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关键词:自动化专业;实践教学体系;构建
0 引言
高等学校自动化专业教学指导分委员会将自动化学科专业分为“研究主导型”本科自动化专业、“工程研究应用型”本科自动化专业、“应用技术主导型”本科自动化专业和“技术技能型”专科自动化专业。而“应用技术主导型”本科自动化专业分布在地方非重点院校和新升本院校,相对于理论教学而言,实践教学是教学过程中最薄弱的环节。实践教学是整个教学体系中重要的组成部分,是“应用技术主导型”本科自动化专业教育中不可缺少的重要环节。
要改革人才培养模式,提高人才培养质量,增强毕业生的适应能力,教学内容和课程体系的改革是当前高等教育教学改革的重点和难点,通过对课程体系的整体优化来培养出“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的创新人才,是高校所面临的一个重大理论和实践课题。高校要发展,必须以人才培养质量为生命线,而实践教学环节是影响当前高校人才培养质量的最突出的环节。因此,构建实践教学体系是高等院校教学基础建设的重点。实践教学体系建设的核心内容包括:系统科学的实践教学模块构建、内外结合的实践教学基地建设、实践教学教师队伍建设等等。
近年来,我校在切实加强实践教学体系建设方面进行了积极有益的探索与实践,效果明显。本文结合我校自动化专业教学内容和课程体系的整体优化,就实践教学环节进行了阐述。
1、构建科学合理的实践教学体系
根据自动化专业的培养目标,对实践教学环节作精心梳理和研究,使各个实践环节和相应的理论教学密切衔接。以培养学生实践能力和创新能力为目标,遵循实践教学先基础后应用、四年实践连成线的原则,加大实践教学的比例,增加集中实践周数,构建各个环节优化组合的新体系,实现实践教学的层次化。实践教学体系如图1所示。
1.1入门层。入门层大学物理实验是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,是对学生进行科学实验基本训练的重要基础,在激发学生的想象力、创造力,培养和提高学生独立开展科学研究工作素质和能力方面具有重要的奠基作用。电工电子实训安排在大学一年级结束后,在学生还没有学习专业技术基础课电工、电子技术前进行。通过有趣的且贴近生活的“电工电子实训”项目,如家用电器安装;简易电子产品焊接、制作及安装调试;计算机组装(DIY);继电控制柜装配等项目,建立对电工、电子元器件、工艺流程、电器设备、电子仪器等的初步认识,激发学生学习电子电路工作原理、设计技巧的热情,热爱所学的专业,对后续技术基础课和专业课学习有很强的促进作用。
1.2基础层。基础层以独立设课的教学形式学习电路和电子技术,完成系列电工实验、电子技术实验。该层次要求学生理论联系实际,完成严格的电工、电子实验技能训练。该层次中增加设计型、综合型实验内容的比例,有利于培养学生的分析问题解决问题的能力、创新能力,为后续拓展层的实验教学打下坚实的理论和实践基础。
基础层的基本要求是:培养学生基本工程素质、基本实验技能和分析问题解决问题的能力。
1.3拓展层。拓展层是学生试验和小型设计环节的核心层。学生要完成严格的专业课程的实验技能训练和设计能力锻炼。
本层实验系列主要包括:过程控制系统系列实验、、计算机应用技术系列实验。
过程控制系统系列实验完成《自动检测与仪表》、《过程控制工程》、《计算机控制技术》、《现场总线》、《自动控制系统》、《工业计算机网络》和《自动化综合实训》等主干课程和教学环节的基本课程实验和综合实验。
控制技术系列实验完成电机与拖动实验、电气控制实验、电力电子实验、自动控制原理实验、交流变频调速实验、检测技术实验、计算机控制技术实验等。
计算机应用技术系列实验完成单片机原理与应用实验、嵌入式系统实验、EDA实验、DSP实验、微机原理与应用实验、程序设计实验等等。
各课程的实验内容可分为基本型、设计型、综合型三种类型的实验,可以有机组合,满足实验学时增加和设计型、综合型实验比例增加的要求。
本层课程设计系列主要包括电子技术课程设计(小型电子系统、电子产品的设计与制作)、PLC综合设计、自动化技术综合实训、微机控制课程设计、控制系统课程设计、过程控制课程设计等。
拓展层的基本要求是:掌握扎实的专业实验技能,具有系统分析、设计、应用的能力,特别是综合运用所学知识的能力和创新能力,强调自主学习、自主实验。
1.4提高层。提高层是学生综合运用所学知识进行设计开发、技术应用研究的高层次实践教学环节。包括开放性设计项目、毕业实习、毕业设计,也包括学生课外科技活动,全国电子设计大赛的培训、参赛科技制作的实验研究等。
提高层基本要求:自主设计、设计实验、自主研究,培养学生的创新精神和创新能力,增强学生的工程设计和综合应用素质。
2、结语
自动化实践教学体系的建设是一项复杂的系统工程。随着自动化专业教学改革的进一步深入,自动化实验室的建设也在逐步前进。经过几年来的实践,培养了学生的实践能力、实践技能和创新能力,培养了学生的工程意识和创新精神,全面提高人才培养质量。有一批学生参加全国大学生电子设计竞赛活动且获奖,多位教师指导的毕业论文获湖北省优秀学士学位论文。电子技术协会获“全国高校甲等A级优秀社团”、湖北省大学生“优秀社团”荣誉称号。虽然我们已取得了一些阶段性的成果,但和我们制定的建设目标还有不小的差距,仍然需要不断总结经验,勇于进行新的探索和实践,才能圆满完成自动化实践教学体系的建设任务。
参考文献
[1] 李祖欣.电子信息工程专业实践教学体系的构建与实施[J].电气电子教学学报,2004年6月,第26卷第3期
[2] 谢克明.电子信息类大学生实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2005,24.
[3]吴万荥. 实践教学体系建设的探察与实践[J].中国职业教育,2007年2月1日,总第260期
关键词 电气控制 应用型本科 实践教学
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.11.042
0 引言
“电气控制综合实训”课程,作为电气相关专业必修的专业基础课,教学计划在大学二年级开始教授,作为初学者,掌握电路的读图、电路的连接、电路的设计、结合实际情况改造电路等方面,对以后的学习、实践及具体的工程应用显得尤为重要。
我校重视学生实践能力和创新、创业能力的培养,突出实践教学,加强实验实训基地的建设,努力为地方经济建设和社会发展培养高素质的应用型人才。应用型人才的培养,就是要以能力为中心,以培养技术应用型专门人才为目标的。
本文首先介绍课程的关联引申,在此基础上介绍课程改革的内容,再结合实际课程教学过程中的问题如何解决,最后进行小结。
1 电气控制综合实训关联课程引申
在学习“电气控制综合实训”课程之前,学生已经开始学习综合电子技术,电路等基础专业课程,这门课程在应用型本科院校中开展,为以后学生考取相关证书做好铺垫。毕业生在走上工作岗位前,适当的考取专业相关职业资格证书,是很有必要的。
1.1 基础课程安排
“电工实习”课程作为学生在专业课程开始前的基础,具体安排如下:首先通过视频介绍电工学相关应用场合;其次讲解日常生活中电路的基本构成;第三介绍基本电路元件,通过各种电阻、电感、电容及电位器等元件的实物,引入元件的测量及基本电路检修方法;第四介绍烙铁的焊接工艺,通过实际焊接练习,对基本工艺要求进行考核;第五通过合适的电路连接,验证单刀双掷开关控制的两地及多地灯具控制电路;第六总结前五部分,让学生在完成以上内容后,总结个人实践后的体会。
1.2 专业课程安排
在完成基础课程的教学任务后,“电路”、“综合电子技术――模拟电子”、“综合电子技术――数字电子”等专业课程的顺利开展,“电机学”也同样作为专业课的入门级课程,在二年级上展开,这门课程为将来学习“电气控制”、“运动控制”、“可编程控制器技术”、“变频控制技术”及“现代调速系统与拖动”等专业性较强的课程,是很好的铺垫,特别是在将来的就业与择业过程中,学生对于不同类型的电机,如何根据工业现场条件实施有针对性的控制,这些内容可以很好地检验学生所掌握的专业知识及实践应用能力。
1.3 后续课程引申
在学完以上专业课程后,“可编程控制器PLC”、“智能电器及其控制”、“电气控制与PLC控制技术”“电力电子与电机拖动”、“现代运动控制系统”等专业性较强的课程,随之展开,这些课程对前期的知识掌握,提出了更高的要求,在就业岗位上如没有掌握相关知识,在结合实际问题解决问题过程当中,很容易出问题。
2 课程教学的改革措施与实践
本科应用型是本科层次教育,既有普通本科教育的共性,又有区分于普通本科自身的特点,它更加强调的是注重实践、应用和创新,简单说来就是培养学生的综合实践能力。
这门课程,对于其应用型本科教学过程,我们也在不断探索。如何有效地通过课程教学、实践操作、知识巩固、解决问题、实际应用等方式,在有限的时间内,最大限度的完成课程教学内容。
2.1 教学学时问题
在课程教学过程中,结合学生得实际情况,对课程内容进行精简,该课程分48学时(主要上课课时)与32学时(试行调整课时)两种教学进度。
在48学时的教学过程当中,后16学时是进行PLC相关内容教学,此部分与接下来学期的“可编程控制器”课程内容有重复,同时在有限的16学时中,要让学生掌握基本编程、案例分析、实践操作及顺序功能图编程等内容,显得非常紧凑,教学效果一般。
