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關(guān)鍵詞:高職;機床電氣控制技術(shù);實踐教學;實踐技能
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)05-0042-02
《機床電氣控制技術(shù)》是電氣自動化和機電一體化專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,在以往教學中一般是以理論為主、實踐為輔,按照重理論、輕實踐的教學模式設計課程的教學內(nèi)容,教學質(zhì)量不高,學生不能較好地解決實際問題,學習積極性難以調(diào)動,課程培養(yǎng)目標難以實現(xiàn),未能達到技能培養(yǎng)的要求。因此,加強實踐教學改革,是迫切需要解決的問題。
明確課程培養(yǎng)目標,重構(gòu)課程實踐教學體系
要按照本課程專業(yè)能力培養(yǎng)目標,結(jié)合國家職業(yè)資格鑒定中、高級維修電工職業(yè)標準中崗位職業(yè)能力的要求,構(gòu)建“一條主線、兩個模塊、四個層次”的實踐教學體系。一條主線是指全部教學過程貫穿與生產(chǎn)實際相結(jié)合。兩個模塊是指按照漸進性、先進性原則將實踐教學分為兩個模塊,一是基礎模塊,用于訓練基本操作技能,形成基本專業(yè)實踐能力;二是創(chuàng)新模塊,主要根據(jù)素質(zhì)教育的要求,培養(yǎng)學生一定的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。兩個模塊的內(nèi)容要統(tǒng)一規(guī)劃,相互補充,形成一個有機的整體。四個層次是指按實訓任務確定每一模塊的教學內(nèi)容。第一層次是基本實驗(培養(yǎng)基本技能),在課內(nèi)邊講邊練,主要包括電器元件的認識、選型、檢測、安裝和機床控制線路基本環(huán)節(jié)等實驗內(nèi)容的訓練,在實驗教學中,既要嚴格按照“6S”管理訓練學生完成從理論知識到實踐知識的轉(zhuǎn)化,又要在實踐中反復訓練學生使用工具、儀器、接線等方面的職業(yè)素質(zhì)與操作規(guī)范性,形成良好的實踐操作能力,為維修電工的實踐考核奠定基礎。第二層次是專業(yè)實訓周教學(培養(yǎng)專項技能),以典型機床電氣技能實訓考核鑒定裝置作為實訓工具,內(nèi)容包括典型機床控制電路原理分析、模擬故障現(xiàn)象分析、故障檢測與排除、調(diào)試與維護等,通過實訓,要求學生能正確對機床故障現(xiàn)象進行調(diào)查研究,在電氣控制線路圖上分析產(chǎn)生故障的原因,編寫簡明故障檢修計劃,能熟練運用儀器儀表找出故障點并排除故障,經(jīng)試車使機床各項功能恢復,并撰寫實訓報告與總結(jié),從而具備機床電氣控制線路故障檢修、調(diào)試與維護的能力。第三層次是課程設計教學(培養(yǎng)綜合技能),要求學生按照教師提出的原則性要求對普通機床電氣控制系統(tǒng)進行PLC改造,在教師指導下擬定改造計劃,進行初步設計,將設計后的方案在PLC實訓室進行設計驗證,對方案進行修訂,最后根據(jù)方案列出選購元器件清單,然后進行硬件連接、軟硬件調(diào)試。第四層次是到企業(yè)進行頂崗實習、畢業(yè)實訓等(培養(yǎng)綜合應用能力),以進一步提高學生對機床電氣控制系統(tǒng)的綜合應用能力。通過系統(tǒng)性、漸進性的訓練,使學生既能掌握必要的技能,又能在此基礎上,運用所學專業(yè)知識,綜合解決生產(chǎn)實際問題,對培養(yǎng)學生的專業(yè)技術(shù)能力、創(chuàng)新精神有較好的效果。
嚴格按照課程標準制定科學
合理的教學計劃和實踐教學大綱
根據(jù)教育部高等教育司《高等學校教學管理要點》文件的精神,“各種實踐教學環(huán)節(jié)都要制定教學大綱和計劃,嚴格考核”。依據(jù)課程標準,應從課程的實際及教學規(guī)律出發(fā),以培養(yǎng)學生學會典型機床控制系統(tǒng)功能原理分析、故障檢修、設備維護,掌握電氣設備控制系統(tǒng)運行與維護的基本技能和相關(guān)理論知識,能完成本專業(yè)相關(guān)崗位的工作任務,具備從事企業(yè)電氣設備控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運行、維護、技術(shù)改造等基本職業(yè)能力為目標,科學合理地制定教學計劃,完善實踐教學大綱,豐富實踐教學內(nèi)容,保證實踐教學有目的、有計劃、有步驟地實施,讓學生實踐技能訓練不斷線,確實提高學生的實踐技能。
整合優(yōu)化實訓內(nèi)容,強化技能訓練
要引入職業(yè)技能鑒定,推行職業(yè)資格證書制度,將實踐教學內(nèi)容與中、高級維修電工職業(yè)技能鑒定相結(jié)合,整合優(yōu)化技能訓練項目內(nèi)容,培養(yǎng)出既有學歷證書,又有職業(yè)資格證書的高素質(zhì)、高技能人才。技能訓練項目內(nèi)容如下頁表1所示。
按照基本技能訓練內(nèi)容對學生進行技能強化訓練,要求學生根據(jù)提供的線路圖,按照安全規(guī)范要求,正確利用工具和儀表,熟練完成電氣元件安裝、線路安裝、通電調(diào)試,而且對調(diào)試或運行中出現(xiàn)的故障應能獨立分析處理。經(jīng)過強化訓練后,及時安排學生進行維修電工考證,嚴格按照維修電工職業(yè)技能鑒定標準與要求進行考核,經(jīng)真刀真槍的實踐操作,教師可以及時了解學生對該項目的掌握情況,學生通過考證也可檢驗自己哪些基本技能還沒掌握好,以便及時補上。
實訓教學方法改革
突出實踐技能的培養(yǎng) 專業(yè)動手能力的培養(yǎng)是多方面,要根據(jù)不同的項目,確定不同的要求。對機電一體化技術(shù)專業(yè)的學生,可著重進行以下幾個方面能力的培養(yǎng):(1)基本操作技能。要求掌握常用電工儀器儀表和工具以及安全用電與操作知識;會識讀電氣原理圖、電氣安裝圖、低壓配電線路圖;會根據(jù)負載合理選用常用低壓控制電氣和導線;能熟練掌握機床控制電路基本環(huán)節(jié)的安裝配線及調(diào)試,符合GB3797-2005和DL/T5161-2002規(guī)范要求。(2)專項技能。要求掌握普通機床電氣控制線路安裝、調(diào)試、故障檢修、安全檢查與維護知識,具備典型機床電氣控制線路故障檢修、調(diào)試與設備維護的能力。(3)綜合技能。要求學生能根據(jù)所學專業(yè)知識對普通機床電氣控制系統(tǒng)進行PLC技術(shù)改造,掌握硬件連接和硬軟件調(diào)試的方法與技巧。在實訓過程中要求人人動手,獨立完成,培養(yǎng)學生的獨立自主性和創(chuàng)造性。
挖掘潛力 提高興趣 可將每班學生分成幾個組,分別指導他們查找有關(guān)資料和手冊,在完成給定課題任務的基礎上,鼓勵學生開拓思路,充分挖掘潛力,各組自行設計控制電路,或有意在安裝電機時設置故障(需教師把關(guān)),然后各組交換進行安裝和故障檢查,這樣不僅可提高學生的學習興趣,還可增強他們分析問題、解決問題的能力。
互幫互助 共同提高 由于班級學生的個人實踐操作能力和綜合技能有強有弱,在分組時可有意將他們搭配開,以強帶弱,在教師的指導下,通過學生之間的交流,取長補短,共同提高。實訓室全天開放,指導教師、班干部和實訓組長各負其責,個別能力較低的學生可利用課余時間進行補課,進一步鞏固和消化。
改革實訓考核方式
本課程注重培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,因此應以考核學生的綜合運用能力為宜。以完成實訓任務的質(zhì)量為考核標準,采用學生、教師共同參與評價,過程考核與結(jié)果考核相結(jié)合的方法。針對每個實訓任務的評價,采用過程考核方式,實訓結(jié)束后進行理論實踐一體化的結(jié)果考核,考核采用實踐與理論相結(jié)合的方式,實訓總成績由出勤及實訓報告、技能考核、理論考核三部分組成。分數(shù)比例按106030分配。技能分數(shù)宜以 36 分為合格,理論分數(shù)宜以18 分為合格,如果有一項達不到要求,視為成績不合格。
理論考核 理論考核占30%,可與技能考核同時進行,考核內(nèi)容為提出實訓中出現(xiàn)的實際問題,讓學生自己結(jié)合理論分析解答。例如,操作X62W萬能銑床,在進行主軸電機變速沖動時,按下變速沖動按鈕如時間過長,松開按鈕后主軸電機由點動變?yōu)槌?,對此故障原因進行分析;通過控制電路的故障排查,最快、最準確地分析出故障點的位置;通過給出的課題盡快地設計出合格的電氣控制電路等。
技能考核 技能考核占60%,考核的主要內(nèi)容是將實訓中的全部內(nèi)容分成若干個單元,每個學生以抽簽的形式,在規(guī)定的時間內(nèi)獨立完成自己的任務。教師可根據(jù)每個學生不同的任務,制定評分標準,著重從操作技能的完成情況、職業(yè)素質(zhì)與操作規(guī)范執(zhí)行情況、現(xiàn)場的布置情況、工作態(tài)度、團隊協(xié)作精神等方面當場打分,這樣可使學生在心理素質(zhì)、分析問題解決問題能力、安全文明規(guī)程執(zhí)行等幾個方面得到進一步的提高。
出勤及實訓報告 出勤及實訓報告占10%,出勤由班組長負責,每天認真記錄,最后匯總。實訓報告由每個學生根據(jù)實訓中出現(xiàn)的一些實際問題進行分析、討論,最后得出總結(jié)和體會。
實訓考核每一單元都應有成績評定,根據(jù)“各單元成績×權(quán)值”進行綜合,作為操作技能過程考核成績。
教學實踐表明,新的實踐教學體系、內(nèi)容、實訓方法和實踐考核方式是成功的,它激發(fā)了學生學習的積極性和主動性,學生的實踐能力和職業(yè)能力得到了明顯提高。
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【關(guān)鍵詞】電子技術(shù) 實訓教學 創(chuàng)新能力 教學改革
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)31-0252-02
目前電子技術(shù)實訓課現(xiàn)狀,結(jié)合職業(yè)學校特點,在提高學生創(chuàng)新能力方面,開展了電子技術(shù)實訓教學的實踐教學工作,我們在實訓教學實踐活動中不僅注重從與教學水平相適應的硬件設施上進行更新完善,更注重從教學方法上改進。提出電子技術(shù)實訓課的開設,應在理論聯(lián)系實際、學生的動手能力、特別是創(chuàng)新方面有所突破,創(chuàng)辦開放性實訓室,將我們的學生培養(yǎng)成具有一定技術(shù)水平,社會需要的有用初、中級技術(shù)人才。
一、電子技術(shù)實訓教學值得思考的一些問題
從教學體制上看:過去電子技術(shù)實訓附屬于相應的理論課,課程中大量實訓內(nèi)容是驗證性的,實訓方式單一,方法陳舊,實訓課一般以驗證定理、定律為主要任務,這種教學模式至今仍在我國中等專業(yè)學校實訓教學中擔當著一些重要角色。
