电工的教程十篇

时间:2023-11-30 17:45:19

电工的教程

电工的教程篇1

关键词:电工电子技术;教材;教学方法;实际操作能力;应对措施

【中图分类号】TM1-4

引言:培养岗位技能型人才是当前学院教学改革的目标,更是用人单位对大学生综合素质的社会要求。对于工科类大学生,其实践能力主要依靠在实验和工程实践课程文化的培养,在校大学生如何通过实验与实践课程的教学改革提升理论应用化、能力实践化的专业素质,是目前在本科教学中需要特别关注并解决的问题。本文以学院工科专业发展为研究方向,阐述电工电子课程独立设课与网络虚拟平台建设对岗位技能型人才培养的重要意义和作用。

1 电工电子技术课程的教学现状

1.1 教材缺乏合理性

目前关于电工电子技术课程方面的教材很多,通过对大量的电工和电子技术课程的材料研究可以发现,很多教材在编制上不太合理。电工电子技术课程是一门综合性的课程,着重与理论与实践的结合,但电工电子技术课程的大部分教材都是关于理论知识方面的,很少涉及实践岗位应用。并且,相关教材知识更新周期较长,许多教材的教学内容已经不能适应行业飞速发展的市场需求,这些问题导致在电工电子技术课程的讲解与学习方面容易导致教师讲解困难,学生难以提高学习主动性的局面,并且学生所W知识难以满足企业的上岗要求。

1.2 教师教学方法陈旧

电工电子技术课程是一个基础性的课程,理论性强,传统的教学主要是教师讲解理论的书籍,讲解的内容不形象、直观,而且方式枯燥,并多采用“满堂灌”式的教学方式,在教学活动中,教师占据主导地位,课堂上学生没有时间消化与理解知识点,也没有提供展示自己的机会与平台,学生与教师缺乏互动、交流,也缺乏对学生主动性的培养模式,长期以往,学生的学习激情与学习愿望必将会降低,学生不能提高对课程知识内容的兴趣,教学效率也得不到提升。

1.3 学生实际操作能力不足

在学校,实验教学是培养学生的重要途径,因此,有必要进行适当的培训课程,充分的运用实践教学实际上是一个很好培养学生学习兴趣的过程,提高他们的实际动手能力,增强学生对知识的渴求欲,继而提升他们学习的主动性。但是由于很多学校的实践教学编制的不合理性,导致学生实际操作的机会不多。在课程的教学中主要存在以下问题:(1)实践教学得不到学校的重视,导致学生在实践教学中学不到适应岗位要求的技能;(2)如果实践教学课程安排较多,会导致在设备投入方面成本较高,学校不能满足资金投入的需求,使得学生实际操作能力更加不足,这些原因都导致了学生实际动手能力较差,不能在校培育成实用技能型人才。

2 电工电子技术课程教学的应对措施

2.1 对电工电子技术课程的教材进行科学地补充及重组

教材是教学的基础,是提高教学质量的保证。随着我国经济和技术的进步,电工电子技术也在进行着跨越式发展。与此同时,与电工电子技术相依相伴的电子元器件也在不断更新与发展,因此,与之对应的电工电子技术教程的教材也需要不断的丰富、充实内容。针对原有教材中不适应当前社会发展的一些内容,对其进行深入分析,取其精华、去其糟粕。添加适用于电工电子技术课程中的器件、电路等方向的内容,使得电工电子技术课程的教材能够适应时代、技术的发展。在教学中,教师应根据学生的实际情况重新整合电工电子技术教学资料,编排出一个适合教学的顺序,即遵循由浅到深、从简单到复杂的原则,这样就有助于学生逐渐接受电工电子技术课程的知识,奠定坚实的基础,为以后的学习和工作做好充足的准备。

2.2 教学方法改进

针对陈旧的教学方法,枯燥的教学方式等问题,教师可以采用灵活的创设问题情境及活动情境,引导学生积极思考,尽可能地吸引学生的注意力,使他们自觉遵循老师的思路,因为有趣的提问方式不仅能够提升学生对学习的兴趣,也能使学生有强烈的求知欲,有效调动学生的学习积极性和自觉性,从而丰富教学课堂内容,提高电工电子技术课程的教学质量。其次,在教学过程中,可以用直观的手段和实践教学培养学生的学习兴趣。例如,对电容和电感的教授,可以设置在主板电容器和电感器作为视觉辅助,学生在主板上寻找各种电容和电感,并让他们记下相应的型号。

2.3 问题分析

首先,充分调动学生的积极性和主动性,在遇到问题时,学生会根据自己的知识和经验,分析问题的成因,以此问题的方向以及结果做出判断;其次,讨论,教师根据学生的认知水平、兴趣、学习能力等,将学生分成若干学习小组,以小组的形式讨论和分析的问题,通过小组的讨论列出从问题中获得的信息和未知的信息,明确互动之间的目的以及学习要点,在讨论的过程中可以促进学生之间的互动,提高学生的自我沟通能力和分析问题的能力;最后,对团队成员进行试验,小组成员根据分析问题获得的试验方案,并根据教师所提供的设备和资源进行试验,在试验的过程中,小组成员需要各司其职,认真的做好小组分配的任务,制定科学、合理的解决方案,通过小组成员的共同努力,顺利、高效的完成试验。教师在这个过程中起到引导学生制定正确的研究计划的作用。

2.4 解决方案

当制定了有效的探究计划后,由学生开始动手实践,在试验的过程中,学生应该认真的观察整个试验过程,并对试验过程中的数据进行采集、记录,然后通过各种途径获得和问题相关的信息,最后通过小组成员的共同合作,对获得的数据进行分析、计算、整理以及评价,获得试验结果。

2.5 反思和概括

当试验结束之后,应该由学生发现的问题进行分析、探索和提出解决方案,寻找隐藏的规律,有效巩固和检测学生所学的知识。教师根据学生掌握知识的实际状况,对知识的要点、重点进行总结,并解答学生的疑难问题,保证所有的学生都能够理解和记忆教学内容,培养学生对新知识的理解和应用能力,提高学生的实践动手能力、创造力、分析能力以及解决问题的能力。

3 结束语

电工电子技术课程是高等学校工科非电类专业的一门技术基础课程,在教学过程中应逐步建立起更合理、更有效的教学模式,培养学生对电工电子技术课程的兴趣,使学生通过本课程的学习,既具有扎实的理论基础,又具有较强的实践动手能力,成为行业需要的专业人才。

参考文献:

电工的教程篇2

关键词:电子电工 技能课程 措施

电子电工技能教学是培养学生专业能力的重要步骤,技能课程的设置对学生的专业能力培养具有基础作用。学生专业技能的培养与提高主要是通过学生不断的进行观察、模仿、实践等操作反复的练习来实现的,因此电子电工专业技能课程教学也要仅仅围绕学生的技能培养与提高的目标进行。

1 电子技能课程的特点

1.1 具有多学科联系性 电子电工专业技能课程学习是一项多学科知识相互联系的学科,包括不同领域内的知识,涉及数学知识、物理知识以及规划设计知识等等。在进行电子电工技能学习的过程中需要对实际电工技术有一个基本的概念,并且要使用这些技能的时候要懂得应用一些基本的知识常识,比如在电路发生短路后要分析短路的原因,如果要进行线路的更换,要利用数学知识计算线路的电容、电阻等,选择合适的线路。

1.2 促进学生动手能力的培养 电子电工技能课程开设的目的就是提高学生的专业技能,而专业技能的掌握最终是通过学生的动手赋予实际行动。虽然现在智能化机械的使用范围越来越广泛,但是其工作也是离不开人工操作,尤其是当发生故障的时候需要专业技术人员手动进行维修与操作,因此电子电工技能课程对于学生的动手能力具有极大的引导与促进作用,通过学习专业的技能提高学生的实践能力。

2 电工电子技术教学存在的问题

2.1 教材使用过分强调理论知识、忽视学生实践技能的培养 虽然电子电工技能课程具有培养学生动手能力的特点,但是在授课内容上教师还是过分的选用具有复杂理论知识的教材,让学生掌握一些不具备实用性、时效性的理论知识,对学生动手技能方面的培训时间安排不合理。同时教学的内容没有创新性,不能将社会最新的电子电工技术、发展理念以及新成果等引入到教学内容上,导致学生的技能与社会发展存在脱节。

