电工基础实践教程范文

时间:2023-12-06 17:35:12

电工基础实践教程

电工基础实践教程篇1

[关键词]电工基础;能力导向;教学模式

中图分类号:C93-4;G642 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0254-01

由于长期以来受到应试教育的影响,学生对于新知识的学习往往只是以记忆为主,缺乏对知识的思考,而电工基础是一门较为抽象的课程,教学内容需要学生想象而成,学生光死记硬背,往往事倍功半,难以真正掌握知识点。而课堂教学是学生学习的重要环节,因此,如何让学生可以在课堂40分钟时间里,提高学习效率,就显得尤为重要,下面笔者就以实践教学中的几点尝试进行介绍。

一、创设良好的学习情境,激发学生学习的积极性

在实践教学中,我们认识到学生刚接触到新知识过程中,中职学生难以马上接受,在这个过程中设置优秀的学习情境是非常重要,可以帮助学生快速进入角色,激发学生的求知情趣,笔者以《电工基础》中的基尔霍夫第一定律这节内容为例,通过创设良好的学习情境,树立以学生为主体,教师为主导的教育理念,提出问题的形式展开。

首先通过多媒体课件,演示大家日常生活中经常所见的汽车电路,从而过渡引用到分析电路的知识中。蓄电池(电动势E1、内阻R1)、发电机(电动势E2、内阻R2)、负载(如灯)R3,引出电路图。让学生带着好奇心,带着悬念进入新课堂的学习。

接着,教师提出问题:如果已知E1、R1、E2、R2 和R3,如何求通过负载R3的电流,提出问题,引发学生思考,从而引出本节课的课题。教师通过实际生活的例子出发,从“有形”到“无形”的衔接,巧妙地设置悬念性问题,将理论与实际融会贯通,其目的在于增强了学生的好奇心,培养学生的创新思维有着非常重要的意义。

二、鼓励学生自主探索与合作学习,有利于发展学生的创新思维能力

自主探究即W生根据生活情景自己发现问题、提出问题,分析问题,并有计划、有目的、有步骤地进行研究与探索,从而获得问题的结论、学习方法。我们的学习已不再是单单地靠死记硬背,机械地听从教师的讲解,教师填鸭式地灌输,而是要让学生理解内容的来源、推导、如何通过实验、模拟仿真、计算等方法来验证结果。让学生脱离枯燥乏味的理论知识,通过自主探究与学生之间相互合作的形式展开,摸索出事物的内在本质,真正懂得知识的内在联系,而不是停滞在只知其然而不知其所以然的地步。作为职高的一名教育工作者,俗话说的好:“授人以鱼不如授人以渔。”笔者认为:我们不仅要让学生懂得怎样“捕鱼”,还要引导学生在“捕鱼”的过程中如何运用有效的方法、手段以及如何通过合作的力量,达到最佳效果。

笔者以《电工基础》中的“练习使用万用表”这节内容为例,教师首先对班级进行分组,分成四大组,每组选出一位组长并分发一个万用表,接着让学生从总体上来观察万用表的结构,它由哪几部分组成,每部分代表的意思,分别用来测量什么值。学生对万用表有了初步的了解后,然后分发电阻,教师进行适当的点拨。学生先通过色坏法读数,然后再一起动手来测量电阻的阻值并记录,最后比较测量出来的阻值与读数出来阻值的不同之处。笔者通过实践验证,不仅增强了学生之间的团结合作意识,而且也培养了学生发现问题、解决问题的能力,从中也提高了学生的实际动手能力。因此,在课堂教学中应充分让学生去经历去探索事物的内在联系,培养学生的创新思维。

三、加强实验教学,培养学生的探究能力

在新大纲的教学要求下,电工基础是电类专业都应共同学习的电工技术中最重要、最基本的内容。该教材对学生的动手能力方面的培养有着较高的要求。教师在上实训课之前,首先须对教材的教法以及教学的内容进行适当地选取,接着挑选出部分适合本班学生实验的内容,该内容既要具有一定的深度,也要具有一定的广度;既能让学生展示个性,又可以让大部分学生参与。在实验的过程中,教师要主动引导学生,观察学生的思维动态、情感因素,感悟知识的发展变化,培养学生主动探索,敢于实践的科学精神,将创新的教法、教学理念与创新的课堂有机地结合起来,将学生的自主学习与创新能力的培养落实到位,可以将学习到的理论知识与实训内容有机地结合起来,体现了“做中学,做中教”的教学理念。该实验的目的在于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,注重学生获取信息的能力,从综合的角度培养学生的创新思维,使课堂活跃起来。

四、注重情感培养,提升学生非专业能力

要给学生一滴水 ,教师要有一桶水,而且是一桶活水。创新课堂与创新教学理论的产生,离不开教师的教学模式,教师的知识含量,教师的教法。笔者认为要想培养学生的创新能力,首先得改变教师原有的教学模式,因为长期以来,我们的教师在培养学生能力的同时,更关注的是学生的考试成绩,但是,职业学校更注重的是学生职业能力的培养,书面上的成绩难以体现学生的真实水平,我们的学生是中考的失败者,我们要从学生的特长入手,进行挖掘。因此,教师在教学的过程中,应把培养学生的学习兴趣放到首位。爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”只要对事物产生了浓厚的兴趣,大脑就会产生刺激,从而人的思维就会多向发展,这样就会引导学生自主地学,快乐地学。

笔者认为在教学中运用项目教学法,可以有效地提高学生的学习兴趣,学生在教师的引导下自主完成一个项目,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。组织学生独立思考,小组讨论,小组竞赛的形式安排学习行为,解决在处理项目中遇到的困难,提高了学生的兴趣,自然能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。

以《电工基础》中的“电路认识”这节内容为例,教师在课前进行分组与挑选组长,做好相关方面的准备工作。课上首先提出项目,某电子公司接到生产一批手电筒的订单,而我们刚好是该公司的员工,怎样来完成本次任务呢?设置悬念,调动起学生的学习积极性。接着分析项目,首先教师展示大家日常生活中所见的手电筒,并进行拆装,让学生观察并回答手电筒有哪几部分组成,每部分的作用是什么,让学生自己观察并思考,然后教师进行总结,手电筒有电池、灯泡、按钮以及金属带组成,并简单地介绍常见的电气符号,学生对刚才的手电筒有了更深入的理解后,然后实施项目,画出电路图,教师巡回指导画电路图时应该注意的知识点。最后项目评价,先小组评,接着教师评,最后评出本次课的技能之星作为鼓励。

参考文献

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[2] 钟志贤.信息化教学模式理论建构与实践例说.北京:教育科学出版社,2011.

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[4] 智庭.现代教育技术走向信息化教育[M].北京:教育科学出版社,2009.

电工基础实践教程篇2

关键词:项目导向法;电工电子技术;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)09-0016-02

电工电子技术课程作为面向高等工科学校非电类专业开设的一门技术基础课程,是重要的专业基础课程之一,同时还注重职业与项目分析等方面的内容。本课程在教学过程中,强调促进学生职业岗位能力以及职业素质等方面的发展。从这个层面出发,本文基于项目导向法,对电工电子技术实践教学进行研究分析。

一、基于项目导向法的电工电子技术实践教学优势

项目导向法在教学中的应用指的是学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个设定的共同任务为中心,在完成所设定任务的过程中,学生可以学习与掌握该项目所涉及的知识与技能,完成该项目中所涵盖的教学任务[1]。从现有的电工电子技术实践教学来看,主要难点在于如何解决学生被动学习与学生本身能力差这两方面的问题。项目导向法在电工电子技术实践教学中的应用可以有效地解决这两个方面的问题,这是因为项目导向法在应用过程中,强调的是学生在教师的引导下,紧紧围绕电工电子技术实践教学中的一个任务来实施的主动探索与互相协作的教学方式,通过完成既定任务的教学过程,来帮助学生掌握电工电子技术实践教学中应完成的教学目标。项目导向法的电工电子技术实践教学强调的是理论应联系实践,关注的是电工电子专业理论知识的教学应以实践教学为主要目标,理论知识教学应指导实践教学,为实践教学服务。技术实践环节是项目导向法这一教学手段在电工电子技术实践教学中应用的核心部分,其在推动学生理论知识掌握与实践能力提高方面有着一定的优势。