從管理體制上看:人員緊張,儀器設備問題不能及時解決。多數(shù)是輔助理論課開展教學工作,在教學方式、內(nèi)容和課程進度等方面受理論課影響嚴重。實訓室規(guī)模小,實訓教學隊伍穩(wěn)定性差,很難保證有一個相對穩(wěn)定、能夠深入開展實訓教學的環(huán)境。
從教學過程上看:實訓課由教師依據(jù)實訓內(nèi)容配出相應儀器設備,并講解實訓中的問題和注意事項,無所不包。學生做實訓是被動的、依賴的、從眾心理比較嚴重,課前不預習或照書抄應付上課,實訓中走過場,編個實訓結(jié)果交報告,實訓課的效果微乎其微。
上述情況反映出的現(xiàn)行實訓教學對培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的中級專業(yè)技術(shù)人才極為不相稱,有待開展實訓教學改革,以利于為學生技術(shù)和技能形成提供更好地服務。
二、電子技術(shù)實訓教學改革
(1)建立適應技能培養(yǎng)的實訓教學環(huán)節(jié)。
在電子技術(shù)實訓教學,把實訓內(nèi)容作為實訓教學改革的突破口。首先,將傳統(tǒng)的電子技術(shù)實訓教學以驗證性實驗為主的局面扭轉(zhuǎn)到以部分驗證性實訓為基礎,適當增加設計應用性、綜合性實訓內(nèi)容。從而提高了學生動手能力,使有限空間能夠發(fā)揮更大的效能。其次是選擇好實訓教材,在內(nèi)容上注重應用部分與實訓部分的有機結(jié)合,同時還滿足電子學科不同時期的專業(yè)培養(yǎng)目標的需要。使學生在掌握電子技術(shù)實訓(包括實訓技術(shù)、應用和設計方法等)基本功方面有更寬的途徑,采用應用技術(shù)與基本實訓相結(jié)合的方式既側(cè)重實際設計與操作,又強化電子技術(shù)應用所必須掌握的各項基本訓練(如儀器操作,元器件的選用,電路故障的分析,特別強化電子技能訓練)。最后各個章節(jié)應用部分中增加“知識拓展訓練”,這些內(nèi)容可作為課外學時的實踐部分,也可根據(jù)情況補充到課內(nèi)學時中,為提高實訓效率和學生的學習能力、綜合能力及創(chuàng)新能力創(chuàng)造一定的條件。
(2)讓學生成為實訓中的主人,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維與能力。
轉(zhuǎn)變實訓教學觀念,發(fā)揮教師的引導作用,實訓教學中關(guān)鍵要教給學生學習方法,啟發(fā)學生思維,培養(yǎng)具有開拓,創(chuàng)新意識。在電子技術(shù)教學中,學生能夠應用所學電子技術(shù)知識設計一些實用電路,激發(fā)學習熱情,在開發(fā)、設計中帶著問題去學習,這樣理論學習更扎實,變被動學習為主動學習。使學生肯思考、會思考,并注意學生收斂性和發(fā)散性思維同步發(fā)展,例如:在指導學生電子技能設計過程中,根據(jù)實訓教學大綱及學生考證的要求,讓學生先理解實訓內(nèi)容,接著設計實訓方案,進而分析可行性、選配實訓器材,最后得出最佳構(gòu)思及具體電路選型等,從而使學生能夠打開思路、開闊視野、克服思維定勢、培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維。教師提出具體的實訓目標和要求,提供一定的實訓條件,對于通過何種途徑如何去實現(xiàn)目標,則由學生自己在實訓之前獨立完成,把主動權(quán)交給學生,使學生通過自主設計實訓,學會分析,討論,確定設計方案等一系列實際工作的經(jīng)驗,課后還組織分析討論,從而培養(yǎng)學生針對具體問題獨立分析處理問題的能力。
這樣的課程學習及課后的分析討論、歸納總結(jié)、無疑將大大促進學生的綜合分析能力和實踐動手能力的提高,通過實訓教學讓學生學習和熟悉基本實訓原理,了解科學發(fā)展的邏輯與科學研究的基本方法;熟悉和掌握電子專業(yè)實訓方法與技能;培養(yǎng)和積累從事技術(shù)革新、技術(shù)改造,初步創(chuàng)新設計能力;逐步養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、科學的思維方式,良好的個人品德和社會責任感。
(3)建立開放的實訓室管理機制,增強學生實訓創(chuàng)新思維與能力。
開放性實訓室必須具備以下主要設備和儀器:電工電子綜合實訓臺、雙蹤示波器、頻信號發(fā)生器、交流毫伏表、萬用表、單相臺鉆電機、各種元器件等。常用電子儀器儀表是生產(chǎn)實際中經(jīng)常用到,在電子產(chǎn)品制作維修中也是必不可少。開放性實訓室以課余時間為主,學生根據(jù)實訓題目的,自己想辦法設計線路,有的學生還自由選題,自由發(fā)揮,提高很快。電子技能設計與制作為學生提供更大的活動空間,課外電子科技設計的內(nèi)容廣泛,涉及電子專業(yè)基礎知識及技能。學生通過課外開放性實訓室不僅鞏固了課堂所學理論知識也為后續(xù)課程的學習打下堅實的基礎。通過開放性實訓室革實踐,使我們更加強烈地意識到:只有改革了原有教學模式中的弊端,才能提高學生創(chuàng)新能力。因此,電子電路實訓課首先開設常用電子儀器、儀表的作用和使用方法,同學們通過實訓學習,能夠掌握常用電工電子儀器、儀表的功能。并能用這些儀器儀表進行電子線路的檢測、故障分析和排除。建立科學、規(guī)范、獨立、完整的實訓教學體系和實訓考核制度,才能使電子技術(shù)實訓教學更加適應改革發(fā)展需要。
(4)成立創(chuàng)新電子興趣小組。
鼓勵學生踴躍參加電子課外科技活動,成立電子興趣小組。讓學生維修、制作電器小產(chǎn)品,如修理半導體收音機、安裝穩(wěn)壓電源等,變被動學習為主動學習。通過專業(yè)教師定期指導和參觀調(diào)研的方式,讓學生對市場新技術(shù)新產(chǎn)品及時了解,并應用在電子小產(chǎn)品的制作中,激發(fā)他們學習電子的興趣。
三、電子技術(shù)實訓教學改革的一些設想
(1)微課、多媒體課件、電子仿真教學進入實訓課堂,開辟了趣味教學的新天地。它以圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現(xiàn)形式,以跨越時空的非凡表現(xiàn)力,將教學所涉及的難以實現(xiàn)或表達的事情、現(xiàn)象、過程再現(xiàn)于課堂教學中,加大了實訓教學的容量,大大增強了學生對抽象事物與過程的理解與感受,教師和學生處于主動的人機對話的學習狀態(tài),容易吸引學生的注意力,激發(fā)學生的學習興趣,使學生的認知過程更為生動和深刻,并拓寬了學生的認知、想像和思維空間,營造了學習氛圍,增強了課堂教學的感染力,提高了學生的想像能力和思維能力,達到提高教學質(zhì)量和教學效率的目的。
(2)加強雙師型教師隊伍建設。實行開放性實訓教學,雙師型教師業(yè)務素質(zhì)相應要求較高,同時要具備有實訓教師和專業(yè)教師素質(zhì)。雙師型教師除了要有必要的理論知識,還必需具備較強的動手能力和較強的創(chuàng)新意識,電子技術(shù)發(fā)展迅猛,雙師型教師必須及時學習和掌握新知識、新技術(shù)、新方法,只有這樣才能指導學生設計出一個比較好的產(chǎn)品。
建立一支強有力的、穩(wěn)定雙師型教師的實訓隊伍要保證電子技術(shù)實訓教學能更好地為培養(yǎng)目標服務,雙師型教師就必須有過硬的本領和良好的師德,具備強烈的事業(yè)心和責任感,具有在平凡的教學崗位上默默地耕耘、吃苦耐勞的敬業(yè)精神和奉獻精神。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:電工電子 實踐教學 改革
中圖分類號:G642
實踐教學作為培養(yǎng)應用型人才質(zhì)量的關(guān)鍵因素,不僅能提高學生的實際操作能力,而且還能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和科學思維,對學生的綜合性發(fā)展有著極其重要的意義。電工電子實踐教學主要在應用工程系機電、汽車制造和城市軌道交通等專業(yè)中,隨著日新月異的電子信息發(fā)展,對工程技術(shù)人員的要求也越來越高,因此,提高學生的實際操作能力,改變傳統(tǒng)的電工電子教學狀態(tài),加強實踐教學的改革和發(fā)展,對學生、對社會都會產(chǎn)生積極有益的影響。
1傳統(tǒng)電工電子實踐教學存在的問題
1.1實踐教學處于附屬地位
長期以來,在電工電子的教學活動中,理論處于主要地位,實踐則處于附屬地位,實踐內(nèi)容只能跟著理論內(nèi)容一步步的走,忽視了實踐教學的目的和特點,重理論而輕實踐,導致學生缺乏實際操作能力。
1.2教學方法單一
在實踐教學中,教學方法單一。教師沒有提出新的實踐操作內(nèi)容,也沒有對學生的實踐進行啟發(fā)性的引導,基本上都是讓學生按著規(guī)定的步驟進行操作,以檢驗理論的正確與否。這種教學方法不僅不利于培養(yǎng)學生獨立思考問題的能力,還會壓制學生的創(chuàng)新意識。
1.3實驗教材落后
盡管電工電子信息技術(shù)發(fā)展日新月異,但實驗教材卻比較落后,跟不上時代變化。實驗教材更新比較慢,在實驗內(nèi)容的設置上,缺少一些綜合性、設計性和創(chuàng)新性的項目,都是以往的比較陳舊的知識和技術(shù),內(nèi)容缺乏趣味性,大大降低了學生學習的積極性,也不利于學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)和問題解決能力的提高 。
1.4實踐教學配套設施落后
在很多學校,存在著電工電子實踐教學配套設施落后的問題。比如,實驗室不夠大,使用面積不足。在配備儀器方面,數(shù)量不夠,導致實驗活動中無法實現(xiàn)人人親自動手操作,而且儀器設備比較落后,很多新項目的儀器沒有及時進行配備,使實踐教學得不到應有的效果。
1.5實驗考核方式不科學
由于電工電子的實踐教學只是作為電工電子教學中的一部分,沒有獨立的學分要求,教師也只是根據(jù)學生的書面實踐報告給一個分數(shù),所占比分遠遠小于電工電子理論學習的成績,因此,這種評分方式不僅不能全面反映出學生的實驗水平和實踐能力,而且還會給學生造成心理暗示,即實踐并不重要,從而降低了學生對實踐教學的重視程度。
1.6師資隊伍存在問題
普遍來說,從事電工電子實踐教學的教師,其整體上的知識結(jié)構(gòu)并不完整,職稱、學歷偏低,缺少培訓與進修的機會,師資隊伍缺乏穩(wěn)定性。作為直接指導實踐教學活動的教育者,其隊伍存在著這樣的現(xiàn)象,并不利于學生實踐能力科學、全面的提高。
2電工電子實踐教學改革的相關(guān)措施
2.1改革電工電子實踐教學的教學方式
