电工电子实训掌握情况范文

时间:2023-12-15 17:28:34

导语:如何才能写好一篇电工电子实训掌握情况,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

电工电子实训掌握情况

篇1

电工学》课程的教学目标是使学生掌握电路、电子、电气等方面的基础知识及应用。目前市面上的教材都不能满足教学的需要,我们根据专业群的需要编写了校本《电工学》教材,包括直流电基础、正弦交流电路、常见电工仪器仪表的使用、手工烙铁焊接技术、家庭电路及用电器安装等内容。注重培养学生的逻辑思维能力和综合运用电路理论分析和解决实际问题的能力,为后续课程的学习奠定必要的基础知识和基本技能。根据不同专业的需要,在课程的体系和内容上进行了整体优化。对于通信技术专业,可以结合生活实际,适当强化电工仪器仪表的使用等方面的内容;对于网络技术专业,结合综合布线和楼宇智能化,可适当强化家庭电路及用电器安装等方面的内容。在实际上反映电工电子技术在本专业的具体应用,在基础理论上,拓宽了教材内容,突出了专业特点,让学生认识到电工学课程在整个专业体系中的作用和意义,激发学生的学习兴趣,同时,也可以提高学生解决实际问题的能力。

2改革教学方法和手段,提高教学效率和质量

2.1课程的教学总体采用项目教学法,主要以正弦交流电的波形图、手工烙铁焊接、家庭用电器的使用和安装、常见电工仪器仪表的使用等项目作为载体组织开展教学。项目必须紧扣各个模块的教学内容,以达到教学结果要求为目的,重点培养学生应用电工仪器仪表解决实际问题的能力。通过项目实践导向理论学习,完成项目实训后再通过实训结果学习理论知识。

2.2在课堂教学的过程中采用理实一体化教学,授课地点统一安排在电工电子实训室,每次课程必须将讲授、练习和实训有机的结合起来,边讲边练,使学生在动手动脑的过程中掌握电工仪器仪表的使用、手工烙铁焊接技术、家庭电路及用电器安装等知识。

2.3授课教师在课堂练习过程中,要多走动,多巡查,多指导,及时了解学生掌握情况,并在练习结束后进行总结,有必要时,还应选择个别学生的练习情况进行点评。

2.4在本门课程的教学中,教师应综合应用多媒体教学系统、图片、视频、Flas、PPT教学课件、实物展台、仿真软件、电工实验开发板等多种教学手段,实现教学方法的多样化,将抽象的教学内容直观化,提高教学效率和教学质量。

3强调实践能力

传统的电工学课程以教师为主、学生为辅,强调理论知识讲解,实训教学主要是教师验证理论知识项目,因此,必须对实训内容、实训手段以及实训方法进行改革,改善实训条件,提高学生的实践动手能力。

3.1以培养学生的动手实践能力和综合素质为主线,结合专业群职业岗位工作过程为导向,面向行业的发展建设为对象,从专业教学计划的制定、实践教学内容的选择、到课程的教学实施、顶岗见习、实习,采用“校内实践教学+企业项目开发+顶岗见习”的理实一体化教学模式,将项目案例、企业文化、职业能力素质、专业新技术等引进教学中。

3.2实训的内容应具有实用性、针对性、实时性、创新性,实训项目应由验证型实验向设计型、创新型实验转换,实施与专业背景相结合的实训项目,激发学生学习的兴趣和自主性。鼓励学生根据要求自主设计电路,培养学生的设计能力和创新精神。

3.3实训过程中,教师应注意方法和手段,电工学课程教学看起来枯燥,只要在教学中,有意识创设问题的情境,同样会变枯燥为趣味。如欧姆定律知识,老师画出电路图,通过电工实验板搭建电路,让学生测量电压、电流等参数并记录,然后让学生比较计算,对比实际测量值和理论值,这样学生就能很快的掌握理论性很强的欧姆定律,充分体现在“做中学、学中做”。

3.4学生单人单组实训,独立完成每个实训项目,避免偷懒和抄袭,给学生提供实际操作的机会,提高学生实际动手能力,增强学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,提高学生的综合素质。

3.5开放电工电子技术实训室,开展第二课堂活动,在日常的教学过程中建立专业学习兴趣小组,利用课余时间既可巩固课堂教学内容,又能学习课程教学以外的专业电工技能;既为参加技能竞赛做好了人才储备,又能让兴趣小组的成员在班级教学中发挥带头作用,提高教学质量。

