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关键词 大学生电子竞赛;竞赛培训课程体系;实践创新能力
中图分类号:G642.4 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)02-0092-02
1 引言
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,中国石油大学(华东)自1997年参加大学生电子设计竞赛以来,成绩斐然,先后获得国家一等奖、国家二等奖多项,山东省奖励若干。电子设计竞赛的举行丰富了学生的课外科技活动,营造了良好的校园氛围,锻炼了学生的工程实践能力,有助于学生创新意识的培养。以电子竞赛为契机,完善当前竞赛培训课程体系,加强指导教师队伍的建设,积极探索教学模式的改革,切实提高学生的实践创新能力。
2 完善竞赛培训体系
赛前选拔 首先,根据竞赛的时间,由学校教育处拟定竞赛通知,在全校二、三年级的电子类专业及其他相关专业的学生中进行选拔。首轮选拔由学生自行填写个人情况表并参加面试考核。该过程主要考核学生的专业基础、实践能力并是否参与过类似科技活动或工程训练项目等方面。对于此次选拔未能通过的学生,根据个人时间与兴趣,也可参加暑期的课程培训,由此既可激发学生的学习热情,提高专业知识水平,也可为今后的竞赛提供后备力量。二次选拔在暑期课程培训后进行,根据具体情况确定参加竞赛学生名单,并由学生每三人一组,根据个人专业特长自由组队,并上报组委会。
题目讲座培训
1)竞赛题目解析。培训之前要对历年竞赛题目进行解析、归纳。近几年的竞赛题目主要可分为以下四大类:通信类、测量类、控制类、电源类。细分的话则包含运动控制类题目,高精度、高速度的仪器制作类题目,电源制作类题目,射频收发系统类题目,信号采集类题目,信号放大类题目等。对于仪器制作类题目运用到的知识点有振荡器、滤波器、放大器、CPLD、TTL电路、单片机等;电源制作类题目运用到的知识点有A/D、D/A、DDS、稳压电路、单片机等;射频收发类题目包含调制解调电路、射频功放电路、滤波电路等;信号类题目包含运算放大电路、波形产生电路、滤波电路等。
2)完善培训课程。根据对竞赛题目的解析以及归纳所能运用到的知识点,建立竞赛课程培训体系。题目所涉及课程广泛,包含模拟电子技术、数字逻辑设计、单片机原理、信号与系统、自动控制原理、电子测量技术、EDA等课程。根据所涉及课程及知识点开展专题讲座培训,主要包含单片机系统设计与实训、FPGA系统设计与实训、PCB印制电路板设计开发培训、模拟电路设计实训、常用仪器仪表系统设计与实训、小车及运动控制系统设计与实训、电源系统设计与实训,以及射频传输、SOPC、嵌入式及操作系统培训等相关专题。竞赛培训课程内容必须与实际应用相结合,并以最新器件的功能应用为前提,着重培养学生对最新知识、最新器件的获取能力。
实训项目模拟 以3人为一组队进行实训模拟,为竞赛作提前的检验。指导教师以历年竞赛题目为参考,给出实训项目,对学生进行项目模拟。本队成员集中讨论,分工协作。
1)制定方案。首先根据题目和参考器件或芯片,上网查阅相关资料,了解芯片以及器件的功能、使用方法,制定出相关方案。
2)制作PCB印制板电路。在印制电路板的设计中,元器件布局和电路连接的布线是关键的两个环节。布局是否合理不仅影响后面的布线工作,而且对整个电路板的性能也有重要影响。要求元件应均匀、整齐、紧凑地布放在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
3)焊接、调试电路。调试电路是关键的环节,通过调试发现和纠正设计方案的不足和安装的不合理,然后采取措施加以改进,使电子电路达到预定的技术指标。调试的方法首先是不通电检查,检查焊接的连线有没有“虚短虚断”,焊接器件的引脚有没有错误;接下来通电观察,观察电路有无异常现象,集成芯片有无发烫现象,如有异常应立即断电;然后进行静态调试,在不加入输入信号的情况下使用万用表测量电路中各点的电位,观察直流工作状态是否正常;最后在此基础上进行动态调试,在输入端加入合适信号,测量动态指标,如果发现不正常现象,分析原因,排除故障再进行调试。
4)撰写论文。论文的撰写应包含方案设计、电路设计、测试方法、测试结果等。方案设计是指对该题目设计的可行性方案,提出选择方案的理由以及方案的优缺点。电路的设计主要指电路原理的叙述和主要参数的计算。测试方法和测试结果包含测试用的的仪器、测试的步骤和结果的记录。
3 注重学生素质教育
培养创新能力与团队精神
1)培养创新能力。当前教育的方式多数是填鸭式教育,忽视了学生的批判性思维训练,人文教育薄弱,学生缺乏积极的思维活动。大学生电子竞赛对培养大学生的创新能力提供了一个良好的平台。在竞赛过程中,面对难题要不断钻研、敢于克服、勇于创新。在这个过程中锻炼了学生分析和解决问题的实践能力,激发了学生的创造潜能,同时也在培养学生严谨的科学态度。实践证明,参加过竞赛的学生在创新思维与动手能力上要明显具有优势,越来越受到用人单位的青睐[1]。
