电子科学论文范文

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电子科学论文

篇1

1.1升压型零电压转换PWM电路的工作原理教材193页8.3.4节中对零电压转换PWM电路常用的软开关电路—升压型零电压转换PWM电路的工作原理做了简单的叙述,相对于其实际的电路的复杂性,简单的几句话不足以使学生理解并掌握其工作原理。现在笔者将升压型零电压转换PWM电路分为两个教学过程,第一个是工作原理的详细介绍;第二个是课堂知识的具体应用。零电压转换PWM电路如图1所示[3],相对于传统的升压型变换电路—Boost变换电路[4](在教材第五章直流-直流变流电路的第123页有详细介绍),升压型零电压转换电路在Boost变换电路的基础上增加了一个辅助网络,该网络由辅助开关QZVT、谐振电感Lr、谐振电容Cr及二极管D2和D3组成。电路工作时,辅助开关QZVT先于主开关QMAIN开通,使ZVT谐振网络工作,电容Cr上电压(即主开关QMAIN两端电压)下降到零,创造主开QMAIN零电压开通条件。下面结合其工作波形图详细介绍其工作原理。

设输入电感足够大,可以用恒流源IIN代替,而输出滤波电容足够大,输出端可用恒压源V0代替。设T<T0时,QMAIN和QZVT均关断,D1导通,一个工作周期可分为七个工作模式[3],其中每个工作模式可以等效一个电路。图2为BoostZVT-PWM变换器工作波形图。下面是一个周期内Boost型ZVT-PWM变换器各个阶段的运行模式分析,一周期内7个运行模式的等效电路如图3所示。

(1)T0~T1Lr电流线形上升阶段。t=T0,辅助开关Tr1开通,谐振电感电流iLr线形上升,t=T1时达Is,二极管D的电流ID则由Is线形下降,t=T1时降到零电流下关断,等效电路如图3(a)所示。

(2)T1~T2谐振阶段。LrCr谐振,电流iLr谐振上升,而电压Vds由V0谐振下降。T=T2时,Vds=0,Tr的反并联二极管导通。等效电路如图3(b)所示。

(3)T2~T3主开关Tr开通。由于Tr的体二极管已导通,创造了ZVS条件,因此应当利用这个机会,在t=T3时给Tr加驱动信号,使Tr在零电压下导通,等效电路如图3(c)所示。

(4)T3~T4iLr线形下降阶段。t=T3,Tr1关断,由于D1导通,Tr1的电压被钳在V0值,Lr的储能释放给负载,其电流线形下降,等效电路图如图3(d)所示。

(5)T4~T5ids恒流阶段。t=T4,D1关断,这时Boost型ZVT-PWM变换器如同普通Boost型变换器的开关管导通的情况一样,等效电路如图3(e)所示。

(6)T5~T6Cr线形充电阶段。t=T5,Tr关断,恒流源Is对Cr线形充电,直至t=T6时,Vcr=Vo。等效电路图如3(f)所示。

型变换器开关管关断的情况一样,处于续流状态,直到t=T0,下一周期开始,等效电路图如图3(g)所示。刚才图3所示的七个工作原理可以用七个运行从上面的分析可以看出,经过教师的巧妙处理,将教材193页上复杂的升压型零电压转换PWM电路的工作原理通过图解结合文字解说的方式,进行详细的阐述,经过这样的处理,学生都能掌握和理解。接下来笔者将所学课堂理论知识与实际应用相结合,达到加深学生印象和突破难点的效果。

1.2课堂理论知识的具体应用上面对升压型零电压转换PWM电路的工作原理进行了阐述,学生对其工作原理有了一定的理解,但是他们可能疑惑,学了这个知识难点,到底它具体应用在哪些地方呢?逆变电路在教材第五章123页对升压变换电路的作用一个是电压抬升,另外一个是是功率因数校正,这两个知识点我们已经掌握,那针对这次学的升压型零电压转换PWM电路,跟普通升压型电路作用没什么差别。于是笔者就将升压型零电路应用于功率因数校正电路中,一个是验证软开关理论,另一个就是验证其功率因数校正功能。图4所示为升压型零电压转换PWM电路在功率因数校正电路中的具体应用,其整个系统的工作原理首先是市电220V交流输入,通过不控整流变成直流电,但是由于采用二极管整流以及大电感电容滤波,因此系统功率因数比较低,而且含有大量的高次谐波。关于功率谐波的危害在本教材69页第三章整流电路中的3.5.1节中有详细的阐述[6],在这里不做具体叙述。由此可见,在不控整流电路中引入升压型零电压转换PWM电路的主要目的就是提高系统的功率因数,另外一方面,由于引入了新的电路,因此系统的效率会降低,由此需要采用软开关技术来提升系统效率,这也是本节的软开关技术应用的一个具体体现。根据电路理论和模拟电子技术的知识可以算出系统的元器件参数:输入电压Vin为单相220V,升压电感L为470μH,谐振电感Lr为8.3μH,谐振电感Cr为958pF,输出滤波电容Co为2200μF,开关频率f为100kHz。然后在仿真软件Pspice中搭建仿真模型并进行仿真。图中显示了主开关管Tr是在辅助开关管Tr1关断后才开通的,而且辅助开关管导通时间很短,显著地减少了开关管Tr的损耗。图7为主开关管Tr驱动波形Vgs,漏源电流波形Ids以及漏源电压Vds的仿真波形图。图中我们可以看到主开关管在开通前先有电流反向流过其体内二极管,使漏极电压箝位到零,再加驱动脉冲从而实现零电压开通。当驱动脉冲变为零时,由于主开关管Tr漏源极两端并联着谐振电容,使得主开关管Tr漏源两端的电压缓慢上升,从而实现零电压关断,在这里笔者要特别强调这就是这节课学习难点的软开关的工作原理。图8为输入交流电压和电流波形图,从图中我们清楚地看到输入电流很好跟随交流输入电压,实现了功率因数校正的目的。因此通过零转换PWM电路的课堂教学示范,可以得出以下结论:

