時間:2024-01-11 10:49:13
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇低壓電工基礎(chǔ)知識講解范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
隨著社會的發(fā)展和科技的進步,作為中職學校專業(yè)教師,應該在教學中不斷探索教學方法,使學生能夠在工作崗位上應用理論知識去研究解決工作中的實際問題,也能夠根據(jù)工作中實際問題的具體情況,應用所學的理論知識去分析、去研究、去解決。
維修電工是電工類專業(yè)的一門理論聯(lián)系實際非常緊密的重要課程,該課程的特點是計算少、理解的內(nèi)容多、實踐多,而維修電工專業(yè)相關(guān)工作崗位操作人員又必須具備一定的實踐能力和解決問題的能力,所以此課程掌握得好與壞,直接影響從業(yè)人員的切身利益。傳統(tǒng)的教學模式不能把理論與實踐有效結(jié)合起來,造成理論基礎(chǔ)較差的學生對理論知識的學習感到枯燥無味,沒有興趣,而在實踐操作學習時又因缺乏理論知識,造成對技能操作要點及故障檢修原理與方法不能全面系統(tǒng)地掌握。雖然上課教師很努力,但學生聽課效果卻不佳,久而久之,學生便失去了學習興趣。為了提高教學質(zhì)量和學生學習興趣,幫助學生獲取過硬的技能,順利通過技能等級考核,在維修電工教學實踐中,應注重培養(yǎng)學生理論與實踐充分融為一體的能力?,F(xiàn)以2011級電子班的教學探索為例闡述對學生理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)。
1 注重培養(yǎng)學生掌握基礎(chǔ)知識的能力
維修電工是一門知識前后銜接緊密的課程,前面基礎(chǔ)知識沒有掌握好,將直接影響學生掌握后面的知識。因此,掌握好低壓電器的選用、識別、拆裝、維修及調(diào)試是學好維修電工的前提,掌握基本控制線路的原理是搞好維修電工實訓的關(guān)鍵。這些知識對安裝控制線路和排除控制線路的故障是必不可缺的。在教學中,筆者采用了“先示范,后訓練”的方法,抓好基礎(chǔ)知識的傳授。例如,在了解接觸器的結(jié)構(gòu)時,通過對接觸器的拆裝來講解其結(jié)構(gòu),再要求學生進行拆裝訓練,并說出拆下零件的名稱,通過拆裝訓練,加深學生對交流接觸器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的了解,學生可以快速掌握接觸器的結(jié)構(gòu)。學生在掌握了相關(guān)低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理后,就要求他們掌握其圖形符號和文字代號,只有掌握好圖形符號和文字代號才能識別三相電動機控制線路圖,才能對其電路進行安裝和調(diào)試,否則,學生對下一節(jié)內(nèi)容的學習就困難了。
2 培養(yǎng)學生掌握電動機控制線路的安裝能力
學生在掌握了低壓電器和基本控制線路圖的基礎(chǔ)上,就可以在控制板上進行安裝。安裝前,要求學生熟練掌握三相異步電動機的基本控制線路圖,并且能做到快速默畫出控制線路圖,因為簡單與復雜的電路原理圖都是由一個一個最基本的電器圖形符號組合而成,對學生學會設(shè)計起著重要的作用。同時強調(diào)注意事項、安裝工藝和安裝步驟,然后老師進行示范操作,邊示范操作邊講,給學生以直觀感覺,便于掌握操作的方法和技巧。筆者采用了“先示范、后訓練、再巡回指導”的方法,抓好安裝能力的訓練。在巡回指導過程中,主要檢查學生的安裝工藝是否符合要求,低壓電器在板上的定位是否合理,安裝步驟和安裝線路是否正確等。該班鐘永強同學的理論基礎(chǔ)掌握得很好,但是安裝工藝太差,導線不能做到橫平豎直,彎線、剝線都不符合要求,漏芯線和交叉線太多,看起來很不美觀,通過教師的指導和自己刻苦訓練,他獲得技能競賽一等獎。
3 培養(yǎng)學生的思維能力
在維修電工學生實訓中,筆者采用了“從簡單到復雜、逐步深入、逐步引導”的方法進行訓練,將學生一步一步引向山頂。例如在安裝點動控制線路時,讓學生先思考為什么會出現(xiàn)不連續(xù)運轉(zhuǎn)?解決的辦法是什么?然后才給學生講解電動機不能連續(xù)運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵,是沒有給交流接觸器線圈提供持續(xù)的電流,解決的辦法是在啟動按鈕兩端并聯(lián)輔助觸點,這樣就可以給交流接觸器線圈提供持續(xù)電流,電動機就能實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)了,但新的問題又出來了,電動機不能停車,因此必須要加入停止按鈕,電動機才能既連續(xù)運轉(zhuǎn)又可實現(xiàn)停車控制,然后再提示學生連續(xù)運轉(zhuǎn)的電動機需要過載保護,所以控制線路還要加入熱繼電器,就這樣一步一步將電器元件引進,在教學中起到了承上啟下的作用,提高了學生的思維能力,也讓學生養(yǎng)成了邊學習、邊思考的良好習慣。
4 培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力
實際操作要與理論教學同步才會取得更好的教學效果。因此,在學生經(jīng)過一段時間的安裝訓練后,給學生設(shè)置故障,通過學生排除故障的練習來增強學生理論聯(lián)系實際的能力,提高學生分析問題、查找問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生的邏輯推理和思維能力,促進學生的腦、心、手全方位調(diào)動。在排除故障時,確定故障范圍是學生學習的一個難點,因此觀察故障現(xiàn)象就是必不可少的一環(huán),它將直接影響學生判斷故障范圍。筆者在2011級電子班采用了“老師設(shè)置故障、學生排除故障”的方法,抓好理論聯(lián)系實際的訓練。例如,學生將控制電路安裝好后通電試車,讓他們仔細觀察電路的動作過程,并根據(jù)動作情況分析其工作原理。如果分析的工作原理不正確,老師就邊試車邊給學生分析工作原理,直到學生掌握為此;如果分析的工作原理正確,則給學生設(shè)置一個故障,讓學生根據(jù)工作原理分析故障現(xiàn)象、查找故障范圍、排除故障。故障排除完后,讓學生再次總結(jié)為什么會出現(xiàn)這樣的故障現(xiàn)象,要求講解思路清晰、邏輯合理。通過這樣的教學,學生輕松地學會了故障分析及排除,無形之中提升了維修技能。
5 培養(yǎng)學生的綜合能力和團結(jié)協(xié)作能力
2011級電子班的人數(shù)多,光靠老師的力量,無法解決所有學生的問題。因此,筆者采用了“嚴格考核,以好帶差”的教學方法,提高教學效率和質(zhì)量。在該班的教學中筆者有一個專用實訓記錄本,詳細記錄每個學生的實訓情況,如:彎線、剝線、露芯線、交叉線、有無故障、有無排除故障等情況的記錄,這樣學生的進步與不足都一目了然,為因材施教提供指導依據(jù)。另外,筆者選了理論和實踐都較好的兩位學生擔任大組長,利用課余時間指導他們,直到他們能夠獨當一面時,再讓他們?nèi)ブ笇渌麑W生完成實訓,完成后的同學又去幫助其他未完成的同學,這樣一幫一,一帶一,全班同學形成了很好的團結(jié)協(xié)作的氛圍。同時去指導別人時,自身的語言表達能力、邏輯思維能力、分析和解決問題的能力也在指導中不斷提高。
理論指導實踐,實踐又驗證理論,學生只有經(jīng)過不斷實踐─經(jīng)驗─理論─實踐的過程,才能真正地掌握知識和技能,獲得能力。因此,職業(yè)學校要不斷探討和研究教學方法,把理論和實踐有機地結(jié)合起來,全面提高職業(yè)學校的教育教學水平。
緒論的內(nèi)容是本書內(nèi)容的精練,是學生掌握該課程的總體要求。所以,在教學中也一樣,在上電工電子課前必須充分調(diào)動學生的積極性,使他們對電子電工的學習產(chǎn)生濃厚的興趣。這樣可以引起學生對常用低壓電器與機床電路的學習興趣,從而使他們認為,在職校學習不再是初中階段那些乏味的理論與概念,能讓學生形成先入為主的求知欲望。
2.充分發(fā)揮直觀教具的作用
電子電工基礎(chǔ)是研究電磁現(xiàn)象及規(guī)律在工程技術(shù)領(lǐng)域中應用的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。很多內(nèi)容靠學生的想象、教師的講解是很生澀的,如果充分發(fā)揮學生的視覺、聽覺、觸覺等各種器官的互相協(xié)調(diào)作用,會大大地增強學生的學習興趣。
3.利用多媒體課件教學,提高學生的學習興趣
電子電工基礎(chǔ)是研究電能應用技術(shù)的基礎(chǔ)課程,是一門抽象的學科。在教學中,往往有許多情況難以被學生想象,實驗又無法進行,而這對于學生的理解,就比較困難了。同時有些實驗雖然可以演示,但其過程無法看到,變化小,學生不理解,也不是很相信。利用計算機制作逼真的多媒體模擬課件,可以幫助學生擺脫這些認識障礙。
二、專業(yè)知識的儲備
1.把握基礎(chǔ)理論“夠用”原則
不能僅以實際操作能力培養(yǎng)為目標,基礎(chǔ)理論過分薄弱,將影響學生的可持續(xù)發(fā)展。在教學過程中,教師應正確把握基礎(chǔ)知識與實際能力培養(yǎng)的尺度,保證必須的基礎(chǔ)知識。
2.結(jié)合實際工作需要的原則
在注重操作能力培養(yǎng)的同時,還要加強非專業(yè)知識能力的培養(yǎng)。學生在參加工作后,工作的好壞更多地取決于自我表現(xiàn)。在實踐教學中,要注重操作能力的培養(yǎng)。當前,電工電子課程教學主要是完成專業(yè)知識的教學任務,但在實際工作中,非專業(yè)能力同樣起著舉足輕重的作用。
三、專業(yè)能力的培養(yǎng)
除了讓學生具備一定的基礎(chǔ)理論知識外,還要側(cè)重動手能力、解決實際問題能力的培養(yǎng)。具體可從以下幾方面著手:
1.提出問題的能力
根據(jù)基礎(chǔ)理論知識來判斷處理問題,如,新調(diào)試的機床電機的旋轉(zhuǎn)方向與標記方向不一致的問題提出討論,讓學生參與討論,根據(jù)三種電機如何進行改變方向的控制理論,學生很快提出新的問題。
2.排除簡單故障的能力
中專生應具有排除簡單故障的能力,這也是教學內(nèi)容、培養(yǎng)目標的要求,同時這也是對學生學習興趣的一個補充。我們對中職生的要求并不高,完成電路故障的位置元器件的大體判斷。這些都能為學生的后續(xù)學習和就業(yè)奠定基礎(chǔ)。
在電工中級工技能鑒定中的電子焊接考試現(xiàn)場,有這么兩類學生:一類有條不紊,迅速完成焊接,還有很高的正確率;另一類則慌慌張張,問題百出,考試結(jié)束時,不是線路板沒焊完就是焊接的線路板存在問題。為什么會有這么大的差異呢?仔細觀察分析不難看出,前一類學生在老師發(fā)下元器件后,對元器件進行檢查整理,他們將電阻和電容分別用萬用表檢查,并將其別在白紙上,旁邊注明數(shù)值,在焊接中直接取用。而第二類學生拿到元器件后就匆匆忙忙去焊接,在焊接中有時找不到電阻,有時沒有電容,好不容易找到了,焊到電路板上才發(fā)現(xiàn)元件是壞的,又得卸。這樣,既耽誤了考試時間,又影響了焊接質(zhì)量。為什么前一類學生會有很高的正確率呢?是因為前一類學生在電工課學習過程中培養(yǎng)了良好的操作習慣,這是他們注重積累、注重細節(jié)的必然結(jié)果。
