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電工電子技術(shù)實(shí)踐技能與能力培養(yǎng)體系
(一)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)按照“由簡單到綜合、由學(xué)習(xí)到創(chuàng)新”的思路,設(shè)置了由操作性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)等“四個層次”組成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。操作性實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)針對電工電子技能方面的工程訓(xùn)練,使學(xué)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)解決理論與實(shí)踐相結(jié)合,理想模型與實(shí)際物體相結(jié)合等問題。通過實(shí)驗(yàn)比較深入的理解基礎(chǔ)理論,掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和步驟,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能以及在實(shí)踐中運(yùn)用、推廣和提高知識的能力。設(shè)計性實(shí)驗(yàn),主要培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,選擇儀器設(shè)備,組裝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及調(diào)試、測試、分析和總結(jié)等能力。綜合性實(shí)驗(yàn),以自由組合形成選題小組,通過自選或自定設(shè)計題目等方式,使學(xué)生能夠較系統(tǒng)地掌握從選題、方案論證、電路設(shè)計、電路實(shí)現(xiàn)、裝配調(diào)試,直到最后的文檔整理和總結(jié)報告等全過程的各個環(huán)節(jié)。(二)集中技能培訓(xùn)集中技能培訓(xùn)是針對具體問題,學(xué)生通過器件選擇、產(chǎn)品制作、安裝調(diào)試等訓(xùn)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(shù)實(shí)際應(yīng)用并將國家職業(yè)技能考核標(biāo)準(zhǔn)融入教學(xué)內(nèi)容中;在訓(xùn)練方法上,讓學(xué)生身臨實(shí)踐現(xiàn)場“真刀真槍”地訓(xùn)練。(三)創(chuàng)新實(shí)踐活動創(chuàng)新實(shí)踐活動安排在課外進(jìn)行,針對各專業(yè)常見的實(shí)際問題以及電子設(shè)計競賽、電工數(shù)學(xué)建模競賽和電工技能鑒定等活動,開展綜合訓(xùn)練、創(chuàng)新設(shè)計或自主實(shí)驗(yàn),對學(xué)生電工電子技術(shù)的應(yīng)用能力進(jìn)行再提高。同時,結(jié)合各專業(yè)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí),有針對性地進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的電工電子技術(shù)方面的實(shí)踐。在學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)的時候,根據(jù)現(xiàn)場電工電子技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際,給學(xué)生布置電工電子技術(shù)方面的實(shí)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生在專業(yè)實(shí)習(xí)的同時,得到電工電子技能與能力的培養(yǎng)。
教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
學(xué)生利用課外時間,通過查閱文獻(xiàn)、咨詢等多種渠道開展自學(xué)活動,構(gòu)建各自獨(dú)到的見解。組織討論。教師在課堂組織學(xué)生開展討論。在討論中,教師要注重啟發(fā)引導(dǎo),并根據(jù)實(shí)際情況設(shè)疑、質(zhì)疑,充分調(diào)動學(xué)生的思維,主動思考,踴躍發(fā)言。對于錯誤的、模糊的觀點(diǎn),教師要及時予以糾正。效果評價。評價采用學(xué)生自我評價、同學(xué)之間評價和教師評價相結(jié)合的方式進(jìn)行。通過同學(xué)評價加深知識的理解和掌握,促進(jìn)共同進(jìn)步;通過教師的評價,指出存在的問題,并為學(xué)生布置課后思考題,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)知識的升華。PBL教學(xué)法的靈活運(yùn)用,不僅提高了學(xué)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(xué)生自學(xué)能力、探究問題、分析問題、解決問題、歸納整合和交流表達(dá)、團(tuán)隊合作等實(shí)際工作能力。集中實(shí)踐教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式在電工工藝實(shí)習(xí)和電子工藝實(shí)習(xí)等集中實(shí)踐教學(xué)中,采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式組織教學(xué)活動,培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。1.電工工藝實(shí)習(xí)首先進(jìn)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(dǎo)線的連接與絕緣的恢復(fù)、室內(nèi)線路的敷設(shè)與安裝、動力線路的敷設(shè)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(xùn)練,然后,采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式,以典型機(jī)床動力配電盤或電氣控制柜為載體,將相關(guān)教學(xué)模塊、訓(xùn)練項目與內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生通過電工產(chǎn)品的安裝、調(diào)試以及技術(shù)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(shí)習(xí)首先進(jìn)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(shù)等基本技能與能力訓(xùn)練,然后,以方波發(fā)生器、電壓報警器和SMT技術(shù)的FM收音機(jī)為載體,將教學(xué)模塊、訓(xùn)練項目與內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來,使學(xué)生通過電子產(chǎn)品的裝配、調(diào)試和測試以及技術(shù)文件編寫等訓(xùn)練,掌握電子產(chǎn)品整機(jī)裝配與調(diào)試工藝流程以及整機(jī)裝配與調(diào)試的項目和方法。
作者:張運(yùn)波 鄭文 姜志宏 單位:長春工程學(xué)院
一、備學(xué)生,講好課,多總結(jié)
明確教材的性質(zhì)、任務(wù)、教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和要求,研究教材中各章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn),很重要,但是研究所授學(xué)生的心身發(fā)展特點(diǎn),相關(guān)知識面和智力基礎(chǔ)也是同樣的重要的,以前在更多文獻(xiàn)里關(guān)于教師如何備好課講的很多,但是如何備好學(xué)生也是一門比較復(fù)雜的課程,在一個班級里,有反應(yīng)快的,反應(yīng)慢的;有自學(xué)能力強(qiáng)的,自學(xué)能力弱的,要每個人學(xué)生做到能懂,無疑對教師是一個考驗(yàn),所以備學(xué)生就顯得比較重要,尤其是對于職中的學(xué)生,基礎(chǔ)比一般學(xué)校的要差一點(diǎn),這對教師的要求會更高。
怎么講好課,要求我們對教學(xué)內(nèi)容有深刻的認(rèn)識,認(rèn)真地組織;課堂上要積極創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,做一些比喻性、對比性的較強(qiáng)易懂的例子以及結(jié)合實(shí)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;同時要正確評價學(xué)習(xí)行為,幫助學(xué)生體驗(yàn)成功,要每一個學(xué)生體會到學(xué)習(xí)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(xué)生容易含糊。首先二極管要導(dǎo)通,導(dǎo)通的前提是正向偏置,電壓達(dá)到所需開啟電壓才導(dǎo)通,導(dǎo)通后二極管上才會有一個正向壓降。學(xué)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(jié),顧名思義,就是對所做教學(xué)進(jìn)行總體歸納和全面概括的具體結(jié)論。一般情況,在每一章節(jié)學(xué)習(xí)完成以后,學(xué)生很難自己把學(xué)習(xí)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(dǎo)。教師在總結(jié)中可以利用一些對比、類比的方法,找出異同點(diǎn)。比如在放大電路講授結(jié)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(diǎn),很大程度上增加了學(xué)生的理解能力。
二、建框架,學(xué)概念,打基礎(chǔ)
好多教師在新學(xué)期開始,就一股腦地開始講授新課,至于為什么要學(xué)這門課,通過這門課的學(xué)習(xí)學(xué)生能夠知道什么,這門課究竟是講什么的,好多學(xué)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(xué)習(xí)的知識給學(xué)生一個大的框架,就像蓋樓一樣,先把建設(shè)大樓所需的圖紙、材料、資金等必須物品準(zhǔn)備好,這樣蓋起樓來,就可以得心應(yīng)手。就像學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子技術(shù),教師可以細(xì)致的把這門課程先分為電工技術(shù)部分和電子技術(shù)部分。電工部分我們可以分為電工基礎(chǔ),電路分析,安全用電;電子技術(shù)部分可以分為模擬電子技術(shù),數(shù)字電子技術(shù),新型電子技術(shù)部分。每個大的框架,結(jié)合具體生活的例子再給學(xué)生仔細(xì)剖析,使學(xué)生一開始就對電工電子技術(shù)產(chǎn)生濃厚的興趣。這樣給學(xué)生一個整體的框架,要學(xué)生知道我們要學(xué)什么,需要從哪些方面下手,怎么樣去學(xué),怎么樣才能學(xué)好,以消除學(xué)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(shù)知識的學(xué)習(xí),認(rèn)識到我們學(xué)習(xí)的知識很實(shí)用。
三、重實(shí)驗(yàn),多實(shí)訓(xùn),勤練習(xí)
