時間:2022-11-11 08:01:14
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一、項目教學法概述
項目教學法是在構建學習主義的引導下,教師與學生共同通過項目工作的開展來實現學生對知識進行認知與掌控的教學方法。在電子技術課程中的項目教學法與傳統教學法相比具有自身明顯的特征,這些特征主要體現為以下幾點:一是教學的內容需要以任務為主要依托,項目教學法中以實踐任務為核心的特點能夠有效解決學生理論知識與實踐能力脫節的問題;二是教學活動的開展突出學生的主體地位,在項目教學法中開展、探索、完成項目的主體是學生,相比較傳統教學而言,項目教學法中學生的主體地位更為突出;三是以利于學生學習興趣與積極性的調動,由于項目教學法圍繞項目任務來開展,所以學生容易產生學習的動機,從而使學生的學習興趣與積極性得到提高;四是項目教學法能夠培養學生的團隊精神與合作意識,項目教學法強調學生之間的交流與合作,而通過這種教學模式,學生的思維與視野能夠得到擴展,同時團隊精神以及合作意識也可以得到良好的培養。項目是項目教學法的中心,圍繞項目組織教學并引導學生進行探究學習,符合電子技術課程應用性強、實踐性強的特點,所以項目教學法在電子技術課程中具有極強的優勢。在電子技術課程項目教學法的過程中,學生要完成項目方案的實施,其中不僅包括對項目相關信息的收集,也包括設計項目方案與實踐項目方案等內容。教師在此過程中主要起到引導者的作用,其中包括引導學生選擇與教學內容密切相關的項目,也包括引導學生解決開展項目過程中遇到的困難等。
二、項目教學法在電子技術課程教學中的優勢
相對于傳統教學模式而言,項目教學法更加能夠適應電子技術課程教學的特點與需求。傳統教學模式主要是指接受式教學,這種教學方法的優勢在于教師可以在一定的時間內提供大量的知識信息,并且教學組織的難度也較低,但是其劣勢也同樣明顯,這種教學方法以教材以及教師為教學中心,學生只能在課堂中處于被動接受的地位,所以學生的創造性與主觀能動性明顯受到壓制。同時這種教學模式重視知識的灌輸,但是忽略了學生學習的過程以及對學生能力與素質的培養,學生的學習興趣難以實現有效的調動與激發。電子技術課程具有較強的應用性并且內容也相對抽象,應用傳統的教學模式,學生對知識認知與掌握的難度會增大,所以在電子技術教學中,傳統教學模式無法真正滿足電子技術教學的特點,對教學方法作出改革勢在必行,而重視學生主體地位并強調實踐性以及學習動機調動的項目教學法能夠較好的對傳統教學的弊端作出彌補與修正。同時項目教學法可以通過項目難度的設定來適應學生的實際水平,實現電子技術教學中的因材施教;項目教學法開展電子技術教學,可以通過項目類型的偏重性來提高對教學目標的針對性;還可以通過項目考核評價標準的設定來提高對學生實際能力進行考察的有效性。所以相比較傳統教學法而言,項目教學法更符合電子技術課程教學的特點與需求,同時也能夠更好的實現電子技術課程教學質量與教學效率的提高。
三、電子技術課程教學實施項目教學法的步驟
在電子技術課程教學中應用與實施項目教學法的步驟可以分為準備步驟與項目實施的步驟兩個部分。準備步驟是保證項目教學法實施成效的基本保障,其中包括師資培訓、硬件設施完善與軟件設施完善三個方面,項目教學法相比較傳統教學法而言在教學硬件和軟件方面的需求更多,同時由于教學活動組織難度的上升,對教師的教學能力也提出了較高的要求,所以學校根據自身實際情況從師資、教學硬件以及教學軟件三個部分進行完善是項目教學法得以順利開展的保障與前提。
在電子技術課程項目教學法的實施中,教師要以教學內容以及教學目標為依據引導學生確定所要進行的項目,在項目的開展中,主要包括以下幾個步驟:一是對項目教學目標的明確,及教師對包括項目教學目的以及評價目標在內的項目教學目標做出闡述;二是呈現項目任務,即教師將任務書、評價要求與標準等一些與項目任務相關的內容進行闡述,從而讓學生明確自身任務;三是實施項目;四是開展醒目評價與檢測;五是進行項目總結,即要求學生對自身的完成情況進行總結并寫出報告,通過認識不足之處并分析產生不足之處的原因來深化學生的電子技術知識與技術。
四、對電子技術課程應用項目教學法的幾點建議
(一)在項目教學法中要突出項目的價值
項目教學法中項目的選定不僅要以學生的專業為依據,同時要重視教師對學生在尋找和確定項目的引導,從而保證項目自身的價值。優秀的、具有機制的項目應當滿足以下三個基本條件:首先所確定的項目內容要與學生的學習內容緊密結合,并最大化的實現專業知識的有機結合;二是所確定的項目具備的難易程度要以學生的實際情況為依據,從而確保項目的可執行性與可實現性;三是所確定的項目應當能夠符合學生的興趣,并且要求項目效果能夠通過合理、科學、統一的標準進行評價。事實上,項目不可能做到面面俱到,所以教師不能因為重視項目的全面性而忽略項目的針對性,相反,教師應當根據教學的目標如是進行新知識的教學還是對以往知識的復習來選取合適的項目來配合教學的開展。
(二)在項目教學法中,教師要給予恰到好處的指導
電子技術課程中對項目教學法的運用只有實現學生自己發現問題、解決問題才能夠真正促進學生技能的提高,所以教師在項目教學法中的指導要把握好尺度,首先要認清自己在電子技術課程項目教學法中的角色,即知識的傳授者、教學活動的引導者與組織者,而不能充當“包辦者”;其次當學生在開展項目并進行研究的過程中,如果遇到困難,教師有必要對學生作出指導,但是在指導過程中應當重視啟發性使學生的發散思維以及創新能力得到鍛煉,同時指導深度要根據學生不同的實際能力來確定,從而確保學生能夠通過自身的實踐來深化對知識的認識與記憶,促使學生對項目中常見電路的掌握與創新。
(三)教師要不斷提升自身素質來適應和應用項目教學法
構建主義學習理論是在電子技術課程中應用項目教學法的重要理論依據,在電子技術課程項目教學法中必須通過項目的選取來實現教學情境的傳送過程,通過寫作學習以及探究學習來進行學習活動的開展,同時需要通過項目目標的達成來實現意義構建。這種電子技術課程中的新教學法是對傳統課堂教學的一種突破,學生只有在對現實問題進行解決并重視實踐的基礎上才能夠實現對電子技術知識的掌握。通過項目教學法,學生的參與性與積極性能夠得到良好的調動,但是同時也對教師自身的教學理論水平與教學實踐水平提出了較大的挑戰,為了通過項目教學法來提高電子技術課程教學效率,教師必須以教學內容與教學目標為依據來引導學生確定項目,將項目本身作為重要依據來進行教材的編寫并對教學的各個環節作出妥善安排,同時教師要組織學生的協作學習、幫助和指導學生完成項目,所以相比較傳統電子技術課程教學而言,項目教學要求教師具有較高的教學素質與教學應變能力。
