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關(guān)鍵詞 電工電子 實(shí)訓(xùn) 教學(xué) 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中職學(xué)校電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)的主要任務(wù)是講述或訓(xùn)練安全用電常識(shí)、電工儀器儀表的使用、常用元器件的識(shí)別與檢測(cè)、焊接技術(shù)、電路板手工設(shè)計(jì)印制、電路的調(diào)試與檢測(cè)、電子產(chǎn)品檢修技術(shù)基礎(chǔ)、家庭照明電路的設(shè)計(jì)與安裝等等 ,其中有不少知識(shí)涉及學(xué)生就業(yè)領(lǐng)域的基本操作技能。隨著科技的不斷進(jìn)步,電工電子產(chǎn)品不斷推進(jìn)陳新,企業(yè)對(duì)電子類人才的專業(yè)知識(shí)和操作技能的要求越來(lái)越高,電工電子課程的科技性、操作性、實(shí)用性更加突出,這就要求電工電子實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)既要注意加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,又要注意提高學(xué)生掌握電工電子基本操作的技能和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,還要注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此,一定要在知識(shí)與技能傳授的過(guò)程上下工夫,出成效。
1 加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)課教學(xué)
1.1 備好課是上好課的先決條件
上實(shí)訓(xùn)課應(yīng)當(dāng)和上其他課一樣備好課,寫好教案。有經(jīng)驗(yàn)的老師都知道,上一堂實(shí)訓(xùn)課不難,真正上好一堂實(shí)訓(xùn)課不下一番功夫是難達(dá)到預(yù)期的效果。要上好實(shí)訓(xùn)課就要備好課,備好課是上好課的先決條件,也是提高電工電子實(shí)訓(xùn)課教學(xué)質(zhì)量的基本遵循,備實(shí)訓(xùn)課不僅要備教材,還要備學(xué)生,備教學(xué)形式、教學(xué)方法、備實(shí)際操作的各種方法。備課時(shí),要按著教學(xué)大綱的要求全面考慮,要突出重點(diǎn)、難點(diǎn)、要考慮學(xué)生的理論基礎(chǔ),還要預(yù)測(cè)學(xué)生在實(shí)際操作中或使用設(shè)備過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全隱患。另外,準(zhǔn)備好原材料工具,實(shí)驗(yàn)儀器儀表,各項(xiàng)儀器、設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量,準(zhǔn)備好實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,這些內(nèi)容都要寫在教案里。根據(jù)實(shí)訓(xùn)的課題和內(nèi)容,精心制作多媒體課件。提前預(yù)做實(shí)驗(yàn),無(wú)論是學(xué)生實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn),都要進(jìn)行預(yù)試,以便取得第一手資料,懂得每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵,這樣才能取得主動(dòng)權(quán),做到心中有數(shù),使實(shí)訓(xùn)課能順利進(jìn)行。
1.2 講授
1.2.1 上好關(guān)鍵的第一堂課
中職學(xué)校的學(xué)生都是初中畢業(yè)生,他們來(lái)到中職學(xué)校初次上電工電子實(shí)訓(xùn)課,對(duì)電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)一無(wú)所知,都感到新鮮、好奇,都想動(dòng)手試一試,上好第一堂課是非常重要的。它維系著整個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的命運(yùn),正如一位教育家所說(shuō):“良好的開(kāi)端是成功的一半?!苯處煹拈_(kāi)端不僅為整個(gè)教學(xué)過(guò)程奠定了基礎(chǔ),鋪好道路,而且也是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的關(guān)鍵一步。如果教師的開(kāi)端很成功,就會(huì)一下子抓住學(xué)生的心,引起學(xué)生的注意,起到“一石激起千層浪”之效。筆者在上這堂課時(shí)抓住學(xué)生的好奇心,充分利用現(xiàn)代的電類教學(xué)儀器和設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),如:運(yùn)用投影、CD、多媒體技術(shù)的圖像、文字、動(dòng)畫、聲音等手段,把教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象呈現(xiàn)出來(lái),讓他們認(rèn)識(shí)到電工電子實(shí)訓(xùn)課的重要性和意義,明確電工實(shí)訓(xùn)課與電工電子元器件實(shí)際生產(chǎn)的關(guān)系,以及它在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的重要地位,同時(shí),舉一些生活中的例子,比如,電風(fēng)扇的葉片是怎么轉(zhuǎn)起來(lái)的、洗衣機(jī)要求正、反交替運(yùn)行,且工作狀態(tài)一樣,而脫水只做單向高速運(yùn)轉(zhuǎn),十字路口紅綠燈的工作原理、老人隨身帶的便攜音響、電磁爐等。讓學(xué)生直觀生動(dòng)形象地了解電工電子產(chǎn)品在生活和生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用,感知專業(yè)工作領(lǐng)域先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探索新知識(shí)的好奇心?!芭d趣是最好的老師”,對(duì)某項(xiàng)事物感興趣,就會(huì)主動(dòng)地接近它,思考它,就會(huì)主動(dòng)地提出自己的意見(jiàn)和見(jiàn)解。另外,安全用電作為實(shí)訓(xùn)開(kāi)端尤其必要,它主要分為三部分:人身安全與防范;設(shè)備安全與防范;觸電急救與電氣消防。結(jié)合各種警示圖片、標(biāo)語(yǔ)、視頻等對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育,采用以案說(shuō)課,例舉一些電工違章作業(yè)案例,分析這些事故案例產(chǎn)生的原因、后果及教訓(xùn),用生動(dòng)的實(shí)例觸動(dòng)學(xué)生的安全意識(shí)。如用幻燈機(jī)打出幾張用電不當(dāng)引起火災(zāi)的圖片,進(jìn)行講解說(shuō)明,告誡學(xué)生,電給人類創(chuàng)造了巨大的財(cái)富,改善了人類的生活,但是,如果在生產(chǎn)和生活中不注意安全用電,也會(huì)帶來(lái)很大的災(zāi)害。指出人體的安全電流,男生≦9mA,女生≦6mA,接著做小電流(安全電流范圍內(nèi))觸電實(shí)驗(yàn),說(shuō)明小電流觸電帶給人的危害是麻痹、刺痛,能輕易擺脫,大電流觸電又不可能切身領(lǐng)悟,只有通過(guò)事例講述。如某小區(qū)電工師傅由于違規(guī)操作,檢修時(shí)燒壞雙手,又如手機(jī)在充電時(shí)通話,手機(jī)爆炸燒傷臉部等?!八馃o(wú)情,電更無(wú)情”,通過(guò)身邊的例子最能喚起學(xué)生對(duì)安全用電的重視程度,在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中要始終貫穿“安全第一”的思想,確保實(shí)訓(xùn)安全。
通過(guò)第一次課的教學(xué)不一定能使所有的學(xué)生對(duì)其產(chǎn)生興趣,但這堂課很重要,上好第一堂課能啟發(fā)學(xué)生對(duì)電工電子實(shí)訓(xùn)課產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣并重視實(shí)訓(xùn)課,為后續(xù)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
1.2.2 認(rèn)真提高課堂講做水平
講和做是電工電子實(shí)訓(xùn)課教師應(yīng)具備的基本功。課堂講授與演示是教師在傳授知識(shí)技能,講好電工電子實(shí)訓(xùn)課,讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)目的、實(shí)驗(yàn)原理,掌握實(shí)訓(xùn)方法、步驟、操作技能,是提高學(xué)生學(xué)好專業(yè)技術(shù)課程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先教師要把課講好,所謂課講得好,就是學(xué)生愿聽(tīng)想聽(tīng),聽(tīng)得明白,會(huì)動(dòng)手去做實(shí)驗(yàn)。教師的教學(xué)用語(yǔ)對(duì)教學(xué)質(zhì)量同樣起著決定性的作用。教師流暢的教學(xué)語(yǔ)言,能對(duì)學(xué)生產(chǎn)生很強(qiáng)的吸引力,講課的邏輯性和準(zhǔn)確性能潛移默化地影響學(xué)生,能提高學(xué)生對(duì)知識(shí)理解和掌握的嚴(yán)密性和規(guī)范性。教學(xué)語(yǔ)言除聲音外,還包含肢體、表情等語(yǔ)言,上課時(shí)教師的表情、手勢(shì)、動(dòng)作、站姿、運(yùn)動(dòng)等,都會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生很大影響。知識(shí)豐富、姿態(tài)優(yōu)雅、語(yǔ)言風(fēng)趣、幽默的教師會(huì)成為學(xué)生心目中的偶像,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,從而促進(jìn)教學(xué)效果的提高。二是導(dǎo)好課,課堂導(dǎo)入技能是課堂教學(xué)藝術(shù)的重要組成部分,是一堂課取得成功的重要條件,導(dǎo)課方式多種多樣,不論采用什么樣的方式方法導(dǎo)課,要滿足電工電子實(shí)訓(xùn)課內(nèi)容要求,要以滿足學(xué)生的要求為基本原則,課導(dǎo)得好,會(huì)引人入勝,瞬間抓住學(xué)生的心理。如在學(xué)習(xí)光控音樂(lè)門鈴實(shí)訓(xùn)前,教師在實(shí)訓(xùn)室按幾次門鈴,學(xué)生在門鈴音樂(lè)聲的伴隨中注意力都集中在教師的實(shí)驗(yàn)臺(tái)的門鈴上,引導(dǎo)學(xué)生的好奇心,產(chǎn)生探究的愿望,接著教師提出問(wèn)題,門鈴里有哪些元器件?(揚(yáng)聲器、繼電器、二極管、三極管等),能畫出它的電路圖嗎?能說(shuō)出它的工作原理嗎?運(yùn)用這種方法導(dǎo)入新課,課題明晰,學(xué)生欲知答案,只有認(rèn)真聽(tīng)講,靜心思考,對(duì)新知識(shí)也就很快地接受了。教師還可以為學(xué)生設(shè)置一些小的制作題目,例如,競(jìng)賽搶答器、雙聯(lián)燈,組裝節(jié)日彩燈等等,總之,新穎別致的導(dǎo)課,必然會(huì)先聲奪人,對(duì)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸引力,使學(xué)生欲罷不能,不得不聽(tīng),整個(gè)教學(xué)氣氛便會(huì)立即活躍起來(lái),教學(xué)也就容易進(jìn)入最佳境界。另外,我們可將每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做成幻燈片,可在理論課堂上花更少的時(shí)間進(jìn)行講解,使學(xué)生有更多的時(shí)間親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)也要注意課堂上師生之間的教、學(xué)、做的互動(dòng),根據(jù)學(xué)生的課堂反應(yīng)隨時(shí)調(diào)整教學(xué)方法,要注重動(dòng)眼、動(dòng)手與動(dòng)口相結(jié)合,不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
2 教師在實(shí)訓(xùn)操作中的示范指導(dǎo)
教師的示范指導(dǎo)是實(shí)訓(xùn)課的重要環(huán)節(jié),可以使學(xué)生直觀、具體、形象地進(jìn)行學(xué)習(xí),易于理解和接受,它在學(xué)生實(shí)訓(xùn)中起著舉足輕重的作用。在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要操作規(guī)范,教師的每一個(gè)動(dòng)作都會(huì)成為學(xué)生順利掌握實(shí)踐操作技能的榜樣,程序要有條理,現(xiàn)象要明顯、生動(dòng),要注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力,實(shí)際操作能力。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中采用直觀演示法,可收到事半功倍的效果。如:在講授各種電工安全工具、儀器、儀表的使用等內(nèi)容時(shí),教師應(yīng)邊講解邊演示,力求對(duì)每一種工具、儀器、儀表的使用方法熟練地做出正確、完整、規(guī)范的直觀演示,使學(xué)生建立起正確的動(dòng)作概念。在演示的過(guò)程中,對(duì)于簡(jiǎn)單的操作,教師只需要演示一遍,對(duì)于復(fù)雜操作,一兩次演示不一定使學(xué)生理解,要做重復(fù)演示,對(duì)關(guān)鍵操作要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)與演示。同時(shí)教師還應(yīng)該注意觀察學(xué)生的反應(yīng),示范動(dòng)作的速度應(yīng)與學(xué)生的思維速度同步。
