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关键词:高职;职业能力;电气控制技术;课程改革
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)02-0096-02
一、引言
目前,在高职院校机电一体化技术及其专业群中,《电气控制技术》作为一门重要的职业基础课程,是日后专业课程的基础,是取得维修电工证书的关键,对学生今后的专业课学习及步入工作岗位具有重要意义。但是,一些高职院校过多地强调深层次的理论教学,或者只为取证而学习,忽略了职业教育的教育理念;应该根据企业岗位需求,针对岗位所需职业能力,进行课程设计,培养出企业所需要的高素质、高技能人才。
二、课程定位及课改意义
经过对机电一体化技术专业的岗位调研,总结出“电气控制系统组装调试能力”是该专业的一项核心综合能力,而《电气控制技术》课程是学生掌握该综合能力的支撑课程。那么如何上好这门课,让学生更好地掌握这项综合能力对于机电一体化技术专业来说显得尤为重要。
三、课程设计
电气控制系统组装调试能力分为低压电器的拆装与检修能力、传统电气线路的拆装、检测、排故与维修能力和一些复杂电气线路的分析、检测、排故能力。通过《电气控制技术》这门课程的学习需要让学生掌握以上职业能力,故此,将本课程分为四个项目,每个项目又分为若干子任务,具体课程设计如下:
四、方法与手段
以工作导向为要求,采用任务驱动、项目导向的教学模式,每个项目分阶段教学,学生带着任务去学习,由易到难,由基本到提高,以适应不同层次的学生学习,既能照顾基础差的学生,又能满足基础好的学生进一步学习的需要。在教学过程中,每一个项目都采用先接触实物,有了感性认识后再提出问题,让学生主动学习用理论分析问题,变被动为主动的教学方法。下表2是各个教学项目在不同阶段的任务划分。
五、考核办法
按知识和技能的难易程度,分层次考核,每个阶段按照考核内容配比“理论∶实践∶平时表现”的考核分值比例,分值比例设为40∶40∶20。平时表现一般占20%,含上课迟到与缺课、课后作业和遵守相关规章制度等情况。理论考核基本集中在期末的闭卷考试中,主要考核内容为基本理论与基本应用方法,在下面表3中不再描述。实践考核按阶段任务设置分值,阶段1的内容是必须过关的内容,阶段2~4由学生按自己的水平选择考核,学生可直接选择阶段2~4的内容参加考核,达到相应阶段就按阶段分值打分,学生最多可要求2次不同阶段考核,不算补考。期末把6个项目的总分平均,即得到本课程的实践总分,期考主要面对的是理论考核。
Wang Juye;Zhang Liran
(Zhengzhou Vocational College,Zhengzhou 450121,China)
摘要:在《电气控制与PLC技术》课程中引入基于工作过程导向的课程设计理论,从工作任务分析、学习情境等方面对该课程内容进行重新设计,并应用于三个班级的教学实践,教学质量得到明显提高。
Abstract: In the course of Electrical Control and PLC Technology, it introduced the curriculum design theory based on work process orientation, redesigned the content of curriculum from the work task analysis, learning environment and other aspects, and applied it to the teaching practice for three classes. The teaching quality was improved significantly.
关键词:工作过程 课程设计 实践
Key words: work process;curriculum design;practice
中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)29-0215-01
0引言
《电气控制与PLC技术》是电气自动化技术、机电一体化技术、数控技术等专业的核心课程,本文以该课程为例,尝试采用基于工作过程导向的课程开发方法,通过调研,将课程内容按照工作过程的实际需要设计、组织和实施,为高职院校学生尽快适应工作岗位服务,希望对其它高职院校课程改革有所启发和借鉴。
1课程改革的必要性
据调查目前各高职院校的《电气控制与PLC技术》课程教学主要采用传统教学法和项目式教学法。传统教学法是根据所选用的教材,按章节授课,逐个知识点进行介绍。这样的教学法据调查获知大部分学生基本能够掌握每一个知识点,但一接触到工程实际却不知所措。项目式教学法就是在课程实施标准中加入项目。从教学效果来看,这样的教学法比传统教学法先进,但由于多数项目仅仅是验证性实验,脱离实际工作岗位任务要求,学生学起来普遍感到费时费力,难以掌握该技术的实际应用。
因此,有必要对《电气控制与 PLC技术》课程重新进行设计。
2课程内容设计
2.1 典型工作任务分析我们通过对郑州四维机电设备有限公司、郑州卫华钢结构有限公司等企业传统机床零件加工、数控机床的生产、装配、调试等工作领域的调研,与企业专家及专业教师研讨,并结合我院专业教学领域的培养目标,确定了基于工作过程的《电气控制与PLC技术》课程内容。课程内容分两大模块,共7个典型工作任务,两大模块分别是电气控制模块和PLC应用技术模块,7个典型工作任务基于课程对应岗位群的工作场景模拟设计,结合我院实践条件进行实施。根据认知学习规律将典型工作任务转换为学习领域,如表1。
2.2 课程学习情境设计学习情境是在典型工作任务的基础上设计的,是对典型工作任务进行“教学化”处理的结果。一个典型工作任务可以划分为几个学习情境。按照递进与包含的关系设计基于7个典型任务的25个学习情境,如表2。
3课程内容实施
3.1 教学方法的选择本课程根据设计的学习情境进行组织与实施。在学习情境中引入项目教学法,每个项目实施的过程都是完整的一个工作过程。例如三相异步电动机正反转控制线路安装、调试及试车这个学习情境,以实际工程案例起重机起重货物引入,结合C6140普通车床控制系统进行学习。实施项目教学法,学生有更多的机会动手实际操作。一方面有利于学生就业;另一方面学生在每一个学习情境中都是完成一项完整的工作,在学习过程中产生更大的兴趣,更有利于教师的教学。
3.2 课程的考核基于工作过程教学的考核方式不再以单一的闭卷考试来评定学生的优劣,随着模块与任务的进行,因材施教,随时考核。考核分为三种形式进行,即学习小组考核、指导教师考核和期末闭卷考核。所占比例为:学习小组考核40%、指导教师考核10%、期末闭卷考核50%。这三种形式分别是:①学习小组考核由学习小组长负责展开自评和互评考核方式,小组长在课程开始时任命。②指导教师考核主要是以抽查提问加课堂笔记和项目总结的形式进行。③期末闭卷考核在学期全部课程结束时进行,主要从知识的掌握及应用情况考查学生对本门课程的掌握程度,督促学生巩固所学内容,而不是学完一个项目就丢掉一个项目。
4课程评价
针对《电气控制与PLC技术》这门课程,从07机电1、2、3班平时表现来看,这三个班级的学生实际操作能力比往届的学生有明显的提高,学习兴趣比较浓,个人素质也得到很大提升,收到良好效果。
综上所述,以工作过程为导向,对《电气控制与PLC技术》课程内容重新设计,课程的教学质量得到明显提高,在实践中证明基于工作过程导向的课程设计理念的确符合当前职业教育课程设计方向。
【关键词】工作过程 机床电气的安装与调试 课程设计与建设
Abstract: This paper is for Curriculum construction of “installation and commissioning of machine electrical system” with the design idea, which is based on the work process and uses teaching methods of project and task?鄄driven and focuses on training students?蒺 professional competence. It introduces the design of curriculum objectives, curriculum content, teaching implementation and curriculum assessment methods. So it establishes a new curriculum system based on work process in order to achieve students comprehensive vocational ability of machine electrical system.
