电工电子实训目的范文

时间:2023-12-05 17:32:44

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电工电子实训目的

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关键词 电子技术;项目教学法;高级维修电工电子实训

中图分类号:G642.44 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2011)36-0052-03

项目教学法(Project Based Learning,PBL),也称为“基于项目活动的研究性学习”,教学活动的全过程是由师生对一个完整项目共同实施的工作。项目教学具有以下几个特点:项目的教学方法是一种协作学习的方法,旨在通过学生参与一个活动项目的项目任务分析、制定计划、实施计划、检查和评估等步骤来解决问题,从而将某一教学课题的理论知识和实际技能结合起来;构建起相对完整的知识体系,使学生获得完备知识的同时具备分析能力、独立工作能力、团队协作能力、处理冲突和解决问题的能力。

1 电子技术模块中项目教学法的实施

根据对维修电工专业工作岗位及岗位群实施典型工作任务分析,将高职维修电工实训课程的教学内容按照实际工作岗位的技能要求分为电子技术模块、电力电子技术模块、PLC技术模块、自动控制技术模块,每个模块根据具体的情况下设若干任务。其中电子技术实训模块包括锯齿波发生器,三角波发生器,三角波、方波发生器,正弦波、方波、三角波发生器,单脉冲控制移位寄存器,移位寄存器型环形计数器,脉冲顺序控制器电路,加法计数器的起停控制电路,数字定时器电路和减法循环计数器电路10个课题。现以“锯齿波发生器”课题的教学实施为例,分析项目教学法在电子技术模块教学中的应用。

1.1 “锯齿波发生器”课题分析

锯齿波发生器电路如图1所示,要求通过本课题的学习达到在理解由集成运算放大器组成的各类电路的原理的基础上掌握集成运算放大器的实际应用电路,其中包括线性和非线性的应用;会使用各种仪器仪表,能对电路中的关键点进行测试,并对测试数据进行分析、判断的教学目的。

学习重点:能够阅读、分析锯齿波发生器线路图,并进行锯齿波发生器线路的安装接线;能进行锯齿波发生器线路的通电调试,正确使用示波器测量绘制波形。

学习难点:完成图1中运放N1部分电路的接线,在运放N1的输入端(R2前)输入频率为50 Hz、峰值为6 V的正弦波,用双踪示波器测量并同时显示输入电压及输出电压u01的波形,记录传输特性;完成全部电路的接线,用双踪示波器测量输出电压u01及u02的波形,并记录波形,在波形图中标出波形的幅度和锯齿波电压上升及下降的时间,计算频率;锯齿波发生器线路的故障分析与排故。

1.2 锯齿波发生器安装调试步骤及实测波形记录

1)齿波发生器电路是由两级运放构成,在安装之前都需要对运算放大器进行测试以确定能否正常使用。检测电路采用图2所示的电压跟随器电路,如输出能跟随输入变化,则说明该运放完好,否则说明该运放损坏。如果运放能够正常工作,则按图3所示电路完成第一级的接线。

2)通过函数发生器产生频率为50 Hz、峰值为6 V的正弦波,在运放N1的输入端(R2前)输入该波形,用双踪示波器测量并同时显示输入电压(用CH1端口进行测量)及输出电压u01(用CH2端口进行测量)的波形,如图4所示。然后按下双踪示波器控制面板上的“X-Y”键,测量显示传输特性如图5所示。

3)完成全部电路的接线,用双踪示波器测量输出电压u01和输出电压u02的波形的对应关系如图6所示。

4)记录输出电压u01、u02波形,如图7所示,并在波形图中标出波形的幅度和锯齿波电压上升及下降的时间。图7中上升时间为T1、下降时间为T2,波形周期为T=T1+T2,其频率。

1.3 知识点拓展

为了进一步巩固学生的学习效果,同时扩大学生的知识面和提高学生的实际应用能力,在完成前面一个阶段的学习后,对与课题相关的使用、故障的简单判断、安装技巧以及小窍门等进行讲解和分析,当然也可以启发学生通过查阅书籍、网络、讨论等形式进行学习。

本课题的电路是由两级运放构成,如遇到故障,由于前后两级互为输入,即第一级的输出u01作为第二级的输入信号,同时第二级的输出u02又作为第一级的输入信号。通常任何一级无信号,则整个线路输出均无信号。要排除故障必须借助信号发生器。

1)将整个电路分为断开为N1、N2两个电路。

2)以信号发生器作为输入信号,在第一级的输入端输入正弦波或三角波,由于第一级为滞回比较器电路,其输出应为方波,则说明第一级电路正常,否则说明故障出在第一级,可进一步排查故障。若输出电压超过稳压管稳压值,则通常是稳压管支路出现断路。

3)在第二级的输入端输入方波,由于第二级是积分电路,且由于二极管VD的作用造成电容C充放电时间常数不同,因此第二级输出应为锯齿波。若第二级输出为锯齿波,则说明第二级电路工作正常,否则说明故障出在第二级,可进一步排查故障。如出现波形为三角波,而非锯齿波,说明充放电时间常数相同,造成此故障的原因通常是二极管VD支路断路或二极管短路。

4)注意:无论排查哪级故障,首先应确定运算放大器工作电源是否正常,这也是测试各级电路的先决条件。

1.4 评价

1)成果评价:针对课题完成的最终结果由教师给予一定的客观评定,分数占60%。

2)自我评价:学生根据自己的实际情况进行反思,查找不足,分数占10%。

3)小组间互相评价:对于成员的协同合作以及掌握情况进行评定,分数占10%。

4)工作过程评价:教师在学生进行工作过程中通过提出问题,观察学生在现场操作的规范性、团队协作、出勤、职业道德等方面的表现,给出工作过程评价,分数占20%。

2 创新之处

2.1 建立教学清单

根据教学目标,教师将希望学生掌握的信息整理成多种清单,以便在教学实施过程中学生主动地参与。在学习清单的准备上,做到每次至少为学生准备一套“教学清单”,它包括教学材料清单、教学任务清单、劳防用品检查清单、教学巡视清单、日常教学检查清单(教师用于授课过程,是针对学生的学习情况、学生自我评价清单,包括理论、实训、综合评价等)。这些清单以表格的形式呈现出来,学生拿到手后一目了然,不但便于学生的自学,而且学生只要根据教师提供的方法练习,就能熟练地掌握操作技能。教师一般在实施教学之前就会将这些准备好的各种学习清单发给学生,使学生在学习开始前就明确学习内容是什么,以便有目的地、充满信心地去学习,并且要求学生做到自学、自练、自评。

2.2 教学资源开发

进一步完善多媒体课件,有条件的情况下逐步将全部的课件转化成Flash课件,这样可以生成.exe文件,以利于交流和资源共享;组织课题组的教师进行研讨,开发并出版实用性更强的《高级维修电工实训教程》;结合教学过程的实际情况,将任务再分解,开发与实训教学设备和装置相适应的课题等。

3 结束语

以项目教学法为主要教学方法的电子技术模块课程的教学以动手能力和应用能力培养为主旨,引导学生独立思考,激发学习主动性,达到培养学生科学精神和创新意识的目标;通过多个模块之间横向和纵向的知识的关联,将基本理论与实践有机地融合在一起,使学生既能提高运用所学知识进行实际应用的能力,又能在这一过程中加强对学生实践能力、创新能力和工程实践能力的培养,体会到理论与实际操作中的距离,锻炼学生分析问题、解决问题能力,相比于传统的理论教学在培养和提高学生的学习能力、分析问题与解决问题的能力、职业综合能力和岗位适应能力方面有了明显的提高。

参考文献

[1]姜大源.职业教育学基本问题的思考(二)[J].职业技术教育,2006(4):5-11.

[2]王玲,陈军.专业综合型项目教学法在实践中应用的研究[J].中国职业技术教育,2007(7):18-20.