在教師演示結(jié)束后,還可讓個(gè)別學(xué)生上講臺(tái)來(lái)進(jìn)行模仿演示,當(dāng)學(xué)生在模仿演示中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),教師要及時(shí)糾正錯(cuò)誤,并提出注意事項(xiàng)。如元器件在線路板上的焊接實(shí)訓(xùn)中,有的同學(xué)對(duì)電烙鐵斷電后有余熱不在意,電烙鐵斷電后有余熱,烙鐵頭將電源線絕緣皮燙壞,下次使用易造成單相觸電事故,還有烙鐵頭將自身電源線絕緣皮燙壞,造成電烙鐵自身短路,要求學(xué)生斷電后不能立即離開(kāi),將電源線纏繞于手柄上方才離開(kāi)。電烙鐵不用時(shí)一定要放在烙鐵架上,時(shí)時(shí)都要提醒學(xué)生這些注意事項(xiàng)。為提高示范操作的效果,指導(dǎo)教師要盡可能地使用電子幻燈或多媒體課件教學(xué)。如我們分別學(xué)完了照明燈具、配電板、插座、布線、漏電保護(hù)器等的安裝實(shí)訓(xùn)后,教師用多媒體將男生宿舍401室(三室一廳一衛(wèi))示意圖展示出來(lái),然后我們給學(xué)生布置了“家庭照明電路設(shè)計(jì)”的探索實(shí)驗(yàn),我們的目的是要學(xué)生知道家庭照明電路設(shè)計(jì)是現(xiàn)代民用建筑不可缺少的環(huán)節(jié),讓學(xué)生理解家庭照明電路的基本原理,熟悉家庭供電線路的設(shè)計(jì)和安裝工作,試著去規(guī)劃與改善家庭的電路設(shè)計(jì),并且鞏固和加深在電路課程中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐技能。學(xué)生通過(guò)觀察、思考和討論,選擇出使用器材,畫出正確的電路圖,然后教師用幻燈片打出幾種正確的連接方式讓學(xué)生對(duì)照,最后帶學(xué)生到實(shí)地操作。為提高實(shí)訓(xùn)質(zhì)量和效果,教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際,突出使用維修、安裝測(cè)試、故障處理等技能實(shí)訓(xùn),通過(guò)各項(xiàng)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。
指導(dǎo)示范分為三個(gè)方面:集中指導(dǎo)、個(gè)別指導(dǎo)、巡回指導(dǎo)。集中指導(dǎo)是指教師將參加上實(shí)訓(xùn)課的學(xué)生集中在一起,將實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容目的、儀器儀表、操作步驟等交代清楚,然后動(dòng)手示范操作。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,教師把發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出來(lái)研究再進(jìn)行指導(dǎo)。如在講“使用萬(wàn)用表判斷晶體二極管的極性和測(cè)量晶體三極管的放大倍數(shù)”的實(shí)訓(xùn)課時(shí),學(xué)生易將數(shù)字表與指針表的表筆極性弄混,教師組織這部分學(xué)生講兩表不同的地方,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)數(shù)字萬(wàn)用表的極性是紅正黑負(fù),指針表的表筆極性與其相反,邊講邊示范。在集體指導(dǎo)過(guò)程中,要采用鼓勵(lì)和引導(dǎo)為主,提高學(xué)生的積極性,肯定和表?yè)P(yáng)他們的學(xué)習(xí)態(tài)度。個(gè)別指導(dǎo)是指教師針對(duì)每個(gè)學(xué)生所掌握的知識(shí)、技能技巧出現(xiàn)的個(gè)別差異進(jìn)行指導(dǎo)。這就要求教師在平常的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中,能夠發(fā)現(xiàn)各個(gè)學(xué)生存在的問(wèn)題,重視學(xué)生的個(gè)性差異,對(duì)技能掌握較慢的同學(xué),要不厭其煩地盡心講解,反復(fù)示范給他們看,直至理解和領(lǐng)會(huì)。單獨(dú)輔導(dǎo)幫助他們提高動(dòng)手能力,使他們逐步趕上全班同學(xué)。對(duì)“學(xué)困生”要尊重和愛(ài)護(hù)他們,即使是最簡(jiǎn)單的知識(shí)也要耐心解答,對(duì)學(xué)習(xí)態(tài)度不好的學(xué)生要做細(xì)致的工作,使其感化。巡回指導(dǎo)是指教師不斷地在課堂上來(lái)回指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),巡視指導(dǎo)是電工電子實(shí)訓(xùn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),加強(qiáng)巡回指導(dǎo),要細(xì)心觀察每一位學(xué)生,隨時(shí)解答學(xué)生的問(wèn)題,但有些問(wèn)題只需提示,盡量啟發(fā)學(xué)生自己去思考。例如,在單相變壓器負(fù)載特性測(cè)試的訓(xùn)練中,學(xué)生在接線和接測(cè)量?jī)x器上,時(shí)常不知道接線方式,而變壓器最忌接錯(cuò)線,接錯(cuò)線可能會(huì)燒壞變壓器或燒壞用電設(shè)備,此時(shí)教師幫助學(xué)生分析變壓器原、副繞組電路以及它們之間的關(guān)系,使學(xué)生對(duì)各元件的操作做到心中有數(shù),然后對(duì)接錯(cuò)的地方給予提示,讓學(xué)生積極思考,并快速地找到正確連接方法,測(cè)出負(fù)載特性的測(cè)量數(shù)據(jù)。在巡回指導(dǎo)中要注意學(xué)生是否安全操作,操作是否規(guī)范,對(duì)操作不正確的學(xué)生要及時(shí)提醒和糾正。當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),幫助他們找出問(wèn)題,耐心指導(dǎo),有時(shí)還需要教師手把手地教學(xué)生操作,只有通過(guò)這種針對(duì)性的解決,學(xué)生才會(huì)更加有印象,讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中掌握基本操作,提高操作技能。
3 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室
據(jù)了解,目前絕大多數(shù)中職學(xué)校實(shí)驗(yàn)室采用的都是一種封閉式管理模式,這對(duì)學(xué)生在課余時(shí)間參與各種實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)都產(chǎn)生了一定的局限性。因此,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要課題。
3.1 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的意義
在傳統(tǒng)的電工電子實(shí)踐教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是全班同學(xué)在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做同一個(gè)實(shí)驗(yàn),教師在講臺(tái)上講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、儀器設(shè)備使用的方法和實(shí)際操作等,這都是教師安排好的,學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作即可完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生不必過(guò)多地動(dòng)腦,束縛了學(xué)生的手腳,這樣使學(xué)生被動(dòng)地做實(shí)驗(yàn),不利于學(xué)生的能力提高和發(fā)展,更談不上創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。我們應(yīng)當(dāng)打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是指整個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生全天開(kāi)放,在指導(dǎo)教師的帶動(dòng)下學(xué)生自主進(jìn)行技能訓(xùn)練。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室能最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室資源效益,不僅讓學(xué)生充分接觸儀器,掌握儀器的使用方法,而且也提高了儀器的使用率。為學(xué)生提供實(shí)踐鍛煉和自我發(fā)展的空間,能夠滿足不同的水平學(xué)生的要求,激發(fā)學(xué)生的潛能,發(fā)揮學(xué)生各自的特長(zhǎng),由被動(dòng)實(shí)驗(yàn)變?yōu)橹鲃?dòng)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室里自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獨(dú)立思考,自由發(fā)揮、提高了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
3.2 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室內(nèi)容
學(xué)校采用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué),實(shí)訓(xùn)課內(nèi)容可以是教師精心編制的實(shí)驗(yàn),也可以針對(duì)不同學(xué)生的需求自主安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,教師按模塊或項(xiàng)目科學(xué)的來(lái)組織教學(xué)課題,學(xué)生針對(duì)自己的特點(diǎn)需求和興趣,來(lái)選擇學(xué)習(xí)。這樣,學(xué)生成為實(shí)訓(xùn)課的真正主人。教師要嚴(yán)格實(shí)行開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)和評(píng)價(jià),這樣學(xué)生無(wú)論在實(shí)訓(xùn)時(shí)間、內(nèi)容、次數(shù)都更有針對(duì)性、彈性、靈活性,更有利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
3.3 嚴(yán)格規(guī)范的管理是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的必要條件
開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室首先要有一支“雙師型”的教師隊(duì)伍。他們不僅要業(yè)務(wù)理論水平高,還要具備較高的實(shí)驗(yàn)技能。精通實(shí)驗(yàn)原理、熟練地指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn),解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題,能熟練地維修各種儀器儀表,教師要有創(chuàng)新、刻苦鉆研的精神,要有教書育人、服務(wù)育人、管理育人的意識(shí),要有無(wú)私奉獻(xiàn)的精神。常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是有區(qū)別的,常規(guī)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)采用教師集中講解,整班集體實(shí)訓(xùn)的方式,因而存在一些問(wèn)題,如整體實(shí)訓(xùn)不要求考慮學(xué)生的個(gè)性差異,學(xué)生要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn),快的在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了,慢的做了一半或者只做了三分之一就沒(méi)時(shí)間了,而且儀器損壞率也較高,如用萬(wàn)用表測(cè)室內(nèi)交流電流時(shí),學(xué)生隨意將萬(wàn)用表?yè)Q檔,導(dǎo)致一次實(shí)驗(yàn)課數(shù)只萬(wàn)用表被損壞。而開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生做的不是同一個(gè)實(shí)驗(yàn),要求實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)范圍大,儀器完好率較高。為了保證實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的正常運(yùn)行,必須制定相應(yīng)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的管理措施。