第一,轉(zhuǎn)變教學觀念,樹立以教師為主導,學生為主體的教學理念。在傳統(tǒng)的教學模式中,教師作為中心,單向的向?qū)W生灌輸知識,而學生只能被動的接受,是一種“填鴨式”的教學。在以教師為主導、學生為主體的教學新模式中,教師對學生的教育,主要是進行啟發(fā)性的教學,首先提出問題,引導學生進行思考、討論,給予學生充分想象和發(fā)揮的空間;然后利用教學遞進法,由簡單的知識點逐漸深入到復雜的知識點,層層深入的遞進法易于學生理解和接受,從而提高了教學質(zhì)量,獲得良好的教學效果。第二,實踐教學方法實現(xiàn)多樣化。根據(jù)實踐教學法的改革,突破長久以來單一的教學方法,使用討論式教學、開放式自主教學、項目驅(qū)動等眾多教學方法,來提高、改進教學質(zhì)量。根據(jù)以學生為中心的原則,因材施教,充分激發(fā)學生的潛能與實踐創(chuàng)新的積極性,以達到實踐教學培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的 。
2.2完善實踐教學基地
實踐教學基地作為實踐教學的基本物質(zhì)基礎,應該給予高度的重視。第一,要加強學校內(nèi)部的實驗室建設。首先,要對實驗室的整體有完整的規(guī)劃和設計,例如,根據(jù)實踐教學的內(nèi)容,合理規(guī)劃實驗室的使用面積、空間布局和結(jié)構(gòu);其次,在實驗儀器的配置上,本著節(jié)約、優(yōu)先、量大面廣的原則,根據(jù)實際的實踐教學、學生數(shù)量等情況進行購買,大型的設備力求能滿足教學的需要。第二,建立校外實踐教學基地。在實驗室,學生只能進行一些簡單的電路連接、電路測試、電路設計等,根本實現(xiàn)不了對學生專業(yè)素質(zhì)的全面培養(yǎng)。因此,為了提高學生實踐的技能,還應在校外建立實踐教學基地,例如與電氣實習廠簽訂協(xié)議,讓學生跟著師傅進行工作。這樣,學生直接到一線進行實踐,對自己在學校所學的知識有了一個檢驗和補充的機會,還提高了對專業(yè)的感性認識,有利于以后的后續(xù)學習和社會工作。
2.3改革電工電子實踐教學的內(nèi)容
第一,開發(fā)綜合性實訓項目,提高學生工程實踐能力。電工電子學生作為應用型技術(shù)人才,教師應注意培養(yǎng)其實際應用能力。因此,為了使學生在畢業(yè)后能勝任相應的社會工作,教學應該加強新技術(shù)、新工藝的應用,注重開發(fā)新的綜合實訓項目,豐富學生的專業(yè)視野,提高學生的實踐能力,強化學生的工程意識。而通過綜合實訓的開展,不僅能調(diào)動學生參與實踐的熱情和與積極性,讓學生在實踐中運用理論知識,而且也提高了儀器設備的利用率。第二,電子工藝實習內(nèi)容的改革。作為一門實踐性、工藝性的技術(shù)基礎課,電子工藝實習在學生的學習過程中占有重要地位。學生要在了解一些電子工藝的基礎上,根據(jù)自己所學的操作技能,自己動手制作實際產(chǎn)品。在傳統(tǒng)的做法中,電子工藝課程被確定了時間、地點和內(nèi)容,制約了學生的興趣培養(yǎng)和主觀能動性的發(fā)揮,因此,轉(zhuǎn)變該課程的實習內(nèi)容,對提高學生學習的自主性、創(chuàng)新性有重要的意義。
2.4提高學生獨自解決問題的能力
無論教師傳授給學生多少知識,最終還是要落實到學生的運用上。因此,教師要注重提高學生單獨操作的能力。首先,要培養(yǎng)學生的自學能力。在學生遇到問題時,教師不能立刻站出來給予指導,而是要讓學生自己去上網(wǎng)、或是去圖書館查閱資料,學會自己解決問題。其次,要求學生學會運用相關(guān)的計算機工具。當今社會已經(jīng)進入到了信息技術(shù)社會,生活、工作的方方面面都已經(jīng)離不開計算機,因此,學生要成為一個合格的、適應現(xiàn)代工作崗位的工作者,就必須學會相關(guān)的電工電子計算機工具,例如EDA工具的有效使用等。
2.5改革實踐考核方法
在傳統(tǒng)的實踐教學的考核中,教師只要求學生上交一份實踐報告,其成績只占總成績的20%,這種考核方法和標準不僅大大降低了學生的對實踐興趣,不利于學生的技術(shù)學習,而且教師也做不到對學生技能水平的全面考核。因此,教師應該改變考核方式。例如在實踐教學過程中,對學生的表現(xiàn)進行評分、記錄,最后把所有的表現(xiàn)成績加起來,在期末總成績中占有相應的比例。這樣可以提高學生對每一次實踐教育課的重視程度,有效促進學生實踐技能的提高。
2.6建設優(yōu)良的師資隊伍
指導教師作為實踐教學質(zhì)量的核心保障,其素質(zhì)的高低,直接影響著實驗室的建設和管理水平、實驗儀器設備的使用效率、教學質(zhì)量的提高和科研工作的進程。因此,為了擔負起教育和管理的重任,學校應該選拔和培養(yǎng)出一批具有強烈的事業(yè)心和責任感、有豐富的實驗室管理和實踐技能指導的教師作為帶頭人,采取內(nèi)部培訓、外面引進等有效措施,提高他們的教學能力和管理能力,進一步優(yōu)化電工電子實踐教學的師資隊伍,以保證實踐教學取得良好的教學效果。
結(jié)束語
在電工電子技術(shù)人才的培養(yǎng)中,實踐教學占有重要的地位,其教學效果如何,直接影響到學生以后的工作。因此,我們應加快對電工電子實踐教學的改革,以提高學生的應用能力,推進實踐教學與現(xiàn)代生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合。
參考文獻
隨著現(xiàn)代電力工業(yè)自動化水平的提高,電力電子技術(shù)在輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、電源、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)、微電網(wǎng)等方面的應用日益廣泛,要求維修電工、電氣運行值班人員、設備安裝檢修人員、繼電保護技術(shù)人員等都必須具備電力電子知識和技能。為滿足專業(yè)崗位群的電力電子技術(shù)應用能力需要,課程進行了“任務驅(qū)動、理實一體”教學模式的探索和實踐,始終以鍛煉學生能力為中心,進行了課程內(nèi)容與學習情境設計、教學實施過程設計,充分利用現(xiàn)有實訓場地,讓教學過程盡可能貼近實際工作過程,全面培養(yǎng)學生的技能操作水平和職業(yè)素養(yǎng)。
一、以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心進行課程內(nèi)容的整合與構(gòu)建
1.課程定位與課程設計思路
“電力電子技術(shù)及應用”課程對學生的職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成起著重要的支撐作用,是雙證培養(yǎng)模式中維修電工等國家技能鑒定的嵌入課程,通過本課程的學習,學生應能通過國家職業(yè)資格鑒定,獲取維修電工等相關(guān)職業(yè)資格證書,同時為學生考取電氣檢修、電氣值班員和變電站值班員初、中級技術(shù)資格證打下良好基礎。
“電力電子技術(shù)及應用”課程設計以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,緊扣用人單位的能力需求,依據(jù)該課程在人才培養(yǎng)中所具備的能力結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)和素質(zhì)結(jié)構(gòu)及該課程在專業(yè)人才培養(yǎng)中的定位,由企業(yè)行業(yè)提出具體的培養(yǎng)目標和要求,聘請企業(yè)行業(yè)中的高級技術(shù)、技能人員共同進行課程開發(fā)與設計。
2.課程內(nèi)容的整合與構(gòu)建
“電力電子技術(shù)及應用”課程對應的崗位職業(yè)能力是:常用電力儀表使用能力、電力電子器件檢測能力、電力電子系統(tǒng)的調(diào)試能力、電氣測試及現(xiàn)場試驗的能力、電氣線路識圖能力、安裝及檢修電氣設備的能力等,為完成職業(yè)崗位的核心能力培養(yǎng)目標,本課程以職業(yè)能力為本位進行了課程內(nèi)容的整合與構(gòu)建,依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標所制定的知識、能力、素質(zhì)三要素和專業(yè)職業(yè)資格證書的要求,選擇相應的教學內(nèi)容,將職業(yè)資格證書所需的應知應會內(nèi)容融入教學過程,將電力電子技術(shù)與電機控制和自動控制技術(shù)相結(jié)合,并按照課程規(guī)律把相關(guān)內(nèi)容有機銜接,使學生具有中級、高級維修電工(電力電子技術(shù)及其應用部分)的綜合職業(yè)能力,并為獲取其他相關(guān)職業(yè)資格證書奠定基礎。
“電力電子技術(shù)及應用”課程以“電力電子器件―電力電子變換電路―電力電子裝置的應用”為思路,描述了SCR、GTO、BJT、IGBT等電力電子器件的工作原理、特性、參數(shù)、保護與驅(qū)動電路,詳細分析了各種AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC變換技術(shù)及單相和三相整流器、逆變器和斬波器,介紹了脈寬調(diào)制技術(shù)(PWM)和各種軟開關(guān)技術(shù),并隨著現(xiàn)代電力工業(yè)自動化水平的提高,增加了電力電子技術(shù)在輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、電源、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)、微電網(wǎng)等方面的應用實例。
3.學習情境設計
“電力電子技術(shù)及應用”課程學習情境設計遵循“器件認知-電路分析-電力電子裝置的應用"能力培養(yǎng)的規(guī)則,選取與專業(yè)崗位和生活實際緊密結(jié)合的典型應用案例進行情境化教學設計,以真實工作任務及其工作過程為依據(jù)整合、序化教學內(nèi)容,科學設計學習性工作任務,突出實用性和應用性知識的傳授及技能的訓練,著力提高學生職業(yè)能力和素質(zhì)。學生在學習了本課程之后,能充分認識現(xiàn)代電力電子技術(shù)對交、直流電路的控制和變換能力,并掌握各種變換原理和方法,為后續(xù)課程“模擬電廠實訓”、“變電站仿真實習”、“頂崗實習”、“畢業(yè)設計”等的學習奠定了良好的理論基礎和能力基礎,也為學生畢業(yè)后適應電力行業(yè)各專業(yè)技術(shù)崗位的要求打下堅實的職業(yè)能力和素質(zhì)基礎。
課程學習情境設計見圖1,每一個學習情境都體現(xiàn)了工作過程的完整性,把培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力固化在教學任務中,并積極組織學生參與全國大學生電子設計大賽等各種科技競賽活動,培養(yǎng)和提高學生的實踐技能和創(chuàng)新能力,將職業(yè)技能與素質(zhì)教育貫穿整個教學過程中。
二、以實現(xiàn)“學做循環(huán)”為目標 完成了課程教學平臺建設
“電力電子技術(shù)及應用”一方面以實現(xiàn)“學做循環(huán)”為目標,構(gòu)建了全新的“四位一體”教學平臺;另一方面整合各種優(yōu)質(zhì)資源,開發(fā)核心課程教學資源庫,建設了數(shù)字化教學資源平臺。
1.精心構(gòu)建了全新的“四位一體”教學平臺
