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中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0255-01
近年来,我国从传统教育模式向新的教育模式转型的过程中,职业技术教育在这个转型期就像一个“锻件”,倍受经济转型期所伴生的各种价值观、质量观以及高新技术、国际经济一体化以及经济发展周期等多方面的影响,职业技术教育的型态也发生着变化,这样以来,迫切需要对相关课程的群体性有一个整体融合和规划。下面以技工院校《电子线路》课程群建设为例,针对高技能人才培养为目标的技师院校电气类高级工及以上专业,研究电子线路课程群教学特点和规律,探索构建多层次的课程群实践教学体系,培养学生工程素质和技能,建立电气类高技能实践教学体系的一般性模型。
一、电子线路课程群建设的基础现状
所谓课程群就是把具有相关性或一定目的的不同课程编排到一起,组成一个"群",进行系统地学习和教授。本项目中的“电子线路课程群”是模拟电子电路、数字电子电路、高频电子电路、电子系统仿真软件、电子工艺实习、电路印制板protel及相关的课程设计组成的电子电工专业基础课程群。
模拟电子电路、高频电子电路和数字电子电路的实践环节教学通常有以下两种模式:一种是附属于理论课的课内实验课;另一种是从理论课里剥离出来的独立开设实训课程。这两种教学模式的目的都是配合理论教学,加深学生对理论知识的理解和训练学生的基本动手能力、电路的基本设计能力。除此之外,一般会在模拟和数字电子电路理论课程结束后开设以项目为主体的实训教学,而且为培养学生的设计能力,目标是培养学生运用理论知识分析问题和解决问题的能力。教学模式普遍存在下列问题:
1.上述课程群的实践教学一般开设在二年级下学期和三年级的上学期,学生只学习数学、英语、电工基础等公共课程,导致学生对专业缺乏了解,专业意识薄弱,专业兴趣难以形成;
2.课内实验课、独立开设实训课程和理论课教学同步进行,理论课的某个知识讲授之后,才开展相关内容的实验教学,也就是实验教学滞后于理论教学,实验教学的目的只能定位在验证性和应用性。又由于学时的限制和学生能力的局限,所以这些课程的内容只能以验证性实验为主;
3.电子线路课程群内的各课程实训教学彼此之间缺乏应有的联系。实训教学的具体实验是彼此独立的,前后课程的实训是无法组合为一个整体电路,这样的技能教学安排不能反映现代电子线路设计的模块化设计思想;
4.由于实践教学课时的局限,教学内容未能反映出现代电子线路设计特性―硬件设计软件化;
5.学生的工程素质和技能不能得到有效培养和训练;
6.实践考核主要以实训表现和报告质量作为考核依据,显然不能科学评价以高级工或技师为培养目标的学生的综合素质和技能。
二、电子线路课程群建设的跨界探索
《电子线路》课程群的建设是一个复杂的系统工程。它需要专业教师注重平时的学术积淀,不断更新教育教学观念,打破单一学科的疆域,考虑社会现实的需求和学生个体的发展,确定工程素质和技能的核心范畴,着力构建课程体系,并进行课程专业团队的建设。
1.确定工程素质和技能的核心范畴,以此为培养目标,确定“电子线路课程群”教学单元的实践教学大纲。课程群实践教学大纲要整合现有课程实践教学资源,包括模拟电子电路、高频电子电路、数字电子电路的独立实验课程、模电与数电的课程设计与电子系统仿真、电子工艺实习、电路印制板protel,明确课程群内各课程的教学目标和教学内容,加强相互之间的衔接与联系。
2.建立课程体系。
二年级下学期学习的与课程群相关的课程学习顺序为:模拟电子电路,电子系统仿真(以电子工艺实习内容结合模拟电子电路为依据),电子工艺实训。通过理论的学习,进行仿真,结合实际进行课程设计,最后制作出成品,这样有利于学生加深对模拟电路课程的理解,并理解电子产品的制作过程。教学目的是树立学生的专业意识和激发学生的学习兴趣,主要内容安排为典型元器件(如三极管,运放,数字芯片等)及它们的典型应用和电子测量仪器的使用;
三年级上学期的学习的与课程群相关的课程学习顺序为:数字电子电路、高频电子电路,数字电子电路课程设计、电路印制板protel。该学期课程设计给定多个项目,每一项目最多4名学生,教学周期为1-2周,学生自选实训项目的时间相互错开。根据电路制作下项目的教学目的,电路制作以综合性的应用电路设计为主,供学有余力的学生选择,也为各级各类的电子竞赛准备人才,学生从中得到工程素质和技能的培养训练。对于模拟电子、高频和数字电子电路的独立实训课程进行改革,改变实验教学滞后于理论教学的现状。对于重要的原理性知识的教学,实验教学并行或超前于理论教学,采用探索性实验的方式培养学生通过探索获取知识的能力。所有的课程群内实践教学采用教师导学为辅,学生自主学习为主的教学方法,坚持学生为本的教育理念,推动“把成才的选择权交给学生”的教育实践。
3.改革创新实验内容,实训内容要反映现代电子线路设计EDA特征、电子线路设计的模块化方法。增加VHDL硬件的入门级设计,做好与后续课程VHDL硬件语言课程的衔接。
4.制作一套适应于模拟电子、高频电子、数字电子有关的网络实验平台,供学生上实验之前的虚拟仿真训练,加深学生对电路课程的理解。
5.制定一套能够反映电子类技师综合素质的实训课程考核评价体系。该体系能够综合评价学生运用理论知识解决实践问题的能力,包括对工程问题的解释、工程方案的制定与实施、技术的口头与书面交流、团队协作精神和创新能力等多方面素能。
三、电子线路课程群建设的切实方法
从电子线路课程群的课程设置、教学内容组织和教学方法等诸多方面来看,课程群建设过程中应基于实践理念下的实践课程进行探索,并采取的切实方法和研究方案。
1.研究的方法。调查法:走访区域内相关电类企业进行调查;个案研究法:以区域内电类自动化行业、企业等为研究对象进行跟踪,加以调查分析;经验总结法:针对其他类似项目经验进行对比总结,为解决当前的课题研究提供借鉴。
2.研究方案。通过调研了解现代维修电工、无线电调试技师的从业素质、从业技能;调查国内电子线路课程群的实践教学体系建设现状,制定以“电子线路课程群”为教学单元的实践教学大纲、教学计划,编写实践课程的实验指导书和自选实验、课程设计指导书;修订专业教学计划,精心设计学生自选实训项目;开发电子线路设计实验平台,改革创新课程群实训内容;整合课程群内教学资源,优化课程群体系;改革实践教学考评机制等。
电子线路课程群建设在新形势下对职业教育电气类专业的发展有着重要的作用。本文试图通过对这些问题的研究,为探索职业技术教育改革课程群的建设提供一些思路。
参考文献
作者:韦庆进 彭建盛 单位:河池学院物理与电子工程系
实验指导书呆板很多高校的模拟电路实验箱或者实验平台都是由专门的实验仪器制造厂商供应,一般在提供实验箱的同时,也配有相应的实验指导书,由于实验仪器设备供应商没有经常参与模拟电子线路实验,在课程理论与实验实践就会存在很大的差异。学生在进入实验室进行实验的时候,很多实验指导教师仅能够根据供应商提供的实验指导书来教导学生。在这样的实训,学生的思维经常会被一些模块化的电路所定视化,没办法拓展学生学习求知的思维。这样的实验指导书也只能够随实验设备配套使用,通用性不强。随着电子技术的发展,模拟电子线路实验也要进行相应地更新,即使指导老师(技师)有增加或者改进实验的想法,也会因实验设备的模块化而无法做更大的更改。实验完成的质量学生每次进入实验室进行实践实验,受模块化的电路影响,只能够进行机械化简单的连线,然后就开始通过一些测试仪器来对实验过程中的各个信号进行测量。教师在整个实验的指导过程中,主要通过观察学生的实验操作和考察学生得到的测试结果来判定学生对整个实验的掌控情况,然后来评出学生的实践实验成绩。在学生的实验操作过程中,对学生的实验操作和知识的掌握能力没有办法完全掌控,学生在整个模拟电子线路实验过程中的完成质量也无法得到保障,学生的实验实践效果也无法提高到“工程师”级的水平。
