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(一)課內(nèi)實驗課內(nèi)實驗按照“由簡單到綜合、由學習到創(chuàng)新”的思路,設置了由操作性實驗、驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗等“四個層次”組成的實驗教學體系。操作性實驗,重點針對電工電子技能方面的工程訓練,使學生掌握元器件的辨識、使用,儀器儀表的操作,基本電工電子電路的安裝、調(diào)試和測試方法等。驗證性實驗,重點解決理論與實踐相結合,理想模型與實際物體相結合等問題。通過實驗比較深入的理解基礎理論,掌握科學實驗的方法和步驟,培養(yǎng)學生實驗技能以及在實踐中運用、推廣和提高知識的能力。設計性實驗,主要培養(yǎng)學生根據(jù)實驗目的和實驗目標,設計實驗方案,選擇儀器設備,組裝實驗系統(tǒng)以及調(diào)試、測試、分析和總結等能力。綜合性實驗,以自由組合形成選題小組,通過自選或自定設計題目等方式,使學生能夠較系統(tǒng)地掌握從選題、方案論證、電路設計、電路實現(xiàn)、裝配調(diào)試,直到最后的文檔整理和總結報告等全過程的各個環(huán)節(jié)。(二)集中技能培訓集中技能培訓是針對具體問題,學生通過器件選擇、產(chǎn)品制作、安裝調(diào)試等訓練,熟悉電工、電子產(chǎn)品的制造工藝以及器件和電路的安裝、測試和調(diào)試方法。在內(nèi)容選擇上,與現(xiàn)代電工電子技術實際應用并將國家職業(yè)技能考核標準融入教學內(nèi)容中;在訓練方法上,讓學生身臨實踐現(xiàn)場“真刀真槍”地訓練。(三)創(chuàng)新實踐活動創(chuàng)新實踐活動安排在課外進行,針對各專業(yè)常見的實際問題以及電子設計競賽、電工數(shù)學建模競賽和電工技能鑒定等活動,開展綜合訓練、創(chuàng)新設計或自主實驗,對學生電工電子技術的應用能力進行再提高。同時,結合各專業(yè)學生的生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習,有針對性地進行相關設備的電工電子技術方面的實踐。在學生進行生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習的時候,根據(jù)現(xiàn)場電工電子技術應用的實際,給學生布置電工電子技術方面的實習內(nèi)容,學生在專業(yè)實習的同時,得到電工電子技能與能力的培養(yǎng)。
教學方法和教學手段的改革
學生利用課外時間,通過查閱文獻、咨詢等多種渠道開展自學活動,構建各自獨到的見解。組織討論。教師在課堂組織學生開展討論。在討論中,教師要注重啟發(fā)引導,并根據(jù)實際情況設疑、質疑,充分調(diào)動學生的思維,主動思考,踴躍發(fā)言。對于錯誤的、模糊的觀點,教師要及時予以糾正。效果評價。評價采用學生自我評價、同學之間評價和教師評價相結合的方式進行。通過同學評價加深知識的理解和掌握,促進共同進步;通過教師的評價,指出存在的問題,并為學生布置課后思考題,進一步實現(xiàn)知識的升華。PBL教學法的靈活運用,不僅提高了學生對電工電子基本知識和基本理論的掌握和理解,而且培養(yǎng)了學生自學能力、探究問題、分析問題、解決問題、歸納整合和交流表達、團隊合作等實際工作能力。集中實踐教學采用任務驅動教學模式在電工工藝實習和電子工藝實習等集中實踐教學中,采用任務驅動教學模式組織教學活動,培養(yǎng)學生的綜合應用能力。1.電工工藝實習首先進行電工安全知識、電工工具使用、電工儀器儀表的選擇與使用、導線的連接與絕緣的恢復、室內(nèi)線路的敷設與安裝、動力線路的敷設與安裝、電纜接頭的制作和常用低壓電器的選擇與安裝等基本技能與能力訓練,然后,采用任務驅動教學模式,以典型機床動力配電盤或電氣控制柜為載體,將相關教學模塊、訓練項目與內(nèi)容有機結合,使學生通過電工產(chǎn)品的安裝、調(diào)試以及技術文件的編寫,掌握電工產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝與調(diào)試、測試方法。2.電子工藝實習首先進行示波器、萬用表、信號發(fā)生器、交流毫伏表、直流穩(wěn)壓電源等常用電子儀器的操作方法以及電子器件辨識與檢測、電路板制作與焊接技術等基本技能與能力訓練,然后,以方波發(fā)生器、電壓報警器和SMT技術的FM收音機為載體,將教學模塊、訓練項目與內(nèi)容有機地結合起來,使學生通過電子產(chǎn)品的裝配、調(diào)試和測試以及技術文件編寫等訓練,掌握電子產(chǎn)品整機裝配與調(diào)試工藝流程以及整機裝配與調(diào)試的項目和方法。
作者:張運波 鄭文 姜志宏 單位:長春工程學院
一、備學生,講好課,多總結
明確教材的性質、任務、教學目標、內(nèi)容和要求,研究教材中各章節(jié)的重點和難點,很重要,但是研究所授學生的心身發(fā)展特點,相關知識面和智力基礎也是同樣的重要的,以前在更多文獻里關于教師如何備好課講的很多,但是如何備好學生也是一門比較復雜的課程,在一個班級里,有反應快的,反應慢的;有自學能力強的,自學能力弱的,要每個人學生做到能懂,無疑對教師是一個考驗,所以備學生就顯得比較重要,尤其是對于職中的學生,基礎比一般學校的要差一點,這對教師的要求會更高。
怎么講好課,要求我們對教學內(nèi)容有深刻的認識,認真地組織;課堂上要積極創(chuàng)設教學情境,做一些比喻性、對比性的較強易懂的例子以及結合實物掛圖等形式,使枯燥乏味的知識趣味化、生活化、活躍課堂氣氛,激發(fā)學生的學習興趣;同時要正確評價學習行為,幫助學生體驗成功,要每一個學生體會到學習的樂趣,成功的自豪。例如我們在講授二極管開啟電壓和正向壓降的時候,好多學生容易含糊。首先二極管要導通,導通的前提是正向偏置,電壓達到所需開啟電壓才導通,導通后二極管上才會有一個正向壓降。學生容易把開啟電壓和正向壓降搞混,教師就可以通過舉一些相似的例子來比較記憶。
總結,顧名思義,就是對所做教學進行總體歸納和全面概括的具體結論。一般情況,在每一章節(jié)學習完成以后,學生很難自己把學習的知識系統(tǒng)地連貫起來,這就需要教師給予一個正確的引導。教師在總結中可以利用一些對比、類比的方法,找出異同點。比如在放大電路講授結束之后,教師可以通過將分壓式,固定式及射極輸出器的靜態(tài)值,動態(tài)值的求法以及直流通路和交流通路放在一起類比,指出電路的異同點,很大程度上增加了學生的理解能力。
二、建框架,學概念,打基礎
好多教師在新學期開始,就一股腦地開始講授新課,至于為什么要學這門課,通過這門課的學習學生能夠知道什么,這門課究竟是講什么的,好多學生都是不清楚的。所以開始上課的時候,沒有必要第一堂課就開始講課,教師可以利用一堂課或者更多的時間,把所要學習的知識給學生一個大的框架,就像蓋樓一樣,先把建設大樓所需的圖紙、材料、資金等必須物品準備好,這樣蓋起樓來,就可以得心應手。就像學生學習電工電子技術,教師可以細致的把這門課程先分為電工技術部分和電子技術部分。電工部分我們可以分為電工基礎,電路分析,安全用電;電子技術部分可以分為模擬電子技術,數(shù)字電子技術,新型電子技術部分。每個大的框架,結合具體生活的例子再給學生仔細剖析,使學生一開始就對電工電子技術產(chǎn)生濃厚的興趣。這樣給學生一個整體的框架,要學生知道我們要學什么,需要從哪些方面下手,怎么樣去學,怎么樣才能學好,以消除學生在高中時期對物理的恐懼心理,更好地投入到電工電子技術知識的學習,認識到我們學習的知識很實用。
三、重實驗,多實訓,勤練習
電工電子技術技術作為一門實用技術比較強的課程,理實一體化,培養(yǎng)學習聽、看、做、記、想的能力,更有助于調(diào)動和開發(fā)學生學習的積極性和主動性。因此,徹底變革原來的實驗內(nèi)容,提升基礎實驗的內(nèi)涵,在驗證性實驗中滲入“探究型”內(nèi)容,加強設計性實驗教學內(nèi)容,完成一定的應用創(chuàng)新設計實驗,使實驗教學變?yōu)橛衫碚撏ㄏ蚬こ虒嶋H的橋梁。在實際的實驗教學中,總目標是:培養(yǎng)學生的動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新設計能力,以及綜合情況的處理能力。為此,可以將電工電子實驗教學規(guī)劃為3個模塊。即:基礎訓練模塊、綜合設計模塊、應用創(chuàng)新模塊,然后根據(jù)每個模塊分配具體的合理的時間。在每章課程結束后,安排一個小實驗,使學生在學中做,在做中學,通過采用理論實踐一體化教學法,打破理論課、實驗課和實訓課的界限,將其中相關教學環(huán)節(jié)相對集中,由同一教師主講,教學場所直接安排在實驗室或實訓車間,使“教”,“學”,“做”同時互補,整體提高學生的綜合能力。