比如,制定實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度,規(guī)定對(duì)做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生實(shí)行預(yù)約和登記制度,學(xué)生的每一次實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)格登記,包括實(shí)驗(yàn)儀器儀表的使用情況,責(zé)任到人。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后要自覺(jué)遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度,指導(dǎo)教師要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的管理、巡視,要隨時(shí)指導(dǎo)或參與學(xué)生的討論。實(shí)驗(yàn)完成后,要求學(xué)生整理數(shù)據(jù)、繪制圖表,得出結(jié)論,寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告交給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教師對(duì)學(xué)生要嚴(yán)格電工電子技能考核和評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)室的日常管理和維護(hù)效果如何,直接影響實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的程度,因此,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要將損壞的儀器儀表很快地維修補(bǔ)充好,教學(xué)儀器維護(hù)、保養(yǎng)要經(jīng)常化,以便后續(xù)的實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行。
電子技術(shù)發(fā)展迅猛,電工電子實(shí)訓(xùn)在電類教學(xué)中的作用和地位更加突出,予以足夠重視。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提出了全新的要求,實(shí)驗(yàn)設(shè)備需要改造更新、增加,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要總結(jié)和改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、方法,不斷提高自己的業(yè)務(wù)知識(shí)、操作技能水平,全力提高教學(xué)質(zhì)量,為社會(huì)培養(yǎng)出高素質(zhì)、高技能的實(shí)用性人才做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電工電子;實(shí)驗(yàn)教學(xué);示范中心;教學(xué)改革
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的總體發(fā)展思路
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育體系中必不可少的重要環(huán)節(jié),但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程基本以驗(yàn)證性、演示型實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,與生產(chǎn)實(shí)踐和當(dāng)今科技發(fā)展聯(lián)系不緊密,一個(gè)實(shí)驗(yàn)室僅具備承擔(dān)一門實(shí)驗(yàn)課的能力,實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源利用率極低。本文以教育部《高校基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心》為依據(jù),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和體系改革、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面,提出構(gòu)建合理有效的改革方案,有效整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,提高資源的利用率和使用效益,使綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程的比例上升,從而提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。
建設(shè)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的工作任務(wù)是突破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,改變目前的實(shí)驗(yàn)?zāi)J?;工作重點(diǎn)放在把基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行優(yōu)化,完善電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的教材建設(shè),結(jié)合電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要求,自主開(kāi)發(fā)一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備,使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)能更容易理解,也能更好地提高實(shí)驗(yàn)教師的主動(dòng)性與創(chuàng)造性。希望電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)能夠發(fā)揮對(duì)其他實(shí)驗(yàn)中心的示范輻射作用,并努力成為國(guó)家級(jí)高等院?;A(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的實(shí)施方案
(一)構(gòu)建科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的最終目標(biāo)是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,培養(yǎng)應(yīng)用型人才。首先,應(yīng)以理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)為理念,構(gòu)建與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合、層次合理、功能完善并相互融通的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。我們提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系層次化[1]的改革思路。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系層次化,就是針對(duì)不同層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,采用不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,分別為輔導(dǎo)式、指導(dǎo)式、自主式和研究式[2]。并把學(xué)生整體能力培養(yǎng)分解為基本技能、綜合運(yùn)用能力及自主創(chuàng)新能力三個(gè)層次,突出個(gè)性化培養(yǎng),同時(shí)對(duì)各類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué),根據(jù)理論教學(xué)進(jìn)程協(xié)調(diào)各實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的鏈接與遞進(jìn)。這樣既可以滿足不同層次學(xué)生的需求,同時(shí)又可以對(duì)各門課程的內(nèi)容進(jìn)行綜合應(yīng)用。
本實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的特點(diǎn)是:實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)能力培養(yǎng)層次設(shè)置,整體上由淺入深、由簡(jiǎn)單到綜合;實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由分立元件向單元電路、集成電路漸進(jìn)發(fā)展,由硬件向軟硬件結(jié)合過(guò)渡,并加強(qiáng)EDA技術(shù)在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用[3],使學(xué)生掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段,增強(qiáng)他們面向社會(huì)的適應(yīng)能力。
(二)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程考核主要是針對(duì)各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行打分評(píng)定。我們提出,實(shí)驗(yàn)課程的考核要摒棄標(biāo)準(zhǔn)答案模式,鼓勵(lì)給出不同見(jiàn)解和創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)手段及方法。實(shí)驗(yàn)中心建成以后,可以根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的類型,以及學(xué)生能力培養(yǎng)層次的不同,設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)考核方式。建立如筆試、上機(jī)考試、答辯、技能鑒定等多元化的考核方式。輔導(dǎo)式和指導(dǎo)式實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩部分構(gòu)成,實(shí)驗(yàn)過(guò)程考核指標(biāo)主要包括出勤情況、態(tài)度表現(xiàn)、操作方法的正確性、協(xié)作精神、探索精神等[4];實(shí)驗(yàn)結(jié)果考核指標(biāo)包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、電路圖的設(shè)計(jì)、圖表等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的不同,成績(jī)?cè)u(píng)定的結(jié)果所占的比重應(yīng)各有不同[5]。對(duì)于自主性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的考核,如果實(shí)驗(yàn)手段與方法先進(jìn)與創(chuàng)新,應(yīng)對(duì)其鼓勵(lì),給出較高的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。
(三)整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源
現(xiàn)今電工電子實(shí)驗(yàn)室比較分散,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室只能針對(duì)一門課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不能滿足進(jìn)行綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的要求,所以,應(yīng)整合和優(yōu)化電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)該將電工學(xué)、電子學(xué)、電路、電工實(shí)習(xí)等電類實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合,脫離原來(lái)的自動(dòng)化系。電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室安裝網(wǎng)絡(luò)管線和配備多媒體設(shè)備,使其具備信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化要求;應(yīng)使通風(fēng)設(shè)備良好,布局合理,安全和環(huán)保嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)急措施和設(shè)備完善;實(shí)驗(yàn)臺(tái)、水電等設(shè)施由專業(yè)公司設(shè)計(jì)安裝,儀器設(shè)備的購(gòu)置需兼顧“科學(xué)性、先進(jìn)性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性”的原則,使電工電子實(shí)驗(yàn)中心的儀器設(shè)備具備品質(zhì)精良、組合優(yōu)化、數(shù)量充足,能滿足綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性的現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。設(shè)備購(gòu)置應(yīng)以投標(biāo)的形式采購(gòu),所有設(shè)備歸實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)一管理,綜合利用。經(jīng)過(guò)一系列的改進(jìn)之后,利用中心網(wǎng)站、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)等信息化平臺(tái)開(kāi)放中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和技能實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,盡可能提高實(shí)驗(yàn)資源的利用率和使用效益。