根據(jù)當前行業(yè)企業(yè)的先進技術(shù)水平和最新崗位資格要求,本課程突出職業(yè)能力培養(yǎng)在整個培養(yǎng)體系中的重要地位,按照“理實一體化”要求,整合優(yōu)化資源,精心搭建了基本實訓教學平臺、綜合仿真教學平臺、綜合場景教學平臺、生產(chǎn)現(xiàn)場教學平臺相結(jié)合的“四位一體”的教學平臺體系。在學校政策和中央財政支持下,購置更新儀器設備,完善了校內(nèi)實訓基地;同時,為保證教學過程的實施,本課程建設了國內(nèi)一流的“電力電子與電能質(zhì)量”實驗室、靜模實驗室、仿真實訓室等實訓場所,以保證課程的綜合仿真實訓;按照統(tǒng)籌規(guī)劃、資源共享的原則,依托國網(wǎng)技術(shù)學院優(yōu)質(zhì)的實訓資源,建設了以220KV智能變電站、變電實訓場、電力電子與電能質(zhì)量沙盤展示等為中心的綜合場景教學平臺,實現(xiàn)了真實場景教學;生產(chǎn)現(xiàn)場教學平臺的建設主要依托山東魯能智能有限公司、山東彼岸電力科技有限公司、石橫電廠、鄒縣電廠、濟南供電局、泰安供電局、黃臺電廠等單位,在綜合實訓環(huán)節(jié),學生通過現(xiàn)場教學、頂崗實習、企業(yè)鍛煉等方式,在真實的工作環(huán)境中提升學生的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力,使學生具備崗位工作的基本能力,適應崗位需求。
本課程依托課堂多媒體教學、仿真教學、校內(nèi)外實訓教學,引入實際案例,應用多種教學手段和方法設計教學過程,較好地解決了理論知識傳授與能力培養(yǎng)的有機結(jié)合問題,完善了以“學做交融、能力漸進”為主線的人才培養(yǎng)模式,實現(xiàn)了專業(yè)教育和崗位工作的相互對接。
2.整合各種優(yōu)質(zhì)資源,開發(fā)課程教學資源庫,建設了數(shù)字化的教學資源平臺
本課程組的教師和企業(yè)人員一起,進一步整合優(yōu)化了教學資源,建設了豐富的教學資源平臺。精品課程網(wǎng)站資源豐富,包括了課程整體設計介紹、課程標準、整體教學設計、單元教學設計、多媒體課件、動畫庫、仿真電路庫、學案、習題試題庫、課程拓展、課程錄像、案例庫、職業(yè)技能鑒定等。網(wǎng)站的教學資源庫中有整個課程各學習情境的多媒體課件、課程教學過程錄像、實訓項目操作錄像、仿真操作錄像、實際工作任務操作錄像等視頻資源、來源于實際工作崗位的企業(yè)典型案例資源、對應教學中各知識點圖片資源、考核評價資源等,為課程教學的順利實施提供了有利保障。
三、以理實一體化教學為主體 實現(xiàn)了雙證融通的學習過程
1.課程層次性實踐項目的設計
本課程在對職業(yè)崗位所需的技能進行分析的基礎上設計實訓項目。針對典型工作崗位的作業(yè)流程和工程項目,分析崗位所需的知識、能力和素質(zhì),形成崗位技能要求,開發(fā)形成單項實驗、專項實訓、綜合實訓、崗位實訓等層次項目,結(jié)合現(xiàn)場工作任務,設計本課程學習性的實踐任務,通過課內(nèi)實訓、校內(nèi)綜合實訓、校內(nèi)場景實訓、技能鑒定和頂崗實習等環(huán)節(jié)完成,使學生達到課程標準提出的要求,學生的專業(yè)能力、方法能力、社會能力得到提高,逐步培養(yǎng)學生的職業(yè)道德、職業(yè)規(guī)范、職業(yè)能力。課程的實踐教學項目如圖2所示。
2.課程內(nèi)容組織及教學實施過程設計
基于“四位一體”的教學平臺,以任務驅(qū)動、理實一體化教學為主體,完成每一個學習情境中的工作任務。以工作情境:“調(diào)光燈電路”為例,說明教學的設計與實施過程,見圖3所示。先由任課教師下達任務書,明確任務目標,接著由教師指導學生分解任務,查找難點,然后教師引導學生進行完成任務所需的必備知識技能學習,小組討論完成任務的實施方案,教師審核各小組的方案,并監(jiān)督和指導學生實施方案,教師組織學生對方案實施過程中的共性問題展開主題討論,各小組進行檢查、自評、完善,并派代表匯報任務完成情況,教師根據(jù)過程表現(xiàn)及報告內(nèi)容給出每個學生的綜合評價。
3.理實一體教學 實現(xiàn)“學做交融,能力漸進”
課程教學的實施,遵循“學做交融,能力漸進”的原則,把職業(yè)資格證書教育納入教學計劃,建立突出職業(yè)能力培養(yǎng)的課程標準,通過各種教學環(huán)節(jié)加強實踐訓練,引入案例,創(chuàng)設真實情境,學做循環(huán),把職業(yè)能力的培養(yǎng)貫穿于教學的全過程,使學生在取得畢業(yè)證的同時也獲得相應的崗位職業(yè)資格證書。圖4為電力電子技術(shù)及應用課程學習過程。
四、實踐效果
“電力電子技術(shù)及應用”課程通過四位一體的課程平臺建設、課程內(nèi)容重組和情境化教學設計、“任務驅(qū)動、理實一體”的教學模式的實施等工作,提高了教學質(zhì)量,全方位提升了學生的綜合素質(zhì),教學效果逐顯成效,實現(xiàn)了學生素質(zhì)化、教學系統(tǒng)化、用人單位滿意化的目標。
1.學校和學生對課程的評價顯著提高
“電力電子技術(shù)及應用”課程 “任務驅(qū)動、理實一體”的教學模式的實施,注重了項目制任務式教學策略和團隊協(xié)作學習策略。課程的6個學習情境,每個學習情境的實現(xiàn)由6至7個環(huán)節(jié)組成,在學習過程中均采用小組(團隊)方式,討論、收資、成果等環(huán)節(jié)均以小組為單位,“分解任務”、“查找難點”進行小組協(xié)商、討論,方案實施制定和實施過程中小組成員要求分工、協(xié)作、團結(jié)、交流,共同完成測試任務,成績評定中有團隊系數(shù),師生密切交流,切實提高了學生的職業(yè)能力和素質(zhì),學校和學生對課程的評價顯著提高。
2.學生的專業(yè)技能水平顯著提高
“任務驅(qū)動 理實一體”教學模式在電力電子技術(shù)課程教學中的應用,為學生考取《通用電工證》、《維修電工證》初、中級技術(shù)資格證打下了良好基礎,學習該課程的畢業(yè)生雙證率高達97%以上;學生在學習了本課程之后,能掌握基本電力電子電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、電氣性能,充分認識現(xiàn)代電力電子技術(shù)對交、直流電路的控制和變換能力,了解電力電子技術(shù)的發(fā)展概況、技術(shù)動向和新的應用領域,學生的專業(yè)技能水平顯著提高,學習該課程的學生組織的電子設計協(xié)會被授予“2014年山東省優(yōu)秀大學生科技社團”榮譽稱號,學生被評為山東省優(yōu)秀大學生科技社團干部,參加全國大學生電子設計競賽和“飛思卡爾”杯智能車競賽,榮獲山東省一等獎、二等獎多項。
關(guān)鍵詞: 電子電工實驗 強電 電氣事故 安全意識
電工電子實驗室作為基礎實驗室,使用率很高。電工電子實驗中,有很多實驗屬于強電實驗,比如三相交流電路電壓,電流的測量實驗,三相鼠籠式異步電動機實驗等。結(jié)合本實驗室強電實驗的特點,對安全問題必須予以高度重視,要防患于未然。安全問題又分為學生安全和設備安全兩個方面,以下我就這兩個方面結(jié)合在實驗室工作的經(jīng)歷談談相應的措施。
在大部分電工實驗的事故中,學生和設備都會不同程度地受到損害,學生安全和設備安全其實是息息相關(guān)的。學生作為實驗設備的使用者,培養(yǎng)安全用電意識就顯得極為重要。實驗老師對進入電工實驗室的學生要經(jīng)常進行安全用電教育,把安全用電意識的培養(yǎng)貫穿于整個實驗教學環(huán)節(jié),由專門教師負責。對機電類專業(yè)的學生,要讓其把安全用電意識帶到以后的整個職業(yè)生涯。
安全用電教育要形式多樣化。以往,實驗老師對學生的安全用電教育僅限于向?qū)W生口頭傳達實驗室的安全用電規(guī)定,效果并不是很理想。實驗老師可以通過網(wǎng)絡收集電氣事故的圖片、視頻,用活生生的例子向?qū)W生展示包括人身觸電、設備燒毀、電氣引火災和爆炸等電氣事故造成的慘劇和損失。除此之外,在做好充分防護措施的情況下,實驗老師還可以設計幾個破壞性的實驗,演示給學生看,使學生能夠牢記安全用電的重要性。
為了保障學生的人身安全,實驗室內(nèi)醒目位置設立安全注意事項警示牌,電工實驗室各實驗臺均有漏電保護和過載保護功能,實驗用導線、測試表筆具有良好的絕緣保護。實驗室老師在課前一定要做好設備的漏電、短路檢查工作,做到室內(nèi)各種導線開關(guān)無斷接,無破損等。弱電實驗一人一組,強電實驗2人一組,連線時,要切斷電源,連接完線路,需經(jīng)實驗老師檢查無誤方可通電,在測試過程中如需換線,一定要切斷電源。此外,要單手操作,防止雙手觸及電路中的不安全電壓,造成觸電事故。
要教會學生如何識別用電異?,F(xiàn)象。在實驗過程中,精神必須集中,當嗅到焦臭味、見到冒煙和火花、聽到“劈啪”響、感到設備過熱及出現(xiàn)保險絲熔斷等異?,F(xiàn)象,應立即切斷電源,在故障未處理前不得再次開機。
萬一發(fā)生觸電事故時,要教會學生如何自救。強電實驗實訓室應配備有強電工作經(jīng)驗的指導老師同時在場,若發(fā)生觸電事故則應迅速進行處理。
1.立即迅速切斷電源。離電源近的應立即拉斷電源開關(guān)或拔下電源插頭;如離電源開關(guān)較遠,可用絕緣電工鉗或木柄斧切開電線以斷開電源;如觸電者壓在帶電體上,可用干燥的木棍、皮帶、圍巾、繩索等將觸電者拉離帶電體或挑開電線。也可用干木板墊入觸電者身體下,以隔斷電源;切記不可用手直接接觸觸電者,在使觸電者脫離電源的同時應防止觸電者因摔倒、磕碰等造成二次傷害。
2.就地搶救。讓觸電者平臥在陰涼、通風處平實的地面或門板上,立即向醫(yī)院請求現(xiàn)場救護,同時速向系部及學院安全責任人報告。在醫(yī)生到來前應按下述要求進行急救:如其傷勢不重,神志清醒但有心慌、四肢發(fā)麻,全身無力?;蛴|電后一度昏迷,但已清醒過來者,可讓其安靜休息,并注意觀察,切不可讓其離開或隨意走動;如觸電者傷勢較重,已處于昏迷狀態(tài),但心臟、呼吸功能都還存在,應使觸電者安靜、舒適地平臥;周圍不圍人,使空氣流通:解開衣服以利于呼吸;天冷應注意保溫:密切注意其病理變化,隨時準備作進一步搶救;如其傷勢嚴重,呼吸停止或及心臟停止跳動或兩者都已停止,應立即進行人工呼吸和胸外心臟擠壓法急救。
為了保護設備的安全,在使用實驗室的各種儀器設備前,實驗老師要向?qū)W生演示儀器的使用方法和注意事項,在連接實驗電路時應該在電路連接完成并檢查完畢后,再接通電源和信號。在電工實驗室應該擺放滅火器等消防設施,以備不時之需。
電工電子實驗室是高職院校電氣教學的重要基地,實驗室使用頻繁,人員集中且流動性大,強電操作,近年來常發(fā)生火災事故、爆炸事故、觸電事故等。因此,重視實驗室安全,保障實驗者的人身安全、實驗室財產(chǎn)安全在當前顯得尤為重要。實驗室管理人員和實驗老師一定要努力將事故消滅在萌芽狀態(tài),避免人身和財產(chǎn)損失。
參考文獻:
[1]侯建華.為培養(yǎng)機電專業(yè)技術(shù)型人才―談我校電工實驗教學體系改革[J].農(nóng)機使用與維修,2007,(3).
