主頁 > 企 業(yè) 博 客 > 工科院校電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)研究
隨著十二五規(guī)劃的展開，國家對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提出了新的要求，這就要求普通高校更加注意創(chuàng)新型實(shí)用人才的培養(yǎng)，尤其是高素質(zhì)工程師儲(chǔ)備隊(duì)伍的培養(yǎng)，必須提到議事日程上來。電工電子技術(shù)是培養(yǎng)機(jī)、電類人才的基礎(chǔ)課程; 而電工電子實(shí)訓(xùn)是傳授電工技術(shù)相關(guān)基本知識(shí)、電子工程相關(guān)的理論和技術(shù)的訓(xùn)練手段的，因此，對(duì)培養(yǎng)未來工程師基礎(chǔ)素質(zhì)與創(chuàng)新能力，具有重要的意義。
1 大規(guī)模電工電子實(shí)訓(xùn)中存在的問題
(1)面對(duì)學(xué)生專業(yè)眾多，專業(yè)間差異較大
電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)不僅僅與機(jī)、電類專業(yè)緊密相關(guān)，同時(shí)也對(duì)消除“電盲”，提高非電類學(xué)生綜合素質(zhì)有著重要的意義。由此，普通工科院校電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)除了包括全校全部電類外，還將面對(duì)許多非電類專業(yè)，諸如環(huán)境工程、高分子材料、建筑排水、化學(xué)工程、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等。即使是電類專業(yè)，其專業(yè)基礎(chǔ)也存在略微不同，然而，非電類專業(yè)差異更為巨大，其中學(xué)基礎(chǔ)都不盡相同。所以同樣的教學(xué)方式，對(duì)于電類學(xué)生而言，差異不大，而對(duì)于非電類專業(yè)學(xué)生，差異非常明顯，例如材料加工專業(yè)班級(jí)的平均優(yōu)秀率高出化學(xué)工程。同樣的教學(xué)方式，部分非電類專業(yè)的學(xué)生集體表示有難度，降低了一部分學(xué)生的實(shí)訓(xùn)課程參與熱情。
(2)理論與實(shí)踐脫節(jié)，進(jìn)而影響實(shí)訓(xùn)教學(xué)
隨著新教學(xué)大綱的頒布，理論課程減少，實(shí)踐課程增多，隨之帶來了新的問題，即理論課程推進(jìn)速度落后與實(shí)踐課程，導(dǎo)致學(xué)生在電工電子實(shí)訓(xùn)課程開始時(shí)，沒有相關(guān)的理論基礎(chǔ)，無法完全理解電工電子實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目原理，增加其完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的難度。尤其是對(duì)于非電類專業(yè)學(xué)生，其電類理論課程多被縮減，實(shí)訓(xùn)相關(guān)理論章節(jié)幾乎沒有涉及，為電工電子實(shí)訓(xùn)過程造成極大影響，而電工電子實(shí)訓(xùn)過程前兩節(jié)理論介紹課難以解決此問題。
(3)電工電子實(shí)訓(xùn)過程缺少差異化教育模式
電工電子實(shí)訓(xùn)的目的是建立學(xué)生的工程素質(zhì)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。而相同電類專業(yè)的學(xué)生，其能力也存在差異，自主學(xué)習(xí)的熱情也不盡相同，但目前的電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式僅限于幾個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目，如照明電路、電機(jī)控制、晶體管放大電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、收音機(jī)等一些常規(guī)項(xiàng)目，在滿足大多數(shù)學(xué)生的基礎(chǔ)教學(xué)，少數(shù)能力較強(qiáng)的學(xué)生沒有更多選擇，限制了創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。
(4)電工電子實(shí)訓(xùn)評(píng)分模式落后
目前的電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)評(píng)分中，教師主要采用檢查實(shí)訓(xùn)電路、實(shí)訓(xùn)作品以及實(shí)訓(xùn)報(bào)告，實(shí)訓(xùn)出勤記錄也占一定的比例。但這種評(píng)分模式也存在很大的弊端，由于實(shí)訓(xùn)人數(shù)較多，指導(dǎo)老師難以顧及到每個(gè)學(xué)生實(shí)訓(xùn)的具體情況，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生間代工的情況。此外，由于電子元件的早期失效以及一些偶然因素的發(fā)生，引起實(shí)訓(xùn)作品功能的差異，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于實(shí)訓(xùn)過程評(píng)分的公平性與客觀性產(chǎn)生質(zhì)疑。
2 電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革中的具體對(duì)策