關鍵詞:電工電子技術;任務驅動教學法;模塊;實施
《電工電子技術及應用》是電子電工專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課。學生普遍反映該課程難學,課堂教學效果一直不理想。筆者在教學過程中經(jīng)過反復的探索與思考,認為主要原因在以下幾個方面:一是理論學習偏重,實驗相對偏少,從而導致學生在學習的時候感覺枯燥、興趣低、缺乏成就感,難以激發(fā)學生的學習主動性和創(chuàng)造性;二是課程中各個單元電路模塊相對獨立、不系統(tǒng),學生設計電路的時綜合應用能力差,表現(xiàn)為無設計思路;三是課程中的概念非常抽象,很難與實際相聯(lián)系。為了能夠提升教學效果,筆者試著在《電工電子技術及應用》課程教學中引入任務驅動教學方法,取得了滿意的效果。
一、何為“任務驅動教學法”
所謂“任務驅動教學法”是指學生在學習的過程中,在教師的幫助下,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(xié)作的學習,并在完成既定任務的同時,引導學生產(chǎn)生一種學習實踐活動。
“任務驅動法“以 “任務”為主線,以“驅動”為形式,將“完成任務”貫穿于教學的全過程。這種教學方法的優(yōu)越性在于通過讓學生體驗獲得成功的樂趣,提升學生的學習興趣,完成知識的學習和技能的提升。這種教學方法的顯著特征是,教師教學和學生學習都是圍繞完成任務這一目標來進行。這種教學方法適合培養(yǎng)學生的自學能力和獨立分析和解決問題的能力,適合實踐性較強的工科教學。
二、“任務驅動教學法”在《電工電子技術及應用》教學中的具體實施
下面就以“模擬知了聲電路”的教學為例,具體介紹“任務驅動法教學法”在《電工電子技術及應用》教學中的應用。就本節(jié)課而言,“任務驅動教學法”是以學生為主體,教師為學生提供優(yōu)良的學習環(huán)境,如學習數(shù)據(jù)(電路圖等)、測量儀器(萬用表、直流穩(wěn)壓電源、示波器等)、電子組件和要完成的任務(模擬“知了”聲電路的制作、檢測和改進),教師指導學生設法完成電路制作和檢測改進任務,讓學生在解決問題的過程中主動學習振蕩器的理論與實踐知識。其特點是先感性、后理性,先實踐、后研究規(guī)律,再理論提升和歸納總結。具體教學過程如下:
第一步,導入實例、創(chuàng)設情境,激發(fā)學生學習的興趣。首先,教師把上一屆學生做的模擬“知了”聲電路在課上進行演示(電路發(fā)出連續(xù)不斷的“知了”聲音,發(fā)光二極管同時閃爍,增加了動態(tài)的美感)。然后,教師告訴學生:在座的各位也都可以做成此電路。學生看到上屆的同學有能力完成電路制作,對自己也會充滿信心。最后,教師及時告訴學生:該電路主要是由多諧振蕩器、音頻振蕩器和發(fā)光二極管構成,我們非常有必要學習多諧振蕩器的有關知識。
第二步,布置總任務:模擬“知了”聲電路制作實訓。
(1)根據(jù)電路原理圖和元器件清單,從元器件袋中迅速并正確地找出該電路相應的電阻、電容、發(fā)光二極管、三極管等。
(2)用萬用表檢測各元器件是否正常,注意電容、發(fā)光二極管的極性、三極管的類型和管腳順序。
(3)根據(jù)電路原理圖將各元件按照從矮到高的順序插到萬能板上并焊接,并根據(jù)電路原理圖連接好電路。
(4)檢查電路、排除故障、試驗制作效果,讓學生體會成功制作好電路的快樂。
第三步,教師指導各組學生解決制作過程中遇到的問題。這一步實際上是與第二步同步進行的,學生在解決問題的過程中不僅學習了知識,還訓練了技能,并增強了電路感性認識。
第四步,歸納、理論提升、分析電路工作原理。這是理論與實踐相結合的關鍵一步,在這一步時,學生對電路有了一定的感性認識,又有了學習動機,理論教學將事半功倍。這部分的任務目標是以下兩點:
(1)重點學習①音頻振蕩器、多諧振蕩器工作原理;②三極管、發(fā)光二極管檢測方法。
(2)講解模擬“知了”聲電路的工作原理。
第五步,測量相關參數(shù),完成實驗報告。這一步學生帶著任務去完成相關數(shù)據(jù)、波形的采集,回顧整個探究過程,編寫報告作為本課的最后任務和成果。
三、應用“任務驅動式教學法”的幾點體會
1. 任務的選擇是關鍵
設計任務應當考慮以下兩個方面:第一該任務應能激發(fā)學生的學習興趣,必須來源于發(fā)生在學生身邊的實例,比如說電子助記器、多路搶答器、觸摸開關、拍手開關、數(shù)字鐘,必須是學生感興趣的東西;第二該任務的難度要恰當,把握好“跳起來就能摘到蘋果的原則”。
2. 任務的目的要清楚,緊扣教學目標
3. 引導學生進一步完善任務
在學生完成基本任務后,教師要調(diào)動學生進行研究性學習的欲望(如數(shù)字鐘里再追加顯示年月日、整點報時用不同的音樂、定時鬧鐘等)。要強調(diào)在實踐中學習理論、淡化理論的系統(tǒng)性。
4. 充分體現(xiàn)“學生主體,教師主導”的特點
對于新內(nèi)容或有一定難度的任務,教師最好適當演示,引導學生在“任務”的驅動下思考、嘗試、探索。
5. 要注重加強任務小結和知識點的回顧
良好的總結和回顧能夠使學習能力和動手能力相對較差的學生及時跟進教師的教學進度,達到教學要求。
總之,“任務驅動教學法”是以任務作為橋梁,讓學生通過自己的操作和教師的指導,將書本死板的理論變成動手操作的生動的知識,從而激發(fā)學生主動完成知識學習、達到預期教學目標的教學方法。任務驅動教學的整個教學過程可以充分地調(diào)動學生學習積極性和主動性,充分培養(yǎng)學生的學習興趣,提高學生動手、觀察、分析甚至創(chuàng)新的能力。在《電工電子技術及應用》課程教學中合理運用“任務驅動教學法”,可以改進教學模式,融合更多的教學手段,取得良好的教學效果。
參考文獻:
[1]文春帆,鄧金強.電工與電子技術[M].北京:高等教育出版社,2001.
【關鍵詞】電阻器 色環(huán)電阻 技術參數(shù)
一、教材分析
筆者選的課題《電阻器的識別》,是中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《電工電子技術及應用技能訓練》2-2的內(nèi)容。電阻器元器件在電子電路中,它的使用量最大、應用范圍最廣,是電工電子技術最基本的基礎知識,學習電阻器的識別技能對于機電專業(yè)的學生來說非常重要。
(一)教學目標
1.知識與技能:了解電阻器的主要參數(shù)及常用的標注方法,能熟練地識別常用的電阻器;
2.過程與方法:通過經(jīng)歷分組觀察、比較、討論、歸納、訓練的探索過程,感受通過觀察、比較、討論來歸納總結出規(guī)律的科學方法;
3.情感、態(tài)度、與價值觀:通過本節(jié)教學活動,培養(yǎng)學生良好的合作和交流的學習精神,讓學生感受到對待技術必須細心觀察,還要有嚴謹、負責的科學態(tài)度。
(二)教學重點、難點
1.重點:電阻器的主要技術參數(shù)、色環(huán)標注法及識別方法;
2.難點:色環(huán)電阻的識別。
二、教法、學法分析
(一)教法:在課堂教學中采用分組觀察討論、講解演示法、啟發(fā)歸納、學生自主探究性學習與多媒體輔助教學等教學方法,綜合運用并滲透到整個課堂教學中。
(二)學法:在課堂教學中,通過教師的組織和引領,發(fā)揮學生主體性的多樣化的學習方式。并積極參與到師生合作性探究性學習活動中,激勵學生自主探究與合作交流學習,引導學生細心觀察、善于總結,在與他人的交流中,豐富自己的思維方式,獲得不同的體驗和不同的發(fā)展。
三、教學過程
(一)興趣導入
教師:(動作)首先,用電腦音箱播放音樂;然后,通過調(diào)節(jié)旋鈕改變音量的大小。
(問)剛才音箱音量的高、低的改變是調(diào)節(jié)什么作用的結果?為什么能改變?