電工電子技術(shù)技術(shù)作為一門實(shí)用技術(shù)比較強(qiáng)的課程,理實(shí)一體化,培養(yǎng)學(xué)習(xí)聽、看、做、記、想的能力,更有助于調(diào)動和開發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。因此,徹底變革原來的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提升基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵,在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中滲入“探究型”內(nèi)容,加強(qiáng)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,完成一定的應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)變?yōu)橛衫碚撏ㄏ蚬こ虒?shí)際的橋梁。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,總目標(biāo)是:培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新設(shè)計能力,以及綜合情況的處理能力。為此,可以將電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)劃為3個模塊。即:基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊、綜合設(shè)計模塊、應(yīng)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(jié)束后,安排一個小實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在學(xué)中做,在做中學(xué),通過采用理論實(shí)踐一體化教學(xué)法,打破理論課、實(shí)驗(yàn)課和實(shí)訓(xùn)課的界限,將其中相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中,由同一教師主講,教學(xué)場所直接安排在實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵱?xùn)車間,使“教”,“學(xué)”,“做”同時互補(bǔ),整體提高學(xué)生的綜合能力。
關(guān)鍵詞:電工電子技術(shù);任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法;模塊;實(shí)施
《電工電子技術(shù)及應(yīng)用》是電子電工專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)生普遍反映該課程難學(xué),課堂教學(xué)效果一直不理想。筆者在教學(xué)過程中經(jīng)過反復(fù)的探索與思考,認(rèn)為主要原因在以下幾個方面:一是理論學(xué)習(xí)偏重,實(shí)驗(yàn)相對偏少,從而導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候感覺枯燥、興趣低、缺乏成就感,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性;二是課程中各個單元電路模塊相對獨(dú)立、不系統(tǒng),學(xué)生設(shè)計電路的時綜合應(yīng)用能力差,表現(xiàn)為無設(shè)計思路;三是課程中的概念非常抽象,很難與實(shí)際相聯(lián)系。為了能夠提升教學(xué)效果,筆者試著在《電工電子技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)中引入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法,取得了滿意的效果。
一、何為“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”
所謂“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”是指學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,在教師的幫助下,緊緊圍繞一個共同的任務(wù)活動中心,在強(qiáng)烈的問題動機(jī)的驅(qū)動下,通過對學(xué)習(xí)資源的積極主動應(yīng)用,進(jìn)行自主探索和互動協(xié)作的學(xué)習(xí),并在完成既定任務(wù)的同時,引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)實(shí)踐活動。
“任務(wù)驅(qū)動法“以 “任務(wù)”為主線,以“驅(qū)動”為形式,將“完成任務(wù)”貫穿于教學(xué)的全過程。這種教學(xué)方法的優(yōu)越性在于通過讓學(xué)生體驗(yàn)獲得成功的樂趣,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,完成知識的學(xué)習(xí)和技能的提升。這種教學(xué)方法的顯著特征是,教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)都是圍繞完成任務(wù)這一目標(biāo)來進(jìn)行。這種教學(xué)方法適合培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨(dú)立分析和解決問題的能力,適合實(shí)踐性較強(qiáng)的工科教學(xué)。
二、“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在《電工電子技術(shù)及應(yīng)用》教學(xué)中的具體實(shí)施
下面就以“模擬知了聲電路”的教學(xué)為例,具體介紹“任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)法”在《電工電子技術(shù)及應(yīng)用》教學(xué)中的應(yīng)用。就本節(jié)課而言,“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”是以學(xué)生為主體,教師為學(xué)生提供優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境,如學(xué)習(xí)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(wù)(模擬“知了”聲電路的制作、檢測和改進(jìn)),教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)法完成電路制作和檢測改進(jìn)任務(wù),讓學(xué)生在解決問題的過程中主動學(xué)習(xí)振蕩器的理論與實(shí)踐知識。其特點(diǎn)是先感性、后理性,先實(shí)踐、后研究規(guī)律,再理論提升和歸納總結(jié)。具體教學(xué)過程如下:
第一步,導(dǎo)入實(shí)例、創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。首先,教師把上一屆學(xué)生做的模擬“知了”聲電路在課上進(jìn)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(xué)生:在座的各位也都可以做成此電路。學(xué)生看到上屆的同學(xué)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(xué)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(gòu)成,我們非常有必要學(xué)習(xí)多諧振蕩器的有關(guān)知識。
第二步,布置總?cè)蝿?wù):模擬“知了”聲電路制作實(shí)訓(xùn)。
(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(yīng)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(yàn)制作效果,讓學(xué)生體會成功制作好電路的快樂。
第三步,教師指導(dǎo)各組學(xué)生解決制作過程中遇到的問題。這一步實(shí)際上是與第二步同步進(jìn)行的,學(xué)生在解決問題的過程中不僅學(xué)習(xí)了知識,還訓(xùn)練了技能,并增強(qiáng)了電路感性認(rèn)識。
第四步,歸納、理論提升、分析電路工作原理。這是理論與實(shí)踐相結(jié)合的關(guān)鍵一步,在這一步時,學(xué)生對電路有了一定的感性認(rèn)識,又有了學(xué)習(xí)動機(jī),理論教學(xué)將事半功倍。這部分的任務(wù)目標(biāo)是以下兩點(diǎn):
(1)重點(diǎn)學(xué)習(xí)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(guān)參數(shù),完成實(shí)驗(yàn)報告。這一步學(xué)生帶著任務(wù)去完成相關(guān)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(wù)和成果。
三、應(yīng)用“任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法”的幾點(diǎn)體會
1. 任務(wù)的選擇是關(guān)鍵
設(shè)計任務(wù)應(yīng)當(dāng)考慮以下兩個方面:第一該任務(wù)應(yīng)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,必須來源于發(fā)生在學(xué)生身邊的實(shí)例,比如說電子助記器、多路搶答器、觸摸開關(guān)、拍手開關(guān)、數(shù)字鐘,必須是學(xué)生感興趣的東西;第二該任務(wù)的難度要恰當(dāng),把握好“跳起來就能摘到蘋果的原則”。
2. 任務(wù)的目的要清楚,緊扣教學(xué)目標(biāo)
3. 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步完善任務(wù)
在學(xué)生完成基本任務(wù)后,教師要調(diào)動學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的欲望(如數(shù)字鐘里再追加顯示年月日、整點(diǎn)報時用不同的音樂、定時鬧鐘等)。要強(qiáng)調(diào)在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論、淡化理論的系統(tǒng)性。
4. 充分體現(xiàn)“學(xué)生主體,教師主導(dǎo)”的特點(diǎn)
對于新內(nèi)容或有一定難度的任務(wù),教師最好適當(dāng)演示,引導(dǎo)學(xué)生在“任務(wù)”的驅(qū)動下思考、嘗試、探索。
5. 要注重加強(qiáng)任務(wù)小結(jié)和知識點(diǎn)的回顧
良好的總結(jié)和回顧能夠使學(xué)習(xí)能力和動手能力相對較差的學(xué)生及時跟進(jìn)教師的教學(xué)進(jìn)度,達(dá)到教學(xué)要求。
總之,“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”是以任務(wù)作為橋梁,讓學(xué)生通過自己的操作和教師的指導(dǎo),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(xué)生主動完成知識學(xué)習(xí)、達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)方法。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的整個教學(xué)過程可以充分地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性,充分培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生動手、觀察、分析甚至創(chuàng)新的能力。在《電工電子技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)中合理運(yùn)用“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”,可以改進(jìn)教學(xué)模式,融合更多的教學(xué)手段,取得良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]文春帆,鄧金強(qiáng).電工與電子技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2001.