2)培养团队精神。在竞赛过程中注重团队精神的培养,注重与别人讨论和分享成果。优异成绩的取得靠的是队员的协同合作、优势互补,是团队共同努力的结果。电子竞赛是一项团体的比赛,试题往往有一定的难度,各组成员内部必须充分交流、集思广益,才有可能克服种种困难,取得佳绩[2]。
树立正确的参赛观 在竞赛中取得佳绩是件令人欢欣鼓舞的幸事,但参加竞赛的目的不是盲目追求奖项。国家举办电子竞赛旨在推动教学改革,培养学生的实践创新能力以及团队协作的人文精神。有些学校一味追求奖项,以奖项来衡量教学,并以高额奖金作为激励,这与举办电子竞赛的目的是背道而驰的。通过参加电子竞赛来巩固课堂知识,将理论运用于实践,而不以追求奖项为目的。培养学生树立正确的参赛观,参与竞赛拓宽了学生的知识面,提升了知识结构,锻炼了实践动手能力和对新技术、新知识的运用能力。这些能力的培养对学生来讲,将来无论是就业还是考研都是一种优势。
4 竞赛后工作总结
后备力量培养 在国家的大力支持下,面向学生的科技类活动日益增多,“全国大学生电子竞赛”每两年举行一次,此外还有“山东省大学生电子竞赛”“嵌入式电子设计竞赛”“大学生机器人大赛”等多项赛事。每年在各项赛事如火如荼开展期间,学校需更注重后备力量的培养,鼓励学生参加科技创新计划活动,营造浓厚的学习氛围,推进校园科技文化建设。在课堂教学之外,学校的创新实验室、工程训练中心、实验中心等实践教学区为学生开放,为学生提供一个能切实锻炼实践能力和创新能力的训练场所。
加快资源共享 利用虚拟网络平台,建立资源库。将历年来学生参赛作品及项目论文等纳入资源库,实现资源共享。在日常学习、科研与教学中注意相关资料的积累,将科研课题和学生创新实验、创业训练项目进行汇总纳入题库,以备竞赛之前学生使用。将开设的培训课程及相关专题建立网络共享,带动优质课程资源的建设。
加强与兄弟院校的交流,以利于指导队伍建设 竞赛结束后总结分析,与兄弟院校间进行交流,借鉴汲取其他院校在竞赛培训中的经验。组织兄弟院校间的科研活动或专题讲座,了解不同的文化氛围,为科研注入新的活力。加强指导教师队伍建设,注重青年教师的培养,竞赛指导教师要在知识水平、实践经验、科研能力上实现自我提高[3],了解新技术、新器件的应用及发展,开阔眼界,拓展知识层面。加强教师之间相互学习、相互补充,积累更丰富的经验,为实现多元化、开放性、多层次的人才培养模式提供一支优秀的生力军。
参考文献
[1]韦文详,等.由大学生电子设计竞赛引发对就业能力培养的思考[J].实验室研究与探索,2009,28(10):11-13,175.
论文摘要:金工实训是理工科院校重要的实践环节,旨在培养具有创新意识和创新能力的工程技术人才。在分析金工实训教学现状的基础上,结合教学实践,阐述了金工实训教学在全面培养学生能力和综合素质等方面所起的重要作用,并对邮电类高校学生金工实训的教学内容和教学方法的改革方向进行了探索,提出了金工实训教学的改革思路。
论文关键词:金工实训;教学改革;创新训练
高校的工程训练中心是以“实践”为主要载体,培养学生工程设计、制造和创新等综合能力的一体化实训平台。金工实训是实现工程认知和基础工程、现代工程以及工程创新三个层次的训练。这三个平台根据培养方案的需求,贯穿于整个本科教学阶段,同时拓展到研究生和工程博士培养阶段。每个工程训练平台之间既是密切联系不可分割的又可以简单划分为三个阶段(认知阶段、熟悉阶段和精练阶段)。各阶段可通过组合形成不同学校、不同专业所需的培养模块。在金工实训过程中,通过这种“模块”形成有效的工程训练体系。从需求的角度看,社会对具有创新精神、实践和综合能力较强的工程型大学毕业生非常渴望,国家和地方政府也非常重视大学生的创新能力、实践能力和综合能力的培养。很多学校制订实施了“卓越工程师”培养计划、“专业论证”计划等,其目的都是为了提升大学生的创新能力、实践能力和综合能力。在这种大背景形势下,许多高校纷纷成立工程训练中心,目的是为学生营造一个具有工程场景的训练环境,为国家培养更多的实践型人才。以上所述的各种计划都是从社会需求的角度培养复合型人才,其具体内容均涉及到金工实训的教学改革,所以研究金工实训的教学改革也十分必要。
邮电类高校学生是一个特殊的实训对象,既要兼顾传统的金工训练又要体现出电子、通信类专业的特色。所以,在邮电类高校的金工实训中要做到有特色的针对性实训,就要求针对传统的教学内容进行改革。本文还对教学方法进行了讨论,并对相应的教学手段进行了研究,从而形成了金工实训教学的改革思路,以期提高大学生的创新能力和生产实践能力。
一、教学内容的改革
针对我国邮电类现代化人才的培养目标,在金工系列课程教学中增加了现代工程中所需的新内容,删减了现有实训的过时部分。结合学校实际情况,提高数控、加工中心等新设备实训的比重。以车、钳、铣、刨、磨、铸、锻、焊等传统实训方法为基础,引入了最先进的金工实训方法。结合21世纪的新型工业、企业要求具有综合性素质人才的特征,树立新的教育观念,破除陈旧的实践、实训模式,以锻炼本科生的工程技术应用能力为核心,注重综合创新能力的培养,不断改革实训的教学内容,增加现代技术的含量。