細節(jié)是做事過程中的細小環(huán)節(jié)??床坏郊毠?jié),或者不把細節(jié)當回事的人,做事往往馬馬虎虎,眉毛胡子一把抓,使得工作效率低下,甚至不能順利地完成工作。而那些考慮到細節(jié),注重細節(jié)的人,做事認真細致,容易在細節(jié)中發(fā)現(xiàn)問題,尋找契機,將事情做到極致,走向成功。
作為職業(yè)教育的老師,我們肩負著培養(yǎng)技能人才的責任,我們必須注意教學方法,提高課堂的教學質(zhì)量。要培養(yǎng)高素質(zhì)的技能人才,我們就需要從點滴做起,從細節(jié)做起。作為電工課教師,我現(xiàn)就電工教學中的細節(jié)問題談談自己的看法。
一、課前準備
“良好的開端是成功的一半”。做好課前準備工作就會為以后的課堂教學奠定了扎實的基礎(chǔ)。編寫教案就是課前準備的一個核心任務,如何講好一堂課,全部體現(xiàn)在教案當中。
在技工院校中,為了保證教學質(zhì)量,專業(yè)課教師一般只帶一門課,因此很多教師一本電工教案用多年,一勞永逸。我認為這種做法不妥,雖然教材沒有什么變化,但是我們所傳授知識的對象改變了。也許這個教案在這屆學生身上行得通,但下屆學生就不一定可用。因為每個學生的基礎(chǔ)不同,他們對知識的感悟自然不同,所以無論我們把這門課帶過多少遍,每次接收新班時仍要認真地編寫教案,把教案做到更精更細,相信有了前面的教案做基礎(chǔ),新寫的教案會有更高的含金量。
另外,《電工學》是一門較為抽象、理論性較強的課程,學生基礎(chǔ)較差,如果不能調(diào)動學生的學習興趣,要讓他們學習和掌握電工基礎(chǔ)知識就是非常難的。因此,我們課前還要做適當?shù)臏蕚涔ぷ鱽碚{(diào)動學生的學習興趣。例如“異步電動機及其控制”這一章,異步電動機和低壓電器都是生活中難以見到的,憑空去講其原理難以讓學生信服。為此,我們課前必須準備教具,將電動機和低壓電器的模型或者實物帶入課堂,由于學生日常生活中并未見過這些電器,好奇心便會使他們對此產(chǎn)生興趣,這樣有利于提高課堂教學質(zhì)量。
二、課堂實施
課堂教學離不開板書,它是傳遞教學信息的有效手段。優(yōu)秀的板書可以提高教師的工作效率,因此我們要注意提高板書質(zhì)量。首先,板書要書寫規(guī)范整齊,保證后排學生可以看清、看懂。其次,板書要用詞恰當、造句準確、圖表規(guī)范、線條整齊,不會引起學生的誤解。再次,板書要根據(jù)教學內(nèi)容的順序和邏輯關(guān)系,讓教學進程做到層次分明,這樣更能讓學生清楚掌握課堂內(nèi)容。再次,板書要重點突出,引導學生把握教學重點,全面系統(tǒng)地理解教學內(nèi)容。另外,板書應將講解內(nèi)容合理而清晰地分布在黑板上,這樣可以使學生對授課內(nèi)容一目了然。最后,為了給學生深刻的印象,引起學生的興趣,我們還應注重板書的多樣性。好的板書不僅可以幫助傳遞知識,而且可以培養(yǎng)學生良好的書寫習慣。
教師的課堂常規(guī)體態(tài)也是課堂教學的重要組成部分。這也是我們經(jīng)常忽略的細節(jié)之一。為什么那些著名的演說家深受人們歡迎?那是因為他們在演講中注意體態(tài)語言,引發(fā)了大家的興趣。教學也同樣如此。課堂中教師的一言一行都會引起學生的注意,成為課后學生的模仿對象。故在課堂中,我們一定要注意體態(tài)語言的適當應用。首先,為了表現(xiàn)良好的精神狀態(tài)和風貌,我們的身體姿態(tài)要自然放松,趴在講臺上是一個不好的姿態(tài)。其次,教師在教學中要用豐富的表情來表達豐富的情感,傳遞大量的信息。教師的一個眼神,一個動作如果表現(xiàn)得恰到好處,課堂上就會收到事半功倍的效果。再次,“眼睛是心靈的窗戶”,眼神也是體態(tài)語言的重要部分。與學生進行眼神交流,會讓學生信賴。最后,教師在講課時伴以適當?shù)摹蚀_的手勢,能增強表達效果,激發(fā)學生的聽課熱情。
三、教學反思
在結(jié)束了一堂理論課后,我們必然有得有失,如果我們能及時加以總結(jié)便會從中獲得寶貴的教學經(jīng)驗。如在介紹單相交流電路時,由于純電阻電路、純電感電路,以及純電容電路的性質(zhì)需要復雜的數(shù)學計算,在講解時直接進行推導計算會使許多數(shù)學功底差的學生難以接受。該怎么辦呢?經(jīng)過反復琢磨,我對課堂內(nèi)容進行了大膽的調(diào)整,在課堂上首先通過演示實驗讓學生感知各電路的性質(zhì),隨后提出問題――為什么會有這樣的性質(zhì)?這便引起了學生強烈的求知欲望,再組織學生進行討論和探究,逐步引導學生從感性認識進入理性分析,之后給予教學方面的指導,最終得出結(jié)論,這樣學生對電路的性質(zhì)有了深刻的理解。這么做不僅讓學生掌握了課堂內(nèi)容,而且使學生提高了分析和解決問題的能力,為今后的學習奠定了良好的基礎(chǔ)。
“不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江?!?。沒有點滴與積累,就沒有收獲。同樣電工技能的形成也是學生點滴積累的過程。對于電工教學而言,要想達到預期的效果,教學就要從點滴做起,從細節(jié)做起。
參考文獻:
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)16-0187-02
電氣控制及PLC技術(shù)是機電類專業(yè)一門重要的課程,在整個機電專業(yè)教學體系中是關(guān)鍵課程,同時該課程也是一門綜合性實踐性較強的課程,此課程是學生在基礎(chǔ)知識上的一次升華,重在提高學生的PLC編程水平,提高學生的綜合應用能力。針對學生的學習狀況及課程體系的特點,應靈活運用教學手段和方法,使學生真正接受知識、學到技能。
一 課程簡介
本課程共分三部分,第一部分是低壓電氣控制,此部分重點要求學生認識低壓電氣的各個部件,并能熟練進行接線連接,在教學方法上,需采用現(xiàn)場教學。第二部分是可編程序控制器,要求學生能用指令進行編程,并在實訓室進行實驗,真正掌握解決實際問題的方法。第三部分為調(diào)速系統(tǒng),此部分內(nèi)容要求學生能根據(jù)之前學的內(nèi)容,提高對電機進行基本的維修、檢測等能力。通過對課程各部分的分析,可以歸結(jié)課程的基本教學方法。運用合適的教學輔助手段,盡量運用直觀教學,采用一體化的教學模式,教學中教師為引導者,調(diào)動學生積極參與,發(fā)揮學生的主體性,從而提高學生的實際應用能力,以適應現(xiàn)代社會崗位的要求。
二 課程特點和難點
電氣控制及PLC技術(shù)是一門綜合性很強的課程,其中涉及到的知識點有傳感器檢測技術(shù)、氣動技術(shù)、PLC編程技術(shù)、電氣控制技術(shù)、調(diào)速系統(tǒng)等。知識點很多也很復雜,有一定的抽象性,學生理解起來很困難。此課程和傳感器技術(shù)及維修電工課程等聯(lián)系非常緊密,綜合性強。
同時本課程實踐性很強,它的內(nèi)容涵蓋面很廣,而本課程的三個模塊也是密切相關(guān)的。首先編程仿真訓練是基礎(chǔ),需要時間去記憶和理解,同時還要求有一定的熟練性,學生和老師都要花很多精力,仿真實訓主要是在機房進行的。其次低壓電氣控制部分需要到實訓室進行實際操作,這就要求老師必須有熟練的連接能力,學生也要學會自己檢修,通過在實訓室讓學生進行電氣動系統(tǒng)的接線,能加深學生對機床和電機控制系統(tǒng)的理解,提升編程水平,同時也是在實訓室訓練。
此課程的難點為老師講解難、學生理解難。對于中職生而言,學生的基礎(chǔ)知識薄弱,理解能力較差,而本課程相對來說有一定的抽象性,既要求學生學會編程,又要求學生進行硬件的連接,確實是一件不容易的事,學生往往學到后面就把前面的給忘記了,這就使得學生對課程的接受和理解困難。對于這種現(xiàn)象教師的講解似乎不能改變狀況,而目前教師的講授方法可以說很難把復雜的知識形象化、簡單化。而且有些理論知識是很難用語言去表達的,如果把模塊一個一個搬到課堂上講解,由于課堂空間的局限性,很難讓每個學生特別是后進生看清楚模塊,更別說是否能聽懂了。而如果將學生帶到實訓室去講解,在實訓的過程中,教師少,學生多,教師很難幫助學生解決問題,所以操作起來也很難。
三 教學方法上,采用互動式教學
在本課程的教學上,尤其是指令及應用、編程方法和實際應用等教學內(nèi)容上,最適宜采取雙邊互動式教學。教學中引入行為引導學的教學方法,為了搞好雙邊互動式教學,要求教師把備課時靜態(tài)的知識轉(zhuǎn)化為課堂上動態(tài)的教學信息。通過創(chuàng)設(shè)情境、巧設(shè)疑問、共同討論、動手實踐等多種教學方法,有效地開展雙邊互動式教學。教師按照教學要求和內(nèi)容制定任務書,學生按照任務書的要求進行查找資料等方面的準備,這不僅鍛煉學生的自學能力,同時培養(yǎng)學生互相學習、共同研究、討論問題、解決問題的習慣。使學生自然而然地學會了解決問題的方法。
在進行實訓室實習的時候,教師也要更新教學方法,目前,各學校的實驗基本上都是按照實訓指導書的內(nèi)容進行的,這在一定程度上造成學生按部就班地進行實訓,對學生能力的提高毫無意義。對于與PLC技術(shù)應用密切配合的實習實訓教學,教師只有指導學生運用PLC編程方法親自班車操作,在實習實訓中既能動手又能動腦,既能發(fā)現(xiàn)問題又能在教師啟發(fā)指導下分析問題和解決問題,才能從本質(zhì)上學好這門課程,從而最終實現(xiàn)本課程在技工學校的教學目標。教師應該根據(jù)企業(yè)對PLC 技術(shù)人才的需求,結(jié)合學校實際設(shè)備情況,針對技工學校本課程教學特點和教學目標,在如何引導廣大學生在實習實訓中既動手又動腦上下工夫。我認為,除了要求學生在規(guī)定時間做完基本的實習實訓項目外,還要安排一定量的選修實驗項目和研究性課題,讓廣大學生自主選擇,教師進行現(xiàn)場指導,并進行輔助教學,從而促使學生主動地學習。
四 鞏固教學成果,吸引學生興趣
對于每個課題以實例為重點,這些實例都來自我們身邊的生活、生產(chǎn)。學生對教學課題感興趣,認識到所學的東西有用,能解決實際問題,學習興趣自然就產(chǎn)生了。興趣是學生主動學習的動力之一,凡是有興趣的東西就能激發(fā)學生的學習熱情,引起學生的思考,學生若能有興趣地學,教學就成功了一半。因此教師一定要利用好這一點,緊緊抓住學生的學習興趣提高課堂效率。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A
文章編號:1009-0118(2012)06-0146-02
電工電子技術(shù)課程是電氣自動化技術(shù)、機電、機械制造專業(yè)等重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,其性質(zhì)和任務是使學生通過本課程的學習,了解電工電子最新發(fā)展技術(shù),獲得電工電子技術(shù)必要的基礎(chǔ)知識和基本技能,并能用電工電子技術(shù)知識解決實際問題,同時為今后學習及工作打下一定的基礎(chǔ),因此電工電子技術(shù)課程起著承上啟下的紐帶作用,同時也是學生獲取電工、電子技術(shù)基礎(chǔ)知識,提高專業(yè)素質(zhì)的一個重要平臺。根據(jù)我校電氣、機械制造、機電、數(shù)控等專業(yè)的實際情況,在電工電子技術(shù)課程教學時從理論、實踐兩方面進行改革,對學生基本知識、基本技能的掌握及學生職業(yè)技能、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有重要的意義。
一、理論課程教學改革
內(nèi)容多、課時少是電工電子技術(shù)課程教學中普遍存在的問題,如何在有限的教學過程中讓學生掌握有關(guān)電工電子的基本知識是教學改革的核心和基礎(chǔ)。