1)学生可掌握升压型零电压转换PWM电路的基本工作原理;

2)学生复习了功率因数校正的概念;

3)学生通过课堂所学理论知识的应用将前面所学章节和本节课知识联系起来,达到了融会贯通的效果。

4)最重要的是激发了学生的学习兴趣,帮助他们更加容易地掌握课堂教学难点。

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二、电子秤的发展趋势

电子秤是载于秤的台座、盘、钩上的物品的重量由传感器蠕变反应平衡,而由仪器数字显示的电子衡器。电子秤集机、电、仪于一体,具有多功能、高精度、快速和动态计量、稳定可靠等特征,代表了衡器产品发展的方向。电子秤属于日用衡器,为劳动密集型产品。电子秤产品总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向上综合性和组合性。

(1)小型化

近几年新研制的电子平台秤结构充分体现了体积小、高度低、重量轻(即小、薄、轻)的发展方向。对于低容量的电子平台秤和电子轮轴秤,可采用将薄型或超薄型的圆形称重传感器,直接嵌入钢板或铝板底面与称重传感器外径相同的盲孔内,形成低外形的秤体结构,称重传感器的数量和位置由秤的额定载荷和力学要求计算决定。钢板或铝板就是秤体的台面,称重传感器既是传感元件,又是承力支点,极大地减化了秤体结构,减少了活动连接环节,不但降低了成本,而且提高了稳定性和可靠性。对中等或较大容量的电子平台秤、电子地上衡,已经出现了采用方形或长方形闭合截面的薄壁型钢,并联排队列焊接成一个整体的竹排式结构的秤体,4个称重传感器分别安装在最外边两根薄壁型钢两端的切口内,安装在称重传感器承力点上的固定支承就是秤体的承力支点,既减化了承力传力机构,又节省了秤体高度,这是一种很有发展一前途的秤体结构。对于大型电子平台秤,可利用有限单元法进行等强度和刚度计算,采用抗弯刚度大的型材和轻型波纹夹心钢板等。

(2)模块化

对于大型或超大型的承载器结构,如大型静动态电子汽车衡等,己开始采用几种长度的标准结构的模块,经过分体组合,而产生新的品种和规格。以5、6、7m长的同宽度3种标准模块为例,由单块、二块、三块到四块分体组合,可以组合成长度为5-28m的22种规格的分体式秤体结构。当然在实际应用中,根据各行业用户的需要,选择其中10余种常用的标准规格即可。这种模块化的分体式秤体结构,不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性,而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了成本,增强了企业的市场竞争能力。

(3)集成化

某些品种和结构的例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等,都可以实现秤体与称重传感器,钢轨与称重传感器,轨道衡秤体与铁路线路一体化。如秤体与称重传感器一体化的便携式静动态电子轮轴秤,多用硬铝合金厚板制成。其结构原理是经过固溶热处理强化的铝合金板,或通过在4个角上钻孔和铣槽分别形成4个悬臂梁型称重传感器;或在铝合金板的底面铣出多个对称的盲孔和盲槽形成整体剪切梁型称重传感器。这就使得秤体与称重传感器合二为一,即铝合金板既是秤体台面又是一个大板式称重传感器。以后者结构的10t便携式动态电子轮轴秤为例,其尺寸为720mmx550mmx32mm,重量约为23kg。

(4)智能化

电子秤的称重显示控制器与电子计算机组合,利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使电子秤在原有功能的基础上,增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能,这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子秤与采用智能化称重显示控制器的电子秤的根本区别。

(5)综合性

电子称重技术的发展规律就是不断的加强基础研究并扩大应用,扩展新技术领域,向相邻学科和行业渗透,综合各种技术去解决称重计量、自动控制、信息处理等问题。例如在流量计量专业,如果按照传统的理论和方法建造一套标准大流量测量系统,价格相当昂贵。如果采用称重法即质量流量法,只要将重量和时间测量准确,大流量的测量问题就迎刃而解了。对某些商用电子计价秤而言,只具备称重、计价、显示、打印功能还远远不够,现代商业系统还要求它能提供各种销售信息,把称重与管理自动化紧密结合,使称重、计价、进库、销售管理一体化,实现管理自动化。这就要求电子计价秤能与电子计一算机联网,把称重系统与计算机系统组成一个完整的综合控制系统。

(6)组合性

在工业称重计量过程或工艺流程中,不少称重计量系统还要求具有可组合性,即测量范围等可以任意设定;硬件能够依据一定的工作条件和环境作某些调整,硬件功能向软件方向发展;软件能按一定的程序进行修改和扩展;输入输出数据与指令可以使用不同的语一言和条形码,并能与外部的控制和数据处理设备进行通信。

三、我国电子秤的不足

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二、课程设计实施

(一)课程的培养目标

通过本门课程的学习,逐步培养学生具备以下四种类型的能力:1、专业核心能力:综合利用电子技术的基础知识进行理论设计的能力;具备一定的生产、生活中的电子电路的制作及维修能力。2、社会适应能力:自学创新能力;团队合作能力;独立解决问题的能力。3、行业通用能力:熟练应用Multisim仿真软件。4、岗位专用能力:元器件识别检测,仪器的使用及保养。知识目标的培养具体包括以下5个方面:1、认识各种电子元器件,掌握电子元器件的特性、参数选择以及检测方法。学会常用电子仪器的使用及器件手册的查阅。2、通过搭建各种典型电子电路,了解元器件在电路中的作用,掌握典型电路的工作原理。3、通过焊接技术的学习,使学生掌握焊接技术机理,掌握合格焊点的质量标准。了解生产企业中电子产品的制造过程。4、熟练掌握Multisim仿真软件的使用。5、能够进行一个简单电路或一个简单电子产品的设计、焊接、制作与调试。