二、基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念

项目导向法在教学中贯彻的理念是重视理论知识应联系实践,关注的是专业课程理论知识的教学应坚持以实践为教学的主要目的,指导学生的实践,并实现为实践服务的最终目的。实践环节作为项目导向法实施的关键,从实践的项目设计、项目实施以及项目成果的验收,都需要紧密联系,是一个动态的统一的整体[2]。项目导向法的这些教学理念在应用电工电子技术实践教学中应该贯彻实施的全过程。基于项目导向法的电工电子技术实践教学在应用的过程中,强调的是以电工电子技术实践培养的需求为基础,联系技术发展的实际情况,把电工电子技术的教学内容设置成为具体的项目,把这些设计后的项目或者任务让学生独立完成。也就是说,基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念是以认知心理学作为基础,通过各类科学方法的应用,提高学生主动学习的能力,促使学生能够自主发展。基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念在应用过程中把教学过程和项目设计两者进行有效的融合,在完成教师所设计的项目的过程中提高学生对电工电子技术实践技能的运用能力,提高学生对相关专业知识与技能的掌握能力。基于项目导向法的电工电子技术实践教学方式在应用的过程中有明晰的学习目标与学习成果,因而可以推动学生在自主学习能力方面的提高,同时还能提高学生探究学习、创新精神以及团队精神等诸多方面的能力,促进学生的全面发展。

三、基于项目导向法的电工电子技术实践教学策略

(一)情境设计

电工电子技术实践教学所涉及的内容包括电路原理、磁路与电机控制、模拟电路以及数字电路等等[3]。对于多数学生来说,简单的拼“积木”式的实践教学方式很难激发他们的学习兴趣,以音乐盒的设计和制作这项实践教学项目来说,所涉及的知识点包括电路及工作原理,音乐盒电路分为音乐播放电路、彩灯闪烁控制电路以及工作定时电路三个部分。在这个项目的实施过程中主要涉及两个部分:一是学生自己的业余制作,二是教师引导的项目实施。通过学生事先的业余制作可以有效地提高学生对该实践教学项目相关知识的预习程度,还可以确保该实践教学项目的顺利实施。项目导向法作为教学模式的应用其本身是根据职业能力培养的需要,密切联系产业发展实际,将专业基础课程和专业课程的教学内容设计成具体技能的训练项目,将具体的项目或任务交给学生自己完成的教学方法。除了确定项目设计中的主题以外,还要关注到如何有效地组织教学。项目导向法在应用的过程中需要营造和电工电子技术实践教学相关的工作岗位的情况,让学生能够通过学习情境来体验技术实践所涉及的相关知识与相关技能,进而提高学习效果。在教学组织过程中项目小组会随着项目的变化而进行合理的调整。在教学情境设计过程中还应关注各类教学方法的应用,基于项目导向法的电工电子技术实践教学是以实施项目为主,通过项目设计与项目实施过程来完成学习[4]。在教学过程中,教师应关注对学生自主学习的引导,合理地安排师生的互动、交流以及讨论。

(二)实践教学程序

基于项目导向法的电工电子技术实践教学步骤分为三步,即项目设计、项目实施以及项目成果验收。

项目设计是基于项目导向法的电工电子技术实践教学实施的首要环节,对该教学模式的应用效果有着重要的作用[5]。项目设计需要教师以电工电子技术实践教学的教学任务与教学难点等为基础,联系全社会对电工电子技术专业实践教学的需求,在广泛查阅与此相关的资料的前提下,确定课程任务。仍以音乐盒的设计与制作这一项目设计为例,在确定课程任务的基础上设计出实施方案,即在明确音乐盒设计与制作这一任务的基础上来明确具体的实施方案。教师在项目设计中应以学生为中心,兴趣作为主线,项目设计所涉及的任务要具有一定的衔接性,不但可以复习已经学习过的知识,还可以关注到新学习的知识。在音乐盒设计与制作中所涉及的知识包括电路、电路工作原理以及音乐盒电路分等相关内容,也就是说,根据电工电子实践教学目标,把所涉及的教学内容分解成为不同的项目,每个项目再进一步分解为不同的任务。

项目实施是在项目设计的基础上,通过推动学生完成项目中所涉及的任务的方式来完成项目的实施。在项目实施过程中,学生通过每一个具体的教学任务来开展自己的学习,通过项目实施过程来掌握电工电子技术实践教学要求应掌握的知识与技能。以上文所提到的音乐盒的设计与制作为例,在项目实施过程中,电路板与起装饰作用的板子可以设计成电路板,通过PCB软件的应用来进行设计,可以事先做好,进而确保项目实施顺利。在项目的实施过程中,教师应掌握学生对项目中所涉及任务的完成情况,对学生进行必要的指导与评价。

项目成果验收指的是教师所设计的项目在项目结束后,教师应让学生对自己所设计的作品或者完成的工作成果进行展示。针对这些项目成果进行评价分析,如教师可以引导学生对优秀的成果进行总结,明确优秀成果的产生过程与体会,进而在确保学生技术实践成果具有真实性的基础上,进一步提高学生对相关知识与相关技能的掌握程度。仍旧以音乐盒的设计与制作为例,其所涉及的知识包含的内容较多,如对音乐片、扬声器、电解电容以及发光二极管等相关器件知识的掌握情况,这些都需要教师通过项目成果验收来对整个项目的设计、实施以及成果验收等进行分析整理,为以后的实践教学提供必要的教学资料。

四、基于项目导向法的电工电子技术实践教学考核方法

基于项目导向法的电工电子技术实践教学需要考核方法的支持[6]。项目导向法在应用于电工电子技术实践教学时,如果只采用传统的试卷考核方式,很难对学生的实践能力进行评价。加之该方式在应用的过程中通常是采用项目小组的方式来组织实施,这就决定了需要优化现有的教学考核方法。教师可以根据电工电子技术实践教学目标、教学内容以及该课程项目设计的时间情况,通过提高项目实施报告、项目答辩以及提交已经完成的项目成果等方式来对学生的学习情况进行考核。除此以外,在对电工电子技术实践教学考核中还可以采用过程性考核与终结性考核两者结合的方式,在学生参与项目实施过程中关注对学生的过程考核,同时还要针对实施报告、项目答辩以及提交已经完成的项目成果等来进行终结性考核,把过程性考核与终结性考核成绩权重划分为百分之六十和百分之四十,以此为基础对学生的技术实践学习情况进行评价[7]。并结合对学生的评价结果来指导学生以后的学习,进而推动学生的全面发展。

电子电工技术实践教学本身是一项系统化的动态工程,需要教师在教学过程中,以该课程所具有的特点为基础,结合学生的实践情况,不断优化教学手段。只有这样才能从根本上发挥项目导向法在电工电子技术实践教学中所具有的优势,进而从根本上推动电工电子技术实践教学水平的提升。

参考文献:

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管理[J].教育教学论坛,2014,(10).