1.结合社会需求,增加特色教学内容,向学生传授具有专业技术特色的实训业务
为增强培训中心的特色,将实训中心的加工装备建设过程分成了多个阶段。在一期建设中,注重传统设备的积累,确保教学中不丢传统知识;在二期建设中,增加了数控加工设备,包括数控加工中心、PCB电路板加工中心、数控系统、机器人示教系统,使学生在了解各种先进设备的同时能够有更开阔的眼界,增加动手实践的机会;在三期建设中,将数控系统和示教机器人教学与学院科研联系在一起,结合研究方向,学院的科研团队设计了一些控制系统,研制了一系列特种机器人,建立了示教机器人实验室、工业机器人实验室。
2.进一步加强引入现代化的设计方法、加工手段和制造工序
即将最先进的现代化理念融入到大学生的金工实训教学中。现代化的设计方法,如并行设计,是在设计产品原型的过程中就开始考虑材料加工的各种工艺过程,在产品设计之初就开始进行市场调研、产品需求分析;在产品概念设计之初就考虑原材料计划等环节。在综合设计的基础上,进行先进的加工和制造,进一步提高加工效率,节省加工成本,增加产品效益。通过现代化的教学方法和教学内容使学生明白:机器的制造既要着眼于工厂里的生产、制造活动和实验室的科学研究,又要建立起现代化制造的大工程观念,保持大局观,建立正确的总体目标。
3.支持个性化的产品设计
通过特殊产品的设计、加工和制造,使大学生的动手能力得到锻炼,使学生的综合工程素质得到提高。在这个过程中,需增加生产实习中学生作品的类别。如果仅仅包括几乎贯穿全国工科高校实训的小榔头产品,金工实习的内容就显得十分单一,学生的思路也太狭窄。应该做到在教师设置的产品造型外,学生可以根据自己的需求设计并加工自己感兴趣的产品,但该产品必须要经过指导教师的检验,确保达到紧扣教学大纲和切实训练的目的。
从生活实践可知,应用现实中实用的产品可大幅度提高学生的兴趣,也更容易让学生分析和理解。把学生的设计、产品的加工工艺和制造的任务融入到解决具体的实际工程问题上来,使学生更多地在真正的设计工程和加工环境气氛中进行实践活动。为了使学生得到更充分的锻炼,指导教师应该更合理灵活地安排课时,在课程刚开始就布置各种作业,能够让学生充分了解自己整个实习过程中的任务。学生可根据自己的兴趣,以自由组合的方式分成多个小组,也可以相近的几个小组联合在一起组建成模拟公司,也便于把最初独立的分散的设计方法、加工手段融合成一个整体,使之贯穿于生产实践的始终。这样也有利于培养大学生独立分析问题、解决问题和努力创新的综合能力。例如:第1组负责产品的设计(设计部),第2组可负责工艺方案的制订和编制(模拟工艺部),第3组负责实践加工操作(模拟生产部)。每个小组在“生产”过程中都应与指导教师做好充分互动,在交流期间不间断地修改、完善本组的方案,最终由指导教师把关,各小组之间互相监督、检查(模拟质检部门)。应用这种分组的形式能够做到从构思到设计图纸(包括加工工艺、加工工序)再到制造零件、部件,乃至整个产品生产的全过程都在“模拟公司”中进行了训练。学生经过“模拟公司”的实践能够进一步整合课本上的理论知识,联系到实践生产中,有助于学生创新意识的培养和提高。同时,采用几个小组联合对产品的“质量”进行讨论和检验,能够让学生在产品质量控制、培养协调管理能力等方面得到模拟锻炼。同时,为了培养学生对产品模块化分析的能力,了解个性化装配、个性化订制过程,建立个性化设计的思想,每个小组可分工设计不同的产品或零部件,最后组装成各种功能成品,即不同功能、不同性价比的产品,这样可以满足社会对产品的多方面需求。
二、教学方法的改革
由于邮电类高校学生的学习、就业、工作都具有十分突出的学科、行业特点,其专业设置普遍偏向于通信、电子、自动化和计算机类方向,这就要求邮电类院校在专业课的实训上一定要体现出自身的特点、突出特色。根据用人单位对不同专业学生的特殊技能的要求,邮电类高校金工实训根据专业的特点实行了分类式、差别式的教学方法。
1.机械电子工程类专业、精密仪器科学、测控技术与仪器类专业
以上几个专业的学生,在实习过程中应侧重于机械设计基础技术和创新设计能力的培养。根据往届的经验,建议实训的时间至少达到4个星期。在实训的初期,应全面地参加各种基础工种,包括车、钳、铣、刨、磨等常规的切削加工实训,这样学生可以对传统的实习内容有了总体的了解;在实训的中期,适当参加铸、锻、焊与热处理等基本的热加工、热处理等实训,可扩大学生在金属材料方面的知识;在实训的中后期,要抽出一定的时间完成相应的数控加工实训,包括数控程序的编制、计算机仿真、现场的加工实验,可使学生掌握各种先进的数控加工方法。在数控实训过程中,还应安排自主的产品设计和加工,可独立完成,也可在教师指导下进行创新训练。总之,在机械类专业的学生实训中,既要全面又要突出重点和特色。