Key words: working process; installation and commissioning of machine electrical system; curriculum design and construction
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0249-02
《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》(教职成[2011]12号)中,要求积极深化专业课程建设与改革,做到学思结合、知行统一、因材施教,促进学生综合职业能力的发展。《机床电气的安装与调试》课程是我院机电工程系“数控设备应用与维护专业”开设的一门专业核心课程,该课程整合了《电工技术》、《机床电气技术》2门课程,课程要求的知识面宽,具有理论性强、实践性强的特点。一直以来,该课程沿用学科体系的教学模式,强调理论知识的讲授,实验或实践操作的教学非常局限,不利于学生机床电气安装与调试职业能力的发展。
因此,本文运用“以能力为本位,基于工作过程,采用项目引领、任务驱动”的课程设计理念,进行《机床电气的安装与调试》课程的建设,建立一套基于工作过程的课程新体系,以实现学生机床电气综合职业能力的发展。
1.课程设计理念
为适应高职教育的要求,为专业服务,为学生就业服务,本课程采用了“以能力为本位,基于工作过程,采用项目引领、任务驱动”的理念进行课程设计与建设。
本课程以能力为本位,重在培养学生机床电气职业岗位能力、方法能力和社会能力,为学生今后在机床电气安装调试、维修维护的岗位就业奠定扎实的技能基础。通过对产业、大量企业调研,并在行业协会专家指导下,以素质培养为先,依据数维专业岗位需求和课程特色,通过校企合作组建课程建设团队。根据岗位能力要求,突出基于工作过程的课程建设体系,引入典型项目,重构课程教学内容,探索课证融合,实现课程教学资源网络化平台。以学生为中心,采用项目引领、任务驱动进行课程设计,实施“教、学、做”三合一教学模式,形成一门教学做一体化的学习领域课程。
2.依据职业岗位(群)和专业职业能力,设计课程目标
数控设备应用与维护专业是我院省示范性院校重点建设专业,省特色专业,中央财政支持的重点专业。该专业由行业企业技术专家、教学专家、骨干教师组成专业建设团队,在长三角地区对数控行业、数控机床生产厂家和使用厂家等进行充分地调查研究,按照“职业岗位(群)――专业职业能力――行动领域――学习领域”这一流程进行分析,明确了数控设备应用与维护专业的学习领域。在此基础上,根据“机床电气安装与调试” 职业能力的要求,并结合国家维修电工职业技能标准要求,突出职业能力培养,确定《机床电气的安装与调试》课程目标,见表1。
表1 《机床电气的安装与调试》课程目标
3.按职业活动要求,融入职业技能标准,设计课程内容
课程内容的设计是课程建设的关键。职业教育课程是按职业活动的要求来选择学习内容,以从业中实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅,即以过程性知识为主、陈述性知识为辅。通过序化教学内容,形成教学项目,重构课程内容。
本课程内容的选择以机床电气安装与调试、维护维修这一工作过程的活动要求来确定,则该课程选择机床具体的电路为载体,建立项目,同时融入“维修电工中级”职业技能鉴定标准,使课程内容与职业标准有效对接,该课程内容见表2,确定了4个学习情境,15个项目。该项目按照机床电路由简单到复杂,由单一到综合的结构进行设计和组织,按照先训练简单直观的电工电路为基础,然后针对基本控制电路,利用教、学、做一体化的教学方式进行实施,最后对复杂的机床强电控制电路进行安装结构的识读和故障检修,由浅入深将知识、技能的联系融汇在完成机床电气安装与调试的项目实践过程中,使教学过程与生产过程对接,提高了学生学习的自主能动性。
表2 《机床电气的安装与调试》课程内容
4.基于项目引领,设计课程教学实施过程
在课程教学实施的过程中,推行基于项目引领、任务驱动的教学方法和学习方法,以学生为主体,教师为引领,学习过程成为人人参与的创造性的实践活动,注重完成项目的全过程。并且,在项目实施中,合理安排各个任务环节,综合运用多种教学手段,巧妙把理论与实践教学有机地结合起来,培养学生的观察和动手能力、研究和分析问题能力、协作和交流等综合能力,充分发掘出学生的创造潜能,具体的项目实施可划分为以下六步:
(1)资讯。首先,老师发放任务书,学生通过自主学习法明确本次工作任务的目标、要求。其次,教师通过各种手段(多媒体或实物展示等)讲解电工电路的组成、分析方法或者是机床执行元件,继电控制电路和机床强电控制电路的结构和工作过程,内容应尽可能简明扼要、重点突出,不宜过于烦琐,作精要概括即可。
(2)计划。进行小组分工,各组采用头脑风暴法、小组讨论法,初步确定各类项目装、调、测实施的方法与步骤、实施的工具、实施的规则要点。
(3)决策。教师针对各小组制定的计划进行总结,明确本次项目的行动方案。同时,采用现场教学法,教师进行分组操作示范,保证项目实施的效果。
(4)实施。学生根据要求,完成工作。在学生实施的过程中,采用个别指导法,针对学生的差异进行个别指导,使全体学生能够及时地、正确地完成任务,保证学生机床电气技能的提高。
(5)检查。对照检查要求,首先进行自我检查;其次同学之间,进行小组互查;最后提交任务成果,由老师做总结性检查评价。
(6)评估。学生接收教师反馈结果,小组间相互交流,提出改进措施,完善任务成果。以保证学生毕业后能够胜任机床电气技术应用岗位的要求。
在项目的实施过程中,注重强化培养学生的理论和实践的同步交叉融合能力,提升学生分析、计划、决策、实施、检查、评价项目的职业能力、继续学习的方法能力及社会能力。
5.以项目考核为核心指标,设计课程考核方式
课程放弃原先期末试卷考核的方式,以项目核心指标构建考核标准,形成笔试、口试、操作相结合;形成性评价与终结性评价相结合;教师评价、小组互评、学生自评相结合的课程考核方式。课程考核包括项目考核、职业证书考核和课程答辩考核,综合评价每个学生技能的提升情况和全班学生的项目能力分布情况,课程考核成绩=项目考核(75%)+职业证书考核(20%)+课程答辩考核(5%)。
项目考核成绩由教师、小组和学生完成,此项考核为形成性评价,根据学生在项目完成过程中的操作正确性、规范性、安全性、小组协作性、考勤等进行考核。职业证书考核为职业技能鉴定考核(维修电工中级证书),在学习结束时进行的资格考证,该项考核为终结性评价,通过考证的学生获得该项满分。课程答辩考核由校内专任教师和校外兼职教师组成答辩小组进行,主要考核学生对课程的表达能力及整体掌握动态。
6.结束语
运用工作过程系统化对本课程进行建设开发,不是进行单纯的理论与实践的结合,而是强调项目中的任务关联,从而可以发挥学生的创造能力,构建学生思维模式,培养学生的可持续发展能力。
参考文献:
[1]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计――关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究,2009(4) :66-70