[關(guān)鍵詞]電子工藝實訓 焊接 調(diào)試 組裝 實踐
一、概述
(一)培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力是高校培養(yǎng)人才的必然趨向
隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,面對21世紀對人才的需要,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和合作精神,培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力是今后高校培養(yǎng)人才的必然趨向。
在高校中,如何處理理論課程(基礎課程、專業(yè)課程、選修課程等)與實踐實訓類課程之間的關(guān)系和矛盾?如何發(fā)揮工程訓練中心這一創(chuàng)新實訓基地的作用?
這種發(fā)展狀況和趨勢對各專業(yè)的基礎課程提出了更高的要求,需要不斷地更新課程內(nèi)容,拓寬知識面。如何推動教學知識的更新,培養(yǎng)符合社會需要的實用型人才,是高校教學人員首先要考慮的實際問題。對這些素質(zhì)的培養(yǎng),實驗教學環(huán)節(jié)有其明顯的優(yōu)勢。
(二)學生參加電子工藝實習的必要性
具有創(chuàng)新意識和合作精神的人才是非常重要的高素質(zhì)人才,培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力成為工程訓練中心培養(yǎng)訓練學生的首要目標。
隨著3C(計算機Computer、通信Communication和消費電子Consumer)結(jié)合與一體化,已成為信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。在高等院校,對電方面專業(yè)的教學人員、學生以及電子技術(shù)基礎課程都提出了更高的要求。對電方面專業(yè)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力等素質(zhì)的培養(yǎng),電子工藝實習環(huán)節(jié)有其明顯的優(yōu)勢,從而也就顯得更為重要。
國內(nèi)普通工科院校與重點院校、國外高校相比,最大的不足就是實踐實訓環(huán)節(jié)做得不夠,該環(huán)節(jié)是學生理論和實踐相結(jié)合的橋梁和紐帶,是學生從學校走向社會的必經(jīng)之路。
(三)電子工藝實習所要達到的目標
電子工藝實習作為電子技術(shù)基礎課程的重要組成部分,在人才培養(yǎng)過程中起著不可替代的重要作用。它的主要任務是培養(yǎng)學生的基本實驗技能、電路的設計與綜合應用能力以及使用計算機工具的能力,以全面提高學生的素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
最基本的要求:每位參加電子實習的同學在實習結(jié)束時,能夠熟練地使用萬用表、電烙鐵、示波器等工具;能識別出電阻、電容、晶體管等,并能測試其好壞和相關(guān)的參數(shù);會認芯片管腳順序。
指導思想是:注重基礎、了解前沿、促進創(chuàng)新。同學們只有把最基本的專業(yè)知識了解并掌握了,對最新的科技前沿了解了,才有可能去提高和創(chuàng)新,才會在某方面有所突破??傊蠹壹纫_踏實地、又要高瞻遠矚,這樣我們才會有創(chuàng)新,這樣我們的實習才有意義。
二、教學方法的探索
首先,學習態(tài)度要端正。該實習環(huán)節(jié)也是難得的實踐環(huán)節(jié),不論同學們以后從事的是技術(shù)開發(fā)還是技術(shù)應用,也不論是產(chǎn)品的銷售還是企業(yè)的管理,都要用到自己的專業(yè)基礎知識。如果對自己的專業(yè)基礎知識知之甚少,你如何去從事管理和經(jīng)營?更不用說從事專業(yè)技術(shù)的開發(fā)和利用了!
其次,實訓目標要明確。通過參加實訓,把書本上的圖形、符號、公式、定理和實訓當中的實物、實踐結(jié)合起來;通過實踐驗證理論,通過實踐理解理論。
再次,實習結(jié)果固然重要,但與實訓過程本身相比,過程比結(jié)果更重要。
電類專業(yè)的本科生來參加電子工藝實訓,不是作為普通工人從事簡單的焊接、調(diào)試、組裝幾件實訓產(chǎn)品匆匆了事,而是作為一個擁有相關(guān)專業(yè)知識的本科生從事驗證理論知識的實踐者,把實訓過程中的各個環(huán)節(jié)的知識都消化了、理解了、吸收了。
最后,制定合理的考核標準。通過參加實訓,不僅要讓他們學到文化科學知識、工程實踐技能,還要讓他們形成良好的行為習慣。
考勤簽到、安全操作、環(huán)境衛(wèi)生、元件丟損、工具使用、元件焊接、產(chǎn)品調(diào)試、實習報告、實踐考核等環(huán)節(jié)都要列入考核內(nèi)容,與實訓成績結(jié)合起來,真正體現(xiàn)實訓成績的公平、公正,合理。
三、教學內(nèi)容的探索
充分利用現(xiàn)有的軟、硬件資源,借助多媒體和網(wǎng)絡,分三個階段(層次)進行。
(一)第一階段:前期預備階段訓練內(nèi)容
1.基礎理論
具體內(nèi)容:萬用表,電烙鐵,焊錫,PCB板,基本元器件知識以及安全用電知識。
教學要求:為具體實踐做準備。
2.元件測試
主要內(nèi)容:基本元器件的識別,認識裝配工具及萬用表使用方法。
主要器材:基本電子元件,實習工具,萬用表,示波器等。
教學要求:正確識別元器件參數(shù),掌握測試方法及參數(shù)檢驗標準;正確掌握工具的使用范圍與方法。
3.焊接實訓
主要器材:電烙鐵,焊錫,廢舊電路板(練習板)。
教學要求:了解電烙鐵的結(jié)構(gòu)、安全使用方法、性能及錫焊認識;觀察、認識焊料的熔化、凝固過程;熟悉掌握錫焊五步法,方法正確、操作規(guī)范。
4.基礎實訓
主要內(nèi)容:PCB裝焊、導線焊接、元器件成型、鍍錫及裝焊。
主要器材:電烙鐵,焊錫,PCB練習板,導線。
教學要求:元器件成型與鍍錫,臥式及立式安裝;掌握導線的剝線、鍍錫以及搭焊與絞焊的焊接方法。
5.基礎考核
主要內(nèi)容:工具的使用、元器件識別、導線焊接、元器件成型、鍍錫及裝焊等。
主要器材:萬用表,電烙鐵,焊錫,PCB練習板,導線等。
教學要求:進一步鞏固以上的訓練內(nèi)容,為下一步實習做好準備。
(二)第二階段:實踐操作階段訓練內(nèi)容
1.產(chǎn)品原理
具體內(nèi)容:FM貼片收音機、多用充電器、數(shù)字萬用表等原理和焊接工藝。(每批學生選做2件實習產(chǎn)品)。
教學要求:了解實習產(chǎn)品的基本原理和具體焊接工藝。
2.SMT的元件、設備及裝焊工藝過程(在SMT貼片教室)
主要器材:FM收音機、配套演示板、示教板。
教學要求:認識SMT/SMD,了解SMT設備及裝焊工藝,貼裝FM收音機板。
3.FM收音機組裝調(diào)試
主要器材:示波器、萬用表、電烙鐵,焊錫,F(xiàn)M電路板及元器件。
教學要求:微型電子產(chǎn)品組裝及調(diào)試。
4.充電器裝配與調(diào)試
主要器材:示波器、萬用表、電烙鐵,焊錫,電路板及元器件。
教學要求:了解電子產(chǎn)品裝配方法與工藝;掌握調(diào)試法及故障分析方法;進一步加深對電子元件的認識。
(三)第三階段:實踐操作提高和擴展階段訓練內(nèi)容(擴充內(nèi)容)
1.用Protel99se軟件設計SCH原理圖和PCB印刷板圖
主要器材:指導書、計算機。
教學要求:掌握SCH和PCB軟件設計方法。
2.手工設計PCB
主要器材:樣品板、繪圖紙和筆。
教學要求:掌握PCB手工設計方法。
3.印制板制作:
主要器材:覆銅板一塊、轉(zhuǎn)印圖紙一張、轉(zhuǎn)印機、藍色環(huán)保腐蝕劑、微型鉆床。
教學要求:了解印制板種類及手工制作工藝過程與制作技巧。
4.單片機及PLC應用介紹
主要器材:單片機、PLC模塊。
教學要求:了解一些單片機和PLC的一些基本知識和它們在工控領域的實際應用情況。
四、典型示例
如何把理論和實踐真正結(jié)合起來:讓理論指導實踐,反過來再讓實踐驗證理論;下面我們舉幾個典型的例子加以介紹。
(一)電烙鐵電阻和電流的測量
題目:實習用的是一把30W/220V的外熱式電烙鐵,試計算一下該電烙鐵的電阻值R、電流值I有多大?再測量一下實際的電阻值R、電流值I有多大?