【關(guān)鍵詞】電阻器 色環(huán)電阻 技術(shù)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(shù)及應(yīng)用技能訓(xùn)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(yīng)用范圍最廣,是電工電子技術(shù)最基本的基礎(chǔ)知識,學(xué)習(xí)電阻器的識別技能對于機(jī)電專業(yè)的學(xué)生來說非常重要。
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能:了解電阻器的主要參數(shù)及常用的標(biāo)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(xùn)練的探索過程,感受通過觀察、比較、討論來歸納總結(jié)出規(guī)律的科學(xué)方法;
3.情感、態(tài)度、與價值觀:通過本節(jié)教學(xué)活動,培養(yǎng)學(xué)生良好的合作和交流的學(xué)習(xí)精神,讓學(xué)生感受到對待技術(shù)必須細(xì)心觀察,還要有嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度。
(二)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.重點(diǎn):電阻器的主要技術(shù)參數(shù)、色環(huán)標(biāo)注法及識別方法;
2.難點(diǎn):色環(huán)電阻的識別。
二、教法、學(xué)法分析
(一)教法:在課堂教學(xué)中采用分組觀察討論、講解演示法、啟發(fā)歸納、學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí)與多媒體輔助教學(xué)等教學(xué)方法,綜合運(yùn)用并滲透到整個課堂教學(xué)中。
(二)學(xué)法:在課堂教學(xué)中,通過教師的組織和引領(lǐng),發(fā)揮學(xué)生主體性的多樣化的學(xué)習(xí)方式。并積極參與到師生合作性探究性學(xué)習(xí)活動中,激勵學(xué)生自主探究與合作交流學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察、善于總結(jié),在與他人的交流中,豐富自己的思維方式,獲得不同的體驗(yàn)和不同的發(fā)展。
三、教學(xué)過程
(一)興趣導(dǎo)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(jié)果?為什么能改變?
學(xué)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(yīng)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(shù)參數(shù)呢?
(二)合作探究
1.電阻器種類的識別
(學(xué)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(shí)物電阻器。
(教師實(shí)物演示,啟發(fā)歸納,提問總結(jié))按外形結(jié)構(gòu)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(shù)參數(shù)(學(xué)生自學(xué)討論,教師提問總結(jié),并實(shí)物演示舉例說明)
(1)標(biāo)稱阻值
教師:什么是標(biāo)稱阻值?
學(xué)生:標(biāo)稱阻值就是在電阻器的外表所標(biāo)注的阻值。例如,100Ω、3KΩ、1MΩ。
(2)允許誤差
教師:什么是允許誤差?
學(xué)生:電阻器的實(shí)際阻值對于標(biāo)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(xué)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(xué)目標(biāo)是要求同學(xué)掌握電阻器的技術(shù)語言,正確識別電阻器外表所標(biāo)注的內(nèi)涵。為什么先講授電阻器的主要技術(shù)參數(shù)呢?因?yàn)?,后面給同學(xué)介紹幾種電阻器識別方法,都是圍繞這些技術(shù)參數(shù)的知識點(diǎn)進(jìn)行識別。所以,我就安排電阻器的技術(shù)參數(shù)內(nèi)容在前。)
3.電阻器主要技術(shù)參數(shù)的標(biāo)注方法
(1)直接標(biāo)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(biāo)注在電阻上。如標(biāo)1W―表示電阻器的額定功率為1瓦; 5.1KΩ―表示電阻器的標(biāo)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(biāo)注法(學(xué)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(biāo)稱阻值:1KΩ,允許誤差:±5%。橙藍(lán)綠銀=365銀=36×105銀 =3.6 MΩ±10%,說明標(biāo)稱阻值:3.6 MΩ,允許誤差:±10%。
色碼含義表
4.引導(dǎo)啟發(fā)性教學(xué)
(1)表中,12種顏色當(dāng)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(guān)系有什么特點(diǎn)及規(guī)律?讓學(xué)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(xué)生比較,找出更為適合自己快捷記憶的方法。
(三)學(xué)生實(shí)踐練習(xí)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(xué)生去觀察和識別其技術(shù)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(biāo)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(xué)生代表共同即時核定答案。
(注:通過這一活動,給學(xué)生提供共同探究的空間,進(jìn)一步了解電阻器的技術(shù)語言,有利于提高學(xué)生們對電阻器知識學(xué)習(xí)的興趣和對所學(xué)知識的鞏固。)
(四)課堂教學(xué)小結(jié)(由教師提示,學(xué)生完成小結(jié))
提示:
1.本節(jié)課我給同學(xué)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(xué)生的方式進(jìn)行小結(jié),可以加深學(xué)生對本節(jié)知識的認(rèn)識,提高學(xué)生表達(dá)能力,效果比教師直接表述好得多。)
四、教學(xué)反思
本節(jié)課的教學(xué)達(dá)到了預(yù)定的教學(xué)目標(biāo),其成功之處主要有如下幾點(diǎn):
1.課堂的導(dǎo)入設(shè)計較為合理,效果好,課堂教學(xué)氣氛濃厚,學(xué)生的興趣得到提升,非常有利于教學(xué)的開展。
2.對凡難雜的色碼含義表,教師通過啟發(fā),讓學(xué)生找出其特有規(guī)律性,幫助學(xué)生加速理解色碼含義表內(nèi)的在關(guān)系,有助于學(xué)生對該表的熟悉與記憶。
3.通過學(xué)生互動活動,既能加深對識別法的認(rèn)識,又有助于教學(xué)內(nèi)容的鞏固。
【關(guān)鍵詞】三本院校;電工與電子技術(shù);教學(xué)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(shí)踐能力突出的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。三本生入學(xué)分?jǐn)?shù)平均比普通本科低得多,其文化基礎(chǔ)相對較弱,對未來追求的目標(biāo)與本科生有明顯差異。為了加強(qiáng)就業(yè)時的競爭能力,應(yīng)當(dāng)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(yīng)設(shè)計一定數(shù)量的理論基礎(chǔ)課程使其達(dá)到一定的理論水平,又要突出實(shí)踐能力培養(yǎng),在教學(xué)的各個環(huán)節(jié),安排大量的實(shí)踐內(nèi)容,增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的強(qiáng)度,為實(shí)踐能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件。
電工與電子技術(shù)是三本機(jī)械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,是一切電類后續(xù)課程的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)可以使學(xué)生獲得電工與電子技術(shù)的必要理論、基本知識和基本技能,了解相關(guān)的應(yīng)用和發(fā)展概況,為今后生活和工作打下良好的基礎(chǔ)。[1]
1 現(xiàn)階段課程教學(xué)存在的問題
1.1 對課程的基礎(chǔ)性特征沒有形成共識
隨著電工、電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,知識的不斷更新,教學(xué)內(nèi)容不斷增加,教學(xué)要求也越來越高,但課程的學(xué)時卻逐漸減少。這給機(jī)械類學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)帶來一定難度。
1.2 學(xué)生對課程重要性認(rèn)識不夠
機(jī)械專業(yè)學(xué)生往往認(rèn)為就業(yè)都是加工崗位,對當(dāng)前加工設(shè)備中控制技術(shù)發(fā)展趨勢認(rèn)識不足,沒有從思想上給予足夠的重視,從而影響到學(xué)生對整個課程的學(xué)習(xí)。
1.3 課程內(nèi)容與實(shí)際工作相差較遠(yuǎn),教學(xué)方法單一