[2]冷晶.德国职业教育行动导向教学法探讨[J].合作经济与科技,2011(425):114-115
[3]邓健平.工作过程系统化的“数控机床电气安装与调试”课程重构[J].中国电力教育,2011(24):183-184
[4]张光跃,袁玲.《数控机床电气控制》课程体系的重构[J].职业技术教育,2008:11-12
[5]徐宁,李虹等.谈基于工作过程的机床电气控制课程教学模式[J].辽宁高职学报,2011(6):60-61
关键词: 电力工程 教学改革 实践能力
《电力工程》是电气工程及其自动化专业以培养学生实际设计和操作能力为主的一门专业基础课程。课程的主要内容是电能生产、输送、变配等相关的电力系统工程基础知识和计算方法学习,电力工程技术在国民生产与生活中的应用,电力工程领域科技发展的最新成就。教学的目的是使学生具有广博的电力工程过程专业理论基础知识和较强的工程计算分析能力、应用能力,并为后续专业技术课程的学习奠定必需的基础。该课程有着内容抽象、实践性强、内容多等特点。[1]今年,我们在总结以往教学经验的基础上,以提高学生素质为目的,对该课程的授课内容、教学方法、网络教学资源、课程设计和实习环节等方面进行了一系列的改革。
1.整合教学内容,优化课堂教学结构
当今社会,电力事业发展突飞猛进,新设备、新技术不断引进,新知识不断增加,给教学环节提出了新的难题。如何在学时不变的前提下,把重点难点较多、内容抽象难于理解、实践性非常强的一门课程生动形象地展现给学生,成为摆在教师面前的无法回避的一个问题。改革教学内容、优化课堂教学结构迫在眉睫。
在我校,《电力工程》有机地结合了《电力电气设备》和《工厂供电》这两门专业课的内容,在讲授过程中,采用了核心内容重点讲解(如电力系统的短路电流计算、潮流计算等);重点内容扼要讲解并设计讨论活动(如负荷计算、继电保护等);一般内容引导学生自学(如电气设备的选择等)[2]。对于教材中所没有的新知识、新技术、新设备及学科前沿问题,则适当补充(如微电网、孤岛电网等),开阔学生的视野,丰富学生的知识。
2.改进教学方法
2.1实行启发式教学。
传统教学通常采用老师讲、学生听的教学模式,学生被动接受知识,往往效果欠佳。为了增强教学效果,我们采取了启发式教学。在教学过程中,有时采用提问的方式,开拓学生的思维;有时采用专题的形式,学生台上讲,老师、学生台下听的方式,充分调动学生的积极性,提高学生自主学习的能力;有时采用讨论课的形式,由老师提出问题,学生进行讨论,在讨论的过程当中发现问题、分析问题、解决问题。[3]
2.2优化课程结构,实行模块化教学。
在教学过程中,要对课程内容进行适当调整,克服学时减少所带来的不便。将教学内容系统模块化,如:电力负荷计算模块、短路电流计算模块(包括无限容量系统三相短路电流计算、有限容量系统三相短路电流计算)、电气设备模块(包括主要电气设备的原理、电气设备的选择)、电气主接线设计模块、继电保护模块、配电系统自动化模块等。
对不同的模块制订不同的授课方案,比如对于电气设备的介绍,可以充分利用内容广泛的网络资源,从网络下载相应的三维图像、操作演示,从而使学生摆脱生硬的课本,增强课堂的趣味性,有利于加深学生对设备的认识。根据学生课堂反映和表现,适当增减内容,灵活调整教学进度。
当然,每一种教学方法,都各有其优缺点,只有综合起来,灵活运用,相互协调才能适合未来形势发展的需要。
3.丰富教学手段,构建网络辅助教学平台
3.1大量使用多媒体教学课件。
充分发挥多媒体课件教学的优势,通过视频、动画,把教材中很多不可视的过程可视化,使学生在学习时更加直观,更好理解。比如在讲解“SF6断路器工作原理”时,由于没有SF6断路器的现场实物,更不能拆解断路器对其分析,学生很难了解其工作过程。我们在讲解该内容时,利用VB和演示文稿将其制成动画形式的多媒体课件,激发学生的学习热情,有助于学生对抽象问题的理解。
3.2充分利用网络进行辅助教学。
以《电力工程》精品课网站为依托,为《电力工程》专门建立了一个教学资源网站,网站主要内容包括:
学习资源:学习资源不再是单一枯燥的文本形式,更多的学习资源是多媒体形式,放在网上供学生使用,如教学课件、电子教案、演示动画、常用软件、电网案例等。使学生不仅可以复习课上所学内容,而且还可以扩展自己的知识面,完善自己的知识结构。
网上答疑:学生可以就平时学习过程中遇到的问题和困难与教师进行及时有效的沟通交流,从而扩大了师生互动的时间和空间范围。
网上讨论:教师定期某一话题供学生讨论,教师可以根据学生的讨论情况,及时地了解学生对某一知识点的大致掌握情况,从而在授课过程中更能做到有的放矢。学生也可以自行发帖相互讨论,与别人共同分享知识的同时,相互学习、互相促进。
4.实践教学与理论教学紧密结合
除了课堂教学外,我们还安排了实验教学、认识实习、课程设计等实践环节与其相配合。
实验教学打破传统的实验教学模式,事先为学生准备多项实验,如继电器特性实验、线路的三段保护、变压器保护、备用电源自动投入装置、重合闸等。对于所准备的实验,学生无需全部完成,只要根据自己的爱好和特长,从中选择三个实验便可以满足教学要求。
根据所学内容,安排学生到发电厂、变电所、泵站、采油队、钻井队等单位进行实习。实习教学时间不再统一安排,而是根据课堂教学进度灵活布置,学到哪里,便实习到哪里,一方面使学生加深对课堂所学知识的理解,对常用的电器设备的结构、工作原理、接线方式有了更深的认识;另一方面使学生增进对油田生产的认识,为以后的工作打下坚实基础。
电力工程课程设计是理论课与实践课后的另一个重要的实践环节,是培养学生创新意识、团队协作意识的重要途径。它要求学生掌握基本的电力系统的设计步骤和基本工程设计方法,鼓励学生大量查阅工程设计手册和资料,在一周时间内完成一个工厂供配电系统或者一个地区电力网络的初步的设计,其中包括主接线设计、负荷电流计算、短路电流计算、电气设备的选择和校验、继电保护整定,最后要求学生利用AutoCAD软件绘制出电气主接线图,并在电气主接线上详细标注所选择电气设备的型号。本课程设计为三人一组,在培养学生团结协作意识的同时,还要求合理分工。指导教师不定期地到各组答疑,并进行提问,同时检查方案的正确性、设计进度及学生的出勤情况。在考核方面对课程设计严格把关,对于学生所提交的报告和所绘图纸进行认真批改,通过该课程设计尽量让每位同学都能学有所获。
在该课程设计的整个设计过程中涉及多门课程,使学生将所学的专业理论知识和生产实践有机结合起来,提高学生分析问题、解决问题的能力,从而进一步增强学生对专业知识的综合运用。
5.结语
与其他课程改革一样,《电力工程》课程改革和建设也是一项长期的工作,是一个与时俱进的过程,只有在学生、教师二者之间建立和谐关系才能使教学工作更上一个台阶。我们要继续探索教学改革发展之路,不断调整、更新教学内容,改进教学方法,丰富教学手段,加强实践教学训练,充分发挥学生在学习中的主动性和创造性,努力探索提高教学质量的新方法,增强学生的就业竞争力,从而更好地适应社会的要求。
参考文献:
[1]江新琴,等.“电力工程基础”课程教学改革与探索[J].北京:中国电力教育,2010,15.