學生:電阻器。調(diào)節(jié)旋鈕改變了電阻器電阻的大小,從而改變了音
教師:電阻器在電路中主要用于控制電流、電壓的大小。電阻器在電子電路中,它的使用量最大,應用范圍最廣,品種規(guī)格很多(多媒體投影:幾種電器電路板中的電阻器圖片)。那么,我們怎樣識別它們的種類和技術參數(shù)呢?
(二)合作探究
1.電阻器種類的識別
(學生觀察、比較、討論種類)常見的電阻器圖片(投影),和幾種下發(fā)的實物電阻器。
(教師實物演示,啟發(fā)歸納,提問總結)按外形結構分:固定電阻、可調(diào)電阻。按制造材料分:碳膜、金屬膜、水泥膜等。
2.電阻器的主要技術參數(shù)(學生自學討論,教師提問總結,并實物演示舉例說明)
(1)標稱阻值
教師:什么是標稱阻值?
學生:標稱阻值就是在電阻器的外表所標注的阻值。例如,100Ω、3KΩ、1MΩ。
(2)允許誤差
教師:什么是允許誤差?
學生:電阻器的實際阻值對于標稱阻值的最大誤差范圍稱為允許誤差。例如,± 5% ± 10%
(3)額定功率
教師:什么是額定功率?
學生:電阻器長期穩(wěn)定工作所允許承受的最大功率。其常用值有:1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、3W等。
(注:這節(jié)課最終教學目標是要求同學掌握電阻器的技術語言,正確識別電阻器外表所標注的內(nèi)涵。為什么先講授電阻器的主要技術參數(shù)呢?因為,后面給同學介紹幾種電阻器識別方法,都是圍繞這些技術參數(shù)的知識點進行識別。所以,我就安排電阻器的技術參數(shù)內(nèi)容在前。)
3.電阻器主要技術參數(shù)的標注方法
(1)直接標注法(投影圖片舉例說明)
電阻元件的參數(shù)可以用符號直接標注在電阻上。如標1W―表示電阻器的額定功率為1瓦; 5.1KΩ―表示電阻器的標稱阻值為5.1千歐;±5%―表示電阻器的允許誤差為±5%。
(2)色環(huán)標注法(學生分組觀察、探究,找出規(guī)律,教師啟發(fā)提問。)
第一環(huán)是第一位有效數(shù)字,第二環(huán)是第二位有效數(shù)字,第三環(huán)是有效數(shù)字后0的個數(shù)(倍率),第四環(huán)是允許誤差。(投影圖片舉例提問)棕黑紅金=10×102金=1KΩ±5%,說明標稱阻值:1KΩ,允許誤差:±5%。橙藍綠銀=365銀=36×105銀 =3.6 MΩ±10%,說明標稱阻值:3.6 MΩ,允許誤差:±10%。
色碼含義表
4.引導啟發(fā)性教學
(1)表中,12種顏色當中,除了金、銀色和一個本色外,余下的10種顏色它們之間的關系有什么特點及規(guī)律?讓學生找出其特有規(guī)律性(按可見光的7鐘顏色的順序排列)。
(2)如何快捷記憶?A、介紹我曾經(jīng)使用的記憶的方法;B、讓學生比較,找出更為適合自己快捷記憶的方法。
(三)學生實踐練習及信息反饋
做法:全班分成八小組,每組發(fā)放一定數(shù)量的電阻器讓學生去觀察和識別其技術參數(shù)。然后,每小組各選出一名代表將其答案寫在黑板上(要求先標出色環(huán)的順序,然后寫出電阻器的阻值及允許偏差值)。最后,由教師與學生代表共同即時核定答案。
(注:通過這一活動,給學生提供共同探究的空間,進一步了解電阻器的技術語言,有利于提高學生們對電阻器知識學習的興趣和對所學知識的鞏固。)
(四)課堂教學小結(由教師提示,學生完成小結)
提示:
1.本節(jié)課我給同學講了哪些內(nèi)容?
2.你了解和掌握多少種對電阻器的識別方法?
(注:以提示學生的方式進行小結,可以加深學生對本節(jié)知識的認識,提高學生表達能力,效果比教師直接表述好得多。)
四、教學反思
本節(jié)課的教學達到了預定的教學目標,其成功之處主要有如下幾點:
1.課堂的導入設計較為合理,效果好,課堂教學氣氛濃厚,學生的興趣得到提升,非常有利于教學的開展。
2.對凡難雜的色碼含義表,教師通過啟發(fā),讓學生找出其特有規(guī)律性,幫助學生加速理解色碼含義表內(nèi)的在關系,有助于學生對該表的熟悉與記憶。
3.通過學生互動活動,既能加深對識別法的認識,又有助于教學內(nèi)容的鞏固。
【關鍵詞】三本院校;電工與電子技術;教學改革
Research and Practice of Teaching Reform in the Courses of Electrician and Electronic Technology for Independent College
CHEN Xiuhong1 YUAN Daming2 CHEN Zhongfeng3
(1. E & A College, Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066004, China; 2.Northeast Petroleum University at Qinhuangdao, Qinhuangdao Hebei, 066004, China;3.TangShan Strong Coal Preparation Technology CO.LTD, Tangshan Hebei, 063000, China)
【Abstract】In order to adapt to the new needs of talents cultivation, Exploratory research of reforming electrician and electronic technology in independent colleges is put forward in this paper.The effective ways to improve electrician and electronic technology quality of teaching in independent college are sought from following aspects based on teaching and working experiences in independent college.From reformation of theoretic teaching and innovation of practice teaching,teaching train of thought ,teaching system and content,teaching ways and means ,teaching methods,practice teaching as well as examination way will be reformed and researched.