(四)在項目教學法的開展中要重視每位學生的參與
在電子技術課程項目教學法中可以嘗試分組教學,分組教學對學生潛力的挖掘以及學生團隊精神的培養具有重要的意義,但是在實際實施中也可能出現一些電子技術課程基礎較差、依賴性較強的學生得不到充分鍛煉的情況,所以在電子技術課程項目教學法的開展中需要重視每一位學生的參與,而實現這一目標的有效手段則是在項目開展的過程中對學生進行明確的分工,并對每個學生的設計成果進行檢查與評價。通過重視和鼓勵每位學生的參與,學生的分析能力、實踐能力、應變能力、合作能力等都能夠得到有效的提高,對促進學生素質的培養以及就業都具有重要的現實意義。
(五)重視評估與總結階段的工作
評估與總結是對電子技術課程項目教學法成效進行驗收的階段。評估階段不僅要重視對項目成品的評價,同時要注重評價方式的合理與科學。在電子技術課程項目教學法的評估中,可以通過教師評價、學生互相評價以及學生自我評價等多種評價方式結合來實現評估的多樣性,同時要以教學目標、項目開展目標為依據增強評估的針對性與實用性。總結階段是學生對自己探索過程的總結,教師要引導學生對自己的技巧以及思路作出總結,并指出自身的不足以及提出努力方向,在此階段中,教師也可以引導學生聯想類似問題并運用已有知識解決以達到對項目進行延伸與擴展的目的。
中圖分類號:G726 文獻標識碼:A
以數字化、網絡化、智能化為特征的信息化浪潮蓬勃興起,開啟了通信大發展的時代,使社會對高職通信類專業人才的需求迅速增長。電子技術課是高職通信類專業的必修基礎領域課程,是完成好通信技能培養的奠基石。開展電子技術課工學結合的教學改革,構建以學生為主體、以項目為載體的課程教學模式,對提高教學質量具有重要意義。
一、傳統教學模式下電子技術課開設的現狀
電子技術是一門理論與實踐相結合的課程。在高職通信類專業教學計劃中,電子技術的教學目標是:培養學生的電工電子應用職業能力,包括熟悉元器件與性能、掌握基本電路分析方法、熟悉電工電子一般應用、熟練使用常見儀器儀表;在課程學習的過程中培養方法能力與社會能力;為專業領域課的學習奠定電工電子基本理論知識。
在教學組織方式上,囿于傳統學科體系的課程組織方式和講授式的教學模式,電子技術課普遍采用了“理論課程+實驗教學+實習課程”的分設方式。仍然遵循著課程、實驗、實習分離開設,一學期理論教學和實驗,另一學期再實習;一位老師講授理論,另一位再指導實驗實習。在教學內容上,電路分析、模擬電子和數字電子的理論知識體系嚴謹慎密,但實驗基本以實驗箱驗證測試為主,設計性和綜合性實驗較少,學生常常是為完成實驗而實驗,很難將實驗上升到知識;實習則用1~2周,完成某單一電路安裝為主。在教學考評上,一般以單獨的理論筆試、實驗驗證操作、實習操作等終結性考核為主,輔以平時出勤與紀律的考核。與本科相比,高職學生底子相對薄、基礎相對弱,對單純的知識講授感到乏味,學習積極性不高,甚至厭倦電子技術的學習。
學科化的電子技術課程體系和授受式教學模式,在高校精英教育時期,以及在學生素質較高、學習能力較強、邏輯思維較好的學生中,發揮了重要的作用。但是隨著高職進一步放寬入學門檻,高職學生普遍趨于行為導向能力和感知能力較強,對策略性體驗型知識易于掌握。因此,電路與電子技術課就亟需改革傳統學科化的課程組織模式和授受式的教學模式。
二、通信類專業的電子技術知識與技能需求
通過對高職通信類專業面向的主要從業崗位職責進行調研,分析提煉崗位工作典型任務,登逋ㄐ爬嘧ㄒ蹈諼壞暮誦鬧耙的芰Γ分析核心職業能力所在的專業領域課程,建立通信類專業核心職業能力對電路與電子知識技能的主要需求關系,如圖1所示。
三、以目為載體的電子課體系建構設計
以項目為載體的工學一體化,就是把項目作為學習載體,教學以項目任務的形式開展。重構以項目為載體的電子技術課基本思路是:先選擇合適的載體,即設計出能承載圖1中技能和知識點的項目。在實施項目的過程中,通過學生主動參與項目的“咨詢、決策、計劃、實施、檢查、總結”,教師對項目任務進行“布置、引導、提問、檢查、小結、反饋”,從而達成電子技術課的教學目標,完成“電路電子能力+方法能力+社會能力”的培養。
電子技術課程的知識與技能包括四個部分:電工與電路、模擬電子、數字電路和常見儀器儀表。但高職通信類專業一般只包括圖1所列的24個基本知識點。為此只需對應選擇相應的有效載體,如圖2所示,可選擇7個項目24個子任務,來承載24個知識點并完成相應的知識與技能。
四、以學生為主體的電子課教學模式構建
選定了7個載體24個子任務,逐一明確每個任務引導知識點,其設計思路即體現了以學生為主體的教學思想,但還需站在高職學生的認知水平去組織教學。先引導知識點,再采取“關聯、主動、合作、對話”的方式去實現工學結合的教學。即在在關聯方面,情境化的設置,體現真實工作場景,使學生身臨其境。在主動方面,讓學生領受任務任務閱資料制定計劃,分析解決問題并進行具體實施。在合作方面,小組討論提升團隊能力。在對話方面,學生展現項目,書面和口頭總結策略、步驟,展現成果。
實現電子技術工學結合教學模式的路徑:一是要設計編寫項目任務所需的引導講義;二是要準備項目任務書材料;三是要建立任務所需的教學情境并做好準備;四是要合理教學調度安排。通過項目設計、任務引導、情境設置、學生咨詢決策計劃、討論實施總結、教師點評、布置作業等步驟,達到“讓我去做,我會理解”的目的,從而實現電子技術課的教學目標。
五、構建知識與技能并重的考核評價
課程評價是教學過程必備的重要環節,既要達到考核目的又要能調動學習積極性。電子技術課教學改革后,需要過程評價和終結評價結合,也需要知識考核和項目動手技能相結合。考核方式的設計,著重要體現完成任務與掌握知識并重,知識融于任務過程。避免改革后出現輕知識的情況,考核方式建議包括:平時成績由任務引導的準備與提問、分工與提交的任務方案計劃、任務總結發言情況、作業練習等環節構成;項目成績由任務進程中的觀察記錄、制作項目結果情況、操作規范情況等構成;筆試成績由單元知識測試、半期筆試、期末筆試等構成。
六、結語
實施高職通信類專業電子技術課教學改革,著重體現了以學生為主體的教學情境構建、以項目為載體的課程設計、以教學做一體化的教學模式構建、以過程評價和終結考核相結合的考評方式設計。突出學生參與電子項目后再上升到知識的過程,契合了高職學生的思維模式,有助于提高學習的愉悅度,從而提高電子技術技能和知識素養,為后續通信職業能力奠定基礎。
參考文獻
[1]杜爽,朱鳳武,郭瑞娟,孫上媛.電工與電子技術教學改革的研究與探討[J].高教學刊,2016(9).
[2]莊曉燕.電子技術課程的課堂教學研究與探索[J].教育教學論壇,2016(5).