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【关键词】电工电子;实训教学;问题;模式

1.电工电子实训教学过程中存在的问题分析

对于电工电子实训教学而言,其不仅是通向理论及实践的桥梁,且通过实训教学也可增强学生理论知识的学习兴趣,拓展其思维。但是,由于传统电工电子实训教学中存在着不少问题,因而导致不少学生动手及应用知识等方面的能力相对较差,理论及实践能力也发生严重的脱节,因此,有必要对电工电子实训教学进行创新,并建立一个新型实训教学模式,以便有效提高实训教学的效果。

1.1 各专业学生量大,且专业之间的差异性也较大

通常而言,各学校在培养电类学科学生的同时,也应重视计算机科学、环境科学以及化学工程等非电类专业学生的实训教学,及时对于电类专业的学生,由于其专业基础多少存在差异性,因而若对电类专业及非电类专业的学生采取相同的实训教学模式及方法,不仅不会起到扫除电盲的效果,还会对许多电学基础较差的电类及非电类学生的学习积极性造成打击。

1.2 理论和实践相脱节,对实训教学造成了影响

随着电工电子实训教学大纲的改革,实践课程同理论课程相比比重有了很大程度的增加,与此同时也引起了许多新问题,例如同实践课程相比,理论课程的推进速度相对较为落后,因而导致开展实训课程时缺乏必要的理论基础,造成学生无法很好地理解实训项目的原理,从而造成实训项目的难度增加,这种情况对于非电类专业的学生而言更加普遍,由于理论课程大幅缩减,因而对实训教学带来了极大的影响。

1.3 实训教学过程中不注重学生的差异性

对于电工电子实训教学而言,其目的主要是为了对学生进行工程素质及创新能力的培养。由于不同学生间自主学习能力存在差异,而目前我国的电工电子实训教学模式较为单一,仅仅能够满足学生的基础性教学,对于能力较强的学生而言,并无多元化选择,因而大大限制了其创新性发展。

1.4 传统实训评分模式较为落后

目前我国多数学校在电工电子实训评分模式中采用的是实训电路、作品及报告的检查,并结合出勤率进行教学评分,由于实训学生人数相对较多,教师很难顾及各个学生的实际实训情况,因此,学生之间代工情况严重,除此以外,不少偶然因素及电子元件失效等情况会使得实训作品功能存在差异,因而容易造成实训评分失去其公平性和客观性。

2.转变传统教学模式,构建新型电工电子实训教学模式

2.1 对各专业进行相应教学体系的构建

应对电工电子实训教学体系进行不断改革,构建从基础到专业,再到能力拓展三大环节的教学体系。例如,对于电学专业而言,可将其实训时间设为三个星期,实行“1+2模式”,即高一设为一周,内容主要为元件的识别以及仪器的使用与制作等;高二则设为两周,重点放在提高学生的专业技能及工程能力方面,可设电子、电工及PLC实训等内容。确保整个教学过程由浅入深、从基础到前沿,形成一个逐步深化的教学体系,以便对学生实训技能及创新思维进行全面的培养。

2.2 对授课内容进行改进和完善,争取每个学生都能学有所用

了解企业所需,结合顶尖科技是电工电子实训模式的工作重心,紧密围绕学生将来的工作内容设定相关的培训科目,保证学生在实训中心学到的都能在今后的工作中用到,避免在实训中出现无用的、落伍的科目。

2.3 构建启发式实训教学模式

为提高学生的创新能力,教师必须重视教学方法的不断改进,采用启发式教学模式,以培养学生的创新思维与能力。进行实训指导时,通过启发学生的创新思维,引导学生动手进行设计和研究,从而充分发挥学生的潜力,激发其学习的积极性,以便使其有信心独立大胆地完成整个实训项目。此外,教师进行实训指导时应当注重引导,而非辅导,对于学生操作不正确的情况,应当引导其自主思考和分析问题,而不是直接将问题和解决办法指出,这样才能确保学生真正掌握知识,提高动手、应用能力以及分析问题与解决问题的能力。只有在这种模式下,才能真正使学生变被动学习为主动学习,以适应知识的不断更新与时代的逐步发展。

2.4 注重学生工程意识及工程应用能力的培养

在电工电子实训教学模式中,应将学生的工程意识和应用能力放在第一位,依照工程现场的标准来要求学生,加强安全性和规范性的培养。在学生的培养期间,应当让学生学会熟练操作将来工作会用到的机械和仪器等,保证学生在进入工作环境后可以直接开始工作。此外,在培训中,要让学生在最短的时间内尽可能的学会更多仪器等的操作,提高效率。

2.5 注重学生科研能力的培养

实训要以培养学生工作能力为前提,提高学生的实际动手能力。让学生自己动手去学习,不仅可以加强学生的工作能力,还能使学生产生浓厚的学习兴趣。比如,在电气专业的制造元件过程中,每一步都让学生自己动手,使学生亲手将一堆原材料经过加工后变成一个合格的产品元件,增强学生的自信心和成就感,从而提高学生学习兴趣和科研能力。

2.6 实训教学模式中应注意学生的差异性

针对实训教学过程中缺乏差异性这一问题,可从如下方面入手:将实训项目进行层次的区分,可分为基础型、创新型以及个性化等层次。基础型项目主要面向多数学生,创新型项目面向则是水平相对较高的学生,这些学生可以依据兴趣进行选择,而个性化项目面对的是学习能力相对较强,且有竞赛要求的学生,由于其占用的多为学生课外时间,因而宜采用开放性实验室。

3.结语

随着电工电子实训教育重要性的日益突出,如何对学生分析及解决问题的能力进行培养,并提高其实践创新能力已经成为摆在各教师面前的重大难题之一。只有不断创新电工电子实训教学模式,提高实训教学质量,才能培养出兼具实践能力与创新精神的优秀人才。

参考文献

[1]闫孝姮,朱凤龙.电工电子实训教学常见问题分析[J].实验科学与技术,2010(01):157-159.

[2]李殿宝.“校企合作、工学交替”培养模式的改革与实践[J].辽宁高职学报,2011(06):32-33.

[3]郝凤肖,钱莉,张善姝,等.电工电子技术实训培养模式的改革与创新[J].教育教学论坛,2012(22):144-145.

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关键词:高职教育 实践 教学经验 创新与思考

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号1672-3791(2016)04(b)-0000-00

随着近几年我国的高等职业教育取得了较大的发展。高等职业学校必须坚持“提高学生综合素质,促进学生实践能力、创新能力和创新意识的人才培养模式”,而作为高等职业专业基础课程之一的《电工与电子技术》教学更是离不开实践。

我校为迎接教育部高职高专院校人才培养水平评估,学院加大了对实验设备的投入,大大改善了实验环境、提高了实验设备的档次, 尤其为我们汽车系新增添了电工电子实验室,能够使理论教学与实践教学有机的结合,从而解决了历年来“电工电子难”的问题。为我们在实践教学和管理上进行的许多重大的改革提供了一定的保证。

1更新实践教学理念,明确实践教学与理论教学关系

要使实践在职业教育中发挥功效,就必须改变以往教师重理论轻实验、重传授轻引导等与职业教育不相适应的现象。

1.2更新教师的知识结构,提升教师的实践教学能力

重视实践的应用,实现教与学、理论与实践、书本知识与直接经验的真正统一,同时更重视教师的自我教育和自身素质的提高。电工电子课程的实践教学要强化教师两大方面能力,一方面要认识各种电工电子器件、读懂电路图、熟悉各种电器设备和电子设备的基本知识为平台的基本业务能力;另一方面要熟练使用电工电子仪器进行元件的检测、熟练使用常用电工电子工具、具有现代电子制作工艺技术的能力等综合实践技能。

电工电子是高等职业院校电子类和机电类专业的重要基础课程。能否掌握好电路和电子线路的基本知识及有效的分析方法,对于同学们学习好后续的专业课程及从事相关领域的工作将会产生直接的影响。为此,本人就目前电工电子教学实践表达了自己弱弱的观点。

1.2目前电工电子实践教学存在以下问题:

1)个别院校的实验室教学经费不足,与实际教学相适应的实验场地、实验设备相对匮乏,这是制约电工电子实验教学质量面临的最根本最严峻的问题。2)电工电子实践教学的内容在实际教学安排上只是叫学生做一些验证性的实验,无法达到实验教学的真正目的。3)对于个别高职院校存在“双师型”教师队伍建设不足的现象。4)无法实行因材施教。高职学生思维较活跃,但入学成绩较低,理论知识和实操能力相对薄弱,同时认知水平有限,学习兴趣也不浓厚,素质参差不齐,动手能力存在很大的差异性,如:动手能力较强的学生不能充分发挥其主动性,而能力较差的学生又会感到相当吃力,很难达到实验教学的真正目的。

2如何改革与创新电工电子实践教学

2.1实验设备和实训基地的建设应加大投入力度

高等职业教育的目的是为社会培养各类应用型技能人才,更注重的是学生的实际操作能力,电工电子课程的教学更是如此。为了能够解决这些问题,必然要从以下几个方面入手:

(1)各高职院校要加强实践教学的硬件投入,为了能够培养出企业所需的应用技能型人才,学校要根据本校的实际情况购置实训设备。

(2)同时要加大电工电子实训经费投入,电工电子实践课程中所需的耗材的消耗量较大,而目前各院校在这耗材方面的投入少之又少。针对这种情况,各院校应根据实际电工电子实践教学计划和大纲的要求,对实践所需的经费加大投入力度。