2.通信、自动化、电气和计算机类专业
通信、自动化和计算机类的实训应注重特色教学内容。让学生更多地参与数控加工操作、加工中心操作、控制系统的设计。在实训过程中可多使用PCB电路板加工中心、机器人的专业加工、机器人焊接,结合电子设计软件进行机器人示教系统实训。另外,可应用多样化的教学手段和教学方法,如采用多媒体、视频教学、示教方法。在进行专业加工训练的同时,尽可能多地联系大型企业来进行参观性教学,为避免影响正常生产活动,可进行视频和参观结合的方法。还可组织学生参观先进的装备展(如机床展、宝马展),这样能让学生了解更多的国外、国内先进的制造装备,以弥补学校对传统加工装备投入的不足。在通信电子类专业的学生实训中,要突出特色,做到精益求精。
3.管理类、经济类专业
管理专业学生的实训重点是了解生产过程中所使用的各种机械加工设备,从总体上认识生产作业中所运用的加工方法、工艺、工序流程。在此基础上,进行产品的成本控制、物料管理和产品数据的管理。针对邮电类高校金工实训的基本要求和所要达到的目标,结合管理类专业学生特点,在教学环节上应当降低实训过程中加工操作技术方面的要求,更侧重训练学生在生产制造过程方面的管理水平,着重要求撰写制造过程的成本预算、决算、产品质量管理等方面的内容、实践报告,并学会进行产品管理等方面的成本合理性论证。要从管理的角度重点培养学生的成本意识和质量意识,在实训过程中始终向学生灌输经济效益是所有生产活动的主要目的之一,企业或部门的一切加工活动必须以取得经济效益为目标进行,这就要求在教学过程中综合产品的开发成本、市场需求、产品质量、销售和利润等经济指标的概念,并将这些指标与生产实践相联系,使学生更好地理解提高生产效率与确保加工质量之间的关系。通过实训过程中的教师引导和训练,使邮电类高校学生了解企业成本管理的重要性,成本管理的运作情况直接影响生产过程是否顺利;让学生清楚企业产品质量是企业的命脉,引导学生从多方面查找影响产品质量的各种因素,并对不良因素及时分析形成的原因,找到最优解决方案。在管理类专业的学生实训中,要求学生了解产品生产过程,弱化加工内容,突出产品质量、管理和销售内容。
关键词 实习 本科 实践教学 船舶与海洋工程 虚拟仿真
实习教学是加强专业知识教育,增加学生的感性认识,培养学生实践能力、创新能力的重要综合性训练环节。对于应用型工科高等院校来说,结合自身行业特点,加强实践教学改革,着重培养学生的能力,是创新人才培养的重点。①船舶与海洋工程专业主要面向培养具备现代船舶与海洋工程设计、制造和技术研发的基本技能、计算机编程及应用能力,能在船舶与海洋结构物设计、制造、科研、检验和管理等部门从事相关工作的工程技术人才。为此,实习教学一直以来都在专业教学体系中占有重要地位。
1 传统专业实习教学体系
在船舶与海洋工程的专业实习体系中,主要包括金工实习、认识实习和生产实习。其中金工实习一般设置在大学一年级的第二学期,两周时间,主要在校办工厂对学生进行车、铣、刨、磨、数控切割和焊接等基本操作技能的实训;认识实习,一般设置在大学三年级的第二学期,1周时间,通过到造船企业进行船舶产品建造流程、主要设备设施和企业组织管理方面的认知参观学习。进而达到将理论知识和生产实践相结合,初步形成专业基本概念的目的;生产实习,一般设置在大学四年级的第二学期,1.5周时间,通过在造船企业向企业人员深入学习交流生产技术与管理知识,进行工程基本实训。
实习有规范的教学大纲、教学教案和考核细则作为指导。为保证实习质量,聘请技术专家做现场讲解和专题技术讲座,将相关知识、理念清晰明了地传授给学生。然而,随着高校扩招和学生数量的大幅增加以及企业实习基地生产现实需求同教学需求的矛盾,导致了当前专业实习存在了一些问题,主要表现在以下几个方面:
(1) 集中实习时,由于人数多,在企业里出于安全原因,学生很难有机会进行实际操作。此外,造船企业现场嘈杂,实习教师现场的讲解很难被全部学生接收,学生“走马观花”让实习渐渐偏离预期目标;
(2) 实习经费投入不足,实习以点带面,②造船企业各节点任务联系紧密,承接实习会提升企业经营管理的难度,影响正常的生产秩序。实习基地配合实习计划目标实现的积极性不高,企业生产现状与实习教学大纲和教学计划没有良好衔接,③实习内容的开展缺乏系统性;
(3) 学生在进入专业学习阶段,对本专业的学习要求不甚明确,对学成以后,自己能够达到的专业水准缺乏目标,一直处于老师教什么,学生学什么的被动状态中,学习缺乏成就感,专业学习兴趣不浓,很难调动学习的积极性。
2 实习教学体系改革
(1) 利用学校在船舶工业的综合影响力,促成国内两大船舶工业集团公司推动下属公司和地方骨干造船企业进行实习基地的建设,充分发挥各实习基地的互补作用。同时,通过协同合作,进一步密切产学研联系,全面提升学科人才培养、科技创新、社会服务的能力和水平,使各方在实习基地建设中受益;
