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【中图分类号】G633.93 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)07-0029-01
电工电子实训教学是职业院校实训教学内容的重要组成部分,近些年,职业院校电工电子实训教学取得了不少成绩,同时也出现了不少问题。本文将详细分析目前在职业院校中电工电子实训教学存在的一些问题,并且探讨如何解决这些问题,以提高职业院校电工电子实训教学的效率。
一、职业院校电工电子实训教学中存在的问题
1.学生学习动力不足
许多职业院校的学生对于学习的积极性不是很高,他们一般是学习成绩不大好,不喜欢上学,所以才选择到职业院校学一门技术。在职业学校学习的过程中,他们往往没有明确的学习目的,学习的动力不足,没有树立坚定的理想信念。此外,在学习能力方面,他们表现得相对较弱一些,在实训课中,还缺乏对问题的分析能力和解决能力。
2.实训内容比较落后
一些职业院校在电工电子实训内容上不注重更新,一些实训内容被沿用了很久也没有做过修改,所以并不一定符合学生的学习实际,不能有效地提高学生的学习兴趣。还有,在电工电子实训过程中,学生需完成的工作非常地简单,根本就不能帮助学生加深对电工电子理论知识的理解。比如,在一些小制作项目中,学院一般是购买集成电路套件,所以只需学生完成焊接的工作,而不能使学生从集成电路中学到很多的理论知识。
3.校外实训有名无实
为了提高学生的实战能力,职业院校往往与一些企业进行合作,在企业建立实训基地。但是对于一部分企业来说,企业并不愿意这样做,因为这样不能给企业带来很多实际的利益;还有一些企业则比较喜欢与本科大学建立实训基地,而对职业院校的学生能力持怀疑的态度,所以也不愿意与职业院校进行合作;另外一个原因就是职业学校老师在带领学生进企业学习的期间,只是让学生去参观,而没有让学生参与实践,所以学生并不能从企业实训中学到很多的知识。
4.安全防范意识不够
电工电子实践有一定的危险性,如果操作不当,就容易引发人身安全问题。在以往电工电子实训中,学生和老师接触到的电路和设备安全性能较低,所以学生和老师在操作时都会格外小心。而现在学生和老师接触到的电路和设备安全性能有了很大的提高,所以学生和老师在具体操作的时候降低了安全防范意识,反而容易出现一些安全问题。
二、提高职业院校电工电子实训教学效率的措施
1.提高学生学习兴趣
为了提高电工电子实训教学的效率,职业院校必须首先提高学生的学习兴趣,让学生积极、主动地去参与学习。老师可以带领学生学习企业流程,把课堂所学理论知识与实际的操作流程结合起来,然后再给学生讲解。在实训期间,老师需要让学生亲自参与实践,让他们在实践中发现问题和处理问题,提高他们解决实际问题的能力,也让他们通过实践进行思考,激发他们主动地去思考专业知识,将解决实际问题和学习专业理论知识进行有机的结合。只有这样才能够让他们明白学习的目的,才能够让他们确定具体的目标,才能够提高他们的学习兴趣。
2.提高校外实训有效性
为了给学生提供充足的实践机会,让学生在实践中真正的成长,职业学校老师一定要带领学生认真参与企业实训,通过老师与学生的实践表现,让企业看到职业院校师生的实践成果与能力,使得企业愿意与职业院校进行合作。比如,在参观企业生产过程中,老师可以带领学生对企业的修齿机、下齿机、超声波融接机和穿头机等进行设计和技术更新,改用PLC控制穿头机,进行软件升级。学生与老师认真参与企业实训,不仅可以让学生学习新知识,使他们加深对学校所学理论知识的理解,还可以给企业带来利益,让企业看到与职业院校进行合作的好处,从而加大与学校的合作力度,为职业院校学生提供更加广阔的实训基地。
3.有效利用实验实训室
职业院校要充分利用现有的资源,让学生有效地利用实验实训室,在技术更新基础上,对设备进行研发,看如何使设备更加有效地工作。职业院校可以和企业一起合作,将企业购置的一些还不能够进行有效利用的设备搬到学校的实验实训室来,由老师和学生共同进行研发,然后再投入企业进行生产,这样既可以让学生提高实践能力,又能够使企业得利。
4.合理安排学生就业