【Key words】Independent college; Electrician and electronic technology; Teaching reform
三本生是本科教育的新生事物,也是大眾化教育的必然趨勢,是介于研究型人才和技能型人才之間的有一定知識深度、實踐能力突出的高素質應用型人才。三本生入學分數(shù)平均比普通本科低得多,其文化基礎相對較弱,對未來追求的目標與本科生有明顯差異。為了加強就業(yè)時的競爭能力,應當在動手能力方面,比本科生有更明顯的優(yōu)勢。因而,在培養(yǎng)上應設計一定數(shù)量的理論基礎課程使其達到一定的理論水平,又要突出實踐能力培養(yǎng),在教學的各個環(huán)節(jié),安排大量的實踐內(nèi)容,增強實踐教學的強度,為實踐能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件。
電工與電子技術是三本機械類專業(yè)的一門重要的技術基礎課,是一切電類后續(xù)課程的基礎。通過學習可以使學生獲得電工與電子技術的必要理論、基本知識和基本技能,了解相關的應用和發(fā)展概況,為今后生活和工作打下良好的基礎。[1]
1 現(xiàn)階段課程教學存在的問題
1.1 對課程的基礎性特征沒有形成共識
隨著電工、電子技術的迅猛發(fā)展,知識的不斷更新,教學內(nèi)容不斷增加,教學要求也越來越高,但課程的學時卻逐漸減少。這給機械類學生學習和教師教學帶來一定難度。
1.2 學生對課程重要性認識不夠
機械專業(yè)學生往往認為就業(yè)都是加工崗位,對當前加工設備中控制技術發(fā)展趨勢認識不足,沒有從思想上給予足夠的重視,從而影響到學生對整個課程的學習。
1.3 課程內(nèi)容與實際工作相差較遠,教學方法單一
目前的教學方法基本以課堂教學為主,教學內(nèi)容與現(xiàn)有加工機械的聯(lián)系性不強,引不起學生關注。另外,在教學中,不斷以數(shù)學分析的方法進行各類公式的推導和驗證,一味要求學生將各種理論和分析方法死記硬背;而忽略了學生的個性差異,缺少師生間的互動和學生有效的參與,學生只是被動地適應教師,其主動性和創(chuàng)造性得不到發(fā)揮。這種教學模式使學生感到乏味、沒有興趣,動手實踐能力的培養(yǎng)更無從談起。
1.4 忽視實驗環(huán)節(jié),手段落后,形式單一
教學主要圍繞理論講授,實驗環(huán)節(jié)只是作為一個次要的附屬環(huán)節(jié),沒有被引起足夠的重視。由于實驗方案的單一性,每個學生完成相同的實驗項目,往往導致實驗結果雷同,無法發(fā)揮學生的潛能,也難以客觀評價學生的動手能力。
1.5 考核方法單一
以往成績僅由期末的一張試卷決定,這無法體現(xiàn)出學生的真實能力和水平。
為了適應社會需求,培養(yǎng)合格人才,在培養(yǎng)目標的指導下,對課程體系、課程內(nèi)容、教學方法、教學手段、實踐環(huán)節(jié)、考試方法等方面進行改革已勢在必行。
2 重構課程框架,優(yōu)化教學內(nèi)容
結合機械專業(yè)的教學特點,根據(jù)循序漸進的教學原則,將課程內(nèi)容劃分為六個模塊:電路、變壓器、電機與控制、模擬電子、數(shù)字電子、EDA。每個模塊在強調(diào)自身特點獨立性的同時,兼顧與后續(xù)課程的聯(lián)系[2]。各模塊教學內(nèi)容以“實用、適用、夠用”為基本原則,注重實用性的同時,抓住重點,應盡量降低難度,及時反映當代電工、電子技術的發(fā)展,使學生獲得最新科學技術成果的知識。同時加強實踐性教學環(huán)節(jié)的設置,適當介紹一些大規(guī)模集成電路芯片、新型的功能電路芯片和電子技術新的電路設計思想和手段,例如EDA技術等,介紹一些電子仿真和設計方面的軟件如Multisim,培養(yǎng)學生的動手操作能力。
3 構建多元、現(xiàn)代的教學方法與手段
教學方法與教學手段是教學改革的重要組成部分,直接關系到教學質量與教學水平的提高。采用與應用型本科大學課程特點相適應的教學方法,體現(xiàn)培養(yǎng)應用型本科高級人才的教學模式和教學理念來激發(fā)學生學習的積極性和創(chuàng)造性。
3.1 合理安排不同教學內(nèi)容的講授方式
課程的教學方式應由具體的內(nèi)容來確定。對重要的概念、定律、元件的規(guī)律必須精講,但應簡化煩瑣的推理過程,重點放在對結論的理解和應用上。從能力培養(yǎng)著眼,注重講練結合,保證練的比重,加強綜合訓練,培養(yǎng)學生自主學習,增強分析問題和解決問題的能力。
同時,還要注意體現(xiàn)本課程的實踐性與聯(lián)系性,經(jīng)常結合教學內(nèi)容介紹一些工程上和后續(xù)課程上的應用實例,使學生了解了所學知識的實用價值,從而激發(fā)了對課程產(chǎn)生濃厚的學習興趣。[3]
3.2 課堂教學方法多樣化
“授人與魚不如授人與漁”,教師不但要教給學生知識,更要教會學生如何獲取知識;不僅要重視教法,更要指導學生的學法。采用傳統(tǒng)的“填鴨式”和“直灌式”的講授,由于電工與電子技術的原理較抽象、內(nèi)容較繁雜,使學生感到學習困難,無法激發(fā)學生的積極性。因此,在教學過程中,盡量多教給學生如何理解、分析、歸納、總結問題,引導學生掌握學習方法,培養(yǎng)自學能力。為了充分發(fā)揮學生的主觀能動性,應根據(jù)不同的教學內(nèi)容,巧妙設計一些比較好的教學方法,如啟發(fā)教學法、換位教學法、反饋教學法等,來激發(fā)學生學習興趣,提高學習熱情。
3.2.1 啟發(fā)教學法
在教學過程中,以學生為中心,教師是活動的引導者、教學的主持人,啟發(fā)學生思維,引導學生自主學習和探索,重視學生學習動機的煥發(fā)和學習興趣的培養(yǎng)。比如,在講電機的工作原理時,先提出一個問題:定子與轉子之間沒有機械聯(lián)系,電動機通電后,轉子為什么能轉動?這個問題一提出,一下子就把學生的注意力集中過來了。為了解開疑問,首先復習有關電磁感應知識,對矩形線框在一對磁極中的轉動原理進行分析。學生就會突然感悟,其實定子相當于磁極,線框相當于轉子。轉子轉動與此線框能轉動的原理一樣,是通過電磁來聯(lián)系的。然后趁勢導人新課,既復習了基礎理論知識,又啟發(fā)了學生的思維。這種方法不僅能激發(fā)學生的求知欲望,調(diào)動學生積極思考,而且對提高課堂教學效率,拓展學生思維,培養(yǎng)學生能力可以起到積極的促進作用。
3.2.2 換位教學法
學生在特定的教學環(huán)節(jié)臨時充當和扮演教師的角色,由被動變主動,在教師指導下的自我思考、自我實踐、自我激勵,達到對知識的掌握。學生學習由被動變主動,不得不去看書、去思考問題、去發(fā)現(xiàn)問題,這有助于那些失去學習信心的同學進人學習狀態(tài);有助于那些有表現(xiàn)欲望的同學提高學習興趣。這種方法可使學生思維變得活躍,語言表達變得清楚,自學與獨立思考的能力得到鍛煉,創(chuàng)新能力和實踐能力得到提高等,達到了“‘教’是為了不教,‘學’是為了更好地學的美好境界”。
3.2.3 反饋教學法
教學應該包含“教”與“學”兩方面,而學生有沒有學會是關鍵。要了解學生是否學得好,這就需要反饋。在學習進行一段時間后,可以通過教學反饋表對教學進行反饋,也可通過以檢測手段對學生進行了解,建立知識檢測“三循環(huán)”:1)課前、課尾循環(huán):把上節(jié)的重點知識用于課前提問;在課結束時,對本堂課講解的重點知識用提問的方式進行回顧總結。這樣既復習了上節(jié)課的內(nèi)容,又了解了學生每次課學習的情況,通過反饋及時讓學生彌補不足。2)章節(jié)循環(huán):把一章應知應會的知識內(nèi)容制成測驗題,做到一章一測驗,了解學生對每章的掌握情況,并及時講解學生不會的題目。3)期中、期末循環(huán):在期中和期末時各出幾份綜合知識檢測題,了解總體學習情況,不足的地方再重新過一遍。三個循環(huán)層層遞進,通過反饋進行教學分析,分析學生知識掌握情況,分析自己在教學工作中的長處與短處,不斷總結教學經(jīng)驗,使教學質量在反饋與循環(huán)中逐步提高。
3.3 教學手段體現(xiàn)現(xiàn)代化
教學手段的改革與教學方法改革直接相關,是促進教學方法改革,提高教學質量與提高教學現(xiàn)代化水平的一個重要的切人點。
傳統(tǒng)教學中,教師只利用講授法與黑板文字相結合的形式進行教學,整個過程顯得枯燥而且缺乏動感,而利用多媒體技術將內(nèi)容制成圖、文、聲并茂及動畫效果的CAI課件,可有效地彌補傳統(tǒng)教學方式中的缺陷,讓枯燥的內(nèi)容變得色彩繽紛、富于動感[4]。同時,在很大程度上縮短了教學時間,滿足了壓縮學時但不壓縮內(nèi)容的要求。但是,和傳統(tǒng)教學相比,采用多媒體教學后,在原有的時間內(nèi)信息量增大,也相應地增大了學生學習的難度。因此,這就對采用多媒體授課的教師提出了新的要求,教師要改變原有的授課方式,充分發(fā)揮現(xiàn)代先進教學方式的優(yōu)勢,從而取得更好的教學效果。
4 實踐教學的行動化、情景化
實踐教學側重于對思維方式和動手能力的培養(yǎng),是理論教學的主要補充,在整個教學環(huán)節(jié)中具有重要地位,是學生從理論到實踐應用的一個重要途徑。
在學時有限的情況下,結合學校自身的實際條件,對實驗內(nèi)容進行精心挑選,注意實驗類型的多樣化,同時又要放寬實驗涉及范圍。實驗分為驗證性實驗、設計性實驗、仿真實驗等[5]。同時,增加電子小產(chǎn)品的設計制作、調(diào)試、維修、改造等實踐活動,或組織學生進行多種形式的課外實踐活動,開展電子設計大賽,使學生盡可能多地接觸元件、儀器、產(chǎn)品、行業(yè)、市場,達到理論聯(lián)系實際,學以致用的目的。
將職業(yè)資格證書與電工實踐相結合,充分體現(xiàn)“工學結合”的理念。課程教學中將中級電工上崗證和中級維修電工證筆試考試中電工與電子技術的應知、應會部分內(nèi)容講完,通過輔導解決其它內(nèi)容。利用電工與電子實踐進行部分操作訓練。這樣,教學與考證同步進行,使教學內(nèi)容更具有針對性,目標更具體,為學生的就業(yè)打下一定的基礎,真正實現(xiàn)“雙證制”教育。
5 考核方法的改革
考試改革應與教學內(nèi)容改革、教學方法改革相呼應,要改變傳統(tǒng)筆試一張卷的考核方法,注重操作能力的考核,針對此種情況,可將實驗成績作為衡量學生對本門課程掌握程度的一部分。根據(jù)課程的要求編選典型題目,學生通過抽簽方式,在規(guī)定時間內(nèi)完成所抽到的實驗,根據(jù)實驗完成情況以及所用時間的長短給出成績。把平時實驗成績、實驗考試成績按一定比例計為該學生最終實驗成績。這樣可以大大提高學生的實驗興趣和主動性,也給學生一個全面客觀的評價,以達到素質教育的目的。這樣的考核方法更全面、科學,既能提高學生對考試的重視程度,同時也能增強學生以后的就業(yè)競爭力。
6 結束語
電工與電子技術教學改革以培養(yǎng)基礎扎實、知識面寬、富有創(chuàng)新精神和競爭意識的學生為目標。通過教學改革,使學生在專業(yè)理論知識的學習與專業(yè)技術應用能力的培養(yǎng)上都取得了較明顯的成效。我們還將不斷探索,使我校教育辦出特色、辦出水平,努力為社會培養(yǎng)、造就一批具有專業(yè)理論與技能的應用型工程技術人員,在改革開放的社會進程中,提高教育的社會價值,培養(yǎng)社會需要的高技能人才。
【參考文獻】
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[2]李高建,曾照香.電工電子技術教學改革的研究與實踐[J].中國成人教育,2007(20).