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[7]黄双根等.“电工电子技术”精品课程建设与探索[J].实

电工基础实践教程篇3

关键词:高职;《电工技术基础》;课程教学设计

《电工技术基础》课程在高职院校中占据着非常重要的位置,其具有实践性、专业性以及理论性为一体,是电类专业的一门专业基础课,这门课的教与学直接关系到这个专业学生学习专业课的积极性和创造性,所以搞好这门课的教学工作担负着很重要的作用,是高职院校学生所必学的一门课程,现今阶段这门课程的教学还存在着一些问题,因此必须对其进行全面的分析,设置科学合理的课程教学设计,改变传统的教学理念。不断的创新,为培养高素质人才做准备。

1《电工技术基础》教学设计的重要性

在当前《电工技术基础》课程中,人们对其的重视程度越来越高,培养高素质的人才,以便能够适应行业的需求,《电工技术基础》课程是人们电工技能考证的必修课程。企业需求,机电技术的不断发展,机电企业对技术、工艺等要求越来越高,对于人才的需求在不断的增加,要求其具备牢固的专业技能,因此高职院校应考虑到企业的发展需求,需认真贯彻新课程改革理念要求,将适应学生发展的理论知识与实践技能实施教学,以便能够为企业培养出未来的新型人才。教学的要求,当前高职院校将培养技能型人才作为教学的重要目标,是高职院校所抓的重点,为了能够朝着目标学校必须对《电工技术基础》进行课程教学设计,体现学生的主体作用,结合课程教学情况,更新教学模式,转变传统教学理念,培养学生的综合能力,课程教学设计需要结合教学的要求来进行,适应教学的发展,促进高职院校稳定发展。

2高职《电工技术基础》课程教学设计分析

2.1实践教学与理论教学相结合

《电工技术基础》课程实践性较强,因此很多课程教学都会与《电工技术基础》课程理论与实践知识等有着密切的联系,在《电工技术基础》教学的过程不用只注重理论教学,还有培养学生的实践技能,将理论教学与实践教学有效的协调起来,将其结合,可以使学生在掌握理论知识的技术上,提高自己的实践技能,真正的实现了课程教学设计的目标。高职院校应明确这一点,在《电工技术基础》课程教学中将理论知识与实践方面协调设置,在课程教学的每一个环节,都要对学生进行一定的实践训练,前提是必须掌握了理论知识,在实践的具体过程中应运用综合实践、专业技能实践以及合作技能实践等等,其中包括专业与实践课程综合性实践,在教学的过程中应强调技能训练,使得学生对基本的理论能够很好的理解。为学生设置专门的实践技能专业训练基地,学生可以在这里完成自己兴趣的电工实验以及教学实验,也可以学习各种技能的学习方法,通过技能的训练参加各种比赛,比如电子技术设计大赛以及电工技术技能竞赛等等。

2.2改善教学内容与方法,更新教学手段

高职院校应不断的改善教学内容,对教学内容进行改革创新,因《电工技术基础》课程的专业性较强,在与其他课程相衔接的过程中发挥着很大的作用,在教学设计方面应注重这一点,应当重视这门课程的专业特点,将其纳入到教学设计中,将课程的理论性与实践性呈现出来,以便于为后续课程教学提供参考资料,为学生的学习提供了方向。《电工技术基础》课程教学设计应遵循教学目标与人才培养目标,需要不断的改善教学内容,将理论的讲解适当降低。将课程分为三方面开展教学,一方面基础性内容,使得学生对三相电流、磁路基本含义以及物流量等进行了解,为后续的内容教学做好准备,另一方面,使得学生充分的学会三相异步电动机、直流电机以及变压器等控制的方法以及操作运行原理等,还有一方面是实践环节,应重视实践教学,相应的提高实践教学、实践训练、实践范围以及实践时间等等,加强一些操作性较强的实践训练,加强学生们的动手能力。教学方法是教师和学生在教学过程中为了实现教学目标,完成教学任务而采取的方式、办法与途径,包括教师教的方法、学生学的方法以及两者之间的协调与统一。教学方法关注教学方式和教学活动,更关注学习方式和学习活动。教学手段是开展教与学时使用的工具、媒体或设备,在互联网时代,计算机网络技术已成为教学活动不可或缺的现代教学手段。鼓励教师建设和使用慕课、微课,利用网上优质教育资源改造和拓展教学内容,实施基于课堂、慕课和翻转课堂的混合式教学模式,使学生朝着主动学习、自主学习和个性化学习方向发展。通过建立网上交互学习平台,为师生提供涵盖教学设计、课堂互动、教师辅导、学生练习、作业反馈、学习评估等环节的完整教学体系。教学系统应具有人机交互、人人交互功能,体现其易操作性、可移动性和可监控性等特性,允许学生随时随地选择适合自己水平和需求的材料进行学习,能记录和监测学生的学习过程,并及时提供反馈信息。

2.3综合课程教学

《电工技术基础》课程要求理论性、专业性以及实践性,比如在《电路分析》的中,将有关电的知识应用中,有着很好的教学效果。因此,高职院校的老师可以使《电路分析》与《电工技术基础》进行结合,在对学生实施实践训练时,能够使得学生的重点把握,比如交流电路中的功率等,让学生安装在日光灯中,提高训练能力。还有《供配电技术》,其最关键的内容为高压及继电保护,还没有融入到电工职业教学中,应将高压及继电保护融入到《电工技术基础》中,对学生实训线路维修,安装以及安全用电等环节,将一些必要的课程融入到《电工技术基础》,使得这门课程的技能型与专业性不断的加强,提高学生的动手操作能力,能够将课堂中的学习运用到实际的生活当中,使得学生精通理论与技能,最大化实现教学设计的目标,开展综合课程教学适应了课堂教学的发展,满足了学生的学习需求,对高职院校的教学改革发挥着重要的作用。

2.4把课程教学和职业资格证挂钩

职业资格是对从事某一职业所必备的学识、技术和能力的基本要求,反映了持证者为适应职业劳动需要而运用特定的知识、技术和技能的能力。职业资格与职业劳动的具体要求密切结合,更直接、更准确地反映了特定职业的实际工作标准和操作规范,以及持证者从事该职业所达到的实际工作能力水平。推行职业资格证书制度,构建专业人才职业资格制度体系,是专业技术人才队伍建设的需要。在学习《电工技术基础》阶段,高职院校可以要求学生必须考取“维修电工证”和“电工进网作业许可证”,教师在教学过程中对资格证涉及的相关教学内容进行着重讲解,让学生对其产生更多的重视,资格考试开始前教师需要组织强化训练,通过强化训练让学生对相关知识进行回忆,对重点进行掌握,提高通过率,为学生结业提供有利条件。

2.5通过校企合作,加强实践能力

在实践教学环节中,通过校企合作等方式,为学生提供岗位实训的机会和场所,让学生接触到实际岗位,了解岗位的需要,寻找学习重点。在课程的设计中,将岗位与专业知识相结合,让学生接触不同的情境以了解岗位需求。在学习《电工技术基础》阶段,通过让学生进入相关企业进行实践教学,为同学们提供岗位,既能培养学生的专业技术,又能让学生在实践中培养集体合作精神,提前学会在实际工作中如何与他人相处,从而使学生在步入社会工作时更加顺利。

3结语

高职《电工技术基础》课程教学设计适应了新课程改革的方向,促进了高职院校改革的发展,针对于当前教学中所面临的问题,应当采取科学合理的措施加以解决,将课程理论与实践训练有效的结合起来,改善教学内容,更新教学方法,开展综合课程教学,为社会培养高素质的技能型人才打下良好的基础,加快高职院校改革进程。

参考文献:

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电工基础实践教程篇4

关键词:电气工程及其自动化;实践教学体系;教学改革

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)05-0256-01

电气工程及其自动化专业在我国已经有100余年的办学历史,是一门实践性很强的学科,学生需进行大量的实践活动,才能培养其动手、创新等专业综合能力。要使学生在四年短暂的时间内,将所学理论知识转换为实际工作能力,必须十分强调实践能力的培养和训练。因此,实践教学体系至关重要,必须高度重视。

1 电气工程及其自动化专业实践教学体系现状

1.1 第一课堂实践教学体系现状

第一课堂实践教学内容是整个实践教学体系的基础。在电气工程及其自动化专业本科人才培养计划中,课程设置注重实验课程的比例,专业实验有验证性、设计性、综合性实验。

目前开设的课程实验教学学分数占总学分的12%,现有两个专业实验室,分别是电气控制与继电保护实验室、电力电子与电机拖动实验室。所配实验装置配备完善、设备先进,能满足本科课程所开设的实验,实验开出率达到85%。

专业实验(实践)教学由长期稳定的校外实习基地担任,目前与四川省电力公司下属的2个实训基地签署了校企合作协议。校外实习基地设施齐全,基本能满足学生参观、检修、生产运行实习的需要。

毕业论文(设计)是培养学生应用所学的专业知识解决实际工程应用的综合能力的一门实践教学课程,其学分数占总学分的9%。大多数任课教师能够根据实际工程选择多个论文(设计)题目,基本能满足学生的需要。