理論計算:已知P=30,U=220,不考慮功率因素,利用公式P=UI=U2/R來計算
R=U2/P=2202/30≈1.6 KΩ
I=U/R=220/1.6≈137.5 mA
實際測量:先測量一下電烙鐵的實際電阻值(如測得R=1.9KΩ),再通電測流過電烙鐵的電流值(如測得I=114.5mA)
對上述數(shù)據(jù),我們得出結(jié)論:理論和實踐有一定誤差,但理論可以指導實踐,反過來再實踐也可以驗證理論。
(二)電源電路參數(shù)的測量
題目:以充電器中的電源電路為例,測試一些電壓參數(shù),并觀看其波形的幅度和頻率。
1.測量變壓器的初次級電阻值,并以此來估算其變比。
2.測試變壓器的輸入和輸出電壓波形,并察看其幅值和頻率,看有何異同?
3.測試整流前后的電壓波形,看有何異同?
4.觀察一下整流時加濾波電容和不加濾波電容對輸出電壓有何影響?
分析:這是一個典型的電源電路,包括了變壓、整流、濾波三個環(huán)節(jié)。通過測量變壓器的初/次級電阻分別為1500/3歐姆,電阻比為500/1。我們知道變壓器初次級的電阻比等于其變比的平方,再測量一下其電壓值,可算出它的變比、電阻比,再與實際測量的值做比較。
通過參數(shù)測試和查看波形,會理解有效值和最大值的關(guān)系,交流與直流、脈動直流的區(qū)別;知道變壓器、二極管、電解電容在該電路中起的作用。
通過對上述電路的搭建、參數(shù)測試、波形測量,我們會把很多知識點得到實踐的印證,加深理解,有利于消化和吸收。
五、結(jié)論
通過對高校中本科生參加電子工藝實訓的探索和研究,得出以下幾點結(jié)論與大家共享:
第一點,實踐是硬道理
理論學得再多,再深,如果懶得動手去實踐,一切都是空的!只能是紙上談兵,高談闊論而已!實踐、實訓環(huán)節(jié)是工科院校的學生不可缺少的必修環(huán)節(jié)。
第二點,過程比結(jié)果更重要
如果沒有過程,哪來的結(jié)果?如果只要結(jié)果不要過程,何必如此麻煩呢?老師直接把試題答案告訴學生豈不皆大歡喜?我們正是需要這個過程來鍛煉和充實自己、磨練自己。通過參與實訓過程,把書本上的圖形、符號、公式、定理轉(zhuǎn)化成動手實踐,同學們才能學有所用,才能把理論消化和吸收,以后才可以指導自己去實踐、去創(chuàng)新。
第三點,讓學生帶著“問題”去參與“實訓”
在實際動手操作之前,先給學生提出一些思考性的問題(比如“變壓器的變比與初次級電阻之間的關(guān)系如何?”,“普通Ф5發(fā)光二極管的正常工作電流是多大?”等等),讓他們在實訓中自己去尋找答案,這樣的效果要比“知道答案后再去驗證”要好的多。
第四點,由簡單到復雜,由點到面
電子工藝實訓也不例外,需要同學們由簡單到復雜,由點到面,一步步完成實訓科目。實訓先從最簡單的最普通的地方入手,比如先從實訓的工具(電烙鐵)開始,電烙鐵的電阻值和電流值理論上是多少,實際又如何?同學們一測便知。
逐步培養(yǎng)學生形成勤于動腦、樂于動手的好習慣。做任何事情都要循序漸進,一步步地來;不要急于求成,好高騖遠。
[參考文獻]
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大學物理課程體系要服從和服務于國家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略和專業(yè)人才培養(yǎng)目標,實現(xiàn)物理實驗在培養(yǎng)理工科學生實踐能力的基礎性和服務于專業(yè)培養(yǎng)目標的服務,在構(gòu)建物理實驗課程體系時堅持了以下原則:
1.1廣泛性和基礎性原則
廣泛性是指實驗教學內(nèi)容要具有理論知識和實驗技能等方面廣泛性,要涵蓋物理學的力、熱、電、光、原的各個部分。這樣的安排是考慮到一般工程應用型人才要求的實踐能力往往是復合型的、多方面的;基礎性是指學生的物理實驗內(nèi)容應包含一定的基礎性和驗證性實驗。這些基礎性和驗證性實驗,一方面是培養(yǎng)基本實驗技能、基本實驗方法的經(jīng)典實驗,另一方面也有助于實驗基礎相對薄弱(尤其是文轉(zhuǎn)理)的學生不掉隊,再者扎實的實驗基礎有助于學生完成更高層次的實驗。因此在構(gòu)建物理實驗課程體系時,所有專業(yè)的實驗內(nèi)容均包含一定數(shù)量的基礎性實驗。
1.2綜合實驗能力培養(yǎng)優(yōu)先原則
應用型人才要面向生產(chǎn)、建設、管理和服務第一線,成為生產(chǎn)、管理等方面的工程師,其理論知識要達到普通本科的基本要求,但實踐能力要超出以研究型教育為主的本科生水平,他們應具有較強的將理論知識應用于生產(chǎn)實踐的能力、維持正常生產(chǎn)運行、技術(shù)革新和改造的本領。這樣的人才培養(yǎng)目標,需要學生要有較強的綜合實踐能力,而綜合實踐能力培養(yǎng)主要通過實驗課程中的綜合層次的實驗內(nèi)容來展開,因此大多數(shù)專業(yè)的實驗課程中都包含了如傳感器、計算機等新技術(shù)的實驗項目的綜合實驗和學生自行開展的具有工程設計思想的研究性實驗,這些實驗項目是實驗課程體系的重點。
1.3突出服務于地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求的服務性和差異性原則
物理實驗課程體系在兼顧基礎性和技能訓練優(yōu)先原則的同時,突出課程服務于地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求的服務性和差異性的功能。實驗課程準確與專業(yè)課程對接,使學生感覺實驗課實用有效;緊緊圍繞地方經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,課程體系中安排的實驗項目要與地方經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃高度契合。在構(gòu)建物理實驗課程體系時,充分考慮地方不同產(chǎn)業(yè)發(fā)展對專業(yè)的差異化要求,制訂不同專業(yè)相應的實驗課程內(nèi)容,學生易對實驗內(nèi)容有親切和認同感,容易產(chǎn)生濃厚的學習興趣和形成工程設計思想,更好地促進學用接軌和大學生就業(yè)。我校所在地區(qū),工程機械是地方第一支柱產(chǎn)業(yè),機械工程生產(chǎn)企業(yè)遍布于市、縣工業(yè)園。工程機械設備的生產(chǎn)、檢測和控制都涉及到傳感器技術(shù),為適應這一要求,在構(gòu)建機電工程、工業(yè)設備及其自動化等專業(yè)的物理實驗課程內(nèi)容體系時,盡可能多地安排了包含各種傳感器,如位移傳感器、溫度傳感器和光電傳感器等實驗項目;食品工業(yè)作為地方經(jīng)濟發(fā)展的另一支柱產(chǎn)業(yè),在構(gòu)建食品工程、食品質(zhì)量與安全等專業(yè)的實驗課程內(nèi)容體系時,盡可能多地安排光譜分析方面的實驗項目。這種圍繞地方經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃構(gòu)建物理實驗課程體系的做法,助推了學生專業(yè)思想的形成和專業(yè)知識的掌握,在2013年全國新建本科教育工作會議上交流時受到與會專家的廣泛贊譽。
2物理實驗課程體系的“模塊化、分層次”結(jié)構(gòu)
2.1“模塊+層次”的物理實驗課程體系
按專業(yè)構(gòu)建相應的實驗課程模塊,如:機械電子工程專業(yè)大學物理實驗模塊,全部模塊組成了課程體系;根據(jù)各專業(yè)特點和地方性應用人才培養(yǎng)目標,在每一模塊內(nèi)建立基礎、綜合和研究創(chuàng)新三個層次的實驗教學內(nèi)容。這種“模塊+層次”的物理實驗課程體系較好地滿足了不同專業(yè)培養(yǎng)目標和循序漸進開展實驗教學的需要。機械電子工程專業(yè)大學物理實驗模塊等組成的物理實驗課程體系。
2.2基礎層次實驗
大學物理實驗在培養(yǎng)各專業(yè)應用型人才方面具有功能上的寬口徑和延伸性特點,讓每一位學生都能學會和掌握從事物理實驗和各類專業(yè)實驗所必需的基本理論、方法、技能,如數(shù)據(jù)處理常用的誤差分析;常用的放大法、比較法、模擬法和光電轉(zhuǎn)換法等實驗方法。在課程體系各模塊中,實驗項目總數(shù)中近半數(shù)為基礎層次實驗項目,如示波器和信號發(fā)生器的使用、靜電場描繪、金屬線脹系數(shù)測定等,這些實驗項目的開設,在于訓練、培養(yǎng)學生基本儀器使用、實驗方法選擇和實驗儀器調(diào)整等基本實驗技能,而這些基本實驗技能是學生完成綜合層次和研究、創(chuàng)新層次實驗以及專業(yè)課程實驗所必需的,同時也為學生進行實驗設計和創(chuàng)新提供實驗方法等方面的支持和準備。
2.3綜合層次實驗
這一層次實驗是為滿足不同專業(yè)學生的需要和地方性應用型人才培養(yǎng)的差異化要求而開設的。實驗項目緊跟時代科技發(fā)展,集中體現(xiàn)傳感器和計算機等信息技術(shù)的應用,同時與地方經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃密切相關(guān)的實驗測量方法、手段相適應,是實驗課程體系的重要組成部分,是構(gòu)建實驗課程體系的難點。實驗項目的選擇需要全面了解學生所學專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和用人單位的需求,達到或基本達到專業(yè)實驗和生產(chǎn)一線正在使用的測量儀器和控制設備,在學生進行物理實驗時用到過。如機械設計及其自動化專業(yè)需要數(shù)字PID控制、溫度控制和二階電路的階躍響應等相關(guān)實驗知識,為實現(xiàn)物理實驗與專業(yè)課程的有效對接,在該專業(yè)的物理實驗課程中安排了RLC暫態(tài)過程研究、PID控制下的PTC居里點測試等實驗項目;機電工程專業(yè)需要光電檢測方面的實際訓練,通過我校實施的“實踐教學平臺共建工程”的“共建三基地”(學校建成企業(yè)的員工培訓基地、技術(shù)開發(fā)基地和人才供給基地,將企業(yè)建成學校的實習實訓基地、、研究基地和就業(yè)基地)添置了適用于精密工程機械數(shù)控技術(shù)的“光柵傳感器和CCD測量應用實驗”項目??梢灶A見:隨著與地方經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃密切深度融合,更多富含新技術(shù)的一系列實驗項目將被引進到大學物理實驗中來。
2.4研究、創(chuàng)新層次實驗
這一層次的實驗是為培養(yǎng)學生工程設計能力而安排的,學生可在實驗中心開放實驗項目目錄選擇、也可自擬實驗項目,經(jīng)過查閱資料、選擇實驗方法、與指導老師商討論證研究方案等環(huán)節(jié),通過設計、制作和測試等步驟開展研究工作,最后以答辯的形式報告實驗結(jié)果。這樣的研究過程是對學生實驗綜合能力的一次大檢閱、也是評定學生實驗成績的重要依據(jù)。