2.2 教学手段落后、授课方式没有创新 电子电工技能教学手段目前还是集中在传统的课堂模式,即教师站在讲台上讲、学生在下面听的模式,虽然有的时候学生可能在听的过程中有实际电子类实验品的展示,但是却不能保证每个学生都有机会实践操作。同时由于中职学生的基础知识本身就比较薄,他们的学习能力相对比较差,而电子电工类技能需要一定的理论基础,面对这些问题教师需要做的就是提高学生的学习兴趣,改变传统的授课模式。

2.3 考核方式简单,不符合培养学生能力的教学目

标 当前中职院校对学生技能考核的标准还是采用笔试加平时实践表现的形式,但是笔试在总成绩中占有将近70%左右的分数,这样的考核方式常常会导致学生将精力放在理论学习上,而忽视技能训练方面的分数,长期下去对于学生的技能动手能力是非常不利的。

3 提高电子电工技能教学的措施

3.1 优化调整教学内容 首先中职院校要更新教育观念,加大改革力度积极选用一些具有职业创新特色的教学材料,淘汰知识陈旧、观念落后、理论知识复杂难懂的课本,积极引入具有创新观念、具有社会前沿技术、装备的教材。其次在教学的内容的选择上要注重学生的兴趣,学生感兴趣的知识能增加学生的主动性,有利于学生的学习效果,因此教师在选择教学内容时要在遵循教学目标的同时积极选用一些学生感兴趣的知识。最后对教学内容要进行宏观把控。由于电子电工技能课程涉及的知识比较多,学生的学习范围比较大,而且由于受到课时的限制,不可能要求学生完全掌握书本知识,因此教师要根据学习目标有选择调整学习内容。

3.2 改革技能教学方法,促进理论知识和实际技能的结合 传统的技能教学主要采用的是学生在学习完相应的理论知识后在进行技能训练,这样的教学方式导致学生对理论知识不能深刻的掌握,同时在实训的时候也会出现一些理论知识应用上的缺陷,总体看效果不理想。而理论知识与实际技能相结合的方式可以有效的避免此种问题,通过技能训练可以及时将理论知识转化为自己的知识,而

边理论学习边技能训练也可以促进学生对技能的熟练掌握。

3.3 将多媒体技术引入教学中,丰富教学手段 有了好的教学理念、教材、教学方法,要取得好的教学效果,还要有好的教学手段,要善于根据课程不同内容、不同的知识点的特点选用不同的教学手段,才能推动教学内容和课程体系改革取得实质性进展,因此在教学过程中积极的引入多媒体技术,通过多媒体技术工具提高学生的学习兴趣,丰富教学内容。

3.4 改变教学评价方式,培养学生综合应用能力 笔者认为考核办法应是:平时成绩+实践技能成绩+综合成绩。这种考核形式注重平时学习的积累,也考察学生的知识迁移能力和融会贯通能力,超越了一次期末考试定结果的考核办法,在贯彻执行过程中效果较好,反映出了学生的真实水平。总之,电工基础是一门应用性、实践性很强的课程。教师在教学中应更新观念、改变方法,紧紧围绕知识应用于实践这个思路,努力培养学生的应用能力和创新能力,更好地提高教学效果。

电工电子技术课程是一门实践性很强的专业基础课,教与学都存在一定的难度,通过对教学模式、教学方法等教学要素进行改革,最大限度地优化教与学过程,使课程的教学质量更上一级台阶,为后续课程的学习及继续深造打下坚实的基础。

参考文献:

[1]郑利峰.浅谈电工电子技术教学改革[J].科教创新,2011(11).

电工的教程篇3

关键词:一体化教学 汽车电工电子技术 高职教育

中图分类号:G712

文献标识码:A

文章编号:1007-3973(2012)003-182-02

近几年电子信息科学技术迅猛发展,给汽车工业的发展提供了必要的电子技术基础,使汽车技术在安全、环保和节能方向等日益提高,汽车已经由传统的机械产品变成典型的机电一体化产品,汽车电子技术逐渐成为汽车高新技术的特征之一,这就要求现代汽车的使用、维护、检测与维修技术人员应当向着机电一体化的方向发展。基于社会对汽车类专业技能型人才的需求,作为汽车类专业的基础课《汽车电工电子技术》的教学得到进一步重视和加强。

1 《汽车电工电子技术》一体化教学的必要性

《汽车电工电子技术》普遍采取先理论后实践的教学模式,在学生没有任何感性认识的状态下学习电工电子原理、性能、参数和应用,学习起来难度较大,而且理论与实践间隔时间过长学生很容易遗忘,又造成了重复教学和资源浪费,影响了教学效果和人才培养质量,因此,打破理论课、实践课的界限,将课程的理论教学、实践教学融于一体,避免理论与实践重复教学,使教学形式更加直观明了,增强教学的趣味性,充分发挥学生的主体作用“教学做”一体化的教学模式是《汽车电工电子技术》课程发展的新方向,能很好地培养学生理论知识和实践操作技能。

2 一体化教学的特点

(1)一体化教学,注重学生综合职业能力的培养,既要培养学生的专业技术能力、工作方法能力,还强调学生的社会实践技能。

(2)以典型的工作任务为载体,以学生为中心,按照实际的工作过程和学生学习能力的特点来设计和安排教学活动,把理论与实践教学融合统一,使学生能力培养和工作岗位要求结合统一。

(3)对传统教学模式进行了三大转变,由传统的以教师为中心转变为以学生为中心,以教材为中心转变为以基于工作过程系统化的教学内容为中心,以普通教室为中心向一体化实训室为中心转变。

“教”“学”“做”三者穿行,把授课内容转化为实际的项目,通过实践训练既直观明了,又激发了学生学习的积极性和趣味性,还可以培养学生的创造性,同时锻炼学生的动手操作技能等,使职业技能的培养真正成为职业教育主题。

3 《汽车电工电子技术》一体化教学的实施

3.1 整合课程内容,编写课程教学设计

一体化教学,应对职业岗位能力进行分析,把握职业岗位所必需的专业技能知识,以理论够用、重在培养学生实践能力为原则。以项目驱动为主体,专业实践技能为主线,对教学内容进行重新整合,根据社会对汽车专业技术人才的需求,对《汽车电工电子技术》的教学内容进行有效的整合,淡化较深的理论知识、繁琐的公式推导,重点放在如何“运用”这些电路分析和解决实际问题上。为此可将《汽车电工电子技术》整合成表1几个模块展开教学。3.2 一体化课程教学场地的建设

一体化的教学模式强调理论课和实训课空间和时间的统一,因此要实施一体化教学就要有既能满足理论教学,又能具备技能训练的一体化教学场地,主要包括实施场所和器材。教学场地需要具备支撑理论知识教学所需要的多媒体设备及实践操作所需的多功能教室;教学器材指电工电子实训所需的仪表、仪器和多功能电工电子实训台等。教师在一体化教室上课可以边讲边指导学生操作,使学生在实际工作过程中体验学习过程,既掌握了理论知识,又提高了实际动手能力的操作技能,而且教学形式也生动活泼、丰富多彩,更能调动学生

的主动性和积极性,有利于学生的职业能力的培养。

3.3 一体化课程师资队伍建设

一体化教学模式对师资队伍的要求很高,要求教师既要有较高的专业理论水平,同时又要有较强的实践操作能力。因此一名合格的汽车类电工电子技术专业教师,不仅要具备丰富的专业理论知识,及时把握本专业发展的动向,还必须要有较强的实践操作技能,而且更要具备理论与实践相融合、知识学习与技能训练相结合的工作过程开发能力。因此必须强化“双师型”教师培训。

3.4 改革考核方式

对于学生掌握知识的程度,我们通过考核来衡量,对于传统的教学模式,通常采用平时成绩(30%考勤、作业等)+理论考试成绩(70%)来考核学生,这样存在很大的弊端,很多学生靠死记硬背取得好的成绩可是动手操作能力很差,不能满足工作岗位的需求,也就是通常所说的“高分低能”。一体化的教学强调综合素质的提高,强调以人为本的整体评价观,考核应综合考虑实践与理论相结合的技能,既要测试学生的实践操作技能,又要考核理论知识,而且平时成绩也还要计入考核,以此来监督和激励学生认真对待每一次课。考核方式可以改革为理论考试成绩(40%)+实操考核(40%)+平时考勤(20%)。这种考核方式既能充分体现学生的理论与实践的融合统一,又能体现学生学习过程中的表现的优劣,使考核充分体现了公正性,也调动了学生的积极性。

一体化的教学模式,能够站在专业及就业的角度来引导学生自主学习,同时教师在教学过程中应注重教学活动的策划,针对不同的教学内容能够采用灵活多样的教学方法,掌控好教学活动的操作环节,不断给学生灌输专业发展新的方向,激发学生学习的趣味性和主动性,从而提高汽车类专业电子电工的教学质量。

参考文献:

[1] 陈晓红.高职电工电子技术课程一体化教学的探索与实践[J].黄冈职业技术学院学报,2011,13(3).