自主引导性模拟电子线路实验,在于强调“自主引导”,要求实验者尽可能不受设备和实验指导书等事物的约束,拓展思维空间,更具所需的理论知识,自行设计和制作创新性的实验。为了更好地给学生打好专业基础,根据多年的实践,总结实验经验,提出了一些积极有效的改革措施,以达到能自主引导学生完成模拟电子线路实验的目的。实验指导方面努力提高教师指导水平,不断更新指导观念,更加注重“以学生为本”的观念。要求理论课授课教师同时指导该课程的实验,实验指导老师也上理论课,从教师层面上加强理论联系实际从而更加推动学生动手操作与理论的结合。为了进一步提高教师的实验实践水平,除了对教师在科研项目上有所要求之外,还采取送老师到企业研发一线学习,让老师直接参与产品的研发与生产,同时接受行业最热门和最前沿的知识,增加实验指导的理论深度和趣味性。实验平台方面研制出“自主引导性模拟电子线路实验箱”,弥补传统实验设备不利于开发学生创新思维的不足。自主引导性模拟电子线路实验箱提供实验所需要的“+5V”、“+12V”和“-12V~+12V可调”直流电源;提供“20Hz~20MHz”的正弦波、方波、和三角波幅度从“0~12V可调”的信号源;去掉目前常用的模块化设计,用面包板代替,从而使结构更加紧凑实验内容更加灵活。用该实验箱做实验,要求实验者将分立元件在面包板上搭建实验电路,强迫实验者亲密接触电子元件,从而加深对电路的认识和理解。同时实验电路也不再受实验设备和指导书的约束,只要配上相应的电子元件,可以做很多以想做而前无法做的实验。极大地增加了实验设备开放性实验和电路开发的使用,极大地满足了自主引导实验。在实验教学提供强有利的实训平台同时,对电类专业的学生从大学开始就对每一位学生分发一套基础电路制作工具和素材。实验指导书方面我们编写的实验指导书,除了“常用仪器使用”和“电子元器件认识和搭建实验电路”等基础必做实验外,还提供一些常规的电路和实验,以满足非电子专业教学大纲要求完成的常规实验;对于电子专业学生,除了完成常规实验外,我们提供参考实验思路和实验要求,需学生利用课外时间查找资料,设计电路,最终在实验箱上完成“综合设计性实验”;对完成实验大纲后,还有兴趣、有能力的专业尖子生,我们引导他们从“报警门铃”、“趣味彩灯”等简单趣味电子线路入手,由浅入深,甚至可以自议实验电路和实验内容,完成一些小制作。进一步加深对模拟电路各知识点的理解,熟悉电子线路设计与制作过程,增加电子线路硬件调试的经验和水平,为电子竞赛和毕业就业做好准备。本实验指导书能因材施教,较好地满足自主引导实验,扩展学生思维的需要。实验考核方面实验评分包括三个方面内容:一方面是平时成绩,主要是根据学生的实验预习情况和平时实验情况给予评分;另一方面是实验报告成绩,主要是对学生实验报告的规范性,如实验数据和数据处理及结果分等进行评价;第三方面是实验考核成绩,根据实验大纲的要求,制定相应的实验考核方案,具体方案如下:对于非电子专业学生,侧重考核学生对常用实验仪器的使用和验证性实验方法的掌握程度。考核方法是:根据所开设实验,抽取其中的10~15个小内容作为10~15个不同的小题目,并排好序号。考核时,要求学生单人独自抽签,在规定时间(20分钟)内完成,老师根据操作熟练程度和实验结果,现场打分给出考核分数。对于电子专业学生,侧重考核学生电子线路设计与制作和硬件调试水平。具体考核方法是:结合“综合设计性实验”,给出实验要求,让学生利用课外时间完成查找资料、设计电路、制作和硬件调试,最终完成作品的制作。考核时,学生根据要求,在老师面前独立完成测试工作,并简要说明电路的结构,设计制作和调试过程以及心得体会等。而老师则根据学生对验仪器的使用的熟练程度和作品完成情况给予考核分数。
自主引导性模拟电子线路实验,充分发挥了实验者的自主性,而尽可能地减少实验指导书和指导教师的“引导”,充分体现了“以学生为本”的实训理念,极大地刺激了学生的积极性和主动性;自主引导性模拟电子线路实验箱的灵活性,极易开展“设计性”、“综合性”和“开放性”实验;通过面包板来搭建电路实验,更加接近产品研发等工程实践;顺应“因材施教”的理念,更好地实施素质教育,培养出来的学生得到社会的认可,增强了学生就业的竞争力。
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)23-0253-02
作为一门基础性的课程和电子专业学生对口单招综合考试中的一门重要学科,《电子线路》课程教学效果的良好实现不仅要依靠数学知识,还需要以物理和《电工基础》为教学的实施基础。同样,《电子线路》课程的良好掌握,仅仅依靠理论是无法达到最终教学效果的,《电子线路》课程是一门理论与实践相结合的课程,要想使学生对其良好掌握,教学中必须实现理论与实践的一体化。
一、理实一体化教学理念概述
理实一体化教学法也就是理论与实践相结合的一种一体化的教学模式。在理实一体化教学方法中,其突破了以往教学中理论和实践脱节的现象,促使了教学环节中相对集中的现象。理实一体化的教学方法,其强调教师的主导作用需要充分的发挥,并通过对教学目标和教学任务的有效设定,让教师和学生在一种边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养的框架中,促进课堂教学的丰富性和教学环节的实践性得以实现[1]。理实一体化的整个教学环节中,理论和实践是相互交替进行的,并呈现着一种直观和抽象交错出现的局面,教学的过程中实践中体现着理论,理论中体现着实践的效果[2]。从理实一体化的教学方法出发,其所突出培养的是学生的动手能力和专业技能,一方面提高着教师的实践能力和理论水平,为学校培养出了一支高素质的师资队伍;另一方面,教师将理论知识融合到实践教学环节,这无形之中促进了学生对知识和技能的掌握能力,对学生学习兴趣的激发和调动有着良好的作用。
二、对口单招《电子线路》课程理实一体化的实施
1.紧扣对口单招《电子线路》的考试大纲。理实一体化在对口单招《电子线路》中的实施,其首先需要紧扣课程的考试大纲,突出大纲中的重点,对考点进行梳理,对难点进行精确的分析,并对电子技术在社会中的发展情况,以及考纲的变化趋势适时关注[3]。以此为标准,电子线路中线路集成的应用将会逐步强化,删减分立元件部分,以将各种知识的综合应用进行强化。在此基础上,结合电子专业学生现有的知识水平和社会对电子专业人才的需求情况,根据考试大纲对教学的目标适时调整。例如,《电子线路》课程中所涉及到的高等数学知识比较多,受学生知识水平的限制会出现听不懂的情况,此时教师根据《电子线路》课程和学生的特点,逐步增强学生掌握简单电路图的能力,如此这样,学生在电子线路知识的掌握上就更加符合社会和企业的需求。
2.注重《电子线路》课程中理论知识与实践的结合。结合目前对口单招电子线路的命题趋势分析,《电子线路》试题中理论和实际的联系正在逐步加强,并和实验方面的联系更加的紧密。《电子线路》是一门以实验为基础的学科,课程中所规定需要演示的实验教学都应该做好,像课程中所涉及的晶体二极管认识与检测、三极管认识与检测、放大电路的仿真与测试、直流稳压电源的安装与调试等数字电路逻辑功能的测试,教师都需要及时地指导学生进行。同时,通过这些比较典型的电路实验,学生不仅可以对电子线路中的相关基本技术概念予以良好的掌握,对常见单元电路的工作原理进行了解,还能让学生在学习各种相关的基本测试仪器和设备性能的基础上,培养良好的学习兴趣,并通过这些学习兴趣掌握电子线路相关设备的应用技能和技巧,在动手实践中提高自己分析问题和解决问题的能力。同样,在理实一体化的教学过程中,其教学效果的实现离不开具体的实践,教学过程中,学生需要一个良好的实践平台,并在这个平台中多做实践。教学中,加大对实验室和实训场所的投入,加大和相关企业的合作,这对电子专业学生理论和实践能力的提高有着重要的帮助。