在32学时的教学过程当中,有针对性的讲解相关低压电器内容,实践基本电工工艺操作;对正反转及Y―降压启动控制电路,详细讲解电路图组成及原理后,进行实操练习,再结合8至10种常用的电气控制线路,由简单到复杂的对4到5种典型电路,进行元件检测、网孔板安装、线路连接、检测调试、通电测试、考核评分,这种少学时的教学方法,在实践教学过程中,效果良好。
2.2 教学方法的调整
在原先48教学学时环境下,除了进行课程内容讲解外,安排4次综合实训课程,占16课时,紧接著进行PLC方面的课程教学,在所学内容上没有交集,学生在理解上会一时接受不了,什么是可编程控制器,什么是语句表等等,前半段的学习情况才有所成效,又引申出一个不懂的新内容,在教学效果上不尽如人意。
在32学时的教学环境下,尽可能的少讲多做,16+16构成基本的学时,讲课实践对半分,但侧重点在于实践能力培养,前期讲解低压电器,接着讲解基本控制电路,随后讲解基本故障的检查及排除方法,最后通过几个实际安装电路,检验前期所学内容,进行实践考核,这样一来不会出现新的无交集内容,对之前所讲的内容也可以通过自查,得出相应结论,实在解决不了的问题,指导老师也不会直接给出答案,而是通过启发式教学方法,指引学生通过看、听、摸、测、排的方法,独立解决问题。
2.3 教改后的基本情况
通过近两年的实际教学,学生普遍感觉这门课程不单单是进行理论教学,在学习理论的同时,对于电路图的识图与读图、实际控制电路的安装、安装完成后的实际测试等问题,都需要花时间进行巩固,利于提高个人的综合素质。
对于学生个人来说,提高了个人解决实际问题的能力。在学懂低压电器原理的过程中,穿行控制电路的讲解,讲完后随即进行阶段实操,自己的电路自己测,最后通电测试,一次通过就有取得优秀的可能,再通过平时的考勤、作业及平时小测试的内容,给出综合评定成绩,学生对于这种做法非常认同。
对于教学的老师来说,除了在讲课过程中进行基础理论教学外,实操过程中对于各种问题的解答,也是十分考验教师教学艺术的。问题的出现各种各样,指导教师在学生提出问题时,会给出各种引导学生的问题,随着问题的提出与解答,答案渐渐明了。学生在问题解答的过程中,也逐渐了解了问题如何一一解决,在这个过程中,对于学生能力的提高,很考验指导教师。
2.4 结合课程教学,提高实践创新能力
学生综合创新实践能力的培养,除了要加强学生实践课程的安排,对于动手能力的实践操作,学校还建立了一套适合于应用型本科的相对完整的实践教学体系,同时还申报了建成了省级示范实验中心,作为实践教学平台的有力支撑。
电气信息综合实验中心整合了三江学院优质实验教学资源,它包含“SIEMENS自动化示范实验室”、“飞思卡尔MCU/DSP实验室”、“微电子实验室”、“网络实验室”、“通信技术综合实验室”和“电子技术实验室”六个重点实验室;其他实验室如: PLC自动化实验室、高频信号实验室、EDA实训室、计算机仿真实验室、电气实训基地、ASEA测试中心、西门子示范实验室、创新创业实验室等,为实践教学的开展及学生动手能力的培养,提供了一个良好的硬件环境。
学院通过与南京市劳动局的积极联系与合作,建立了南京市劳动局三江职业技能鉴定站,该鉴定站可以对电子、电气、机械专业的在校生进行中高级维修电工培训,近几年,还与南京市劳动局联合举办了省市级的技能竞赛,与南京地铁公司、中烟南京卷烟厂等单位合作开展了相关行业技能竞赛,目前具有维修电工的国家职业技能鉴定考评员、高级考评员12人,组织学生参加职业资格考试3000多人次,指导学生考取职业资格证书通过率达96%以上。
学生在校学习过程中,教学计划会根据不同学期,适时安排基础实践环节、综合实践环节、与签署生产实习的相关企业,结合产、学、研组织参观实习、定岗实习等实践环节。
学生在熟练掌握基础实践能力的同时,学院适时安排学生参加各种技能竞赛,组织学生参加全国三菱自动化竞赛,亚龙杯全国大学生智能楼宇竞赛,全国大学生电子竞赛,全国大学生(飞思卡尔)“恩智浦”竞赛等,技能竞赛的训练是提高大学生动手能力的一个有效方式。
学校在每年也会组织学生参加大学生创新训练项目计划,创新训练项目的开展能使参与的学生,在电路设计、电子CAD、机械加工、PLC编程及应用、电气控制等方面得到较大的提高,它不仅可以培养学生独立分析与解决实际问题的能力,也可以培养学生在以团队完成具体的创新训练项目时,如何在有限时间内,各自分工完成任务,相互沟通修改完成项目的分歧,最终通过现场测试验收的方式,完成项目的结题工作。通过创新训练项目,加强了学生在具体解决实际工程项目的能力,锻炼其创新思维的养成,为其以后走上相应对口工作岗位积累了必要的经验。
3 结束语
电气控制综合实训课,是电气信息类专业及机械电气自动化专业,非常重要的基础实践课程,其所W内容应用广泛,实践性及应用性强,如何教好对应专业的学生,是我们每位实践教师要面临解决的问题。
我校的电气控制综合实训课程教学,就根据学校的办学理念与特色,适时的调整教学计划及课时,结合学生在学习课程的实际情况,因材施教分流培养,以培养学生能力为主线,采用合适的实践教学方式,取得了较好的成绩。
参考文献
[1] 叶莹.浅谈电工实训教学的改革.才智,2013.2.
关键词:自动化;创新型;人才培养模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)10-0089-03
我国的自动化专业最早源于1952年全国高校院系调整时首批设立的专业之一“工业企业电气化”。第一次正式被称为“自动化专业”是1995年国家教委颁布的“工科本科引导性专业目录”,经过发展已经形成了较为完善的学科教学体系,目前全国80%以上的高等院校设有自动化专业。我校自动化专业于2004年开始招生,现已经毕业5届学生,课程体系参照“工业自动化”设置并结合农业大学的办学特点,侧重于农业电气化与信息化方向的培养。
一、构建自动化专业创新型人才培养模式
自动化人才培养方案设立公共基础课、专业基础课、专业课及素质拓展课,理论教学在七个学期内完成,第八个学期进行岗位实习和毕业设计。根据自动化产业所需的知识、能力和素质要求及各种新技术、新工艺速发展的特点,构建厚基础、强技能、多领域,注重技术创新及应用的课程体系,实现“三结合”,即将理论学习与实践相结合、实验项目与实验应用相结合、工程训练与创新能力培养相结合。设置专业主干课程以完整覆盖自动化专业培养目标,以电为主,集机、电控制和计算机控制技术为一体,开展以工业过程和运动体作为典型工程的培养和训练,以此确定专业基础课程教学和课程设计、毕业设计和毕业实习,按照系统工程的原则和工程对象教学的思路组织教学内容,注重培养学生在工程技术方面的实践技能和动手能力。课程的设置使学生在掌握一般控制系统的原理、分析方法和设计方法的同时,重点加强实验、测试、分析与计算机应用能力及创新能力的培养。
二、以“卓越工程师”为培养目标,建立“实验室+实践基地”学做合一的实践教学平台
建立以各门课程的实验为内容,各个实验室为基础,工程训练中心和电工电子实验教学中心为实践基地的“实验室+实践基地”学做合一的教学平台,注重基础实验、验证性实验的教学,增加综合性、设计性实验的比例,以提高学生创新能力和实践动手能力为最终目标,让学生利用这一平台学习在课程大纲和实验大纲不能包含的实验内容,以此加深对相关课程的进一步理解和掌握。重点加强了学生在“金工实习”、“电子课程设计”和“单片机课程设计”等实训内容的培养,以具体的实物制作和应用题目作为考核指标,提高了学生将理论与实践相结合、实验项目与实验应用相结合的能力,实现了从基础技能实验综合性实验设计性实验课程设计专业实践毕业设计的全程工程训练实践教学体系,教学内容分阶段、多层次,循序渐进,环节相互配合、依存和铺垫。这一教学平台的建设提高了学生的实践能力和创新能力,对于学生的综合素质有较大的改善。具体实现措施:
1.改革实验课教学模式,提高实验课效果。实验课是学生实践的主要环节,过去实验内容主要是验证性的,自选和创新性的实验很少,为了加强实验教学,培养学生的创新能力,整合、更新实习内容,构建以工程实践能力培养为核心的基础实验、专业综合性设计性实验、能力拓展实验三层次实验教学体系,将主要的实验从课程中剥离出来,开设独立的实验课。在实验物理和电路电子实验单独设课的基础上,又进一步增加了微机原理、电机和传动控制系统、仪表及过程控制系统实验课,形成了实验课系列,并开发了大型综合性实验,变验证性实验为设计型实验,使学生在完成指定性实验之后,能独立设计实验方案,选择仪器设备,利用实验室条件进行制作和调试,提高了学生对实验的兴趣,取得良好效果。
2.加强校内实践基地的建设,促进学生能力培养。实习是学生接触生产实际,增加实际工作经验的重要途径。但是随着工厂自动化程度的提高,生产管理的规范和严格,学生在实习中能看到和触摸到的东西却越来越少。我院在一汽集团、长春数控机床厂等企业建立了实习基地,但各专业的实习效果总难使人满意,学生听工程技术人员讲课多,自动化设备看到的只是一排排控制柜,实习难于深入。为进一步提高实习质量,着手建设校内实习基地。作为校级教学实验中心的电工电子实验教学中心由电子实验室、电工实验室和PLC实验室等8个实验室组成,为学生的实际操作提供了良好的条件。电子课程设计,要求每个学生独立安装并调试一件小电子产品,如万用表、小型直流电源、收音机等。在实习中学生经历了设计、安装到整机调试的全过程,得到了较完整的训练和提高。PLC实验室具有25台实验设备,可以做限位控制、电机正反转等实验。过程控制实验室配置工业控制局域网和电动机、电磁阀、变频器以及单回路调节器等。学生可以在网上编制程序,实现电机的起停控制和调速,模拟加热炉的温度控制等过程。通过校内实习基地弥补了校外实习的不足,解决了实习与生产现场之间的矛盾,提高了实习的效果。
