正反轉控制,電路的結構就可以分解成主電路和控制電路,然后主電路由刀閘開關,熔斷器,交流接觸器的主觸點等等到電動機,控制電路由停止,啟動,自鎖觸點和交流接觸器的線圈等等組成,然后根據每個器件的位置引入器件的功能,再到每個器件的結構的介紹,這樣從實際出發到抽象的過程充分調動學生的興趣和好奇心,使教學的質量大大地提高。
2.細化機械類專業,找準與電工電子的結合點。機械類專業包括機械工程及自動化、車輛工程、物流工程、工業工程四個專業,對機械類專業的再細化有利于找準各個專業和電子技術課程的結合點,在課件中加入詳細背景下的應用實例,更容易把學生的興趣激發出來。例如機械工程及自動化專業,需要掌握機電系統的設計、制造、檢測與控制等方面的專門知識,在介紹組合邏輯電路的設計時,以工廠車間的電動機控制為應用場景,學生的興趣就會倍增。例如車輛工程可以介紹分析汽車點火系統的工作原理;模擬電路部分的實例;數字電路部分的實例汽車電子遙控鎖的電路設計[5]。
3.多種教學手段激發學生興趣。(1)視頻資源的有效利用,引起學生興趣。對應課程中的知識點,對網絡精品課程和MOOCs視頻進行精心篩選和剪輯,精選講解電路工作原理和內部結構的FLASH或視頻動畫,采用錄屏軟件制作仿真小實驗等等,使這些視頻資源得到有效利用,進行微課程的課件制作,合理地利用到課上課下的教學中。結合微課課件采用啟發式和討論式教學,引入翻轉課堂的思想,激發學生的求知欲,調動學生的發散思維,加深對理論知識的了解和掌握。例如繼電器控制系統中,采用微課課件,由學生自主學習組合開關的工作原理,首先介紹組合開關在實際中的應用,然后組合開關的內部結構的演示,再到組合開關的工作原理的分析,利用課下時間,學生對器件從感性認識上升到理性認識,不由自主地被吸引到相應的內容上。如在講授三相異步電動機的工作原理時,通過多媒體課件可將三相繞組中的電流變化,旋轉磁場的產生過程形象地展示出來,可通過模擬方法完成整個電動機的工作過程,這樣,不僅將抽象的東西形象化了,還能有效地提高學生學習的主動性、積極性。(2)教學和實際結合,提高學生興趣。通過器件實物和教學教具的使用,提高學生對這些器件的內部結構、參數性能產生感性認識。增加課前市場調研、課后思考題、與機械相關擴展知識閱讀部分,部分內容擬以課堂討論形式開展。在學習電子技術的時候,可以讓學生通過網絡和市場上親自購買面包板和芯片,學習實踐中器件的分類和挑選。有助于學生對這些器件的內部結構、參數性能產生感性認識,學習時就不會對抽象的參數感到枯燥。例如在書本學習電容時,學生只知道電容值是多少法拉,但是實際中購買使用電容時不單單要考慮電容的電容值,還要考慮有極性還是無極性,哪種材質構成,耐壓值等實際的參數。不但引起學生的好奇心,還會從實踐中體會到器件各個參數真正的含義。(3)在教學中引入仿真軟件,激發學生興趣。由于大部分學生對電路的接觸較少,為增加學生的感性認識,在教學過程中有目標地引入各種電路的仿真,使學生能夠直觀地看到電子線路的構成,各種測量儀表的使用,學習從電子仿真電路圖轉化成原理圖,總結相關方法和原理等內容,激發學生的興趣的同時?強學生自主總結問題分析問題的能力。(4)利用網絡資源,激發學生興趣。網絡的無處不在和移動網絡設備(智能手機/平板/便攜本)等的出現和普及,學生們基本離不開這些設備。為了把學生從這些設備上做其他事情吸引到課程上,充分利用現有網絡資源,把課程的相關內容先后放置到網絡上。內容包括課程簡介、與機械類相關的各種資料、精選視頻、課件與教案、自學指導書、授課大綱及考核大綱、習題、討論題、往屆考題等。例如,有些學生在上課時使用iPad或者手機直接看動畫版的教學課件,這樣就把學生從移動網絡設備上做其他事情直接拉回到課程上,極大地提高了學生的學習興趣和教學質量。
4.利用實驗激發學生興趣。(1)自主式實驗,提高學生興趣。在驗證性實驗的基礎上增加綜合性實驗和設計性實驗的個數和類型,允許學生自主選擇實驗,充分調動學生學習的積極性和參與性,允許學生自由選組,2~4人一組,集體完成一個項目并撰寫出總結報告。學生自主分組進行查找感興趣的選題,設計仿真實驗,進行硬件連接調試,寫實驗報告的過程。這個過程讓他們積極主動地參與和了解一個實用的工程應用問題、思考解決方案并總結的過程。學生的動手能力和自我學習能力以及分析解決問題的能力在這個教學中得到了鍛煉。通過完全開放和自主實驗等手段,提高學生發現問題、提出問題、獨立分析、解決問題以及動手實踐能力,以激發學生的學習興趣,培養創新意識和科學精神。(2)利用myDAQ,提高學生興趣。myDAQ數據采集套件體積僅有巴掌大小,含有電源及各種測量儀表,通過與計算機連接即可實現對實際電路的測試,使用方便,是學生在課外進行電路設計自主實踐的得力工具,為學生自主探索學習提供一個良好的實踐平臺。由于myDAQ套件便于學生自主操作,激發學生的學習興趣――自己動手設計,實現理論到實踐的過渡,可大大拓展學生的學習和實驗空間,對學生的興趣和積極性都起到了促進作用。
5.改變考核體系,提高學生興趣。充分考慮學習過程。綜合考慮學生平時表現以及學習態度,在期末考試的成績中予以反映,極大地提高了學生平時學習的興趣和積極性。平時學習可以結合報告、答辯以及綜合設計仿真等在多方面考核使學生充分發揮平時學習的積極性,而不是僅僅靠最終突擊最終考試和照抄固定答案而得到高成績,打擊平時學習的學生的積極性。例如,課程報告可以是各種類型的,包括應用仿真軟件設計性或驗證性電路仿真,課程相關哲學內涵的探討,課程知識點歸類總結,綜述電工學在機械方面的最新應用等。充分調動學生的學習熱情和積極性,充分發揮自己的各方面能力,而不是僅僅靠最終試卷和平時固定答案的作業來定分數。
篇4
電工電子技術作為高職院校醫療儀器維修技術專業的一門專業基礎課,為學生學習后續課程及專業課程提供必要的理論基礎,在培養學生實踐能力、創新能力方面起到重要作用。本文從3方面闡述教學實踐改革,一是精心設計,激情導入,提高學習興趣;二是基于崗位,整合內容,突出學習重點;三是改革教學模式,創新教學方法,提高學習效果。
關鍵詞:電工電子技術;醫療儀器維修技術;教學模式
高等職業教育培養的是高素質的技能型、實用型人才,強調學生實踐操作技能,電工電子技術作為高職院校醫療儀器維修技術專業的一門專業基礎課,為學生學習后續課程及專業課程提供了必要的理論基礎,對培養學生實踐能力、創新能力,起到了重要作用。筆者依據該門課程在人才培養目標中的地位與作用,對電工電子技術教學進行了探索和改革,現總結如下。
1精心設計,激情導入,提高學習興趣
“興趣是最好的老師”,有興趣才有學習的動力,有興趣才能事半功倍。電工電子技術專業教師要有一雙慧眼,善于利用各種有形、無形的實物、實例、生活現象、新技術、新產品、新的發展動態,化繁為簡,穿插點染,激起學生的求知欲,吸引學生的注意力,調動學生的學習積極性,方能提高教學效果[1]。
1.1結合生活實例,引發興趣
