時(shí)間:2023-08-15 17:24:00
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:Multisim;LabVIEW;電子實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn);聯(lián)合仿真;數(shù)據(jù)交互
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.155
0 引言
對高等工科院校來講,實(shí)驗(yàn)室起著相當(dāng)重要的作用,實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生教育發(fā)展中不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié),對幫助學(xué)生理解授課內(nèi)容起著非常重要的作用[1-2]。在實(shí)踐教學(xué)中,儀器設(shè)備缺乏和學(xué)生人數(shù)多是一個突出的矛盾,為了解決這個問題,虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)手法應(yīng)用到很多高校的教學(xué)當(dāng)中。本項(xiàng)目不僅可以幫助教師在課堂上更好的表述所傳授的內(nèi)容,展現(xiàn)電子實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中的基本電路,方便教師的講解和現(xiàn)場演示,突破現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)狀態(tài)的束縛[3],而且實(shí)現(xiàn)了“實(shí)驗(yàn)室”走進(jìn)課堂,“儀器”搬上講臺,學(xué)生能更直觀地了解儀器操作和電路原理,對電路實(shí)現(xiàn)過程細(xì)節(jié)進(jìn)行放大,加深實(shí)驗(yàn)的理解和消化。本項(xiàng)目還可以實(shí)現(xiàn)線上教學(xué),學(xué)生可以通過局域網(wǎng)訪問實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站,對相關(guān)電路進(jìn)行自學(xué),可以與教師的線上溝通,師生交互更加方便,更及時(shí)的反饋當(dāng)堂學(xué)習(xí)情況。這樣大大提高了教師的授課效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效率,新穎的形式也能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使W生加深對課程的理解,從而達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。
1 實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)思路
本文采用兩種軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。Labview2012的圖形化設(shè)計(jì)能夠提供簡單的操作界面和使用平臺。Multisim2013自身提供各種電路元件,方便對電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真,同時(shí)具有與labview通信的功能[4-6]。本系統(tǒng)使用兩款軟件,建立了集用戶登錄與管理,實(shí)驗(yàn)仿真、報(bào)告提交與修改、線上自測、網(wǎng)絡(luò)等諸多功能于一體的電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了Labview與Multisim的聯(lián)合仿真[7]。
2 實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1 用戶管理及登錄
本文將用戶登錄界面作為主界面,其余部分作為子程序進(jìn)行嵌套。主界面主要實(shí)現(xiàn)對用戶的安全管理,即需要用戶名和密碼方可查看個人信息和使用系統(tǒng)。登錄界面分為教師登錄和學(xué)生登錄,不同人員的登錄顯示不同的操作模塊。
2.2 提交報(bào)告和修改報(bào)告
學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)操作后,可以將自己的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果寫入提交報(bào)告的模塊中,被提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告存入數(shù)據(jù)庫;同時(shí),教師則可以在修改報(bào)告模塊中調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)現(xiàn)對報(bào)告的閱讀和修改。
2.3 實(shí)驗(yàn)操作
學(xué)生實(shí)驗(yàn)部分主要是針對在電子實(shí)習(xí)中的基本模塊電路,這些電路也是模電中的經(jīng)典電路。該項(xiàng)目中,主要涉及4個電路實(shí)驗(yàn),主要是采用labview中的選項(xiàng)卡的思路,配套的有該電路的原理介紹,參數(shù)設(shè)計(jì)要求等。使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)不僅僅是做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn),更加是做到懂實(shí)驗(yàn)而去做實(shí)驗(yàn)。
2.4 線上自測
本系統(tǒng)所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還具有線上自測的功能。學(xué)生在自測時(shí),隨機(jī)抽取規(guī)定數(shù)目的測試題形成一份試卷最終統(tǒng)計(jì)成績并存入數(shù)據(jù)庫。
2.5 網(wǎng)絡(luò)
本系統(tǒng)還采用WEB技術(shù)搭建仿真實(shí)驗(yàn)平臺,用戶可在客戶端通過瀏覽器輸入網(wǎng)頁網(wǎng)址來訪問服務(wù)器上的應(yīng)用程序,這樣可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)不受場地和時(shí)間的限制,學(xué)生可以在需要的時(shí)候登錄網(wǎng)頁網(wǎng)址,學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識。
2.6 數(shù)據(jù)庫的建立和使用
該系統(tǒng)涉及到數(shù)據(jù)量很大,所以需要建立數(shù)據(jù)庫[8],本系統(tǒng)中采用的數(shù)據(jù)庫連接工具是labview中的LabSQL功能,它能很好地將數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。在用戶管理和登錄模塊,自測題模塊等都用到了數(shù)據(jù)庫。
3 結(jié)論
系統(tǒng)以LabVIEW為開發(fā)平臺,結(jié)合Multisim仿真軟件,將電子實(shí)習(xí)的內(nèi)容從電路板搬到計(jì)算機(jī)上,學(xué)生對課程的理解和掌握起到一定的作用。該系統(tǒng)集合了學(xué)生信息管理和作業(yè)報(bào)告的功能,方便老師在上課時(shí)對學(xué)生信息的掌握和對課堂效果的實(shí)時(shí)反饋,學(xué)生實(shí)習(xí)報(bào)告可以直接在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行批閱和點(diǎn)評,實(shí)現(xiàn)無紙化教學(xué)的轉(zhuǎn)變;系統(tǒng)加入網(wǎng)絡(luò)訪問的功能,課堂教學(xué)資料以及教學(xué)實(shí)驗(yàn),方便學(xué)生隨時(shí)的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí);增加學(xué)生自測題系統(tǒng),簡化考核方式。
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[關(guān)鍵詞]實(shí)踐教學(xué) 電子實(shí)訓(xùn) 仿真 教學(xué)改革
不論是從國際比較的角度看,還是從培養(yǎng)過程的具體分析看,在各種質(zhì)量衡量指標(biāo)中,我國高校畢業(yè)生實(shí)踐能力差的問題都相當(dāng)突出[1]。而電子實(shí)訓(xùn),作為提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的主要途徑[2-3],學(xué)生通過該課程以獲得電子制造工藝的基礎(chǔ)知識,掌握電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程素質(zhì),為大三、大四階段的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ),更為畢業(yè)后從事實(shí)際相關(guān)工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
EDA仿真技術(shù)是從事電子設(shè)計(jì)的工程師必須掌握的基本技術(shù)之一,很多課程如電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)等都通過引入或加強(qiáng)EDA仿真技術(shù)的應(yīng)用來提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合能力[4-6]。但是,傳統(tǒng)的電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程卻忽視了仿真技術(shù),學(xué)生的綜合能力不能進(jìn)一步提高。在過去的一學(xué)年,中國計(jì)量學(xué)院工程訓(xùn)練中心推行教學(xué)改革實(shí)踐,將EDA仿真技術(shù)引入電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程,大大提高了課程的教學(xué)質(zhì)量。
一、課程教學(xué)改革的背景介紹
電子實(shí)訓(xùn)課程采用集中教學(xué)的組織方式,教學(xué)內(nèi)容安排如圖1所示,實(shí)習(xí)前期安排了基本技能實(shí)訓(xùn),包含焊接訓(xùn)練、儀器儀表的使用訓(xùn)練及基本電子元件的識別、檢測及使用訓(xùn)練;中后期階段采用項(xiàng)目化實(shí)習(xí)的方式[7-9],培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力,提供多個實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目供學(xué)生選擇;對學(xué)有余力的學(xué)生,實(shí)訓(xùn)中又增加了設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)[10],鼓勵他們對現(xiàn)有的項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),比如設(shè)計(jì)一個有源濾波器,并在電路板上實(shí)現(xiàn)以取代項(xiàng)目中的原有的無源濾波器,或者重新設(shè)計(jì)電路中的元件的參數(shù)來改變放大器的放大倍數(shù),或者改進(jìn)單片機(jī)中的已有的程序等等,以上是開展教學(xué)改革的背景和基礎(chǔ);學(xué)生也可以自立課題,自行查找資料、購買元器件,裝配、焊接與調(diào)試直到完成自立項(xiàng)目。
圖1:改革之前的教學(xué)內(nèi)容
雖然電子實(shí)訓(xùn)課程多年來受到了學(xué)生的熱烈歡迎和廣泛好評,但目前的教學(xué)過程仍存在一些不足之處:⑴實(shí)訓(xùn)過程尤其是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),存在元器件浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象,學(xué)生用錯元器件的情況時(shí)有發(fā)生;⑵學(xué)生只關(guān)注了“動手”,而忽視了“動腦”,對項(xiàng)目的理論理解不夠深入,在電子產(chǎn)品調(diào)試過程中沒有很好地把理論和實(shí)踐結(jié)合起來,出現(xiàn)問題后,只看到表象,沒有通過現(xiàn)象看本質(zhì),不會從原理層面上分析和解決問題,學(xué)生的綜合素質(zhì)沒有得到充分提高;⑶實(shí)訓(xùn)課程對后續(xù)課程不能更好地鋪墊和支持。為解決這些問題,我們進(jìn)行了教學(xué)改革,將EDA軟件仿真技術(shù)引入到電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中。
二、教學(xué)改革的基本原則、實(shí)施和心得體會
1.教學(xué)改革的基本原則
⑴遵循“電子實(shí)訓(xùn)為主,EDA仿真為輔”的原則。不能把改革理解為兩門課程的簡單合并,由于課時(shí)所限,這在教學(xué)實(shí)踐中也行不通。引入EDA仿真教學(xué)是為了更好地進(jìn)行電子實(shí)訓(xùn)教學(xué),所以在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)難度及教學(xué)質(zhì)量的評價(jià)等方面,都要分清主次關(guān)系,不能喧賓奪主;⑵對EDA仿真教學(xué)內(nèi)容在難度和深度上不作太高要求,要緊密結(jié)合電子實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容,能夠滿足電子實(shí)訓(xùn)的要求即可。
此外,教學(xué)過程中,結(jié)合兩門課程的特點(diǎn),根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,改革現(xiàn)有的教學(xué)模式。合理安排教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,豐富教學(xué)手段,從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,提高和增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和實(shí)踐動手能力,很好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),提高教學(xué)質(zhì)量。
2.教學(xué)實(shí)施
(1)教學(xué)內(nèi)容的安排和實(shí)施
在總課時(shí)不變,教學(xué)內(nèi)容有所增加的情況下,如何才能保證電子實(shí)訓(xùn)的教學(xué)順利完成,并能取得良好的教學(xué)效果,這是電子實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師應(yīng)該考慮的首要問題。
電子實(shí)訓(xùn)的課時(shí)總量不變,引入的EDA仿真教學(xué)和實(shí)訓(xùn)占用其中10個課時(shí)左右,教學(xué)內(nèi)容上要“精”而非“全”。兩者在教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)內(nèi)容的安排交叉進(jìn)行、有機(jī)、有序地融合在一起的。
圖2:改革之后的教學(xué)內(nèi)容
在項(xiàng)目化實(shí)習(xí)之前,教師先指導(dǎo)學(xué)生對所選的項(xiàng)目進(jìn)行EDA仿真實(shí)訓(xùn),用軟件設(shè)計(jì)和仿真,待仿真結(jié)果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后,再動手焊接、安裝與調(diào)試該電子產(chǎn)品。以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目“紅外心率計(jì)”為例,學(xué)生先在計(jì)算機(jī)房用軟件Multisim或Proteus對該項(xiàng)目進(jìn)行仿真成功后,再到電子實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該項(xiàng)目的實(shí)際制作,包括電子元器件的安裝、焊接,并對電路板上的各個功能模塊進(jìn)行調(diào)試,最終完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,真正做到理論與實(shí)踐結(jié)合。
此外,對于涉及項(xiàng)目設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以及自立課題的學(xué)生,也都要求他們先用EDA軟件設(shè)計(jì)并仿真成功后,再在電路板上實(shí)現(xiàn)。
這項(xiàng)教改課題開展以來,雖然增加了實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,但電子實(shí)訓(xùn)的課時(shí)和之前相比不但沒有感覺緊張,反而更顯寬松。學(xué)生在EDA實(shí)訓(xùn)階段對項(xiàng)目的理解更深入了,掌握了其工作原理,熟悉了產(chǎn)品中所用的各元器件的型號和參數(shù),在動手去裝配時(shí)出錯的幾率降低了,調(diào)試中出現(xiàn)問題之后,也會主動從原理角度去分析問題、解決問題了,節(jié)省了很多實(shí)訓(xùn)時(shí)間。
(2)改革教學(xué)方法
在不同的實(shí)訓(xùn)階段,指導(dǎo)教師采用不同的教學(xué)方法,尤其是對于EDA軟件仿真部分的教學(xué),結(jié)合軟件教學(xué)的特點(diǎn)改進(jìn)教學(xué)方法,比如,利用屏幕錄像軟件將軟件的使用方法、要點(diǎn)提前錄制好,并配以講課音頻;將教學(xué)中學(xué)生常見的問題以問答的形式集中編入電子文檔中。把這些教學(xué)資源連同教學(xué)課件都存放在教學(xué)網(wǎng)站上,實(shí)現(xiàn)資源共享,供學(xué)生隨時(shí)查閱,大大減少了學(xué)生對教師的依賴,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力及解決問題的能力。
(3)改革原有的考核與成績評定方式,將EDA的考核成績納入其中
圖3:改革前后成績評定對比
在考核部分,EDA仿真考核與電子實(shí)訓(xùn)的實(shí)踐動手考核不是相互獨(dú)立的,而是同一考核項(xiàng)目不同的考試形式,前者是在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)、繪圖、仿真后,再到實(shí)驗(yàn)室把該考核項(xiàng)目的實(shí)際電路板焊接、調(diào)試成功,完成后者的考試內(nèi)容。改革前后各部分成績在電子實(shí)訓(xùn)總成績中所占比例如圖3所示,其中EDA考核成績占10%。
3.改善教學(xué)環(huán)境
(1)加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)
由于歷史原因,指導(dǎo)教師的隊(duì)伍存在師資力量參差不齊的現(xiàn)象,部分教師對EDA軟件不熟悉,整體教學(xué)水平有待進(jìn)一步提高,安排教師定期外出參加相關(guān)培訓(xùn),提升教學(xué)人員的整體專業(yè)素養(yǎng)。
(2)大力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室硬件、軟件建設(shè)
及時(shí)更新計(jì)算機(jī)并定期維護(hù)和保養(yǎng),升級EDA仿真軟件。
(3)改版已有教材,豐富并改進(jìn)教學(xué)課件和學(xué)習(xí)資源
改進(jìn)原版教材,增加EDA軟件仿真的內(nèi)容,并編制相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告指導(dǎo)書;整理EDA軟件仿真方面的學(xué)習(xí)資料,保證實(shí)習(xí)順利進(jìn)行。
三、教學(xué)改革取得的成效
實(shí)施這項(xiàng)教學(xué)改革以來,取得了一舉多得的效果:
1.降低了實(shí)驗(yàn)成本
學(xué)生在計(jì)算機(jī)上通過電路參數(shù)的調(diào)整來達(dá)到較好的仿真結(jié)果之后,再在電路板上來實(shí)現(xiàn),減少了之前沒有引入EDA軟件仿真時(shí)學(xué)生經(jīng)常需更換電子元器件的現(xiàn)象,從而大大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本,對于實(shí)訓(xùn)中的設(shè)計(jì)性環(huán)節(jié),效果更加顯著。
2.提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,鞏固了理論知識
在實(shí)際動手搭建電路之前,學(xué)生還沒有見到電子產(chǎn)品的實(shí)物,而引入EDA軟件仿真之后,學(xué)生在電腦上通過繪制電路圖,仿真后就能看到電子產(chǎn)品的運(yùn)行效果,對于后續(xù)的動手實(shí)驗(yàn)充滿了極大興趣,加深了學(xué)生對電路原理的理解,鞏固了相關(guān)理論知識。
3.拓寬學(xué)生的思路和眼界,培植了學(xué)生的EDA的概念
按照教學(xué)計(jì)劃安排,電子實(shí)訓(xùn)是在第三或第四學(xué)期,在該階段引入EDA仿真軟件的教學(xué),可以將EDA的概念提早植入學(xué)生心中,對于大三、大四階段后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
4.提高了電子實(shí)訓(xùn)的教學(xué)質(zhì)量
針對某個具體實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,學(xué)生已經(jīng)在電腦上設(shè)計(jì)、仿真通過了,對電路的工作原理,電路中涉及到的電子元器件的型號、類型及參數(shù)都非常了解,可以高效地完成實(shí)際電路的焊接、裝配及調(diào)試,出現(xiàn)問題及錯誤的幾率大大降低,即使出現(xiàn)問題,很多學(xué)生也能很快地獨(dú)立解決。在規(guī)定的教學(xué)課時(shí)里,雖然教學(xué)內(nèi)容增加了,但教學(xué)質(zhì)量卻提高了。
5.能把工程訓(xùn)練中心的計(jì)算機(jī)房很好地利用起來,提高了現(xiàn)有資源的有效利用率
6.教學(xué)評價(jià)
通過對已參加過實(shí)訓(xùn)的學(xué)生進(jìn)行追蹤問卷調(diào)查,并溝通后續(xù)相關(guān)課程的任課教師,均表示學(xué)生能很快適應(yīng)后續(xù)EDA課程的教學(xué)。
四、結(jié)束語
此項(xiàng)教學(xué)改革在中國計(jì)量學(xué)院實(shí)施已有一學(xué)年,取得了較好的教學(xué)效果,但仍存在一些不足和需要完善的地方,比如針對不同專業(yè),在教學(xué)中沒有區(qū)別對待,應(yīng)進(jìn)一步深化改革,實(shí)施分類、分級教學(xué)。
項(xiàng)目:中國計(jì)量學(xué)院2012年校級教改課題(實(shí)驗(yàn)專項(xiàng))
編號:HEX2012083
項(xiàng)目名稱:電子實(shí)習(xí)EDA教學(xué)改革與實(shí)踐
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關(guān)鍵詞:電工電子技術(shù);實(shí)驗(yàn);教學(xué);探討
中圖分類號:G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0104-02