这一课堂通过理论、实践两种教学方式的相辅相成,培养了学生的专业基本技能。

1.2 第二课堂实践教学体系现状

第二课堂实践教学内容是整个实践教学体系的提高和有益补充部分。电气工程及其自动化专业本科人才培养计划中,注重开放性实验、学生参与教师科研、学术讲座、科技竞赛、社会实践活动等实践教学活动。

电力系统继电保护、电力电子技术等课程是电气工程及其自动化专业学生的必修课程,为了配合课堂教学,使所学理论知识与实际紧密结合,培养学生的实际运用知识的能力,本专业对实验室进行了合理的时间和项目上的开放式管理。将科研和专业实验教学有机结合,提供一定的开放实验选题,培养学生的研究兴趣、科研素质和创新能力,并鼓励学生参与教师的科研项目研究和工程实践。

近年来,学校一直非常重视学生的实践能力和创新能力的培养。组织学生积极参加各项科技活动,积极有效地推动学生各具特色的科技文化活动的开展;并且开展力度大,种类多,学生参与面广;取得了显著的效果和优异的成绩,培养了学生创新精神和实践能力。

丰富多彩的学术讲座有利于培养学生的专业兴趣,拓宽学生的知识面。一方面聘请校外专家和学者来校开展学术交流活动,另一方面积极在校内开展专业教师的学术研讨,带动了学生的学习兴趣,获得了学生一致好评。

显然,第二课堂的实践教学在第一课堂的实践教学的基础上培养了学生的专业综合能力。

2 电气工程及其自动化专业实践教学体系中存在的问题

近年来学校发展迅速,招生规模和专业数量都有了快速增长。电气工程及其自动化专业作为新办专业,在实践教学体系构建上仍然处于摸索阶段,存在着诸多方面的不足:

(1)实验教学体系。

实验是实践教学体系的重要部分。传统的实验教学手段简单,实验教学效果不理想,达不到培养学生独立思考和创新能力的目的;实验项目与实际工程存在部分脱节;实验师资队伍建设力度不足等问题。

(2)校内外实习及实践基地建设。

培养高级专门工程应用人才必须有良好的硬件设施和条件,也是形成应用型特色的物质基础。

3 电气工程及其自动化专业实践教学体系改革思路

3.1 第一课堂实践教学体系改革思路

为了更科学的设置实践教学体系,在原有第一课堂实践教学环节的基础上进行深入研究,并结合“电气工程及其自动化专业应用型人才培养方案改革与实践”教改研究项目的进行,拟从实验师资队伍、课程体系改革、实验体系改革等方面完善第一课堂实践教学体系的建设。

继续实施学校高层次人才引进办法,在中青年实验师资骨干、高学历青年人才引进上有较大进展,创造条件在现有师资队伍中培养“双师型”骨干教师。

学校拟对课程体系进行深入研究与改革,现已启动“电力电子课程体系的改革与实践”教改研究项目。

实验教学体系拟从两个层次进行改革。第一层次为基础理论与操作技能,培养学生的基本实验技能和理论联系实际、分析问题和解决问题的能力。基础课、专业基础课和专业课实验要改变以验证性实验为主的局面,逐步减少这类实验的比例,增加设计性、综合性实验。第二层次为科学技术研究与创新实践,为高年级学有余力的优秀学生提供一个综合设计、开发研究的环境,鼓励学生自主选题,从而培养学生的创新意识与创新能力。

3.2 第二课堂实践教学体系改革思路

电气工程及其自动化专业实践教学体系在学校运行取得了一定的成绩,今后除继续巩固已取得的成绩外,拟在金工实习基地建设、校外实训实习基地建设等方面完善第二课堂实践教学体系的建设。

金工实习是工科类专业学生必不可少的实践性教学环节。为了适应学科发展和社会需求,将筹建适用范围广的金工实习基地,满足电气工程及其自动化专业人才培养的需要,提高学生的实际动手能力。

在专业实习方面,与已有的担任实践教学任务的校外实习基地保持良好联系的基础上,积极寻找与电气工程及其自动化专业实践教学环节相符合的校外实习基地,保证完成实践教学任务,使学生的工程实践能力真正得到培养。

总之,在巩固现有实践教学体系取得的成绩基础上,按以上第一、第二课堂实践教学体系改革思路进行改革,将会逐步建立起科学合理的实践教学体系,提高电气工程及其自动化专业的教学质量和在社会上的声誉。

参考文献

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电工基础实践教程篇5

【关键词】电气信息工程;课程体系;创新实践平台;研究型教学

引言

目前,电气信息类专业是一个相当成熟的一级学科。它融合了电子、信息通信、自动化等二级学科专业方向, 由于现代电气信息类专业所需人才的知识结构发生了很大的变化, 因此这类人才的培养模式、课程体系、教学内容等一直是近年来教育改革的热点。[1][2]

课程体系建设是专业建设的基础和方向性的工作,也是高校教育体制不断改革不可或缺的重要组成部分,当前电气信息技术领域具有发展速度快,电子与通信新技术不断涌现,电气信息领域的研究热点层出不穷,各种技术不断互相渗透,相应的国内各种产业也在快速发展,这就对高等院校的电气信息类专业课程设置内容提出新的要求,势必引发以培养创新能力人才目标为目的,以课程体系、教学内容、教学方法与手段、实践教学等为主要内容的专业教学改革。以适应当前电气信息类专业卓越工程师的人才培养目标。[3]

课程教学与创新实践平台的建设需要在明确电气信息类专业培养目标基础上,构建整体优化的电气信息类专业课程教学与实践平台。需要在课程体系建设、教学手段、教学内容和方法等方面不断创新。

就目前电气信息类专业来看,现有的部分课程教学与实践体系容易造成综合教育的削弱,创新教育的忽视,以及实践观念的淡薄;使得学生的知识面狭窄,科学与人文分离,创新与实践能力有待提高。[2]个性发展受到忽视,最终阻碍学生创造性发展。

目前我国各高校普遍存在知识更新快,而教学内容相对更新缓慢的矛盾,教学方式和实验手段与创新人才培养不适应的突出矛盾;电气信息类专业的课程教学与实践创新建设,应该突出专业领域的未来发展趋势。[3]人类步入高度发达的信息时代,相关的新概念、新方法、新技术不断涌现。业内的教育工作者也经常思考,电气信息类专业学生应该具备怎样的新的知识结构?该知识结构的内涵是什么?如何培养适应未来发展需要的人才?如何使国内的通信技术教育与国际接轨?本文从未来电子及信息技术科学教育发展的走向,以及电气信息类专业人才应当具备的知识结构与能力素质,对构建整体优化的电气信息类专业课程教学与创新实践平台的思路与方法,进行了分析与探讨。

1 优化课程教学与创新实践的必要性

我国在20世纪50年代开始创建并逐步发展的电子与信息技术,当时主要在一些相关专业中开设相应课程,1978年以后一些重点高校的电气信息类专业发展进入高潮期,20世纪80年代初期,到20世纪80年代中期,随着我国经济的快速发展,社会大量需要电子与通信技术人才,越来越多的高校开始开设电气信息类专业,经过多年的发展,电子及信息技术学科的教育方法、课程体系逐步完善。[4]课程体系的建设内容可以从四个方面来实施:①公共基础课程;②专业基础课;③面向多层次、各方向的专业课程;④创新实践环节课程体系决定了学校所培养人才的知识结构和基本素质,而高校培养的人才必须面向社会, 因此,使学生掌握坚实的电子与信息系统等方面的基础理论和关键技术,了解电气信息类专业的新学科和新技术、受到电气信息类的基本训练,成为具有较强的工程实践能力的高级工程技术人才,是电气信息类专业人才培养的主要目标。[5]也是实践教学和创新的基本出发点。电气信息类专业教学和创新实践平台建设应围绕着两个方面:一是要保证学生扎实掌握电子、信息技术领域基础理论知识教学与实践;二是要持续加强专业课程教学改革力度,建立专业实践创新平台,加强国际化教育,适应新形势下的电气信息新技术挑战。

2 扎实的基础理论是创新平台实践的必要条件

要构建整体优化的电气信息类专业课程教学与创新实践平台,必须有一个稳定的平台基础作为支撑,这个基础就是支撑电气信息类专业的基础理论课程,否则创新平台上的实践将是空中楼阁,结果会缺乏真正的创新基础。