電工電子技術基礎知識較為枯燥,學生不愿學甚至厭學,教師要開動腦筋,讓學生愛學、要學。若能結合生活中的各種現象、實例,由此點染,往往能調動學生的學習積極性和興趣。如針對每個人用到的手機、家庭中的電視機、數碼電子產品等,介紹各種電工電子知識,設計一些電器的基本檢測和基本操作技能訓練等。一方面讓學生在動手過程中提高分析問題的能力,培養學生學習興趣;另一方面讓學生了解電工電子技術的發展趨勢以及新技術。
1.2利用直觀教具,激發興趣
課堂上的理論教學有時是紙上談兵,學生很難有直觀的認識,較難想象出真實的電子元器件,即使學生見到元器件實物,也不知該怎么識別和區分,但若把這些內容對照實物教具來講解,讓學生邊聽邊看,就比較容易識別和掌握了。如在學習電容和電感相關知識時,可用收音機、電視機的主板做教具,讓學生自己尋找各種電容、電感,在尋找的過程中,學生認識了元器件的外形、型號,了解了元器件的應用情況,體驗到了成功的樂趣與興奮。高職院校教師也可能不重視教具,認為針對大學生沒有必要,但教具直觀形象,往往能收到事半功倍的效果。現有教學條件下,不可能所有的元器件、電路都有現成的教具,教師還可以自制教具,如簡單的電動機正反轉控制電路,通過自制教具,讓學生留下極為深刻的印象,增強教學效果[2]。
1.3結合專業特點,培養興趣
教師在講解過程中,若能結合專業介紹要用到的電工電子技術知識,列舉電工電子技術在醫療儀器維修技術專業的一些主要應用,可使學生認識到以后從事的工作與電工電子技術課程知識緊密相連,從而激發其學習興趣。也可選擇一些適合課堂教學的應用實例,讓學生獲取更多的專業相關信息,激發學生學習興趣。如針對醫療儀器維修實際需求,提出問題引導學生思考,讓學生提出自己的想法、方案,促進學生課后鉆研討論學習,提高實踐和創新能力。
2基于崗位,整合內容,突出學習重點
電工電子技術課程專業知識廣博、繁雜,教師應針對崗位需求,分析醫療儀器維修技術職業崗位對電工電子技術課程知識和技能的要求,調研歷屆畢業生在實際工作中應用電工電子技術知識與基本技能的情況,結合本專業學生實際狀況,突出重點,整合學習內容。
2.1基于崗位,整合內容
深入分析醫療儀器維修技術職業崗位對電工電子技術課程知識和技能的要求,整合教學內容,強化學生對醫療儀器電子元器件及實用電路等的學習。如把掌握電工電子的基礎概念、基本理論及基本分析方法等作為理論目標,把熟練使用常用醫療儀器,識讀醫療儀器電路圖,安裝調試電路,進行故障分析和簡單電工電子產品的維修作為技能目標等;同時合理添加能反映醫療儀器維修技術專業最新發展方向的相關內容,如添加個控型器件及新型器件等大功率工業晶體管的介紹。在借鑒傳統教學經驗的基礎上進行課程內容的整合,以理論夠用、實踐為重為指導,根據醫療儀器維修技術專業的國家職業標準、職業崗位任職要求,依據醫療儀器維修技術專業實際需求整合教學內容,構建知識體系,使學生所學內容能夠滿足未來工作崗位的需要。
2.2基于專業,突出重點
醫療儀器維修技術專業要求學生掌握醫療儀器發動機電器與電子技術等方面的基本原理以及醫療儀器結構設計方法,可以看出在該專業知識體系中醫療儀器的電工電子技術極為重要,基于專業需要,可將醫療儀器的發電、電控、電子點火、信息監控顯示等子系統作為電工電子技術課程教學重點之一。當然,也應該考慮到學生在后面的專業學習中會接觸到相應的專業課程,因此電工電子技術課程教學還應以基礎性的通識教育為主,對專業應用實例的講解及分析應與課程知識點建立緊密的關聯,同時考慮課時等因素,適當降低實例分析的難度,如果脫離學生的認知水平則會使其產生畏難心理,反而不利于課堂教學。
2.3基于技能,注重實踐
電工電子技術課程的教學目的不僅僅是讓學生學會知識、掌握知識,更為重要的是讓學生掌握技能,在實際生產實踐中會操作、會動手,會運用所學知識解決實際問題。實驗、實訓、實踐是培養學生技能的有效手段,也是電工電子技術課程教學的重要環節。以項目為引領,以任務為驅動,實施教、學、做一體化。可選擇簡單的工作任務,以學生為主體,引導和幫助學生通過完成實際工作任務來獲取知識、掌握技能。讓學生在做中學、學中做,在做的過程中提高技能水平。指導學生開展課外實踐活動,利用所學知識和技能解決實際問題,如開展電子小制作活動、簡單醫療儀器維修活動,組建家電興趣小組等,強化課外實踐,提高學生操作技能。
3改革教學模式,創新教學方法,提高學習效果
3.1改革教學模式,提高學習效果
高職教育培養的是高素質的技能型人才,強調學生實踐技能,注重學生創新能力與綜合素質培養。這就要求教師改革教學模式,真正實現3個轉變,即由以教師為中心轉變為以學生為中心,以課本為中心轉變為以任務為中心,以課堂為中心轉變為以實踐為中心。實施一體化教學,一方面,教師把握整個教學過程的內容、進度和方向,在方法上給學生以引導,盡可能讓學生進行自主協作學習;另一方面,教師結合實際應用采取多種教學方法,教會學生“捕魚”的方法,讓學生自己動手,通過實踐主動獲取知識,在做的過程中總結規律,提高學習效果,增強學習信心。
3.2利用現代技術,提高課堂效率
當今時代,科學技術迅猛發展,同樣,電工電子技術也在不斷發展。利用現代化的多媒體技術、網絡技術和信息技術等手段可以使課堂教學內容更加豐富、學習形式更加多樣,從而大大提高課堂效率。例如,通過多媒體技術把抽象、復雜的電工電子技術知識、實驗制作成圖文并茂的課件,以生動形象的畫面,化抽象為具體,吸引學生注意力,激發學生學習興趣,不僅節省了時間,也解決了課時少和部分復雜實驗難以演示的矛盾。此外,應用多媒體技術可以實現虛擬仿真實驗,將電子工作平臺引入教學,通過計算機屏幕實現實驗演示。輸入不同參數,計算機可自動計算結果、顯示變化過程和圖像波形。學生可以在課堂上直接觀察到參數變化對實驗過程的影響,促進學生對理論知識的掌握和概念的理解,對于比較復雜的實驗過程還可以重復演示。
3.3改革考核方式,提高實踐技能
高職院校的電工電子技術教學更強調實踐技能的培養,強化過程的學習。因此,此門課程的考核,不能僅憑一張試卷評定,應采取多元的評價方式,由教師評價與學生評價相結合,學生互評與學生自評相結合,過程性考核與結果性考核相結合,定量考核與定性評價相結合,課內考核與課外實踐考核相結合。考核的導向不是學科知識和教學內容的死記硬背,而是學生對知識的理解、技能的掌握和能力的提高,同時關注學生勞動紀律、學習態度、團隊合作能力、安全操作等良好習慣的養成以及節約能源、愛護設備等意識的形成。在課外實踐考核中,重點考查學生利用所學知識和技能解決實際問題的能力。如將平時的電子小制作活動、簡單電器和電子設備維修活動、家電興趣小組、雙休日小發明、志愿者活動等環節納入課程考核內容,通過加分形式,優化課內,強化課外,著力提高學生綜合能力。
參考文獻:
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篇5
【關鍵詞】互聯網 電子電工 發展途徑
互聯網時代下各種信息極大豐富,多種新技術、新工藝的應用和不斷深入,使得多個領域出現了工作效率的極大提升,具體來說,新技術的應用能夠對一項工作、一項實驗的標準、質量、效能,起到極大的提升作用。因此本文認為,應當對互聯網時代下電子電工的發展途徑進行探索,使其能夠更好的為經濟和社會發展服務。