由于“電工電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中占有很重要的地位,它在培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力方面,有著其它教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的作用。然而“電工電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中學(xué)生普遍反映實(shí)驗(yàn)儀器操作按鈕多、操作面板連接導(dǎo)線多,概念抽象,基本理論難學(xué)、難懂,難以快速掌握,因此,學(xué)生對“電工電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)沒有積極性,學(xué)習(xí)主動性低。但“電工電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)是電類專業(yè)學(xué)生的必修課,是培養(yǎng)應(yīng)用性人才的一個重要環(huán)節(jié)。該課程的主要重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用“電工電子技術(shù)”的基本理論、基本知識和基本操作來解決科研和生產(chǎn)實(shí)際問題的能力,特別是新產(chǎn)品研制和開發(fā)能力上。因此,實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)的效果直接影響著對理論知識的理解和掌握。然而,由于知識結(jié)構(gòu)和文化程度不同、基礎(chǔ)理論水平的薄弱,面對復(fù)雜儀器操作面板,枯燥的理論推導(dǎo)以及難記的公式,學(xué)生往往缺乏學(xué)習(xí)熱情。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式方法。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊化
實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊化,它在一定程度上能解決不同能力、層次學(xué)生的需求,也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)。“電工電子技術(shù)”的實(shí)驗(yàn)課程包含著“電路原理”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”三大課程的內(nèi)容,該課程實(shí)踐應(yīng)用性較強(qiáng),在教學(xué)中的許多電子電路都是成熟的實(shí)用電路,只要將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目模塊化,在內(nèi)容上分層次,通過使用實(shí)驗(yàn)電路模塊,調(diào)整和設(shè)計(jì)做成應(yīng)用較強(qiáng)的裝置。以此加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)和動手能力,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,并通過實(shí)踐掌握理論,理論在實(shí)踐中的整合,用理論指導(dǎo)實(shí)踐,從而達(dá)到更好的掌握知識,提高實(shí)踐與創(chuàng)新能力。
合肥學(xué)院(以下簡稱我院)基礎(chǔ)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)中心的電工電子實(shí)驗(yàn)室,主要是面向全校各工科系、部的電類工科學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作,同時(shí)也承擔(dān)著部分成教學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),為了提高教學(xué)質(zhì)量的問題,我們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的項(xiàng)目進(jìn)行了模塊化的嘗試,在形式上項(xiàng)目模塊化,在內(nèi)容上分層次,根據(jù)各系部的人才培養(yǎng)方案的要求及實(shí)驗(yàn)室的具體情況,針對專科、本科、專升本的學(xué)生的不同要求而設(shè)置的,這就如同飯店的菜單形式一樣列出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供顧客選擇,學(xué)生就是“顧客”,實(shí)驗(yàn)室教師就是“廚師”。為了幫助學(xué)生全面掌握“電力電子技術(shù)”的基本理論和操作技能以及提高學(xué)習(xí)興趣,在教學(xué)過程中,我們使用“自助和輔助”,“開放和集中”的預(yù)覽方式,并配有網(wǎng)絡(luò)視頻和Multisim2001仿真軟件以及各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。通過“課余時(shí)間”給他們做一些簡單實(shí)用電路,并規(guī)定學(xué)生在指定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。學(xué)生利用Protel軟件設(shè)計(jì)PCB板,制作穩(wěn)壓電源,信號發(fā)生器,功率放大器,聲光控制電路,組件(SMT)收音機(jī),增加學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課的興趣,這些內(nèi)容納入總成績的考核中。
二、實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練基礎(chǔ)化
“電力電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)的作用是使學(xué)生有機(jī)會參加科研活動,培養(yǎng)了競爭意識和團(tuán)隊(duì)意識,鍛煉了學(xué)生自我管理能力。滿足我院的“地方性、應(yīng)用型、國際化”辦學(xué)定位要求。
首先,我們利用學(xué)生的“求知欲”,解析電子器件,從感性和理性上增加學(xué)生對事物的認(rèn)識。引進(jìn)一些新設(shè)備,對實(shí)驗(yàn)中所用器件如:貼片三極管,二極管,電阻,電容,電感器,紅外器件,光敏,發(fā)光裝置等器件逐一介紹,使學(xué)生從基本的訓(xùn)練開始,把書上抽象的概念與原理同實(shí)際生活中的現(xiàn)象相結(jié)合。
其次,通過組裝、解剖七管(分立元件)超外差半導(dǎo)體收音機(jī)電路中放大電路為例,通過半導(dǎo)體收音機(jī)的工作原理得出放大的概念和本質(zhì),理解微弱信號的放大及信息的傳遞,使學(xué)生真正掌握三極管的放大作用,以實(shí)驗(yàn)實(shí)踐改變以往學(xué)生為完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)而學(xué)習(xí)的被動狀況,引導(dǎo)學(xué)生完全投入到實(shí)驗(yàn)探索和研究中去,真正體會到實(shí)驗(yàn)所帶來的樂趣和成就感。讓學(xué)生認(rèn)識到?jīng)]有理論的實(shí)驗(yàn)是盲目的實(shí)驗(yàn),沒有實(shí)驗(yàn)的理論是空洞的理論。
第三,通過一些簡單實(shí)用的電路,為學(xué)生參加電子競賽鋪墊基礎(chǔ)。適當(dāng)?shù)臅r(shí)候還與企業(yè)進(jìn)行校企合作教學(xué)模式,讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè),根據(jù)企業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行模塊化研發(fā),從電路原理設(shè)計(jì)、畫PCB板、焊接、實(shí)驗(yàn)調(diào)試到完成產(chǎn)品所需的功能要求,這個過程中教師起指導(dǎo)作用。通過這種企業(yè)實(shí)踐的鍛煉方式,讓學(xué)生得到了較多的實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),學(xué)會對各種電子電路的正確分析,鞏固對理論知識理解。另外,通過創(chuàng)造條件允許學(xué)生積極參與實(shí)踐設(shè)計(jì)過程,體會到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者的思想,輔之以精心策劃的實(shí)驗(yàn)過程,努力改變以往實(shí)驗(yàn)呆板無趣的狀況。
第四,剖析分立元件電路的同時(shí),更注重集成電路的應(yīng)用。強(qiáng)調(diào)集成電路的外特性,注重實(shí)際應(yīng)用的效果。強(qiáng)調(diào)單元電路和整體電路相結(jié)合,理論電路與實(shí)際電路相結(jié)合的指導(dǎo)思想,并利用觸發(fā)器、集成電路芯片的邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)器等設(shè)計(jì)一些實(shí)用強(qiáng)的電路,注重各單元的作用及相互關(guān)系的外特性,各參數(shù)的調(diào)整、測量,最終完成實(shí)驗(yàn)所要求的內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生“興趣、學(xué)會、完成”。同時(shí)結(jié)合學(xué)生的課程設(shè)計(jì),逐年更新實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,完善實(shí)驗(yàn)器材,使得實(shí)驗(yàn)課程與時(shí)俱進(jìn),不斷完善。
“電工電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)要達(dá)到使學(xué)生看懂電路圖、會選擇需要的電子元器件、計(jì)算、確定電路基本參數(shù)的目的。“學(xué)會”分析問題解決問題的方法,培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作的精神,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果獨(dú)立分析、判斷和評價(jià)。“做到”會查閱工具書,參考文獻(xiàn),尋找答案,掌握常用基本電路調(diào)試的一般規(guī)律,具備初步的安裝、焊接、調(diào)整、測試、修理等操作技能。另外,教師對學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目嚴(yán)格把關(guān)。要求學(xué)生對預(yù)做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要擬定實(shí)驗(yàn)方案和詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟,并寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告與總結(jié)。使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提高學(xué)習(xí)積極性、積極開動腦筋、獨(dú)立思考。
三、實(shí)驗(yàn)考核多元化
以往的電工電子的實(shí)驗(yàn)考試只作為理論考試的輔助課程,考試成績不納入總成績,只是理論成績的一個參考,而理論課老師在課程結(jié)束后一般是按照“兩頭尖”(即成績突出的和最差的兩端)的方法計(jì)算平時(shí)成績,其中中間的成績則是估計(jì)或者通過理論考試考核,從而嚴(yán)重影響了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性。如果學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不夠重視,教學(xué)質(zhì)量也就自然難以提高。因此,將實(shí)驗(yàn)考試和理論考試分開,并將實(shí)驗(yàn)考試結(jié)果作為期末的總成績。將會提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性,重視程度。而且能夠加強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力以及綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識的技能。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是實(shí)驗(yàn)考核的一個重要環(huán)節(jié),是反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果的重要部分。是學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和提高的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告只是原封不動的抄寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,缺少應(yīng)有的思考環(huán)節(jié),那么學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰茈y得到提高。只有通過自己動手做實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,結(jié)合理論進(jìn)行分析,得出結(jié)果,或者驗(yàn)證理論的計(jì)算,使學(xué)生綜合能力得到提升,同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生書寫技術(shù)文檔的能力。為以后書寫技術(shù)文檔奠定基礎(chǔ)。在寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)應(yīng)該真實(shí)、客觀、準(zhǔn)確的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,要求原理正確、表達(dá)準(zhǔn)確、紋理清晰、圖表完備、數(shù)據(jù)真實(shí)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該包括六個部分:實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)的記錄分析及實(shí)驗(yàn)總結(jié)。其中,前面四個部分可以參照理論教案和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,而實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)的分析記錄是試驗(yàn)最為關(guān)鍵的部分,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)的第一手資料,在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,清晰準(zhǔn)確的記錄實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)是分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ),不能捏造和隨意填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。而實(shí)驗(yàn)總結(jié)也是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)重中之重,是實(shí)驗(yàn)課程的精髓,是學(xué)生可以從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識,從理論到實(shí)踐再上升到理論的過程,實(shí)驗(yàn)總結(jié)是學(xué)生技能得到提升的表現(xiàn),沒有總結(jié)分析就達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的效果,不能分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。
四、結(jié)束語
教學(xué)實(shí)踐證明,通過上述教學(xué)方法和組織手段,可以鍛煉學(xué)生的動手能力,提高學(xué)生分析問題的能力和綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ訌?qiáng)對實(shí)驗(yàn)原理、規(guī)則和實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)的認(rèn)識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們通過《電工電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討的不斷深化,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和考核制度,把實(shí)驗(yàn)改革和考核制度有機(jī)的結(jié)合起來,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力中收到了明顯的效果。如,2012年12月在北京,由教育部教育管理信息中心聯(lián)合各省教育廳舉辦的,七屆“中國航信杯”全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽決賽,我校學(xué)生獲國家團(tuán)體一等獎1項(xiàng),和國家個人二等獎3項(xiàng)。這也能說明通過對實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革,為國家輸送了一批又一批的綜合素質(zhì)高、專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實(shí)、動手操作能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新意識的合格人才。
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【關(guān)鍵詞】電工電子;實(shí)驗(yàn)教學(xué);現(xiàn)狀;對策
1.引言
隨著新課程改革的不斷深化和實(shí)施,中等職業(yè)學(xué)校的教育和教學(xué)問題越來越受人關(guān)注。在所倡導(dǎo)的新課程理念下,中等職業(yè)教育取得了一些成就,為社會輸送了大量的技術(shù)型人才,但期間也暴露出了很多漏洞和不足。電工電子作為中等職業(yè)教育中一門理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的基礎(chǔ)性課程,隨著科技、經(jīng)濟(jì)、社會的不斷發(fā)展和變化當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端日漸突出,亟待采取恰當(dāng)措施加以完善。
2.電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏創(chuàng)新性,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低
目前,我國中等職業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中各位任課教師普遍缺乏對教學(xué)的創(chuàng)新性研究,而學(xué)生們也相對的學(xué)習(xí)興趣較低,缺乏學(xué)習(xí)主動性。因而,這樣就導(dǎo)致了中等職業(yè)院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率低下的現(xiàn)狀。任課教師缺乏對教學(xué)的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)猶如“走過場”。各任課教師在上課前將實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和各個步驟流程都設(shè)計(jì)的很詳細(xì),以致于學(xué)生們?nèi)プ鰧?shí)驗(yàn)時(shí)只需要經(jīng)過簡單的操作就能得出結(jié)果。這樣所謂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就成了理論課程的簡單驗(yàn)證和補(bǔ)充,一來實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用和地位被忽視,一來學(xué)生們的實(shí)際操作水平得不到有效鍛煉,也無法培養(yǎng)他們的動手能力和解決問題能力。以上種種都與新課程所倡導(dǎo)的教學(xué)理念都是相違背的。另外,中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍較差,綜合素質(zhì)不高,加之電工專業(yè)本來就讓很多學(xué)生心里犯怵,實(shí)驗(yàn)教學(xué)又設(shè)置的如此枯燥和程序化,因而學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣普遍不高,甚至出現(xiàn)部分的厭學(xué)情況。
2.2 相關(guān)經(jīng)費(fèi)不足,實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)條件有待提高
就中等職業(yè)學(xué)校的辦學(xué)經(jīng)費(fèi)來說,目前,各學(xué)校普遍存在經(jīng)費(fèi)緊張的現(xiàn)象。因而,電工電子的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施也不盡完善,各種基礎(chǔ)條件也有待提高。究其原因,造成目前這種現(xiàn)狀的主要是源自我國不斷增長的對電工人才的需求和各中等職業(yè)學(xué)校不斷擴(kuò)大的招收學(xué)生人數(shù)。近些年來,中等職業(yè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)場地、教學(xué)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)儀器,甚至是實(shí)驗(yàn)課任課教師都出現(xiàn)不同程度的滯后和短缺。這種現(xiàn)狀亟待改善,否則將質(zhì)量難以提高電工電子的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)無差異性,難以做到因材施教
另外,當(dāng)前的中等職業(yè)教育中還普遍存在著實(shí)驗(yàn)教學(xué)無差異性,難以滿足每個學(xué)生的知識發(fā)展要求,不能切實(shí)做到因材施教的現(xiàn)象。相對與各個學(xué)生來說,他們的入學(xué)基礎(chǔ)條件及目的都不盡相同,有的學(xué)生可能是為了參加對口高考,有的則單純是為了就業(yè),因而中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生的中考入學(xué)成績可能差很多,基礎(chǔ)知識水平也是參差不齊。但進(jìn)入學(xué)校后,分配班級時(shí)卻不能有效的進(jìn)行區(qū)分。因而,在電工電子課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中相對同一個實(shí)驗(yàn)有的學(xué)生可能會覺得偏簡單,基本不用動什么腦筋就會了,有的學(xué)生則會覺得難以理解和掌握。
3.完善電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的措施
3.1 更新教學(xué)理念,借助多媒體技術(shù),不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)