(3)应加强校企合作。在加强硬件投入和加大经费的基础上,加强校企合作是提高电工电子实践教学行之有效的途径之一。学校可以充分利用企业的实践资源进一步改进教学效果,做到与社会和企业的接轨。

2.2结合企业、社会所需人才的标准,不断更新知识和实训项目。

电工电子教学要与时俱进,跟上科技发展的步伐,所以在实践教材的内容上应及时调整和拓展实践教学内容。

2.3加强“双师型”教师队伍建设,并提高其待遇

“双师型”教师要求具备两方面的素质和能力:一要具有较高的文化和专业理论水平,有较强的教学、教研能力和素质;二要有广博的专业基础知识,熟练的专业实践技能。

4、教师在教学中应因材施教,注重培养学生的动手操作能力,帮助他们找到科学有效的学习方法和策略,提高学习效率。

3考核方式的改革,实现实验考核过程化

考核方式应综合体现实践内容的改革、实践方法与手段的改革,注重学生小设计小制作探究过程、注重综合实验过程中故障的排除与电路调试技能,总之考核要以实验专项技能的培养为目的,将考核结果细化与量化。

4电工电子实践教学的改革方向

高职院校实验教学目前受到重视的程度是空前的,如何有效地提高电工电子实践教学的效果,确保课程的教学质量,我认为应从以下几方面加强改革与建设的力度。

1)集合社会的力量,形成具有指导价值与使用价值的公共资源。2)集合院校团队的力量,建设各院校具有特色的教学资源。3)进一步加强师资队伍的建设,切实提高教师实验指导能力。4)继续革新实践的教学方法和实验的教学内容。

高职院校的电工电子实践教学的改革与创新是理论课程教学改革的重中之重,各院校要从目前的实际情况出发,因地制宜,不断的进行试验探索,从根本上解决实践与理论教学脱节的问题,为社会培养出高素质、高志向、高技能应用型人才,以满足社会主义现代化建设对专业人才的需求。

参考文献

[1]冯渊,汽车电工与电子技术基础【M】.北京:机械工业出版社,2002

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关键词:高职院校;创新;实训

中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1671-1297(2008)08-032-02

一、 前言

随着社会进步和经济快速发展,需要大量技术应用人才,而高职教育正是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高素质技术应用型人才。因此,发展高职教育对满足社会主义现代建设的需要、普及高等教育、提高民族素质、完善高等教育结构和教育产业经济增长都具有非常重要作用。

实训教学是高职教育发展关键,而“培养学生创新能力”又是实训教学的重点,因为培养创新意识和提高创新能力是实训创新教育宗旨。实训教学创新本质是通过培养学生扎实的专业知识和职业技术、良好的基本素养和对知识综合应用能力,使之具备自主学习、自主思考、自主实践、自主解决问题的能力。

笔者结合我院在建设电工电子实验室和实训教学实践经验,就培养学生实训创新能力,从学院、实训教师和高职学生等方面进行了初步的探索,今将有关体会供参考、指正。

二、 学院在充分调研和总结的基础上,构建科学、全面的实训体系

(一)构建形式灵活、内容丰富的实训课程体系

学院在多年实训教学实践中,发现课程体系的设置存在如下问题:1、传统实训课程教学基本理念存在误区,疏忽了高职院校人才培养侧重点,实训课程大多在模仿本科类实训课程。2、很多高职院校实训内容比较陈旧,跟不上社会和经济发展需要,导致学生进入生产岗位,出现需要重新学习的尴尬场面,使学生产生了学习无用的错误认识。如某些实训项目已经被沿用了几十年,但这些内容目前在实际生产活动中很少使用,缺乏时效性,很难引起学生兴趣。再如,在很多实训制作项目中,学校成套购买集成电路,而学生完成的人工部分就只剩下焊接工作,这对培养学生的创新意识和理论知识的掌握用处不大。

学院在充分总结了交通行业对电工电子技术要求的基础上,调整现行的实训内容,初步建立基于电子电工实训教学的综合课程体系,如图1所示。

其中第一部分是基本技能训练,这是电工电子实训教学的基础,主要涉及基本设备和仪器的认知、调整、使用操作和初步维修以及相关的必备电脑操作能力;第二部分是专业技能训练,涉及电工和电子工艺实训;第三部分是选修课程,主要是拓宽学生知识面,了解最新技术发展现状,为以后工作和深造打下基础。

图1电工电子实训课程体系

同时,在教材的选择上,学院进行了一系列尝试。目前高职教育中,针对交通行业的电子实训教材较少,大部分是近电类的高职、中职教材。学院除了尽可能地收集各本科和高职院校的教材,吸取经验之外,还组织实训指导教师到上海、浙江等地的高校、企业、工厂去参观学习。根据本校的实际条件和专业设置特点,组织有经验的教师和考评员自编了一套实训指导书,突出了基础性和交通行业的适用性,在实际使用中取得较好效果。

(二)建设开放式实验室和实训基地

构建开放式实践教学体系并不完全是简单地将实验室、实训基地大门打开,而是通过学生自己根据课题和爱好,自己选择实验项目,或独立拟定方案。实训指导教师主要负责对实验方案的可行性、安全性和效果进行审查,给予必要的启发和引导,在实验完成后,对实验结果和实验报告进行评价和总结指导。我院在开放实验室和部分实训基地之后,很多学生通过预约方式参加实验,极大发挥了学生积极性,培养了学生良好的个性,激发了学生创新思维。在今后工作中,要争取做到两点:1、只要实验条件允许,学生可“全天候”地到实验室做实验;2、实训基地和实验室,不仅应对本学科、专业的师生开放,而且应对跨学科、跨专业的师生开放,同时还应考虑对社会开放的问题。

(三)加大实训基地建设

实训基地是完成实训教学的物质基础,我院的电工电子实训基地建设工作,参考了《南京市高等职业教育实训基地验收标准》、《教育部高职高专院校实践教学基地评估方案》,以大力发展职业技术教育为主线,坚持以服务为宗旨、以就业为导向的办学理念。首先,充分利用学院现有设备,初步加强对实验室改造。其次,要加大学院实训教学部分的资金投入,但是切忌不能盲目建设,要与培养目标和专业要求紧密结合,同时要考虑与目前现场生产实际或近期生产技术发展的装备水平相匹配。同时,考虑优化实训资源配置和共享以及加强校外基地建设。

三、更新实训老师教育观念,改进教学模式

培养学生创新能力,对学院实训老师的教学观念和教学模式提出了新的要求,在实训教学中,笔者通过以下几个途径进行了尝试:

(一)更新教育观念,增加学生创新意识

首先,传统的实训课程理论教学基本上是一种模式,即“教师讲,学生听”,这种“仓储式”教学方式很难适应时代的要求。为此,课堂教学要不断扩展自身的功能,可以从如何获得讯息和教授及时、有效的知识方面下工夫。课件制作中可运用大量的素材向学生展示知识。如电工安全用电教学中,运用大量实例,讲述用电常识以及触电急救措施。其次,教师要善于改变角色,要从指挥者走向引导者。随着网络信息迅猛发展,学生有很多知识是从网络中获得。好的教学方式是引导学生去探求知识,引导学生走向成功的彼岸,做到“授之以渔”。

再次,要克服以我为中心的传统中国教育心理,要最大限度地让课堂“活”起来,让学生“动”起来,在实训课程中要尽可能多设计一些学生操作性的环节。

(二)多媒体教学手段在电工电子实训教学中的应用

多媒体教学利用现代计算机技术,融图形、图像、文字、音效、视频于一体,使学生同时通过视觉和听觉的刺激接受知识,由于多媒体教学的集成性和交互性特点,既能将来自各种电子媒介的信息进行集成,又允许教师通过编程或与计算机进行对话而主动的控制计算机,完成教学任务,改善传统教学中的说教场面,使之更加形象、友好,更加接近现代气氛,易为学生接受。特别在电工电子实训教学中,可以采用多媒体课件来模拟课程实验与演示、模拟现场操作的界面,对理解理论概念、熟练操作技能、降低教学成本,起到重要作用。

(三)实训理论教学增加互动性

实训指导教师主讲核心内容,主要包括核心概念、原理和分析方法以及动手注意事项,同时提出据此可进一步深入实训项目分析讨论的内容,特别是提供与之相关的设备、仪器和相关电路,让学生积极参与讨论,组织小组和班级形式的讨论和交流,这就大大地提高了学生的主动参与性,激活了学生的创新思维活动,开拓了思路,最后再由教师进行综合分析评论,并通过演示或仿真直观地得到正确的结论。这种互动式教学方式在实训中的应用效果很好,学生反映这种方式学得活、记得牢,在完成作业或实验中也明显农现出具有正确、清晰的思路