1 互聯網時代下,電子電工技術的內涵是什么
電子電工技術作為一項物理學科的技術,有著非常嚴密的組織結構,有著非常標準的技術規范,他的每項設備、每個軟件、每一次運作、數據的采集和處理,都需要做到科學規范、精益求精。當今社會的發展已經和計算機技術互聯網發展產生了密切的聯系,電子電工技術也需要與時俱進,能夠對互聯網技術進行有效、科學、合理的運用和實踐,從而促進電子電工技術本身內涵的深入挖掘和外延的不斷拓展,提高行業的品牌影響力,為電子電工整體發展提供有力地支撐。
電子電工技術的本身,是對電子機械設備在運行過程中可能出現的一些問題進行糾偏的一個過程。他的對象是電子設備,手段是電子電工技術,它的最佳效果是電子設備盡可能的實現預定目標,減少相應誤差。這一點,需要在電子電工技術與互聯網融合的初始階段就加以明確。互聯網時展的一個最大特征,就是自動化、智能化,這一點與電工電子技術的發展目標有著異曲同工的效果。
在研究中發現,電子電工技術所追求的主要是在設備運行過程中,能夠實現自動化、智能化的推進,從而不斷提高設備運行效率,降低設備運行故障率,也就是設備的折舊率、相應的維修費等一系列生產維修成本,從而實現企業效益的內部控制,為企業推進新的戰略轉型、技術更新,提供必要條件。
2 互聯網時代下,電子電工技術發展中有何問題
雖然電工電子技術在多年的發展中,已經形成了一些相對成熟、比較固定的發展模式,在社會發展的特定時期為經濟社會的發展起到了不可少的推動作用。然而,不可否認,在互聯網時代的發展中,電工電子技術仍然存在著一些不可忽視的缺陷,要實現新常態下的技術發展,就必須結合這些問題,對癥下藥、精準施策,提出有效發展途徑。
2.1 是只看到局部看不到全面
在傳統的電工電子技術中,對設備的控制和運行更多的集中在設備運行的某個環節、某個階段,設備本身或者設備運行的某元器件,電工電子技術的監測和控制功能的發揮不到位,無法對整體設備運行流程中出現的全局性問題,進行系統性的概括、總結、分析,這和本門技術在發展過程中更加側重局部設備的維護密切關聯。
2.2 是只看到設備看不到軟件
在電工電子技術的發展中,更多的是針對設備來開展怎樣使設備運行的更完善,效率更高是這門技術發展的重要目標。然而在研究中發現,對電工電子本身的更新換代、研究和實驗相對缺乏。在設備更新換代的同時,如果無法兼顧到電工電子技術的革新,就很難實現企業效益的與時俱進。
3 互聯網時代下,電子電工技術發展應向何方?
互聯網技術的發展,對電工電子行業帶來了巨大的機遇,同時也帶來了很大的威脅,更多的自動化智能化技術,開始進入這個行業,如果電工電子相應的管理和運營,人員,無法做到,互聯網,技術,加電工電子技術有效融合,就會是整體,電工電子,實際應用,出行相對,復雜的問題。具體來說有以下幾條發展路徑,可供參考,
3.1 做好頂層設計
電工電子行業的發展,雖然有著比較豐富的歷史經驗,但是從整體來看電工電子行業發展的潛力還沒有充分得到挖掘,電工電子技術的應用還沒有得到充分拓展,無論在電力、電氣、通訊、機械設備等多種領域,都應當充分發揮電工電子技術的優勢,使電工電子的發展跟上這些領域、這些行業、這些平臺的發展腳步。唯有現有的實踐應用平臺能夠充分利用電工電子技術,認識到這門技術的重要性,才能在未來的發展中,下大力氣促進電工電子技術的發展。
3.2 培養內生動力
電工電子技術要想在互聯網時代獲得更多的政策利好、站在時展的風口,就必須從內部進行革新。實踐證明,任何一項技術的發展都來源于生產生活的一項,與一線工人和科研人員的努力密不可分。因此,我們應當加大對電工電子技術員的知識培訓,使他們能夠盡快適應互聯網時代的發展的新形勢新要求,能夠創新思維能力,不斷提高技術技能水平,使技術員能夠自發不斷總結經驗,發現問題,將電工電子技術和時展的新問題進行有效結合。
3.3 加強引進吸收
一項技術的發展,閉門造車不可取。要實現電工電子技術的快速發展和有效融合,必須要將互聯網時展下的新形勢、新工藝、新材料、新作法、新技術廣泛的吸納引進,將電工電子技術作為一個兼收并蓄的平臺來看待,廣泛的將新開發的技術,諸如風能、太陽能、頁巖氣、電子信號、無線網絡等多種技術進行吸收引進再創新,要充分發揮科研院所的研究能力,聚焦人民群眾的所需所想,聚焦一線生產生活的需要,和各項重大研究進行深度結合,不斷提高電工電子技術的產品轉換率,打造電工電子行業品牌,形成龍頭企業,推動整體行業發展。
綜上所述,電工電子技術的發展已經不再是過去冷冰冰的模樣,而是依托互聯網技術的發展,開始日益出現一些自動化、智能化的特征,這些發展總體方向將會在更加廣泛的領域發揮長遠影響。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:高級電子技術;實驗教學;實驗室
作者簡介:廉玉欣(1980-),男,黑龍江佳木斯人,哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院,工程師;李琰(1977-),男,黑龍江大慶人,哈爾濱工業大學電氣工程系電工電子實驗教學中心副主任,工程師。(黑龍江?哈爾濱?150001)
基金項目:本文系哈爾濱工業大學校級教學研究項目的研究成果。
中圖分類號:G642.423?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)21-0088-02
“高級電子技術綜合實驗”課程是依托哈爾濱工業大學(以下簡稱“我校”)電工電子實驗教學中心,面向全校本科生和碩士研究生開設的一門實驗課程。作為電子技術實驗課程的延伸,本課程主要內容包括:電子儀器儀表的使用,基礎電子學實驗,模擬電路綜合設計,數字電路綜合設計,單片機綜合設計,DSP綜合設計,FPGA綜合設計。通過學習該實驗課程,有利于提高學生運用所學知識解決實際問題的能力、動手能力、應用實踐能力,同時也有利于培養學生創新和求知探索精神。
本文探討了“高級電子技術綜合實驗”課程建設的重要性和意義,介紹了課程體系和課程內容,提出可采用開放式教學、問題式教學等方法,最后總結了教學實踐環節中的一些經驗體會,提出進一步改革的方向。[1]
一、建設課程的必要性
我校的本科生基本上在大一大二階段就在電工電子實驗教學中心完成了所必修的實驗課程,通過這些實驗課程,學生提高了自身的動手能力和實驗技能。由于必修的實驗課程大部分都是驗證型實驗和小部分綜合設計型實驗,對學生的綜合素質教育和創新精神的培養還略顯不足,因此有必要設置一門以綜合設計型實驗為主,基礎型實驗和創新型實驗為輔的實驗課程。
“高級電子技術綜合實驗”課程面向的對象包括本科生和碩士研究生。本科生在大一大二階段,還沒有接觸專業課知識和實際專業實習,因此對必修實驗課程的應用實踐認識深度不夠。在大三大四學期,通過對所在專業領域的進一步深入了解,如果學生發現自身動手能力、實驗技能不夠,仍想繼續提高,可以選修該課程到實驗中心完成實驗。此外,為了構建本—碩—博一體化的培養體系,本課程的面向對象向碩士研究生延伸。我校本科畢業的所有電類和非電類學科專業,希望繼續提高在電子領域里實驗技能、動手能力的碩士研究生,他們可以選修該課程。我校地處北疆,同國內其他同類水平的學校相比,地勢優勢較弱。所以我校每年入取的各類研究生中,二、三類院校報考的也不在少數。這些學生原來本科院校實驗條件較差,在電子技術實踐方面底子較薄,這對于進入課題后能否順利完成論文,或高質量完成論文成為一大障礙,因此建議這部分學生必修該課程。