(一)教學內(nèi)容的整合
我校電工電子技術(shù)課程面向電氣自動化、機電、機械制造、數(shù)控等多個專業(yè)的學生,每個專業(yè)有其專業(yè)要求,因此教師應根據(jù)專業(yè)特點,依據(jù)行業(yè)企業(yè)的技術(shù)狀況、發(fā)展需要及完成職業(yè)崗位實際工作任務所需要的知識、能力、素質(zhì)要求對課程內(nèi)容進行整合序化,課程內(nèi)容應體現(xiàn)新知識、新技術(shù)、新工藝、新方法,同時有利于學生的繼續(xù)學習和發(fā)展,在知識結(jié)構(gòu)的安排上循序漸進、由淺入深,符合教學規(guī)律。如機電專業(yè)整合后的教學內(nèi)容主要有電路的基本概念和基本定律、直流電路分析、正弦交流電路穩(wěn)態(tài)分析、三相異步電動機、交流放大電路、集成運算放大電路、穩(wěn)壓電源、組合邏輯電路、時序邏輯電路、555集成定時器、數(shù)字量和模擬量的轉(zhuǎn)換等內(nèi)容,這些內(nèi)容是電工電子技術(shù)課程的基礎(chǔ),應牢固掌握并熟練應用。
具體教學時減少繁雜的理論推導、刪掉有關(guān)器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析,如在交流電路介紹電阻、電感、電容時主要講授它們在直流和交流電路中的區(qū)別和簡單的應用,將繁雜的相量關(guān)系轉(zhuǎn)化為平面三角關(guān)系,在介紹二極管和三極管時,只講授器件的結(jié)構(gòu)和原理,內(nèi)部的載流子運動不作深入介紹,數(shù)字電路則著重介紹集成元器件的功能、參數(shù)及應用。
(二)教學方法的改革
教學是師生共同參與的活動,教師在教學中不能將教材知識硬塞傳給學生,而應根據(jù)課程內(nèi)容和學生特點,采取靈活多樣的教學方法,教師應從知識的傳授者、講解員轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生學習的指導者、幫助者、學習環(huán)境的創(chuàng)設(shè)者,讓學生在學習過程中處于主動地位,因此在教學中將理論講授、課內(nèi)討論、技能培養(yǎng)等合理結(jié)合,采用了設(shè)疑、啟發(fā)、討論、現(xiàn)場教學等教學方法,調(diào)動學生學習興趣,促進學生積極思考與實踐。
1、現(xiàn)場教學
現(xiàn)場教學直觀易懂,給學生直觀、真實的學習體驗,拉近理論與實際距離,提高學生的接受能力,如講集成計數(shù)器引腳及功能時,可在實驗室現(xiàn)場進行教學,邊講邊操作,使學生深刻領(lǐng)會所學知識,在大腦中建立起理論與實際的聯(lián)系,有利于學生由感性到理性的自然過渡,引導學生將基本理論應用于實際。
2、討論法
教學中對一題多方案、多解答的命題,或一些實際應用問題,可以讓學生討論,引導學生設(shè)計不同方案,這樣既調(diào)動學生的學習積極性、主動性,又可讓學生在學習知識的同時,培養(yǎng)對問題的表述能力、參與意識及分析解決實際問題能力。
3、設(shè)疑法
電工電子技術(shù)課程具有較強的應用性和實踐性,因此在講授課程之前可列舉實際問題,通過分析、引入相關(guān)知識和理論,如學習555定時器內(nèi)容時,可拿一個簡易門鈴,告訴學生這個門鈴就是由555定時器組成的,學習振蕩電路時教師可在現(xiàn)場模擬,讓揚聲器發(fā)出由小到大刺耳的嘯叫聲,這樣學生的學習興趣馬上被調(diào)動起來,并產(chǎn)生疑問,然后逐步引導學生學習。
(三)現(xiàn)代教學技術(shù)手段的應用
利用多媒體教學等現(xiàn)代教育手段,可以擴大教學信息量,同時由于多媒體的動畫、顏色、音響效果,可以使教學內(nèi)容中抽象的變得形象、靜止的變?yōu)閯討B(tài),同時多種顏色線條、文字的運用可以突出教學重點和難點,加強了學生的視覺和聽覺效果,有助于學生對知識的理解和記憶,提高了課堂教學效果,如介紹二極管特性時,可以運用多媒體課件詳細生動地將二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和正向、反向電壓下的特性演示給學生,介紹時序邏輯電路內(nèi)容時可以利用仿真軟件進行教學,變抽象為實際,取得較好教學效果。
二、實踐課程教學改革
實踐教學是教學內(nèi)容的重要組成部分,是培養(yǎng)學生動手能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為此,我校電類專業(yè)電工電子課程實驗單獨開設(shè),實驗課有自己的大綱和計劃,并加大實踐教學投入,通過實踐教學,使學生分析問題、解決問題的能力、操作技能得到較大提高。
(一)實踐內(nèi)容的整合
改革后的電工電子技術(shù)實踐教學內(nèi)容包括實驗、實習、課程設(shè)計。實驗內(nèi)容分三個層次,有基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗,基礎(chǔ)性實驗以熟悉實驗儀器、設(shè)備,掌握測量方法、認識電路為目的,以傳統(tǒng)的給定實驗目的、儀器設(shè)備、實驗原理、線路、步驟的方式進行,如基爾霍夫定律和疊加定理實驗、基本放大電路實驗;綜合性實驗以掌握實驗方法為目的,學生根據(jù)題目和目的,自己確定實驗步驟完成實驗,如日光燈實驗;設(shè)計性實驗以培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力為目的,給定題目和要求,由學生自己設(shè)計實驗電路、步驟、完成測試,在實驗中讓學生自己解決問題,提高學生電路分析、設(shè)計能力,如計數(shù)器實驗、555定時器應用實驗等。通過基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗,使學生逐步由熟悉實驗儀器、設(shè)備、器件,掌握實驗方法到綜合設(shè)計、綜合應用,逐步實現(xiàn)能力的培養(yǎng)。
實習有電工實習、電子實習,整合后的電工實習內(nèi)容有安全用電、常用電工工具、儀表使用、導線的連接、照明線路、三相交流異步電動機、低壓電器及控制線路,電子實習通過具體安裝與焊接電子線路,掌握常用元器件的檢測、安裝、焊接、線路調(diào)試、故障診斷和處理方法,按整合后的內(nèi)容實習有助于調(diào)動學生的學習興趣、讓學生感到學有所用,有利于學生實踐能力和綜合職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。
課程設(shè)計通過完成一個完整的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計,如數(shù)字鐘、搶答器、信號燈等,掌握常用電子電路的一般設(shè)計方法和電子電路的安裝與調(diào)試方法,培養(yǎng)學生綜合應用知識解決實際問題的能力,并為學生持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
(二)實踐教學方法的改革
1、實驗按項目進行,實習采取任務驅(qū)動、教學做一體化模式
實驗按項目進行,通過項目訓練,調(diào)動學生的實習積極性、主動性,促進學生積極思考與實踐;實習采取任務驅(qū)動、教學做一體化模式,把知識、能力、綜合素質(zhì)培養(yǎng)貫穿到實習教學每個環(huán)節(jié)上,通過具體任務的訓練,使學生能學以致用,如照明線路、控制線路接線,按照實際工作的相關(guān)性設(shè)置知識與技能,理論與實踐互為補充、融為一體,而配電箱接線,安排在實習工廠進行,通過指導教師講解,學生自己動手完成實際的接線,將學生的實習、學習融于實際工作過程中,教、學、做結(jié)合,取得了較好的實習效果。
2、考核方法的改革
為最大限度調(diào)動學生的學習積極性,提高學生實踐技能,電工電子實驗、實習考試改變原來只憑實驗、實習報告給成績的考核方法,構(gòu)建了知識和能力兼顧,突出職業(yè)能力考核的技能考核體系;實驗成績根據(jù)平時實驗項目操作和實驗考核綜合評定,實驗考核讓學生根據(jù)考核題目自己設(shè)計電路,完成實驗接線、數(shù)據(jù)測量、回答問題、提交考核報告,這種考核方式能全面、準確評定學生對實驗內(nèi)容的理解能力和操作能力;實習成績根據(jù)實習記錄、實習報告、項目考核、實習考試綜合評定,如電工實習的項目考核是將實習內(nèi)容細分為幾個任務,根據(jù)技能目標要求,各實習場所根據(jù)相應的任務分別考核評分,各項目內(nèi)容考核有透明度,并且每項內(nèi)容當場打分,這種考核提高了學生對實習的重視,有效促進了學生實踐技能的提高。
實踐證明,電工電子技術(shù)課程只有不斷從理論和實踐兩方面進行改革,不斷調(diào)整教學內(nèi)容,更新教學方法和手段,才能提高教學效果,使學生掌握電工電子技術(shù)的基本知識、基本技能,使學生職業(yè)技能、綜合素質(zhì)得到提高。
參考文獻:
中圖法分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)01-254-03
Application of the Opto-Mechatronics Practice Training Equipment in Course Teaching of Mechanical Specialty
FANG Gui-sheng, SUN Ping
(Zhejiang Water Conservancy and Hydropower College, Hangzhou 310018, China)
Abstract: The traditional teaching equipment is mainly used to verification experimental teaching. It is deficient to foster students practical ability and creativity. The opto-mechatronics practice training equipment which adopts open architecture and modular structure, applies various technologies, such as mechanical technology, electrical control technology, PLC technology, pneumatic technology, sensing technology to train students comprehensive ability. In this paper basic structure and main functions of the opto-mechatronics practice training equipment are introduced. Some course modules and course projects of mechanical specialty are designed based on the equipment. Finally, by making an example in the electrical control and PLC course teaching, the teaching method combining theory with practice is described.
