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新工業革命日新月異的技術與產業革新,需要大量的創新創業型人才。順應時代的需要,構建了以創新、創造、創業“三創”能力培養為目標的電氣工程及其自動化專業實踐教學體系,實踐取得較好的成效,極大地激發了學生的學習和創新熱情。
關鍵詞:
新工業革命;創新;創業;實踐教學體系
隨著微制造、互聯網與信息技術的應用和發展,如智能化生產、新能源技術、3D打印技術、生物電子、納米技術等創新技術的進步及融合發展,將帶來新一輪的工業革命,要想在這一場革命中取得先機,將倚重于科技創新,科技創新需要大量的創新創業型人才,大學生是人才的主力軍。因此,大學生創新、創造、創業“三創”能力的培養,對我國的發展建設至關重要。而在傳統的高校教學模式中,課堂注重講授理論知識,設置的實踐環節較少,學生缺少理論聯系實踐的鍛煉,學了知識不知怎么用,動手能力差。缺乏創新意識,更談不上去嘗試創業了。本文以我校電氣工程及其自動化專業為例,談談通過實踐教學的改革提高學生“三創”能力的探索。
1電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的構建
我校電氣工程及其自動化專業是在原電力系統及其自動化專業的基礎上根據教育部專業調整目錄,按一級學科名稱更名而形成的強、弱電結合、軟件與硬件結合、元件與系統結合、管理科學與工程技術相結合的寬口徑專業。實踐教學一直在本專業人才培養中占據著非常重要的位置。在新工業革命背景下,以專業認證為契機,結合我校電氣專業人才培養的目標,以培養素質、能力的創新、創造、創業“三創”精神為宗旨,以實際的工程能力、研發能力訓練為核心與主線,以我院電工與電子技術實驗中心、電氣工程及其自動化專業實驗室、創新創業實訓中心、校外實習基地等實踐場所為依托,對實驗、設計、實習等多個實踐教學環節進行改革、構建多維平臺,形成了有利于提高學生“三創”能力的實踐教學體系。
1.1實驗教學體系的構建
南華大學電氣學院有全院共享的電工與電子技術實驗中心,實驗室面積2400平方米,實驗設備1786臺(套),儀器設備總值1058.4076萬元,包含計算機網絡實驗室、自動控制原理實驗室、單片機原理實驗室、PLC實驗室、檢測技術與傳感器實驗室、電力電子實驗室、嵌入式與DSP實驗室、電機網絡實驗室、現場總線網絡實驗室、電路實驗室、電子技術實驗室、電子技術綜合實驗室、CAD機房,共12個實驗室。另外,電氣工程及其自動化專業專業實驗室還有變壓器模型室、30MW汽輪發電機、火力發電廠模型室、電機系統綜合實驗室、工廠供電綜合自動化實驗室、電力系統自動化實驗室、高電壓實驗室、電力系統繼電保護實驗室、多功能微機保護實驗室、多功能微機保護實驗室等專業實驗室,儀器設備總值318萬元實驗室面積達1425平方米,實驗設備109套。在新增設備的計劃中,加重了綜合性、設計性、創造性和體現電氣工程技術最新發展的實驗設備的配置,引入了智能化變電站仿真培訓系統、風光互補發電測控實訓系統、電機與變壓器維修實訓系統、電力系統教學仿真系統等設備。同時,為深化實驗教學改革,全面提高教學質量,培養新世紀高素質創新、創業人才。改革了傳統的實驗教學模式,對專業基礎課實驗進行重組、整合和更新設計,減少單純驗證性實驗,增加了綜合設計性實驗,并且使部分實際操作實驗與計算機仿真實驗之間的內容交叉融合;還增開了專門的綜合實驗課,如電機與控制實驗、電子技術綜合實驗、電氣工程綜合實驗等。通過開放實驗室、綜合性實踐、參加有關的全國性競賽等多種教學方式全方位、多層次的培養學生的實踐能力,全面培養學生的創新能力。
1.2設計體系構建
設計包括穿插在各個學期的課程設計和大四最后一學期的畢業設計,我校電氣專業開設了電子技術、電力系統基礎、電氣應用與PLC控制技術、單片機原理及應用、電力系統繼電保護等課程設計,并可打破課程界限,精心安排設計內容來優化學生的專業知識結構。以電力系統繼電保護課程設計為例,通過改革創新研究,將電力系統分析、信號與系統、電氣工程基礎、單片機原理、計算機仿真等多個課程的知識應用在設計的各個環節,使學生對這些專業基礎或專業課在專業中的作用及課程間的聯系有個系統的認識。否則,在學生腦海里這些課程都像散落的珠子一樣,好像互不關聯,通過設計,就把它們串成了串。同時,為提高學生的理論聯系實際、綜合應用能力和創新、創業能力,能做實物的盡量要求學生做出實物。畢業設計是實踐教學中非常重要的一環,如果畢業設計開展得好,可以幫助學生進一步深化和擴展所學的基礎知識、專業知識、可以更好地培養學生的工程應用能力和創新、創業意識,使學生初步具備實踐動手、產品研發、團隊協作和職業責任等方面的知識與能力。而畢業設計的進行首先要選好題,選題來源可以是教師的橫向和縱向課題,或者是實驗室建設或設備改進的課題;也可以是電力企事業單位的實際問題或相關開發項目。為了讓畢業設計更好地與學生的工作實際相聯系,我專業加大了設計選題中工程應用型題目的比例。一方面,聘請電力有關方面的專家做畢業設計指導教師或根據電力相關企事業的工程實際提取現場數據、技術精心安排設計內容,使與工程實際接軌;另一方面鼓勵教師加強用科研服務社會,并將自己的科研成果轉化到畢業設計選題中,使學生接觸電力行業的前沿技術。同時如果學生在畢業設計期間想去校外電力相關企事業單位結合實際工程項目進行設計,只要在該單位有相應指導資質的高工等,我們都會允許,并會在校內再配一位校內導師,在設計的內容、工作量、設計說明書及圖紙的規范和質量進一步按學校的要求進行把關,以保證畢業設計的客觀性和規范性。經過這些措施,提高了學生畢業設計的積極性和主動性,他們參加工作后能更快地進入角色,也更容易得到用人單位的認可。
1.3實習教學體系的構建
實習是為了加強學生的勞動觀念、實踐觀念,為畢業后走向工作崗位和進一步的學習奠定基礎,適應社會對電氣工程及其自動化專業技術人才的需求。為了讓學生實習效果更好,要盡量盤活社會中可用的教育資源,增加學生與社會的接觸機會,把社會中的專家請進來,我們的教師也要走入社會中,為學生進入電力企事業單位學習和實踐牽線搭橋。尤其是衡陽地區的電力相關企事業單位,如衡陽電業局、特變電工、金杯電纜、大唐耒陽發電廠、耒中水電站、酃湖變電站等。創建多功能的校外實習、產學研和創業實訓基地(如電廠、變電站、電氣設備公司等電氣專業相關單位),通過到電力有關企事業單位選擇合適的崗位進行在崗實習,讓學生參與企事業單位實際應用項目設計、開發與管理,在實訓中感受創業文化。如我專業與臺達電子(東莞)有限公司簽訂了校企聯合辦學。我專業的實習教學包含認識實習和生產實習。電氣工程及其自動化專業認識實習是在學習完公共基礎課和必備專業基礎課后,開始其他專業基礎和專業課學習之前進行的實踐教學,是專業課教育的重要環節,是學生接觸電氣工程實際、接觸社會、了解社會、擴大知識面、短時間獲得大量新信息的極好機會。通過參觀廠、礦、企事業等一線工作單位,了解本專業在各行各業中的應用,對本專業在大學四年中將要學的內容有一個較全面的了解,使學生初步建立專業思想,熱愛電氣專業,增加對本專業學習內容的感性認識,為后續課程的學習打下一定的實踐基礎。我校電氣專業認識實習主要有衡陽廖家灣220KV智能變電站、耒中水電站等地進行。生產實習是在學習完公共基礎課及專業基礎課,開始專業課學習期間進行的實踐教學,也是專業課教育的重要環節。目的是使學生理解并熟悉電廠典型工藝的生產過程、原理、流程、設備及正常生產的操作方法,了解典型電氣設備的使用情況與工作方式;從生產角度和市場需求出發,進一步加深對電氣工程及其自動化專業的認識,提高動手能力和理論水平。我校電氣專業生產實習曾在秦山核電站、廣州黃埔電廠、葛洲壩水電站、大唐洛陽熱電廠等地進行。現在主要是在我們專業的湖南省優秀實習基地大唐耒陽發電廠進行。
1.4構建多維平臺提高“三創”能力