為解決在實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革前期所發(fā)現(xiàn)的問題，我中心摸索出一系列針對(duì)性方法。
對(duì)于實(shí)訓(xùn)學(xué)生眾多，專業(yè)繁雜的局面，我中心對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，將電類與非電類課程分開，將提高型與創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目注入電類實(shí)訓(xùn)的課程體系，并增加電類專業(yè)的實(shí)訓(xùn)的課時(shí)量。而對(duì)于非電類專業(yè)的學(xué)生，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容主要集中在基礎(chǔ)型甚至科普型項(xiàng)目中，在保證基本實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)的前提下，將實(shí)訓(xùn)時(shí)間控制在一周以內(nèi)。這樣既符合了兩類學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，又保證了大規(guī)模實(shí)訓(xùn)的教學(xué)時(shí)間。
為解決理論課程與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目脫節(jié)問題，我中心大膽引入虛擬平臺(tái)作為實(shí)訓(xùn)前期預(yù)習(xí)輔助。例如，三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路項(xiàng)目，很多班級(jí)在實(shí)訓(xùn)前沒有相關(guān)的理論鋪墊，15 分鐘的理論介紹很難讓學(xué)生完全理解其原理，直接導(dǎo)致在實(shí)訓(xùn)過程中難度增加，檢查線路時(shí)大量燒壞保險(xiǎn)絲，引發(fā)學(xué)生的實(shí)踐挫折感。而我中心引入 Multisim 10. 0 作為仿真平臺(tái)，在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行前，將仿真軟件以及建立虛擬三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的教程拷貝給受訓(xùn)學(xué)生，通過前期仿真過程，學(xué)生更加理解實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的原理與注意事項(xiàng)，大大降低了實(shí)訓(xùn)過程中的元件損耗［2－4］，同時(shí)也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與自主學(xué)習(xí)能力。
電工電子實(shí)訓(xùn)過程缺少差異化教育模式，部分學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)、學(xué)習(xí)較主動(dòng)的學(xué)生認(rèn)為沒有提高的平臺(tái)。針對(duì)這一問題，我中心在教改過程中將實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目分為基礎(chǔ)型、研究創(chuàng)新型與個(gè)性化實(shí)踐型三個(gè)層次，基礎(chǔ)型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目面向大部分學(xué)生，完成即達(dá)標(biāo)。研究創(chuàng)新型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目面向水平較高的學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇。而個(gè)性化實(shí)踐型項(xiàng)目主要面對(duì)自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，又有競賽需求的學(xué)生設(shè)立，主要占用課外時(shí)間，因此建議利用開放型實(shí)驗(yàn)
室。
由于實(shí)訓(xùn)過程時(shí)間較長，評(píng)分考量的因素較多，其客觀性與公平性十分重要。根據(jù)國內(nèi)外教育學(xué)家的觀點(diǎn)，引導(dǎo)持續(xù)性成長與學(xué)習(xí)的刺激，從課程終結(jié)時(shí)進(jìn)行的評(píng)價(jià)變?yōu)槌掷m(xù)地展開的評(píng)價(jià)成為今后教育評(píng)價(jià)變革的方向之一。實(shí)訓(xùn)過程的表現(xiàn)應(yīng)該在實(shí)訓(xùn)成績中得到有效的體現(xiàn)，這樣的評(píng)分機(jī)制將更加能保證客觀性與公平性。所以我中心在實(shí)訓(xùn)的評(píng)分上加大過程性評(píng)定的權(quán)重，更注重對(duì)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中體現(xiàn)的能力和態(tài)度的關(guān)注，消除了部分學(xué)生對(duì)電工電子實(shí)訓(xùn)評(píng)分客觀性與公平性的質(zhì)疑。