Key words: opto-mechatronics; practice training equipment; teaching combining theory with practice; project teaching; modular teaching
1 概述
職業(yè)教育的核心是提高學生的實踐動手能力和分析解決實際問題的能力。傳統(tǒng)的職業(yè)教育模式是專業(yè)理論課和實訓課分開進行,其弊端是理論和實踐相分離,重理論而輕實踐,教師教學缺乏新意,上課枯燥乏味,學生聽課不感興趣,上課昏昏欲睡,這樣直接造成的后果就是培養(yǎng)的學生動手能力差,解決實際問題的能力差,課程教學難以達到職業(yè)教育培養(yǎng)目標的要求。解決該問題的關(guān)鍵是適當引入實訓設(shè)備,探索理實一體化教學模式。
理實一體化教學作為職業(yè)院校專業(yè)教學中探索創(chuàng)新的一種教學模式,它強調(diào)充分發(fā)揮教師的主導作用,將理論學習和實際訓練緊密結(jié)合起來,注重培養(yǎng)學生的動手能力,全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架,豐富課堂教學和實踐教學環(huán)節(jié),提高教學質(zhì)量。理實一體化教學要求學校建立專業(yè)教室,配備相應的專業(yè)設(shè)備和計算機輔助教學設(shè)施,將有關(guān)專業(yè)設(shè)備和教學設(shè)備同置一室,將專業(yè)理論課和生產(chǎn)實習等實踐性教學環(huán)節(jié)安排在專業(yè)教室中進行教學[1-2]。
高職高專機電類課程教學大多需要實驗實訓設(shè)備的支撐。傳統(tǒng)的教學儀器設(shè)備主要為了滿足某門課程驗證性實驗的需要,缺乏對學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。光機電一體化實訓裝置融合了機械、電氣、PLC、氣動、傳感等多種技術(shù),采用了開放式和模塊式結(jié)構(gòu),可滿足《電氣控制與PLC》、《機電一體化設(shè)備安裝與維護》等多門課程理論實踐一體化教學的需要。正是基于以上考慮,我校在省財政的支持下,面向機電一體化、數(shù)控技術(shù)、電氣自動化等專業(yè)課程教學的需要,引入了光機電一體化實訓裝置和模塊化生產(chǎn)線等設(shè)備,并積極探索理實一體化教學模式,取得了初步成效,顯著提高了學生的實踐動手能力和社會競爭力。
2 光機電一體化實訓裝置的基本構(gòu)成
2.1 光機電一體化實訓裝置的總體結(jié)構(gòu)
光機電一體化實訓裝置由型材導軌式實訓臺、典型機電一體化設(shè)備機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、低壓電器模塊、模擬生產(chǎn)設(shè)備實訓模塊(包含上料機構(gòu)、搬運機械手、皮帶輸送線、物件分揀等)、接線端子排、各種傳感器、警示燈和氣動電磁閥等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式設(shè)計,學生可以組裝、接線、編程和調(diào)試由上料機構(gòu)、搬運機械手機構(gòu)、皮帶輸送線和物料分揀組成的光機電一體化設(shè)備。裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
2.2 裝置主要模塊的基本組成
1) PLC主機:采用了CPU226 AC/DC/晶體管(24路數(shù)字量輸入/16路晶體管輸出)、兩個RS-485通信口、EM222(8路數(shù)字量輸出),在PLC的每個輸入端均有開關(guān),PLC主機的輸入/輸出接口均已連到面板上,方便用戶使用。
2) 變頻器模塊:采用西門子MM420變頻器,三相380V供電,輸出功率0.75KW。集成RS-485通訊接口,提供BOP操作面板;集成3路數(shù)字量輸入/1路繼電器輸出,1路模擬量輸入/1路模擬量輸出;具備過電壓、欠電壓保護,電機過熱保護,短路保護等。提供調(diào)速電位器,所有接口均采用安全插連接。
3) 電機模塊:包括三相交流異步電動機,步進電機和步進電機驅(qū)動器等。
4) 低壓電器模塊:配備了交流接觸器、熱繼電器、電子式時間繼電器、中間繼電器、變壓器、整流電路、能耗制動電阻、帶燈按鈕、斷路器、熔斷器、行程開關(guān)、組合開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、速度繼電器、磁性開關(guān)、急停按鈕、復位按鈕、自鎖按鈕等低壓電器。
5) 氣動模塊:包括了靜音氣泵、單桿氣缸、雙桿氣缸、氣動手爪、單控電磁閥、雙控電磁閥、旋轉(zhuǎn)氣缸等。
6) 傳感器模塊:具備了電感傳感器、漫反射式光電傳感器、對射式光電傳感器、光纖傳感器,可區(qū)分金屬物料和非金屬物料、不同顏色的物料。
7) 觸摸屏與組態(tài)模塊:配備了深圳步科EVIEW MT4200工業(yè)觸摸屏和EV5000組態(tài)編程軟件。
2.3 裝置主要部件的工作原理[3]
1) 機械手搬運機構(gòu)
當存放料臺檢測光電傳感器檢測物料到位后,機械手手臂前伸,手臂伸出限位傳感器檢測到位后,延時0.5秒,手爪氣缸下降,手爪下降限位傳感器檢測到位后,延時0.5秒,氣動手爪抓取物料,手爪夾緊限位傳感器檢測到夾緊信號后;延時0.5秒,手爪氣缸上升,手爪提升限位傳感器檢測到位后,手臂氣缸縮回,手臂縮回限位傳感器檢測到位后;手臂向右旋轉(zhuǎn),手臂旋轉(zhuǎn)一定角度后,手臂前伸,手臂伸出限位傳感器檢測到位后,手爪氣缸下降,手爪下降限位傳感器檢測到位后,延時0.5秒,氣動手爪放開物料,手爪氣缸上升,手爪提升限位傳感器檢測到位后,手臂氣缸縮回,手臂縮回限位傳感器檢測到位后,手臂向左旋轉(zhuǎn),等待下一個物料到位,重復上面的動作。在分揀氣缸完成分揀后,再將物料放入輸送線上。
2) 物料分揀機構(gòu)
當入料口光電傳感器檢測到物料時,變頻器接收啟動信號,三相交流異步電機以30HZ的頻率正轉(zhuǎn)運行,皮帶開始輸送工件,當料槽一到位檢測傳感器檢測到金屬物料時,推料一氣缸動作,將金屬物料推入一號料槽,料槽檢測傳感器檢測到有工件經(jīng)過時,電動機停止;當料槽二檢測傳感器檢測到白色物料時,旋轉(zhuǎn)氣缸動作,將白色物料導入二號料槽,料槽檢測傳感器檢測到有工件經(jīng)過時,旋轉(zhuǎn)氣缸轉(zhuǎn)回原位,同時電動機停止;當物料為黑色物料直接導入三號料槽,料槽檢測傳感器檢測到有工件經(jīng)過時,電動機停止。
3 基于實訓裝置的課程模塊與項目設(shè)計
光機電一體化實訓裝置融合了機械、電氣、電動機、PLC、氣動、傳感等多項技術(shù),并面向職業(yè)教育發(fā)展的需要,采用了開放式和拆裝式結(jié)構(gòu),可根據(jù)課程內(nèi)容需要選用不同的模塊組合,滿足《電氣控制與PLC》、《液壓與氣動控制》、《變頻調(diào)速技術(shù)》、《檢測與傳感技術(shù)》、《機電一體化設(shè)備安裝與維護》等多門課程理實一體化教學的需要。表1為利用該實訓裝置開發(fā)的課程模塊和教學項目。
4 基于實訓裝置的理實一體化教學
4.1 理實一體化教學場地安排
傳統(tǒng)的職業(yè)教育模式是理論教學和實踐教學分開進行,造成理論與實踐分離,而且實驗實訓室功能單一,設(shè)備利用率低。為了改變這種現(xiàn)狀,突出職業(yè)教育的實踐性,我校引入了光機電一體化實訓裝置,并根據(jù)現(xiàn)場化教學的需要,將教學環(huán)境設(shè)計為現(xiàn)場教學模式, 建立理論與實踐一體化教學的專業(yè)教室,融教室、實訓、實驗、考工于一體, 使專業(yè)教室具有傳統(tǒng)教學、多媒體教學、實物展示、演練實訓、考工強化訓練和考工等多種功能, 營造出良好的職業(yè)氛圍和環(huán)境。整個一體化實訓室面積達150m2,室內(nèi)配備了九臺光機電一體化實訓裝置,一套MPS模塊化生產(chǎn)線實訓裝置,以及46臺電腦和投影、音響教學設(shè)備,配備了統(tǒng)一的實驗桌椅、黑板、儀器柜等,可滿足單班課程現(xiàn)場化教學的需要,實現(xiàn)課程教學做于一體,教學場地布置如圖2所示。
電腦與操作臺區(qū)屬于基礎(chǔ)教學部分,主要用于知識講解、課程討論、軟件編程、低壓電器實訓等。實驗桌上安裝了網(wǎng)孔板,既用于液晶顯示器的保護,又可固定常用的低壓電器,作電工實訓用。光機電一體化實訓區(qū)屬于應用部分,既可用于單門課程的實訓需要,也可滿足課程綜合教學的需要,如PLC實訓、變頻調(diào)速實訓、機電設(shè)備安裝與調(diào)試操作等。模塊化生產(chǎn)線區(qū)屬于高級擴展部分,配備了自動傳輸、立體倉庫、三坐標測量、模擬加工等八個模塊,模塊與模塊之間采用了以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線進行相互連接,側(cè)重于生產(chǎn)線的總體控制實訓等。
4.2 《電氣控制與PLC》理實一體化教學思路
我校的《電氣控制與PLC》課程在2005年被確定為省級精品課程,四年來項目組老師根據(jù)我校學生的特點探索了多種現(xiàn)代化教學方法,其中效果最顯著的當屬基于光機電一體化實訓裝置的理實一體化教學模式。以下為實施該教學模式而采取的一些有效措施:
1) 課前根據(jù)實訓裝置的特點,合理設(shè)計教學項目,編寫教學講義,制作多媒體教學課件和仿真動畫,以提高課程教學的實用性和針對性,提高學生學習的積極性和趣味性。這部分工作是關(guān)鍵所在,直接關(guān)系到理實一體化教學模式能否順利進行。
2) 在課程教學之初,組織學生到校工程訓練中心進行參觀,增加感性知識,了解普通車床、銑床、鉆床的工作原理和控制要求,以及實際的電氣控制電路;了解常用低壓電器、PLC在數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、電梯控制系統(tǒng)中的應用等。
3) 在講解電氣控制部分時,每個實驗桌上放一套常用的低壓電器和電工工具,方便學生了解各種低壓電器的結(jié)構(gòu),學習基本控制電路的安裝、調(diào)試方法等。
4) 在講解PLC基礎(chǔ)部分時,每個實驗桌上放一個PLC和一套常用的低壓電器,方便學生了解PLC的結(jié)構(gòu)、接線方法等;方便學生自己動手設(shè)計、調(diào)試基于PLC的電機控制電路等。
5) 根據(jù)學生的特點,實行分類教學,充分發(fā)揮學生間的傳、幫、帶作用。對于平時表現(xiàn)優(yōu)秀的學生,給與較高的要求,安排較難的設(shè)計任務,并要求不光自己學會設(shè)計和操作,還需要幫助組內(nèi)的同學完成設(shè)計任務。對于平時表現(xiàn)一般的學生,需要加強引導和督促,適當加以鼓勵,激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。對于平時表現(xiàn)較差的學生,則需要給予較多的關(guān)注,必要時采用強制措施,迫使他們掌握本課程的基礎(chǔ)知識和基本技能。
6) 加強中間過程考核和期末實踐考核,增添答辯環(huán)節(jié),提高學生的口頭表達能力,強化學生綜合技能的培養(yǎng)。對教學過程中的每個項目組織考核,并根據(jù)學生的表現(xiàn)進行打分,計入平時成績。在期末再安排一次實踐考核,隨機抽取平時訓練過的項目任務,并給予評分,計入總評成績。在實際操作過程中,這一招對平時不太愛學習的學生有很大的促進作用。