[2] 许勇平.高职电工电子技术基础课程理实一体化教学初探[J].中国科教创新导刊,2011,(23).

电工的教程篇4

关键词:Podcast 《电工电子》课程 教学应用

一种被人们称为博客Podcast的网络新一代传播技术和方式,以其个性化、直观性、便捷性、共享性、开放性等特点,正在影响着远程教育的发展。

一、Podcast的简介

Podcast的全称叫Personal Optional Digital Casting(个性化的可自由选择的数字化广播),这是一种让用户自由地在互联网上文件,并允许用户采用feed订阅的方式来自动下载文件的技术和理念,是一种全新的广播形式。Podcast代表着网络广播节目发展的方向。目前,Podcast正在逐步延伸到远程教育领域。Podcast的主要特点是:易操作性和低成本;即时性和互动性;个性化和自主性;可订阅和移动性好。

二、Podcast在《电工电子》课程教学中的应用

电大学生尤其是工科类学生工学矛盾尤其突出;学生都在工厂里或私企,周末经常加班,无法按时上课;很多都从农村出来的,学习条件不是很好,没有上网的电脑和有VCD的电视,只有MP3;学习基础较差等等。而《电工电子》课程是数控专业的基础课程,课程内容信息量大要求高,即使来了听课也无法短时间消化理解所讲内容。而Podcast的优势正好解决此类问题。

1.教师对Podcast的应用

(1)建立Podcast学习平台

《电工电子》课程内容包含电路分析基础、电工技术基础、电子技术基础。内容信息量非常大,一天时间要上完一部分,还要讲解作业题和大量的电路分析图。备课时我将种种资料提供给Podcast,如教案、阅读文本、相关的网站链接、其他Podcast群体的链接。每一个学生可以通过订阅教师的Podcast,随时更新节目,并根据自己的学习情况,下载相应的课程来自主学习。至少学生可以下载到MP3随时学习。同时,通过这个平台自己的教学计划、电子教案、扩充资源、布置作业、组织小组讨论等。

(2)利用Podcast平台提高自己的教学水平

学校条件有限,在面授时不可能将多媒体、各种电路模型、电器设备等搬到教室上课,但可在上课前将所需要展示的材料传到自己的Podcast,通知学生提前上网学习。比如在讲到三相异步电动机结构、工作原理及常用控制电器结构、动作原理时,若用传统方法很难将此部分的内容讲清楚,但采用PowerPoint和Flash做成的多媒体课件,先将课件上传到网上,节省了在堂上画电动机、常用控制电器的时间,还可以通过Flas生动地表现电动机的内部结构、工作原理和常用控制电器的动作过程,非常的直观而富有感性,有利于学生准确、全面、深刻地接受知识,大大地降低理论学习的难度。这样既可以节省时间,又可以让学生预习。

利用Podcast技术创建一个个人小组,将学生要尝试解决的问题如电路分析、正弦交流电路这些抽象的问题等通过视、音频、动画具体地表现出来。通过Podcast技术所拥有链接功能,将自己博客等连接上,将在解决教学难点和重点过程中所用的资料提供上去。老师还可以随时听到不同的评论,这样可以促进自己的教学经验。如在讲单管的共射极放大电路,工作点设置对放大电路的非线性失真的影响(工作点设置得太高,容易导致饱和失真;设置得太低,容易导致截至失真);负反馈对放大电路性能的影响;放大电路的幅频特性和相频特性。虽然我们可以借助PowerPoint、Flash、VB等制作的包含文字、图片、动画的课件进行讲解,降低学生对这些知识点理解方面的难度,但学生还是觉得缺少感性的认识。但通过利用multisim对单管放大电路进行仿真后,学生好像置身于实验室,体验到:设置适当的工作点的重要性;负反馈的作用;放大电路的频率响应等,对所学知识豁然开朗。

2.学生对Podcast的应用

(1)学生在平台上自主学习方便

学生可以直接上网将自己上课没有听懂的地方继续学习,可以对照网上的视频补充自己的课堂笔记,这样可以克服由于做笔记而忘记认真听课,克服顾此失彼的现象。学生可以随时登陆,针对自己的薄弱环节学习,并将自己的疑问向教师反馈。

(2)学生学习在协作交流方面更突出

学习《电工电子》课程的同学来自不同的工作岗位,对电工电子的应用也不同:甲同学是单位的电工,他就对供电和电力传输、开关控制等了解得多些;乙同学是搞机床加工的,他对电机控制更有实践经验。在Podcast技术中,学习者的建构活动是透明的,学习者可以通过“邀请好友”功能,邀请别人协作自己的建构,同时将自己的经验上传到专题中。这样,在Podcast中使学习者学会合作、分享、竞争。博客技术可以将学习者的经验通过E-mail、BBS、Blog与不同的人进行交流,也可以用音频的方式将自己的经验用一定的音频软件转换成音频传到Podcast,实现语音交流,而且可以配一定的背景资料。

三、结束语

Podcast打破了远程教学资源的制作者和接受者的界限,任何一个学习者同时也可以成为教学资源的创建者。这种基于Podcast的互动学习增强了师生之间的沟通能力,有利于促进学生高级认知能力的发展和健康情感的形成。但由于教师和学生的信息技术水平也有差别,各种环境条件也不同,因此在应用中也有一定的局限性。我们要积极探索Podcast在各学科教学中的应用,充分发挥Podcast整合文字、图像、语音、影像等资料的强大功能,让Podcast在教学教育改革创新中发挥越来越大的作用。

参考文献:

1.俞蝶琼.浅谈Podcast在现代远程教育中的应用[J].现代远程教育研究.2008(4)

电工的教程篇5

电工电子现有的教学内容对理论知识过于强调,容量过大和理论较深,与现在社会所需的应用型人才不符,因此可以对教学内容进行提炼、拓展和应用。第一,提炼。在对基本知识理念讲述清楚后,以定性分析为主来降低理论难度,对于繁琐的理论指导及用处不大的理论知识尽量删除,适当可加入一些定量计算。教学内容必须要有相应的取舍。第二,扩展。在电子电工技术课程中可对相关知识领域进行扩展,让学生在了解课程专业知识的同时,为今后的发展增添更多空间。各行各业随着电工电子技术的飞速发展都有所获益,应充分结合行业特点来指导各门专业课的教学工作,不断引入全新的教学内容,有助于学生创新和探索精神的培养,从而过渡到全面发展。第三,应用。电子电工技术课程具有很强的应用性和实践性。因此要注重将理论和实践联合起来,培养学生分析思考等综合能力。教师可在教学过程中设计相关实验来激发学生的学习兴趣,让学生将理论知识充分应用到实践中,提高学生的动手操作能力,从而有效地使理论转化为更高层次的技能。

2.改革教学方法

对教学方法进行改革,首先要激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师,良好的开端是成功的一半,激发学生的兴趣认识和情感都依靠课堂教学的成功导入。教师要充分重视导课环节,良好的教学效果都是通过精心设计后才得以体现的。一般对教学的导入可采用以下几种方法:(1)设置悬念。教学内容缺乏趣味性是电子电工教学的一大问题,教师在课堂上只是根据书本知识来进行讲解,理论知识在整个教学中占据很大的比重,学生学起来十分枯燥,从而就会降低学习兴趣。因此教师可有针对性地在教学中设置悬念,一步一步来引导学生去学习,然而问题设置也要具有巧妙性,环环相扣,才能充分调动学生的学习兴趣。(2)举与生活相关的例子。教师在教学中举例子时,可以多与学生的实际生活相联系,选择合适的素材作为出发点,自然地导入课程,学生在面对与自己息息相关的事物时就会调动好奇心,这对教学具有推动作用。

