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【中圖分類號】G633.93 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)07-0029-01
電工電子實訓教學是職業院校實訓教學內容的重要組成部分,近些年,職業院校電工電子實訓教學取得了不少成績,同時也出現了不少問題。本文將詳細分析目前在職業院校中電工電子實訓教學存在的一些問題,并且探討如何解決這些問題,以提高職業院校電工電子實訓教學的效率。
一、職業院校電工電子實訓教學中存在的問題
1.學生學習動力不足
許多職業院校的學生對于學習的積極性不是很高,他們一般是學習成績不大好,不喜歡上學,所以才選擇到職業院校學一門技術。在職業學校學習的過程中,他們往往沒有明確的學習目的,學習的動力不足,沒有樹立堅定的理想信念。此外,在學習能力方面,他們表現得相對較弱一些,在實訓課中,還缺乏對問題的分析能力和解決能力。
2.實訓內容比較落后
一些職業院校在電工電子實訓內容上不注重更新,一些實訓內容被沿用了很久也沒有做過修改,所以并不一定符合學生的學習實際,不能有效地提高學生的學習興趣。還有,在電工電子實訓過程中,學生需完成的工作非常地簡單,根本就不能幫助學生加深對電工電子理論知識的理解。比如,在一些小制作項目中,學院一般是購買集成電路套件,所以只需學生完成焊接的工作,而不能使學生從集成電路中學到很多的理論知識。
3.校外實訓有名無實
為了提高學生的實戰能力,職業院校往往與一些企業進行合作,在企業建立實訓基地。但是對于一部分企業來說,企業并不愿意這樣做,因為這樣不能給企業帶來很多實際的利益;還有一些企業則比較喜歡與本科大學建立實訓基地,而對職業院校的學生能力持懷疑的態度,所以也不愿意與職業院校進行合作;另外一個原因就是職業學校老師在帶領學生進企業學習的期間,只是讓學生去參觀,而沒有讓學生參與實踐,所以學生并不能從企業實訓中學到很多的知識。
4.安全防范意識不夠
電工電子實踐有一定的危險性,如果操作不當,就容易引發人身安全問題。在以往電工電子實訓中,學生和老師接觸到的電路和設備安全性能較低,所以學生和老師在操作時都會格外小心。而現在學生和老師接觸到的電路和設備安全性能有了很大的提高,所以學生和老師在具體操作的時候降低了安全防范意識,反而容易出現一些安全問題。
二、提高職業院校電工電子實訓教學效率的措施
1.提高學生學習興趣
為了提高電工電子實訓教學的效率,職業院校必須首先提高學生的學習興趣,讓學生積極、主動地去參與學習。老師可以帶領學生學習企業流程,把課堂所學理論知識與實際的操作流程結合起來,然后再給學生講解。在實訓期間,老師需要讓學生親自參與實踐,讓他們在實踐中發現問題和處理問題,提高他們解決實際問題的能力,也讓他們通過實踐進行思考,激發他們主動地去思考專業知識,將解決實際問題和學習專業理論知識進行有機的結合。只有這樣才能夠讓他們明白學習的目的,才能夠讓他們確定具體的目標,才能夠提高他們的學習興趣。
2.提高校外實訓有效性
為了給學生提供充足的實踐機會,讓學生在實踐中真正的成長,職業學校老師一定要帶領學生認真參與企業實訓,通過老師與學生的實踐表現,讓企業看到職業院校師生的實踐成果與能力,使得企業愿意與職業院校進行合作。比如,在參觀企業生產過程中,老師可以帶領學生對企業的修齒機、下齒機、超聲波融接機和穿頭機等進行設計和技術更新,改用PLC控制穿頭機,進行軟件升級。學生與老師認真參與企業實訓,不僅可以讓學生學習新知識,使他們加深對學校所學理論知識的理解,還可以給企業帶來利益,讓企業看到與職業院校進行合作的好處,從而加大與學校的合作力度,為職業院校學生提供更加廣闊的實訓基地。
3.有效利用實驗實訓室
職業院校要充分利用現有的資源,讓學生有效地利用實驗實訓室,在技術更新基礎上,對設備進行研發,看如何使設備更加有效地工作。職業院校可以和企業一起合作,將企業購置的一些還不能夠進行有效利用的設備搬到學校的實驗實訓室來,由老師和學生共同進行研發,然后再投入企業進行生產,這樣既可以讓學生提高實踐能力,又能夠使企業得利。
4.合理安排學生就業