為提高學生實踐動手能力和“三創”(創新、創造、創業)能力采取了以下措施。首先,鼓勵本系教師進一步努力提高自己的教學、教研、科研水平,并加強校企合作,努力用自己的知識服務社會,還選派了一位青年教師參加了創業導師專業培訓,以使教師能更好地指導學生進行創新、創造、創業。近五年,進行省級實踐教學改革與教學研究3項,校內實踐教學改革與教學研究5項;主持參與縱橫向課題多項。教師中有湖南省青年骨干教師2人,湖南省青年教師教學能手1人;國家注冊電氣工程師2人,湖南省監理工程師8人。以第一發明人獲得發明專利3項,實用新型專利3項;為電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的構建與實施提供了有力保障。我專業把學生“三創”能力的培養貫穿到所有的專業課學習當中。根據各年級學生的專業學習情況,設計不同的創新創業實踐教學,以保證創新創業教育貫穿大學教育始終。一年級學生主要是學習基礎知識,還沒具體開始專業學習,開設了電氣工程專業導論課程,對學生進行專業啟蒙,讓學生對電氣專業前沿及基礎理論有感性而直觀的認識,幫助學生形成對創新創業能力的初步認識;二年級以后學生就逐步進入專業基礎課和專業課的學習,其中二年級以實驗或專業課程拓展訓練等實踐課程為主;三、四年級可以進行專業實習、校內外實訓或申請學生創業園入駐項目,培養具有創新精神、創業實踐能力的人才;同時二年級以后就可以鼓勵學生積極參加全國大學生電子設計大賽、“電老鼠”比賽、節能減排大賽、飛思卡爾小車賽和學校組織的大學生課外學術科技作品競賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽等各種科技活動、競賽、創新創業實踐。另外,也可以申報項目,如“大學生研究性學習和創新性實驗計劃”;電氣學院大學生科研項目;或參與教師科研、合作企業的實際項目研究。學生在參與學科競賽、科技活動、項目研究時,鼓勵學生跨學科、年級、專業組成創新科研團隊,一般是3~5人組成,由學生自行立項申請,在指導教師的指導下獨立完成查閱文獻、選題、開題、調研、收集分析資料、創新設計、申請專利、、形成總結報告等任務,相互之間揚長避短、同心協力進行科研創新。通過以上措施,近五年,學生多人次獲得大學生電子設計競賽、智能汽車競賽等獎項,成績名列湖南省高校前茅。學生申請專利多項,獲得授權專利7項,其中第一發明人獲得2項,申請獲得“大學生研究性學習和創新性實驗計劃”5項。
2結束語
經過多年的改革和探索,我院電氣工程及其自動化專業構建了更合理的實踐教學體系,更好地培養了學生的專業素質、科學素質、工程素質、團隊素質和創新、創造、創業“三創”能力,極大地激發了學生的學習和創新熱情.
參考文獻
[1]鞏佳偉.理工科院校創業教育實踐體系研究[J].北方經貿,2014(3):170-172.
關鍵詞:學習困難;形象化;娛樂化;脈絡化
中職學生是一個特殊的群體,他們的基礎知識薄弱,并且對于理論的學習熱情不高[1]。特別是在人工智能時代,他們受到外界誘惑非常大,雖然能第一時間獲取知識及信息,但是往往無法正確分辨其真偽,因此在學校的正規學習依然十分必要。他們不是不能學、學不好,而是不想學。學校應當注重發掘他們的潛力,努力實施“因材施教”。本文以“磁生電,電生磁”這一知識點為例,嘗試通過三方面引導,探討解決電氣專業中職生學習困難的辦法。
1形象化
學生在學習過程中感到知識點繁多,而且有些專業術語不好理解,不夠形象,教材閱讀起來拗口難懂,其結果就是學生還未將內容看完就已經放棄。認知心理學告訴我們,思維主要有抽象思維與形象思維兩大類,在傳統教學中,基本上運用的是抽象思維,培養學生抽象思維能力。然而中職學生抽象思維能力不足,導致教學效果不夠理想,因此,在開展教學實踐中,巧妙借助形象思維配合抽象思維,從而提高學生的理解能力,有效激發學生學習興趣,達到提高教學效果的目的。針對這一問題,教學中將知識點立體起來,用最直白的方式來進行解讀,去掉拗口難認的詞匯作重點突出的說明,讓學生能夠簡單易讀(圖1)。把握最關鍵的問題節點,用關鍵字詞標注出重點,將知識解構到最低一級,相當于把一條魚進過破壁機處理,讓沒牙的人也能吃魚而且還不用挑刺。在講解知識時不產生新的概念,不要以概念來解釋概念。如果能讓學習能力不足的學生也能理解,那說明我們的授課就是成功的。學習的環境很關鍵,為了使學生處于一個專業的氛圍,可在教室和實訓室懸掛相關電氣專業的設備的圖片以及符號、圖表等以及擺設一些線路模型,讓學生能夠時刻看到、感受到相關的概念,并根據知識的更新對相關內容進行升級。這一方法還可以和后續的“四種卡片”結合運用,讓學生在耳濡目染、潛移默化中通過輕松好玩的閱讀學到知識。部分學生在學習過程中只是盲目的死記硬背教材內容而沒深入理解其含義,這就要求老師在解釋專業概念的時候,忌用難懂的語言來闡述,而應利用學生能輕松易懂的生活實例進行類比闡述。例如,“勵磁”的概念,就可以用小時候我們的“打水漂”這一娛樂項目進行類比,當小塊石子扔進平靜的河面,其引起的漣漪較小,且恢復平靜的速度較快,反之換成大的石子扔進去,必然產生較大漣漪,并且過段時間才能恢復平靜。同理,勵磁電流小的時候,其形成磁場強度也小,反之勵磁電流變大的時候,其形成磁場強度也跟著變大[2]。同時我們還應做好拓展,告訴學生:勵磁電流是一個具有方向的量(也稱為矢量),因此在電流方向發生變化的情況下,磁場方向也會隨之發生變化。通過打水漂的形象化比喻,幫助學生利用生活知識掌握電磁感應方面的知識。
2娛樂化
學生在學習過程中感到知識點枯燥乏味,投入了精力卻感到收獲寥寥。針對這一問題,可以在講解知識點時適當加入熱門網絡用語,甚至是合適的段子,將知識以電影、動漫、游戲等學生熱愛的、感興趣的方式切入。用幽默詼諧的形式,輕松暢快地表達,甚至娛樂化的方式去闡述復雜問題。例如,我們可以將上述知識點闡述進行改良(圖2),用漫畫的形式表達,這一方面讓學習氛圍變得更加輕松愉悅,另一方面通過圖形、圖像的表達方式更容易讓人理解復雜且枯燥的概念。在介紹“電生磁”的過程中,可以用電影《終結者3》中主角利用加速器通過大電流后,在設備周圍產生磁場,其強大的吸附力使得反派機器人無處逃遁,最終被消滅的電源片段來解釋這一知識點。而介紹“磁生電”的過程中,可以用“口袋怪獸”這款游戲中皮卡丘利用“磁生電”為自己補充電能,最終消滅大BOSS的游戲背景,讓學生認識這一知識點。總之,不要讓知識太艱澀以致學習起來有壓力。把教材改編成若干個短小精悍的科普內容,目的是讓學生接受起來壓力沒那么大,不用投入太多的精力就能有收獲。針對當前學生年輕化,信息化的特點,我們可以通過一些好玩的梗,以幽默詼諧同時又通俗易懂的方式來展現知識。然而,老師的時間、精力和渠道也有限,許多方面需要學校和社會力量的大力支持,比如漫畫元素,學校和社會相關專業人士可以提供更好的素材和材料供老師篩選,最終讓學生、老師、學校和社會共同進步。
3脈絡化
學生在學習過程中感到知識點凌亂,各知識點相互關系理不清楚,學完這一章就忘記上一章。大部分同學都在為學知識點而死記硬背,而沒有思考新的知識點和以前的知識關聯,以及為什么要學這個新知識?這個新知識運用在哪里?針對這一問題筆者建議老師應該將各知識碎片脈絡化,理清邏輯關系,讓知識變得鮮活生動、有趣易學。思維導圖就是一個非常實用的教學工具,可以利用它將章節所學知識點進行梳理和串聯,讓各知識點層次分明,而又相互鏈接(圖3)。我們甚至可以把各知識點做成拼圖,結合思維導圖采用拼圖等方式復習整理所學知識。課后我們給學生發放四張“游戲”卡片,分別是知識卡、索引卡、實訓卡(有實訓內容的課程)和應用卡。他們的作用分別是:⑴索引卡:也稱思維導圖卡,作用是展現各知識點的關聯;⑵知識卡:多張零散的獨立知識點卡片;⑶實訓卡:各實訓內容的重點和主要事項;⑷應用卡:所學的知識在日常生活的運用案例。隨著科技的發展,應用片要跟隨時代的不同進行不斷更新,融入現代社會的新興事物,比如5G、人工智能、物聯網等。有這些卡片,結合教室和實訓室的掛圖、設備等,同學們可以在閑暇時間采用當下年輕人喜歡的“桌游”的方式進行娛樂式復習。
4結束語
知識從來都是剛需。老師是知識的傳播者,目前中職生的現狀決定了授課老師要將知識精細化處理。讓學習新知識的時候像吃冰激凌一樣入口即化,最大化降低學習的成本,讓學生學習變得主動,輕松且愉悅。
參考文獻:
[1]馮丹.中職生電氣專業課教學分析[J].黑龍江科技信息,2008(02):144.
[論文摘 要] 職業教育的快速發展對專業英語教學提出了新的要求,本文結合電氣類專業英語教學實踐,分析了當前高職院校電氣專業英語的教學現狀,并從教材選用、教學組織形式、教師隊伍建設等方面,提出了一些專業英語教學方法的改進措施。
為了提高學生的綜合素質和就業競爭能力,同時提高學校教育對社會需求的適應能力。在我國的職業教育中大力提倡工學結合的教育模式,工學結合教育模式的特點是以職業為導向,以提高學生就業競爭能力為目的,以市場需求為運作平臺。高職院校在這種教育模式下開設專業英語課程,目的是為了讓學生提高閱讀和理解專業英文資料的能力,以便更好地學習和借鑒發達國家先進的專業技術和生產經驗,并將其應用到生產一線,推進我國工業技術和工業產品的快速發展。但就筆者近五年來對高職院校專業英語教學的調查來看,專業英語教學遠沒有達到這個目的和要求。
一、高職專業英語教學的現狀
1、學校重視不夠
有些學校片面的認為工學模式結合下的教育體系,強調熟練技能、加大動手實踐環節,忽視學生的基礎知識、專業基本技能和可持續發展,往往不開設專業英語;認為高職教育專業英語是一門選修課程或是輔課程,可開可不開;有的院校雖然開設,但在課時安排上不夠合理,造成學生學習網難,效果不夠理想,時間長了,學生失去了興趣,直接影響專業英語教學效果。同大學基礎英語相比,專業英語的教學學時太少:以淄博職業技術學院電氣專業英語為例,專業英語為30個學時的專業選修課,造成專業英語無法做到深入細致的詳細講解,更別提專業的延伸。
2、學生認識不足
基礎英語有省應用能力考試與學生的畢業證掛鉤的要求,但專業英語沒有這個要求,因而學生普遍重基礎英語而忽視專業英語的學習,在專業英語上投入的時間和精力,遠不及基礎英語。學生普遍認為專業閱讀除增加一些專業詞匯、術語外,學不到什么東西,因此,學生到畢業時英語水平與基礎階段(一年級)結束時相比,不但沒有提高,反而普遍下降。
3、專業英語教學方式單一
任課教師受學時的限制,一般太側重閱讀和翻譯,課堂氣氛沉悶枯燥,這些也造成學生的學習熱情不高,有的院校認為工學結合要求學生全面發展,不切實際,聽、說、讀、寫同時進行,表面上看是要求比較高,但實際效果不夠理想,反而使學生的學習興趣受到影響
4、教材質量不高。
目前大多數學校使用的專業英語教材參差不齊,有的新版本內容也過于陳舊,不能滿足工學結合模式下專業英語教學的要求。大部分的教材在內容的編排上都過于簡單,只是在各專業范圍內選擇了一些英文篇目分列章節,而對各專業英語的文體特點、專業英語翻譯閱讀技能、專業文獻檢索和專業英語寫作等重要的內容涉及較少,缺乏各專業均需掌握的科技英文文獻基本語言知識。
二、電氣專業英語教學中的一些改革探討
1、明確專業英語課程的培養目標及教學要求。
專業英語是從基礎英語學習階段到應用英語階段的過渡,是從語言學習到信息交流的發展,尤其是在工學結合模式下,各學校可根據學校的方向及定位來確定專業英語的范疇,對專業英語設置提出統一的要求。專業英語課程一般安排在大二的第二個學期進行,正好是學生準備就業的時間段,學生很快將踏入社會,他們在工作中會碰到一些難題,需要借助工具書或報刊雜志以及其它檢索手段獨立地解決,因此,要把培養學生獨立的自學能力、應用能力列為電氣英語教學的重要目標。
2、采用靈活的教學模式,體現以學生為中心的教學理念
教學方法是達到教學目標的一種謀略和手段。教學方法的優劣直接影響到教學質量的高低.專業英語教學也不例外。首先.應革新教學模式.注重以學生為主體.精講多練.少講空洞理論。教師在課堂組織教學時應以實踐為主.側重技能訓練,以練代講,以講促練。并且盡可能為學生提供各種各樣的實踐機會比如說.盡可能安排學生到企業進行與專業英語密切相關的實習等其次.要培養學生解決問題的能力教師在做個案分析時.不要就事論事,而要善于引申和發揮.以培養學生的專業英語能力.從根本上實現由應試教育向素質教育的轉變。
提供更多的實踐機會,讓學生在用中學。學習專業英語時,學生對于他們已經接觸列的一些專業知識比較有興趣,比如在介紹電力輸出系統、電力配電系統的組成等相關知識時,如果條件允許,應要求學校提供更多的實踐機會,帶學生到實習車間參觀,熟悉一下要接觸的東西,讓學生在實踐中記住重要的專業英語詞匯,將專業英語與專業知識相結合,通過專業英語的學習鞏同和復習所學的專業知識,為以后作實踐打下良好的基礎。這樣才更能體現工學結合的教育模式。
3、精心選擇教材和參考書
在選取專業英語教材時,建議針對高職院的特點選取比較實用的補充材料,一方面是對教學內容的復習,另一方面增加學生的專業英語學習興趣。以電氣類專業英語為例,第一次課堂教學可以選取本學院實訓中心或者相關企業某設備的操作英文說明書來講解,或者從學生的畢業設計的英文摘要入手講解,這樣專業英語課程的設置意義、學習意義得以彰顯,解決了學生學習這門課程缺乏學習動力的問題。
職業學校培養的是實用型人才,不是研究型的人才。職業學校要根據實際需要,及時更新教學內容,開發教學資源,編寫反映自身教學特色的補充教材和講義等。同時在編寫教材時可以組織英語教師和相關專業課教師一起去企業進行調研和探討,了解該專業所需要涉及到的英語信息,然后進行總結和編寫,這樣的教材使學生所學和企業所需能更好的銜接,這樣才能真正的體現工學結合。
隨著中國經濟改革和對外開放的逐步深入.對高職學生的專業英語水平提出了更高的要求.只有對專業英語教學予以足夠的重視.以培養學生應用能力為目的.協調好專業英語教學的各個因素.才能切實提高專業英語教學的質量,才能真正達到做到工學結合的教育模式的要求。
參 考 文 獻
[1]吳紅兵.高等職業教育工科專業英語教學初探.職業教育研究.2009(9)
[2]邸榮光.電氣工程專業《專業英語》教學改革的探討m.華東交通大學學報,2005(12)
[3]許靜 李曉明.高職院校專業英語教學探討.武漢船舶職業技術學院學報.2009(2)
一、配電線路安全教育
中職學校的學生很多都處于16歲左右,他們的思維很活躍,對很多的事物充滿了想法和新奇。在此期間他們的思想也不夠成熟,大多數的學生沒有認識到電的危害性,從而引發一定的意外危險導致重大的教學事故。作為配電線路實訓課的教師,這樣的問題很容易發生,所以我們要注重起來,首先,要在實訓課的開始就要明確出用電的安全性,告誡學生用電的危害性,讓學生正確的認識電。其次,要清楚的講明配電線路的性質,當配電線路電壓為3.6kV~40.5kV,稱高壓配電線路;配電電壓不超過1kV、頻率不超過1000Hz、直流不超過1500V,稱低壓配電線路。屬于高危作業,容易造成學生的傷亡,對周圍的人或物都造成一定的傷害。所以,作為配電線路實訓課的老師應該注重這樣的問題。作為教師可以進行專門的課件講演或者多媒體視頻的實例進行生動傳神的講演,讓同學了解安全的必要性,認識到其中的后果,以確保實訓安全的有效性。
二、實訓教學情境設計
當同學來到配電線路實驗室時會對一切事物感到新奇,想親手感受一下,滿足學生的好奇心。與此同時,能夠在學生面前先做一次示范,進行現場的觀摩將大大引起學生的關注,并且讓學生清楚直接地看到每一步的步驟,更加加深了對配電線路的理解與動手能力的培養。并且在講授一些配電線路的工具時,作為教師應該根據中職學生的特點,在邊講的同時邊進行各種工具的演示,必要時讓學生親手實驗。這樣將更容易使學生牢牢記住每個工具的作用,對工具熟練掌握,運用正確。在特定的環節內,講課要做出必要的改變,復雜與簡單的操作,要進行不同的示范,簡單可以只演示一遍,復雜的則可多次進行示范,隨時掌握學生的掌握情況,作出相應的指導,提出注意事項,提高教學效果,達到高效的教學方法。
三、配電線路實訓技能
實訓課是專業核心課程的實驗環節。實訓技能將更加深入學習配電線路的各個方面的應用技巧。實訓技能可分為初級技能,中級技能和高級技能。與此同時,在每個方面進行考核,力求使每一個同學認真學好每一項技能,在循序漸進的方法中學到真正的本領。在初級技能的內容中,可以將學生分為若干個小組,每組制定完成一項任務。讓學生在互幫互助的學習中,增強團隊合作的能力,學到配電線路的知識與應用。在遇到不懂的地方老師可以做出指導。爭取讓學生在快樂的氛圍中學到知識。在中級技能中,加大對配電線路的難度,個人解決一些問題,以個人的形式完成對配電線路的考核,或許這對學生要求苛刻點,但可以鍛煉學生自己解決問題的能力,讓他們更加深刻地了解學習配電線路的認識。在中級技能中,可以兩三個學生與教師一起做一個關于配電線路的項目,在老師的指導下,特定的時間內完成一項內容,還可以確保配電線路實訓課的安全。這不僅使學生的技能更加熟練而且很有效果,最后,教師作出評價得出結論。每一個實訓技能環節的實施的建立采取合作、討論、反思等教學方法,達到行之有效的結果。
四、進行實地實習
在進行配電線路的實訓技能環節后,學生已經初步掌握了配電線路的技巧。在適當的時候,教師要組織學生進行實地實習。例如,在配電線路的實習過程中,在指導老師或者專業人士的指導下,學生會出現若干問題,但會在這些問題中我們會尋找適當的方法解決這些問題,從而得到真正的鍛煉,學到在校園外的知識。在實習結束后,老師應該根據同學的實習狀況作出相應的總結,分析各個學生的學習效果。對還存在問題的學生,教師應該多關注、多了解。
在整個實習過程中,學生成為了主體,老師只是輔助學生順利完成任務的保障。在學習過程中,大大增加了學生主動學習的積極性,中職學生對于動手操作能力的實驗會更加感興趣,會在樂趣中掌握大量的知識。教師收集學生的資料信息,制定適合學生的教學方案。
五、結語
在科技文化的不斷進步之下,配電線路實訓課也是教委關注的專業課程,需要教師努力研究尋找適合自己且適合學生的一套切實可行的教學方法。中職學校的學生有著屬于他們自己的風格和學習方法,針對中職學校的學生研究特色的教學方案。作為老師,要注意學生的動態,進行配電線路實訓課的課程考核,做到公正公開地對待每位學生。配電線路的課程需要學生的專心與細心,培養學生在配電線路的專心度與積極性是作為老師必不可少的任務。本文中,筆者就配電線路安全教育、實訓教學情境設計、配電線路實訓技能、進行實地實習四個方面展開研究,制定切實可行的教學方法。
參考文獻:
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關鍵詞:教學改革;行動導向教學法;應用型人才
隨著信息化社會的到來及其不斷地向縱深發展,社會對電氣專業人才需求的加大,同時對能力要求越來越高,為適應社會的需求,除了加強學生掌握本專業理論知識外,還需培養學生的實際應用能力。為此,我們要在教學方法、教學手段、措施等方面加以改革,以提高學生的綜合能力、加強素質教育為主線,結合課程自身的特點和技術發展趨勢,使教學改革取得了階段性的進展。
一、教學方法和手段的改革方案
教學方法與手段要服從于教學內容,要著眼于人才培養。對不同類型的課程,,應該設計不同的教學模式與教學方法。以講授為主的課程在教室上課比較適宜。而對于一些應用性、綜合性的課程,精講多練、項目驅動的教學方法受到普遍推崇。在學校積極推進教學改革的大環境下,我們合理地調動多種資源,充分利用網絡教學平臺的不同功能,體現了教師的主導作用,并激發了學生的學習主動性,教學效果明顯提高。但教學環境的改善并不等于教學質量的提高,由于過分依賴于電子教案,教師的講課方法單調,反而失去了原有的講課風采,效果不佳。所以,對每一種教學手段都要揚長避短。不要簡單地否定一種教學手段,即使是黑板加粉筆,也有它適用的場合。合理地搭配不同教學手段,可以各取所長,相得益彰。本教研室實施如下改革方案。
(1)在教學觀念上,由“授人以魚”轉到“授人以漁“。即以知識傳遞、灌輸為主轉到在傳授知識的同時,注意發展學生的能力,加強學習方法與研究方法的指導,培養學生的自學能力以及實踐動手能力。
(2)課堂中,“教法”與“學法”相結合。由“重教輕學”轉換為以教師為主導學生為主體的授課方式;充分體現學生在教學過程中的主體作用,調動學生學習的積極性。
(3)間接傳授與直接面授相結合。隨著現代教育技術的發展,由班級教學轉向小組教學、個別教學與班級教學相結合,由直接面授轉向遠距離的間接傳授與直接面授相結合。
(4)向自主性、合作性及研究性、創新性發展。現代高職教學方法改革是在逐步向以高層次教學方法為主、幾個層次的教學方法有機組合的方向發展。
(5)重視教學方法整體改革。研究證明,多種教學形式的結合可能是促使學生投身學習的有效方法。顯然,現代各種教學方法的改革都是以研究和挖掘學生的學習潛能,最大限度地發揮及發展學生的聰明才智為目標,把提高學生素質放到首位,有效的培養學生的自學能力、思維能力、實踐能力和創造能力。
二、教學改革中的做法
1.研究教學對象,因材施教。
現在的高職院校學生科學文化水平及素養方面參差不齊,按照傳統的教學方法已不適應現在高職教學的需要。部分的工科學生對理論性的知識比較厭學,而對實踐環節比較感興趣,所以我們針對這樣的特點對教學大綱進行重新整合,使得我們的教學既迎合了學生的口味,也將專業知識傳授給學生。
2.明確目的,激發興趣。
興趣是學習的動力,因此在學習之初就必須激發學生的學習興趣,讓學生明白所學知識的重要性。從而消除厭學畏難的心理。理論聯系實際,在講到電動機正反轉控制的時候,聯系實際生活中的例子如:工地的升降機,生活中的電梯,企業生產流水線的控制電路等。讓學生明白學之有用的道理,而不是單純的講抽象的原理。這樣學生就會自發的學習,上課也能增強注意力,最終達到教與學的總體效果的共同提高。
3.注重演示教學,培養思維能力。
在教學中注重演示教學手段,既有利于將抽象理論知識轉化為具體現象,深化學生的感性認識,也有利于學生進一步提高操作技能,這樣也培養了學生的思維能力和分析問題的能力。比如說在講解《電路基礎》疊加定理這一知識點的時候利用演示實驗教學,讓學生從實驗數據中得出結論,再和理論推導相比較,增強教學效果。這樣一來,學生對知識的掌握就比較牢固,應用也較靈活。
4.總結歸納,列表比較分析,深入淺出,加強記憶。
教學過程中,碰到難點重點,如何讓學生學得透記得牢?教師應該由淺入深,深入淺出的循環漸進的教學手段,來避免學生因難以理解而不能很好掌握一些重點知識。在每一章的結束時,將重要知識點以列表形式表達出來,這樣學生會把整章的知識聯系起來,既印象深刻又不會混淆,對重點難點也容易掌握。
5.學習教學藝術,運用“行動導向教學法”提高教學效果。
為充分培養學生分析和解決問題的能力,教師在備課時除了要將重難點突出,還要運用一些有效的教學輔助手段,以達到既吸引學生注意力又培養學生解決問題的思維能力。例如,我們教研室的老師參加廣東省的“行動導向教學法”送教上門的培訓,再經過我們自己的探討與分享,將引導文法、案例教學法、項目教學法等多種教學方法運用到我們自己的課堂。
6.充分利用多媒體資源、實驗室資源。
關鍵詞:PLC;一體化;教學模式;初探
中圖分類號:G64
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)04-0226-02
一體化教學是將實訓與理論有機結合起來,讓師生在實訓中心圍繞實踐任務的完成進行邊教、邊學、邊做來完成某一教學任務。這種方法改變了傳統的理論教學和實踐相分離的教學形式,使學生在學完理論知識后,能很快通過實踐進行鞏固和提高。既讓老師教得開心,又讓學生學得有興趣。
在現行的職教體系中,大多數專業還是把理論與技能訓練分開進行,造成理論與實踐嚴重脫節,難以保證技能訓練教學的主導性。而職業教育最終目的是培養高技能人才,在較短時間內,使學生熟練掌握一門技能,這對師生都是一個挑戰。實行傳統教育模式,使學生與老師在教學上出現矛盾。老師在課堂上拼命教授,學生在下面無動于衷,提不起興趣。“填鴨式”教學讓老師越來越難教,學生越來越怕學。為了改變這一現狀,我從本專業所授課程PLC入手,探索研究理論與實踐一體化教學模式,得到很多的體會。
PLC這門課程可以說在電氣專業中是最適合進行一體化教學的學科。因為它的設備裝置比較集中,同時配套的電腦、調試設備體積比較小,只要有一間合適的教室即可在里面完成理論與實訓等內容。下面就將PLC一體化教學實施過程做簡單的敘述。
先根據國家中等職業教材為藍本,在電氣專業教學大綱的指導下,將PLC控制技術教材劃分為九個模塊:(1)低壓電器的認識;(2)電力拖動概述;(3)PLC基礎知識;(4)PLC基本指令;(5)PLC基本功能指令;(6)PLC步進和順序控制指令;(7)PLC傳輸指令;(8)PLC高級指令;(9)綜合應用。同一模塊中,又可根據學生的基礎情況劃分為初級、中級、高級三個子模塊,在每個子模塊下按技能要素確定若干課題,采取適合學生的分層教育。在講授過程中,先講授電力拖動知識,重點強調其發展到現在存在的缺點,然后引入PLC,讓學生對比兩者,便有一個深刻認識。對于簡單電路,可以讓學生自己先接電工板,使其對課題工作原理有一個清晰的思路后,然后用PLC進行操作。經過反復練習實踐,不斷強化概念,將理論與實踐穿叉進行講課,實現理論與實踐一體化教學,從而實現理論指導實踐,實踐檢驗理論的目的。
在PLC實際操作訓練中,對于電力拖動部分,又按照電力拖動設計特點分為幾個模塊:(1)全壓啟動;(2)降壓啟動;(3)順序控制;(4)位置控制;(5)制動;(6)調速。在實施這些模塊中,有意將PLC與電力拖動進行比較,使學生了解PLC優于電力拖動的地方在哪里。例如,在講授接觸器聯鎖正反轉電路與雙重聯鎖正反轉電路時,我將兩種電路的區別做了說明,并分別用PLC和繼電器控制兩種方法對電路進行改變,通過實操訓練,讓學生真正認識到PLC靈活性好的優點。而當學生先進行電力拖動訓練后,再來進行PLC方法調試時體會更深刻。
在幾個模塊訓練過程中,我利用現有的設備裝置,對學生進行強化訓練,一個課題用不同方法進行設計,讓學生自己去比較各種方法的優缺點。在設計交通燈程序時,先讓同學訓練教材中的程序,然后讓學生自己來設計,最后我又給大家一個設計程序。那么在一個課題的訓練中,既讓學生把理論知識鞏固了一遍,又讓他們對許多新指令、新方法進行了研究,可謂一舉兩得。
PLC技術在一體化教學中,可以更充分把時間應用于實操訓練中。在傳統教學中,通常是上學期把理論講完,然后下學期進行實際操作,并且實訓時間也不長,這樣理論與實踐之間時間拉長,導致在上實操課時,既要補理論知識又要忙于訓練,使實訓時間大大縮短,影響學生技能的培訓。實行一體化教學后,課程上做了一定調整,有的理論知識開始不一定講,到實訓后需要時再講,使理論時間縮短了。當實作時間增多后,對學生的技能訓練是非常有利的。這種邊學邊用,要用就學的方式,使學生拋棄了一些深奧的理論,能夠有重點、有目的的進行學習。
在PLC技術在一體化教學中,我不斷改進教學方法,不斷改變操作模式,使學生的學習興趣越來越濃厚,在每個課題完成后,我會根據課題要求給學生留一個擴展課題,使其編程能力不斷提高,在調試程序的過程中,我向學生提問,主要是課題中涉及到的理論知識。在PLC改造電力拖動線路中,每一個課題就是一個理論與實際緊密結合的完美體現。例如,在設計Y-降壓啟動控制回路中,我會問學生有關電動機降壓啟動的定義、方法及Y-之間的電流電壓關系。對于同學來說,一次提問相當于又將理論知識學了一遍。同學知道檢查時會提問,在上課時就會更加集中精力聽課。而在課題結束后,我會做一個課題總結,對同學在調試過程中,或是在回答問題的過程中出現的情況作一個小結,對學生的表現提出改進意見,不斷鞏固。所以這一個過程就是一個邊做、邊學,學完就做,做完又學的一個循序漸進的過程。
在實施一體化教學的過程中,我運用到幾種教學方法。結合這些教學方法,能更好的實行一體化教學。比如任務驅動法。“任務驅動法”就是在學習的過程中,學生在教師的指導下,緊緊圍繞一個共同的任務活動中心,在強烈的問題動機的驅動下,通過對學習資源的積極主動應用,進行自主探索和互動協作的學習,并在完成既定任務的同時,引導學生產生一種學習實踐活動。“任務驅動法”符合探究式教學模式,適用于培養學生的獨立分析問題和解決問題的能力。將所要學習的新知識隱含在一個或幾個任務之中,學生通過對所提的任務進行分析討論,明確它大體涉及哪些知識,并找出哪些是需要復習的知識,哪些是需要探索的新知識,在教師的指導下找出解決問題的方法,通過任務的完成而實現對所學知識的意義建構。在PLC實訓中,老師布置任務,學生來完成這個任務.一個課題就是一個任務,它的控制要求就是要實現的結果.學生根據控制要求進行設計,完成它的動作過程.在設計中,不斷修改,不斷詢問,最終得到一個結果。
另外,還有模塊式教學。模塊式教學就是在職業技術教育中,以技能訓練為核心,確定某項技能所需要的知識內容,按照技能的特點和分類,建立若干個教學功能模塊,將理論教學和技能訓練有機地結合在一起。充分利用現代教育技術,將理論、實驗、實訓等教學內容一體化設置;講授、聽課與實驗、操作等教學形式一體化實施;教室、實驗室與實訓場地等教學條件一體化配置;知識、技能與素質等職業要求一體化訓練,由此形成融知識傳授、能力培養、素質教育于一體的一體化教學模式。象文中所說,把PLC結合電力拖動分成幾個模塊,再根據模塊不斷完善理論知識,使學生學得清楚明白。
在PLC技術在一體化教學中,還可采用分層教學法。“分層教學法”是教師根據學生在基礎知識、基本技能,思維定勢、興趣特長等方面的差異,把學生分成幾個層次,從學生具體情況出發,有區別、有針對性地進行教學活動,以達到全面提高的目的。不一定要求學生都學習一樣的內容,對于一些聰明好學、一點就會的優等生,可采用督促學習,增加難度,不斷提問,使其提高。別人完成一個課題,可要求他完成兩個甚至多個,多學多得;對于一般生,只要他能達到基本編程要求就可以了。對于差等生,可降低難度,要求其能完成課題某一部分功能就行了,逐步提高。分層教學實施后,優等生在編程水平上進步很快,而且主動性很高,一個課題未完,他就來要下一個課題進行操練,并且思路也比較開闊,一般生在基本完成設計后,也會主動要求新的設計,差等生則逐漸迎頭趕上。由此,班內出現你追我趕、主動積極的學習氛圍。
實施一體化教學兩年來,我有很深的感受和體會:(1)學生學習過程中將理論與實做作更加緊密結合,使其理性認識與感性認識同步提高;(2)學生在學習中,可以將理論知識與實際反復對比理解,這種方法直觀、明白,學生看得見摸的著,可以更方便理論知識的記憶;(3)理論與實作反復交叉進行,你中有我,我中有你,改變過去相互脫節,各自為政的現象,使學生感覺課堂氣氛不呆板,也沒有空談;(4)理論與實作一體化教學增加了師生的直接接觸,老師能夠直觀掌握其進度,對授課內容及指導方法不斷改善,不斷提高,達到雙贏。
參考文獻
[1]高欽和.可編程控制器應用技術與設計實例[M].北京:人民郵電出版社,2004.
關鍵詞: 自動生產線 課程考核 教學策略
引言
《自動化生產線安裝與調試》課程是職業院校機電類和自動化類專業的核心課程之一,涉及機械技術、電工電子技術、氣動技術、傳感器技術、可編程控制技術等相關知識,是一門綜合能力較強的課程。通過本門課程的學習,要掌握典型自動化生產線的運行控制原理、安裝與調試的基本技能,以及完成對整個生產線的安裝調試任務,教師采用合適的教學方法和手段,并合理地對學生進行考核是提高教學質量,達到較好教學效果的前提。
1.教學方法
“自動生產線安裝與調試”涉及的內容和知識而很多[1][4],在教學工作中應注意突出重點,多采用實例講解,提高學生的學習興趣,擴大學生在本學科領域的知識面和技能。尤其應注重對生產單元的安裝、調試、編程等方面的練習,充分發揮學生的想象力,培養學生分析、解決問題的能力。教學方法主要有:任務驅動教學、現場教學、課堂討論法和案例法等,還安排學生到生產第一線鍛煉,請工廠技術人員做指導,使學生了解自動生產線的生產、維護過程及生產管理情況,開闊視野,提高感性認識,培養學生的職業素質。
對于培養機械、電氣、氣路裝調等需要在實物上反復訓練才能形成的能力時,主要采用項目教學、任務驅動法,一般在生產車間完成。每個班級分成若干小組,每組4-6人,教學實施過程包括教師布置“接受任務―自主學習―操作示范―同步實踐―總結提高”五步,工作任務教學實施過程完整有序。通過由教師設置的任務項目,如從上料單元、檢測單元、加工單元系統的裝調開始到整個生產線設備的裝調,形成從簡到繁、從易到難“漸進式”教學實施過程,在學生實際操作訓練中,通過自主學習培養分析問題和解決問題的思想和方法,通過演講匯報鍛煉其表達能力,并訓練在實際工作中與不同專業、不同部門的同事協調、合作的能力。
對于PLC控制和氣動控制原理部分,采用案例教學和引導文教學法。一方面借助計算機仿真完成教學,另一方面通過典型案例,在真實設備上演示,讓學生感受經驗層面的現象。
而在故障排查方面,需要通過推理驗證假設,常采用引導文教學法,由教師給學生提供一系列參考引文,引導學生一步一步地剝去包裹真正故障原因的假象,從而掌握故障排查方法。
2.教學手段
本課程教學方法與教學手段改革遵循的基本原則是:有利于理論與實踐的緊密結合;有利于學生職業技能的提高;有利于學生對基本理論的理解和掌握;有利于學生職業素質的形成。本課程的理論內容采用課堂教學形式,對實踐訓練內容結合生產任務采用實訓室現場教學形式、或到企業頂崗等組織形式。本課程是一門實踐性很強的專業能力課程[2][3]。除理論課學習外,還應加強課程設計、工藝實習、現場教學等過程的教學工作,同時注意和機加工實習內容的銜接,注重理論與實踐的結合性教學探索,培養學生對所學知識的實際應用能力。要綜合采用多種現代化教學手段,包括多媒體課件、仿真教學、現場教學、錄像、網絡教學、課余活動等。
3.教學組織
良好的教學組織是課程教學質量的保證,并且達到事半功倍的效果,有利于學科專業知識的“教”與“學”,協調“教學”與“學習”的相互關系,體現和強化學生的主體地位,構建以學生為主體的課堂教學模式(寬松民主的課堂氛圍、師生互動的教學形式、學生自主的學習活動、鼓勵激勵的學習機制等)。
具體的教學過程大體按項目導入―項目―分析―項目實施―項目評價的思路實施。
4.課程考核
以前采用理論考核和實訓考核分別占1∶1,由于自動生產線的實踐教學要求很高,考核方式大膽進行改革,縮小筆試考試成績所占比重。
(1)采用形成性考核評價與終結性考核評價相結合的方式。過程考核以項目為載體,按照項目考核標準,考察每一個項目完成的過程和結果,自評、小組互評和教師考評各一定的百分比,三者之和為100%,過程考核占總成績的70%。終結性考核是在課程結束時對重要的知識和能力進行綜合性考核,其比例為總成績的30%。
(2)成績評價與考核細節
①職業素養考核(權重10%分值10)
評價內容:職業道德;安全生產;學習態度;團隊協作精神;創新精神和能力;組織實施能力。
②出勤、課堂學習情況、課堂及課后作業(權重20%分值20)
評價內容:到課率、課堂聽課情況及回答問題情況、是否獨立完成及完成情況。
評價形式:考勤、學習態度、作業。
③技能考核(權重40%分值40)
評價內容:知識準備;基本素質;結構和功能分析;單元硬件安裝;流程圖和程序編寫;任務實施和實際操作;工作報告。
④期末考試(權重30%分值30)
評價內容:理論知識的掌握。
評價形式:試卷。
結語
通過對《自動生產線安裝與調試》教學與考核策略的研究和實施,引領學生將液壓氣動技術、可編程控制技術、傳感器技術和變頻器技術等多種自動化技術融合起來應用到生產線中,初步形成解決生產現場實際問題的應用能力。同時在學生的職業能力、團隊協作精神、工程實踐能力等方面得到提高應用,最終使學生具有較強的實踐動手能力、獨立分析問題能力與解決問題的能力,在這個過程中形成良好的職業素養,為今后走上工作崗位打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1]章國華,.典型生產線原理、安裝與調試[M].北京:北京理工大學出版社,2009.
[2]周洋,許艷英.自動生產線安裝與調試實訓教程[M].北京:北京大學出版社,2012.
Zhang Xiaojie
(Shaanxi Polytechnic Institute,Xianyang 712000,China)
摘要: "理實一體化教學"是通過實施一個完整的任務而進行的教學活動,其目的是在課堂教學中把理論與工程實例結合起來,充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。
Abstract: "Theory - practice - integrated teaching" is the activity through implementing a complete task, and its purpose is to combine with theory and project cases in classroom teaching, fully exploit the creative potential of students, and improve the students' comprehensive ability of solving practical problems.
關鍵詞: 高職教育 電子CAD 理實一體化 EDA軟件
Key words: higher vocational education;electronic CAD;integration of theory and practice;EDA software
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)26-0142-02
0引言
教學模式是教學思想和教學規律的反應,是將教學防范、教學手段、教學組織形式融為一體的綜合體系。對于高職院校來說,教學模式的選擇與應用必須符合高職教育的內在要求。“理實一體化”教學模式自上世紀90年代提出后,逐步獲得了職業教育界的普遍認可和積極推廣。“理實一體化”教學模式從理論上講,可以追溯到近代著名教育家約翰?杜威(John Dewey)的以“做中學”為基本原則的實用主義教學理論體系。從實踐上講,則可看做當前德國“雙元制”職教模式的一種改進,“理實一體化”教學模式將知識傳授、技能訓練和能力培養融于一體并進行了有機組合,克服了傳統教學模式下理論與實踐相脫節的弊端,注重學生動手能力的培養,符合高職教育高素質高技能人才培養目標,充分體現了高職教育“理論必須、夠用為度”的特色。
電子CAD課程是電子電氣專業的一門重要的課程,也是一門實踐性很強的課程。在長期的CAD教學中,不少學生存在厭學、動手能力差的問題。將理實一體化教學法引入教學,將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞項目組織和開展教學,使學生直接參與項目全過程從而解決問題。
1課程內容體系的創新
根據高職院校的專業以及教學特點,我們在應用理實一體化教學時,注重課程內容和體系的設置。
首先,選擇適合本專業以及工程實際特點的專業軟件,在印刷電路板制版方面首選Protel2004軟件,因為它強大的制版能力是其它軟件無法比擬的。但是它在電路仿真方面有很多的弊端,實現起來也比較困難,所以我們選用Multisim7軟件來進行電路仿真。Multisim7軟件是一個優秀的電工電子仿真軟件,既可以完成電路繪制和版圖設計,也可以創建工作平臺進行實驗。Multisim7軟件功能完善,操作界面友好,分析數據準確,易學易用,靈活簡便。因此,在教學、科研和工程領域得到廣泛的應用。其次,學院極具戰略眼光地一舉購進成套電氣CAD軟件包SuperWORKS 50多套用于電氣教研室的教學工作,并組織了電氣教研室優秀教師進行了該軟件教材的編寫。經過幾年多的教學應用,在人才的實用技能培養方面效果顯著,取得了巨大的社會效益。學生在校期間就接觸到成套電器廠家的產品知識,明顯地增強了實際設計的能力,因而畢業后迅速為企業創造了效益。近年來,該專業的學生得到了電器行業廠家的紛紛好評。最后,在教學過程中,我們特別注重知識的更新。緊隨新理論新技術的發展的步伐,對現有教學內容不斷進行適當的刪減和增加。不斷更新教學軟件,使用最新版本的教學軟件。
2教學方法和手段的創新
將理實一體化教學方法引入課堂,將理論教學、實踐教學、多媒體教學、課內教學、課外教學、網絡教學有機結合,使教師的教學行為規范化、教學手段立體化、教學內容實用化,使學生愛學、易學、會學、學會。從而解決教師教得吃力,學生學得困難的矛盾。總結經驗,針對高職教學特點,以“必須、夠用”為原則,注重學生的實際應用能力培養,讓學生在學中練,練中學,從而掌握一定的繪圖技能,為從事具體實踐工作打下堅實基礎。
課余時間鼓勵學生參加實踐活動,開放實訓室,不對學生的完成時間做硬性的規定,讓學生自由發揮,自由完成任務。以學生為主體,教師予以適當指導,鼓勵學生獨自完成實訓項目,教師可根據教學活動中出現的問題,具體的予以講解和指導,這樣做不僅有利于教學質量的提高,也可以節省教育資源。在實訓活動過程中,學生可自行查找學習項目,也可以選用實訓室提供的學習項目,一切教育活動都是在比較寬松自由的環境中完成的,這樣做有利于學生更容易接受文化知識,同時也實現更扎實的記憶。
3實踐項目建設的創新
本課程在建設過程中通過企業調研、專家論證,確定了幾個既來源于工作崗位又高于工作崗位的學習情境,具體的課程教學設計是以項目為導向、能力為核心,構建新的實踐化課程內容體系,確保教學內容的合理性、實用性和先進性以及符合學生的認知規律。以典型項目分解為若干個任務,并將任務分解得到相應的知識模塊,以各個任務構建知識,前后連貫,層層遞進。
從學生的認知規律入手,確定了由淺入深的幾個典型項目,并兼顧學生學習興趣,選取了學生實驗時使用的電路板或電子實訓時的小制作,針對Protel2004軟件,我們設計的實踐項目包括搶答器電路板、穩壓電源、交通控制電路、正負電源電路和數字顯示板電路。
這些任務既涵蓋了電子線路CAD中Protel2004的所有知識模塊,又包括了在相關崗位中應該具備的實踐能力,通過這些任務的訓練,學生既能學到系統的理論知識,又能充分理解并運用知識,增強動手實踐能力。其中,搶答器電路板電路簡單,作為軟件的入門,學習軟件的設計流程,包括原理圖的繪制以及PCB板制作的流程,穩壓電源和正負電源交通控制電路進行原理圖和單面PCB板的繪制,交通控制電路和數字顯示板電路進行原理圖和雙面PCB板的繪制。
針對其它的EDA軟件,我們也建成一些既簡單又能滿足本課程教學要求和工程實際要求的項目,讓學生在樂趣中學習,使機房類似于技術室。實踐項目以已學課程為基礎,以實用性為內容進行構建。
4全面可控的考核體系
考核評價是檢驗學習效果,評價教學質量和促進創新人才培養的重要手段,考核方法的合理與否,將直接影響學生的教學態度、教學行為和教學效果。針對本課程的特點,我們建立全面可控的考核體系。該體系包括以下幾方面:①學生學習積極性與階段學習效果評價(考勤、課堂表現、完成成績);②自主學習能力評價(獨立完成作業);③表述能力評價(課堂發言、討論);④團隊合作與協作能力評價(項目合作);⑤綜合能力評價(操作考試)。
通過這幾方面能力的綜合性考核,真正做到全面評價學生的各種能力,為以后進入企業奠定堅實的基礎。
5課程學分和認證資格證書互認的實施方案
學生修完本課程,考核合格者可以獲得本課程的學分。但是為了提高學生的就業質量,我們考核的技能點完全按照計算機輔助設計高級繪圖員(電路類)職業技能鑒定的標準命題、評審。根據國家推行雙證書制度的精神,學生在學習本課程后可以參加省職業資格考證,獲得高級繪圖員證書。下一步,我們將會直接采用認證的方式進行課程考核,真正實現課證融合。
隨著我國社會主義市場經濟的發展,各種職業崗位對人才質量的要求也不斷提高。“理實一體化”教學是高職院校提高人才培養質量的有效措施。值得注意的是,任何教學模式都是一個動態的、發展的過程,要真正的做好“理實一體化”教學,不僅要認識“理實一體化”教學實施中面臨的問題,還需要根據學校實際情況,不斷修改完善,構建符合自身條件和專業特點的教學實施方案,只有這樣 “理實一體化”教學才會促進教學產生實效。
參考文獻:
[1]盧慶林.《電子線路CAD設計》,重慶大學出版社.
關鍵詞:項目教學法;PLC教學;自主學習;PLC仿真軟件
中圖分類號:G712文獻標識碼:B文章編號:1006-5962(2013)04-0060-02
可編程序控制器(PLC)是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC在水電站自動控制、變電站自動控制中具有非常重要的地位,因此在教學中成為職業技術學校電氣專業的一門必修課,且在職業技能鑒定中也成為指定的考核內容之一。在以往的PLC教學中,教學模式主要是以教師講授為中心,教師將加工好的信息和知識通過語言、教具或者多媒體等工具呈現給學生,學生則接受教師傳達的教學信息。但在PLC的實際教學中,教師們會發現學生們對PLC學習普遍感到困難。從內容上來說,以微處理器為核心的PLC,要求把計算機技術、通信技術、自動化控制技術相融合來進行工業自動化控制,這就需要學生在電子、電工等課程的理論和實際操作能力達到一定的水平。但通常職業技術學校的學生理論基礎差,理論水平達不到,學習較為吃力,并且學生在中學已經證明不是很適應理論教學,學生學不懂,久而久之就會失去學習興趣。
項目教學法是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動.其目的是在教學中把理論教學與實踐教學有機地結合起來.充分發掘學生的創造潛能,項目教學與傳統教學相比較有自己的顯著特征,具體表現為:(1)教學內容以工作任務為依托:(2)教學活動以學生為主體;(3)學習成果以多樣化為特征。在項目教學中,每個學生會給出不同的解決任務的方案與策略,因此學習成果不是唯一的,而是多樣化的。項目教學法具有實踐性、明確性、自主性、發展性、綜合性、開放性等特點。如果能實現用項目教學法來教授PLC,學生會更能接受,那么如何在PLC教學中引入項目教學法呢?