電工電子實(shí)訓(xùn)是機(jī)、電類人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，也是提高非電類人才工程素質(zhì)的主要途徑之一。在本中心為期 4 年的教學(xué)改革中，我們對(duì)大規(guī)模電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了通過改革教學(xué)內(nèi)容、引入虛擬平臺(tái)、改進(jìn)教學(xué)方式以及完善評(píng)分機(jī)制等一系列方法有效解決了之前出現(xiàn)的一些問題，為電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革提供了新的思路。
1 大規(guī)模電工電子實(shí)訓(xùn)中存在的問題
(1)面對(duì)學(xué)生專業(yè)眾多，專業(yè)間差異較大
電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)不僅僅與機(jī)、電類專業(yè)緊密相關(guān)，同時(shí)也對(duì)消除“電盲”，提高非電類學(xué)生綜合素質(zhì)有著重要的意義。由此，普通工科院校電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)除了包括全校全部電類外，還將面對(duì)許多非電類專業(yè)，諸如環(huán)境工程、高分子材料、建筑排水、化學(xué)工程、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等。即使是電類專業(yè)，其專業(yè)基礎(chǔ)也存在略微不同，然而，非電類專業(yè)差異更為巨大，其中學(xué)基礎(chǔ)都不盡相同。所以同樣的教學(xué)方式，對(duì)于電類學(xué)生而言，差異不大，而對(duì)于非電類專業(yè)學(xué)生，差異非常明顯，例如材料加工專業(yè)班級(jí)的平均優(yōu)秀率高出化學(xué)工程。同樣的教學(xué)方式，部分非電類專業(yè)的學(xué)生集體表示有難度，降低了一部分學(xué)生的實(shí)訓(xùn)課程參與熱情。
(2)理論與實(shí)踐脫節(jié)，進(jìn)而影響實(shí)訓(xùn)教學(xué)
隨著新教學(xué)大綱的頒布，理論課程減少，實(shí)踐課程增多，隨之帶來了新的問題，即理論課程推進(jìn)速度落后與實(shí)踐課程，導(dǎo)致學(xué)生在電工電子實(shí)訓(xùn)課程開始時(shí)，沒有相關(guān)的理論基礎(chǔ)，無法完全理解電工電子實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目原理，增加其完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的難度。尤其是對(duì)于非電類專業(yè)學(xué)生，其電類理論課程多被縮減，實(shí)訓(xùn)相關(guān)理論章節(jié)幾乎沒有涉及，為電工電子實(shí)訓(xùn)過程造成極大影響，而電工電子實(shí)訓(xùn)過程前兩節(jié)理論介紹課難以解決此問題。
(3)電工電子實(shí)訓(xùn)過程缺少差異化教育模式
電工電子實(shí)訓(xùn)的目的是建立學(xué)生的工程素質(zhì)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。而相同電類專業(yè)的學(xué)生，其能力也存在差異，自主學(xué)習(xí)的熱情也不盡相同，但目前的電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式僅限于幾個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目，如照明電路、電機(jī)控制、晶體管放大電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、收音機(jī)等一些常規(guī)項(xiàng)目，在滿足大多數(shù)學(xué)生的基礎(chǔ)教學(xué)，少數(shù)能力較強(qiáng)的學(xué)生沒有更多選擇，限制了創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。
(4)電工電子實(shí)訓(xùn)評(píng)分模式落后
目前的電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)評(píng)分中，教師主要采用檢查實(shí)訓(xùn)電路、實(shí)訓(xùn)作品以及實(shí)訓(xùn)報(bào)告，實(shí)訓(xùn)出勤記錄也占一定的比例。但這種評(píng)分模式也存在很大的弊端，由于實(shí)訓(xùn)人數(shù)較多，指導(dǎo)老師難以顧及到每個(gè)學(xué)生實(shí)訓(xùn)的具體情況，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生間代工的情況。此外，由于電子元件的早期失效以及一些偶然因素的發(fā)生，引起實(shí)訓(xùn)作品功能的差異，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于實(shí)訓(xùn)過程評(píng)分的公平性與客觀性產(chǎn)生質(zhì)疑。
2 電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革中的具體對(duì)策
為解決在實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革前期所發(fā)現(xiàn)的問題，我中心摸索出一系列針對(duì)性方法。