學生在企業實訓的過程中,學校可以作為一座橋梁,讓企業通過觀察學生在企業的實訓表現,選擇一些優秀的人才到企業就業。這不僅可以解決一部分企業找優秀人才難的問題,而且還可以幫助學生解決找對口工作難的問題。一些學生在實訓過程中被企業看中,然后與企業簽訂就業協議,不僅可以為其他學生樹立榜樣,鼓勵他們好好地進行實訓,好好表現自己,而且還可以宣傳職業院校的“訂單式”教育模式。
總結:
職業院校是培養實踐型人才的搖籃,學校需要強化實訓教學,讓學生在實訓過程中真正地鍛煉自己的實踐能力,增加學生對書本理論知識的了解,提高學生對知識的運用能力。在職業院校電工電子實訓教學中,學校和老師要著重提高學生的學習興趣,有效地利用學校實驗實訓室和校外企業實訓室,讓學生有充分的實踐機會,并且讓學生在實訓過程中發揮自己的聰明才干和創新能力,以幫助電工電子專業學生實現更好的就業。
參考文獻:
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關鍵詞:高職院校;創新;實訓
中圖分類號:G71文獻標識碼:A文章編號:1671-1297(2008)08-032-02
一、 前言
隨著社會進步和經濟快速發展,需要大量技術應用人才,而高職教育正是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高素質技術應用型人才。因此,發展高職教育對滿足社會主義現代建設的需要、普及高等教育、提高民族素質、完善高等教育結構和教育產業經濟增長都具有非常重要作用。
實訓教學是高職教育發展關鍵,而“培養學生創新能力”又是實訓教學的重點,因為培養創新意識和提高創新能力是實訓創新教育宗旨。實訓教學創新本質是通過培養學生扎實的專業知識和職業技術、良好的基本素養和對知識綜合應用能力,使之具備自主學習、自主思考、自主實踐、自主解決問題的能力。
筆者結合我院在建設電工電子實驗室和實訓教學實踐經驗,就培養學生實訓創新能力,從學院、實訓教師和高職學生等方面進行了初步的探索,今將有關體會供參考、指正。
二、 學院在充分調研和總結的基礎上,構建科學、全面的實訓體系
(一)構建形式靈活、內容豐富的實訓課程體系
學院在多年實訓教學實踐中,發現課程體系的設置存在如下問題:1、傳統實訓課程教學基本理念存在誤區,疏忽了高職院校人才培養側重點,實訓課程大多在模仿本科類實訓課程。2、很多高職院校實訓內容比較陳舊,跟不上社會和經濟發展需要,導致學生進入生產崗位,出現需要重新學習的尷尬場面,使學生產生了學習無用的錯誤認識。如某些實訓項目已經被沿用了幾十年,但這些內容目前在實際生產活動中很少使用,缺乏時效性,很難引起學生興趣。再如,在很多實訓制作項目中,學校成套購買集成電路,而學生完成的人工部分就只剩下焊接工作,這對培養學生的創新意識和理論知識的掌握用處不大。
學院在充分總結了交通行業對電工電子技術要求的基礎上,調整現行的實訓內容,初步建立基于電子電工實訓教學的綜合課程體系,如圖1所示。
其中第一部分是基本技能訓練,這是電工電子實訓教學的基礎,主要涉及基本設備和儀器的認知、調整、使用操作和初步維修以及相關的必備電腦操作能力;第二部分是專業技能訓練,涉及電工和電子工藝實訓;第三部分是選修課程,主要是拓寬學生知識面,了解最新技術發展現狀,為以后工作和深造打下基礎。
圖1電工電子實訓課程體系
同時,在教材的選擇上,學院進行了一系列嘗試。目前高職教育中,針對交通行業的電子實訓教材較少,大部分是近電類的高職、中職教材。學院除了盡可能地收集各本科和高職院校的教材,吸取經驗之外,還組織實訓指導教師到上海、浙江等地的高校、企業、工廠去參觀學習。根據本校的實際條件和專業設置特點,組織有經驗的教師和考評員自編了一套實訓指導書,突出了基礎性和交通行業的適用性,在實際使用中取得較好效果。
(二)建設開放式實驗室和實訓基地
構建開放式實踐教學體系并不完全是簡單地將實驗室、實訓基地大門打開,而是通過學生自己根據課題和愛好,自己選擇實驗項目,或獨立擬定方案。實訓指導教師主要負責對實驗方案的可行性、安全性和效果進行審查,給予必要的啟發和引導,在實驗完成后,對實驗結果和實驗報告進行評價和總結指導。我院在開放實驗室和部分實訓基地之后,很多學生通過預約方式參加實驗,極大發揮了學生積極性,培養了學生良好的個性,激發了學生創新思維。在今后工作中,要爭取做到兩點:1、只要實驗條件允許,學生可“全天候”地到實驗室做實驗;2、實訓基地和實驗室,不僅應對本學科、專業的師生開放,而且應對跨學科、跨專業的師生開放,同時還應考慮對社會開放的問題。