各任課教師要提高電工電子的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率就必須根據(jù)學(xué)生情況和實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容不斷的更新教學(xué)理念,借助多媒體技術(shù)等手段不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué),逐漸培養(yǎng)學(xué)生對電工電子課程的學(xué)習(xí)興趣。具體來說,首先任課教師要改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)枯燥乏味的現(xiàn)狀,可以適當(dāng)結(jié)合多媒體借助多媒體的幫助,對抽象難以理解的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行直觀的模擬。這樣一方面課以幫助學(xué)生理解,提高學(xué)生的空間想象能力,另一方面可以活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生們的好奇心,有助于培養(yǎng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。其次任課教師應(yīng)將新課改的教學(xué)理念真正融入到實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。
3.2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),不斷提高教學(xué)條件
面對當(dāng)前社會對技工人才需求不斷增長的趨勢和中等職業(yè)院校不斷擴(kuò)招所導(dǎo)致的學(xué)校基礎(chǔ)設(shè)施落后或不足的現(xiàn)狀,各中等職業(yè)學(xué)校應(yīng)加大對學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入,不斷提高教學(xué)條件。具體來說,各中等職業(yè)學(xué)校應(yīng)加大對基礎(chǔ)設(shè)施的資金投入,不斷完善實(shí)驗(yàn)場地使其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化,努力培養(yǎng)更多高水平的電工人才。結(jié)合目前電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體系和主要內(nèi)容,各學(xué)校應(yīng)主要建設(shè)電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、電子綜合實(shí)驗(yàn)室、工廠電器與電機(jī)拖動實(shí)驗(yàn)室、制冷實(shí)習(xí)室、PLC實(shí)驗(yàn)室、音視頻實(shí)驗(yàn)室、多媒體應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、電工電子實(shí)訓(xùn)基地等。[5]
3.3 科學(xué)分配各項(xiàng)比重,完善實(shí)驗(yàn)課程成績考核制度
最后,完善電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué),各任課教師還應(yīng)致力于科學(xué)分配實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)部各項(xiàng)所占比重的研究,以期完善實(shí)驗(yàn)課程成績的考核制度。這樣,既凸顯了實(shí)驗(yàn)課程的重要性,也使學(xué)生們認(rèn)識到動手實(shí)踐做實(shí)驗(yàn)的重要性,督促其端正態(tài)度認(rèn)真對待實(shí)驗(yàn)課。具體來說,當(dāng)學(xué)生們學(xué)完電工電子實(shí)驗(yàn)課要為他們評定成績時(shí),任課教師應(yīng)極力改變以預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為主要評定依據(jù)的現(xiàn)狀而應(yīng)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生們的表現(xiàn)和記錄等作為主要依據(jù)。因?yàn)轭A(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告都是在課下完成的,并不能很好的測評學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的掌握程度。比如,任課教師可提升平時(shí)成績在總成績中的所占比例,比如70%,剩下的30%成績可通過期末最終考核來完成。
4.結(jié)語
總而言之,在新課程理念下作為中等職業(yè)教育的基礎(chǔ)學(xué)科,提高當(dāng)前電工電子的教學(xué)有效性顯得非常必要。直面電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,各位任課教師應(yīng)結(jié)合新課程所倡導(dǎo)的教學(xué)理念,在實(shí)際的教學(xué)過程中結(jié)合各班級實(shí)際情況,時(shí)刻做到以學(xué)生為本,以就業(yè)為導(dǎo)向,重視對學(xué)生綜合職業(yè)能力的鍛煉和培養(yǎng)。相信在各任課教師的不斷鉆研與改革之下,一定能全面系統(tǒng)的提高電工電子的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,為社會培養(yǎng)更對業(yè)務(wù)能力精湛的技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn)
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隨著高等教育改革的不斷深入,我國高等教育人才培養(yǎng)模式正趨向多樣化,強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育、通識教育、基本技能、技術(shù)培養(yǎng),回歸工程教育(工程教育已經(jīng)列入我國職業(yè)化教育重點(diǎn)發(fā)展方向),在加強(qiáng)人文素質(zhì)培養(yǎng),提高工程實(shí)踐教育方面愈加重視,但沒有比較成功的模式,還處于由過去的專業(yè)教育向通識教育、基本技能、技術(shù)培養(yǎng)教育轉(zhuǎn)型的過程中。怎樣在強(qiáng)調(diào)通識(才)教育的同時(shí),解決好專業(yè)教育與實(shí)際工作應(yīng)用能力培養(yǎng)的矛盾,實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)踐教學(xué)是高等學(xué)校特別是地方工科院校今后在人才培養(yǎng)模式改革上著重研究和實(shí)踐的課題。
1 創(chuàng)“新”觀念,明確目的
創(chuàng)“新”觀念就是以學(xué)生為本,樹立適合新形勢下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,并積極地與國家的發(fā)展、新形勢下的教學(xué)任務(wù)相輔相成,不斷改革與更新。
(1)在工程教育中,如何培養(yǎng)綜合性、創(chuàng)新型人才是我們高校教育工作者的一項(xiàng)重要工作。在歐美一些發(fā)達(dá)國家工程教育是很重要的課題,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐及創(chuàng)新能力放在教學(xué)的首位,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力貫穿整個本科教學(xué)之中;給學(xué)生提供實(shí)踐、動手的實(shí)驗(yàn)平臺,使學(xué)生們能夠在學(xué)校期間就初步具備工程實(shí)踐技能和經(jīng)驗(yàn)。
(2)在教學(xué)大綱中明確提出對創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)的目的要求,明確指出培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力是素質(zhì)教育的重點(diǎn)之一,確定培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的實(shí)施途徑。根據(jù)一些新課程實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),吸收國內(nèi)外課程改革的成果,進(jìn)行多元的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。確定培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的主要“載體”,即“開放實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等教學(xué)資源、開放的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”就是工程實(shí)踐活動的內(nèi)容,積極地引導(dǎo)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室來開展實(shí)踐活動;增加研究性,創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課題,使學(xué)生在實(shí)踐活動中提高綜合能力。
2 實(shí)驗(yàn)室開放的目的
衡量高校對社會的貢獻(xiàn)不是科研搞了很多,學(xué)生招了不少,重要的是高校如何育人,培養(yǎng)人才服務(wù)社會的能力。實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)應(yīng)用型、綜合型人才的良好過程。
實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)踐教學(xué),是高等學(xué)校堅(jiān)持以知識傳授、學(xué)生能力培養(yǎng)、學(xué)生素質(zhì)提高三者協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念,堅(jiān)持以實(shí)驗(yàn)知識創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和手段創(chuàng)新、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為教學(xué)宗旨。實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生進(jìn)行綜合性開放是教學(xué)理念和教學(xué)觀的深入和發(fā)展,也是實(shí)踐教學(xué)手段的進(jìn)步和提高,同時(shí)對培養(yǎng)高素質(zhì)的理工科工程型人才具重要意義。
3 電工、電子實(shí)驗(yàn)室開放是電工電子實(shí)踐教學(xué)的深入
長春工業(yè)大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)(省級示范)中心自從2010年以來,致力于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,深入開展了電工原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)室開放教學(xué),這種開放式實(shí)踐教學(xué)得到了同學(xué)們的認(rèn)可,特別是在電源設(shè)計(jì)、紅外線無線收發(fā)電路制作等綜合實(shí)驗(yàn)方面豐富了同學(xué)的理論水平,極大地增強(qiáng)了同學(xué)們的動手能力,也為同學(xué)們的專業(yè)學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(1)電工、電子實(shí)踐教學(xué)的改革是教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的改革。多年來電工電子實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊、形式單一。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在新形勢下開展多種形式的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)踐教學(xué)給學(xué)生進(jìn)行興趣愛好、工程實(shí)訓(xùn)、科技制作等活動建立了平臺,并與社會實(shí)際接軌,為社會保障服務(wù)。
(2)在新形勢下,國家加大教育投入力度,特別是吉林省高校強(qiáng)省政策實(shí)施,高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備得到充分的保障,開展實(shí)驗(yàn)室開放教學(xué)活動,使這些設(shè)備得到了充分有效的利用,為學(xué)生提供了創(chuàng)新型的實(shí)踐平臺。
(3)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)。新形勢下的實(shí)驗(yàn)教師,應(yīng)是素質(zhì)高、能力強(qiáng)的綜合型實(shí)驗(yàn)人員。優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)師資結(jié)構(gòu)是當(dāng)今高等教育改革前行的方向,也是必然趨勢。
(4)實(shí)驗(yàn)室開放效果的進(jìn)一步拓展
1)是對長春工業(yè)大學(xué)“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要的發(fā)展及深入;
2)是以“學(xué)生為本”的具體實(shí)踐,也是因材施教更好的方式;
3)充分利用了實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)資源,為同學(xué)們所應(yīng)用;
4)能夠提高同學(xué)們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力;
5)培養(yǎng)同學(xué)們的科學(xué)思維觀,提高科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新意識。
4 培養(yǎng)工程型人才,建立實(shí)驗(yàn)室開放的良好機(jī)制
4.1 實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)踐教學(xué)的總體規(guī)劃
(1)面向全學(xué)校的本本科生進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)教學(xué);
(2)面向電子信息專業(yè)的本科生進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn);
(3)面向電氣、電子專業(yè)的本科生、碩士研究生進(jìn)行學(xué)科競賽、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);
(4)面向?qū)W科建設(shè),學(xué)生參與教師的科研活動。
4.2 制度保障
(1)遵守具體的開放實(shí)驗(yàn)時(shí)間和完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;
(2)遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程;
(3)實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)習(xí);
(4)實(shí)驗(yàn)室要填寫實(shí)驗(yàn)記錄和設(shè)備使用情況記錄;
(5)認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
4.3 組織形式
(1)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)公布具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間;
(2)確定參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生信息并發(fā)放實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書;
(3)按照開放的時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組織指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),并批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告;
(4)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的日常維護(hù)。
5 實(shí)驗(yàn)室開放內(nèi)容的總體設(shè)計(jì)
5.1 實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)踐教學(xué)方法
按照基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的多層次立體式實(shí)踐教學(xué)體系,采取“基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一式管理、細(xì)致式教學(xué);綜合型實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)集中式管理、引導(dǎo)式教學(xué);創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)開放式管理,啟發(fā)式教學(xué)”等管理模式,合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生獨(dú)立完成綜合實(shí)驗(yàn)等系列實(shí)踐環(huán)節(jié),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
(1)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn):教學(xué)內(nèi)容為基本電子器件的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn),電路由學(xué)生自行安裝與測試,培養(yǎng)學(xué)生電子器件基本應(yīng)用電路的安裝與測試能力,培養(yǎng)正確書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。同時(shí)運(yùn)用多媒體教學(xué)手段,演示電路的規(guī)范安裝與測試方法,授課與訓(xùn)練結(jié)合,從而加深學(xué)生對電子技術(shù)基本理論的理解,提高學(xué)生對基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的興趣。
(2)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn):教學(xué)內(nèi)容為低頻、高頻、數(shù)字電路中各單元電路的設(shè)計(jì)及小系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用積木式、模塊化結(jié)構(gòu),將設(shè)計(jì)的單元電路組合成小系統(tǒng)電路,完成應(yīng)用電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。采用CAI課件,適當(dāng)壓縮理論課學(xué)時(shí),增加實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí),以中大規(guī)模器件為主,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行各種電子電路設(shè)計(jì)、裝配與測試的能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
(3)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn):教學(xué)內(nèi)容包括電子信息類專業(yè)的信號檢測、控制、傳輸與處理等應(yīng)用性較強(qiáng)的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。采用中大規(guī)模集成電路、專用集成電路與可編程邏輯器件,強(qiáng)調(diào)各種設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)與創(chuàng)造性思維能力的發(fā)揮,鼓勵創(chuàng)新與突破。
(4)設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn):教學(xué)內(nèi)容包括與電子信息學(xué)科相關(guān)的科研課題或?qū)W生自擬的課題。要求學(xué)生自擬設(shè)計(jì)方案并自行設(shè)計(jì)電路,應(yīng)用新技術(shù)、新器件,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、科學(xué)研究能力與新技術(shù)、新器件應(yīng)用的能力,要求學(xué)生發(fā)表研究論文。
5.2 實(shí)驗(yàn)室開放具體實(shí)踐教學(xué)科目的建立
第一部分:電工原理類。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排如下:(1)疊加定理研究;(2)受控源的外特性及其轉(zhuǎn)移參數(shù)測定;(3)直流雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)的測量;(4)負(fù)阻抗變換器測試方法研究;(5)電源等效變換及最大功率傳輸特性研究;(6)互感電路的耦合系數(shù)測量;(7)單相鐵心變壓器特性的測試;(8)三相電路功率的測量;(9)Y/變換電路研究。
第二部分:模擬電子技術(shù)類。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排如下:(1)三極管特性測試;(2)射極跟隨器;(3)二階有源低通濾波器;(4)基本運(yùn)算放大器的應(yīng)用;(5)波形發(fā)生器;(6)OTL功率放大器;(7)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì);(8)八直流穩(wěn)壓電源的組裝;(9)直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試。
第三部分:數(shù)字電子技術(shù)類。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排如下:(1)移位寄存器及應(yīng)用實(shí)驗(yàn);(2)并、串行數(shù)模轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn);(3)數(shù)據(jù)選擇器及多路開關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn);(4)并、串行模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn);(5)555時(shí)基電路綜合應(yīng)用;(6)節(jié)日流水燈的設(shè)計(jì)與制作;(7)電子秒表實(shí)驗(yàn);(8)紅外線無線收發(fā)電路制作;(9)搶答器實(shí)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:CDIO工程教育;實(shí)驗(yàn)設(shè)備;航空電子專業(yè);實(shí)驗(yàn)體系
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)40-0167-03
一、引言