针对供电技术课程存在的问题,我校进行了课程改革,教学质量与实践效果得到了显著提高.在供电技术课程改革中,主要完成了下面几个方面的工作.
(1)撰写了与当今供电水平相符,能够反映当今供电系统特点的新教材.本校在多年供电教学与设计实践的基础上,编写了立足于城市供电系统范畴,适合于当今城市供电技术发展,区别于传统意义上工厂供电概念的教材.例如,书中给出了系统中性点接地方式的演化.这是随着城市电缆化水平的提高,供电系统出现的新变化.教材中努力做到理论性与工程性相结合,基本概念与新型技术相结合;突出课程内容的系统与衔接,以及与相关课程内容的联系.同时,还注重各相关内容的解释、衔接与联系,强化了学生对于供电技术的深刻理解与系统掌握,以满足系统设计、设备选择、安装调试及运行操作等工作的需求;
(2)开发了能够应用于教学的《供电系统运行模拟软件》.针对教材相关内容,本校以模拟环境替代现场环境,创新性的开发了应用于教学的供电系统运行模拟软件.通过对供电系统运行进行模拟实验和演示,学生进一步强化了系统的概念,深化了对专业的理解,全面掌握了供电系统的设计与运行规律;同时通过实验中的参数设置,使学生深刻体会系统中各参数对整个系统的意义和影响.该软件既可作为课堂教学的辅助工具及实验教学的操作平台,又可补充教学,引导学生自发性与研究性的学习.目前,该软件正在进行再开发,争取能做更多的演示,更贴近于实际系统的运行情况,并最终作为典型的教学工具商品向全国高校的电气工程专业加以推广;
(3)加强了参观考察环节.为使学生能够将课程与实际相联系,建立更为完整生动的系统概念,在授课过程中,我校还加强了实际参观考察的环节,使学生亲眼看到现实中的供电系统.例如,组织学生参观学校35kV变电站、10kV变电站和学校附近的220kV变电站,观察供电系统的实际运行状态,以及变电站的平面布置、线缆走线等情况,尤其对设计中需要考虑到的问题进行了实地讲解.另外,考虑到运行中的供电系统无法深入设备内部,我校还组织学生参观了开关厂和变压器厂,使学生能够观察到设备内部,彻底了解设备的构成与工作原理.这些活动,既有助于学生将课本上的知识融会贯通,又提高了学生的学习兴趣,反响良好;
(4)强化了工程概念,将课堂教学与课程设计相结合,将设计与运行的思路贯穿课程始终.我校在课堂教学过程中,将课程设计任务甚至毕业设计内容提前发放给学生,同时将课堂教学过程与课程设计的大部分过程融为一体.这样,在课堂教学阶段,随着教学进度的延伸,课程设计的内容也相应逐步深入,学生能够明确了解课本每一知识点在实际系统设计与运行中的作用,学习目标明确.而在课程设计阶段,则注意突出课程设计对课堂教学内容的总结、完善与提高.通过此种方式,提高了课堂教学与课程设计的双重质量,使得教学质量好,实践效果好;
实践教学的功能不仅在于验证科学定理,学习科学知识,培养科学精神,而且对培养学生的观察能力、动手能力、创新能力甚至团队精神,增强学生的综合素质和社会竞争力有着不可替代的作用。实践教学应该改变从属于理论教学的地位,并不是把二者截然割裂开来。事实上,理论性课程需要实践性内容作为理论的验证,便于知识的理解和巩固;而实践性课程必须有理论方面的相关内容给与指导。在实践教学中,教师可以从实践教学过程中借鉴现代的教学理念、教学思想,以培养出能满足社会急需的大批既精通专业知识又熟练掌握实践技能的高素质国际型人才的需要。目前,国内外实践教学的模式主要有三种:
(1)“双元制”教学模式:以企业为主导是双元制教学的核心,它是由高校和企业共同完成对学生的培养。企业主导整个实践教学过程,并且由企业评价、考核实践教学成果,与企业合作、为企业服务是双元制教学的特色。
(2)TAFE教学模式:以能力为本位是TAFE教学模式的核心,能力本位观主张新的教学模式应由注重知识转向注重能力。这种能力本位不简单指操作能力和动手能力,还包括知识、技能、态度和反馈等要素的一种综合能力。
(3)“开放式”教学模式:开放式教学从对象上说主要有三个层面:即社会、学生和各学科。对社会的开放,主要是实现实践教学资源上的优势互补,积极地进行多方面的合作,促进各自的发展。对学生的开放,是想方设法满足大学生们不断发展变化的理念更新、技能掌握、能力提高等方面需要。对各学科的开放,主要是实验教学设备的开放,把各自的实验室和实践教学设备作为一个进行科学研究和创造的平台。针对于我校电气专业本科生的实践能力和目前的实践教学现状,提出了多元化实践教学模式,如图1所示。多元化实践教学模式在不消耗更多教学资源的条件下,引导学生发挥个性,培养学生的知识应用能力、信息获取和选择能力、动手实践能力、创新能力,提高学生的综合素质。
二、电气专业实践教学的改革与实践
1.更新教学内容重构课程体系
从大学生实践创新能力的培养出发,改变传统的以传授知识为本位的教学思想,打破学科体系,突出应用特点,把能力的培养放在首位,更新教学内容。教学内容主要体现精、宽、新三个方面。“精”是指应当承认理论知识系统相对的不完整性,精选理论知识,在讲清概念的基础上,以定性分析为主,尽量删除繁琐的理论推导及部分过时及用处不大的理论知识,辅以必要的定量计算。“宽”是指教学内容的知识面要宽,覆盖面要宽。因此教学中应拓展一些相近或相关专业的知识和技能,给学生留下联系多种知识的“接口”为自己今后的发展创造更广阔的空间。“新”是指电子技术的飞速发展,电子的新技术、新产品、新工艺、新知识不断涌现,电子产品不断趋向于大功率化、数字化、智能化、大规模集成化。教学内容应尽可能跟上电子技术的发展,引入新的知识点。在注重与“三电”理论课衔接的基础上,拓宽电工技术部分的内容,增加电机控制部分的内容,并引入PLC在电机控制中的应用。在《电子测试技术》中,增加设计性、综合性和创新性实验内容以及小型电子产品的设计与制作。将Protel、EWB、EDA等电子类设计常用软件引入实验教材。
2.实践教学方法和教学手段改进
现代化的教学方法和教学手段的应用是教学质量保证的关键,大学生学习内涵应当既含“学习”也含“研究”,因此,教师应肩负指导学生学习与研究的双重任务。如何把学生从只会学习和考试引导到既会学习理论也会研究与实践的综合型人才,是课题探讨的重点。比如,在教学方法上充分利用现代教学手段实现立体化教学,融合多种方式辅助实验教学,综合运用录像、幻灯、投影、CAI多媒体、网络教育等多种现代化的教学工具,产生文、声、像并茂的效果,网上开放虚拟实验,提高教学效率和教学效果。