电气信息类专业基础要求学生掌握工程数学分析理论、物理学、电路理论、电子线路(线性和非线性)、信号与系统、通信系统原理、自动控制理论、系统工程、计算机应用等基础理论课程,目标是培养的学生具有工程能力强,富有实践与创新精神,具备“宽口径,基础扎实”基本要求。因此,要建立电气信息类大专业的创新实验平台,扎实的基础课程理论与实践教学非常重要。有了扎实的基础,在大类的平台上形成宽口径的专业教学分支,构建自动化、通信工程、电子信息工程、电气工程及其自动化专业和电子科学与技术等专业创新实验平台。基于这思路,可以按照一级学科招生,在前2年专注培养学生的扎实的理论基础,有了这个基础,随后进行面向二级学科专业知识培养,形成重基础的,专业特色鲜明的电气信息类实践创新平台。

按照一级学科招生,二级学科分流的电气信息类专业培养模式,可以在前阶段整合和优化专业基础课程平台,课程体系建设可以模块化规划和建设,与原先按照单一的二级学科专业培养模式相比,很多重复和交互性的知识学习可以精简,增加新的前沿基础知识、技术和相关的EDA工具在学科的应用。有利于形成电气信息类专业的系统思想,对于后续的面向专业的学科学习具有大局观和系统观念,使学生在学习和解决问题时,可以站的更高。

电气信息类专业是科技含量高、知识更新快、交叉学科多、国际化程度高、应用范围广、服务性强的新学科。拓宽加深基础和提高以创新能力实践能力为主的全面素质,具有广泛和多层次的适应性。

构建整体优化的电气信息类专业应该以人才创新能力为培养目标,着重突出专业基础课程间相关课程的多元化、各二级学科间的多样化,同时,应不断创新实践环节,在专业基础课程的实践环节上,也应该适度转变角色,应从知识的传输者变为指导者,突出基础实验教学活动的思维过程,又可以给学生的培养创造富有特色的良好发展空间。

3 深化教学改革、架构多层次的创新实践平台

创新教育已成为教育改革的核心,培养创新人才已是社会的迫切需求。通过分析现有课程的不足,依据科学的课程设置,提出课程改革的总目标,内容改革的方向,确定大学课程的具体内容,为创新教育和培养创新人才创造条件。

为使学生成为具有创新能力的电气信息类专业人才,必须解决好基础与专业、理论与实践、主干学科与相关学科的关系,在“纵向”整合与“横向”整合两个方面精心设计适应新要求的新知识结构和课程体系,“纵向”抓住创新能力培养这条主线,“横向”突破学科界限,建立电气信息大背景的电气信息类专业新型课程体系。

必须大力改革教学内容、实验教学内容、考试与考核方式, 加强专业基础, 以构建一整套培养实践能力的实践教学手段和计算机辅助教学手段。具体说,有如下一些方案:

3.1 基于软件仿真的电气信息类专业的案例教学平台。

案例学习是促进学习迁移的重要学习方式,在创新工程教育教学的背景下,基于问题解决的案例教学在工程教育教学中具有重要作用。基于问题解决子目标、基于产生式问题解决、基于图式和自动化、基于问题表征是有效的案例教学模式,对这些当前广泛使用的案例教学模式的分析和评价对工程案例教学的理论和实践有指导意义。

在教学中引入仿真技术既方便学生理解,又有利于后续阶段的实验验证。类似这样的软件还有Matalb\smulink、Multisim、SPICE、ADS等众多EDA工具应用软件。

3.2 借助现代信息技术逐步完善课程体系的信息平台建设。

搭建电气信息类专业课程信息化教学平台,借助现代化信息技术,提高专业的教学效果,是教学改革的必然趋势,具有重要的实践意义。但目前在信息化建设中还普遍存在一些不足之处,比如:课程网站建设的统一性、规范性和可适用性有待加强,同时由于资源数量的有限,教学资源还不能充分满足同学需要,同时更新周期长;学生上网参考学习的交互性开发不够等等问题。

现阶段电气信息类课程建设网站良莠不齐,教学信息不够全面;基础和专业课程中存在着重复建设问题。

电气信息类专业网站建设应以丰富课程背景为基础、构成一个非单一课程的综合的课程体系网络资源,增强学生学习该专业的积极性以及启发学生对后续问题的思考等为出发点,在组织课程网站内容的时候,参考国家精品课程评估指标,根据一系列的观测点来确定,根据实际教学的需要添加上网资源以及相应的功能模块,比如:考试信息、教学活动变更、留言簿、网上交流等,让网站在教学活动中充分发挥作用,成为一个能够进行师生交互的平台。

教学的组织开展是一个动态的过程,因此在课程网站运行的过程中需要不断更新网站上的各类信息资源,建设一个能上传和下载功能的服务器。在建设过程中要不断发现问题、分析问题和解决问题,网站的建设应与电气信息类专业发展的大背景相协调。

3.3 引入科研与教学交互的研究型教学平台。

研究型教学强调结合教师科研项目,在教学过程中引导学生参与科学研究,培养学生的研究能力和科研兴趣,同时促进对教学内容的深入理解。它强调学生的主动参与研究项目,并培养学生的研究能力与兴趣,研究型教学是培养高质量创新型电气信息类专业采用的教学模式之一。

随着电气信息类专业技术的不断发展,专业课程非常有必要进行研究型教学的探索,把研究生教学中好的教学模式引进到本科教学中,针对本科生的认知特点,探讨在课程实践中进行研究型教学方法,在夯实基础的同时强调创新性思维和研究能力的培养,且加深对专业课程理论的理解。

研究型教学平台的建设应突出以科学研究带动学生的积极性与参与性,旨在拓展教学内容,引导学生兴趣,在培养自主创新意识,提高学习兴趣,深化专业理论理解。

3.4 形成以目标为导向的实践教学和竞赛测试平台。

建设和开发具有创新能力的实践基地,更新教学手段、开放实验室等等,逐步减少验证性实验,增加综合性、设计性实验,调整实验教学内容,加强学生实践动手能力和创新精神的培养,是创新电气信息类专业实践平台的必要途径。

实习基地建设对电气信息类专业学科来说是关健问题之一,实习教学是培养学生分析问题和解决问题的能力、理论联系实际的能力、培养创新能力与创业意识、进行基本技能训练不可缺少的重要教学环节。应该着重从“知识、能力、素质”培养入手,探索电气信息类学科实习教学可行的有效方案。

目前,面向电气信息类专业的全国电子设计竞赛规模已经形成,如何根据学生兴趣和学科专业特点,积极建立面向电气信息类专业的实践应用与创新平台对教学改革将会到了积极的推动作用。同时也是教学改革成果起到检验作用。在广泛吸引学生参加, 发现优秀人才方面起到了独特作用。通过电子设计竞赛,一批优秀人才脱颖而出。把这一阶段的成果得与失反馈到教学中,进行教学改革。

4 结语

电气信息类教育的发展历程,虽然每一个不同时期的课程体系都有着不同的特点。课程体系的构成既要具有核心,又要具有灵活性和弹性,以实现教育的个性化和多样性。但以创新意识、创新能力培养为主要目标的创新教育不够突出,专业基础课程的创新教育应融合专业教育和创造学等其他学科。课程的创新实践和创新平台的建设有利于激发学生的创新意识,挖掘学生的创新潜质,培养学生的专业素养。

目前随着电气信息类新技术的不断涌现,由于创新实践教学具有直观性、实践性、综合性和创造性的优点,因此,课程体系建设和创新实践教学平台的建设越来越重要。

电气信息类专业的创新教育首先要从课程教育开始,扎实的基础理论是创新平台实践的必要条件,同时电气信息类专业创新实验平台建设应具有实践教学体系的目标和原则,根据二级学科特色,逐步形成高水平的、多资源的实践创新体系。

参考文献

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[3] 邱捷,胡增存. 国外著名大学电气信息类专业教育剖析. 高等工程教育研究, 2004.6:76-79

[4] (美)戴尔蒙德 著,黄小苹 译.课程与课程体系的设计和评价实用指南. 浙江大学出版社,2006.