3.改革生产实习方式,开展多种模式的实习,以拓宽学生的视野,培养学生的专业技能。多年来,自动化类专业学生的实习都是到企业蹲点实习,现在由于工厂里车间的生产任务等都跟效益挂钩,再加上高校近几年连续扩招,学生人数多,对于学生下厂,企业难以承受;对于教学单位,花费了大量的实习经费,而实习效果甚微,流于形式。如何在有效的实习期内,提高实习效率,达到培养学生实践能力的目的?为此,我们对传统的实习模式进行改革,购置并制作了有关仿真实习软件、生产工艺录象片及有关生产实习教学课件等,取得了较好的效果。将实地实习与看生产工艺录象片相结合,请工厂的工程技术人员到学校进行生产工艺流程、控制设备配置及控制方案等讲解,然后观看生产工艺、生产设备的录像片,使学生对现场有一个基本概念,然后再进行实地实习;购置仿真实习软件,用仿真的手段解决只能看不能动的矛盾,收到了较好的效果。
三、建立以工程能力训练为背景的创新能力培养模式
针对不同学生的学习兴趣,开展了个性化的创新能力培养训练工作。用完成实际工程的方式培养学生的专业理念、工程能力和创新思想,设置多个创新能力培训项目,让学生从大学的初期阶段起开始接触工程实践,激发学生的求知欲望和学习兴趣,目的明确地学习专业知识,边学习边实践,不断巩固,使用课堂所学并逐步将各门课程统一到自动化系统中,随课程深入最终完成工程系统,从而使学生构建完整的工程概念和专业知识体系。为增强学生的学习兴趣,激发学生个性化发展和创新能力,我们从2009级自动化专业选取了10名学生开展有针对性的培养,组成了“电子制作”和“电脑鼠”兴趣小组。从2009、2010级“机械设计制造及其自动化”、“农业机械化及其自动化”和“自动化专业”组织学生开展机械创新项目的训练,以参加大学生机械创新大赛为目的,进行有针对性的工程实训训练,将机械加工、机械设计和电气控制等知识进行综合运用,实现“机电一体化”以体现自动化专业的特色。另外从2009、2010级自动化学生中组成了“智能车”实训团队,并以参加大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛东北赛区的比赛为目的,对其在电子技术基础、C程序设计、单片机应用和传感器应用等方面进行培训,使其在智能汽车控制的传感器选择、安装、调试,电机的控制,速度的检测和控制算法等方面得到了训练,顺利地完成了智能汽车的设计工作。于2011、2012和2013年分别参加了在大连理工大学、哈尔滨工程大学和东北师范大学举办的第六届、第七届和第八届大学生‘“飞思卡尔”’杯智能汽车竞赛东北赛区的比赛,获得二等奖2项、三等奖3项和优秀奖1项的好成绩,通过比赛学生均有较大的收获,个人能力得到了锻炼,实践能力、创新能力得到了较大的提高。已毕业的学生因参加了各种创新竞赛,有较强的实际操作能力,在工作中均得到较好的发展,受到了用人单位的好评。
四、结语
通过几年来对自动化专业人才培养模式的不断改革和探索,人才培养取得了一定的成效,自动化专业的毕业生一次就业率均保持在90%以上,绝大多数毕业生都在自动化相关领域就业,毕业生受到了用人单位的好评。另外,自动化专业创新型人才的培养是一个系统工程,需要学生、教师、管理者的共同努力,以人才市场需求为导向,不断地探索和总结经验,才能培养出更适合社会需求的创新型人才。
参考文献:
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实践教学是整个高等教育体系中一个非常重要的组成部分,实践教学是工科专业人才培养的一个核心内容,实践教学突出工科专业人才培养的特色。电子信息工程专业是专业型、技术型、应用型都很强的专业,而学生的动手能力、解决实际问题能力和创新能力主要还是通过实践教学的不断培养训练而形成的,因此电子专业中的实践教学环节尤为重要。加强实践教学,是提升电子专业毕业生就业能力、就业竞争力和就业质量的必然途径。
二、实践教学存在的问题
我校是一个财经类的高校,身处在这样环境中的电子信息工程专业的实力相较对薄弱。我校在推进实践教学过程中,仍然存在很多关键问题,主要体现在以下几方面。
1.适应高素质应用型人才培养的实践教学设施短缺落后,实践教学手段和方法仍显落后。
长期以来,我校的电子实践教学主要依附于理论教学,大多实验设备都未得到及时的更新,现有的实验教学条件和环境远远不能满足教学计划中培养目标的要求。学生动手能力和实践能力的培养不够充分。实训模拟场地限制了学生更多的培养动手能力的机会。现有的实训设施还远未能满足教学实践的需要。
2.教学计划仍需进一步调整和完善。
当前在教学计划中,尽管实践环节的教学课时已有较大提高,如在我校的人才培养方案中,在强调理论教学的同时,一直加强与实践教学有机融合,精心设计实验、实习、实训、课程论文(设计)、毕业论文(设计)、课外科技文化活动、素质拓展、社会实践等实践教學内容。增大了实践性教学环节课时比例,但除去一定量的停留在计划中的名义实习课时后,实际可用于学生实践、或动手的学时仍显不足。
3.实践教学师资力量有待提高。
教师中能够适应满足实践实训的总体上比重不高,大量年轻教师从高校毕业后进入学校从事教学工作,缺乏实践教学环节的专门训练,自身尚不能成为行家里手,难以胜任相关的实践指导工作。
4.校外实习基地建设薄弱,远远不能满足教学实践的需要,校企间的合作更是匮乏。
许多校外实习基地常常依赖老师们个人在社会建立起来具有较紧密关系的亲朋好友关系,勉强维持、勉强接受。有些学生甚至需要自行联系实习单位,实习效果堪忧。
三、实践教学改革总结
针对我校电子专业实践教学过程中存在的诸多关键问题,主要在以下几方面进行了实践改革。
1.结合专业特点不断改革更新实践教学内容,适应企业用人需求。
根据电子专业特点,对本专业的实践教学内容和模式进行调整和补充。在传统电子实践教学内容的基础上,安排了最新的电子技术发展及电子技术应用情况介绍。例如在万用表、直流电源、示波器、信号发生器、功率表等常用电子仪器的使用实习基础上,还适当增加了单片机、电工、设计、嵌入式设计等实践教学单元,并不断紧跟电子技术发展的趋势等,利用现代化的教学方法和教学手段,设计新的实践教学模式 突出创新训练的重要地位,以满足新形式下创新教育的要求。
2.加强师资队伍建设,开发实践教学质量源泉。
实践教学质量的高低,很大程度上取决于实践教学师资队伍的整体素质与结构。首先,学校制订了相关政策,加强实践教学师资培养力度,加强对有丰富实践教学经验的工程师、技师引进等工作。其次,建立实践教学激励和约束机制,充分调动教师参与实践教学的主动性、积极性和创造性。鼓励并分批安排教师走进企业进行实践训练和素质拓展,为我校实践教学质量的提高提供了强有力的队伍保障。
3.产学研结合、加强校内外基地建设,为创新型人才的培养创造良好的环境和条件。
实践教学基地是培养创新型人才必备的硬件设施条件,是对大学生进行技能训练的基本保证。根据地理位置的优势,我们广泛与周边相关电子企业和公司建立联系,不断健全校外实践基地,为学生大学学习期间创造更多进入企业公司实习锻炼的机会,我们与企业公司建立了长期合作,并建立校企联合培养基地,建立学生创新实验基地,共同承担人才培养,科技合作,成果转化,创新实验与科学研究相结合研究,大大促进了人才培养和专业的发展建设。也为学生今后的自主创业奠定基础。
4.创造条件激发学生实践创新积极性,使学生较早的参与到竞赛和科研活动中。
近年来我们加强了学科竞赛的指导和投入,鼓励学生积极进行创新活动,也取得了丰硕的成果。如鼓励学生参加挑战杯、程序设计、电子设计、飞思卡尔智能车和机器人、全国数学建模等竞赛为代表的国家级及省级竞赛活动,并给与一定的奖励。学生们在比赛中取得优异成绩的同时,学习的热情和积极性也得到了充分调动和激发。
5.充分利用我校特有的素质拓展周教学安排,不断改革素质拓展周的内容,提高学生实践能力的培养。
电子信息专业的学生应具备科学研究和技术应用的初步训练;初步具有电子电路系统开发能力;有较强的分析问题和解决问题的能力;具有创新意识;有工程实践能力,软件编程能力,硬件电路设计能力;能从事各类电子、通信技术和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发。根据这些要求,我们在素质拓展周期间安排了元器件的认识、实用电路的设计、制作与焊接、电路板的制作、程序设计竞赛、走入企业实训等充分的实践环节,让每一个同学都切身的参与进来,体会到实现真正意义上的素质拓展。
新工业革命日新月异的技术与产业革新,需要大量的创新创业型人才。顺应时代的需要,构建了以创新、创造、创业“三创”能力培养为目标的电气工程及其自动化专业实践教学体系,实践取得较好的成效,极大地激发了学生的学习和创新热情。
关键词:
新工业革命;创新;创业;实践教学体系
随着微制造、互联网与信息技术的应用和发展,如智能化生产、新能源技术、3D打印技术、生物电子、纳米技术等创新技术的进步及融合发展,将带来新一轮的工业革命,要想在这一场革命中取得先机,将倚重于科技创新,科技创新需要大量的创新创业型人才,大学生是人才的主力军。因此,大学生创新、创造、创业“三创”能力的培养,对我国的发展建设至关重要。而在传统的高校教学模式中,课堂注重讲授理论知识,设置的实践环节较少,学生缺少理论联系实践的锻炼,学了知识不知怎么用,动手能力差。缺乏创新意识,更谈不上去尝试创业了。本文以我校电气工程及其自动化专业为例,谈谈通过实践教学的改革提高学生“三创”能力的探索。