在科技高速發展的今天,電子技術在人們的生活、學習、科學研究等各個領域都得到了廣泛的應用。因此在大學電子技術課程設計的教學過程中,教師如何教好,學生如何學好這門課程也成為值得我們探究的問題。
1電子技術課程設計介紹
電子技術課程設計是繼“模擬電子技術”和“數字電子技術”課程的理論學習和實驗教學之后進行的一個非常重要的實踐性教學環節。課程設計的目的旨在學生掌握和具備電子技術基礎知識與單元電路的設計能力的基礎之上,能夠綜合運用所學知識進一步學習和掌握電子電路系統的分析、設計和實現方法[1-3]。我院電子技術課程設計是針對物聯網工程專業開設的,該課程開設在第四學期,也就是大二的最后一個學期,而學生在第三學期剛學完模擬電子技術和數字電子技術基礎課程。有了這兩門課程做基石,給電子技術課程設計的順利完成打下了良好的基礎。接下來,以我院物聯網工程13本1班的電子技術課程設計的教學實施為例,對該課程的實施情況進行分析和總結。電子技術課程設計的時間安排表。
2電子技術課程設計的實施過程
2.1確定題目
在教師的指導下,學生可以自主選擇課題,并對課題的基本要求和擴展要求加深理解。然后,學生就要通過圖書館、網絡等多種途徑查閱與課題設計相關的資料,積累與課題相關的知識。物聯網13本1班共有44人,教師組總共給出30個題目,每個題目都有擴展要求,雖然有一部分同學選做了同樣的題目,但是同學們都對自己做了較高的要求,同樣的題目采用了不同的芯片,最后制作的實物也不盡相同,比較圓滿的完成了課程設計。全部課程設計題目如表2所示。前16個題目主要是采用模擬電子技術的知識來完成的,其余14個題目主要依靠數字電子技術的知識來完成。
2.2仿真電路設計
隨著電子技術的不斷發展,電子設計自動化技術(EDA,ElectronicsDesignAutomation)已經成為實用電路設計過程中不可忽視的重要手段[4]。現在流行的EDA軟件有很多,比較常用的有Proteus、Multisim和EWB。EWB是其中相對簡單好用的一種仿真軟件,也是這次課程設計中學生們較為常用的一種軟件。通過仿真軟件的應用,學生可以對自己的設計思路進行驗證,還不用擔心損壞元器件。當設計好的電路能在仿真軟件中達到預期的效果后,再進行實物的搭建就會事倍功半了。但是仿真軟件也存在一定的問題,例如,在電路仿真時,二極管、數碼管等器件即使不接限流電阻也不會燒毀,但是在實物搭建中如果也不接限流電阻,往往就會燒壞這些器件。這也是實物搭建過程中需要注意的事項。
2.3實物搭建
實物搭建是和仿真電路設計幾乎同樣費時甚至更為費時的過程。電路越復雜,實物搭建的過程就越長。因為條件所限,一部分同學設計的電路在面包板上搭建完成,一部分同學設計的電路通過實物焊接來完成。而在面包板上搭建的電路因為接觸不良,導線連接錯誤等問題,常常會出現電路搭建好后卻不能得到預期效果的情況。事后尋找錯誤原因時卻并不那么容易找到問題所在。有時候尋找問題花費的時間往往比重新搭建一遍電路還要長。所以電路的搭建最好在一開始就細心認真,爭取一次成功。
2.4課程設計評分
課程設計歷經表1所示6個環節,評分時針對其中的4個主要環節,也即仿真電路設計、實物搭建情況、設計報告完成情況、答辯情況,分別進行評分,從而得到最終成績。課程設計各環節占總成績百分比情況如表3所示。最后要求學生提交仿真電路、設計報告和答辯PPT的電子版,以及打印好的紙質設計報告。
3總結
通過電子技術課程設計,學生們在2周的時間之內完成了一個實用電路的設計和實現,培養了學生正確的設計思想,嚴肅認真、實事求是的科學態度和勇于探索的創新精神;促使學生綜合運用所學的電子技術知識對工程實際問題進行分析和解決。通過課程設計,使學生對于仿真軟件的使用和電子產品實物的搭建、焊接能力得到訓練和提高[5-6]。然而,在整個課程設計過程中也發現了一些值得思考的問題,希望在以后的課程設計過程中能夠進行改進。
(1)題目難易程度不盡相同。
盡管題目組老師盡力使得每個題目都難易相當,但是還是存在有些題目容易些,有些題目難一些的情況。導致學生們完成的進度不一致,最后成績評定不能完全公平。建議在以后的課程設計中,對于難易程度不同的題目設置不同的難度系數,這樣在學生自由擇題的時候就會慎重選擇題目了。
(2)實物搭建方法最好統一。
采用面包板搭建簡單的電路是非常方便快捷的,電路改錯也很方便。然而當電路變得復雜時,面包板就不是最好的選擇了。因此以后的課程設計可以考慮采用萬能板來進行實物搭建,既鍛煉了學生在萬能板上進行實物電路搭建的能力,還能鍛煉學生的實物焊接能力。雖然存在一些不足,但是學生們的收獲依然很大。有的學生甚至表示:兩周的課程設計做完,感覺自己收獲的知識比一學期的理論學習還要多。雖然不排除有夸張的成分,但是也間接體現了學生在電子技術課程設計中確實獲益匪淺,這也是設立這門課程設計的初衷和希望達到的目的。
參考文獻:
[1]劉蕓,陸洪毅,王學慧.淺談模擬電子技術的學習難點及教學策略[J].大學教育,2015(01):120-122.
[2]王美玲,陶濤鑫君,,等.基于PSoC的數字電子技術教學改革探索[J].實驗室研究與探索,2014(08):162-165.
[3]孫炳.模擬電子技術與數字電子技術的優勢比較[J].電子技術與軟件工程,2015(16):146.
[4]徐曉霞.基于EDA的電子技術課程設計探究[J].電子測試,2015(05):148-150.
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)03-0077-02
電力電子技術課程是一門理論和實踐緊密聯系的課程,包括電力學、電子學和控制理論,這是課程的三大支柱。電力電子技術課程是自動化專業、電氣通信專業的核心技術課程,在工業技術領域有極其廣泛的應用。學生通過學習電力電子技術課程,掌握扎實的基礎理論知識,具備極強的實際操作能力,熟悉構思、設計、實現、運行的產品研發過程,并具有相應的溝通協作能力和人際交往能力。在我國社會經濟迅猛發展的背景下,電力電子專業學生就業態勢良好,主要從事各大機關單位配電、配電設備生產及銷售、建筑電氣、電路開發工程師、PLC及控制、中國石化及相關企業、地鐵公司等領域的技術工作。因此,如何教好電力電子技術課程,讓學生有所學、有所用,成為大學生人才培養的重點問題。
CDIO模式是一種在全球各國廣泛推行的工程教育模式,以產品或項目“構思-設計-實現-運行”為載體,為大學生創建企業模擬環境,幫助大學生掌握課程理論知識,培養大學生產品過程能力。CDIO模式以產品、項目的全生命周期為系統教育背景,制訂CDIO課程教學標準和體系,讓學生主動參與學習,在理論中學習,在學習中實踐,通過CDIO模式提高工程能力。
因此,如何結合我國高校教育改革與創新趨勢,把握高校電力電子技術課程應用型人才培養定位,融合CDIO模式理念,構建電力電子技術課程體系和培養方案,探索CDIO模式下電力電子技術課程教學方法成為廣大教師需要思考的問題。電力電子課程是自動化專業、電氣通信專業的核心技術課程,符合CDIO模式教學支撐的課程特點,對電力電子技術課程展開CDIO模式課堂教學和實驗教學的改革與探索,能為電力電子技術課程教學改革提供支撐和助推作用。