3.加强教师自身实践能力的提高,采取新的教学方法。课程教学的实施是依靠教师来进行的,而在《电子线路》理实一体化的实现中教师是关键,只有教师的自身能力得到了提高,才能更好地向学生传授知识。从对口单招《电子线路》课程理实一体化考试大纲和社会的发现需求分析,教师实践能力的提升可以通过进入企业接触最新电工电子技术,多组织教师去一些先进的学校学习和实践,多安排教师对《电子线路》课程进行学术研究讨论等活动来实现。对口单招《电子线路》这一课程中理实一体化的良好实现,不仅需要教师对学生的学习积极性充分地调动,还需要教师采取创新的教学方法来提高教学的效果。以项目教学法和情景教学法为例,教师在讲解《电子线路》中半导体课程时,在讲解完相关的理论知识后,将一些半导体发给学生,让学生借助万能表对半导体进行检测,这样不仅能够更好地对半导体的理论知识进行掌握,还能够让学生在检测中发现半导体中所出现的问题,促进学生对万能表使用功能的回顾。与此同时,在教学中采用多媒体进行辅助教学,利用多媒体技术中所具有的声像、字画功能,将《电子线路》课程中的知识形象地展现给学生,能够有效地促进教学中理论知识从死记硬背到理解型思维教学的转变。而多媒体能够将电路图局部放大,能够对半导体、载流子等形式的过程进行演示,这在最大限度上提高了学生的学习积极性,促进着学生实践能力的提升。
4.洞悉误区,适时解疑。在《电子线路》这一课程中,其所涉及到的知识是比较系统的,很多知识中还具有非常强大的联系性,因此导致学生在学习的过程中经常会出现概念混乱、实践操作误区不断的情况。理实一体化教学模式的实施中,《电子线路》课程中的误区是非常多的,以比较常用的放大器为例,其在操作的过程中如果不能正确地将放大器的交直流通路画出,就会导致动态指标和静态工作点的混乱,而在概念不清晰的情况下,放大器输出和输入算式无法正确表达,以经验去实施只能得出一个错误的结论。同时,在集成运放这些环节中,学生对虚断和虚短的概念如果不是非常清楚,那么在分析运放电路这一问题时就无从下手,即使生搬硬套地去拼凑也无法导出结果。而针对部分学生分析题目时往往主观臆断,不喜欢在电路上对电压急性和电流方向进行标注的问题,非常容易导致学生对《电子线路》中集成运放列式的错误。《电子线路》学习中,问题的存在是无法避免的,但是,教师需要指导学生对误区和问题进行详细的分析,在分析的过程中以实践去证明概念的真实性,通过实践操作的方法将解决问题,洞悉误区,这样不仅能够加强对概念的认识,还能在认识的基础上以实践提高学生自身分析问题的能力。
三、结语
综上所述,理实一体化教学是现代职业教学中一种非常具有价值的教学方法,而对口单招《电子线路》课程教学中,理实一体化教学模式的实施,不仅能够让学生对电子线路相关理论知识予以良好的掌握,还提高着学习的学习兴趣和实践能力,最大限度地发挥着《电子线路》这一学科在电子专业教学中基础教学作用的显现。
参考文献:
中图分类号:G63 文献标识码:A文章编号:1003-8809(2010)08-0055-01
合肥铁路工程学校经过十年多的不断提高教师自身的素质,不断总结教学经验,不断改善实验设备,并增加了新的教学方式和手段,使我校在电子技术课程教学中能跟上时代的需求,达到了较好的教学效果。
以下是我多年在电子技术课程教学中的经验和方法:
1、 优化电子技术课程的教学内容
原先的电子技术课程教学完全以理论教学为主,加上课程内容较多共16章内容,模拟电路9章,数字电路7章,实验设备落后老化,实验课安排极少,基本上是以板书形式进行理论教学。而随着中职学校入学门坎越来越低,学生文化课基础相对较差,对于大量较难懂的专业理论知识学习,同学们学习的难度很大,学生学习的积极性不高,对所学的知识不感兴趣,有一段时间造成了很多学生不想学,老师教书没劲的局面。因此必须要简化优化教学内容。对于像场效应晶体管,晶闸管等内部结构较复杂且不常听到,不常用到的电子器件我们做了删节,只保留了晶体二极管,晶体三极管等常用的半导体器件的课程内容,并只讲解以晶体二极管、晶体三极管做成的各种简单的电路。如:以晶体二极管做成的桥式整流、滤波和稳压电路,以晶体三极管做成的单级放大电路,并且以两个单级放大电路组成两级阻容耦合电路,同时还保留了简单的集成电路,简单的功放电路等内容。对于较复杂的调谐电路、复杂的功放电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲产生和整形电路这些理论性太强的电路我们做了删节。这样就简化了我们的教学内容,使同学们对于我们所讲授的内容也比较容易接受。
2、 理论教学与实验教学结合起来
电子技术是一门实验性学科,如果只以理论课的形式,理论知识“满堂灌”、“抱着走”的这种教学方式,学生学习表现出很大的被动性,缺乏学习的动力,对所学知识不感兴趣,教学质量不高。因此电子技术课程必须走理论和实践相结合的道路,激发出学生们的学习兴趣,并培养出同学们的实际操作和动手能力。我校在省教委支持下,政府采购,购置了十几台电子实验操作台,配置相关的实验箱后,可以完成我们所要做的全部电子线路实验。
现在我们课程的教学方式是边讲理论课,边做实验。也采用了先做实验,知道实验结果后,再讲解理论课,通过理论加实验的这种模式,使同学们即掌握了电子线路常用仪器、仪表的用途和使用方法,也学会了连接各种电子线路图,并很容易学会各种电子线路图的工作原理。由于同学们亲自操作,对自己亲手所测得实验数据,和亲眼所见的实验结果,表现出极大的兴趣,从直接的感受中了解事物,掌握知识,教学质量得到了很大提升。
例如:(1)先完成晶体二极管的伏安特性理论课程的讲解,作出伏安特性的曲线图,再通过实验验证二极管伏安特性曲线。
a. 测量二极管正向特性
不断改变加在二极管的正向电压,测流过的二极管电流。Ud从0.1V――0.2V――0.3V――0.4V――0.5V――0.6V――0.7V――0.8V,只有当Ud加到0.5V(门坎电压)时二极管才能导通,随后电流随电压不断变大上升,开始增加较为缓慢,以后急剧增大,进入导通状态,二极管正向压降的增大十分微小,近于定值硅管为0.7V。
b. 测量二极管反向特性
在起始一定范围内,反向电流很小,它不随反向电压而变化,但反向电压增加到某一数值时(反向击穿电压)时,反向电流会突然急剧增大,这种现象称为反向电击穿。
同学们通过亲手测出的数据,再作出二极管的伏安特性曲线图,和我们理论课所讲的完全一致,使理论课的知识在实验课得到了证实。
(2)先做实验,再讲理论课。单相桥式整流电路,如果单纯采用讲述的方式学生会对整流波形,电压,电流公式不理解,甚至记不住。因此先让学生自己动手连接电路,用示波器观察整流波形,用万用表测电压,电流。再讲理论课同学们就很容易掌握所学的知识了。
3、 以新的教学模拟开展教学
电子教学的难点之一是,许多复杂流动的电子图像难以用语言描述清楚,我们可以采用仿真电路制成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体的方法加以改进。同学们很容易理解,又容易记忆。还可以采用当今电子技术最新设计手段的电子线路计算机辅助设计,使用仿真元件,将模拟电子线路实验所需的元件和组件全部以图标的形式显示在屏幕上,使用者只需要打开各种工具栏和元件库,取出需要的仪器设备(如:万用表、示波器、信号源等)接在线路上。点击开关,就可以通过电子模拟完成实验。在课堂上我们也可以完成我们想做的实验。
4、 加强实训课 培养同学们的动手能力
实训课的目的,就是培养同学们实际动手能力,并可完成简单的电子产品的焊接与组装,这是从理论到实践相结合的很好途径。
在实训课上,同学们即熟悉各种电子产品装配用的常用工具,电子产品各种元器件,印制电路板和其它一些常用材料。通过在练习用的线路板上反复焊接、拆焊。通过:“五步法”到“三步法”的练习,同学们熟悉了点焊、搭焊、钩焊、绕焊、拆焊等焊接技巧。同时也学会了看懂简单电子产品电路图,学会了组装简单的电子产品的工艺。组装了电子门铃、万用表、收音机、直流稳压电源等电子产品。也使得电子技术这门课从理论到实践有机的结合起来,提升了教学质量,也为同学们今后走向社会打下了一个良好基础。
通过十多年教学工作,使电子技术这门课程无论在理论、实验、实训上都积累了一定的宝贵经验。今后需更加努力,不断探索更新,更完善的教学方法和手段,使电子技术这门课程教学质量得到更大的提升。