3.结束语

电工的教程篇6

青年教师对于《电工电子技术》课的基本认识是内容广,覆盖面大,知识点多,学生理解较难,备课难度大等。这就需要授课老师对课程内容非常熟悉的基础上,运用适合学生的教学方法。在教学中我有以下四点体会:

一、敢于创新

就目前我院学生基础差,底子薄的实际情况,一“灌”到底的做法已经不可行,所以要求我们找到一条符合我院学生实际的课堂教学模式。我觉得采用实际案例法,改变课堂模式,增加师生的互动。

对于专业课教学,可以引用工程实例,变抽象难懂的理论为学生可以想象到的或者亲眼目睹过的实物案例。这样可以把学生从抽象的理论中适当的解放出来,既增加了课堂的生动性,又能使学生更容易的接受知识。比如:在讲交流发电机的结构的时候,尽管这部分内容并不是课程的重点,但是我还是把它作为工作原理的背景知识讲解了一下。联系到当停电的时候,各大银行、商业网点等地方实际使用的的小型交流发电机。发电机的工作原理是转子在外力的作用下旋转,形成旋转磁场。在这个磁场下,定子绕组切割磁力线,产生三相感应电动势。那这个外力在实际的发电机中,怎么来施加的呢,我们经常看到起动发电机的时候,有人会拉一根绳子,当绳子打动的时候会带动里面的飞轮,飞轮在惯性力的作用下会带动转子开始转动。这样的举例,让学生一方面明白了工作原理,一方面也使他更好的理解发电机的工作原理,记忆更加深刻。并且学生能感觉到现在所学的知识还能解释一些在现实生活中的问题,兴趣油然而生。 对于结论性比较强的知识点,这时也可以引入相关软件,对整个过程进行模拟,以验证结论的正确与否。

二、善于聚焦

“沃土才能孕芳,明灯才能引航” 我始终觉得,教师的个人成长,离不开集体的力量,就像种子的发芽离不开土地的滋养。每个人的学识和精力都是有限的,采人之所长补己之所短是学习之路中不可或缺的一步。

课堂教学要善于聚焦。每位刚走上讲台的新教师都会有这样的经历,恨不得一堂课把自己知道的东西全讲给学生,事实证明这样的效果非常不好,信息量太大对于专业基础课来说更是大忌。这就需要我们能对所讲的课程能在很大程度上总结归纳,给学生明确的学习思路。在此之前,我们在备课的同时还要备学生,备学生的基本情况,根据不同的班级学生的基础,实施不同的教学方案。这方面我想应该多去听教学经验丰富教师的课。从他们那里多多学习自己的不足之处。当代美国最有影响力的法学家之一波斯纳曾提出这样的观点:一个教师的成长公式是经验+反思=成长,因此今天的我越发深切地感受到,教师应该是一个行动中的思考者。以思考引领行动,在行动中引发新的思考。如此循环着一路走过教学生活的每一天,且行且思,才能清晰地看到自己前行的足迹,听到自己拔节的声音。正如肖川博士在著作《教育的理想与信念》的后记里写到的那样:写作是一种告别自我的方式,过去的感受与思考凝聚在文字里,那是往昔的剪影。洗去昨日的风霜,带着不变的理想,准备着迎接明天,于是又再一次出发,只有目标,没有终点。

三、勤于总结

一方面每次授课下来总有好的经验和失败的教训,做好授课记录,下一轮上课前拿出来做个参照非常有利于教学能力提升;另一方面对上课内容和表达上出现的问题,也应有个记录。对内容上的问题,在教案或者电子教案上及时作出修改,使教案能够不断完善。对于表达出现的问题,及时总结,整理出新的表达方式,以便于下次课能有更好的效果。

除了自己总结经验教训外,还应该为学生总结一些行之有效的学习方式。对课程内容中知识点较琐碎零散的内容做一总结,这样可以使学生在学习的过程中,更加得心应手。比如:在学习单相交流电路这一章时,知识点比较多且零散。我将这一章的内容总结为一张表,这样就把学生原来凌乱的,无处下手的内容条理化,受到学生们的欢迎。

四、课堂动员

电工的教程篇7

明确“工程电磁场”在输电线路工程专业课程体系中的定位

三峡大学电气与新能源学院输电线路工程专业在大二上学期开设“工程电磁场”课程,此前学生只学习了“电路原理”这门学位课程,并未涉及其他专业或学位课程。因此,为学生讲解输电线路工程专业课程体系并明确“工程电磁场”在课程体系中的定位对学生学习这一课程显得至关重要。

因输电线路工程专业培养的是“从事输电线路设计、施工、运行维护等行业的卓越工程技术人才”,其课程体系与传统电气类专业(电气工程及其自动化)有本质区别,主要涉及机械类和电气类两个方面。

首先,以工程实践为学生讲解机械类专业课程,如:西电东送工程中,需要将电能由贵州送至广东。项目实施的第一步便是需要设计一条贵州至广东的输电线路,其中又包括支撑输电线路的杆塔和基础。因此本专业开设了“架空输电线路设计”和“输电杆塔及基础设计”。设计工作审核完成之后,需要施工作业才能将设计好的图纸转化为实际的输电线路,因此“输电线路工程施工”便是本专业课程体系的另一专业课程。施工完成的输电线路投入运行时,在各种恶劣气象条件下,输电线路会出现断线、倒塔等故障,故必须对运行的输电线路进行维护,“架空输电线路运行与维护”便是为让学生掌握输电线路运行故障而开设的专业课程。同时,这些专业课程都与学生今后的工作密不可分,如:电力设计院工作的学生需要熟练掌握“架空输电线路设计”和“输电杆塔及基础设计”,施工单位(如送变电公司)工作的学生则侧重“输电线路工程施工”,检修公司工作的学生更需要“架空输电线路运行与维护”这方面的知识。总体说来,不同岗位的学生虽然要求的侧重点不同,但因设计、施工及运维之间的相互关联性,必然要求学生对每个方面都有所涉及,才能为以后的工作打下坚实基础。

输电线路虽然偏向机械,但其功能是为了传输电能,故输电线路工程专业的学生必须具备相关电气类专业知识,其主要包含有两个方面。一是大一下学期已经学习的“电路原理”,这是从“路”的角度研究输电线路,它将实际的输电线路简化成电阻、电感及电容等集中参数,研究输电线路总的电流、电压及功率等;“电路原理”是后续专业课程“电力工程基础”和“电力系统分析”的基础课程。二是本文探讨的课程“工程电磁场”,这是从“场”的角度出发,研究输电线路中导线的电流分布、输电线路附近的电磁场及绝缘子串的电场分布等;“工程电磁场”是后续专业课程“高电压技术”的基础课程。

综上所述,在输电线路工程专业体系中,“工程电磁场”属于电气类专业课程的一门基础课程,它为“高电压技术”提供相关电磁场的理论基础。此外,因开设输电线路工程专业的高校较少,本专业学生如需继续攻读硕士、博士研究生,一般选择“高电压与绝缘技术”这一研究方向,这就使得“工程电磁场”在输电线路工程专业体系中占据一定的地位。

输电线路专业的学生学习“工程电磁场”意义重大

输电线路工程专业的学生对“工程电磁场”课程不重视的主要原因之一即是认为这门课程对自己今后的工作没有益处,这也是老师需要为学生解决的第一个问题:输电线路工程专业的学生为什么要学习电磁场?首先,掌握电磁场知识将为输电线路工程专业学生今后的工作安全提供保障。电力行业本身具有一定的危险,稍不留意便有危及人身安全的隐患。随着电网的发展,为传输更大的输电功率,同塔双回输电线路已成为我国主干电网网架的发展趋势,这就为输电线路检修、运行和接地开关设备的选型带来新的问题。如:1000kV同塔双回输电线路一回正常运行、一回停电检修时,若没有学习电磁场知识,会误以为停电检修回路因为线路开路不存在电压或电流。实际上,因为静电感应和电磁感应现象,停电检修回路中存在很高的感应电压,有时甚至高达100kV,这一电压对工作人员的人身安全有极大的威胁。其次,与用户沟通亦需要学生具备电磁场知识。优质服务是供电企业的生命线,解决用户问题是优质服务的基本条件。如:某些居住在输电线路下方的居民反映金属类工具带电、电视机信号差等问题。只有掌握电磁场知识,才能理解为什么会存在这样的问题,才能为用户更好地解决这一问题。最后,电磁场几乎存在于我们身边的每一个角落。当今的无线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无线广域网、无线局域网、卫星定位以及光纤通信等信息技术都是利用电磁波作为载体传输信息的。可以说,现代文明离不开电磁场技术,这就是输电线路工程专业开设电磁场以及学生必须学好电磁场的原因。