“高級電子技術綜合實驗”課程對學生能力的培養主要體現在以下幾個方面:
一是完成“高級電子技術綜合實驗”的過程與進行小型科學研究項目的過程類似,這種培養方式給學生創造了一個實踐自己想法的機會,每個學生都有較大的獨立思考空間,有利于培養學生應用研究型思維和能力。
二是通過高級電子技術綜合實驗可以培養學生的系統觀念、工程觀念和解決實際問題的能力,包括實際動手進行科學研究的能力。例如查閱文獻資料的能力,根據要求設計實驗的能力,在實踐中發現問題、分析問題、解決問題的能力等。
三是通過總結交流、答辯,撰寫總結報告,培養實驗研究的總結和表達能力。最后,如果學生所作課題,確有心得或有學術意義,鼓勵他們撰寫相關論文。
“高級電子技術綜合實驗”課程主要的教學目的是培養學生的應用研究性思維、應用實踐能力和探索精神。強調學生的自主應用研究與創新,將學習與應用實踐有機結合起來,通過學習中應用實踐,在應用實踐中學習,培養學生的應用研究性思維和能力。
二、課程體系與建設內容
對于選修“高級電子技術綜合實驗”課程的學生來說,僅僅完成一些驗證類、設計類的實驗項目是不夠的,他們應該完成高水平的、研究型的高級電子技術綜合實驗。這門單獨設課的綜合實驗課程是在設計型實驗的基礎上進行的具有研究性和探索性的大型高級實驗。其選用的題目是從科學研究、生產實踐和實驗室建設等項目中提煉出來的子課題或子系統。
“高級電子技術綜合實驗”所用到的知識涉及多個學科或多門課程,例如模擬電路和數字電路理論課程,單片機,DSP和FPGA課程等。它側重于電子技術理論知識的靈活運用,設計的創新,新知識的探索研究,具有系統性、綜合性和探索性。它要求學生深入理解實驗任務與要求,了解完成實驗任務的基本原理和方法,通過查閱資料、設計實施方案、設計電路、撰寫報告、交流與答辯等過程,獲取新的知識和經驗,得到全面的提高與鍛煉。
篇7
關鍵詞:電工電子;理實一體化教學;效果
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)07-0104-02
《電工電子技術》課程是中高等職業學校工學類專業不可或缺的一門重要的基礎課程,學生基礎的好壞、學習興趣的高低、對電工電子基礎知識掌握的程度、實驗實踐技能的高低等,都將直接影響著其他后續課程的學習。因此,職校教師應在學生基礎差、學習興趣動力不大的環境下,在職業教育大力推行“教學做”一體化教學模式的前提下,充分利用《電工電子技術》課程理論聯系實際,實驗實踐課比重大等特點,從提高學生興趣入手,將培養學生實驗實踐能力作為教學的一個重要環節,為學生專業課的學習打通關節,架好橋梁,順利完成課程教學大綱的要求。筆者在《電工電子技術》課程教學中進行了改革,旨在通過有效的教學手段,提高該課程的教學效果,達到培養學生興趣、提高學生能力的雙重效果。
《電工電子技術》課程的特點
《電工電子技術》課是一門理論聯系實際,實踐與實驗性很強的課程,該課程概念抽象、公式較多,又與專業課和電工類實際工作結合緊密。雖然學生在中學物理課程中接觸過電學方面的知識,但由于職校學生基礎較差,學習積極性、主動性不強。而電專業學生在以后的實際工作中,離不開對電學基本概念的正確掌握,對定義的準確理解,對各種計算公式的準確運用和各種器件參數、安裝使用規則的了解,以及安全用電規則的遵守和執行等。否則,不可能完成電器(氣)安裝或維修工作,甚至會帶來不可想象的后果。例如,簡單的熔斷器(保險)的更換,若不按要求更換,就可能造成嚴重的安全隱患。因此,在教學中,教師要積極采用理實結合的課程模式和多媒體教學手段,增強學生對電工電子技術的感性認識,加強實踐實驗教學,提高教學的趣味性,培養學生的學習興趣,將職業技能培養放在首位,方能取得較好的教學效果。
理實一體化教學的方法與實施
充分利用實驗實踐條件,實施理實結合的教學課程模式 筆者從事過電工和電器修理工作若干年,有著比較豐富的電器(氣)安裝、維修的實踐經驗,符合現階段對“雙師型”教師的要求,且《電工電子技術》是一門實踐性很強的課程。根據理實結合,“教學做”一體化教學模式的要求和思路,對2010級機電專業該課程的教學進行了大膽改革——嘗試將教室搬到實驗室去,采取理論實踐一體化的教學方法,以提高學生的學習效果。如在講授電子元器件時,在實驗室里可對照實物進行講解,讓學生邊聽,邊識別色環、型號、規格、參數等,并可以使用萬用表進行測量比較,這樣學生就有興趣了,學習起來就比較容易了。學習電路時,直接在實驗室讓學生自己連接串并聯電路(不指定電阻數量及阻值大小),學會用萬用表等儀器儀表測量電路的電壓、電流、電阻值,并總結串并聯電路特點。又如,電機控制中電動機按鈕互鎖控制正反轉電路,工作原理分析難度較大,但在實訓室中,讓學生看演示效果,然后參與操作訓練,學生便很快掌握了其工作原理。這樣做可以把技能教學自然地滲透到理論教學中,使理論教學與技能教學最大限度地融合起來,不僅節省了時間,而且激發了學生的學習熱情,教學效果非常顯著。
分階段實施教學目標 在理實結合的教學過程中,根據學生對知識和技能掌握的程度不同和教學大綱的要求,可以把理論教學分解到實驗實訓教學中,并把整個教學目標分階段實施(也可與《電子電工技能培訓》課程結合進行):第一階段,以最常用的電工工具、儀器儀表及元器件的一般識別使用和熟識為教學目標,要求學生能熟練使用儀器儀表,會對元器件極性、管腳進行判別性的測量,會對元器件性能的好壞進行測試判別。第二階段,要求學生安裝及檢測實際電路,由簡單的串并聯電路入手,學習自動調光電路、機床控制電路、放大電路的安裝調試,使學生掌握電路安裝的規范操作要領及借助儀器儀表檢測的方法步驟。第三階段,設置簡單故障教學,鍛煉學生電器(氣)檢測維修的實踐能力,以此來實現學生綜合能力的提高。第四階段,采用模擬考核形式,訓練學生的實戰能力。通過以上四個階段的學習,學生既明確了各階段的目標,又分解了教學難度,既能使學生樹立自信,又能使教師有的放矢,還有利于提高學生學習效率。如果教師不能在訓練環節上嚴格管理和要求,不能根據學生的情況做到因材施教、循序漸進,學生就會無從下手,久而久之就會產生厭學的念頭。
重視學生實踐技能的培養 大量的感性知識是由觀察后分析推理而獲得的,因此,教學中應注意把培養學生的觀察能力、分析能力、動手能力貫穿其中。例如,在電容器充放電實驗中,要求學生用指針式萬用表先練習對電容器質量進行判斷。讓學生具體觀察電容器短路、斷路、質量不佳(漏電)以及容量是否減少等方面的情況。引導學生思考,從各種示數中觀察相對的變化與區別,即透過現象看到事物的本質。然后再用經自己判斷容量合格的電容器做充放電實驗,由此開拓學生的思維。