[3]胡雪梅,李玉華.機械類電工技術課程教學改革的研究與實踐[J].九江職業(yè)技術學院學報,2008(3).
關鍵詞:卓越工程師;電工學;教學改革;理論分析;工程實踐
作者簡介:張紅穎(1978-),女,天津人,中國民航大學航空自動化學院,副教授;孫毅剛(1963-),男,山東汶上人,中國民航大學航空自動化學院,教授。(天津 300300)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)06-0062-01
隨著我國工業(yè)化的快速推進,迫切需要大量的工程技術人才,因此,如何培養(yǎng)出真正優(yōu)秀的工程師成為我國高等工程教育迫切需要解決的問題。為了貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》,教育部于2010年6月啟動了一項非常重要的教育改革項目,即“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”),旨在促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國,促進高等教育面向社會需求來培養(yǎng)人才,對學生的工程實踐能力與創(chuàng)新實踐能力進行強化培養(yǎng);并使得所培養(yǎng)出的人才具有更強的創(chuàng)新能力,使他們能夠適應經(jīng)濟社會發(fā)展的需要,為我國沿著新型工業(yè)化發(fā)展道路、努力建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務。
“電工學”作為工科非電類專業(yè)的一門技術基礎課程,主要是為學生提供學習專業(yè)知識和從事工程技術應用的電工技術的理論基礎,其內(nèi)容豐富,涵蓋了電工技術、電子技術、電機學、電力電子技術、可編程控制器等方面的知識,理論性和實踐性都比較強,在高等學校工科教育中具有非常重要的作用和地位。[1]為了配合中國民航大學(以下簡稱“我?!保嵤┑摹白吭接媱潯?,“電工學”的教學也要朝著培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實踐的方向不斷發(fā)展,在此過程中,需要不斷完善教學內(nèi)容和教學方法,從而逐步提高學生的工程實踐能力以及各項綜合素質。[2]基于創(chuàng)新和實踐能力在實際工程中的重要地位,在教學中要對卓越工程師進行著重培養(yǎng),筆者考慮如何在有限的學時中能引導學生提高學習效率和興趣,因此在教學實踐過程中,努力認真鉆研教材內(nèi)容,熟練掌握教材的重點與難點的基礎上,探索教學模式改革,重視理論聯(lián)系實際,以工程應用為導向,讓學生積極參與到教學活動中,從而培養(yǎng)學生的自主學習興趣與能力。
一、教學內(nèi)容改革
我校卓越班的“電工學”課程學時為理論92學時,實驗16學時,但內(nèi)容較多且抽象,要在有限的學時中將大量的電工學知識傳授給學生,就必須要對電工學這門課程的教學內(nèi)容進行有效的改革。對于非電類專業(yè)的本科生,教學的重點不在于讓學生掌握深入的理論,而在于培養(yǎng)學生如何將電工和電子的基礎知識應用于各自專業(yè)的能力,繼而有創(chuàng)新性地持續(xù)發(fā)展各自專業(yè)的能力。但目前的電工學教材,對基礎理論知識的完整性與系統(tǒng)性非常注重,一直按照電類基礎課程電路分析、電機與控制、模擬電子技術、數(shù)字電子技術四門課程的順序安排的。但非電類專業(yè)學生的學習興趣和主動性不佳,主要是缺乏關于現(xiàn)場實驗學習方面的內(nèi)容,因此和專業(yè)實際相結合的較少,針對性不強,學生很容易失去求知欲與動力。卓越工程師培養(yǎng)的是應用型人才,因此可以盡量減少授課內(nèi)容中純理論性的、抽象的內(nèi)容。另外,近些年來,電工與電子技術的飛速發(fā)展,電子產(chǎn)品越來越趨向高速、寬帶、高靈敏度、高密集度和小型化,工業(yè)上出現(xiàn)了很多最新的技術和應用。因此,在整個教學過程中,可以加入新技術的講授環(huán)節(jié),例如,可以增加電工與電子技術目前的發(fā)展現(xiàn)狀與最新的技術進展。通過這種方式,不僅開拓學生對技術領域的視野,也增強了學生對本門課程的學習興趣。筆者所授課的專業(yè)為本校飛行器動力工程和飛行器制造工程專業(yè),在課程開始授課時,將電工學如何應用在他們所學專業(yè)以及目前我國電工電子事業(yè)發(fā)展的概況與前沿技術進行了講解,很大程度上提高了學生學習的興趣和積極性。
二、教學方法改革
“卓越計劃”的重點是要從工程應用的角度出發(fā),因此,傳統(tǒng)的教師教、學生學的教育方式不能充分體現(xiàn)學生的主體地位,必須建立課堂理論教學與實踐教學相結合的教學模式,以此來調(diào)動學生的積極性和主動性。目前的教學模式十分注重理論分析與結論,但并沒有將理論和專業(yè)或實際進行聯(lián)系,不利于學生知識面的擴展。因此,新的教學模式應該將學習、研究與實踐融為一體,以培養(yǎng)學生自主、合作、探究學習的能力。新的教學模式應以引導型教學為主,講授法、討論法和案例分析法作為主要教學方法。在教學過程中,教師只是組織者、引導者和合作者,讓學生成為課堂學習的主體,為學生創(chuàng)造一個有創(chuàng)新思維活動的空間,學生通過教師的思維引領進行積極的思考。
筆者在講授電子元器件的時候,會把相應的實物帶到課堂,并結合工程實際應用說明元器件的特性,首先調(diào)動學生學習的興趣和積極性。另外,設計了一些具有工程實際應用價值的案例,作為典型的教學案例,以此來引入相關的基本概念、基本原理、基本計算方法,并闡述這些基本原理在各個學科專業(yè)中的運用,并且結合仿真軟件展現(xiàn)應用效果,這樣不僅增強了學生的學習興趣,而且也調(diào)動了學生對仿真分析和設計的興趣。
三、課程考核方式的改革