如何学好“工程电磁场”是关键

怎么学是学生最关心的问题。要学好工程电磁场,首先必须对电磁场有一个总体的认知,总结为三个方面:散度与旋度;高斯定律与安培环路定律;麦克斯韦方程组。散度和旋度是电磁场中最重要的两个概念。在学习散度和旋度的时候,一定要从物理意义上去理解它们;然而很多学生学习散度和旋度时,大部分精力花在了散度或旋度相关公式的推导,导致认为学好电磁场必须要很强的数学功底,这样可能会打击学生学习电磁场的信心。散度,从字面出发,即表征场的发散性;若散度为零,表明场不具有发散性,即不会观察到从一点会源源不断地发散出场,反之则说明场具有发散性。以正的点电荷产生的电场为例(图1(a)所示),其产生的电场由正的点电荷出发,终止于无穷远处,即电场源源不断地由正的点电荷发散出来,场具有发散性,说明静电场是散度场。旋度,从字面上理解则是表征场是否具有涡旋性。以无限长通电直导线为例(图1(b)所示),其产生的磁场以导线为圆心,首尾相接形成闭环,即场具有涡旋性,说明恒定磁场是旋度场。掌握散度和旋度的物理意义,建立“散度即发散、旋度即涡旋”的思维方式,是学好工程电磁场的第一步。

工程电磁场之所以难,主要原因是其计算涉及大量微积分的知识。但是,不管计算过程如何复杂,高斯定律和安培环路定律都是电磁场计算问题的基础。高斯定律用于计算电场,安培环路定律用于计算磁场;在场域内选择适合的计算域是运用高斯定律和安培环路定律的关键。计算域的选择,其实就是对场的分布性质的把握。计算正的点电荷的电场时,选择的计算域是以点电荷为球心的一个球面。因为这一球面上电场强度大小处处相等,方向与高斯面方向一致,运用高斯定律相当便利。计算无限长通电直导线的恒定磁场时,选择的计算域则是以直导线为圆心、垂直于直导线的圆环。因为这一圆环上磁感应强度大小处处相等,方向与圆环平行,运用安培环路定律即能计算磁感应强度。掌握高斯定律与安培环路定律,有助于学生更进一步理解场的性质。

麦克斯韦方程组是工程电磁场的物理基础,这一方程组主要包括四个方程,分别从电场的散度与旋度及磁场的散度与旋度出发全面阐述了电磁场的性质,是这门课程的核心内容。对于输电线路工程专业的学生而言,希望通过对这门课程的总体认知及学习,达到以下目标:能够通过散度与旋度理解电磁场的性质,并能运用其定性分析输电线路的电场分布、绝缘子的电场分布等;能够熟练运用高斯定律与安培环路定律定量计算某些典型的电磁场数值;同时能够理解麦克斯韦方程组,并能基于此方程组变换得到静电场方程、恒定磁场方程等。

散度与旋度、高斯定律与安培环路定律、麦克斯韦方程组等内容使学生对电磁场有了一个全面总体的认知。此外,需要将方程的物理意义、积分形式、微分形式及场源特点等四个方面的内容结合起来理解,才能达到更好的教学成果。以真空中的静电场为例,其方程为:

大多数学生接触到这一静电场方程时,只是将之作为一个单纯的数学表达式记忆;然而,只有理解与方程相关联的物理意义才有助于掌握这一方程。方程左边表示的是:电场强度E沿任一闭合曲面S的通量;方程右边表示的是:闭合曲面S所包围的体积V内自由电荷的总量与真空介电常数之比。于是方程的物理意义即是:真空中的电场强度E通过任一闭合曲面S的通量等于该闭合面包围的自由电荷的总量与真空介电常数之比。通过掌握方程的物理意义,能使静电场方程变得更为形象。

同时,注意到通量与散度总是成对出现,即通量是积分形式、散度是微分形式。积分方程的左边表示的是通量,其对应的微分形式就是对电场强度求散度;积分方程的右边表示的是体积分,根据散度的定义,其对应的微分形式即是对自由电荷总量求体密度。于是基于上述静电场方程的积分形式,可直接写出积分形式的微分表达:

电工的教程篇8

关键词: 项目教学法 电子电工技术 项目知识点

电子电工技术课程是电子技术与电工技术知识理论与实践合为一体,覆盖面广、实践性很强的专业基础课程,是网络专业教学中实践性很强的专业基础课,课程目标是使学生获得子电工电学必要的基本理论、基本知识和基本技能,为学习其他相关课程和专业知识及毕业后从事工程技术工作打下理论和实践基础,培养学生的科学思维能力和实践动手能力。现代职业教育采用项目教学法进行职业技能培训。项目教学法是将一个相对独立的项目交给学生自己处理,项目的实施及最终评价都由学生自己负责。学生在完成项目的过程中,运用已有的知识和经验,通过亲手操作,在具体情境中解决实际问题,了解并把握整个过程及每一环节的基本要求。

一、明确项目教学法的目标

根据工程实际需求设计职业技能标准的要求,为了让学生在有限时间内较为全面地了解电子电工基本技术,我们将课程分为两大部分,电子技术技能训练和电工技能训练,电子技术内含电路图的读识、电子元器件的检测技术、焊接技术、安装技术、调试技术、维修技术。电工基础内含电工识图、室内布线、导线的连接、照明灯的安装、配电板的安装。

利用电子技术制作一个超外差式收音机为主要任务,要求学生完成收音机的安装调试,如果出现故障,就要解决。要完成这个任务就要学会电子元器件的检测技术、焊接技术、安装技术、调试技术和维修技术。电工基础以完成室内配电安装为任务,如果要完成这个任务就要学会电工识图、室内布线、导线的连接、照明灯的安装和配电板的安装。教学任务和人们的生活息息相关,所有技术在今后工作中用到得,因此课程目标非常明确。

二、清晰项目教学中的每个知识点

教学内容根据实际生产生活确定,项目根据行业企业岗位的实际需求设定,教学过程随着项目确定就可以进行了,教师对每个项目知识点进行讲解,便于学生对知识的掌握,每个项目的内容通常包含两部分;理论部分讲解基础的理论知识,实践部分进行设备的安装和调试。

电子技术理论部分的重点在电路图的读识,因为读电路图是完成任务的第一步,而在读图过程中,涉及很多电子技术的基础知识,因此要教会学生读图技巧,在教授过程中,逐步了解一些元器件的知识,掌握各种元器件的性能与作用,再根据掌握的元器件知识读图,这样既有面又有点,让学生掌握读图技巧,也为维修打下理论基础。

实践部分是完成电子产品的安装与调试,在完成电子产品制作的过程中,学生要学会电子元器件的检测、焊接、安装、调试和维修。这个过程一定要运用到前期的理论知识,这样学会一件电子产品的安装调试,不仅让学生从感性上认识电子元器件的性能,并且通过实际操作理解基础理论知识,学会分析、解决问题,让理论知识贯穿实践过程。

电子电工技术理论部分的重点在于电工识图、电工常识,电工常识包含基本电工理论知识、电工安全常识。难点在于电工识图,由于电工图的信息量比较大,因此读图对从没有接触过工程图的学生来说比较困难,要仔细引导学生结合实际情况讲解。实践部分完成室内配电安装任务。要既会电工识图又会室内布线、连接各种导线、安装照明灯和配电板。在这个过程中,学会如何规范布线,正确连接导线,以及照明灯、配电板的安装方法。

在明确学习目标与要求的前提下,掌握每个项目的知识点的基础上,知道每个知识点需要掌握什么技能,如何通过训练掌握,以及最后技能怎样才算达到要求。

三、认真组织完成项目训练

明确学习目标后,采用独立完成的方式完成任务,因为实际过程中,这些工作通常由一两个人完成。为了使每个学生都能充分掌握操作技能,采用这种方式,但是在完成过程中,要学会互相帮助、合作学习。

每个项目实践操作时,教师首先做示范,详细讲解电子产品和配电装置的安装要求和规法,强调规范一定要严格遵守,并随时回答学生提出的问题,教师要对学生提出的问题做出明确解答;示范完成后,学生要动手安装,同时采用逐步递进的方式进行训练。