(三)加大實訓基地建設
實訓基地是完成實訓教學的物質基礎,我院的電工電子實訓基地建設工作,參考了《南京市高等職業教育實訓基地驗收標準》、《教育部高職高專院校實踐教學基地評估方案》,以大力發展職業技術教育為主線,堅持以服務為宗旨、以就業為導向的辦學理念。首先,充分利用學院現有設備,初步加強對實驗室改造。其次,要加大學院實訓教學部分的資金投入,但是切忌不能盲目建設,要與培養目標和專業要求緊密結合,同時要考慮與目前現場生產實際或近期生產技術發展的裝備水平相匹配。同時,考慮優化實訓資源配置和共享以及加強校外基地建設。
三、更新實訓老師教育觀念,改進教學模式
培養學生創新能力,對學院實訓老師的教學觀念和教學模式提出了新的要求,在實訓教學中,筆者通過以下幾個途徑進行了嘗試:
(一)更新教育觀念,增加學生創新意識
首先,傳統的實訓課程理論教學基本上是一種模式,即“教師講,學生聽”,這種“倉儲式”教學方式很難適應時代的要求。為此,課堂教學要不斷擴展自身的功能,可以從如何獲得訊息和教授及時、有效的知識方面下工夫。課件制作中可運用大量的素材向學生展示知識。如電工安全用電教學中,運用大量實例,講述用電常識以及觸電急救措施。其次,教師要善于改變角色,要從指揮者走向引導者。隨著網絡信息迅猛發展,學生有很多知識是從網絡中獲得。好的教學方式是引導學生去探求知識,引導學生走向成功的彼岸,做到“授之以漁”。
再次,要克服以我為中心的傳統中國教育心理,要最大限度地讓課堂“活”起來,讓學生“動”起來,在實訓課程中要盡可能多設計一些學生操作性的環節。
(二)多媒體教學手段在電工電子實訓教學中的應用
多媒體教學利用現代計算機技術,融圖形、圖像、文字、音效、視頻于一體,使學生同時通過視覺和聽覺的刺激接受知識,由于多媒體教學的集成性和交互性特點,既能將來自各種電子媒介的信息進行集成,又允許教師通過編程或與計算機進行對話而主動的控制計算機,完成教學任務,改善傳統教學中的說教場面,使之更加形象、友好,更加接近現代氣氛,易為學生接受。特別在電工電子實訓教學中,可以采用多媒體課件來模擬課程實驗與演示、模擬現場操作的界面,對理解理論概念、熟練操作技能、降低教學成本,起到重要作用。
(三)實訓理論教學增加互動性
實訓指導教師主講核心內容,主要包括核心概念、原理和分析方法以及動手注意事項,同時提出據此可進一步深入實訓項目分析討論的內容,特別是提供與之相關的設備、儀器和相關電路,讓學生積極參與討論,組織小組和班級形式的討論和交流,這就大大地提高了學生的主動參與性,激活了學生的創新思維活動,開拓了思路,最后再由教師進行綜合分析評論,并通過演示或仿真直觀地得到正確的結論。這種互動式教學方式在實訓中的應用效果很好,學生反映這種方式學得活、記得牢,在完成作業或實驗中也明顯農現出具有正確、清晰的思路
(四)提高教師自身素質,建設“雙師型”隊伍
高職教育需要既有理論深度又有實踐經驗的“雙師型”教師隊伍,在實踐上可以通過以下幾個途徑:1、 學校應為教師創造更多的參觀、進修、實踐等學習機會,使實訓教師取得中高級技術崗位證書,提高實訓教師綜合素質;2、鼓勵實訓教師積極參加學校科研工作,提高自身素質;3、加強新進實訓教師的崗前培訓工作,安排新教師到對口的單位或者學校實訓基地進行一段時間實習。
四、提高高職學生基本素質和專業技能
與本科院校學生相比,高職學生基本素質和學習能力等方面有別于本科院校學生,普遍存在著內在學習動力不足,學習目的性不明確,理想和信念相對不穩定等特征,特別是在實訓課程教學中以上特征表現尤為明顯,還表現出分析問題和解決問題能力不強。
筆者根據學生就業方向和相關行業特點,結合學院環境條件的實際情況,在以下幾個方面進行了嘗試:
(一)做好學生答理工作
實訓教學以學生為主體。整個實訓的設計和操作都是由學生親自完成的,與實訓理論教學相比具有更大的獨立性和自由性。因此,在每次實訓前,要求學生充分預習該次的實訓項目,明確實訓目的、儀器設備、步驟及內容,使他們在實訓中做到心中有數。在實訓過程中,老師要引導學生積極思考,認真操作,達到預期目的;加強學生動手能力的培養,發揮學生主觀能動性,指導老師要根據教學儀器設備的臺套數和學時數,合理安排學生的分組數,使每一個學生都能在實訓課內有動手操作機會;同時,指導老師要及時發現學生的不足之處加以引導,以幫助學生加深對實訓及理論的理解。