教學的最終目的在于引導學生學習知識技能的同時,使其掌握學習方法,因此重在學習過程。傳統(tǒng)的電工學課程考核方法主要通過筆試試卷來檢測,最終的考核成績由幾部分的綜合構成,包括學生上課的出勤情況、課堂提問回答問題情況、平時小測驗情況,以及作業(yè)完成情況、實驗報告的撰寫情況等。這種考核方式比較適合考核學生書本知識掌握的水平,但不能完全反映學生的知識應用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。為了配合我校的“卓越計劃”,筆者認為考試形式可采用閉卷理論考核與實踐考核相結合的形式,以此來考查學生對基礎知識的掌握和動手實踐能力。其中實踐考核可以是對實際電路的設計與仿真,具體的考核題目最好與學生所學的專業(yè)相關,也可與企業(yè)的生產(chǎn)實踐、教師的科研項目相結合,讓學生主動參與實踐、主動創(chuàng)造、主動探索,通過創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性實踐,充分發(fā)揮其創(chuàng)新潛能,全面提升學生的工程實踐能力。以這樣的形式考核,所考核的指標主要為:對仿真軟件,例如LabVIEW[3]或Multisim的熟悉與使用;對電路模型的設計與實現(xiàn);對仿真結果的分析與總結。實踐考核可采用小組答辯方式進行,要求學生講述所設計電路的應用前景,以及用到的理論與技術,并詳細說明設計思路與過程,并對實現(xiàn)情況進行總結。這樣的課程考核方法,能夠提升學生日常學習的緊迫感與能動性,認真積極地對待電工學課程學習中的每一部分,養(yǎng)成獨立思考、認真完成的習慣,這樣將極大地推動電工學課程建設和教學質量的提高。
四、探索新的實驗內(nèi)容
電工學作為一門專業(yè)技術課程,具有知識面廣、理論性和實踐性強的特點,實驗教學一直占有非常大的比例。[4]目前的實驗內(nèi)容多為驗證性的實驗,而綜合性、設計性和研究創(chuàng)新性的實驗相對較少,不能充分發(fā)揮學生主動思考和解決實際問題的能力。筆者認為,應該在考慮實驗學時和教學大綱的基礎上,對實驗內(nèi)容推陳出新,在電工學課程所要求的基礎知識上,挖掘新的實驗內(nèi)容和實驗方案,減少基礎性實驗,增加綜合性、設計性和開發(fā)性的實驗,設計新穎的實驗環(huán)節(jié),從而培養(yǎng)學生的工程素質。甚至可以讓學生根據(jù)所學知識,自行設計實驗,并根據(jù)實驗內(nèi)容與老師討論實驗方案和實驗步驟,讓學生主動開拓知識面,并靈活運用和歸納知識,提高學生的創(chuàng)新性思維能力和靈活運用知識的能力,加強學生的動手能力培養(yǎng)。
五、結束語
為了適應社會的發(fā)展,提高人才培養(yǎng)質量,筆者結合“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的教育模式與“電工學”課程的特點,在教學內(nèi)容、教學方法、實驗環(huán)節(jié)以及考核方式幾方面進行了改革探索,并取得了初步的效果。然而,這也將是一個持續(xù)的過程,要不斷探索,研究更加符合我?!白吭接媱潯钡男兄行У摹半姽W”改革方案。
參考文獻:
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關鍵詞:電工儀表與測量 課程 教學法
一、把生動直觀的電工儀表引入課堂
對于中職中專學生來說,枯燥的純理論講解,很容易讓他們感到乏味,提不起學習的興趣。教師的課堂教學必須面向全體學生,讓每一個學生參與到教學活動中來。通過將直觀生動的電工儀表實物、模型、多媒體音像引入課堂中來,激發(fā)學生的學習興趣,可大大調(diào)動學生學習的積極性。比如,當學習萬用表、鉗形電流表這些便攜式儀表時,在講授完理論知識之后,要及時帶領學生使用儀表來測量實物,比如電池、電阻、交流電等,包括學生的手機電池,都可以隨手拿來測量。通過動手,可以及時發(fā)現(xiàn)并糾正學生在儀表使用上的錯誤,并引導學生主動提出想了解的相關知識,再鼓勵他們自己尋找答案。學生樂于學習,積極發(fā)言,踴躍實踐,一掃過去課堂沉悶的填鴨式教育,讓學生成為學習的主人,使每一位學生在課堂上都有收獲。
二、根據(jù)學生情況因材施教
調(diào)查了解學生的志愿,以學生的基礎和未來發(fā)展為依據(jù),將學生分成兩個部分:對口升學與就業(yè)。對于準備升學的學生,要強化應試能力的訓練,側重理論知識的學習,結合教學大綱的考點要求,適當加大知識的深度和難度,比如各種儀表的原理以及測量電路等重點難點務必牢固掌握。而對于準備就業(yè)的學生,則要側重于職業(yè)技能訓練,讓學生在大概了解工作原理的基礎上,重點培養(yǎng)實際動手操作能力,并把實踐操作與具體設備、企業(yè)緊密聯(lián)系,讓學生在類似企業(yè)工作的環(huán)境狀態(tài)下,對實訓操作產(chǎn)生濃厚的學習興趣,主動尋找實訓中遇到的各種實際問題,培養(yǎng)良好的工作、學習態(tài)度。
三、采用對比法教學事半功倍
儀表的各章內(nèi)容基本都是獨立的,甚至一節(jié)只介紹一種儀表的特點和使用方法。儀表課本的這一特點有利有弊,利在于,即使學生前一兩節(jié)甚至一兩章沒有掌握,也不影響后面內(nèi)容的學習,隨時都能讓學生體會到獲取新知識的快樂;弊則在于,由于各章缺乏緊密的聯(lián)系,導致學生覺得比較凌亂。所以,老師應該經(jīng)常引導學生對所學的內(nèi)容進行歸納、分析、對比、總結,例如各種測量機構構造、原理的對比,模擬式與數(shù)字式儀表結構、原理和使用方法上的對比,同一電量(電阻、功率、電能)的幾種不同測量方法的對比等等,通過前后內(nèi)容的對比學習,讓學生感覺條理分明,簡潔易懂,既復習了舊知識,又鞏固了新知識,且學生會理解得更加深刻,達到了事半功倍的良好教學效果。
四、采用鼓勵式教學激發(fā)學生自信心
中職生正處于青春期,他們既保留著小孩子的天真活潑,又有著青少年的倔強叛逆。筆者曾有一個學生,就是老師們心中典型的后進生,經(jīng)常曠課,課上玩手機或者睡大覺,每次提問題他都兩個字“不會”。即便如此,筆者也依然鼓勵他,要他認真聽課,多動腦筋,下次爭取能回答上來。終于有一次提問,他很小聲地回答對了,筆者立刻把他的答案重復了一遍,然后問同學們對不對,同學們異口同聲的大聲說:“對!”,筆者當即給予他充分的表揚和鼓勵,并要同學們給他鼓掌喝彩。從此以后,這個學生找回了自信,再未逃過課,在課堂上就仿佛變了一個人,學習變得積極主動,認真聽課,踴躍發(fā)言,最后取得了非常優(yōu)秀的成績。老師們采用鼓勵式教學,能幫助學生樹立信心,重塑自我。老師一句表揚的話語,就能改變一個孩子一生的事例很多!