[5] 闫敬文.电气信息类专业人才创新能力培养设想及方案设计.电气电气教学学报,2003,25(4):8-11

[注] 

电工基础实践教程篇6

关键词:电气工程;核心课程群;工程能力;培养;立体化建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0177-02

电气工程专业的实践性、工程性很强,其目的是培养在与工业与电气工程有关的电气工程、电力电子技术、电力检测与自动化仪表、运动控制、工业过程控制、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、管理与决策等工作,或从事各种电气自动化设备的研究开发、生产制造以及使用维护等工作的高级工程技术人才,所培养的学生除了要具有扎实的基础理论,也必须具备较强的实践能力和工程能力。

一、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设的必要性

电气工程专业核心课程群包括“电力电子技术”、“电力系统分析”、“自动控制原理”、“电机学”、“运动控制系统”、“电气系统及继电保护原理”、“供配电技术”等课程。目前电气工程及其自动化专业课程体系教学模式遵循的是先基础后专业,即首先学习“电机学”、“电力电子技术”、“自动控制原理”、“电力系统分析”,然后学习“运动控制系统”、“电气系统及继电保护原理”、“供配电技术”等课程。电气工程及其自动化专业核心课程群的实践教学主要为分离的认识验证型和简单设计型实验,在开设时间上受限于理论课,且实验各课程间系统性不强,极易形成理论和实验实训脱节。对电气工程类专业的学生来讲,由于缺乏必要的工程训练体系支撑,平时的课程设计、综合设计、毕业实习和毕业设计等,往往是独立开设且前后联系不紧密,这样,学生通过这些实践环节很难形成逐步深化提高的工程训练实践技能,无法实现电气工程类专业实践实训能力的系统化,更无法保障综合技能和创新意识的培养。

综上所述,对基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力培养立体化建设进行探索和实践,对于提高电气工程专业学生的工程实践能力,完善电气工程及其自动化专业的教学模式具有重要的意义。

二、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设方法及体系

电气工程专业教学体系改革,必须以社会需求为目标,以实际操作为前提,以工程技术为主,以工程能力为培训的核心,着力培养学生的工程操作、工程技术和工程能力、创新能力与自我学习能力,并建立以学生为中心的培养模式和自主式的实践模式。因此,我们对基于核心课程群的工程能力培养立体化建设方法进行了研究,并建立了立体化建设体系。基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力训练包括基础训练、综合训练、提高与创新训练三大层次。

(一)基础训练层次

基础训练层次包括基础的工程实验实训内容,主要涵盖“电力电子技术”、“自动控制原理”、“电机学”、“电力系统分析”等基础课程的知识,有的课程依托信息学科进行实验实训,为学生后续利用信息技术打下基础。主要目的是让学生掌握与电气工程及其自动化基础理论相关的工程基本技能,加深对电气工程及其自动化入门理论知识的理解和应用,为后续课程的学习打下基础。一方面,使学生直接接触实际的测试、控制元件与系统,在传感器、电力电子器件、电机、简单控制系统等方面受到具体的感性认识与初步训练;另一方面,培养学生计算机辅助设计的能力,例如要求学生掌握基于MATLAB、Labview的控制、信号处理、电力系统分析的建模与仿真等,为实际的工程设计与研发打下坚实的基础。

(二)综合训练层次

综合训练层次包括一般综合训练和专业综合训练,涉及应用型和设计型工程训练两大类型,都强调训练的开放性和系统性。一般综合训练要求能将基础课程与“运动控制系统”、“供配电技术”、“电气系统及继电保护原理”、“电气测控与仪表”等专业课程的知识进行融合应用。专业综合训练主要涵盖上述电气工程及其自动化专业核心课程群的知识,要求学生能对多门课程知识进行综合实践,独立完成训练内容,充分发挥学生的创新能力和自主学习能力。让学生通过设计型和应用型的实践操作训练,具有与电气工程理论相对应的基本操作能力和专业性的工程技术能力,加强对电气工程基础操作的理论知识和专业理论知识的理解与应用,为学生提高创新能力的训练提供很大的理论和实践支撑。

(三)创新与提高训练

创新与提高训练包括一般创新训练和研究提高训练,是提高学生综合应用电气工程知识,培养创新意识,提升学生分析和解决电气工程领域问题的实践研究能力的重要途径。根据已学的电气工程理论知识和仪器仪表的使用知识,通过文献查阅、资料收集、调查结果进行分析和优化,让学生能完成研究分析,自己动手设计训练方案、实验电路、编写程序,并在学习实际应用系统、了解工艺结构、运行调试、分析与排除故障的基础上,培养学生的创新意识和研究能力,为学生竞赛提供支撑。

三、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设实践

1.建立有层次的基于核心课程群的工程实践训练体系,以更好地优化工程应用研究型人才的培养方式。为让学生系统、全面地掌握电气工程学科的知识,并具备实践应用的能力,分阶段、分层次地重点对电力电子、运动控制系统、电力系统等方面进行系统的实验实训,并将课程设计、综合设计、毕业设计融合进来形成实验实训体系。

2.为使学生形象化、立体化的理解电气工程学科的主要知识点及各课程间的关系,也为了锻炼学生的设计和研究能力,教师设计和开发了电气工程及其自动化核心课程群中紧密结合课程知识点的仿真题目和设计题目,加深了学生对相关知识点和实际应用课题的印象。

3.在毕业设计中培养学生的综合工程能力。对于毕业设计选题,需要合理分配方向,提高工程应用型题目所占的比例。在相关开发项目题或者实际问题的基础上,利用项目驱动的设计方法,使设计内容尽可能地符合工程实际。同时教师也应该利用自己的科研成果来进行毕业设计的选题,使学生能够接触到本领域的前沿技术。另外,努力培养学生的创新意识和工程能力,使学生在完成毕业设计的过程中,逐步具备产业研发能力、实践动手能力和团队协作能力等。

4.构建“分层次,课内外结合,创新实践一体化”的实践教学方式,逐步整合电气工程实践训练课程,探索适应学生个性发展、开放创新的工程训练实践教学新方法和新体系,以及多学科基础知识交叉渗透的工程训练教学大平台。

5.分层次采取实践教学方式。基础训练层次,往往是教师讲授为主,辅以学生的认知训练。综合训练层次,是教师设计初步方案,再由学生选择实验设备和材料,设计实验方案。根据实验内容进行具体分工,在共同实验的过程中培养学生的自主学习及团队协作的能力。创新研究层次,教师引导学生通过自行设计、自编工艺、自己制作、小组组装等程序,完成从理论设计到产品雏形开发的全开放学习过程。

6.从低年级开始,选拔优秀学生参与教师科研项目或与合作企业的实际项目研究。通过参与实际项目,学生可以对电力行业相关项目开发过程和各项开发管理规程有更为深入的了解,培养学生灵活运用电气工程专业知识与实际工程规范,在较高层次上培养学生的创新意识和对产品进行开发设计、技术改造的能力。

7.加强电气工程及其自动化专业核心课程群教师队伍建设。加强相关课程教师间的交流,组织教师对同一课程及前后衔接紧密的课程内容的教学方式进行交流探讨,尽量让每一个教师在几年时间内对整个课程体系中的重要课程都能够讲解一遍,使得每一个教师对整个课程群有透彻的了解。坚持“以科研促教学”,鼓励教师参加电气工程学科的相关科研活动,了解该学科的最新前沿动态,教师对教材相关内容的理解更为深入,并应用于教学过程中,加强理论知识与实践的结合。

四、结语

构建了基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力培养立体化建设体系,并对基本涵盖电气工程及其自动化专业核心课程群主要内容的,融基础性、综合性、创新性于一体的工程训练方法及其实践教学方式进行了探索,在培养电气工程及其自动化专业学生的创新意识及工程能力方面取得了较好的效果。

参考文献:

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[7]高安帮,徐建俊,刘利宏.“电气工程”应向着多学科交叉融合的方向快速发展[J].时代人物,2008,(3):201-203.