3.有机地结合课程设计与实训环节
课程设计和实训这两个环节对培养学生理论联系实际,提高分析问题、解决问题的能力至关重要。从培养学生创新能力与工程素养出发,应始终将能力培养贯穿于教学的各个环节,将课程设计与实训环节有机地结合起来。课程设计环节上对设计题目、设计方法、设计手段进行了全面改革,以培养学生的创新能力、综合分析能力、系统设计能力以及市场和产品意识。在课程设计中以贴近实际的新颖的富有挑战性的课题作为设计题目,吸引和激发学生的创造兴趣和热情,并以真实的设计过程和设计方法对学生加以指导,鼓励和引导学生沿着探索、研究的道路进行课程设计。由于设计题目创新,没有现成的答案可以参考,促使学生广泛查阅资料,上网检索最新的研究成果,掌握当前的研究动态和市场情况,使学生对设计的电子电路系统功能做出自己的判断,并能查阅设计手册,对设计的系统进行综合和分析。方案设计后学生上台进行方案答辩,由老师和学生进行点评;进入详细设计后学生充分运用现代设计手段,熟练掌握运用计算机进行设计和分析,然后进入实验室用万能板搭接实际线路并调试成功,最终每个设计小组完成一张装配图、元器件清单和一份设计计算说明书。学生组成3~5人的团队,分工合作完成设计课题,在合作中培养创新能力和团队合作精神。
4.实践教材的编写
实践课教材是影响实践教学效果好坏的重要因素。在优化整合实践课程体系和实验教学内容的基础上,根据多年教学研究与实践我校已经编写符合实践课程建设与发展的教学教材与实验教材有《电工电子实践教程》、《电路测试技术》、《电工学实验教材》、《课程设计指导书》等多部教材,并将根据课程发展的需要进行重新整理与更新。
5.积极开展第二课堂活动,大力培养学生创新精神和实践能力
培养学生创新精神和实践能力,可以采取多种有激励作用可以激发学生兴趣的新形式。竞赛活动是一种非常好的形式,除参加全国、全省的比赛外,学校和院系也可以经常组织一些中小型的竞赛活动,如电子设计竞赛、无线电通讯比赛、网络设计比赛等。在学生中成立创新活动小组、科技发明小组、电子爱好者协会等组织,以吸引更多的学生参与。学校和系还应当与社会和企业建立广泛的联系,有计划地组织学生参观、实习和投身生产劳动,扩大学生的视野,增加他们与社会接触的机会,了解科学技术的最新发展动态。
三、电气专业实践教学效果评价
教学效果的评价是促进实践教学达到预期目标的重要手段。电气专业实践教学效果评价应根据实践课程目标和要求,对电气专业实践教学的效果进行有效的评价。学生可以从评价中充分认识自我、了解自我,增强实践课程学习的自信心和成就感。教师从评价中可以获取学生的反馈信息,然后对自己的实践教学行为进行反思和调整,以促进实践教学质量的提高。为此,我校建立了一些有效的实践教学效果评价办法,对接受“多元化实践教学模式”的07级电气专业一个班的学生(共30名,其中男生22名,女生8名)进行了问卷调查,如表1所示,并对评价结果进行了比较分析
(1)在“实践教学”过程中学生对“多元化实践教学”效果的调查情况来看,如图2所示,30名学生中,21名认为效果为“好”,6名认为效果为“中”,3名认为效果为“差”。大部分学生认为“多元化实践教学”效果很好,希望进一步加强这种多元化的教学形式。
(2)对“实践教学”内容的评价,大多数学生认为“多元化实践教学”内容比单纯的课程实验教学内容要好,少数学生认为是一般。
(3)对“实践教学”课堂中的知识吸收率的调查,如图3所示,在30名学生中,15名认为吸收率为50%~80%,6名认为吸收率为小于50%,仅9名学生认为吸收率超过80%。这说明多数学生在课堂上难以熟练应用所学专业知识,实践能力较差。
(4)对“实践教学”课堂中教师需要改进的调查,大部分学生认为教师的指导方式需要改进,部分学生认为实践教学的内容需要改进,另一部分学生认为实践教学的课件需要改进。
(5)对“多元化实践教学”整体评价的调查,在30名学生中,27名认为改革后的“实践教学”的整体效果很好,仅3名研究生认为“实践教学”的整体效果一般。
四、结束语
1.调研论证
基于工作过程系统化的课程教学设计,首先要进行企业调研,根据就业岗位进行工作任务分析。当前的职业教育强调“就业导向”,“就业导向”的主题思想是培养符合企业需求的、与岗位标准零差距对接的高素质技能人才。因此,电气控制与PLC原理及应用教学课程必须反映相关行业(企业)的需求,反映企业生产管理方式的变化以及学生的发展要求。
2.资源整合
收集该专业其他相关课程涉及电力拖动控制线路与技能训练、三相电源、电子技术基础、电动机原理等相关内容,在明确工作任务目标的基础上,将这些内容与电气控制与PLC原理及应用进行整合。坚持以学生为主体的教学理念,根据技术领域和职业岗位的任职要求,分析岗位工作过程,并对应各工序整理课程的技能点和知识点,设计技能训练项目。笔者针对电气控制与PLC原理及应用课程设计了5个典型工作任务情景单元。
3.情景任务设计(表1)
二、情景任务教学开展实例
情景任务一:机床电气线路改造。
任务一:具有正反转要求的机床电气线路的改造(见图1)。
1.任务要求
按下正向启动按钮,电机正转;按下反转启动按钮,电机反转;按下停止按钮,电机停转。要有必要的互锁控制。
2.任务程序设计
(1)I/O地址分配表(见表2)。
(2)PLC外部接线。梯形图中的软件互锁和按钮互锁电路并不保险,应在PLC外部设置有KM1和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路(见图2)。
(3)梯形图程序(见图3)。
三、课后评价
在学生中展开工作过程评价。进行小组自评,小组成员分别对每次任务完成情况进行分析评价,提出本次任务好的做法、不足之处及改进意见。
教师对本次工作任务过程进行评价总结,对学生进行总结和指导,并推广学生中好的方法、经验,布置课后的任务报告及习题。