一、CDIO模式下電力電子技術課程教學改革
CDIO模式理念涵括了產品、項目全生命周期,注重理論和實踐的聯系,體現了“基于項目的教學”理念,和電力電子技術課程相結合,整合課程傳統教學模式,形成電力電子技術課程CDIO教學模式。本文以“CDIO模式”為主線,構建貫穿電力電子技術課堂理論教學和實驗教學的新型教學模式,并對此進行有益嘗試。
(一)基于CDIO模式的電力電子技術課堂教學
1.教學課程規劃
在電力電子技術課程理論教學中,為了更好地開展理論教學,筆者建議有計劃地將實踐教學融入課堂教學全過程。在電力電子技術課堂教學中,教師向學生講解理論基礎知識,提出重難點,拋出問題,讓學生進行仿真分析和總結。學生按照小組劃分組建項目團隊,對課堂理論知識進行討論學習,從總體設計理論知識和項目任務,深入理解項目目標,主動發現問題。教師針對學生存在的學習問題進行引導,動態掌握學生理論知識學習情況,及時糾正學生理解中的錯誤。同時,教師還應全面開放電力電子技術實驗室,開放電力電子技術項目實施環節,為學生項目團隊設計項目任務。
筆者以“三相橋式全控整流電路”為例,為學生設計全控橋整流項目任務,結合三相交流變壓、晶閘管工作特性、阻感式電路、純阻性電路、觸發電路等內容進行電力電子技術課程教學規劃。
2.課堂教學方法
教師引а生查找相關資料,對項目任務進行工作分解,以“自上而下”為項目設計導向,構思項目整體概念,從整體到局部,從宏觀到微觀,整合涉及的所有課程基礎知識,結合“三項全控橋”設計、“觸發電路”設計的工作結構和原理,構建模型,分析模型,計算參數,評估設計,模擬故障等,讓學生實踐“原理思考-分解任務-小組探討-模型構建-課程講解”,在教師的啟發下主動學習,帶著問題學習理論基礎知識,帶著目的和方向學習,繪制出電路原理圖和集成出發電路圖,能收獲較好的課堂教學效果。
在電力電子技術課堂教學中,教師要將課堂教學和模型仿真并行,為學生創設“學習-構思-設計-仿真”的一體化電力電子技術課堂教學模式,培養學生電路設計思維和能力。
(二)基于CDIO模式的電力電子技術實驗教學
1.基礎實驗驗證
電力電子技術課程在理論知識課堂講解結束后,需要結合課堂教學內容,設計理論知識基礎實驗驗證,幫助學生鞏固基礎理論知識,并結合實驗過程中遇到的問題進行討論學習,提高學生問題解決能力,讓學生能夠在實驗構思、設計、實現、運行中鞏固理論知識,操練電路設計實踐能力。
筆者以“反激變換器”為例,在給學生講解介紹了反激變換器設計內容和實施步驟后,要求學生應用“電流型脈寬調制器芯片(UC3842)”設計反激變換器,在設計中正弘交流輸入是給定的110V/50Hz,經過降壓、整流后,輸出功率實際為Pout=60W,開關頻率為fs=64kHz,輸出電壓為Vo=15V,要求學生結合電路設計中的各元件參數,確定各參數的選取原則與計算公式,設計仿真方案,制作版圖和電路板調試電路,撰寫項目設計結果分析報告。
2.創新實驗設計
在電力電子技術課程內容教學結束后,教師應梳理電力電子技術發展前沿,緊隨時代步伐,更新課程教學內容,制訂創新實驗設計,讓學生結合時代要求調整實驗設計方案,遵循“理論學習-實驗設計-仿真驗證-實驗”的流程,按照“基礎-實踐-綜合-創新”的教學主線,創新設計電力電子技術綜合實驗。
“反激變換器”實驗設計中的變換器電路設計包括主電路參數設計、控制電路參數設計。第一,主電路參數設計包括整流橋、變壓器、濾波器、開關管等參數的選取,鉗位電路、啟動電路、供電電路等設計。其中,電感和變壓器等磁性元件設計是反激變換器設計中最復雜的難點。在可變的電磁變換環境下,高頻變壓器工作發揮著變壓器和電感雙重作用,變換器性能受原副邊匝數比、線圈電感、磁芯參數等參數關鍵影響,學生需要計算這些參數,然后結合計算結果繞制變壓器。第二,控制電路參數設計包括振蕩電路參數設計、光耦隔離部分參數設計、反饋采樣電阻設計、驅動電路設計。通過設計控制系統,學生有機結合自動控制理論和電力電子技術,深入理解PID控制理論,這樣可培養學生電力電子技術知識運用能力和問題解決能力。
二、CDIO模式下電力電子技術課程教學考核評價
CDIO模式下電力電子技術課程教學考核評價包括過程考核和結果考核。
電力電子技術課程過程考核應構建“自評+互評+師評”的評價指標。其中,自評指標需要學生在正確認識自我基礎上,對自己學習態度、操作能力、創新能力進行客觀評價;互評指標是在項目小組分工下,由小組成員對學生的學習態度、操作能力、團隊參與、項目報告等能力進行客觀評價;師評是教師結合學生在學期內的課堂和實驗表現,對學生學習態度、操作能力、團隊參與、實驗設計等能力進行評價,全面提高學生專業素養。
電力電子技術課程結果考核是試卷考核,教師為學生創新課程試卷,設計“理論知識+實驗設計”的新型試卷,以“理論+實驗”的試卷模式取代“理論+計算”的試卷模式,全面考核學生知識應用和創新能力。
教師應該結合學校專業人才培養方案,在過程考核和結果考核之間設定科學權重,制訂課程教學考核標準,以計算最終課程成績。
三、結論
本文提出CDIO模式下的電力電子技術課程教學改革模式和實施“構思-設計-實現-運行”的流程,幫助學生應用理論知識實施實驗,掌握電力電子技術課程知識,掌握課程實驗操作方法,使課程理論和實踐融會貫通。筆者在電力電子技術課程內容和就業去向分析的基礎上,結合CDIO模式理念,指明力電子技術課程教學改革趨勢,提出“基于項目教學”的電力電子技術課程CDIO教學模式。本文從教學課程規劃和課堂教學方法,論述了基于CDIO模式的電力電子技術課堂教學改革,從基礎實驗驗證和創新實驗設計,論述了基于CDIO模式的電力電子技術實驗教學。最后,筆者給出CDIO模式下電力電子技術課程教學考核的新辦法,包括“自評+互評+師評”的電力電子技術課程過程考核和“理論知識+實驗設計”的電力電子技術課程結果考核,形成“CDIO”模式下電力電子技術課程新型教學模式,培養應用型專業化人才。
[ 參 考 文 獻 ]
電子技術是電氣類專業及自動化專業的主要課程,電子技術課程一般將自動化技術、電氣技術、電子技術三者融為一體,主要有以下幾個特征:(1)知識理論較深,波形變化復雜難以捉摸,教學模式單一,學生不易理解。(2)電子技術系統模式特征鮮明,波形變化、參數變化較為復雜,每個電路電子實驗項目獨立性強。(3)電子電路設計綜合性強,電子技術應用范圍廣,可開發操作案例非常完善。
2.虛擬仿真軟件的選擇
考慮到電子技術課程理論知識較深,系統模式化明顯,所以教學一般選用EWB虛擬仿真軟件,此軟件具有以下幾個特點:(1)EWB具有非常強大的模擬仿真能力,適合教學實踐仿真,學生易于學習操作,EWB運行簡單。(2)EWB軟件采用直觀的圖形界面,易于仿真實驗室工作平臺。(3)EWB也是一個非常專業的電子技術訓練工具,可以提供專業的門電氣系統模型,具有實物的所有數據與特征屬性,非常適合虛擬仿真模擬操作,并且節約經費,數據準確。