目前的教學(xué)方法基本以課堂教學(xué)為主,教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)有加工機(jī)械的聯(lián)系性不強(qiáng),引不起學(xué)生關(guān)注。另外,在教學(xué)中,不斷以數(shù)學(xué)分析的方法進(jìn)行各類公式的推導(dǎo)和驗(yàn)證,一味要求學(xué)生將各種理論和分析方法死記硬背;而忽略了學(xué)生的個性差異,缺少師生間的互動和學(xué)生有效的參與,學(xué)生只是被動地適應(yīng)教師,其主動性和創(chuàng)造性得不到發(fā)揮。這種教學(xué)模式使學(xué)生感到乏味、沒有興趣,動手實(shí)踐能力的培養(yǎng)更無從談起。
1.4 忽視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),手段落后,形式單一
教學(xué)主要圍繞理論講授,實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案的單一性,每個學(xué)生完成相同的實(shí)驗(yàn)項目,往往導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果雷同,無法發(fā)揮學(xué)生的潛能,也難以客觀評價學(xué)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(xué)生的真實(shí)能力和水平。
為了適應(yīng)社會需求,培養(yǎng)合格人才,在培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下,對課程體系、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)、考試方法等方面進(jìn)行改革已勢在必行。
2 重構(gòu)課程框架,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
結(jié)合機(jī)械專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn),根據(jù)循序漸進(jìn)的教學(xué)原則,將課程內(nèi)容劃分為六個模塊:電路、變壓器、電機(jī)與控制、模擬電子、數(shù)字電子、EDA。每個模塊在強(qiáng)調(diào)自身特點(diǎn)獨(dú)立性的同時,兼顧與后續(xù)課程的聯(lián)系[2]。各模塊教學(xué)內(nèi)容以“實(shí)用、適用、夠用”為基本原則,注重實(shí)用性的同時,抓住重點(diǎn),應(yīng)盡量降低難度,及時反映當(dāng)代電工、電子技術(shù)的發(fā)展,使學(xué)生獲得最新科學(xué)技術(shù)成果的知識。同時加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置,適當(dāng)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(shù)新的電路設(shè)計思想和手段,例如EDA技術(shù)等,介紹一些電子仿真和設(shè)計方面的軟件如Multisim,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。
3 構(gòu)建多元、現(xiàn)代的教學(xué)方法與手段
教學(xué)方法與教學(xué)手段是教學(xué)改革的重要組成部分,直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平的提高。采用與應(yīng)用型本科大學(xué)課程特點(diǎn)相適應(yīng)的教學(xué)方法,體現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型本科高級人才的教學(xué)模式和教學(xué)理念來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。
3.1 合理安排不同教學(xué)內(nèi)容的講授方式
課程的教學(xué)方式應(yīng)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(yīng)簡化煩瑣的推理過程,重點(diǎn)放在對結(jié)論的理解和應(yīng)用上。從能力培養(yǎng)著眼,注重講練結(jié)合,保證練的比重,加強(qiáng)綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),增強(qiáng)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(shí)踐性與聯(lián)系性,經(jīng)常結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹一些工程上和后續(xù)課程上的應(yīng)用實(shí)例,使學(xué)生了解了所學(xué)知識的實(shí)用價值,從而激發(fā)了對課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。[3]
3.2 課堂教學(xué)方法多樣化
“授人與魚不如授人與漁”,教師不但要教給學(xué)生知識,更要教會學(xué)生如何獲取知識;不僅要重視教法,更要指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)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(shù)的原理較抽象、內(nèi)容較繁雜,使學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難,無法激發(fā)學(xué)生的積極性。因此,在教學(xué)過程中,盡量多教給學(xué)生如何理解、分析、歸納、總結(jié)問題,引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)自學(xué)能力。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,應(yīng)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,巧妙設(shè)計一些比較好的教學(xué)方法,如啟發(fā)教學(xué)法、換位教學(xué)法、反饋教學(xué)法等,來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)熱情。
3.2.1 啟發(fā)教學(xué)法
在教學(xué)過程中,以學(xué)生為中心,教師是活動的引導(dǎo)者、教學(xué)的主持人,啟發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索,重視學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的煥發(fā)和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。比如,在講電機(jī)的工作原理時,先提出一個問題:定子與轉(zhuǎn)子之間沒有機(jī)械聯(lián)系,電動機(jī)通電后,轉(zhuǎn)子為什么能轉(zhuǎn)動?這個問題一提出,一下子就把學(xué)生的注意力集中過來了。為了解開疑問,首先復(fù)習(xí)有關(guān)電磁感應(yīng)知識,對矩形線框在一對磁極中的轉(zhuǎn)動原理進(jìn)行分析。學(xué)生就會突然感悟,其實(shí)定子相當(dāng)于磁極,線框相當(dāng)于轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動與此線框能轉(zhuǎn)動的原理一樣,是通過電磁來聯(lián)系的。然后趁勢導(dǎo)人新課,既復(fù)習(xí)了基礎(chǔ)理論知識,又啟發(fā)了學(xué)生的思維。這種方法不僅能激發(fā)學(xué)生的求知欲望,調(diào)動學(xué)生積極思考,而且對提高課堂教學(xué)效率,拓展學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生能力可以起到積極的促進(jìn)作用。
3.2.2 換位教學(xué)法
學(xué)生在特定的教學(xué)環(huán)節(jié)臨時充當(dāng)和扮演教師的角色,由被動變主動,在教師指導(dǎo)下的自我思考、自我實(shí)踐、自我激勵,達(dá)到對知識的掌握。學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)信心的同學(xué)進(jìn)人學(xué)習(xí)狀態(tài);有助于那些有表現(xiàn)欲望的同學(xué)提高學(xué)習(xí)興趣。這種方法可使學(xué)生思維變得活躍,語言表達(dá)變得清楚,自學(xué)與獨(dú)立思考的能力得到鍛煉,創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力得到提高等,達(dá)到了“‘教’是為了不教,‘學(xué)’是為了更好地學(xué)的美好境界”。
3.2.3 反饋教學(xué)法
教學(xué)應(yīng)該包含“教”與“學(xué)”兩方面,而學(xué)生有沒有學(xué)會是關(guān)鍵。要了解學(xué)生是否學(xué)得好,這就需要反饋。在學(xué)習(xí)進(jìn)行一段時間后,可以通過教學(xué)反饋表對教學(xué)進(jìn)行反饋,也可通過以檢測手段對學(xué)生進(jìn)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(diǎn)知識用于課前提問;在課結(jié)束時,對本堂課講解的重點(diǎn)知識用提問的方式進(jìn)行回顧總結(jié)。這樣既復(fù)習(xí)了上節(jié)課的內(nèi)容,又了解了學(xué)生每次課學(xué)習(xí)的情況,通過反饋及時讓學(xué)生彌補(bǔ)不足。2)章節(jié)循環(huán):把一章應(yīng)知應(yīng)會的知識內(nèi)容制成測驗(yàn)題,做到一章一測驗(yàn),了解學(xué)生對每章的掌握情況,并及時講解學(xué)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(xué)習(xí)情況,不足的地方再重新過一遍。三個循環(huán)層層遞進(jìn),通過反饋進(jìn)行教學(xué)分析,分析學(xué)生知識掌握情況,分析自己在教學(xué)工作中的長處與短處,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),使教學(xué)質(zhì)量在反饋與循環(huán)中逐步提高。