因此每个项目在设计之前,我们为每个项目准备了相关材料和工具。如电子技术,我们准备了功放板、电子双音门铃、收音机的制作。首先学会拆各种元器件,然后制作一个完整的功放板,功放板的制作主要是训练学生学会元器件的安装、焊接技术。了解焊接工具及焊接工具的一般使用方法,了解电子元器件的安装方法,通过大量练习掌握焊接技术,要求安装平整对齐、焊点平滑、焊接牢固,不能虚焊。

只有焊接技术达到要求后,才能进行下一个项目:电子双音门铃的安装,主要让学生先学会比较简单的小电子产品的安装和调试,因为门铃是日常生活中最常见的东西,所以学生不觉得难学。完成门铃的安装后,学生对电子产品有一个简单了解,在此基础上再安装比较难的收音机。电子产品的安装即要求学生通过看图寻找元器件,同时找出正确的安装位置,测量元器件,然后焊接,这样就把所学知识体现在一个实际作品中。

学习电工技术我们准备了导线、白炽灯、配电板、单相电度表等,要求学生完成室内配电的安装。包括室内布线、白炽灯、配电板的安装。室内布线应根据线路要求、负载类型、场所环境等具体情况,设计相应的布线方案,采用适合的布线方式和方法,选用符合要求的导线,对导线的要求包括电气性能和机械性能两方面,布线应牢固、美观。明线敷设的导线走向应保持横平竖直、固定牢固。暗线敷设的导线一般应水平或垂直走线。导线穿过墙壁或楼板时应加装保护用套管。敷设中注意不得损伤导线的绝缘层,学会定位、放线、护套线十字交叉敷设。

白炽灯的安装要求了解白炽灯照明安装的过程、掌握电工基本布线技术、熟练掌握白炽灯接线原理图、掌握白炽灯照明安装的方法。照明灯的安装要求定位、布线,布线要求采用明线,明线敷设的导线走向应保持横平竖直、固定牢固。敷设中注意不得损伤导线的绝缘层,要求采用护线套,注意按图正确接线,主要是要注意零线与火线的颜色。最后用万用表检查接线是否正确,然后通电检测安装的线路。

配电板的安装要了解家用配电板和动力配电板的安装过程,熟悉家用配电板和动力配电板的电路图,掌握家用配电板和动力配电板的安装方法。按照布线要求采用明线,明线敷设的导线走向应保持横平竖直、固定牢固。敷设中注意不得损伤导线的绝缘层,要求采用护线套,按图正确接线。注意零线与火线的颜色。装接线完毕,进行检查后方可通电试验。这些项目实训的完成,最终都为学生今后工程实践打下扎实基础。

四、结语

项目完成过程是学生学习技能、培养职业素养的过程,项目完成后的总结很重要。项目总结可以帮助学生明晰项目完成方法,通过项目成果展示与评价,学生相互交流,可以看到自己在学习过程中存在的问题,同时学会解决问题的方法,对自己掌握的理论知识及技能进一步提高认识。完成项目的过程使学生亲身体会到完成一个项目的体验,尤其是看到自己的项目成功,更能让学生感受到成功带来的喜悦,激发学习的强烈愿望。

参考文献:

[1]吴建.浅谈《电工电子技术》课程的教学[J].新课程研究:高等教育,2011.

电工的教程篇9

【摘 要】强化学生工程能力素质的培养已成为机电人才培养的重要目标之一,以工程能力为导向的机电测控课程教学体系的构建是目前机电专业培养的基本要求。以工程能力为导向的机电测控课程教学主要是重视学生的实践操作能力的培养,构建实践教学课程体系。本文将从目标定位、工程实践类课程比例、学生个性培养三个方面入手,具体探讨工程教育为导向的机电测控课程教学。

关键词 工程能力;机电测控;课程教学

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)08-0135-02

随着我国现代工业的发展,机电自动化技术越来越受到人们的重视,社会对机电类综合应用人才的需求也越来越高。因此,加强机电自动化人才的培养,提升机电测控课程教学,已成为现代机电教育的重要课题之一。而其中强化学生工程能力素质的培养已成为机电人才培养的重要目标之一,以工程能力为导向的机电测控课程教学体系的构建是目前机电专业培养的基本要求。

一、加强“工程能力导向”的教学定位,强化学生操作能力的培养

任何教学体系的构建,都必须要有一个定位,树立好课程教学的目标和原则。机电测控课程教学必须定位于社会主义市场经济环境下综合应用型人才的需求和学生就业竞争力的提升,致使于培养创新能力强、勤奋实干、守信诚实、动手操作能力强的具有机电一体化技术素质和研发能力的开发、制造、设计、应用等综合应用型机电工程管理及技术人才。

而“工程能力导向”的教学定位主要是要求在教学中重视学生工程素质的培养,即重视学生实践操作能力的培养,以学生实践能力的培养为目标强化课程教学中实践教学的地位。其中最为重要的是强化学生“机电设计技术、机电制造技术、机电测控技术”三大工程技术实训能力的培养,在“扎实基础理论,提升专业技能,寻求个性发展,满足市场需求”的课程教学思想指导下,构建集实验、实训、实习为一体的实践教学平台。

二、提升工程实践类课程比例,促进学生工程能力的全面培养

根据机电测控课程教学的定位,其中工程实践教学在专业课程中的地位越来越高,其所占的比例也越来越大,工程实践体系的构建可谓是势在必行。因此,在构建“理论课程+基础实验+综合实践+课外讲座+创寻训练”的开放性、一体化、多层次、全方位的机电测控技术实践教学体系下,保证工程实践类课程的比例,是提升学生工程素质和工程操作能力的重要保障。因此,在机电测控课程教学中,必须加强工程实践教学中五个模块的教学,即:基础理论教学模块、实验教学模块、机电工程技术实践训练模块、工程技术系列讲座、创新训练模块。其中,基础理论教学模块主要是指对机电测控基础知识的传授,但其教学过程跟现场演示和实践教学进行有机的结合;实验教学模块主要是指工程机械设计、工程控制、工程测试、电学、力学等课程的工程实验实训;工程实践训练模块主要是指机电传动实训和校企合作中的实习项目;工程技术系列讲座主要是指在校定期不定期举办各种跟机电测控相关的主题讲座,促进学生对工程技术知识的掌握和拓展,如:聘请校内外知名专家做专题讲座,每名学生必须听取一定次数的科技讲座并撰写听后感;创新实训模块主要是指以培养学生创新能力为目标,通过课题项目或者竞赛等课外方式进行。具体可如机电测控技术实践教学课程体系(表1)可知,其中工程实践类课程比例要明显高于其他课程。

整个实践教学课程体系集网络通信技术、机械工程技术、工程传动技术、工程装配技术、PLC 技术、电子电气技术、传感器技术、气动技术等技术为一体,充分培养了学生机电工程各方面的实践能力。

三、注重学生个性发展,提升学生工程技术方面的就业竞争力

对于机电自动化专业实践教学体系,学生就业竞争力的培养是其新的要求,也是其工程导向的根本理念所在。因此,对于学生就业竞争力的培养,除了课程基本知识和技能训练之外,还应该注重学生个性的发展,培养他们的主观能动性和创新能力。于是必须改革过去传统的机电测控实验课程模式,采取“问题情境”法、启发式教学方法、讨论式教学方法等进行实验教学,所谓创建问题情境主要是通过提问的方式将学生引入到所学课程知识中,让学生带着问题去学习、去实验、去实践操作,整个过程都是以学生为中心,学生是整个课堂教学的主体,将课堂归还给学生。通过这些注重学生个性发展和主体地位的教学方法,让学生自主学习、自由讨论、自我评价,能有效培养学生的自我探索、自我实践以及分析问题和解决问题的能力。同时,为了培养学生的就业竞争力,在实践教学中,必须要求大三、大四学生以兴趣小组的形式自由组合,参与教师科研项目、课题、大学生课外科研课题、大学生创新性实验计划项目等科技创新活动中的一项,布置定量任务,让学生按照要求完成,并撰写科研论文,以充分培养学生的创新能力和自主个性。

综上所述,通过以上三个方面的教学安排,有效地构建了实践教学课程体系。同时,在整个实践教学中应对学生进行及时评价和考核,确保实践教学的质量,打造综合应用型的机电工程管理及技术人才。

参考文献:

[1]周同岭.论我国工科院校学生的工程素质培养[J].实验技术与管理,2014,(4):132-134.