5 結(jié)束語
將光機電一體化實訓裝置引入課程教學,實現(xiàn)理論與實踐一體,不僅提高了學生的學習興趣和實踐動手能力,同時也提高了教師的教學業(yè)務能力。整個實訓裝置包括了機械、電氣、PLC、組態(tài)設(shè)計、氣壓、傳感器等多項知識,不僅要求教師要有過硬的理論知識,更重要是具備綜合運用知識和解決問題的能力,隨時解決學生在操作中碰到的各種問題。另外新的實訓設(shè)備引入,也需要教師根據(jù)實訓裝置編寫合適的講義,探索新的教學模式,這樣對教師個人能力的培養(yǎng)也有很大的促進作用。
現(xiàn)代電工技術(shù)的發(fā)展,為人類社會在生產(chǎn)技術(shù)上開辟了一個偉大的電力時代。在今日中國的教育、科研、國防和經(jīng)濟領(lǐng)域里,電工技術(shù)的應用日益廣泛。這是由于它有以下幾個優(yōu)點:易于轉(zhuǎn)換、便于輸送、便于控制、效率高、測量和調(diào)整方便。電氣化程度的高低已經(jīng)成為一個國家實力是否強大的象征。因此,努力培養(yǎng)一大批合格的電工技術(shù)人才適應社會的需求,在職業(yè)學校就顯得尤為重要。作為技工學校一名電工專業(yè)教師,我深感肩上擔子的重要性。如何在規(guī)定時間內(nèi),較好地完成教學任務,提高電工課的教學質(zhì)量,達到教學大綱中規(guī)定的培養(yǎng)目標,結(jié)合多年的教學實踐,本人對此有以下幾點體會。
一、對課程要有全面系統(tǒng)的認識
在講授新課以前,緒論是與學生的首次接觸,故可在緒論課中多舉實例來吸引學生的注意力,激發(fā)學生對本課程的學習興趣,然后應向?qū)W生系統(tǒng)介紹本課程的結(jié)構(gòu)、特點、體系,講清縱向、橫向關(guān)系問題,使學生對本課程有一個全面、清晰的認識,建立系統(tǒng)的、立體的概念,因此,必須向?qū)W生講清本課程的特點。本人在講解時先向?qū)W生介紹電工學是一門研究電磁的自然規(guī)律在工程技術(shù)上應用的科學,它是一門技術(shù)基礎(chǔ)課。通過學習,技校生電工專業(yè)的學生要掌握必要的電工基礎(chǔ)知識和基本技能,了解一般機械工業(yè)常用的低壓電器的主要功能和用途,獲得正確使用和維護電氣設(shè)備以及安全用電的基本知識,能看懂一般簡單的電氣控制線路圖,了解簡單的電子技術(shù)常識等。同時,提出貫穿整個課程的主線和前后各章節(jié)之間的邏輯關(guān)系,明確各章節(jié)內(nèi)容在本課中的地位及彼此之間的內(nèi)在聯(lián)系,使學生對本課程有一個整體的印象,以便于今后學習。
二、掌握重點,突破難點
電工學課程內(nèi)容復雜,繁多。在授課過程中注意抓住重點、難點,對全局性、典型性問題應突出講。只要我們吃透主要內(nèi)容,掌握各部分的內(nèi)在聯(lián)系,就能對課程有一個整體認識。在電工學中主要讓學生理解物理量的意義;熟記定律內(nèi)容、理解意義、掌握有關(guān)量間的相互關(guān)系;弄清公式中各符號的意義和單位;分析電路時,首先弄清各電路元件作用及電工學中電路形式;同時做到理論聯(lián)系實際,鞏固和加深對所學知識的理解、培養(yǎng)獨立工作的能力。在電工學中,電氣控制電路的種類很多,讓學生全部記住這些電路是比較困難的。因此,要讓學生理解它們的來龍去脈,搞清各種電路都是解決什么問題的,采取了哪些措施。這樣就能舉一反三,觸類旁通。對于有關(guān)聯(lián)的內(nèi)容,均可以歸并在一起講授而不必拘泥于教科書的章節(jié)排列次序。對于一些相近的問題要從各個方面比較它們的區(qū)別與聯(lián)系,使學生認清普遍性和特殊性,抓住其特點。在實際教學中,對一些概念講解要從它的特點入手。如講電動勢和電壓時,兩個概念不同、但單位相同,很容易混淆,在給學生講解時要區(qū)別開來,可以從二者的能量、做功、電路中的因果關(guān)系等給學生講解,這樣便于學生接受。
三、加強練習,培養(yǎng)能力
電工學中電路方面的習題有規(guī)律性和技巧性。例如在講電路的分析方法時,開始沒有掌握其規(guī)律的學生往往很不習慣,在此過程中學生經(jīng)常反映:上課時似乎聽懂了,但做題時卻不會。這是因為“聽懂”和“會做題”之間是有距離的,這就要求我們在課堂上要對一些典型的習題做分析、講解、讓學生在課后反復練習,逐步掌握電路的解題規(guī)律和技巧。例如,在講用支路電流法解復雜電路時,就強調(diào)學生注意做到以下幾點:(1)分析電路明確支路數(shù)、節(jié)點數(shù);(2)選擇回路;(3)標明回路繞行方向;(4)建立方程求解方法等。另外,在課堂上也可以出一些靈活性大的典型綜合題讓學生練習,這樣可使教師及時發(fā)現(xiàn)問題加以總結(jié)。對于個性問題要進行個別指導,對共性問題要在黑板上集體講解。除了在課堂上加強練習外,還應重視課外輔導。
四、及時歸納總結(jié)
歸納復習是學生對所學內(nèi)容進行總結(jié)性、系統(tǒng)性的再學習過程。其目的是鞏固學習內(nèi)容,真正讓學生把知識學到手,通過做實驗和在實習中對電氣設(shè)備的正確操作,這樣,相互補充協(xié)調(diào)配合,提高教學效果,才能逐步培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力。同時,使學生更快掌握電工知識,了解元件的性能及正確的使用方法,熟悉各種電路的作用和原理,使學習知識系統(tǒng)化、條理化和縱深化。
總之,技工學校電工學課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,它的理論性和實踐性都很強。學生在學習的過程中,要做到充分理解,教師要培養(yǎng)他們的邏輯思維能力,實習操作能力,實踐中解決問題的能力。同時,教師也要不斷地更新教學方式方法,只有教師的過硬素質(zhì)加上好的教學方法,才能使學生的水平提高,這樣適應社會的能力便會大大加強。
參考文獻:
Abstract: the motor and transformer course teaching situation, the motor and transformer "existing teaching means, the motor and transformer" and "maintenance electrician skills training" contact, students' quality difference which influence the teaching effect. On the motor and transformer teaching Suggestions.
Keywords: motor and transformer course teaching maintenance electrician skills training
中圖分類號: TM41 文獻標識碼:A 文章編號:
為了更好的適應全國技工學校的教學要求,使《電機與變壓器》課程教學的內(nèi)容更具使用性、合理性、時代性,應以技術(shù)能力為本位,重視實踐能力的培養(yǎng),突出職業(yè)技術(shù)教育的特色?,F(xiàn)將本人在實際教學過程中,結(jié)合我校教學的實際情況以及學生對本課知識的掌握情況,有幾點建議,請大家共同探討。
一、《電機與變壓器》課程教學的現(xiàn)狀:
1、《電機與變壓器》課程的性質(zhì)及內(nèi)容:該課程是電工類的一門專業(yè)課,本課程的專業(yè)性很強,內(nèi)容非常抽象,電磁轉(zhuǎn)換貫穿了整本教材,就教材中講到的變壓器部分、直流電機部分和交流電機部分的一些工作原理、機械特性、運行特性等內(nèi)容讓學生理解起來非常的困難。從實際應用來講,這門課從發(fā)電廠(發(fā)電機)到電網(wǎng)(變壓器)再到用戶終端(電動機及其它的電力設(shè)備),教學內(nèi)容涉及貫穿了我們整個電力系統(tǒng),這門課程的重要性是顯而易見的。
2、《電機與變壓器》現(xiàn)有的教學手段:對于《電機與變壓器》教材來說,與它配套的只有習題冊和教學參考書,沒有掛圖、模型等教具,在眾多電子出版社中,我們更難找到有關(guān)《電機與變壓器》的教學光盤。在我們的實際教學過程中,只能“以本為本”,很難采用多元化的教學手段,加上本課程的專業(yè)性強、內(nèi)容抽象的特點,學生理解起來是非常困難的,對從事本課程教學的教師來講也是非常頭疼的。
3、《電機與變壓器》與《維修電工技能訓練》的聯(lián)系:
(1)、《電機與變壓器》教材注重理論分析。理論是實踐的基礎(chǔ),學生在實習過程中需要掌握一些基本的電工基礎(chǔ)理論知識,如學生在練習“電動機的拆裝與維修以及電動機的嵌線”中就需要掌握有關(guān)電動機的工作原理以及繞組的基本理論,但教材中只講解電氣設(shè)備的工作原理以及它的工作特性,基本沒有與實習操作相關(guān)的內(nèi)容。
(2)、《電機與變壓器》和實習課題訓練進度的協(xié)調(diào)性。《電機與變壓器》和《維修電工技能訓練》在章節(jié)結(jié)構(gòu)上不協(xié)調(diào)?!峨姍C與變壓器》中首先講解變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理、變壓器的連接與并聯(lián)運行以及專用變壓器,再對單相、三相異步電動機及其繞組進行講解,最后講解直流電機以及三相同步電機和特種電機。而在《維修電工技能訓練中,首先進行三相異步電動機的安裝與拆修,再進行單相異步電動機的拆裝與修理以及小型直流電動機常見故障分析與檢修,最后進行有關(guān)變壓器的課題訓練。理論課和實習課進度的不協(xié)調(diào)性,給理論和實習教學都帶來了困難。
(3)、實習課題中體現(xiàn)《電機與變壓器》教材的內(nèi)容欠缺。對于中級電工來說,實習課題一般包括“電工基本操作”、“電工儀表的使用”、“接地裝置的安裝于維修”、“電動機的拆裝與維修”、“常用低壓電器和電動機基本控制線路的安裝于維修”、“常用機床線路的安裝于維修”、“電子技術(shù)基本操作”、“高壓開關(guān)的安裝和電纜的敷設(shè)與連接”等。對于有關(guān)變壓器的實習操作內(nèi)容,只有一個“三相變壓器繞組的首尾判別”課題,而在《電機與變壓器》教材中,卻用了三大章的篇幅進行了講解。這樣使理論中所學的內(nèi)容在實習中不能得以實踐,學生也形成了“變壓器”不重要的錯誤思想。
4、學生的自身素質(zhì)差影響了教學成效:對于中等職業(yè)技術(shù)學校來講,大多數(shù)學生是初中畢業(yè)生,而且入學考試成績非常低,他們的基礎(chǔ)知識非常薄弱,就連最基本的函數(shù)知識和電磁方面的一些基本原理都不懂,為此授課中會產(chǎn)生很多問題。另外本課程的抽象性又增加了學生的學習難度,如果培養(yǎng)不起學生的學習興趣,讓他們?nèi)フ莆諏I(yè)理論知識非常強的課程的話,就會比較困難,容易造成學生的“厭學心理”。所以對這門課來講,學生的自身素質(zhì)就影響了本課程的教學成效。舉個例子來說,在講解三相異步電動機的定子旋轉(zhuǎn)磁場的時候,學生連“左、右手定則”都不知道,更何況去掌握旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向呢?