(四)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研教改相結(jié)合,并加強(qiáng)校企合作
通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索,捕捉新的科研教改課題,例如可以申請(qǐng)電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐;基于企業(yè)的大學(xué)生實(shí)踐基地建設(shè)研究與實(shí)踐;虛擬實(shí)踐教學(xué)基地的開(kāi)發(fā)建設(shè)與研究;校企合作基地建設(shè)模式與機(jī)制研究等課題,在深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革過(guò)程中,把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與教改項(xiàng)目的研究結(jié)合起來(lái),開(kāi)發(fā)和更新的部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成為課題的主要研究成果,促進(jìn)課題的開(kāi)展;科研項(xiàng)目成立興趣小組,可以開(kāi)展電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真等培訓(xùn),舉辦電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)大賽等,為編制新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)考核大綱、實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)書,探討新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式提供基礎(chǔ)??蒲薪谈捻?xiàng)目研究在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系改革等方面具有指導(dǎo)和借鑒意義。
實(shí)驗(yàn)中心更應(yīng)注重加強(qiáng)與企業(yè)、政府間的合作,共同打造實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),通過(guò)交流與合作,提升中心的科研能力和科研水平,加速科研成果向工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)化,逐步形成雙贏的建設(shè)模式,提供培養(yǎng)企業(yè)信息化人才的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
由于不同課程對(duì)于實(shí)驗(yàn)的要求有差異,如部分課程偏重于理論,對(duì)于實(shí)驗(yàn)的要求較低,可以考慮將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容列入理論課程的范疇,不必考慮專門的實(shí)驗(yàn)課時(shí)與理論課時(shí)分離。因此,實(shí)驗(yàn)室在安排實(shí)驗(yàn)課程的過(guò)程中,必須考慮某一門課程的實(shí)際需要,在實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所、實(shí)驗(yàn)設(shè)備有合理的安排。實(shí)驗(yàn)室的效益問(wèn)題當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)室普遍缺少有效的效益評(píng)價(jià)機(jī)制,其后果是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室資源浪費(fèi)、工作人員積極性不高、管理效率低等問(wèn)題。當(dāng)前面臨的問(wèn)題是如何建立有效的評(píng)估制度以充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備最大利用率、杜絕浪費(fèi)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的途徑1.實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的建設(shè)建立一支思想素質(zhì)高、技術(shù)過(guò)硬、熱愛(ài)實(shí)驗(yàn)室工作的教師隊(duì)伍是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的基礎(chǔ)。因此,必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室工作人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)學(xué)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的能力和水平。同時(shí),引進(jìn)高技術(shù)人才參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè),根據(jù)學(xué)科的發(fā)展,制定實(shí)驗(yàn)室人力資源規(guī)劃,不斷充實(shí)實(shí)驗(yàn)室教師隊(duì)伍,更好地滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要。在實(shí)驗(yàn)室教師隊(duì)伍建設(shè)過(guò)程中,要做到管理科學(xué)化、考核規(guī)范化、業(yè)務(wù)培訓(xùn)專業(yè)化。2.設(shè)備儀器的管理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備儀器管理是實(shí)驗(yàn)室管理的主要基礎(chǔ)和環(huán)節(jié),對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展,避免損失,節(jié)約經(jīng)費(fèi)都有很大的作用。所以,需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的管理,使之充分發(fā)揮使用效益,實(shí)驗(yàn)室管理工作要做到制度化、規(guī)范化、科學(xué)化,實(shí)驗(yàn)室管理要有統(tǒng)一的規(guī)章制度。規(guī)章制度,除了明確管理對(duì)象、任務(wù)、內(nèi)容和方法外,還應(yīng)明確責(zé)任監(jiān)督和獎(jiǎng)懲方面的內(nèi)容。責(zé)任制是監(jiān)督制的基礎(chǔ),監(jiān)督是獎(jiǎng)懲的依據(jù),如果沒(méi)有監(jiān)督和獎(jiǎng)懲這兩項(xiàng)內(nèi)容,責(zé)任制也就成為形式了。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理必須建立總賬、明細(xì)賬,并根據(jù)賬目進(jìn)行清理、核實(shí)。按有關(guān)設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn),把現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行分類、做到賬物相符。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器要做到經(jīng)常維護(hù),及時(shí)保養(yǎng),及時(shí)維修,使教學(xué)儀器更好地發(fā)揮作用[5]89。
電工電子實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理實(shí)踐
(一)電工電子實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)現(xiàn)狀根據(jù)國(guó)家、省教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要精神,電子類專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)方面充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),開(kāi)發(fā)虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn),為實(shí)踐操作前的理論教學(xué)提供多種有效途徑。在本學(xué)院“十二五”發(fā)展規(guī)劃中也明確提出按照“能力主線,模塊定位,仿真模擬,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)”為原則,規(guī)劃建設(shè)校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)室建設(shè)。其實(shí)踐具有一定的創(chuàng)新性和啟發(fā)意義,是高職院校在電工電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理方面的有益嘗試。隨著學(xué)院的發(fā)展,新專業(yè)和學(xué)生人數(shù)的增加,新專業(yè)實(shí)訓(xùn)室在建設(shè)方面遇到了新的挑戰(zhàn)。根據(jù)教學(xué)計(jì)劃開(kāi)設(shè)電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、電工考證等課程,這些課程均用到模擬實(shí)驗(yàn)箱。隨著學(xué)生的人數(shù)增加,模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室每學(xué)期使用課時(shí)超過(guò)400學(xué)時(shí),對(duì)于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的需求趨于緊張。同時(shí)由于設(shè)備的使用年限較長(zhǎng),在一定的時(shí)期出現(xiàn)投影儀投影效果差、急需維修等問(wèn)題。為此,對(duì)電工電子實(shí)驗(yàn)室作出了新的規(guī)劃,現(xiàn)介紹如下。首先,硬件設(shè)施建設(shè)方面。完善了電工電子實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備,包括購(gòu)置高配置PC機(jī)、TD210型示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、集成電路編程測(cè)試儀等。建立了通信虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室,該實(shí)驗(yàn)室面積150平方米,配備了兩臺(tái)液晶電視,同時(shí)還配備了專門的實(shí)驗(yàn)裝置和EDA實(shí)驗(yàn)板、電工電子實(shí)驗(yàn)箱等,并配有多媒體教學(xué)儀器,如投影儀、麥克風(fēng)等,提高了現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的效果。其次,教學(xué)實(shí)踐管理方面。引進(jìn)先進(jìn)的仿真軟件Pro-teus,減少對(duì)于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所及設(shè)備的依賴。Proteus電子設(shè)計(jì)仿真軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具軟件,不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及器件,是目前最好的仿真單片機(jī)及器件的工具[6]96。利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,學(xué)習(xí)電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、嵌入式系統(tǒng)等課程,并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試等通常在相應(yīng)實(shí)訓(xùn)室完成的實(shí)驗(yàn)。一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)、一套電子仿真軟件,再加上一本虛擬實(shí)訓(xùn)教程,就可相當(dāng)于一個(gè)設(shè)備先進(jìn)的實(shí)訓(xùn)室,可以進(jìn)行相關(guān)實(shí)訓(xùn)、研究等,達(dá)到以虛代實(shí)、以軟代硬的效果。最后,實(shí)驗(yàn)室儀器管理方面。實(shí)驗(yàn)室實(shí)施專業(yè)教師主講、實(shí)驗(yàn)員提供輔助的辦法,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。實(shí)驗(yàn)室實(shí)施嚴(yán)格的儀器管理制度,實(shí)驗(yàn)員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)儀器的保管和維護(hù)工作,專業(yè)教師在帶學(xué)生上課過(guò)程中必須對(duì)儀器的使用負(fù)責(zé),杜絕對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器的損壞、浪費(fèi)等現(xiàn)象。