(二)教学项目的选取

充分利用校内外教学资源,以项目作为教学的载体,采纳企业人员的建议,基于工作过程选取典型功能电路作为教学项目。教学项目实施进程表设计如下:企业常用到的一些大型的焊接设备,例如:波峰焊和贴片焊,在校内无法让学生亲身体验,因此可采取带领学生去校外的企业参观学习的形式作为教学的补充。项目一至五为模拟电路,项目六和七为数字电路,模拟电路是数字电路的基础。电路结构的选取由简单到复杂,呈递进关系。教学中以学生为主体,体现了“教学做”一体化的教学模式。

(三)教学项目的具体实施

1、教师给出具体项目后,学生根据电路图选取并检测所需的元器件。2、运用Multisim仿真软件进行电路的仿真实验,学习掌握电路的工作原路。3、利用面包板搭建实际电路,进行电路的参数调整并调试电路使其符合性能要求。4、将实际搭建电路与仿真电路对比,进行误差分析。5、通过举一反三,对所学电路进行拓展。6、运用Multisim仿真软件仿真拓展电路培养学生的电路设计能力。

(四)课程教学方法及手段

本门课程教学方法的使用大体归纳为三点:1、基于企业实际开发电子产品的设计流程,采用仿真与实践相结合的项目导向教学方法。根据实际教学需要,将案例教学法、问题教学法、擂台竞赛法等多种教学方法灵活应用。同时,注重人文与专业的结合,重视做人做事的教育,将职业道德、职业规范、职业技能的培养有机结合。2、教育技术的应用:借助现代教育手段,可以使学生了解行业最新的技术信息,开阔学生的眼界,并促进教学内容更新完善。3、体验性学习的广泛开展:通过校内实训室的实际动手操作,校内外企业的参观学习,使学生亲身体验,产生直观的感受,通过体味领悟,使学生真正弄懂知识,从而收到良好的教学效果。所使用到的教学手段主要有:1、采用多媒体教学影片。2、准备电子教案,并且采用多媒体课件辅助教学。3、充分利用校园网和互联网:学生可以根据自己掌握知识的程度有选择的进行学习,通过校园网随时进入仿真实验室进行操作。通过大量互联网的使用使学生了解最新的行业资讯。教师也会给学生提供一些电子行业相关的网站供学生参考。4、利用真实的实践教学环境。例如:项目八电子产品的制造过程这一知识目标的学习,通过带领学生进入校外企业参观学习以及安排学生观看多媒体教学影片的形式来实现。在参观的过程中,由我们顶岗实习的学生给新生做详细的介绍。一方面,学生直观了解电子产品制造的全过程,另一方面,亲身感受企业真实的工作环境,提前做好心理准备,明确发展的方向。

(五)课程的评价体系

《电子设计初步》课程采用项目实施过程的考核机制,企业参与、教师评定与学生互评相结合。总评成绩由实践表现和项目累积成绩两部分组成。其中,实践表现部分结合企业用人标准给个人打分,包括出勤率、学习态度、查阅资料质量、电路所测参数、校内、外企业参观实习表现等。实践表现占个人总评成绩的30%。项目累积成绩部分给出的是团队成绩,学生互评推选出优秀作品参加小组间的评比,校内实训室完成的项目由教师打分给出小组的项目实践成绩;校内企业完成的项目请企业人员参与评分,项目累积成绩占个人总评成绩的70%。

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在新课程背景下的中职电子教学中,课堂氛围逐渐变得枯燥乏味,教师在讲台上滔滔不绝地讲个不停,而学生却表现得无精打采,在课堂上不是睡觉就是玩手机,这严重违背了新课程背景下的教育准则,并且教师不懂得从实际出发,没有运用有效且可行的教学方法去挖掘学生的潜能,这将严重影响教育发展的步伐。教师在备课时没有充分利用教材内容来组织一些小活动,忽视学生都有着一颗爱玩的心理。如果在课堂上加入一些小活动或做一些小游戏,不仅可以引起学生学习的兴趣,还可以让学生主动融入课堂。唯有这样,才能调动学生学习的主动性与积极性。

2.课程设计不完善

在新课程背景下的电子教学过程中,教师没有将理论课程知识与实践课程相结合起来给学生传授新的电子技术知识,这会使学生记住了相关的理论知识,而忘记了实践知识,若不然就是记住了实践知识,而忘记了相关的专业理论知识,这些都严重导致了学生学习新知识而导致相关知识脱节,并且部分专业知识与现实严重脱轨,学生所学的知识与社会所需要的不相符合,这不仅不利于学生吸收新的知识,还将会在一定程度上阻碍社会的发展。

二、新课程背景下中职电子教学中解决对策

1.在电子教学中,教师不仅要有科学以及合理的课程设计,还要引起学生学习的兴趣,发掘学生的潜力

在电子教学中,教师可以采用一些活动来进行教学,但不要脱离教材内容,这样不仅可以让学生踊跃参与,让学生在游戏中感受到学习的乐趣,并且不但让学生学到了相关的知识,还让学生通过实践得到了相关专业知识的内容。

2.不断提高师资力量,加强教师对于电子教学能力的培养

学校应当制订出完善的针对教师电子教学的培养策略,规定每个月安排教师在校外进行培训,在学校的时候要对教师进行不定时的电子教学能力测试,只有这样才能让教师的教学能力得以不断提高,知识结构不断更新和丰富。在培训过程中,也要求教师进行社会实践,去到一些企业中了解现在社会对于专业方向的需求,以此来面向专业化教学,让学生时刻适应社会的发展,这样也可以增加学生的就业成功率和就业筹码,为学生的就业方向奠定基础。