五、勤動手、多實踐,讓學生技能更熟練
實踐是檢驗真理的唯一標準,理論必須聯(lián)系實踐才能學以致用。儀表作為一種電工必備儀器,可在平時的電工、電子實驗課上進行實習,比如用萬用表進行收音機的安裝與調(diào)試,用兆歐表檢測電動機的絕緣電阻性能等,通過實踐發(fā)現(xiàn)不足之處,今后加以注意并改正。電工儀表隨著電工、電子技術的發(fā)展而發(fā)展,反過來,電工儀表又為電工、電子技術發(fā)展提供有力的支持,所以熟練掌握常用的儀表測量方法對于電工來說,具有十分重要的意義,一定要讓學生勤動手、多實踐,為今后的職業(yè)生涯打下穩(wěn)固的基礎。
[關鍵詞] 工作過程 電工 電子技術 教材
中等職業(yè)學校課程采用教學做一體化模式組織教學成為共識。教學環(huán)境模擬工作環(huán)境,教學過程模擬工作過程,所學即所用等教學的基本理念也深入人心。在這種大的背景環(huán)境下,我們對電子技術應用等相關專業(yè)的《電工電子技術應用》課程進行了大力改革,編寫了新的教材。新教材從教材內(nèi)容到教材組織形式上都與傳統(tǒng)的教材有了明顯的區(qū)別:內(nèi)容上更加適合學生的認知水平和認知規(guī)律;組織形式上充分的體現(xiàn)了工作過程的系統(tǒng)化。投入使用之后,有效的提高了教學效果。
一、基于工作過程的《電工電子技術應用》教材編寫的基本原則
1、緊抓一個抓手
指的是教材內(nèi)容的組織上要緊緊抓住“工作過程”這個抓手。電子技術應用專業(yè)的學生畢業(yè)后的對口崗位一般是電子產(chǎn)品維修員、電子產(chǎn)品質檢員、電子產(chǎn)品設計員、電子產(chǎn)品銷售員、電子產(chǎn)品生產(chǎn)管理員等崗位。教材內(nèi)容的組織上,就要根據(jù)不同的內(nèi)容構建相關崗位的相對“真實工作環(huán)境”。比如“三極管的檢測”與質檢員的工作密切相關,就要構建真實的檢測環(huán)境:給出檢測的質量標準,總結檢測的方法步驟,撰寫檢測報告等工作過程在教材上充分體現(xiàn)。使學生完成一個工作過程,會干一樣活,形成一定的技能。
2、圍繞三個目標
三個目標指的是知識目標、技能目標、素養(yǎng)目標。其中知識目標和技能目標在教材上是比較好體現(xiàn)的。除了內(nèi)容上更加貼近工作實際,表現(xiàn)形式上更加貼近工作環(huán)境,其他與傳統(tǒng)教材無異。素養(yǎng)目標指的是團隊合作精神、創(chuàng)新精神等精神層面的目標,這在傳統(tǒng)教材中是極少體現(xiàn)的。現(xiàn)在看來,這些素質作為一個社會人在將來的工作崗位上也是必不可少和至關重要的。素養(yǎng)目標的可以體現(xiàn)在“活動”中,比如設置一定的“討論”環(huán)節(jié)培養(yǎng)其創(chuàng)新精神;也可以體現(xiàn)在考核標準上,比如以小組為單位完成一定的工作任務,以小組為單位進行考核,從而鍛煉小組成員的團隊合作精神。
3、突出三種能力
三種能力即:社會能力、專業(yè)能力、方法能力。社會能力指的是團隊合作、與人溝通、獨立完成工作等能力;專業(yè)能力指的是完成本崗位工作所需的理論知識層面的和技能層面的能力;方法能力指的是獲取信息、分析問題、解決問題等方面的能力。這三種能力的培養(yǎng)在教材內(nèi)容的選擇和組織上要有意的突出出來。
二、基于工作過程的《電工電子技術應用》教材編寫的基本步驟
教材編寫中,充分借鑒德國雙元制教學的經(jīng)驗,具體分以下幾步:
1、崗位分析
就是分析本專業(yè)學員畢業(yè)后,對口的崗位或崗位群有哪些。
2、調(diào)研需求
結合分析得到的各個崗位,到相關單位和企業(yè)進行調(diào)研,看一看各個崗位對員工有哪些知識和能力的要求。為了得到可靠的數(shù)據(jù),需要事先擬制調(diào)查表。調(diào)查表內(nèi)容包括知識、能力、素養(yǎng)三方面的調(diào)查項目。
3、創(chuàng)設工作任務
按照調(diào)研的結果,創(chuàng)設工作任務。工作任務一定是對口崗位上實實在在存在的工作任務。整個教材的工作任務一定要將所有的知識點包含進來。內(nèi)容體系貫穿一條主線―電路,以電路作為載體,以電路作為教材工作任務劃分的依據(jù)。各工作任務內(nèi)容相對獨立和集中;任務內(nèi)容的排列順序遵循由簡到繁、由易到難的原則,前面任務出現(xiàn)的知識點,后面的任務不再出現(xiàn)。工作任務的名稱一定要體現(xiàn)工作的過程化,采用“工作對象+動作”的命名規(guī)則。比如:直流穩(wěn)壓電源的制作和調(diào)試。
4、確定內(nèi)容
根據(jù)確定的工作任務,結合課程的特點,遵循學生認知規(guī)律原則和理論與實踐一體化的原則,將教學內(nèi)容進行整合,確定每個任務的知識點,確定技能和素養(yǎng)。知識點要包括陳述性知識和經(jīng)驗性知識。陳述性知識主要解決“是什么”和“為什么”的問題;經(jīng)驗性知識主要解決“怎么做”和“怎么做的更好”的問題。
5、組織編寫
教材編寫人員以本專業(yè)有豐富教學經(jīng)驗的老師為主體,同時要吸收企業(yè)的實訓師、對口崗位的員工、往屆畢業(yè)生。以方便內(nèi)容的組織和工作過程的操作為基本依據(jù),堅持過程精益化,工作情境化,學習工作化,資源信息化的原則。
6、教材審定出版
審定人員必須由本專業(yè)的專家構成。審定人員必須進行詳細的論證,提出意見和建議,然后再由編寫人員對教材進行修訂。如有必要,需多次修訂,然后才能出版。
三、基于工作過程的《電工電子技術應用》教材的基本形式
將整個教材內(nèi)容分成若干個工作任務,根據(jù)需要可將工作任務分解成若干個子任務,每個子任務包括“學習目標”、“相關知識”、“任務指導”、“拓展延伸”四部分內(nèi)容。
1、學習目標
說明本任務學習所要達到的目標,包括知識和技能和素養(yǎng)三方面的目標。在教材中出現(xiàn)目標的目的有二:一是可以讓學習者了解初步本任務學習哪些知識點,會干哪些活。從而做到心中有數(shù)。二是讓學習者了解相關知識點和技能需要掌握到什么程度,是需要了解的,還是需要理解的,還是需要靈活應用的。從而在學習過程中有的放矢,有意的調(diào)整自己的努力方向。
2、相關知識
是教材內(nèi)容的重點,主要介紹與本任務密切聯(lián)系的相關理論知識。需要說明的是,本任務牽涉到的部分知識可能在前面的任務中已經(jīng)說明,那么在本任務中就不再涉及。
組織的基本模式是教學做一體化,理論與實踐一體化,在完成相關測量的基礎上講解理論知識。為了增加教材的趣味性和可讀性,本部分內(nèi)容的組織分成“看一看”、“學一學”、“測一測”、“練一練”等活潑的模塊。其中,“看一看”主要看器件外形、電路結構、實驗結果等直觀的現(xiàn)象,解決“是什么”的問題;“學一學”主要是針對“看一看”中的現(xiàn)象進行解釋和說明,解決“為什么”的問題;“測一測”主要是針對具體的簡單電路或器件進行相關參數(shù)和性能的測量,解決“怎么做”的問題;“練一練”部分主要是針對以上知識和技能進行的練習,以加深印象,增強熟練程度。
3、任務指導
說明完成本任務具體的步驟、方法、標準、要求、操作規(guī)程、注意事項等內(nèi)容。主要是解決“怎么做得更好”的問題。
4、拓展延伸
主要包含兩方面的內(nèi)容:一是與本任務相關的較難的內(nèi)容,比如:各類計算及課程標準要求之外的需要學員了解的拓展知識;二是與專業(yè)課程結合緊密的相關專業(yè)課上需要講解的典型電路的分析和講解。通過這個模塊,拓展學生的知識面。這部分內(nèi)容主要是針對學有余力的學生。
需要說明的是,在編寫具體任務時,根據(jù)需要利用Multisim、protel等仿真軟件加入了部分虛擬仿真實驗,加大了學員的信息化素養(yǎng)的培養(yǎng)力度。同時在每個任務后面都附上了考核的標準,增強了學習的指向性。
基于工作過程的《電工電子技術應用》教材集中體現(xiàn)了“做中學、學中做”、“邊做邊學”的職業(yè)教育理念。試用期間,學生普遍反映,比較適合他們的認知特點,比較實用,能有效的指導實踐操作。
參 考 文 獻
關鍵詞:虛擬實驗室;客戶端設計;生成電原理圖;數(shù)學模型
引言