学生在企业实训的过程中,学校可以作为一座桥梁,让企业通过观察学生在企业的实训表现,选择一些优秀的人才到企业就业。这不仅可以解决一部分企业找优秀人才难的问题,而且还可以帮助学生解决找对口工作难的问题。一些学生在实训过程中被企业看中,然后与企业签订就业协议,不仅可以为其他学生树立榜样,鼓励他们好好地进行实训,好好表现自己,而且还可以宣传职业院校的“订单式”教育模式。
总结:
职业院校是培养实践型人才的摇篮,学校需要强化实训教学,让学生在实训过程中真正地锻炼自己的实践能力,增加学生对书本理论知识的了解,提高学生对知识的运用能力。在职业院校电工电子实训教学中,学校和老师要着重提高学生的学习兴趣,有效地利用学校实验实训室和校外企业实训室,让学生有充分的实践机会,并且让学生在实训过程中发挥自己的聪明才干和创新能力,以帮助电工电子专业学生实现更好的就业。
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关键词:高职院校;创新;实训
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1671-1297(2008)08-032-02
一、 前言
随着社会进步和经济快速发展,需要大量技术应用人才,而高职教育正是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高素质技术应用型人才。因此,发展高职教育对满足社会主义现代建设的需要、普及高等教育、提高民族素质、完善高等教育结构和教育产业经济增长都具有非常重要作用。
实训教学是高职教育发展关键,而“培养学生创新能力”又是实训教学的重点,因为培养创新意识和提高创新能力是实训创新教育宗旨。实训教学创新本质是通过培养学生扎实的专业知识和职业技术、良好的基本素养和对知识综合应用能力,使之具备自主学习、自主思考、自主实践、自主解决问题的能力。
笔者结合我院在建设电工电子实验室和实训教学实践经验,就培养学生实训创新能力,从学院、实训教师和高职学生等方面进行了初步的探索,今将有关体会供参考、指正。
二、 学院在充分调研和总结的基础上,构建科学、全面的实训体系
(一)构建形式灵活、内容丰富的实训课程体系
学院在多年实训教学实践中,发现课程体系的设置存在如下问题:1、传统实训课程教学基本理念存在误区,疏忽了高职院校人才培养侧重点,实训课程大多在模仿本科类实训课程。2、很多高职院校实训内容比较陈旧,跟不上社会和经济发展需要,导致学生进入生产岗位,出现需要重新学习的尴尬场面,使学生产生了学习无用的错误认识。如某些实训项目已经被沿用了几十年,但这些内容目前在实际生产活动中很少使用,缺乏时效性,很难引起学生兴趣。再如,在很多实训制作项目中,学校成套购买集成电路,而学生完成的人工部分就只剩下焊接工作,这对培养学生的创新意识和理论知识的掌握用处不大。
学院在充分总结了交通行业对电工电子技术要求的基础上,调整现行的实训内容,初步建立基于电子电工实训教学的综合课程体系,如图1所示。
其中第一部分是基本技能训练,这是电工电子实训教学的基础,主要涉及基本设备和仪器的认知、调整、使用操作和初步维修以及相关的必备电脑操作能力;第二部分是专业技能训练,涉及电工和电子工艺实训;第三部分是选修课程,主要是拓宽学生知识面,了解最新技术发展现状,为以后工作和深造打下基础。
图1电工电子实训课程体系
同时,在教材的选择上,学院进行了一系列尝试。目前高职教育中,针对交通行业的电子实训教材较少,大部分是近电类的高职、中职教材。学院除了尽可能地收集各本科和高职院校的教材,吸取经验之外,还组织实训指导教师到上海、浙江等地的高校、企业、工厂去参观学习。根据本校的实际条件和专业设置特点,组织有经验的教师和考评员自编了一套实训指导书,突出了基础性和交通行业的适用性,在实际使用中取得较好效果。
(二)建设开放式实验室和实训基地
构建开放式实践教学体系并不完全是简单地将实验室、实训基地大门打开,而是通过学生自己根据课题和爱好,自己选择实验项目,或独立拟定方案。实训指导教师主要负责对实验方案的可行性、安全性和效果进行审查,给予必要的启发和引导,在实验完成后,对实验结果和实验报告进行评价和总结指导。我院在开放实验室和部分实训基地之后,很多学生通过预约方式参加实验,极大发挥了学生积极性,培养了学生良好的个性,激发了学生创新思维。在今后工作中,要争取做到两点:1、只要实验条件允许,学生可“全天候”地到实验室做实验;2、实训基地和实验室,不仅应对本学科、专业的师生开放,而且应对跨学科、跨专业的师生开放,同时还应考虑对社会开放的问题。