由于不同的專業(yè)在招生、實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用率方面均有差異,實(shí)驗(yàn)室做如下安排:使用頻率高、價(jià)格適中的儀器可按標(biāo)準(zhǔn)班的人數(shù)來(lái)配備,考慮到專業(yè)人數(shù)可以配備更多;使用頻率低、價(jià)格較高的儀器可少買,若屬于必需的設(shè)備則考慮讓學(xué)生分組做實(shí)驗(yàn);對(duì)價(jià)格十分昂貴的儀器,其數(shù)量嚴(yán)格限制。(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新與評(píng)價(jià)1.增加綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為提高學(xué)生綜合運(yùn)用電子技術(shù)知識(shí)的能力,引入綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,同時(shí)利用新設(shè)備的資源,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)效果。例如,學(xué)院設(shè)置了“電量測(cè)量與實(shí)驗(yàn)”作為模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)課。該實(shí)驗(yàn)利用高度集成化的計(jì)算電量芯片CS5460A可以方便地設(shè)計(jì)出一個(gè)電量測(cè)試系統(tǒng),綜合運(yùn)用到PC機(jī)、示波器、綜合實(shí)驗(yàn)板、數(shù)字表、電熱水器等實(shí)驗(yàn)儀器,要求學(xué)生熟練掌握以上儀器的使用方法。在此基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)了一些新的實(shí)驗(yàn),例如:設(shè)計(jì)一種可測(cè)量真實(shí)放電量的局部放電實(shí)驗(yàn)電路,分析視在放電量和真實(shí)放電量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,同時(shí)應(yīng)用Matlab分析對(duì)真實(shí)放電和視在放電的放電波形進(jìn)行分解,確定合適的局部放電檢測(cè)頻帶。通過(guò)實(shí)踐反映,該實(shí)驗(yàn)達(dá)到了使學(xué)生掌握Matlab軟件應(yīng)用和電路仿真、芯片CS5460A的性能、熟悉數(shù)字電路測(cè)試方法、鞏固數(shù)字電路分析方法的目的,具有綜合性和趣味性。2.引入EDA教學(xué)EDA即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù),作為電子技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)革命必定要在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出來(lái)。在EDA基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)體系具體體現(xiàn)在以下三方面:①在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通過(guò)對(duì)EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)以及VHDL的講解,使學(xué)生建立一個(gè)全新的電子電路的設(shè)計(jì)理念,并建立起電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及仿真的概念。②在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上充分吸收新概念、新理論和新技術(shù),力求處理好先進(jìn)性和適用性的關(guān)系、處理好實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容變化和基礎(chǔ)內(nèi)容相對(duì)穩(wěn)定的關(guān)系。力求重點(diǎn)突出,基本概念明確清晰,貫穿少而精和理論聯(lián)系實(shí)際的精神。③在實(shí)驗(yàn)?zāi)J缴?,采用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑箤W(xué)生在自主的環(huán)境中充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[7]110。將EDA的內(nèi)容引入課程設(shè)計(jì)中后,學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)除了在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程、測(cè)試外,還必須動(dòng)手連接電路。該方案具有較大的靈活性、方便擴(kuò)充的特點(diǎn),為課程設(shè)計(jì)留有更大、更靈活的空間,為學(xué)生掌握電子技術(shù)知識(shí)提供了軟件平臺(tái)。學(xué)生也可用Pspice或Elec-tronic Workbench軟件及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行效驗(yàn),既鞏固了理論教學(xué)的效果,又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
摘 要:本文結(jié)合教學(xué)實(shí)例闡述了信息化技術(shù)在電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的具體應(yīng)用,利用網(wǎng)絡(luò)云空間、仿真軟件、錄屏軟件和聊天工具等現(xiàn)代信息手段改變傳統(tǒng)教學(xué)模式下的教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)教學(xué)觀念、組織、內(nèi)容、模式、技術(shù)、評(píng)價(jià)、環(huán)境等一系列因素的信息化,在電子實(shí)訓(xùn)課中真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)、做中教”的教學(xué)理念,對(duì)開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力、鍛煉學(xué)生的思維能力、啟發(fā)學(xué)生的智慧潛能,培養(yǎng)符合現(xiàn)代信息化社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的電子專業(yè)技術(shù)人才具有重要意義。
關(guān)鍵詞 :信息化? 電子實(shí)訓(xùn)?教學(xué)
目前,浙江省中等職業(yè)學(xué)校電子技術(shù)應(yīng)用、電子與信息技術(shù)等相關(guān)專業(yè)中一門重要的專業(yè)課程是根據(jù)浙江省“中等職業(yè)學(xué)校電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)方案與課程標(biāo)準(zhǔn)”編寫而成的《電子基本電路安裝與測(cè)試》用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的《電子技術(shù)基礎(chǔ)》。該教材采用項(xiàng)目式結(jié)構(gòu)編寫,安排了單相整流濾波電路、小信號(hào)放大電路和集成放大電路等10個(gè)項(xiàng)目、31個(gè)任務(wù),以實(shí)訓(xùn)內(nèi)容為中心,按照任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)做互動(dòng)的要求,將基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能緊密結(jié)合,使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中應(yīng)用,達(dá)到有的放矢、學(xué)以致用的目的。然而我們的大部分老師依然在采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段和教學(xué)模式,擺脫不了原有的教學(xué)理念,“放不開(kāi)手腳”;既未能體現(xiàn)教材改革的本意,又沒(méi)有遵循以學(xué)生為中心的“構(gòu)建主義”。如將信息化技術(shù)應(yīng)用于本課程的教學(xué),將給電子實(shí)訓(xùn)類課程教學(xué)改革注入新的生機(jī)與活力。
一、信息化教學(xué)
信息化教學(xué)是根據(jù)現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境中信息的傳遞方式和學(xué)生對(duì)知識(shí)信息加工的心理過(guò)程,充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段的支持,調(diào)動(dòng)盡可能多的教學(xué)媒體、信息資源,構(gòu)建一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,在教師的組織和指導(dǎo)下,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性,使學(xué)生能夠真正成為知識(shí)信息的主動(dòng)建構(gòu)者,達(dá)到良好的教學(xué)效果。
信息化教學(xué)模式要求教師明確以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)情境對(duì)信息化教學(xué)的重要作用,強(qiáng)調(diào)協(xié)作學(xué)習(xí)的關(guān)鍵作用,強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)利用各種信息資源來(lái)支持教學(xué)。教師只有充分認(rèn)識(shí)到信息化教學(xué)模式的特點(diǎn),才能更好地把握住信息化教學(xué),才能勝任信息化教學(xué)。
二、電子實(shí)訓(xùn)的信息化教學(xué)
信息技術(shù)發(fā)展的今天,我們老師手中的粉筆慢慢變成了鼠標(biāo),黑板漸漸被白板所代替,板書也被PPT代替,這些只是信息化教學(xué)的起步階段或者說(shuō)是其中一小部分。在信息化的今天,要做到使學(xué)生可以根據(jù)自己的需要在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)使互聯(lián)網(wǎng)終端(電腦、平板或手機(jī))想學(xué)就學(xué),充分體現(xiàn)學(xué)生主體,發(fā)揮他們的想象力,最大限度地提升創(chuàng)造力。
1.利用硬件打造網(wǎng)絡(luò)理實(shí)教室
在傳統(tǒng)的電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,教室基本上由教室(普通教室)與實(shí)訓(xùn)室兩個(gè)分別獨(dú)立的教室組成,在教室內(nèi)老師完成理論知識(shí)的教授,然后到實(shí)訓(xùn)室完成實(shí)操部分的教學(xué)工作。一般情況下學(xué)生進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室后,上課“自由度”不由自主的增強(qiáng),往住會(huì)出現(xiàn)一些老師控制不住的場(chǎng)面;另外在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題(如理論補(bǔ)充教學(xué)、實(shí)訓(xùn)過(guò)程的錯(cuò)誤講解等),老師如果糾正,學(xué)生的注意力就很難集中,而更多地注意手中的實(shí)訓(xùn)作品。所以,對(duì)于實(shí)訓(xùn)教學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)境(教室)必須改造,結(jié)合信息化教學(xué)的要求筆者設(shè)計(jì)了如圖1所示的網(wǎng)絡(luò)型理實(shí)一體教室。這是基于普通理實(shí)一體教室的網(wǎng)絡(luò)化升級(jí),教師和學(xué)生可以在一個(gè)場(chǎng)境內(nèi)實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)、做中教”;同時(shí)網(wǎng)絡(luò)化可以使信息化教學(xué)有效融入到實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,具體在后文中闡述。
2.利用仿真軟件構(gòu)建虛擬實(shí)訓(xùn)
對(duì)于電子教學(xué)來(lái)說(shuō),最難的就是將不能直接觀察的抽象理論與電學(xué)原理直觀地向?qū)W生表達(dá)。現(xiàn)代信息技術(shù)中的仿真軟件Proteus恰好可以將抽象問(wèn)題具體化,化不可見(jiàn)為可見(jiàn),有利于學(xué)生的認(rèn)知。例如項(xiàng)目一單相整流濾波電路的安裝與測(cè)試,通過(guò)動(dòng)態(tài)電容就可直觀查看電容在充放電過(guò)程中兩極的電荷變化(為了能夠看清變化需適當(dāng)改變交流電源頻率);通過(guò)直流電壓表查看負(fù)載兩端的電壓變化;通過(guò)改變電容容量和負(fù)載電阻阻值查看充放電的變化,進(jìn)而理解參數(shù)變化對(duì)電路輸出的影響。圖2展示的是輸入正弦交流電流時(shí)電容兩極電荷變化情況及輸出電壓大小。