3.電子技術課程教學應用虛擬仿真的可靠性
隨著國家對教育事業的大力投入,眾多職業學校的教學設施以及環境都得到了改善,多媒體教學基本普及,許多學校也有了自己相應專業的實驗室及教學用室,計算機以及相應的虛擬仿真平臺也得到了普及,在日常教學課程中,教師可以通過虛擬仿真平臺來演示一些較難理解的知識,讓學生更好地觀測、理解這些知識點。虛擬仿真平臺的大力發展和普及取決于計算機技術、多媒體技術的高速發展,職業學校紛紛設立自己的電子技術類專業實驗室,安裝不同的先進的虛擬仿真平臺,學生在下課時也可去多媒體教室進行軟件學習,這讓教學不僅能在課堂上實現,課下也可以讓學生進行相關學習,提升了教學質量和效果。
二、虛擬仿真技術在電子技術課程教學中的應用
1.在電子技術課程教學中應用虛擬仿真教學
以往的電子技術課程教學中,教師由于電子技術專業實驗室及設備的缺乏,無法將理論知識與實踐實驗相結合進行教學,只能將傳統系統教學分為理論知識教學和實驗教學兩部分。但在純理論知識的教學中,教師很難將一些較難理解知識公式教給學生,學生也難以理解。若通過演示實驗,會占據大部分課程時間,如果能將虛擬仿真技術引入到教學課堂,將大大減少教學用時,也會告別傳統教學模式,讓學生跟著教師在虛擬仿真平臺上進行實驗,使學生更簡潔地理解相應的理論知識,提升學生學習電子技術課程的積極性。
2.改革電子技術課程教學,增加虛擬仿真實驗
在一般職業學校中,電子技術專業教學多注重實踐操作,但若學生沒有很好地掌握理論知識,就很難操作好一些相關的實驗,電子技術專業課程需要將理論知識與實驗相結合才能完善教學。這就需要應用虛擬仿真平臺,既可以讓教師引導學生用實驗來理解理論知識,也能讓學生自主進行相關虛擬仿真實驗的探索,來提升學生對電子技術的熱情和設計創作水平。
電子技術課程是許多高職院校電氣專業的核心課程,而且在其他工科專業中也普遍開設。電子技術課程具有很強的實踐性和范圍廣的特點,課程教學的質量對于專業性人才的培養起著決定性作用。因此,電子技術課程的改革是十分有必要的。在教學中,我們更新傳統的教學理念,在課程結構、教學方法上進行積極地改革和創新。在此,筆者對高職電子技術課程的改革提出幾點建議。
一、高職電子技術課程的現狀
電子技術課程作為高職院校的重要專業課,在教學上有其獨特之處,但就目前我國高職院校的效果來看,一直不夠理想。造成這種局面的原因主要有兩個方面。第一,授課的專業廣。不同類型專業的學生情況有所區別,專業基礎薄弱,電子技術課程的開展,普遍是學時少內容多,基礎內容與學生所學的專業關聯度不夠,這是教學的內部矛盾。第二,實踐教學內容少。以往的教學中雖然是理論與實踐相結合,但是,實踐的效果并不理想。許多學生的理論知識雖然很好,但對于一些典型的電路分析和元器件往往只是單純的記憶,并沒有親自動手實驗。另外,與教學相結合的實驗內容十分有限,難以使學生熟練地掌握電路的分析和檢測方法。近年來,在新教學理念的指導下,根據新課改的要求,在教學手段和教學方法上要進行全方面的改革,促進電子技術課程的順利開展。
二、制訂合適的教學大綱
我們要針對電子技術這門課程的教學要求,制訂科學、合理的教學大綱。其內容要全面的包含基礎理論、基礎知識和基礎分析方法,同時還要結合現代電子技術的發展,在教學內容上增加電子技術的新知識。基礎理論知識的學習能夠使學生打下良好的基礎,為日后的深化學習做好準備,只有基礎知識牢固了,才能繼續發揮學生的自身潛能,在此基礎知識的指導下,實踐活動也會取得事半功倍的效果。新內容的增加能夠擴展學生的視野范圍,以便日后更好地適應工作崗位。當今社會,新的元器件、新的技術層出不窮,因此,在教學中,積極地引進新技術和新器件是十分有必要的,是培養時代性人才的需要。
三、采用多媒體技術進行教學
傳統的教學方法,老師只是一味地追求課程的理論性和系統性,過分注重理論知識的推導和講解,而實踐教學也只是一些驗證性的實驗。在課堂上,老師只是灌輸式的向學生傳播知識,黑板就是講課的全部內容。雖然,板書在教學中有其自身的優勢。但是,高職學生的基礎比較薄弱,邏輯思維能力不強,采用傳統的教學方法往往使學生對電子技術課程的抽象內容無法接受。對一些抽象的概念,不是用語言就能表達清楚的,無法通過板書進行解釋。由于電子技術這門課程的電路圖比較多,老師在黑板上繪制電路圖會浪費很多時間,從而大大降低教學效率。
利用多媒體輔助教學可以大大提高教學質量,使原本抽象的內容更容易被學生所接受。多媒體技術具有表現力豐富、交流性強、共享性好的優勢,已成為現代教學的重要手段。多媒體技術可以對文字、圖片、聲音、動畫進行綜合處理,使教學內容更加形象和生動。因此,多媒體教學是培養學生學習興趣和提高教學質量的重要手段,同時也是實現電子技術課程現代化的重要途徑。多媒體技術的運用可以有效地對物理現象進行分析,使物理過程更加形象地展示給學生。另外,通過幻燈片可以增加教學內容,擴大學生的知識面,同時還可以根據需要及時補充知識。通過計算機與投影的配合,可以進行模擬電路、數字電路以及有關電路的實驗和分析,這樣會起到很好的教學效果。此外,采用多媒體進行教學,還可以使教學中的難點和疑點簡易化,便于學生理解和接受,從而實現提高教學質量的目的。
四、運用先進的教學手段
在新課程標準下,由于課程結構的改變,引發了教學方式和教學手段的一系列改革。例如:在模擬電子技術的教學過程中,學生初學電路工作原理時會遇到很多問題,各個部分的電路分析計算較多且內容繁重,如果學生只是靠簡單的理論學習和一些驗證性試驗是很難理解元器件的原理的。因此,教學的場地應該從教室轉移到實驗室,且要適當地增加課程學時,通過實際的電路分析和連接,使學生更容易理解抽象的理論知識。例如:在講解放大電路原理和調試技術時,老師可以利用實際器材的剖析進行講解,期間穿插參數測試的演示,指導學生進行正確的安裝和調試。通過實驗教學,可以加強學生的動手能力,使學生在實際操作中學習和理解,并且能夠較快地掌握所學的知識和技能,提高了教學的靈活性和互動性。與傳統的教學方法相比,結合實驗的教學方式能夠有效的提高學生的學習興趣和教學的質量,且通過實際操作,能夠增強學生的專業技術能力。
近幾年,通過不斷地改革和深化,電子技術課程已經取得了顯著的成就。教師在實際的教學中,積累了大量的教學經驗,電子技術課程的教學質量在日益提高。但是,在新時代背景下,我們還需要不斷地摸索和創新教學方法,不能有絲毫的停頓。因此,在未來的教學工作中,我們要將課程教學的各個環節都進一步的優化和完善,不斷地豐富教學內容和方式,構建完善的教學體制,為電子技術課程的提高進行不懈的努力。
綜上所述,電子技術課程的改革是時展的必然結果。對于高職院校而言,我們要通過多種途徑和方法進行探索和總結,科學、合理地推進教學改革,為培養專業的技術人才打下牢固的基礎。
參考文獻:
[1]薛曉明.高職電子技術課程改革的實踐探索[J].常州信息職業技術學院學報,2008(5):16-17.
