電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)的探索

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摘要：電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)是提高學(xué)生工程實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的關(guān)鍵所在。通過將傳統(tǒng)的電工電子實(shí)訓(xùn)內(nèi)容整合優(yōu)化，增加跟專業(yè)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，完善實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的流程，建立科學(xué)合理的電工實(shí)訓(xùn)考核模式和方法，促進(jìn)大學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程實(shí)踐能力；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力；電工實(shí)訓(xùn)

1整合優(yōu)化現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目　提高學(xué)生基本工程實(shí)踐能力

電工電子實(shí)訓(xùn)主要訓(xùn)練學(xué)生從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、仿真、制作電路板、焊接、安裝、調(diào)試、分析結(jié)果到成品驗(yàn)收整個(gè)系統(tǒng)過程，是電工與電子學(xué)科理論導(dǎo)向工程應(yīng)用的全面總結(jié)，這一特點(diǎn)決定了實(shí)習(xí)課程內(nèi)容的廣泛性和復(fù)雜性[6]。為我校2015年前部分專業(yè)兩周的電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以小項(xiàng)目形式獨(dú)立完成，學(xué)生需在固定的兩周時(shí)間內(nèi)完成六個(gè)獨(dú)立的小項(xiàng)目。項(xiàng)目多，但項(xiàng)目?jī)?nèi)容缺乏深度，項(xiàng)目之間缺乏較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，如AltiumDesigner電路圖制作設(shè)計(jì)的電路板與后面焊接項(xiàng)目中的電路板不同；收音機(jī)的焊接、組裝及調(diào)試項(xiàng)目中，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)好的電路板完成焊接，一旦電路出現(xiàn)故障，大部分學(xué)生不能排除故障，究其原因，參加電工電子實(shí)訓(xùn)的學(xué)生大部分為大二以下學(xué)生，還未接觸系統(tǒng)的專業(yè)課程，理論知識(shí)體系還不夠完善，不能完全理解電路原理和芯片的原理、使用方法，而且學(xué)生沒有參與電路板的設(shè)計(jì)，不熟悉電路板的布局布線。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)校采購(gòu)的收音機(jī)多數(shù)為市面上出售的外形美觀、體積小巧、缺乏測(cè)試點(diǎn)的半成品收音機(jī)，不方便學(xué)生對(duì)電路進(jìn)行故障檢測(cè)和結(jié)果測(cè)試。現(xiàn)將實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化與重組，構(gòu)建體現(xiàn)工程實(shí)踐能力的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目體系。將六個(gè)小項(xiàng)目整合為兩個(gè)具有工程特色的獨(dú)立項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目采用分步完成，層層遞進(jìn)，難度遞增，其中項(xiàng)目1涉及安全用電規(guī)范化的培養(yǎng)，要求學(xué)生在固定的時(shí)間、課室和指導(dǎo)教師在場(chǎng)的情況下完成。而項(xiàng)目2中涉及電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試和測(cè)試，在固定的一周時(shí)間內(nèi)完成有一定的難度，學(xué)生可自行查閱資料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，課后自行設(shè)計(jì)，在學(xué)期末提交作品。這些項(xiàng)目主要是針對(duì)非電專業(yè)和電類大一的學(xué)生，主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的一些基本的工程實(shí)踐能力：正確熟練使用常用電工工具；掌握三相異步電動(dòng)機(jī)、交流接觸器、熱繼電器、繼電器、控制按鈕開關(guān)的使用方法；了解三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的基本原理；掌握三相異步電動(dòng)機(jī)電路基本故障的檢測(cè)方法；學(xué)習(xí)采用AltiumDesigner制作電路原理圖及PCB的方法；掌握常用的電子元器件的性能特點(diǎn)、命名方法、識(shí)別方法及檢測(cè)方法；掌握電子工藝的基本知識(shí)、操作、布局與工藝；分析與處理簡(jiǎn)單的電路故障等，學(xué)生通過一個(gè)工程項(xiàng)目的分步訓(xùn)練，獲得基本的工程實(shí)踐能力。

2增加跟專業(yè)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目　完善項(xiàng)目流程，提高學(xué)生綜合工程實(shí)踐能力

一些電子專業(yè)的大二以上學(xué)生，已具備一定的基礎(chǔ)實(shí)踐能力、理論知識(shí)能力和自學(xué)能力，結(jié)合其專業(yè)背景增加一些跟專業(yè)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和完善項(xiàng)目流程是提高綜合工程實(shí)踐能力的有效方法。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和形式可以采用開放式，如實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目可以選擇指導(dǎo)教師提供選題、學(xué)院教師的在研科研項(xiàng)目或自選跟專業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目，學(xué)生可以通過團(tuán)隊(duì)或個(gè)人的形式參與項(xiàng)目,完成項(xiàng)目的時(shí)間可以設(shè)定為一個(gè)時(shí)間段，表2所示為我校某一電子專業(yè)的指導(dǎo)教師提供的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選題，學(xué)生確定好選題后，自主查閱資料，提出設(shè)計(jì)方案，并對(duì)方案進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，直到測(cè)試出結(jié)果、完成項(xiàng)目報(bào)告和答辯。完成一個(gè)工程項(xiàng)目的具體流程如下。

