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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:
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【關鍵詞】任務驅動電工電子教學對策
隨著社會競爭的越來越激烈,企業對技能型人才的需求也越來越大,于是這些年無論是職業學校,還是高等院校,擴大電工電子技術專業的招生。縱觀國內許多學校,師資力量與電工電子專業學生數量無法匹配,另外許多電工電子教師仍然照搬傳統的教學方法,未結合現代學生的性格特點進行改進,也未從企業對人才需求的角度上進行考慮。于是,許多院校無法培養具備高職業素養、動手能力強的電工電子人才,許多學生也認為在學校無法學到專業的電工電子技術,不利于學生的就業,更不利于學校的長期發展。因此,作為電工電子技術教師,應該對自身教學方法進行改進,借用任務驅動教學法,增加師生之間、學生之間的互動,培養綜合素質全面發展的電工電子專業人才。
1任務驅動教學法的定義及特點
任務驅動教學法,最早提出是基于構建主義學習理論,它特別強調學生的學習活動必須帶著任務或者解決問題的目的,激發學生在思考問題與解決問題的過程中培養自身的學習興趣。這種教學方法,會營造比較真實的環境,讓學生圍繞著目的與任務,在問題驅動下,主動應用所學的知識,通過自主或者合作學習,實現最終的目的。任務驅動教學法具有以下特點:(1)布置科學合理的任務,一般來說,教師在教學總目標基礎上,將每個具體學習目標細化成比較適合的任務,這些任務要與學生的知識水平相適應,任務的太難與太簡單都不利于實現總的教學目標。(2)學生在完成任務過程中其主導性作用,教師對整個過程不能有過多的干預,只能進行簡單的引導。(3)鼓勵學生相互討論,引導學生學會運用相關的知識解決問題。(4)引導學生進行自我評價,教師對教學任務進行簡要的點評。
2任務驅動教學法在電工電子教學應用現狀
2.1布置任務難度不合理
目前,有部分電工電子教師開始嘗試運用任務驅動教學法,但是由于任務難度的不合理,嚴重影響教學的質量。首先,個別教師布置的任務過于簡單,例如教師讓學生兩個人一組做“用電工儀表測量電壓、電流”,沒有讓學生進入更深次,更有挑戰性的實驗,讓許多學生覺得任務太簡單,沒意義。其次,部分教師存在急于求成的思想,布置“疊加原理的驗證”,要求學生分組完成驗證線性電路疊加原理的正確性,根據實驗電路圖聯接實驗電路,對于一些基礎薄弱的學生來說,這樣的實驗難度較大,讓他們容易失去學習的信心。
2.2教師對學生的任務干預較大
任務驅動教學法的應用,側重要學生個人或者小組獨立完成任務,教師在整個活動中不能直接干預,特別需要的方可進行簡單引導。許多電工電子技術教師,在布置教學任務后,仍然喜歡對學生的實驗進行干預和指點,例如教師布置“日光燈電路的測定”等實驗的時候,個別小組在掌握日光燈電路的工作原理及電路聯接出現問題,一些教師就急著當場糾正,這樣剝奪了學生獨立思考的機會,不利于培養學生的自主學習能力。
2.3課堂評價和課堂紀律管理問題
在現實的教學中,很多教師缺少教學評價。往往讓學生完成任務之后,就結束本節課。例如學生在做完“日光燈電路的測定”,沒有讓學生談談自己做實驗的心得和感受,教師也沒有對學生的任務進行點評。另外,部分教師認為布置任務后,就不需要對學生進行管理,導致許多學生在做實驗時候吵吵鬧鬧,甚至趁機會閑聊,這樣就失去了課堂應有的威嚴。
3任務驅動教學在電工電子技術教學改進對策
3.1布置任務應該體現“因材施教”原則
儒家思想“因材施教”,已經是當今教育的重要思想與原則。作為教師在布置任務的時候,一方面要權衡任務的難易程度,更重要的是要體現“因材施教”原則,例如布置“日光燈電路的測定”的任務的時候,對于成績較好的小組,可以要求他們完成數據表格中的計算,同時要做好必要的誤差分析,另外要求這部分學生根據實驗數據,將電壓、電流相量圖繪出來,驗證相量形式的基爾霍夫定律。對于基礎比較薄弱的小組,只需要他們根據掌握日光燈電路的工作原理完成電路聯接。這樣安排,對于成績好的小組,任務具有挑戰性,能夠激發他們探索難題的興趣。對于成績差的學生,可以幫助其樹立學習的信心。
3.2教學過程中干預要合理,引導要科學
作為教師,應該遵循“課堂以學生為中心”的原則,對課堂的干預要合理,引導要科學。例如,在理論課堂中,要求學生根據電路結構、元件參數等去計算電路中的電流、電壓以及功率,如果學生在執行任務的時候,遇到不會做,教師可以做簡單的引導,但是不能直接干預,盡量不要直接指出學生的錯誤,讓學生學會自我檢查,自己發現問題,培養學生獨立思考、自主學習的能力。
3.3保證課堂的正常運作
電工電子專業以男生為主,課堂紀律是一個比較有挑戰的問題。尤其是對于實驗課程,許多男生自控能力較差,比較好動。因此作為教師,在布置任務之前,要強調課堂的紀律,強調做實驗時候哪些該做、哪些不該做。在學生執行任務過程,教師要進行巡查,對于學生的違規行為進行及時禁止,不允許學生大聲喧嘩,保證課堂的紀律。
3.4做好學生自我評價和教師點評
任務驅動教學法,還有一個關鍵環節就是課堂評價。一方面要給學生自我評價的機會,讓學生簡單說說自己在執行任務過程中的心得,談談自己做的好的地方以及未做好之處。教師也要對整個任務進行評價,對于做的好的小組要給以表揚,并鼓勵繼續做好。對于各小組執行任務的不足之處,進行委婉指出,給以學生更多的鼓勵和信心。例如學生在完成“元件參數和電路結構”計算,教師要對知識點進行簡要總結,并指出學生做好之處和不足之處。
4結語
總的來說,任務驅動教學法給電工電子教學帶來較大的好處,作為教師同時要吸取過去的經驗和教訓,避免一些典型的問題。在實際教學中,要體現學生為中心,體現因材施教原則,做好教學評價,做好班級管理,提升電工電子技術的教學質量。
參考文獻:
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[2]饒蜀華,梁穎,鄒涯梅,胡海華.《電路分析與應用》課程教學改革的思路與實施[J].成都航空職業技術學院學報,2009(04).