理實一體化教學實施的八項要求
通過一個教學環節的實施,取得了意想不到的良好效果,極大地調動了學生學習的積極性、主動性,迎合了學生好動和好奇的特點,順利地完成了教學任務。根據筆者在教學中的體會,這種教學方式的實施必須要求:(1)課程教學要由具有“雙師”資質的教師擔任,或由理論課教師與經驗豐富的實驗教師共同擔任;(2)學生分組時,注意動手能力強弱和男女生的搭配;(3)將教學任務按理論+實踐的模式分解到每堂課上,先理論,后實踐,并讓學生了解該堂課的目標和任務;(4)由于職校學生學習主動性較差,教師要耐心引導,運用教師手把手、學生熟手帶生手的方法,不斷鼓勵學生大膽實踐并及時發現鼓勵學生的進步和提高;(5)對學生實驗時出現的錯誤要及時加以糾正,有共性的問題可作為例子進行現場分析,應包括產生原因、產生后果及解決方法等,同時提倡學生間的互幫互學;(6)將理論考核改為以實踐技能考核為主的課程考核方式,并可在適當時間采用實驗實踐競賽等方式激勵學生修煉技術,提高本領;(7)要做好課堂考勤、考核,對每個學生每堂課的出勤、紀律、聽課及實踐(實驗)完成情況等做好考核記錄,以便了解每個學生的學習情況;(8)對學生作業、實驗報告要認真批閱,并做好總結。
工學結合、理實結合“教學做”一體化的教學模式并非高深的教學理論模式,其實施也有規律可循。只要我們從自己的實際教學過程出發,從思想上解放自己,勇于打破傳統的教學模式,修正從教觀念,樹立以師帶徒的角色定位,不斷提高自己的技術本領,不斷嘗試新的教學方法并堅持學習、實踐、探索、改進和提高,一定會總結出適合自己學校、專業、課程的工學結合、理實結合的教學模式。
參考文獻:
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關鍵詞 電工電子實驗;教學探索;課程建設;教學模式
中圖分類號 G712 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219(2015)35-0047-04
應用型本科院校電子信息類專業學生就業趨勢對相關專業學生提出了兩個要求:一方面要求學生具有扎實的理論基礎,能夠熟練運用所學的相關知識分析、設計和仿真各種電路應用形式,從而滿足用人單位需求;另一方面要求學生能夠系統地運用所學理論知識解決實際工程問題。在電子信息類專業課程建設及教學過程中,對于應用型本科院校來說,電工電子技術實驗課程是學生掌握基本電工電子實踐技巧和理論聯系實際的重要手段。電工電子技術實驗課程教學不能僅滿足于原理的驗證和基本綜合實驗的實訓,更要立足于拓展學生思路、激發學生興趣以及增強學生創新意識。
一、教學現狀
目前,電子信息類專業重要的基礎課程包括電路原理、模擬電子技術、數字電子技術和電子綜合課程設計。如何最大程度地培養學生在電工電子技術實驗課程中的應用實踐能力,是目前電工電子類實驗教學的關鍵任務。對于模擬電子技術實驗而言,學生難于理解抽象的理論知識,不能掌握實驗的目的和精髓。對基本的實驗知識點只是機械地按照教師的要求去完成,并不能有效地啟發學生的創造性思維。對于數字電路邏輯設計實驗而言,建立邏輯模型,邏輯代數基本定律、組合邏輯和時序邏輯的實驗分析和設計是學生學習數字系統的基礎。而學生在學習模擬電路后,面對離散的邏輯分析,與模擬電路存在較大差異,容易使學生的學習能動性降低。所以,只有在做大量的綜合型驗證實驗的基礎上,才能讓學生在抽象的理論知識和實踐動手能力上得到雙重提升。
然而,在電工電子技術實驗教學過程中,教師遇到的難題在一定程度上直接或間接地影響著教學質量[1]。首先,教學資源的限制使得教師在課程的開展過程中力不從心。就大多數國內普通高等院校而言,實驗采用的硬件平臺數量有限,性價比較高的硬件元器件不多,使得模擬電路、數字電路的綜合設計實驗完成情況不夠理想。其次,授課課時數量的減少對于系統完成實驗教學內容帶來較大影響。課時減少意味著課程進度的加快,而課程進度的加快使得實驗操作步驟進一步簡化,學生對于實驗的理解弱化。基于上述分析,由于教學過程中存在的種種問題,學生學習興趣大打折扣,而且他們對于模擬和數字電路的基礎掌握不夠扎實,幾乎無法進行獨立的中小規模電子線路系統的設計。對于課程本身而言,電工電子技術實驗教學并沒有帶來顯著的教學效果,從系統上實現綜合課程設計更是紙上談兵。
二、教學創新探索
面對電工電子技術實驗課程教學過程中存在的問題,結合長春理工大學國家級電工電子實驗中心(以下簡稱中心)的實踐教學經驗,本文對電工電子技術實驗課程創新性教學進行了深入研究:以實驗教學改革為核心,以實驗資源開放共享為基礎,以高素質實驗教學隊伍和完備的實驗條件為保障,創新管理機制,全面提高實驗教學水平和實驗室使用效率。通過教學模式改革培養學生實踐能力、創新能力以及提高教學質量。
(一)實驗教學體系構建
中心從人才培養體系整體出發,建立以能力培養為主線,分層次、多模塊、相互銜接的科學系統的實驗教學體系,與理論教學既有機結合又相對獨立。實驗教學內容與科研、工程、社會應用實踐密切聯系,形成良性互動,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。引入、集成信息技術等現代技術,改造傳統的實驗教學內容和實驗技術方法,加強綜合性、設計性、創新性實驗。基于此,中心提出“面向四個專業類,進行三個層次教學,達到培養學生三種能力,構建四個知識系統”的“四三三四”實驗教學體系,其中面向四個專業類包括電子信息類、物理化學類、電子信息關聯類(如光電、機電和計算機等)和經濟管理類;三個層次教學即基礎類實驗教學、提高類實驗教學及科技創新實踐教學;培養學生三種創新能力涵蓋基本實驗能力、綜合實驗能力、創新精神和工程實踐能力;四個知識體系體現在場與波、信號、微電子技術和電路系統[2]。
(二)內容及方法改革
首先,當今國內外實驗教學技術發展迅速,嵌入式處理器的應用達到前所未有的高度。隨著市場成本的降低以及嵌入式處理器的處理和控制能力的提升,使得這項技術發展的速度越來越快,因此,片上可編程系統(Programmable System-on-Chip, PSoC)應運而生。PSoC技術的實質就是將CPU、模擬和數字子系統集成在單芯片上。以PSoC芯片和相關軟件開發工具為代表的硬件設計平臺和軟件設計工具引領著未來的設計方向。因此PSoC技術既可以滿足模擬電子技術的設計需求[3],也可以滿足數字電子技術的設計需求,同時還可以進行混合設計,使學生可以從根本上了解自己的實驗內容,其為電工電子技術實驗帶來了翻天覆地的變化。基于此,使用PSoC技術進行嵌入式系統設計具有以下優點[4]:定制,基于PSoC嵌入式系統的設計人員可以很靈活地選擇所要連接的外設和控制器,因此設計人員可以設計出一個獨一無二的外設,這個外設可以直接和總線連接;降低元件成本,由于基于PSoC平臺的嵌入式系統的功能多樣性,以前需要用很多元件才能實現的系統,現在可以使用一個PSoC芯片實現;硬件加速,選擇PSoC技術的一個重要的原因就是,PSoC能在硬件和軟件之間進行權衡,使嵌入式系統達到最大的效率和性能。針對該技術的實踐創新特點,中心在未來的實驗內容及方法中,通過該技術搭建芯片級的電子技術實驗內容,將有效提高學生的工程應用能力和實踐經驗。
