前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的電工電子實踐教程主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
電工電子技術是理論性很強的工科專業基礎課程,課程信息量大,內容跨度廣,以至于學生在學習過程中會覺得乏味和吃力。這就要求在教學的過程中采取一種好的教學方法來提高課程的趣味性和學生學習的主動性。而一體化的教學模式注重理論和實踐的結合,讓學生從“要我學”變成了“我要學”,把課堂交給學生,使學生的實操技能、創新意識、自主學習能力、職業素質及綜合能力等方面得到了大幅提升,為社會培養高素質的技能型人才。
一、一體化教學模式
傳統的教學模式一般以理論教學為主,和實踐教學是分開的。在實際課堂教學中一般是老師教授,學生記錄重點,像電工電子技術這種理論性比較強的課程學生普遍覺得枯燥乏味,導致教學效果差,學習效益低。一體化教學模式從根本上解決問題,在教學中顯示出明顯的優越性。
一體化教學模式有教師一體化、教材一體化、教室一體化和學習主客體一體化四個特點。優勢主要表現在它消除了理論和實踐分離的弊端,減少了知識重復學習的現象,學生成為了學習的主體而教師則成為了為知識的引導者。其次,一體化教學以學生掌握知識技能為目的,理論實踐并重,能提高學生的主動性。一體化教學對教師的要求更高,教師必須是知識和技能都完美掌握的復合型人才。最后這種一體化的教學模式在教學內容的組織和安排上也具有很大的優勢。
二、一體化教學在電工電子技術課程中的實踐
一體化教學在電工電子技術課程的實踐表現在教學任務、教學內容和教學方法三個方面。
(一)一體化教學任務和目標
在電工電子技術課程中實施一體化教學,就要整合教學內容,分析電工電子技術相關的崗位對該課程的知識和技能的要求、了解畢業生和上屆學生對該課程的掌握情況,根據這些資料來確定一體化教學任務和目標。一般來說,教學目標分為知識目標和技能目標。如:萬用表的組裝,知識目標是掌握直流電路的一些基本概念、定理和計算方法,技能目標就是識讀電路圖和焊接電路等;照明電路的安裝,要求掌握交流電路的概念、規律等,并能夠正確使用常用電工工具和儀表;功率放大器的組裝與調試,不僅要掌握放大電器的基本原理和特性,還要求能夠設計、制作和調試功率放大電路等。教師在課前就要根據學生的認知能力和水平安排好教學任務和教學目標,把握好教學的重點和難點。
(二)一體化教學內容
一體化教學內容就是要求將理論知識和實踐內容有機結合,圍繞實踐教授理論,又用理論來指導實踐。在設計電工電子技術課程的教學內容的過程中,要參考教學任務和目標教學內容。如從萬能表的組裝教學任務和目標可得知教學的主要內容就是與直流電路相關的概念理論、基本定律和計算方法、電路元件和電路圖的識別方法、電力的檢測和調試方法及電路的焊接操作教學;照明電路的安裝的教學內容包括交流電路的基本概念和常用電工工具和儀表的使用方法。教師既要講解理論知識,有要向學生演示萬用表的組裝操作過程,知識和技能穿插教學,讓學生在實驗中學習,這樣有利于對理論知識的記憶掌握,提高實踐效果和教學效益。
(三)一體化教學方法
教師明確了教學的任務和內容,就要選擇有效的教學方法進行教學。一體化的教學方法就是叫教學做的方式。學生是學習的主體同時也是客體,教師主要是創設學習情境,起引導作用,要讓學生在實際的學習任務中主動獲得知識,在實踐中獲取技能。具體來說,教師首先要做好課前準備,寫好教案,在課中要教授專業知識理論和進行具體的操作演示,然后給學生布置實驗任務,讓學生通過團隊協作或者單人獨立完成萬用表、電工工具的組裝使用。之后可以以答辯或者座談會的形式組織學生進行討論,交流組裝使用的過程中遇到的問題。教師對優秀的小組給予表揚肯定,鼓勵存在不足的小組,并對組裝操作中的錯誤給予糾正。課后教師要根據學生的反饋信息進行反思,總結成功和失敗之處,進一步優化教學,形成良性循環的教學鏈。
結束語
在電工電子技術課程中實施一體化教學,要特別注重加強教學的針對性,對任務的選取要以學生的就業需要為依據,就以電工這一職業來說,教師要根據社會對這一職業的知識和技能要求進行教。在教學中要實踐與理論并重,將教、做和學三者結合起來,給課堂注入活力。其次,在課堂教學中教師要發揮其引導作用,注重教學方法的選取,變師本教育為生本教育,將中心由課本課堂轉變為任務實踐。讓學生在實踐中學習,在學習中實踐,讓學生真正掌握好知識和技能,培養高素質高水平的技術人才。
參考文獻
[1]王樹瑾,陰奇越.《電工電子技術》課程"教學做"一體化教學模式的研究[J].科技創新導報,2011,(4)
【關鍵詞】電工電子學 教學改革 教學方法
【中圖分類號】TP21 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0045-02
1 教學內容及所處的地位
《電工電子學》是青島科技大學自動化與電子工程學院一門重要的技術基礎課,也是面向全校非電類專業本科生開設的唯一的一門電類基礎課程。每年面向化工,機自,高材,印刷,包裝,安全,非金屬,材物,材化,應物,制藥,成型,船舶,油儲,設計等10余專業近2500名學生授課;同時開出實驗近14400人次。它在我校非電類專業學生的是青島科技大學自動化與電子工程學院一門重要的技術基礎課,也是面向全校非電類專業本科生開設的唯一的一門電類基礎課程。培養過程中起著重要的作用。
《電工電子學》的教學目的是適應新世紀對人才素質要求和相關學科的發展,使學生獲得電工電子技術必要的基本理論、基本知識和基本技能,了解電工電子技術的應用及發展概況,為學習后續課程以及從事與本專業有關的工程技術等工作打下寬廣的基礎。由于課程本身涉及的一些基本概念、原理和基本分析方法對于培養學生分析問題和解決問題的能力也十分重要,因此,本課程通常被列為相關專業的重要技術基礎課或者作為重要的選修課。
《電工電子學》作為技術基礎課,即不同于專業課,它更加強調基本概念、基本原理和基本分析方法,為將來在工作中應用電工、電子技術解決實際問題打下牢固的基礎;又不同于某些基礎理論課,內容更接近工程實際。其次,《電工電子學》是一門發展十分迅速的學科,課程內容不斷更新,新的器件和應用電路層出不窮,因此,在本課程的學習中既要抓住基本又要注意能力的培養,所以電子電工技術的實踐性很強,實踐環節和動手能力的培養在本課程中占有重要的地位。
2 教學改革措施
為了適應時代的發展和教改的要求,在多年教學經驗的基礎上,課程組在傳統教學方法的基礎上對課程教學內容作了較大的改革與充實,優化了課程的教學體系,強化了對學生能力培養的措施和力度。
2.1 強化了學科間的知識技能的聯系,注重于基本技能的培養