(三)加大实训基地建设
实训基地是完成实训教学的物质基础,我院的电工电子实训基地建设工作,参考了《南京市高等职业教育实训基地验收标准》、《教育部高职高专院校实践教学基地评估方案》,以大力发展职业技术教育为主线,坚持以服务为宗旨、以就业为导向的办学理念。首先,充分利用学院现有设备,初步加强对实验室改造。其次,要加大学院实训教学部分的资金投入,但是切忌不能盲目建设,要与培养目标和专业要求紧密结合,同时要考虑与目前现场生产实际或近期生产技术发展的装备水平相匹配。同时,考虑优化实训资源配置和共享以及加强校外基地建设。
三、更新实训老师教育观念,改进教学模式
培养学生创新能力,对学院实训老师的教学观念和教学模式提出了新的要求,在实训教学中,笔者通过以下几个途径进行了尝试:
(一)更新教育观念,增加学生创新意识
首先,传统的实训课程理论教学基本上是一种模式,即“教师讲,学生听”,这种“仓储式”教学方式很难适应时代的要求。为此,课堂教学要不断扩展自身的功能,可以从如何获得讯息和教授及时、有效的知识方面下工夫。课件制作中可运用大量的素材向学生展示知识。如电工安全用电教学中,运用大量实例,讲述用电常识以及触电急救措施。其次,教师要善于改变角色,要从指挥者走向引导者。随着网络信息迅猛发展,学生有很多知识是从网络中获得。好的教学方式是引导学生去探求知识,引导学生走向成功的彼岸,做到“授之以渔”。
再次,要克服以我为中心的传统中国教育心理,要最大限度地让课堂“活”起来,让学生“动”起来,在实训课程中要尽可能多设计一些学生操作性的环节。
(二)多媒体教学手段在电工电子实训教学中的应用
多媒体教学利用现代计算机技术,融图形、图像、文字、音效、视频于一体,使学生同时通过视觉和听觉的刺激接受知识,由于多媒体教学的集成性和交互性特点,既能将来自各种电子媒介的信息进行集成,又允许教师通过编程或与计算机进行对话而主动的控制计算机,完成教学任务,改善传统教学中的说教场面,使之更加形象、友好,更加接近现代气氛,易为学生接受。特别在电工电子实训教学中,可以采用多媒体课件来模拟课程实验与演示、模拟现场操作的界面,对理解理论概念、熟练操作技能、降低教学成本,起到重要作用。
(三)实训理论教学增加互动性
实训指导教师主讲核心内容,主要包括核心概念、原理和分析方法以及动手注意事项,同时提出据此可进一步深入实训项目分析讨论的内容,特别是提供与之相关的设备、仪器和相关电路,让学生积极参与讨论,组织小组和班级形式的讨论和交流,这就大大地提高了学生的主动参与性,激活了学生的创新思维活动,开拓了思路,最后再由教师进行综合分析评论,并通过演示或仿真直观地得到正确的结论。这种互动式教学方式在实训中的应用效果很好,学生反映这种方式学得活、记得牢,在完成作业或实验中也明显农现出具有正确、清晰的思路
(四)提高教师自身素质,建设“双师型”队伍
高职教育需要既有理论深度又有实践经验的“双师型”教师队伍,在实践上可以通过以下几个途径:1、 学校应为教师创造更多的参观、进修、实践等学习机会,使实训教师取得中高级技术岗位证书,提高实训教师综合素质;2、鼓励实训教师积极参加学校科研工作,提高自身素质;3、加强新进实训教师的岗前培训工作,安排新教师到对口的单位或者学校实训基地进行一段时间实习。
四、提高高职学生基本素质和专业技能
与本科院校学生相比,高职学生基本素质和学习能力等方面有别于本科院校学生,普遍存在着内在学习动力不足,学习目的性不明确,理想和信念相对不稳定等特征,特别是在实训课程教学中以上特征表现尤为明显,还表现出分析问题和解决问题能力不强。
笔者根据学生就业方向和相关行业特点,结合学院环境条件的实际情况,在以下几个方面进行了尝试:
(一)做好学生答理工作