二、對《電機與變壓器》教學工作的幾點建議:
技工教育以培養(yǎng)學生的動手能力為主要目的,教學應突出技能這一特點,所以在教學中應適當加入“貼近實踐、貼近實習”的內(nèi)容,確實做到”理論聯(lián)系實際“,逐步向“一體化”的教學模式過渡。為此,結(jié)合我校的實際教學情況,對《電機與變壓器》教學工作提出以下幾點建議:
1.結(jié)合學生的理解能力,盡可能的將專業(yè)化、抽象化的課本內(nèi)容變得形象化,在教材配備方面,適當增加“聲”、“光”、“形”、“圖”的教學手段,增加學生對課本知識的理解。
2.適當?shù)恼{(diào)整《電機與變壓器》和《維修電工技能訓練》的章節(jié)結(jié)構(gòu),使實習和理論做到進度協(xié)調(diào)。
作者簡介:蔣小洛(1970-),女,浙江溫州人,溫州大學物理與電子信息工程學院,副教授;吳桂初(1957-),男,浙江溫州人,溫州大學物理與電子信息工程學院,教授。(浙江 溫州 325035)
基金項目:本文系2011年溫州大學教改項目(項目編號:11jg47B)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0036-02
一、專業(yè)建設(shè)背景和人才需求分析
傳統(tǒng)的電氣工程及其自動化專業(yè)被認為是強電專業(yè),隨著信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,弱電類課程的比重正逐漸增加,[1]現(xiàn)在的電氣工程及其自動化專業(yè)已經(jīng)成為強弱電相結(jié)合的專業(yè)。不同高校根據(jù)自己的辦學條件和現(xiàn)有師資均有所側(cè)重,目前重點高?;旧蟼?cè)重于強電,以電力系統(tǒng)及其自動化為主要方向;而有些高校由于條件的限制或?qū)W生的就業(yè)情況側(cè)重于弱電。不同層次學校的人才培養(yǎng),其就業(yè)崗位和工作任務、性質(zhì)也不一樣,因此應充分考慮到社會對本專業(yè)人才的不同需求。
浙江省是我國第二產(chǎn)業(yè)比重較高的省份之一,高低壓電器和機電業(yè)的發(fā)展處于突出的位置。溫州電器經(jīng)過20多年的發(fā)展,已成為全國生產(chǎn)規(guī)模最大、生產(chǎn)能力最強、市場占有率最高、產(chǎn)業(yè)種類最齊的工業(yè)電器生產(chǎn)基地,“中國電器之都”、“國家火炬計劃智能化電器產(chǎn)業(yè)基地”、“中國斷路器產(chǎn)業(yè)基地”和“中國防爆電器生產(chǎn)基地”等國家級產(chǎn)業(yè)基地均坐落于溫州市(樂清)境內(nèi)。
溫州低壓電器企業(yè)的規(guī)模雖然大,但是技術(shù)水平還比較落后,平均盈利能力低于整體水平,與北京、福建、天津、上海的企業(yè)相比,差距甚大,其主要原因是:產(chǎn)品檔次偏低,技術(shù)含量不高,缺乏附加值。究其根本是技術(shù)人才嚴重缺乏,技術(shù)人才的缺乏已經(jīng)制約了溫州區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展,盡管全省已經(jīng)有多所高校設(shè)置了電氣工程及其自動化專業(yè),但是這些專業(yè)培養(yǎng)的側(cè)重點不一樣,不能滿足溫州地區(qū)對低壓電器人才的需求。因此,亟需地方性高校為溫州電器產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)急需的人才。
二、專業(yè)建設(shè)思路
根據(jù)人才市場需求,溫州大學電氣工程及其自動化專業(yè)建設(shè)的具體思路是:定位建成立足溫州、服務浙江、輻射行業(yè)的工程應用型人才培養(yǎng)特色專業(yè);建立合理的、具有鮮明特色的理論和實踐兩個教學體系;培養(yǎng)學生電子設(shè)計、電氣產(chǎn)品設(shè)計和電氣工程設(shè)計這三方面的能力;實現(xiàn)理論教學與實踐教學、課程體系與地方產(chǎn)業(yè)、人才培養(yǎng)與專業(yè)特色的緊密結(jié)合;使學生成為理論基礎(chǔ)扎實、具有一定工程應用能力和創(chuàng)新能力的工程應用型人才,體現(xiàn)具有“應用性”和“地方性”特色的電氣工程及其自動化專業(yè)工程型服務地方區(qū)域的人才培養(yǎng)模式。
三、具體實施方案
1.以實際辦學條件為基礎(chǔ),確立專業(yè)培養(yǎng)目標
根據(jù)溫州大學電氣工程及其自動化專業(yè)鮮明的服務于地方電器行業(yè)的專業(yè)定位,本專業(yè)旨在培養(yǎng)具有電氣工程技術(shù)專業(yè)扎實的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識,具有較強的工程實踐能力、創(chuàng)新意識以及良好的團隊合作精神,具有知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,能夠在電力系統(tǒng)、建筑設(shè)計與施工單位、科研機構(gòu)、電器制造企業(yè)等企事業(yè)單位與電氣工程專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域從事設(shè)計、研發(fā)、運行、維護、管理和教育等工作的應用型高級工程技術(shù)人才,特別是在電器及其智能化方面能夠從事研制開發(fā)、應用研究、試驗分析和生產(chǎn)管理等工作的電氣工程師。
2.以CDIO培養(yǎng)模式為基礎(chǔ),確定專業(yè)人才培養(yǎng)模式
在人才培養(yǎng)方案的制訂過程中,加強相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域發(fā)展趨勢及人才需求的調(diào)研,吸引產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和用人部門共同研究教學內(nèi)容,制訂與企業(yè)生產(chǎn)、區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要相結(jié)合的培養(yǎng)方案和課程體系。人才培養(yǎng)模式將學習美國麻省理工學院CDIO培養(yǎng)模式,強調(diào)人才培養(yǎng)的社會和工程環(huán)境,結(jié)合產(chǎn)業(yè)背景和社會人才需求情況,制訂培養(yǎng)方案、課程體系和教學方式,適應職場目標和社會工作崗位的需求,通過專業(yè)評估、社會評價和學生評價去修正培養(yǎng)方案、課程體系和教學方式,旨在培養(yǎng)科學基礎(chǔ)扎實、個人工程實踐能力強、具備團隊合作精神的電氣工程師,以達到質(zhì)量工程教育的目的。圖1為電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)框架。
3.以學生能力培養(yǎng)為目標,注重工程素質(zhì)訓練
本專業(yè)緊緊圍繞溫州市智能電子電器行業(yè)技術(shù)研究中心、浙江省低壓電器技術(shù)創(chuàng)新服務平臺,以電氣工程師為培養(yǎng)目標,要求學生具備以下幾方面的知識和能力:
(1)電子設(shè)計能力。要求學生掌握電路原理、模擬和數(shù)字電子技術(shù)、單片機原理與應用、自動控制原理等主要基礎(chǔ)知識,熟練掌握PROTEL等電子設(shè)計自動化工具,具備電子設(shè)計基本能力,包括電子硬件設(shè)計和軟件開發(fā),能夠綜合運用所學專業(yè)知識進行電子系統(tǒng)設(shè)計、分析和調(diào)試,具有一定的創(chuàng)新能力和解決實際工程問題的能力。爭取讓學生在大二階段就能完成電路、模電、數(shù)電和單片機課程的學習,利用暑假參加電子競賽的培訓,通過參賽以提高學生的專業(yè)意識和學習興趣。
(2)電氣產(chǎn)品設(shè)計能力。要求學生具有工程制圖的基本能力,能看懂一般的機械工程圖紙,掌握電器學的基本知識,掌握電氣產(chǎn)品的工作原理和設(shè)計方法,特別是電器智能化方面的知識,掌握電氣工程師必須具備的計算、實驗、測試、仿真等基本技能,特別是電器智能化方面的設(shè)計能力,能熟練運用常用的設(shè)計軟件(如AUTOCAD等)進行輔助設(shè)計與分析。
(3)電氣工程設(shè)計能力。掌握電氣工程領(lǐng)域供配電方面的專業(yè)知識,如供配電技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機及其控制技術(shù)、電氣檢測技術(shù)和機電一體化技術(shù),具備自動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識,熟悉國家及行業(yè)的電氣標準,了解機電工程安裝與項目管理方面的知識;掌握注冊電氣工程師(供配電方向)必須具備的電氣工程項目設(shè)計能力,初步具備項目從立項、招投標、安裝施工、監(jiān)理與驗收等一系列的項目組織管理和協(xié)調(diào)能力。
(4)以工程實踐能力與工程意識培養(yǎng)為核心建立實踐教學體系。工程實踐能力培養(yǎng)是電氣工程及其自動化專業(yè)工程型應用人才培養(yǎng)模式的重要組成部分。在制訂人才培養(yǎng)方案時應注重實踐,把實踐教學貫穿在整個教學過程中,以電子電氣工程實驗實訓中心、校內(nèi)實踐與實習基地、校外實習基地為依托,采用課內(nèi)實驗和課程設(shè)計等實踐教學環(huán)節(jié)、專業(yè)見習、專業(yè)實習、工程技術(shù)實踐、畢業(yè)設(shè)計等多種形式,通過學生、學校、企業(yè)之間的有機結(jié)合構(gòu)建一個與理論教學體系相對應的實踐教學體系,如圖2所示。主要開展以下幾個方面的實踐環(huán)節(jié):
1)以問題為先導——工程認知環(huán)節(jié)。[3]通過基本技能訓練、專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗、專業(yè)見習等實踐環(huán)節(jié),讓學生能夠認識基本電子、電氣類元件和產(chǎn)品、機電或機械零件,如電阻、電感、電容、晶閘管、繼電器、斷路器、隔離開關(guān)、電動機、凸輪、曲軸以及簡單的控制電路等,初步了解課堂上講解的理論知識在實際產(chǎn)品設(shè)計和制造中的應用,增加其感性認識,激發(fā)他們的學習興趣。
2)以任務為驅(qū)動——面向行業(yè)的工程實踐和創(chuàng)新環(huán)節(jié)。[3]該環(huán)節(jié)結(jié)合電氣工程學科特點,將實踐教學內(nèi)容與實際項目相關(guān)聯(lián),在電器行業(yè)、電氣工程設(shè)計、電力拖動等方面引領(lǐng)學生進行工程實踐創(chuàng)新。教師以案例的方式給學生布置題目,學生則以項目組的形式進行組織討論、設(shè)計和分析,提高學生的專業(yè)意識和工程實踐能力,同時加強學生的團隊合作精神和相互溝通的能力。另外,通過電子電氣產(chǎn)品創(chuàng)新、挑戰(zhàn)杯創(chuàng)業(yè)大賽、科研項目和畢業(yè)設(shè)計等多個環(huán)節(jié)對學生進行創(chuàng)新能力的培養(yǎng),提高學生分析和解決工程實際問題的能力,努力將學生培養(yǎng)成為工程應用型技術(shù)人才。