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2电子商务企业对设计师的要求

大多数院校在电子商务专业课程设计上都是以网络营销为主,大部分教师以单纯的教授各自教授科目的内容进行教学活动,但是这样的方式,无法让学生达到电商企业对美工设计师职业要求。因此,美工课程中要让学生基于网络营销的理念,运用艺术设计中需要的发散性思维设计图片来进行教学。现在的网络消费者对于产品的宣传图片的美化程度要求越来越挑剔。顾客的心理为根据,只有设计出吸引顾客眼球的图片,才有可能提高产品的销售量。电商企业的美工设计师不但在设计上被要求新颖独特,更要在营销方面有着极其深入的了解。只有把电商专业中的设计和营销完美地融合在一起,才能设计出企业真正需要的作品。

3差异

工作岗位的职能必然要随着行业的属性的转变而发生相应的改变。不断拓展不同领域并且迅猛发展壮大的电商行业,对岗位职能的要求越来越专业化。在竞争越来越激烈的今天,电商设计师已经不再是从前简单的拍好照片,精致的修剪,设计个图稿就可以了,一些在网店的老板前期很多都身兼客服和美工设计师,而是变得更高端,更具体,更专业。

4革新

随着电子商务的发展和壮大,许多早期的个人淘宝和淘宝商城等电商企业在激烈的电商市场竞争中已经变得毫无优势,无奈只能退出。电商企业的发展已经不满足于以往简单的网上商铺销售渠道,坚持原本发展模式的电商企业很多已经转身投入到为一些传统企业做网络代运营的行业,行业属性已经从自主经营发展成为到经营服务项目,淘宝商城已经取代个人淘宝变成了传统大企业线上销售的战场。电商设计师还停留在简单的图片设计上传,适应不了在这种形势下电商企业其的要求。代运营主要是指帮助一些希望做电商的传统企业开展网上销售,这就需要该代运营公司具备营销、产品、客服、供应链等全方面的知识,然后可以跟传统企业销售分成。目前代运营包括各种各样的方式:从建站、推广、物流、客服、仓储等领域都有相关的公司涉及。百花齐放,百家争鸣。当然,也包括一些为电子商务公司提供服务的专业机构。为了减少线上的人力财力投入,越来越多的电商企业选择这种类似的服务外包的网络运营公司,通过市场调查,不难看出相较于在网上商城租用网店或选择外包服务,大部分企业会投入大量的资源对本公司网站的搜索引擎优化进行。电商美工在电商代运营服务专业化过程中,作用更胜从前。这样就要求电商美工具备商业化广告的设计能力的同时,还需要精通网络营销和网络推广等专业知识。这是新形势下电商设计师发展的必然要求。各大院校在电子商务专业课程的设定上,需要结合多个领域的专业知识,从企业对人才的渴求出发,不断地进行更新转变,跟上时代的步伐,培养出更符合企业需要的新型人才。

5作用

电商专业设计课程革新的目的就是为了让每届学生在完成这门课程后,可以独立的为企业效劳,让企业愿意并且强烈欢迎电商专业的毕业学生,让学生们更好更快地很适应工作环境,现实情况决定了,电商专业设计课程不会像艺术设计学院一样开设过多。应电商企业所需求的,把电子商务专业的设计课程与网络营销课程有机结合在一起,才能培养出优秀人才。当前,电商课程设置的核心是网路营销,在电商专业设计课程革新后,各大院校有许多优秀的、经验丰富的教学团队进驻。电商专业的学生在美工课程学习过程中有着相当明显的弱点和不足,学生们由于没有接受过美术专业基础培训,学习色彩运用等美术知识很困难。如此,教师在电商美工课程教学中,教授更多的相关美术方面的专业知识。在教学设计中,教师经常要使用电商美工设计模板,这些相对完美的网络营销类的模板的教学,结合与企业合作的电商网络代运营的实战项目,给学生留下了自由设计的空间,学生可以在真实的网络商城的平台上,上传自己做好的电商企业商品的设计图,教师给出正确的指导,让学生在残酷的实战商业考评中,加强自己的学习能力和创新能力。

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目前,我院的“电工电子技术”课程实训设备由于资金短缺,使用的仍然是十几年前购置的设备。随着新知识、新技术的不断涌现,原有的实训设备已经远远跟不上时代的步伐,理论知识和实践操作相脱节。

1.2理论教学时间和实训教学时间比例、关系密切度安排不合理

受教学大纲规定所限,“电工电子技术”课程学时较少,但是课程内容信息量涵盖很大,这就要求教师在较短的时间内,既要完成该课程的基本理论教学,又要在实训中更好地运用本课程的相关知识,无形中就加大了教师的工作难度和工作量。传统教学模式下都是重理论、轻实践,导致学生在实践中甚至不知道如何下手,以致于不能完成练习任务,没有很好地把理论和实训的课时时间安排紧密结合。

1.3教考分离,不利于提高学生的学习积极性

传统的教学模式下,采用期末考试理论统一闭卷考试,学生就等着期末考试前一段时间任课教师给画画范围,临时抱佛脚,背一下,就能及格了,严重挫伤学生学习的积极性,对平时上课教学秩序和教学质量的提高没有帮助。

2“电工电子技术”课程教学改革措施

2.1整合教材,降低理论教学难度

“电工电子技术”课程无论采用哪本教材都会存在不可避免的局限性,因为教材是静态的,理论性太强,概念、公式、原理都很抽象,学生理解起来很费劲。为降低理论教学难度,笔者首先对教材进行整合,把教材按照所讲内容分为强电和弱电,各占一个学期时间进行讲述。其次,在保证课程重、难点清晰明了的情况下,尽量保证照顾到高职学生的特点,使课程内容更加简单化:尽量去弱化不实用又难学的器件内部结构知识,重点放在电路的外特性及其应用上;删除一些烦琐的理论推导,对一些公式、定律直接给出结果,便于学生接受新的知识;保证课程内容前后连贯的前提下,调整课程内容安排次序,删除后续课程重复的内容和添加对后续课程有用而教材中又缺少的内容。