(2) 在校内建设“船舶制造技术仿真实验室”,分担现场实习压力,并使学生在现场实习前系统了解实习内容与任务。实验室建设以扩大学校在船舶与海洋工程设计制造学科优势为目标,初期实现按照现代造船模式理论,制作大比例船厂布置和生产过程仿真缩比模型,展现船厂总布置,模拟造船工艺的流程,使学生迅速、全面地了解壳、舾、涂一体化和设计、生产、管理一体化的总装造船生产全过程;
(3) 引进、开发仿真平台系统,深化学科实验室建设。在认识实习和生产实习结束时,学生通过分组协作的方式利用课余时间在相关仿真平台上完成企业工程师和教师所设置的相关题目,进一步将实习过程中的所学知识灵活运用,同时将此项任务完成情况记入实习成绩;
(4) 完善实习成绩考评体系。将实习纪律、态度、实习报告和总结撰写规范工整以及实习后仿真选题与协作攻关等完成情况记入考评体系。同时,对实习后学生完成相关题目时出现的好点子、好思路给予资助,鼓励学生在毕业设计中或作为参加各类大学生科技创新大赛的项目进行深入研究。
3 实习改革进展
按照实习教学体系改革的相关举措,江苏科技大学进一步密切了同船舶行业的联系,同上海、江苏等地的大型造船企业、基地签订了实习基地共建协议,并与企业相关部门联合制定了相关实习教学大纲、考核细则。“船舶制造仿真实验室”建设也受到了“江苏省高校优势学科建设”项目的资助,一期工程已经实施完毕,成为认识实习和生产实习开展之前,实习动员与任务布置,学科方向概论性课程以及学科宣传介绍的平台。图1展示了实验室局部情况。
图1 船舶制造仿真实验室局部
在“船舶制造仿真实验室”建设二期工程中,学校船舶与海洋工程学院引进了DACS精度控制系统、AVEVA Marine系统、OPTIMUS/ISIGHT优化设计软件和COMPASS设计/评估软件系统,拓展了NAPA系统功能模块,并开展了相关软件系统的培训,TRIBON M3和HD-SPD系统已经在实践教学中成熟应用。同时,制定完成了省级“船舶数字化设计制造技术工程实践教育中心”建设计划,并获省教育厅批准、资助。
实习成绩评定体系的改革也使得同学们对专业学习产生了浓厚的兴趣,参加实习和实践创新活动的积极性明显提升。此外,学校和学院还分别设立了校、院级大学生创新研究专项基金项目,制定了“江苏科技大学关于进一步加强大学生科技活动的意见”、“江苏科技大学大学生科技创新基金管理细则”、“江苏科技大学大学生科技创新活动与科技创新基金实施方案”等制度。④实习教学体系改革三年以来,在实习仿真平台基础上完成了多项课题,其中获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖一项,中国大学生船舶与海洋工程创新设计大赛获奖三项,“船舶与海洋工程专业应用型人才创新精神与实践能力培养”获江苏省高等教育教学成果一等奖。
【关键词】电子类竞赛;应用电子技术专业;课程体系;微控制器
0 引言
电子类竞赛项目开展以来,一直充当着教学改革的“指挥棒”的角色,“以赛促学,以赛促教,以赛促改”已成为发展职业教育,完善培养技能型人才的长效机制[1]P36-37。本院应用电子技术专业参与竞赛活动历经近十年,积累了众多大赛课题与成果,形成了多种赛项全面参与的形势。但是大赛受益学生仅限于若干优秀学生,推广面不够宽。近年来,国内各类电子大赛越来越倾向于将工作过程系统化融入大赛,大赛的评审指标与产业要求相接轨,这与高职高专最近几年将工作过程系统化融入专业与课程的改革正相稳合,本文在剖析电子类竞赛的基础上,对大赛成果进行升级并应用于日常教学,以期取得扩大受益人群的效果,使得以赛促建的优势得到真正的发挥。
1 电子类竞赛项目的透析
目前,全国面向高职高专院校开展的电子类的竞赛,主要有全国大学生电子设计竞赛和全国职业院校技能大赛。
1.1 竞赛的主要技术体系
纵观浙江省和教育部举办的大学生电子设计竞赛与制作竞赛,竞赛的技术体系主要包含理论知识测试、电路识图、元件选型与参数计算、原理图绘制、PCB设计、PCB板制作、电子工艺焊接、单片机软件程序编写、电路调试、软件调试、电子产品的结构与安装工艺、电子产品的工艺文件编写、电子产品的技术文件编写、技术答辩等技术考核内容。整个竞赛过程贴近生产、工艺、注重质量,以企业实际要求出发。
1.2 原课程体系与竞赛的融合情况
通过参加各类电子竞赛,我们清楚的认识到高职教育的培养目标和电子竞赛的宗旨是一致的,竞赛促进了电子信息专业课程体系,以电子竞赛的实践来促进教学改革,形成以“素质教育为基础,能力培养为主线”的创新型应用性人才培养模式。
对于传统的电子类基础课程,如模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术等,整合为《电子技术基本技能实训》、《单元电子电路分析与测试》和《电子电路调试与应用》。按照竞赛的要求,通过《电子技术基本技能实训》专门训练学生的技能,并在后续的课程里不断反复应用,以促进学生掌握。
新的应用电子技术专业人才培养方案中对于创新型应用性人才的培养,主要通过《简易智能产品编程》、《微控制器应用》、《电子产品制图与制板》、《电子产品生产工艺与管理》、《智能电子产品设计与制作》、《电子创新设计与制作》和《嵌入式系统应用》等课程的相辅相成,实现对学生的全面素质、技能的培养。