电工基础实践教程篇7

关键词:CDIO理念;“电工学”课程;教学研究

作者简介:何莉(1971-),女,四川达州人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,副教授;徐勤(1981-),女,重庆人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,讲师。(重庆 400054)

基金项目:本文系2011年重庆市高等教育教学改革研究项目(项目编号:113031)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0067-02

“电工学”课程是高等工科本科教育非电专业的一门重要电子电气基础课程,涵盖了电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、电机及传动控制、电工测量、安全用电、EDA技术等七个部分,在高等学校工科教育中具有非常重要的地位和作用。该课程的作用与任务是:使学生通过本课程的学习,获得电工电子技术必要的基本概念、基本知识和基本技能,了解电工电子技术应用和我国电工电子事业发展的概况,为今后学习和从事与电工电子技术有关的工作打下一定的基础。据了解,“电工学”课程目前大多分了三个层次教学,一是多学时(80学时),主要是针对机械、汽车类等工科学科;二是中学时(64学时),主要针对是材料类等专业;三是少学时(40学时),主要针对生物化工类等专业。所用教材以高教出版社秦曾煌主编的《电工学》(上下册)为主。随着高校扩招和本科教学学时调整,“电工学”教学中普遍存在的教学学时少与教学内容多之间的矛盾、高等教育的生源大众化与创新型实践型应用型工程教育人才培养之间的矛盾一直是普通高校电工学教学研究和思考的重要问题。在少学时“电工学”课程教学中,这种矛盾尤其突出。面向普通高校的大众化生源,在少学时“电工学”课程教学中如何有效地完成教学任务,以及保障并提高教学质量,CDIO工程教育理念提供了新的思路。

一、CDIO工程教育理念

CDIO工程教育是本世纪初国际工程教育改革的最新成果。它是从2000年起,由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的探索研究,提出的一种全新工程教育理念和实施体系。CDIO是英文单词“构思”(Conceive)、“设计”(Design)、“实施”(Implement)、“运行”(Operate)的缩写。这种工程教育理念是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概况和抽象表达。CDIO工程教育理念以产品从研发到运行的生命周期为载体,让学生以自主的、实践的、各课程之间有机联系的方式学习工程,培养学生各方面的能力。CDIO工程教育理念倡导问题驱动,注重学生自主学习,能有效地激发和引导学生学习兴趣、转变学习态度、提高专业基础知识和工程实践能力综合素质,使高校培养的大学生更能符合社会、企业需求。当然,这也将明显增加教师工作量,提高教师工作强度以及任教水平。CDIO工程教育模式多被用于指导高校各学科的专业人才培养上,但是在基础教学中尤其是工科基础教学中借鉴CDIO工程教育理念,有效地组织教学内容,改变教学方法和手段,对于增加学生的基础知识,培养学生的工程应用实践意识,提高学生的实践动手能力和自主的、实践的求取理论知识的综合能力,是一件非常有意义的事情。

二、应用CDIO调整教学内容

传统的“电工学”教学内容一直是按照电类基础课程电路分析、电机及控制、模拟电子技术、数字电子技术四门课程的顺序安排的,一个教学单元相当于电专业一门基础课的浓缩版,从电专业的教学学时分配能很好地循序渐进完成教学任务,实现夯实基础的教学目的。但是在“电工学”教学中,非电类专业学生明显感觉学习内容太多,跳跃太大,学习困难,学生学习兴趣和主动性明显不足。这在少学时“电工学”课程教学中尤其突出,按照上述教学内容循序渐进教学,在40学时内完成所有教学内容,并保证教学效果是有很大难度的。

按照CDIO教育理念,笔者把少学时“电工学”课程的作用和教学任务重点放在引导学生学习兴趣和学习方法上,改变面面俱到的教学模式,加强对学生工程实践意识地培养。在此基础上,选用高教出版社秦曾煌主编的《电工学简明教材》作为参考教材,甚至不限制任何教材,重新组织教学内容,自编教学讲义,突破固定的教材教学模式,打破电类基础课程的单元教学模块,以器件特性和应用为主线设置教学问题和应用实例,引发学生思考和学习,结合EDA仿真软件加强工程实践意识培养,以此解决学时与教学要求、教学内容与学生能力培养之间的矛盾,完成教学任务并保证教学质量和教学效果。

1.以器件应用为主线编写讲义内容

针对少学时的“电工学”教学任务和要求,改变原来《电工学》教材编写的固有模式,以器件介绍为主线,以引导学生学习兴趣为目的,重新编写了教学讲义大纲如表1所示。讲义与大纲要完成的教学要求变化不大,主要做了两点调整:由于授课学时限制和学生对象以生物化工为主,因此省略了电机及控制部分的教学;讲义内容安排不再是以理论知识为主线,而以器件应用为主线贯穿教学内容,强调工程测量和工程实际应用,因此在教学中可以灵活掌控器件及电路内部原理性的知识讲解和学时分配,以此激发学生的学习兴趣,带动他们主动学习。

2.以兴趣引导为主线组织教学内

在教学内容组织安排上,不再拘泥于以往的理论知识,以器件及应用划分单元教学,在每个单元教学内容组织安排上,也不再以理论知识讲解和分析为主线,而以元器件介绍为切入点,以元器件的特性及应用为主线讲解,精心选择应用实例,引发学生思考和学习,从繁到简分析讲解,同时结合工程应用实例及EDA仿真实例,以此激发学生学习兴趣,引导学生的学习方向和方法,培养学生的工程实验实践意识。

三、应用CDIO改变教学方法

CDIO这种工程教育理念是一种新的教育理念和系统的人才培养模式,它使得知识、素质、能力培养紧密结合,理论、实践、创新相互结合,在培养学生自主学习、人员沟通合作能力上效果显著。这在基础教学中可以体现在引导学生自主学习能力和工程实践意识培养上。

1.精心设计教学实例,贯穿整个教学内容

CDIO工程教育理念是以项目设计为载体,将学习、实践、能力培养等各个环节有机结合起来,促使学生自主的、实践的进行学习工程。在“电工学”教学中精心选择实际生活或工程电路,以此引入教学内容,提高学生学习兴趣,引导学生主动分析和学习。比如第一单元电路元件,直接以手电筒日光灯这些大家司空见惯的器件入手,导出电路模型和电路元件,再结合工程实际应用说明元件标称值和更多的应用特性,这就首先调动学生学习的兴趣和积极性,在后续教学中能起到事半功倍的作用。

2.结合EDA仿真软件,加强实践意识培养

“电工学”是一门实践性很强的电子电气基础课程,实践环节是非常重要的环节。在教学中结合仿真软件教学,不仅能克服教学中的抽象性,同时还能增加教学实践环节,培养实践意识。比如在讲解门电路及应用时,选用大家常见的各种抢答器电路为实例,导出数字电路的教学讲解,同时以仿真软件展现不同抢答器的应用效果,增强学习兴趣和主动性,同时也调动学生自行仿真分析和设计的学习兴趣,教学效果明显。

3.多种考核方式结合,重在学习过程

教学的最终目的是在引导学生学习知识技能的同时让其掌握学习方法。“电工学”课程作为非电类本科专业教学的一门电子电气基础课程,要防止陷入习题作业教学的误区。在少学时“电工学”教学中,把平时作业分成两种,一种是自己巩固练习,学生自查;一种是课堂随机练习或提问,教师考核。在最后的考核中,可以采用常规试卷考试方式,也可以采用小课题或论文考核方式,但是在学生的期末成绩评定中比例不高于70%。教师在学生平时学习过程的监控可以采用多种方式,灵活掌控,让学生没有压力地轻松入门“电工学”。

四、结束语

在基础教学中应用CDIO工程教育模式是有一定的难度,但是CDIO这种工程教育理念对于工科基础教学是非常有借鉴意义的。笔者在少学时“电工学”课程(考查)教学中结合了CDIO教育理念进行了这种教学改革尝试,从器件特性和应用入手,在教学中采用基于实例展开教学的模式,结合仿真软件,引导学生自主地“做中学”,培养学生工程应用实践意识,这不仅仅提高了学生的学习兴趣和学习主动性,在非电类“电工学”教学中也取得了较好的教学效果。

参考文献:

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[3]张春艳,杨光.基于CDIO理念电工电子课程体系的研究[J].科技创新导报,2010,(1):169.