航空機(jī)務(wù)維修工程是應(yīng)用多學(xué)科知識,從事復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)的工作,內(nèi)容涵蓋相關(guān)理論、工程技術(shù)、技能、規(guī)范、流程、人為因素等,維修質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到飛行安全及航空公司的經(jīng)濟(jì)效益。隨著民用航空技術(shù)的飛速發(fā)展,我國要實(shí)現(xiàn)從民航大國向民航強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變,高素質(zhì)人才的培養(yǎng)無疑是重要的因素之一。這要求學(xué)生不僅應(yīng)具有堅(jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論知識,而且更應(yīng)注重對綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對航空機(jī)務(wù)維修人員而言,工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)顯得尤為重要和緊迫,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系已越來越難以滿足現(xiàn)代人才培養(yǎng)的需求。因此,根據(jù)民航發(fā)展對航空工程機(jī)務(wù)維修人員的實(shí)際需要,建立適合民航專業(yè)人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式是一項(xiàng)亟待研究和解決的課題。
二、建設(shè)背景
目前,民航院校人才培養(yǎng)的主要問題是與航空企業(yè)的實(shí)際脫節(jié),不能很好地滿足企業(yè)需要,為企業(yè)提供滿意的“產(chǎn)品”。中國民航大學(xué)作為國內(nèi)民航特色專業(yè)門類齊全的唯一高校,在硬件設(shè)施及專業(yè)教師等方面有一定的優(yōu)勢,但也存在實(shí)踐課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法手段等方面不能很好地滿足民航對專業(yè)人才培養(yǎng)的要求[1-5]。因此,電子信息工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜合改革借鑒CDIO工程教育理念,構(gòu)造集系統(tǒng)性思維養(yǎng)成、工程實(shí)現(xiàn)意識鍛造、創(chuàng)新精神激勵為一體的人才培養(yǎng)模式,在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)探索國際合作、企業(yè)參與的工程訓(xùn)練模式,建立了天津市航空電子電氣實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。
中國民航大學(xué)歷來重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,2011年,學(xué)校了《中國民航大學(xué)教育教學(xué)改革與發(fā)展規(guī)劃綱要(2011—2020)》,到2020年基本形成凸顯中國民航大學(xué)特色的以工程應(yīng)用型為主的人才培養(yǎng)體系。以樹立“大工程觀”為理念,以創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式為主線,深化高等工程教育改革,著力提高學(xué)生工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α6囗?xiàng)舉措從不同的側(cè)面與角度促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和建設(shè),對提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒕C合素質(zhì)與創(chuàng)新精神均起到了重要的作用。
三、建設(shè)思路
遵循“面向機(jī)務(wù)工程實(shí)際,以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),知識、能力、素質(zhì)全面發(fā)展”的教學(xué)理念,基于CDIO工程教育的航空電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)體系的建設(shè)思路,是構(gòu)建層次完善、結(jié)構(gòu)合理的基于“大工程觀”教育理念的航電一體化實(shí)驗(yàn)體系。以學(xué)生為主體,加強(qiáng)對學(xué)生人文素養(yǎng)、工程能力、創(chuàng)新能力、社會責(zé)任、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、環(huán)境意識的綜合培養(yǎng),加強(qiáng)學(xué)科交叉和特色專業(yè)綜合,借助航空機(jī)務(wù)專業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化,推動實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研協(xié)同發(fā)展。新的實(shí)驗(yàn)體系體現(xiàn)了以下特征。
1.構(gòu)建航電一體化的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次和類型,以飛機(jī)系統(tǒng)基本構(gòu)成和原理—飛機(jī)電子電氣設(shè)備單元設(shè)計(jì)—飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)測試、維護(hù)與綜合應(yīng)用為主線,建立由淺入深、由表及里、由單元到系統(tǒng),涵蓋知識、能力、素質(zhì),航電一體化的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,在學(xué)科專業(yè)設(shè)置綜合化的條件下,探索提高實(shí)驗(yàn)課程體系的科學(xué)性和柔性適應(yīng)能力的有效途徑。
2.基于“大工程觀”,以學(xué)生為中心,加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的培養(yǎng)。積極探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革,以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),提高學(xué)生綜合工程能力為宗旨,調(diào)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的積極主動性。轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,在教學(xué)理念上淡化理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的界限,將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)的結(jié)合,融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體,實(shí)現(xiàn)原理、方法、應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合。
3.加強(qiáng)學(xué)科交叉和特色專業(yè)綜合,借助航空機(jī)務(wù)專業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化,推動實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研協(xié)同發(fā)展,建設(shè)國內(nèi)領(lǐng)先的航電實(shí)驗(yàn)室。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)性和綜合性,使跨專業(yè)知識在天津市航空電子電氣實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心各實(shí)驗(yàn)平臺上完成系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。將科研成果與特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合,研發(fā)先進(jìn)系統(tǒng)性特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置,構(gòu)建航空電子維修模擬環(huán)境。充分開放和共享專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源。凝聚校內(nèi)外各方力量,建立航空維修專業(yè)校外實(shí)習(xí)基地。
4.建立以培養(yǎng)綜合能力為目標(biāo)的考核機(jī)制和管理體系。建設(shè)系列課程下的實(shí)驗(yàn)技能綜合評價(jià)機(jī)制,按逐級達(dá)標(biāo)要求,建立多元實(shí)驗(yàn)考核方法,統(tǒng)籌考核實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論、基本技能、設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新能力進(jìn)行更為客觀的評價(jià)。將個人能力考核與團(tuán)隊(duì)成績相結(jié)合。
四、建設(shè)內(nèi)容
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)。航電一體化的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系如圖1所示。該體系面向一個人才培養(yǎng)目標(biāo)、基于一條主線、集成四大類實(shí)驗(yàn)。
人才培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)和服從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),體現(xiàn)在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃之上的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。該任務(wù)緊密圍繞飛機(jī)系統(tǒng)基本構(gòu)成和原理—飛機(jī)電子電氣設(shè)備單元設(shè)計(jì)—飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)測試、維護(hù)與綜合應(yīng)用這一主線,并依托控制科學(xué)與工程學(xué)科基礎(chǔ)。航電一體化專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容歸為專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和行業(yè)實(shí)踐四大類。按照實(shí)驗(yàn)階梯型層次規(guī)劃和設(shè)計(jì),配置了課程基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和行業(yè)綜合維修實(shí)訓(xùn)。航電系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)和綜合維修實(shí)訓(xùn)則建立在網(wǎng)絡(luò)互連的平臺基礎(chǔ)之上,打破專業(yè)壁壘,構(gòu)建的開放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)之間的密切關(guān)系,構(gòu)建了以實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)為導(dǎo)向、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為載體、創(chuàng)新能力為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。該體系層次清晰、目標(biāo)明確。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與科研和工程應(yīng)用緊密結(jié)合,并注重其趣味性、工程性和探究性。突出系統(tǒng)級實(shí)踐訓(xùn)練和新技術(shù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)體系設(shè)計(jì)如下:(1)層次一:專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括電子專業(yè)基礎(chǔ)課程中各課程對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),是專業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),一般作為驗(yàn)證專業(yè)基礎(chǔ)理論的實(shí)驗(yàn)階段,如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、自動控制原理等。(2)層次二:專業(yè)實(shí)驗(yàn)。從這一層次開始逐步體現(xiàn)了CDIO工程教育思想。專業(yè)實(shí)驗(yàn)包括航空電子、特色專業(yè)課程的課程實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),以及涵蓋航空電子、電氣、機(jī)械和發(fā)動機(jī)的綜合維修實(shí)訓(xùn)。通過綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生在理論學(xué)習(xí)過程中的實(shí)地構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與操作的工程實(shí)踐應(yīng)用與團(tuán)隊(duì)合作創(chuàng)新能力。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重工程實(shí)踐訓(xùn)練,特別設(shè)計(jì)了綜合維修實(shí)訓(xùn),從制作電子鐘、飛機(jī)防撞燈控制等小系統(tǒng)的基本工程技能訓(xùn)練到特色專業(yè)課程實(shí)驗(yàn),再到綜合維修實(shí)訓(xùn)。(3)層次三:創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)主要給學(xué)生提供第二課堂活動,有助于學(xué)生創(chuàng)造和創(chuàng)新能力的提高。在創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生開展創(chuàng)造、創(chuàng)新活動,積極參加全國大學(xué)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(bào)及研究。通過加大對實(shí)驗(yàn)室的開放,建立科學(xué)的課外活動體系,與課內(nèi)緊密結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生以工程觀學(xué)習(xí)專業(yè)知識,從系統(tǒng)觀的角度引導(dǎo)學(xué)生了解、掌握專業(yè)知識體系。由課題需求引導(dǎo)學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)生探求知識的主動性和積極性,能良好地掌握相關(guān)的課程知識,提高分析問題、解決問題的能力。(4)層次四:行業(yè)實(shí)習(xí)基地。行業(yè)實(shí)習(xí)基地利用校外機(jī)務(wù)維修資源,建立天津航大雄英行業(yè)實(shí)習(xí)基地,其內(nèi)容涵蓋從飛機(jī)電子、電氣各系統(tǒng)原理、構(gòu)造、運(yùn)行性能及其維護(hù)技能實(shí)習(xí)等多個環(huán)節(jié),其中尤其強(qiáng)化了特色專業(yè)基本技能訓(xùn)練和有效的專業(yè)維修基礎(chǔ)實(shí)習(xí)和系統(tǒng)維修實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。
將工程實(shí)際貫穿于學(xué)生的教育培養(yǎng),促使學(xué)生帶著工程問題進(jìn)入針對性的學(xué)習(xí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣。在學(xué)生的入學(xué)階段樹立工程創(chuàng)新意識,對他們整個培養(yǎng)階段的創(chuàng)新能力和成就極為重要。民航機(jī)務(wù)工程師維修技能的高低關(guān)系到維修人員能否盡快上崗,能否達(dá)到維修質(zhì)量,是盡量減小維修差錯的關(guān)鍵。在認(rèn)識實(shí)習(xí)階段,要強(qiáng)化行業(yè)及對人才需求的綜合能力要求,除了有很重要的工程實(shí)踐技能之外,還要學(xué)生了解航空法規(guī)和人為因素等方面對機(jī)務(wù)工程綜合能力培養(yǎng)的作用。
《機(jī)務(wù)維修實(shí)踐》課程是與民航維修聯(lián)系最緊密的實(shí)踐課程。同時(shí),《機(jī)務(wù)維修實(shí)踐》課程的培訓(xùn)內(nèi)容按照民航局CCAR-147法規(guī)技能培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)制訂。具體實(shí)驗(yàn)室建設(shè)如圖2所示。
2.考核方法與實(shí)驗(yàn)成績評定。(1)實(shí)驗(yàn)過程結(jié)構(gòu)比例考核方法。為使綜合性實(shí)驗(yàn)的考核環(huán)節(jié)貼近工程實(shí)際,嘗試改變以往以實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)過程為主,評定實(shí)驗(yàn)成績的方法。在考核的過程中,注重對學(xué)生的課程專長加以考核和評價(jià),依據(jù)學(xué)生的興趣進(jìn)行綜合評價(jià)。通過實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目報(bào)告、設(shè)計(jì)評估等形式,學(xué)生也可以自評、互評等方式實(shí)質(zhì)性地提出實(shí)驗(yàn)過程考核結(jié)構(gòu)比例,目的是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)成績評定,自主建立起對學(xué)習(xí)和生活的品格的塑造,實(shí)現(xiàn)育人的目標(biāo)。(2)團(tuán)隊(duì)(與個人貢獻(xiàn))加權(quán)考核方法。由團(tuán)隊(duì)共同協(xié)作完成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目,采用新型的答辯考核方式,由課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員組成課程考核委員會,對學(xué)生的課程進(jìn)行加權(quán)考核。考核委員會對團(tuán)隊(duì)角色貢獻(xiàn)予以評價(jià),得出每個學(xué)生實(shí)驗(yàn)的總評成績。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和開發(fā)創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目的階段工作研究報(bào)告,亦可以作為課程考試部分成績或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合維修實(shí)訓(xùn)成績等。
總之,評價(jià)方式的改革和教學(xué)模式改革是相配套的。大部分課程的成績應(yīng)由理論知識掌握的程度和做實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等幾部分組成,合理和綜合安排實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)整個過程的各項(xiàng)成績所占的比例,突出考核學(xué)生的綜合能力,鼓勵學(xué)生勤于思考,克服困難完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中既提倡小組合作,又鼓勵他們獨(dú)立研究。
五、結(jié)束語
在天津市航空電子電氣實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的良好環(huán)境下,經(jīng)過三年多來中心教師的不懈努力,形成了具有鮮明時(shí)代特征的實(shí)踐教育教學(xué)思想,重構(gòu)了實(shí)驗(yàn)課程體系,更新了教學(xué)內(nèi)容,主持了9項(xiàng)省部級教研項(xiàng)目,發(fā)表了多篇論文,獲得了多項(xiàng)省部級科技進(jìn)步獎和教學(xué)獎。高素質(zhì)的師資隊(duì)伍,已有的建設(shè)成果及優(yōu)良的天津市航空電子電氣實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,為課程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)歷時(shí)三年,實(shí)踐證明在下列方面具有明顯的效果。
1.學(xué)生獲取信息和知識的能力普遍提高。例如:學(xué)生利用本校“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金”的資助,在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,借助創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室提供的條件完成多項(xiàng)科技項(xiàng)目制作,設(shè)計(jì)方案新穎實(shí)用、富有創(chuàng)意,說明實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革后的大學(xué)生思想活躍、有進(jìn)取心,綜合應(yīng)用已學(xué)知識,實(shí)踐能力得到明顯提高。
2.學(xué)生自主選擇開發(fā)課題的意識和能力有明顯的提高。如學(xué)生參與的自行研制的教學(xué)設(shè)備,已用于本專業(yè)綜合課程實(shí)驗(yàn)中。
3.優(yōu)秀學(xué)生自愿參加老師科研活動的人數(shù)明顯增多。在近年舉行的飛思卡爾智能車大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中,本專業(yè)學(xué)生獲得多項(xiàng)全國和賽區(qū)的獎項(xiàng)。
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關(guān)鍵詞:電子專業(yè) 現(xiàn)狀 教學(xué)改革
電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科, 涉及面廣, 普遍應(yīng)用于各行各業(yè)。目前, 傳統(tǒng)教育方法已難以適應(yīng)現(xiàn)代社會高速發(fā)展的需要, 電子職業(yè)技術(shù)教育面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著當(dāng)前電子技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展, 電子類知識和電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快。計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展, 數(shù)字產(chǎn)品廣泛應(yīng)用, 數(shù)字電路逐漸替代模擬電路走進(jìn)了普通人的生活, 因而社會對技術(shù)型人才的要求也越來越高。這也為職業(yè)類學(xué)校的學(xué)生就業(yè)帶來了新的發(fā)展契機(jī), 同時(shí)也增加了不少的壓力。改進(jìn)當(dāng)前中職學(xué)校電子專業(yè)課的教學(xué), 引入新的教學(xué)方法和技術(shù)已刻不容緩。
一、中職電子專業(yè)課程教學(xué)存在的問題