2 竞赛引领下应用电子技术专业课程的改革
根据前面对竞赛的深度剖析,我们对原来应用电子技术专业人才培养方案中实践教学环节课程的教学组织做了相应调整。将竞赛中对学生提出的要求融入日常课程的教学,并重新梳理了各个课程的教学内容及上下承接的关联部分的内容。参照企业中的技术开发部与生产部管理模式,课程中实训项目来自于竞赛题目、教师科研项目、企业实际产品等方面。
教学开展的具体步骤:
(1)在《简易智能产品编程》课程中,以竞赛项目为例,培养学生的C语言编程技巧,要求学生能够消化吸收。
(2)在《电子产品制图与制板》课程中,以《微控制器应用》课程教学案例为例,培养学生根据任务要求利用Protel软件,遵循国际和行业规范,依据国家标准,完成原理图的设计与绘制,在符合PCB布局和布线要求的基础上完成PCB设计,并制作出相应PCB板。
(3)在《电子产品生产工艺与管理》课程中,以后续课程所选教学案例为例,培养学生常用电子元器件、基本材料和工具的使用知识、电子产品的装配准备工艺、线路基板焊接工艺、电子产品总装和调试工艺、电子产品检验和包装工艺、电子产品生产工艺文件编制等专业知识和相关技能;同时,培养学生理论联系实际、根据企业实际条件决定生产工艺方案的管理意识,树立质量第一的观点和分工协作的团队意识和严肃认真一丝不苟的严谨作风。
(4)在《微控制器应用》课程中,以竞赛项目为例,培养学生能设计一个完整的、简单的单片机应用系统,从单片机选型、接口电路搭建、内部资源分配、程序编写以及下载调试等环节对学生进行全面综合的训练,使学生具备单片机应用的基础能力。
(5)《智能电子产品设计与制作》、《电子创新设计与制作》和《嵌入式系统应用》的课程教学中,以竞赛项目及企业项目为例,培养学生根据实际需求,选择不同的控制器,从设计方案、成本核算、电路设计、工艺设计、程序设计及系统联调、产品装配、工艺文件编写及使用说明书撰写到项目总结与创新,完整的体验项目开发的全过程。促使学生在学习的过程中不断的总结、不断的提升。
(6)在《生产实习》和《顶岗实习》等实践环节中,让学生亲临企业一线,切身感受工作中的压力、努力和兴奋等感受,促进其快速成长。
3 结论
电子竞赛在高职高专院校的普遍开展,给予了我们许多的启示,以电子竞赛为载体,促进了专业课程改革,激发了学生的学习兴趣,为培养更多的高素质技能型人才提供了有效指导。
【参考文献】
[1]陈炳和.技能大赛对高职人才培养的价值研究[J].中国职业技术教育,2008(9).
[2]李天真, 崔立军. 竞赛引领下的应用电子技术专业课程体系重构[J].湖州职业技术学院学报, 2010(3):21-23.
[3]郭志俊, 赵玉铃, 徐伟杰.论电子类竞赛在专业课程改革中的作用[J].浙江水利水电专科学校学报,2011(6):82-84.
关键词:高职考;汽修专业;教学;实践
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)02-008-03
一、问题提出
高三11汽修班级是由11汽修1班和11汽车营销班两个班经过分流考刷选之后合并而成的,其中女生8名,男生34名。由于是由两个班合并而成的,同学之间相互还不认识,相互不够信任,且原汽车营销班的同学汽修专业思想不牢固,对汽修的高考定位模糊,从而缺乏学习激情,所以在班里,个别同学经常会发生上课睡觉、迟到,男女生小矛盾等现象。从分流考的成绩看,汽车专业课的基础薄弱,尤其是原汽车营销班,汽车发动机拆装技能更是薄弱点。
2014年的我校高职考状元章贵民同学,在高二结束的分流考中,语文100分,数学108分,英语87分,专业课189分,总分484分,第一名成绩考入高三汽修复习班,尽管是第一名成绩,但是汽修专业课的分数不是很理想,原任课老师对该同学的评价是聪明,贪玩。暑假补课期间也表现出这些问题,除了完成老师布置好的作业之外,该同学没事可干,总是会和其他同学打篮球,而且经常忘记作息时间,造成上课迟到问题发生。
鉴于以上班级问题现状和班级第一名同学存在的缺陷,我进行了以下的班级管理和专业课程教学的实践与探究。
二、习惯的养成与信心的树立
1、班级管理
高三学生本是应该在生活和学习方面比较成熟,自觉,有目标,但我们高三11汽修班级由于是两个班级合并而成的,存在了上述很多问题,针对上述问题,在班级管理上做了以下的尝试与努力:
(1)宣传优秀毕业生,树立专业信心
我在组班之初,就利用班团课和晚自修时间,介绍我们学校的优秀成功毕业生的事迹,如02级汽修班学生冯裕峰,于2005年考入杭州职业技术学院,2008年起先后在杭州古田汽车有限公司,富阳大众特约维修站工作,2010年进入富阳广成汽车有限公司,现担任保险理赔主管,月薪近万元,还有富阳欧莱卡汽车车漆面专家店创办人余其伟等,总结他们走过的路,让学生明白我们这个专业的前景,使学生对此专业树立信心。