中图分类号:G71
一、引言
电子线路这门课理论性较强,教学内容抽象且枯燥无味,对于起点较低、基础较差的中职学生来说,就成为一门既难学又难教的课程,教师如果不注意授课技巧,学生就会缺少兴趣,学习积极性必然调动不起来。要搞好电子线路课的教学,不能简单地按照传统的教学方法进行,必须在日常的教学中深化每一个细节,将复杂化为简单、抽象化为直观,才能让学生真正地学有所得,真正地掌握一些电路的基础知识。本人在从事几年的课程教学工作之后,有一些心得体会,在此进行分析和探讨。二、电子线路课程的教学特点1.电子线路课程教学任务电子线路课程的任务是通过课堂教学和实践教学,使学生具备从事电子、通讯类专业工作所必需的电子线路的基本理论、基本知识和基本技能,为学生学习专业课和毕业后从事电子技术工作或进一步深造奠定必要的基础,并为培养学生的创新能力和全面素质打下良好的基础。2.电子线路课程教学特点、重点和难点电子线路是一门专业基础课程,“电”,看不见,摸不着,所以本课程最大的特点就是理论性与抽象性较强,对于抽象理解能力较弱的中职学生来讲,必须加强理论与实践相结合,以项目为导向,以任务为引领,培养学生兴趣,激发学生思考,加深理解,达到理论知识与操作技能的统一。
本课程教学的重点主要体现在:了解二极管、三极管等常见电子器件的结构,工作原理,掌握其外部特性和主要参数;掌握电子线路中放大电路、稳压电源、功放等各种基本功能电路的组成、工作原理、基本功能;掌握各种基本单元电路的分析方法及简单应用。而难点主要体现在各种基本单元电路的分析方法及简单应用。三、电子线路课程教学方法的研究电子线路对于中职学校的学生来讲,是一门既有难度又有深度的课程,学生要学好它,除了自身的努力、学习方法与学习态度外,好的教学方法也同样重要。好的教学方法,可以让学生学习事半功倍,少走弯路,笔者认为一个好的教学方法应该具有以下基本要点:
1.明确电子线路课程的重要性,提高学生对这门课程的重视度
起点低,基础差,并且大部分具有厌学情绪,这是现代的中职学生所存在的通病,他们爱玩的心态较重,即只注重动手实践,而轻视理论的学习,往往这样一来,学生只会是“知其然而不知其所以然”,所以,在第一节课上课时,首先要明确电子线路课程在实践课程中的重要性,让学生有目的地去学。
2.将学生引入门,大力提高学生的学习兴趣常言道,万事开头难。电子线路课程对于大专院校的学生来讲,想要学好都有一定的难度,更何况是没有电路分析基础的中职学生,学起来更是一门高度抽象的课程,而电子线路课程大量内容只可意会,很难言传,这需要将学生很好地引入门,提高学生的学习兴趣,培养学生的自信心。
3.合理选择教具,把抽象直观化,把复杂简单化
理解能力差、喜欢新奇事物、爱玩是中职学生的特点,选择合适的教具能够吸引他们的注意力,激发他们的学习兴趣。具体有以下两种:一是制作教学挂图,把常用的电路图制作成挂图,上课时直接挂到黑板上,除了能节约上课时板图的时间外,更为重要的是能够直观、科学、形象、具体、生动地表现所授课程内容,有助于学生对深奥的理论知识加以形象化的理解。二是制作一些有声、光显示的小作品,激发学生的学习兴趣。中职学生喜欢新奇的事物,死板枯燥的理论讲解必定只会让他们放弃学习,但如果能有一些新奇、好玩的玩意来吸引他们,就能取得更好的教学效果。所以,选择合适的教具,让复杂化为简单、抽象化为直观,能让学生真正地学有所得。
4.运用形式多样的教学手段,激发学生思维传统的教学方法,以教师为中心,上课时学生很容易由于不理解而导致昏昏欲睡或开小差,久而久之学生就会彻底放弃这门课程,所以在上课过程中应该将更多的方法结合进来,讲授法、练习法、实验法、演示法固然不可少,而制作课件利用多媒体进行上课更是必不可少。另外,在实验设备有限的情况下,还可以利用电路仿真软件对电路进行模拟仿真,将课程中抽象的、难以理解的教学内容进行形象化,如利用电子电路仿真软件EWB进行电路的模拟仿真,这样就更利于学生理解与记忆。
5理论与实践相结合,鼓励学生多动手电子线路课最大的特点就是理论较强,但学习理论的根本目的就是应用,但如何把理论与实践相结合提高学生实际动手能力,并以此进一步提高课堂教学质量呢?笔者是通过让学生多制作一些小部件来实现的:(1)制作日常生活中常用到的一些小制作。如稳压电源。稳压电源很多电路都能用上,学生装好后,就可以制作其他的制作了。(2)制作与上课内容有关的小制作。如讲解三极管的放大作用时,可让学生制作功放,讲解反馈时,可让学生制作防控警报器等等,这样一来,学生通过制作成功的作品,增强了他们的自信心,他们具有成就感的同时,更激发了学习兴趣,当然对所学知识也有更深刻的理解了。
电子线路CAD课程是现代电子信息技术专业一门极具实践性的核心课程。电子线路CAD课程的主要目的是为了培养学生电子原理图和PCB板的设计能力,在实践中边训练边提高学生的创新能力,根据实际需求来完成一系列复杂程度的PCB板的布局与布线。
1项目教学
项目教学是为了更好地构建和谐社会,学习的知识与能力应用于社会实践中去,项目教学是为了发掘学生自身的潜能,提高学生实习的积极性、分析并解决问题的能力,尤其是创新的能力。
项目教学法中教师只是学生学习过程中的引导者,而学生则是靠自己的能力让自己具有积极性。现在的教师已经不再只是追求把自己掌握的现有知识、技能传递给学生,而是让学生通过教师的讲解过程去得到结果。对于学生“因材施教”,以学生为主体,培养新时代的新生主力。
项目教学的思路:
(1)设计教学方案,教师和学生通过整个学习过程完成一个“项目”进行分解,以项目为主组织的课程,应用到具体的工程、事件、行动中,来设计教学的思路。
(2)学生学习项目的过程中,自己制定目标,经过自己的行动实现设计的计划目标进行自我评价,实现掌握知识和实践能力的目标。在这个学习过程中老师只起到掌舵的作用,使学习的重点不单单是只注重学习过程的结果,而是让学生们在这个过程中可以锻炼各种实际操作的能力。
(3)学生通过所学的电子线路CAD电路、电子、绘图等技术,要亲自体验完整的工作过程,把具体的成果展示出来,以此来锻炼学生的操作技能,培养学生专业技能。学生毕业后可以更好地把所学的专业知识应用于实践当中,从而更好地服务于社会。
2电子线路CAD教学
2.1针对现代电子CAD技术的设计思路
电子CAD技术是现代的设计专业:主要是电子绘图、绘制电路原理图、PCB板设计等,都是根据工作岗位的需求来设计学生所学习专业来设计的。
电子线路CAD课程的设计思路主要是根据企业进行调研后,对实际工作岗位的需要开展课程设计,确定工作岗位的能力要求。
然后再根据工作任务、分析、总结。总结电子绘图员是否有着完整的能力需求,确定该岗位的能力需求。以专业的技术能力,培养学生可持续发展的职业能力,以工作岗位的需求,培养学生的实践能力,电子线路CAD课程中重点项目,并对每个课题的具体内容进行反复讨论、调研,并征求了企业专家的意见。
项目教学是根据职业教育的现状和特点来进行的。要明确教学内容和工作任务,及其制定的计划、完成项目的最后项目评价,来确定教学方法是否符合学生的自身的能力和专业技术。
2.2针对教学设计
根据企业实际需求,选择在电子CAD技术课程发展中主要的教学软件,按企业需求来设置教学内容的思路来设计。
针对企业对学生的能力要求,选择具有完代表性的实践训练项目,学习电子CAD软件的使用;掌握原理图绘制方法;学习单面和双面印制板设计、PCB板布局布线的新元件、新封装的制作,开展教学,使学习与实践一起进行。针对课程进行教学设计,企业参与课程设计,按照实际岗位的需要,设计、整合教学内容,在教学过程中,学生通过老师的讲解后,自己动手按规定完成学习任务,就能很好的掌握电子 CAD技术。企业可以让学生在动手实践中发现的问题,进行参考实际电路板进行绘制,学生学习技术会又快又好。
2.3课程考核
考核模式:电子线路CAD的课程考核,主要以实践为主,要求每个学生在规定时间内完成相应电路图的绘制和电路板的设计。为了使学生可以早点与的岗位接触,使学习的专业实践能力、专业技能要求与电子绘图员技术相等。