关键词:高电压;实践教学;教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)09-0132-02
社会与经济的快速发展给高等人才培养提出了新的目标和更高的要求。高等教育也必须在各个环节上进行改革,以适应社会对人才的更高要求。高电压方向是电气工程学科的一个重要分支,是培养电气工程及其自动化专业人才的不可或缺的环节[1]。而高电压方向的课程具有较强的工程实践性,因此在课程的实践教学环节体系上必须合理构建,才能起到有效提高实践教学的效果和质量。
一、实践教学改革的思路
实践教学是高校培养高素质合格人才的重要环节之一,而面向高年级学生的专业实验教学,对于培养具有创新能力、高素质的工科人才有着显著的效果[2]。通过专业实践教学,不仅能够培养学生的观察、分析、推理、判断、总结的能力,而且能够结合专业理论知识进行实际应用,从而更好的理解专业理论知识,全面训练学生科学实验能力、工程应用能力、综合创造能力,树立工程观念,掌握解决工程实际问题的方法[3]。
2005年以前,我校高电压专业的专业理论课共有三门:《高电压技术》、《高电压绝缘》和《高电压试验技术》。而与课程相关的实践教学,主要以课后验证性的实验和发电厂、变电站参观为主。理论课的课后实验,受限于场地和设备台套数的影响,多数是验证性的实验,学生按照实验讲义按部就班,就可完成实验,实践教学效果较差。而由于电力生产的特殊性和重要性,校外实习时,学生往往只能走马观花式地观看高压电器设备,对于高压电器设备的使用和故障分析处理只能纸上谈兵式地从讲解员口中获取,学生无法进行真正的工程实践体验。因此,在高电压的实践教学中出现了以下一些问题:
(一)实践教学的知识点较为单一,成为理论教学的附属环节。
(二)学生获取知识的方式仅仅依靠教师的单向传授,缺乏直接体验,自学和探索能力较差。
(三)实践教学过程中,过分强调了人才培养的共性,而压抑了个性,不利于培养创新型复合型人才。
(四)实践教学内容陈旧,无法做到与时俱进,与生产实际脱节。
结合以上几点,我们提出了“改革现有课程、增设独立实验课,强化知识综合”的思路。首先,在教学内容的编排上,以循序渐进的方式,由浅入深。其次,独立设置实验课,使实践教学与理论教学即相互联系又相对独立,二者成为整个教学体系中不可或缺的部分。第三,针对目前的三门专业课程,大胆的进行教学内容上的改革,强化知识综合,同时引进更为贴近生产实际的设备。
二、实践教学改革的实施
(一)理论教学与实践教学相结合
《高电压技术》课程是本专业的基础课程,理论性较强,部分内容较为抽象,例如气体放电、小桥理论等,在传统理论教学过程中往往难以给学生较为直观的印象[4]。教材中的实践内容与理论知识的结合度较差,因此我们针对这些知识点进行了实验内容的改革,增加了“极间障对气隙击穿电压的影响”和“绝缘油的击穿”两个实验项目。在“极间障对气隙击穿电压的影响”中,通过使用不同的电极结构、改变电极距离和增加极间障等方式,使得学生对课程中的气体放电的影响因素有了更加深刻的理解。而在“绝缘油的击穿”中,通过在标准油杯中放入变压器油进行工频耐压,并采用加入杂质、设置极间障等方式,使学生掌握工程上测试变压器油耐压水平的方法,并理解液体电解质击穿的机理和极间障的作用。通过在一个实验内容中加入多个知识点的方式,使得学生可以反复实践和探索,对各种现象逐个分析论证,并写出较高质量的实验报告。
(二)以实际生产为对象整合试验内容
实践教学的目的不仅仅是验证理论教学的知识点,更重要的是能够将前人在生产实际过程中所获得的经验与方法教授与人[5]。因此,高电压实践教学的内容不能与电力生产相脱离,必须紧密结合电力行业生产实际的需求。根据这一点要求,对多个实验项目上进行改革,将原有的实验模型改成了实际的电力设备。例如在“电气设备的介质损耗测量”实验中,西林电桥法是测量电气设备介质损耗的经典方法,所采用的测量仪器是传统的QS-1西林电桥,该测量仪器已经是70年代的产品,精度差、不便于操作等,试品模型也只是简单搭建的试品,这已经无法满足目前教学的要求。根据近些年来电力行业的发展,通过调研,引进了目前广泛用于电力行业的自动精密电桥以取代传统的西林电桥,并将试品换成了电压互感器和电力电容器等。通过该实验,学生能够更深刻地理解介质损耗的含义,掌握常见电气设备介质损耗的测量方法,并学习使用主流的测量电气设备介质损耗的仪器。
关键词:创新人才;电气工程;课程改革;教学改革
作者简介:李俊峰(1978-),男,河南南阳人,浙江理工大学机械与自动控制学院,副教授;潘海鹏(1965-),男,河南濮阳人,浙江理工大学机械与自动控制学院,教授。(浙江 杭州 310018)
基金项目:本文系2009年浙江理工大学电气工程及其自动化新专业建设项目(项目编号:xzy200905)、2012年浙江理工大学电气工程系列课程建设项目(项目编号:XLKC1203)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0059-03
随着社会的发展,其对学生的能力、素质要求越来越高,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》又一次明确要求学校在人才培养上坚持“德育为先,能力为重,全面发展”。[1]目前,我国高等教育长期形成的以传承知识为中心的观念使教师注重传授知识,忽视工程能力,使学生满足于对知识的学习和记忆,注重模仿和重复以应付考试,缺乏解决实际问题的能力和创新能力。社会更看重的是学生的工程应用能力与创新能力,而对学生能力素质的培养需要相适应的培养方案、课程体系。[2-4]
浙江理工大学(以下简称“本校”)电气工程及其自动化专业2009年经教育部批准开始招生,本校的电气专业主要有两个培养方向:电机与电器和电力系统自动化。由于是新专业,这两个方向并没有严格分开,也就是说,这两个方向的课程学生都要学习。与国内清华大学、上海交通大学、西安交通大学、浙江大学及东南大学等高校的电气专业相比,本校的电气专业刚起步,办学经验不足,专业建设更处于较低水平。为了避免电气专业学生在起步阶段与其他名校学生拉开差距,本校汲取其他高校在电气专业办学上的经验和长处,结合该专业的培养目标及培养特色,开展面向工程创新人才培养的“电气工程”系列课程建设,这对电气新专业的建设将起到举足轻重的作用。