同時(shí),我們也可以利用Proteus軟件中的虛擬示波器來(lái)真觀顯示整流前后與濾波后的波形情況。這些不但可以節(jié)省許多教學(xué)時(shí)間,也可以不因?qū)嶒?yàn)設(shè)備貴重,或有些實(shí)驗(yàn)具有一定危險(xiǎn)性而對(duì)學(xué)生保留,或有些學(xué)生不愿大膽嘗試,在很大程度上扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造能力。
在數(shù)字電路的教學(xué)中,Proteus軟件更有其不可替代的作用。數(shù)字電路的教學(xué)重點(diǎn)其實(shí)就是要弄清電路中“0”和“1”或者說(shuō)是高低電平的變化,而這些變化在實(shí)際操作時(shí)要通過(guò)各種儀器儀表檢查顯示,但在Proteus軟件中卻可以“藍(lán)”和“紅”兩種色彩直觀顯示所有端點(diǎn)“0”和“1”,“灰”色代表“高阻”態(tài),如圖3所示。
采用Proteus仿真軟件進(jìn)行虛擬電子線路實(shí)驗(yàn),具有實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)內(nèi)容全面、硬件投入少、學(xué)生可自行實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中損耗小且無(wú)危險(xiǎn)、與工程實(shí)際接近等比較明顯的優(yōu)勢(shì)。教師在教學(xué)過(guò)程中可以很容易地積累并建立起電子實(shí)訓(xùn)課程的Proteus仿真資源庫(kù)。
3.利用錄屏軟件完成理論教學(xué)
在信息技術(shù)發(fā)展的今天,我們上課幾乎都會(huì)使用多媒體課件,但大部分老師將多媒體課件來(lái)代替板書,卻忘記了它只是教學(xué)的輔手段,并且容易出現(xiàn)上課放電影的感覺(jué),不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握。這里筆者談一談自己解決這一問(wèn)題的一種方法——微視頻。利用屏幕錄制軟件,將一節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)錄制成5~15分鐘的微視頻,這個(gè)課前錄制的微視頻可以讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)理實(shí)一體教室或移動(dòng)終端反復(fù)觀看,以便學(xué)生有更多的選擇學(xué)習(xí)的時(shí)間與地點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程序中的學(xué)生主體性。
屏幕錄制軟件很多,Camtasia Studio是其中一種較適合學(xué)校老師使用的軟件。使用該軟件,我們可以方便地進(jìn)行屏幕操作的錄制和配音、視頻的剪輯和過(guò)場(chǎng)動(dòng)畫、添加說(shuō)明字幕和水印、制作視頻封面和菜單、視頻壓縮和播放;也可以輕易將其他視頻、圖片、音樂(lè)和動(dòng)畫等導(dǎo)入在編輯的視頻中,將編輯好的視頻文件傳給學(xué)生讓他們能輕松自由地學(xué)習(xí)。
除了將知識(shí)講解制成視頻外,在電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,我們還可以將實(shí)操過(guò)程以圖片或視頻的方式記錄下來(lái),以便學(xué)生的實(shí)操能更加順利進(jìn)行,而不用老師一個(gè)一個(gè)地說(shuō)(同一個(gè)問(wèn)題說(shuō)N遍),大大提高實(shí)操教學(xué)的有效性。當(dāng)然并不是所有知識(shí)都是用視頻最好,如集成電路的放置方向就應(yīng)以圖片形式展現(xiàn)效果會(huì)更好,這一點(diǎn)教師要靈活把握。
4.利用云端空間搭建課程網(wǎng)站
教師在整理完成各種資源后,如何將這些資源最為便捷地傳遞給學(xué)生呢?最為專業(yè)的就是建立課程網(wǎng)站,將各種資源有效地傳遞給學(xué)生。但課程網(wǎng)站的建設(shè)不但是對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的大部分老師的巨大挑戰(zhàn),更多的是對(duì)教師個(gè)人時(shí)間精力的考驗(yàn),所以這項(xiàng)工作應(yīng)該由學(xué)校來(lái)完成。但是,在學(xué)校沒(méi)有專門的課程網(wǎng)站時(shí),教師也不能“坐以待斃”,可以利用現(xiàn)有的簡(jiǎn)便的網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)建立屬于自己的“課程網(wǎng)站”。最簡(jiǎn)單的是利用班級(jí)QQ群空間,將資源上傳共享。但這有幾個(gè)缺點(diǎn):空間太少,不能存放大量視頻資源與文件;文件顯示凌亂,不利于教師管理與學(xué)生尋找。這里介紹是云空間,最為常見(jiàn)方便的是百度云和360云盤。云空間的優(yōu)點(diǎn):空間大(幾十個(gè)T),可以滿足一般老師所教課程的資源存放要求;操作簡(jiǎn)便,可以像電腦一樣創(chuàng)建或刪除文件夾,并快速上傳與下載文件;管理多樣化,云空間一般都有電腦版和手機(jī)板,教師和學(xué)生可以隨時(shí)隨地來(lái)管理和學(xué)習(xí)其中資源。
5.利用聊天軟件實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)交流
QQ是中職學(xué)生非常喜歡的聊天軟件。由于QQ在中職學(xué)生中的廣泛使用,我們可以將聊天軟件應(yīng)用在電子實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)中來(lái)推動(dòng)師生、生生之間的交流,從而使我們的教學(xué)事半功倍。QQ具有語(yǔ)音和視頻聊天的功能,可以使師生之間交流非常直觀形象。如果將這些功能應(yīng)用于教學(xué)中,在課內(nèi)教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋信息隨時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)內(nèi)容;在課外教師可以對(duì)學(xué)生實(shí)施個(gè)別化一對(duì)一教學(xué)輔導(dǎo)。QQ的離線功能,使教師有更多的時(shí)間來(lái)應(yīng)對(duì)學(xué)生的問(wèn)題。QQ的群聊、討論組功能可以形成教學(xué)與學(xué)生之間更多平等多向交流的機(jī)會(huì)來(lái)展開(kāi)討論、相互幫助、相互學(xué)習(xí),使學(xué)生充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,更符合知識(shí)的構(gòu)建規(guī)律。老師更可以利用QQ和微信讓家長(zhǎng)參與教學(xué)評(píng)價(jià),形成師生互評(píng)、生生互評(píng)和家生互評(píng)的多元評(píng)價(jià)體系。
6.利用翻轉(zhuǎn)課堂轉(zhuǎn)變教學(xué)模式
信息化技術(shù)不僅可以改變我們現(xiàn)有的教學(xué)手段與方法,更多的是一種教學(xué)模式的改變,翻轉(zhuǎn)課堂就是其中之一。《電子基本電路安裝與測(cè)試》采用項(xiàng)目式結(jié)構(gòu)編寫,以實(shí)訓(xùn)內(nèi)容為中心,按照任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)做互動(dòng)的要求,將基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能緊密結(jié)合。實(shí)踐表明,在以實(shí)操性較強(qiáng)的電子實(shí)訓(xùn)課《電子基本電路安裝與測(cè)試》中,該模式能夠有效激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和協(xié)作能力,從而提升教學(xué)效果,實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程教學(xué)的有效整合。下面是一個(gè)應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的具體案例(表)。
“翻轉(zhuǎn)課堂”之所以被本案采用,是因?yàn)檎n堂討論所帶來(lái)的學(xué)生“吸收內(nèi)化”的學(xué)習(xí)過(guò)程中效益的提升,但這也正是我們?cè)诓捎梅D(zhuǎn)課堂這一教學(xué)模式時(shí)的一個(gè)難點(diǎn),需要教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中不斷結(jié)合各種實(shí)際情況,靈活應(yīng)變。
三、小結(jié)
綜上所述,在電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中實(shí)現(xiàn)信息化教學(xué)是可行的,而且這也更符合知識(shí)的構(gòu)建主義原理。信息化教學(xué)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,但同時(shí)對(duì)教師也提出了更高的要求,要求我們具有較高的信息化素養(yǎng)及現(xiàn)代課程體系的信息化教學(xué)改革的能力。作為身處信息化時(shí)代的一線教師,有責(zé)任也有義務(wù)在教學(xué)工作中實(shí)踐信息化教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 電工電子實(shí)驗(yàn);教學(xué)探索;課程建設(shè);教學(xué)模式
中圖分類號(hào) G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1008-3219(2015)35-0047-04
應(yīng)用型本科院校電子信息類專業(yè)學(xué)生就業(yè)趨勢(shì)對(duì)相關(guān)專業(yè)學(xué)生提出了兩個(gè)要求:一方面要求學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),能夠熟練運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)分析、設(shè)計(jì)和仿真各種電路應(yīng)用形式,從而滿足用人單位需求;另一方面要求學(xué)生能夠系統(tǒng)地運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題。在電子信息類專業(yè)課程建設(shè)及教學(xué)過(guò)程中,對(duì)于應(yīng)用型本科院校來(lái)說(shuō),電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是學(xué)生掌握基本電工電子實(shí)踐技巧和理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段。電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)不能僅滿足于原理的驗(yàn)證和基本綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)訓(xùn),更要立足于拓展學(xué)生思路、激發(fā)學(xué)生興趣以及增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。
一、教學(xué)現(xiàn)狀
目前,電子信息類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程包括電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和電子綜合課程設(shè)計(jì)。如何最大程度地培養(yǎng)學(xué)生在電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用實(shí)踐能力,是目前電工電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵任務(wù)。對(duì)于模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)而言,學(xué)生難于理解抽象的理論知識(shí),不能掌握實(shí)驗(yàn)的目的和精髓。對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)只是機(jī)械地按照教師的要求去完成,并不能有效地啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。對(duì)于數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)而言,建立邏輯模型,邏輯代數(shù)基本定律、組合邏輯和時(shí)序邏輯的實(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)。而學(xué)生在學(xué)習(xí)模擬電路后,面對(duì)離散的邏輯分析,與模擬電路存在較大差異,容易使學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性降低。所以,只有在做大量的綜合型驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,才能讓學(xué)生在抽象的理論知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力上得到雙重提升。