(二)堅持標準,嚴格考核
實訓技能考核,可以使學生明確實訓目的和重要性,從而激發和調動學生的學習積極性和主動性,有利于培養學生的創新精神和實踐能力。同時,實行實訓技能考核也必將會改善實訓教學效果,提高教學質量,促進教育規范。實訓技能考核包括參加實訓的態度、知識掌握的深度、操作能力、質量安全等方面的內容。焊接水平、元器件識別和檢測能力、安裝工藝質量、調試都進行考核,每一項都有評分標準。按照標準做好每個學生的考核記錄,還要根據出勤等綜合評價。
(三)增強學生的安全意識,為提高創新能力打下基礎
很多年輕高職院校教師和學生都很容易淡薄人身安全和儀器設備安全,試想,缺乏安全意識的學生創造出的產品必然會存在很多安全隱患。可通過參加社會實踐和企業調研工作等方式,以親身經歷和借鑒以往教訓,提高學生安全意識。
(四)給學生機會,解決企業部分實際生產問題
沒有實際參與實踐學生無法深刻體會到一些理念,沒有這一環節,所謂的實訓學習都不能說是成功。在和中船綠州集團合作開發項目的實訓學習過程中,師生一起對綠州集團的船舶齒輪箱機進行了技術更新和設計,比如讓原來基本電路控制原理方式轉變為PLC控制,這大大提高了設備可靠性,取得了綠州集團的好評,提高了學院知名度和美譽度,更是極大鼓舞了學生的學習和動手熱情。
(五)鼓勵學生組織相應的協會,促進發揮其積極作用
學校鼓勵對電工電子實訓感興趣的學生成立電工電子實訓技術協會,充分利用和發揮協會的積極作用,開展各種活動,如定期開設專題講座、科技月等活動,打破年級界限,讓更多的同學參與進來,增強學生的學習興趣。也可以參加全國或省里組織電工電子方面的競賽,如“全國大學生電子設計競賽”、“挑戰杯”等科技活動,通過這些形式增強學生的動手能力和創新能力。同時,可堅持在每周或節假日義務為學院職工及當地市民維修家用電器,讓學生接觸社會,在實踐中培養學生的動手能力與團隊合作精神,增強學生的學習興趣與能力。
五、 結束語
隨著世界經濟的快速發展,對電工電子實訓教學提出越來越高的要求,尤其是如何培養學生的創新意識,提高創新能力問題。筆者通過一些教學經驗和實踐探索,從構建科學實訓體系、改進教師教學理念和教學模式以及提高學生專業技能等方面進行探討,期望能給高職院校實訓教學中的學生創新培養提供有益的幫助和啟發。
參考文獻
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關鍵詞:電工電子技術;專業課程;理論與實驗;一體化教學
一、高等院校電工電子技術課程的“理論與實踐一體化教學”思路
電工電子技術是高等院校機械、電氣、以及機電等專業的一門基礎類課程,主要包括對電工電子技術理論的教學和研究,以及對相關實驗課程的實踐和體驗。作為高等院校的教師,應該在重視基礎類專業課程理論知識系統性教學的同時,抓好相應的實驗課程。
要在電工電子技術專業課程范圍內實施“理論與實踐一體化教學”的思路,是因為這個專業是我們所熟悉的,也是當今社會發展和經濟建設所必不可少的基礎專業技術。具體而言,電工電子技術專業的理論與實踐的一體化教學,主要是指在高等院校對電子類專業課程教學過程中要注重課本理論知識與實驗實踐課程的相互結合,做到“教”、“學”、“做”這三個方面的一體化。這不僅應該是當前高等院校不斷實現提升學生培養目標的重要途徑,也應該是我們提高教學質量和教學效率的必經之路。
二、高等院校電工電子技術專業課程理論與實驗相結合的重要意義
(一)高等院校電工電子技術專業課程理論教學是必要的知識儲備