3.6职业资格认证,电工电子技术实训室在原有的职业资格鉴定站的基础上,优化基地培训能力,依照电工中、高级工和技师的培训、认证要求以及考试的实际需求完善实训基地的各类建设,让学生的实践能力与社会接轨,进一步优化专业社会服务能力。

3.7建立校外实训基地,充分发挥行业、企业专业技术、先进设备、技术服务和专业培训的优势,在各类电工电子项目的开发和社会服务中,专业教师在专业技术水平、项目组织能力等方面有了显著提高,丰富了教学资源,教学质量大幅度提高,同时,学生通过参与企业实际项目,提升了自身的职业能力和职业素养。五年来,有将近师生300人次参与到各类项目的开发和社会服务中。

4创新课程考核

4.1考核方式采用:笔试加现场操作

4.2成绩评定说明:①学生考试前撰写出作品的设计报告和设计日志,采用全班公开的形式对作品的设计报告进行答疑,通过答疑的学生向任教师课提交现场操作考试的作品中所需的素材,以备现场操作考试使用。②任课教师在期末考试周内组织学生在统一时间、统一地点,根据作品设计报告书中的设计内容和设计制作步骤独立完成期末作品制作考核。笔试加现场操作的考核方法打破了传统只有笔试的考核方式,现场操作极大地调动了学生自主学习的积极性,培养了学生的实践能力、创新意识和协作精神,增进了师生之间的交流和了解,激发了教师的教学积极性。

5通过课程的改革,能加强师资队伍建设

教学实施过程,也是教师和学生互相沟通、相互提高的过程。建立一支技能过硬、创新能力强的实训教师队伍,使创新教育渗透于实训教学中。事实证明,教学质量与教师和学生之间的交流和投入的精力是成正比的。交流越多,投入的精力越多,学生学习的积极性就越高。鼓励教师多形式、多渠道参加培训学习,研究创新教学方法;及时总结经验;走出去、请进来,拓宽思路,开阔眼界,启发创新。教学质量的提高使教师的实际能力得到了锻炼和提高,促进了教师知识结构的优化和知识水平的提高,有力的推动了师资队伍建设。

6总结

篇2

关键词:实训课;互联网+;云实训;智慧教育

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2015)20-0080-04

一、问题与源起

自2014年起,浙江省中职学校电子专业高考内容进行改革,学生专业课除了理论考试以外,还要考技能。受此变化影响,学校电子实训课的教学质量受到了空前的关注,实训课的教学效果关系着学生专业技能水平,对学校的高考也会有明显的影响。但在现实中,学校电子专业实训课还存在着很多问题,一直对教学质量有影响,具体表现在以下四个方面:

1.教师实训教学指导面受限

电子技术应用专业技能操作性较强,在班级规模较大的背景下,一对多的现实使得教学指导教师很难面面俱到,常常顾此失彼,致使学生课堂问题不能及时获得解决,问题像滚雪球似的增长,最后导致学生厌学,严重影响教学质量。

2.学校实训教学资源分散以及利用率低下

教师以备课组的形式各自为战,资源虽多但是分散、参差不齐,没有很好的平台将其整合与共享,从而使得资源的利用率大大下降,资源之间没有一个对比,没有优胜劣汰机制,教学资源优化就很难实现。

3.过去式、碎片化的教学反馈、评价低质低效

目前的实训环境很难实现对每个学生实训操作过程的监控、记录及评价,评价往往只能是对个别学生、个别环节进行,很多实训结果的评价需要在课后完成,及时性很差。

4.教学管理粗放,因材施教难以实现

现有的条件下,规模化教学势必很难实现精细化、个性化的教学管理。在中职学生层次相差较大的情况下,每个学生对于教学要求的理解程度是有差异的,现有教学形式导致两极分化越发严重。

二、破题与思路

基于以上这些情况,笔者认为:改进电子专业实训模式,整合资源,提升教学效率势在必行。解决问题的主要思路归纳起来就是两个字:“融”与“创”。

1.“融“合现有装备

实训中出现的问题,主要是一个字:“散”。

课堂里学生多了,教师抓实训教学质量,力不从心――课堂散;

教师资源存放在个人电脑、U盘里,无法有效利用――资源散;

教学反馈滞后,每个学生的实训评价无法准时到位――评价散;

教学管理粗放,每个学生的实训需求无法同时满足――管理散。

要克服上述问题,必须对现有的实训设备做革命性的改进,设计融合现有设备的各自优点,新的实训台把原来独立的实训电子仪表、多媒体设备整合到一个新的工作台上。

2.“创”新使用技术

为了能更好地实现设备、资源的整合,有必要采用“互联网+”新思路建设新的实训系统,实现软硬件的跨界融合。通过基于“互联网+”的电职数字校园对新实训系统的学生账号实现统一用户登录,方便又快捷;学生通过数字校园个人学习空间,可以在互联网上学习教师在数字资源平台上的资源,实现在“云”上的便捷学习[1]。