4.加強師資隊伍建設(shè),提高教學質(zhì)量
加強教師隊伍建設(shè),建設(shè)一支適應高質(zhì)量教學要求的師資隊伍是提高教學質(zhì)量和培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的關(guān)鍵。引進和培養(yǎng)學歷職稱層次高、學術(shù)研究水平高、社會行業(yè)知名度高的高級人才,以加強學術(shù)梯隊建設(shè)。加強校內(nèi)專任教師到相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域一線學習交流;建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的人員到學校兼職授課的制度,進一步促進產(chǎn)學研緊密結(jié)合,提升本專業(yè)建設(shè)的整體水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
5.建立考核評估機制,完善培養(yǎng)方案和課程體系
構(gòu)建學生、教師雙向信息反饋與評估機制;加強與企業(yè)的聯(lián)系,及時反饋人才需求和學生培養(yǎng)質(zhì)量,提升本專業(yè)建設(shè)的整體水平和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
四、特色
1.專業(yè)定位體現(xiàn)地方性
針對浙江省及溫州樂清區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、企業(yè)人才需求,就溫州大學電氣工程及其自動化專業(yè)形成鮮明的服務于地方電器行業(yè)的專業(yè)定位;努力為地方培養(yǎng)、輸送高質(zhì)量的專業(yè)人才,實現(xiàn)人才的就地培養(yǎng)。
2.產(chǎn)學研合作
以專業(yè)建設(shè)為基礎(chǔ),充分利用溫州市智能電器重點實驗室、省級低壓電器技術(shù)創(chuàng)新服務平臺,整合利用浙江省低壓電器產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的優(yōu)勢資源,以重點發(fā)展學科、重點實驗室、技術(shù)開發(fā)中心等為依托,加快建設(shè)工程應用型人才培養(yǎng)基地,促進學科鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和人才鏈的有機結(jié)合;突出產(chǎn)學研一體化的辦學優(yōu)勢,爭取在電氣工程領(lǐng)域,特別是電器行業(yè)中,不管是人才培養(yǎng)還是科研項目的開發(fā)和創(chuàng)新方面均起到示范和帶頭作用。
參考文獻:
《電工電子技術(shù)》是高職院校非電專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,是一門實踐性、應用性較強的課程。通過對本課程的學習,學生能夠獲得有關(guān)電工電子技術(shù)的基本概念、基本理論和基本技能,為后續(xù)專業(yè)課程的學習及未來從事的相關(guān)工程技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程包含“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”兩部分內(nèi)容,涵蓋了電路分析、電機及電氣控制、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等多方面內(nèi)容。《電工電子技術(shù)》課程作為工科專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,在我學校主要服務于制造大類專業(yè),如數(shù)控設(shè)備使用與維修及機電一體化、汽車檢測與維修等專業(yè),由于各非電類的專業(yè)培養(yǎng)目標不同,人才培養(yǎng)方案中對《電工電子技術(shù)》課程的內(nèi)容廣度和深度的要求都有所不同,要求《電工電子技術(shù)》課程既要體現(xiàn)出專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程的“基礎(chǔ)平臺性”特征,還要體現(xiàn)出非電各專業(yè)的“專業(yè)性”特征,《電工電子技術(shù)》課程不能再以一個同樣的課程標準應對非電各專業(yè)的專業(yè)培養(yǎng)目標,必須體現(xiàn)為專業(yè)服務?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程教學要以學生為本。堅持工學結(jié)合,強化教學、學習相融合的教育教學活動。推行項目教學、工作過程導向教學等教學模式。要求課程的《電工電子技術(shù)》課程的教學內(nèi)容、教學方法、教學手段等不斷進行改革與優(yōu)化,努力提高教育教學效果。如何更好的開發(fā)與實施《電工電子技術(shù)》這類專業(yè)基礎(chǔ)課的教學工作,如何系統(tǒng)地把基礎(chǔ)課的知識講解給學生,讓學生對電工電子專業(yè)有個全面的認識和統(tǒng)一的學習,完成《電工電子技術(shù)》“基礎(chǔ)平臺性”要求,為學生將來的可持續(xù)學習能力打下堅實基礎(chǔ),如何提高學生的學習興趣,將電工基礎(chǔ)理論與非電各專業(yè)緊密結(jié)合,讓枯燥的理論在實際應用中獲得生機,變“要我學”為“我要學”,培養(yǎng)學生自主學習能力,這些都是電工基礎(chǔ)課教師密切關(guān)注和積極思考的問題。
一、存在的主要問題
從課程本身的發(fā)展來看,隨著科技的進步,電工和電子技術(shù)的信息量日漸增加,如脈沖功率技術(shù)、新型電源技術(shù)等,另一方面,以就業(yè)為導向的專業(yè)人才培養(yǎng)方案的不斷調(diào)整與修訂,《電工電子技術(shù)》的學時數(shù)進一步減少,傳統(tǒng)《電工電子技術(shù)》課程的教學內(nèi)容不能適應非電各專業(yè)的教學目標。從學生方面來看,《電工電子技術(shù)》不是非電類學生的專業(yè)課,部分學生認為所學的專業(yè)與電工電子無關(guān),以后工作生活也不會涉及電工電子方面的知識,因此這些學生學習的主動性和積極性都不高,再加上傳統(tǒng)《電工電子技術(shù)》的理論知識多且比較難,大部分高職學生的物理、數(shù)學等文化基礎(chǔ)知識相對薄弱,對學好這門課程即缺少興趣又缺乏信心,這些思想直接影響了教學效果。從教師方面來看,高職的很多教師缺乏企業(yè)經(jīng)驗,從本科院校畢業(yè)后直接從事教學,將本科院校里學習本課程的教學模式照搬到高職院校的課堂里。在理論教學中,采用單一的講授法,以“一言堂”教師為主體的方式進行枯燥的理論推導,這樣就使得電學基礎(chǔ)差的學生聽不懂,逐漸形成厭學、怕學的心理。在不多的實驗教學中,學生只是機械地按照實驗步驟與要求進行驗證性實驗操作,缺乏自己動心動手動腦設(shè)計實驗的環(huán)節(jié),這樣的學習過程,使理論知識與實踐操作相脫離,達不到相輔相成、互相促進的教學效果。
二、“面向?qū)W生、服務專業(yè)”,建構(gòu)《電工電子技術(shù)》模塊化課程教學內(nèi)容
《電工電子技術(shù)》是我院工程實訓中心電工電子基礎(chǔ)教研室,面向全院的工科非電各專業(yè)授課的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,服務的專業(yè)面較廣,如數(shù)控設(shè)備使用與維修、機電一體化、汽車檢測與維修、計算機應用等,由于各個專業(yè)對該課程的要求不完全相同,如果采用一個標準進行授課,會導致《電工電子技術(shù)》課程不能有效支撐后續(xù)課程的學習,極大地影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。為此,工程實訓中心電工電子基礎(chǔ)教研室老師和各系部專業(yè)教師、行業(yè)企業(yè)專家經(jīng)過三年多的對接調(diào)研,深入了解不同專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和對本課程內(nèi)容的要求,形成了電工電子課程模塊化的體系結(jié)構(gòu),并開發(fā)了系列教學載體,以期表征相關(guān)專業(yè)的特征?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程模塊化是源自于學科體系的《電工電子技術(shù)》知識與技能內(nèi)容,即對電路基礎(chǔ)、電機及電氣控制、電子技術(shù)三部分內(nèi)容進行教學加工,同時結(jié)合國家職業(yè)資格標準“中級維修電工”技能鑒定要求,以工作過程中的能力要求對接學習過程中的能力培養(yǎng),序化知識結(jié)構(gòu)。電路基礎(chǔ)、電機及電氣控制、電子技術(shù)三個模塊下分子模塊,共有14個子模塊,即安全用電,直流電路的安裝、測試與分析,正弦交流電路的安裝、測試與分析,三相交流電路的安裝、測試與分析等模塊,各個模塊既相互獨立又相互聯(lián)系,其中4個為必選子模塊、10個為選修模塊。通過各專業(yè)人才培養(yǎng)目標對這些模塊進行選擇,從而實現(xiàn)專業(yè)《電工電子技術(shù)》的教學內(nèi)容廣度的選擇,體現(xiàn)“必需、夠用”原則;通過對模塊中的教學載體的選擇完成對教學內(nèi)容深度的選擇,體現(xiàn)“實用”原則,凸顯其“專業(yè)性”特點,激發(fā)學生學習興趣?;A(chǔ)模塊和差異化模塊見圖1?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程的模塊化教學可以實現(xiàn)對不同專業(yè)的學生進行有針對性的區(qū)別教育,見圖1。如計算機應用專業(yè)的學生對“電”知識的要求以實用為主,趨向于科普化,沒有國家職業(yè)資格標準“中級維修電工”的職業(yè)資格考證的要求,因而選擇了電路基礎(chǔ)部分的四大基礎(chǔ)模塊,以及“常用電子器件的測試與辨別”、“基本放大電路”、“直流穩(wěn)壓電源的分析與設(shè)計”、“基于觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器分析與設(shè)計”4個選修模塊。體現(xiàn)了“1+X”,即“基礎(chǔ)平臺性+差異性”。授課教師在課程的講授過程中,以趣味的、日常接觸到的計算機用電實例為教學載體,更多地偏重于知識性和應用性,刻意淡化電工理論的數(shù)學推導和計算過程。如此一般,能夠降低學生的學習難度,通過趣味性、實用性引導學生掌握電的相關(guān)技術(shù)及其應用?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)的“1+X”化,有助于實現(xiàn)《電工電子技術(shù)》課程開發(fā)的開放性,從而不斷開發(fā)帶有各非電專業(yè)特色的教學載體,使《電工電子技術(shù)》具有基礎(chǔ)與應用的雙重性。如汽車檢測與維修專業(yè)的學生在學習“變壓器使用與維護”時,除了學習常用的變壓器外,還會以汽車上使用的變壓器“點火線圈”為教學載體進行教學,力圖將電工電子技術(shù)基本知識與技能直接應用到汽車維修實踐中?!懊嫦?qū)W生、服務專業(yè)”,建構(gòu)《電工電子技術(shù)》模塊化課程教學內(nèi)容的核心是為了改變傳統(tǒng)的學科式的《電工電子技術(shù)》教學內(nèi)容與教學模式,開發(fā)出符合高職院校學生思維特點“先動手、再思辨”的特點,以能夠?qū)嶋H操作的教學載體為課堂導入,通過完成任務來引導學生在實做中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》模塊化設(shè)計的出發(fā)點是以職業(yè)需求為基礎(chǔ),以提高技能為目標,以能力的培養(yǎng)為劃分模塊的依據(jù),將理論知識進行巧妙加工在教學載體中,從而實現(xiàn)理論與實際操作技能的有機結(jié)合,整個教學過程貫穿工程素質(zhì)的養(yǎng)成,體現(xiàn)職業(yè)技術(shù)教育的特色。