(四)提高教师自身素质,建设“双师型”队伍

高职教育需要既有理论深度又有实践经验的“双师型”教师队伍,在实践上可以通过以下几个途径:1、 学校应为教师创造更多的参观、进修、实践等学习机会,使实训教师取得中高级技术岗位证书,提高实训教师综合素质;2、鼓励实训教师积极参加学校科研工作,提高自身素质;3、加强新进实训教师的岗前培训工作,安排新教师到对口的单位或者学校实训基地进行一段时间实习。

四、提高高职学生基本素质和专业技能

与本科院校学生相比,高职学生基本素质和学习能力等方面有别于本科院校学生,普遍存在着内在学习动力不足,学习目的性不明确,理想和信念相对不稳定等特征,特别是在实训课程教学中以上特征表现尤为明显,还表现出分析问题和解决问题能力不强。

笔者根据学生就业方向和相关行业特点,结合学院环境条件的实际情况,在以下几个方面进行了尝试:

(一)做好学生答理工作

实训教学以学生为主体。整个实训的设计和操作都是由学生亲自完成的,与实训理论教学相比具有更大的独立性和自由性。因此,在每次实训前,要求学生充分预习该次的实训项目,明确实训目的、仪器设备、步骤及内容,使他们在实训中做到心中有数。在实训过程中,老师要引导学生积极思考,认真操作,达到预期目的;加强学生动手能力的培养,发挥学生主观能动性,指导老师要根据教学仪器设备的台套数和学时数,合理安排学生的分组数,使每一个学生都能在实训课内有动手操作机会;同时,指导老师要及时发现学生的不足之处加以引导,以帮助学生加深对实训及理论的理解。

(二)坚持标准,严格考核

实训技能考核,可以使学生明确实训目的和重要性,从而激发和调动学生的学习积极性和主动性,有利于培养学生的创新精神和实践能力。同时,实行实训技能考核也必将会改善实训教学效果,提高教学质量,促进教育规范。实训技能考核包括参加实训的态度、知识掌握的深度、操作能力、质量安全等方面的内容。焊接水平、元器件识别和检测能力、安装工艺质量、调试都进行考核,每一项都有评分标准。按照标准做好每个学生的考核记录,还要根据出勤等综合评价。

(三)增强学生的安全意识,为提高创新能力打下基础

很多年轻高职院校教师和学生都很容易淡薄人身安全和仪器设备安全,试想,缺乏安全意识的学生创造出的产品必然会存在很多安全隐患。可通过参加社会实践和企业调研工作等方式,以亲身经历和借鉴以往教训,提高学生安全意识。

(四)给学生机会,解决企业部分实际生产问题

没有实际参与实践学生无法深刻体会到一些理念,没有这一环节,所谓的实训学习都不能说是成功。在和中船绿州集团合作开发项目的实训学习过程中,师生一起对绿州集团的船舶齿轮箱机进行了技术更新和设计,比如让原来基本电路控制原理方式转变为PLC控制,这大大提高了设备可靠性,取得了绿州集团的好评,提高了学院知名度和美誉度,更是极大鼓舞了学生的学习和动手热情。

(五)鼓励学生组织相应的协会,促进发挥其积极作用

学校鼓励对电工电子实训感兴趣的学生成立电工电子实训技术协会,充分利用和发挥协会的积极作用,开展各种活动,如定期开设专题讲座、科技月等活动,打破年级界限,让更多的同学参与进来,增强学生的学习兴趣。也可以参加全国或省里组织电工电子方面的竞赛,如“全国大学生电子设计竞赛”、“挑战杯”等科技活动,通过这些形式增强学生的动手能力和创新能力。同时,可坚持在每周或节假日义务为学院职工及当地市民维修家用电器,让学生接触社会,在实践中培养学生的动手能力与团队合作精神,增强学生的学习兴趣与能力。

五、 结束语

随着世界经济的快速发展,对电工电子实训教学提出越来越高的要求,尤其是如何培养学生的创新意识,提高创新能力问题。笔者通过一些教学经验和实践探索,从构建科学实训体系、改进教师教学理念和教学模式以及提高学生专业技能等方面进行探讨,期望能给高职院校实训教学中的学生创新培养提供有益的帮助和启发。

参考文献

[1]邱鸿勋.人才需求分析与职业教育发展战略探讨[J].职业技术教育.2002,(3).

[2]蒋作斌.对职业教育特色问题的认识[J].职教论坛,2003,(1).

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关键词:电工电子;实训;汽车;高职

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)32-0156-02

电子技术的迅猛发展,使得汽车由传统的机械产品变为典型的机电一体化产品,也使得汽车技术在安全性、环保节能性及智能化等方面日益提高,可以说汽车电子技术已逐渐成为汽车高新技术的特征。目前,我国在汽车电子产品的生产及汽车检测维修等岗位,需要大量的技术人员来从事汽车电子电气产品的生产制造、装配、检验检测、维修保养等工作。鉴于社会对汽车专业技能型人才的需求,给高职院校汽车专业的专业基础课程《电工与电子技术》提出了更高的要求。作为该课程的补充和深化,《电工与电子技术》实训课程对于后续专业课的学习,以及今后从事汽车电子技术方面的工作都具有非常重要的作用。

一、汽车专业《电工与电子技术》实训课程的现状

作为一门实践性很强的专业基础课,我院非常重视学生实际操作能力的培养,因而《电工与电子技术》理论课结束后,安排有两个星期共52个学时的实训课。然而,该实训课程的实训设备和师资一直依托于机电系,由于实训设备并非汽车专业专用,而且实训教师多半从事机电类专业教学并没有汽车专业背景,这就使得实训内容缺乏针对性,不能切实为后续专业课的学习奠定良好的基础。考虑到上述情况,笔者认为非常有必要对汽车专业《电工与电子技术》实训课程进行改革。

二、三项改革措施

1.建设专属于汽车专业的实训室

在建设汽车专业电工与电子技术实训室时,可以依托现有的汽车电气电控技术实训室,将一些汽车电气设备、零部件及传感器等调用到电工与电子实训室使用。添置新的实训设备时,也可兼顾后续专业课的使用。因此,从长远来看,实训设备的利用率将会提高,并不会造成太多的资源浪费。

2.建设具有一定汽车专业背景知识的实训师资队伍

汽车专业虽然不是我院的重点建设专业,但近几年该专业的招生和就业一直很不错,在校学生数也可达五六百人。但是,长期担任本实训课程且具有一定汽车专业背景知识的教师只有两人,只有培养一支较强的师资队伍,才能让本实训课程更好地服务于后续专业课。目前的问题是有汽车专业背景知识的教师对电学不够精通,而精通电学的教师又不具有汽车专业背景知识,无论将哪一类教师培养为本实训课程的任课教师都不是一朝一夕能完成的。因此,师资队伍建设是难点,也是一个长期的过程。

3.设置适合汽车专业的实训项目

实训内容的选择及实训项目的设置,是本实训课程能否为后续专业课做好服务的关键。本着突出专业针对性、实用性,以及培养学生职业能力的原则,需要将电工电子技术与汽车电气及电控技术有机结合在一起,因而可将后续专业课中涉及汽车电气设备或电子控制模块的内容引入本实训课程中。这样,一来可以使教学贴近实际应用,激发学生的学习兴趣,培养专业思想和对专业的热爱;二来可以使学生增强走向工作岗位的适应能力。此外,还可以减轻后续专业课的部分教学任务,使教师和学生把精力集中于其他的重点和难点,从而提高教学效率。

三、实训项目初步设想

笔者基于以上分析,以及多年的教学实践,提出以下4大类实训项目,以期更好地为后续专业课的学习服务。本实训课程设计为52学时,前提是学生已完成《电工与电子技术》理论课的学习,且做过一些电工电子技术方面的实验,对数字式万用表、示波器等常用仪器仪表有一定的了解,知道基本使用方法。

1.常用仪器仪表的使用及基本电路元器件检测

以掌握数字式万用表和示波器的使用为主要目标,使学生经过一定时间的练习后能熟练使用数字式万用表进行电压、电阻、电流等物理量的测量,并能利用万用表对一些常用元器件(如电阻、电容、线圈或绕组、二极管、晶体管等)和电气线路进行检测;能熟练使用示波器对信号进行观察和测量。计划为5学时。