[2]王仲民,姚合环.高校培养学生工程实践能力的途径[J].理工高教研究,2014,(2):121-122.

[3]郭魂,左敦稳,唐国兴.面向应用的“机电系统控制技术”课程本科教学改革初探[J].装备制造技术,2007,(10).

[4]孙树文,杨建武,张慧慧. 机电一体化教学培训系统的设计与实现[J].中国现代教育装备,2007,(6).

[5]张立红,尹显明. 工程训练系列课程教学体系的探索与实践[J].机械,2008,(12).

电工的教程篇10

关键词:电工学;PBL;教学改革;教学模式;教学体系

作者简介:周静(1976-),女,四川隆昌人,重庆大学电气工程学院,副教授;侯世英(1963-),女,四川南充人,重庆大学电气工程学院,教授,博士生导师。(重庆 400044)

基金项目:本文系重庆大学教学改革一般项目(项目编号:2012-25)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)08-0018-03

“电工学”课程是工科院校非电类专业的技术基础课之一,在非电类本科专业的知识体系中有着重要作用。随着计算机和通讯技术的不断发展,“电工学”课程已发展成一个高度集成的“综合课程”,它和电子技术、自动控制、信号处理等诸多学科知识相交叉,在多个领域的实际工程系统中起着基础作用。随着“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标的提出,[1]作为技术基础课的“电工学”课程教学面临极大挑战,主要表现在以下几个方面:

首先,随着科学技术的发展,“电工学”课程的知识面越来越宽广、信息量愈加丰富,如果仅仅是在旧的课程体系下简单地增加新内容将必然导致课程内容越来越多,教学任务越来越重,在目前授课学时大幅削减的情况下,教学质量和效果都将大打折扣。因此,如何在有限的学时内提高教学的效率和效果是课程改革首要考虑的问题。

其次,“电工学”课程面向机械工程、动力工程、材料工程、生物工程、环境工程、采矿工程等非电理工专业开设,各专业的学生基础不同、教学要求不同,对电工电子学知识的需求也各有侧重。例如土木工程专业对建筑电气知识、热能专业对电机控制技术、化工类专业对分析测试仪器的应用等具有特殊需求。因此,如何在学生基础与能力参差不齐、教学需求各不相同的情况下实现高素质、厚基础、强能力的人才培养目标是课程教学的一大挑战。

而且,在现有的教学条件下,“电工学”课程教学中“厚基础”和“强能力”这两个培养目标在一定程度上出现了矛盾。“厚基础”强调教学的重点在于对理论体系的系统学习,并具备在时、空范畴里对基本理论进行转换、延伸的能力;而“强能力”可能更多的是强调为学科交叉应用提供必要的接口,具备基本知识、基本技能的应用能力。但是,在有限的学时内,要实现“厚基础”和“强能力”的双重目标就如同“鱼与熊掌”不可兼得。

因此,要使未来非电类专业的工程师具备宽厚的电工电子知识和应用这些知识的能力,如何有效地解决以上问题,一直是“电工学”课程教师关注的热点和难点。

一、“电工学”课程教学改革思路

1.课程改革的理念

为了全面认识专业对象、人才培养目标与课程教学要求之间的联系,首先在各专业的授课学生中开展了广泛调查,征集意见和建议。经过深入分析,对“电工学”课程进行定位,认为“电工学”课程对近机类工科专业是“技术基础课”,对非近机理工专业是“一般基础课”,对文经管专业是“素质教育课”;授课对象专业不同、人才培养目标不同、课程学时不同,“电工学”课程建设要同时满足以上“三不同”的需求,因此确定课程改革总体上要按照“通识教育+适度专业教育”的指导思想来开展。

要同时实现“厚基础”和“强能力”的教学目标,在改变教学内容体系的同时,改进教学方式也很重要。重庆大学电工学课程组在过去几年里深入分析了国外教学改革的成果,[2-6]最后选定一种受到国际社会普遍认同的研究性教学方法——“基于问题的学习”(PBL:Problem Based Learning)是最适合“电工学”课程教学改革的方法。即通过融合PBL思想,在课程教学中贯彻“理论与实践并重”的理念。

2.PBL教学法

PBL教学法最早起源于20世纪50年代的医学教育,常用于医学课程的教学中,是一种受到国际社会普遍认同的研究性教学模式。与传统的教学法有很大不同的是,PBL是一种以问题为核心,以解答问题为驱动力,以分组讨论、展示及相互交流为手段,以激发学生积极主动自学、培养学生创新性思维为主要目标的教学模式。在PBL教学过程中,通过设计真实性任务,将学习与问题挂钩,使学习者投入到问题中;鼓励自主探究,鼓励争论,鼓励对学习内容和过程的反思。PBL教学法强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中强调的以教师讲授为主;旨在使学习者建构宽厚而灵活的知识基础,发展有效的问题解决技能,发展自主学习和终生学习的技能,成为有效的合作者。目前,PBL不断得到推广和发展,已经在国内外许多高等院校被应用到各学科领域的教学中。

3.基于PBL教学法的“电工学”课程教学改革思路

在“电工学”课程中引入PBL教学模式的改革,其核心思想是:以解决从工程实际中提取的具体问题为基础组织教学内容;在教学过程中以解决问题为目的,引导学生学习知识,最终让学生在解决问题的过程中综合应用所学相关知识,达到培养学生独立自学能力、创新思维能力、资料组织能力的目的。围绕以上原则,基于PBL教学法的“电工学”课程教学改革包括理论和实践教学改革,先后把“PBL”教学模式引入理论和实践教学环节,探索集知识学习、能力培养和协作精神一体的教—学模式,主要在以下三方面进行了探索:将PBL融入到课程体系建设中,采用模块化方式组织教学内容,形成理论与实践有机联系的课程内容体系;将PBL融入理论教学,采取专题式课堂教学,落实“通识教育+适度专业教育”的原则;将PBL融入电工学实践教学,探索“知行合一”的教—学模式。

二、融合PBL的“电工学”课程改革

1.模块化课程内容体系建设

以“基于问题的学习”理念统筹整合教学内容体系,构建了“知识点—教学专题—平台课程”金字塔式的教学内容体系。

(1)理论与实践并重,优化教学内容模块。原有的“电工学”课程体系是从60年代开始逐步建立起来的,是电类专业“电路分析、模拟电路、数字电路、电机电器及控制”四门课程的简化和浓缩。考虑到本课程必须为更多专业的学科交叉以及新技术发展提供延伸接口,拓展课程内容体系,把电子测量、自动控制、PLC编程等相关的基本知识纳入课程内容体系并建立相对独立的知识模块;对照理论教学体系,构建立体开放的实验教学体系,更加明确地提出基础、综合、创新三个层次的实验教学内容体系;强化了实验教学和理论教学的对应关系和内在联系。

(2)以知识点为基础,构建课程内容体系。融合PBL的思想在各知识模块中,以一个“实际问题”为核心组织一个专题;细化各教学专题涉及的知识点,并对知识点进行分级:1级为基本知识点,2级为应用知识点,3级为扩展知识点。以用为本,以需求层次为导向,把教学内容层次与知识点按课程学时进行合理组合,形成系列“教学专题”;比如对文经管专业开设的通识教育类课程,则专题以1级知识点为主体教学内容,对机电等专业开设的专业基础课程则要包含2级和3级知识点。

(3)构建柔性、开放的平台课程。根据不同专业的教学要求选择不同模块的教学专题,并根据教学学时筛选专题内所涉及的不同层次的知识点,构成”电工学”系列课程,比如28学时的“电工学III”就是一门针对部分理科专业及文经管专业开设的通识教育课程;比如还有针对其他不同理工科专业开设的36学时、72学时、88学时等不同的“电工学”系列课程,形成柔性、开放的平台课程体系。

2.课程教学内容整合

以PBL模式为主导进行了课程的内涵建设。

(1)在教学内容上删除了那些从课程系统性和理论完整性出发安排的一些古典的、抽象的知识内容,比如:

1)简化了电路分析中结点电压法、网孔分析法等纯理论分析的内容,强化了在电路电子技术中广泛使用的KCL、KVL基本定理、等效电源定理、叠加原理和最大功率传输定理内容,并着重阐述其工程应用。