一、建立教授为首的系列课程
本校以实际工程为背景,以工程素质和工程创新能力培养为目的,构建电气工程及其自动化专业的知识体系和课程体系。电气工程系列课程主要包括电力电子与电气传动、电力系统自动化、嵌入式系统及自动控制四个系列课程。电力电子与电气传动系列课程包含的课程有“电机及电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电机设计”、“运动控制系统”、“MATLAB与系统仿真”及“电气传动大型综合设计”;电力系统自动化系列课程包含的课程有“电力系统分析”、“继电保护技术”、“电力系统自动化”、“高电压工程”、“供变电技术”及“建筑电气与自动化”;嵌入式系统系列课程包含的课程有“单片机原理与应用”、“电源技术”、“ARM嵌入式系统技术及应用”、“现场总线技术”、“DSP技术及应用”及“单片机原理与应用”课程设计;自动控制系列课程包含的课程有“自动控制原理”、“现代控制理论”、“智能控制导论”、“计算机控制技术”、“纺织电气控制”及“控制系统组态设计”。
以本校电力系统自动化系列课程建设为例,探讨一下电力系统自动化系列课程的改革情况以及建设特色、建设成效。
二、系列课程建设改革
1.加强教学队伍的建设
为了建设电力系统自动化系列课程,保证教学质量,提高教学水平,不断深化教学体系和教学内容的改革,本校建立了一个电力系统自动化课程教学团队。该教学团队共有教师9人,其中教授2人(博士生导师1名),副教授5人,讲师2人;具有博士学位6人,在读博士1人;45周岁以上2人,其余均为35周岁以下的青年教师。成员学历与职称层次高,年龄、知识、学缘结构合理,团队意识强,合作出色,另外,还聘请了5名相关专业指导教师。
电力系统自动化系列课程建设组的职责、功能、任务是:制定课程体系;整合课程内容;修订教学大纲;相互随课堂听课;开展教改和教学法研究;规划和编写教材建设;教学与检查实验;培养青年教师。
2.教学内容与课程体系改革
(1)课程体系科学化。以电力系统分析精品课程的建设为龙头,按照整体优化、突出特色的原则,围绕本校纺织电气特色,形成一整套科学的、具有鲜明特色的专业课程体系和建立一套适应性更强的“421”全方位教学新体系,即通过理论教学、CAI技术、实践教学、参与科研等环节,促进教学质量和教师学术水平的提高,最终促进学科建设的发展。而学科建设的发展是否达到预定目标,还要和预定目标进行比较,根据比较结果改进教学方法与手段保证目标的实现。同时,根据各课程之间的内容衔接完善现有教学计划,从时间上顺序相连,从内容上环环相扣,使课程体系科学化。
(2)教学内容现代化。根据本校电气工程及其自动化专业的培养目标和特色,修订面向21世纪、科学合理、严格规范的电气工程系列课程教学大纲和教学方案,更新教学内容,使教学内容现代化;选用面向21世纪课程教材、“十一五”国家级规划教材或国家级优秀教材等,注重教材的先进性与前瞻性;讲课时引入教师科研中运用的新技术、新方法、新设备等,使学生不仅能够掌握基础理论与实际应用,而且能够关注学科前沿。
3.实验(实践)教学的改革与建设
电气工程及其自动化专业是工科专业,培养的是工程人才,必须以工程实践为基础,以实践作为立足的根本。[5]目前,本校电气工程专业开设的实验都是验证性的实验,学生只要按照实验指导书上的实验步骤按部就班地操作就可完成实验。但是,电力安全生产具有一定的特殊性和重要性,对于电气设备的操作、电气设备事故和异常情况分析处理等电力生产运行的主要内容,需要学生动手操作,要求学生有工程实践体验,不能只纸上谈兵。基于以上的认识,本校在以下几个方面进行了改革和建设:
(1)根据电气工程行业特点结合本校的实际情况,通过软、硬件开发改造实践教学平台,使实验过程接近于实际的工作环境,为课程设计、毕业设计和学生科技创新提供一个良好的实践场所。
(2)开发电力系统分析实验平台,精心设计实验教学内容并修订实验指导书,增加创新性、综合性、设计性实验的内容。综合性实验要体现专业课程间的整体性和连贯性,打破单个课程进行实践教学的界限,实现一体化实践教学体系。例如在“微机保护”实践教学中,可以综合“单片机原理”、“电力系统分析”、“电力系统调度自动化”、“电力系统仿真”等多门课程知识。此外,鼓励学生积极参与实验室的建设和设备开发,综合训练学生的自学能力、独立思考能力、实践动手能力及对所学知识的综合应用能力等,提高学生的科技创新能力。
(3)选择教师科研过程中的生产实践问题作为教学案例,使学生将实践教学与工业现场相结合,从而锻炼学生解决生产实际问题的能力,同时可以为生产企业提供技术支持。
(4)编写电气工程大型课程设计任务书,课程设计来自教师的工程设计课题,与实际应用相结合。例如35kV或110kV变电站的设计等,让学生通过大型课程设计,熟练掌握变电所设计主要内容及设计流程,把电气工程系列课程知识串在一起,形成系统化,使学生得到一次综合性应用锻炼,有利于他们对知识的掌握、巩固、以及对知识的综合应用。同时将课程实验、毕业设计、课程设计、科研实训多个环节相结合,充实教学内容和提高教学效果及本科生毕业设计质量。
(5)对学生开放实验室,开展预约实验、兴趣实验,力争实现网上实验。这个开放包括两个方面:一是实验时间开放,实验室安排一个时段完成某一个或某一类实验,由学生自己来预约实验时间和实验内容;二是实验内容开放,即实验指导书只提出实验的基本要求,由学生自己来设计实验的具体内容、步骤和实验线路。
(6)利用MATLAB电力系统仿真工具箱开发潮流计算软件、负荷计算软件、短路电流计算软件、微机保护算法等,搭建电力系统仿真平台,进行电力系统各种短路、变压器励磁涌流、变压器保护、线路保护等各种仿真研究。并将开发的各种软件移植到电力系统自动化实验装置中,检验这些软件和算法的实用性。
4.教学方法与手段的改进