其次,實踐性強是電工電子技術實驗課程的最重要特點。實驗內容的科學化能夠提高學生的主動創新意識,是提高實驗教學環節的基石。理論教學和實驗教學具有彼此依存的緊密關系,一般來說,將電學理論和實踐經驗相互統一,才能較全面的認識和理解本門學科的本質。相對而言,對于應用型本科院校的學生來說,能夠解決實際的工程問題在就業時往往起到更關鍵作用。所以,實驗環節和理論學習在教學過程中具有同樣重要的意義。
中心根據實驗性質,將電工電子技術實驗分為電工技術實驗、模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、電子電路計算機輔助分析與設計實驗四大類。這四大類實驗涵蓋了電工電子基礎教學的各個方面。單一的從實驗性質方面分類只能從實驗內容上實現全覆蓋,而如何科學的劃分實驗難度和提高學生實驗興趣則不能得到很好的說明和分析。基于此,中心從實驗教學目的出發,將電工電子技術實驗重新分驗證型實驗、綜合型實驗、設計型實驗和創新性實驗四大類。這四類實驗各有不同的側重點[5]。
驗證型實驗。首先要求學生加深和鞏固對本學科基本理論的理解;其次要求學生掌握基本實驗方法,學會觀察和分析實驗現象和數據,熟悉基本實驗技能。此類實驗題目相對簡單,隸屬于某一類實驗性質,實驗內容為基礎性實驗,該部分實驗可以為后續復雜實驗題目積累經驗。
綜合型實驗。在驗證型實驗的基礎上完成一定強度的綜合實驗訓練,就這方面而言,綜合型實驗仍然局限在某一實驗性質當中,但是其電路原理和連接方式都有了一定的難度和復雜性。因此這類實驗題目不應過多,在整個實驗體系中起到承上啟下的作用。
設計型實驗。在4類不同實驗性質的綜合型實驗基礎之上開展設計型實驗,其重點是綜合運用不同實驗性質的實驗方法和技巧完成電路設計和實現。此類實驗主要配合模擬電子技術和數字電子技術兩門課程進行,通過數模混合電路提高學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。
創新型實驗。該實驗類別是具有研究性、探索性和創造性的大型實驗項目。通過綜合運用各種實驗設備、儀器或模塊完成實驗題目。創新型實驗的題目通常來自科研項目或生產實踐遇到的具體問題,所涉及的知識點涵蓋多門課程甚至多個交叉學科。學生通過查閱文獻、提出方案、電路設計、實驗聯調、撰寫報告和答辯討論等步驟體會電工電子技術實驗的價值和意義,積累實踐經驗,獲得全面鍛煉。
通過上述分析,驗證型實驗和綜合型實驗屬于某一類實驗性質框架下的實驗項目,而設計型實驗和創新型實驗則需要綜合運用所學知識解決實際工程問題。根據長春理工大學國家級電工電子實驗教學中心的授課情況和中心教師教學經驗,現將實驗類型與所需學時比重進行總結,見表1。
表1 實驗類型與所需學時比重關系
實驗類型 學時比重(%)
電工技術驗證型實驗 5
模擬電子技術驗證型實驗 5
數字電子技術驗證型實驗 5
電工技術綜合型實驗 5
模擬電子技術綜合型實驗 5
數字電子技術綜合型實驗 5
電子電路計算機輔助分析與設計實驗 10
電工電子技術設計型實驗 20
電工電子技術創新型實驗 40
三、教學探索保障
(一)實驗教學隊伍建設
中心重視實驗教學隊伍建設,在學校政策的前提下,采取有效的措施,鼓勵高水平教師投入實驗教學工作。建設實驗教學與理論教學隊伍互通,教學、科研、技術兼容,核心骨干相對穩定,結構合理的實驗教學團隊。中心形成一支由學術帶頭人或高水平教授負責,熱愛實驗教學,教育理念先進,學術水平高,教學科研能力強,實踐經驗豐富,熟悉實驗技術,勇于創新的實驗教學隊伍。
中心現有教師66人。專職教師55人,其中:正高級19人,副高級19人;博士27人,碩士16人;45歲以上教師21人,45~35歲教師18人,35歲以下教師16人;近五年,增加教師7人;35歲以下青年教師博士學歷由1人增加到9人。教師隊伍職稱、年齡和學歷等結構更趨合理,梯隊建設效果顯著;中心團隊被多次被評為吉林省優秀教學團隊。近五年,中心教師承擔70余項教改和科研項目,其中省級以上項目達到80%;發表教改論文69篇,學術論文189篇。涌現了吉林省科技咨詢專家3人,吉林省第三屆“創業先鋒”1人,吉林省第三批高級專家1人,吉林省第十一屆青年科技獎獲得者1人,吉林省高層次創新創業人才1人,在2012年09月“首屆全國高校青年教師教學競賽”獲全國二等獎1項。
中心構建了6個課程梯隊和4個科研梯隊,課程與科研梯隊互通。教師既承擔理論教學,也承擔實驗、實踐教學工作,提高了實驗隊伍的穩定性。擁有電路與系統、信號與信息處理2個學科,設置博導和碩導崗位,提高兼職教師工作積極性。中心教師數量穩中有升,青年教師業務水平迅速提升,兼職教師工作積極。
(二)運行機制和管理方式
中心于2004年開始采用信息化管理手段,此后不斷改革與完善。2008年進一步完善了網站,2010年進一步完善了實驗預約管理系統和虛擬實驗室系統,2011年新建了視頻監控、網絡化實驗室信息反饋等平臺。
中心網站共分16個一級欄目,實驗預約管理系統與中心網站結合,很好地解決了學生數量大、公共時間少、排課困難、實驗室資源利用率低、實驗效果評價不客觀等難題。實驗預約登記管理系統相關成果獲得吉林省教育技術成果三等獎。虛擬實驗室建設有“儀器設備認識”“網絡教學”“視頻點播”等項目,解決了資源相互需求、相互依賴的矛盾,為學生創新思想交流提供了平臺。網絡化實驗信息反饋系統能夠使教師和學生隨時查詢實驗室開放情況。視頻監控系統設置了32個終端,實現全校所有聯網終端對實驗室的實時監控,既確保了實驗室安全,也有利于提高開放實驗教學和管理高質量運行。通過上述網絡化、智能化、數字化手段管理實驗室,有利于開放式實驗教學和人性化管理。
中心網絡化電子教案、課件、錄像等實驗資源豐富,涉及電子電路課程群、電磁場課程群、信號處理課程群相關課程的理論、實驗和實踐等各個方面,總資源達2.6GB,三年訪問量達到12000人次。
通過結合長期積累形成的優質教學資源和成果,建設并搭建了信息化輔助教學平臺,通過平臺服務學生和教師信息交流,實現了課內、課外統一,并且為實驗室開放運行和網絡輔助實驗教學奠定了基礎。平臺的相關模式為學校開發教學管理系統提供了支撐,同時,相關軟件及信息化資源獲得2項吉林省教育技術成果獎。
(三)強化校企合作
中心先后與飛思卡爾半導體公司、上海未來伙伴機器人公司以及美國安捷倫公司等十多家企業,創辦和協辦了“飛思卡爾智能汽車大賽”“機器人控制大賽”“無線電發射比賽”等多項比賽,并提供培訓、訓練和實踐支持,每年受益學生達500多人。近五年,中心組織競賽10項,共計48次,學生獲得省級以上競賽獎達118項,在吉林省名列前茅。此外依托中心建立的“吉林省大學生創新實踐基地”,極大地豐富和活躍了實驗室開放的內容和形式,在指導學生開展課外學術科技活動、培養具有較強科技創新能力的特色人才等方面,發揮了積極作用,形成了學生培訓、創新、實踐基地和科技骨干人才培養基地。