(2)请以往的高考毕业生来班级,作高考复习的经验交流
我请10届高考毕业班的第一名夏正炜同学到班级里进行经验交流:如每天坚持写英语作文的方法来提高英语成绩,熄灯后回忆发动机拆装流程和要点来掌握技能,利用错题集学习等方法,同时也让该同学介绍和老师相处的方法,让学生明白高三学习生活虽然是很艰苦的,但只要方法得当是很有收获的,同时也是非常快乐的,从而消除学生对高三生活的恐慌心理,以轻松心态投入学习中。
(3)宣传大学生活和大学校园环境
我经常在班里宣传大学生活,并且以照片或视频的形式展示大学校园风景、教学、学习、生活等,通过这种方式,鼓励学生对大学生活有一种向往和美好的憧憬。
(4)推介班级任课教师
在学校分配、确定好我们班任课老师之后,我就主动与任课老师取得联系,告知任课老师本班学生情况,并收集好每位任课老师相关简历及以往教学科研方面的成绩,在班团课上展出,让全班学生知道,我们班级的任课老师是相当有实力,而且曾经带出过很多优秀毕业生,同时也让学生明白只要我们好好学,我们的任课老师是可以把我们教好的。
(5)抓好早早读管理
早早读是我校管理的一大特色。学生早自修之前还有一个早自修,我们称为早早读,时间为早上6点至6点40分,目的是培养学生早起大声读书的好习惯,早早读由于早起,学生还没完全睡醒,如果没有压力,早早读效果不会理想;为此做了以下工作
在星期天晚上,就布置好本周早早读内容,星期五早自修检查规定的早读内容。要求早早读时候,6点至6点20分,大家坐在位置上读和背,有学生前面领读。6点20至6点40,全班起立,站在自己座位上读和背。由于早早读的组织形式多样,而且每周都有不同阅读任务,从而让学生克服打瞌睡发呆聊天无效阅读现象。
(6)确定有状元潜力人员,并个别交谈
前两次月考成绩都是排班级前五名的有3位同学,从我班主任的层面找他们个别谈话,告诉他们很有可能高职考会成为浙江省第一名。学校和专业部领导也会找这3位同学传达同样的意思。这样做的目的,主要就是为了让这3为同学知道,班主任,学校都对他们有信心,同时也要让他们感觉到状元的竞争是很激烈的,不要放松自己。
(7)制订详细方便执行的班级考核制度(见附表一)
我组班之后,制订了班级详细、方便执行的考核制度,以寝室为单位,对学生行为习惯学习成绩进行考核,每个礼拜一汇总,考核第一名奖励,最后一名星期五留下搞卫生。班规(见附表一)
2、专业思想教育
我经常带领学生参观实训工场,介绍我们学校的汽修设施设备,带领学生参观我校实训基地基地:金峰汽修厂,并介绍汽车保险、汽车理赔、汽车业务接待、汽车销售等相关工作岗位的情况,让学生知晓做这些岗位的敲门砖是大专以上,如果只是职高毕业,那么很多的人是从事车间里的汽车修理工作,不像大学汽车相关专业毕业生那样有很大的选择余地,这样做目的是使学生更加坚定考大学的志向。
同时为了开展专业思想教育,我也向学生介绍说明高校的招生情况,告诉他们去年高校招生只有专科院校,没有本科院校的招生;但是我们这一届有好几所高校(如浙江师范大学,浙江科技学院等本科院校)准备招生本科,使大家更加坚定考大学冲本科的信念。
三、专业知识的教与学
1、理论课教学
汽修高考专业课考试分为理论(150分)和实训(150分)。理论包含汽车机械基础(60分),汽车维修技能(15分),汽车概论(15分),汽车电工电子(45分),汽车结构与拆装(15分),而实训则是发动机拆装内容。
本人负责汽车电工电子和汽车结构与拆装的教学。由于汽车电工电子是一门比较抽象的课程,而且我们的课本比较多的利用了项目教学法,但是项目教学法必须要有一定的理论知识才能完成,故对此门课我是这样教的。
(1)教学计划
由于汽车专业理论课考试是在3月份进行的,所以理论课的教学是非常紧张的。初步打算在考试之前有两轮复习,第一轮重基础(在12月完成),第二轮查漏补缺(准备在2月底完成),若时间有多,则再复习重点知识。
(2)对教材稍作处理,把有项目教学的放在后面,把纯理论知识放在前面,如汽车电工电子里的欧姆定律,灯光基本电路连接,灯光基本串并联电路连接特性等放在前面上,万用表的使用,电路检测放在后面教学。
(3)采用项目教学法
以学生为中心、自主性学习为主,让学生自己收集信息、制定计划、作出决策、实施计划、反馈控制、评估成果。教师在学习过程中只是一个组织者,咨询者和伙伴。如汽车电工电子里线路焊接,让学生自己制作汽车维修用试灯,具体过程如下:
展示出已经做好的汽车维修用试灯以及介绍一般的制作过程让学生小组讨论制作方法和选用材料限时制作试灯老师点评学生改进布置作业。通过这2节课让学生能够正确使用焊接工具,能够正确选取导线,并能制作汽车试灯。
(4)对概念性和纯理论知识的学习
到了高三注重知识掌握的实效性,给学生分成小组,4人一小组,选一小组长,然后把上课的时候要记要背的给学生划出,让学生到小组长那里去背诵,第二天上课抽查。如汽车结构与拆装考纲要求并不高,主要是以识记,了解为主,所以采用此法比较实用高效。
(5)作业的布置