3项目教学效果
项目教学不仅适合不同层次学习者的学习需求,而且教学模式可以开展“因材施教”,完整的项目教学必须从教学内容、教学方法、教学手段和硬件设备来实行。
1.教学课程。首先,课程内容必须符合企业实际需求。电子CAD技术课程,是必须符合企业发展过程中保证每个课题明确要掌握的技能要求,学生通过实训完成任务。其次,课程内容适合由易到难的职业特点。教学过程中,教师进行示范与讲解,教师要求学生,根据学习过程循序渐进地完成工作任务。
2.教学方法。老师一边讲解、一边示范操作就可以及时发现教学中的不足,存在的问题,教师讲解和指导是具有针对性可以及时解决实践操作中学生反映出的问题。学生通过学习完成任务,获得成就感,激发他们的求知欲望,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力,实现良好的教学效果。
3.教学手段。教学中充分利用现代教育技术手段,为吸引学生的学习兴趣、提高听课的效率。特此积极制作了电子课件,生动、形象地展现了操作的全过程。教学教师也在学校开设网络课程、实验室,通过电子讲解的课件、操作方法、操作录像等资料,学生可以随时进行教学资料查看。
4.硬件设备。电子CAD是实践性很强的课程,是要在企业具体工作岗位上对教学配备相应的硬件设备,使学生可以在很短的时间里达到预期实践的教学效果。
项目教学好处:
(一)利于多种知识资源的融合,提高教学效果。
(二)利于调动学生的学习积极性,并能尽快地把知识应用于社会。
(三)利于提高学生的探究能力和创新能力,便于实现以能力为主,适合于实现教学管理。
校内外的项目教学配置:
第一,改善校内实习条件。校内实习条件:PCB实训室;电子CAD机房,电子技术实训室,尽量配置学生学习和实践的各类设备(雕刻机、光绘机、显示器等),电子技术实训流水线,示波器、信号发生器、稳压电源。
第二,创建校外实训基地。校外实训基地已经是职业学校实训系统的重要组成部分,为学生提供可以培养实践能力,熟练使用所学的理论知识完成训练职业技能的机会,全方位提高学生的综合素质和实践能力。
4结语
总体来讲,改善学生校内实习的条件只适用于教学,通过校外实训更能直接提高学生的学习积极主动性,使学生的实践能力提升。这种新的项目教学方法也同样适用于其它实践性较强的课程教学。
参考文献:
\[1\]王俊年,刘祖润.基于MAX+plus?的信息类专业设计性实践教学研究\[A\].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集\[C\].2005.
\[2\]朱立才.计算机网络工程专业实践教学体系的构建\[J\].长春理工大学学报(综合版),2006,(04).
\[3\]曹莹,李英道.过程控制实验教学系统\[J\].安徽电子信息职业技术学院报,2007.
电子技术是学习电类的专业基础课程,是一门理论与实践性较强的学科,教学中,教师一定要把理论教学与实践教学结合起来。传统的“以教师讲解为主,学生被动的听”的教学模式会使不少学生把刚开始的学习兴趣变成了厌烦、逃避,甚至和老师对立,学生在学习过程中主动参与会越来越差,学生学完了相关课程后,在解决实际问题仍然无从着手,对后续专业课的学习也无所帮助。
要想改变这些问题,在教学中可采用项目教学法,以适应培养学生能力的要求。
一、改革实践教学内容,提高学生分析实践能力
“黑板加粉笔,是培养不出技能人才的。”职业教育的最大特点与根本优势就在于培养学生有比较丰富的实践经历,比较过硬的操作能力。单单靠理论教学,是无法形成职高类学生有利的就业能力的。所以在电子技术教学改革中,实践教学与理论教学之间的衔接与配合,实践教学内容的改革与创新,对于提高学生分析问题、解决问题的实践能力尤为重要。
完善实验内容,增强实验效果。本着“实验联系理论,实验巩固理论”的目的,实验内容紧扣理论教学内容的同时,考虑学生的实际基础情况,笔者在实践教学过程中,由浅入深、循序渐进地开展各个实验项目。如在开展实验《二极管的应用》前,可先安排一次有关示波器使用的预备实验,使得后续实验能够顺利开展。为培养学生自主实验、发现问题、解决问题的能力,笔者还精心设计符合本校学生基础的实验实训内容,每次实验课先简要讲解实验原理、注意事项等,便于学生顺利开展自主实验。
二、将电子线路的实际问题引入教学之中
(一)提出实际存在的问题
在教学的过程中教师可以根据自己的经验以及学生在试验的过程中所遇到的问题总结出在日常生活中收音机的电子线路会存在哪些问题,对其进行归纳总结,再由学生进行思考与讨论。在实际生活中收音机的电子线路所存在的问题可以划分为以下几个方面:a. 元件击穿。击穿包括过电压击穿或过流、过热引起的热击穿等。击穿有时表现为短路形式,有时表现为断路形式。由于电路故障引起的过压、过流击穿常常是不可恢复的。b. 元件老化或性能退化。这包括许多方面,如电容器的容量减小、绝缘电阻下降、晶体管的漏电增加、电阻的阻值变化、可调电阻的阻值不能连续变化。c. 线路故障。这类故障包括接线松脱、接触不良、潮湿、腐蚀等导致的绝缘不良、短路、旁路等。这类故障一般与元器件无关。
这些问题的提出更有利于学生对电子线路的知识进行一个系统的思考,怎么样才能解决这些问题呢?
(二)教师引导解决问题实际上这样的教学是对实际问题的讨论,在教学的过程中可以先由学生之间进行讨论,每一个小组结合自己所学的知识对收音机电子线路故障进行探究并提出解决的方案,最后由教师来补充可能会被学生所遗漏的方式。
现在我们可以针对上面的问题来提出科学的检修方法以及需要注意的细节问题。
a. 要分析电路原理、弄清总体电路及联系。一旦碰到不熟悉的线路,常常要自己动手,分析电路原理,甚至测绘必要的电路图。b. 注意元件替代的可行性。如一些收音机上的电子电路,虽然可以拆卸,但往往缺少同型号分立元件代换,故往往需要设法以其它元件替代。这涉及到元件替换的可行性问题。c. 防止电流过载。不允许使用欧姆表及万用表的Rx100 以下低阻欧姆档检测小功率晶体管,以免使之电流过载而损坏。d. 当心静电击穿三极管。更换三极管时,应首先接入基极;拆卸时,则应最后拆卸基极。对于金属氧化物半导体管,则应当心静电击穿。焊接时,应从电源上拔下烙铁插头。防止烙铁烫坏元件。拆卸和安装元件时,应切断电源。如无特殊说明,元件引脚距焊点应在10mm 以上,以免烙铁烫坏元件,应使用恒温或功率小于75W 的电烙铁。
相信以这样的方式所开展的教学工作对学生的知识的积累会更有帮助,同时课堂教学与实验教学的效率与效果会得到同步的提高。
小结
对职高学生的能力培养强调的是应用能力、操作能力,课程内容要突出实用性、技能性和应用性,讨论的电子技术教学改革正是基于这一思路。在我校电子技术教学中进行实践,通过一段时间的尝试,获得了较好的反馈,学生对电子技术知识的理解与掌握有了一定的进步。
Abstract:According to the question in teaching of electronic circuit,just as the course contents lack of systematicness,the teaching method lack of attraction,the experiment lack of personality and so on.Adopt method of teaching just as optimize the content to guanartee the quality of teaching,rich the method by practice and innovation,and drive the discipline construction by distinguished engineer.It provide the a way to reform the course in both theory and practice.