2.2综合运用多种教学手段,提高教学效果

第一,兴趣导入法。笔者在教学过程中非常重视对该课程绪论部分的教学,绪论课结束后通常会用2个课时的时间带领学生们参观该课程所用的所有实训室,让学生身临其境,自由提问,为以后的教学做好铺垫。第二,情境教学法。在课程教授过程中,笔者通常会根据教学内容创设一定的教学情境,比如让学生结合家庭用电,计算一下电费的问题。讲到放大电路的时候,结合多媒体上自带的麦克风,讲述电路的放大原理,带动学生的学习热情。第三,多媒体教学法。多媒体教学拥有传统的教学手段所无法比拟的优点,能将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化,并且可以增大信息量,有效扩展课时容量。再加上配上逼真的音效,可以活跃课堂气氛,加深巩固教学内容,使学生感受到学习的喜悦,寓学于乐。

2.3实验教学内容改革

根据现有教学大纲安排,“电工电子技术”现有的实验课课时少,内容多是一些验证性的实验,严重挫伤了学生的学习积极性。笔者在教学过程中,注意增加一些设计性的实验,减少一些验证性的实验,和实训室沟通,建立了相应的规章制度后,成立了电学开放式实验室,学生可以带着问题随时到实验室,或验证理论的正确性,或进行一些创新性的实验,这显著提高了学生学习该课程的热情和主动性。另外,笔者还建议学生们开展课外兴趣小组,比如开展一些电子小制作、电路板的焊接、小家电的维修等,以点带面,全面提升学生的学习兴趣。

篇7

在教学理念与教学方法的更新下,一系列先进的教学成果展现在教育者面前,通过实践证明教学改革下全新的教学方极具科学性,值得借鉴与推广,因此,基于现有的优势教学资源能够为信息资源整合的实现奠定基础。加上互联网技术的发展,网络教学资源日益丰富化,并能够为教学活动的开展提供有效的资源基础。在此过程中,实现信息资源的整合需要从自身的实际出发,要确保这一教学资源的引入适合专业教学需求,同时也要满足学生的实际需求。

1.2构建信息资源库

要想实现对信息资源的有效利用,就要求高校要建立完善的信息资源库,而从当前高校信息资源库建设的现状看,由于重视程度不足致使信息库建设资金投入等受限,信息化教学还停留在视频教学等初级阶段。而实现信息资源整合不仅要求要建立完善的教研资源库,同时还需要针对学习资源进行高度的整合,进而才能确保信息资源在教学中得到高效利用。

2电工电子专业课程教学与信息技术整合的作用与基础

2.1实现二者整合的作用

当前,实现中职院校电工电子专业课程与信息技术的整合是教改下该专业教学的必然发展方向,同时也是落实教学目标与提升人才质量的基础。将信息技术应用到该专业教学中,能够以全新的教学模式来实现建构主义教学理论的落实,即通过对学生主观能动性的激发来确保学生实现对专业知识的自由构建。与此同时,通过信息技术的应用,教学活动的开展突破了时间、地点等条件的束缚,进而为学生提供更加丰富的学习资源,强化学生的自学能力。此外,以信息技术为媒介能够为开展小组合作学习等提供基础,强化师生交流,培养学生的团队合作能力。在具体应用的过程中,能够以EAD技术将仿真软件应用到教学中,同时,基于当前中职院校学生的实际特点,可以进一步实现Protel软件在教学中的应用,以强化理论与实践的相结合,确保教学模式的有效更新。

2.2实现二者整合的基础

要想确保信息技术与电工电子专业课程的有效整合,首要基础条件是具备相应的信息化软硬件基础设施,同时需要具备专业能力素质高的师资队伍,确保该专业的教师能够具备信息化教育的理念,能够基于信息化技术下运用全新的教学方法与教学手段。此外,在实现二者整合的过程中,需要通过每一阶段教学成果的总结来制定相应的改进与实施计划,进而才能够确保基于信息技术下的专业教学能够实现教学质量与教学效率的全面提升。

3实现信息技术与中职电工电子专业课程教学整合的有效途径

3.1更新教学理念,积极采用全新的教学模式

在中职院校电工电子专业课程教学中,要想实现与信息技术的整合以全面提升教学质量,确保专业学生的能力素质满足当前社会对人才的实际要求,就需要教师更新教育理念,积极采用全新的教学模式,将信息技术应用在课堂教学中,进而通过信息技术的优势作用来激发学生的兴趣、调动学生的主观积极性,确保学生能够在学习的过程中实现对知识的自我建构。在教学的过程中,教师要明确在素质教学下,需要打破灌输填鸭式的教学模式,要注重培养学生的专业实践能力与综合素质。比如:将多媒体教学设备应用到课堂教学中,将电工电子专业课程内容以“图+文字”的形式呈现出来,这样能够实现对学生注意力的吸引,进而使学生带着兴趣走进知识,为课堂教学质量与效率的提升奠定基础。

3.2因材施教,实现教学课程与内容的合理设置

对于中职院校的学生来讲,其本身的知识基础差,缺乏主动性,自身的学习态度不端正,加上电工电子专业课程内容的理论性相对较强,传统的教学方法下学生对专业不感兴趣,也就无法具备相应的能力。与此同时,这一专业教学内容过于陈旧,与高职院校的教材内容相近,而中职生与高职生本身的知识基础是不同的,一概而论的教学内容定然不符合中职生的实际状况与需求。同时,相应的课程设置不合理,缺少实践课程内容。因此,在实施信息技术与专业课程整合的过程中,要做到因材施教,以学生的实际特点需求为切入点,并要实现课程的合理设置,将理论与实践相结合,确保学生能够在实践的过程中巩固理论知识,并具备相应的专业技能,满足社会对该专业人才的实际要求。