实训教学以学生为主体。整个实训的设计和操作都是由学生亲自完成的,与实训理论教学相比具有更大的独立性和自由性。因此,在每次实训前,要求学生充分预习该次的实训项目,明确实训目的、仪器设备、步骤及内容,使他们在实训中做到心中有数。在实训过程中,老师要引导学生积极思考,认真操作,达到预期目的;加强学生动手能力的培养,发挥学生主观能动性,指导老师要根据教学仪器设备的台套数和学时数,合理安排学生的分组数,使每一个学生都能在实训课内有动手操作机会;同时,指导老师要及时发现学生的不足之处加以引导,以帮助学生加深对实训及理论的理解。
(二)坚持标准,严格考核
实训技能考核,可以使学生明确实训目的和重要性,从而激发和调动学生的学习积极性和主动性,有利于培养学生的创新精神和实践能力。同时,实行实训技能考核也必将会改善实训教学效果,提高教学质量,促进教育规范。实训技能考核包括参加实训的态度、知识掌握的深度、操作能力、质量安全等方面的内容。焊接水平、元器件识别和检测能力、安装工艺质量、调试都进行考核,每一项都有评分标准。按照标准做好每个学生的考核记录,还要根据出勤等综合评价。
(三)增强学生的安全意识,为提高创新能力打下基础
很多年轻高职院校教师和学生都很容易淡薄人身安全和仪器设备安全,试想,缺乏安全意识的学生创造出的产品必然会存在很多安全隐患。可通过参加社会实践和企业调研工作等方式,以亲身经历和借鉴以往教训,提高学生安全意识。
(四)给学生机会,解决企业部分实际生产问题
没有实际参与实践学生无法深刻体会到一些理念,没有这一环节,所谓的实训学习都不能说是成功。在和中船绿州集团合作开发项目的实训学习过程中,师生一起对绿州集团的船舶齿轮箱机进行了技术更新和设计,比如让原来基本电路控制原理方式转变为PLC控制,这大大提高了设备可靠性,取得了绿州集团的好评,提高了学院知名度和美誉度,更是极大鼓舞了学生的学习和动手热情。
(五)鼓励学生组织相应的协会,促进发挥其积极作用
学校鼓励对电工电子实训感兴趣的学生成立电工电子实训技术协会,充分利用和发挥协会的积极作用,开展各种活动,如定期开设专题讲座、科技月等活动,打破年级界限,让更多的同学参与进来,增强学生的学习兴趣。也可以参加全国或省里组织电工电子方面的竞赛,如“全国大学生电子设计竞赛”、“挑战杯”等科技活动,通过这些形式增强学生的动手能力和创新能力。同时,可坚持在每周或节假日义务为学院职工及当地市民维修家用电器,让学生接触社会,在实践中培养学生的动手能力与团队合作精神,增强学生的学习兴趣与能力。
五、 结束语
随着世界经济的快速发展,对电工电子实训教学提出越来越高的要求,尤其是如何培养学生的创新意识,提高创新能力问题。笔者通过一些教学经验和实践探索,从构建科学实训体系、改进教师教学理念和教学模式以及提高学生专业技能等方面进行探讨,期望能给高职院校实训教学中的学生创新培养提供有益的帮助和启发。
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关键词:电工电子技术;专业课程;理论与实验;一体化教学
一、高等院校电工电子技术课程的“理论与实践一体化教学”思路
电工电子技术是高等院校机械、电气、以及机电等专业的一门基础类课程,主要包括对电工电子技术理论的教学和研究,以及对相关实验课程的实践和体验。作为高等院校的教师,应该在重视基础类专业课程理论知识系统性教学的同时,抓好相应的实验课程。
要在电工电子技术专业课程范围内实施“理论与实践一体化教学”的思路,是因为这个专业是我们所熟悉的,也是当今社会发展和经济建设所必不可少的基础专业技术。具体而言,电工电子技术专业的理论与实践的一体化教学,主要是指在高等院校对电子类专业课程教学过程中要注重课本理论知识与实验实践课程的相互结合,做到“教”、“学”、“做”这三个方面的一体化。这不仅应该是当前高等院校不断实现提升学生培养目标的重要途径,也应该是我们提高教学质量和教学效率的必经之路。
二、高等院校电工电子技术专业课程理论与实验相结合的重要意义
(一)高等院校电工电子技术专业课程理论教学是必要的知识储备
在学校,无论是高等院校的大学校园,还是职业院校的实习基地,都离不开理论知识的学习,并且理论知识是放在第一位的,是用来指导实践的基本工具。因此,在教学环节中,必须重视理论教学环节,具体而言,要重点把握好以下两个原则:第一,把握好基础理论“数量够用”的原则。这里讲的数量够用,主要是要求基础理论不能过分薄弱,不可以仅仅围绕单纯的实际操作能力培养作为高等院校的教学目标,从而影响和制约大学生的可持续发展,阻碍科教兴国战略的实施。在高等院校电工电子技术的教学过程中,教师们应该正确把握基础知识与实际能力培养的合适尺度,既要满足实际能力的培养要求,又必须保证足够的基础知识教学,例如对电阻、电容、电感这三个基本元件与二极管、三极管所构成的模电和数电等一系列的电路基础知识的教学,既要要求学生掌握这五种元件的基本特征、工作原理、使用方法,还要在此基础上通过进一步的理解和记忆,逐渐培养大学生的良好学习习惯。教师在教学过程中,要合理设置课程内容,基础知识部分的深度不一定要很深,但是需要适当放宽对专业知识的拓展面,巧妙地处理好教学内容针对性与适用性之间的关系,尽量兼顾理论知识在实验实践中的指导作用。第二,把握好理论教学“结合实际”的原则。在大部分高等院校,理论知识的应用,都是通过实验课来完成的,因此这些实验课程都具有非常强的针对性。我们在注重学生操作能力培养的同时,一定不要忽略了加强非专业知识能力培养。尤其是很多学生在毕业后参加工作,这些非专业知识能力决定了他们在工作岗位上的自我表现的好坏,因此也就影响或者决定了他们工作的好与坏。
(二)高等院校电工电子技术专业课程实验环节是必要的能力培养
理论学习是基础,实践则是目的。我们说,任何脱离了实践的理论都是空洞的。一定要重点培养学生的思维模式、动手能力、以及解决实际问题的能力。具体可从以下两个方面进行分析:
第一,教师要善于提出问题,善于引导学生提出问题。根据基础理论知识来判断处理问题,是对理论知识的重要应用。第二,教师要善于提出设计任务,让学生学习设计方法。电工电子技术教学离不开实验,一个优秀的教师善于设计实验,因此优秀的学生也应该会设计实验。学生通过设计实验,然后完成实验,对所学到的理论知识进行客观检验,本身是一个非常好的学习过程。
三、高等院校电工电子技术专业课程理论与实验相结合的方法与途径
第一,制订理论与实验相结合的一体化教学课程标准。高等院校要做好社会调研,依据国家科教政策,参照地方教育制度,针对企业人才需求标准,合理设置科学的课程标准,以理论联系实际为课改标准,根据课改标准编制规范的教学教材。第二,在教学过程中将理论与实践紧密结合,创新授课方法,激发学生的学习热情在高等院校的课堂教学与实验教学中,大学生是各项教学活动的核心。教师要用生动精练的语言、灵活的思维和循序渐进的思路把学生的积极性调动起来,理论和实际充分结合,激发学生的学习兴趣。第三,改革考试考核方式,重视非理论课程的考核比重。实践的考试考核方式一般主要依据是动手能力和实验报告,但是实验报告是在课余时间完成,因此只能作为一种参考资料。并且,在课余时间完成的实验报告中,会出现一定的抄袭现象,所以平时实验教学过程中学生的表现和记录应成为考核的主要环节。每次实训,教师需要记录每个学生对待实训的态度、实际的操作水平、实训任务完成后仪器设备的整理等。平时成绩占到了实验总成绩的70%,其余的30%用最后的一次考核来评定。
结束语:电工电子实验课程是高等院校教学的重要环节,具有与理论教学同等重要的地位,为国家、社会、企业培育德智体美劳全面发展的复合型专业化人才,为学生在日后的工作岗位进行一专多能发展路线奠定基础。
参考文献:
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[关键词]实践教学 电子实训 仿真 教学改革
不论是从国际比较的角度看,还是从培养过程的具体分析看,在各种质量衡量指标中,我国高校毕业生实践能力差的问题都相当突出[1]。而电子实训,作为提高学生工程实践能力的主要途径[2-3],学生通过该课程以获得电子制造工艺的基础知识,掌握电子产品的生产过程。该课程旨在培养学生的工程实践能力和工程素质,为大三、大四阶段的专业课程的学习、课程设计、毕业设计打下基础,更为毕业后从事实际相关工作奠定扎实的基础。
EDA仿真技术是从事电子设计的工程师必须掌握的基本技术之一,很多课程如电路、模拟电子技术、数字电子技术和单片机技术等都通过引入或加强EDA仿真技术的应用来提高学生的创新能力和综合能力[4-6]。但是,传统的电子实训教学过程却忽视了仿真技术,学生的综合能力不能进一步提高。在过去的一学年,中国计量学院工程训练中心推行教学改革实践,将EDA仿真技术引入电子实训教学过程,大大提高了课程的教学质量。
一、课程教学改革的背景介绍
电子实训课程采用集中教学的组织方式,教学内容安排如图1所示,实习前期安排了基本技能实训,包含焊接训练、仪器仪表的使用训练及基本电子元件的识别、检测及使用训练;中后期阶段采用项目化实习的方式[7-9],培养学生的实践、创新能力,提供多个实训项目供学生选择;对学有余力的学生,实训中又增加了设计环节[10],鼓励他们对现有的项目进行优化和改进,比如设计一个有源滤波器,并在电路板上实现以取代项目中的原有的无源滤波器,或者重新设计电路中的元件的参数来改变放大器的放大倍数,或者改进单片机中的已有的程序等等,以上是开展教学改革的背景和基础;学生也可以自立课题,自行查找资料、购买元器件,装配、焊接与调试直到完成自立项目。
图1:改革之前的教学内容
虽然电子实训课程多年来受到了学生的热烈欢迎和广泛好评,但目前的教学过程仍存在一些不足之处:⑴实训过程尤其是在设计环节,存在元器件浪费严重的现象,学生用错元器件的情况时有发生;⑵学生只关注了“动手”,而忽视了“动脑”,对项目的理论理解不够深入,在电子产品调试过程中没有很好地把理论和实践结合起来,出现问题后,只看到表象,没有通过现象看本质,不会从原理层面上分析和解决问题,学生的综合素质没有得到充分提高;⑶实训课程对后续课程不能更好地铺垫和支持。为解决这些问题,我们进行了教学改革,将EDA软件仿真技术引入到电子实训教学中。
二、教学改革的基本原则、实施和心得体会
1.教学改革的基本原则
⑴遵循“电子实训为主,EDA仿真为辅”的原则。不能把改革理解为两门课程的简单合并,由于课时所限,这在教学实践中也行不通。引入EDA仿真教学是为了更好地进行电子实训教学,所以在教学内容、教学难度及教学质量的评价等方面,都要分清主次关系,不能喧宾夺主;⑵对EDA仿真教学内容在难度和深度上不作太高要求,要紧密结合电子实训的教学内容,能够满足电子实训的要求即可。
此外,教学过程中,结合两门课程的特点,根据学生的实际情况,改革现有的教学模式。合理安排教学内容和实验内容,改进教学方法,丰富教学手段,从而调动学生学习积极性,提高和增强学生学习的主动性和实践动手能力,很好地实现教学目标,提高教学质量。
2.教学实施
(1)教学内容的安排和实施
在总课时不变,教学内容有所增加的情况下,如何才能保证电子实训的教学顺利完成,并能取得良好的教学效果,这是电子实习指导教师应该考虑的首要问题。
电子实训的课时总量不变,引入的EDA仿真教学和实训占用其中10个课时左右,教学内容上要“精”而非“全”。两者在教学进度和教学内容的安排交叉进行、有机、有序地融合在一起的。
图2:改革之后的教学内容
在项目化实习之前,教师先指导学生对所选的项目进行EDA仿真实训,用软件设计和仿真,待仿真结果达到预期目标后,再动手焊接、安装与调试该电子产品。以实训项目“红外心率计”为例,学生先在计算机房用软件Multisim或Proteus对该项目进行仿真成功后,再到电子实习实验室进行该项目的实际制作,包括电子元器件的安装、焊接,并对电路板上的各个功能模块进行调试,最终完成实训项目,真正做到理论与实践结合。
此外,对于涉及项目设计环节以及自立课题的学生,也都要求他们先用EDA软件设计并仿真成功后,再在电路板上实现。
这项教改课题开展以来,虽然增加了实训内容,但电子实训的课时和之前相比不但没有感觉紧张,反而更显宽松。学生在EDA实训阶段对项目的理解更深入了,掌握了其工作原理,熟悉了产品中所用的各元器件的型号和参数,在动手去装配时出错的几率降低了,调试中出现问题之后,也会主动从原理角度去分析问题、解决问题了,节省了很多实训时间。
(2)改革教学方法
在不同的实训阶段,指导教师采用不同的教学方法,尤其是对于EDA软件仿真部分的教学,结合软件教学的特点改进教学方法,比如,利用屏幕录像软件将软件的使用方法、要点提前录制好,并配以讲课音频;将教学中学生常见的问题以问答的形式集中编入电子文档中。把这些教学资源连同教学课件都存放在教学网站上,实现资源共享,供学生随时查阅,大大减少了学生对教师的依赖,同时也培养了学生的自学能力及解决问题的能力。
(3)改革原有的考核与成绩评定方式,将EDA的考核成绩纳入其中