1.專業(yè)課程設(shè)置欠缺合理性。從當(dāng)前的中職電子專業(yè)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來看,其合理性有待增強(qiáng)。目前中職電子專業(yè)課程設(shè)置過于注重對枯燥的理論課程的設(shè)置,干澀難懂的理論課導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不斷降低,課堂學(xué)習(xí)效率低下,致使學(xué)生的理論知識不夠扎實(shí),當(dāng)他們走出校門,便會難以適應(yīng)社會生產(chǎn)的需要。另外,關(guān)于與理論課相對應(yīng)的技能課,其課程設(shè)置也多是多年前的老課題,對電子技術(shù)的新發(fā)展、新動態(tài)的關(guān)注不夠,無法體現(xiàn)電子專業(yè)課程的應(yīng)用性和技術(shù)性,學(xué)生的知識技能與社會發(fā)展相脫節(jié)。
2.課堂教學(xué)方法科研缺乏創(chuàng)新性。一方面,從目前的中職電子專業(yè)課教學(xué)來看,傳統(tǒng)的應(yīng)試教學(xué)思維仍有較大影響,授課方法老套、教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新性等問題較大程度地存在,使得課堂教學(xué)不能適應(yīng)新模式下電子教學(xué)形勢和學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,教學(xué)效率不高。教師在教學(xué)中仍傾向于“粉筆、教案、黑板”的傳統(tǒng)照本宣科式教學(xué)模式,“滿堂灌”、“填鴨式”教學(xué)泛濫,對中職學(xué)生的心理需求缺乏研究,學(xué)生在學(xué)習(xí)中大多處于被動地位,課堂上昏昏入睡的情況時(shí)有發(fā)生。另一方面,教師對自身的知識結(jié)構(gòu)更新不夠及時(shí)。不少中職教師在對電子科技新知識和新理念的接受上存有惰性,對于企業(yè)對電子職業(yè)技能人才需求的最新特點(diǎn)了解不夠。
3.學(xué)生的主體地位有待增強(qiáng)。中職生是特殊的群體,大部分中職學(xué)生是在沒有升入普通高中的情況下進(jìn)入中職學(xué)校的。進(jìn)入中職學(xué)校后,這些學(xué)生一方面心存不甘,消極接受進(jìn)入中職學(xué)校學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí);另一方面,由于中職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)能力不強(qiáng),對中職的電子專業(yè)課程學(xué)習(xí)往往存有顧慮,在學(xué)習(xí)中存有一定的自卑心理,對教師的課堂講授不夠主動積極。因此,中職學(xué)生在課堂中的學(xué)習(xí)主體地位沒有充分發(fā)揮。加之教師對學(xué)生教學(xué)主體地位的作用不夠重視,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情發(fā)揮較低,厭學(xué)情緒較為普遍地存在。
4.電子專業(yè)師資力量嚴(yán)重不足。在教師配備方面還很缺專業(yè)電子教師、電子實(shí)驗(yàn)員。譬如,我校電子專業(yè)的教師不但擔(dān)任多門電子專業(yè)課程教學(xué)工作, 還擔(dān)任電子實(shí)驗(yàn)室的管理工作, 兩頭都忙不過來。在設(shè)備配備方面,實(shí)驗(yàn)儀器和器材不足,而工科教學(xué)投入很大,很多學(xué)校都是有心無力, 到現(xiàn)在很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)設(shè)備不是舊的就是壞的,很難進(jìn)行電子實(shí)操教學(xué)。
5.實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課無法理論聯(lián)系實(shí)際,動手意愿不強(qiáng)。學(xué)生對實(shí)踐課程的目的和重要性認(rèn)識不足,同時(shí)由于理論知識掌握不好,難以理論聯(lián)系實(shí)際,因而對實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課不注重過程只注重結(jié)果,往往只是完全機(jī)械、被動地按照教師的要求進(jìn)行操作、記錄數(shù)據(jù),很少從整體上理解實(shí)驗(yàn)過程、主動鉆研其中的問題,出現(xiàn)的各種故障也不會動腦筋分析排除,而是等著老師來解決。部分動手能力較差的學(xué)生干脆坐等別人做完實(shí)驗(yàn)后抄寫別人的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,有的則漫無目的地把玩、損壞器材。
二 新形勢下中職電子專業(yè)教學(xué)改革策略
1.改革教學(xué)課程體系。中職教學(xué)的目的應(yīng)當(dāng)具有針對性,其主要的教學(xué)目的是為社會提供優(yōu)秀的技術(shù)人才,因此,其教學(xué)改革的方向應(yīng)當(dāng)和社會的實(shí)際需求相一致。對于中職電工電子專業(yè)的教學(xué)而言,首先要做的是改革課程的設(shè)置,調(diào)整實(shí)踐課程和理論課程的比例,使其課程設(shè)置和社會需求相一致。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在課程的設(shè)計(jì)上要摒棄傳統(tǒng)的模式,重點(diǎn)突破課程死板的問題。同時(shí)課程的設(shè)計(jì)要以時(shí)代為背景,實(shí)行多元化的課程設(shè)置,提高學(xué)生的綜合能力。此外要明確教學(xué)目標(biāo),對中職學(xué)生而言,要掌握電工等操作技能,能獨(dú)立完成線路的安裝和維修,以及變壓器、電機(jī)、儀器儀表、電子線路的安裝調(diào)試等工作,因此教學(xué)課程體系要和教學(xué)目標(biāo)相一致。
2.提升電工電子專業(yè)教師的水平。中職電工電子教學(xué)的關(guān)鍵是教師,因?yàn)橹新殞W(xué)生的年齡較小,一些技能操作不能獨(dú)立完成,在學(xué)習(xí)的過程中也沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,同時(shí)中職學(xué)生對社會需求不了解,因此教師應(yīng)具備良好的專業(yè)水平,能為學(xué)生提供幫助,同時(shí)也可以指導(dǎo)學(xué)生了解就業(yè)要求。教師要熟練掌握電工電子專業(yè)的相關(guān)知識和操作,使知識和實(shí)踐相結(jié)合,提高實(shí)踐教學(xué)的能力。
3.設(shè)定目標(biāo),引發(fā)動機(jī),樹立自信。
(1)樹立專業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo),引發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)。學(xué)生是教學(xué)的主體,要有良好的教學(xué)效果,首先必須調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生只有認(rèn)識到學(xué)習(xí)的意義,才能有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動機(jī)。因此,教師不僅要熟悉本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃、專業(yè)課程設(shè)置、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、各課程的特點(diǎn)及課程之間的關(guān)系,還必須主動了解電子信息行業(yè)的專業(yè)就業(yè)形勢、產(chǎn)業(yè)市場需求的信息,了解企業(yè)對本專業(yè)勞動者和應(yīng)用型技術(shù)人才的技能要求等等,以便給予學(xué)生有針對性的專業(yè)學(xué)習(xí)指導(dǎo),幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的、設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)、熱愛所學(xué)專業(yè)。
(2)傳授專業(yè)學(xué)習(xí)方法,增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心。由于學(xué)生對課程學(xué)習(xí)普遍感到困難,教師必須引導(dǎo)他們樹立克服困難的信心。要了解學(xué)生的家庭生活背景、社會階層背景和學(xué)習(xí)習(xí)慣,針對他們的心理特點(diǎn),引導(dǎo)他們掌握專業(yè)學(xué)習(xí)方法,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣;同時(shí),要了解學(xué)生的知識基礎(chǔ)和知識結(jié)構(gòu),以自身的專業(yè)學(xué)習(xí)和工作經(jīng)歷,為他們提供借鑒經(jīng)驗(yàn),幫助他們克服困難,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)自信心。
4.借助靈活多樣的教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣。
(1)通過直觀教學(xué),吸引學(xué)生的注意力。由于學(xué)生基礎(chǔ)差,難以長時(shí)間專注聽課,教師在講授專業(yè)基本理論時(shí),要善于借助實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行演示,以吸引學(xué)生注意力,活躍課堂氣氛,促進(jìn)學(xué)生對電路功能的理解。
(2)運(yùn)用多媒體教學(xué)手段。在教學(xué)中可應(yīng)用多媒體制作電子教案,借助多媒體技術(shù),用生動的畫面和動聽的音樂效果,把抽象的內(nèi)容具體化、復(fù)雜的過程簡單化、枯燥的內(nèi)容形象化。例如,講解555定時(shí)器的功能時(shí),可以在電子教案中用一張張圖片來演示對應(yīng)不同的輸入觸發(fā)電平電路的輸出狀況,用不同顏色的0、1和箭頭區(qū)別定時(shí)器內(nèi)部RS觸發(fā)器所處的狀態(tài)以及三極管的工作狀態(tài),幫助學(xué)生理解555的功能原理。多媒體教學(xué)手段還可以應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)課中,如三極管的測量,教師講解如何從外形上確定三極管e、b、c三極的方法時(shí),用多媒體教案展示各種型號三極管的外觀,可以縮短學(xué)生識別實(shí)物的過程,較多的時(shí)間用于實(shí)際測量,將注意力集中在測量方法及原理上,提高了實(shí)驗(yàn)的效率與效果。
5.創(chuàng)新課程實(shí)踐教學(xué)方法,提升學(xué)生整體素質(zhì)。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程除了理論、實(shí)驗(yàn)課外,還包括課程實(shí)踐。為更有效地培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和互相合作解決實(shí)際問題的能力,提升學(xué)生的綜合素質(zhì),可以在課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)引入行為導(dǎo)向教學(xué)模式,采用模擬教學(xué)法、案例教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、角色扮演法等方法開展教學(xué)活動。教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)上要注重搭建師生互動的平臺,營造一種師生共生共長的和諧狀態(tài),讓教師、學(xué)生共同去研討、探究、學(xué)習(xí),使得師生都能及時(shí)反饋學(xué)習(xí)情況,便于調(diào)整、補(bǔ)充、矯正,以創(chuàng)新教學(xué)模式有效開展課程實(shí)踐。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電工實(shí)訓(xùn);教學(xué)方式;組織形式
中圖分類號:G4
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.29.133
1 引言
隨著科學(xué)的進(jìn)步,人們要求各行各業(yè)的技術(shù)人員要盡多的掌握電工技能。而高校學(xué)生獲得電工技能知識主要是通過課堂教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)來完成的。同時(shí),學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的時(shí)候要求速成,那么通過電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)就可以快速達(dá)到這種效果,所以電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)在當(dāng)今教學(xué)體系中占據(jù)的位置是越來越重要了。學(xué)校開設(shè)的電工實(shí)訓(xùn),其主要作用是盡可能為學(xué)生提供綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性的實(shí)踐環(huán)境,通過學(xué)生自己動手的形式,將課本所學(xué)的知識與實(shí)際生活緊密地結(jié)合在一起,從而提高他們的電工技能水平,培養(yǎng)他們堅(jiān)固的理論知識和實(shí)踐技能,讓他們逐漸成為國家的棟梁之才。
2 電工實(shí)訓(xùn)現(xiàn)狀分析
傳統(tǒng)的電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)形式比較單一。實(shí)訓(xùn)課上,學(xué)生按照教師的要求做實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,整個過程中學(xué)生收獲不多。學(xué)生的動手能力、思路也沒有得到充分的展示,從而學(xué)生的創(chuàng)新能力沒有體現(xiàn)出來。
指導(dǎo)學(xué)生排除電路故障的方法不合理。對于學(xué)生實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題,有些教師不是讓學(xué)生自己去分析,去解決,而是直接替他們解決,這樣就消減了學(xué)生運(yùn)用已有知識去分析問題的積極性。
實(shí)訓(xùn)內(nèi)容缺乏吸引力有可能導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)訓(xùn)教學(xué)失去興趣。我們不但要保留經(jīng)典實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,但也要及時(shí)增加能夠反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。如果我們的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一成不變,那么學(xué)生了解和學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)的機(jī)會將會嚴(yán)重受到阻礙,從而,他們對實(shí)訓(xùn)教學(xué)的興趣將會慢慢消失。因此,為了跟上社會進(jìn)步的步伐,電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)必須做出相應(yīng)的改革。
3 電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的內(nèi)容和方法
3.1 教學(xué)方法靈活多樣
在電工實(shí)訓(xùn)中,要把培養(yǎng)學(xué)生動手能力這個觀念放在第一位置,要改變傳統(tǒng)的教學(xué)形式和手法,運(yùn)用靈活多樣的教學(xué)形式,鼓勵學(xué)生積極學(xué)習(xí)。
3.1.1 因材施教
擯棄傳統(tǒng)的“一視同仁”教學(xué)模式,采取以專業(yè)性質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來確定學(xué)生實(shí)踐項(xiàng)目的教學(xué)方式。例如對于電類、機(jī)電類、非電類等專業(yè),我們要依據(jù)電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)大綱的要求,設(shè)計(jì)適合相應(yīng)專業(yè)的一系列實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,按照要求組織實(shí)訓(xùn)。根據(jù)每個班級多數(shù)學(xué)生掌握知識的情況確定教學(xué)方法和教學(xué)進(jìn)度。再按照“基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、綜合實(shí)踐、開拓創(chuàng)新”分層次實(shí)訓(xùn)的方法,引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地進(jìn)入相應(yīng)的模塊,完成相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
3.1.2 引導(dǎo)式教學(xué)
在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中教師通過授課,提出問題,知道學(xué)生利用已掌握的知識擴(kuò)展電路,找到解決實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的新思路、新方法,從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如,在做電機(jī)自鎖運(yùn)行實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目時(shí),學(xué)生通過教師的講解,完成本項(xiàng)目后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生在此項(xiàng)目基礎(chǔ)上自己設(shè)計(jì)加一個指示燈,要求電機(jī)運(yùn)行時(shí),指示燈亮,停止運(yùn)行時(shí),指示燈滅,然后教師要讓學(xué)生自己在課堂上講解原理,這種雙向互動的教學(xué)形式,既可以充分展現(xiàn)他們的創(chuàng)新能力,又可以鼓舞他們的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)動力,從而改變了過去照貓畫虎的老模式。
3.1.3 利用多媒體
多媒體是現(xiàn)代教學(xué)手段中必不可少的重要手段。一些靜態(tài)的、抽象的和比較繁瑣的實(shí)訓(xùn)電路,我們可以通過借助多媒體來解決。例如電路通電后,電流的動態(tài)走向在電路圖里是看不到的,如果我們把圖做成動畫的形式,這樣電流的走向就一目了然了。再例如在回憶和鞏固原有的知識時(shí)我們可以通過多媒體課件把一些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目重現(xiàn)出來,每一次的重現(xiàn),學(xué)生的領(lǐng)悟程度也會相應(yīng)的提高,所以,我們要充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢,讓其為課堂服務(wù)。
3.2 組織形式豐富多彩
3.2.1 由被動變?yōu)橹鲃?/p>
由于部分學(xué)生很容易有懶惰心理,所以我們可以在某一個實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成后,現(xiàn)場進(jìn)行一次實(shí)操競賽,然后將前幾名同學(xué)的名單公布出來,讓他們接受現(xiàn)實(shí),明白自己與別人的差距,這樣即可以激勵學(xué)生的競爭意識,還可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)由被動變?yōu)橹鲃樱浞终{(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.2.2 培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神
考慮到有些學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱,獨(dú)立完成復(fù)雜項(xiàng)目的難度較大,我們可以采用分組合作的教學(xué)方法,即學(xué)生通過自由組合或由教師指定的方式組成團(tuán)隊(duì)小組,共同完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。在實(shí)訓(xùn)過程中,學(xué)生們通過相互間的交流和談?wù)摚¢L補(bǔ)短,明白了1+1絕對大于2的團(tuán)隊(duì)精神,同時(shí)也提高了學(xué)生的社會適應(yīng)能力。
3.2.3 綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
我們要學(xué)會把所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際工程中,擺脫“紙上談兵”的魔咒,真真正正的進(jìn)行實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練,全方面檢測學(xué)生的專業(yè)理論和專業(yè)技能。例如用PLC程序通過變頻器實(shí)現(xiàn)三相異步電動機(jī)七步段速控制,這就要求學(xué)生尋找相關(guān)材料,選擇合理方案,設(shè)計(jì)、安裝并調(diào)試電路,填寫報(bào)告等等,從而系統(tǒng)的進(jìn)行電氣工程綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。
3.2.4 課堂總結(jié)與成績評定
課堂總結(jié)是電工實(shí)訓(xùn)的重要環(huán)節(jié)。每次做完項(xiàng)目,教師應(yīng)準(zhǔn)確、概括地總結(jié)本次實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。總結(jié)時(shí)要抓住學(xué)生課堂表現(xiàn)中的亮點(diǎn),還應(yīng)指出大家普遍存在的問題,然后分析原因,提出修改問題的辦法,這樣有助于增加學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),教師應(yīng)該讓學(xué)生自己對本次課進(jìn)行總結(jié),這樣學(xué)生就可以進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識,加深操作技能的印象。最后,教師應(yīng)制定公平合理的實(shí)訓(xùn)成績評定方法,對每一次實(shí)訓(xùn)課進(jìn)行考核,從上課聽講到實(shí)際連線,從實(shí)訓(xùn)過程的規(guī)范熟練程度到填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊的正確率等,都要進(jìn)行公平合理的評定,并表揚(yáng)實(shí)訓(xùn)中成績突出的同學(xué),激發(fā)學(xué)生的成就感和榮譽(yù)感。
4 結(jié)語
通過電工實(shí)訓(xùn)改革,我們發(fā)現(xiàn),本實(shí)訓(xùn)課極大地帶動了學(xué)生選修電工實(shí)訓(xùn)的積極性,同時(shí)對電工實(shí)訓(xùn)產(chǎn)生了濃厚的興趣,拓寬了學(xué)生的眼見和思維,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)友愛精神,提高了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
[1]趙建文.高級電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革探討[J].科教導(dǎo)刊,2013,(16):163-164.