电工基础实践教程篇8

关键词 电气工程及其自动化专业;工程应用型本科;教学模式

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2013)27-0081-03

1 引言

电气专业是一个应用范围很广的工程应用专业,它的培养目标要求学生除了掌握一定的专业基础知识外,还要注重实践能力和创新能力的培养。因此,石河子大学电气工程及其自动化专业在教学过程中积极探索适合于工程应用型本科专业人才培养的“双体系两结合”教学模式,制订专业人才培养计划,开展各项教学工作,使学生的综合素质和工程实践能力明显得到提高。

2 构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系

“双体系两结合”的教学模式指理论教学与实践教学并举,两者相互影响,促进学生对所学专业理论知识与实际工程的结合。本专业的培养目标是基础扎实,知识面较宽,具有学习新知识、运用知识创造和开拓事业的能力,能够从事与电气工程有关的系统运行、电气设计、自动控制、信息处理、生产管理等工作的应用型高级工程技术人才。为此,在专业的理论教学体系构建中,按照“厚基础、宽口径”构建知识体系。“厚基础”包括人文社科、公共、学科基础三大模块课程,“宽口径”体现在专业课打通并设置在学科基础课中。

1)人文社科、公共、学科基础由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。

2)学科基础主要由电路、模拟电子技术、数字电子技术、电气测量等系列课程构成,使学生获得电气工程基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。

3)专业基础主要由自动控制原理、电机学、微机原理与接口技术、电力电子技术、单片机原理及应用等专业课、限选课、任选课等组成。教授学生掌握专业系统知识,着重培养学生分析解决实际问题的能力。

4)在专业课中设置了两个专业方向课程群——电力系统及其自动化和电力电子与电气传动,学生可以根据专业方向选择相应的课程。

5)开设网络学习课程和综合教育课程。网络学习课程借助因特网开设学科前沿类课程,综合教育类课程则鼓励学生开展各类学科竞赛、科研训练、科技创作、创业训练、社会实践及相关文化素质教育活动。

3 构建推进式的实践教学体系

实践教学对于培养创新人才、提高学生实践能力有着特别重要的作用。实验中心建立了与理论教学有机结合,以能力培养为核心,涵盖基本性实验、综合设计型实验、设计性实验,满足不同层次人才培养需要的教学体系。此教学体系分为两大部分。

3.1 课程实验环节

这部分实验为理论课程同步实验,主要目的是配合课程的学习,加深对理论的理解。

1)验证性实验,是与理论教学密切相关、协调配合的实验教学,由“电路理论实验”“模拟电子技术实验”“数字电路实验”“电机学”和“自动控制原理”实验构成。同时,对于电机学和自动控制原理课程,既可以采用试验台做实验,也可以采用计算机仿真软件进行实验,将计算机仿真技术与理论、实验有机地结合起来。

2)综合性实验。在验证性实验的基础上,将多个实验综合,使学生具备初步的综合应用能力。

3)设计性实验。此类实验的目的在于培养学生的创新能力。在给出设计目标后,学生自行利用实验设备设计出满足设计要求的实验方案,由电子线路设计、电子线路仿真、应用电子系统开发等设计项目构成,并向校内学生开放,为学生的创新实验提供了很好的环境和条件。

3.2 集中实践性教学环节

1)技能训练。

①机械制造实习。第二学期在机电学院实习工厂进行,时间为2周,学生分组进行车、铣、刨、磨、钳、焊等工种操作,使学生对工厂的情况有一个感性的认识,初步掌握冷加工方法与操作过程,了解机床设备等。

②电工实训。第五学期在机电学院电气工程实验中心进行,时间为2周,每人必须独立完成实际操作练习。通过各种工艺的讲解和实际操作练习,使学生掌握常用电工工具和工艺知识,培养学生的动手能力,为今后从事电气工程技术工作打下初步的基础。通过电工实训使学生达到“维修电工中级”职业技能水平。

③EDA实践。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周。通过对电路设计软件、绘图软件的学习,完成电子电路仿真设计、原理图绘制和印制电路板设计、制作、调试等。

2)专业实验。第七学期在机电学院电气工程实验中心完成,时间为1周,目的是使学生建立电力系统及自动控制系统的整体概念,从而培养学生综合运用知识和分析问题的能力。专业综合实验分为电力系统综合实验和电气自动化综合实验,学生可任选其中一个,实验完成后,提交实验报告。

3)课程设计。

①电子技术课程设计。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周,每人一题,完成电子电路的设计、调试、仿真。该环节着重提高学生在电子技术方面的实践技能,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力,使学生初步掌握工程设计方法和实践的基本技能。完成后提交设计说明书。

②综合课程设计。第七学期在校内完成,时间为2周,每人一题,目的是使学生综合运用所学的理论与实践知识,按要求完成设计内容,有实验条件的完成实验验证。该课程设计分为电力系统综合课程设计和电气自动化综合课程设计,前者主要完成发电厂、变电所的初步设计,后者主要完成控制系统的设计、调试。学生可任选一个,完成后提交设计说明书。

4)专业实习。

①认识实习。实习地点为天富电力股份有限公司、天业化工、银河纺织有限公司、昌吉特变、农副产品加工厂等企业,于第三学期进行,时间为1周,实习方式为现场参观。通过认识实习激发学生热爱所学专业和奋发学习的热情;通过参观火力发电厂、水电站、变电站,初步认识电力的生产、变换和输送过程,认识电气设备在实际工作中的应用情况,为后续课程的学习打下基础。完成后提交实习报告。

②毕业实习。实习地点为天富电力股份有限公司等实习基地,于第七学期完成,时间为4周,学生分组进行,采用工程技术人员专题讲座与现场实习相结合的方式。通过实习,深入了解发电厂生产各个环节以及计算机在发电厂中的应用情况,为毕业设计搜集资料等。完成后提交实习报告。

5)毕业设计。毕业设计于第八学期在校内进行,时间为16周,采用导师制,双向选择,每生一题,也可与签约单位联合完成实际课题。设计期间要求学生调查研究,收集资料,综合运用4年所学的知识,完成方案比较、分析、论证,理论研究、设计计算、设计说明书的编写等,培养学生分析问题和解决问题的综合能力。

这样,在教学安排上加强了实践教学环节,增加了大型综合实验周、课程设计、毕业设计时间。目前专业集中实践周由原来的28周增加到32周,占教学总周数的比例达到20%。同时,在理论课程教学中,开设实验比重增加,专业主干课程实验课时占总课时达20%,实践环节课时比例大大提高,课内实验课时达210课时,实验开出率达到100%。

4 改革教学方法和手段,改善教学效果

4.1 实行实验室全天开放

在电气工程及其自动化专业的实践教学中,学科基础课程实验实行全开放实验教学方式,如电路实验、电子技术实验、微机原理实验、单片机原理实验和电力电子技术实验;实行全开放实验室,学生在完成全部必做实验项目、选做实验项目后,可根据自己的学习兴趣和能力,自拟实验项目,自主安排实验时间,自主进行实验操作,完成相应实验。通过实施“全开放”实验教学方式,大大增强了学生的实验动手能力、分析与解决实际问题的能力,调动了学生的学习积极性,学生变被动学习为主动学习。

4.2 积极开展第二课堂活动

有计划引导学生参加各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去,他们可以参加大学生创新设计与制造大赛、全国大学生电子设计大赛“挑战杯”、大学生课外学术科技竞赛等,参加教师的科学研究工作。通过第二课堂活动,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。

5 结束语

本文围绕工程应用型本科电气工程及其自动化人才的培养目标,结合石河子大学电气工程及其自动化专业建设发展情况和专业特色,介绍构建“双体系两结合”教学模式的探索思路与实施过程。按照“双体系两结合”的教学模式制订专业人才培养计划,构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系与递进式的实践教学体系,突出工程素质培养,理论教学与实践教学并重,改革教学方法和手段,改善教学效果,开展各项教学工作,学生的综合素质和工程实践能力明显提升,得到用人单位的认可。

参考文献

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