汽车电工电子考纲内容不多,总共14项,但是考纲每条内容对知识的要求都很高,基本都是掌握,理解层次,故电工电子的教学除了在课上讲解以外,课后对知识点会布置相应的作业,第二天上课,再讲解作业,通过这种讲后练,练再讲的重复练与讲方式,让学生对知识点有更深入熟练的掌握与理解
(6)模拟卷的练习与讲评
第一轮复习完成后,给学生做了一些高考的模拟卷,针对模拟卷上反应出的问题,找学生的薄弱环节,给学生及时补上,学生自己则是准备一个错题本,把自己错的题目和相关知识点都纪录在错题本上,到最后,大部分同学都发现,自己错题集上级的题目越来越少了,说明大家进步了。
通过以上教学方法和实践,最后阶段,学生基本上,参加考试能做到胸有成竹,文思泉涌。高考状元章贵民同学的理论考试133分,位居全班专业理论考试第二名。
2、技能训练指导
高考技能考试是发动机拆装,满分为150分, 对于该实训课,原汽车运用与维修班级的基础明显好于原汽车营销班,为了让学生能尽快的获得技能,提高训练兴趣,我实施如下方法:
(1)教学计划
本实训课是在5月底考试,时间不充足,所以制定计划:第一轮以教师示范,教师讲解为主,学生在自己的工位练习,熟记每个零部件名称,掌握拆装要领和流程。规定12月底完成老师要求内容。第二轮以问题的查漏补缺为主,帮助学生在最短的时间内,用最简单的方法完成实训项目,规定来年2月底完成。第三轮,以学生自己练为主,提高熟练度。
(2)第一轮复习
每组4位同学,规定由2位同学为原汽修班和2位同学为原汽车营销班,安排每一小组里,有一位同学技能操作比其他3位特别强一点。在第一轮的复习中,主要还是以四位一体(四位:指的是有主拆手,纪录员,工具传递员,零件摆放员四个位置)的方法去执行,老师示范一步,讲解一步,学生操作一步。第一轮复习中注重规范,不求速度,让学生打好基础。
3、第二轮复习
由于有第一轮奠定的基础,学生已基本能拆装发动机,但是很多同学对有些要点还没有特别领会和掌握,为了解决问题,在第二轮复习的时候,每讲一个项目,我就找一位同学拆装发动机,在操作的过程中老师讲解强调容易出错的地方,对操作过程有问题的,也可以提出来,大家一起讨论解决问题,然后,再针对讲过的地方,大家再进行重复练习。
(4)第三轮复习
在第一轮复习和第二轮复习时,学生已掌握发动机拆装流程和要点,剩下就是速度和熟练程度,提高学生熟练度,除了课上的练习以外,到第二学期开学,我们每天利用中午的休息时间和晚自修的时间,轮流进行限时练习。
(5)心理素质的锻炼
发动机拆装在考试的时候是一位考官面对一位考生,对考生的心理素质要求比较高,为了提高学生的考场心理素质,我作了如下尝试:挑10位同学到外校进行技能拉练,增长见识,锻炼心理承受能力,同时了解外校的教学实力。组织学校8位汽修老师当考官,进行模拟高考测验,适应高考情境,提高每位同学的心理承受能力。考试之前,提前熟悉考试场地,让学生做到心中有数,考试时不慌不忙。
在最后高考中,我班发动机拆装技能考的平均分为148分,而章贵民则是稳稳当当地得到了满分150分好成绩。我很欣慰。
四、制定百日冲刺计划
高三学习非常紧张,为了实现自己较高的人生理想,很多学生恨不得一天变成两天用。因此很多同学白天不舍得休息,晚上还在寝室点灯熬到很迟。而这样,往往会造成白天精力疲惫,效率反而更加低下,甚至影响身体健康。而健康科学的方法却可以一天产生两天的效益,科学的方法是会拼搏、会快乐、会计划、会反思、会限时。我们在高考还有百日的时候,给学生制定了一个高考百日冲刺学习计划表,该计划表主要包括学生今年高考总目标、激励自己的话、一周目标及反思与当天目标及反思四项内容。
高三学生要学会拼搏一天,快乐一天,善于调整自己的心态,除四项内容之外,计划表中增加有拼搏指数、快乐指数。同学们可以根据自己每天有没有拼搏,有没有快乐的心态填写拼搏指数和快乐指数,以便及时调整自己的心态。
高考是在有限的时间完成固定的考试内容,内容多,时间紧,要考出高的分数,不仅需要系统的知识,而且要有快的解题速度和高的答题准确率,故本计划表还有作业情况、限时作业、作业订正项目,学生可根据当天的情况如实填写,以便及时调整。
在此表格最后,附上往届考生写的高考指导和激励文章,从而激励我班学生。
以下是我班高考状元章贵民的百日冲刺计划摘录:
五、总结语
在今年高考中,我班最低分超过上线分数82分的成绩上线,我班有18位同学被浙江师范大学和宁波工程学院本科院校录取,章贵民则是摘得全省汽修专业考生高考状元。能够取得这么好的成绩,我想离不开班级管理的逐步稳定,有效的管理措施,专业知识努力地教与学,学生的刻苦努力,尤其是在最后一百天的学生冲刺,给学生制定的百日冲刺计划表,让学生有计划,有落实,有效率,在最后关头,学习效益做到最大化。
但是也有很多不足之处,如对汽车结构与拆装考纲范围广,内容多,没有很好的把握时间,与其他专业课任课老师的配合不够及时到位,在以后的管理和教学中,我要努力改正,争取更大进步
参考文献
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