三、开发与实践

1.“云实训”系统的开发

根据前面所提及的“融”、“创”的解决思路进行系统开发,将按照以下几个部分来进行。

(1)开发“云实训”硬件系统,打造一体化、可视化、通用型实训工位

为了解决技能教学中四点问题,学校开发了“云实训”硬件平台(见图1、图2)。硬件主要包括操作平台、计算机、监控设备、仪器设备、网络设备。

硬件设计时,在每个实训工位前安装了摄像头,摄像头是由学习系统进行控制的,在讲台上则安装了监控中心。这样,教师坐在讲台前面,便可轻松地掌握每位学生的技能操作情况,发现有操作问题时及时地予以提醒,问题严重时,教师会直接走到学生面前进行指导。

“云实训”硬件平台几乎集成了电子技术应用专业所需要用到的所有教学仪器,同时计算机的引入可以将电子专业所有的专业软件应用起来,这样一来可以实现电子专业所有的技能教学,并达到理虚实一体化的教学[2]。

(2)开发“云实训”数字化教学资源库,打造数字化、共享化、智能化教学平台

“云实训”资源库平台如图3所示,是数字化资源的载体,是把资源、硬件、教学结合在一起组成一个系统的关键,“云实训”模式下,平台建设需涵盖数字校园用户统一身份认证登录、资源上传下载修改、实时视频图像传输、实时评价反馈、数据统计汇总五大功能模块。

这五大块功能,对自主学习难问题提供了途径、对“三难”问题提供了软件保障、对技能授课标准不一提供了一致性模板、对资源共享难问题提供了共建共享的平台。

(3)配建现代多媒体系统,打造直观化、交互型教学媒介

为保证能有效开展“云实训”,配合硬件、资源库这两个平台使用,需要有一个现代的多媒体平台。平台包括无线同频器、电子白板、Pad、无线音箱系统、视频摄录系统。无线同频器的作用就是可以将手持式智能终端上的画面传递到投影上,教师可以抓拍教学过程的每一个瞬间及时反馈给所有学生,电子白板的引入能够有效的在讲解过程中加入批注,并能很好的保存起来,存放到资源库平台中去。

(4)实践云实训系统,打造“导助促”三位一体的技能教学模式

实训工单从操作步骤、操作对象、方法和评价标准等维度,图文并茂地对操作过程进行了详细描述,学生根据工单导学完成相应的工作任务,在过程中遇到问题可以在数字资源库中查询相应资源助学,解决相应问题,最后学生将完成阶段性成果及最终结果进行自评、互评、师评等评价,从而实现教学及能力提升,实现平台促学,实现了具有个性化特质的教学。

2.云实训系统的教学实践

通过几年来“云实训”系统的应用与实践探索,逐步形成了工单导学、资源助学、平台促学三位一体的教学模式,三者环环相扣构成了完整体系。同时精细化管理也保证了系统的正常有序运行。经过多年实践大大提高了学生技能学习的效率和质量。

(1)工单导学让学生在实训时有清晰的操作指南

工单导学是“云实训”系统应用的一个小助手,是连接学生和系统的一个纽带。利用图文并茂的工单导学,让学生在操作步骤、操作数字化资源链接、操作对象、方法和评价标准等维度有据可依,以工作任务为线索引导学生自主学习。如图4所示《三人表决器》项目的实训工单部分内容。

(2)资源助学为学生能够个性化自主学习提供途径

资源助学是在教学过程中很好的应用云实训资源平台中的数字化教学资源,教师针对某一个具体的实训项目开发了相应的数字化教学资源,其中包括技能操作微视频、常见错误解读、理论分析以及上一次课学生的一些典型的操作。学生能够根据自己掌握情况利用资源平台的资源搜索和帮助提示功能,选取自己所需要的知识点、技能点进行学习、操作。这样能够很好的实现因材施教,让教学尊重学生的个性,让学生能更自主的学习[3]。

3.平台促学为学生技能提升提供了通道

平台促学是应用了“云实训”平台及时评价反馈功能,教师可借助平台监控轻松地掌握每位学生的技能操作情况,并及时地予以指导、反馈、评价。同时借助系统开发时带的广播系统,能够将教学过程中的视频图像以大屏幕投影及系统广播的形式反馈到每个学生终端。这种及时反馈大大提高了学生解决问题的效率,对学生的技能提高有着极大的促进作用。如图5所示。