課程體系的設置是實現專業人才培養目標的重要途徑。通過調研新形勢下中航、民航、軍隊航空修理企業人才需求,分析了高職航空通信技術專業就業崗位群所需的專業素質和職業能力要求,結合高職教育目標,構建了基于職業能力需求的高職航空通信技術專業模塊化課程體系,提出了保障專業課程體系實施的措施。
關鍵詞:
高職;航空通信技術專業;課程體系;模塊化;職業能力
基金項目:長沙航空職業技術學院2014年專業建設教研項目“基于能力導向的模塊化課程的構建研究與實踐”(項目編號:YC1401)隨著軍隊與航空產業的發展,為滿足航空產業對航空生產、服務、管理人才的需要,長沙航空職業技術學院近年來進一步明確了“立足軍隊、面向航空、服務地方”的辦學定位,優化專業設置,面向產業辦專業。2013年,學校新開設了航空通信技術專業,以培養適應軍隊航空修理企業、民航、中航通信設備生產、維修、維護崗位需要的高素質技術技能型人才作為該專業的建設任務。
一、職業能力與模塊化課程體系
高等職業教育以培養技術技能型人才為根本任務,其專業培養目標以職業定位。[1]所培養的職業能力為學習者將所學的知識、技能和素養在特定的職業活動或情境中進行類化遷移與整合所形成的能完成一定職業任務的能力,即從事某項工作或職業的能力。[2]模塊化課程體系是以課程模塊為基本單元的組合體。通常是根據職業崗位要求對職業能力進行分解,然后圍繞各項職業能力進行教學內容的整合,形成若干課程模塊。[3]每個課程模塊以支持該項職業能力的知識、素質和技能為核心進行課程的優化組合,以增強其實用性與針對性。[4]同時,模塊化課程體系能方便融入新知識、新技術、新工藝、新方法,具有開放性與時新性。因此,模塊化課程體系針對職業或崗位群所需的知識、能力和素質,以能力為主線對教學內容進行整合,提高了人才培養方案的針對性、實用性和適應性。課程是實現人才培養目標的重要載體,課程體系的設置是實現專業人才培養目標的重要途徑。高等職業教育具有“以職業定位,面向實際,適應具體崗位群”的特點,模塊化的課程體系通過單課程模塊的教學有針對性地培養相應能力,通過多個課程模塊化的教學有機綜合有效提高學生的職業能力,實現專業人才培養目標。[5]
二、航空通信技術專業就業崗位群及職業能力分析
在專業指導委員會的指導下,通過對軍隊修理企業、民航、中航等各類維修類、檢測維護類、生產類人才需求進行調研,將航空通信技術專業人才培養目標明確為:主要面向航空裝備修理企業、民航企業、航空裝備制造企業及地方電子企業的生產、服務與管理第一線,培養具備航空通信電子設備的維修、檢測、維護、安裝、調試能力,能從事航空通信電子設備的維修、檢測、維護、安裝、調試等工作,德、智、體、美全面發展,具有良好職業道德、優良專業技能及職業生涯發展基礎的高素質技術技能型人才。根據航空通信維護、維修、生產類人才職業發展的路徑,將高職航空通信技術專業學生的就業崗位群分為兩個層次,即初始就業崗位和發展就業崗位。其中,初始就業崗位包含民航飛機通信設備定檢;中航通信設備的安裝、調試;軍隊航修企業飛機通信設備維護、檢測與維修。發展就業崗位是指在初始崗位上任職滿5年以上可升遷到更高一級的崗位,即可在民航企業任AV定檢工作,在中航與軍隊修理企業任檢驗等工作。要達到以上就業目標,本專業學生應具備的基本專業素質包括:有敬慕航空、敬重裝備、敬愛生命的航修精神,有踏實肯干、愛崗敬業的職業道德和高度的責任感,具有較強的信息收集與處理能力,具有較強的自主學習、自我提高的能力,具有分析和決策的能力,具有較好的溝通和執行能力,具有一定的器件識別、儀器儀表使用、電路分析、電路與設備檢測、航空通信設備與電路故障診斷維修、維護等能力。構建課程體系首先需要進行職業能力分析,明確具體的崗位能力和素養。從職業能力要求來看,航空通信技術專業培養學生的專業能力總體要求是具備民航飛機通信設備定檢,中航通信設備的安裝、調試,軍隊航修企業飛機通信設備維護、檢測與維修能力,具體可按照崗位、核心職業能力和支撐課程三個方面進行分析。
三、模塊化課程體系構建
按照“必需、夠用”的原則構建專業課程體系,并重視崗位職業能力培養與兼顧學生的基礎與未來發展。航空通信技術專業整個課程體系由基本素質課程、職業基礎課程、專業核心課程和職業能力拓展課程四個模塊組成。首先,基本素質課程模塊主要是培養學生的文化素質,包括大學英語、計算機應用基礎、思想道德修養與法律基礎、思想和中國特色社會主義理論體系概述、體育、就業指導等課程。著重培養學生的職業道德與法律意識、誠信品質、國防安全意識、社會交往能力等。其次,職業基礎課模塊主要培養學生具有電子類專業通用的共同能力,包括電工技術與應用、模擬電子技術與應用、數字電子技術與應用等課程,旨在使學生掌握電子技術基礎知識與電子基本技能,以提高學生的職業適應能力和再就業能力。第三,專業核心技術技能課模塊主要培養學生某個崗位的職業能力。并在航空手冊查詢、民航通信系統檢查與維護課程之前,開設輔助支撐課程民航通信技術英語,在機載通信設備維修之前,開設輔助支撐課程通信系統與通信電路分析。主要培養學生職業崗位技能和技術應用能力,為勝任初始就業崗位奠定基礎。最后,專業拓展課模塊主要為進一步勝任初始崗位和綜合素質提高而設置。除開設綜合實訓、頂崗實習必修課程之外,還開設了航空電子系統等課程。旨在強化與提升學生的職業能力與職業素養,也為未來崗位的發展變化做好準備。以上四個模塊的課程遵循學生學習成長規律,按基本素質課程→職業基礎課程→專業核心課程→職業能力拓展課程的順序開設。同模塊的課程按照知識的邏輯關系,技能、技術應用的難易,由易到難、從簡到繁進行序化。
四、專業課程體系實施保障措施