2.1選題、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

學(xué)生自由選題，根據(jù)所選的課題方向和1～4人分組協(xié)作原則，提交項(xiàng)目組題目和項(xiàng)目組成員名單，并通過指導(dǎo)教師的審查。項(xiàng)目組在四周內(nèi)提交項(xiàng)目進(jìn)度表、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、項(xiàng)目組成員的分工和貢獻(xiàn)度、項(xiàng)目組所需元器件表和項(xiàng)目預(yù)算經(jīng)費(fèi)表。確定電路設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)和項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案。

2.2硬件設(shè)計(jì)

確定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，在完成仿真基礎(chǔ)上，與指導(dǎo)教師討論電路設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，合理選擇電路元器件，初步搭建硬件電路。

2.3電路制作、調(diào)試與測(cè)試

根據(jù)電路技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求，完成硬件電路制作、調(diào)試和測(cè)試，并要求保留所有測(cè)試結(jié)果，完成測(cè)試報(bào)告，提交測(cè)試報(bào)告。項(xiàng)目組于答辯前兩周內(nèi)預(yù)約指導(dǎo)教師，完成電路系統(tǒng)的性能測(cè)試。

2.4項(xiàng)目報(bào)告的撰寫

按照項(xiàng)目報(bào)告的撰寫要求撰寫本項(xiàng)目報(bào)告，并在答辯前一周提交項(xiàng)目報(bào)告書。

2.5答辯

各項(xiàng)目組在學(xué)期結(jié)束前的一個(gè)月內(nèi)與指導(dǎo)教師預(yù)約答辯時(shí)間，并現(xiàn)場(chǎng)通過PowerPoint形式講解項(xiàng)目的完成情況，組員按項(xiàng)目分工分別回答問題。教師根據(jù)考核要求和考核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每位組員評(píng)分。不同組所采取的幾種不同的項(xiàng)目方案，對(duì)比不同的設(shè)計(jì)方案，項(xiàng)目組之間相互學(xué)習(xí)，比較電路的優(yōu)缺點(diǎn)，開闊了視野。按照工程項(xiàng)目流程完成一個(gè)項(xiàng)目，不僅可以提高學(xué)生綜合工程實(shí)踐能力，如問題發(fā)現(xiàn)、資料查閱、信息提煉、電路設(shè)計(jì)、仿真與制作一體化、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路分析、報(bào)告撰寫、數(shù)據(jù)處理等，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3基于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的實(shí)訓(xùn)考核模式與方法

電工實(shí)訓(xùn)考核是實(shí)訓(xùn)教學(xué)的重要組成部分。通過實(shí)訓(xùn)考核，既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的客觀評(píng)價(jià)，同時(shí)又對(duì)教師的教學(xué)水平、教學(xué)效果，教學(xué)中存在的問題等形成較為直觀的反饋，其結(jié)果中反饋的教、學(xué)過程中的各種信息數(shù)據(jù)，對(duì)于激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和改進(jìn)教師教學(xué)方法具有重要作用。電工電子實(shí)訓(xùn)內(nèi)容主要以工程項(xiàng)目的形式實(shí)現(xiàn)，其考核模式要充分體現(xiàn)工程特點(diǎn)，為學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供準(zhǔn)繩?？己四Ｊ綉?yīng)結(jié)合具體的實(shí)際項(xiàng)目選擇靈活的考核模式，如個(gè)人考核與項(xiàng)目組考核結(jié)合，理論考核和實(shí)踐考核結(jié)合?？己酥笜?biāo)需細(xì)化，建立體現(xiàn)項(xiàng)目中工程實(shí)踐能力核心條款的考核指標(biāo)，合理量化各項(xiàng)考核指標(biāo)，根據(jù)指標(biāo)的重要性設(shè)置每項(xiàng)考核指標(biāo)的分值比例，建立科學(xué)的考核成績(jī)計(jì)算方法。為我校某一電子專業(yè)電工電子實(shí)訓(xùn)課程的項(xiàng)目組和個(gè)人考核指標(biāo)?？己朔譃轫?xiàng)目組考核和個(gè)人考核兩部分，個(gè)人考核建立在項(xiàng)目組考核的基礎(chǔ)上，先對(duì)項(xiàng)目組進(jìn)行整體考核，然后根據(jù)個(gè)人在項(xiàng)目組的參與度與貢獻(xiàn)度分別對(duì)個(gè)人進(jìn)行考核。項(xiàng)目組考核建立了三級(jí)考核指標(biāo)，其中一級(jí)考核指標(biāo)反映了完成一個(gè)工程項(xiàng)目的主要考核指標(biāo)，而三級(jí)指標(biāo)的細(xì)化更方便教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況的真實(shí)評(píng)價(jià)，提高考核的可操作性、公正性，同時(shí)學(xué)生也更清楚自己在整個(gè)項(xiàng)目中須掌握的各項(xiàng)具體實(shí)踐能力。

4結(jié)語

工科高校是國(guó)家培養(yǎng)具有工程能力人才的重要基地，是新工科建設(shè)的主力軍。在電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，通過將傳統(tǒng)的電工電子實(shí)訓(xùn)內(nèi)容整合優(yōu)化，使其具備工程項(xiàng)目特色，增加跟專業(yè)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，并完善實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的流程，建立科學(xué)合理的電工電子實(shí)訓(xùn)考核模式和方法，促進(jìn)大學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展，適應(yīng)新工科建設(shè)人才培養(yǎng)的需求，為國(guó)家造就一批綜合素質(zhì)高的工程應(yīng)用型人才。

作者：陳靈敏 陳安 蔣立力 杜宇上 曾思明 單位：廣東工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部