在學校,無論是高等院校的大學校園,還是職業院校的實習基地,都離不開理論知識的學習,并且理論知識是放在第一位的,是用來指導實踐的基本工具。因此,在教學環節中,必須重視理論教學環節,具體而言,要重點把握好以下兩個原則:第一,把握好基礎理論“數量夠用”的原則。這里講的數量夠用,主要是要求基礎理論不能過分薄弱,不可以僅僅圍繞單純的實際操作能力培養作為高等院校的教學目標,從而影響和制約大學生的可持續發展,阻礙科教興國戰略的實施。在高等院校電工電子技術的教學過程中,教師們應該正確把握基礎知識與實際能力培養的合適尺度,既要滿足實際能力的培養要求,又必須保證足夠的基礎知識教學,例如對電阻、電容、電感這三個基本元件與二極管、三極管所構成的模電和數電等一系列的電路基礎知識的教學,既要要求學生掌握這五種元件的基本特征、工作原理、使用方法,還要在此基礎上通過進一步的理解和記憶,逐漸培養大學生的良好學習習慣。教師在教學過程中,要合理設置課程內容,基礎知識部分的深度不一定要很深,但是需要適當放寬對專業知識的拓展面,巧妙地處理好教學內容針對性與適用性之間的關系,盡量兼顧理論知識在實驗實踐中的指導作用。第二,把握好理論教學“結合實際”的原則。在大部分高等院校,理論知識的應用,都是通過實驗課來完成的,因此這些實驗課程都具有非常強的針對性。我們在注重學生操作能力培養的同時,一定不要忽略了加強非專業知識能力培養。尤其是很多學生在畢業后參加工作,這些非專業知識能力決定了他們在工作崗位上的自我表現的好壞,因此也就影響或者決定了他們工作的好與壞。
(二)高等院校電工電子技術專業課程實驗環節是必要的能力培養
理論學習是基礎,實踐則是目的。我們說,任何脫離了實踐的理論都是空洞的。一定要重點培養學生的思維模式、動手能力、以及解決實際問題的能力。具體可從以下兩個方面進行分析:
第一,教師要善于提出問題,善于引導學生提出問題。根據基礎理論知識來判斷處理問題,是對理論知識的重要應用。第二,教師要善于提出設計任務,讓學生學習設計方法。電工電子技術教學離不開實驗,一個優秀的教師善于設計實驗,因此優秀的學生也應該會設計實驗。學生通過設計實驗,然后完成實驗,對所學到的理論知識進行客觀檢驗,本身是一個非常好的學習過程。
三、高等院校電工電子技術專業課程理論與實驗相結合的方法與途徑
第一,制訂理論與實驗相結合的一體化教學課程標準。高等院校要做好社會調研,依據國家科教政策,參照地方教育制度,針對企業人才需求標準,合理設置科學的課程標準,以理論聯系實際為課改標準,根據課改標準編制規范的教學教材。第二,在教學過程中將理論與實踐緊密結合,創新授課方法,激發學生的學習熱情在高等院校的課堂教學與實驗教學中,大學生是各項教學活動的核心。教師要用生動精練的語言、靈活的思維和循序漸進的思路把學生的積極性調動起來,理論和實際充分結合,激發學生的學習興趣。第三,改革考試考核方式,重視非理論課程的考核比重。實踐的考試考核方式一般主要依據是動手能力和實驗報告,但是實驗報告是在課余時間完成,因此只能作為一種參考資料。并且,在課余時間完成的實驗報告中,會出現一定的抄襲現象,所以平時實驗教學過程中學生的表現和記錄應成為考核的主要環節。每次實訓,教師需要記錄每個學生對待實訓的態度、實際的操作水平、實訓任務完成后儀器設備的整理等。平時成績占到了實驗總成績的70%,其余的30%用最后的一次考核來評定。
結束語:電工電子實驗課程是高等院校教學的重要環節,具有與理論教學同等重要的地位,為國家、社會、企業培育德智體美勞全面發展的復合型專業化人才,為學生在日后的工作崗位進行一專多能發展路線奠定基礎。
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[關鍵詞]實踐教學 電子實訓 仿真 教學改革
不論是從國際比較的角度看,還是從培養過程的具體分析看,在各種質量衡量指標中,我國高校畢業生實踐能力差的問題都相當突出[1]。而電子實訓,作為提高學生工程實踐能力的主要途徑[2-3],學生通過該課程以獲得電子制造工藝的基礎知識,掌握電子產品的生產過程。該課程旨在培養學生的工程實踐能力和工程素質,為大三、大四階段的專業課程的學習、課程設計、畢業設計打下基礎,更為畢業后從事實際相關工作奠定扎實的基礎。
EDA仿真技術是從事電子設計的工程師必須掌握的基本技術之一,很多課程如電路、模擬電子技術、數字電子技術和單片機技術等都通過引入或加強EDA仿真技術的應用來提高學生的創新能力和綜合能力[4-6]。但是,傳統的電子實訓教學過程卻忽視了仿真技術,學生的綜合能力不能進一步提高。在過去的一學年,中國計量學院工程訓練中心推行教學改革實踐,將EDA仿真技術引入電子實訓教學過程,大大提高了課程的教學質量。
一、課程教學改革的背景介紹