電子技術實驗室是閩南理工學院示范性實驗教學基地,也是電子信息工程、電氣自動化等專業(yè)重點建設的實驗室之一,在目前以信息化教學為主導的引領下,從實驗教學的實用性、便捷性和經(jīng)濟性考慮,構建基于VisualC#.NET開發(fā)設計的虛擬電子技術實驗教學客戶端平臺,是目前我院實驗教學電子化、信息化管理建設的一個重要任務與發(fā)展方向。電子技術虛擬仿真客戶端實現(xiàn)了信息電子化管理,不僅讓我院實驗教學管理更加效率化和便捷化,讓學生脫離了過去繁冗的紙張式、人力式操作,同時,該客戶端的實現(xiàn)減少了實驗教學人員的編制數(shù)量以及實驗相關的工作量。因此,構建完善的電子技術虛擬仿真客戶端勢在必行。學生個人信息、實驗數(shù)據(jù)、實驗報告、實驗考核成績查詢等,都應該在網(wǎng)上得到很好的支持。實驗數(shù)據(jù)是電子技術虛擬仿真客戶端應包含的一項重要數(shù)據(jù)資源,其包含的數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)出誤時需要及時更新,管理上較為復雜。因此,單純地依靠人工來管理是難以實現(xiàn)的。該客戶端平臺以電工電子實驗硬件資源為基礎,實現(xiàn)網(wǎng)絡虛擬實驗、實驗數(shù)據(jù)管理與處理等需要而設計,在很大程度上減輕實驗教學人員的的工作負擔,實現(xiàn)了電工電子類實驗教學的網(wǎng)絡化、高效化、規(guī)范化,減少了人為的誤操作而損壞實驗硬件設備。
1客戶端系統(tǒng)的設計
針對電子技術虛擬仿真客戶端系統(tǒng)項目需求的角度進行分析,確定了系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)的主要功能及任務。研究了客戶端界面的設計原則,提出了基于VisualC#.net的客戶端設計方法及數(shù)據(jù)庫的設計原則。
1.1客戶端系統(tǒng)需求分析
功能結構如圖1所示??蛻舳说闹饕蝿詹皇谴_定整個系統(tǒng)怎樣完成工作,而是確定這五個子系統(tǒng)必須完成哪些工作,可以說是對系統(tǒng)客戶端實現(xiàn)的功能提出完整、清晰、具體、準確的要求。需求分析過程要求客戶端要完成的具體任務如下:首先明確對客戶端的綜合要求,主要包括性能要求、功能要求、運行要求及其它要求。性能要求包括數(shù)據(jù)準備度、響應時間、和適應性能要求;功能要求主要描述了整個系統(tǒng)要完成的全部功能;運行要求是對系統(tǒng)運行過程中硬件環(huán)境、軟件、接口的要求;其它要求主要包括安全性、可靠性、保密性、可維護等方面的要求,以及今后可能涉及到改進升級問題做出分析。系統(tǒng)數(shù)據(jù)要求分析,通過對系統(tǒng)的信息流向歸納抽象出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)邏輯關系,并對系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫類型、名稱以及數(shù)據(jù)采集方式進行詳細描述。導出目標系統(tǒng)的詳細邏輯模型,根據(jù)上面兩項分析得出客戶端系統(tǒng)的詳細邏輯模型,并用數(shù)據(jù)流圖、IPO圖、數(shù)據(jù)字典來表示。
1.2系統(tǒng)設計流程
系統(tǒng)客戶端共包含5個子系統(tǒng):身份認證子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)、工具箱子系統(tǒng)、電子元件數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、電原理圖自動生成與調(diào)整子系統(tǒng)。用戶只要通過校園網(wǎng)使自己的計算機聯(lián)入Internet,就可以通過客戶端訪問虛擬實驗系統(tǒng)??蛻舳耸怯脩糁苯哟蚪坏缹ο?,多個客戶端可以同時登錄到系統(tǒng)服務器,同時完成不同的實驗。系統(tǒng)服務器和所有的實驗客戶端都處于校園網(wǎng)的高速局域網(wǎng)中,用戶在正常情況下通過客戶端登錄到服務器上,即可隨時進行實驗,如果客戶端需要進行維護、修改時,可以隨時從服務器上注銷。交互設計,任何產(chǎn)品的功能體現(xiàn)都是通過人與機器的交互能力來判斷的,如果這種交互更為簡單,也就是說開發(fā)的產(chǎn)品更方便用戶使用,這是交互設計的最終目標。因此,交互設計的核心要重點體現(xiàn)出人的因素,并按照以下原理來設計:①有錯誤提示信息時,方便用戶糾正;②用戶控制界面簡單化。給出用戶多種操作選擇的提示信息;③允許兼用鍵盤和鼠標;④允許用戶在操作過程中,可能因為某種原因需求中止當前操作去執(zhí)行其它任務;⑤快速反應信息。用戶在操作過程中,往往會出現(xiàn)操作不當靠成心理上的焦慮而陷入誤區(qū),系統(tǒng)快速反應信息可以必免這種情況發(fā)生;⑥使用的語言是面向用戶的高級語言,方面閱讀;⑦方便退出。視覺設計是在結構設計的基礎上,根據(jù)用戶的心理特征進行包括頁面、字體、色彩等方面的設計。視覺設計的目標是讓用戶操作過程心情舒暢,其設計原則如下:①用戶可根據(jù)自己需求改變界面色彩、風格;②色彩協(xié)調(diào)搭配。界面色彩反差不應過大,必免造成界面花花綠綠,盡量少用紅色和綠色;③使用真實的圖形符號;④具有視覺索引。用戶根據(jù)不同的圖形符號能夠快速判斷其代表的內(nèi)容,達到用圖形來刺激視覺的效果;⑤條理清晰、布局合理??傊?,客戶端界面設計的目標是為了滿足用戶的需求,整個設計過程都是圍繞用戶的考慮的,此外還應充分考慮整體的布局,界面各元素的位置、圖標與色彩搭配的問題,以達到美化的效果,提高界面的可閱讀性并具有吸引力。
2建立數(shù)學模型
實驗電路原理圖自動生成的過程,本質上就是對實物電路圖到電路原理圖的轉換過程。要完成這一轉換過程,需要對實物電路進行建模,對電路的各個組成單元進行抽象、分析、統(tǒng)合、識別的過程。電子元器件的建模是在面包板建模的基礎上進行的數(shù)學分析,它與元件的端口數(shù)、元件的插入位置有關。下面是以二端元件電阻為例進行建模的過程(其它元件與二端元件建模相似)。在面包板上確定二端元件的兩個插孔E2、F2,然后從插孔引出兩上引線并在這兩根引線上替換成電阻的符號圖,如圖3所示。對應的電阻元件信息表,如表1所示。頻率計等,一般在使用過程中都是利用儀器的兩個探頭與被測電路的兩點相連,讀取被測兩點的數(shù)據(jù)。測量儀器的建模過程可以參考二端元件的建模方法,其過程基本類似。
3系統(tǒng)功能實現(xiàn)
虛擬電工電子實驗系統(tǒng)設計的最大亮點就是為用戶提供了電原理圖自動生成的功能。用戶通過面包板搭建實物電路后,只要點擊系統(tǒng)客戶端菜單下的“視圖”-“原理圖”選項,就能夠在窗口中查看自動生成的電原理圖。但是,由于這一過程是通過數(shù)學建模、解析、映射生成的,得到的電原理圖并不一定是用戶所需的最佳原理圖,因此系統(tǒng)還為用戶提供手動優(yōu)化的方法,以提高轉換效率。電原理圖自動生成的基本原理:矩陣M中的各個元素與面包板上的所有插孔實現(xiàn)了一一對應關系,矩陣中的信息也代表了實物電路的相關信息,用戶可以根據(jù)實物電路的互連信息網(wǎng)表修改矩陣T值,映射成最優(yōu)化的電原理圖。在修改矩陣M值相關元素時,還要考慮面包板本身插孔的互連信息。相通的插孔數(shù)值也應相同(同1或同0),也就是說Ai=Bi=Ci=Di=Ei、Fi=Gi=Hi=Ii=Ji,并體現(xiàn)在矩陣中。
4效益分析及應用前景
隨著閩南理工學院的發(fā)展狀大,學生規(guī)模和實驗室場所之間的矛盾越來越明顯,學院在設備資金的投入也受到了一定限制。因此,電子技術虛擬仿真客戶端系統(tǒng)的實現(xiàn)將解決這一主要矛盾,學生只要在網(wǎng)絡上登入這一系統(tǒng)便可以完成相應的實驗。當前我院還處于傳統(tǒng)的實驗教學模式,設備老化、實驗場所限制、實驗教學人員編制、實驗室管理、實驗工作量等問題都不能找出較好的解決方法。對這一問題,最好的解決辦法就是借助計算機網(wǎng)絡技術和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),對實驗進行網(wǎng)絡虛擬仿真,并對數(shù)據(jù)實行電子化管理。本課題的目的就是開發(fā)“電子技術虛擬仿真客戶端系統(tǒng)”,通過這一系統(tǒng)為學生提供網(wǎng)絡實驗平臺,實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)信息管理的電子化,提供一個電子化的信息管理平臺。
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