(1)提问式教学与启发式教学相结合。在课堂教学中,应以教师为主导,学生为主体。学生可以自由发表意见,对有见地的学生发言要充分肯定,鼓励创新思维,鼓励个性发展。对理解有失偏颇甚至理解错误的学生,不要挫伤他们的学习积极性,要给以鼓励,给予正确引导。教师要潜心研究、精心备课,做好课堂教学策划,营造一个和谐宽松的课堂氛围,让学生怀着轻松愉快的心情参与学习,调动学生学习专业知识的兴趣和学习的主动性;教师结合课题进行案例分析,把研究性学习的方法贯穿在专业课程的教学中。
(2)互动式教学与讨论式教学相结合。在课堂教学中,教师充分调动起学生“参与”的兴趣,引导学生积极思考并提出问题和解决问题,与学生形成互动。此外,在教学结束时,教师可以给学生提出一些问题,让学生在课外准备,留作下次课进行讨论。学生为了准备这些问题,事先必须对本章节进行学习,查阅相关资料。这种方法促使学生积极地思考,提高学生的自学能力和创新意识。
(3)多媒体教学与传统教学方法相结合。多媒体教学具有信息量大、速度快、图文并茂、声形相应、生动逼真等特点,可以使教学过程更加生动、直观,使学生全方位地接受信息。例如,继电保护的动作过程、控制回路的动作过程、高压电器的工作原理等内容都可以开发和制作成FLASH动画,教师在讲课过程中反复操作,既可以吸引学生又使该内容容易被学生接受。但是,多媒体教学也有不足之处,例如会使学生来不及记笔记,或为记笔记而不注意听课。课堂上全部采用多媒体教学,效果往往也不理想。因此,可以将多媒体教学与传统的理论教学结合起来,一方面通过多媒体让学生了解更多的知识,扩大信息量;另一方面,学生也可向教师直接提问,形成互动以解决学生在学习过程中遇到的问题。
(4)充分利用网络。目前,本校已经开通了无线上网功能,学生可以非常方便地通过手机等在校园和生活区上网,这为加强教师与学生的互动提供了条件。学生有问题时可以利用网络将问题发往邮箱,教师通过回复邮件来解答学生的问题;此外本校建立了4A网络教学平台,“电力系统分析”、“供变电技术”等已经申请了网络课程,学生可以在课程网站直接下载许多学习资源。教师也可以通过“网上答疑”系统与学生在线交流,解答学生的疑问,探讨共同关心的问题,了解学生的学习和其他方面的动态,及时调整教学方法和进度。
(5)教学与科研互动。本校提倡“双师制”教学模式,将理论讲解和工程实践相结合。以教学带科研,以科研促教学,实现教学科研双赢。
(6)采用案例教学、现场教学。采用现场教学手段不仅使教学内容形象化而且可以加大教学信息量,使学生能以工程为背景,理论联系实际,加探对知识的掌握,做到学以致用。
(7)数字虚拟实验。随着电力系统的发展,现有的纯物理的动模实验室已经难以满足现代电力系统实验教学要求;而且,本校电气工程及其自动化专业是新专业,实验仪器数量不足,实验场地和教学经费有限。数字虚拟实验可以使学生在计算机上仿真电力系统的各种稳态和暂态过程,例如利用LabVIEW中的Prony分析工具对三相短路电流进行分析,得到各个模态的信息。此外,出于安全性的要求,很难将纯物理的实验做到开放性和设计性,数字虚拟实验可以实现实验的开放性和设计性,对于培养学生的实践能力、创新意识和创新能力大有裨益。
5.考试改革
学校应注重对学生平时学习状况与效果的考查,将其按适当比例计入期末总成绩,其中卷面考查占50%,综合性、设计性实验占20%,平时成绩占10%,案例分析占10%,机动奖励分(、参与项目)占10%。逐步实现教、考、评分离,使考试更加科学、规范、公平。考核方式采用多元综合考查法,同时鼓励学生参与教师的项目,发表研究论文。
6.教材建设
教材编写必须整体考虑系统性和学习的渐进性。教材与课程以及与课程体系乃至知识体系密不可分,因此在编写教材时必须要注重教材与课程、课程与课程体系、课程体系与知识体系的衔接。本校相关课程组针对电气工程及其自动化专业培养目标和特色,结合电气工程系列课程建设情况,编写了《电力系统综合实验原理与指导》实验教材一部。内容涵盖“电力系统分析”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力系统分析”“供变电技术”、“建筑电气与自动化”等课程的主要实验项目、实验原理和实验方法,增加设计性、综合性及创新性实验内容,并计划出版一本符合本校电气工程及其自动化专业特点与定位的《电力系统综合自动化》教材。
7.教学文件的制订与完善
这一环节由相关部门辅助完成,主要包括:修订教学计划、教学大纲,突出实践性环节;制定实践教学的各项规章制度,对教学过程实施动态监控,建立实践教学的质量评价指标体系,定期由教师和学生填写,对检查的结果进行分析和综合并形成反馈,再根据反馈的信息调整教学计划,以此形成良性循环;将教学大纲、教学计划、教学日历等相关教学文件装订成册,规范管理。
三、结束语
本系列课程的建设通过“优化理论课程、强化实践环节”,形成一系列颇具特色的教学理念、内容、方法和手段。主要课程教学特色如下:进行了理论课程的优化重组,形成了课内研究型授课方法、课外自选研究专题、数字化实验平台、研究型实验等系列研究性教学方法。总结和补充国内外科研重大成果和学科前沿;加强实践教学环节的作用,通过建设可由以前单一的基础性实验模式发展为基础实验、设计型实验及综合开发型实验,并对综合设计型、创新型实验实行开放式教学;综合运用多媒体课件、Flas、数字化实验新技术等多种现代化教学手段。突出网络教学特色,可实现网上课件演示、习题提交解答、制定网上学习活动等,对加强教学效果,激发学生的学习热情,将起到积极的促进作用;建立实验教学网站、构建网络实验教学平台,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学新模式;将教师的最新的科研成果转化为教学资源,开发先进的电力系统动模数字化实验平台,同时教学研究也可以带动科学研究,促进数字化实验平台的研究。
参考文献:
[1]张立新,纪文刚,戴波,等.面向能力素质培养的自动化专业系列课程建设[J].实验室研究与探索,2011,30(10):351-353.
[2]赵舵,冯晓云.电气工程及其自动化专业人才培养及课程改革的研究[J].电气电子教学学报,2008,(S1):88-89.
[3]李娟,王秀云,蔡国伟.电力系统及其自动化专业课程体系改革探讨[J].中国电力教育,2008,116(7):107-109.