模擬電子技術課程是電氣、電信以及自動化等相關專業必修的一門專業基礎課。課程的理論性和實踐性都很強,它不僅要為今后后續課程的學習打下基礎,而且課程本身涉及的基本概念、基本原理和基本分析方法對于培養學生分析問題和解決問題的能力也十分重要[1]。然而模擬電子技術課程內容多而繁雜,大部分學生在學完這門課程后,只是了解一些專業術語,掌握了一些基本電路的原理以及計算公式,但理論知識運用不靈活,稍微復雜的電路圖就看不懂,也不會分析和調試電路,更談不上設計和制作電路。為了獲得較好的教學效果,在教學過程中就需要針對課程的性質和特點以及學習者自身的實際情況,有的放矢。
1.定量計算的工程性
模擬電子技術課程的開設是在基礎課之后,學生的學習習慣基本上還是停留在理論課的精確計算上面,不理解該課程所謂的更接近工程實際的真實含義,因此,有必要培養學生適應這種學習方法:一方面,在分析電路的工作原理時要緊緊抓住基本概念和基本分析方法;另一方面,在分析計算時,要從實際出發,抓住主要矛盾,忽略次要因素,很多同學剛開始會不習慣,甚至認為"不嚴格"。實際上,由于工藝制造上的分散性,各種電子器件的實際特性曲線與電子手冊上的參考特性曲線之間一般都存在差別,而電阻、電容等元件的誤差通常為?5%??20%[2],所以在分析和計算電路時過分追求精確是沒有必要的。關于誤差計算這點,在上課前就有必要跟學生解釋清楚。但是,這種近似計算方法對于習慣了數學和物理課程精確計算的學生而言是很不好理解的,他們不明白在什么時候哪些因素可以忽略、什么時候又不能忽略。
實際上,近似計算是在一些基本概念清楚的情況下,為避免電路的分析過于復雜、繁瑣而采取的一種分析方法,將電路中某些無關緊要的數據和元件忽略掉,從而簡化分析和計算的過程。當然,采取近似計算肯定會帶來一定的誤差,但只要這種誤差在工程應用所允許的誤差范圍內就是可取的。而學生之所以不好理解,一方面沒有對電路的基本概念和原理掌握清楚,更多的則是沒有建立起工程實際的概念,為此,就需要教師幫助他們盡快建立這種概念。
2.發展迅速,改革教學內容和方法
電子技術是一門發展非常迅速的學科,課程內容現在已經非常豐富,而且還在不斷更新,新的器件和應用電路層出不窮,日新月異,因此,在教學計劃規定的短短幾十個學時要求面面俱到是不可能的。考慮到模擬電子技術課程學時數少但內容多,重點和難點多,學生普遍反映比較難等問題。需要重新整合課程內容結構,刪減部分陳舊知識,融入新技術的應用,課程內容的構成注重新技術的引入和理論與實踐的結合,內容更加新穎,信息量增大,具有先進性,以此激發學生學習的積極性。
為解決教學內容和教學學時的矛盾,同時需要改進教學方法:
(一)多媒體教學與傳統板書教學結合起來,發揮現代教學技術和傳統教學技法的各自優勢。對于典型電路的分析方法、典型的應用電路等我們采用板書教學。教師能夠發揮個性化教學,學生也有時間思考和做筆記,為學生打下扎實的理論基礎。
(二)多種方式提問。提問法主要是根據學生已有知識或實踐經驗,有目的、巧妙地提出問題。例如,在導入新課時,采用啟發式的提問,制造懸念,啟發學生的思維。
(三)利用類比法進行教學。在平時的教學中將內容相近的知識點,利用類比法將它們總結在一起進行講解,培養學生舉一反三的能力,提高學習效率。譬如場效應管放大電路和雙極型三極管放大電路就是可以根據兩種放大元件的異同點進行對比分析,同為非線性的放大元件,可采用同樣的分析方法分析。
(四)善于總結,鞏固知識。每一章節講完之后,對該章節的內容要善于做一個歸納總結。總結過程是一個思考的過程,是對知識梳理和加工的過程。對于模擬電子技術,適當的總結是很有必要的。
3.加強實踐教學
實踐教學的主要目的應是讓學生學會理論聯系實際,掌握各種實驗技術和測試技術,具備借助各種設備儀器進行綜合實驗、測試和設計的能力。然而現行模擬電子技術實驗教學中,以基礎驗證型實驗為主,實驗數量少,內容陳舊,而且基本上沒有綜合性、設計性實驗,從而導致學生做實驗的興趣不高,理論和實踐脫節,綜合動手能力和實踐創新能力得不到有效的提高。
開展第二課堂是拓寬學生知識面、培養學生動手能力和創新能力、強化學生基本技能訓練、深化和補充第一課堂知識的重要措施,可進一步提高學生的實踐動手能力和培養創新思維。為此學院建立了電子創新設計實驗室,并在學生團隊中成立了E棧電子協會,每年有計劃地從學生中招收第二課堂活動小組成員。在課余時間先學習焊接線路板,逐漸進行到用EDA技術設計實用模擬電子系統。學生不僅學會了設計制作電路原理圖,而且學會了運用Protel軟件進行印刷電路的設計和制作,大大激發了學生的學習積極性,提高了學生實踐動手能力,培養了他們的創新思維能力。近兩年來,我院組織學生積極參加各種國家級、省級大賽,為學校爭得很大的榮譽,同時也培養了學生創新能力、協作精神,提高了學生綜合素質。
4.總結
針對模擬電子技術課程的特點,培養學生的近似計算的工程性思維,合理整合教學內容,優化教學方法,運用各種教學手段,加強實踐教學,調動學生的學習積極性,克服厭學心理,激發學習興趣,做到教與學緊密配合,才能取得良好的教學效果,從而培養出具有獨立思考能力、綜合實踐能力和創新意識的技術型人才。
參考文獻
近年來,我國各個領域都在發展,電子技術課程設計,就是數字電路教學發展以及模擬電路教學發展的結果,已經成為電子技術教學中的重點。電子技術課程設計,對學生的學習有著至關重要的影響,一方面,可以讓學生學習和掌握電子系統的設計以及電子系統的調試;另一方面,能夠有效提高學生的電路設計能力,促使學生掌握實驗技能。為進一步發揮電子技術課程設計的作用,筆者立足電子技術教學實踐,對內容改革與實踐進行分析探究。
一、電子技術課程設計內容改革的原因
(一)滿足學生的發展需求
隨著時代的發展,學生的實際情況也在發生變化,原有的電子技術課程設計已經無法適應現代學生的實際情況,無法滿足學生的發展需求。例如,原有的電子技術課程設計,其設計時間通常為15天,而課程設計的題目大多數由教師確定,然后,學生對某個電路進行焊接與調試,其基本教學流程長期沒有改變與創新,一個課題反復使用多年,對不斷發生的時代與學生而言,課題缺乏新意和吸引力,難以激發學生的學習興趣,導致學生無法產生學習積極性,進而導致學生對學習產生厭煩情緒,引發學生中的抄襲問題,導致教學失效,無法實現教學目標。除此以外,教學方法單一、教學模式固定,也限制了學生的發展。
(二)滿足時展的要求
電子時代背景下,在電子技術教學中,只有將新技術引入課堂,并結合教學內容,不斷完善實驗內容體系,才能保證教學的時代性與實用性,才能培養出具有時代精神、掌握先進技術,并能將技術用于實踐中的復合型人才,滿足學生發展的需求,滿足時代的要求,因此,電子技術課程設計內容改革是具有現實依據和現實意義的,是課程發展的必然趨勢,也是時代提出的新要求。
二、電子技術課程設計內容改革的實踐
(一)課題選擇上,注重實用性和趣味性