關(guān)鍵詞: 寧夏理工學(xué)院 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 創(chuàng)新能力 實(shí)踐能力
1.引言
電子技術(shù)是高等學(xué)校電類學(xué)科的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,其實(shí)驗(yàn)課程的根本任務(wù)是培養(yǎng)具有工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。改革舊的教學(xué)模式,建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,從整體上提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要內(nèi)容。
寧夏理工學(xué)院電氣信息工程學(xué)院成立于2012年2月,前身為電氣信息工程系。經(jīng)過二十多年的建設(shè)和發(fā)展目前擁有自動化系、電氣信息工程及其自動化系、電子信息工程系、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系、網(wǎng)絡(luò)工程系等五個系,下設(shè)自動化、電氣信息工程及其自動化、電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等五個本科專業(yè)。目前隨著學(xué)校基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的逐步推進(jìn)和“升本”工作的順利進(jìn)行,伴隨著校園環(huán)境的改善,教學(xué)條件的提高,以及本科標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)要求,都需要對以前的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革,而作為工科高校理論教學(xué)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)——電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué),也必須進(jìn)行相應(yīng)的改革。
2.目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題
電氣信息工程學(xué)院經(jīng)過二十多年的建設(shè)和發(fā)展,在實(shí)踐教學(xué)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。但隨著微電子技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)對人才需求的導(dǎo)向,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法慢慢顯現(xiàn)出不足,主要體現(xiàn)在如下方面:(1)電子技術(shù)作為電氣信息工程學(xué)院五個專業(yè)的通識課程,在實(shí)驗(yàn)設(shè)置上未作區(qū)分,重點(diǎn)不突出。(2)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在簡單重復(fù)的內(nèi)容多,反映科學(xué)技術(shù)新知識、新成果的內(nèi)容少的問題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在的問題是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少,教學(xué)內(nèi)容基本上依附于理論課。這樣就使學(xué)生錯誤地認(rèn)為理論知識比實(shí)踐知識重要,因此做實(shí)驗(yàn)時(shí)敷衍了事,造成許多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和動手能力差,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。(3)教師為學(xué)生準(zhǔn)備的多,而學(xué)生自己獨(dú)立思考、動手的機(jī)會少。學(xué)生主要是按照教師設(shè)置好的設(shè)備和儀器,根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上規(guī)定的方法和步驟,按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性不高,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。(4)實(shí)驗(yàn)設(shè)置沒有能力區(qū)分,不利于有能力的學(xué)生在更高層次上發(fā)揮。(5)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展,目前還是主要專職的實(shí)驗(yàn)教師,雖然也有部分任課教師參與,但總體來說,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的師資力量仍然緊缺,特別是高職稱、高學(xué)歷的教師更加缺乏。(6)由于并沒有從具體的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃和行政功能配置中進(jìn)行改革,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的條件仍有待改善。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方法和途徑
(1)針對不同的專業(yè),實(shí)驗(yàn)設(shè)置側(cè)重點(diǎn)不同:電子技術(shù)作為電氣信息工程學(xué)院五個專業(yè)的通識課程,專業(yè)分流后自動化、電自、電信三個專業(yè)模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)分兩個學(xué)期開設(shè),計(jì)算機(jī)和網(wǎng)工兩個專業(yè)模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)統(tǒng)一為電子技術(shù)僅一個學(xué)期開設(shè)。因此,在實(shí)驗(yàn)設(shè)置上計(jì)算機(jī)和網(wǎng)工專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置可偏重基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),自動化、電自、電信專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置可偏重創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。
(2)改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上淘汰一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加一些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),并充分應(yīng)用CAI、CAD等計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段。融入本學(xué)科領(lǐng)域的最新知識成果,開闊學(xué)生視野,力求思路創(chuàng)新。
(3)改革授課方式:在授課方式上,要采用多樣化的實(shí)驗(yàn)課組織方式,摒棄灌輸式的方式,運(yùn)用啟發(fā)式、研究交流式的教學(xué)方法,營造主動、協(xié)作、進(jìn)取的科學(xué)氛圍。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師提供一些小型的設(shè)計(jì)題目,主要由學(xué)生自主完成,教師僅作適量輔導(dǎo)。
(4)按照“基礎(chǔ)、提高、綜合、創(chuàng)新”四個層次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K,鼓勵有能力的學(xué)生參加校內(nèi)外各類科技社團(tuán)、科研項(xiàng)目及大賽。
從基礎(chǔ)、綜合、提高到創(chuàng)新的層次化平臺實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生具備基本實(shí)驗(yàn)技能、熟悉儀器設(shè)備的操作與使用、了解常用元器件特性、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理方法,掌握各種軟、硬件平臺的設(shè)計(jì)工具與調(diào)試環(huán)境、設(shè)計(jì)方法與手段以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告與設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫等。在此過程中學(xué)生的電子設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用能力、分析問題與解決問題的能力以及工程素質(zhì)等均會得到全面的培養(yǎng)和提高,教學(xué)過程由淺入深,循序漸進(jìn),符合認(rèn)知規(guī)律和教學(xué)規(guī)律。
另外,對于特別有能力或者對科研活動有興趣愛好的同學(xué),積極鼓勵其參加校內(nèi)外的各類科技社團(tuán),參與老師申請的各類科研項(xiàng)目及各類科技大賽,通過感受良好的科研氛圍,學(xué)習(xí)實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)技能和管理知識,增長見識,培養(yǎng)實(shí)踐能力、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng),同時(shí)也為這些同學(xué)提供了展示的平臺。
(5)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師的綜合素質(zhì),引進(jìn)高職稱、高學(xué)歷的實(shí)驗(yàn)教師,或者聘請公司高級工程師作為兼職實(shí)驗(yàn)教師。
加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),可以通過一系列提高實(shí)驗(yàn)教師素質(zhì)、穩(wěn)定教師隊(duì)伍的措施和方法,比如:制訂年輕實(shí)驗(yàn)教師的培養(yǎng)計(jì)劃;建立獎勵機(jī)制,提高實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)管理人員的待遇,吸引高水平教師加入實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍,從而加速高素質(zhì)隊(duì)伍的建設(shè),增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的活力。
(6)形成有特色的管理模式:完善自我約束機(jī)制及競爭機(jī)制;注重研究高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、器材管理、實(shí)驗(yàn)人員技術(shù)檔案管理等方面的規(guī)律;設(shè)立實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。
4.目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的現(xiàn)狀和效果
針對目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的各種問題,學(xué)院采取了各項(xiàng)措施進(jìn)行改進(jìn),如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上減少了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加設(shè)計(jì)和綜合性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引進(jìn)Proteus仿真軟件,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際開發(fā)能力;成立了電子協(xié)會,對科研有興趣及動手能力較強(qiáng)的同學(xué)借助此平臺可提高其科研和動手能力。同時(shí),學(xué)校鼓勵學(xué)生積極參加各類電子設(shè)計(jì)大賽,如目前正舉辦的第七屆全國電子信息技術(shù)大賽和學(xué)院組織的第一屆科技活動月,老師也積極申請大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,為學(xué)生提供實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)平臺;針對有些專業(yè),如電信專業(yè),課程設(shè)置體現(xiàn)出層次,如模電、數(shù)電實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)層,EDA、DSP技術(shù)實(shí)驗(yàn)作為提高層,電子實(shí)訓(xùn)作為綜合層,最終的畢業(yè)設(shè)計(jì)作為創(chuàng)新層,教學(xué)內(nèi)容循序漸進(jìn),效果良好。
5.結(jié)語
電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,是一項(xiàng)長期而復(fù)雜的系統(tǒng)工程,任重而道遠(yuǎn),需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持,相關(guān)部分的通力配合,實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的不懈努力,才可以順利進(jìn)行。我們會在實(shí)踐和理論上不斷探索,使教學(xué)改革不斷深入,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才做出貢獻(xiàn)。
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隨著信息技術(shù)在經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域的應(yīng)用,信息技術(shù)對生產(chǎn)力和人類文明發(fā)展的巨大作用越來越明顯。信息與通信技術(shù)專業(yè)是培養(yǎng)信息類人才的主要專業(yè)之一,是一門學(xué)科前沿性強(qiáng)、理論與應(yīng)用結(jié)合緊密、學(xué)科交叉性特點(diǎn)突出的學(xué)科。在缺乏政策、資金和地域優(yōu)勢,教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對落后、師資力量相對薄弱的情況下,構(gòu)建面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)、行業(yè)經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、工程型人才培養(yǎng)體系是地方高校信息與通信類專業(yè)建設(shè)的重要目標(biāo);建立“素質(zhì)、知識、能力”有機(jī)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系是該專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的根本途徑,具體措施如下:
一、加強(qiáng)學(xué)科實(shí)驗(yàn)課教學(xué)
學(xué)科實(shí)驗(yàn)課教學(xué)既是對理論教學(xué)的驗(yàn)證、補(bǔ)充,又是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、增強(qiáng)動手能力和創(chuàng)新能力的重要措施。目前,各高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)大都使用現(xiàn)成的綜合實(shí)驗(yàn)臺或?qū)嶒?yàn)箱等設(shè)備,雖然提高了實(shí)驗(yàn)效率,但是學(xué)生卻失去了動手參與的機(jī)會。實(shí)踐教學(xué)要求在實(shí)驗(yàn)課中要努力變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為綜合性和創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)字信號處理通信原理、數(shù)字圖像處理、數(shù)字語音處理、移動通信、光纖通信、交換技術(shù)、信息論與編碼、計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)不能單純地開展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也要占有一定的比例;而電子線路cad(一體化課程)、數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電信儀器儀表(一體化課程)、單片機(jī)原理與應(yīng)用(一體化課程)、sopc技術(shù)及應(yīng)用、c++編程、java語言程序設(shè)計(jì)、matlab通信系統(tǒng)仿真(一體化課程)、dsp技術(shù)及應(yīng)用、dsp高級語言開發(fā)等課程要求設(shè)計(jì)性、開發(fā)性實(shí)驗(yàn)或編程題目達(dá)到80%以上;并且每門課程的實(shí)驗(yàn)都要求學(xué)生要完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)成績按一定比例計(jì)入學(xué)科總成績。
二、實(shí)施學(xué)科綜合課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)某一專業(yè)學(xué)科過程中,對課程的基本分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)方法的過程。實(shí)施學(xué)科綜合課程設(shè)計(jì)就是面對當(dāng)前通信系統(tǒng)的復(fù)雜性、硬軟件結(jié)合的緊密性以及必修課與選修課的相關(guān)性,對學(xué)科課程進(jìn)行分類組合和構(gòu)建課程群的課程設(shè)計(jì)過程。
1.電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì)
電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是信息與通信技術(shù)類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。通過模擬、數(shù)字、數(shù)模混合電路的綜合設(shè)計(jì),通過使用電路開發(fā)板、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和本文由收集整理實(shí)際制作相結(jié)合的手段,可以使學(xué)生進(jìn)一步掌握電子線路設(shè)計(jì)的基本理論和方法。
2.單片機(jī)課程的綜合設(shè)計(jì)
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)過程是和其他學(xué)科緊密結(jié)合,不斷實(shí)踐、創(chuàng)新的過程。在完成電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)模電、通信線路、單片機(jī)等課程后,學(xué)生已具備了較多的通信電子方面的知識。在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生完成一個與單片機(jī)應(yīng)用相關(guān)的項(xiàng)目,設(shè)計(jì)出一個實(shí)際產(chǎn)品,可培養(yǎng)學(xué)生的電子信息系統(tǒng)觀和工程意識,提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力,使課程設(shè)計(jì)更接近實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
3.信息處理類課程的綜合設(shè)計(jì)
信號處理課程是重要的專業(yè)課程,包括信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、通信原理、數(shù)字圖像處理、語音信號處理等。但是,由于本課程概念比較抽象,許多理論是基于煩瑣的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)推導(dǎo)而產(chǎn)生的,學(xué)生學(xué)起來比較枯燥吃力,也與實(shí)際聯(lián)系不夠,教學(xué)效果不夠理想。考慮到實(shí)際硬件制作的難度和成本,根據(jù)學(xué)校學(xué)生的實(shí)際情況,在課程設(shè)計(jì)和教學(xué)中,我們主要采用matlab/simulink軟件,按照仿真的方法進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。這種課程的教學(xué)重點(diǎn)并不在于提高學(xué)生的軟件編程能力,而主要是讓學(xué)生掌握信號處理課程的基本概念、方法、技能及應(yīng)用。
4.應(yīng)用軟件編程課程的綜合設(shè)計(jì)
信息與通信專業(yè)軟件類課程包括基礎(chǔ)層次的“c語言程序設(shè)計(jì)”和高層次的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)(c++版)”“java語言程序設(shè)計(jì)”“dsp高級語言開發(fā)”等課程。計(jì)算機(jī)語言系列的課程實(shí)踐性非常強(qiáng),為此在綜合設(shè)計(jì)中我們重點(diǎn)突出實(shí)用性。我們指導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的一門或幾門計(jì)算機(jī)語言對一些小型項(xiàng)目進(jìn)行模擬編程開發(fā),目的在于訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)編程知識獨(dú)立完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)的能力,加深對軟件系統(tǒng)的理解,提高其編程水平。實(shí)際教學(xué)中主要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)站的開發(fā)設(shè)計(jì)、開發(fā)網(wǎng)絡(luò)小游戲和dsp課程設(shè)計(jì)等。
三、強(qiáng)化校內(nèi)外實(shí)踐實(shí)習(xí)
強(qiáng)化學(xué)生校內(nèi)外的實(shí)踐實(shí)習(xí),就必須建立健全校內(nèi)外實(shí)踐實(shí)習(xí)基地,密切與企業(yè)和科研單位的合作,共同承擔(dān)應(yīng)用型和技能型人才的培養(yǎng)。校內(nèi)實(shí)踐實(shí)習(xí)主要包括金工實(shí)習(xí)(校內(nèi)金工實(shí)訓(xùn)基地)、電子工藝實(shí)習(xí)(印刷板制作、收音機(jī)組裝等)、現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)(學(xué)校建立電子實(shí)訓(xùn)中心);校外實(shí)習(xí)實(shí)踐主要包括現(xiàn)代通信網(wǎng)方面的實(shí)訓(xùn)(資金不足可與外校共享現(xiàn)代通信網(wǎng)設(shè)備)。要與社會上的電子、信息、通信類的相關(guān)企業(yè)、公司密切合作,每年有計(jì)劃地組織學(xué)生到這些公司企業(yè)進(jìn)行實(shí)地參觀實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)勞動和頂崗實(shí)習(xí)等。這些實(shí)習(xí)不僅增加了學(xué)生與社會接觸的機(jī)會,擴(kuò)大了學(xué)生的視野,而且有效地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。此外,畢業(yè)前夕也可以讓學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí),可由學(xué)生自由選擇單位見習(xí)或?qū)W校幫學(xué)生聯(lián)系單位實(shí)習(xí)。