電子實訓課程采用集中教學的組織方式,教學內容安排如圖1所示,實習前期安排了基本技能實訓,包含焊接訓練、儀器儀表的使用訓練及基本電子元件的識別、檢測及使用訓練;中后期階段采用項目化實習的方式[7-9],培養學生的實踐、創新能力,提供多個實訓項目供學生選擇;對學有余力的學生,實訓中又增加了設計環節[10],鼓勵他們對現有的項目進行優化和改進,比如設計一個有源濾波器,并在電路板上實現以取代項目中的原有的無源濾波器,或者重新設計電路中的元件的參數來改變放大器的放大倍數,或者改進單片機中的已有的程序等等,以上是開展教學改革的背景和基礎;學生也可以自立課題,自行查找資料、購買元器件,裝配、焊接與調試直到完成自立項目。
圖1:改革之前的教學內容
雖然電子實訓課程多年來受到了學生的熱烈歡迎和廣泛好評,但目前的教學過程仍存在一些不足之處:⑴實訓過程尤其是在設計環節,存在元器件浪費嚴重的現象,學生用錯元器件的情況時有發生;⑵學生只關注了“動手”,而忽視了“動腦”,對項目的理論理解不夠深入,在電子產品調試過程中沒有很好地把理論和實踐結合起來,出現問題后,只看到表象,沒有通過現象看本質,不會從原理層面上分析和解決問題,學生的綜合素質沒有得到充分提高;⑶實訓課程對后續課程不能更好地鋪墊和支持。為解決這些問題,我們進行了教學改革,將EDA軟件仿真技術引入到電子實訓教學中。
二、教學改革的基本原則、實施和心得體會
1.教學改革的基本原則
⑴遵循“電子實訓為主,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,由于課時所限,這在教學實踐中也行不通。引入EDA仿真教學是為了更好地進行電子實訓教學,所以在教學內容、教學難度及教學質量的評價等方面,都要分清主次關系,不能喧賓奪主;⑵對EDA仿真教學內容在難度和深度上不作太高要求,要緊密結合電子實訓的教學內容,能夠滿足電子實訓的要求即可。
此外,教學過程中,結合兩門課程的特點,根據學生的實際情況,改革現有的教學模式。合理安排教學內容和實驗內容,改進教學方法,豐富教學手段,從而調動學生學習積極性,提高和增強學生學習的主動性和實踐動手能力,很好地實現教學目標,提高教學質量。
2.教學實施
(1)教學內容的安排和實施
在總課時不變,教學內容有所增加的情況下,如何才能保證電子實訓的教學順利完成,并能取得良好的教學效果,這是電子實習指導教師應該考慮的首要問題。
電子實訓的課時總量不變,引入的EDA仿真教學和實訓占用其中10個課時左右,教學內容上要“精”而非“全”。兩者在教學進度和教學內容的安排交叉進行、有機、有序地融合在一起的。
圖2:改革之后的教學內容
在項目化實習之前,教師先指導學生對所選的項目進行EDA仿真實訓,用軟件設計和仿真,待仿真結果達到預期目標后,再動手焊接、安裝與調試該電子產品。以實訓項目“紅外心率計”為例,學生先在計算機房用軟件Multisim或Proteus對該項目進行仿真成功后,再到電子實習實驗室進行該項目的實際制作,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行調試,最終完成實訓項目,真正做到理論與實踐結合。
此外,對于涉及項目設計環節以及自立課題的學生,也都要求他們先用EDA軟件設計并仿真成功后,再在電路板上實現。
這項教改課題開展以來,雖然增加了實訓內容,但電子實訓的課時和之前相比不但沒有感覺緊張,反而更顯寬松。學生在EDA實訓階段對項目的理解更深入了,掌握了其工作原理,熟悉了產品中所用的各元器件的型號和參數,在動手去裝配時出錯的幾率降低了,調試中出現問題之后,也會主動從原理角度去分析問題、解決問題了,節省了很多實訓時間。
(2)改革教學方法
在不同的實訓階段,指導教師采用不同的教學方法,尤其是對于EDA軟件仿真部分的教學,結合軟件教學的特點改進教學方法,比如,利用屏幕錄像軟件將軟件的使用方法、要點提前錄制好,并配以講課音頻;將教學中學生常見的問題以問答的形式集中編入電子文檔中。把這些教學資源連同教學課件都存放在教學網站上,實現資源共享,供學生隨時查閱,大大減少了學生對教師的依賴,同時也培養了學生的自學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仿真考核與電子實訓的實踐動手考核不是相互獨立的,而是同一考核項目不同的考試形式,前者是在計算機上設計、繪圖、仿真后,再到實驗室把該考核項目的實際電路板焊接、調試成功,完成后者的考試內容。改革前后各部分成績在電子實訓總成績中所占比例如圖3所示,其中EDA考核成績占10%。