Keywords:reform of Education;practice and innovation;distinguished engineer
电子线路是各高校电信、电子、通信等专业主要的技术基础课程,具有理论性、工程性、实践性强的特点,在专业课程体系中起到承上启下的作用。由于此类课程概念多、电路类型多、分析方法多,加之教学过程中通常以课堂、教师和教材为中心,使得学生理解和掌握电路存在一定困难,因此改革电子线路教学对于专业培养和造就高素质人才具有重要的作用。
1.传统教学中存在的问题
1.1 课程内容枯燥
电子线路课程涵盖的内容抽象,处理问题的方式多,分析具体电路时常常需要复杂冗长的数学推导。从电路器件到数字化的图示、从单元电路的构成到元件参数的计算等一系列抽象的内容,使得学生学习和理解的难度较大。
1.2 教学方法单一
理论教学基本上是围绕一个个分散的知识点来进行,大多是从理论到理论,缺乏对整体电路的分析。现有的课程安排一般都是从“电路基础”到“低频电路”再到“数字电路”及“高频电路”的顺序进行的,各自均形成比较完整且相对封闭的知识体系,而各电路之间的衔接和联系却不紧密,所以整个电子线路的理论显得不完整和难以理解,学生们的学习热情不高,教学效果不好。
1.3 实验环节自主性差
长期以来,电子线路实验是依附于理论教学环节设立的,因此认识性实验和验证性实验多,综合性和创新性实验少。大多数学生采用的是一看指导书、二抄实验数据、三写实验总结的方法来完成实验,实践动手能力和综合创新能力得不到锻炼。
2.人才培养模式的改革
随着《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的颁布实施,人才培养模式的改革与创新成为高校教学改革的突破口[1]。
2.1 从教学改革入手,促进人才培养
2.1.1 从应用实际出发,改革教学内容
随着电子技术应用的发展,对电类工程师提出了更高的要求,对于课程内容的安排也应跟上现代科技的脚步。因此在教学过程中不必过分强调与经典理论体系的一致和完整,应有目的引进交叉学科的参考书,从电子线路的几大模块展开教学,遵循从理论知识的传授,到单元电路设计的实现,再针对所设计的电路进行仿真实践,突出各个系统模块的教学重点,最终在课程设计等环节实现小电路、大电路及集成电路的设计。
2.1.2 从形象化入手,丰富教学方法
引入仿真软件辅以生动的仿真演示,不仅能增强教学的灵活性,而且能够很大限度的利用授课学时。比如利用Multisim软件[2],可以对模拟电路、数字电路及其混合电路进行仿真模拟,使学生更加直观且形象地加深对理论知识的理解。
另外,可通过引入类比方法、相似法来介绍陌生概念。电路的形式是多种多样的,要通过归纳、总结找到它们的共性和实质。例如在介绍高频小信号选频放大器时,可与低频放大器对比,将两者都具有的放大作用作为衔接点,而将高频小信号选频放大器所具有的选频作用作为不同点进行强调,且对于输入信号为高频信号时,晶体管的微变等效电路所采用的Y参数模型也与低频信号的H参数模型有所区别。这样,在引导学生学习时,就可以融会贯通,达到事半功倍的效果。
2.2 以基地为平台,促进人才培养
为符合高校综合性人才的培养目标,以电子创新设计开发基地为平台,加快人才的实践性和创新性培养[3][4]。
2.2.1 改进实验内容,激发学习主动性
在对电子线路进行理论分析的同时辅以实践环节,不仅能够加深学生对于理论知识的理解,对学生的创新能力和动手能力的培养也起着非常重要的作用。在保留原有经典实验的基础上,增设应用性、设计性及实用性实验,把理论与实践紧密的联系在一起,用实验来激发学生对于理论知识的渴求与兴趣,两者相辅相成,相互促进。
2.2.2 鼓励自主实验,培养学生创新性
以电子设计创新基地为平台,鼓励学生亲手组装和焊接电路板,并进行调试和应用。通过更多的参与实验,可激发学生的学习兴趣,对理解电路原理大有帮助。引导学生在已完成的实验项目基础上,自行增加实验内容和实验难度,自行设计实验方案,从而培养学生的创新意识。除了安排开放性实验外,引导学生积极参加学校设立的创新开放基金项目,参加大学生电子设计竞赛,鼓励优秀学生参加教师的科研项目,培养学生科学研究的初步能力。
2.2.3 开展课程设计,注重知识应用性
开展有针对性的课程设计,突出课程自身的体系结构,使学生从学习具体知识的“点”,走到知识所在的“面”,进而提高学生的应用能力,促进实践教学的效果。根据给定题目的选择和学生自拟题目的审核,确定有应用价值和实际意义的题目进行设计,指导学生在设计单元电路的基础上,培养综合设计能力、团队协作能力和创新意识,通过仿真软件的测试,对设计进行修改和优化,最终完成一个完整的应用型设计。
3.卓越工程师教育带动学科建设
国家教育部提出的“卓越工程师培养计划”是列入中国高等教育长期发展规划中的一个重要计划[1],通过校企合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高教师和学生的工程意识和工程实践能力,培养出一批创新型的工程师。
3.1 以卓越工程师为契机,加强教师培养
教学团队的战斗力直接影响着教学水平的发挥,以“卓越工程师”为基点,加强教师团队的培养。与企业开展多样化的科研合作,联合创办研究所,建立稳定的教师实训基地,让教师直接参与企业的科研、生产和管理,进一步深化电子信息基础理论,培养逻辑思维能力、创新实践能力和一定的生产技能,使得教师的教学更加游刃有余。
3.2 以卓越工程师为契机,加强校企联合
通过加强校企联合,使学生有更多训练基本技能的机会,培养学生将理论知识付诸工程实际的实践能力,促进学生质量的提高和“应用型”人才的培养[5]。通过加强实践教学的“现场性”和“工程性”,学生理论设计能力明显提高,实践能力显著加强,极大地提高了学生对实验的兴趣和积极性,对于培养学生的工程实践能力大有益处,为创新型人才的培养奠定了基础。
4.结束语
电子线路作为电子类专业的基础课,其重要性不言而喻,加强改革电子线路课程的教学体系和教学思想势在必行,这对于创新型人才的培养、“卓越工程师”的培养也起着至关重要的作用。
参考文献
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[3]韩建.电子类实习基地建设与创新性人才培养[J].长春理工大学学报,2010,5(8):4-5.
[4]牟海维,吕秀丽.电子类大学生校内实习和创新教育基地建设的探讨与实践[J].实验技术与管理,2010,27(4):9-11.