3.3 教學(xué)手段體現(xiàn)現(xiàn)代化
教學(xué)手段的改革與教學(xué)方法改革直接相關(guān),是促進(jìn)教學(xué)方法改革,提高教學(xué)質(zhì)量與提高教學(xué)現(xiàn)代化水平的一個重要的切人點(diǎn)。
傳統(tǒng)教學(xué)中,教師只利用講授法與黑板文字相結(jié)合的形式進(jìn)行教學(xué),整個過程顯得枯燥而且缺乏動感,而利用多媒體技術(shù)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(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)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(xué)時間,滿足了壓縮學(xué)時但不壓縮內(nèi)容的要求。但是,和傳統(tǒng)教學(xué)相比,采用多媒體教學(xué)后,在原有的時間內(nèi)信息量增大,也相應(yīng)地增大了學(xué)生學(xué)習(xí)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(jìn)教學(xué)方式的優(yōu)勢,從而取得更好的教學(xué)效果。
4 實(shí)踐教學(xué)的行動化、情景化
實(shí)踐教學(xué)側(cè)重于對思維方式和動手能力的培養(yǎng),是理論教學(xué)的主要補(bǔ)充,在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中具有重要地位,是學(xué)生從理論到實(shí)踐應(yīng)用的一個重要途徑。
在學(xué)時有限的情況下,結(jié)合學(xué)校自身的實(shí)際條件,對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行精心挑選,注意實(shí)驗(yàn)類型的多樣化,同時又要放寬實(shí)驗(yàn)涉及范圍。實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)等[5]。同時,增加電子小產(chǎn)品的設(shè)計制作、調(diào)試、維修、改造等實(shí)踐活動,或組織學(xué)生進(jìn)行多種形式的課外實(shí)踐活動,開展電子設(shè)計大賽,使學(xué)生盡可能多地接觸元件、儀器、產(chǎn)品、行業(yè)、市場,達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)以致用的目的。
將職業(yè)資格證書與電工實(shí)踐相結(jié)合,充分體現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”的理念。課程教學(xué)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(shù)的應(yīng)知、應(yīng)會部分內(nèi)容講完,通過輔導(dǎo)解決其它內(nèi)容。利用電工與電子實(shí)踐進(jìn)行部分操作訓(xùn)練。這樣,教學(xué)與考證同步進(jìn)行,使教學(xué)內(nèi)容更具有針對性,目標(biāo)更具體,為學(xué)生的就業(yè)打下一定的基礎(chǔ),真正實(shí)現(xiàn)“雙證制”教育。
5 考核方法的改革
考試改革應(yīng)與教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革相呼應(yīng),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(shí)驗(yàn)成績作為衡量學(xué)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(xué)生通過抽簽方式,在規(guī)定時間內(nèi)完成所抽到的實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況以及所用時間的長短給出成績。把平時實(shí)驗(yàn)成績、實(shí)驗(yàn)考試成績按一定比例計為該學(xué)生最終實(shí)驗(yàn)成績。這樣可以大大提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和主動性,也給學(xué)生一個全面客觀的評價,以達(dá)到素質(zhì)教育的目的。這樣的考核方法更全面、科學(xué),既能提高學(xué)生對考試的重視程度,同時也能增強(qiáng)學(xué)生以后的就業(yè)競爭力。
6 結(jié)束語
電工與電子技術(shù)教學(xué)改革以培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、富有創(chuàng)新精神和競爭意識的學(xué)生為目標(biāo)。通過教學(xué)改革,使學(xué)生在專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)與專業(yè)技術(shù)應(yīng)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(yīng)用型工程技術(shù)人員,在改革開放的社會進(jìn)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(xiàn)】
[1]秦曾煌.電工學(xué)簡明教程[M].北京:高等教育出版社,2007.
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關(guān)鍵詞:卓越工程師;電工學(xué);教學(xué)改革;理論分析;工程實(shí)踐
作者簡介:張紅穎(1978-),女,天津人,中國民航大學(xué)航空自動化學(xué)院,副教授;孫毅剛(1963-),男,山東汶上人,中國民航大學(xué)航空自動化學(xué)院,教授。(天津 300300)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)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(jìn),迫切需要大量的工程技術(shù)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(shí)《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(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國,促進(jìn)高等教育面向社會需求來培養(yǎng)人才,對學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力進(jìn)行強(qiáng)化培養(yǎng);并使得所培養(yǎng)出的人才具有更強(qiáng)的創(chuàng)新能力,使他們能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)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(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。
“電工學(xué)”作為工科非電類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程,主要是為學(xué)生提供學(xué)習(xí)專業(yè)知識和從事工程技術(shù)應(yīng)用的電工技術(shù)的理論基礎(chǔ),其內(nèi)容豐富,涵蓋了電工技術(shù)、電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、可編程控制器等方面的知識,理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng),在高等學(xué)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(xué)(以下簡稱“我校”)實(shí)施的“卓越計劃”,“電工學(xué)”的教學(xué)也要朝著培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的方向不斷發(fā)展,在此過程中,需要不斷完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,從而逐步提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力以及各項綜合素質(zhì)。[2]基于創(chuàng)新和實(shí)踐能力在實(shí)際工程中的重要地位,在教學(xué)中要對卓越工程師進(jìn)行著重培養(yǎng),筆者考慮如何在有限的學(xué)時中能引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率和興趣,因此在教學(xué)實(shí)踐過程中,努力認(rèn)真鉆研教材內(nèi)容,熟練掌握教材的重點(diǎn)與難點(diǎn)的基礎(chǔ)上,探索教學(xué)模式改革,重視理論聯(lián)系實(shí)際,以工程應(yīng)用為導(dǎo)向,讓學(xué)生積極參與到教學(xué)活動中,從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣與能力。
一、教學(xué)內(nèi)容改革