3.改善教學環境
(1)加強師資隊伍的建設
由于歷史原因,指導教師的隊伍存在師資力量參差不齊的現象,部分教師對EDA軟件不熟悉,整體教學水平有待進一步提高,安排教師定期外出參加相關培訓,提升教學人員的整體專業素養。
(2)大力推進實驗室硬件、軟件建設
及時更新計算機并定期維護和保養,升級EDA仿真軟件。
(3)改版已有教材,豐富并改進教學課件和學習資源
改進原版教材,增加EDA軟件仿真的內容,并編制相應的實驗報告指導書;整理EDA軟件仿真方面的學習資料,保證實習順利進行。
三、教學改革取得的成效
實施這項教學改革以來,取得了一舉多得的效果:
1.降低了實驗成本
學生在計算機上通過電路參數的調整來達到較好的仿真結果之后,再在電路板上來實現,減少了之前沒有引入EDA軟件仿真時學生經常需更換電子元器件的現象,從而大大節省了實驗成本,對于實訓中的設計性環節,效果更加顯著。
2.提高了學生的學習積極性,鞏固了理論知識
在實際動手搭建電路之前,學生還沒有見到電子產品的實物,而引入EDA軟件仿真之后,學生在電腦上通過繪制電路圖,仿真后就能看到電子產品的運行效果,對于后續的動手實驗充滿了極大興趣,加深了學生對電路原理的理解,鞏固了相關理論知識。
3.拓寬學生的思路和眼界,培植了學生的EDA的概念
按照教學計劃安排,電子實訓是在第三或第四學期,在該階段引入EDA仿真軟件的教學,可以將EDA的概念提早植入學生心中,對于大三、大四階段后續相關課程的學習打下基礎。
4.提高了電子實訓的教學質量
針對某個具體實訓項目,學生已經在電腦上設計、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、類型及參數都非常了解,可以高效地完成實際電路的焊接、裝配及調試,出現問題及錯誤的幾率大大降低,即使出現問題,很多學生也能很快地獨立解決。在規定的教學課時里,雖然教學內容增加了,但教學質量卻提高了。
5.能把工程訓練中心的計算機房很好地利用起來,提高了現有資源的有效利用率
6.教學評價
通過對已參加過實訓的學生進行追蹤問卷調查,并溝通后續相關課程的任課教師,均表示學生能很快適應后續EDA課程的教學。
四、結束語
此項教學改革在中國計量學院實施已有一學年,取得了較好的教學效果,但仍存在一些不足和需要完善的地方,比如針對不同專業,在教學中沒有區別對待,應進一步深化改革,實施分類、分級教學。
項目:中國計量學院2012年校級教改課題(實驗專項)
編號:HEX2012083
項目名稱:電子實習EDA教學改革與實踐
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電工電子技術在機電類學校作為一門基礎課程,是電學相關的各個專業的學生必修的課程之一。但是對于高職高專類的學生,底子差,物理基礎知識掌握不牢,而本課程主要特點是內容涵蓋面廣、概念多、抽象、難學、難記、難理解。在實際的教育教學過程中,針對此類學生,需要教師充分對課程理解,消化,通過具體例子分析,真正做到工學結合,理實一體,從學中做,從做中學。大量的學者和專家對高職高職電工電子技術教學進行了研究和分析,主要在教學內容和教學形式方面展開[1]。根據個人授課經驗總結,電工電子可以采用以下幾種方法學習,以增強學生學習的積極性和主動性。
一、備學生,講好課,多總結。
明確教材的性質、任務、教學目標、容和要求、研究教材中各章節的重點和難點,很重要,但是研究所授學生的心身發展特點,相關知識面和智力基礎也是同樣的重要的,以前在更多文獻里關于教師如何備好課講的很多,但是如何備好學生也是一門比較復雜的課程,在一個班級里,有反應快點,反應慢的,有自學能力強的,自學能力弱的,要每個人學生做到能懂,無疑對教師是一個考驗,所以備學生就顯得比較重要,尤其是對于高職高專的學生,基礎比一般本科院校的要差一點,這對教師的要求會更高。
