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關鍵詞:中職;電子技術應用;課程開發
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
一、中職電子技術應用人才培養現狀及存在的問題
1、中職學生的特點
進入中職的學生大多是中考的失敗者,普遍基礎較差,有的甚至連最基本的電流、電壓都分不清,對專業課的學習感覺很頭疼,學不會,不能理解,久而久之對學習就缺乏了主動性與獨立性。老師上課就像是牽著蝸牛去散步一樣,要慢、要細、要深入淺出、要簡單易懂。
2、課程設置不合理,教學內容缺乏針對性
專業開設的課程過多,每學期一般開設4門專業課,每周約15――16課時,有些專業課一周就只有3課時,學時有限,為了完成教學任務,在學期結束時能上完課本內容,教師往往就顧不了講解的深度與速度,學生什么都學但什么都沒學精。此外,電子技術專業課程的內容基本上都是在大學教材的基礎上進行刪減或壓縮,過分強調知識的系統性,難以把握理論“必需、夠用”的原則,沒有考慮到學生職業發展的需要。
3、實踐教學未能反應職業教育的技術性和應用性
一些學校墨守傳統的“理論指導實踐”的教學模式,只是在理論課的基礎上制定一些實習內容,沒有根據當地勞動力市場和社會需求的實際,針對崗位群對學生知識、技能的要求開設相應的實訓課程,導致培養的電子技術學生與用人單位的期望值有較大差距。
4、師資來源相對單一,缺乏實踐經驗
近年來,中職辦學規模不斷擴大,補充的師資主要是高校應屆畢業生,他們雖然具備較扎實的理論基礎知識,但由于沒有或者很少經過專業技能訓練,實踐能力和經驗嚴重不足。在教學中,只能采用知識授受的方式,教出來的學生就沒有實際操作能力。
二、開發研究的主要目標與內容
1、定位專業培養目標
中職電子技術應用專業主要培養面向電子產品生產制造一線的裝配、調試、維修、檢驗及生產設備操作人員;家用電器和辦公自動化設備的裝配、調試、銷售和檢修人員;電氣控制設備和機電一體化設備的運行、安裝、調試與維護人員;即主要面向電子儀器儀表裝配與維修技術、家用電器產品生產與維修技術、電氣設備運行與維護技術三個職業崗位群。涵蓋的職業工種主要有:電子儀器儀表裝配工、電工儀器儀表裝配工、家用電器產品維修工、家用電子產品維修工、電氣設備安裝工、維修電工等。
2、重構專業課程體系
本專業課程體系的開發嚴格按照“能力為本位”的原則進行,突出了課程的職業定向性。以職業崗位群應具備的綜合職業能力為配置課程和界定課程內容的依據,擺脫學科本位的束縛,使專業的業務范圍既具有崗位的定向性,又有適度的適應性。同時,加強職業技能訓練,并以整合的觀念設計綜合課程,以更好地培養學生的創新能力、實踐能力和創業能力。
重構課程體系,打破傳統的三段式,構建“寬基礎、活模塊”的課程體系。搭建三個平臺即基礎平臺、專門化平臺與提高拓展平臺。
(1)基礎平臺。作為培養學生道德素養,為后續專業發展服務的文化、專業基礎知識和基本技能的公共平臺,由德育課程、文化課程、寬基礎專業課程所組成。
(2)專門化平臺。依據廣泛的市場調研,提供三個專門化方向,學生限選其中某一方向的課程學習。各專門化方向限選課程的開發,源自對各職業崗位或崗位群的工作任務分析,開發“任務引領型”的項目化專業課程。
(3)提高拓展平臺。作為提高學生綜合素質與拓展學生專業知識面,更好適應職業變化的發展性平臺,由人文類與專業類任選課程所組成。
3、調整與整合課程內容
改革原有學科型課程內容的“難、繁、舊、偏”的狀況。德育課程與文化課程在內容上適當增刪,遵循淺顯性、廣泛性、生活性的原則,把握其基礎性、應用性、發展性的功能定位。專業課程緊緊圍繞完成工作任務的需要來選擇課程內容,注重技能訓練與職業實踐,強化課程內容與職業崗位對接,開發模塊式的項目化課程體系。開發的《電工技術項目教程》采用任務引領型的項目化課程形式,整合了《電工儀表與測量》、《電工基礎》和《電工技能訓練》等內容;開發的《電子技術項目教程》采用任務引領型的項目化課程形式,整合了《電子測量儀器》、《電子線路》和《電子技能訓練》等內容;開發的《家用電器維修項目教程》和《彩電維修項目教程》通過家電生產企業維修中心的維修任務單來引領課程內容,采用家電行業協會與維修企業的技術資料,展現最新的維修技術,并與職業資格考證緊密聯系。
三、研究成果
1、項目教材的研發
首先制定了電子技術應用專業課程改革實施方案,完成了工作任務與職業能力分析,完成了電子技術應用專業人才培養方案,制定了五門專業核心課程的課程標準,完成了五本項目教材的編寫任務,制訂了專業課程評價體系改革方案。在編寫過程中,先后與熊貓集團、南京市交家電行業協會等專家、同行進行了研討與交流,這些專家對項目教材的編寫開發、項目教學的實施等方面提出了寶貴的意見。
2、論文的撰寫
在研究過程中,做到邊實踐、邊總結、邊提高,要求參與課題研究、課改試驗的成員及時撰寫論文。在課題研究期間,論文《以課程改革為抓手,促進教師專業發展》、《如何讓學生接受項目化學習》、《運用多元智力理論構建項目課程評價體系》、《“電子技術項目教程”實施中的過程評價》、《“任務驅動式”教學模式在電工電子教學中的應用》等30余篇分別發表或獲省級以上獎項。
3、優化教學手段
利用現代化手段,尤其是采用多媒體進行輔助教學。采用多媒體教學,使電子技術教學更趨生動、形象。多媒體教學以圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現形式,以跨越時空的非凡表現力,將教學中所涉及的難以實現或表達的事情、現象、過程再出現于課堂教學中,加大了課堂教學的容量,大大增強了學生對抽象事物與過程的理解與感受,容易吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣,使學生的認知過程更為生動和深刻,并拓寬了學生的認知、想象和思維空間。就如《電熱電動器具原理與維修》的《轉業扇》一節,運用課件,可以讓學生對轉業扇的結構一目了然,對轉業扇的常見類型有了相當的認知,對最新型的轉業扇也能有一定的了解。轉業扇顏色多樣,類型多種,功能多多,極易吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣。同時,相比傳統教學模式,采用多媒體教學,教師可以從大量的板書中解脫出來,課堂有效利用時間也將大大延長,從而也提高了課堂教學效率。
4、項目教學的評價
項目教學突顯的是“做、學”合一的學習方式,培養的是學生自主性、研究性學習的能力,項目教學的評價要能激勵學生團隊的合作精神、素養的提升,技能水平的發展,知識的自主形成等。項目教學的學習評價較常規教學而言,評價內容發生了變化,評價方法也發生了變化。根據評價的形式對形成性(過程)評價、階段性(對一個項目)評價和終結性(鑒定性)評價進行了實踐與研究。根據評價主體對學生自評、學生互評、教師點評等三種評價進行了實踐與研究。根據學生的活動過程對自主性、研究性評價、思想(心智機能形成)評價、團隊合作評價、素養形成評價、創新與發明評價、產品與質量評價等方面進行了實踐與研究。
四、結束語
實踐表明,通過教學改革,學生的學習興趣得到了普遍提高,能力也得到了鍛煉,學生們也普遍得到了用人單位的認可。當然,隨著新形勢、新問題的出現,相應的教學改革也必須同步進行。總之,作為電子專業老師,應善于根據具體情況,綜合運用多種教學方法,大膽實踐、勇于改革、追求最佳的教學效果。
參考文獻:
[1]張華.基于工作過程的高職PLC應用技術課程設計與改革[J].商,2012.