3以豐富的課程資源和科學的課程評價體系保障課程體系實施
3.1教材是實施課程體系的重要抓手
修編適合學校辦學特色的物理實驗校本教材[7],修編過程中增設工程應用類實驗項目、突出傳感器和計算機技術(shù)的綜合應用。
3.2豐富實驗課程網(wǎng)絡資源,助推課程體系實施
目前學生的實驗基礎參差不齊,利用實驗中心網(wǎng)絡搭建起學生自主學習的實驗平臺,克服了學生重復和模仿老師操作的現(xiàn)象,實驗技能提高明顯。
3.3全面開放實驗室,營造學生開展實驗學習和研究的環(huán)境
學生可在網(wǎng)上自行預約實驗室、實驗時間和選擇指導教師,自主開展實驗研究,拓寬了實驗的時間和實驗形式。
3.4建立有利于應用型人才培養(yǎng)的課程評價機制
建立有利于激發(fā)學生實驗積極性的課程評價機制,對學生的課堂實驗、創(chuàng)新實驗和實驗競賽各項成績綜合評價,激發(fā)了學生參與實驗學習的積極性,有效促進了物理實驗教學質(zhì)量的提高。
4結(jié)語
一、開放型電子信息類實驗教學體系的構(gòu)建意義
在電子信息類課程教學過程,實驗教學是對理論教學的很好的檢驗方式。但傳統(tǒng)實驗往往是一次實驗一個課時,有的學生因操作或者對知識的不了解,導致實驗操作較慢,無法在實驗課程限定的時間完成實驗。當實驗課程結(jié)束,實驗任務仍沒做出來。學生但只能照抄他人的實驗報告,實驗教學對于理論知識的支撐作用也就無法發(fā)揮出來。另一方面,有的同學在完成本次實驗內(nèi)容過程中,發(fā)現(xiàn)有新的實驗興趣或者需要通過實驗進行驗證的知識,而傳統(tǒng)的實驗教學的封閉性和獨立性,又讓其無法完成個人的實驗內(nèi)容。這對學生的創(chuàng)新精神造成負面影響,而實踐操作能力也需要更多的實驗來提高,通過不斷的失敗與總結(jié)可以尋找合適的驗證方法,培養(yǎng)學生思維的層次性和連續(xù)性。為了促進實驗教學改革,加強對學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),提高實驗儀器設備的利用率,需要開展實驗室開放及規(guī)范化管理工作,探索建立高職院校開放型、創(chuàng)新型實驗教學的新體系對于技能性人才的培養(yǎng)具有重要的意義。
二、開放型電子信息類實驗教學體系的構(gòu)建方法
(一)建立開放實驗室管理機制
通過開放實驗室管理機制是開放型電子信息類實現(xiàn)教學體系構(gòu)建的基礎,通過不斷完善實驗室開放管理工作,使實驗室真正為學生的學習和創(chuàng)新實踐服務。結(jié)合個人實驗教學工作以來,建議從以下幾處方面進行完善:開放實驗室的準入和運作;學生自選項目的立項與申報;開放性實驗項目的篩選與確定;開放實驗項目的確定;開放型實驗教學設計與管理;開放型實驗的評價;實驗室設備維護與管理;實驗過程的安全與規(guī)范等。
(二)開放型實驗的教學體系構(gòu)建要點
1.將所學理論知識與實驗結(jié)合
為了提高開放型實驗的教學效果,教師需要對學生的動手操作能力有一定了解,使學生能夠獨立完成一些基本的電子技術(shù)類實驗,注重實驗的操作方法和安全操作。同時,針對一些學生的動手能力較強,可提出一些探究性的問題,使學生利用書本知識以及基本實驗理論,結(jié)合科學的分析和驗證方法,對實驗做進一步的鉆研,這其中要注意實驗技巧和研究方法的科學性。能夠做到利用已學的知識進行融會貫通,遇到問題,獨立思考解決。
2.以學生為主,教師為輔
在開放型實驗設計時,應注意對電子技術(shù)知識及技巧的靈活應用,培養(yǎng)學生獨立思考,敢于創(chuàng)新精神。開放實驗室在為學生提供電子信息類實驗所需的相關(guān)設備和儀器后,在確保實驗安全的前提下,教師應充分讓學生自己設計、自己選題、自己編排實驗流程和實驗目的。但指導教師要對學生的實驗方案進行審核,并提出相應的注意事項,遇到實驗中的一些疑難問題,應鼓勵學生自已去思考尋求問題的解答,教師可以做為一個實驗合作伙伴,與學生共同解決難題。將教學的重點放在電路的設計思想和使用方法上,要求學生在實驗中不僅要動手而且要用腦思考電子電路的應用范圍。
3.基礎實驗與選做實驗相結(jié)合
開放型實驗為學生學習電子信息技術(shù)提供一個寬松的學習環(huán)境,使為了使學生更好利用好開放型實驗,教師應因材施教,將實驗內(nèi)容的與理論知識的學習和研究很好結(jié)合起來。一般情況下,可以實驗分為兩大類型:基礎實驗和選做實驗兩大類。其中基礎實驗操作難度較低,通常以簡單的實驗操作和實驗儀器就可以完成,主要是對操作技能較低的學生,通過實驗來提高對電子技術(shù)的理解和一般應用認識。另一方面,則是選做實驗。其實驗要求較高,也有一定的難度,對于提高學生電子技術(shù)水平的有一定幫助作用,也更系統(tǒng)使學生對電子電路進行深入的研究。通過實驗來尋求電子電路的應用范圍,各個電路之間的共同點與差異化等。
(三)開放型實驗教學要求
對實驗的次數(shù),通常情況下對學生做實驗的次數(shù)不做限制。允許學生一次課做不完或做的不好的實驗,利用課余時間也可以來完成實驗。動手能力強的同學也可以一次課可以做兩個實驗。在做電子信息術(shù)類實驗之前,必須寫預習報告,完成一個實驗后,應認真趕寫實驗報告,遇到實驗難題,學生應用獨立尋找解決方案,如確有困難,可尋求教師幫助。實驗報告的設計要結(jié)合電子信息課程特點,包含有實驗理論部分,、實驗操作流程,數(shù)據(jù)記錄,實驗數(shù)據(jù)的處理、誤差的分析、實驗遺留問題、實驗結(jié)論等。開放型實驗不要求每次實驗均獲得成功,即使實驗失敗,能夠分析出實驗失敗的原因,也算一個好實驗。為了保證實驗儀器的利用效率,避免實驗儀器使用發(fā)生沖突,因此,實驗儀器的使用要提高預約。開放型實驗學分可以累加,從而提高學生參與實驗的積極性。
三、結(jié)語
通過開放型實驗的真正目的不是能否把實驗做成功,而是在做實驗的過程中增強對實驗本質(zhì)的認識能力。通過親自動手實驗,可以培養(yǎng)自我的思維創(chuàng)造能力,發(fā)揮個人創(chuàng)造性和解決問題的能力,有助于學生提高對電子信息技術(shù)的認識,增加學生學習興趣,提高其動手實踐能力,更符合高職院校人才培養(yǎng)的宗旨和目標。
作者:劉 薇 顏海燕 單位:永州職業(yè)技術(shù)學院
參考文獻:
[1]王金庭,劉偉.電子信息類專業(yè)實踐教學體系設計[J].湖北經(jīng)濟學院學報:人文社會科學版,2011(6).
關(guān)鍵詞 實驗教學示范中心;通信工程;實驗教學改革
中圖分類號:G482 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2014)04-0021-03
1 引言
蘭州交通大學通信與信息系統(tǒng)學科一直是甘肅省和鐵道部的重點學科,多年來為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和軌道交通建設培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的工程技術(shù)人才。“通信工程實驗教學中心”是該學科的本科學生工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要基地。蘭州交通大學在建設省級通信實驗教學示范中心進程中進行了有益的探索與實踐,中心在實驗教學理念、實驗課程體系、實驗教學模式、開放式實驗教學、實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)等方面進一步進行了一系列的改革和探索,在電工電子和計算機兩個國家級實驗教學示范中心基礎平臺的支持下,結(jié)合本中心的專業(yè)實踐教學平臺,形成了通信信息類專業(yè)完整的層次化實踐教學課程體系,形成了一個集實驗教學、校內(nèi)實習、學科建設與科學研究于一體的實驗教學平臺。通過幾年來的建設,實現(xiàn)了理論教學與實驗教學統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的發(fā)展氛圍。
2 實驗教學定位
實驗教學是高等學校整個教學過程的重要組成部分,改變實驗教學依附于理論教學的傳統(tǒng)觀念,形成理論教學與實驗教學統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的理念和氛圍,是高等學校實驗教學改革的方向[1]。圍繞全面推進素質(zhì)教育、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力的教學目標,中心以人才培養(yǎng)為根本,以能力培養(yǎng)為主線,樹立“以人為本,因材施教,求實創(chuàng)新,綜合培養(yǎng)”的教育理念,建立全方位、多層次、模塊化創(chuàng)新能力培養(yǎng)新體系。中心實驗教學的根本任務是:傳授通信系統(tǒng)與信息處理的基本方法與專業(yè)技能,加強基本實驗能力、專業(yè)實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。通過實驗教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、實事求是、嚴謹務實的科學態(tài)度;培養(yǎng)學生解決問題的實際能力和創(chuàng)新意識。
3 實驗教學改革
通信工程實驗教學中心的基礎性、實用性直接決定了通信工程專業(yè)、電子信息專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)等專業(yè)學生的培養(yǎng)質(zhì)量。據(jù)此,中心提出“以本科教育為主,以培養(yǎng)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的創(chuàng)新性人才為目標,構(gòu)建一個基礎、綜合、創(chuàng)新實驗教學層次分明的、課堂教學與實驗教學相互促進”的實驗教學中心的總體建設思路,圍繞該思路廣泛深入地開展實驗教學體系、實驗教學內(nèi)容、實驗教學模式和實驗教學方法的改革,主要進行了以下幾方面的建設工作。
1)進一步更新實驗教學觀念,確立實驗教學環(huán)節(jié)在知識傳承和能力培養(yǎng)中的重要地位。實驗教學雖然離不開理論知識的支持,但是實驗教學有其自身的特點和規(guī)律。中心將一些課程的實驗教學從理論教學中分離出來,對實驗教學進行統(tǒng)籌規(guī)劃,按照人才成材規(guī)律,合理安排實踐教學環(huán)節(jié)。