3.3实现教学方法的创新

信息素养是当今时展对人才素质的必然要求。实现信息技术与电工电子专业课程相结合,要在明确教学目标的基础上,对教学方法加以创新,只有这样,才能通过教学活动的开展来切实提高人才的综合能力素质。比如:教师可以采用合作探究式的教学方法,通过教师的指导来确保学生在合作学习的过程中充分的发挥自身的主观能动性,逐渐融入到信息技术下的教学范围中。再如:为了实现理论与实践的相结合,教师可以通过案例教学法来实现对学生专业技能的训练,在此过程中,需要注意是要确保案例要具备可操作性,这样学生才能够将理论与实践相结合,不断实现自身的进步与成长。此外,教师还应该以信息技术为媒介来构建仿真模拟实验,将知识立体化、形象化的展现在学生的面前,以在调动学生主观积极性的基础上,确保学生能够积极的参与到信息化教学中,实现理论与实践的有机结合。

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2教学方法改革

(1)改变传统教师直接讲新内容的方式,可以在每节课开始,先写出本节课要解决的所有问题,按照问题来讲课,让学生带着问题听课,这样可以提高学生学习兴趣。例如在讲卡诺图化简时,可先提几个问题:①什么是最小项?②卡诺图的结构?③逻辑函数和卡诺图的关系?④用卡诺图如何化简表达式以及卡诺图化简规则?在讲课中可一步一步逐渐解决问题,最后让学生学会如何用卡诺图化简逻辑表达式。

(2)因为在数字电子技术课程中主要以分析和设计两部分为主,在学生学习这门课程中就可以让学生逐步建立设计思维,可从最基础最简单的开始,例如最初可让设计一个判断输血者与受血者的血型是否符合的逻辑电路,4-6个人分为一组,采用小组讨论的形式,最后要求每组说明自己的设计思路,并比较每种设计的优劣点。这样可逐步设计计数器、秒表计时器等等。当然在此过程中,为防止个别学生偷懒,可在每组说明自己的设计思路时,要求每位同学只说一个部分。

(3)传统的教学手法主要用黑板讲授,但是数字电子技术这门课有大量的电路,像集成芯片的内部电路图,需花费大量时间画图,而且这种教学手法单一,很难提高学生学习兴趣,随着现代教学技术发展,多媒体技术应用越来越多,我们可以在数字电子技术的教学中采用多媒体教学,当然多媒体教学也有弊端,幻灯片放映过快,没有黑板讲述思路清晰,所以我们可以在以多媒体讲课为主的情况下,采用黑板辅助的教学方式。这样既节省大量教学时间,又可以提高学生学习兴趣。

(4)实验教学部分需要降低验证性实验的比例,增加设计性实验内容,为增加学生对实验的重视度,可增加实验考试部分,可在实验开始时告诉学生将会进行实验考试,实验考试内容就在所有做过的实验中,到时抽签决定做那个实验,可以提高学生独自做实验的积极性。

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二、电子专业课程实施的模块化

在电子专业教学中,上述综合能力却不是天然形成的。也就是说大处着眼一般只能提供一种宏观的理解与认识,综合能力只能在单项能力的基础上形成,从这个角度理解综合能力,可以将其看做是一种“综合起来的能力”。而这一课程视角下对应的教学策略,就应当是课程实施的模块化,此所谓“小处着手”。模块化与传统的分类教学不同,模块化教学思路下的电子专业的教学中,每一个模块都是一个有机的整体,而这些模块又可以组装成一个更大的整体,如此叠加,综合能力便有可能形成。从当前职业中学的教学实际来看,包括电子专业在内的课程实施都包括三个模块:基础知识与技能(课堂教学);实训(学校实训室)、岗位技能(顶岗实习)。具体来说,基础知识与技能模块包括照明电路、低压控制电路、电气设备的维修与保养、模拟电路的设计、数学电路的设计等更小的模块;实训技能模块主要是指向学生的操作技能培养,一般包括操作、电工、电子三个小的技训模块;岗位技能模块相对较为复杂,从学生顶岗的可能性来看,一般包括家用电器的生产与维修、电工维修、电子设备调试等小模块。从这三个模块的相互关系来看,显然前面两者为岗位技能提供了知识与能力基础,而岗位技能则是学生综合能力的实际体现。这种课程视角体现出明显的“分——合”思路,这也是符合中职学校专业教学实际的,是当前运用较为广泛的一种教学模式。

三、电子专业课程评价的精细化

需要说明的是,对电子专业教学结果的评价也是教学的一个重要环节。评价不仅是面向学生的,也是面向教师的。处于转型期的中职教育,更多地要通过评价促进转型升级。笔者这里想结合电子专业的教学阐述两个观点:其一,评价是为了促进学生发展。多年的教学实践表明,电子专业的学习具有鲜明的时代性,学生在校学习的简单电气电路有可能一出校门就落后了,这种情形基本上无法得到根本的改变,因为电子教材的编写及其教学,一般都是落后于电子行业的发展的。所以电子专业的教师就要通过精细评价等手段,让学生对电子专业的发展与前景产生一种质的认识,并且让这种质的认识成为学生就业之后的持久动力。其二,评价是为了促进教师发展。也正是由于电子专业特有的发展迅捷性,教师还要通过对学生的精细评价,促进自身的专业发展。今天的电子专业教师,已经不能满足于能看懂普通家电的电路图,不能满足于能够带着几本教材就能将课堂“混”过去,应当能在对学生的三大模块的学习中,观察学生的学习状态,研究学生的学习心理,总结学生的学习情况,评价学生的学习过程与结果,以让自己对学生是如何完成电子专业的学习的过程有一个准确的把握。只有这样,才能让自己始终真正引领学生走在电子专业学习的道路上。