然而,在電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師遇到的難題在一定程度上直接或間接地影響著教學(xué)質(zhì)量[1]。首先,教學(xué)資源的限制使得教師在課程的開(kāi)展過(guò)程中力不從心。就大多數(shù)國(guó)內(nèi)普通高等院校而言,實(shí)驗(yàn)采用的硬件平臺(tái)數(shù)量有限,性價(jià)比較高的硬件元器件不多,使得模擬電路、數(shù)字電路的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成情況不夠理想。其次,授課課時(shí)數(shù)量的減少對(duì)于系統(tǒng)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容帶來(lái)較大影響。課時(shí)減少意味著課程進(jìn)度的加快,而課程進(jìn)度的加快使得實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)一步簡(jiǎn)化,學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的理解弱化?;谏鲜龇治觯捎诮虒W(xué)過(guò)程中存在的種種問(wèn)題,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大打折扣,而且他們對(duì)于模擬和數(shù)字電路的基礎(chǔ)掌握不夠扎實(shí),幾乎無(wú)法進(jìn)行獨(dú)立的中小規(guī)模電子線路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)于課程本身而言,電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并沒(méi)有帶來(lái)顯著的教學(xué)效果,從系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)綜合課程設(shè)計(jì)更是紙上談兵。
二、教學(xué)創(chuàng)新探索
面對(duì)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,結(jié)合長(zhǎng)春理工大學(xué)國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)中心(以下簡(jiǎn)稱中心)的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),本文對(duì)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程創(chuàng)新性教學(xué)進(jìn)行了深入研究:以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為核心,以實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)放共享為基礎(chǔ),以高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍和完備的實(shí)驗(yàn)條件為保障,創(chuàng)新管理機(jī)制,全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)驗(yàn)室使用效率。通過(guò)教學(xué)模式改革培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及提高教學(xué)質(zhì)量。
(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建
中心從人才培養(yǎng)體系整體出發(fā),建立以能力培養(yǎng)為主線,分層次、多模塊、相互銜接的科學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,與理論教學(xué)既有機(jī)結(jié)合又相對(duì)獨(dú)立。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與科研、工程、社會(huì)應(yīng)用實(shí)踐密切聯(lián)系,形成良性互動(dòng),實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合。引入、集成信息技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù),改造傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法,加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?;诖?,中心提出“面向四個(gè)專業(yè)類,進(jìn)行三個(gè)層次教學(xué),達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生三種能力,構(gòu)建四個(gè)知識(shí)系統(tǒng)”的“四三三四”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,其中面向四個(gè)專業(yè)類包括電子信息類、物理化學(xué)類、電子信息關(guān)聯(lián)類(如光電、機(jī)電和計(jì)算機(jī)等)和經(jīng)濟(jì)管理類;三個(gè)層次教學(xué)即基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提高類實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué);培養(yǎng)學(xué)生三種創(chuàng)新能力涵蓋基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力;四個(gè)知識(shí)體系體現(xiàn)在場(chǎng)與波、信號(hào)、微電子技術(shù)和電路系統(tǒng)[2]。
(二)內(nèi)容及方法改革
首先,當(dāng)今國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,嵌入式處理器的應(yīng)用達(dá)到前所未有的高度。隨著市場(chǎng)成本的降低以及嵌入式處理器的處理和控制能力的提升,使得這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的速度越來(lái)越快,因此,片上可編程系統(tǒng)(Programmable System-on-Chip, PSoC)應(yīng)運(yùn)而生。PSoC技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是將CPU、模擬和數(shù)字子系統(tǒng)集成在單芯片上。以PSoC芯片和相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)工具為代表的硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)和軟件設(shè)計(jì)工具引領(lǐng)著未來(lái)的設(shè)計(jì)方向。因此PSoC技術(shù)既可以滿足模擬電子技術(shù)的設(shè)計(jì)需求[3],也可以滿足數(shù)字電子技術(shù)的設(shè)計(jì)需求,同時(shí)還可以進(jìn)行混合設(shè)計(jì),使學(xué)生可以從根本上了解自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,其為電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了翻天覆地的變化。基于此,使用PSoC技術(shù)進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn)[4]:定制,基于PSoC嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員可以很靈活地選擇所要連接的外設(shè)和控制器,因此設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)出一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的外設(shè),這個(gè)外設(shè)可以直接和總線連接;降低元件成本,由于基于PSoC平臺(tái)的嵌入式系統(tǒng)的功能多樣性,以前需要用很多元件才能實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng),現(xiàn)在可以使用一個(gè)PSoC芯片實(shí)現(xiàn);硬件加速,選擇PSoC技術(shù)的一個(gè)重要的原因就是,PSoC能在硬件和軟件之間進(jìn)行權(quán)衡,使嵌入式系統(tǒng)達(dá)到最大的效率和性能。針對(duì)該技術(shù)的實(shí)踐創(chuàng)新特點(diǎn),中心在未來(lái)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法中,通過(guò)該技術(shù)搭建芯片級(jí)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,將有效提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
其次,實(shí)踐性強(qiáng)是電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的最重要特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的科學(xué)化能夠提高學(xué)生的主動(dòng)創(chuàng)新意識(shí),是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的基石。理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有彼此依存的緊密關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),將電學(xué)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相互統(tǒng)一,才能較全面的認(rèn)識(shí)和理解本門學(xué)科的本質(zhì)。相對(duì)而言,對(duì)于應(yīng)用型本科院校的學(xué)生來(lái)說(shuō),能夠解決實(shí)際的工程問(wèn)題在就業(yè)時(shí)往往起到更關(guān)鍵作用。所以,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和理論學(xué)習(xí)在教學(xué)過(guò)程中具有同樣重要的意義。
中心根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì),將電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)分為電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)四大類。這四大類實(shí)驗(yàn)涵蓋了電工電子基礎(chǔ)教學(xué)的各個(gè)方面。單一的從實(shí)驗(yàn)性質(zhì)方面分類只能從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)全覆蓋,而如何科學(xué)的劃分實(shí)驗(yàn)難度和提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣則不能得到很好的說(shuō)明和分析?;诖?,中心從實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的出發(fā),將電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)重新分驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)四大類。這四類實(shí)驗(yàn)各有不同的側(cè)重點(diǎn)[5]。
驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。首先要求學(xué)生加深和鞏固對(duì)本學(xué)科基本理論的理解;其次要求學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)方法,學(xué)會(huì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),熟悉基本實(shí)驗(yàn)技能。此類實(shí)驗(yàn)題目相對(duì)簡(jiǎn)單,隸屬于某一類實(shí)驗(yàn)性質(zhì),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),該部分實(shí)驗(yàn)可以為后續(xù)復(fù)雜實(shí)驗(yàn)題目積累經(jīng)驗(yàn)。
綜合型實(shí)驗(yàn)。在驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上完成一定強(qiáng)度的綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,就這方面而言,綜合型實(shí)驗(yàn)仍然局限在某一實(shí)驗(yàn)性質(zhì)當(dāng)中,但是其電路原理和連接方式都有了一定的難度和復(fù)雜性。因此這類實(shí)驗(yàn)題目不應(yīng)過(guò)多,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系中起到承上啟下的作用。