我校卓越班的“電工學(xué)”課程學(xué)時為理論92學(xué)時,實(shí)驗(yàn)16學(xué)時,但內(nèi)容較多且抽象,要在有限的學(xué)時中將大量的電工學(xué)知識傳授給學(xué)生,就必須要對電工學(xué)這門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的改革。對于非電類專業(yè)的本科生,教學(xué)的重點(diǎn)不在于讓學(xué)生掌握深入的理論,而在于培養(yǎng)學(xué)生如何將電工和電子的基礎(chǔ)知識應(yīng)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(xué)教材,對基礎(chǔ)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(chǔ)課程電路分析、電機(jī)與控制、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)四門課程的順序安排的。但非電類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性不佳,主要是缺乏關(guān)于現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方面的內(nèi)容,因此和專業(yè)實(shí)際相結(jié)合的較少,針對性不強(qiáng),學(xué)生很容易失去求知欲與動力。卓越工程師培養(yǎng)的是應(yīng)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(shù)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(shù)和應(yīng)用。因此,在整個教學(xué)過程中,可以加入新技術(shù)的講授環(huán)節(jié),例如,可以增加電工與電子技術(shù)目前的發(fā)展現(xiàn)狀與最新的技術(shù)進(jìn)展。通過這種方式,不僅開拓學(xué)生對技術(shù)領(lǐng)域的視野,也增強(qiáng)了學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)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(xué)如何應(yīng)用在他們所學(xué)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(shù)進(jìn)行了講解,很大程度上提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。
二、教學(xué)方法改革
“卓越計劃”的重點(diǎn)是要從工程應(yīng)用的角度出發(fā),因此,傳統(tǒng)的教師教、學(xué)生學(xué)的教育方式不能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,必須建立課堂理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式,以此來調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。目前的教學(xué)模式十分注重理論分析與結(jié)論,但并沒有將理論和專業(yè)或?qū)嶋H進(jìn)行聯(lián)系,不利于學(xué)生知識面的擴(kuò)展。因此,新的教學(xué)模式應(yīng)該將學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐融為一體,以培養(yǎng)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)的能力。新的教學(xué)模式應(yīng)以引導(dǎo)型教學(xué)為主,講授法、討論法和案例分析法作為主要教學(xué)方法。在教學(xué)過程中,教師只是組織者、引導(dǎo)者和合作者,讓學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的主體,為學(xué)生創(chuàng)造一個有創(chuàng)新思維活動的空間,學(xué)生通過教師的思維引領(lǐng)進(jìn)行積極的思考。
筆者在講授電子元器件的時候,會把相應(yīng)的實(shí)物帶到課堂,并結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用說明元器件的特性,首先調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。另外,設(shè)計了一些具有工程實(shí)際應(yīng)用價值的案例,作為典型的教學(xué)案例,以此來引入相關(guān)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(xué)科專業(yè)中的運(yùn)用,并且結(jié)合仿真軟件展現(xiàn)應(yīng)用效果,這樣不僅增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且也調(diào)動了學(xué)生對仿真分析和設(shè)計的興趣。
三、課程考核方式的改革
教學(xué)的最終目的在于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識技能的同時,使其掌握學(xué)習(xí)方法,因此重在學(xué)習(xí)過程。傳統(tǒng)的電工學(xué)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(gòu)成,包括學(xué)生上課的出勤情況、課堂提問回答問題情況、平時小測驗(yàn)情況,以及作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)報告的撰寫情況等。這種考核方式比較適合考核學(xué)生書本知識掌握的水平,但不能完全反映學(xué)生的知識應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。為了配合我校的“卓越計劃”,筆者認(rèn)為考試形式可采用閉卷理論考核與實(shí)踐考核相結(jié)合的形式,以此來考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握和動手實(shí)踐能力。其中實(shí)踐考核可以是對實(shí)際電路的設(shè)計與仿真,具體的考核題目最好與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)相關(guān),也可與企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐、教師的科研項目相結(jié)合,讓學(xué)生主動參與實(shí)踐、主動創(chuàng)造、主動探索,通過創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性實(shí)踐,充分發(fā)揮其創(chuàng)新潛能,全面提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力。以這樣的形式考核,所考核的指標(biāo)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(shè)計與實(shí)現(xiàn);對仿真結(jié)果的分析與總結(jié)。實(shí)踐考核可采用小組答辯方式進(jìn)行,要求學(xué)生講述所設(shè)計電路的應(yīng)用前景,以及用到的理論與技術(shù),并詳細(xì)說明設(shè)計思路與過程,并對實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行總結(jié)。這樣的課程考核方法,能夠提升學(xué)生日常學(xué)習(xí)的緊迫感與能動性,認(rèn)真積極地對待電工學(xué)課程學(xué)習(xí)中的每一部分,養(yǎng)成獨(dú)立思考、認(rèn)真完成的習(xí)慣,這樣將極大地推動電工學(xué)課程建設(shè)和教學(xué)質(zhì)量的提高。
四、探索新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
電工學(xué)作為一門專業(yè)技術(shù)課程,具有知識面廣、理論性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直占有非常大的比例。[4]目前的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),而綜合性、設(shè)計性和研究創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)相對較少,不能充分發(fā)揮學(xué)生主動思考和解決實(shí)際問題的能力。筆者認(rèn)為,應(yīng)該在考慮實(shí)驗(yàn)學(xué)時和教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上,對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容推陳出新,在電工學(xué)課程所要求的基礎(chǔ)知識上,挖掘新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方案,減少基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),增加綜合性、設(shè)計性和開發(fā)性的實(shí)驗(yàn),設(shè)計新穎的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),從而培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。甚至可以讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,自行設(shè)計實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與老師討論實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟,讓學(xué)生主動開拓知識面,并靈活運(yùn)用和歸納知識,提高學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力和靈活運(yùn)用知識的能力,加強(qiáng)學(xué)生的動手能力培養(yǎng)。
五、結(jié)束語
為了適應(yīng)社會的發(fā)展,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,筆者結(jié)合“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的教育模式與“電工學(xué)”課程的特點(diǎn),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以及考核方式幾方面進(jìn)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(xué)”改革方案。
參考文獻(xiàn):
[1]秦曾煌.電工學(xué)[M].第七版.北京:高等教育出版社,2009.
[2]李珺,宋文龍,尹力.高校電工學(xué)課程教學(xué)改革的探索[J].教育探索,2013,(11).