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采用“三开放”的教学方法,即(1)时间开放:学生可以通过上网预约实验时间和实验室,实验仪器1人1组。(2)内容开放:学生完成基本的实验后,可以扩展实验内容。(3)元器件开放:与实验相关的所有元器件发给学生,由学生保管。学生每做完一个实验课题,教师收集学生实验中的问题,组织同学课堂讨论,还可以在课堂上提问,师生共同讨论。理论与实践相结合,学生以自学为主,实验为主,教师现场指导的方法进行教学,同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课,介绍电子线路的设计方案、设计思路,新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。

二、实践到理论再到实践的教学方法

1.先理论后实践的缺点

电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。

2.实践到理论再到实践的作用及效果

低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下:

教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。

3.与项目教学法相结合

我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。

在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。

设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。

设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。

三、结语

在实际教学中采用实践到理论再到实践的方法,极大地提高了学生的学习兴趣,开拓了学生视野,激发了学生的思维,使得理论教学变得比较容易,学生的成绩有了显著的提高。但是我们的教学目的不是仅仅为了掌握理论知识,先实践后理论是为了提高学生学习效率,教学的最终目的还是为了实践,因为学生工作后面对的就是对知识的实际应用。

参考文献:

[1]曾文波.搞好电子设计竞赛深化实践教学改革.电气电子教学学报,2005,(2).

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项目教学法并不是单一的一种教学方法,而是以教学结合的方式展开整个教学。在此教学方法中,为了同一项目的实施,不仅学生在学习,老师在教授,还加入了小组合作的形式,让师生能够得到共同的学习和提升。运用项目教学法进行课堂教学,一般通过小组的形式展开。以小组为单位共同学习,不仅能够加强学生的团队合作意识培养,还能够将理论和实践结合在一起,提高学生的实践操作能力。同时,在课堂教学中,教师还能够引导学生如何学以致用,对学生的创造性思维进行深入的挖掘,培养学生的创新意识,引导学生学习新理念,在生产操作中引入新技术,这样不仅有利于能够培养学生分析和解决问题的能力,对于提升学生的综合实践水平也是很有帮助的。

1.2教学优势

在传统教学法中,教师课堂授课的主要目的就是向学生传播知识、传授技能。教师是教学主体,学生只是被动的学习,缺乏内在的学习动力。教师在课堂上通过询问学生在学习中的不足之处来对教授内容进行相应补充,学生也一直听从教师的安排进行专业知识的学习。总体上讲,传统教学法比较注重理论教学,忽视了实践操作,对学生的主动性学习精神疏于培养,结果使得学生不会自主探究,空有一堆理论知识却不能学以致用。在项目教学法中,教师在课堂授课的主要目的是教会学生运用已经学会的知识和技能,指导学生主动的学习。学生可以根据自己的的学习兴趣选择学习内容,有了学习的内在动力。教师在课堂上通过挖掘学生的优点、结合生产实际来展开教学,更加注重培养学生的自主探究精神,引导学生学以致用。总体上讲,项目教学法在注重理论教学的同时,更加注重培养学生的实践操作能力,激发学生的学习兴趣,让学生自主学习,学会将理论所学应用于实践生产中。

2项目教学法应用实践

为了更好探究项目教学法的效果,本文进行了如下的研究:项目1:继电器控制电路图转换设计法编程本课程的研究对象为毕业班学生,将教学目标设定为:通过对课程的学习提升知识,教师和学生开展互动式合作,建立自动化生产教学系统,为学生构建起一个集合了机、电、气和PLC工控一体化平台。在教学中:(1)要求学生画出电机降压起动继电器控制原理图、掌握控制原理;(2)可通过继电器控制电路图转换设计法,编制梯形图程序;(3)利用FXGPWIN软件编辑、传输、调试梯形图程序等工具,明确导线颜色、截面积及其应用范围,并掌握接线与布线,能利用万用电表检查电路,将故障有效排除。在学习习惯和方法上让学生主动去参考相关的书籍,或培养学生在网上查找所需资料的意识和能力;(4)在表达能力上,通过项目教学法的实施,学生可用口头、书面两种形式,将准备的材料准确表现出来,同时,在教师与同学的交谈、交流中,熟练应用专业术语;(5)在情感上,注重培养学生的专业态度,通过项目教学法的实施,使学生逐步形成认真、精益求精的态度。另外,经过本课程学习,引导学生逐步对自身定位进行思考,从而更好促进自身的发展。在教学过程中,项目教学法的实施和组织主要是小组形式,同时建立具有弹性化的教学方式。但是分组并非唯一原则,小组形式也并不是主张取消班级形式,并不是所有的教学均以小组形式开展,而应根据教学的实际情况来制定实施的形式。两班的人数相同,X、S无明显差异(P>0.05),存在可比性,说明两组学生学生基础差别不大,也就是在实施项目教学法前,两组学生的学习基础和成绩基本相似。而实施项目教学法后,两组学生的期末专业知识水平阶段性测试结果显示,实验班与对照班差别显著(P<0.05),具有统计学意义。从各分数段学生数量来看,实验班学生期末成绩:90-100分有6人,80-89分有9人,70-79分有17人,对照班三个分数段学生人数分别是4人、2人和11人,差异显著(P>0.05),具有统计学意义。同时,实验班60以下分数段学生数量为3人,而对照班为17人,差异显著(P>0.05),具有统计学意义,说明项目教学法实施后,可一定程度上提高生成绩。项目教学法的实施,提高了学生学习积极性,增强了学习的效果,进而提升了教学的效果。