參 考 文 獻
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長期以來,電工電子技術這門非電專業少數或惟一的電課,卻被認為是一門輔課程。因而電工電子實驗多為驗證性實驗,開設十分簡單,不能引起學生的興趣和重視。為了使我國培養的新一代大學生能適應21世紀這個科技飛速發展、競爭異常激烈的時代,非電專業的電工電子教學內容在不斷更新、不斷加強。因此,電工電子實驗教學也必須隨之改革、隨之深化,也一直受到全國高等院校教育專家的高度重視。幾年來,我們在探索新的電工電子實驗方法時,推出了多層面電工電子優化實踐教學法,即:新編強調應用性的教材、基礎性實驗、動手實驗、結合仿真軟件的設計性實驗、電工電子實訓中心、課程設計、課外制作、實驗競賽、看錄像討論、參觀生產廠家等,取得了良好的效果,深受同學們歡迎。
一、改革和優化電工電子學課程體系,修訂專業培養計劃
東華理工大學非電類電工電子課程所涵蓋的專業很多,我們針對不同的院系,不同的專業,了解它們各自的專業培養目標和對本課程的需求,將教學內容的調整納入到整個課程體系的改革中,確定了電工電子課程模塊化的體系結構。按照學科內容屬性將電工電子學課程分為電路基礎、模擬電子技術、數字電子技術和電機及電氣控制技術四大模塊。構建電工電子課程模塊化教學內容,按知識模塊進行學要求的規范化教學。針對專業培養需要及時修改專業的學時要求,如軟件工程專業調整為60學時,工業設計專業調整為68學時。為提高創新精神和實踐能力增設一周電工電子課程設計或設計性實驗。并由此新編了強調應用性的面向21世紀高等學校電工電子技術教材,該書已由武漢理工大學出版社出版。
二、改革電工電子實踐課體系和內容,分層次系統地提高創新精神和實踐能力
針對不同專業、不同層次學生實踐能力的培養,需要解決實驗教學體系優化、實驗項目設置的科學化和實驗教學方法的創新等重要問題。東華理工大學“以培養學生創新精神和實踐能力為核心,突出人才培養特色”的目的出發,以“認識―實踐―再認識―探索創新”的實踐能力與知識建構規律,逐步建立以創新精神和實踐能力培養為主線,分層次、模塊化、相互銜接的實驗教學體系,根據實驗教學體系,對實驗項目分層次設置。
1.基礎性驗證性實驗,培養學生的認識實踐能力。按照實驗教學大綱基本要求對實驗進行驗證性實踐教學,使學生掌握基本實驗技能。對同一實驗內容要求學生課后進行EWB仿真實驗并與硬件實驗進行比較以培養學生的應用能力。
2.提高動手能力的實驗。開設了戴維南定理和三表法測交流電路等效參數兩個提高動手能力的實驗,即沒有定型的實驗臺,只在實驗桌子上放置了與實驗內容有關的儀器儀表、元器件及連接導線,要求學生自己構建電路完成實驗內容。
3.提高性設計性型實驗,培養學生的知識綜合應用能力。在完成電工電子理論課教學和基礎性實驗教學后,開設一周的電工電子設計性實驗。設計性實驗是理論知識與實驗技能的縱向應用,體現了實驗教學的更高層次。但選題要基于非電專業的知識結構,不能太難,也不能太易,而且通過設計性實驗能給學生一次全面鍛煉的機會。我們選擇了“萬用表的設計、安裝與調試”這一內容。考慮到其一,萬用表是最基本、最必需的儀表,學生對它的制作興趣頗濃,且熟悉了其結構、原理,對使用它來說就很容易了。其二,萬用表的內部電路計算并不難,教材習題中就做過類似的計算。其三,實驗器材能夠配足。內容程序為:設計制作安裝調試總結。通過開設該設計性實驗,認為設計性實驗是提高電工電子實驗教學質量行之有效的辦法之一。該實驗深化和擴展了理論知識,迫使每個參加實驗的同學動腦筋,既要應用課堂理論,又要補充相關知識。設計性實驗實質上也是開放式實驗。設計性實驗深受學生的歡迎,幾乎所有的學生都希望多開設一些設計性實驗。可見,充實實驗,改革實驗已勢在必行。
4.研究性綜合性創新型實驗,培養學生的創新和科研能力。創新能力是在認識能力、應用能力培養的基礎上進行更高層次的能力培養。我們在實踐中充分利用實驗室軟硬件資源,積極開展大學生科技活動(如小制作,小發明,電子競賽)。允許有動手能力和創新實踐能力的大學生綜合利用實驗室的儀器設備,按自己的需求和興趣到實驗室做實驗,為培養個性化的人才提供有利條件。如東華理工大學06級土木工程專業的部分學生利用課外時間,制作出了窗戶窗簾自動控制系統模型,在江西電子大賽中初現成績。
這種全開放性的實踐訓練模式是我們當前正在積極探索和實踐的研究課題,通過該模式完整訓練,將促進學生實踐與創新能力的進一步提高。
三、以EDA技術為基礎,加速實驗內容與手段的更新
EDA(電子設計自動化)就是利用計算機對電子電路的設計、仿真、分析和再修改的設計。我校在電工電子實踐教學中,以EDA技術為基礎,更新了實驗教學內容。對電路的分析、仿真引入了電子工作臺EWB軟件;EWB軟件是一個短小精悍的純虛擬軟件,軟件界面非常接近實驗環境,學生很容易掌握,同時又能提供實驗室沒條件提供的貴重儀器和大量的元器件,特別適合放手讓學生做設計性實驗的要求。學生實驗積極性很高,突破了傳統實驗在時間、地點和實驗條件方面的限制,效果非常好。應用EDA技術,不但解決了實驗設計和元器件局限等問題,提高了實驗開出率,而且使綜合實驗和設計性實驗更加靈活,最重要的是,有利于培養學生的創新能力,促進他們的個性發展,使學生掌握先進的計算機設計和分析方法。EDA技術的應用,改變了傳統的實驗教學內容和實驗手段,提高了實驗教學的質量。
四、加強實踐教學硬件建設,建立較高水平的師資隊伍
近幾年來,學校領導對實驗教學十分重視,學院投入40余萬元對電工基礎實驗室、數模電子綜合實驗室、電工電子實訓基地等實驗室進行建設,設備臺套數由原來的各10套擴建到各30套,有力地保障了實驗教學的需要。
高素質師資隊伍是提高實驗教學質量的根本保證,教師應具有創新教育觀,要有寬厚扎實的基礎理論功底和系統精深的專業知識。來為實踐性教學提供智力支持和保障。一方面,進行創新教育本身需要高水平的教師的指導;另一方面,學生在創新思維和訓練的過程中,總會遇到一些困難和問題,需要向教師求教或共同探討來完成。在校、系領導的支持下,教研室改變過去理論課教師不愿進實驗室教師的傳統,打破理論教師與實驗教師的界限,經驗豐富的理論課教師必須進入實驗室擔任實驗教學、開發新的實驗項目、組建新實驗室、指導學生實驗。近年來,指導教師注重積累教學資料,進行教法研究,促進實驗教師隊伍建設,為切實提高電工電子實驗教學水平,開創了一個良好的局面。
五、改革實驗考核方式,以促進全開放教學模式
將創新教育融入實踐環節教學中是一個復雜的系統工程,需要方方面面的配合,才能得以逐步實現。因為它涉及到教育觀念的轉變、教學模式的改革、教學手段的更新、管理思想的解放等諸多因素。