關(guān)鍵詞:電工儀表與測量 課程 教學(xué)法
一、把生動直觀的電工儀表引入課堂
對于中職中專學(xué)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(xué)習(xí)的興趣。教師的課堂教學(xué)必須面向全體學(xué)生,讓每一個學(xué)生參與到教學(xué)活動中來。通過將直觀生動的電工儀表實(shí)物、模型、多媒體音像引入課堂中來,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可大大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。比如,當(dāng)學(xué)習(xí)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(lǐng)學(xué)生使用儀表來測量實(shí)物,比如電池、電阻、交流電等,包括學(xué)生的手機(jī)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(xué)生在儀表使用上的錯誤,并引導(dǎo)學(xué)生主動提出想了解的相關(guān)知識,再鼓勵他們自己尋找答案。學(xué)生樂于學(xué)習(xí),積極發(fā)言,踴躍實(shí)踐,一掃過去課堂沉悶的填鴨式教育,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,使每一位學(xué)生在課堂上都有收獲。
二、根據(jù)學(xué)生情況因材施教
調(diào)查了解學(xué)生的志愿,以學(xué)生的基礎(chǔ)和未來發(fā)展為依據(jù),將學(xué)生分成兩個部分:對口升學(xué)與就業(yè)。對于準(zhǔn)備升學(xué)的學(xué)生,要強(qiáng)化應(yīng)試能力的訓(xùn)練,側(cè)重理論知識的學(xué)習(xí),結(jié)合教學(xué)大綱的考點(diǎn)要求,適當(dāng)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(diǎn)難點(diǎn)務(wù)必牢固掌握。而對于準(zhǔn)備就業(yè)的學(xué)生,則要側(cè)重于職業(yè)技能訓(xùn)練,讓學(xué)生在大概了解工作原理的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)培養(yǎng)實(shí)際動手操作能力,并把實(shí)踐操作與具體設(shè)備、企業(yè)緊密聯(lián)系,讓學(xué)生在類似企業(yè)工作的環(huán)境狀態(tài)下,對實(shí)訓(xùn)操作產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,主動尋找實(shí)訓(xùn)中遇到的各種實(shí)際問題,培養(yǎng)良好的工作、學(xué)習(xí)態(tài)度。
三、采用對比法教學(xué)事半功倍
儀表的各章內(nèi)容基本都是獨(dú)立的,甚至一節(jié)只介紹一種儀表的特點(diǎn)和使用方法。儀表課本的這一特點(diǎn)有利有弊,利在于,即使學(xué)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(xué)習(xí),隨時都能讓學(xué)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(dǎo)致學(xué)生覺得比較凌亂。所以,老師應(yīng)該經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行歸納、分析、對比、總結(jié),例如各種測量機(jī)構(gòu)構(gòu)造、原理的對比,模擬式與數(shù)字式儀表結(jié)構(gòu)、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(xué)習(xí),讓學(xué)生感覺條理分明,簡潔易懂,既復(fù)習(xí)了舊知識,又鞏固了新知識,且學(xué)生會理解得更加深刻,達(dá)到了事半功倍的良好教學(xué)效果。
四、采用鼓勵式教學(xué)激發(fā)學(xué)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(qiáng)叛逆。筆者曾有一個學(xué)生,就是老師們心中典型的后進(jìn)生,經(jīng)常曠課,課上玩手機(jī)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(rèn)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(fù)了一遍,然后問同學(xué)們對不對,同學(xué)們異口同聲的大聲說:“對!”,筆者當(dāng)即給予他充分的表揚(yáng)和鼓勵,并要同學(xué)們給他鼓掌喝彩。從此以后,這個學(xué)生找回了自信,再未逃過課,在課堂上就仿佛變了一個人,學(xué)習(xí)變得積極主動,認(rèn)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(xué),能幫助學(xué)生樹立信心,重塑自我。老師一句表揚(yáng)的話語,就能改變一個孩子一生的事例很多!
五、勤動手、多實(shí)踐,讓學(xué)生技能更熟練
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),理論必須聯(lián)系實(shí)踐才能學(xué)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(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行實(shí)習(xí),比如用萬用表進(jìn)行收音機(jī)的安裝與調(diào)試,用兆歐表檢測電動機(jī)的絕緣電阻性能等,通過實(shí)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(shù)的發(fā)展而發(fā)展,反過來,電工儀表又為電工、電子技術(shù)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(xué)生勤動手、多實(shí)踐,為今后的職業(yè)生涯打下穩(wěn)固的基礎(chǔ)。
[關(guān)鍵詞] 工作過程 電工 電子技術(shù) 教材
中等職業(yè)學(xué)校課程采用教學(xué)做一體化模式組織教學(xué)成為共識。教學(xué)環(huán)境模擬工作環(huán)境,教學(xué)過程模擬工作過程,所學(xué)即所用等教學(xué)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(shù)應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)的《電工電子技術(shù)應(yīng)用》課程進(jìn)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(xué)生的認(rèn)知水平和認(rèn)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(xué)效果。
一、基于工作過程的《電工電子技術(shù)應(yīng)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(shù)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)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(zhì)檢員、電子產(chǎn)品設(shè)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(gòu)建相關(guān)崗位的相對“真實(shí)工作環(huán)境”。比如“三極管的檢測”與質(zhì)檢員的工作密切相關(guān),就要構(gòu)建真實(shí)的檢測環(huán)境:給出檢測的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)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(xué)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(biāo)
三個目標(biāo)指的是知識目標(biāo)、技能目標(biāo)、素養(yǎng)目標(biāo)。其中知識目標(biāo)和技能目標(biāo)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(shí)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(biāo)指的是團(tuán)隊合作精神、創(chuàng)新精神等精神層面的目標(biāo),這在傳統(tǒng)教材中是極少體現(xiàn)的。現(xiàn)在看來,這些素質(zhì)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(guān)重要的。素養(yǎng)目標(biāo)的可以體現(xiàn)在“活動”中,比如設(shè)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(biāo)準(zhǔn)上,比如以小組為單位完成一定的工作任務(wù),以小組為單位進(jìn)行考核,從而鍛煉小組成員的團(tuán)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(tuán)隊合作、與人溝通、獨(dú)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(shù)應(yīng)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(xué)的經(jīng)驗(yàn),具體分以下幾步:
1、崗位分析
就是分析本專業(yè)學(xué)員畢業(yè)后,對口的崗位或崗位群有哪些。
2、調(diào)研需求
結(jié)合分析得到的各個崗位,到相關(guān)單位和企業(yè)進(jìn)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(shè)工作任務(wù)
按照調(diào)研的結(jié)果,創(chuàng)設(shè)工作任務(wù)。工作任務(wù)一定是對口崗位上實(shí)實(shí)在在存在的工作任務(wù)。整個教材的工作任務(wù)一定要將所有的知識點(diǎn)包含進(jìn)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(wù)劃分的依據(jù)。各工作任務(wù)內(nèi)容相對獨(dú)立和集中;任務(wù)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(wù)出現(xiàn)的知識點(diǎn),后面的任務(wù)不再出現(xiàn)。工作任務(wù)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(wù),結(jié)合課程的特點(diǎn),遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律原則和理論與實(shí)踐一體化的原則,將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,確定每個任務(wù)的知識點(diǎn),確定技能和素養(yǎng)。知識點(diǎn)要包括陳述性知識和經(jīng)驗(yàn)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(yàn)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(xué)經(jīng)驗(yàn)的老師為主體,同時要吸收企業(yè)的實(shí)訓(xùn)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(xué)習(xí)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(gòu)成。審定人員必須進(jìn)行詳細(xì)的論證,提出意見和建議,然后再由編寫人員對教材進(jìn)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(shù)應(yīng)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(wù),根據(jù)需要可將工作任務(wù)分解成若干個子任務(wù),每個子任務(wù)包括“學(xué)習(xí)目標(biāo)”、“相關(guān)知識”、“任務(wù)指導(dǎo)”、“拓展延伸”四部分內(nèi)容。
1、學(xué)習(xí)目標(biāo)
說明本任務(wù)學(xué)習(xí)所要達(dá)到的目標(biāo),包括知識和技能和素養(yǎng)三方面的目標(biāo)。在教材中出現(xiàn)目標(biāo)的目的有二:一是可以讓學(xué)習(xí)者了解初步本任務(wù)學(xué)習(xí)哪些知識點(diǎn),會干哪些活。從而做到心中有數(shù)。二是讓學(xué)習(xí)者了解相關(guān)知識點(diǎn)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(yīng)用的。從而在學(xué)習(xí)過程中有的放矢,有意的調(diào)整自己的努力方向。
2、相關(guān)知識
是教材內(nèi)容的重點(diǎn),主要介紹與本任務(wù)密切聯(lián)系的相關(guān)理論知識。需要說明的是,本任務(wù)牽涉到的部分知識可能在前面的任務(wù)中已經(jīng)說明,那么在本任務(wù)中就不再涉及。
組織的基本模式是教學(xué)做一體化,理論與實(shí)踐一體化,在完成相關(guān)測量的基礎(chǔ)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(xué)一學(xué)”、“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(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等直觀的現(xiàn)象,解決“是什么”的問題;“學(xué)一學(xué)”主要是針對“看一看”中的現(xiàn)象進(jìn)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(jìn)行相關(guān)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(jìn)行的練習(xí),以加深印象,增強(qiáng)熟練程度。