四、設(shè)置課外學(xué)分,開展專業(yè)能力拓展活動
1.開放實(shí)驗(yàn)室
設(shè)立開放性實(shí)驗(yàn)室,設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,鼓勵參加電子協(xié)會組織以及電子興趣小組的活動。要對學(xué)生在開放性實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐活動進(jìn)行跟蹤記錄并納入相應(yīng)學(xué)分制考核。
學(xué)生在校期間能夠自覺地到開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐活動,并有記錄可查,經(jīng)開放實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師認(rèn)定,可每學(xué)期給與相應(yīng)課外學(xué)分。學(xué)生每學(xué)期到實(shí)驗(yàn)室完成專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)、在開放實(shí)驗(yàn)室完成設(shè)計(jì)性項(xiàng)目開發(fā)等活動,也可以獲得相應(yīng)分值的學(xué)分。
2.開展各類競賽活動
要組建大學(xué)生創(chuàng)新中心,配備完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,設(shè)立多種產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研究課題,由專業(yè)教師全天指導(dǎo),并邀請相關(guān)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)豐富的高級工程師作為兼職輔導(dǎo)老師協(xié)同指導(dǎo)學(xué)生,學(xué)生業(yè)余時(shí)間可以隨時(shí)去學(xué)習(xí)、交流、做實(shí)驗(yàn),鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的特長、興趣和愛好進(jìn)行研發(fā)。同時(shí),每年可有計(jì)劃地組織學(xué)生參加全國、全省的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)、制作大賽、全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯大賽、物聯(lián)網(wǎng)大賽等;也可經(jīng)常組織一些中小型的校內(nèi)競賽活動。在各類電子競賽中,積極參加并按要求完成任務(wù)者可以獲得相應(yīng)學(xué)分;在全省及全國電子設(shè)計(jì)大賽中獲得名次的,要給予物質(zhì)和精神獎勵并記錄相應(yīng)學(xué)分。
3.開展專題學(xué)術(shù)講座
學(xué)校要定期為學(xué)生開展學(xué)術(shù)講座。可由本校高學(xué)歷、高職稱的人員舉辦講座,也可以邀請外校的知名學(xué)者、教授來學(xué)校舉行專業(yè)學(xué)術(shù)講座。講座內(nèi)容涉及到電子、信息、通信、計(jì)算機(jī)等最前沿的理論與應(yīng)用技術(shù),使學(xué)生更加深入地了解信息與通信技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)。
4.畢業(yè)綜合技能測試
在畢業(yè)前夕,要求每個學(xué)生參加畢業(yè)綜合技能測試并獲得相應(yīng)學(xué)分。內(nèi)容涉及常見電子元器件的識別與使用、儀器儀表的使用、通信電子線路設(shè)計(jì)、移動通信、程控交換、光纖通信、通信系統(tǒng)仿真、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理、dsp開發(fā)設(shè)計(jì)、程序開發(fā)等,幾乎涵蓋了大學(xué)四年期間所學(xué)的所有專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。這樣做的目的是為了在學(xué)生即將畢業(yè)走向工作崗位之際,對學(xué)生進(jìn)行一次全面的專業(yè)知識與動手能力的考查,使學(xué)生更好地適應(yīng)將來的工作崗位。此外,發(fā)表學(xué)術(shù)論文、協(xié)助教師進(jìn)行科研項(xiàng)目研究、參加暑期“三下鄉(xiāng)”社會實(shí)踐、參加各類專業(yè)資格考試的學(xué)生也應(yīng)獲得相應(yīng)的學(xué)分。
五、突出畢業(yè)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科生在校期間一次系統(tǒng)、全面和綜合性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它既是對學(xué)生在校期間所學(xué)知識和技能的復(fù)習(xí)、鞏固和提高,又是將所學(xué)基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和相關(guān)知識綜合運(yùn)用并解決實(shí)際問題的一次實(shí)踐,是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題能力的一個重要過程,對培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力具有重要意義。因此,畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題應(yīng)盡可能結(jié)合生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教學(xué)建設(shè)等任務(wù),要有一定的先進(jìn)性和實(shí)用性,目的在于強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識,增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題應(yīng)力求有益于學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論知識和技能,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、自學(xué)能力、鉆研探索能力和創(chuàng)新能力等。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題類型主要有理論研究型、應(yīng)用型和工程設(shè)計(jì)型三類。理論研究型畢業(yè)設(shè)計(jì)屬于分析仿真研究范疇,其領(lǐng)域包括現(xiàn)代通信、信息技術(shù)、電子技術(shù)、電子商務(wù)等新技術(shù)所涉及的最新理論、系統(tǒng)設(shè)備部件設(shè)計(jì)方面的研究、數(shù)學(xué)模型的建立以及軟件仿真與技術(shù)分析等。應(yīng)用型課題包括軟件開發(fā)型和硬件開發(fā)型。軟件開發(fā)型畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目屬軟件技術(shù)范疇,其領(lǐng)域包括通信技術(shù)、信息技術(shù)、電子商務(wù)、數(shù)據(jù)庫等所涉及的應(yīng)用軟件及系統(tǒng)軟件、協(xié)議、信令、網(wǎng)站、cai課件的開發(fā)等;硬件開發(fā)型畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目屬電路設(shè)計(jì)開發(fā)范疇,其領(lǐng)域包括實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、圖像等業(yè)務(wù)所涉及的信號處理、傳輸?shù)燃夹g(shù)所應(yīng)用的電路部分、設(shè)備部件、控制電路和實(shí)驗(yàn)板開發(fā)等。工程設(shè)計(jì)型畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目屬系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)范疇,其領(lǐng)域包括數(shù)據(jù)、語音、圖像等業(yè)務(wù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化、各種通信方式的組網(wǎng)技術(shù)、電子商務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建與組織等。
六、多渠道加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 電工電子 教學(xué)
【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)12-0130-02
運(yùn)用信息技術(shù)輔助職業(yè)學(xué)校課堂教學(xué),提高課堂的教學(xué)效率,已經(jīng)成為現(xiàn)代職業(yè)教育的一種有效輔助手段。電工電子課程的內(nèi)容比較抽象,我們職業(yè)學(xué)校的學(xué)生比較難以理解,而信息技術(shù)可以將抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化,并且能從幾個不同的方面向?qū)W生傳遞教育信息,在某種程度上彌補(bǔ)了以往傳統(tǒng)教學(xué)的不足。職業(yè)學(xué)校注重培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)操作能力,但職業(yè)能力離不開理論基礎(chǔ)知識的支持,憑學(xué)生原有的理論知識和理解能力,如果只通過傳統(tǒng)的聽課模式就要求他們理解那些比較復(fù)雜的專業(yè)知識,困難比較大。這就要求我們老師從提高課堂教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情出發(fā),將傳統(tǒng)的教學(xué)方法和信息技術(shù)融合起來。信息技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)資源豐富、教學(xué)情境生動形象,它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的枯燥與乏味,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,有利于培養(yǎng)學(xué)生主動探索和創(chuàng)新的能力,大大提高了課堂的有效性。
一、電工電子課程中運(yùn)用信息技術(shù)的優(yōu)勢
1.增強(qiáng)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量
電工電子課程概念多,公式比較繁雜,各單元之間相對比較獨(dú)立,在傳統(tǒng)的教學(xué)方式下,老師在黑板前講,學(xué)生坐在下面聽,這種傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對于職業(yè)學(xué)校的多數(shù)學(xué)生來講,特別是那些枯燥的專業(yè)理論,他們根本提不起興趣,更別說認(rèn)真聽講,致使課堂的學(xué)習(xí)效率很低,而信息技術(shù)可用生動的畫面、動聽的聲音來展現(xiàn)書本上教學(xué)的內(nèi)容,可以加強(qiáng)教學(xué)的形象和生動性,激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,使他們產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。優(yōu)秀的多媒體教學(xué)課件可以大大提高學(xué)生的興趣,改善教學(xué)效率,使原本比較枯燥的教學(xué)過程變得有趣生動。
2.運(yùn)用動畫,解決教學(xué)難點(diǎn)
電工電子課程中有好多理論概念和基本原理比較抽象,在傳統(tǒng)的教學(xué)方法下學(xué)生難以掌握和理解,而運(yùn)用信息技術(shù)則可以有效的解決這些問題。比如講解三極管放大電路時(shí),教學(xué)的難點(diǎn)是電流如何分配及放大作用原理,在學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時(shí)好多學(xué)生感覺難以理解,老師講好幾遍,學(xué)生還不一定明白其中的原因。用模擬動畫則能比較好的解決這一問題,當(dāng)學(xué)生看到老師制作的模擬動畫,模擬電流在三極管的輸入回路中以很小的電流量慢慢流動,而在輸出回路里卻形成了很大電流量,電流量的比例和電流流動的方向給學(xué)生留下了深刻的印象,那時(shí)我們再講解電流分配和放大問題就會比較容易。又如講授基爾霍夫定律的時(shí)候,可以運(yùn)用多媒體課件,用圖片和動畫的形式來演示各條支路的電流,用不同的顏色箭頭分別區(qū)別流入和流出的電流,這樣的話學(xué)生對基爾霍夫電流定律內(nèi)容就一目了然,從而比較容易的理解該定律。在課堂上靈活運(yùn)用信息技術(shù),可使學(xué)生從更簡單的角度去理解那些枯燥難懂的專業(yè)理論,提高課堂教學(xué)效果。
3.放大細(xì)節(jié),提高教學(xué)效率
在電工電子教學(xué)中,有一門職業(yè)學(xué)校學(xué)生必修的課――電子電工實(shí)訓(xùn)。我們學(xué)校是讓學(xué)生組裝一個穩(wěn)壓電源。現(xiàn)在的電子產(chǎn)品元件都比較小,為了讓學(xué)生掌握電子工藝的基本要求,要介紹那些微小的電子元件,如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法則比較為難,因?yàn)闁|西太小,拿在手里后面的同學(xué)根本看不清。我們運(yùn)用信息技術(shù),把它們拍攝成照片,然后投影到大屏幕上,這樣學(xué)生觀察的效果就好了很多。我們安排學(xué)生邊看投影邊從散件中尋找正確的電子元器件,這樣就保證了每個同學(xué)都能按教學(xué)要求正確的識別電子元器件。電工電子實(shí)訓(xùn)課要求很強(qiáng)的操作性,教學(xué)中大部分的內(nèi)容,常常需要通過具體的操作演示才能達(dá)到教學(xué)上的要求,而且好多工藝的具體操作也很難用語言來表達(dá)清楚。比如實(shí)踐操作演示焊接、安裝和調(diào)試工藝的時(shí)候,由于操作的地方太小,一般只有老師前面的幾個學(xué)生能夠看清楚操作的細(xì)節(jié),遠(yuǎn)處的學(xué)生根本看不清,所以以往一個班的學(xué)生就必須要分好幾組,老師在每一組進(jìn)行重復(fù)演示,工作量太大,而且效率也實(shí)在太低,現(xiàn)在我們把操作的過程拍攝成錄像投在大屏幕上給學(xué)生看,就很好的解決了這一問題。
4.虛擬仿真,增加實(shí)驗(yàn)?zāi)J?/p>
在以往傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教學(xué)手段比較落后,常常很難將理論與實(shí)踐恰當(dāng)融合起來。而運(yùn)用信息技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn),借助相關(guān)的電子仿真軟件,學(xué)生可以在電腦上隨時(shí)重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的過程。這樣不但可以節(jié)省一部分實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi),而且實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間、空間的限制。教師在運(yùn)用多媒體仿真進(jìn)行教學(xué)時(shí),可以一邊講解基礎(chǔ)理論知識一邊演示具體實(shí)驗(yàn)步驟,指導(dǎo)學(xué)生或者讓他們親自動手做仿真虛擬實(shí)驗(yàn)。這樣學(xué)生在多媒體仿真課中,既學(xué)到了理論知識又掌握了部分實(shí)驗(yàn)技能。以單管放大電路為例,這個實(shí)驗(yàn)的目的是:掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測試;掌握放大器電壓增益的測試方法;學(xué)習(xí)怎樣測量放大器的輸入及輸出電阻;進(jìn)一步掌握常用電子儀器設(shè)備的使用。通過這個基本放大電路的實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以更好地去理解基本放大電路的原理與特性。實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們需搭建電路,并同時(shí)選擇電子元件的參數(shù),同時(shí),還要通過修改電子元器件的參數(shù),來分析放大電路的失真情況。另外,還要測量放大電路的電壓增益,并把參數(shù)和理論值進(jìn)行比較。這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在可以利用電子仿真軟件在機(jī)房虛擬實(shí)驗(yàn)室里完成,我們可以從電子仿真軟件的元件庫中取出需要的電子元器件和實(shí)驗(yàn)儀器,搭建成一個“真實(shí)”的電路,而電子仿真儀器上的數(shù)據(jù)則可以直接用于實(shí)驗(yàn)報(bào)告,獲得幾乎“真實(shí)”電路的理論分析。如果某個學(xué)生對某一實(shí)驗(yàn)儀器不太了解,還可以直接點(diǎn)擊仿真軟件的幫助說明,查看有關(guān)儀器的使用方法。
5.活躍氣氛,鞏固教學(xué)內(nèi)容
在電子電子教學(xué)中靈活運(yùn)用信息技術(shù),可把微觀抽象的事物通過宏觀的現(xiàn)象展示出來,把枯燥的理論知識變成靈活的知識體系,這樣不僅可以活躍課堂氣氛,學(xué)生也更易于接受知識。利用信息技術(shù),收集或制作優(yōu)秀的多媒體課件,可以改變老師講,學(xué)生聽的單向教學(xué)方式,使老師與學(xué)生的互動變得更符合教學(xué)規(guī)律,課堂氣氛也更活躍,最終增強(qiáng)學(xué)生理解復(fù)雜知識的能力,鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。
二、電工電子課堂利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)需要注意的問題
1.不要太過依賴信息技術(shù),忽視老師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)地位
現(xiàn)代教學(xué)采用信息技術(shù),在一定程度上可以提高課堂教學(xué)效率,但信息技術(shù)畢竟只是教學(xué)過程中的一種輔助手段,作為老師,首先應(yīng)該把握住自己在教學(xué)過程中的主導(dǎo)地位,課堂教學(xué)的效果在很大程度上還是取決于老師組織教學(xué)的個人能力及教學(xué)技巧。教師的面部表情、肢體語言、手勢、語氣等匯成了豐富的教授信息,對學(xué)生有很大的暗示、誘導(dǎo)作用,這些東西都是現(xiàn)代化的教學(xué)手段所無法替代的。教學(xué)的主導(dǎo)者是老師,不管多么先進(jìn)的設(shè)備和手段都只能對教學(xué)活動起一個輔助的作用,所以在信息化教學(xué)的背景下,老師的主導(dǎo)作用不僅不應(yīng)該被削弱,而且還應(yīng)該得到不斷加強(qiáng)。
2.多媒體教學(xué)要與傳統(tǒng)的教學(xué)方式恰當(dāng)結(jié)合
教學(xué)領(lǐng)域采用信息技術(shù),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且同時(shí)也減輕了老師的壓力。現(xiàn)在多媒體投影基本上取代了傳統(tǒng)的標(biāo)本、實(shí)物、掛圖等形式,現(xiàn)代的教學(xué)方式,提高了教學(xué)效率。但傳統(tǒng)的教學(xué)形式,師生間的情感溝通及互動等情況是現(xiàn)代多媒體技術(shù)所無法取代的,所以在日常教學(xué)過程中,要通過多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)方法,在老師的引導(dǎo)下,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,最終達(dá)到提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。
3.防止信息超量,留足學(xué)生理解與思考的時(shí)間
對于教學(xué)課程課件的制作及使用要根據(jù)學(xué)生對書本知識的掌握程度進(jìn)行合理的取舍和搭配。首先,在課件的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方面,要善于抓住教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),通過活潑、生動的課件形式,言簡意賅的表達(dá)給學(xué)生,使學(xué)生能夠比較容易的理解;其次,要根據(jù)學(xué)生對書本知識的理解程度進(jìn)行多媒體課件的優(yōu)化教學(xué),要留足夠的時(shí)間給學(xué)生理解思考和做筆記,盡量讓同學(xué)們能夠多動手,多動腦,并將課堂上學(xué)習(xí)到的電工電子課程知識運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中。而不要純粹將多媒體投影代替黑板,把超量的教育信息直接強(qiáng)壓給學(xué)生,那樣的話效果只會適得其反。
總之,利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)是實(shí)現(xiàn)電工電子教學(xué)過程優(yōu)化的一種手段,有著重要的作用,它不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于突破教學(xué)難點(diǎn),而且運(yùn)用仿真技術(shù)可在一定范圍內(nèi)解決學(xué)校存在的教學(xué)設(shè)備相對緊張的問題,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)條件不足,擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,最終提高教學(xué)質(zhì)量和效率,提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),為培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才打好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:卓越計(jì)劃;實(shí)踐教學(xué)體系;通信工程;工程實(shí)踐;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)11-0181-02
當(dāng)前我國在高等工程教育人才培養(yǎng)數(shù)量上居世界前列,但教育創(chuàng)新、培養(yǎng)質(zhì)量等指標(biāo)仍與世界發(fā)達(dá)國家存在差距。對于高等工程教育質(zhì)量,業(yè)界的共同反映是畢業(yè)生工程實(shí)踐能力較弱,崗位適應(yīng)慢,缺乏團(tuán)隊(duì)合作與創(chuàng)新精神。[1]
針對高等工程教育培養(yǎng)現(xiàn)狀,2010年6月國家啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(以下簡稱“卓越計(jì)劃”),提出了高等工程教育的改革方向:[2]一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才;三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。從國家發(fā)展策略上可以看出,重視高等工程教育,提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量是我國高等教育的重要工作,而其中的核心就是工程實(shí)踐,應(yīng)當(dāng)將培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力貫穿于整個本科階段。