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.224
0 引言
机电专业的相关课程是技工院校很多专业的基础甚至关键课程,对学生学习本专业或其它专业都有重要的意义。一体化教学在机电专业课程中的应用,可使学生直观、形象地掌握所学内容,受到技工教育机构的重视,广大院校纷纷开设一体化课程来提升教学质量。
1 技工院校在机电专业教学中存在的主要问题
1.1 学生基础相对薄弱,理论知识较为缺乏
技工院校的学生生源主要为中高考落榜的学生,多数学生的基础知识掌握相对薄弱,学习的主观能动性较差,接受新知识较为被动,接受技工教育的目的是能有所长。然而,机电专业课的深入学习必须有理论知识作保障,本就基础薄弱的学生接触专业课知识后更感枯燥与抽象,容易丧失深入学习的信心,久而久之便对专业相关课程产生排斥心理,这不仅影响了理论知识的学习,而且增加了学生进一步学习专业知识的难度。
1.2 理论实操分离,学生学习更感抽象
当前多数技工院校的机电专业的课程教学分为理论教学和实训操作两个部分。然而,在教学大纲的理解和实际安排时,因许多院校两部分教师不同,且学术交流较少,造成教学任务制定不统一,教学目标和内容设置各有侧重,因此从教学层面出现了理论和实操脱节的情况。学生本就在理论课中模糊不清,加之不能和实训操作有效配合,对所学的理论知识感到更加抽象、模棱两可,同时实训操作的效果也不理想。
2 技工院校机电专业实行一体化教学的必要性
2016年,国家制定的《技工教育“十三五”规划》中明确指出技工教育应适合市场需求,适应产业发展,鼓励技工教育向着工学结合、实习实训与工作岗位紧密衔接的应用型的人才培养机制转变。同时,就业单位更加青睐理论知识扎实、实际操作能力强的“复合型”人才。在这种国家支持,社会需要的大背景下,技工院校的一体化机电教学改革势在必行。
一体化教学是在致力提高学生职业能力的教学大纲指导下,通过整合教学资源、教学内容、教育环节,在课程设置和教学体系的编排上紧密结合理论知识和实践操作,旨在提高被教育者的综合素质,培养应用型的技能人才。一体化教学体系,符合“十三五”规划对职业教育发展的需求,推动职业人才培养方式向着实践性、开放性、实用性转变。一方面,一体化教学将推动技工院校革新教学思维和教育模式,尽快脱离传统教学窠臼,并提高执教教师的理论、实践水平。另一方面,学生在教学任务的驱动下,所学的理论知识在实操课堂中及时理解吸收,做到“理论指导工作”“工作实践理论”。无论教还是学,都能收到事半功倍的效果。
3 一体化教学在机电专业教学中的应用
一体化教学首先将教学任务分为几个子项目,而后学生通过各个子项目的探究操作进而实现整个教学内容的学习。该过程的设置要求学生在掌握理论知识的基础上,融入实际操作,从而达到一体化教学的目的。
现举例说明机电专业中,理论基础课《电工与电子技术》中电子线路安装课程。根据课程内容,教师可将该课程分为六个项目:(1)导线的剖削、连接和绝缘恢复(2) 开关和插座的安装(3)三相异步电动机拆卸与装配(4)单向连续运行控制线路的安装与调试(5)常用电子仪器仪表、焊接工具和手工焊接方法(6) 电子线路的安装与调试。此时,开展理论实践一体化教学已经不能采用常规课时时间,而应该安排连续多个课时的教学单元来进行。
一体化教学项目的实施可采用以下几个步骤:(1)学生分组,分配学习任务。教师在课前⒈敬谓萄内容划分的子项目分配给各小组,如每小组安装一次开关和插座,然后互换检验其是否可以正常工作并指出问题。(2)寻求合作,集思广益。分组后,各小组通过相互交流,相互启发,借助网络资源,查阅相关资料,解决力所能及的问题。 (3)执行任务,教师巡回指导。各小组按照已有思路进行电子线路设计、安装。若此时学生小组无法顺利完成项目内容,或有知识盲区,教师可适当点拨或采用头脑风暴的方式,打开学生思路。 (4)成果展示,互相点评。各小组展示项目成果,结合教学任务互相提出意见或建议,同时小组间和教师一起评出最佳成果,供集体学习,进而达到相互启发的目的。(5)评价总结。教师在对各小组的项目成果进行点评总结后,仍需综观整个一体化教学过程中,学生的设计思路、制作过程、学习态度、团队合作以及成果等各个过程进行评价。最后教师将实际教学成果中的关键理论进行总结,升华理论知识,加深学生印象。
通过上述几个步骤,学生通过独立思考,小组合作,教师指导,亲自动手完成项目,实现了理论与实操的有效结合,掌握了电子线路安装的操作技能,同时加深了理论知识的理解,充分调动了学生对电工方面的学习兴趣。
4 结论
上述的一体化教学案例展示出机电教学的这样几个转变:机电专业的职业教学方式打破了原有知识教授的被动模式,推动学生主动处理和接受知识;教师由“传统教授型”向“引导型”转变;学生由“接受型”角色向“探索型”转变;机电课程的教学手段由单一场所的“黑板教授”形式向专业教室的“多媒体、网络化、现代化”转变。从而一体化的教学模式增加了技工院校机电专业授课的开放性、实践性,升华了课程内容,锻炼了学生的思维与动手操作能力,培养出知行合一,“会说能做”的学生。
参考文献:
[1]吉九莲.一体化教学在技工院校电子电工教学中的应用[J].中学教学参考,2015.
[2]权少辉.职业院校理实一体化教学质量监控及评价体系研究[D].西北农林科技大学,2014.
中图分类号:G718 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2013)02-0009-01
电工实训是机电类专业学生实训教学环节的重要组成部分,在增强学生对电工理论知识的理解、培养科学求知思想、提高基本操作技能等方面具有十分重要的意义。我校电子技术、电气自动化、机电一体化、模具制造、数控应用、汽车维修等专业在第一学年均安排了四周的电工技能实训。由于涉及专业广、人数多、基础参差不齐,而且学生入校时间短,对专业的认识还了解不深,因此,笔者在原有电工实验和实训的基础上,对电工实训教学进行了改革。
1.明确实训目标
根据中等职业学校电工专业教学大纲的要求,电工专业培养目标是:要求学生德、智、体等方面全面发展,具有良好的职业素质,具备必备的专业理论知识,面向机电行业,从事机电一体化设备的生产、安装、调试、运行与维修工作,生产管理工作等。因此,我校将电工的实训目标定位为:培养电工应用技能型人才为主,具有较广泛的通识基础,良好的人文素质,扎实的专业知识;具有较强的动手能力,面向工程技术应用,重视实践环节的锻炼;具有较强的工程适应能力,具备一定的行业知识和技能。主要体现在两方面:
1.1 安全用电知识及常用工具、仪器、仪表的正确使用,要求学生了解电的性能,熟悉电工操作规程和电工操作工艺的基本规范,学会正确使用常用仪器仪表,为安全、有序、规范的电工技能实训打下基础。主要通过观看电教片、现场参观、教师示范、卷面考试等完成。
1.2 常用元器件的识别和判断,要求学生了解常用元器件的结构与作用,熟悉它们的技术性能与主要参数。掌握常用元器件好坏的判断方法。主要通过教师示范、学生训练等完成。
2.优化实训内容
电工实训的目的是训练中级维修电工的基本技能。同时为后续的电气控制技术、供配电技术等课程的学习和实训奠定基础。因此,内容上不仅要考虑基础性、应用性和知识性。而且还要考虑趣味性。为了适应这种教学要求.实训内容主要包括:安全用电与电工基本操作规程、常用电工工具及仪器仪表的使用、焊接训练及简单电子线路的制作。笔者选用防盗报警电路做实训内容,它不仅含有常用电子元件、典型电子线路环节,而且可以做到声光兼备。对提高学生电子元件的识别、判断、电子线路的制作、调试与故障处理能力均有好处。另外,防盗报警电路种类繁多,性能优劣明显,对激发学生的求知欲、提高分析能力大有益处。
为体现注重学生的主体性、强调个性化教学,我校根据学生的不同情况。实施"面、块、点"实训方式。即总体抓面。对于统一安排的实训内容要求学生学会,使"面"达到实训要求;局部抓块,对学有余力的学生增加实训内容,使"块"有所深化;个别抓点,对特别拔尖的学生实施专项培养,使"点"进一步提高。在实训过程中,对于出现的故障,教师尽力让学生先分析、判断,找出故障产生的原因,然后指导或与学生一起处理,以利于提高学生分析问题与解决问题的能力,对于典型的故障,可当众处理,起到"举一反三"的作用。
3.坚持规范管理
电工实训涉及的范围广、内容多、安全性强。而且是中等职业学校学生入学后第一次专业技能训练,因此坚持科学规范管理、培养学生的良好习惯尤其重要。针对电工实训教学操作元件多、易损坏、易出安全事故等情况,可采用标号管理,即对每位实训学生的元件、仪器仪表等进行编号,明确使用职责。这样可防止人为损坏,有利于培养学生爱护公物的良好习惯和适应社会安全文明生产的需要。为提高学生对电子或电气线路故障的判断能力,教师应引导学生正确分析、有序查找和处理。首先,通过理论讲解,熟悉线路工作原理,了解某一元件、某一段线路易出现的故障及什么样的故障可能在哪一元件、哪一段线路中出现,这是进行故障分析的基础。其次,向学生介绍各种不同的故障处理方法,并指导学生动手排除;有时教师也可有意设置故障,让学生分析处理,以便提供更多的实践机会,有利于培养学生独立分析问题和解决问题的能力。针对线路板安装元器件多、工艺要求高的特点。要求学生必须严格按照规程规范化操作,有利于培养学生严谨求实的科学态度。
4.严格考评措施
实训成绩的高低.是衡量学生专项动手能力强弱的一个重要依据。正确评定实训成绩是激发学生热情、调动学生积极性的重要手段。笔者主要从四个方面进行考核、评定总成绩:一是出勤率,占10%,二是实训表现,占30%,三是实训测试,占50%,四是实训报告,占10%。出满勤是完成实训任务的基本要求,学生必须严格遵守考勤制度;实训报告是整个实训过程的归纳总结,具有一定的理论性、系统性和实用性:实训表现主要反映学生平时每项任务的完成情况及同组人员之间团结合作的精神;实训测试主要考核学生独立完成实训任务的能力。实训测试一般采用抽签的方式决定考题,主要包括实训方案的确定、元件的选取、仪器与仪表的选用、线路的安装与测试、操作规程与工艺、故障的分析与处理等。例如:在电气互锁正反转控制线路的电路设计和调试中,要求学生在一小时内根据原理图画出安装接线图,完成器件固定与线路安装、通电试车与故障处理等任务,并有一定的工艺要求。通过严格的考评,不仅能比较公平、公正地评定实训成绩,而且可以督促学生认真完成实训的每一个环节,提高实训效果。
参考文献
[1] 刘彦鹂:电工电子实训课的教学与实践探索,《广东工业大学学报:社会科学版》,2011年第B12期.