三、“任務驅(qū)動、項目引領(lǐng)”,系統(tǒng)化教學設(shè)計
《電工電子技術(shù)》模塊化課程教學內(nèi)容是整合相關(guān)的理論知識、實踐經(jīng)驗、操作技能以及活動方式、方法、方案的理實一體化的教與學,以實現(xiàn)學生理論知識的掌握與應用、操作技能的領(lǐng)悟與習得,工程素養(yǎng)的學習與內(nèi)化。因此課程是”任務驅(qū)動、理實一體”的系統(tǒng)化教學設(shè)計,按照職業(yè)能力培養(yǎng)、工程素養(yǎng)養(yǎng)成和學生個性要求構(gòu)建“學習與工作任務相結(jié)合”的教學范式,有針對性地采取任務驅(qū)動、項目導向、課論與實踐一體化等行動導向的教學形式。傳統(tǒng)的《電工電子技術(shù)》課程的實驗教學主要包含驗證性實驗,驗證性實驗指的是為了配合本課程的理論教學而設(shè)置的實驗,目的是使學生熟悉常用儀器儀表的使用方式,掌握正確的實驗方法,如驗證經(jīng)典的疊加原理、戴維南定理等。這樣的驗證性實驗一般需要到實驗室完成,由于硬件資源的限制,驗證性實驗的課時量不可能開設(shè)太多。這就與實現(xiàn)理實一體化的教與學形成沖突,這也是《電工電子技術(shù)》課程改革的瓶頸之一。為有效突破這一瓶頸,以任務驅(qū)動,項目引領(lǐng)為主體結(jié)構(gòu),完成任務,整合相應的知識、技能,實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一,電路基礎(chǔ)部分大模塊的課程教學設(shè)計如圖2所示。圖2電路基礎(chǔ)部分大模塊的課程教學設(shè)計建構(gòu)主義學習理論認為,學習是在舊知識的基礎(chǔ)上構(gòu)建新知識的過程,強調(diào)學生學習的主動性、情境性,主張以學生原有的經(jīng)驗為主構(gòu)建知識。《電工電子技術(shù)》課程以關(guān)注學生已有的經(jīng)驗為起點,通過教學載體,通過完成任務,把學生已有的知識、經(jīng)驗與新知識進行有效銜接,學生不僅提高學習興趣,縮短電工理論知識與現(xiàn)實生活之間的距離,極大地調(diào)動學生積極性、自覺性與主動性。以“電的認知與安全用電”模塊的教學為例,這是本課程的第一個學習模塊,學生在高中物理中學習過歐姆定律,能夠繪制簡單的電路,這是學生已有知識,作為本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是掌握安全用電常識,具有安全用電意識。根據(jù)起點與目標,我們引入教學載體“試電筆”,設(shè)計學生行動任務:(1)用試電筆測出教室內(nèi)的插座上是否有電?判斷零線、火線?(2)繪制出用試電筆測量教室內(nèi)的插座上是否有電的電路圖。(3)用歐姆定律計算此回路中的電流。學生通過完成上述任務,掌握人體電阻,試電筆氖管電路結(jié)構(gòu),電流對人體的危害、安全電流等安全用電常識。把握學生學習的邏輯起點,找準新舊知識的連接點,把握好新知識的生長點,才能幫助學生實現(xiàn)知識遷移。再以學習模塊七:“基本控制線路的裝接”為例,學生已有的知識與經(jīng)驗是已經(jīng)掌握了低壓電器各元器件的元件識別、電氣圖形符號認知、簡單電氣控制原理圖識讀與繪制知識與技能,是本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是完成具有電動機正反轉(zhuǎn)控制功能的線路設(shè)計與裝接。根據(jù)完成任務的要求和環(huán)境等條件,選取適合的各種行動導向教學法,例如項目教學法、案例教學法、任務設(shè)計法、小組工作法等,教學資源為任務單、工作單、評價單、技術(shù)資料手冊、技術(shù)網(wǎng)站的網(wǎng)址等。圖3驗電筆的使用及其電路圖根據(jù)起點與目標,我們引入教學載體“正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖、正反轉(zhuǎn)控制線路實物等”,設(shè)計學生行動任務:(1)識讀電動機正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖邏輯起點,溫故知新(2)資訊并設(shè)計電動機正反轉(zhuǎn)控制線路資訊(3)確定正反轉(zhuǎn)控制線路設(shè)計方案與實施方案計劃與決策(4)實施作業(yè),完成檢查并評價實施、檢查與評價(5)總結(jié)學習單元,明確課后任務知識歸納與內(nèi)化在上述任務的設(shè)計中,體現(xiàn)了完成任務的6個行動基本步驟,即“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價?!蓖瑫r根據(jù)學生的邏輯起點,找到聯(lián)系新舊知識的連接點,即通過分析電動機正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖,經(jīng)過資訊,設(shè)計電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的實物裝接圖,包括元器件的選擇,元器件的布局布線等;教師幫助學生選擇設(shè)計方案,確定實施方案;教師在學生的實施環(huán)節(jié)中,觀察學生的實施情況,并及時做出示范及引導;針對學生的作品,進行多種形式的評價,包括學生自評,小組互評,老師評價等;最后,教師總結(jié)本學習單元,布置課后作業(yè),讓學生反思行動的知識并進行知識的歸納、總結(jié)與內(nèi)化,構(gòu)建形成新的知識。圖4“電動機正反轉(zhuǎn)控制線路”的教學任務設(shè)計“載體導入、激發(fā)興趣;操作體驗、溫故知新;建構(gòu)新知,拓展延伸”是檢驗學生靈活應用本課程的理論解決現(xiàn)實問題的能力,是理論與實踐相融合的關(guān)鍵。學生根據(jù)課堂已學過的理論知識,按照要求通過自主或小組討論確定任務完成方案并實施,得出操作結(jié)果,再從實踐結(jié)果來分析所應用的理論知識。經(jīng)過學生在實踐與理論融合的教學過程中,學生不但從中鍛煉了動手能力,而且培養(yǎng)了分析和解決問題的能力,加深了對本課程相關(guān)理論知識的理解,培養(yǎng)了工程素養(yǎng)。
四、以“電動機正反轉(zhuǎn)電路裝接與調(diào)試”單元為例,看教學實施效果
通過實踐我們發(fā)現(xiàn),任務驅(qū)動教學法是一種比較適合電工電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學方法。運用任務驅(qū)動法教學,教師要精心設(shè)計學習任務,創(chuàng)設(shè)激發(fā)學生根據(jù)已有的知識與經(jīng)驗,探究新知識、掌握新技能的教學情境。在設(shè)計學習任務時,教師要緊扣本模塊的重點、難點,從模塊的知識特點以及學生的具體實際出發(fā),遵循由簡到難、循序漸進的原則。在整個教學過程中,分解模塊的學習任務,將學習任務具體化,以完成一個個具體的任務為線索,把教學內(nèi)容巧妙地隱含在任務中,讓學生帶著任務去完成學習?!半妱訖C正反轉(zhuǎn)電路裝接與調(diào)試”單元是子模塊七基本控制線路的裝接中的學習單元2,學生已經(jīng)熟知了低壓電器以及電動機的工作原理等,能識別、檢測各低壓電器,能夠?qū)﹄妱訖C的點動-連續(xù)控制線路進行連接、排故等。結(jié)合學情及教學目標、重難點進行本單元的教學設(shè)計與實施,如下圖所示。圖5“電動機正反轉(zhuǎn)控制線路”的教學組織與實施(1)下發(fā)工作單,明確初步任務———即電動機正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖的識讀。教師以班級授課的形式,引導學生應用已有知識,分析電氣原理圖,識別各低壓元器件及控制線路的工作原理。(2)設(shè)計方案并明確工作過程,明確具體任務———即工作流程。學生以小組的形式進行討論,對電動機控制線路的連接過程進行任務分配,確定所需的元器件、工具及其檢測方案、線路連接方案和故障檢測與排除方案。(3)實施工作,按照所確定的方案進行作業(yè),明確各流程中的具體小任務———即①工具準備和元器件檢測;②完成電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的裝接;③完成線路檢測,故障排除,并進行通電試驗。在各階段,同組成員需團結(jié)并分工合作,積極主動動心、動腦、動手,按照電工職業(yè)標準進行操作;鑒于學生的競爭心理,學生都會踏實、努力完成任務。在此過程中,教師需從旁協(xié)助,密切關(guān)注各組的完成情況,并對安全用電知識進行普及,確保各組成員有效、安全的完成任務。(4)總結(jié)學習單元,明確課后任務———即完成實驗報告。在此階段,學生需將自己的作品進行呈現(xiàn),并做簡要說明與總結(jié),最后將自己的認識,理解通過實驗報告的形式呈現(xiàn)。通過本單元的學習,學生對電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的認識,以及線路檢測、排故方面都會有所認知,同時培養(yǎng)了學生勤動手、愛動腦、愛設(shè)計的習慣。
五、結(jié)束語
《電工電子技術(shù)》課程教學的改革并非盲目的改變現(xiàn)有的教學模式,我們結(jié)合學生的學情以及非電各專業(yè)對本課程的要求,在教學內(nèi)容的選擇,教學載體的確定以及教學形式的選取上進行了系統(tǒng)化建構(gòu)與設(shè)計,實現(xiàn)《電工電子技術(shù)課程》教學內(nèi)容與載體上的“1+X”化,體現(xiàn)出該專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程的“基礎(chǔ)平臺性”特征與“非電類各專業(yè)接口”特征;以任務驅(qū)動、項目引領(lǐng)為主進行系統(tǒng)化教學設(shè)計,突出“教、學、做、練‘一體化特色,遵循了由淺入深,循序漸進的教學規(guī)律,通過教學改革探索與實踐,授課教師明顯感覺到學生的學習興趣高漲,極大提高了教學效果。
作者:龍海燕 龔 雪 單位:成都航空職業(yè)技術(shù)學院
參考文獻: