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【关键词】:电工电子实验 三步实验教学方法
随着现代工业的飞速发展,新一轮的职业教育课程改革已势在必行,改革目标意在提升学生的职业能力,为社会培养合格的技能型人才。目前职业学校对学生的培养普遍存在与工厂脱节的现象,在企业只需几个月就熟练掌握地技能而学生在校学了二、三年却依然不会,农民工与职校生竞争岗位,职校生丧失了自身的竞争力。因此如何提升学生技能水平,增强自身竞争力,实验实训教学改革就显得非常重要。
本文结合电工电子实验课程的教学改革情况,具体分析了近年来实施的分类设置、分层教学、分步考核的三步实验教学方法,提出了进一步的改革措施,以便使电工电子实验教学体系逐步趋于系统和完善。
一、传统电工电子实验教学的弊端
1、重理论轻实践
电工电子实验基地承担着全校电子技术、机电、数控、计算机应用与维护等多个专业电工电子实验教学任务。长期以来存在着重理论轻实践的现象,实验课程学时较少,成绩只也占总成绩的一小部分,甚至有的课程将实验课程成绩包含在平时成绩中,不进行专门的实验课程考试。
2、实验内容单一,没有新意
传统实验课程教学主要以基础验证型实验为主,教师主要指导学生根据理论课所学的原理, 按照教科书上的操作步骤,进行记录数据、填写表格、书写固定格式的实验报告,加之实验结果基本上都是可以预知的,即使实验结果与已知的结果有所不同,也主要是由于实验过程错误或者实验误差引起的。
3、实验设备陈旧,配套仪器数量较少
由于存在重理论轻实践的现象,学校配备的实验课程教学设备陈旧简陋,配套数量较少,多个同学共用一台设备,实验教学效果受到很大影响。
二、电工电子实验教学的改革
针对传统实验教学存在的弊端,可采取分类设置、分层教学、分步考核三步实验教学方法:
(一) 分类设置:
调整实验课程内容, 将实验教学分类实施,从理论到实践,由浅入深推进。
1、实验基本知识。将安全知识、实验测量、实验仪器、操作规程等内容在首次实验课中进行详细讲解。
2、基础验证型实验。安排一些基础性实验,使学生掌握常用电子仪器设备的使用方法和正确的操作方法,为后继实验打基础。
3、设计型实验。安排设计型实验,主要通过学生课后独立完成一些电路设计,形成实验设计报告,课堂上再进行验证实验。
4、综合型实验。通过安排一些有难度的实验,培养学生综合分析问题和解决问题的能力。
5、仿真实验。利用先进的电子仿真软件进行计算机辅助设计,实现电子设计自动化,学生通过计算机完成电路的设计及构图,进行性能分析、测试等。
为了调动学生的学习积极性,培养学生的学习兴趣,我们合理安排上述各类型实验课程教学课时,验证型实验以2个实验课时为一个实验单位, 设计型及综合型实验适时调整为4~6个课时不等, 使学生有充分的时间实施设计内容。同时,减少验证型实验,增加设计型及综合型实验,并适当安排电子仿真实验,应用电子仿真平台,开阔学生的视野。
(二) 分层教学
从电工电子实验教学的目的来看, 不同专业的学生, 其教学内容的深度和难度有所不同。一般来说, 我们主要将学生按专业分为两类:
1、电类专业的学生:加大实训力度,在完成教学大纲规定的所有实验内容后,增加实训项目。具体安排是,对电子类一年级学生,实训主要针对工具使用、基本元器件的认识和检测、单元电路焊接与参数的测量、良好的实训行为习惯和对电子专业兴趣地培养。二年级学生具备了一定的理论知识和专业技能,实训主要针对集成电路、数字电路等综合电路安装与调试和电路板制作技能掌握;提高电路原理和测量数据参数分析水平。三年级学生实训主要针对产品整机的组装、调试与维修掌握,通过使用仪器仪表测量各关键点的电量和波形,加深对电路原理的理解。
2、非电类专业的学生:主要包括机械设计制造、数控等专业,对这类学生的要求相对较低,其教学内容和教学课时数可根据具体情况作适当调整,内容设置可以适当浅显一些,特别是基础性方面的实验可多安排一些,而综合性、难度较大的实验可适当减少。为了体现实验教学对象的分层施教,电工电子实验课程教学结束后,我们还可以通过选修的方式,对一部分优秀的学生进行专门培训, 培训后参加有关部门组织的考试,通过者省、市劳动职业技能中心颁发中级维修电工合格证书。特别优秀的学生选派参加省、市电工电子技能竞赛。
(三) 分步考核:
细化成绩评定,将实验课程考核分步实施。为了杜绝学生应付实验课,我们改变了实验课程的考核方法,将实验课程考核分解为几个过程,进一步细化成绩的评定。
1、预习
教师至少提前一天布置实验任务,让学生准备,鼓励学生有备而来,上课前,检查学生的预习笔记。预习阶段的成绩一般占10%。
2、操作
实验操作当堂打分。主要包含操作的规范性、实验结果的正确性和卫生情况。操作阶段的成绩一般占50%。
3、实验报告
实验报告是考查学生实验总结和分析能力的依据, 成绩一般占30%。
4、德育
模块式的教学,在教学过程中,把知识分成某几个独立的模块,在讲授的过程中重点培养学生对模块的分析、解决问题的能力。各个模块的知识内容紧贴实际工程,强调可操作性、实践性。在教学的过程中为学生提供优异的学习条件,如开放实验室、教师实验室值班。在模块学习的时候教师事先提出问题,部分情况下教师可以介绍解决问题的关键点,然后要求学生独立的或者按小组研讨论解决问题,教师在旁负责答疑解惑。在单片机中选取了LED灯、数码管显示、LCD点阵、智能键盘等实用性极强的课题,学生带着强烈的求知欲学习,收到了很好的教学效果。在电子专业教学中,将学生在不同阶段的知识情况,分成对学生专业能力的不同去完成。如学生维修电工中级工的考证要求,可以分成电工类和电子类两大模块来培训完成。电工类主要培养学生能工整正确的连线并安全的通电成功,可通过三周的实训完成;电子类主要是培养学生对常用元器件的识别、检测和安装调试,可通过两周的实训完成。这种教学方法既加强了实践教学环节,也强化了岗位技能的针对性。
二、利用信息化手段,计算机辅助教学
计算机技术的普及发展,CAD技术已日臻成熟,电子系统设计与电子专业的教学中已广泛应用,计算机教学已应用于电子专业多门课程中。单片机教学中,我们利用proteus软件进行模拟仿真,学生先在计算机的软件上画出设计电路并进行仿真调试,将仿真调试的结果与题目要求相比较,如不正确则重新画图然后重新仿真调试,直到完成题目的设计要求。采用软件进行模拟调试现实仿真的教学方法,在很多课程的教学过程中都已经应用,如在PLC实验中可进行机械手的动作、电梯的上下等系统的仿真演示,学生的实践操作能力和解决实际问题能力大大提高了,智能实训平台的使用效能也被充分开发。
三、趣味引导式教法
教学方法是教学活动中师生双方行为体系,教师的主导作用虽为重要,但更要的是如何调动学生的主动性,学生学习兴趣的激发,从被动学习变主动学习。在电子专业多个课程教学过程中,上课时在几个趣味性、实用性较强的实验中采用趣味引导式的教学方法,来引导学生学习,起到更好的教学效果。在单片机教学中,讲太多的理论知识对学生来说是枯燥的无聊的,而是要让学生知道单片机在实际生活中的应用,比如给学生演示了LED的“亮灯”程序,当学生看到千变万化的亮灯闪烁时,教师就可以告诉学生在晚上一些路上的霓虹灯、一些广告招牌上的灯闪烁等等,学生会觉得单片机很有意思,学生的学习兴趣就激发出来了,然后教师再给学生演示用单片机控制交通信号灯、显示数字、汉字、图片等等。通过这些实验的演示,让学生们觉得单片机在现实生活中是无处不在,又一次地调动了学生的学习兴趣。然后教师可以让学生自己利用单片机来设计音乐发生器电路,这时候学生就会兴趣盎然地查歌谱、编程序,在听到自己编制的并不十分悦耳的音乐时,学生心中也会充满了一种满足、成就感。在模拟电路教学中,教师可以在实训室组织学生进行电子小制作,如实际生活中很常见的音乐门铃、楼梯中应用的光控灯、一些实际电路中的声光报警器等等,极大地调动了学生的学习主动性、积极性,增强了对知识的重新认识,使得在教学过程中学生主体作用得到体现。
四、导生制的教学模式
关键词:虚拟实验;EDA技术;实验教改
电子类实验教学是理论教学的深化和补充,在培养学员分析、设计和应用电子电路能力方面起到十分重要的作用。传统电子类实验受到实验设备、技术手段等的制约,已很难适应现代实验教学发展的需要。EDA技术的出现为缓解这一问题提供了很好的技术平台。如何合理利用EDA技术改革电子类实验系统,调整实验内容,改变实施方式,更新考核机制,已成为众多教育工作者思考的问题。
1、查找问题,寻找适应时代需求的电子类实验教学模式
1.1 传统实验教学的弊端突出
(1)传统实验课程往往依附于理论课程,实验的目的是为了辅助理论教学,实验模式单一、内容固定,与实际联系不紧密,难以激发学员学习兴趣;
(2)实验内容多为验证性实验,缺乏设计性、综合性和开发性实验。不利于提高分析问题、解决问题的能力,更别提锻炼综合运用能力和创新能力;
(3)“一锅烩”式的教学无法满足学生个性化的教学要求。每个学员的实验内容、进度、要求、考核统一,没有考虑学员的差异性,不利于提高教学质量和发现有特长的人才;
(4)与当前计算机技术和网络技术的迅猛发展不相协调,计算机辅助教学、辅助设计手段应用不足。
1.2 基于EDA平台的虚拟实验优势明显
EDA技术是以计算机为基本工作平台,采用高级描述语言,它包含的MulZisim软件是常见的电工电子技术设计和实训的工具。电工电路、电子电路等都可以通过EDA仿真软件,进行电路图的绘制、设计、仿真和分析。它与传统实验比较,具有无法比拟的优越性,具体体现在以下几个方面:(1)基于EDA平台的虚拟实验把学员从繁杂的电子线路搭建、线路检查中释放出来,一方面避免了仪器的损坏,另一方面节省了实验时间,提高了实验效率。(2)利用EDA技术能够很直观、形象地进行实验,让实验教学更加方便有趣。学员对虚拟操作环境兴趣浓厚,对教员讲解的课程内容非常直观地就能理解,增加教学的互动性和学员的积极性。(3)EDA仿真软件操作简单,容易上手,为后续各专业根据专业特点开设的有关领域的计算机辅助软件的学习打下基础。
1.3 扬长避短虚实结合
基于EDA平台的虚拟实验教学优势明显,但这并不意味着传统的实验方式就要被抛弃。因为虚拟实验在培养学员对真实仪器设备的感知度和操作能力、培养学员的误差分析能力等方面存在缺憾。虚拟实验过程对计算机而言,只是按指令要求运行相应的程序,一般实验都能完美无缺地进行,实验结果与理论分析可达到天衣无缝的一致,实验过程中即使操作错误,也不会出现什么“意外事件”,不利于培养学员严谨的科学态度。实验过程没有分析,没有思考,学员很难在实验中发现新问题,禁锢了学员的思维。
由此可见,虚拟实验与传统实验各有优缺点,它们本质不同,却相互联系。以实物作为实验工具和对象进行实际操作的真实实验是虚拟实验形成和发展的基础,而以虚拟仿真技术利用计算机进行可视化操作的虚拟实验是传统真实实验的必要的有益补充和扩展,两者互有优势,采用虚实结合的实验方式,不断挖掘虚拟技术与硬件实验各自的长处,两者相互补充、相互促进。
2、勇于实践,探索“虚实结合”的电子类实验教学改革之路
在具体实验教学实践中,要用辩证的眼光看问题,要充分发挥虚拟实验与真实实验各自的特点,不可厚此薄彼。
2.1 根据实验项目的特点选择合理的实验形式
教员可根据实验项目的特点选择是采用传统实验还是虚拟实验。验证性实验、仪器操作训练实验宜采用传统实验形式;而观察现象型、数据采集处理型实验,一般采用虚拟实验。
2.2 合理调整同一实验项目中不同实验形式的交替
对于同一实验项目,可以根据实际情形在实验进行的不同阶段进行虚实交替教学。可以先做1~2次传统实验,对常用的实验仪器有基本的了解,再进行虚拟实验就能较好地掌握仪器设备的原理和性能。也可先做虚拟实验,熟悉实验步骤和原理,然后再做真实实验。
2.3 利用虚拟资源,加强设计性、综合性实验及新型实验的开设
传统的实验室出于各种因素的限制往往无法及时开出设计性、综合性实验。与此相比,虚拟实验更有优势。它能够在低投入、无风险、大容量的情况下,在虚拟实验环境中实现对各种实验设备和器件的交互操作,可方便地将相应实验资源进行整合,开发出新的实验内容。
[关键词]电气化铁道技术 培养方案 调研报告
中图分陈类号:G712 文献标识码:C 文章编号:1009-914X(2015)23-0280-01
电气化铁道技术是指电气化铁道供电系统的运营、维护和施工技术。电力牵引具有节能、环保、高效等诸多优越性,被国家确定为轨道交通牵引动力的技术发展方向。
1 调研目的
为了紧跟电气化铁道技术行业结构优化升级的要求,瞄准高端技术岗位对高端技能型专门人才的需求,实现学校人才培养方案与企业用人需求无缝对接,深入企业了解当地电气化铁道技术发展情况,企业现有技术人员的学历情况、人才来源情况,企业技术人员的岗位类型(工种)及人才需求情况,企业技术人才的职业成长规律等方面的信息。掌握企业对高职电气化铁道技术专业人才知识、能力素质要求的变化趋势,为工作任务和职业能力的确定提供基础素材,为培养目标的定位、课程的设置、课程标准的建设、教学活动的设计提供依据和市场检验标准。把握本专业人才培养方向、内容及质量。
2 调研方法及内容
为了使调研结果具有广泛性和科学性,采样时将调研对象按行业、企业特点分为三大类,即铁路企业、地铁企业、轻轨企业。本次专业调研采用走访、问卷调查、召开座谈会等多种方式相结合进行。主要与企业的主管领导、人事管理部门人员、技术人员进行座谈,对毕业生进行问卷调查。根据高职人才培养方案制定的方法和步骤,调研内容主要包括三个方面:一是电气化铁道技术专业的社会需求与发展前景,二是企业对人才的需求情况,三是工作任务、职业能力及就业岗位。
3 调研结果与分析
3.1 电气化铁道技术专业的社会需求及发展前景
为适应国民经济快速发展的需要,铁道部在国家《中长期铁路网规划》中将全国铁路营业里程建设规划目标确定为12万公里,客运专线1.6万公里,电气化铁路7.2万公里。截至2012年底,沈阳铁路局现有54座牵引变电所,7座开闭所、40座分区所、32座AT所,接触网8738.312条公里。电气化铁道除了在铁路干线上应用以外,在城市交通运输包括地铁、轻轨、单轨、干线、工矿运输等方面也都起着越来越重要的作用。沈阳已建成2条地铁线路,大连、长春、哈尔滨的地铁线路也在建设中。
轨道交通运输行业良好的发展前景为铁路职业教育提供了巨大的就业市场和机会,高职院校担负着为铁路行业和地方城市轨道交通建设培养高端技能型专门人才的重任,迎来了空前的发展机遇。
3.2 企业对人才的需求情况
高铁作为高技术、高科技的产物,它的架设和使用需要大量的专业工程技术人员。由于专业性较强,高等人才比较匮乏。按照我国平均每公里铁路需要维护人员20人的标准,全长1318公里的京沪高铁仅维护就需要26360名专业人员。铁路行业技术岗位和管理岗位人员有大学以上学历的约占62%。按照人保部的要求,“十五”末期这个比例就该达到70%。在“十一五”期间,全国铁路建设系统人才需求量约为50万人,而高等技术应用型人才和高技能人才约为36万人,缺口达14万人,
我国发展城市轨道交通,解决城市交通拥堵,服务国民经济持续发展战略已经成为共识。到2015年前规划建设70条城市轨道线路,总投资逾8000亿元。可以预见,在未来几年,全国范围的城市轨道交通运营人员的市场需求呈爆炸式增长态势,以沈阳地铁为例,一号线正常运营每公里要配备60至80名工作人员,全线28公里总人数为2200多人,到远期2020年,沈阳地铁运营里程将达210公里,届时将直接带动近1.7万人就业。
3.3 就业岗位、工作任务及职业能力
高职电气化铁道技术专业毕业生的初次就业主要岗位主要是接触网工、变电所值班员、变电检修工、电气试验工、维修电工等岗位,可拓展的主要岗位为技师、技术员、助理工程师;供电调度员、供电安全监察;车间、部门管理岗位。
接触网工主要承担接触网静态参数测量、设备安装、日常检修、故障分析处理、施工等工作。变电所值班员主要承担变电所设备的巡视、变电所设备的操作、防火防爆急救处理、变电所设备故障应急处理工作。变电检修工主要承担变电设备检修、小修、大修工作。电气试验工主要承担电气交接试验、电气预防性试验、设备故障分析处理、试验设备维修保养等工作。维修电工主要承担电气控制电路安装、检修、低压电器设备故障处理、防火防爆防雷急救处理。
高职电气化铁道技术专业毕业生职业能力要求:具备钳工、电工基本操作技能;计算机的基本操作技能;常规电工仪器、仪表的使用能力;接触网运行检修与施工能力及故障处理能力;变配电所值班、运行与检修能力及故障处理能力;电气设备的试验能力;工厂企业电气设备及电力系统线路的安装与维修能力;牵引供电系统调度管理能力。
4 结论及建议
4.1 高职电气化铁道技术专业培养目标定位
通过调研可知,高职电气化铁道技术专业培养目标定位应兼顾铁路行业的可持续发展,本专业主要面向电气化铁道、城市轨道交通行业及工矿企业的供电领域运营、施工与管理第一线岗位群,培养掌握牵引供电系统理论知识,能熟练运用计算机,具有健康的身体与良好的从业素养,胜任接触网运行与施工、变配电所运行检修及电气设备试验、工厂电气设备运行与维护等工作,并具有较强的学习能力和可持续发展能力的高端技能型人才。
4.2 高职电气化铁道技术专业主要课程设置
构建基于电气化铁道技术工作过程系统化的项目课程体系:
1.专业群技术平台
以培养岗位群所需共性知识、技能、职业素养为基础进行构建,主要由机电类的基础课程组成,包括机械识图、机械基础、电工基础、电子技术基础、电机与电气控制、铁道概论、PLC技术应用、电力电子技术等。
2.专业课程体系
本专业核心岗位为接触网工、变电所值班员、变电检修工、电气试验工、维修电工。专业基于工作过程的项目课程立足职业岗位要求,通过分析岗位工作任务和职业能力,合理归并工作过程中比较接近的工作领域设置课程,按照工作过程序化知识,开发项目课程。专业项目课程包括:电气化铁道牵引供电系统、接触网运行维修与施工、牵引变配电所运营与维护、高电压设备测试、电力监控等。全部为专业核心课程。
4.3 对教学模式改革的建议
采用理实一体化教学模式,以工作任务引领知识、技能和态度,让学生在完成工作任务的过程中学习相关知识。以典型的工作任务为核心进行课程设置,例如,变电检修--变配电所运行与维护;接触网检修--接触网运行检修与施工;高压设备试验--高电压设备测试;变电所值班--电力监控。
4.4 对专业师资配置的建议
通过校企合作,学校教师和企业专家建立1:1的专兼职教师队伍,共同完成核心课程的授课任务。
4.5 对专业实训资源配置的建议
按照 “共建、共享、共赢”的原则,积极探索校内生产性实训基地建设的校企合作新模式,建设教学型实训基地。
作者简介
周艳秋,辽宁轨道交通职业学院铁道工程系供电教研室主任,高级讲师,
参考文献
[1] 张桂花,童星.高职电气自动化技术专业调研报告.武汉交通职业学院学报,2010(6).
关键词:CDIO工程教育;实验设备;航空电子专业;实验体系
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)40-0167-03
一、引言
航空机务维修工程是应用多学科知识,从事复杂系统的运行、维护的工作,内容涵盖相关理论、工程技术、技能、规范、流程、人为因素等,维修质量的好坏直接关系到飞行安全及航空公司的经济效益。随着民用航空技术的飞速发展,我国要实现从民航大国向民航强国的转变,高素质人才的培养无疑是重要的因素之一。这要求学生不仅应具有坚实宽广的基础理论知识,而且更应注重对综合能力和创新能力的培养。对航空机务维修人员而言,工程技术应用能力的培养显得尤为重要和紧迫,传统实验教学体系已越来越难以满足现代人才培养的需求。因此,根据民航发展对航空工程机务维修人员的实际需要,建立适合民航专业人才培养模式的实践教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式是一项亟待研究和解决的课题。
二、建设背景
目前,民航院校人才培养的主要问题是与航空企业的实际脱节,不能很好地满足企业需要,为企业提供满意的“产品”。中国民航大学作为国内民航特色专业门类齐全的唯一高校,在硬件设施及专业教师等方面有一定的优势,但也存在实践课程体系、教学内容、教学方法手段等方面不能很好地满足民航对专业人才培养的要求[1-5]。因此,电子信息工程专业实验教学综合改革借鉴CDIO工程教育理念,构造集系统性思维养成、工程实现意识锻造、创新精神激励为一体的人才培养模式,在实训环节探索国际合作、企业参与的工程训练模式,建立了天津市航空电子电气实验教学示范中心。
中国民航大学历来重视实验教学改革,2011年,学校了《中国民航大学教育教学改革与发展规划纲要(2011—2020)》,到2020年基本形成凸显中国民航大学特色的以工程应用型为主的人才培养体系。以树立“大工程观”为理念,以创新人才培养模式为主线,深化高等工程教育改革,着力提高学生工程实验能力。多项举措从不同的侧面与角度促进实验教学改革和建设,对提升实验教学质量,培养学生的实验能力、综合素质与创新精神均起到了重要的作用。
三、建设思路
遵循“面向机务工程实际,以学生为主体,教师为主导,知识、能力、素质全面发展”的教学理念,基于CDIO工程教育的航空电子专业实验体系的建设思路,是构建层次完善、结构合理的基于“大工程观”教育理念的航电一体化实验体系。以学生为主体,加强对学生人文素养、工程能力、创新能力、社会责任、团队协作、环境意识的综合培养,加强学科交叉和特色专业综合,借助航空机务专业科研成果转化,推动实验教学和科研协同发展。新的实验体系体现了以下特征。
1.构建航电一体化的专业实验教学体系。完善实验教学层次和类型,以飞机系统基本构成和原理—飞机电子电气设备单元设计—飞机电子电气系统测试、维护与综合应用为主线,建立由浅入深、由表及里、由单元到系统,涵盖知识、能力、素质,航电一体化的专业实验教学体系,在学科专业设置综合化的条件下,探索提高实验课程体系的科学性和柔性适应能力的有效途径。
2.基于“大工程观”,以学生为中心,加强学生工程实验能力和创新能力的培养。积极探索实验教学模式改革,以学生为主体,以教师为主导,提高学生综合工程能力为宗旨,调动学生实验过程中的积极主动性。转变教学理念,在教学理念上淡化理论教学与实验教学的界限,将理论教学与实验教学有机的结合,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,实现原理、方法、应用的有机结合。
3.加强学科交叉和特色专业综合,借助航空机务专业科研成果转化,推动实验教学和科研协同发展,建设国内领先的航电实验室。加强实验教学的系统性和综合性,使跨专业知识在天津市航空电子电气实验教学示范中心各实验平台上完成系统性实验教学。将科研成果与特色实验教学紧密结合,研发先进系统性特色专业实验实训装置,构建航空电子维修模拟环境。充分开放和共享专业实验实训资源。凝聚校内外各方力量,建立航空维修专业校外实习基地。
4.建立以培养综合能力为目标的考核机制和管理体系。建设系列课程下的实验技能综合评价机制,按逐级达标要求,建立多元实验考核方法,统筹考核实验过程与实验结果,对学生的实验理论、基本技能、设计能力及创新能力进行更为客观的评价。将个人能力考核与团队成绩相结合。
四、建设内容
1.实验教学体系建设。航电一体化的专业实验教学体系如图1所示。该体系面向一个人才培养目标、基于一条主线、集成四大类实验。
人才培养目标服务和服从专业培养目标,体现在专业教学计划之上的实验教学任务。该任务紧密围绕飞机系统基本构成和原理—飞机电子电气设备单元设计—飞机电子电气系统测试、维护与综合应用这一主线,并依托控制科学与工程学科基础。航电一体化专业实验教学内容归为专业基础实验、专业实验、创新实验和行业实践四大类。按照实验阶梯型层次规划和设计,配置了课程基础性实验、设计性实验、创新性实验和行业综合维修实训。航电系统综合实验和综合维修实训则建立在网络互连的平台基础之上,打破专业壁垒,构建的开放式实验项目。
突出实验教学与理论教学之间的密切关系,构建了以实验目标为导向、实验内容为载体、创新能力为核心的实验教学体系。该体系层次清晰、目标明确。实验内容与科研和工程应用紧密结合,并注重其趣味性、工程性和探究性。突出系统级实践训练和新技术实验,实验体系设计如下:(1)层次一:专业基础实验。专业基础实验包括电子专业基础课程中各课程对应的实验环节,是专业基础性实验,一般作为验证专业基础理论的实验阶段,如模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理等。(2)层次二:专业实验。从这一层次开始逐步体现了CDIO工程教育思想。专业实验包括航空电子、特色专业课程的课程实验和设计性实验,以及涵盖航空电子、电气、机械和发动机的综合维修实训。通过综合性强的实验项目设计,培养学生在理论学习过程中的实地构思、设计、实现与操作的工程实践应用与团队合作创新能力。专业实验教学注重工程实践训练,特别设计了综合维修实训,从制作电子钟、飞机防撞灯控制等小系统的基本工程技能训练到特色专业课程实验,再到综合维修实训。(3)层次三:创新实践实验。创新实践实验主要给学生提供第二课堂活动,有助于学生创造和创新能力的提高。在创新实践实验室,学生开展创造、创新活动,积极参加全国大学生电子制作竞赛和智能车竞赛等活动,并参加科研课题的申报及研究。通过加大对实验室的开放,建立科学的课外活动体系,与课内紧密结合,培养学生的综合素质。引导学生以工程观学习专业知识,从系统观的角度引导学生了解、掌握专业知识体系。由课题需求引导学习、激发学生探求知识的主动性和积极性,能良好地掌握相关的课程知识,提高分析问题、解决问题的能力。(4)层次四:行业实习基地。行业实习基地利用校外机务维修资源,建立天津航大雄英行业实习基地,其内容涵盖从飞机电子、电气各系统原理、构造、运行性能及其维护技能实习等多个环节,其中尤其强化了特色专业基本技能训练和有效的专业维修基础实习和系统维修实习环节。
将工程实际贯穿于学生的教育培养,促使学生带着工程问题进入针对性的学习,增强学习的兴趣。在学生的入学阶段树立工程创新意识,对他们整个培养阶段的创新能力和成就极为重要。民航机务工程师维修技能的高低关系到维修人员能否尽快上岗,能否达到维修质量,是尽量减小维修差错的关键。在认识实习阶段,要强化行业及对人才需求的综合能力要求,除了有很重要的工程实践技能之外,还要学生了解航空法规和人为因素等方面对机务工程综合能力培养的作用。
《机务维修实践》课程是与民航维修联系最紧密的实践课程。同时,《机务维修实践》课程的培训内容按照民航局CCAR-147法规技能培训标准制订。具体实验室建设如图2所示。
2.考核方法与实验成绩评定。(1)实验过程结构比例考核方法。为使综合性实验的考核环节贴近工程实际,尝试改变以往以实验态度和实验过程为主,评定实验成绩的方法。在考核的过程中,注重对学生的课程专长加以考核和评价,依据学生的兴趣进行综合评价。通过实验项目报告、设计评估等形式,学生也可以自评、互评等方式实质性地提出实验过程考核结构比例,目的是让学生通过实验成绩评定,自主建立起对学习和生活的品格的塑造,实现育人的目标。(2)团队(与个人贡献)加权考核方法。由团队共同协作完成的实验教学项目,采用新型的答辩考核方式,由课程教学团队成员组成课程考核委员会,对学生的课程进行加权考核。考核委员会对团队角色贡献予以评价,得出每个学生实验的总评成绩。实验实训项目和开发创新实践项目的阶段工作研究报告,亦可以作为课程考试部分成绩或设计性实验、综合维修实训成绩等。
总之,评价方式的改革和教学模式改革是相配套的。大部分课程的成绩应由理论知识掌握的程度和做实验的质量、实验报告等几部分组成,合理和综合安排实验实训整个过程的各项成绩所占的比例,突出考核学生的综合能力,鼓励学生勤于思考,克服困难完成实验。实验中既提倡小组合作,又鼓励他们独立研究。
五、结束语
在天津市航空电子电气实验教学示范中心的良好环境下,经过三年多来中心教师的不懈努力,形成了具有鲜明时代特征的实践教育教学思想,重构了实验课程体系,更新了教学内容,主持了9项省部级教研项目,发表了多篇论文,获得了多项省部级科技进步奖和教学奖。高素质的师资队伍,已有的建设成果及优良的天津市航空电子电气实验教学示范中心,为课程建设的可持续发展奠定了坚实的基础。
实验体系建设历时三年,实践证明在下列方面具有明显的效果。
1.学生获取信息和知识的能力普遍提高。例如:学生利用本校“大学生科技创新基金”的资助,在指导教师的指导下,借助创新实验室提供的条件完成多项科技项目制作,设计方案新颖实用、富有创意,说明实验教学体系改革后的大学生思想活跃、有进取心,综合应用已学知识,实践能力得到明显提高。
2.学生自主选择开发课题的意识和能力有明显的提高。如学生参与的自行研制的教学设备,已用于本专业综合课程实验中。
3.优秀学生自愿参加老师科研活动的人数明显增多。在近年举行的飞思卡尔智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计竞赛中,本专业学生获得多项全国和赛区的奖项。
参考文献:
[1]马庆龙,李赵红,朱明强.大学生创新型实验室建设[J].电气电子教学学报,2010,32(4):86-87.
[2]石光明,王松林,周佳社,等.电工电子实验教学示范中心的建设与实践[J].中国大学教学,2007(4):28-30.
[3]肖看,尹仕,严国萍.创新型电工电子全开放实验教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(4):79-82.
[4]杨拴科,马西奎,刘晔.创建国家级电工电子实验教学示范中心的实践[J].实验室研究与探索,2007,26(1):67-70.