2.汽车常用电气设备、零部件及传感器的检测

以掌握汽车常用电气设备或零部件的检测方法为主要目标,可考虑的电气设备或零部件有点火线圈、起动继电器(或喇叭继电器)、闪光继电器(或刮水继电器)、汽车交流发电机(包括定子绕组、转子绕组、电刷、整流器)、电子式电压调节器、起动电动机(包括电枢绕组的、励磁绕组、电刷、换向器等)、起动机电磁开关、电子式点火控制器等。可考虑的传感器有线性节气门位置传感器、水温传感器(或进气温度传感器)、电磁感应式转速传感器、霍尔效应式转速传感器、光电效应式转速传感器等。计划为10课时。

3.部分汽车电气线路连接与检测

挑选几个有代表性的汽车电气线路让学生进行线路连接与检测的练习,可供选择的有喇叭线路(带喇叭继电器)、汽车转向灯线路、鼓风机线路(带调速电阻)、刮水电动机控制线路(永磁双速电动机,带间歇继电器)、电动车窗用电动机控制线路(电动机可进行正反转)。计划为15学时。

4.汽车应用电路实例制作

挑选几个汽车电气电控技术中用到的电子电路,通过让学生自己动手制作并对电路进行性能测试,进一步加深对相关理论知识和电路工作原理的理解。可考虑的电子电路有LED检测试灯(二极管单向导电性的理解和应用)、直流稳压电源(整流、滤波和稳压的基本原理)、闪光继电器或刮水继电器(晶体管或555时基电路构成的多谐振荡器应用)、汽车氧传感器浓稀指示电路(电压比较器的应用)或充电系电压监视器(窗口电压比较器的应用)、汽车密码锁电路(逻辑门电路的应用)等。由于学生没有制作电子电路的基础,在本实训项目前应安排学生进行焊接练习。设计为22学时。

汽车专业的《电工与电子技术》实训课程,必须以汽车专业的职业需求为导向,教师的专业背景知识、实训设备及实训项目的设置可使该课程为后续专业课的学习奠定坚实的实践操作基础,这三方面的改革和进取都不是一朝一夕能实现的,需要学院的大力支持,更需要汽车专业教师的不断思考和积极行动。

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[3]任坤等.CDIO指导下的创新性电工电子实验设计[J].实验技术与管理,2012,29(4).

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一、实践性教学体系的构建

体系的完整性、有序性必须具备受动、驱动、保障及调控功能,这样才能高效运行,以此实现目标。由此,可把实践性教学分为如下六个体系:目标明确化的教学体系、课程计划模块化的体系、教学内容项目中心化的教学体系、实操条件现代化的体系、管理职责化的体系、教学过程化的评价体系。各个分体系间要搭配合理,全面统筹兼顾,以达到良好的整体效果,只有如此进行教学,才能确保教学体系的高效运转,才能培养出高质的中职学生以达到中、高级技术人才的要求。以下结合实际介绍各个体系的建立。

1.课程建设要大量的投入和配合

课程的开展要以先进的实验设备和实验仪器为基础,这是实践性教学体系的关键因素。要全面更新所有课程教学的硬件设施,淘汰陈旧而落后的设施,大力投资建设尤其是实训设备的投资建设。

2.加强与外界交流

实现与其他学校等实训基地的共同建设合作,整合本校资源,最大限度地为学生的实践教学提供服务。按照需要利用一切可利用资源,如增加与校外实训基地签订合作协议,保障系统化教学模式的顺利实施。学生的实践不仅要在教学中而且要到实地实践,因此学校应该加强与社会企业等实训基地的合作,为学生创造更多实习机会,同样为学生争取实习报酬,以减轻学校的教学压力,实现学校与企业的互利共赢。此外,可以充分利用校内的资源解决一部分学生的实际操作实习。

3.构建实践教学体系所需要的师资条件

当前主要的教师队伍都是高等院校的本科毕业生或研究生,聘请工作经验丰富的技师和优秀的高级电工作为实习实操教学的指导教师。除此之外,我校还自己培养教师,然后通过国家技能考级的鉴定,使非电工电子技术专业教师也能够达到“双师”标准,促进基础课程优秀考核通过的教师向专业基础课程教师转变;招收具有高级电工证书的优秀毕业生来我校任教实习;积极地从企业聘请高级技术顾问为我校的实训做指导教学。

二、注重训练实践技能,提高动手能力

实践教学,最重要的是学生自己动手。在实践教学过程中,为了突出教师的主导作用,可综合运用多种教学模式,调动学生的主观能动性,努力达到教与学的完美融合。

在基本的电路理论讲解结束后,对一个具体的电路进行讨论,再分组让学生自己练习,让学生对实验台首先有一个宏观了解,然后从安装最简单的照明电路开始,到安装通电延迟带能耗制动的星形转三角形的电路,由简单到复杂,给学生一个逐渐适应的过程。学生经过电路课程理论的学习和具体电路的安装,很自然地掌握了比较完整的电路理论知识,并且具备了一定的实际动手能力,而且锻炼了分析问题和解决问题的能力。

在教学中,教师应不断研讨、改革实训教学内容,随时变换教学方法,引导学生及时发现设备上损坏的零部件并更换。设置实验课题,使学生经过相关课题的实际动手操作之后,不仅掌握相关的实践技能,而且对所学的理论知识形成更深刻的认识。合理安排学生组队,让学生两人一组安装线路,这样不但培养了他们的团队意识,提高了交际沟通、团队协作能力,而且使其不自觉地学习和掌握了各种测试技术与实验方法。

在电工电子实训过程中,多数学生是初次接触电器设备,大都存在对电的恐惧。此时,教师应加强引导,除要对学生进行必要的安全教育外,还应鼓励学生多动手。为了消除学生对电的恐惧感,由易到难、由简单到复杂,逐步引导学生进入角色。首先,用做好的课件对学生进行针对性的理论讲解;其次,进行简单的室内照明电路的安装;再次,用电机的正反转电路的安装作为过渡;最后,用通电延迟带能耗制动的星形转三角形电路的安装作为考试项目进行实际操作。经过这样的循序渐进过程,学生从不认识电路图到能看懂基本电路图、了解电路图的一般规定、正确画出电路原理图和接线图,到最后能熟练连接安装好电路,动手能力逐步提高。

三、实践教学的方法与途径

在教学方法上,教师的主导作用在实践教学中非常重要,在不同教学环境中要更加灵活地运用教学方式,激发学生的学习兴趣,通过讨论和启发发散学生思维,调动学生的主动性,提高独立思考的能力,通过模块式和现场教学方式等,培养学生的创新精神和科学精神。同时,要充分利用现代教育教学手段和技术,大量开放和应用包括课件、电子教案、投影仪及模拟软件的演示等方式。

在培养学生的学习能力时,要时刻发挥学生的主体作用,在实践操作之前要对各个模块进行预先了解,明确其实践的内容、目的及要求,自主尝完成实践方案。实践进行过程中的每一步骤都要认真思考,仔细听讲做好笔记,细心观察实践中的现象,不懂就要问,要善于分析,加强自我训练,争取尽快掌握技能。要对每一次的实践进行经验总结,分析和归纳学到的和遇到的技术要领和操作要点,以及不足之处和需要改进的地方。

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l 焊接的体会

实习刚开始的一项训练就是焊接。焊接是金属加工的基本方法之一。其基本操作“五步法”准备施焊,加热焊件,熔化焊料,移开焊锡,移开烙铁,看似容易,实则需要长时间练习才能掌握。在不断挑战自我的过程中,焊接技术日趋成熟。当我终于能用最短时间完成一个合格焊点时,对焊接的恐惧早已消散,取而代之的是对自己动手能力的信心。由于在大一二我学的都是一些理论知识没能体会到亲自动手焊接东西实际操作过程是怎样的。在这一过程当中我深深的感觉到,看似简单的,实际上可能并非如此。这一次的实习没有多少东西要我去想,更多的是要我去做,一看电路图都懂,但没有亲自去做它,就不会懂理论与实践是有很大区别的,看一个东西简单,但它在实际操作中就是有许多要注意的地方,有些东西也与你的想象不一样,我这次的实习就是要我跨过这道实际和理论之间的鸿沟。电工电子实习,是以学生自己动手,掌握一定操作技能并制作、组装与调试为特色的。它将基本技能训练,基本工艺知识和创新启蒙有机结合,培养我的实践能力和创新精神。作为信息时代的大学生,作为国家重点培育的高技能人才,仅会操作鼠标是不够的,基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。

l 表贴收音机制作过程体会

经过电工电子实习,我学会了基本的焊接技术,表贴收音机的检测与调试,知道了电子产品的装配过程,我还学会了电子元器件的识别及质量检验,

n 表贴焊接:

在电焊的表贴收音机的时候,学会表贴电焊应该是我最大的收获,下面简单介绍以下表贴焊接的体会,表贴焊接最需要注意的是焊接的温度和时间,焊接时要使电烙铁的温度高于焊锡,但是不能太高,以烙铁接头的松香刚刚冒烟为好,焊接的时间不能太短,因为那样焊点的温度太低,焊点融化不充分,焊点粗糙容易造成虚焊,而焊接时间长,焊锡容易流淌,使元件过热,容易损坏,或者造成焊接短路现象。

n 调试与检测:调试是一个非常艰难而又需要耐心的任务,但是它的目的和意义是十分重大的。我要通过对表贴收音机的检测与调试,了解一般电子产品的生产调试过程,初步学习调试电子产品的方法,培养检测能力及一丝不苟的科学作风。首先我要检查焊接的地方是否使电路板损坏,检查个电路元器件是否同图纸相同,各个二极管、三极管是否有极性焊错、位置装错以及是否有电路板线条断线或短路,焊接时有无焊接造成的短路现象,电源的引出线的正负极是否正确。这些都我的培养动手能力及严谨的工作作风,也为我以后的工作打下了良好的基础。

实习过程中自己的收获

1. 在电子电工知识方面

1.熟悉手工焊锡常用工具的使用及其维护与修理。2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。 4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查阅有关的电子器件图书。5.能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用普通万用表。.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。

在电工方面我掌握了常用的电工工具,如钢丝钳、尖嘴钳、螺丝刀、万用表、电烙铁等使用方法及注意事项。在电子方面,熟悉了常用电子器件类别,如电容、电阻、二极管等型号、规格、性能、使用范围及基本测试方法。在理论知识方面,系统地学习了:①元器件的焊接技术 ②元器件基本知识和测试 ③万用表的使用。

2. 在实习过程中自己的一些思考

实习过程中我学到的不仅仅只是上述电子电工方面的知识,更重要的以下几个方面自己的一些思考与收获

实习对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知,纵观古今,所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力,就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实习中,我锻炼了自己动手技巧,提高了自己解决问题的能力。这次的表贴电路的焊接。培养和锻炼我的实际动手能力,使我成为理论知识与实践充分地结合,而且还具有较强的实践动手能力,能分析问题和解决问题的高素质人才,为以后的顺利就业作好准备。 实习,使我更深刻地了解到了实践的重要性,通过实习我更加体会到了“学以致用”这句话的道理,终于体会到“实习前的自大,实习时的迷惘,实习后的感思”这句话的含义了,有感思就有收获,有感思就有提高。

总之,实习使我获得了表贴收音机的实际生产知识和装配技能,培养了我理论联系实际的能力,提高了我分析问题和解决问题的能力,增强了独立工作的能力其中感触最深的便是实践联系理论的重要性,当遇到实际问题时,只要认真思考,用所学的知识,再一步一步探索,是完全可以解决遇到的一般问题的。在实习过成中,要时刻保持清醒的头脑,出现错误,一定要认真的冷静的去检查分析错误!在最后终于听到自己所做的表贴收音机成功播放出动人的声音,真的很高兴,总算觉得自己的努力还没有白费!

在此我很感谢王丽萍老师对我的细心指导,从她那里我学会了很多书本上学不到的东西,教我怎样把理论与实际操作更好的联系起来和许多做人的道理,这些东西无论是在以后的工作还是生活中都会对我起到很大的帮助,短暂的实习结束了,但却给我以后的道路指出一条明路,那就是理论联系实际的能力,提高自己分析问题和解决问题的能力,时刻保持清醒的头脑,出现错误,一定要认真的冷静的去检查分析错误,思考着做事,态度端正,必能事半功倍。

电工电子实训心得体会

电工电子实训使学生了解和掌握电子产品制造、工艺设计系统集成与运行维修所具备的基本操作能力、识图能力、简单电路的制作及电子产品辅助开发能力。

本次实训,我们一共做了六个项目,别是:

一、 三相异步电动机正反转控制 通过这个实训我们掌握了控制电路的接线及检查的方法。学习了低电压电器的有关知识,了解其规格,型号及使用方法。掌握了三相异步电动机的正反转控制电路的工作原理,了解控制电路的基本环节的作用。

二、 三相异步电动机的星形-三角形减压起动控制 通过这个实训掌握了三相异步电动机的星形-三角形减压起动的工作原理,加深了对控制电路的基本环节的作用的了解。也了解了继电器的结构、使用方法、廷时时间的调整及在控制系统中的应用。

三、 白炽灯的双开关控制及日光灯的安装 通过这个实训,我们学会了白炽灯的两地控制方法。学会了日光灯的安装。

四、 整流滤波稳压电路 通过这个实训,我们熟悉了线性集成稳压电路的工作原理和特点。掌握三端固定及三端可调输出电压的集成稳压器的使用。学习了测量集成稳压电源的技术指标的方法。结合直流稳压电源的制作、调试,练习和掌握电路板的焊接。

五、 单管放大电路 通过这个实训,我们能够识别相关的电子元器件。检测其能否正常工作。能够正确使用电烙铁。熟练焊接电路板。能够对电路板进行检测,对电路板进行故障徘除。通过这个实训,我们也了解了放大器的原理。

六、 rc正弦振荡电路 通过这个实训,我们能够识别相关的电子元器件,检测其能否正常的工作。能够对电路板进行检测,对电路的故障进行排除。

通过了为期两周的电子电工实训,我确实是学到了很多知识,拓展了自己的的视野。通过这一次的电子电工实训,增强了我的动手打操作的能力。记得我在读高中的时候,我帮家里安装一个开关控制电路,由于自己的动手能力不够强,结果把电路接成短路,还好因为电路原先装有保险丝,才没有造大的安全事故。而通过这一次的电子电工实训,我就掌握了日光灯电路的安装,学会了白炽灯的两地的控制方法。也学习了一些低压电器的有关知识,了解了其规格、型号及使用的方法。更主要的是,我还学会了电路的接线及检查的方法。

在后面的几个实训的项目里有用到了一些常用的电子元器件,所以通过了实训,我能够识别相关的电子元器件,如电阻器、电位器、电容器、二极管、晶体管和三端集成稳压器等常有的电子元器件。知道了它们的形状、它们的分类、它们的型号规格、它们的用法以及如何检测这些电子元器件的好坏。

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在实际电工电子教学中大部分人一般认为,理实一体化就是理论与实践相结合,通过对若干个电路的理论分析再安装和测试这几个电路,从而既学习了理论又掌握了实践操作。这种做法的确很好,学生提高了学习理论的目的性的认识,同时不会觉得理论学习枯燥,提高了学习兴趣,具有更高的学习积极性。但是,笔者认为理实一体化更应该在教学过程中对相关章节进行删繁就简、资源整合,开展模块化教学。这样,不仅能提高学生的兴趣,还让老师的教学有新目标,教学更贴近实际,侧重于运用。

1.要修正电工电子课程的教学计划

这是实施一体化教学的前提。根据培养目标,我们将学生所学专业的相关知识和技能分解成若干个课题,每个课题依据不同知识点又分成若干个子课题,每个课题都有具体理论和技能要求。通过实际教学的检验,这样的教学过程不再是单一的学科教学,而是瞄准目标、围绕课题的一体化教学。

2.电工电子教学场所需要一体化

这是实现理论与实践一体化的基石。要实施一体化教学,就必须具有既能满足理论教学又能满足实训教学的实训场地,所以建好校内实训基地是实施教学的保证。为了实现一体化教学,建议专门配备一体化教学教室,争取做到一人或者两人一台实训装置。需要电力拖动实训室、电工电子实训室、PLC实训室、常用机床故障排除实训室、自动化控制实训室等,理论和实训环节都在一体化教室完成。

3.电工电子专业教师的师资要一体化

这是实施一体化教学的关键。可以组织理论教师节假日到工厂参观见习、顶岗锻炼,让其弥补操作技能的不足;组织实训指导教师参加各类培训考试,以提高其理论水平;组织专业教师积极参加参加本专业各类技能竞赛,促其成长,通过培养进一步提高专业教师的技能和理论水平。

4.使用的电工电子的教材要一体化

这是实施教学的理论精华。依据中等职业学校电工、电子类教学大纲及职业技能鉴定标准,按照科学性、针对性、实用性的原则,同时教材中要体现教学过程的连贯性,实训阶段目标的渐进性,各实训阶段要有明确的实训目的、任务、内容、方法和考核等级等要求进行选编。