東華理工大學首先改革對學生的考試評價方式,加大在理論考核中實驗成績占到的比例,這些直接影響到學生對實驗課的積極性和對實驗課的重視程度。隨著實驗教學改革的深入,電工電子課程實驗獨立設課勢在必行。采用有利于培養、加強學生實踐能力和創新意識的新的考核辦法:驗證型實驗的平時成績占30%,開放型綜合實驗占30%以及書面考核占40%。另外,充分利用現代化的實驗教學手段,制作并應用多媒體實驗電子課件,提高學生的創新精神和實踐能力。這樣他們就由“要我做”變為“我要做”,由被動驗證變為主動設計,完成了以教為中心向以學為中心的轉變。采用開放性實驗教學模式調動了學生學習的主動性和積極性,激發了學生的創新意識,培養了動手能力、分析問題和解決問題的能力,增強實驗的設計性、綜合性和工程性,使學生實踐能力得到充分鍛煉。促進學生綜合素質的全面發展。
實踐證明,電工電子實踐課教學改革開闊了實驗教學建設的思路,促進了實驗教學建設現代化,促進了建立較高水平的師資隊伍,也促進了教學資源共享,提高了儀器設備的利用率。另一方面也激發了學生學習的積極性,培養了學生的獨立思考、自己動手的能力,也進一步增強學生創新精神和實踐能力,使學校能更多更好地培養出高素質的創新人才。
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關鍵詞:實踐技能;能力;技術型人才主導作用;主體作用
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)20-30305-01
為適應市場人才的需要,“我們中專學校培養出來的學生既要能動腦,更要能動手,經過實踐的鍛煉,能迅速的成長為高技能的人才。”鑒于此,我校的《電工電子》課程做了一些列教學改革措施。
1 教材選用方面
我們以往用的教材內容太陳舊。電子技術的高速發展,使得集成電路的使用十分普遍,但是現有教材仍然從分立半導體器件講起,另外對于器件的講解,過分注重器件內部的結構和工作原理的分析,及一些復雜的推理計算,這種經典的處理方法加重學生的學習負擔,表面上使學生學到了很多東西,但是對于了解、裝、調試和維修由集成電路組成的電子設備沒有多大幫助。如在舊的課程體系下簡單增加新內容,再加上近兩年來中專學校已實行了“2+1”教改,勢必造成課本內容過多,使得“學時少內容多”的矛盾更加突出,那么改革后我們既結合學生原有的基礎知識,又聯系生產實踐中能夠用得上的新知識新理論,減少傳統內容中的重復計算和繁雜敘述,突出主要概念和方法,增加新器件,新技術和新方法的內容,以便在有限的時間內掌握有用的知識。多講精講電路的實際應用,培養學生解決實際問題的能力。
2 注重實踐技能訓練
電工電子課程體系最突出的特點是它的操作性,實驗性和應用性。針對這一特點,我們電類專業的教師不斷研討改革實訓教學內容,在教學中及時引用新設備,新工藝,新技術等知識內容。設制合理的實驗課題,使學生通過實驗課進一步熟悉課堂教學內容,通過作具體的實驗內容,掌握相關的技能,讓學生全面學習和掌握各種實驗技術和測試技術,掌握電工電子技術中較成熟的,較前沿的在工程實踐中較為廣泛應用的各種器件的基本功能和使用方法,通過實驗課程,使學生具備借助于各種設備儀器進行綜合實驗,測試和設計的能力。
對于實驗內容教材已正式出版。在新系列教材中,舍棄了過時陳舊的內容,如模擬電路中過多的分立元件電路實驗,數字電路中過多的小規模集成電路實驗;引入新的內容,如集成運放的各種應用、電流型運算放大器和跨導型運算放大器的應用、復雜的大規模集成可編程邏輯器件CPLD和FPGA的應用等。增加了電子線路軟件仿真的內容,使硬件軟件相結合,豐富了實驗手段。新教材還增加了大量的簡單設計性和綜合設計性實驗內容,并注意教學內容的多樣性,滿足不同程度學生學習的需要。我們也不再是傳統實驗中手把手教,而是在電路理論課程結束后對電路綜合實驗獨立設課,學生經過電路課程的學習和電路課內的基本實驗已掌握了比較完整的電路理論知識和初步具備了一定的動手能力,而且擁有了一定分析問題和解決問題的能力,就有可能綜合運用學過的知識個性化地做出一些有創意的測量方法來完成我們提出的實驗任務,而不再是傳統的按照指定實驗線路“依葫蘆畫瓢”。因此在電路綜合實驗中,我們只提實驗目的,內容和要求。實驗線路主要由學生課外根據已掌握的知識去尋找參考資料自主完成。教師的主要職責是指引學生合理選取、擇優組合已掌握的理論知識,指導,啟發學生把注意集中于解決問題上, 培養學生獨立分析問題解決問題的能力。這樣也擴展了課堂的教學時間,保證在有限的時間內,多學專業知識和技能!體現中專教育的職業性和崗位性。對此我們還刪減了語文數學基礎科目的課時,至于在專業課中需要用到的基礎知識!則是現用現補。打破知識體系,以必須夠用為度,體現了數學是為電子專業課的服務。專業上需要什么數學中就教什么,壓縮了基礎理論知識。
3 教與學的完美結合
把顯性實踐環節和隱性實踐環節結合理的結合起來,在實踐教學過程中,要突出教師的主導作用和學生的主體作用,充分運用多種教學方式,啟發學生的主觀能動性,達到教與學的完美融合。
在教法上,要充分發揮實踐指導教師的主導作用,注重因實踐環境施教,積極采用啟發式、討論式、指導式教學,教師現場操作教學和棋塊式教學等多種教學方式,鼓勵學生獨立思考,激發學習的主動性,培養學生的科學精神、創新意識。實踐指導教師在教學方法上要靈活多樣,激發學生的學習興趣,幫助學生理清各種電路的原理,輔導學生連接理論和實踐知識,使之成為一個整休。并加強對現代教育技術、手段的研究、開放與應用,采用電視錄像片、電子教案、實踐教學光盤、模擬軟件等多種形式教學。如多媒體教學具有形象生動、圖文并茂、色彩鮮艷、信息量大等特點,他可以調動多種感官進行學習而產生最佳效果。例如我們將每個實驗內容作為幻燈片,可在理論課堂上花費少量的時間進行講解,使學生有更多的親自動手實踐的時間,提高了實驗效果。
此外,我們還利用計算機網絡優勢,開闊實驗教學視野。例如我們在進行“電子技術課程設計”和“現代電子技術系統設計”時,一般僅將設計題目中所用的器件型號或僅提供設計題目,要求學生自己查明器件的使用方法和基本參數或設計電路,鼓勵學生通過互連網資源優勢,設計出最新最好的電路,以實現題目要求。實踐表明,學生通過上網查找資料,閱讀文獻,提高了他們獨立解決實際問題的能力,也為我們的實驗教學開辟了一條嶄新的教學手段。
在學法上,要努力發揮學生的主體作用,要求學生必須做到實踐前有預習;實踐過程中有步驟;實踐后有總結,及時寫總結報告,歸納技術與操作要點,分析不足與改進方法。
4 考試考核方式
成績的考核是教學中的一個重要環節,考試標準,考核方式直接影響著學生的前進方向。為了合理的應用這一杠桿,我們把筆試和電子產品設計二者結合起來,綜合評定學生掌握知識、分析問題的能力、動手能力和創新能力。筆試用來檢查學生掌握教材中知識的程度;電子產品設計用來考察學生的動手能力和創新能力。兩種考核成績都記入總成績,具體各項所占比例可以根據實際情況具體確定。總之,通過綜合的考試方法目的是考查學生掌握知識和運用知識的能力。
總之,我校本著突出中職教育特色、電子專業特色,使電工電子教學盡量跟得上電子技術的迅速發展,多給學生創造觀察、實踐、分析、猜想、歸納的機會。能為社會提供真正用得上的應用型技術人才,我們將在電工電子教學改革的路上繼續探索。
參考文獻:
[1] 周莉.論電工技術模塊化教學趨勢,安徽,淮南 232001.