設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。在4類不同實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的綜合型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上開(kāi)展設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),其重點(diǎn)是綜合運(yùn)用不同實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法和技巧完成電路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。此類實(shí)驗(yàn)主要配合模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門課程進(jìn)行,通過(guò)數(shù)模混合電路提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)類別是具有研究性、探索性和創(chuàng)造性的大型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)綜合運(yùn)用各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器或模塊完成實(shí)驗(yàn)題目。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的題目通常來(lái)自科研項(xiàng)目或生產(chǎn)實(shí)踐遇到的具體問(wèn)題,所涉及的知識(shí)點(diǎn)涵蓋多門課程甚至多個(gè)交叉學(xué)科。學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)、提出方案、電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)聯(lián)調(diào)、撰寫報(bào)告和答辯討論等步驟體會(huì)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值和意義,積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),獲得全面鍛煉。
通過(guò)上述分析,驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)屬于某一類實(shí)驗(yàn)性質(zhì)框架下的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,而設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)則需要綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題。根據(jù)長(zhǎng)春理工大學(xué)國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的授課情況和中心教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)類型與所需學(xué)時(shí)比重進(jìn)行總結(jié),見(jiàn)表1。
表1 實(shí)驗(yàn)類型與所需學(xué)時(shí)比重關(guān)系
實(shí)驗(yàn)類型 學(xué)時(shí)比重(%)
電工技術(shù)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn) 5
模擬電子技術(shù)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn) 5
數(shù)字電子技術(shù)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn) 5
電工技術(shù)綜合型實(shí)驗(yàn) 5
模擬電子技術(shù)綜合型實(shí)驗(yàn) 5
數(shù)字電子技術(shù)綜合型實(shí)驗(yàn) 5
電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 10
電工電子技術(shù)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn) 20
電工電子技術(shù)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn) 40
三、教學(xué)探索保障
(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)
中心重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè),在學(xué)校政策的前提下,采取有效的措施,鼓勵(lì)高水平教師投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)隊(duì)伍互通,教學(xué)、科研、技術(shù)兼容,核心骨干相對(duì)穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。中心形成一支由學(xué)術(shù)帶頭人或高水平教授負(fù)責(zé),熱愛(ài)實(shí)驗(yàn)教學(xué),教育理念先進(jìn),學(xué)術(shù)水平高,教學(xué)科研能力強(qiáng),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,熟悉實(shí)驗(yàn)技術(shù),勇于創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。
中心現(xiàn)有教師66人。專職教師55人,其中:正高級(jí)19人,副高級(jí)19人;博士27人,碩士16人;45歲以上教師21人,45~35歲教師18人,35歲以下教師16人;近五年,增加教師7人;35歲以下青年教師博士學(xué)歷由1人增加到9人。教師隊(duì)伍職稱、年齡和學(xué)歷等結(jié)構(gòu)更趨合理,梯隊(duì)建設(shè)效果顯著;中心團(tuán)隊(duì)被多次被評(píng)為吉林省優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)。近五年,中心教師承擔(dān)70余項(xiàng)教改和科研項(xiàng)目,其中省級(jí)以上項(xiàng)目達(dá)到80%;發(fā)表教改論文69篇,學(xué)術(shù)論文189篇。涌現(xiàn)了吉林省科技咨詢專家3人,吉林省第三屆“創(chuàng)業(yè)先鋒”1人,吉林省第三批高級(jí)專家1人,吉林省第十一屆青年科技獎(jiǎng)獲得者1人,吉林省高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才1人,在2012年09月“首屆全國(guó)高校青年教師教學(xué)競(jìng)賽”獲全國(guó)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
中心構(gòu)建了6個(gè)課程梯隊(duì)和4個(gè)科研梯隊(duì),課程與科研梯隊(duì)互通。教師既承擔(dān)理論教學(xué),也承擔(dān)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)工作,提高了實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的穩(wěn)定性。擁有電路與系統(tǒng)、信號(hào)與信息處理2個(gè)學(xué)科,設(shè)置博導(dǎo)和碩導(dǎo)崗位,提高兼職教師工作積極性。中心教師數(shù)量穩(wěn)中有升,青年教師業(yè)務(wù)水平迅速提升,兼職教師工作積極。
(二)運(yùn)行機(jī)制和管理方式
中心于2004年開(kāi)始采用信息化管理手段,此后不斷改革與完善。2008年進(jìn)一步完善了網(wǎng)站,2010年進(jìn)一步完善了實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)和虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng),2011年新建了視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)室信息反饋等平臺(tái)。
中心網(wǎng)站共分16個(gè)一級(jí)欄目,實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)與中心網(wǎng)站結(jié)合,很好地解決了學(xué)生數(shù)量大、公共時(shí)間少、排課困難、實(shí)驗(yàn)室資源利用率低、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)不客觀等難題。實(shí)驗(yàn)預(yù)約登記管理系統(tǒng)相關(guān)成果獲得吉林省教育技術(shù)成果三等獎(jiǎng)。虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有“儀器設(shè)備認(rèn)識(shí)”“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”“視頻點(diǎn)播”等項(xiàng)目,解決了資源相互需求、相互依賴的矛盾,為學(xué)生創(chuàng)新思想交流提供了平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)信息反饋系統(tǒng)能夠使教師和學(xué)生隨時(shí)查詢實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放情況。視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了32個(gè)終端,實(shí)現(xiàn)全校所有聯(lián)網(wǎng)終端對(duì)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)時(shí)監(jiān)控,既確保了實(shí)驗(yàn)室安全,也有利于提高開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理高質(zhì)量運(yùn)行。通過(guò)上述網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化手段管理實(shí)驗(yàn)室,有利于開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)和人性化管理。
中心網(wǎng)絡(luò)化電子教案、課件、錄像等實(shí)驗(yàn)資源豐富,涉及電子電路課程群、電磁場(chǎng)課程群、信號(hào)處理課程群相關(guān)課程的理論、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐等各個(gè)方面,總資源達(dá)2.6GB,三年訪問(wèn)量達(dá)到12000人次。
通過(guò)結(jié)合長(zhǎng)期積累形成的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和成果,建設(shè)并搭建了信息化輔助教學(xué)平臺(tái),通過(guò)平臺(tái)服務(wù)學(xué)生和教師信息交流,實(shí)現(xiàn)了課內(nèi)、課外統(tǒng)一,并且為實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。平臺(tái)的相關(guān)模式為學(xué)校開(kāi)發(fā)教學(xué)管理系統(tǒng)提供了支撐,同時(shí),相關(guān)軟件及信息化資源獲得2項(xiàng)吉林省教育技術(shù)成果獎(jiǎng)。
(三)強(qiáng)化校企合作
中心先后與飛思卡爾半導(dǎo)體公司、上海未來(lái)伙伴機(jī)器人公司以及美國(guó)安捷倫公司等十多家企業(yè),創(chuàng)辦和協(xié)辦了“飛思卡爾智能汽車大賽”“機(jī)器人控制大賽”“無(wú)線電發(fā)射比賽”等多項(xiàng)比賽,并提供培訓(xùn)、訓(xùn)練和實(shí)踐支持,每年受益學(xué)生達(dá)500多人。近五年,中心組織競(jìng)賽10項(xiàng),共計(jì)48次,學(xué)生獲得省級(jí)以上競(jìng)賽獎(jiǎng)達(dá)118項(xiàng),在吉林省名列前茅。此外依托中心建立的“吉林省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地”,極大地豐富和活躍了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的內(nèi)容和形式,在指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)、培養(yǎng)具有較強(qiáng)科技創(chuàng)新能力的特色人才等方面,發(fā)揮了積極作用,形成了學(xué)生培訓(xùn)、創(chuàng)新、實(shí)踐基地和科技骨干人才培養(yǎng)基地。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]楊雙.本科院校電子信息工程專業(yè)教學(xué)改革探討[J].教育探索, 2013(4): 20-21.
[2]王博鈺,詹偉達(dá).以國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)為契機(jī), 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與發(fā)展[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版, 2014(12): 171-173.
[3]華成英.模擬電子技術(shù)基本教程[M].北京: 清華大學(xué)出版社, 2006.
電工技師論文 電工事跡材料 電工培訓(xùn)教案 電工技術(shù)論文 電工畢業(yè)論文 電工專業(yè)論文 電工基礎(chǔ)教案 電工電子論文 電工安全論文 電工實(shí)訓(xùn)總結(jié) 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