3、任務(wù)指導(dǎo)
說明完成本任務(wù)具體的步驟、方法、標(biāo)準(zhǔn)、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(wù)相關(guān)的較難的內(nèi)容,比如:各類計算及課程標(biāo)準(zhǔn)要求之外的需要學(xué)員了解的拓展知識;二是與專業(yè)課程結(jié)合緊密的相關(guān)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(xué)生的知識面。這部分內(nèi)容主要是針對學(xué)有余力的學(xué)生。
需要說明的是,在編寫具體任務(wù)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(shí)驗(yàn),加大了學(xué)員的信息化素養(yǎng)的培養(yǎng)力度。同時在每個任務(wù)后面都附上了考核的標(biāo)準(zhǔn),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的指向性。
基于工作過程的《電工電子技術(shù)應(yīng)用》教材集中體現(xiàn)了“做中學(xué)、學(xué)中做”、“邊做邊學(xué)”的職業(yè)教育理念。試用期間,學(xué)生普遍反映,比較適合他們的認(rèn)知特點(diǎn),比較實(shí)用,能有效的指導(dǎo)實(shí)踐操作。
參 考 文 獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:虛擬實(shí)驗(yàn)室;客戶端設(shè)計;生成電原理圖;數(shù)學(xué)模型
引言
電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是閩南理工學(xué)院示范性實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地,也是電子信息工程、電氣自動化等專業(yè)重點(diǎn)建設(shè)的實(shí)驗(yàn)室之一,在目前以信息化教學(xué)為主導(dǎo)的引領(lǐng)下,從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)用性、便捷性和經(jīng)濟(jì)性考慮,構(gòu)建基于VisualC#.NET開發(fā)設(shè)計的虛擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)客戶端平臺,是目前我院實(shí)驗(yàn)教學(xué)電子化、信息化管理建設(shè)的一個重要任務(wù)與發(fā)展方向。電子技術(shù)虛擬仿真客戶端實(shí)現(xiàn)了信息電子化管理,不僅讓我院實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理更加效率化和便捷化,讓學(xué)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(shí)現(xiàn)減少了實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的編制數(shù)量以及實(shí)驗(yàn)相關(guān)的工作量。因此,構(gòu)建完善的電子技術(shù)虛擬仿真客戶端勢在必行。學(xué)生個人信息、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)報告、實(shí)驗(yàn)考核成績查詢等,都應(yīng)該在網(wǎng)上得到很好的支持。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是電子技術(shù)虛擬仿真客戶端應(yīng)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(fù)雜。因此,單純地依靠人工來管理是難以實(shí)現(xiàn)的。該客戶端平臺以電工電子實(shí)驗(yàn)硬件資源為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理與處理等需要而設(shè)計,在很大程度上減輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的的工作負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)了電工電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化、高效化、規(guī)范化,減少了人為的誤操作而損壞實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備。
1客戶端系統(tǒng)的設(shè)計
針對電子技術(shù)虛擬仿真客戶端系統(tǒng)項目需求的角度進(jìn)行分析,確定了系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)的主要功能及任務(wù)。研究了客戶端界面的設(shè)計原則,提出了基于VisualC#.net的客戶端設(shè)計方法及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計原則。
1.1客戶端系統(tǒng)需求分析
功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。客戶端的主要任務(wù)不是確定整個系統(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(shí)現(xiàn)的功能提出完整、清晰、具體、準(zhǔn)確的要求。需求分析過程要求客戶端要完成的具體任務(wù)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(yùn)行要求及其它要求。性能要求包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備度、響應(yīng)時間、和適應(yīng)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(yùn)行要求是對系統(tǒng)運(yùn)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(hù)等方面的要求,以及今后可能涉及到改進(jìn)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(guān)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(jìn)行詳細(xì)描述。導(dǎo)出目標(biāo)系統(tǒng)的詳細(xì)邏輯模型,根據(jù)上面兩項分析得出客戶端系統(tǒng)的詳細(xì)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(shè)計流程
系統(tǒng)客戶端共包含5個子系統(tǒng):身份認(rèn)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(jī)聯(lián)入Internet,就可以通過客戶端訪問虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。客戶端是用戶直接打交道對象,多個客戶端可以同時登錄到系統(tǒng)服務(wù)器,同時完成不同的實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)服務(wù)器和所有的實(shí)驗(yàn)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(wù)器上,即可隨時進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如果客戶端需要進(jìn)行維護(hù)、修改時,可以隨時從服務(wù)器上注銷。交互設(shè)計,任何產(chǎn)品的功能體現(xiàn)都是通過人與機(jī)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(shè)計的最終目標(biāo)。因此,交互設(shè)計的核心要重點(diǎn)體現(xiàn)出人的因素,并按照以下原理來設(shè)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(biāo);④允許用戶在操作過程中,可能因?yàn)槟撤N原因需求中止當(dāng)前操作去執(zhí)行其它任務(wù);⑤快速反應(yīng)信息。用戶在操作過程中,往往會出現(xiàn)操作不當(dāng)靠成心理上的焦慮而陷入誤區(qū),系統(tǒng)快速反應(yīng)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(shè)計是在結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,根據(jù)用戶的心理特征進(jìn)行包括頁面、字體、色彩等方面的設(shè)計。視覺設(shè)計的目標(biāo)是讓用戶操作過程心情舒暢,其設(shè)計原則如下:①用戶可根據(jù)自己需求改變界面色彩、風(fēng)格;②色彩協(xié)調(diào)搭配。界面色彩反差不應(yīng)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(shí)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(dá)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(shè)計的目標(biāo)是為了滿足用戶的需求,整個設(shè)計過程都是圍繞用戶的考慮的,此外還應(yīng)充分考慮整體的布局,界面各元素的位置、圖標(biāo)與色彩搭配的問題,以達(dá)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(xué)模型
實(shí)驗(yàn)電路原理圖自動生成的過程,本質(zhì)上就是對實(shí)物電路圖到電路原理圖的轉(zhuǎn)換過程。要完成這一轉(zhuǎn)換過程,需要對實(shí)物電路進(jìn)行建模,對電路的各個組成單元進(jìn)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(chǔ)上進(jìn)行的數(shù)學(xué)分析,它與元件的端口數(shù)、元件的插入位置有關(guān)。下面是以二端元件電阻為例進(jìn)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(yīng)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(diǎn)相連,讀取被測兩點(diǎn)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(shí)現(xiàn)
虛擬電工電子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計的最大亮點(diǎn)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(shí)物電路后,只要點(diǎn)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(xué)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(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)了一一對應(yīng)關(guān)系,矩陣中的信息也代表了實(shí)物電路的相關(guān)信息,用戶可以根據(jù)實(shí)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(guān)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(yīng)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(yīng)用前景
隨著閩南理工學(xué)院的發(fā)展?fàn)畲螅瑢W(xué)生規(guī)模和實(shí)驗(yàn)室場所之間的矛盾越來越明顯,學(xué)院在設(shè)備資金的投入也受到了一定限制。因此,電子技術(shù)虛擬仿真客戶端系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將解決這一主要矛盾,學(xué)生只要在網(wǎng)絡(luò)上登入這一系統(tǒng)便可以完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)前我院還處于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,設(shè)備老化、實(shí)驗(yàn)場所限制、實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員編制、實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)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(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真,并對數(shù)據(jù)實(shí)行電子化管理。本課題的目的就是開發(fā)“電子技術(shù)虛擬仿真客戶端系統(tǒng)”,通過這一系統(tǒng)為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)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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