對電子技術課程設計而言,在選擇課題時,要立足學生的實際情況,同時,應該充分考慮課題與所教學的理論知識之間的匹配程度,此外,還要考慮課題是否具有實用性和趣味性,趣味性是保證學生的學習興趣,實用性是保證實踐具有現實意義,兩者兼顧可以保證設計內容滿足教學要求的同時,又滿足生產的實際需求。舉例而言,課題的制訂選擇上,可以從學生的生活實際出發,讓學生親自實踐組裝可以用于現實生活的聲控開關,或者是可以在電壓異常時及時切換電源的電力安全開關,或是讓學生組裝防盜報警器等。除此以外,教師還可以選擇音樂彩燈控制等新穎、有趣的新型課題,進而激發學生的學習欲望,充分發揮學生的創造力,提高知識的應用能力。
(二)注重對綜合理論知識的靈活運用
就電子技術課程設計而言,其本質是用于生活實踐,通過理論知識的學習,最終解決生活中遇到的實際問題。但是,若是想要實現解決實際問題的目標,在進行教學內容設計時,就要注重對課程理論知識的靈活運用。具體而言,在課程設計過程中,作為學生,要有意識地鍛煉自己全面掌握、靈活運用理論知識的能力,培養自己獨立進行內容設計的能力。在學習過程中,學生可以通過查閱相關資料、進行線路設計以及元件選擇,實施電路安裝,實現對知識的鞏固目的,提高自己對知識的利用能力,實現理論與實際兩者之間的有效結合。例如,在進行數字鐘電路設計這一課題時,為完成任務,學生必須將自己掌握的所有零散數字電路知識完整地整理總結,然后在實踐中具體地應用各個理論知識,通過反復的練習,可以有效培養學生的設計與分析能力,挖掘學生的內在潛能,提升學生的綜合能力與素質。
(三)充分考慮專業特點與需要
為拓寬學生的眼界,讓學生對所學知識產生濃厚的興趣,在進行內容設計時,教師要將專業特點、自己的專業需要作為考慮因素。例如,“電動機測速系統”設計,一方面,該設計可以廣泛地應用到工業生產領域中的控制調速系統當中;另一方面,設計中的鋸齒波發生器以及設計中的電壓比較器兩者,也與教學中的電子技術課程內容有著緊密的聯系。此類設計內容,一定程度上可以加強學生對專業的認同感,有助于學習興趣,還可以開拓學生的知識視野。此外,還可以為學生后續的深入學習,奠定扎實的專業基礎,以適應未來的崗位工作。綜上所述,電子技術課程設計,以專業發展過程中形成與產生的具有時代性的實踐性課程,為學生的電子技術應用實踐提供了機會,對專業發展有著重要的作用。因此,要保持電子技術課程設計的先進性,使其能夠適應學生的實際情況,滿足時代的要求。
參考文獻:
1.引言
數字電子技術課程設計是配合數字電子技術基礎課程與實驗教學的一個非常重要的教學環節。它能幫助學生鞏固數字電子技術的理論知識,提高學生電子電路的設計水平,增強學生綜合分析問題和解決問題的能力,培養學生的實驗技能和動手能力,強化學生的創新意識,發展學生的創新思維。
如今越來越注重學生的實踐動手能力,我們有必要對數字電子技術課程設計的教學進行改革,適應市場對人才的需求。
2.數字電子技術課程設計的現狀及存在問題
2.1重理論,輕實踐。
數字電子技術課程設計一般為期一周,學生在一周內很難完成查閱資料、選擇方案、設計電路、安裝調試及撰寫報告的任務。由于時間緊迫,所選課題受到限制,因此大多數學生只重視理論設計,而忽視實踐制作及調試,整個設計變得枯燥乏味,使得課程設計有名無實,不能真正提高學生的動手能力。
2.2選題盲目。
數字電子技術課程設計一般由指導教師擬定若干課題,學生從中選擇,由于選題時間有限,學生選題帶有一定的盲目性。另外,指導教師擬定的課題往往難度太大,內容太偏,使學生失去設計興趣,過于依賴教師,加重輔導教師的負擔。
2.3綜合職業能力認知度較低,積極性不高。
數字電子技術一般在大二第一學期開設,學生參與的實習實訓較少,大多數學生的工作崗位職業意識淡薄,綜合職業能力認知度較低,在學習過程中只注重數字電子技術理論知識的學習,理論學習與實踐脫節,使學生學習興趣降低,自我懷疑,造成在數字電子技術課程設計過程中積極性不高、動手能力較差。
2.4仿真軟件利用率較低。
目前,應用EDA軟件進行電子線路輔助設計已經成為一種潮流。Prote1具有功能強大、操作方便等諸多優點,是目前最為流行、使用最多的EDA軟件之一,在課程設計中學生完全可以利用EDA仿真軟件進行電路仿真,利用Prote1軟件設計印刷電路板,彌補自行設計電路的不足。由于很多學生對這些軟件了解不多,現代化的軟件利用率較低,與現代企業實際脫節。
3.關于數字電子技術課程設計改革的幾點建議
3.1合理制訂計劃。
合理的課程設計計劃對課程設計教學的實際效果起著很重要的作用。將數字電子技術課程設計的時間改為兩周,課程設計的內容在原來的基礎上增加設計制作印刷電路板及組裝調試。這樣,學生就有充裕的時間完成任務,充分發揮主動性,使課程設計的成果多種多樣。課程設計的計劃制訂擬定如下:
數字電子技術課程設計計劃表
3.2靈活選題,教師把關,貼近實際。
合理選題對課程設計完成的質量及學生的能力培養有很大的影響,選用實用性較強的課題能激發學生的興趣,提高課程設計質量,增強學生的成就感。目前,隨著電子技術的不斷發展,各種成熟的電子電路數不勝數,為適應這一發展趨勢,在平時的授課過程中,教師要為學生灌輸課程設計的必要性及要求,有意識地多介紹一些常見芯片的典型應用,多提一些趣味性較強、實用性較高的題目(如電子密碼鎖、循環流水燈等),激發學生的學習熱情,鼓勵學生自由選題,指導學生合理選題,選出感興趣的課題,這樣既可進一步調動學生設計的積極性,又可減輕輔導教師的負擔,還可避免以往課程設計中學生抄襲的現象。
3.3營造職業氛圍,樹立職業意識。
講解現代企業的運行模式、管理理念,產品的開發、生產流程,設計時按課題對學生進行分組、分工,權責明確,將一個個設計課題當成產品去做,努力培養學生的實驗技能和動手能力,啟發學生的創造意識及創新思維能力,積極營造職業氛圍,樹立學生的職業意識,幫助學生形成社會人的基本品格。
3.4充分利用現有的仿真軟件。
在授課過程中,介紹電子線路設計中的常用軟件,讓學生提前了解,在平時實驗時就學習使用,在課程設計時鼓勵學生用仿真軟件進行電路仿真,用繪圖軟件進行繪圖。
3.5合理制定評定體系。
合理的評定指標是激發學生的學習動力,對于數字電子技術課程設計可采用以下方案評定:
3.5.1審閱課程設計報告,報告占總評成績的40%,報告要求條理清楚,格式規范,圖表完備,技術用語正確等。
3.5.2現場實物測試并提問,其中指標完成占30%,外觀占5%,焊點質量及布線占5%,該項占總評成績的40%。
3.5.3集體答辯,根據組員分工情況集體答辯,該項占總評成績的20%。
3.5.4總結分析設計、調試中出現的問題,就課題中出現的問題進行綜合分析,評選出優秀作品,予以獎勵。
4.結語
課程設計是數字電子技術課的一個重要實踐環節,如何提高學生的創新能力、切實加強學生動手能力的培養是各高校普遍重視的問題。制訂合理的設計計劃、合理選題及應用先進的軟件進行輔助設計等,可以激發學生對課程設計的濃厚興趣,使學生的創造力和綜合技能得到提高,為將來的畢業設計及工作打好基礎。