中北大學(xué)通信工程專業(yè)于2012年2月獲批成為第二批卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃高校學(xué)科專業(yè)(教高廳函[2012]7號),作為中北大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)的優(yōu)勢學(xué)科專業(yè),在學(xué)科建設(shè)和本科教育方面積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),形成了自己的人才培養(yǎng)特色。但不可否認(rèn),在工程教育方面還有所欠缺,特別是在實(shí)踐教學(xué)方面還存在一些不足,限制了學(xué)生創(chuàng)新思維與實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)。因此,將以此次“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)施為契機(jī),以實(shí)踐教學(xué)改革為工作核心,對適應(yīng)“卓越計(jì)劃”要求下的實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行研究探索,改革和創(chuàng)新通信工程人才教育理念,培養(yǎng)一批工程技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)、能夠快速適應(yīng)社會需求的高等工程技術(shù)人才。
一、高等本科院校實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀分析
目前我國高等本科院校通信工程專業(yè)普遍存在“培養(yǎng)目標(biāo)不太明確,重理論輕實(shí)踐”等問題。具體體現(xiàn)在以下幾個方面:[3-5]第一,相對于“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo),工程教育偏離工程實(shí)踐,實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置與工程實(shí)際脫節(jié),教學(xué)過程重視理論知識學(xué)習(xí),卻忽視了對學(xué)生實(shí)踐動手能力的培養(yǎng),致使學(xué)生分析、解決實(shí)際工程問題的能力較差,創(chuàng)新意識薄弱。第二,實(shí)踐教學(xué)大綱陳舊,驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多,設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)與多學(xué)科知識綜合性實(shí)驗(yàn)相對較少,各類實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)相對固定,留給學(xué)生的動手與思考空間有限,無法有效調(diào)動學(xué)生的積極性,難以適應(yīng)卓越工程師對工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求。同時(shí),由于對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性認(rèn)識不足,學(xué)生存在不動腦思考、僅是按實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械進(jìn)行、抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告等現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)效果不理想。第三,由于高等學(xué)校與企業(yè)之間沒有國家層面的學(xué)生實(shí)習(xí)制度的規(guī)范與保障,也沒有相關(guān)的鼓勵政策,使得生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等重要實(shí)踐環(huán)節(jié)流于形式。第四,畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)效果較差。由于指導(dǎo)教師缺少工程經(jīng)歷以及學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)場所和投入經(jīng)費(fèi)的不足,選題受到諸多限制,并且大多與工程實(shí)際聯(lián)系不夠緊密。同時(shí),由于復(fù)習(xí)考研、各類資格考試、找工作等原因,很多學(xué)生無法投入足夠精力完成畢業(yè)論文,論文質(zhì)量較差。
因此,如何解決上述問題,將對學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)造成巨大影響。本文將以中北大學(xué)通信工程專業(yè)為對象,研究探索適合于通信工程“卓越工程師”人才培養(yǎng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
二、“卓越計(jì)劃”模式下通信工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探索
1.建立適應(yīng)“卓越計(jì)劃”要求的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建要為學(xué)生創(chuàng)新意識、工程能力的培養(yǎng)提供保障。根據(jù)“卓越計(jì)劃”工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,結(jié)合專業(yè)實(shí)際,將實(shí)踐能力培養(yǎng)劃分為三個層次:基本技能層、綜合應(yīng)用能力層、工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力層。
(1)基本技能層。該階段主要是培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識以及學(xué)生對各種電子儀器與性能參數(shù)的測量方法和實(shí)驗(yàn)技能。主要包括以下兩個方面:一是大學(xué)物理、工程制圖、電路分析、數(shù)模電子技術(shù)、程序設(shè)計(jì)語言C++、MATLAB基礎(chǔ)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、專有集成電路設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等通識教育與專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn);二是認(rèn)知實(shí)習(xí)、專業(yè)發(fā)展科普講座、電子工藝實(shí)習(xí)等。
(2)綜合應(yīng)用能力層。主要為專業(yè)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)與專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn),目的是強(qiáng)化學(xué)生的系統(tǒng)思維方法和提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用能力。主要包括以下四個方面:一是信號與系統(tǒng)、通信原理、電磁場與微波、高頻電子線路、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)、現(xiàn)代交換技術(shù)、光纖通信、移動通信等;二是電子線路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐、通信系統(tǒng)仿真及大型實(shí)驗(yàn)、VHDL項(xiàng)目設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)等;三是專業(yè)綜合實(shí)踐周;四是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)技術(shù)工程實(shí)訓(xùn)、程控、傳輸通信綜合技術(shù)工程實(shí)訓(xùn)。
(3)工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力層。主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識等。主要包括以下兩個方面:一是課外科技創(chuàng)新活動(大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品競賽、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽等);二是“3+1”培養(yǎng)模式的實(shí)施(包括頂崗實(shí)習(xí)、產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目訓(xùn)練等)。
按照上述三個層次,實(shí)踐教學(xué)由簡單到復(fù)雜,能力培養(yǎng)由弱到強(qiáng)的方式實(shí)施,同時(shí)圍繞工程教育理念,進(jìn)一步突出“卓越工程師”人才培養(yǎng)特色。融傳授知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)為一體;融人文精神、工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為一體;融教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐為一體。
2.更新實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容,改革實(shí)踐教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神
在實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容上,融入工程教育理念,以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識為核心,結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與訓(xùn)練重點(diǎn),增加綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)踐動手環(huán)節(jié);同時(shí),加大實(shí)驗(yàn)室的開放力度,使學(xué)生結(jié)合自己興趣自主選題實(shí)驗(yàn),全面優(yōu)化提升學(xué)生的實(shí)踐動手能力。
在實(shí)踐教學(xué)方法上,改變傳統(tǒng)的“知識灌輸型”教學(xué)模式,引入先進(jìn)的教學(xué)手段(如多媒體教學(xué)、動畫設(shè)計(jì)等),增加互動環(huán)節(jié),提高授課的感染力;同時(shí),采取必修實(shí)驗(yàn)與選修實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的操作模式,減少必修實(shí)驗(yàn),增加選作實(shí)驗(yàn)的綜合性與工程性,并逐步向創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變;此外,積極吸引學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目,在科研項(xiàng)目中提煉轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性與學(xué)生參與的積極性。總之,要以工程教育理念為主線,以學(xué)生興趣為動力,通過多種實(shí)踐教學(xué)手段,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,全面提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。
3.整合校內(nèi)實(shí)踐資源,加強(qiáng)校企合作,逐步完善校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地建設(shè)
在校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè)上,通過整合校內(nèi)實(shí)踐資源,充分發(fā)揮校內(nèi)現(xiàn)有實(shí)踐實(shí)訓(xùn)場所的作用,可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享,促進(jìn)專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。中北大學(xué)通信工程專業(yè)的校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè)以國家級電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、工程訓(xùn)練中心為支撐,不斷完善工程實(shí)踐訓(xùn)練內(nèi)容,加大工程訓(xùn)練與企業(yè)的結(jié)合力度,逐步形成了多層次、分階段、模塊化的工程訓(xùn)練模式,實(shí)現(xiàn)了將工程訓(xùn)練貫穿于整個培養(yǎng)過程中。同時(shí),校內(nèi)實(shí)習(xí)基地由專職教師負(fù)責(zé)管理,實(shí)施全天12小時(shí)開放管理模式,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和時(shí)間網(wǎng)上預(yù)約實(shí)習(xí),以此提高學(xué)生主動實(shí)習(xí)鍛煉的積極性,為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力提供了保障。
在校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)上,多方拓展渠道與企業(yè)建立合作關(guān)系,形成了一批產(chǎn)學(xué)實(shí)踐基地,并與企業(yè)技術(shù)專家共同組建了產(chǎn)學(xué)合作教育領(lǐng)導(dǎo)小組,吸引了產(chǎn)業(yè)資深技術(shù)人員全面參與實(shí)踐教學(xué)人才培養(yǎng)模式改革工作。采取的措施包括以下幾個方面:一是設(shè)立新生校內(nèi)本科生“導(dǎo)師制”,從入學(xué)開始就對學(xué)生開展學(xué)業(yè)規(guī)劃和指導(dǎo),根據(jù)學(xué)生的興趣與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)合理制定實(shí)習(xí)訓(xùn)練計(jì)劃,指導(dǎo)學(xué)生開展工程科研訓(xùn)練;二是為每位學(xué)生配備校內(nèi)與校外導(dǎo)師,對學(xué)生全程跟蹤與學(xué)業(yè)規(guī)劃,形成“雙導(dǎo)師”制,依托實(shí)習(xí)基地現(xiàn)有條件開展畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等工作;三是充分利用校友、科研合作單位等多種資源,積極走出去與知名通信企業(yè)進(jìn)行合作洽談;四是組織學(xué)生定期進(jìn)行實(shí)踐總結(jié),開展技術(shù)交流,逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
此外,在應(yīng)對“生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間過短,企業(yè)不愿接納,學(xué)生實(shí)習(xí)流于形式”等問題上,也進(jìn)行了深入研究,認(rèn)為通過一系列行之有效的措施可以改善上述情況。首先,教育部已經(jīng)聯(lián)合多個有關(guān)部門研究制訂了實(shí)習(xí)安全與保險(xiǎn)政策、聯(lián)合培養(yǎng)企業(yè)的財(cái)稅政策等,提高了企業(yè)參與“卓越計(jì)劃”的積極性。[6]在國家政策不斷完善下,校方層面應(yīng)該出臺關(guān)于“卓越計(jì)劃”下的校企合作相關(guān)激勵與保障政策,包括成立專門的“卓越計(jì)劃”領(lǐng)導(dǎo)工作小組,制訂校內(nèi)教師參與卓越計(jì)劃的職稱評定與績效考核激勵政策,并積極聘請經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師作為校外指導(dǎo)教師,提供教學(xué)、實(shí)踐、科研場所和設(shè)備以及可能的參與實(shí)踐的機(jī)會,安排好學(xué)生在企業(yè)的學(xué)習(xí)生活、實(shí)踐場所,并提供充足的安全和勞動保護(hù)等。[7,8]其次,學(xué)生在實(shí)習(xí)之前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作,根據(jù)實(shí)習(xí)計(jì)劃認(rèn)真查閱相關(guān)資料,打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ),以保證實(shí)習(xí)效果。最后,為解決企業(yè)無法接納大量學(xué)生現(xiàn)場實(shí)習(xí)的實(shí)際情況,可以采用集中學(xué)習(xí)、分散跟崗的模式。“集中學(xué)習(xí)”主要是指集中培訓(xùn)與實(shí)習(xí)相關(guān)的理論知識和生產(chǎn)流程、操作注意事項(xiàng)等共性內(nèi)容。“分散跟崗”主要是指將實(shí)習(xí)學(xué)生分成多個小組,每組配備1~2名企業(yè)技術(shù)人員,這樣可以保證實(shí)習(xí)質(zhì)量。
4.優(yōu)化課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等綜合實(shí)踐環(huán)節(jié),提高培養(yǎng)質(zhì)量
課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)要融入CDIO(構(gòu)思―設(shè)計(jì)―實(shí)施―運(yùn)行)工程教育理念,[9]讓學(xué)生經(jīng)歷產(chǎn)品研發(fā)的全過程,從產(chǎn)品需求分析、方案論證到系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行測試等的全程參與可以使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐,掌握工程思維與研發(fā)手段,培養(yǎng)學(xué)生的綜合知識應(yīng)用能力和解決工程實(shí)際問題的能力。在時(shí)間安排與組織管理上,可以通過在學(xué)期初布置設(shè)計(jì)任務(wù)、在學(xué)期中定期檢查與指導(dǎo)、在期末驗(yàn)收互評的方式進(jìn)行,給學(xué)生充足的時(shí)間認(rèn)真審核設(shè)計(jì)方案與不斷完善系統(tǒng)功能,使學(xué)生深入體會整個設(shè)計(jì)過程,建立自信心,不斷發(fā)揮他們的潛能。同時(shí),鼓勵學(xué)生自擬題目,通過多人共同參與的方式,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。此外,將以實(shí)施“卓越計(jì)劃”為契機(jī),遴選教師到企業(yè)工程鍛煉,形成一支“雙師型”的指導(dǎo)隊(duì)伍,與企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生。在選題方面,要選取學(xué)生在企業(yè)中參與完成的工程項(xiàng)目作為選題內(nèi)容,讓學(xué)生能夠真正結(jié)合實(shí)際工程問題完成課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。[10]
5.積極開展學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力
以提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)為目標(biāo),積極開展學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐活動,盡最大努力為廣大學(xué)生提供科技創(chuàng)新平臺。具體措施主要包括以下幾個方面:一是投入專項(xiàng)資金,成立學(xué)生電子通信技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新基地,配備相關(guān)儀器設(shè)備,由學(xué)生自主管理,為學(xué)生開展實(shí)踐創(chuàng)新活動提供了良好的場所。同時(shí),建立學(xué)生課外科技成果陳列室,營造濃郁的實(shí)踐創(chuàng)新氛圍。二是借助學(xué)校相關(guān)政策對學(xué)生立項(xiàng)項(xiàng)目進(jìn)行資助,設(shè)立學(xué)生科研基金,支持學(xué)生設(shè)計(jì)研發(fā);配備一支指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)豐富、樂于奉獻(xiàn)的指導(dǎo)教師隊(duì)伍參與學(xué)生課外科技活動的指導(dǎo)工作。三是建立完整的學(xué)生科技創(chuàng)新組織管理辦法,并制訂《課外能力學(xué)分制度》、《科技標(biāo)兵評選辦法》等制度和相關(guān)獎勵政策,定期舉辦電腦節(jié)、電子設(shè)計(jì)競賽等活動,并組織學(xué)生參加國內(nèi)外舉辦的包括“挑戰(zhàn)杯”、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽等在內(nèi)的各類科技競賽等。四是通過校企合作與教師科研項(xiàng)目開展大學(xué)生科技創(chuàng)新活動,吸引學(xué)生參與教師科研與校企合作項(xiàng)目,并在經(jīng)費(fèi)上予以保障,充分調(diào)動學(xué)生的積極性。五是鼓勵學(xué)生成立各種學(xué)生社團(tuán),如“科技創(chuàng)新協(xié)會”、“電子技術(shù)愛好者協(xié)會”、“Android軟件開發(fā)協(xié)會”等大學(xué)生創(chuàng)新組織,由教師及高年級會員定期培訓(xùn)與技術(shù)交流,發(fā)揮學(xué)生的傳幫帶作用,更好地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神、創(chuàng)新精神,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
三、結(jié)束語
基于“卓越計(jì)劃”的通信工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的科學(xué)構(gòu)建,有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)與實(shí)踐能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,進(jìn)而提高通信工程技術(shù)型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。
本文對“卓越計(jì)劃”背景下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系科學(xué)構(gòu)建、實(shí)踐教學(xué)方法改革、實(shí)習(xí)基地建設(shè)等方面的內(nèi)容進(jìn)行了積極探索實(shí)踐,相關(guān)方法措施在其他專業(yè)實(shí)施卓越計(jì)劃的過程中具有很好的指引作用和借鑒價(jià)值。總之,“卓越計(jì)劃”的有效實(shí)施是一個長期的過程,只有全體專業(yè)教師積極探索與思考,不斷實(shí)施教學(xué)改革與創(chuàng)新教育思路,才能全面完成“卓越計(jì)劃”提出的人才培養(yǎng)要求,提高我國工程技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。
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