在重視理論教學內容的同時,強化了學科間的知識技能的聯系,不但追求學科體系的完整性,而且注重于基本技能的培養。對內容進行合理的整合,打破以前不合理的學科體系,以實踐應用為基礎,確立了幾大實驗教學模塊。如教學大綱中電子器件的識別與應用部分,是通過對二極管等電子器件的認識與應用能力而展開教學,在純理論教學的基礎上,重點進行器件識別、測試、應用能力的訓練;另如直流穩壓電源的制作與分析部分,通過整流電路、濾波電路、穩壓電路等一步步的制作測試過程,來學習了解直流電源的基本知識與技能。通過這些實驗模塊的學習,不僅掌握了各常用基本元器件的工作原理,而且對電路的設計、制作過程有了進一步的認識。把過去學科體系教學轉變成一個個相對獨立而又存在聯系的實際電子電路的實踐分析的學習過程。實驗課與電子技術課程有機結合,使理論與實踐訓練融為一體,不但提高了學生的學習興趣,還充分體現了電工電子學課程的應用性、技術性的課程特點。也與后續專業課程教學進行了較好的銜接。
2.2 抓住教學的重點、難點,突出課程教學的主線
在實際教學中,分析學生在學習過程中存在的困難及問題,運用適當的教學手段。如學生對基本放大電路的工作原理理解有困難,教學中可以通過計算機仿真、動畫演示等手段解決;教師要正確引導學生,把注意力集中到認識電路,分析電路等上,化解學生的難點,在講清理論的基礎上突出其應用性的特點。
2.3 增加動手能力,培養合格人才
減少一些純理論教學的課時,增加在電工電子實驗中心、培訓基地及專業實驗室的教學時間。把過去實驗為理論教學服務的思想轉為用理論去解釋實踐過程中出現的現象。增加對元器件的識別、單元電路的測試等實驗教學內容。
2.4 完善指導教學材料,提高教學水平
完善教學大綱,編寫適合我校實際的各種電子實驗、實訓指導材料。制訂了相應的基本技能考核標準,教師教學目標與學生的學習目標更加明確。
2.5 拓寬教學內容,聯系設計大賽
特別值得一提的是在課程教學內容中,適當安排了和電子設計大賽相關的綜合教學培訓模塊:如嵌入式系統設計和數字信號處理等綜合內容。在進行該模塊教學過程中,盡可能逼近應用和開發實際,有查找資料、有工藝設計、有實際裝接、測試,還要完成實踐報告,最后回答指導教師的相關提問。這種重基礎、分層次、寬口徑、模塊化式的教學方式,使學生的學習興趣大大提高,進一步促進了理論教學。
《電工電子學》課程組教學中以能力為中心,符合循序漸進、理論聯系實際等的教學原則,并且在理論教學中運用多媒體技術,實踐教學中強調綜合能力的培養,通過課程整合,減少了教學時間,提高了教學效率,取得了良好的效果。
3 合理的教學方法和手段
3.1 采用新穎的項目式教學模式
《電工電子學》課程的教學方法與教學手段經過課程組多年的精心建設,探索出一套比較有效的教學方法。在教學過程中,針對一個個教學模塊,以能力、素質教學為中心。采用項目式教學法,以一個個模塊中的項目作為教學的單元,首先虛擬演示、動畫或實際測試作為課程的引入,然后介紹其工作原理、特性等相關理論,再回到實際中依靠電工電子實驗中心和培訓基地的開放實驗室和創新實驗室來驗證學到的理論。這樣使學生置身于一個“提出問題分析解決實際驗證再提出問題”的循環之中,把教師的課程知識傳輸過程轉化為學生不斷地解決問題的學習過程,同時也在不同程度上解決了目前較難解決的“教”與“學”的矛盾問題。
3.2 運用多種教學手段
在課程教學中,積極借助網絡資源,采用多媒體教學、計算機虛擬技術、模擬演示技術等教學手段,其中多媒體手段在教學中的應用率達到90%以上。同時電工電子實驗中心和實習基地、電子專業實驗室和機房等的建設,基本滿足了學生進行實驗、實踐等基本教學內容的需要,另外開放實驗室、創新實驗室的建設,有利于讓學生的個性得到充分發揮。
3.3 綜合實習開展課程實際訓練
在課程結束后,開設《電工電子學》綜合實際訓練課程,進一步培養學生對所學知識的綜合應用能力。具體的教學過程如下:(1)教師作基本的輔導,提出實踐要求;(2)學生根據教師的要求,選定實踐課題內容,進入圖書館尋找資料,并做出設計電路;(3)學生根據自己設計的電路,裝接、排故、調試并作相應電路參數的測試;(4)根據實踐內容,寫出總結報告或設計報告;(5)最后指導教師組織對每個學生根據設計的結果和報告內容進行答辯,確定實際訓練成績。
3.4 考核內容及方式的改革、評價標準的制訂
《電工電子學》的考核方式及考核內容與傳統相比,作了較大的改革。考核內容從以理論為主轉向考核學生對電子元器件的識別檢測、儀器的使用和對單元電路的分析測試等綜合能力的測試,通過強化平時的實驗環節的考核力度,重視了學生基本專業素質的培養。
4 教學組織管理
本課程教學組經過長時間的實際教學,制定了嚴格的教學管理制度,并形成了有自己特色的教學組織形式,主要體現在以下幾個方面:
4.1 與時俱進,制定與完善教學大綱
教學大綱是課程的指導綱領,課程組定期討論《電工電子學》教學的新形勢、新技術、新方法,并把研究得到的成果,運用于教學實踐中,并在集成電路飛速發展的今天,緊跟時代步伐,使電工電子學的教學內容和教學手段始終保持先進地位。
4.2 加強教學管理,嚴把教學質量關
嚴格要求教師上課紀律和學生聽課紀律,要求主講教師在上課過程中記錄學生平時學習情況,并作相應記錄,作為平時成績依據。
嚴格執行學校教學計劃,按照教學日歷進行授課,嚴格遵守學校的教學管理制度。
課程組經過長時間的實踐,形成了集中備課、作業批改制度。集中備課制度的采用增加了教師相互交流教學經驗的機會,有利于把握教學過程中的學生動態,探討微機發展趨勢,適時調整教學內容。集中批改作業制度,使得學生作業中反映的情況能夠得到及時反映,有助于教師在上課中出現的問題進行針對性的講解。
建立互相聽課制度,定期組織教師相互聽課,取長補短,共同提高教學質量。
4.3 積極進行教學研究活動
課程組的主講教師個人積極進行教學研究的同時,也踴躍參加學校教學研究項目和實驗研究項目的申報。
4.4 在教學資源管理方面,注重網絡資源的更新
本課程建設的目標是使本課程的教學資源網絡化,使之成為同學學習、交流的工具。課題組已經將部分內容放在信息科學技術學院網站,如電工電子學教學課件,其他網絡資源,如教學網站、課程錄像、電子教案、實驗講義、習題集、課程相關內容的新動態等正在加緊研制,爭取早日掛接在學院網站上,使網絡資源不斷豐富和完善。
4.5 注重人才梯隊的培養,并適時制定青年教師培訓計劃
鼓勵中、青年教師攻讀在職博士,爭取使課程組的教師具有博士學位的比例進一步提高。
鼓勵中、青年教師積極參加教學研究活動。
鼓勵教師參加國內外學術交流和相關技術培訓。
制訂了詳細的中青年教師培訓計劃,以提高課程組的整體教學與科研水平。
5 結論
《電工電子學》課程經過教學改革,無論從對學生的教學,還是教師的科研都有了很大的提高,極大地促進了該課程的發展,取得了良好的效果。
參考文獻
[1] 溫軍玲,陳曉平,李長杰,朱孝勇.關于“電路”教學改革的進一步探討.江蘇大學學報.2003,25(4):98-100.
[2] 秦增煌主編.電工學.高等教育出版社.2003年.
近年來,國家對職業教育的重視程度逐步加大,在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(試行)》中更是為職業教育今后幾年的發展制訂了路線,其中明確提出“要改革教學模式,推進職業學校專業課程內容和職業標準相銜接”。為達到這一要求,職業院校要進一步拉近所開設課程與企業工作崗位之間的距離。
當前汽車制造專業強調學生的操作熟練程度,要使學生與未來就業崗位相契合,學校就必須以更加貼近實際的實踐教學方法來開展專業教學,使專業教學更具體化、形象化、直觀化。源自德國的行動導向教學法是滿足這一要求的良好教學方法。
一、行動導向教學法的內涵
行動導向教學法又稱為行為導向教學法或實踐導向教學法。行動導向是20世紀80年代起源于德國的一種新型的課堂教學方法。1996年德國的一次州文化部長聯席會議首次提出“要以學習領域為基本原則組織與職業相關的教學內容”。這個決議于1999年正式頒布,其核心是用“學習領域”課程方案取代了沿用多年的以專業分科課程為基礎的課程模式,要求職業教育的目標要全面包含“專業能力、社會能力、個人能力與學習能力”,并確定了“行動導向教學”在專業教學中的重要地位。所謂行動導向,是指“由師生共同確定的行動目標來引導教學組織過程,學生通過主動和全面的學習,達到腦力勞動和體力勞動的統一”,它重點強調的是對人的能力的培養。這種能力是指從事任何職業都需要的、適應不斷變換和飛速發展的科學技術所需要的一種綜合職業能力。行動導向教學法具有很強的目的性,它是根據學生今后所從事的職業為目標而開展的教學,圍繞某一具體項目開展教學活動,引導學生進行自主式的探究學習,解決未來職業生涯中可能出現的問題,最終獲得完成相關職業活動所需要的知識和能力。因此,行動導向教學法要求學生在學習過程中不只是單純用腦,而必須手腦結合,使之共同參與學習,通過行為的引導使學生在活動中形成綜合能力。十多年的實踐證明,行動導向教學法對于培養學生的全面素質和綜合能力起著十分重要和有效的作用,所以被職業教育界和勞動界的專家所推崇。
與傳統的課堂教學相比,行動導向教學法突出了學生的主體地位,將課堂真正還給了學生,教師的作用則是為學生設計活動平臺,提供技術支持并與學生一起對學習結果進行評價與反思。下表從課前、課中、課后三個階段的十個方面對行動導向教學法與傳統教學法進行了比較。
從表中可以看到,行動導向教學法在培養學生學習興趣、提高學生綜合素質等方面具有很大的優勢與推廣價值。
二、行動導向教學法在電工電子課程的應用
電工電子是北京電子科技職業學院汽車工程學院汽車制造專業學生的必修專業基礎課程之一,其重要性不言而喻。但隨著課程改革的進行,電工電子作為典型的理論課程,其學時被大大縮減。與此同時,在北京奔馳、北京現代等大型汽車生產企業中設備的更新換代進一步加快,一大批數控加工機床、計算機控制自動生產線等技術含量較高的智能化生產設備不斷普及,生產一線對掌握電氣類專業技術的操作人員的需求量明量增大。在有限的課時內將學生培養成符合企業要求的員工,這似乎是一個不可能完成的任務。但實踐證明,行動導向教學法的應用在很大程度上解決了這一難題。
行動導向法實施的核心在于模擬實際工作場景,讓學生在學校、在課堂上就能夠體會到企業的要求,學習到如何做一名合格的員工。因此在課程中不再按照傳統教材進行逐章逐節的講解,而是將課堂搬進實訓室,同時選取學生在前導課程中完成的Unimog(烏尼莫克)車模為載體,以車輛燈光系統的總裝為主線完成教學。
在知識體系的構建上,行動導向教學要求以工作任務作為知識點的載體,以行動作為學習手段。它分為工作與學習兩條主線,工作主線主要是模擬企業生產,每一任務均有相應的產品作為成果目標,學習主線則與工作主線相配合。
改革后的電工電子課程通過對車模照明燈與信號燈的制作學習相關知識點并最終以車模燈光系統的完整安裝為產品。改革后的電工電子課程分為七個工作任務,任務一:車輛燈光系統的研究;任務二:前大燈的制作;任務三:尾燈的制作;任務四:轉向燈的制作;任務五:剎車燈的制作;任務六:燈光系統的布線與安裝;任務七:遙控燈光系統的制作。
經過一段時間的實施,通過行動導向教學法培養出的學生在生產一線的崗位上受到了一致好評,畢業生表現出的活力與適應性使他們很快融入企業的生產班組,同時畢業生的探索精神與職業素質也為他們未來的職業生涯發展奠定了良好的基礎。
三、小結
關鍵詞:電子信息工程;教學實踐;改革
伴隨電子信息技術的飛速發展,其在經濟社會諸多領域得到廣泛推廣,由此對電子信息工程專業人才需求逐年攀升,也對電子信息工程專業教學質量提出了更為嚴苛的要求。電子信息工程專業對工程實踐能力有極大的要求,該門專業注重的是較強的動作操作能力,倘若教學實踐與市場發展需求相脫離,培養出來的學生則難以適應市場需求[1]。由此可見,對電子信息工程轉型下教學實踐改革開展研究,有著十分重要的現實意義。
1現階段電子信息工程教學實踐中存在的主要問題
(1)在電子信息工程教學實踐中,實踐課內容缺失,教學實踐模式創造性不足。大多數課程實驗項目以驗證類實驗為主,設計綜合性實驗相對不足。實驗儀器設備未能得到有效利用,實驗項目與工程缺乏實質性關聯。(2)各門課程實驗教學缺乏與其他課程的有效聯系,大部分為自身課程內容所束縛。缺少科學的課程內容交叉全面引導,學生鮮有實踐鍛煉機會,無法取得不同課程知識相互間的聯系,對綜合性問題缺乏獨立思考能力。(3)師資隊伍中相關具備工程經驗的實踐課指導教師存在一定不足情況。受各方面因素影響,高校難以引進有豐富經驗的行業人士到校任教,高校教師大多從校門到校門,在校深造期間所接受的多以理論知識、學術訓練為主,畢業后未前往企業參加工作實踐,工程經驗不足。
2電子信息工程轉型下教學實踐改革策略
全面高校在時展新形勢下,要緊隨社會發展腳步,不斷開展改革創新,在先進理念、成功發展經驗的支持下逐步強化電子信息工程教學實踐改革,如何進一步促進電子信息工程轉型下教學實踐改革的有序開展可以從以下相關策略著手:
2.1推薦教學方法改革
對課堂教學組織結構予以革新,引入一系列新型的教學方法,諸如復合教學、教學資源共享、仿真軟件教學等教學方法,促進電子信息工程教學質量的有效提升。舉例而言,在電子信息工程課堂教學中,可依托設計高水平CAI課件,輔助學生動手實踐,實現對教學內容的生動形象呈現,調動起學生學習主觀能動性,引導學生充分融入進實踐操作中,改善教學成效。又比如,在電路設計教學實踐中,通過引入以EWB技術為基礎的專業化仿真軟件,可為學生提供各式各樣與電路關聯的功能設計及技術,同時引導學生開展一系列仿真電路制定,一方面使學生理論知識得到鞏固,一方面使學生實踐能力得到培養。除此之外,經由對電子信息工程教學成效開展分段式考核,可實現對學生學習情況的實時了解,第一時間發現學生存在的不足,并予以著重解決。
2.2革新教學內容
當今世界,電子信息技術迅猛發展,要求高校要充分結合電子信息技術及社會發展需求,對電子信息工程教學內容開展及時調整,以確保教學和課程內容能夠緊隨時代腳步。對于理論教學而言,在基于現有課程,增設電路綜合設計應用、DSP技術及應用等課程,使學生專業視野得到有效拓寬[2]。對于實驗教學而言,開展好教學環節設計,確保學生一人一組實驗設備,為學生提供充裕的實驗時間,使學生可依托實驗環節切實領會理論知識。除此之外,還應當多開展設計綜合性實驗,引導學生相互協作,培養學生實驗設備綜合運用能力及團隊寫作能力。
2.3打造雙師雙能型師資隊伍
教師師資水平的高低,很大程度上影響著高校學生實踐能力的培養。鑒于此,高校要想提高自身教學質量,務必要強化打造雙師雙能型師資隊伍。首先,依托“傳幫帶”模式,構建青年教師教學導師制,使青年教師教學水平得到逐步提升;其次,依托“校企聯培”模式,構建中青年教師走進企業的培訓機制,經由企業工程實踐,使中青年教師實踐能力得到逐步提升;再次,依托“外引兼職”模式,聘請業內專家學者加入到電子信息工程教學實踐改革團隊中,為學生開展工程實踐訓練提供有力指導,使實踐師資隊伍教學水平得到逐步提升;最后,依托“科教相融”模式,引導教師積極從不同層面、不同維度推進電子信息工程研究,基于科研項目研究,使雙師雙能型師資隊伍綜合素質得到逐步提升[3]。
3結語
總而言之,在我國工程教學體系中,存在重知識學習、輕能力培養的軟化現象,主要表現為強調學科基礎知識的教授,而疏忽對學生工程實踐能力的培養。鑒于此,相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗,全面分析現階段電子信息工程教學實踐中存在的主要問題,結合電子信息工程教學實際情況,“推薦教學方法改革”、“革新教學內容”、“打造雙師雙能型師資隊伍”等,積極促進電子信息工程轉型下教學實踐改革的有序開展。
參考文獻:
[1]徐麗萍.轉型背景下的應用型本科院校實踐教學改革探討——以安徽三聯學院電子信息工程專業為例[J].科教文匯,2017(13):64-66.
[2]宋昱霖,邢寶峻,朱兆梁,趙大為.電子信息工程專業教學改革與實踐研究[J].數字通信世界,2016(2):162-163.
電子信息工程以電子、電路,計算機為依托,在此基礎上研究信息采集、處理、控制與傳送信息的綜合性專業。電子信息工程的專業性較高,學習者務必對理論知識有足夠的了解,在了解并熟悉的基礎上還要熟悉操作,是一門集聚理論與實踐相結合的學科。電子信息工程的教學目標亦是讓學生掌握其專業實踐方面的操作并熟知理論知識。但是,某些學校比較重視理論知識,從而忽視實踐教學。使得多數學生只知其理論,而不知其操作。這樣的教學不僅影響學生的學習成績,更為嚴重的是影響了學生將來的就業。因此,重視電子信息工程的實踐教學顯得尤為重要,是電子信息工程教學的重中之重。文章將以此為基礎,提出一些電子信息工程專業實踐教學的教學方式,希望可以進一步提高電子信息工程專業的實踐教學,這對于學習電子信息工程專業有著重要的教學意義。
一、提高電子信息工程專業實踐教學效果的前提
一切學習都以學生為主體,學習電子信息工程也是一樣的。因此,在學習電子信息工程時,尤其是實踐操作務必要提高學生的學習興趣。提高電子信息工程專業實踐教學效果的前提就是要讓學生有意識的、主動的、積極的學習。只有這樣的學習狀態,才能更好的掌握與理解知識。下面將闡述幾個提高電子信息工程專業實踐教學效果的前提。
(一)鼓勵學生,讓其樹立自信心
學生在進入專科類院校之后,便會放松自己。然而,電子信息工程專業的學習又是一個集聚理論與實踐相結合的專業。一段時間之后,一些學生便會出現厭學的狀態,甚至是自暴自棄;還有一些學生沉迷于各種網游之中,將學習的事拋之腦后。這種不積極的學習態度嚴重的影響了電子信息工程的學習。教師作為學生學習的主導者與引領者,這時應該主動的與學生溝通,多鼓勵學生。肯定每一個學生的進步與努力,讓班委協助一起幫助那些缺乏自信心的學生。慢慢的使得學生走出自卑的陰影,進一步的改變學生的學習心態,讓學生在學習的過程中給予鼓勵,逐步增強學生的自信心。自信的提升,有助于學生更好的學習電子信息工程專業實踐知識,有助于學生掌握更多的理論知識。
(二)培養學生,調動其主動性
學習不僅需要良好的自信心,更需要學生學習的主動性。孔夫子在《論語》中言道:知之者不如好之者,好之者不如樂之者。這句從古自今流傳的話道出了學習主動性的重要作用,只要主動學習的人,才會更加用心的研究每一個學習的步驟。一些學生可能在長期的學習過程中沒有形成良好的學習習慣,導致在學習的過程中不夠主動。教師應該從多個角度鼓勵學生要積極的學習。學生更加主動的學習,在專業實踐操作的過程中才能不斷的找出自己的問題,并進行更正。
二、電子信息工程專業實踐教學的改革措施
(一)適當調整教學內容,更新實踐項目
時代在不斷的發展與變化,電子信息方面的變化更是神速。因此,在面對這樣的情形之下,電子信息工程專業實踐教學應該依據當前科學發展而制定適當的教學內容,不斷的更新實踐項目。這樣不斷的掌握最新的知識,才能在電子信息工程專業的隊伍中處于不敗之地。在內容上要注意電子電路、信息系統和通信網絡三方面知識的合理學習,同時還應重視電子信息工程的實用性,可以在相關學者的建議下適當刪除一些落后的知識或者是減少一些特別基礎性的知識,比如可以減少電子線路分析和設計在電子信息工程教學中的比例,進而多加入一些集成電路和信息系統分析與設計的知識點,這樣可以讓學生進一步的掌握比較重要的知識點。電子信息工程的學習還應加入當前最流行和最前衛的電子信息技術,這樣能讓學生更加真實的感受到電子信息工程的魅力之所在。在電子信息工程專業的課程中可以適當的增加internet和當前最高端的網絡互聯網技術方面的教學內容,加入這些知識點可以提升電子信息工程專業學生在網絡上處理信息、分析信息、收集信息的能力,十分有助于他們今后的就業。
在專業實踐方面也要進行一些適當的調整。學校通過對電子信息工程方面的單位或者是企業進行調查,以便了解當前這些單位或是企業急需的人才。在此基礎上適當的調整教學計劃,調整更新實踐項目。有利于培養專業對口的人才,促進我國經濟的發展。學校可以增加與生產實踐聯系比較密集的實用型課題,讓更多的學生有機會加入其中。這樣便可進一步提高學生實踐動手能力。
(二)提高學校對電子信息工程專業實踐教學的重視程度
對電子信息工程專業的學生來說實踐與理論同樣重要,一定程度上實踐教學還應高于理論教學。因而,學校應提高對電子信息工程專業實踐教學的重視度,加強對電子信息工程專業實踐的教學管理。當然,并非是全部學校都不重視電子信息工程專業實踐教學,一些學校雖有心但力不從。實踐教學需要付出較多的資金,一些學校由于資金短缺,一定程度上影響了實踐教學的進度。因此,國家應對這類學校進行資金扶持,幫助學校建立有關的電子信息工程實踐基地。另一些學校比較重視理論教學而忽視實踐教學,因此應大力提高這類學校對電子信息工程專業實踐的重視度。可以在資金有余的前提下投入適當的資金,為電子信息工程專業實踐教學的實施提供物質條件。同時,學校還應在咨詢專業教師和學者的前提下合理的制定科學的電子信息工程專業實踐課程表,適當減少電子信息工程理論課,增加專業實踐課程。讓學生有較多的時間進行實踐操作。學校對實踐教學越重視,就越有利于電子信息工程專業實踐教學的。
(三)改變電子信息工程專業實踐教學的方式
傳統的教學方式多是教師演示,學生觀察。這樣的教學方式過于呆板,難以帶動學生學習的積極性,因此改變電子信息工程專業實踐教學方式是有重要意義的。在專業實踐教學過程中可以采用案例教學法,案例教學法是西方學者提出的,在教學中取得重要的成效。案例教學法是將理論知識與實踐相結合的一種教學方式,學生在實踐的過程中逐步引入所學的理論知識。這種教學方式不僅能增強對理論知識的掌握,又能提高學生的實踐動手操作能力。將此方式運用在電子信息工程專業實踐教學中是非常實用的。比如在學習信息通信時,每個學生在實踐操作時就能應用到自己所學的有關信息通訊方面的知識點。當下,提倡學生自主合作學習。合作的力量是大于個人的力量的。在電子信息工程專業實踐教學中應用這個教學方法有利于加強學生之間的練習,還有利于電子信息工程專業的實踐學習。比如,在制作電路板時,電路板上的內容多而且復雜,有時會出現一些細微的錯誤,一個人是難以發現的。多個人一起制作一個電路板時,能更快精準的完成。有時,學生還可以運用自己制作的電路板再加上其他的器材可以制作簡單的小音箱。好的教學方式總會起到出乎意料的教學效果,而且也能潛移默化的提升教師的教學水平。因此,改變傳統的電子信息工程專業實踐教學方式勢在必行。
(四)建設專業實驗室,加強專業實踐練習
學校應該在參考其他有經驗的學校建設具有先進性的并符合當前科學發展的實驗室,這樣可以讓在校學生有機會接觸到當前最前衛和高端的設備,并能學習到先進的技術,不僅可以提高學生的實踐動手能力,還能使得與學生今后的專業對口,有利于學生今后的就業,增加學校的就業率,提高學校的知名度。當然,在建立實驗室時應注意以下幾點:第一,可以開展和設計具有綜合性的課題,讓學生能全面的感受到專業實踐的學習;第二,和當前實踐緊密聯系,讓學生在入社會之前接觸到更多的實踐學習;第三,綜合考慮相近專業課程的整合,進而提高實驗室和先進設備的利用率。真正的做到實驗室能為學生帶去更多利,而不是只是一些擺設。
當前,多數電子信息工程企業都引進了先進的設備,多數都是機械化的流水操作。因此,多數企業不太愿意接受大批的學生實習。因此,學校應該全方位的多聯系更多的單位或是企業,盡可能的為電子專業的學生找到實習的企業。當然,學校也可以帶領學生參觀,然后在回到實驗室之后讓學生自己動手組裝電子產品。雖然現在實用流水線的生產,但是電子信息工程專業的學生務必還應掌握其最基本的原理,只有這樣不斷的積累,才能在此基礎上進行創新。學生通過對電子產品的安裝、調試等等,可以了解到其最基本的原理,而且也進一步加強學生的實踐動手能力。同時,學校還應派遣專業的教師到指定的地方進行培訓,電子信息工程專業的教師可以分為理論和實踐的或是兩者兼有。這樣可以提高教師的電子信息工程專業實踐的能力,能有效的提高專業實踐教學的效果。如果學校有足夠的條件,可以聘請企業的專業技術人員到學校進行定期的講座或是授課,這可以讓學生學習到更為專業和最為高端的知識。
關鍵詞: 非電專業 電工電子技術課程 教與學相結合
電工電子技術是一門集電路分析、電機及控制、電工測量、數字電路、可編程控制器于一體的綜合性、實踐性很強的課程,該課程已經成為非電工科類專業的基礎課或者是專業課,是非電類專業學生獲取電工電子技術基礎知識,以及學習后續專業課程的關鍵課程[1]。這門課程涉及多門交叉課程,內容豐富,知識面廣,課程講授的概念、定律、原理及理論推導與計算內容比較多,對于數學、物理學、電學知識基礎比較薄弱的非電專業學生來說學習起來比較枯燥,難度相對較大[2]。為了能夠在有限的學時中使學生學好該課程從樂學、擅學、到學以致用,筆者從學生角度出發,以教與學相結合為前提,對講授該課程的方法進行了一定的探索和研究。
一、問題分析與解決方法
當前,非電專業學生在學習電工電子技術課程時普遍存在這樣的問題:主動性差,自主學習能力不強,只靠老師灌輸,不愿意去學的現象屢見不鮮。另外,有些學生愿意學、主動學,但是學習能力不強,學習方法不當,事倍功半。教育是一個循序漸進的過程,需要教、學兩方面的配合。目前存在的這些問題,使學生無法有效學習,學好這門課只能成為空談。因此,必須從學生角度出發,采用教與學相結合的教學方法。一方面要調動學生積極性,培養學生的學習能力,例如學習主動性、學習方法等方面的能力。另一方面要講求方法,這就需要教師不僅要指導學生學,而且要教會學生如何學。應針對具體課程內容,分析學生情況,針對學生在學習該課程中存在的問題,從基礎工作開始,制定有效的教授方法,對于教學的每一環節,要根據實際情況制定出針對性強、效果好的方法。最后還要讓學生學以致用,真正掌握應用電工電子技術。當學生學會學好并能應用時,就會更加愿意學習電工電子技術的新的知識內容,從而形成一個良性循環。
二、教與學相結合,使學生樂學
布魯納指出:“知識的獲得是主動的過程,學習者不應該是信息的被動接受者,而應該是知識獲取過程的主動參與者。”因此,在非電專業學生學習電工電子技術課程時,必須首先發揮學生的主觀能動性,讓學生愿意去學習這門課。針對這一問題,筆者總結了以下幾種方法。
1.分析學生心理。
要使學生發揮主觀能動性,首先要分析學生心理,消除學生的厭學情緒、畏難情緒。因為非電專業的學生大部分很長時間沒有學習和電工電子技術相關的課程或者根本就沒有學習相關課程。有的學生數學、物理基礎較差,這就使得學生容易在心理上、思想上產生畏難情緒,覺得電工電子技術課程是一門較難的課程,學習起來會比較吃力,從而進一步增強厭學的情緒,不認真深入地學習,不鉆進去領悟,造成學不會、學不好的后果。因此,在對非電專業學生講授電工電子技術課程時,一定要先了解學生的心理,制定相應的方法消除厭學、畏難情緒,調動學生的學習積極性和自主性。教師在講授專業課程之前可以安排幾個學時,首先給學生講清楚該課程的知識體系,讓學生對課程有一定的了解,然后講授一些相關的物理和數學基礎知識,讓學生對電工電子技術的學習有基礎知識的準備,最后舉一些生活中常見的電工電子的實例,讓學生有直觀的認識,使學生對課程學習更有興趣。
2.以好學樂學為前提,組織教學大綱和內容。
課前,教師應該以好學樂學為前提組織教學大綱和內容,也就是應當從學生的角度出發,首先了解學生為什么不愿意學,然后針對問題制定出具體的教授方法和課程內容,引導學生好學、樂學,從而達到讓學生發揮自主性和極性的目的。與之相應的,必須以基本知識為基礎,激發學生學習興趣為前提,設計出相應的教學大綱和教案,做到循序漸進,深入淺出,讓學生容易接受,容易理解,從而消除學生的畏難情緒,找到掌握知識的樂趣,將學習當成快樂,做到樂學。
3.激發學生興趣,利用多媒體現代化教學手段。
愛因斯坦有句名言:“興趣是最好的老師。”為了激發非電專業學生的學習興趣,調動他們的學習積極性,在課程講授過程中應采用多種教學方法,其中多媒體教學的效果非常好。多媒體教學的特點是:運用動畫和聲音,使課程內容更形象、多樣、新穎、直觀、豐富。將多媒體教學方法應用于電工電子技術課程講授中的優點在于:可以使比較抽象、難理解的數學、物理內容以動態圖像演示出來,也可將電現象用模擬的方法展示給學生[3]。這就使枯燥抽象的內容更加生動、形象,易于被學生接受和理解,從而吸引學生,激發學生的學習興趣,調動學生的學習熱情,調動學生的學習積極性。
三、教與學相結合使學生擅學
1.傳授學習方法,培養學習能力。
中國有句名言:“授之以魚,不如授之以漁。”學習方法在學習過程中有著至關重要的作用。非電專業學生學習電工電子技術課程時,有的雖然愿意學、樂學,但是事倍功半,學習效果和學習成績不理想,存在著不知道如何去學、學不會的問題。這是因為學習能力不強,學習方法不適當。這一問題使學生失去樂學的信心,導致不想學—學不好—更不想學的惡性循環。所以在解決了學生不愿意學的問題之后,就要解決學生不會學的問題,也就是學習方法的問題。解決這一問題就需要培養學生的學習能力,傳授給學生正確的、好的、實用的學習方法,并讓其掌握應用,使其擅學,從而達到事半功倍的效果,使其進入樂學—學得好—更樂學的良性循環。
1高職電子信息工程專業實踐教學存在的問題
高職由于環境、資金、觀念以及師資等方面原因,電子信息工程建設雖然取得一定進展,不過同專業培養的要求比較而言還存在一定的差距,尤其是在實踐教學這一方面還存在很多問題,這些問題主要體現在以下方面。
第一,實踐教學指導思想存在一定弊端。傳統的教學體系當中認為實驗教學主要是對理論課進行驗證以及補充理論學習,實驗教學目的也是為加深理論課理解,或者將實驗教學片面地作為教學一個實踐的環節,重理論而輕實踐的問題仍然在高職當中客觀地存在,這就導致實踐教學依附理論教學,甚至有些實踐教學的環節流于形式,所以一些實驗課仍是主要用來演示以及驗證理論知識,導致實驗課學時的比例比較模糊,同時成績考核也比較片面,實驗教學的體系更談不上完整。
第二,實踐教學的體系不夠健全。高職電工電子的實驗教學中心往往是由電路實驗室、數字電路的實驗室以及模擬電子線路的實驗室而組成的,通常被稱為三路實驗室,從課程的設置方面也可以看出實驗課程開設較多地依附于理論課教學,片面注重理論驗證,對學生的創新精神以及工程素質培養卻存在很多約束。尤其是實踐教學未能形成清晰完整的體系,對高職學生的實踐能力要求定位也不夠清晰,并且目標也不夠明確,似的實踐教學未能真正實現自成體系。
第三,實驗課的教學內容不夠科學。首先是驗證性的實驗內容過多,而自主設計實驗的內容比較少,同時封閉式的驗證性實驗內容比較多,而開放性、創新性以及設計性的實驗內容比較少,也不利于高職學生創造力的發展。此外單科性的實驗內容比較多而綜合性的實驗內容比較少,在目前高職開設的實驗課程當中,缺少那些同工程實際問題結合并且有著綜合性以及研究性的內容,因而不利于提高高職學生的綜合能力。
無線互聯科技WirelessInternetTechnology第四,實踐教學手段比較單一。高職院校對學生的綜合設計能力以及工程實踐能力培養的重視程度不夠,導致學生工程素質以及實踐能力無法得到有效的培養,同時校內外的實踐基地建設也比較滯后,在引導學生充分利用第二課堂來提高專業能力領域缺乏有效方法以及手段,導致學生的綜合開發能力以及創新能力培養缺乏相應環境以及條件。
2改善高職電子信息工程專業實踐教學水平的對策
第一,打破傳統的教學模式。高職傳統電子信息工程專業的教學片面注重學生的科研能力培養。高職可以在高年級學生的實驗課當中,例如在DSP技術實驗、電子綜合設計實驗以及嵌入式系統實驗當中安排一些自選的設計性以及綜合性的實驗,從而為學生提供足夠條件,便于他們在實驗的過程當中充分地發揮他們主觀的能動性,從而讓學生置身于富有探索以及創造性學習環境當中,積極主動去思考和分析問題,并通過閱讀相關文獻資料,讓學生自己或者由學生同教師商討來選擇實驗題目,并擬定實驗方案、配置實驗設備。教師在必要的時候加以適當指點以及引導,并過通過實驗室開放來做好實驗,強調學生的科研能力培養,從而提高學生的創新能力。
第二,大力實施實驗室開放。實施實驗室開放,可以讓高職電子信息工程專業的學生在完成教學任務當中規定的實驗教學前提下,在課外的時間對他們開放,讓學生完成自選的設計性實驗以及研究性實驗,包括課程設計、技能競賽、畢業論文以及課外科技活動等,大力實施同時積極支持利用實驗室的課余時間向學生開放的制度。這種開放一方面可以提高實驗室的設備利用率,從而提高投資效益,另一方面也是將以“教”為中心轉為以“學”為中心的重要條件,并且結合實驗方法改革還有創新能力培養,來制定實驗室的開放計劃。高職電子信息工程的學生可以根據要求通過網上預約等方式來進入實驗室完成實驗教學或者創新設計。
第三,建立電子創新的實踐實習基地。高職院校應當嘗試建立電子創新的實踐實習基地,同時提供必要儀器設備以及器材,結合學生第二課堂的活動以及電子競賽,而為學有余力的那些優秀學生進行實踐活動而創造條件。六人創新研究型的實驗課題,并且實驗內容可以選擇教師承擔科研項目的子課題,保證參加該實驗課題的高職學生人數不多,可以3~4個學生分成組,讓他們分別完成不同實驗課題。通過學生主動選擇實驗課題,并在教師指導下而進行創造性實驗工作,可以極大激發學生對于實驗工作熱忱。實驗過程中教師應當同學生密切交流,這樣一來就可以因材施教,充分地發揮高職學生主動性以及積極性,并通過計算機輔助教學軟件以及多媒體教學的課件,運用虛擬以及仿真等技術手段,來促進虛擬仿真實驗同實際實驗的結合,從而培養優秀的電子信息工程專業人才。同時因材施教來培養專業人才,可以顯著提高學生的綜合素質、創新意識以及實踐能力。
關鍵詞 電力電子技術;工程應用;教學改革
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)22-0098-02
Teaching Research of Course of Power Electronics Technology for Engineering Application//ZHAO Tao, SHEN Yaibin, XU You, XU Kaiyun
Abstract In this paper, according to the requirement of the society for the power electronic technology professionals, the teaching re-
form of the course of the power electronic technology have been im-
plemented from several aspects such as course contents, teaching methods, project design, practical innovation training, and gradua-tion project. The engineering application ability and consciousness of innovation of students is improved. Better results in teaching have
been achieved.
Key words power electronics technique; engineering application; teaching reform
1 引言
電力電子技術是對電能進行變換和控制的一門技術,是自動化及相關專業的一門重要的專業基礎課[1-2]。隨著科學技術的發展,電力電子技術應用已滲透到國民經濟各部門。對電力電子技術的人才的需求越來越迫切,除了對相關理論知識的要求外,更強調對工程實踐能力、工程設計、工程應用能力的要求。這些要求具有普遍意義,反映了對這類人才的通用標準。本文根據電力電子技術專業人才需要掌握的能力的要求,就如何提高學生工程應用能力、創新能力,從教學方法、教學手段、課程設計及大學科技活動和畢業設計等方面進行教學改革與實踐。
2 面向工程應用的問題導向法
電力電子技術課程內容涉及知識面廣、概念多。要在有限的教學學時內把電路、波形講透,讓學生都能理解,是件不容易的事情。此外隨著信息技術的不斷發展,知識也呈現碎片化的特點,其獲取也越來越容易。在這一背景下,教師的角色需要由過去的知識傳播者轉變為引導者和激勵者;過去是告訴學生所不知道的知識,現在應該引導學生運用正確的思維方法,自主獲取知識,并使之系統化。為此,教學內容、教學方法和教學手段都應有所改變。
首先要激發學生的求知欲,將過去冰冷、枯燥和抽象的知識點融入工程應用中;發現問題、提出問題及解決問題,學生尋求解決問題的過程,也是獲得知識的過程。在這一過程中,計算機仿真是不可或缺的學習手段。基于PSPICE、MATLAB、PSIM和MathCAD等軟件,采用虛實結合教學方式,充分利用軟件資源,提高學生求知欲及解決問題的能力[4-5]。利用仿真軟件搭建仿真電路進行仿真實驗,仿真實驗不受時間、場地的限制,學生可以觀測任意一點的電壓和電流波形。為了取得良好的仿真實驗效果,必須較好地掌握仿真原理、仿真操作和調試方法等。正確的仿真波形也是對學習的一種鼓勵和獎賞。
3 基于工程項目的課程設計
課程設計是完成電力電子技術課程教學的重要環節。其目的是使學生掌握基本電力電子器件的性能和應用方法,以及基本電力電子電路的設計思路,培養學生在電力電子技術領域中獨立分析和解決問題的能力。
目前,有不少院校開設了電力電子技術課程設計,但課題多是進行理論計算和設計,主要完成參數計算、電路設計和仿真等。嚴格地說,該類課程設計對學生實踐能力、工程應用能力的培養效果有限。電力電子技術課程設計實際課題開設較少的一個主要原因是實驗安全性和設備耐用性差。而課程設計一般為開放性的,其主要任務之一是讓學生完成焊接、調試電路,不宜采用課內實驗用的集成的實驗裝置。因此,如何在課程設計過程中保障學生的人身安全和設備安全,是實施課程設計的一個難}。
南京工程學院自動化學院于2013年重新開設電力電子技術的課程設計。為了解決上述難題,針對電力電子技術應用最為廣泛的DC-DC變換和DC-AC變換的兩種變流電路[6],
結合數字化控制的發展趨勢,開發了開放式的DC-AC變換和DC-DC電能變換通用實驗平臺。圖1給出AC-DC電能通用實驗平臺結構圖,學生通過該平臺,可以進行SPWM逆變器設計,也可以實現直流電動機的四象限的控制,掌握交―真―交變流電路的結構,單、雙極控制,SPWM調制等控制技術。
擬定課程設計課題,主要考慮5個原則:1)注意內容的先進性、綜合性和實踐性,反映電力電子技術發展的新水平;2)應適合實踐教學和啟發創新;3)內容不應太簡單,難度要適中;4)能夠結合工程實際應用,并且具有一定的實用價值;5)成果最好具有相對的完整性和可考核性。表1為電力電子技術課程設計的部分課題。
由于課題貼近工程應用,學生興趣比較大,能夠獨立完成電路設計,主電路和驅動電路的制作、焊接和調試,及磁性元件的計算與選擇。經過三屆學生的實踐情況,取得良好效果,為后續的課程和畢業設計打下堅實的基礎。
4 三位一體實踐能力培養
電力電子技術工程應用人才培養的定位最終要落實到培養過程之中。具體來說,就是以現代電力電子技術為工程應用背景,結合計算機技術、控制理論及其他相關理論和技術,開設不同層次不同類型的選題。通過課程設計、課外科技活動和畢業設計,三位一體培養學生工程應用能力,做到點、面結合。圖2給出教學、科技創新和畢業設計三位一體的能力培養框圖。
以電力電子裝置典型的工程項目為對象,分解為核心模塊、提高及創新模塊、系統模塊、輔助模塊。課程實踐環節可以完成核心模塊的設計和調試,科技創新和畢業設計可以完成提高及創新模塊、系統模塊。輔助模塊通過相關課程完成。對學有余力的學生通過科技創新和畢業設計環節,進行系統設計及算法研究,保證項目的連續性。三位一體的設計大大激發了學生的創新精神,拓展了學生的視野,提高了學生的綜合設計能力,在各種競賽上取得優異成績。實驗內容與課程設計、畢業設計相互關聯。學生工程實驗能力得到提高。
5 結束語
經過幾年的實踐表明,以工程應用為導向的電力電子技術教學重構,打破了以理論知識傳授為主要特征的課程模式,以電力電子技術工程應用為核心,建立分類分層的課程實踐、科技創新和畢業設計三位一體的實踐能力培養模式,既突出優秀學生能力培養的點,又兼顧多數學生基本工程實踐能力的面,以點帶面。改變學生的被動學習與被動實踐,為學生主動學習能力和主動實踐能力的培養提供機會,提高學生的綜合素質,對學生實踐動手能力的培養及就業和深造等都有較大幫助。參考文獻
[1]王兆安,劉進軍.電力電子技術[M].5版.北京:機械工業出版社,2009.
[2]Rashid M H. Power Electronics: Circuits, Devices, and Application[M].北京:人民郵電出版社,2007.
[3]陳建業.電力電子電路的計算機仿真[M].北京:清華大學出版社,2007.
[4]w濤,張永號,劉啟新,等.MathCAD在“電力電子技術”教學中的應用[J].電氣電子教學學報,2013,35(3):55-58.
關鍵詞:電子信息工程;實踐教學;改革
一、我國高等院校電子信息工程專業基本現狀
電子信息工程專業涵蓋電子科學與技術、信息與通信工程、計算機科學與技術三大主干學科。在高校中,該專業一般歸屬于電子、通信、計算機以及電氣類二級教學單位。本專業培養具備現代電子技術理論,通曉電子系統設計原理與設計方法,具有較高的計算機、外語、相應工程技術應用水平的能力,能在電子技術、光電技術、信息通信、計算機與網絡等領域和行政部門從事各類電子設備和信息系統的科學研究、產品設計、工藝制造、應用開發和技術管理的復合性創新性應用型電子信息技術工程人才。
二、以“重視實踐能力培養、緊密聯系產業實際”為特色的專業實踐教學體系
電子信息工程專業是一個典型的工科專業,在實踐教學體系的構建上,不僅需要考慮各高校的辦學特點,更需要兼顧工科的實踐要求以及專業的發展現狀。專業在實踐環節的安排上,應講究“時間―空間―方向”三位一體。在時間維度上,按照學生在各個不同年級的知識儲備程度,由淺入深地合理安排不同的實踐教學內容;在空間維度上,不僅包含校內的實踐環節,更應注重學生在校外企業的實際鍛煉;在方向維度上,立足于不同省份、地區對各類型應用人才的需求,緊跟市場發展步伐,基于各高校現有師資隊伍的研究方向與實際條件,將專業劃分為多個培養方向,將傳統電子信息技術與新興的光電顯示技術、光伏、通信產業相結合,以期培育學科專業發展的多樣性,擴展本專業畢業生的就業面。
電子信息工程專業的實踐教學體系大體可分為課內實驗教學、專業實訓、課外素質拓展、畢業設計與畢業實習這四個部分。
1.課內實驗教學
課內實驗教學又可分為學科基礎課實驗、專業基礎課實驗與專業課實驗三類。
學科基礎課實驗,實際上在人才培養方案中有一部分整合在公共基礎課中,主要包括“C語言程序設計”課內實驗、“電路分析基礎實驗”等課程。其對本專業的學習尤為重要,兩者分別是今后進行項目開發的軟件和硬件基礎。在本專業教學進度中前者可安排在大一上學期,后者可安排在大一下學期。
專業基礎課實驗,主要包括“模擬電子技術實驗”“數字電子技術實驗”等課程。這一部分實驗課程在專業的實驗課程體系中起到了非常關鍵的承上啟下作用。對于部分實驗課程的教學方式,可以考慮將其從傳統的依賴實驗箱完成實驗的固定模式中脫離出來,將課程中的部分實驗電路由學生自主設計、焊接。
專業課實驗,主要分為統修實驗課程和方向實驗課程兩類。統修實驗課程主要包括“單片機原理及應用”“電子測量技術”“微型計算機原理實驗”“通信原理”“數字信號處理”“光電子技術”等課程的課內實驗部分。方向實驗課程可以按照不同的專業方向進行選擇,可以包括如電子系統開發類、光電技術類、通信類的一系列課程實驗。專業方向課程與產業的發展最為緊密,因而在課程設置中需及時跟上最新的技術方向,緊扣產業發展現狀,讓學生學到最實用的知識,有效實現專業人才培養與企業人才需求的良好對接。
2. 專業實訓課程
本專業的專業實訓課程,一般可安排在四個學年的第2學期至第7學期,根據各高校的實驗師資、硬件條件,大致有如下幾個實訓課。
電子認知實訓(可安排在第2學期):該課程主要引導學生專業入門,包括元器件基礎知識、電路板焊接、PCB軟件使用和IT企業參觀等環節。
電子技術課程設計(可安排在第3學期):該課程主要配合“模擬電子技術”“數字電子技術”這兩門專業的核心基礎課程。在理論學習的基礎上,落實課本知識的實踐轉化,通過有實際功能的應用電路,加深學生對枯燥電子電路理論的理解。
電子工藝實訓(可安排在第4學期):該課程主要培養學生對專業基本工藝流程的操作能力,通過電子工藝的加工設備,模擬生產流程做出實際產品。
單片機課程設計(可安排在第5學期):單片機是電子專業學生必須掌握的一門開發技術。該課程面向“單片機原理及應用”課程,通過若干個實訓項目,鍛煉學生利用單片機進行軟硬件開發的能力。
電子創新實訓(可安排在第6學期):該課程在所學專業課程的基礎上,培養學生在面對實際設計需求時的創新意識。在實訓內容上,課程可以將大學生電子設計競賽選題為參考,對電路所要達到的指標做更高的要求,要求學生做到精益求精。
電子系統設計實訓(可安排在第7學期):這一實訓課程在安排上要兼顧各專業方向的特色,這里僅以電子系統開發類方向為例。在電子系統開發類方向上設置該課程的主要目的是使學生綜合大學期間學習的所有專業技能,進行中小規模電子系統的開發;在課程管理上,該實訓建議采用企業項目團隊的管理方式,由教師根據各個學生的技術特長、實踐能力、組織溝通能力、專業核心課程成績等作為參考指標進行人員組合。
3.課外素質拓展
課外素質拓展環節分為普適型與提高型兩類。前者主要為專業所有學生參加的社會實踐。在寒暑假前,可由本專業的校外合作企業根據現有的短期實習崗位來校開展假期實習招聘,通過雙向選擇的方式確定錄用人員,其余學生可根據興趣,自主選擇其他校外電子企業進行實習。
提高型主要通過選拔優秀學生參加校內外的各類學科競賽,如國家級、省級大學生電子設計競賽、“挑戰杯”以及其他各類專業學科競賽等。報名參賽可采用選拔機制,前期先舉辦校內培訓與競賽,吸引專業學生積極參與,而后在校內賽的基礎上選拔優秀選手報名參加校外的正式比賽。
4.畢業設計與畢業實習
畢業設計與畢業實習是高等教育中不可或缺的重要環節,是檢驗學生大學四年學習效果的有效方式。對于電子信息工程這樣的工學專業,如何將二者有機地結合起來,做到相互促進、相輔相成是一個值得思考的問題。專業在發展過程中應注重與校外企業的聯系,尤其是在行業內知名度較高、規模較大的企業單位。這類企業可提供高效、專業的實習環境,能夠通過企業自身的影響力,提高學生實習過程的含金量,在今后的就業過程中,容易得到同行業單位的認可。
三、通過理念、制度與規劃創新,進一步完善電子信息工程專業實踐教學體系
完善的教學體系離不開理念、制度、規劃等多方面的支持,結合目前國內高校與電子產業實際以及電子信息工程專業的特性,本專業的實踐教學體系改革在以下三個方面值得思考。
1.在實踐課程教學實施過程中引入先進工程教育創新理念
眾所周知,大學工學教育的任務是教育學生成為有能力的合格工程師,能夠參與并最終領導構思、設計、實施和運行系統、產品、過程或者項目。近十年以來,國內外陸續出現了許多工程師人才培養的創新模式,其中的一個典型代表是CDIO工程教育培養模式。該模式的理念最早由麻省理工學院、瑞典皇家工學院等四所理工類高校提出,并最終成立了以 CDIO命名的國際合作組織。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。
這一教學模式的創新理念對于電子信息工程專業的實踐教學來說,無疑能夠得到良好的傳承。在課程體系中,可以由專業實踐教學體系中的若干個課程環節來完成一個CDIO項目的實施。比如,在專業學習早期的“電子認知實訓”中,抽出專門的學時,引導學生,在參觀學習之后結合自身的認識,構思出一個具有創新意義的產品的雛形,形成一個初步的產品需求方案。而后通過技術課程的深入學習,在“電子技術課程設計”“單片機課程設計”“電子系統設計實訓”等實訓課程中予以設計實現并完善。最后利用課外實踐環節中諸如“挑戰杯”大學生創業大賽這樣的平臺,與其他專業學生合作,形成產品的市場化營銷方案。在這個過程中,學生就能夠深刻地體會到工程項目從最初的構思到最終創造價值的全過程,真正領悟到專業實踐的精髓。
2.通過產學研結合,提升實踐教學師資水平,改革師資培養與評價機制
目前我國的高校中,能夠做到將專業教學與生產研究實踐相結合的、具有工程背景的工科教師數量嚴重匱乏,造成了學生所學內容與社會生產有較大脫節,而教師自身的發展也受到了較大的限制。要解決這些問題,就需要在教師考核制度上進行改革,鼓勵現有師資積極參加開展技術學習與研究活動。同時,對于工學類專業教師,在項目申報上,學校應鼓勵其向橫向課題傾斜,加大教師與校外合作企業在橫向課題申報、項目聯合開發等方面工作的支持與獎勵力度,讓校企之間的技術研究與交流,能夠實質性地開展。
3.做好相近專業的實踐教學平臺與實踐教學內容的整合與優化
實踐教學離不開實驗室建設,它是工科專業建設的一項重要內容。電子信息工程專業需要建設有效、涉及多學科的創新實驗平臺,拓寬學生的知識面、培養學生的創新能力及知識應用能力。目前國內的應用型本科高校,有600多所是2000年后新建的,大都面臨著實驗室建設經費、場地不足等多方面的問題。因而,我們需要認真研究如何實現有限資源的合理配置,在學校范圍內將相近專業的實驗室有機結合起來,節省開支,提高利用率。
四、結束語
實踐教學體系建設是專業建設的重要一環,如何有效地結合產業發展現狀、先進的工程人才培養模式以及學校與專業實際不斷完善實踐教學體系的結構,是一個貫穿電子信息工程專業辦學全過程的問題。正因為如此,需要我們從事高等教育的管理者與專業教師潛下心來,從一個個最基本的細節做起,多多地思考,不斷改進,唯有這樣才能夠真正把我們的高等教育做成“面向世界、面向未來、面向現代化”。
參考文獻:
[1]夏定元,馬 杰,鄒傳云,等.電子信息工程專業課程體系的探討[J].桂林電子工業學院學報,2002,22(04):83―86.