二、理实一体化教学应该注意的问题

理实一体化教学方式在电工电子课程教学过程中虽然提高了学生的操作能力,但是在实际理论教学中还需要注意理论和实际进一步结合,还应注意学生重视实践不注重理论的情况,不仅没有把基础知识学透,还会造成所学知识遗忘。

三、采用一体化教学

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[关键词]实践教学 电子实训 仿真 教学改革

不论是从国际比较的角度看,还是从培养过程的具体分析看,在各种质量衡量指标中,我国高校毕业生实践能力差的问题都相当突出[1]。而电子实训,作为提高学生工程实践能力的主要途径[2-3],学生通过该课程以获得电子制造工艺的基础知识,掌握电子产品的生产过程。该课程旨在培养学生的工程实践能力和工程素质,为大三、大四阶段的专业课程的学习、课程设计、毕业设计打下基础,更为毕业后从事实际相关工作奠定扎实的基础。

EDA仿真技术是从事电子设计的工程师必须掌握的基本技术之一,很多课程如电路、模拟电子技术、数字电子技术和单片机技术等都通过引入或加强EDA仿真技术的应用来提高学生的创新能力和综合能力[4-6]。但是,传统的电子实训教学过程却忽视了仿真技术,学生的综合能力不能进一步提高。在过去的一学年,中国计量学院工程训练中心推行教学改革实践,将EDA仿真技术引入电子实训教学过程,大大提高了课程的教学质量。

一、课程教学改革的背景介绍

电子实训课程采用集中教学的组织方式,教学内容安排如图1所示,实习前期安排了基本技能实训,包含焊接训练、仪器仪表的使用训练及基本电子元件的识别、检测及使用训练;中后期阶段采用项目化实习的方式[7-9],培养学生的实践、创新能力,提供多个实训项目供学生选择;对学有余力的学生,实训中又增加了设计环节[10],鼓励他们对现有的项目进行优化和改进,比如设计一个有源滤波器,并在电路板上实现以取代项目中的原有的无源滤波器,或者重新设计电路中的元件的参数来改变放大器的放大倍数,或者改进单片机中的已有的程序等等,以上是开展教学改革的背景和基础;学生也可以自立课题,自行查找资料、购买元器件,装配、焊接与调试直到完成自立项目。

图1:改革之前的教学内容

虽然电子实训课程多年来受到了学生的热烈欢迎和广泛好评,但目前的教学过程仍存在一些不足之处:⑴实训过程尤其是在设计环节,存在元器件浪费严重的现象,学生用错元器件的情况时有发生;⑵学生只关注了“动手”,而忽视了“动脑”,对项目的理论理解不够深入,在电子产品调试过程中没有很好地把理论和实践结合起来,出现问题后,只看到表象,没有通过现象看本质,不会从原理层面上分析和解决问题,学生的综合素质没有得到充分提高;⑶实训课程对后续课程不能更好地铺垫和支持。为解决这些问题,我们进行了教学改革,将EDA软件仿真技术引入到电子实训教学中。

二、教学改革的基本原则、实施和心得体会

1.教学改革的基本原则

⑴遵循“电子实训为主,EDA仿真为辅”的原则。不能把改革理解为两门课程的简单合并,由于课时所限,这在教学实践中也行不通。引入EDA仿真教学是为了更好地进行电子实训教学,所以在教学内容、教学难度及教学质量的评价等方面,都要分清主次关系,不能喧宾夺主;⑵对EDA仿真教学内容在难度和深度上不作太高要求,要紧密结合电子实训的教学内容,能够满足电子实训的要求即可。

此外,教学过程中,结合两门课程的特点,根据学生的实际情况,改革现有的教学模式。合理安排教学内容和实验内容,改进教学方法,丰富教学手段,从而调动学生学习积极性,提高和增强学生学习的主动性和实践动手能力,很好地实现教学目标,提高教学质量。

2.教学实施

(1)教学内容的安排和实施

在总课时不变,教学内容有所增加的情况下,如何才能保证电子实训的教学顺利完成,并能取得良好的教学效果,这是电子实习指导教师应该考虑的首要问题。

电子实训的课时总量不变,引入的EDA仿真教学和实训占用其中10个课时左右,教学内容上要“精”而非“全”。两者在教学进度和教学内容的安排交叉进行、有机、有序地融合在一起的。

图2:改革之后的教学内容

在项目化实习之前,教师先指导学生对所选的项目进行EDA仿真实训,用软件设计和仿真,待仿真结果达到预期目标后,再动手焊接、安装与调试该电子产品。以实训项目“红外心率计”为例,学生先在计算机房用软件Multisim或Proteus对该项目进行仿真成功后,再到电子实习实验室进行该项目的实际制作,包括电子元器件的安装、焊接,并对电路板上的各个功能模块进行调试,最终完成实训项目,真正做到理论与实践结合。

此外,对于涉及项目设计环节以及自立课题的学生,也都要求他们先用EDA软件设计并仿真成功后,再在电路板上实现。

这项教改课题开展以来,虽然增加了实训内容,但电子实训的课时和之前相比不但没有感觉紧张,反而更显宽松。学生在EDA实训阶段对项目的理解更深入了,掌握了其工作原理,熟悉了产品中所用的各元器件的型号和参数,在动手去装配时出错的几率降低了,调试中出现问题之后,也会主动从原理角度去分析问题、解决问题了,节省了很多实训时间。

(2)改革教学方法

在不同的实训阶段,指导教师采用不同的教学方法,尤其是对于EDA软件仿真部分的教学,结合软件教学的特点改进教学方法,比如,利用屏幕录像软件将软件的使用方法、要点提前录制好,并配以讲课音频;将教学中学生常见的问题以问答的形式集中编入电子文档中。把这些教学资源连同教学课件都存放在教学网站上,实现资源共享,供学生随时查阅,大大减少了学生对教师的依赖,同时也培养了学生的自学能力及解决问题的能力。

(3)改革原有的考核与成绩评定方式,将EDA的考核成绩纳入其中

图3:改革前后成绩评定对比

在考核部分,EDA仿真考核与电子实训的实践动手考核不是相互独立的,而是同一考核项目不同的考试形式,前者是在计算机上设计、绘图、仿真后,再到实验室把该考核项目的实际电路板焊接、调试成功,完成后者的考试内容。改革前后各部分成绩在电子实训总成绩中所占比例如图3所示,其中EDA考核成绩占10%。

3.改善教学环境

(1)加强师资队伍的建设

由于历史原因,指导教师的队伍存在师资力量参差不齐的现象,部分教师对EDA软件不熟悉,整体教学水平有待进一步提高,安排教师定期外出参加相关培训,提升教学人员的整体专业素养。

(2)大力推进实验室硬件、软件建设

及时更新计算机并定期维护和保养,升级EDA仿真软件。

(3)改版已有教材,丰富并改进教学课件和学习资源

改进原版教材,增加EDA软件仿真的内容,并编制相应的实验报告指导书;整理EDA软件仿真方面的学习资料,保证实习顺利进行。

三、教学改革取得的成效

实施这项教学改革以来,取得了一举多得的效果:

1.降低了实验成本

学生在计算机上通过电路参数的调整来达到较好的仿真结果之后,再在电路板上来实现,减少了之前没有引入EDA软件仿真时学生经常需更换电子元器件的现象,从而大大节省了实验成本,对于实训中的设计性环节,效果更加显著。

2.提高了学生的学习积极性,巩固了理论知识

在实际动手搭建电路之前,学生还没有见到电子产品的实物,而引入EDA软件仿真之后,学生在电脑上通过绘制电路图,仿真后就能看到电子产品的运行效果,对于后续的动手实验充满了极大兴趣,加深了学生对电路原理的理解,巩固了相关理论知识。

3.拓宽学生的思路和眼界,培植了学生的EDA的概念

按照教学计划安排,电子实训是在第三或第四学期,在该阶段引入EDA仿真软件的教学,可以将EDA的概念提早植入学生心中,对于大三、大四阶段后续相关课程的学习打下基础。

4.提高了电子实训的教学质量

针对某个具体实训项目,学生已经在电脑上设计、仿真通过了,对电路的工作原理,电路中涉及到的电子元器件的型号、类型及参数都非常了解,可以高效地完成实际电路的焊接、装配及调试,出现问题及错误的几率大大降低,即使出现问题,很多学生也能很快地独立解决。在规定的教学课时里,虽然教学内容增加了,但教学质量却提高了。

5.能把工程训练中心的计算机房很好地利用起来,提高了现有资源的有效利用率

6.教学评价

通过对已参加过实训的学生进行追踪问卷调查,并沟通后续相关课程的任课教师,均表示学生能很快适应后续EDA课程的教学。

四、结束语

此项教学改革在中国计量学院实施已有一学年,取得了较好的教学效果,但仍存在一些不足和需要完善的地方,比如针对不同专业,在教学中没有区别对待,应进一步深化改革,实施分类、分级教学。

项目:中国计量学院2012年校级教改课题(实验专项)

编号:HEX2012083

项目名称:电子实习EDA教学改革与实践

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[3]魏克湘.工程应用型人才培养实践教学体系的研究与实践[J]. 中国大学教学, 2011(1):74-76.