当学生技能操作发生错误时,教师便可一边纠正操作问题,一边点击按钮扣除对应指标的成绩,临下课时便可轻松地得到一张实训效果评价柱状图,直观地反映出技能训练的成果与不足,实现了实时评价和反馈。同步录制每位学生的操作过程,这不仅为教师评价学生技能提供了可视依据,而且为学校分析、研究学生的技能学习过程积累了大数据。

4.精细化管理为系统的有序运行提供了保障

系统使用便捷在于后台管理精细化,首先是及时有效的培训体制,建立了校本培训机制,让教师很好的掌握系统使用的方法。其次是精细化的实训室管理制度,以7S的要求来做好设施、设备、环境的维护。最后是数字化资源的整理和整合,资源是系统的核心,有序有效的资源管理非常重要,系统以项目来分割整个资源,跟某一项目相关的资源都存放在该项目的目录下面,同时提出资源点击排名,实现优胜劣汰[4]。

四、成果与创新

1.成果

(1)国内首创中职电子专业新型实训系统

该系统获得两项国家专利,其中 “云实训”硬件平台获得了国家实用新型发明专利,专利号为201320586340.8,“云实训”软件平台获得国家软件著作权,著作权编号2014SR031613。

(2)构建了一个“云实训”教学资源平台

云实训平台形成了校企互联、家校互通、师生互动,各方资源共建共享一种可持续发展的教育生态系统。经过4年多的共同开发与应用,建成了5个云实训系统的实训室,建成5门数字化核心课程,50多个实训项目,1000余项数字化教学资源,10多个经典案例的资源平台,学校被评为浙江省首批资源库建设示范学校。

(3)形成了“云实训”技能教学新模式

借助云实训平台,通过工单导学的教学形式,帮助学生实现自主学习,在此基础上,教师借助视频与网络实时查看、帮助及评价学生的课堂学习过程,借助于云服务器对学生的学习过程、结果等数据进行存储、统计、分析和评价,在平等的课堂教学资源环境中,初步形成大数据背景下兼具个性与高效特质的教学模式。

2.创新

(1)基于教材的共性化教学将向基于资源的个性化教学转变

“云实训”采用先进互联网技术手段,将数字化教学资源作为教学内容,教师提出教学任务并对学生实训过程进行及时评价、反馈,学生根据学习任务及个性的需求选用相应的资源,并根据教师的反馈对操作进行修正,最终达到技能教学目标。学生既是资源的使用者,又是资源的生产者,学生在进行资源成长体验式学习,这意味着基于教材的共性化教学将向基于资源的个性化教学转变。

(2)教学资源架构实现了从分散化向系统化的转变

“云实训”系统是将技能操作工位、信息化教学手段、教学过程监控、教学过程评价、教学资源使用、生成、理论教学、虚拟仿真,实际实践整合到一起的完整的可持续发展的实训教学生态系统。

(3)教学指导、反馈、评价分时性、局部性向实时性、大数据化转变

借助大数据手段对学生完整学习状态的分析,其中包括理论知识掌握程度,用科学数据对学生进行研究。利用云监控实现技能教学留痕、利用云计算实现学生操作数据分析、结果数据统计分析,为教学研究提供了数据支持及科学性保证。

(4)教学无痕向教学留痕转变

“云实训”系统能够把教学的整个过程完整的记录下来,将原来物质化实物化的教学资源以数字化的文字、图片、视频等形式存储起来,大大节省了存储空间,同时可以利用检索的方式方便使用者查询相关的数据。

(5)推广应用的专门化向可移植化转变

本成果是以电子技术应用专业为例的,专业不同但是系统架构都是一致的,只要结合自身专业建设自己的硬件平台,再配套上本专业的数字化教学资源就可以很好的开展教学。

五、成效与推广

经过4年多的共同开发与应用,建成了5个云实训系统的实训室,目前所有实训室都投入了使用,学生覆盖面为整个电子专业部近1000人,每周“云实训”环境实训室课时达20学时/间,几年下来成效显著。

1.学生学习兴趣、自主性、技能水平大幅提升

通过各年级的调查问卷、座谈会及收集到学生的体会及多方听课后评课反馈,听课率、参与率达95%以上。近几年学生荣获全国技能大赛金牌1枚、银牌2枚、铜牌2枚,省赛金牌3枚、银牌3枚。首届高职考技能考中,我校211名学生参加考试(全省最多)平均分137.3,为杭州市第一,省内前三。