2)简化了电路暂态分析理论,着重理解RC和RL一阶电路的暂态过程,为其在滤波、信号发生等信号处理领域的应用打下理论基础。

3)精简了基于分立元件的放大电路分析,重点理解“放大”的含义,强调集成运算放大器的应用,掌握利用集成运放构成的各种基本运算电路。

4)精简电机的原理性介绍,重点介绍在工业企业和生产实践中广泛使用的三相异步电机的外特性及其起、停、变速控制等。

(2)在理论教学体系中,以用为本组织知识点,比如“PLC编程及应用”知识模块以在工业企业中广泛使用的“西门子PLC技术”作为主讲内容,精简PLC的原理性介绍,加强了PLC与“电机及控制”模块内容的交叉,针对实际使用重点介绍基于PLC的各种电机控制方法和过程。

(3)在引进新技术、新方法方面,在理论教材中电路、模拟电子技术、数字电子技术知识模块的每一章节之后新增附录内容,介绍基于Multisim软件的电路电子技术仿真分析方法,在理论教学中开展仿真分析教学;同时,在电工电子学实验教学中引入Multisim软件,开展基于EDA技术的设计性和创新性实验。通过仿真分析把传统的电工电子学知识与本领域的新技术、新方法相结合,拓宽学生的知识面。

三、融合PBL的“电工学”课程教学

1.专题式理论教学

为解决教学内容多而学时少的矛盾,课堂教学采用了紧凑式的“专题教学”,即融合PBL的思想,以一个实际问题为中心,围绕这个问题的解决组织教学内容,形成一个专题。而且,在教学中即要求做到基本概念和基本定律清晰,同时又要兼顾实际应用的方法和技能。如果按照传统理论教学的方式,由一个老师承担整个课程的所有教学工作则对教师的要求提高了。大多数老师所从事的科研方向有所不同,其专长也各有不同,因此,教学中与教师专业或科研背景相关的内容教师可以讲述得更生动,教学效果更好。但与专业不相关的内容教师则讲述平淡,所以“专题”教学难度很大。

基于此,在开展“专题式”教学时采用了多位教师合作授课的方式,即课程由若干个教学专题组成,根据教师的专业特长,结合教师个人的学科基础和学术研究,一个老师只专注于1~2个专题的教学而不是整个课程的教学。这种方式有利于充分发挥教师自身学科基础和学术研究的优势,深入浅出地把知识模块的基本理论、基本应用和工程实践结合起来,使教师在有限的课时、有限的人力情况下把课程教学“精品化”,实现最大限度地调动学生学习的积极性和主动性,提高课程的教学质量。

2.创新实践教学

把PBL教学理念融入实验教学,把“创新教育”贯穿于“基础+综合设计+创新实践”等多个层次的实验教学中,具体做法包括:

(1)打破“基础实验无创新”的定势思维,在基础实验中推行以学生为主体的自主实验。[7]开放式自主实验就是以学生为主体,在实验时间上采用开放管理,实验内容上采取给定实验目的、要求和实验条件,让学生在自主的时间内自行设计实验方案并加以实现的实验教学模式。在此实验过程中培养学生的“自主学习能力、实践动手能力”。

(2)开设综合实验项目,强化实验内容与工程、与实际应用联系。综合实验项目采用分组实验的方式开展,一般3~5人一组,包括选题—预习—提交方案—自主实验—总结答辩等几个层层深入的环节;实验基本采用自主开放式的管理方式,老师引导学生分组讨论并开展实验,最终让学生在解决问题的过程中综合应用所有相关知识,达到培养学生“自主学习、独立思考、相互协助”的能力。

(3)利用重庆大学“大学生科研训练计划”向非电类专业的学生开设“电工电子”创新实验,通过项目申请书撰写、开题/结题答辩、项目开展等环节促进学生“书面表达能力、口头表达能力、批判性思维(能力)、协同合作能力、运用信息技术能力、实践能力”等综合能力的培养。在SRTP项目中,导师采用PBL教学法有目的地引导学生综合应用电工电子学的知识和技能去分析问题、解决问题,实验过程不仅加深了学生对电工电子学知识的理解,更为重要的是对学生进行了完整的电工电子学知识应用的综合训练,为这些学生在本专业领域中应用电工电子学科知识奠定了良好基础。比如一组动力工程学院热能专业的学生在创新实验后总结说:“PLC控制技术对动力工程学院学生的专业学习有重要的实际意义,比如在火电厂给水泵小汽机保护系统、电厂化学水处理部分、电厂输煤自控系统以及中央空调节能改造等具有很高实践价值的领域……”

当然,开展基于PBL的实验教学的关键是建立一支高水平的实验教学队伍。为此,要求所有的理论教师同时承担实验教学任务,形成一支由理论教师和专职实验教师合作的教学团队。每个理论课教师围绕自己的专题设置综合实验项目或者提出SRTP项目,并作为导师指导实验小组开展讨论和实验,专职实验教师负责基础实验教学和实验室的开放运行。

3.建立了适应PBL教学的考核体系

在PBL教学中,课程考核方式随之改变,理论与实践并重,全方位、多角度地考核学生,避免一考定终生。理论考核以期末考试为主,发挥传统的期末考试的优势,采用课外阅读、课堂讨论等多种辅助考核手段;丰富并完善实验考核,为学生提供展示自己的平台,保证考核的真实和公正。以28学时“电工学III”课程为例,该课程是通识教育类课程,考核办法如下:

期末考试:采用开卷方式进行,即学生可以带上自己的教材作为参考;考试时间120分钟;考试成绩占总评成绩的50%。

实验成绩:“以能力培养为目的”,采用“实验报告+平时考核+综合实验”的考核方法,占总评成绩的40%:实验报告是规范实验的一个重要环节,可以体现实验中的重要基础理论、基本实验方法和数据处理方法等,因此在实验考核中占30%左右;平时考核反映了学生的学习态度、实际动手能力和基本科学素养,因此占20%左右;综合实验采用PBL教学模式分组进行,包括选题、预习、自主实验、答辩及实做几个环节,体现学生的自学能力、创新意识及小组协作能力,占50%左右。

平时成绩:主要为课外阅读的完成情况。课外阅读由教师指定阅读任务,研究生助教辅导,分组完成并对全班汇报,展示资料收集整理等能力。该部分成绩占总评成绩的10%。

四、总结与反思

在过去两年里,重庆大学电工学课程组以大类课程建设为契机,融合PBL的教学思想进行了一系列教学改革:以用为本,建立了“知识点—教学模块—教学专题”的柔性、开放的课程体系;在理论教学过程中开展了“专题式”理论教学;在实验教学过程中进行“创新”实践教学试点,得到学生的广泛认同。面向试点班级的问卷调查显示,95%以上的同学认为,这样的学习方式更具有挑战性,80%以上的同学认为这种学习方式更有助于综合能力的提高。但是,教学中面临的问题也同样严峻。

PBL课程教学的成功与否首先取决于作为课程主要内容的“问题”选择和设计是否恰当,即教学“专题”的设置是否合理。很显然,答案并不像“是”和“否”所描述的那样简单。

“专题式”教学的优点是突破了学科体系的束缚,知识的组织方式灵活多样,教学内容得到一定程度的优化,因而学时也可得到相应缩短,使内容与学时的矛盾得到部分缓解;但是,它打乱了学科固有的知识体系,使知识变得凌乱,与“厚基础”的目标冲突。所以优化专题教学,采用“基础教学+专题教学”的方式可能更适合“电工学”的理论教学,也更能体系“通识教育+适度专业教育”的思想。

教学队伍的严重匮乏是制约PBL教学的关键因素。很多同学在问卷调查时反馈“不能及时有效地得到老师的指导”。诚然,要倡导学生自主学习、主动学习的精神,老师的指导也是必不可少的。因此,PBL教学只适合小班教学,比如30人一个班,否则讨论、反思、汇报等过程就不能得到充分的开展。而且,PBL教学的开展不仅需要教师熟练掌握本课程的相关知识,还要了解与其关联的工程实践等其他知识,对课程组教师的素质提高也是一个极大的挑战。

综上所述,基于PBL的教学改革归根结底是采取各种措施改变传统的教与学的关系。于教师而言,需积极投身创新教学改革中,不断提高自身的水平,在教学过程中发挥主导作用。于学生而言,需挖掘自主学习潜力,培养动手能力和自主解决问题的意识, 体现了其主体地位。因此,在教学课时普遍减少的情况下,不失为提高教学效率、保证教学质量的有效途径。

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