图3:改革前后成绩评定对比
在考核部分,EDA仿真考核与电子实训的实践动手考核不是相互独立的,而是同一考核项目不同的考试形式,前者是在计算机上设计、绘图、仿真后,再到实验室把该考核项目的实际电路板焊接、调试成功,完成后者的考试内容。改革前后各部分成绩在电子实训总成绩中所占比例如图3所示,其中EDA考核成绩占10%。
3.改善教学环境
(1)加强师资队伍的建设
由于历史原因,指导教师的队伍存在师资力量参差不齐的现象,部分教师对EDA软件不熟悉,整体教学水平有待进一步提高,安排教师定期外出参加相关培训,提升教学人员的整体专业素养。
(2)大力推进实验室硬件、软件建设
及时更新计算机并定期维护和保养,升级EDA仿真软件。
(3)改版已有教材,丰富并改进教学课件和学习资源
改进原版教材,增加EDA软件仿真的内容,并编制相应的实验报告指导书;整理EDA软件仿真方面的学习资料,保证实习顺利进行。
三、教学改革取得的成效
实施这项教学改革以来,取得了一举多得的效果:
1.降低了实验成本
学生在计算机上通过电路参数的调整来达到较好的仿真结果之后,再在电路板上来实现,减少了之前没有引入EDA软件仿真时学生经常需更换电子元器件的现象,从而大大节省了实验成本,对于实训中的设计性环节,效果更加显著。
2.提高了学生的学习积极性,巩固了理论知识
在实际动手搭建电路之前,学生还没有见到电子产品的实物,而引入EDA软件仿真之后,学生在电脑上通过绘制电路图,仿真后就能看到电子产品的运行效果,对于后续的动手实验充满了极大兴趣,加深了学生对电路原理的理解,巩固了相关理论知识。
3.拓宽学生的思路和眼界,培植了学生的EDA的概念
按照教学计划安排,电子实训是在第三或第四学期,在该阶段引入EDA仿真软件的教学,可以将EDA的概念提早植入学生心中,对于大三、大四阶段后续相关课程的学习打下基础。
4.提高了电子实训的教学质量
针对某个具体实训项目,学生已经在电脑上设计、仿真通过了,对电路的工作原理,电路中涉及到的电子元器件的型号、类型及参数都非常了解,可以高效地完成实际电路的焊接、装配及调试,出现问题及错误的几率大大降低,即使出现问题,很多学生也能很快地独立解决。在规定的教学课时里,虽然教学内容增加了,但教学质量却提高了。
5.能把工程训练中心的计算机房很好地利用起来,提高了现有资源的有效利用率
6.教学评价
通过对已参加过实训的学生进行追踪问卷调查,并沟通后续相关课程的任课教师,均表示学生能很快适应后续EDA课程的教学。
四、结束语
此项教学改革在中国计量学院实施已有一学年,取得了较好的教学效果,但仍存在一些不足和需要完善的地方,比如针对不同专业,在教学中没有区别对待,应进一步深化改革,实施分类、分级教学。
项目:中国计量学院2012年校级教改课题(实验专项)
编号:HEX2012083
项目名称:电子实习EDA教学改革与实践
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电工电子技术在机电类学校作为一门基础课程,是电学相关的各个专业的学生必修的课程之一。但是对于高职高专类的学生,底子差,物理基础知识掌握不牢,而本课程主要特点是内容涵盖面广、概念多、抽象、难学、难记、难理解。在实际的教育教学过程中,针对此类学生,需要教师充分对课程理解,消化,通过具体例子分析,真正做到工学结合,理实一体,从学中做,从做中学。大量的学者和专家对高职高职电工电子技术教学进行了研究和分析,主要在教学内容和教学形式方面展开[1]。根据个人授课经验总结,电工电子可以采用以下几种方法学习,以增强学生学习的积极性和主动性。
一、备学生,讲好课,多总结。
明确教材的性质、任务、教学目标、容和要求、研究教材中各章节的重点和难点,很重要,但是研究所授学生的心身发展特点,相关知识面和智力基础也是同样的重要的,以前在更多文献里关于教师如何备好课讲的很多,但是如何备好学生也是一门比较复杂的课程,在一个班级里,有反应快点,反应慢的,有自学能力强的,自学能力弱的,要每个人学生做到能懂,无疑对教师是一个考验,所以备学生就显得比较重要,尤其是对于高职高专的学生,基础比一般本科院校的要差一点,这对教师的要求会更高。