2.专业教师技能及教学科研水平大幅提升

各级各类竞赛成绩显著,其中获国赛一等奖共2项、二等奖1项,省赛一等奖2项、二等奖2项。市级论文评比一等奖5篇以上,杭州市课题1项。各级各类杂志发表文章10余篇,编写教材10余本。多本教材被浙江省评为规划教材推广使用。

3.专业内涵质量得到了深化

在现有的教学模式下,增加了信息化教学的形式,实现了专业教材本位的教学传统向以数字化资源为基础的教学形式的初步转变,向教学信息化、智慧教育转型升级。

“云实训”系统在本校实践的同时,成果也辐射到了教仪企业及兄弟学校,推广效应显著。

4.成果转化,促进企业转型升级

成果获得了两项国家专利授权,相关成果转化为教仪公司技术革新、理念转变提供了范本,到目前为止,已有4家企业前来洽谈专利授权转让事宜。如浙江亚龙教育装备有限公司结合“云实训”系统,应用到浙江省高职技能考试设备中。

5.成果推荐,争做教改示范

在此期间,省级层面的讲座达5次以上,各类省级骨干教师培训类项目3次以上,公开课达6次以上,各类参观10余次,对省内专业建设、实训室建设、数字化资源库建设、教育教学改革起到很好的示范作用。

6.成果实践应用,获得社会认同

华东师范大学徐国庆教授听过“云实训”系统公开课后,在《职教论谈》卷首语中发表了《一堂印象深刻的公开课》,大幅肯定了学校的努力,成果还在《杭州职教》、《杭州日报》上都有相关报道,2014年入选中国电子商务博览会,并在智慧教育展区展出,传播了智慧教育理念,赢得社会的认同。

基于“互联网+”的电子“云实训”系统是电职教师教学智慧与最新信息技术结合的产物,其高度的智能化使教师在电职电子专业上实训课更加轻松,师生之间分享教学资源也变得十分方便。其理念符合电子专业建设的发展方向,可以说电子“云实训”系统的建设与应用体现了电职智慧教育不断深入的趋势,是一个具有创时代意义的发展。

参考文献

[1]梁文鑫.大数据时代――课堂教学将迎来真正的变革[J].北京教育学院学报(自然科学版),2013(1):14-16.

[2]黄允千.构建电工电子实验中心的新模式[J].实验技术与管理,2005(3).

篇3

关键词:电子技术实验 教学改革 实践 创新

电子技术实验综合了模拟电子技术和数字电子技术两门专业基础课程的实验,是我校电气工程及其自动化专业的基础类实验课程,是培养学生独立分析和解决实际问题,建立工程设计理念的重要环节。传统的实验教学主要以教师演示,学生验证为主,实验内容陈旧,实验过程固定,无法激发学生的学习兴趣和创新意识。目前电子技术发展日新月异,新器件层出不穷,客观上促进了实验教学内容和模式的改革,以任务驱动方式重新设计基础性实验内容,增加综合设计性和研究创新性实验比例,探索和建立一种“创新型”实验教学模式,以学生自主学习、自主实践与创新为主体[1],教师指导为主导,充分发挥学生的主创能力,培养具备实践能力和创新思维的工程应用型人才。

1 实验项目的设计与教学体系的构建

1.1 设计任务驱动的基础性实验

电子技术基础性实验多为验证实验,如单管放大电路、组合逻辑设计、触发器等,目的在于验证所学的理论知识并加深理解,学生在实验过程中不需要思考和分析,只是机械、被动地按照教师的讲解进行操作。而任务驱动实验项目是将实验教学内容中的基础性和经典性实验重新设计和整合,将每个实验设计成具体的任务,把理论知识要点巧妙地隐含在每个任务之中,提出设计要求,并以问答方式给出设计提示。学生每人一组,在预习实验时,需要先查找相关的实验资料,根据设计要求,确定实验方案,设计实验步骤,并进行Multisim仿真分析,经教师审阅后再进行实验。在实验过程中,根据自己的设计方案搭建硬件电路,实验数据的记录要随时与理论计算和仿真结果进行对比,发现问题要善于运用理论知识来思考和解决,真正体会理论指导实验,实验验证理论的快乐。最后是实验结果的分析,要求写出的实验报告具有个性和独创性。具体实施方案如图1所示。任务驱动基础实验内容设计采用从易到难、软硬件结合的方式,让每个学生循序渐进地融入和掌握实验,从动手实验中发现自己的创新潜能,使学生初步具备分析和设计电子电路的能力。