1电气工程及其自动化专业实践教学体系的构建
我校电气工程及其自动化专业是在原电力系统及其自动化专业的基础上根据教育部专业调整目录,按一级学科名称更名而形成的强、弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、管理科学与工程技术相结合的宽口径专业。实践教学一直在本专业人才培养中占据着非常重要的位置。在新工业革命背景下,以专业认证为契机,结合我校电气专业人才培养的目标,以培养素质、能力的创新、创造、创业“三创”精神为宗旨,以实际的工程能力、研发能力训练为核心与主线,以我院电工与电子技术实验中心、电气工程及其自动化专业实验室、创新创业实训中心、校外实习基地等实践场所为依托,对实验、设计、实习等多个实践教学环节进行改革、构建多维平台,形成了有利于提高学生“三创”能力的实践教学体系。
1.1实验教学体系的构建
南华大学电气学院有全院共享的电工与电子技术实验中心,实验室面积2400平方米,实验设备1786台(套),仪器设备总值1058.4076万元,包含计算机网络实验室、自动控制原理实验室、单片机原理实验室、PLC实验室、检测技术与传感器实验室、电力电子实验室、嵌入式与DSP实验室、电机网络实验室、现场总线网络实验室、电路实验室、电子技术实验室、电子技术综合实验室、CAD机房,共12个实验室。另外,电气工程及其自动化专业专业实验室还有变压器模型室、30MW汽轮发电机、火力发电厂模型室、电机系统综合实验室、工厂供电综合自动化实验室、电力系统自动化实验室、高电压实验室、电力系统继电保护实验室、多功能微机保护实验室、多功能微机保护实验室等专业实验室,仪器设备总值318万元实验室面积达1425平方米,实验设备109套。在新增设备的计划中,加重了综合性、设计性、创造性和体现电气工程技术最新发展的实验设备的配置,引入了智能化变电站仿真培训系统、风光互补发电测控实训系统、电机与变压器维修实训系统、电力系统教学仿真系统等设备。同时,为深化实验教学改革,全面提高教学质量,培养新世纪高素质创新、创业人才。改革了传统的实验教学模式,对专业基础课实验进行重组、整合和更新设计,减少单纯验证性实验,增加了综合设计性实验,并且使部分实际操作实验与计算机仿真实验之间的内容交叉融合;还增开了专门的综合实验课,如电机与控制实验、电子技术综合实验、电气工程综合实验等。通过开放实验室、综合性实践、参加有关的全国性竞赛等多种教学方式全方位、多层次的培养学生的实践能力,全面培养学生的创新能力。
1.2设计体系构建
设计包括穿插在各个学期的课程设计和大四最后一学期的毕业设计,我校电气专业开设了电子技术、电力系统基础、电气应用与PLC控制技术、单片机原理及应用、电力系统继电保护等课程设计,并可打破课程界限,精心安排设计内容来优化学生的专业知识结构。以电力系统继电保护课程设计为例,通过改革创新研究,将电力系统分析、信号与系统、电气工程基础、单片机原理、计算机仿真等多个课程的知识应用在设计的各个环节,使学生对这些专业基础或专业课在专业中的作用及课程间的联系有个系统的认识。否则,在学生脑海里这些课程都像散落的珠子一样,好像互不关联,通过设计,就把它们串成了串。同时,为提高学生的理论联系实际、综合应用能力和创新、创业能力,能做实物的尽量要求学生做出实物。毕业设计是实践教学中非常重要的一环,如果毕业设计开展得好,可以帮助学生进一步深化和扩展所学的基础知识、专业知识、可以更好地培养学生的工程应用能力和创新、创业意识,使学生初步具备实践动手、产品研发、团队协作和职业责任等方面的知识与能力。而毕业设计的进行首先要选好题,选题来源可以是教师的横向和纵向课题,或者是实验室建设或设备改进的课题;也可以是电力企事业单位的实际问题或相关开发项目。为了让毕业设计更好地与学生的工作实际相联系,我专业加大了设计选题中工程应用型题目的比例。一方面,聘请电力有关方面的专家做毕业设计指导教师或根据电力相关企事业的工程实际提取现场数据、技术精心安排设计内容,使与工程实际接轨;另一方面鼓励教师加强用科研服务社会,并将自己的科研成果转化到毕业设计选题中,使学生接触电力行业的前沿技术。同时如果学生在毕业设计期间想去校外电力相关企事业单位结合实际工程项目进行设计,只要在该单位有相应指导资质的高工等,我们都会允许,并会在校内再配一位校内导师,在设计的内容、工作量、设计说明书及图纸的规范和质量进一步按学校的要求进行把关,以保证毕业设计的客观性和规范性。经过这些措施,提高了学生毕业设计的积极性和主动性,他们参加工作后能更快地进入角色,也更容易得到用人单位的认可。
1.3实习教学体系的构建
实习是为了加强学生的劳动观念、实践观念,为毕业后走向工作岗位和进一步的学习奠定基础,适应社会对电气工程及其自动化专业技术人才的需求。为了让学生实习效果更好,要尽量盘活社会中可用的教育资源,增加学生与社会的接触机会,把社会中的专家请进来,我们的教师也要走入社会中,为学生进入电力企事业单位学习和实践牵线搭桥。尤其是衡阳地区的电力相关企事业单位,如衡阳电业局、特变电工、金杯电缆、大唐耒阳发电厂、耒中水电站、酃湖变电站等。创建多功能的校外实习、产学研和创业实训基地(如电厂、变电站、电气设备公司等电气专业相关单位),通过到电力有关企事业单位选择合适的岗位进行在岗实习,让学生参与企事业单位实际应用项目设计、开发与管理,在实训中感受创业文化。如我专业与台达电子(东莞)有限公司签订了校企联合办学。我专业的实习教学包含认识实习和生产实习。电气工程及其自动化专业认识实习是在学习完公共基础课和必备专业基础课后,开始其他专业基础和专业课学习之前进行的实践教学,是专业课教育的重要环节,是学生接触电气工程实际、接触社会、了解社会、扩大知识面、短时间获得大量新信息的极好机会。通过参观厂、矿、企事业等一线工作单位,了解本专业在各行各业中的应用,对本专业在大学四年中将要学的内容有一个较全面的了解,使学生初步建立专业思想,热爱电气专业,增加对本专业学习内容的感性认识,为后续课程的学习打下一定的实践基础。我校电气专业认识实习主要有衡阳廖家湾220KV智能变电站、耒中水电站等地进行。生产实习是在学习完公共基础课及专业基础课,开始专业课学习期间进行的实践教学,也是专业课教育的重要环节。目的是使学生理解并熟悉电厂典型工艺的生产过程、原理、流程、设备及正常生产的操作方法,了解典型电气设备的使用情况与工作方式;从生产角度和市场需求出发,进一步加深对电气工程及其自动化专业的认识,提高动手能力和理论水平。我校电气专业生产实习曾在秦山核电站、广州黄埔电厂、葛洲坝水电站、大唐洛阳热电厂等地进行。现在主要是在我们专业的湖南省优秀实习基地大唐耒阳发电厂进行。
1.4构建多维平台提高“三创”能力
为提高学生实践动手能力和“三创”(创新、创造、创业)能力采取了以下措施。首先,鼓励本系教师进一步努力提高自己的教学、教研、科研水平,并加强校企合作,努力用自己的知识服务社会,还选派了一位青年教师参加了创业导师专业培训,以使教师能更好地指导学生进行创新、创造、创业。近五年,进行省级实践教学改革与教学研究3项,校内实践教学改革与教学研究5项;主持参与纵横向课题多项。教师中有湖南省青年骨干教师2人,湖南省青年教师教学能手1人;国家注册电气工程师2人,湖南省监理工程师8人。以第一发明人获得发明专利3项,实用新型专利3项;为电气工程及其自动化专业实践教学体系的构建与实施提供了有力保障。我专业把学生“三创”能力的培养贯穿到所有的专业课学习当中。根据各年级学生的专业学习情况,设计不同的创新创业实践教学,以保证创新创业教育贯穿大学教育始终。一年级学生主要是学习基础知识,还没具体开始专业学习,开设了电气工程专业导论课程,对学生进行专业启蒙,让学生对电气专业前沿及基础理论有感性而直观的认识,帮助学生形成对创新创业能力的初步认识;二年级以后学生就逐步进入专业基础课和专业课的学习,其中二年级以实验或专业课程拓展训练等实践课程为主;三、四年级可以进行专业实习、校内外实训或申请学生创业园入驻项目,培养具有创新精神、创业实践能力的人才;同时二年级以后就可以鼓励学生积极参加全国大学生电子设计大赛、“电老鼠”比赛、节能减排大赛、飞思卡尔小车赛和学校组织的大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等各种科技活动、竞赛、创新创业实践。另外,也可以申报项目,如“大学生研究性学习和创新性实验计划”;电气学院大学生科研项目;或参与教师科研、合作企业的实际项目研究。学生在参与学科竞赛、科技活动、项目研究时,鼓励学生跨学科、年级、专业组成创新科研团队,一般是3~5人组成,由学生自行立项申请,在指导教师的指导下独立完成查阅文献、选题、开题、调研、收集分析资料、创新设计、申请专利、、形成总结报告等任务,相互之间扬长避短、同心协力进行科研创新。通过以上措施,近五年,学生多人次获得大学生电子设计竞赛、智能汽车竞赛等奖项,成绩名列湖南省高校前茅。学生申请专利多项,获得授权专利7项,其中第一发明人获得2项,申请获得“大学生研究性学习和创新性实验计划”5项。
2结束语
经过多年的改革和探索,我院电气工程及其自动化专业构建了更合理的实践教学体系,更好地培养了学生的专业素质、科学素质、工程素质、团队素质和创新、创造、创业“三创”能力,极大地激发了学生的学习和创新热情.