模塊化課程體系的開發與應用是一個系統的工程,其實施過程中具有一系列保障措施。(1)學院大力開展“建內涵、立特色、樹品牌、創卓越”的建設,為航空通信技術專業模塊化課程的教學實施在教學理念、教學管理、校企合作、教學條件和教師等方面提供了條件。(2)航空通信技術專業建有電工技術及應用、模擬電子技術及應用等多個一體化教室,航空電氣標化施工、通信技術、通信設備維修實訓室等校內實訓室,中航5712飛機修理企業等校外航空通信設備安裝、調試、維修頂崗實訓基地,為模塊化課程體系實施提供了硬件條件。(3)采用項目化教學、任務驅動、現場教學、案例分析等多種教學方法,校內課堂教學與企業現場教學相結合的組織形式,過程考核和終結考核相結合、技能考核與素養考核相結合的課程考核,增強了教學的針對性、評價的科學性。(4)安排校內教師“走出去”,深入到航空一線企業頂崗,把企業專家“請進來”,擔任核心能力模塊課程教學,打造了職業能力強與職業素養高的雙師團隊。(5)依托學校與行業搭建的協同創新中心平臺創新機制,與中航5712飛機修理有限公司、南方航空公司湖南分公司等企業合作,共同制訂專業標準、建設實習基地、實施課程教學。航空通信技術專業模塊化課程體系構建合理,教學保障有力,通過一體化的教學、仿真環境的實訓、航空修理企業的頂崗實習,使學生的職業能力得以培養、素養得到提高,有效實現了專業培養目標。
作者:王文海 單位:長沙航空職業技術學院
參考文獻:
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關鍵詞:CDIO工程教育;實驗設備;航空電子專業;實驗體系
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)40-0167-03
一、引言
航空機務維修工程是應用多學科知識,從事復雜系統的運行、維護的工作,內容涵蓋相關理論、工程技術、技能、規范、流程、人為因素等,維修質量的好壞直接關系到飛行安全及航空公司的經濟效益。隨著民用航空技術的飛速發展,我國要實現從民航大國向民航強國的轉變,高素質人才的培養無疑是重要的因素之一。這要求學生不僅應具有堅實寬廣的基礎理論知識,而且更應注重對綜合能力和創新能力的培養。對航空機務維修人員而言,工程技術應用能力的培養顯得尤為重要和緊迫,傳統實驗教學體系已越來越難以滿足現代人才培養的需求。因此,根據民航發展對航空工程機務維修人員的實際需要,建立適合民航專業人才培養模式的實踐教學體系、教學內容、教學方法、教學手段、考核方式是一項亟待研究和解決的課題。
二、建設背景
目前,民航院校人才培養的主要問題是與航空企業的實際脫節,不能很好地滿足企業需要,為企業提供滿意的“產品”。中國民航大學作為國內民航特色專業門類齊全的唯一高校,在硬件設施及專業教師等方面有一定的優勢,但也存在實踐課程體系、教學內容、教學方法手段等方面不能很好地滿足民航對專業人才培養的要求[1-5]。因此,電子信息工程專業實驗教學綜合改革借鑒CDIO工程教育理念,構造集系統性思維養成、工程實現意識鍛造、創新精神激勵為一體的人才培養模式,在實訓環節探索國際合作、企業參與的工程訓練模式,建立了天津市航空電子電氣實驗教學示范中心。
中國民航大學歷來重視實驗教學改革,2011年,學校了《中國民航大學教育教學改革與發展規劃綱要(2011—2020)》,到2020年基本形成凸顯中國民航大學特色的以工程應用型為主的人才培養體系。以樹立“大工程觀”為理念,以創新人才培養模式為主線,深化高等工程教育改革,著力提高學生工程實驗能力。多項舉措從不同的側面與角度促進實驗教學改革和建設,對提升實驗教學質量,培養學生的實驗能力、綜合素質與創新精神均起到了重要的作用。
三、建設思路
遵循“面向機務工程實際,以學生為主體,教師為主導,知識、能力、素質全面發展”的教學理念,基于CDIO工程教育的航空電子專業實驗體系的建設思路,是構建層次完善、結構合理的基于“大工程觀”教育理念的航電一體化實驗體系。以學生為主體,加強對學生人文素養、工程能力、創新能力、社會責任、團隊協作、環境意識的綜合培養,加強學科交叉和特色專業綜合,借助航空機務專業科研成果轉化,推動實驗教學和科研協同發展。新的實驗體系體現了以下特征。
1.構建航電一體化的專業實驗教學體系。完善實驗教學層次和類型,以飛機系統基本構成和原理—飛機電子電氣設備單元設計—飛機電子電氣系統測試、維護與綜合應用為主線,建立由淺入深、由表及里、由單元到系統,涵蓋知識、能力、素質,航電一體化的專業實驗教學體系,在學科專業設置綜合化的條件下,探索提高實驗課程體系的科學性和柔性適應能力的有效途徑。
2.基于“大工程觀”,以學生為中心,加強學生工程實驗能力和創新能力的培養。積極探索實驗教學模式改革,以學生為主體,以教師為主導,提高學生綜合工程能力為宗旨,調動學生實驗過程中的積極主動性。轉變教學理念,在教學理念上淡化理論教學與實驗教學的界限,將理論教學與實驗教學有機的結合,融知識傳授、能力培養、素質教育于一體,實現原理、方法、應用的有機結合。
3.加強學科交叉和特色專業綜合,借助航空機務專業科研成果轉化,推動實驗教學和科研協同發展,建設國內領先的航電實驗室。加強實驗教學的系統性和綜合性,使跨專業知識在天津市航空電子電氣實驗教學示范中心各實驗平臺上完成系統性實驗教學。將科研成果與特色實驗教學緊密結合,研發先進系統性特色專業實驗實訓裝置,構建航空電子維修模擬環境。充分開放和共享專業實驗實訓資源。凝聚校內外各方力量,建立航空維修專業校外實習基地。
4.建立以培養綜合能力為目標的考核機制和管理體系。建設系列課程下的實驗技能綜合評價機制,按逐級達標要求,建立多元實驗考核方法,統籌考核實驗過程與實驗結果,對學生的實驗理論、基本技能、設計能力及創新能力進行更為客觀的評價。將個人能力考核與團隊成績相結合。
四、建設內容
1.實驗教學體系建設。航電一體化的專業實驗教學體系如圖1所示。該體系面向一個人才培養目標、基于一條主線、集成四大類實驗。
人才培養目標服務和服從專業培養目標,體現在專業教學計劃之上的實驗教學任務。該任務緊密圍繞飛機系統基本構成和原理—飛機電子電氣設備單元設計—飛機電子電氣系統測試、維護與綜合應用這一主線,并依托控制科學與工程學科基礎。航電一體化專業實驗教學內容歸為專業基礎實驗、專業實驗、創新實驗和行業實踐四大類。按照實驗階梯型層次規劃和設計,配置了課程基礎性實驗、設計性實驗、創新性實驗和行業綜合維修實訓。航電系統綜合實驗和綜合維修實訓則建立在網絡互連的平臺基礎之上,打破專業壁壘,構建的開放式實驗項目。