图1 任务驱动基础性实验教学实施方案

1.2 增设引进新技术的综合设计性实验

综合设计性实验选择具有工程背景或实际应用价值的实验项目,要求学生自主设计完成一个内容相对综合、难度相对较高的实验任务[2],如设计函数发生器、功率放大器、直流稳压电源、竞赛抢答器、汽车尾灯控制电路等,也可选取电子竞赛中的实用电路。实验任务以技术指标的方式给出,并给出部分电路设计原理图或设计指导,要求学生两人一组,通过查找资料,相互讨论和研究,在课外用Altium Designer完成整个实验原理图的设计,选择元器件和实验仪器,课内只进行电路调试、测量和数据处理等环节。在实验中引入EDA虚拟实验,学生在动手实验前先仿真,验证设计方案,调试和确定元器件参数,从而避免实验的盲目性,还可认识很多新器件[3]。这样不仅弥补了传统综合设计性实验中实验学时数不足的问题,还可以给学生一个充分展现自我思维和创新的空间,学生能提出自己独特的设计方案和实验方法,充分发挥学生自我创新的设计潜质和对知识的综合运用能力,真正做到“学以致用”。

1.3 开设研究创新性实验项目

创新性实验是学生综合运用所学知识进行系统开发、新技术应用研究的高层次实验教学环节[4],题目由小型的电子系统设计、电子设计竞赛题目以及教师的科研子课题单元等构成,如红外线检测系统、出租车计价器、水温控制系统等,借鉴电子设计竞赛的模式进行。学生2~3人一组,题目任选,也鼓励学生自拟题目,按照设计要求完成从拟订实验方案和论证,新器件选用,系统安装和调试,最后形成电子小产品的整个设计流程(如图2所示)。整个实验以学生在课外完成为主,实验室预约开放,使学生有充分的时间和机会完成自己的设计,验证自己的想法。教师重在对学生设计方案和方法的指导,强调学生的自主开发、自主研究和电子系统综合设计能力、创新能力、科学研究能力的培养。通过实践,增强学生的工程应用和综合设计能力,为选拔优秀学生参加大学生电子设计大赛、挑战杯课外学术科技作品竞赛及申请大学生创新项目等提供平台。

图2 研究创新性实验项目教学实施方案

1.4 “创新型”实验教学体系的构建

根据工程应用创新型人才培养目标,以实践和创新能力培养为主线,建立一个由简单到综合,由基础到创新,分层次、模块化、相互衔接的实验教学体系,使电子技术实验教学与理论教学既有机结合又相对独立。新的教学模式可分为3个层次:基础层、综合设计层和研究创新层(如图3所示)。

图3 “创新型”实验教学体系

基础层主要以任务驱动教学模式改革传统验证性实验内容,是实验教学体系的基础,是大二学生的必修实验课程,重点培养学生基本实验技能、基本分析方法和分析解决问题的能力。综合设计层是为大二、大三学生设计的,包含综合设计性实验、课程设计和电子工艺实训,主要从学生独立设计的角度出发,让学生了解小型电子系统设计的整个流程,锻炼他们的综合设计能力及创新思维。研究创新层可进行学生电子设计创新、各类大赛的集训、毕业设计和学生自选实验,全部在课外进行,还可为学生参与教师的科研、科技制作提供平台,主要面向大三、大四学生开设,以学生为主体,通过查找资料,自行设计、制作和调试,最终达到电子系统的设计和实现,重点培养学生的科技创新能力。

2 实验教学考核与评价机制的设计

对学生的实验考核注重实践能力的考查,总体分为两个部分,即:总成绩=平时实验成绩(占60%)+期末考试成绩(占40%)。

平时成绩由所有单个实验成绩组成。单个实验成绩=现场操作(占50%)+实验报告(占50%)。在每次实验过程中,教师通过对学生的辅导,全面了解学生的总体情况,然后对每个学生的现场操作按照A+,A,B+,B,C五个等级进行打分。实验报告包括预习报

告、实验情况、实验数据分析处理及实验总结等,教师根据具体书写情况,给出A+,A,B+,B,C五个等级的成绩。重视平时单个实验的记录,督促学生认真对待每一项实验,能给学生比较全面、客观的评定。