Multisim是一款进行高频电子线路开发的软件。这款软件操作方便、界面美观,学生也易于入门。Multisim包含了电路原理图的输入、硬件描述语言等,从分立元件到集成元件、无源器件到有源器件、模拟元件到数字元件等元件库,并且还提供了功能强大的直流交流分析等。利用这款软件,可以灵活的在上课当中进行试验的演示,方便学生对电子线路知识的理解。
2计算机仿真软件在电子技术教学当中的应用
电子线路当中的高频电路原理复杂抽象,老师在理论实验当中进行理论推导,由于知识的复杂,对于学生来说,很难快速掌握。这时候如果采用计算机仿真软件进行原理图的仿真教学,形象生动的展示电路的工作原理,这比单纯的进行枯燥公式推导印象深刻,学生对于知识的掌握也会很快。在市面上众多的EDA设计开发软件当中,Multisim软件非常的适合在电子课堂上进行计算机仿真教学。下面以正弦波振荡器为例,介绍Multisim对于学生理解高频电路工作过程的帮助。正弦波振荡器振荡不需要在输入端输入信号,在输出端就能产生一定频率和幅值的正弦电压的反馈放大电路。该电路是由放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路组成,其起振的过程包括起振条件和平衡条件两个过程。起振条件:振幅起振AF>1;相位起振ΦA+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)平衡条件:振幅平衡AF=1;相位起振ΦA+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)起振过程微小的扰动经过放大、选频、反馈、放大、选频、反馈如此反复的循环,振荡电压增长起来,建立起为稳定的振荡电压。
对于振荡条件和平衡条件的理解,尽管在上课的过程中已经进行了理论的分析,但是学生还是机械式的了解起振的过程。学生对于这样的过程理解起来还是具有一定的难度。如果通过计算机仿真软件演示振荡电路的起振过程,让学生了解在起振过程当中起振条件和平衡条件是如何起作用的。其起振的演示波形如下图所示:使用Multisim软件仿真振荡电路,通过示波器对输出的波形进行观察,可以看到输出波形从零开始逐渐的增大,并且随着时间的推移,波形幅度增大的趋势开始减缓,最终趋于恒定。上述的过程就对应了振荡器的起振和平衡条件。通过前面分析可以知道,起振AF>1,振荡器开始起振,幅度开始增加,随着放大器进入饱和状态,增益A开始见效,增幅减缓,一直到AF=1,达到平衡条件,波形稳定。通过Multisim进行演示,直观明了,可以加深学生对振荡器起振和平衡条件的理解。
中图分类号:TN710 文献标识码:A
教材是体现教学内容和教学方法的主要载体,是教师教学和学生学习的主要依据,也是课程改革的主要内容之一。我们本着“以能力为本位,以就业为导向”的课程改革思路,按照理实一体、项目教学方式,通过反复实践、总结、提炼,开发了《模拟电子技术基础项目教程》校本教材,经过试用,取得了良好的教学效果。
1 设立课程目标
项目式教材开发之前,通过到工厂企业的生产一线进行广泛的专业调研,明确本教材的编写以应用电子技术和电气自动化等电类专业学生的就业为导向,根据行业专家及企业技术人员对专业所涵盖的岗位群进行的工作任务和职业能力的分析,以电类专业共同具备的岗位职业能力为依据,遵循学生认知规律,紧密结合职业资格证书中对电子技能所作的要求,确定教学目标是:通过学习学生应具备对常用电子元件的识别与检测能力、常用电子仪器的使用能力,电子专业基本技能(焊接技术、组装技术),基本电路的原理分析、调试与初步设计能力。使学生具备高素质劳动者和中初级专门人才所必需的电子通用技术基本知识、基本方法和基本技能,初步形成解决实际问题的能力,为学习后续课程,提高全面素质,形成综合职业能力打下基础。
1.1 知识目标
(1)掌握常用电子仪器仪表的基本知识;(2)掌握电子元器件与常用集成产品的基本知识;(3)掌握电子常见功能电路的基本工作原理;(4)熟悉典型电子线路的分析;(5)具有典型电子线路制作与调试的相关理论知识。
1.2 技能目标
(1)能识别并检测常见电子元器件;(2)能识别并正确使用常见集成电路;(3)具备典型电子线路的制作与调试能力;(4)会进行简单电子整机的组装与调试。
1.3 职业道德与情感目标
(1)通过课程的学习,了解电子世界,激发学生学习兴趣,培养专业归属感;(2)培养独立思考、勤于思考、善于提问的学习习惯,培养良好的团队精神;(3)培养良好的安全生产意识、质量意识和效益意识;(4)培养良好的职业道德与职业习惯。
2 确定课程内容
摒弃传统的专业教学课程方案,打破理实脱节、学科本位的教材体系,本着“以能力为本位,以就业为导向”的课程改革思路,以“够用、实用”为原则,根据教学目标和任务来确定课程内容。在教材的内容的选择过程中,我们舍弃了一些繁琐冗长的理论,采用项目引领、实践导向的教材结构,突出内容趣味性、典型性、实用性和可操作性。最终确定具体课程项目内容包括:常用仪表的使用、二极管三极管的认识与检测、直流稳压电源的制作与测试、功率放大器的制作与调试、调幅收音机的组装与调试、家用调光灯电路的制作与调试等。
3 编写课程章节
(1)按照课程目标要求,编排课程项目。每个学习项目按照课程目标分成若干个任务组成,每个项目都有具体的知识目标、能力目标(见表1)。项目的知识目标、能力目标编排如下(以项目二:二极管、三极管的认识与检测为例)(见表2)。
(2)对照项目教学要求,编写实训任务。针对中职学生文化素质普遍较低、抽象思维能力相对较差这一特点,根据先实践后理论,先感性后理性,先局部后整体的认识方式编写教学内容。在编写过程中,始终贯彻以动带学、以想促学,将枯燥的理论与有趣的实践紧密结合起来,大量增加电子元器件、电路、产品的实物图,并配详细的图解式操作步骤,图文并茂,力求符合中职学生的能力水平、认知特点和教学需要。
4 实施课程教学
4.1 建设一体化教室
理实一体化教室是实现项目教学的硬件条件,它既要满足理论教学的需要,又要具备实训教学的条件。在教室和实训室的建设中努力寻找理论与实践的结合点,改变过去教室只能教授理论,实训室只能动手训练的格局。学校电子技术的实验室一般都有固定的工位,可作为课桌用,通过增加多媒体教学设备、调整工位的布局将原来的实训室改装成理实一体化的教室。
4.2 采用项目教学法
项目式教材要发挥其应有的作用,在教学中必须采用项目教学法。我们改变以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,采取“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”教学方法,创造学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。
4.3 教师职能多样化
在项目教学的具体实践中,教师的职能有了很大的变化。教师不再仅仅是讲解者、示范者和控制者,更是指导者、组织者、引导者和评价者。在任务准备阶段,教师要向学生提供与完成教学任务相关的知识、信息与材料,指导学生寻求解决问题的方法。在任务实施阶段,营造学习氛围、创设学习情景,组织和引导教学过程,是学生学习的组织者与引导者。在任务评价阶段,教师在学生自我评价的基础上,帮助学生对项目教学的目标、过程和效果进行反思,教师是评价者。
4.4 教学评价多元化
课程的教学评价是课程教学系统中的一个关键性环节,具有检查和激励作用。一直以来,“电子技术”课程考试成绩依照“期末+平时”按一定比例确定,并且期末考试成绩占最大比重,与中职突出技能的要求相背离。我们对学生的课程掌握评价以考评代替考试。采用阶段考核方式,将理论知识纳入实践考核内容,平时(过程)成绩和实践环节结合的形式。阶段考核成绩30 %,平时(过程)成绩 30 %,实践成绩 40 %。阶段考核的评价包括:每项任务结束考核。平时(过程)成绩评价包括:任务训练、实训报告与作业、课堂纪律、出勤、课堂笔记等。实践性环节成绩评价包括:以典型单元电路组装调试为该课程终结考核,其中包括操作过程、实训报告、实训效率和成功率、安全使用工具和仪器等。
参考文献
[1] 谢兰清.电子技术项目教程[M].北京:电子工业出版社,2008.