怎么讲好课,要求我们对教学内容有深刻的认识,认真的组织;课堂上要积极创设教学情境,做一些比喻性,对比性的较强易懂的例子以及结合实物挂图等形式[2],使枯燥乏味的知识趣味化、生活化、活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣;同时要正确评价学习行为,帮助学生体验成功,要每一个学生体会到学习的乐趣,成功的自豪。例如我们在讲授二极管开启电压和正向压降的时候,好多学生容易含糊。首先二极管要导通,导通的前提是正向偏置,电压达到所需开启电压才导通,导通后二极管上才会有一个正向压降。学生容易把开启电压和正向压降搞混,教师就可以通过举一些相似的例子来比较记忆。
总结,顾名思义,就是对所做做教学进行总体归纳和全面概括的具体结论。一般情况,在每一章节学习完成以后,学生很难自己把学习的知识系统的连贯起来,这就需要教师给于一个正确的引导。教师在总结中可以利用一些对比、类比的方法,找出异同点。比如在放大电路讲授结束之后,教师可以通过将分压式,固定式及射极输出器的的静态值,动态值的求法以及直流通路和交流通路放在一起类比,指出电路的异同点,很大程度上增加了学生的理解能力。
二、建框架,学概念,打基础。
好多教师在新学期开始,就一股脑的开始讲授新课,至于为什么要学这门课,通过这门课的学习学生能够知道什么,这门课究竟是讲什么的,好多学生都是不清楚的。所以开始上课的时候,没有必要第一堂课就开始讲课,教师可以利用一堂课或者更多的时间,把所要学习的知识给学生一个大的框架,就像盖楼一样,先把建设大楼所需的图纸,材料,资金等必须物品准备好,这样盖起楼来,就可以得心应手。就像学生学习电工电子技术,教师可以细致的把这门课程先分为电工技术部分和电子技术部分。电工部分我们可以分为电工基础,电路分析,安全用电;电子技术部分可以分为模拟电子技术,数字电子技术,新型电子技术部分。每个大的框架,结合具体生活的例子在给学生仔细剖析,使学生一开始就对电工电子技术产生浓厚的兴趣。这样给学生一个整体的框架,要学生知道我们要学什么,需要从哪些方面下手,怎么样去学,怎么样才能学好,以消除学生在高中时期对物理的恐惧心理,更好的投入到电工电子技术知识的学习,认识到我们学习的知识很实用。
三、重实验,多实训,勤练习。
电工电子技术技术作为一门实用技术比较强的课程,理实一体化,培养学习听、看、做、记、想的能力,更有助于调动和开发学生学习的积极性和主动性。因此,彻底变革原来的实验内容,提升基础实验的内涵,在验证性实验中渗入“探究型”内容,加强设计性实验教学内容,完成一定的应用创新设计实验,使实验教学变为由理论通向工程实际的桥梁。在实际的实验教学中,总目标是:培养学生的动手实践能力、分析问题和解决问题的能力、创新设计能力,以及综合情况的处理能力。为此,可以将电工电子实验教学规划为3个模块。即:基础训练模块、综合设计模块、应用创新模块,然后根据每个模块分配具体的合理的时间。在每章课程结束后,安排一个小实验,使学生在学中做,在做中学,通过采用理论实践一体化教学法,打破理论课、实验课和实训课的界限,将其中相关教学环节相对集中,由同一教师主讲,教学场所直接安排在实验室或实训车间,使“教”,“学”,“做”同时互补,整体提高学生的综合能力。
比如在做晶体管简单测试的试验中,要用到万用表,二极管,三极管,电阻器等主要电工电子器件,教师可以要学生要对比二极管,三极管,电阻在外形上有什么不同,然后从里到外,从简单到复杂,要求学生通过万用表测出各个元件的特点,并作出总结,另外在测量方法上也可以要学生验证二极管,三极管的主要特点。要学生体会到我们讲的理论和具体做的实验是一体的,更促进学生的理解和动手能力,从点到面,从简单到复杂,从不知到无所不知。
四、结束语
电工电子技术比较抽象,尤其是一些概念,不像其它工学学科,学生通过具体的实验或者实训看得到,好多时候只能通过抽象的想象来理解,所以在教学中,教师要采用多种灵活的授课方法,更好的增加学生的理解力是教学者的首要工作,本文通过教学中三个方面的分析,希望能给电工电子的教学提供一些参考,使学生能够热爱电工电子,使学生从学习中得到乐趣,使电工电子技术不在枯燥,促使学生从实践中得到真知,以此激发学生学习的积极性,培养学生创造性的思维,为学生以后的工作,学习打下坚实的基础。
参考文献