1要了解這個問題首先來分析PLC課程教學中存在的三點問題
1.1課程要求高,學習困難。毫無疑問,PLC是一門較為專業的課程,信息量大,且編程枯燥是它的特點。學生們要跟根據控制的要求來進行PLC編程過程,從而確定控制的方案。一定的理論基礎、自主的學習意識是PLC對學生們的基本要求。
1.2配套的實訓設備不足,同學們的實踐經歷不夠。PLC的實訓設備普遍價格高,很多的職業學校資金也較為緊張,有限的PLC實訓設備數量越來越無法滿足今年來激增的相關專業招生人數,根本不能保證學生們人手一套。二是只要是硬件實訓,就存在著設備的故障問題、材料的損耗問題,無疑這一方面又一步降低了實訓次數,增加了維修成本。
1.3實際學習遠遠落后于理論教育,學生們的創新思維受到抑制。在一般的課堂教學中,大多數任課老師就先按照教材一步步進行講解教學,將全部指令講述后,講解PLC具體的編程方法,接著再讓同學們去做實訓,實踐明顯遠遠跟不上理論的學習。
基于以上三點問題,通過多年的實踐和教學探索,越來越多的人開始認同PLC仿真軟件,只有它才能更具效率地、輕松地引導學生們學習PLC,實現項目教學并且教學效果事半功倍。以三菱推出FX-TRN-BEG-C的中文版學習軟件為例,它是三菱電機最新推出的中文版教學軟件,將虛擬舞臺和專家操作指導合成在一起,學習通用梯形圖邏輯編程。將該軟件安裝在學校多媒體教室的電腦上,學生上PLC實訓課時只要到機房上機,就可以身臨其境地感受到PLC的無窮魅力了。
2PCL仿真軟件的應用體現
2.1仿真軟件分為A單元(讓我們學習FX系列PLC),難度1星;B單元(讓我們學習基本的),難度1-2星;C單元(輕松的練習!)難度1-2星;D單元(初級挑戰)難度1-2星;E單元(中級挑戰)難度2-3星;F單元(高級挑戰)難度3-4星。該軟件界面如下:
A-F單元的難度是循序漸進的,其中A單元用生動的圖片展示在工廠的自動化領域、日常生活中許多地方都應用了PLC技術。讓學生們能充分認識到它已經遍布滲透到我們生活的每一個角落。
2.2專家指導編程模式的應用。
PLC學習的重點是學會如何編程,難點是如何去繪制梯形圖。PLC仿真軟件的B-C單元有專門的講解,其內容為介紹基本的輸入輸出程序、標準程序、輸入狀態讀取程序、控制優化程序等,講解中列出了梯形圖和此梯形圖能實現的控制功能,學生只需要輸入講解中的梯形圖后模擬寫入PLC后運行實現3D模擬控制,例如C單元-3應用定時器程序-2例中,專家的講解及根據講解對照輸入梯形圖后運行的界面如下圖:
經過B和C單元的模仿練習,學生具備了基本的編程基礎,并基本了解此仿真軟件的使用方法。從D單元開始,講解中只會列出希望實現的功能,需要學生自己設計梯形圖后輸入運行,難度開始逐漸增加。這樣的專家指導式的軟件可較為容易地圖突破掉難點,掌握住重點,專家指導編程模式的應用是利用PLC仿真軟件教學的一大成功之處。
2.3大量模擬場景仿真的應用。
PLC仿真軟件的3D虛擬空間具有模擬各種真實場景的能力。每一個場景都圖文并茂,惟妙惟肖。無論是交通燈控制,自動門控制部件的分配分揀,還是分配線的控制、舞臺裝置的控制,學生們都可以在任意一個場景中進行編程訓練,繪畫出梯形圖,進行PLC仿真運行操作,觀察仿真運行試看結果是否和要求。與此同時,我們還可以在仿真運行中監控所有元件運作的過程,保證各個元件、程序狀態無誤。通過PLC仿真軟件中模擬場景的設定、仿真運行,學生們可以較為直觀地理解PLC的工作原理,對PLC工作程序有了一個具體、形象、全面的理解認識。實踐證明同學們對這個軟件非常感興趣,有學生說:感覺這樣的學習就像是平時玩電腦游戲,過關了PLC也就學會了。
2.4循序漸進的學習模式的應用。
循序漸進式的課程設置,科學合理,可以照顧到全體學生,PLC教學軟件提供了一個分層教學的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰單元,每一單元均有6道設計題,難度不等,一般同學都能完成D-E單元的學習,學有余力的同學可以挑戰F單元,學生各取所需,各有所獲,這樣既提升了學生的自信心,又拓展了學生的創造性思維。總之PLC仿真軟件是針對PLC教學極為有效率的學習軟件。
3設定項目教學任務,完成項目
3.1進行教學分組。
通過PLC仿真軟件的學習,各位同學已經對PLC編程非常熟悉,在此基礎上可以設定項目教學任務,首先對同學進行分組,一個組以六名學生為宜,將基礎好與基礎差的學生組合在一起,然后給每個組單獨設定教學任務,由組長組織組員完成教學任務,學生在此階段,需要完成編程、寫出輸入輸出分配表、設計I/O接線圖等幾項內容,其中每個組員完成哪項內容由組內自行決定。學生按照分工各自進行相應內容的學習和準備,在此過程中,老師要注意觀察,鼓勵每個學生都積極思考,可以討論但不能抄襲,小組中基礎較差的同學若完成任務有困難,可以尋求基礎好的同學給予輔導,也可以咨詢老師。
3.2設定教學任務。
教學任務的設定要結合實訓室的設備,考慮到學生對交通燈比較熟悉,筆者將"電動機正反轉及燈的閃爍"列為教學任務,每個小組的任務有細微差別,以其中一個教學任務為例,控制要求為:
(1)當開關位于"啟動"位置時,若10秒內按下按鈕A或B則可按下述控制要求動作,若10秒內未按,則燈4常亮,此時按下按鈕A或B無效,但燈4變閃光,頻率為1次/秒,閃5秒后熄滅。
(2)按下按鈕A后,電動機M2啟動5秒,后停止2秒再啟動5秒停2秒,如此循環2次后,電動機M2持續運行下去。
(3)按下按鈕B后,電動機M1正轉3秒,且燈1亮。然后電動機M1停轉2秒,且燈1熄滅燈2亮。電動機M1反轉3秒,且燈2熄滅燈3亮。電動機M1停轉2秒,且燈1熄滅燈2亮。電動機M1反轉3秒,且燈2熄滅燈3亮。如此循環。
(4)無論電動機M1或M2轉動(含正、反轉)時,燈4都亮1秒。
(5)當開關位于"停止"位置時,所有操作無效。開關位于"啟動"位置時,可重新開始。
要求學生寫出輸入輸出點分配表,繪制PLC接線圖,編制PLC控制程序梯形圖,接好輸入、輸出電路和電動機主電路,最后進行運行調試。
3.3實施項目教學。
在項目教學過程中,首先在機房用仿真軟件進行調試模擬運行,經過這一階段,各小組都能在計劃時間內完成項目活動。接下來要求小組成員將編寫好的程序輸入一遍,調試正確后進行實訓板接線,接線后加電測試,教師在此過程中應分別參與每個小組的討論,如果各組的輸入輸出分配較亂可以進行統一,在學生編程的時候如果沒有思路教師可以進行適當的引導,與學生一起討論定時器、中間繼電器、計數器的使用,與學生結合理論解決接線問題。問題基本解決后,各小組要在老師的指導下進行通電試驗,有些小組通電試驗一次成功,有些小組程序編寫不對,有些小組電路板沒有通電需要老師幫忙排除故障,經過小組重新討論,檢查接線,修改程序,通過努力基本都能完成本次項目活動。每個小組看到自己的實驗板上的交通燈有序閃動,電動機正反轉正常運行,都會很有成就感,學生們在此過程中收獲了學習技能和學習方法以及完成任務的成就感。
4總結
誠然,用項目教學法進行專業課教學的效果十分明顯,但在實施過程中也遇到了不少的問題:(1)要求教師不僅要有較高的理論知識水平.還要有較強的實踐動手能力和解決問題的能力。(2)技校學生素質不一.自學能力差,給完成項目任務帶來一定的困難。因此。在實施項目教學前.需要用PLC仿真軟件做循序漸進的練習,根據班級總體練習的情況決定項目任務的難易,若項目任務相對于學生的水平過于困難會導致學生沒有信心完成,同時在項目教學實施時,也應以充分的課時作為保證.必要時延長授課時間,學校的教學安排應配合教師的課程比較集中,例如一早上四個學時的課時都集中,以便學生有充分的時間完成教學任務。(3)項目教學的核心是通過實踐最終完成一項任務,因此對實驗,實訓設備提出較高的要求。學校應在硬件建設方面予以重視.加大投入,設置實訓設備損耗專用資金,努力為師生創造一個良好的實踐環境。
總之,以PLC仿真軟件為輔助結合實訓設備進行實際接線并完成任務的項目教學模式中,課堂變得生動活潑、學生學習的熱情商漲、每個學生的潛能都得到充分的發揮。培養學生的競爭意識、創新意識.促進他們在人格、意志、身心、體魄等方面的健康發展.為踏人社會參加上作打下堅實的專業基礎。
參考文獻
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