3项目教学法实践反思

项目教学法是否能够提升课堂教学效果,关键还是在于学生的主动性学习程度以及参与程度。虽然项目教学法较传统教学法有着较多的优势,也在具体的实施中取得了一定的成绩,但是毕竟项目教学法作为一种新的教学模式,还没有经过较长时间的探索,在实施中不可避免的就会出现一些问题。第一,项目教学法对实践教学较为注重,这就对教师的实践教学素质提出了较高的要求,要求教师能够具备与教学内容相统一的实践教学经验,能够提供示范性教学成果,证明自己具有组织实践教学的职业水平。但是,在电子课程教学中,笔者在内的很多教师都是初次运用项目教学法,相应的教学经验很是缺乏。所以,为了解决这一不足,教师就必须共享一些教学资源和教学资料,加强集体备课,同时还要在实践教学中注重经验的积累,并留下优秀的学生作品,以便能够为以后的教学做好铺垫。第二,运用项目教学法,明显的增加了教师的工作量。在传统的教学方式中,教师只需要在讲台上教授知识,学生集体学习就可以了,对每个学生教授的内容都是一样的。但是,在项目教学法实践中,学生还不能做到独自设计电路,这就需要教师对每一位学生进行指导和把关。鉴于每位学生的学习基础都有所不同,对知识的接受速度也有所不一,这就很难做到准确把握教学进度。而且,在项目教学法的实施中,课堂管理也不如传统教学法一般顺利,也存在着一些问题。这就需要教师在以后的教学实践中继续加强对项目教学法的研究,不断对不足之处加以改正。

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模块化课程结构便于不断更新课程内容,满足学生个性化发展的要求。[2]据此,学校要打破学科型课程体系,建立以职业能力为中心的课程体系,笔者认为,中职电子商务课程结构模块化的设置原则应该坚持“一个中心、两个基本点、三个一体化”的原则。

1.一个中心

坚持以人才的技能培养为目标,以企业需求的人才为导向。让学生毕业之后实现“零距离”就业,召之即来,来之能干!

2.两个基本点

一是坚持“因地制宜”,可以理解为因校制宜,如前电子商务专业的专业面很宽泛,这既是不利之处也有好处。从大的方面讲,电子商务究竟是学电子还是学商务,本质上权重应该偏后者。但由于时代的局限性,电子商务并没有完全取代传统商务,只是在一个商务活动的某个方面。权重也可以偏于前者,毕竟电子作为技术层面上的知识在企业中还是很有市场的。中等职业学校发展的水平良莠不齐,师资力量、办学特色等都不一样。如笔者所在的学校,计算机专业是拳头专业,师资力量雄厚,软硬件设施齐全,可以考虑偏于“电子”,叫做“大电子+小商务”;有的学校会计、国际贸易专业是强项,就可以考虑偏于“商务”,叫做“小电子+大商务”。实际上很多大学也是这么做的,就专业重心方面:西安交通大学是具有理工特色的综合性研究型大学,华中师范大学以文科见长,而北京邮电大学工科与信息科技突出。因此,三所大学所选择的电子商务培养重心不同,模式不一,依次为以“重点实验室+校企合作平台”、“实验室+实践基地+虚拟平台”、“实验教学示范中心”为依托的立体化实践教学模式。[3]二是坚持“以人为本”的原则,根据学生的爱好与兴趣选择职业的重心。

3.三个一体化

首先,“教学一体化”,鉴于电子商务专业教师师资力量紧缺的现状,学校可以安排非专业任课教师带领学生到企业中学习,从实践中学;也可以定期聘请企业中电子商务专业人士走进学校课堂;其次是“内外一体化”,就是校园内的“第一课堂”与校外的“第二课堂”在教学计划、课时安排上实现一体化综合布局、实现认知与技能的无缝连接;第三是“网上网下一体化”,网下学习知识网上进行操作,将知识转化为技能,是学习方法的创新。

(二)基本框架

1.静态模块

根据传统教学方法所设计的模块,包括三个基本模块,即“通用知识模块”、“专业知识模块”、“应用技能模块”。顶层的三个模块是基本模块,每个模块还能派生出一个二级甚至三级的子模块。这个模型简单便于操作,在三个基本模块所占教学重要性的权重分布上,可以根据学校的特色进行安排。不足的是学生自主选择的权利有限,不利于个性化教学目标的实施,这种模块化设计一般适用教学硬软件设施相对较差的中职学校。

2.动态模块

打破传统教育模式,没有基础课与专业课之分,完全按照商务活动的流程划分为四个模块。各模块之间的关系是平行的,学生在学习期间选择哪个模块,哪个模块的知识与技能就是这个学生的主攻方向,即必修课程,而其余三个模块则是选修课程。这种设计的思路是模块没有权重的分布问题,打破了“偏商”还是“偏电”的界限,把模块重要性的选择权完全交给学生。充分体现了个性化因材施教的教学特点。重要的是这种基于电子商务流程的模块内容不是一成不变的,随着时代的发展和不同区域的经济特色,每隔一段时间修正一次,体现动态化。参与模块内容设计的人要有通晓电子商务业务的专业人士参与,以保障模块始终不会偏离社会发展趋势。这种模式适合于教学条件比较好的中职学校。

二、中职电子商务课程结构模块化实施保障

课程结构的模块化成功与否关键在于在教学实践中的应用,除了和“教学手段一体化、组织教学项目化、培养能力综合化、技能考核过程化”的其它四化协同配合以外,学生在选中自己的模块之后,可供选择的学习渠道可以有以下几个部分:

(一)仿真实训

校内仿真实训室在这里学生可以办理网上银行、体验B2B、B2C、C2C的电子商务交易模式,研究模拟综合解决方案。

(二)真实的网络平台实训

网上冲浪,商务生活服务网、搜索引擎、网上开店、自制网站,参与淘宝(C2C)、阿里巴巴中文网站(B2C)的交易活动等。

(三)企业实践实训

基于自身学习的内容,主要学习掌握基于企业平台的综合问题解决方案或基于阿里巴巴诚信通平台的综合解决方案。

(四)社会实践

鼓励学生网上创业,积极参加各类电子商务大赛,拓展知识面,增长见识。

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