期末考试成绩采用理论与操作相结合、基础知识与综合运用相结合的方式。期末成绩=现场操作(占50%)+理论(占50%)。现场操作的题目从本学期已做过的实验中选取,将平时的实验项目分成30~40个小题目,包括实验线路搭建、实验数据测量以及实验结果分析和记录三部分,学生考试时随机抽取1题,在15~20 min内独立完成实验线路连接、调试并得出结论,由教师检查实验线路和测试结果。现场操作考试考查学生对完成某一规定实验项目的仪器操作水平、数据测量方法与实验中解决问题的能力。理论测试来自所做实验题目的相关理论知识考查,或回答问题或理论计算,考查学生理论知识的掌握情况。最后教师按考核标准综合评定成绩。这样既考查了学生应用理论知识解决实际问题的能力,也考查了学生独立动手操作的能力。

3 结束语

为了提高电子技术实验课程的教学质量,培养创新型人才,我们对电子技术实验进行了改革和探索。设计了任务驱动的基础实验内容,增加综合设计性实验的比例,并将现代电子技术的新器件和新技术引入实验教学中,激发学生兴趣,鼓励学生进行科技创新,并建立了循序渐进的创新型实验教学体系,提出了完善的实验教学考核与评价机制。电子技术实验采用理论与实践结合,软件与硬件结合,课内与课外结合的教学模式,重在培养学生的系统综合设计能力、工程实践和创新能力。实践表明教学效果显著,为学生的创新思维发展提供了良好的氛围,是提高学生综合素质的有效方式。

参考文献

[1]段玉生,周雨阳,刘艳.利用现代教育技术促进电工电子实验课程创新[J].电气电子教学学报,2010,32(S2):119-121.

[2]肖看,尹仕,严国萍.创新型电工电子全开放实验教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(4):79-82.

篇4

《机电一体化技术》是我校机械设计制造及其自动化专业的必修课程,它强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一,使学生对机电一体化技术有较全面的认识,系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法,初步具备机电一体化系统的设计能力。主要任务是使学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识,了解机电一体化系统(产品)涉及的相关技术,重点掌握典型机电一体化系统构建、设计,使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。所用教材是梁景凯主编的《机电一体化技术与系统》(机械工业出版社,2009年)[9]。先修课程主要包括电工学、机械原理、自动控制原理、微机原理、工业机器人等。电梯控制是《机电一体化技术》的重要内容,通过学习,使学生从应用角度出发熟悉常用控制电器的结构原理、用途、型号及选用方法,了解和掌握基本电气控制系统的分析与设计方法。在此基础上,学习可编程控制器(PLC)的基本原理,达到以下目的:具备对一般电气控制线路独立分析的能力;掌握PLC的基本原理;掌握某一系列PLC的逻辑指令、步进梯形指令、功能指令;了解编程器与编程软件及其使用方法;掌握PLC的系统设计与调试。最终能综合运用所学知识解决一定实际问题,为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定基础。针对我校机械设计制造及其自动化专业的2012级本科生,把项目教学法应用到《机电一体化技术》的教学中,为该方法的推广应用作铺垫。

1)项目的确立和设计项目教学法的开展,依赖于学生现有的专业理论掌握情况,是在学生掌握一定专业理论前提下的教学活动。项目教学法成败的关键是设计一项合适的工作任务,即提出目标。项目目标不仅指向某种专业知识内容的掌握和应用,而且指向专业知识的综合探究过程,指向学生的探究意识,学生可以通过各种不同的探究途径,有不同的选择,项目的确定要从现实条件和可行性两方面加以选择,项目设定难度和可操作性,要直接与学生现有知识层次关联。项目不能设得太大,太大使学生难以完成,提不起兴趣,项目的难易应循序渐进,教师的条件和学校可提供的硬件环境也是项目设定中必须考虑的因素。因此,在此环节应充分考虑以下几个方面:(a)项目活动能否调用学生已有的知识?(b)项目活动如何帮助学生完成新知识的自主学习?(c)此项目能否让学生感兴趣?(d)如何让学生之间加强沟通与合作学习?(e)如何让学生把所学的知识与现实联系起来?(f)项目完成后是否有助于增强学生的自信心?在学习“第5章电梯信号控制系统”的第3节“电梯的PLC控制”时,我们设计了这样的任务:要求学生自己选用某一种类型的PLC,完成4层载客电梯的控制,主要任务包括:设计电气控制原理图;进行PLC选型及I/O分配;PLC控制程序的编写;系统安装、调试;绘制设计图样等,最终实现电梯开、关门控制电梯轿厢快、慢速升降点动控制;电梯楼层连续显示;电梯内选、外呼信号操作指示的记忆与解除控制等具体功能。众所周知,目前电梯控制系统主要有三种方式:继电路控制系统、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点,目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能,但也存在抗扰性差,系统设计复杂。而PLC控制系统由于运行可靠性高,使用维修方便,抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点,倍受人们重视,已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式,也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言,编程方法的多样性使编程简单、应用面广,操作灵活方便,监视和控制变量十分容易。现在PLC的功能越来越强大,品牌很多,特点各异,世界上著名的品牌有西门子、三菱、欧姆龙、施耐德等,这四大品牌各有所长,三菱FX2N系列执行速度快、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块;欧姆龙PLC功能完善,结构灵活不受环境的限制,传输质量高、速度快、带宽稳定,成本低,适用面广;西门子PLC在我国广泛应用于冶金、化工、印刷生产线等领域,其中型机可对设备进行直接控制,具有较强的控制功能和较强的运算能力;法国施耐德PLC主要有Quantum、Compact、Mo-mentum等系列,其编程软件是施耐德电气自动化的核心产品,处理器的灵活性可以实现更高的性能。采用项目教学法,让学生了解、熟悉PLC在电梯控制中的具体应用,这是在《机电一体化技术》课程中的一次全新尝试,同学们既有浓厚的兴趣,跃跃欲试,又感不知所措。