怎么講好課,要求我們對教學內容有深刻的認識,認真的組織;課堂上要積極創設教學情境,做一些比喻性,對比性的較強易懂的例子以及結合實物掛圖等形式[2],使枯燥乏味的知識趣味化、生活化、活躍課堂氣氛,激發學生的學習興趣;同時要正確評價學習行為,幫助學生體驗成功,要每一個學生體會到學習的樂趣,成功的自豪。例如我們在講授二極管開啟電壓和正向壓降的時候,好多學生容易含糊。首先二極管要導通,導通的前提是正向偏置,電壓達到所需開啟電壓才導通,導通后二極管上才會有一個正向壓降。學生容易把開啟電壓和正向壓降搞混,教師就可以通過舉一些相似的例子來比較記憶。
總結,顧名思義,就是對所做做教學進行總體歸納和全面概括的具體結論。一般情況,在每一章節學習完成以后,學生很難自己把學習的知識系統的連貫起來,這就需要教師給于一個正確的引導。教師在總結中可以利用一些對比、類比的方法,找出異同點。比如在放大電路講授結束之后,教師可以通過將分壓式,固定式及射極輸出器的的靜態值,動態值的求法以及直流通路和交流通路放在一起類比,指出電路的異同點,很大程度上增加了學生的理解能力。
二、建框架,學概念,打基礎。
好多教師在新學期開始,就一股腦的開始講授新課,至于為什么要學這門課,通過這門課的學習學生能夠知道什么,這門課究竟是講什么的,好多學生都是不清楚的。所以開始上課的時候,沒有必要第一堂課就開始講課,教師可以利用一堂課或者更多的時間,把所要學習的知識給學生一個大的框架,就像蓋樓一樣,先把建設大樓所需的圖紙,材料,資金等必須物品準備好,這樣蓋起樓來,就可以得心應手。就像學生學習電工電子技術,教師可以細致的把這門課程先分為電工技術部分和電子技術部分。電工部分我們可以分為電工基礎,電路分析,安全用電;電子技術部分可以分為模擬電子技術,數字電子技術,新型電子技術部分。每個大的框架,結合具體生活的例子在給學生仔細剖析,使學生一開始就對電工電子技術產生濃厚的興趣。這樣給學生一個整體的框架,要學生知道我們要學什么,需要從哪些方面下手,怎么樣去學,怎么樣才能學好,以消除學生在高中時期對物理的恐懼心理,更好的投入到電工電子技術知識的學習,認識到我們學習的知識很實用。
三、重實驗,多實訓,勤練習。
電工電子技術技術作為一門實用技術比較強的課程,理實一體化,培養學習聽、看、做、記、想的能力,更有助于調動和開發學生學習的積極性和主動性。因此,徹底變革原來的實驗內容,提升基礎實驗的內涵,在驗證性實驗中滲入“探究型”內容,加強設計性實驗教學內容,完成一定的應用創新設計實驗,使實驗教學變為由理論通向工程實際的橋梁。在實際的實驗教學中,總目標是:培養學生的動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力、創新設計能力,以及綜合情況的處理能力。為此,可以將電工電子實驗教學規劃為3個模塊。即:基礎訓練模塊、綜合設計模塊、應用創新模塊,然后根據每個模塊分配具體的合理的時間。在每章課程結束后,安排一個小實驗,使學生在學中做,在做中學,通過采用理論實踐一體化教學法,打破理論課、實驗課和實訓課的界限,將其中相關教學環節相對集中,由同一教師主講,教學場所直接安排在實驗室或實訓車間,使“教”,“學”,“做”同時互補,整體提高學生的綜合能力。
比如在做晶體管簡單測試的試驗中,要用到萬用表,二極管,三極管,電阻器等主要電工電子器件,教師可以要學生要對比二極管,三極管,電阻在外形上有什么不同,然后從里到外,從簡單到復雜,要求學生通過萬用表測出各個元件的特點,并作出總結,另外在測量方法上也可以要學生驗證二極管,三極管的主要特點。要學生體會到我們講的理論和具體做的實驗是一體的,更促進學生的理解和動手能力,從點到面,從簡單到復雜,從不知到無所不知。
四、結束語
電工電子技術比較抽象,尤其是一些概念,不像其它工學學科,學生通過具體的實驗或者實訓看得到,好多時候只能通過抽象的想象來理解,所以在教學中,教師要采用多種靈活的授課方法,更好的增加學生的理解力是教學者的首要工作,本文通過教學中三個方面的分析,希望能給電工電子的教學提供一些參考,使學生能夠熱愛電工電子,使學生從學習中得到樂趣,使電工電子技術不在枯燥,促使學生從實踐中得到真知,以此激發學生學習的積極性,培養學生創造性的思維,為學生以后的工作,學習打下堅實的基礎。
參考文獻