[4]王波.“数字电子技术实验”课程的改革[J].实验室研究与探索.2012,31(9):121-127.

[5]石静苑,程继航, 李井泉.EDA 技术在“电子技术基础”课程中的应用[J].现代教育科学,2009(1):255-256.

[6]王心红.仿真技术在电工电子技术教学中的应用[J].现代教育科学,2013(2):179-180.

[7]林志东.以“项目化”实践教学培养应用型人才创新能力[J].中国大学教学, 2009(3):36-37.

[8]周建惠. 基于学生核心能力培养的“项目化”教学研究[J].中国成人教育,2011(6):85-87.

[9],孙莉,李荔. 基于项目驱动的研究型教学模式探究[J].教育与职业, 2012(21):82-83.

篇10

一、教学设计

智能车作为创意机器人设计的参考原型,是高校进行跨学科创新的典型工程案例,也是实现课赛结合的理想主题,在各类赛事和学科创新活动中获得了较多成果。CDIO理念下的电工电子实习教学改革,将智能车成果转化为教学内容,依据教学需要进行模块化设计,完成教学适配,[7]以智能车主题贯通实习教学的各个环节,增加了课外自学内容,结合虚拟仿真开发技术,使学生在实践中循序渐进,具备安全用电、电子制作、电子设计与应用创新的各项能力,实现了系统性的工程能力培养目标。教学设计方案见表1,下面从安全用电、电子制作、电子设计、进阶引导四个方面进行介绍。

1.安全用电学生具备安全用电常识和解决日常用电问题的能力,是电工电子实习的最低要求。安全用电是工程实践的基础,须克服心理障碍,熟悉用电常识与操作规范,防患于未然,主要内容有安全用电常识、常用工具的使用、单相电路、三相电路。需要注意强弱电、交直流的结合对照,做好与后续实习内容的关联,融会贯通,培养学生的信息获取与利用能力。单相电路侧重培养安全用电技能和看图接线能力,主要内容是照明用电和室内配电实训,了解交流市电的使用,在此基础上加入智能车直流电源课外自学内容。电源作为电子产品系统的供配电部分,是系统调试和故障多发的重点区域,也是安全用电和电路检修的关键环节,智能车电源模块使用了7.2V电池,对外供电采用双电源,7.2V直接为显示模块、循迹模块和驱动模块供电,变换为5V电压后为MCU模块供电,初学者容易接错电源,造成元器件烧坏或者人体烧伤,须提示安全用电。三相电路侧重培养看图接线能力和信息获取与利用能力,有动力用电和PLC自动化两个实训项目,主要内容是电机的继电控制和PLC电气自动化,在此基础上通过智能车的驱动模块了解直流继电器及直流电机的控制,了解H桥驱动原理,智能车的驱动模块用于运动控制,通过两路控制信号分别对开关管和继电器进行控制,以实现电机的速度、转向等动作。达林顿管驱动电机进而控制速度、晶体管驱动继电器进而控制行进方向。因为该部分属选作内容,内容较多,比较实用,有助于培养学生的信息获取与利用能力。

2.电子制作学生具备课外科技制作的能力,是电工电子实习的最低培养目标。电子制作包含仪器的使用、元器件的识读检测、焊接工艺、电路调试和整机装配五个部分。其中仪器的使用和元器件的识读要结合焊接具体电路来教学,尊重学生在实训中的主体地位,边讲边操作,考虑学生信息的获取与利用能力和效率,有的放矢避免泛泛而谈。焊接工艺是电子制作的基本功,主要内容有立方体的焊接、万用板的焊接、印刷电路板的焊接和拆焊练习,其中立方体的焊接是焊接基础,采用“准备-加热-加锡-去锡-去烙铁”五步训练法教学,要求学生握持烙铁要稳,养成焊前对烙铁头和引脚进行预处理的习惯,避免虚焊;万用板的焊接推荐引脚直连法或者用单支线,训练实例为智能车电源模块,要求学生养成“先检测,再焊接,焊前预布局”的习惯;印刷电路板的焊接训练实例为智能车循迹模块,学生通过印刷电路板的焊接对PCB结构和标识有一个初步的了解,为后续设计PCB奠定基础。通电调试前,使用万用表对照原理图检测电路,发现元件焊反或焊错的,须进入拆焊环节,拆焊可用热风机或加锡拆焊法,均匀预热避免长时间加热某个焊点,以免焊盘脱落;调试时沿电流方向依次检测,查找虚焊或问题元件,掌握离线检测电路的方法。通过智能车循迹模块掌握运放的典型应用和运放电路在线调试的方法,初步具备依据电路原理进行调试分析与解决问题的能力。电子制作教学环节,学生多为初学者,要求指导老师“多演示、多巡视、多指导、严验收”,拆焊练习属于选作内容,方便学有余力的同学自我提升。

3.电子设计电子设计是是工程型人才培养的关键,是电工电子实习的重点内容,直接关系到培养学生的自主学习能力、设计开发能力和工程系统能力培养质量,主要内容包含电路仿真、原理图绘制、电路板设计、电路板制作和整车调试。电路仿真是进行电子设计与验证的便捷途径,学生通过Multisim电子电路设计与仿真软件,仿真智能车车灯模块或显示模块,分析电路原理,了解集成运放电路典型应用与调试技巧,掌握电路设计的可行性仿真分析和虚拟仪器在电路验证中的应用,为后续电路板设计奠定基础。使用AltiumDesigner绘制电路原理图,或进行原理图修改,是进行电路板设计的前提,应注意易读性和效率,学生在绘制智能车车灯模块原理图的过程中,要提前发放元器件,自然而然地了解软件界面、元件与封装。AltiumDesigner进行PCB电路板设计之前,利用前面焊接的循迹模块PCB成品,使学生对PCB电路板有个感性认识,然后通过刚绘制的车灯模块原理图快速上手,初步掌握PCB设计流程和使用技巧,布置一些课外内容,例如布局原则、布线技巧、批量修改和机电匹配、帮助学生迅速掌握软件[8],提高自主学习能力。通过热转印工艺,了解印刷电路板制作流程,每个环节建议设置简短提醒,完成车灯模块PCB的制作,在读懂电路原理的基础上独立完成焊接与调试。最后是整车调试环节。利用已制作并调试成功的五个模块,配上智能车底座和单片机最小系统板成品,要求学生分组完成整车调试,通过检测跑道(或地图)的黑线来自动调整小车前进的方向,使小车不脱离黑线跑完全程,从而实现小车的自动循迹,提高学生的工程系统能力和团队合作能力,通过对电子设计因果的反思总结,提高学生的设计开发能力。

4.进阶引导进阶指导是实习课程的课外拓展,是课外创新的新起点。实习课程结束后,进行一次完整的梳理总结,便于知识结构的系统化,利于后续的课外创新实践。围绕智能车工程案例,总结单片机电路,梳理电子技术知识的典型应用;科普单片机编程和控制算法,引导学生以智能车为原型,进行创意智能车/机器人的扩展设计与创新,组织学生参加相关赛事,提升学生的应用创新能力。

二、成效

电工电子实习是校级公共实践平台,教研组根据现代工程教育理念,采用“分批次多层次多模块”的方式,逐步推进教学改革,满足了各个专业的需要。通过模块化设计的智能车,实现了已学电子技术与后续单片机课程的对接;以单片机电路梳理电子技术典型应用,打通了实习教学各模块和环节,从传统的技能培养成功过渡到系统性的能力培养,提高了人才培养水平。制作的“电工电子实习课件(CDIO版)_跟我学做智能车”系列课件,在2014校多媒体教育课件大赛中获奖,根据5个专业的教学测试,以及教学问卷反馈,完善了教学设计,取得了阶段成果。在此基础上,探索了课赛结合教学模式(图2)。智能车项目的模块化设计,考虑了与后续赛事的对接与关联,预留了MCU编程、创意设计和硬件扩展等内容,把智能车成功打造为学生未来工程实践的创新起点和参考范例,打通了实习与课外创新环节,引导学生提前进入了课外创新阶段,通过组织学生参加智能车、机器人和飞行器等赛事,以竞赛带动学生参加课外创新活动,提高了学生的工程能力和就业竞争力。

三、结论