2)分组制订计划及自主学习项目确定后,接下来便是分组实施,以小组为单位,既体现合作性,又体现独立性,分组时要注意学生的搭配。将基础好、能力强的学生与基础相对较差的学生组合在一起,这样能保证任务及时地完成,利于优生对基础较差的学生进行帮助。全班30人,被分成4个组,每个组选出1名组长负责本组的实施,各组争先恐后地开始查资料、自学,甚至向其他老师咨询,不亦乐乎。

3)实施计划第1组选用日本三菱FX2N系列PLC,第2组选用日本欧姆龙CPM1A-V1系列,第3组选用德国西门子S7-200系列,第4组选用法国施耐德Momentum系列。明确任务后,各小组在组长的领导下,有条不紊地校电工电子实训中心进行,先从电梯的控制原理入手,查资料、讨论、试验、再讨论、再试验。具体实施步骤如下:①元件选择。在明确项目任务的情况下,根据控制要求,确定PLC的输入输出点数,画出I/O分配图。②程序设计。在程序设计思路上,采用顺序控制设计法,即根据系统的工作过程绘出顺序功能图,再根据顺序功能图设计出梯形图的方法。这是整个项目的难点,同时也是培养学生独立思考、分析问题、解决问题、进行创造性思维的过程。③运行调试。在程序调试过程中,学生遇到了许多问题,在我们的启发下,让学生自己去分析发现错误原因,使他们在解决问题的过程中学习分析问题的方法和技巧,最终4个小组都完成了规定任务。

4)检查、评估项目教学中,学习过程是人人主动参与的创造性实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。在这个过程中,学生理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的能力及沟通合作等关键能力。它改变了传统教学老师介绍知识声嘶力竭,学生觉得枯燥无味,效率低下,死记硬背,难以将知识运用于实际的弊端。经过1周的团队合作,4个组都完成了任务,都感到很欣慰。接下来让学生进行自我评估,并讲解、展示各自的成果。最后我们对各组进行点评,首先充分肯定了同学们的成绩,点赞各组在实施过程中的靓点,指出这四种PLC各有自己的优势,并将主要优势列于表1中。总之,经过这样一次尝试,让学生获得了一定知识,而且激发了他们继续探索的兴趣,好象打开了一扇窗口。不仅各组完成了规定的任务,在老师的启发下,学生自己又将这几种PLC进行了比较。比如:三菱PLC与西门子PLC的编程理念不同,三菱PLC编程直观易懂,学习起来会比较轻松,而西门子PLC指令比较抽象,学习难度较大,但指令较少,而三菱的指令较多,所以学习三菱和学习西门子的周期是一样的;三菱的优势还在于离散控制和运动控制,三菱的指令丰富,有专用的定位指令,控制伺服和步进容易实现,要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项,而西门子在这块就较弱,没有专用的指令,做伺服或步进定位控制也可以实现,但程序复杂,控制精度不高;过程控制与通信控制是西门子的强项,西门子的模拟量模块价格便宜,程序简单,而三菱的模拟量模块价格昂贵,程序复杂,西门子做通信也容易,程序简单,三菱在这块功能较弱;假如某设备只要求控制动作,如机械手,可选择三菱的PLC,某设备有伺服或步进要进行定位控制,也可选三菱的PLC;像中央空调,污水处理,温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的PLC比较合适;若某设备在现场有很多仪表的数据要用通信进行采集,则选西门子的就比较明智,……。虽然所学的书本知识这一节已经结束了,但同学们的兴趣和讨论却远远没有停止。

2结语