参考文献
[1]巩佳伟.理工科院校创业教育实践体系研究[J].北方经贸,2014(3):170-172.
关键词:电工电子学;理论与实践;教学衔接
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2013)35-0273-02
随着我国高等教育从精英教育转向大众化教育阶段,应用型人才成为现代社会的主要需求之一,特别是在就业压力倍增的今天,学生的实践动手能力更显得重要,因此不少地方性本科院校提出了 “就业至上 ”的人才培养理念,而在我国现在的本科教育中,对于专业理论课程的教学安排,各专业课程的学分和学时的设置、教学资源的分配与利用,在人才培养方案中有着举足轻重的地位。于是,为了向社会培养和输送应用型人才,适应现代社会各行业的需要,各本科院校都将专业理论课程教学模式的改革推到了教学改革的前沿,但是若忽略了专业理论课程与实践课程的教学衔接,即便是学生对专业基础知识掌握得较牢固,但要将专业理论知识运用于实践当中,却显得力不从心,有种无处下手的感觉,在就业竞争中处于非常不利的局面,这使得当前地方性本科院校为培养适应社会发展的应用型人才而提出的人才培养理念难以贯彻与执行。
一、《电工电子学》理论教学与实践教学的衔接问题
《电工电子学》课程的开设中,由于课时的压缩,《电工电子学》课程只有32学时,其中包含8个学时的实验,一般是在前12周安排理论教学,接着是实验的教学,学院在教学过程中,上完理论课之后再上实验课,在这样的理论和实验教学过程中,难以达到理想的效果,学生反馈的情况是,上完理论再上实践,知识点之间没有衔接好,不能融会贯通,前面学习的理论知识容易忘记或者掌握不牢固,实验动手能力必然难以提高,学完这门课程也不知道自己学到了多少东西。其根本原因是没有解决好理论教学与实验教学的衔接问题,没有形成一个整体的思想和一个灵活的教学思路,使学生在理论学习的过程中,用实践来加深对知识的巩固。
二、解决《电工电子学》理论教学与实验教学衔接问题的途径
(一)项目教学法的提出
项目教学法起源于欧洲的劳动教育思想,最初的原型是18世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育,一直到20世纪中后期才逐渐趋于完善,发展成为现代教育理论中的一种重要的理论思想。项目法教育模式是适应于当前社会实际,着眼于现代社会的未来的一种教育形式,目的就是要使受教育者掌握适应现代社会的基本技能,将受教育者培养成能够适应现代社会发展的新型人才,即为现代社会培养能够适应社会、服务于社会的新型人才为直接目的的一种人才培养模式。
(二)项目教学法的特点和作用
项目教学法在教学中体现出的特点就是以项目为主干、教师为学生学习的领路人、让学生处于学习的主体地位,改变传统教学模式中教师只是一味地传授理论知识,学生只是被动接受知识的局面,创造了学生能够积极主动的参与、团体合作、勇于创新的新型教学模式。学生学习的重点是学习过程而非学习结果,要反映出理论教学与实验教学衔接的效果。教师和学生在教学中的角色地位的转变,是项目教学法的显著特点。
项目教学法的作用在《电工电子学》课程的教学中主要体现在两个方面。
1.对学生,通过学习方式及学习习惯的改变,在宽松和积极主动的学习氛围中,激起学生对新知识的渴望,培养学生发现问题、独立思考问题和解决问题的能力。对教师,通过对学生学习方法的指导和学生对新知识的理解的引导,改变传统的教学方式及教学观念,转变教师在教学中的角色,体现出教学本质。对学校,逐渐抛弃传统的课程理念,模糊理论课程与实践课程的界限,逐步完善和重新整合各院系的课程体系,提升学校的办学思想和办学目标。
2.使《电工电子学》理论教学与实践教学能够更好的衔接,打破了理论课与实践课的界限,将理论教学与实验教学融为一体,充分利用电工电子示范中的教学设备和实验仪器,实现《电工电子学》理论知识传授和实验教学的统一,解决了理论教学与实验教学之间的时间脱节和内容脱节的问题,增强了教学的直观性和效果,使学生更加容易牢固地掌握理论知识,增强学生的实践动手能力,培养学生独立思考和解决问题的能力。
(三)项目教学法在《电工电子学》课程教学中的实施
笔者为了解决《电工电子学》课程理论教学与实验教学的衔接问题,通过项目教学法进行理论教学与实验教学取得了一定的效果。《电工电子学》课程项目教学法的实施方案。
1.确立学习目标。通过《电工电子学》课程内容及要求,利用项目教学,学生应具备的能力目标有:实际安全措施及现场触电急救能力;掌握基本工具和电工仪表的使用方法、操作规范和相关注意事项;掌握元器件的检测方法;正弦交流电路相量分析法及功率计算;电路故障的判断方法;单相变压器的参数测试;三相异步电动机的检测和使用。利用项目教学,学生应具备的知识目标有:安全用电的基本常识;交直流电路的分析方法;家庭照明线路配线的基本要求;常用电工仪器仪表的结构、原理、用途和使用方法;单相变压器的原理;三相异步电动机的原理和电动机控制电路的设计。
2.确定项目任务。组装简易收音机;家庭线路故障点检查与排除;三相负载功率的测量;三相异步电动机的启动、正反转;单相变压器的参数测定。
3.制订实施计划。一是学生自学引导问题的设计。从教师设计的问题出发,让学生主动的、有目的的自学,培养学生的自学能力和钻研能力。对于设计的自学问题,教师要注意新旧知识之间的衔接,展现出明确的学习目标,注重理论与实际之间的联系,始终将培养学生的综合素质能力放在第一位。二是教学情境的准备与设计。准备好项目中需要的理论辅助材料;准备好项目实施的实验场地及仪器仪表等器材。教学情境的设计与实施效果,对于学生的学习习惯、思维方式、理论知识的掌握、实践能力的提高产生直接的影响。设计合理的学习情境,不仅能够营造良好的学习气氛,使学生养成良好的学习习惯,提高学生对理论知识的学习兴趣,而且能够将《电工电子学》课程的理论教学内容与实验教学内容有机地结合在一起,以项目的形式实施与教学中,更容易被学生理解和掌握。
4.任务的组织和实施。由于在每个学习情境实施之前,教师都事先制定了教学目标,所以直接可以按照这样几个环节进行,任务的下达任务的引导任务的准备任务的进行任务的总结几个环节展开。将学生可以分成多个学习小组,由每组学生自己商量和制定项目实施计划,体现出团体协作的精神。
5.项目完成的结果评价。项目教学法注重的是运用何种方式来完成项目,在评价方式上就是要考核学生对所学的知识能否融会贯通,是否具有独立分析问题和解决问题的能力,反映出学生理论知识的掌握程度。在评价标准上,主要以项目教学法的目标要求来衡量学生,关注每个项目完成后学生的综合能力是否有提升,有利于学生的实践能力和创新能力的培养。在评价主体上,鼓励学生主动、客观地评价自己的学习成果,通过相互评价,促进对自身学习成果的反思。
项目教学法在《电工电子学》课程教学中的实施,正是适应了地方性本科院校专业理论教学与实验教学改革的这一需要。所以,项目教学法就成为了解决《电工电子学》课程理论教学与实验教学衔接问题的合理选择和有效途径。
三、对《电工电子学》课程理论教学与实验教学衔接的建议
既然项目教学法是解决《电工电子学》课程理论教学与实验教学衔接问题的方法,那么笔者建议应该做好这样几个方面的工作。
(一)电工电子实验示范中的改革
电工电子实验示范中心的管理是实施项目教学法的保证,根据实际情况,整个电工电子示范中心的实验室应该根据位置和仪器进行调整,实验内容相近的几个实验室整合为一个实验室,为提高管理效率,方便开展教学研究和课程建设,每个整合并在一起的实验室负责人应该是专业带头人,由专业教师监管实验室,并负责专业课程的教学、管理及专业开发和建设等工作。在每个实验室投入资金将理论教学设备安装配齐,把理论教学、实验教学与专业的发展建设结合起来,不断促进专业的现代化建设,形成良好的综合教学实验环境。
(二)课程设置的改革
在当前进行的课程改革中,我校各院系对本专业的课程设置以及对外系公共课程设置的相关问题进行过讨论,但只是侧重于本专业基础课程和专业课程的学科式设置,对理论与实验课时进行了调整,并未打破传统的学科体系,整合相近的理论与实验课程,开发出具有理论与实际相结合的综合专业课程设置。因此改革课程设置,应该模糊理论与实践课程的界限,将专业理论课程和实验课程以项目的形式整合成一门专业综合课程,才能够达到把该专业课知识融会贯通的目的,从而实现专业综合课程开发。例如把《电工电子学》与《电子工艺实训》结合成一门由多个课题构成的技能操作课程。
通过课程设置的改革可以进一步巩固学生在课程阶段所学的理论知识,培养其独立分析和解决问题的能力,解决理论教学与实验教学之间相脱节的问题。让学生在综合课程中得到系统的训练,获得综合应用能力。在教学中通过师生共同解决课题的方式来达到学生既学到知识,又掌握专业技能的目的。
(三)教学方法的改革
专业课程在施教的过程中,采用理论教学、实验教学、现场教学、课堂讨论等多种形式相结合的方法来进行,根据不同章节的特点以及学生所需达到的专项能力的要求,把实验教学等实践性教学环节融入到教学过程中,并让学生亲手操作,强化应用,强化实践。同一理论和实验教学由一位教师主讲,首先在实验室讲述其理论基础知识,其次是讲完后让学生亲自去认识和操作,使理论知识更好地向实践应用转化,并结合实验中出现的问题,再进行讨论,最后归纳总结。综上所述,改革教学方法的实质,就是构建以学生能力为重点、以学生实践为主线、以项目课程为主体的模块化课程体系,从而全面提高学生综合素质,提高教学效果和教学效率。
四、结束语
理论联系实际,实践是检验真理的唯一标准,理论是实践的前提,因此在《电工电子学》课程的教学中,应该以项目教学法认真地实现理论教学与实验教学的创新,解决其中的衔接问题,培养出能适应现在这个信息多元化时代的大学生。
参考文献:
[1]张枫. 中职学校实施理论与实践一体化教学模式的研究[J].马鞍山职业与成人教育网,2009,(9).
[2]张文才.技校在推广“行动导向教学法”过程中存在的问题及对策[J].中国职业技术教育,2006,(28).
[3]赵志群.职业教育与培训学习新概念[M].北京:科学出版社,2003.
1。掌握电子线路的基本原理、基本方法。
2。掌握通过电路图安装与调试技术。
3。通过具体的电路图,初步掌握简单电路元件装配、初步的焊接技术及对故障的的诊断和排除。
4。根据课程要求,查阅相关资料。
5。对收音机原理和直流稳压电源原理有初步的了解。
二、实习内容:
(1)学习识别简单的电子元件与电子线路;
(2)学习并掌握收音机的工作原理;
(3)按照图纸焊接元件,组装一台收音机,并掌握其调试方法。
三、实习器材介绍:
(1)电烙铁:由于焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30w,烙铁头是铜制。
(2)螺丝刀、镊子等必备工具。
(3)松香和锡,由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。
(4)两节5号电池。
四、收音机原理
收音机就是把从天线接收到的高频信号经检波(解调)还原成音频信号,送到耳机变成音波。调幅收音机由输入回路、本振回路、混频电路、检波电路、自动增益控制电路(agc)及音频功率放大电路组成。
输入回路由天线线圈和可变电容构成,本振回路由本振线圈和可变电容构成,本振信号经内部混频器,与输入信号相混合。混频信号经中周和455khz陶瓷滤波器构成的中频选择回路得到中频信号。至此,电台的信号就变成了以中频455khz为载波的调幅波。
中频信号进行中频放大,再经过检波得到音频信号,经功率放大输出,耦合到扬声器,还原为声音。其中,中放电路增益受agc自动控制增益控制,以保持在电台信号不同时,自动调节增益,获得一致的收听效果。
五、产品参数:
频率范围:535—1605khz;
中频频率:465khz
灵敏度:≤1。5mv/m(26dbs/n)
选择性:≥20db±9khz
工作电压:3v(2节5号电池)
静态电流:无讯号时≤20ma
输出功率:≥180mw(10%失真度)
外型尺寸:124×76×27mm
六、原理图
收音机安装注意事项:
1.ds05—7b型套件为3v低压全硅管袖珍式七管超外差式收音机,外形尺寸为124×76×27mm。为使初学者能一次装配成功、少走弯路,务请在动手装配前仔细阅读该“装配说明”。
2.中周和振荡一套四只。红色为振荡线圈(t2)、黄色为第一中周(t3)、白色为第二中周(t4)、绿色为第三中周(t5),请注意不要装错。
3.t6为输入变压器。线圈骨架上有凸点标记的为初级,印刷板上也有圆点作为标记,其线路板上可以很明显的看出,安装时确勿装反。
4.三极管为9014、9018、9013。因外形相似安装时须仔细对照元件装配,不要装错。
5.电原理图所标各级工作电流为参考值,装配中可根据实际情况而定,以不失真、不啸叫、声音宏亮为准。整机静态工作电流约11ma左右。
6.调试前应仔细检查有无虚、假、错焊;有无短路,确认无误后,即可通电调试。通常只要装配无误、焊接可靠、装上电池即可唱响。
七、焊接各种零件并交收音机
这一天,我就真正进入到电子技术实习的操作中去了,以前虽然接触过电烙铁,但毕竟没有实际操作过,总是怀有几分敬畏之心。而电子电路主要是基于电路板的,元器件的连接都需要焊接在电路板上,所以焊接质量的好坏直接关系到以后制作收音机的成败。因此对电烙铁这一关我是不敢掉以轻心的。
影响焊接质量主要取决于焊接工具、助焊剂、焊料和焊接技术。对焊接工具、助焊剂、焊料这样的物品我是没任何办法的,唯一可以改善的就是我的焊接技术,所以焊接技术就直接决定了我实习的成败。由于我使用的电烙铁是新的,所以我就免除了除锈的工序,直接将电烙铁预热,后上锡,以达到最佳焊接效果。
最终我在这一天的实习中,焊接了十几个元件,起初没经验,将电阻立得老高,这样既不美观也不牢靠容易形成虚焊,之后有了经验就采取卧式法,既美观又牢靠,只是拆卸时稍微麻烦,需要别人帮忙。焊接时虽然胆战心惊,但还是总结出了心得,就是焊锡要用一点点下去,电烙铁要在锡水熔化后产生光亮就拿开,这样就能焊出光亮圆滑的焊点了。
将它们插好后就依次拆卸下来,先焊接电阻,再焊接瓷片电容(由于瓷片电容不分正负极,所以焊接同电阻)。然后是三极管,焊接时注意三极管的极性,管脚要放入相应位置。液体电容在装配时也要注意极性,防止接反,最后就是其他固定位置元件。
电子工艺专业毕业生假期实习鉴定,标签:大学生毕业自我鉴定,毕业实习自我鉴定,
在组装收音机中,最重要的就是天线的安装,要将天线绕组区分开,分出匝数多的一侧和匝数少的一侧。用万用表测量匝数多的还是少的,电阻为零为一侧的绕组。将绕组多的焊接在电路板上的12点上,绕组少的焊接在电路板上的34点上。
焊接完电路板的电子元件后,就要处理电源同电路板的连接,扬声器同电路板的连接。将电源槽扬声器安装在收音机外壳的对应位置,用焊锡焊接导线在接线柱上。将电源的正负极焊接在电路板对应位置,扬声器的导线不分正负极所以就近焊接,使导线不容易扭曲干扰为佳。
接下来就是安装电池,调试收音机了。因为前期安装焊接时谨慎小心,所以安装完电池后,调节双联电容,就可以调节出台了,而且能调出四个电台。调试基本成功。
实习小结及心得:
总的来说,我对这门课是热情高涨的。第一,我从小就对这种小制作很感兴趣,那时不懂焊接,却喜欢把东西给拆来装去,但这样一来,这东西就给废了。现在电工电子实习课正是学习如何把东西“装回去”。每次完成一个步骤,我都很有“成就感”。第二,电工电子实习,是以学生自己动手,掌握一定操作技能并亲手设计、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,培养我们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。
通过一个星期的学习,使我对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程、收音机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效,对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义,在日常生活中更是有着现实意义;也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。比如做收音机组装与调试时,好几个焊盘的间距特别小,稍不留神,就焊在一起了,但是我还是完成了任务。我觉得自己在以下几个方面与有收获:
1、对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、收音机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效,对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义,在日常生活中更是有着现实意义。
2、对自己的动手能力是个很大的锻炼。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。比如在焊接芯片时,怎样把那么多脚分开焊接对我们来说是个难题,可是经过训练后,我们做到了。虽然在实习中会遇到难题,但是从中我学到了很多,使自己的动手能力也有所提高,我想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向,增进专业知识的强化。
关键词:实践教学;教学方法;实验
收稿日期:2013-06-17
基金项目:2011年黑龙江省高等教育教学改革项目“校企合作办学模式的研究”“高速铁道技术专业课程标准研究”
作者简介:王锴(1977- ),男,黑龙江科技大学讲师,硕士,研究方向为电工与电子技术;胡彦杰(1964- ),男,哈尔滨铁道职业技术学院副教授,研究方向为高速铁道技术;梁世栋(1963- ),男,哈尔滨铁道职业技术学院教授,研究方向为道路桥梁工程。
一、前言
理论与实践相结合的教学理念在不同的社会发展时期,其含义和具体的教学方法有着很大的不同,因为科技发展日新月异,学生的知识体系结构也在发生着深刻的变化,直接导致在实践教学过程中出现了许多新问题。这就要求我们在探索新的教学理念的道路上必须针对出现的新问题,不断研究新的教学方法,及时总结经验,与时俱进,不能有丝毫懈怠。
二、理工科院校在理论与实践相结合的教学中存在的问题
改革开放以来,我们国家经历了一个相当长的快速发展时期,社会生活的方方面面都发生了深刻的变化,这对理工科院校的教学会产生哪些影响呢?通过与学生的谈话和调研,笔者总结出了当前理工科院校在理论与实践相结合的教学中存在的一些问题。
(一)重理论轻实践。以往的大学教育主要注重理论学习,这就造成学生普遍不愿意动手,动手能力差。学生在做实验的过程中,遇到一些特殊情况,不能运用已经学过的知识,给出合理的解释,对故障设备不能进行辨别和处理,对错误的实验结果也不能分析原因,对于原理理解不深。因此,我们在实际的教学过程中,需要特别注意讲解的细致性与深入性,注意教会学生在学习的过程中理论与实践的辩证统一。
(二)学生普遍存在急功近利的心理。学生受就业压力的影响,热衷于考取各种证件,如驾驶证、英语等级证书、计算机等级证书等,为将来就业积累各种“敲门砖”。对于实习、实验教学的基础性作用普遍认识不足,认为即使学会各种仪器、设备的操作方法,与工作过程中的实际应用还有很大的距离,对将来的工作认识不清,因此学生的学习动力不足、积极性不高。
(三)课程结构不尽合理。以电工电子技术实验为例,我们教学的对象是非电学类专业学生,其专业的后续课程中电学课程设置不太合理。学生对于电工电子技术实验在整个课程体系中的承前启后作用认识不足。在这方面,我们已经开始在这门课的“绪论”讲解过程中,特别注意引导学生培养自己的知识结构的完备性与合理性。我们也与后续相关课程的主讲教师及时交流,明确各自课程的作用和定位,注意在教学过程中前后课程教学的连续性,已经取得了良好的效果。教学是一项复杂的系统工程,需要各门课程的授课教师的共同参与,共同完成对教学资源的合理配置,才能实现教学系统工程的最优化。
三、“走出去请进来”教学理念
现在教师大多是从学习的校门走进教书的校门,实践经验从哪里获得呢?有些院校已经注意到了这个问题,对教师提出了具有双证双师(指教师证和工程师证)的要不求,取得了很好的效果。笔者在这里想尝试探讨一下“走出去请进来”的教学理念。“走出去”就是有计划地定期安排教师到相关的单位顶岗工作一段时间,这样教师再回到教学岗位上,对于本专业内最新的技术发展和应用情况就会有个全面的把握,讲起课来针对性也强,学生听课也有兴趣,将来毕业后也能很快胜任岗位工作。“请进来”就是把某个领域内具有丰富工程经验的科技人员请到学校来给学生作专题讲座。建议这一环节要在学生学完基础课之后,与专业课的学习穿行。笔者所在的学校就定期邀请资深的科技人员来校作讲座,他们中的一些人就是学校的毕业生,所以与学生之间没有距离感,相互交流也没有障碍。学生听了讲座之后,对自己将来所要从事的专业有了深刻的理解,对于自己的将来也能够做出合理的职业规划,因此学习的积极性、主动性都得到了提高。
当今世界,国与国之间的科技合作越来越紧密与频繁。目前已经有超过95%的世界500强企业实现了在华投资。全球现役的9600多架波音飞机中,有近6000架飞机拥有中国制造的零部件;全球5500架空中客车飞机中有一半以上安装了中国生产的零部件。所以培养具有国际战略眼光的科技人才,将直接关系到在国际竞争中能否掌握各种行业标准的制定权与话语权,直接关系到未来企业的生存与发展。因此我们应该走得更远,有条件的院校应该派出教师去国外的高校与科研机构学习交流。同时,我们也应该注意引进国外的教材和教学模式,使我们的学生足不出户也能具有国际视野,为将来参与国际化生产协作,在人员储备和更新理念上做好准备工作。
四、对于“走出去请进来”教学的探索与实践
学校的教师要走出去,校外的教师要请进来。同样学生也要走出去与请进来。
实验是理工科学校教学过程中不可或缺的环节。为了培养学生的实际动手能力,应该把封闭的实验室变成开放的实验室,把学生请进或吸引到实验室。在这方面,笔者所在的学校在充分借鉴一些院校的先进教学经验的基础上,结合学校的实际情况,探索了一条适合本校实际情况的途径,即鼓励学生除了完成教学大纲中规定的实验项目,还可以根据自己的兴趣爱好和研究方向,借助实验室的设备完成一些大纲之外的和自己设计的实验;并且按照学生的专业和兴趣爱好成立科研小组,帮助学生将一些好的想法、方案设计申请专利、。还可以组织学生为一些缺少实验设备的小企业完成一些急需的实验项目,既锻炼了学生的科研能力,又拓宽了校企合作的平台。
实习是学生提高实践能力的重要环节,我们必须让学生走出去。一些加强认知方面的实习可以在校内实训基地进行,但要让学生毕业后能够很快胜任工作,能够受到用人单位的青睐,就必须到生产一线去锻炼。这样的实习应结合学生的专业和今后的工作去向,采取校厂共建的方式进行。学生在实习的工程中能够充分应用在校学到的知识,又能获得一定的实际工作经验,为就业打下了良好的基础。一些表现突出的学生有可能直接被实习单位录用,率先找到工作单位,实现学生、用人单位、学校三方共赢的效果。
五、结语
当今世界科技迅猛发展,国家之间的竞争已经越来越多地表现为科技实力的竞争,科技人才是国家科技实力当中最重要的因素。作为培养科技人才的重要基地,理工科院校在提高国家的综合实力和核心竞争力方面必将扮演着越来越重要的角色。如何更好地培养理工科大学生,使他们扎实掌握理论知识,而且具备必要的实践能力,能够成为未来国家建设的生力军,这既是我们每一名理工科大学教师的光荣使命,也是我们应该不断认真思考的问题。这就需要我们在教学中,一方面要善于发现学生中存在的问题;另一方面也要针对发现的问题不断探索新的教学方法、新的教育理念,并且及时总结教学经验,与兄弟院校的同行们定期交流,共同承担起国家和时代赋予我们的重任,从而探索出一条符合我国国情和发展现状的教育之路。
参考文献:
[1]吴群英.深化实践教学改革培养学生创新精神和实践能力[J].实验技术与管理,2005,(9).
[2]付玉明,岑盈盈.电工电子实习教学改革的探索与实践[J].浙江科技学院学报,2013,(1).
[3]江志晃.论发展学生实践能力理念下的实验室教学改革[J].南昌教育学院学报,2012,(11).
[4]王兴芬.面向应用型人才培养的实践教学内涵建设及其管理机制改革[J].实验技术与管理,2012,(9).