2)構(gòu)建具有學院辦學特色的實驗教學新體系。根據(jù)不同專業(yè)、不同類別的學生,本中心以“基本能力培養(yǎng)綜合能力提高探索創(chuàng)新能力培養(yǎng)”為主線,貫徹“立足基礎、注重層次、突出特色、加強能力”的指導思想,構(gòu)建具有學院辦學特色的基礎性、綜合性、工程性、創(chuàng)新性,層次化、開放化、行業(yè)化、個性化培養(yǎng)相結(jié)合的實驗教學新體系,并建立與之相適應的實驗教學平臺。在實驗教學體系設置上體現(xiàn)基礎性、綜合性、工程性和創(chuàng)新性,實現(xiàn)實驗教學與理論教學相結(jié)合、實驗內(nèi)容與通信工程、電子信息工程相結(jié)合、基本能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合。實驗教學形式體現(xiàn)層次化、開放化、行業(yè)化和個性化的特點。
3)加大實驗室開放力度。通過實驗室的全面開放,提高實驗室的實效性,建立適應培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實踐教學體系。與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才,聯(lián)合建立大學生科技創(chuàng)新平臺,建設不同實習內(nèi)容和層次的特色專業(yè)實踐基地;緊緊圍繞知識、素質(zhì)、能力的協(xié)調(diào),與簽約單位共同進行實踐教學課程體系與教學內(nèi)容改革研究,建立校內(nèi)和校外實踐教學有機結(jié)合、相得益彰的實踐教學新體系。
4)完善實驗教學管理。改變以“教”為主導地位的管理方式,構(gòu)建“以學生為主體、以能力培養(yǎng)為核心、以發(fā)掘?qū)W生潛力為宗旨的學生自主學習和實驗”的開放實驗教學管理運行機制。根據(jù)中心的實驗資源量、實驗內(nèi)容的特點,實施集中實驗教學和開放實驗教學相結(jié)合的管理模式。堅持開展學生課外科技活動,培養(yǎng)工程應用型、創(chuàng)新型人才。
5)培養(yǎng)實驗教學師資隊伍。繼續(xù)鼓勵承擔實驗教學的教師積極申報實驗教學改革項目立項,專心于實驗教學方法研究,專心于實驗操作技術(shù)的改進;制定鼓勵教師從事實驗教學的措施,通過政策鼓勵吸引一大批工作在教學科研第一線的教師到實驗中心指導實驗,承擔實驗教學任務,既帶動了實驗中心專職教師水平的提高,又提高了整個實驗中心的實驗教學水平,保證了理論教學與實驗教學、科學研究成果與實驗內(nèi)容更新的有機結(jié)合、相互促進。進一步加強實驗教學隊伍建設,建立職稱結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理的實驗教師隊伍。
6)加強教學過程的改革創(chuàng)新。根據(jù)人才培養(yǎng)目標和體系特點,按平臺設置實驗教學課程,編寫系列教材。不斷進行實驗實踐教學的系統(tǒng)改革與發(fā)展,更新實驗內(nèi)容,增加創(chuàng)新性實驗,提高實驗教學水平,將學生培養(yǎng)成基礎厚、素質(zhì)高、有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的應用型和應用研究型專業(yè)人才。
4 實驗教學體系建設
通信工程實驗教學中心以蘭州交通大學電工電子和計算機科學與技術(shù)兩個國家級實驗教學示范中心為支撐,不斷完善專業(yè)實驗室和企業(yè)實訓基地建設,為學校信息類本科生打造先進的專業(yè)技術(shù)實踐教學體系。理論教學課程體系構(gòu)架如圖1所示,實踐教學課程體系架構(gòu)如圖2所示。
中心以學生為本,以高素質(zhì)的人才培養(yǎng)為目標,不斷促進學生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,掌握基本實驗知識,加強基本實驗技能訓練。提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,由此構(gòu)建了三個不同層次的由淺入深、由易到難、由簡單到綜合,逐步培養(yǎng)學生具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的基礎通信與信息處理實驗教學體系,實現(xiàn)了由單純實驗技能訓練轉(zhuǎn)化到綜合能力培養(yǎng)的實驗改革過程。
1)基本型實驗建設。中心重視基本型實驗建設,強化“三基”(基本操作、基本技能、基本素質(zhì))訓練,實驗項目的設置充分體現(xiàn)了因材施教的教學理念。實驗室和實驗設備統(tǒng)一調(diào)配使用,實現(xiàn)資源共享,提高了實驗室和實驗設備的利用率。課程內(nèi)容以通信與信息處理實驗基本操作和基本技能培養(yǎng)為主,基礎實驗內(nèi)容涵蓋通信與信息處理方面的基礎課程如通信原理、信息論基礎、數(shù)字信號處理等課程的內(nèi)容。每門實驗課程的基礎實驗均由基本技能型實驗和提高型實驗組成,面向不同類學生,這兩類實驗又含有必做和選做兩個層次:第一層次為必做項目,共計30余項,主要設置驗證型和基本技能型實驗項目,為理論課教學和更高層次的實驗教學建立良好的基礎;第二層次主要是技能拓展類實驗項目,共計40余項,在開放性實驗中由學生自主選擇完成,難度和學生的自主性加大。
根據(jù)不同專業(yè)的要求,學生必須完成第一層次的實驗,還可根據(jù)個人興趣和能力選做第二層次的實驗。
2)綜合設計性實驗建設。對于此類實驗,各個實驗內(nèi)容都具有一定的綜合性。例如:在電子信息綜合實驗平臺上實現(xiàn)了軟硬件的綜合開發(fā),在硬件方面又實現(xiàn)了電子信息基礎和可編程芯片以及EDA方面的綜合設計,從而培養(yǎng)了學生綜合應用多學科知識的能力以及解決實際問題的能力。還有些是根據(jù)本中心科研成果提煉設計的,由教師設計實驗目標或大致的技術(shù)路線,學生須自行設計實驗方案完成實驗工作。通過綜合性設計性實驗,使學生學會提出問題、分析問題和解決問題的科學方法。這類實驗著重培養(yǎng)學生對各種基本技能的綜合應用能力,提高綜合素質(zhì)。
3)研究創(chuàng)新型實驗建設。在培養(yǎng)學生扎實的“三基”能力的基礎上,優(yōu)化實驗內(nèi)容,減少內(nèi)容重疊,盡量減少驗證性實驗,不僅注重綜合設計型實驗建設,在此基礎上又進一步加強研究創(chuàng)新型實驗的建設,從而使實驗課程不斷邁上新臺階。
研究創(chuàng)新型實驗大致有三種形式。
一是基礎實驗的延伸,讓學生在原有實驗的基礎上,運用新方法和方案完成實驗解決問題。
二是從科研課題抽出研究性實驗,中心鼓勵教師將最新的科學研究成果和技術(shù)轉(zhuǎn)化為實驗內(nèi)容。另外,將科研課題帶進實驗課堂,提高了實驗的層次與質(zhì)量,亦大大開闊了學生視野,挖掘了學生的潛能,使其將所學的相關(guān)學科知識綜合運用到實驗中,做到學以致用。
三是深入的研究內(nèi)容,教師提出研究課題,學生獨立完成實驗方案設計、實驗裝置安裝調(diào)試、實驗數(shù)據(jù)分析等工作,并撰寫實驗報告,通過實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力[3]。
研究創(chuàng)新型實驗通常采取學生2~5人一組,主要目的是讓學生通過查閱文獻,相互討論,設計方案,測量數(shù)據(jù),進行數(shù)據(jù)分析等,解決相對于自己的知識水平仍屬于“新”的問題,最后撰寫實驗研究報告,實驗導師給予必要的方法及方案指導[4]。
5 實驗教學方法和手段改革
中心教師適應信息化社會的發(fā)展趨勢,自主建立了通信與信息處理實驗教學中心網(wǎng)站,包括中心介紹、實驗預約系統(tǒng)、實驗教學錄像、多媒體課件、開放創(chuàng)新園地、資料下載等功能。在實驗教學中采用下列教學方法和手段。
1)開放教學模式的打造。自主開發(fā)了通信與信息系統(tǒng)實驗中心網(wǎng)站,包括中心介紹、課程建設、師資隊伍、創(chuàng)新實踐等功能,為校內(nèi)外、省內(nèi)外高校的學生與同行提供了交流的平臺。
2)采用啟發(fā)式教學方法。在實驗教學中根據(jù)教學目的、內(nèi)容、學生的知識水平和知識規(guī)律,運用各種教學手段,采用啟發(fā)誘導辦法傳授知識、培養(yǎng)能力,使學生積極主動地學習,以促進身心發(fā)展。
3)采用先進的實驗技術(shù)平臺與現(xiàn)代化教學手段。為了提高學生的學習效率,增強學習效果,實驗中心在信息化建設中建立了新技術(shù)發(fā)展平臺,積極開展多媒體教學,改變傳統(tǒng)的教學模式?!巴ㄐ呕A實驗”“現(xiàn)代交換技術(shù)實驗”“數(shù)字信號處理實驗”均采用多媒體教學,充分利用學校資源,改變傳統(tǒng)的教學方式,進一步增強教學效果。
4)完善創(chuàng)新活動的獎勵機制,增強師生創(chuàng)新活動的動力。學校出臺獎勵辦法:對于在各級競賽中獲獎的學生給予800~4000元不等的物質(zhì)獎勵,優(yōu)先考慮評選“三好學生”,優(yōu)先向用人單位推薦;對指導教師在晉升職稱時給予政策傾斜,物質(zhì)上給予一定獎勵。學校與學院對獲獎師生舉行隆重的表彰大會,鼓勵師生積極參與競賽,增強師生創(chuàng)新活動的動力。
6 結(jié)束語
中心自成立以來,在學校及各級部門的大力支持下,經(jīng)過長時間的積累和建設,以強大的師資隊伍和創(chuàng)新團隊為后盾,以提高學生綜合素質(zhì)和實驗創(chuàng)新能力為主線,以培養(yǎng)學生適合多樣化的發(fā)展為原則,打破實驗室各自獨立的實驗格局,實施“一體化、三層次、多平臺、開放式”的實驗教學模式;培養(yǎng)和鍛煉了一批既有較高理論水平、又有較強實踐動手能力的教師和管理人員,有力地促進了實驗教學質(zhì)量的提高,為中心的進一步發(fā)展奠定了堅實的基礎;充分利用現(xiàn)代化教學手段、多媒體課件、網(wǎng)上虛擬實驗等實驗方式,有效地增強了實驗教學效果,培養(yǎng)了大批高素質(zhì)創(chuàng)新人才;樹立以學生為中心的教學理念,通過開設綜合性、設計性實驗,有效地加強了學生創(chuàng)新精神、實踐能力的培養(yǎng)力度。幾年來,經(jīng)過實驗室資源的進一步整合與改革,中心的實驗條件和教學質(zhì)量有了更明顯的提高,中心的管理得到更進一步規(guī)范。
參考文獻
[1]鄧曉莉,何強,柴宏祥,等.城市建設與環(huán)境工程實驗教學改革思路與方案[J].高等建筑教育,2011(10):31-34.
[2]王崇文,丁剛毅,閆達遠,等.數(shù)字媒體技術(shù)實驗教學示范中心建設的探索與實踐[J].實驗技術(shù)與管理,2012,29(4):140-144.