參考文獻:
1我國汽車電子技術課程教學的現狀分析
隨著經濟水平的不斷發展,我國的汽車電子技術也搭上了發展的快車,已經深入影響到每一個人的生活,特別是汽車生產與制造企業,對汽車工業的發展以及行業內部的技術創新給予了高度的重視,開始向社會中招聘大量的專業技術人才,與此同時,國家教育部也根據市場發展的要求對我國的專業技術技能教育進行了不同程度的變革,教育部要求在高等院校要逐漸開設汽車電子技術相關的應用課程,目的只是為提升我國素質教育的專業化程度,一方面使高校的畢業生積極走向社會,接受市場的選拔;另一方面不斷迎合社會發展的需求,為我國的汽車電子技術工業培養大量的專業化人才。但是,從近年來的高校教學實踐情況看,雖然取得了不少的成績,但是在實踐過程中還存在一定的問題。
11我國當前的教學中汽車電子技術設備相對落后
隨著教育體系深化改革[2],國家對高等教學工作也越來越重視,要求高校面向社會、面向市場不斷培養專業性的人才,但是由于高校的教學經費不足,在設備的生產以及引進方面依然能力不足,有的專業設置不能與市場接軌,在技術領域缺少教學實踐的平臺,模擬設備十分落后,所以種種的原因導致汽車電子技術教學中不能順利展開,嚴重影響了教學的質量,大多數的高校都存在專業實踐平臺匱乏的現象,使得專業學生無法開展教學模擬實踐。
12汽車電子技術教學中師資隊伍力量不強
高校專業技能教學注重學生的動手能力,但是前提是在教師的引導下學生開展實踐活動,如果教師的能力不足或者實踐性不強,在理論教學與專業技能操作方面不能達到有關的教學要求,那么整個教學實踐過程就會大打折扣。如今的高校對外開放程度明顯增強,國家提倡的是素質教育,因此高校在不斷擴招,更多的學生可以享受高等教育,去學習自己的專業技能知識,這在某種程度上為高校的教學增加了一定的壓力,一方面高校的發展需要教學經費的支持,另一方面也要兼顧以及維持學校的不斷發展,所以面對這種情況,很多高校都在縮減開支,在日常的教學活動中的開支費用就大大減少。對此,高校的汽車電子專業教學就得不到師生的重視,專業的教師不足,大多是剛從高校畢業進入社會中的教師,實踐經驗不足,有的高校存在一人身兼數職的現象,所以繁重的教學壓力導致教師無暇顧及專業的研究,大大挫傷了師生的教學積極性。即使有的高校十分重視學生的專業技能培訓教學,但是資金不足的問題與師資力量不強的問題嚴重影響了高校汽車電子技術課程的教學。
13教學實踐活動缺乏創新
我國是一個人口大國,在一定程度上也是一個教育大國,從一直以來,中國的教育就形成了一種“應試教育”模式,學生為了取得較高的成績,教師與學校為了獲得較好的社會聲譽,忽視了學生的綜合技能的提升,教師在課堂上一直占據著主動地位,學生在下面聽,這種傳統的教育模式長期以來在高校的汽車電子技術課程的教學中得不到改善,教師在教授過程中把專業技能的教育當作了理論灌輸,學校也完全不按照學生的建議對相關的教學環節進行改進,長此以往,教學模式缺乏創新,讓師生遵循固有的教學模式,學生的主動性和積極性不能得到保證,教師也喪失了基本的教學創新意識,導致學生的學習熱情不高,這種教育模式顯然與當前國家倡導的素質教學理念背道而馳。
2TRIZ理論在汽車電子技術課程教學中的設計理念
在具體的汽車電子技術課程教學實踐中,通過TRIZ理論教學,能夠結合學生的自身實際和課程特點來設計相關的課程活動。在很多高校中的汽車電子技術課程教學都是采用多個不同的模塊組合而成一個整體系統,學生在學習的時候,只有在不斷掌握相關具體操作模塊的基礎上才能解決好課程中復雜的設計問題。在進行項目確定時,教師要根據具體的項目指導方案來分析教材,在教學實際中,以教師為輔、學生為主、以市場為接入點,通過構建“三位一體”化的教學框架來使學生和教師共同完成教學計劃規定的項目內容。總之,TRIZ理論教學的設計理念就是使學生在理論與實踐相結合的一體化教學模式下,學生根據學習任務和要求,通過專業理論與實踐相結合的方式,對實踐中所遇到的問題進行分析總結,通過一體化教學模式真正使學生成為教學活動的受益者,從而不斷掌握教學知識難點,達到汽車電子技術課程教學學習的目的。
3TRIZ理論在我國汽車電子技術課程教學中的應用分析
隨著經濟全球化的不斷深入,國與國之間的經濟交往日益密切,比如,在近些年,吉利公司最終經歷了八年的時間收購了沃爾沃公司,從此為海外汽車企業的并購畫上了圓滿的句號。因此,在具體的教學中要引入實際案例,教師要對具體的教學目標和教學內容進行設計,通過開放性的教學模式、靈活性的教學原則、有序性的教學活動來充分體現TRIZ理論教學的特點,通過學生與教師之間的良好互動,共同完成一個完整的教學任務,從而使學生對專業知識技能有一個整體性的掌握。
首先,在具體的汽車電子技術課程教學內容設定上,TRIZ理論項目設計的好壞將直接決定課程的教學效果的好壞,教師要在充分掌握學生特點的基礎上,根據課程的知識特點和規律來構建符合生產實際的課程內容體系,讓學生合理地設計和實踐每一個課程項目,教師在充分考慮學生不同技能水平的基礎上,選擇多個TRIZ理論項目小類,通過細分項目內容和類別,有目的地深化每一個汽車電子技術課程教學項目。通過TRIZ理論教學設計,不斷凸顯TRIZ理論在汽車電子技術課程教學中的設計理念。
其次,在具體教學內容的實施上,要將TRIZ教學理論與汽車電子技術課程教學實踐相結合,項目的設計要與企業的實際需求相符合,與學校的教學實訓目的相一致,教師要精心策劃和安排教學每一個實施步驟,通過制定科學、合理的教學方案來組建教學分組,同時要開展相關的教學內容考核評定,將不同過程中的不同環節形成一個有機的整體來展開教學實施。
最后,在教學的具體實施方法流程上,要通過多個環節提高學生的實踐水平,具體如下圖流程[2]所示:
教學實施的流程
從上圖可以看出,TRIZ理論在汽車電子技術課程教學中的編排,通過不同程序、不同平臺和渠道的控制,使學生的理論學習與社會的需求相結合。在具體的教學流程中,通過TRIZ理論一體化教學的開展,融合了實訓課程、結合社會實際實訓、開放式實驗室實訓以及技能培訓實訓等多個實踐渠道來完善學生的課程教學。其次通過汽車電子技術課程設計,綜合學生的綜合技能培訓理論、頂崗實習、畢業設計等各個綜合環節大大提高了學生的學習能力。
4TRIZ理論在我國汽車電子技術課程教學中的效果
應用TRIZ理論教學法進行汽車電子技術專業教學效果十分明顯,但在實際的過程中也會遇到不少問題,要求教師要具備十分過硬的理論和實踐功底,更應該具備較強的實踐和動手能力。學生的整體素質不一樣,所以在具體的教學實踐中要以學生的特點為教學依據,通過提前的課程鋪墊,為學生知識理論的教學奠定基礎。在項目教學實施中,如果有必要可以適當延長授課或者實踐活動的時間來提高學生的動手能力。TRIZ理論教學的核心思想是通過學生的實踐來完成教學計劃內的任務,因此對于教學實訓的設備就提出了更高的要求,學校應該積極拓展實訓平臺,不斷完善軟件以及硬件設施設備,通過投入財力和人力來構建高效的校園學習平臺。