關鍵詞:卓越計劃;電子技術;教學改革
作者簡介:崔陽(1979-),女,黑龍江雙鴨山人,哈爾濱理工大學電工電子教學與實訓中心,講師;呂婧(1980-),女,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱理工大學電工電子教學與實訓中心,講師。(黑龍江 哈爾濱 150080)
基金項目:本文系黑龍江省教育科學“十二五”規劃課題(課題編號:GDB1211024)、哈爾濱理工大學教育教學項目(項目編號:C201200010)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)05-0065-02
“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)是國家貫徹落實中長期教育改革與發展規劃綱要和高等教育綜合改革試點的重大改革項目。黑龍江省作為國家高等教育綜合改革試點省份,于2011年也將卓越計劃作為我省高教改革的重大項目。
作為黑龍江省屬規模最大的理工科大學,哈爾濱理工大學(以下簡稱“我校”)獲批黑龍江省首批卓越工程師教育培養計劃試點高校之一。我校自啟動卓越計劃工作以來,先后有軟件工程、金屬材料工程、機械設計制造及其自動化、自動化、電子科學與技術專業等專業先后獲批為國家級和省級卓越計劃試點專業。“電子技術基礎”作為工科電類專業量大面廣的技術基礎課程,是直接為各專業服務的核心課程,為貫徹我校卓越計劃的實施,我校電工電子中心電子技術教研組繼承傳統的教學改革基礎上,對“電子技術基礎”課程實施了新一輪的課程體系和教學模式改革,旨在全面提高學生的創新精神和創新能力。
一、卓越計劃的培養目標
卓越計劃旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。卓越計劃具有三個特點:一是行業企業深度參與培養過程,二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才,三是強化培養學生的工程能力和創新能力。[1]由此可見,培養學生的創新精神和創新能力是卓越計劃的核心,而“電子技術基礎”作為工科專業重要的技術基礎課程,其教學重點就不在于讓學生掌握很深的理論,而在于培養學生理論聯系實際,將電子技術的基本知識應用于各自專業的能力,為以后從事專業工作打下良好的創新能力基礎。
二、卓越計劃下的“電子技術基礎”課程改革
1.理論教學內容和方法改革
傳統的課堂教學以講授為主,綜合性的案例和結合實際項目的教學不多。工程師肩負著改造世界、創造未來的使命,他們不僅要能分析問題、解決問題,而且要能將設想和概念轉化為現實,形成工程實踐能力。所以,理論教學和工程實際相聯系就非常重要。在注重基本理論教學的基礎上,將電子設計大賽題目、實際工程案例和任課老師的一些科研項目,輔以現代化的教學手段加入理論教學內容中,有效地提高了學生的學習積極性,促進了師生交流,取得了極佳的教學效果。例如講解555定時器及其應用這一章內容,筆者引入了警車音響電路的教學內容。555警車音響MULTISIM仿真電路如圖1所示,兩級555均接成多諧振蕩電路,第一級555電路的電容C2上產生幅度由高到低周期性變化的鋸齒波,經運放緩沖后驅動后級555,輸出頻率周期性變化的高頻矩形波,輸出端如果接上揚聲器,會發出類似警車的“糾—糾—”聲,仿真波形如圖2所示。
2.實踐環節教學改革
培養學生的創新精神、創新能力以及綜合素質,工程實踐能力的培養是基礎,也是關鍵,而實踐環節中教學方法的改革與創新是影響學生工程實踐能力培養的重要因素。[2]因此,大力推進實踐環節教學改革是本輪教學改革的重點。
(1)實驗教學模式改革。傳統的實驗教學中,老師講一步學生做一步,學生處于被動狀態。新的實驗教學模式下,教師在實驗課進行的過程中只是起引導作用,把實驗的主動權和時間還給學生,使學生占據學習的主動地位,培養學生獨立分析和解決問題的能力。同時發揮將虛擬仿真實驗技術與動手操作實驗相結合,做到虛實結合、虛實互動,提高了學生的學習興趣,有利于順利完成實際實驗,又解決了實驗學時短與實驗教學內容多的矛盾,促進了電子技術實驗課程教學質量的全面提高。2013年,筆者成功申報了哈爾濱理工大學本科教學特色項目《電工電子自主學習式數字化資源平臺建設》,該項目的申報與實施對實驗教學模式改革——以教師為主體轉變為以學生為主體,包括學生“自主學習”的教育教學模式的形成都會起到積極的促進作用。
(2)實驗教學內容改革。對于實驗教學內容,配合理論教學的改革,筆者自主研制了電子技術實驗平臺,如圖3所示。自制實驗設備的成功研制有效解決了實驗室設備破損嚴重、實驗室利用率不高的問題,為實踐教學改革提供了硬件保證。學生在完成基本實驗教學內容的前提下,筆者將理論課堂上引入的部分工程案例項目作為附加題加入實驗教學內容,同時開發了許多自主性與創新性實驗項目。在具體實驗教學操作中,對不同層次的學生因材施教,比如對部分動手能力較強的學生,筆者只規定實驗數目,不規定實驗內容——即實施靈活的菜單化的實驗教學,滿足了不同層次學生的學習需求,激發了學生的學習熱情,提高了實驗效果。
(3)課外科技活動平臺建設。作為第二課堂的課外科技創新活動,在培養學生的創新能力方面發揮著不可替代的作用,課外科技創新活動是提高大學生動手能力和實踐能力的有效載體,也是培養大學生的創新意識、提高大學生創新能力的重要途徑。[3]依托省級實驗教學示范中心的有利條件,努力為學生的科技創新活動提供可靠的物質和資金保障。利用中心的學生創新實驗室和電工電子實訓基地,為學生科技活動的開展提供良好的環境和平臺。鼓勵中心教師申報校級和國家級創新創業實驗項目,為學生創新活動提供資金支持,充分利用實驗室的各種資源,鼓勵學生利用課余時間開展科學研究,提高學生的工程實踐能力。同時,筆者借鑒其他高校的先進經驗,更新了大學生電子設計競賽培訓模式,以夯實基礎與提高能力為原則,合理安排培訓進度、培訓內容和培訓手段,從學生報名到初選、復選和校內選拔,層層推選優秀學生參加暑假集訓,備戰大學生電子設計大賽。為了鼓勵更多優秀的學生參與到創新創業項目和電子設計大賽中來,筆者對創新項目和電子大賽中表現突出的學生給予實驗成績優秀、免試等鼓勵政策。同時依照《哈爾濱理工大學大學生研究性學習與科技競賽管理辦法》,參加科技競賽及大學生創新實驗獲獎的本科生保送研究生時會獲得相應加分獎勵。這些改革和激勵措施極大地激發了學生的學習積極性和主動性,有效提高了學生的實踐創新能力。
3.實踐教材建設
教材作為體現教學內容和教學方法的知識載體,是進行教學的基本工具,也是深化教育教學改革、全面推進素質教育、培養創新人才的重要保證。[4]以卓越計劃為契機,為適應創新性實踐教學體系的發展,筆者在原校內試用教材基礎上,堅持突出注重動手、加強實踐、培養興趣、積極創新的理念,編寫了適應新形勢的實踐類教材《電子技術基礎實驗與課程設計》和《電工電子實訓教程》,分別由高等教育出版社和哈爾濱工業大學出版社出版并在全校學生中推廣使用。
三、結語
我校自2010年9月啟動卓越計劃工作以來,學校領導高度重視,各方面積極配合,逐步開展人才培養模式改革,不斷提高人才培養質量。2013年我校首次面向黑龍江省內考生招收大珩精英實驗班學生30人,專業為電氣工程及自動化。實驗班依托學校優質教學資源,同時借助國外優質教育資源,按大類培養、強化基礎教程,切實提高學生的實踐創新能力。
“電子技術基礎”課程改革以卓越計劃為綱領,積極實施課程建設,強化實踐教學改革。經過兩年多的改革實踐,無論是理論和實踐教學都取得了一定的成績,學生的創新實踐能力顯著提高。目前,筆者已經全面展開電工電子數字化資源平臺建設項目,構建理論教學、實驗教學以及實訓實踐教學相關資源共享庫,創造自主學習空間,以滿足不同學習者的需要,為學生自主學習提供豐富的學習資源,不斷提高學生的自主學習能力和創新能力,不斷提高人才培養質量。
參考文獻:
[1]趙建國.實施“卓越工程師教育培養計劃”的幾點思考[J].電氣電子教學學報,2011,(33).
[2]孫愛晶,范九倫,趙小強.卓越背景下實踐教學方法改革與學生工程實踐能力培養[J].中國大學教學,2013,(6).
關鍵詞:就業導向;中職學校;教學策略
當前我國的產業結構仍以勞動密集型為主,這種產業結構決定了中職學校應把培養目標定位在為一線生產崗位提供技術應用型人才。但中職電子電工專業由于受傳統教學觀念的影響,還存在“重理論、輕實踐”的傾向,給學生的就業造成一定的困難。因此,為了順應市場發展的需要,在教學過程中,我們應把培養目標與就業需求聯系起來,提高學生在就業市場的競爭力。
一、明確教學目標,轉變教學觀念
教學目標的定位直接決定著教學的方向,因此,中職電工電子類專業首先要明確教學目標,才有利于適應就業市場需求的人才培養。隨著社會生產力水平的提高,電氣技術在人們的日常生活中的應用越來越廣泛,這對電工電子類專業人才的技術水平要求也越來越高。因此,中職電工電子專業教學,必須首先明確教學目標,在此基礎上制定教學計劃、選擇教學方法和教學手段。電工電子類學科的教學要理論聯系實際,因為在實際電工工作中,離不開對電的基本知識的理解和掌握,如對各種公式的適當運用和計算以及對各種安全規則的遵守等,所以,沒有理論知識,很難完成實踐操作,甚至會造成很嚴重的后果。那么,在教學過程中,教師就要轉變傳統的“重理論、輕實踐”的教學觀念,樹立新的教學理念,使理論講解與實踐操作練習相結合,提高教學效果,進而提高學生的實踐操作能力。如在進行實驗教學時,就要帶學生走進實驗室,邊演示邊進行理論講解,這樣能使學生更容易接受。如要讓學生弄清楚電動機按鈕如何連鎖控制正反轉電路,這個工作原理的分析難度就很大,所以,要在實訓室中給學生演示,讓他們一邊看演示效果,一邊給他們講解工作原理,最后再讓學生親自參與操作練習訓練,這樣學生才能真正掌握其工作原理。
二、找準市場導向,改革教學方法
傳統的電工電子專業的教學方法比較單一,主要是教師在教學中處于主導地位,教師的素質決定著實踐教學改革的成敗。有很多教師自身也沒有相關的實踐經驗,他們大多是從學校畢業再到學校工作,缺乏相關的企業的工程實踐,自己的實踐操作能力也不強,但他們理論功底很扎實,所以,他們在教學過程中,往往會偏重理論教學,輕視實踐教學。因此,要提高學生在未來就業市場的競爭力,教師應找準就業導向,改革教學方法,在教學過程中堅持以滿足社會需求為出發點,讓學生具備完成職業的能力素質。例如,我在教學過程中,比較注重學生的自主探究,在教學目標設計上,以人為本,突出學生的主體地位,充分調動學生的積極性,使學生積極參與到實踐練習中來。我在重實踐練習的同時,還把全班同學分成幾個小組,然后把教學內容和任務向學生講明,讓學生自主操作練習,在操作的過程中,他們可以交流和討論,在發現問題自己不能解決時,我及時給予指導解決。這種做法對于學生在實踐中出現的問題,也能及時幫助解決,增強了學生學習的積極性。
三、加強實習實訓,提高操作能力
要提高學生未來在就業市場上的競爭力,要不斷加強學生的實習實訓,提高學生的實踐操作能力。中職學校應加大投入,提高學生的實訓條件,增加學生的實訓機會。同時,教師也可以根據教學內容的要求,組織學生成立電子電工興趣小組,利用課外時間,義務為校園的學生服務,這樣也能增加學生的動手機會。除此之外,教師還可以利用自己手里的社會資源,聯系一些企業單位,給學生提供實習崗位,因為中職電工電子專業的教育目標,就是要為社會生產一線提供技術人才,所以,對于學生的實訓要緊密結合市場需求,使學生及早了解社會對人才的要求,及早做好就業準備。
參考文獻:
姓名:*性別:男
民族:漢政治面貌:團員
身高:168厘米出生日期:1*0.11
專業:應用電子技術教育學歷:大學本科
職業證書:全國職業高級技工健康狀況:良好
聯系電話:0759--247*5*(宿舍)1367096408*
聯系地址:*師范學院弘志苑412棟3*舍
郵編:524*8
郵箱:
教育經歷:
20*.9——至今*師范學院信息學院
20*.8——20*.8*肇慶新地中學任教
20*.9——20*.7*師范學院(教點:*教育學院)
19*.9——20*.8*封開縣江口中學
主修相關課程:
專業課程:
電氣類:電路分析基礎、模擬電子技術、家用電器原理、脈沖與數字電路、
高頻電子線路、電子線路CAD、微機原理、、信號與系統、音響技
術、電子儀器與測量、單片機原理接口技術、計算機網絡、制冷技
術、電視技術、CPLD原理與EDA設計、現代電視技術、PLC與電氣
控制、數字音頻技術、傳感器原理、數字信號處理、電機學、電工
軟件類:PROTEL99SE、電子電路計算機仿真設計與分析、
編程類:單片機原理及應用、C語言程序設計、VPF數據庫設計
專業實習類:機電拆裝實習、教育實習、電工工藝實訓、電子裝配實訓、數字電路課程設計、電機實訓、單片機課程設計、電路仿真與設計課程設計、電視實操、音響實操、電子儀器與測量實訓
非專業課程:高等數學、大學英語、法律教程、計算機應用基礎、思想道德修養、形勢與政策、體育、哲學原理、普通物理學等等
計算機情況:
熟練掌握計算機基礎知識,如office、photoshop、flash等計算機軟件
能熟練運用C語言、Powerpoint等進行計算機應用
能熟練地進行電腦操作及電子課件制作
學習情況:
學習成績班級總排名前列及綜測班級排名5
20*------20*年獲得院二等獎學金
獲得院優秀團員和優秀大學生稱號
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學生活動及社會實踐:
20*——20*年期間多次參加青年志愿者活動
20*——20*年期間進行多次家教實踐
20*在本校參加假期勤工助學工作
20*.*在本校開展電子與電腦維修活動
20*.09參加學院組織在*市港務局一中的見習
20*.11在廉江市第三中學實習,實習物理并擔任班主任工作
20*.10參加*省封開縣教育系統公開招聘教師
20*.11月初在*省封開縣教育系統公開招聘教師考試中以優異的成績被錄取為本縣初中教師
20*.11——20*.8在*肇慶新地中學任教并做班主任
20*.10組織班團委開展精品團組織生活活動——走進特呈島并在活動期間進行義務家電維修和教育調研
20*利用暑期從事家教工作
20*.09參加學院組織在*市第一技工學校(高技)的見習
20*.10—20*.11到順德陳村職業技術學校進行為期兩個月的應用電子技術教育實習,并在期間進行義務家電維修
職業資格證書情況:
20*年獲得全國中級家用電子產品維修工證
20*年獲得全國高級家用電子產品維修工證
特長及自我評價:
大學幾年的實踐活動使我實踐能力較強
在校期間成績優異,勤奮好學,積極進取,具有吃苦耐勞的精神
具有良好的團隊合作意識,并能積極配合老師的工作
做事認真負責,處事穩重,實事求是
熱情開朗,樂于積極幫助別人
樂于結交新朋友,有良好的人際關系
具有很強的學習能力和接受新事物的能力
學習工作具有較強的條理性
積極參加專業課程設計,具有較強的動手、創新能力
自信,有很好的自制力
興趣愛好:
組織管理電腦操作電子課件制作交際
讀書、聽音樂、看電影等休閑活動
踢足球、打籃球等體育活動
關鍵詞:電工電子技術;教學模式;教學改革;實驗教學
作者簡介:趙麗欣(1979-),女,河北藁城人,合肥工業大學電氣與自動化工程學院,講師;王建平(1955-),男,河北藁城人,合肥工業大學電氣與自動化工程學院,教授。(安徽 合肥 230009)
基金項目:本文系安徽省教育廳重點教研項目“面向工程應用,深化實驗改革――國家級工程訓練中心機電類實踐教學基地人才綜合素質培養教學模式創新與實踐”(項目編號:jyxm043)、安徽省教研項目“基于教育測量理論和統計方法的試卷分析系統”(項目編號:105-033038)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2011)36-0182-02
“電工電子技術”是理工科非電類專業開設的一門非常重要的技術基礎課,在各工科專業的培養體系中占有重要地位。其特點是包含知識面廣泛,理論性和實踐性強,且有些內容相對獨立,不易理解。如何充分調動學生的積極性,使學生更好地掌握電工電子技術的基本知識和分析方法,提高實驗和動手技能,是教師應該重點考慮的問題。基于此,筆者主要從以下幾個方面對提高“電工電子技術”教學質量進行研究和探索。
一、改革教學內容與課程體系
合肥工業大學有幾十個專業開設了“電工電子技術”課,如測試技術與儀器、材料物理、光信息、微電子等。以前開設的課時數有40學時、64學時、80學時,128學時之分。改革之后開設的課時數對應變為32學時、56學時、64學時、112學時。改革的主要目的是響應國家合理減輕學生課時負擔的號召,將一些已過時的知識刪除,增加一些前沿的理論和器件的使用知識。面對不同專業、不同開課學時的要求,有區別地選擇教材和教學內容。
在教材的選取上,對于土木學院、化工學院的相關專業,理論教學課時為32學時,選用的是秦曾煌的《電工學簡明教程》,該教材的重點是電相關的基本概念和原理。對于交通工程、熱能與動力等專業,理論開課學時為64學時,選用的是羅會昌編寫的《電工學》上下冊,該教材要求學生理解重要理論推導過程及延伸應用。
“電工電子技術”涵蓋了電路理論基礎、電機電器控制、模擬和數字電子技術等多門專業課的內容。而不同專業對課程知識應用的重點又不盡相同。我們在制定教學大綱時有針對性地根據專業特點選擇不同的教學側重點,比如機電一體化專業的側重點放在可編程控制器和電動機控制;光信息專業的側重點在譯碼器、觸發器等;測試技術與儀器專業的重點在儀器使用和電氣測量。在具體的教學過程中,我們也堅持貫徹將“電工電子技術”課程與學生的專業要求相結合的思想。
二、創新課程教學模式
“電工電子技術”是一門技術基礎課,該課程的知識面廣,內容枯燥,特別是目前電子技術的發展非常迅速,并且日益滲透到其他學科領域,舊的教學模式已經不能適應新的教學要求。教與學是一個雙向活動,教師和學生都要積極參與到其中才能取得好的效果。教師在上課過程中,要采取多種方式調動學生的學習興趣,讓學生主動思考。要由老式的“填鴨式”教學模式變成雙向互動的方式,教師要由單純的講授者變為經驗豐富的引導者和組織者。在實踐教學中,主要從下面幾個方面進行改革探索。
1.理論聯系生活實際,使學生容易理解新知識
例如,在講授電位的概念時,很多學生分不清電位和電壓的本質區別。筆者引入日常生活中熟悉的高度概念做類比。教師站在講臺上,如果以上課教室的地面為參考點(教室在二樓),教師頭頂的高度等于講臺到地面的高度加上教師的身高;如果以地平面為參考點,教師頭頂的高度等于講臺到地面的高度加上教師的身高,還要再加上教室地面到地平面的高度。這就是參考點選的不同,同樣是教師頭頂,高度值會不同,電位的概念類似于此。但是無論選擇哪個參考點,教師的身高都不會改變,也就是教師的腳底到頭頂兩個點之間的差值不會改變,電壓的概念類似于此。這樣既使學生很容易理解了電位和電壓的區別,又活躍了課堂氣氛,提高他們學習的興趣。
2.啟發式教學,引導學生積極思考,讓學生感到獲取知識的樂趣
例如,講解集成運放在模擬信號運算的應用時,先給出反相比例運算電路,和學生一起用“虛短”和“虛斷”的概念和前面學過的電路分析方法推導出輸出和輸入信號的關系。引導學生思考:集成運放有兩個輸入端,反相比例運算電路是把輸入信號加在反相輸入端,如果把輸入信號加在同相輸入端,用同樣的分析方法,輸入和輸出信號之間的關系又是怎樣的?分析了單輸入信號,再引導學生思考,如果加兩個輸入信號,都加在反相輸入端或同相輸入端,或者兩個信號分別加在兩個輸入端,輸入輸出關系又是怎么樣的?這樣使學生主動參與到學習活動當中,教學系統由單向傳輸轉變為復合多向的過程。
3.采用多媒體課件和黑板相結合的教學方式,各取所長
“電工電子技術”課程的一個突出特點就是圖形很多,有些圖形還非常復雜,相關知識點的圖形有一定的傳承性。以前只用黑板授課時,畫圖浪費很多時間,學生在等待畫圖的過程當中注意力容易分散;受黑板的版面以及上課時間的限制,圖形的變化過程很難講解;有些授課內容很枯燥,單憑語言描述難于理解,這些都嚴重影響了教學效果。多媒體課件具有多種色彩和聲音,可以動態演示過程,并且可以改變多種演示方式,恰當地運用多媒體課件,可以把抽象的東西具體化,對于有些難以講清的內容,可以采用模擬演示的方式幫助學生理解。例如,P型半導體和N型半導體在接觸面區形成PN結的過程,橋式整流電路在輸入信號正負半周時電流的方向等內容,采用傳統教學方法時,學生很難理解,而采用多媒體課件講解時,學生在欣賞動畫的同時,也獲得了需要的知識。
但是多媒體教學的講課和翻屏速度相對較快,學生思考的時間有限,對于有些需要分析和理解過程才能掌握的知識點,可以采用板書的方式。有些相近或類似的多個知識點,如交流電路和直流電路,電阻和復阻抗,組合邏輯電路和時序邏輯電路等,如果做對比分析,記憶和理解會更深刻,而多媒體一次只能顯示一頁的內容,此時可以采用多媒體和板書相結合的方式對比進行。
4.有效利用網絡資源,形成有益補充
為了增加教學活動的立體性和多樣性,在學校的教學資源網站上建立了電工電子教學板塊,這樣可以對課堂教學進行有益的輔助和補充。電工電子教學板塊包含的資源項目主要有:教學課件;教學大綱;教學錄像;課程的教學方法和學習方法;課程的習題答案;教學團隊;實驗與實踐教學;電工電子的相關網站;輔助教學軟件。通過網絡媒介,給學生建立了一個課外的方便靈活的學習環境。
三、改進實驗教學環節
實驗是“電工電子技術”教學中一個非常重要的環節,通過實驗可以讓學生驗證和鞏固已有的理論知識,提高分析和解決實際問題的能力。根據實驗內容,我們將實驗分為驗證型、提高型和綜合型三種。驗證型實驗主要是對課堂講解的理論知識通過實際操作加深理解,同時,使學生掌握基本設備和儀器儀表的使用方法。提高型實驗需要學生運用理論知識分析和解決簡單的延伸問題。綜合性實驗主要是提高學生綜合應用新知識的能力。
我們在實踐中保留了基本的驗證型實驗,逐步增加提高型和綜合型實驗的比重,讓學生有更多的機會學以致用,體會自己動手解決實際問題的樂趣。我們選取一些與日常生活相關的應用性課題,每個課題給出若干條技術指標和技術要求,也可以由學生自選課題。每2-3個學生組成一個小組負責一個課題。學生要自己查找文獻,自行制定出解決課題的基本方案。學生先以模塊框圖形式給出整體方案,再具體設計每個模塊的實現方案,教師則與其共同討論,確定方案的可行性。然后要求學生用Multisim軟件進行仿真,并在仿真過程中不斷地修改、完善設計方案。有的實現方案過于復雜,老師會提出簡化的方向性建議,再由學生自己去實現,讓學生樹立一個解決應用性問題時的經濟性觀念。仿真成功后,要求學生按照自己的仿真設計圖在試驗臺上搭建電路,一般建議學生搭建好一個模塊,就先調試通過這個模塊,然后再進行后面的內容,這樣如果出現問題時方便查找和解決。逐步搭建其他模塊,完成整個實驗內容。如果過程中出現學生自己解決不了的問題,老師會給出可能的原因,再讓學生自己動手改正,直到調試成功。經過這些實驗過程,很多學生都感嘆理論與實際應用之間還是有很大的不同。有些理論上看起來很好的設計方案,真正在試驗臺上搭建時,會出現各種各樣甚至是無法預料的問題。通過這些實踐,培養了學生科學嚴謹的思維方式,理論聯系實際的作風和解決實際問題的能力。
四、結語
目前,電工電子技術的應用極為廣泛,發展非常迅速,并且日益滲透到其他學科領域,促進其發展,在我國社會主義現代化建設中占有重要的地位。我們在長期的教學實踐過程中進行了“電工電子技術”教學改革的探索,并且取得了較好的教學效果。但是,教學改革是一個漫長的過程,需要不斷的積累和探索,在教學的過程中,應該敢于嘗試新方法和新手段,著重加強學生的素質教育和能力培養,使學生能夠學以致用,為科教興國作出更大貢獻。
參考文獻:
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【關鍵詞】精品課程 電子設計自動化 項目教學法
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2016)05C-0058-03
電子設計自動化課程是我校電子信息工程技術、應用電子技術和太陽能光電子技術專業的核心專業課程,其前身叫“Protel電路設計”。2010年我校的“電工電子與自動化實訓基地”獲自治區高等職業教育能力建設專項項目并獲自治區財政支持,建設了電子設計與生產工藝實訓室和大學生創新實訓室,隨著印制電路板的設計、生產制作設備和電子產品生產工藝生產線投入教師教學和學生實訓中,從而形成了電子設計自動化課程。2014年電子設計自動化課程被確認為校級精品建設課程。
精品課程應該體現學科現代教學思想,符合現代科學技術和地方產業發展或行業技術的需要,有利于帶動高校教育教學改革,科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性是精品課程較顯著的特點。
一、加強課程內容體系結構設計,對接崗位能力選取教學內容
(一)電子設計自動化課程的內容。一是基本知識的學習。將電路原理圖的繪制、元器件封裝庫制作和使用、印制電路板(PCB)的設計和打印等基本知識融入項目進行學習。二是以電子產品設計、制作實例進行綜合實訓。把印制電路板制作、電子產品生產工藝與規范融入這一階段的學習和實訓,培養學生電子產品的設計和制作能力,滿足職業崗位能力培養的要求。
(二)教學內容的選取符合崗位能力培養的要求。邀請企業工程師到我校講座、指導實訓,參與課程大綱、課程教學內容、實訓內容、實訓指導的制定,使我們的教學能跟上行業的新技術、新工藝,培養的學生符合行業、就業崗位的需求。
依照項目教學法設置教學內容,將實際開發項目、典型產品案例和學生創新項目引入到教學當中,基于工作過程構建學習情境,如表1所示,教學情境的設置遵循由感性到理性,由簡單到綜合的過程。首先通過學習情境1單管放大電路的印制板制作這個簡單項目的實訓,使學生掌握繪制原理圖、生成網絡表、合理的規劃印制板、導入元件的封裝、元件的布局及布線這些制作印制板的基本知識。然后再進入學習情境2、3的學習,進一步鞏固上面的基本知識,同時引入元件封裝庫的制作等知識的學習。最后通過學習情境4加入復雜原理圖繪制和多層印制板的制作等內容。整個課程以電路的原理圖、PCB 圖設計、元件封裝制作為基礎,以培養學生印制板的制作、電子電路設計和制作能力為核心,將課程建設成集能力培養、職業素養訓導和學生創新能力培養為一體的教學平臺。
二、加強教學方法與手段改革,不斷提高課程的教學質量
電子設計自動化是一門實踐性很強的課程,采用項目教學法、任務驅動法將理論知識融入電子產品制作中,實現理論與實踐的有機結合。充分運用精品課程網站的教學資源,利用網站的“電子論壇”“在線討論”及時為學生解決問題,引導和啟發學生自主進行知識的建構,激發學生的學習興趣,全面提高學生的實踐動手能力和創新能力。
(一)采用集“教、學、練”于一體的項目教學模式。以企業項目、真實產品和學生創新項目設置教學情境,以項目為載體學習電路原理圖的繪制、元件封裝的制作和PCB板的制作等基本知識,克服了傳統的計算機輔助軟件教學和實際使用脫節的教學模式,實現了理論與實踐的緊密結合。該課程在機房和電子設計與工藝實訓室進行教學,建設了一套電路制板設備和一條焊接工藝生產線,做到了教學環境一體化。“電工電子與自動化實訓基地”的大學生創新實訓室和電子設計工藝實訓室是全天開放式運作模式,學生可以隨時進行電子電路的設計和制作。
(二)把綜合項目化為子任務,做到深入淺出,激發學生的學習興趣。根據產品制作的過程,將項目化為一個個子任務,讓學生在完成項目的過程中掌握制作印制板的基本知識和技能,進而完成相應電子產品的制作、調試,使學生能感覺到學習的快樂和動手制作的成就感,讓學生成為學習的主體,不再是被動的學習。
(三)采用分層次教學。對于能力強、樂于助人的學生進行強化訓練,增強他們的分析問題能力和動手能力,培養成為班級的“學科帶頭人”,并鼓勵他們多幫助其他同學。而對于理解能力不強、動手能力較差的學生,采用多關注、主動引導他們解決問題,培養學習興趣,保護他們的學習積極性。在這些年的教學中發現培養班級“帶頭人”在班風、學風建設中非常有用,能帶動整個班的學習積極性。
(四)與企業合作教學。利用校企合作的平臺開展教學,把電子產品的調試與制造工藝階段的學習部分盡量放在企業進行。設計的學習情境盡量以企業項目、真實產品為載體,縮短了教學與行業、產業的距離。安排行業工程技術人員定期到學校交流,他們不斷帶來新的行業或技術信息,使課程教學和技術進步保持同步。
(五)建立有利于激發學生學習興趣、動手能力和創新能力培養的考核體系。包含考勤、課堂表現、階段學習效果評價,從理解能力、動手能力和團隊合作能力進行評價,達到既能獎勵動手能力強、愿意幫助他人的學生,又能保護落后學生的學習、動手積極性。電子設計自動化課程教學在培養學生的創新思維、動手能力、實踐技能以及團隊合作精神等方面起著重要的作用。在教學中以人為本,以學生為中心,激發并保護學生的學習興趣和動手制作的積極性。
電子設計自動化精品課程教學內容的設置、教學活動的開展與技能競賽相結合,突出了職業技能的培養。培養學生能夠完成按照電路原理圖進行元器件的選擇、電路原理圖的繪制、PCB設計,完成PCB圖和制板文件,制作出電子產品的PCB板,并在電路板上裝配、焊接與調試,為參加電子設計大賽和技能大賽打下堅實的基礎。經過這些年的教學改革探索與實踐,我們專業的學生參加自治區級以上的職業技能大賽和全國大學生電子設計大賽,獲自治區級以上一等獎6個(18人次)的好成績。
三、加強課程教材和實訓基地的建設與使用
(一)教材使用與建設。根據就業崗位的調查研究,緊跟行業的新技術、新工藝,符合高等職業教育的特點,及時更新教學內容,綜合使用下面幾本教材:《Protel DXP 2004 SP2原理圖與PCB設計》(第二版),《電子技術實踐與訓練》(第三版),《電子產品工藝與質量管理》。編寫了《電子設計項目化實訓教程》,選擇典型電路、電子設計大賽的典型題目編寫實訓教程,把電路板的設計與制作流程、電路安裝與調試編寫成實訓指導書,能很好的指導學生學習和實訓。
(二)校內實訓基地與實訓設備建設。我系電工電子與自動化實訓基地,自2010年獲自治區財政支持建設以來,建設了電子設計與生產工藝實訓室、電工電子實訓室、單片機與CPLD實訓室、大學生創新基地等,具有良好的教學設備與專業技能實訓條件,建有一套完整的電路制板設備和一條電路焊接工藝生產線,滿足單層和雙層電路板的設計制板要求,包含了手工焊接和自動焊接,直插式元件焊接和貼片元件焊接設備,能滿足教師科研和學生實訓的需求。
我系的教學用機房,大學生創新基地等實驗室的電腦都已聯網,學生可以方便地共享課程資源,通過“電子論壇”“在線討論”充分互動,良好的教學資源和教學環境有效地促進學生的自主學習和課外拓展學習,實現了優質教學資源的共享。
(三)校外實習基地的建設與利用。電子信息產業是桂林的優勢產業,其總產值占廣西電子信息產業產值50%以上,電子信息企業多達上百家。通過對桂林無線電五廠等電路制板企業的深入調查研究與合作,與4家企業建立穩定的校企人才培養基地,充分利用企業先進的設備和資源,將電路板的制作工藝、電路的焊接和調試階段的學習和實訓放在企業進行。利用學校和企業這兩種不同的教學環境和教學資源,將課堂教學和企業實踐教學有機結合,構建與地方產業對接的實踐教學體系。
四、課程網站的建設
精品課程網站是展示課程建設成果的重要平臺。教師通過這個平臺共享優質教學資源,學生則能在平臺上利用課程資源自主學習,提高教學效果。網站資源的優質性、網站的導航和交互性是網站能否發揮其輔助教學功能的關鍵。學校建設了優質課程共享平臺,精品課程也放在其中,有專職人員對網站進行定期維護,保證精品課程網站正常運行。
(一)共享課程的優質資源。共享了工具軟件、教學課件、項目實訓教程、電子制作實例、電路仿真、工業制版流程、電子產品生產工藝質量管理等資料。根據使用網站人員的評價反饋,緊跟行業的新技術、新工藝,就業崗位的要求,及時更新教學內容,改進教學方法和手段,保證教學資源的優質性。
(二)網站設置良好的導航。精品課程網站信息量大,為了更好地指導學生利用網站進行自主學習,需要有良好的導航。導航的設計順應學生的認知心理,做到界面友好美觀,操作簡單直觀,讓學生能主動、愉快地自主學習,主動建構專業知識。
(三)建設交互性強的課程網站。課程網站設置“電子論壇”“在線討論”模塊,教學團隊的成員定時回答學生提出的問題,與學生交流,打造一個學生與學生之間,教師與學生之間的互動平臺,能吸引更多的學生主動參與課程的學習,激發學生的學習興趣。
五、學科教師隊伍的建設
為實現人才培養目標,精品課程建設的重要任務是教學團隊的建設,電子設計自動化是理論與實踐聯系緊密的課程,因此,“雙師型”教師的培養則成了教學團隊建設的主要任務。首先,學校政策有保障,制定了相應的人才引進和培養機制。人才引進方面更青睞有企業工作經歷的專業技術人員,應屆畢業生則要求參加過全國電子設計大賽,并獲得全國級別獎項的畢業生。同時鼓勵教師獲取職業資格證書,組織教師參加企業一線實踐、培訓,一旦獲取職業資格證書,學校給予精神和物資獎勵。其次,我們把最后一學期的頂崗實習分成三個階段,分別放在大一、大二、大三,增加與企業交流、學習的機會,并指派老師帶隊到企業進行校外實訓,我們的老師也加入企業的生產管理中,能更好的接觸行業的新技術、先進的生產工藝和企業的管理理念。定期召開教研室交流會,交流教學心(下轉第74頁)(上接第59頁)得和體會,以便協商解決教學過程中遇到的問題。同時鼓勵青年教師積極申報教學、教改科研項目,從中不斷提高課程教學水平和教學效果。
精品課程建設是一個系統工程,也是一個長期的過程,為使精品課程網站真正起到輔助教學的功能,提高教學效果,應該做好以下幾點:教學體系、方法和手段先進性是精品課程建設的基礎,課程教材和與地方產業對接的實踐教學建設是精品課程建設的重點,課程網站的交互性和教學資源的優質性是精品課程建設的關鍵,學科隊伍的建設是精品課程建設的保障。
【參考文獻】
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關鍵詞卓越計劃;電工技術;實驗教學;教學改革
1前言
教育部“卓越工程師教育培養計劃”實施的宗旨是促進高校改變舊的教育觀念和教育模式,鼓勵高校和企業間密切合作、共同培養,以提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力;面向社會和企業需求,培養高素質的既有創新能力又有社會實踐能力的卓越工程師,以滿足經濟社會日益發展的需要[1]。實驗教學是工科學生鞏固基礎知識,培養專業技能、創新能力、團隊合作能力的主要途徑。電工學是高校工科非電專業本科生必修的一門實踐性很強的技術基礎課,其主要任務是為學生學習后續專業課程和從事專業相關工程技術工作打好電工技術的理論基礎[2]。電工技術實驗是電工學教學過程的重要環節,其教學效果對于培養學生的動手能力、提高學生的綜合素質具有至關重要的作用[3-6]。本文針對目前北京科技大學電工技術實驗教學中存在的主要問題,結合“卓越計劃”的內涵,從實驗教學內容、實驗教學方法和手段等方面對電工技術實驗教學進行改革,探索培養學生基本實驗技能、激發學生創新意識、培養學生創新能力和綜合素質的有效途徑。
2電工技術實驗教學現狀
電工技術實驗教學通過具體實驗操作,使學生鞏固并擴展所學電工基礎理論知識,初步掌握工程常用電子儀器儀表和電氣設備裝置的使用方法,掌握進行科學實驗的基本方法,具備初步進行科學實驗研究的能力[3]。北京科技大學電工技術實驗安排在大二第一學期,是學生進入大學接觸到的第一門實踐課,每年有6個學院19個專業58個班的1800多名非電專業學生參與,參與學生多,覆蓋專業面廣。非電專業學生普遍缺乏對電類知識、電類科技及電工技能的認知,加上實驗內容沒有體現專業特色和應用需求,很多學生認為這門課與自己所學專業無關,對自己以后的職業規劃沒有用,因此缺乏學習的積極性和主動性[4-7]。為了保證實驗教學順利開展,當前電工技術實驗內容仍以驗證性實驗為主,綜合設計性實驗非常少。驗證性實驗局限于鞏固理論知識和訓練基本操作能力,嚴重束縛學生的思維,不利于鍛煉學生綜合運用知識設計、分析的能力[4-5]。實驗指導書上詳細給出每一個實驗的實驗原理、實驗電路圖、操作步驟等,實驗中學生被動做實驗,極易產生明顯的消極與依賴心理,不利于發揮主觀能動型,更談不上創新意識和創新能力的培養[6]。學生在實驗過程中總是期待一次連線成功,一旦出現故障就無所適從,不是直接找教師處理,就是將已經連接好的線路全部拆除后再重新連接,缺乏主動利用儀表逐步排查故障原因的意識,不能通過實驗有效地提升動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力。
3實驗教學改革思路
“卓越計劃”強化培養學生的工程能力和創新能力。創新能力包含創新意識、創新思維和創造力三重意思。創新意識培養意味著激發興趣,讓學生對教學中所涉及的知識和現象產生探究的熱情和積極性;創新思維的培養更多體現在獨立思考能力的培養上,即在面對教學中所涉及的知識和現象時,能自主地通過各種信息技術手段收集信息,對各種信息進行正確歸納分析,形成自己的看法或提出可能的方案;創造力是綜合應用知識能力、動手實踐能力、協同合作能力的表現[8]。創新能力的培養是一個長期的過程,在長期的訓練、積累、磨礪中不斷加強[9]。首先,正確認識創新能力培養在高校基礎實驗教學中的重要地位,將基于“創新能力”培養的教學理念貫穿到電工技術實驗教學的整個過程中。其次,針對不同專業特點,重新整合實驗教學內容,滿足不同專業、不同層次學生對其廣度和深度的要求,激發學生的學習興趣,啟發和培養學生在本專業領域的應用意識。最后,充分考慮學生的認知規律,按循序漸進的教學規律分層次培養學生的基本技能、綜合能力和創新能力。
4實驗教學改革措施
在分析北京科技大學電工技術實驗教學現狀,對非電專業教師和學生進行調研的基礎上,制定具有專業和工程特色的多層次實驗教學體系[10-11],即將電工技術實驗分為基礎性、綜合性和創新性三個層次,在綜合性和創新性實驗中融入專業和工程特色。基礎性和綜合性實驗是必修實驗,與電工學理論課同步進行。創新性實驗以科技創新活動和電子大賽為依托,學生自主選擇。基礎性實驗是實驗教學的根本。非電專業的學生底子薄、水平差異大,有許多學生還是第一次比較深入地接觸電學實驗,基礎性實驗采用學生容易接受的傳統驗證性實驗方式。學生在完成基礎實驗的過程中不但加深對相關理論和技術的理解,而且養成良好的實驗習慣,掌握基本實驗方法,培養基本實驗能力。綜合性實驗立足基礎、面向應用,培養學生綜合運用所學理論知識和解決較復雜的實際問題的能力。實驗中教師只提出實驗目的和要求,給學生適當講解怎樣根據實驗的目的和要求設計實驗,要求學生運用所學知識和技能制訂實驗方案、畫出實驗電路圖,并在實驗室規定時間內完成實驗。綜合性實驗項目結合專業實際情況,將多個知識點結合在一起,使學生由以前的被動接受知識逐步轉化為主動思考、分析和解決問題,更好地調動學生的積極性和創造性,而且讓學生有更多的自主發揮空間。創新性實驗面向工程實際應用,既有綜合性又有探索性,目標是培養具備自身專業知識和電類專業知識的復合型人才。實驗內容由教師根據學生的要求和實驗室條件確定,學生在教師的指導下獨立完成查閱資料、設計方案、組織實施、調試以及項目報告,全面提高有效運用所學知識和新技術進行系統級開發應用的能力、分析和解決實際問題的能力.4實驗教學方法與手段改革1)注重實驗基本技能培養。結合基礎性實驗系統培養學生的工程意識和基本實驗技能,布線整齊、美觀、易于查看,接線從左往右,以網孔為單位,先串聯后并聯、先分后合、先接主回路再接輔助回路等,同時合理設置測試點以便于測量。詳細講解儀器儀表的構造、工作原理、使用注意事項,使學生從根本上了解測量,進而在實驗中正確選擇、使用儀器、儀表。發現和排除故障是培養學生實驗技能的有效方法,適當設置一些簡單的障礙,指導學生分析排除,調動學生學習積極性的同時鍛煉他們獨立思考和解決問題的能力[12]。培養學生正確處理實驗數據的能力,理解相同的實驗數據,不同的數據處理可能得出不同的結論。另外,培養理論聯系實際、實事求是的科學作風及嚴肅認真的工作態度,主動研究的探索精神,遵守紀律、愛護公物的優良品德。2)加強創新能力培養。在基礎性實驗鍛煉的基礎上,綜合性實驗從易到難,由部分綜合到完全綜合,逐步調動實驗的積極性,增強探索的信心,激發學習的興趣,從而提高學生設計實驗和處理實際問題的能力,達到相對其自身能力的綜合和創新。樹立教師主導、學生主體的創新教學理念,綜合運用啟發式、討論式、問題式、探究式[13]等教學方法,充分調動學生的積極性和主動性,使學生在學習過程中始終處于積極思維狀態,最大限度地提高其分析和解決問題的能力[6]。面向實驗過程,要求學生按“設計要求查閱資料自主設計仿真研究實驗實施實驗驗收”這一完整的訓練過程完成實驗,融知識、能力、素質培養為一體。3)形成多元化的實驗教學模式。充分利用多媒體技術、計算機和網絡技術,依托校園網絡,建立實驗教學共享資源庫,引入項目驅動[1]、翻轉課堂教學法,提高實驗教學質量,增強教學效果。開展必修與選修、課內與課外相結合的教學手段,滿足不同專業、能力、興趣學生的需要,培養他們的自主學習能力。引入Multisim仿真軟件[6-7],利用其高效率、高精度、無損耗和靈活、真實模擬等特點,為學生搭建一個大膽嘗試、積極創新的實驗環境。開設網上實驗,形成虛實結合的綜合實驗體系。仿真與實際操作互為補充、各取所長,尤其是對于需要觀察動態過程的實驗,更有助于增強實驗教學效果,增強學生的創新意識和創新能力。4)構建開放式實驗教學環境。傳統封閉的實驗教學環境要求學生按照規定的時間到實驗室完成規定的實驗項目,不管完成與否,到了下課時間就必須離場,客觀上影響了動手能力較差學生學習的積極性和主動性,限制了部分能力較強學生繼續學習的機會[14]。開放式實驗教學環境實現了實驗內容、實驗時間和實驗資源開放,學生依據自己的實際情況自主選擇實驗時間和實驗內容,在教師的指導下自主設計,擬定實驗方案,通過預約獨立來實驗室完成實驗任務,學生有足夠的時間仔細觀察實驗現象,分析實驗結果。特別是在實驗失敗后,可自己重新修改實驗方案、重新做實驗[15]。開放式實驗教學突出學生的主體地位,注重學生的個體差異,學生在實驗活動中由被動變為主動,對調動學生主動性和積極性,培養創新能力,具有重要的意義,對提高學生分析問題、解決問題的能力有很大幫助,對于培養學生在實驗中學習與掌握知識、拓寬知識面有重要的作用。
5結語
面向卓越工程師培養的電工技術實驗教學改革,從實驗教學內容、教學手段和方法等方面對電工技術實驗教學進行了改革。從北京科技大學2011、2012級的教學實施結果來看,有效調動了學生的實驗積極性,提高了學生對電工技術實驗課的重視程度,學生的基本實驗技能、創新能力都有了很大提高。“卓越工程師教育培養計劃”是一個復雜的系統工程,只有不斷改革教學方法,更新和完善教學內容,才能進一步提高教學質量,為國家培養出適應社會發展需要,具有一定研發、創新能力,綜合素質高的卓越工程師。
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關鍵詞:高職教育;電路基礎;教學改革;實踐能力
高職教育是培養高級技術型人才的一種教育形式,通過高等教育手段來培養面向“生產、建設、管理、服務”第一線的高級應用型技術人才,著重培養學生掌握實際的職業工作能力。目前高職《電工基礎》課程教學存在的主要問題有:傳統教學內容以基礎理論為主體,教材改革滯后;教學內容多而學時少;實驗以基礎驗證型實驗為主;考核方式不合理,只重視理論課考核。針對授課對象,圍繞學生就業的崗位群,在教學方面應充分認識課程的基礎性,抓住核心內容,改進教學方法,增設實踐環節,把直接應用于工作崗位的職業能力培養作為教學的基本目標,在有效的教學時間里,索制定合理可行的課程體系、課程內容、教學方法與手段,以保證該課程的教學質量。
一、轉變教學內容思路
(一)注重基礎知識的學習
《電工基礎》以直流電路為基礎,直流電路雖然結構簡單,一般只含有電源和線性電阻元件,但其內容卻涵蓋了電路分析的基本概念、基本定律和基本分析方法。對于這部分內容,注意強調電工理論與普通物理中對某些概念定義的不同點,對電流、電壓和電動勢的參考方向予以特別重視,因為在電路分析中,只有標注了參考方向,最后的結果才有具體的物理含義,是學好后續章節的保障,是全書的基礎。對交流電要學生建立起交流電的概念,掌握向量分析方法,重點介紹單相交流電路的分析,三相交流電路分對稱和不對稱兩種情況進行分析。由于理論教學學時相對減少,對一些經典定理的數學推導,可刪繁就簡。但是屬于基本知識、基本概念和方法的內容,不能刪,只有打好牢固的基礎,才能更好更快地掌握新知識。
(二)課程教學中應強調實際應用
理論是規律的表現形式,良好的理論素養是應用的前提,而掌握理論的目的就是應用。如RC串聯電路,雖然電路結構非常簡單,但在時域和頻域分析中,RC串聯電路具有移相、積分、微分、低通濾波和高通濾波的功能,配合一定的有源器件,可構成振蕩器、混頻器、調制解調器、濾波器、PID調節器等應用十分廣泛。在講解功率因數的提高時,要讓學生明白,供電企業為么要用戶提高功率因數,用電企業采取哪些補償措施,為何不必使cosφ=1或補償到呈容性狀態,以及提高功率因數的重要意義。在三相電路中通過瞬時功率的平衡的講解,要說明在企業中采用三相電動機的原因。在磁路、變壓器、交流電機章節,采取把磁路與電路類比的方法進行教學,并強調材料和工藝對電氣設備的重要性;對于戴維南定理,一定要讓學生理解二端網絡的含義,并著重講解等效電路的概念及內阻的計算,在不能用電阻的串并聯求解的情況下,采用外加電壓法和開路短路法求解。課程教學應重視實際應用,歸納與課程有關的資料素材來更新和擴充課堂內容,使學生在課堂中就能了解一些較前沿的新技術,并有助于激發學生的學習熱情。
(三)加強實驗教學,培養學生的實踐能力
電工實驗是電工專業教學的重要手段,電工實驗教學是課堂上進行的一種特殊的認識過程。傳統的實驗模式是以鞏固書本知識為主,不能培養學生的創新思維。應對實踐教學學時的增加,為開設綜合設計性實驗提供了充足的時間。學生根據興趣自選題目,自己查閱資料,自行設計實驗方案、連接電路,教師做好引導作用,多給學生動手的機會,這樣能夠更好地調動學生學習的主動性和積極性,有利于知識與能力的結合、實驗能力的提高和創新思維的發展,能夠全面培養學生的工程實踐能力。
二、轉變教學方法的思路
(一)采用以教師為主導,學生為主體的教學方法
教學方式要從傳統的以教師為主體、以書本為中心的封閉型教學,向以學生為主體、以激發學生智力和能力為中心的開放型教學轉變。就是要強調學生的學習積極性和主動性,促進學生的自學能力、分析和解決問題能力的提高。在教師指導下,以小組或班級為單位,學生圍繞某些問題和內容在課堂教學中展開討論、爭論和辯論,共同探討。教學中要有側重點,對重點內容要舍得花時間,學生掌握了這些重點內容,其它內容就容易掌握,就可以觸類旁通。可以將部分內容經提示后留給學生自學,培養其自學能力,這樣有利于激發學生的學習熱情,活躍課堂氣氛,調動學生的學習積極性。
(二)多媒體課件的應用
在教學手段上應充分利用形象直觀的多媒體演示,通過聲音、圖象、演示等多種形式,全方位地幫助學生對問題的分析理解。對于比較抽象難以理解的和電路圖復雜的內容可適當地利用模型投影、課件及計算機輔助教學,可使教師講解清楚,節省教學時數,提高學生學習興趣。例如在三相電路的分析過程中,可以用多媒體課件來直觀形象地表現三相電壓間的相位關系。電路課程教學內容多、教學時間緊、教學要求高、合理運用這種媒體大大增加了學生在單位時間內所接受的信息量,充分提高了課堂教學的容量,從而節省了大量的課時,提高了教學的效率。總之,應加強多媒體課件教學手段的使用。
(三)重視學生課堂練習,培養學生分析和解決問題的能力
要讓學生熟練地掌握電路定理僅靠“講”是不夠的,“練”是非常重要的,它是學生運用、鞏固知識獲得技能的一個主要的實踐活動。動手練習是《電工基礎》課程理解概念必不可少的重要環節,它是引導學生吸收消化新知識最有利的手段之一。在《電工基礎》教學過程中,教師應根據學生應達到的認知能力,系統地、有步驟地訓練,逐步引導學生掌握電路分析的方法和技巧,經常穿插安排一定數量的習題課,通過例題展示解題方法,使學生鞏固所學知識,同時為學生提供實踐機會,培養學生的理解分析能力和解題技能。
參考文獻
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梁奇峰(1979-),男,中山火炬職業技術學院工程師、維修電工高級技師。研究方向:高職教育、電力電子技術。(廣東 中山/528400)摘要:高等職業教育的目標是培養高素質技能型人才,其中職業遷移能力、可持續發展能力越來越受到重視。而運用英語的能力正是其關鍵。在中山市火炬開發區的大型電子企業中,畢業生多數在其中擔任技術維護、修復工程師等崗位,為能更好地服務境外客戶及應對頻繁的國際貿易,企業對英語的要求更高。因此專業英語課程的改革非常迫切。
關鍵詞:職業遷移能力;教學情境;項目載體多元化;核心競爭力
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1005-1422(2014)07-0058-02為了跟蹤電子技術領域的世界先進水平,了解研究的前沿,作為電子技術專業的學生,除了要掌握本專業的基本理論和應用技術之外,還應能熟練閱讀本專業的外文書籍、文獻和資料。只有熟練掌握外語才有可能在國際交流日益頻繁的職業生涯上施展才華。“電源類專業英語”課程是基于應用電子技術專業的開關電源方向而開設的。
一、課程面臨的問題
在實際的教學過程中發現,目前的電源類職業英語課程主要存在以下幾方面的問題:
1.學生英語基礎差、學習積極性不高。高職生的主要生源是高考中分數較低的一部分學生,這些學生多數是英語基礎不好的學生,本身對英語學習的興趣就不高,在基礎英語教學階段的應試教學模式對運用英語的能力并沒有顯著提高,在完成相關考證后便放松了對英語的學習。因此,學生到畢業時英語水平與基礎階段結束時相比,不但沒有提高,反而普遍下降,達不到以英語為工具獲取專業所需信息的要求。
2.教學方法機械性、授課方式單一。目前,電子技術專業英語的教學方法是圍繞著教材展開教學,主要進行文獻的翻譯,教師容易陷入把專業英語課上成了變相的課文翻譯課,教學的重點過于集中于專業詞匯的英文解釋和英漢翻譯的訓練,以至于有些學生在經過專業英語學習之后,畢業論文的英文摘要部分仍舊錯誤百出,不了解工程英語的表達方式和日常英語的區別。
3.現有的教學材料枯燥單一。內容上完全是某些英文著作的摘抄,電子行業領域內的新技術新思想很少,不符合與時俱進的原則。
4.專業英語師資水平不利于學生英語綜合能力提高。專業英語課的教師主要是相關的專業教師,這部分教師雖然具有較深的專業功底,但英語的語言功底欠扎實。但如果讓英語專業的教師來進行教學,因對專業知識缺乏足夠的了解,也達不到教學的目的。
二、課程改革
基于以上的問題,我們對電源類專業英語的課程進行了項目化課程改革。
1.改革內容
(1)教學材料的整理和改編;
(2)集合各種資源,以項目為載體,改革教學內容;
(3)革新教學手段、方法改革;
(4)考核方式的改革。
2.改革目標
(1)教學材料緊跟行業發展資訊,有最新的技術文獻;
(2)教學內容融合到項目中,改變枯燥的老師講學生聽的教學方式;
(3)提高信息化運用,使教學手段多樣化;
(4)考核方式多樣化,推行過程考核。
3.課程改革需要解決以下關鍵問題
(1)打破傳統的專業英語課就是翻譯課的思路,培養學生聽說讀寫多方面能力;
(2)通過各種教學項目分組教學,提高學生興趣;
(3)提高學生應用英語的能力,比如通過郵件與同行或客戶交流。
?課程建設?“電源類職業英語”的項目化課程改革初探4.實施方案
(1)組織任課教師開展行業調研,了解電源類企業對專業英語能力的要求;
(2)收集教師教學中的問題及學生學習中的困難,確定電源類專業英語的改革思路;
(3)深入開展項目驅動教學,為課程改革積累經驗;
(4)開展校企合作,與電子企業工程師合作改編教學講義;
(5)收集各類教學資源,以電子企業英文文獻和網絡視頻資源做材料,設計5-8個教學項目;
(6)考察多種電源企業的工作過程,進行學習情境設計;
(7)推行過程考核,總結考核方案。
三、課程改革的效果
通過項目化課程改革,大力推行項目驅動教學,改進教學方法和教學手段,與企業同行一起修訂教學內容,增強學生的英語應用能力,提高學生職業升遷能力和可持續發展的能力。具體體現在:
1.閱讀:掌握電子方面的專業英文詞匯,閱讀電子設備書、英文電子技術文章、IC資料等,提高學習能力。
2.翻譯:與開關電源相關的電子設備資料的翻譯,電子電路資料的翻譯,電子產品的一般說明書和裝配書的翻譯 。
3.能夠正確使用電子專業英語詞典、Google搜索引擎、靈格斯、英文版維基百科全書等常用翻譯工具。
4.會話:能進行簡單英語會話,能與外國同行通過E-mail交流生產圖紙和生產任務書。
本課程改革所形成的以培養就業技能為導向的應用型人才培養實踐教學模式,對實踐教學改革、提高實踐教學效果及應用型人才培養,強化就業能力訓練的探索有良好促進作用,提高了學生就業的核心競爭力。
參考文獻:
[1]徐紅梅.電工電子專業英語[M].北京:機械工業出版社,2011.