突出實驗教學與理論教學之間的密切關系,構建了以實驗目標為導向、實驗內容為載體、創新能力為核心的實驗教學體系。該體系層次清晰、目標明確。實驗內容與科研和工程應用緊密結合,并注重其趣味性、工程性和探究性。突出系統級實踐訓練和新技術實驗,實驗體系設計如下:(1)層次一:專業基礎實驗。專業基礎實驗包括電子專業基礎課程中各課程對應的實驗環節,是專業基礎性實驗,一般作為驗證專業基礎理論的實驗階段,如模擬電子技術、數字電子技術、自動控制原理等。(2)層次二:專業實驗。從這一層次開始逐步體現了CDIO工程教育思想。專業實驗包括航空電子、特色專業課程的課程實驗和設計性實驗,以及涵蓋航空電子、電氣、機械和發動機的綜合維修實訓。通過綜合性強的實驗項目設計,培養學生在理論學習過程中的實地構思、設計、實現與操作的工程實踐應用與團隊合作創新能力。專業實驗教學注重工程實踐訓練,特別設計了綜合維修實訓,從制作電子鐘、飛機防撞燈控制等小系統的基本工程技能訓練到特色專業課程實驗,再到綜合維修實訓。(3)層次三:創新實踐實驗。創新實踐實驗主要給學生提供第二課堂活動,有助于學生創造和創新能力的提高。在創新實踐實驗室,學生開展創造、創新活動,積極參加全國大學生電子制作競賽和智能車競賽等活動,并參加科研課題的申報及研究。通過加大對實驗室的開放,建立科學的課外活動體系,與課內緊密結合,培養學生的綜合素質。引導學生以工程觀學習專業知識,從系統觀的角度引導學生了解、掌握專業知識體系。由課題需求引導學習、激發學生探求知識的主動性和積極性,能良好地掌握相關的課程知識,提高分析問題、解決問題的能力。(4)層次四:行業實習基地。行業實習基地利用校外機務維修資源,建立天津航大雄英行業實習基地,其內容涵蓋從飛機電子、電氣各系統原理、構造、運行性能及其維護技能實習等多個環節,其中尤其強化了特色專業基本技能訓練和有效的專業維修基礎實習和系統維修實習環節。
將工程實際貫穿于學生的教育培養,促使學生帶著工程問題進入針對性的學習,增強學習的興趣。在學生的入學階段樹立工程創新意識,對他們整個培養階段的創新能力和成就極為重要。民航機務工程師維修技能的高低關系到維修人員能否盡快上崗,能否達到維修質量,是盡量減小維修差錯的關鍵。在認識實習階段,要強化行業及對人才需求的綜合能力要求,除了有很重要的工程實踐技能之外,還要學生了解航空法規和人為因素等方面對機務工程綜合能力培養的作用。
《機務維修實踐》課程是與民航維修聯系最緊密的實踐課程。同時,《機務維修實踐》課程的培訓內容按照民航局CCAR-147法規技能培訓標準制訂。具體實驗室建設如圖2所示。
2.考核方法與實驗成績評定。(1)實驗過程結構比例考核方法。為使綜合性實驗的考核環節貼近工程實際,嘗試改變以往以實驗態度和實驗過程為主,評定實驗成績的方法。在考核的過程中,注重對學生的課程專長加以考核和評價,依據學生的興趣進行綜合評價。通過實驗項目報告、設計評估等形式,學生也可以自評、互評等方式實質性地提出實驗過程考核結構比例,目的是讓學生通過實驗成績評定,自主建立起對學習和生活的品格的塑造,實現育人的目標。(2)團隊(與個人貢獻)加權考核方法。由團隊共同協作完成的實驗教學項目,采用新型的答辯考核方式,由課程教學團隊成員組成課程考核委員會,對學生的課程進行加權考核。考核委員會對團隊角色貢獻予以評價,得出每個學生實驗的總評成績。實驗實訓項目和開發創新實踐項目的階段工作研究報告,亦可以作為課程考試部分成績或設計性實驗、綜合維修實訓成績等。
總之,評價方式的改革和教學模式改革是相配套的。大部分課程的成績應由理論知識掌握的程度和做實驗的質量、實驗報告等幾部分組成,合理和綜合安排實驗實訓整個過程的各項成績所占的比例,突出考核學生的綜合能力,鼓勵學生勤于思考,克服困難完成實驗。實驗中既提倡小組合作,又鼓勵他們獨立研究。
五、結束語
在天津市航空電子電氣實驗教學示范中心的良好環境下,經過三年多來中心教師的不懈努力,形成了具有鮮明時代特征的實踐教育教學思想,重構了實驗課程體系,更新了教學內容,主持了9項省部級教研項目,發表了多篇論文,獲得了多項省部級科技進步獎和教學獎。高素質的師資隊伍,已有的建設成果及優良的天津市航空電子電氣實驗教學示范中心,為課程建設的可持續發展奠定了堅實的基礎。
實驗體系建設歷時三年,實踐證明在下列方面具有明顯的效果。
1.學生獲取信息和知識的能力普遍提高。例如:學生利用本校“大學生科技創新基金”的資助,在指導教師的指導下,借助創新實驗室提供的條件完成多項科技項目制作,設計方案新穎實用、富有創意,說明實驗教學體系改革后的大學生思想活躍、有進取心,綜合應用已學知識,實踐能力得到明顯提高。
2.學生自主選擇開發課題的意識和能力有明顯的提高。如學生參與的自行研制的教學設備,已用于本專業綜合課程實驗中。
3.優秀學生自愿參加老師科研活動的人數明顯增多。在近年舉行的飛思卡爾智能車大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生電子設計競賽中,本專業學生獲得多項全國和賽區的獎項。
參考文獻:
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[關鍵詞]仿真實驗 輔助工具 事半功倍
中圖分類號:G128 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)16-0208-01
引言:
《電工電子》是汽修專業的基礎課,比較抽象,難懂,弄的不好學生根本沒有聽懂,時間長了就放棄了,所以要求我們老師要加強教學方法的探索,要把高深的理論用直觀的,形象的,簡單的實驗方法加以論證,要學生多動手,增加他們的興趣,提高學生的學習熱情。傳統的硬件實驗可以讓學生親自動手,親自體驗,實驗結果如果不對可以當場查找原因,優點很多,但它要求事先做很長的準備,實驗中學生的安全也非常重要,要求實驗設備好,實驗指導人員夠,基于它的這些缺點,仿真實驗在《電工電子》的教學中就彰顯出它獨特的地位。
一、仿真技術簡介