北京信息科技大学的通信工程专业建于1986年,经过多年的发展逐步形成了自己的特色和优势,目前是北京市品牌建设专业、特色建设专业。根据学校的办学定位和人才培养目标,学校重点培养通信行业的高素质应用型人才。为了使我们培养的通信人才真正适应社会发展的需要,经过大量的调研以及邀请校内外专家论证,逐步形成了校企紧密合作的工作思路[2]。经过不断探索、实践和创新,总结出了一套行之有效的校企紧密合作的模式与方法———即通过建立校企联合教育中心开展与企业的紧密合作,实现优势资源共享,构建教学、科研、生产、培训为一体的创新人才培养平台。在注重理论教学的同时,加强对学生工程实践、工程应用及创新意识的培养,提高学生的综合素质和就业竞争力,实现毕业生“就业有优势、深造有基础、发展有空间”。
1校企紧密合作的理念与模式
1·1高等教育中校企紧密合作的理念
教育是上层建筑的一部分,教育在为经济发展服务的同时,以其自身特点影响经济发展。校企合作一方面是教育根据企业需求,主动适应并为企业服务,它体现了教育必须适应经济发展,并为经济发展服务的规律;另一方面,校企合作也可以引导企业正确传导人才培养的目标和要求,并将必要的实践成果应用到教育培训上,这又反映了教育对行业、企业发展的影响。
高等教育的发展和教学质量的提高,归根结底要落实到人才培养的过程中[3]。我们提倡的高校和企业间的紧密合作是一种以市场和社会需求为导向的运行模式,是利用高校和企业2种不同的环境和资源,由企业参与高校人才培养的各个环节,以培养学生的综合素质、工程应用能力和就业竞争力为重点,培养适应社会需要的高素质应用型人才。
这种合作与职业教育中的校企合作有一定的区别,我们主要注重人才综合素质、创新能力的培养,既要提高学生的就业竞争力,更要为学生的长远发展考虑,而不仅仅是与企业合作对学生进行某种操作技能的培训。在这种合作中,高校与某企业合作的目标并不仅为其提供独特服务,而是利用企业资源弥补校园内的资源和条件短缺,使学生的培养更能适应整个社会经济发展及其行业发展要求,在满足合作企业的人才需求条件的同时,还要提高学生素质以满足这个行业对人才的定位。
1·2合作模式
校企合作共同培养应用型人才的基本内涵是产学合作、双向参与、互惠共赢,合作模式的要素包括专业培养方案、培养过程、评价方式和校企合作保障体系。这4个要素相互制约、相互依赖、相互促进,是培养应用型人才的一个有机整体[4]。
结合通信行业理论与工程实际广泛结合的特点,以培养高素质应用型人才为目标,我们从有利于培养学生的创新能力、动手能力和社会实践能力的角度出发,积极与通信行业的知名企业进行沟通和交流,寻找合作伙伴,通过成立“高校-企业联合教育中心”为开展校企间的紧密合作提供制度保证。该联合教育中心以通信工程专业为依托,由高校和企业双方的工作人员共同组成,负责组织协调各项合作内容的具体开展。
以联合教育中心为合作载体,开展的合作内容主要包括:(1)企业参与人才培养方案的制定,尤其是高年级专业课的设置及实践环节的内容,使其面向工程实际,追踪科技发展前沿;(2)与企业共建实验室、实训基地,使实践教学环境适应应用型人才的培养要求;(3)企业参与教师队伍建设,培养具有工程经验的“双师型”教师,从而提高实践教学的能力和水平;(4)将校企合作的科研课题转化为开放实验项目,作为培养学生创新意识的载体;(5)企业提供实习资源,使学生尽快适应社会,并帮助推荐就业。
校企紧密合作模式如图1所示。通过校企之间的紧密合作构建应用型人才培养的教学体系与平台,最终有力推动人才培养目标的实现。
2合作的实践效果
从2004年开始,在北京市教委、学校各级领导的大力支持下,我们开始在校企紧密合作的模式上展开探索和创新。从共建实验室、校外实习基地入手,不断深化与企业的合作。2008年1月与通信行业的龙头企业———中兴通讯股份有限公司签署了战略合作协议,成立了“北京信息科技大学-中兴通讯联合教育中心”。以该中心为合作平台共同制定了人才培养方案,实验室建设规划,教材建设方案等;开展了对教师的工程实践培训,学生的生产实习培训;并由企业派专家定期为学生进行专业教育和就业指导,近期还开展了中兴通讯产业链的专场招聘会。以上合作取得了良好的效果。
2·1实验室建设绩效显著,为实现人才培养目标提供了良好的实践环境
从2004年开始,经过详细的调研、规划,邀请同行专家和企业专家进行论证,通过与国内外知名企业,如美国安捷伦公司、美国泰克公司、中电集团第四十一研究所、华为公司以及中兴通讯公司等的密切合作,建成了以下通信工程专业实验室:移动通信实验室、光通信实验室、电磁场与微波技术实验室、通信系统与网络实验室。通信工程实践教学水平不断提高,并形成了更合理的专业细分方案。
2006年,通信工程专业实验室建设项目在北京市教委专项绩效考评中获得了优秀评价。2008年,我校电工电子实验中心(包含通信工程专业实验室)被评为国家级示范教学中心。
2·2实践教学体系不断完善,学生的动手能力与社会实践能力不断加强
通过与企业的交流合作,合理采纳企业提出的实践教学建议,加大实践教学的力度,把独立实践环节的周数从原来的35·5周增加到42·5周,更新和完善了实践教学的内容与手段,包括:
(1)增加综合设计型实验内容。从2004年开始陆续开设了《通信系统课程设计》,《微波技术课程设计》,《高频电子线路课程设计》,《通信原理课程设计》,《数字信号处理课程设计》和《计算机软件基础课程设计》等课程,培养学生的综合设计和创新能力。
(2)加强专业课程的工程应用内容。针对交换技术、光纤通信、移动通信和数据通信等专业课程增加实训环节,以增强学生的工程实践能力。
(3)加强校外实习基地建设。从2005年开始,积极寻求与企业合作建立校外实习基地。目前已经与3类企业建立了3个层次的校外实习基地,实习内容涵盖电子产品的焊接、加工,通信产品的生产、调试以及通信工程类设备的运营、维护等。通过与中兴通讯等企业的充分沟通与合作,通信工程专业已经形成了从基础类、专业类、综合创新类到工程实践类的循序渐进的实践教学体系。
2·3把校企合作科研课题融入开放实验室,推动学生创新意识的培养
坚持开放实验室制度,把与企业合作的科研课题转化为开放实验项目,每年进入开放实验室的学生都可以参与开放实验室的各类课题,极大地锻炼了学生的创新意识和动手能力。2006~2009年,通信工程专业学生参加了2次北京市大学生电子设计竞赛和2次全国大学生电子设计竞赛北京赛区的竞赛,共取得了一等奖4组,二等奖6组,三等奖12组的好成绩。
2·4培养了一批“双师型”教师,增强了教师队伍的教学能力
教师越是具备高素质应用型人才的特点,就越有利于培养出符合高素质应用型人才标准的学生。高等教育中的“双师型”教师应该在业务素质上既有扎实的专业基础知识和教育理论素养,又有丰富的实践经验和较强动手能力。为了逐步提高教师队伍的工程应用水平,从2006年开始,我们积极与企业开展师资队伍的合作培养,通过邀请企业专家进校讲座、选派教师进入企业培训等措施,目前已有6名教师获得移动通信、光通信等方向的企业培训师资格认证。同时具有大学教师和企业工程师双重知识和能力结构的“双师型”教师队伍已经初步形成,并在生产实习、开放实验项目指导以及专业课程的教学等工作中发挥重要作用。
3创新与推广意义
3·1机制和体系创新
通常意义上的校企合作主要指某些科研项目的合作,或某些教学过程的合作,如学生到企业进行实习等。而本文所倡导的是校企之间的“紧密”合作的理念,核心是创新的机制和运行体系,其实质内涵分为3个层面:
(1)办学观念。学校要面向社会和市场办学,由企业参与人才培养机制,共同把握办学方向,而不仅仅只是与企业合作开发某个项目。
(2)合作机制。设立“高校-企业联合教育中心”,为建立企业、学校之间长效、稳定、全面的合作提供制度保证。
(3)合作内容。企业参与专业建设论证、教学计划开发、教师的培训、实践教学建设以及学生就业的推荐等。
对高校来说,这种紧密合作可以充分利用企业的人力资源、设备资源、场地资源、就业资源等提高教学水平,避免学校培养的人才与市场应用要求脱节。对企业来说,则可以通过与高校的密切合作来进行人才储备,培养自己所需要的专门人才,对于企业的长远发展有着重要的战略意义。
3·2合作培养目标由学生扩大到师资
为了实现高素质应用性人才的培养目标,教师队伍是核心。高校教师普遍具有高学历,能够胜任原理知识型内容的教学,但对于培养高素质应用型人才来说,还必须提高教师的工程应用能力[5],所以要求教师同时具备“企业工程师”的能力和大学教师的水平。对于这种“双师型”人才队伍的建设,我们通过与企业的深层合作来解决。利用寒暑假,选派教师到合作企业(如中兴通讯等大型通信企业)进行专题培训和工程实践。通过建设“双师型”的教师队伍,由企业参与制订人才培养计划,解决工程实践环节的师资力量短缺问题,并且带动相关课程教学的改革,如以前只能在课堂上讲授的《光纤通信》等专业课,现在教师把课堂搬进实验室,结合实际设备进行教学,让学生直观感受专业知识,收到了事半功倍的效果。
4总结与展望