對(duì)于實(shí)訓(xùn)學(xué)生眾多，專業(yè)繁雜的局面，我中心對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，將電類與非電類課程分開，將提高型與創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目注入電類實(shí)訓(xùn)的課程體系，并增加電類專業(yè)的實(shí)訓(xùn)的課時(shí)量。而對(duì)于非電類專業(yè)的學(xué)生，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容主要集中在基礎(chǔ)型甚至科普型項(xiàng)目中，在保證基本實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)的前提下，將實(shí)訓(xùn)時(shí)間控制在一周以內(nèi)。這樣既符合了兩類學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，又保證了大規(guī)模實(shí)訓(xùn)的教學(xué)時(shí)間。
為解決理論課程與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目脫節(jié)問題，我中心大膽引入虛擬平臺(tái)作為實(shí)訓(xùn)前期預(yù)習(xí)輔助。例如，三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路項(xiàng)目，很多班級(jí)在實(shí)訓(xùn)前沒有相關(guān)的理論鋪墊，15 分鐘的理論介紹很難讓學(xué)生完全理解其原理，直接導(dǎo)致在實(shí)訓(xùn)過程中難度增加，檢查線路時(shí)大量燒壞保險(xiǎn)絲，引發(fā)學(xué)生的實(shí)踐挫折感。而我中心引入 Multisim 10. 0 作為仿真平臺(tái)，在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行前，將仿真軟件以及建立虛擬三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的教程拷貝給受訓(xùn)學(xué)生，通過前期仿真過程，學(xué)生更加理解實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的原理與注意事項(xiàng)，大大降低了實(shí)訓(xùn)過程中的元件損耗［2－4］，同時(shí)也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與自主學(xué)習(xí)能力。
電工電子實(shí)訓(xùn)過程缺少差異化教育模式，部分學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)、學(xué)習(xí)較主動(dòng)的學(xué)生認(rèn)為沒有提高的平臺(tái)。針對(duì)這一問題，我中心在教改過程中將實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目分為基礎(chǔ)型、研究創(chuàng)新型與個(gè)性化實(shí)踐型三個(gè)層次，基礎(chǔ)型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目面向大部分學(xué)生，完成即達(dá)標(biāo)。研究創(chuàng)新型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目面向水平較高的學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇。而個(gè)性化實(shí)踐型項(xiàng)目主要面對(duì)自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，又有競賽需求的學(xué)生設(shè)立，主要占用課外時(shí)間，因此建議利用開放型實(shí)驗(yàn)
室。
由于實(shí)訓(xùn)過程時(shí)間較長，評(píng)分考量的因素較多，其客觀性與公平性十分重要。根據(jù)國內(nèi)外教育學(xué)家的觀點(diǎn)，引導(dǎo)持續(xù)性成長與學(xué)習(xí)的刺激，從課程終結(jié)時(shí)進(jìn)行的評(píng)價(jià)變?yōu)槌掷m(xù)地展開的評(píng)價(jià)成為今后教育評(píng)價(jià)變革的方向之一。實(shí)訓(xùn)過程的表現(xiàn)應(yīng)該在實(shí)訓(xùn)成績中得到有效的體現(xiàn)，這樣的評(píng)分機(jī)制將更加能保證客觀性與公平性。所以我中心在實(shí)訓(xùn)的評(píng)分上加大過程性評(píng)定的權(quán)重，更注重對(duì)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中體現(xiàn)的能力和態(tài)度的關(guān)注，消除了部分學(xué)生對(duì)電工電子實(shí)訓(xùn)評(píng)分客觀性與公平性的質(zhì)疑。
電工電子實(shí)訓(xùn)是機(jī)、電類人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，也是提高非電類人才工程素質(zhì)的主要途徑之一。在本中心為期 4 年的教學(xué)改革中，我們對(duì)大規(guī)模電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了通過改革教學(xué)內(nèi)容、引入虛擬平臺(tái)、改進(jìn)教學(xué)方式以及完善評(píng)分機(jī)制等一系列方法有效解決了之前出現(xiàn)的一些問題，為電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革提供了新的思路。
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