EWB是英文單詞Electronics Work Bench 電子工作臺的縮寫,它是交互圖像技術有限公司在九十年代初推出的EDA(電子設計自動化)軟件,但真正在國內使用就比較晚,它用來模擬電路圖和仿真電路工作狀態,波形、電流、電壓等非常直觀。可以方便得實現書上的任意電路演示實驗,方便,快捷,安全實用。它里面包括了信號源庫(電池,接地,直流電壓源等),基本器件庫(電阻,電感,開關等),儀器庫(各種電表,參數設置)等,只需輕點鼠標,就可以畫出我們需要的電路圖,我們需要的參數設置,演示實驗結果,達到事半功倍的效果。
二、 仿真實驗是課堂教學演示的理想之選
下面我通過《電工電子》中一個具體的電磁感應這個實驗加以說明。
1.實驗前的“備”與“想”
我首先學習了EWB(虛擬電子工作臺)軟件和操作方法,其方便的更改電路和元件參數的能力,使我們得以很好的了解電子電路的各種性質。熟悉了如何改變實驗中的各個參數值,并且實驗效果要明顯可行,事先熟練操作,站在教室的各個角落觀察圖象,以保證每個同學都能看到。然后認真書寫教案,精磨教學過程和教學方法,怎么樣才能使絕大多數的同學參與和感興趣,應該采用什么教學方法,中間的各個環節的銜接與導入怎么進行,可能出現的問題如何解決等一一認真思考,做到有的放矢,不打無準備之戰。
2.實驗中的“思”與“動”
(1)線圈的電磁感應
電磁感應的實驗,書上主要給了兩個,下面是第一個實驗,我不是自己演示然后直接給出結論,這種方法出力不討好,事倍功半,學生并沒有聽進去,我采用的是先設問,給出如下表格中的問題,讓同學“思”考,老師進行簡單的提示與引導,然后讓學生“動”手來做仿真實驗,自己給出結論。老師進行總結和表揚,甚至獎勵。事實證明這種方法特別好,可以說是課堂氣氛活躍,學生踴躍上臺演示實驗,大家注意力專注,達到了事半功倍的效果。比我們老師“填鴨”式的教學方式好了特多,學生印象深刻,興趣盎然。全部“動”起手來,“動”起腦來。
針對下圖實驗問題如表1,圖1:
2)、導線的電磁感應(如圖2,表2)
根據上面表格中的 問題,老師加以解析,然后讓學生上臺試驗,每個問題找一個學生,通過演示來得出結論,每個同學加以相應的分數,老師進行簡單的總結和表揚,全程基本都是學生自己參與,自己動手,印象深刻,老師在這里只起了引導和總結的任務。
3、實驗后的“查”與“補”
做完實驗后,要檢查同學的成績,聽取他們的意見,看下哪些地方學生掌握的好,哪些不好,以便認真總結和記錄,下次再上這節課的時候改正,找出糾正的方法,下次課再鞏固理解,爭取做到學生90%的掌握率。
三、結束語
仿真軟件進入電工電子技術的課堂教學和實踐教學,可以把抽象的理論知識通過實驗簡單化、形象化,許多實際中不易接觸到的儀器可以很方便地從屏幕上選用,讓學生感受到實際動手操作的快樂,從而激發學員學習興趣和主動性。總之,隨著多媒體課室建設的不斷完善,仿真軟件一定能夠在電工電子課程教學改革中發揮更大的作用。
參考文獻
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關鍵詞:仿真技術;電工電子;教學;EWB
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)11-012-01
仿真教學,是指應用軟件和技術借助windows平臺進行輔助教學活動。將仿真技術引入課堂教學和實驗實訓中,顯著地提高了教學效率、效果,節約了教學成本,有效地提高了學員學習應用新知識、新技術的能力,受到了學員的普遍歡迎和好評。隨著仿真技術的不斷發展,仿真教學越來越受到人們的青睞。
與傳統教學方法相比,仿真教學具有以下明顯的優越性:一是仿真軟件中的虛擬儀器和元器件與實物非常接近,易學易懂,學員愛學愛用,興趣高,且不受場地限制;二是仿真演示和仿真實驗實訓直觀、清晰、生動,使抽象的概念原理直觀化、形象化,有利于突破難點、加深記憶;三是仿真教學、仿真實驗實訓不必直接接觸強電,不用進行元件安裝和焊錫操作,從而避免濺錫傷人、線路短路觸電等危險,達到安全的目的;四是采用仿真實驗、實訓,可隨意調出軟件中元器件庫虛擬儀器及各種元器件進行模擬設計、安裝,利用虛擬儀器對設計好的電路進行調試及分析,不僅測試儀器的圖形與實物相似,而且測試結果與實際調試基本相似,如同置身于實驗室中,既節省了購買大量元器件和高檔儀器的費用,又避免了儀器損壞和元件消耗。
電子技術、電子電路、脈沖與數字電路等電子類課程概念抽象、直觀性差、原理難懂,加上技校學員普遍素質偏低,對理論教學缺乏興趣,故此傳統教法的教學效果比較差。針對我院學員的實際,將仿真技術應用到上述課程的教學活動中,達到了事半功倍、省時高效的效果。
一、應用仿真技術演示抽象內容,激發學員興趣
興趣是最好的老師。在電子技術課程教學中,常應用仿真技術巧妙精彩地導入要講的內容,以激發學員的求知欲。例如在講授半導體特性這一課題時,學員對電子流和空穴流往往難以理解,為此,應用仿真技術在屏幕上模擬出電子流和空穴流的流動過程:在電場力作用下,電子連續不斷地向電源裝置的正極移動,形成了一條電子流;而空穴則向電源的負極移動,形成了一條空穴流。它們形成的電流方向一致,外電路的電流等于電子電流和空穴電流之和。通過這樣的演示,同學們不但興趣盎然,而且較好地理解了半導體導電的這個重要特征。
二、應用仿真技術演示電路特點,突破教學難點
將抽象的原理、概念、公式推導直觀化,有利于學員理解和記憶,從而突破教學難點。例如電子線路中有關整流濾波電路的教學,傳統教法是由教師通過分析電容的充放電過程對輸出直流電壓的影響,得出一個輸出電壓的波形圖,然后對波形圖進行分析,推導出求電容容量C的關系公式,但學員往往感到公式抽象,實際中不會應用數學公式。為了突破這一難題,就利用Multisim2001軟件,模擬該電路,經過仿真演示,同學們就較好理解了這一問題,從而有效地突破了教學的難點。
三、應用仿真技術將仿真實驗引入課堂,有利于一體化教學
以往進行理實一體化教學,教師需要帶學員到實驗室上課,或將實驗儀器設備搬到普通課堂,十分不便。為達到省時高效,將EWB的仿真實驗功能引入課堂,進行一體化教學,開展師生之間、生生之間的互動交流,教學效果顯著。
四、應用仿真技術開展模擬實訓,實行“虛實結合”
過去,因受場地、經費、器材等硬件條件限制,電類專業的實習課題和時間安排往往達不到規定的要求,不利于學員實踐能力的提高。隨著仿真技術的應用,在教學中,選取有代表性的課題,開設了一定比例的模擬實訓,實行實物實訓與模擬實訓相結合,發揮了模擬實訓省時、高效、安全、經濟的長處,解決了過去實訓課完全依賴實驗儀器,且電子元器件損耗大和實驗儀器損壞后維修不及時的問題。的做法是,對基本測量技術、常用儀器儀表及元器件使用、基本電路設計等電子專業的基本功,原則上都進行實物實訓;對用真實儀器難以顯示或需消耗昂貴元器件的課題,通常采用模擬實訓;對設計性、綜合性的實訓項目,通常安排學員先進行EWB模擬預習,在理解實驗原理的基礎上再安排實物實訓。這樣將虛實兩種實驗結合起來,可以大大提高實訓實驗效率和質量,節約教學成本。
五、應用仿真技術充實、豐富第二課堂活動,提高學員的創新能力
搞好第二課題活動,有利于學員為適應就業市場競爭而提高就業能力。所以,在課余積極指導電子專業學員開展第二課堂活動,利用EWB進行電子線路應用、設計的模擬訓練,有效地促進了研究性學習,提高了學員的電路設計水平。例如,我結合脈沖波形的產生與整形的教學,指導學員應用EWB軟件進行單穩態觸發器電器電路仿真實驗,用信號發生器產生觸發信號作為輸入信號,通過示波器觀察輸入、輸出波形。在仿真實驗的基礎上進行電路設計,再應用EWB模擬驗證,然后動手制作實物,使學員的電子制作水平顯著提高。
總而言之,仿真教學雖然不能完全取代真實的傳統教學和實訓,但只要我們充分發揮仿真技術的特點,使仿真教學與傳統知識講授有機結合、融為一體,就一定能有效地減少教師無效的工作時間,提高工作效率,節約教學資源,充分調動學員的學習積極性,變被動接受灌輸為主動建構知識,從而提高學習效率和效果,實現多快好省地培養高素質技能人才的目標。
參考文獻:
[1] 崔建明.電工電子技術[M].北京:高等教育出版社.2008.
對于專業課中的主干課程適當綜合化就是把原來兩門或兩門以上的課程重新調整內容與框架,構成一門新的課程。如將應用電子技術專業的《電子技術基礎》、《電子測量與工藝》、《電子設計自動化(EDA)技術》三門課程進行一定的調整、刪節、補充后,綜合為一門課程,即《電子技術》(上、下),上部分屬于專業理論綜合課,下部分屬于專業實踐綜合課,分兩個學期完成教學。
一、實行課程綜合化的必要性
高等職業教育是針對職業崗位群,培養生產、服務、管理第一線的高級實用型人才。畢業生要具有一定的崗位針對性和適應性,“主要從事成熟技術的應用和運作”,也就是說能將常規的成熟技術轉化為生產力,并具有一定的運用高新技術的能力和一定的橫向擴展能力,為此必須加強實踐性教學環節,要求專業實踐課和專業理論課的比例達1:1左右。實踐課的加強,會使專業課的課堂教學時數相應減少。將相關的兩門或兩門以上的課程綜合為一門課程,可剔除一些不必要的重復,從而得以節約課時,用于實踐性教學。另外,通過課程結構的調整,還便于教學實施。在不降低原有理論深度且引進了部分新內容的前提下,對課程結構進行了調整,可以節約課時,使之更利于專業實踐能力的培養。
二、課程綜合化應遵循的原則
課程綜合化不是學科型教材簡單地加加減減,通過課程綜合化,將相關知識材料有機地重新組合,并引進一定的新材料、新工藝、新設備等新知識。課程綜合化應遵循的基本原則是:以教學計劃為依據,以培養目標為主線,按職業能力結構調整課程內容,突出重點,適度地多設接口。比如在應用電子技術專業的《電子技術I(上)》的教學安排中,我們把教學目標劃分成以下幾個模塊:模擬電子技術、數字電子技術、電子儀器與測量、電子基本技能。前面兩個模塊主要學習電子專業理論基礎,使學生基本具備電子電路的識圖和分析能力,后面兩個模塊主要學習常用電子儀器的應用、電子元器件的識別檢測以及安裝焊接能力;在應用電子技術專業的《電子技術I(下)》的教學安排中,我們把教學目標劃分成兩個模塊:電子工藝與管理、電子線路的計算機輔助設計。在了解電子工藝知識的基礎上,我們要求學生掌握Protel軟件,能夠熟練地運用軟件設計滿足用戶要求的PCB板圖,最后模擬實際生產線的管理,按照PCB板制作的工藝流程完成成品的制作。
三、綜合課的教學實施
1.編制能滿足教學要求的課程教學大綱。在編寫專業課程教學大綱的過程中,應將重點放在綜合課程教學大綱上。每門綜合課教學大綱應組織三到五人的編寫小組,由該課程的主講教師負責執筆。編寫小組在收集信息、閱讀資料的基礎上,經集體討論確定該課程的功能與框架,由執筆者寫出課程基本要求,并據此寫出課程教學大綱初稿。每次審稿,必須由審稿者簽署書面意見,作為執筆者修改的依據。
2.按課程教學大綱的要求選編教材或講義。目前綜合課教材還是以“選”為主,逐步向“編”過渡。有些課程難以選到合適的教材,須由任課教師寫出講義,并打印給學生作為教材,如應用電子技術專業已編寫了部分綜合課講義。大部分選用的教材,難以達到綜合課教學大綱的要求,要求教研室組織人員寫出補充講義。從試行情況看,寫補充講義以完善現有教材的不足,是一個較好的辦法。
3.對任課教師必須提出更高更新的要求。綜合課內容面廣、量大,突出了對學生專業實踐能力的培養,這一方面要求教師具有更豐富而全面的知識,另一方面又要求教師本身必須有較強的專業實踐能力,也就是說綜合課的教學質量要由 “雙師型”教師隊伍來保證。因此,任課教師應多下實驗室、實訓室鍛煉自己。我校已采取了有關措施,鼓勵教師深入實踐教學現場,打破以往理論教師和實訓教師的界線,每個教師輪流承擔理論教學任務和實踐教學任務,極大地激發了教師提高實踐能力的熱情,在教學安排中實踐教學的比重越來越大,職業教育的質量明顯提高。此外,還聘請有關生產單位的技術人員擔任兼職教師,定期或不定期地到學校來介紹新技術、新工藝、新設備。
4.開發新的教學方法和評價標準。課程綜合化屬于課程內容的改革,內容改變了必須有新方法與之適應,包括教學方法與考方法。對于專業課要改變一張試卷定優劣的做法,要探索新的考核方法,要加強實踐能力的考核力度,在能力培養上要強調過程控制與目標控制相結合的方法,可實行廠校聯合,工廠、企業除提供現場教學的場地、設備外,還可派出有關技術人員與專家參與教學指導,并對學生進行考核考查。
5.成立學生助教小組。綜合課是主干專業課,具有較強的實踐性。如應用電子專業的《電子電路的設計與制作》課程, 涉及到電路原理、模擬電子技術、數字電子技術的理論基礎以及EDA軟件的應用技術,還有動手安裝調試的能力。為提高學生的學習興趣,減輕教師負擔,切實保證課程要求的職業能力準確到位,充分發揮學生的個性特長,根據自愿原則,每門綜合課均可在班級內挑選幾名成績優秀、熱情高的學生組成課外助教小組。教師利用課外時間對助教小組的學生進行強化訓練,使之成為課內外教學活動的輔導力量,參與理論和實踐教學活動的輔導。學生助教小組成員的表現記入學生成績單的特長欄內。如實用電工技術課外實踐活動小組,經教師強化訓練后,既可參與理論教學課外輔導,又可幫助實驗室、實訓室檢修儀表、準備實驗等,還可讓他們在實驗課或實訓課中協助老師參與指導。
6.開展形式多樣的競賽活動。綜合課的競賽活動,可以是理論知識競賽,也可以是實踐環節的技能競賽,優勝者的成績記入學生成績單的特長欄內。如應用電子專業的《電子技術I(上)》可進行電子基本技能競賽,《電子技術I(下)》可進行電子線路板設計競賽等。競賽一般在校內進行,也可在校際的相近專業組織對抗賽,另外,還可請教專家對課程發展動向作專題報告。通過這些活動,可培養學生的參與意識、應用能力和進取精神。
關鍵詞:工學結合;應用電子;專業培養
工學結合作為加強學生實際操作能力的應用型教學模式,最早起源于西方國家,由于其重視學生動手能力的特性,避免了培養出高分低能的“人才”,因而得到國外眾多高等教育機構的重視。隨著工學結合模式在我國各大專院校的推廣,高等院校中的學子們有了在學習中工作的機會,不再被局限在“象牙塔”中與社會隔絕。在當前就業形勢持續嚴峻的社會現實中,工學結合模式給了莘莘學子更強的競爭優勢。
一、工學結合的內涵
工學結合顧名思義即是工作與學習相結合的一種教學模式。工學結合的種類繁多,有將一學年劃分為若干學期,工作與學習交替進行;也有在一周之內分出幾天工作而其余時間學習;另有半天工作、半天學習,也就是一般所說的“半工半讀”。無論工學結合采用什么具體方式,其相同之處在于學生既在學習中工作,也在工作中學習,而且這種工作是有償勞動,其供職的單位需要向學生提供一定的勞動報酬。而學生不僅需要遵守供職單位的規章制度,也會受到學校的嚴格考核與監督,學校還會根據學生工作與學習的情況給予相應的學分。
二、應用電子專業中工學結合模式的具體應用
信息時代的到來將電子信息產業推到了各行業的前端,電子產品越來越多地滲透到社會生活的方方面面,由此形成的系統化產業鏈對相關專業人才的需求、也日益增加。地處陜南的陜西航空技術學院因其在應用電子專業的教育資源優勢,而將學生的培養定位在工學結合模式上,通過校企結合的方法改革傳統的教學形式,使工學結合教育模式取得顯著的成效。
(一)改革課程體系
2004年,為適應新時代對于應用型技術人才的需要,該校聘請了十幾位來自電子電器企業的專業人士,對學校應用電子專業的課程進行了調整與整合。按照未來的市場就業前景,并根據企業的職業崗位確定培養學生的數量,及企業職業崗位需要的人才能力制定培養目標,根據企業職業崗位需要的人才素質確定培養方案,按照企業職業崗位的工作流程設置具體的課程安排。改革后教學體系形成了“基礎教學”和“實踐教學”兩部分。基礎教學包括傳統公共課程與理論學習,實踐教學則有實驗室操作、校內外實訓、頂崗實訓。工學結合模式實現了“理論與實踐、知識與技能、課時與教室、教師與工程師”的融合,為應用電子專業的教學改革與拓展奠定了牢固的基礎。
(二)建立實訓基地
該校已經成型的校內實訓基地中包括各類實訓室如:過程控制技術、計算機仿真技術、電工電子技術等。校外主要實訓基地包括中航工業公司、千山電子儀器廠、國營東方電子儀器廠、中原電測儀器廠等單位。在工學結合模式下培育出的歷屆畢業生受到陜西飛機工業公司、廈門太古飛機工程有限公司、深圳航盛電子股份有限公司、惠威集團等企業的青睞,畢業生進入企業后,憑借著校內外的實訓和在企業的實際工作,一段時間之后就迅速成長為企業的骨干技術力量。不僅在就業市場上占據了領先優勢,實訓也促成了眾多教育科研成果的出臺,自工學結合模式施行以來,該校已經編寫成功《電子產品工藝實訓》、《電工電子技術》、《電機與電氣控制》等多本教材,使學校的教學水平提升到一個更高的水平。
(三)反哺社會
隨著陜西航空技術學院實訓基地的建成與使用,不僅培養出眾多有學歷有能力的高等教育人才,也讓參與實訓的各類企業受益匪淺。在學校利用中般工業企業的內部資源的同時,企業也得到了職工內部培訓、企業文化講座、電子專業研修班、電子技能專項訓練、職業資格培訓及鑒定等來自學校的專業服務。學校已經累計為參與實訓的企業開展員工培訓達150人,完成職業資格鑒定380人,開展企業文化講座8次,幫助企業開展專業研修班4期。
三、相關問題與解決措施
(一)認為工學結合不適于高等教育
部分教育界及社會人士認為工學結合應當是中等教育采用的模式,高等學府應當更多地培養研究型的學者,而不是半工半讀的藍領工人。
解決措施:端正觀念。無論是這種教育模式的發源地英國還是推廣地美國,工學結合模式都是從高等學府中出現,至今在國際上也仍然主要存在于高等教育過程中。高等教育不應當是脫離社會的“象牙塔”,而應順應時代潮流成為大眾化的教育形式。美國著名教育學者、教育變革“設計師”Clark Kerr曾明確表示過:“從中世紀起,大學就是為了某種專業(職業)培養專門的人才的地方。”高等學府的學子們為了將來的職業發展進行實踐活動并不會降低所謂的“身份”,相反,隨著時代的發展和中國就業形勢的持續緊張,大學生就業能力的高低越來越成為大學實現教學的最終目標之首,大學應當有意識地幫助大學生進行專業(職業)技術訓練,從而盡快掌握未來就業所必須的理論知識與實際操作技能。
(二)工作影響了學習時間
難以避免的問題,這種問題在國內外均存在,屬正常現象。學習需要時間,工作同樣需要,將原本計劃用于學習的時間劃撥出一部分給工作,則用于學習的時間自然受到擠壓,出現學習時間不足的情況。
解決措施:延長學制或在假期安排工作。國外大學大多實行學分制教學與彈性學制,學生修滿學分即可畢業,對學習時間的要求相對寬松,所以延長學制的辦法比較可行,但國內目前暫時缺乏相對成熟的條件,因此延長學制在中國施行的困難相對較大。在假期安排工作的辦法比較適合中國的國情,目前在上海已經有大學進行了試點。上海工程技術大學根據其學校的實際情況將暑假的時間延長,學生四年本科學習結束時已經積累了超過半年的工作經驗,學校與學生就職的企業在學生畢業時共同頒發“實踐證書”,幫助學生在未來的職場取得了顯著優勢。
結束語:
應用電子專業教育在工學結合模式下培養出的高等教育人才適應了當代社會“學歷+能力”的要求,不僅使學生個體在就業市場的激烈競爭中占據了相當的優勢,也為我國高等教育改革開拓了創新思路、展開了美好前景。
參考文獻:
Abstract: The traditional teaching method of electronics in secondary vocational school has many shortcomings, such as
time-consuming, laborious and poor economy. In this article, Proteus simulation software is applied to the teaching of electronics in secondary vocational school, exploring its application in Kirchhoff's law in the circuit and the single-chip computer teaching.
關鍵詞: 基爾霍夫定律;摸擬;搶答;仿真
Key words: Kirchhoff's law;emulation;vies to answer first;simulation
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)14-0233-02
0 引言
在中職電工基礎、電子線路和電子技能實訓等課程的教學中,往往需要學生搭制電路。傳統的方法是根據原理圖購買元器件,制板,焊接,調試,最后進行測試觀看實驗效果,如果元件參數選擇不當達不到實驗要求,就必須重新選擇元件,然后進行焊接,這個過程就要反復進行,這樣不僅費時、費力而且費用也高。而軟件就從根本上解決了這一難題,通過將Proteus仿真軟件引入到電子專業中,對一些電學定律,電路實驗進行仿真教學,幫助學生理解電學的有關原理,電路實驗現象,運用顏色、圖形、運動圖象、聲音等多種手段,將無法觸摸、難于理解的電學概念和電路實驗現象真實化和形象化,解決中職電子教學中存在的學生學習困難,學習積極性不高的問題,以提高學生學習的自覺性。根據多年從事電子教學的經驗:在教學中引入Proteus仿真軟件,通過其仿真功能,幫助學生理解電學中的有關定理,電路實驗現象從而提高學生學習積極性。
1 Proteus軟件簡介
Proteus軟件是由英國公司開發的EDA工具軟件,它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及器件,是目前最好的仿真單片機及器件的工具。Proteus軟件包括原理圖編輯(SCH)、印制電路板(PCB)布線、電路仿真(VSM)等功能,而這里主要使用其仿真功能,在沒有實驗電路板的情況下可以代替實驗電路板,仿真效果與實際電路實驗效果基本一致,可以大大的節約辦學成本,提高辦學效率和教學
質量。
2 直流電路的Proteus仿真教學
基爾霍夫節點電流定律是電工基礎很重要的一個知識點,現在通過Proteus仿真軟件來畫一個三條支路兩個網孔的直流電路來驗證基爾霍夫節點電流定律的正確性,為了便于學生理解在電路的三條支路中串入了三個直流電流表,通過直流電流表可以直觀的看到各個支路電流的關系,然后用Proteus軟件的仿真功能來對這個電路進行仿真。
3 單片機的仿真教學
如果只是在電工基礎、電子線路和電子技能實訓等課程中應用Proteus,那真是大材小用了,Proteus的應用還有單片機的仿真,它支持51系列,AVR,PIC等單片機的仿真,還提供了大量的測試儀器儀表,如邏輯分析儀,虛擬終端,SPI調試器,I2C調試器,多通道示波器,頻率計等。而在中職教學上現在很多中專學校都已經開設了單片機這門課程,所以下面以八路搶答器為例來進行單片機仿真
教學。
3.1 八路搶答器設計說明 只要主持人按下復位按鈕,數碼管就顯示“0”表示可以開始搶答,一旦有搶答信號,就立即判斷出是哪一位選手最先搶答的,隨即把相應的位號送至數碼管顯示,并對其后的搶答信號不再響應,同時蜂鳴器持續間隔鳴響,給出聲音提示信號,當主持人按下復位按鈕發出復位信號后開始下一輪搶答。
4 Proteus對教學以及設備設施提出了新的要求
一件創新的工具將會改變人的工作習慣,同樣一個好的軟件,也會改變人的學習習慣,在中職電子教學中引入Proteus后,對教學過程,設備設施提出了新的要求。
①全面解決中職電子各專業的實驗實習問題。Proteus可以應用在電工基礎,電子線路,電子技能實訓,單片機原理與接口電路,電子測量,電子電路設計等學科。對于每一個相關電路都可以搭建電路來仿真,仿真效果與實際效果一樣,克服教學中硬件電路固定,學生不能改,實驗內容固定的局限性,同時擴展學生思路,提高學生學習主動性。②硬件投入少,經濟。使用真實儀器,維護成本高,還怕學生搞壞。采用軟件方式進行教學更省時省力。③學生可自行實驗,鍛練解決實際工程的問題的能力。④應用Proteus教學最低要求要有投影儀,最好還有相配套的機房。
參考文獻:
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