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序论:在您撰写机电工程类专业时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
[关键词]电机工程专业 电类技术
中图分类号:G454 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0391-01
随着社会的发展,各类电机工程技术逐渐深入到人们的生活与工作中,因此对于五门电类技术基础的研究尤为重要,为我国各类企业的发展打下坚实基础。我们主要根据我国社会发展的需求来制定五门电类技术基础研究的原则、内容和今后的发展方向,从而增加其研究的可实操性,真正促进我国机电工程的发展。
一、五门电类技术基础研究的概述
1.研究原则
我国机电工程专业技术基础在近几年来对其大力研究取得显著的成就,但是相对西方的研究进度较为落后。我国大型电类企业的先进技术大部分仍是引进日本和德国等先进国家的电类技术。其研究成果仍需要进一步提升,为我国电类企业的发展做出贡献,针对从事各门电类的岗位所需改进的内容作为研究重点,从而不断提升在职人员的工作能力,建立对五门电类企业发展有用的研究体系。
2.研究内容
我国对于机电工程专业五门电类技术基础主要研究的内容包括以下几个方面:一方面是对于五门电类技术基础相应的理论知识网的不断更新和完善,为其基础技术研究打下坚实的基础。例如五门电类技术基础相应的机械制图、电工基础、电机与变压器、PLC、电工基础和电子技术等基础知识体系的不断完善,并且增加其基础知识的实践性;另一方面是不断提升五门电类技术基础相应岗位的实操的能力。例如对于五门电类基础技术相应岗位的涉及到的机电设备和控制设备的识别、设计、调整、维修、操作、编写、安装和改造等方面的能力。
二、五门电类技术基础的研究方向
随着我国经济体制的不断变化,相应的五门电类技术基础的研究体系也应该进行改变,从而使其研究的成果更加适应当今社会对电类企业的发展,也更容易应用到电类企业的实际岗位中,从而促进电类企业的进一步发展。
1.智能化
智能化是当今社会研究的主要发展趋势,根据企业中的设备我们可以发现,电气自动化逐渐代替人工操作,机电智能化的机器人逐渐代替自动化设备,这一现象证明其智能化成为五门电类技术基础研究的最终方向。机电的智能化主要指的是在电气自动化的基础上,加入人工智能化、运算技术、模糊学、心理学混沌动力学等新型的研究领域,从而模仿人工的智能化,使机电设备具有与人一样的辨别、决策和处理的能力,从而促进机械设备的高智能运转,提高企业的工作效率和控制能力。
2.模块化
机电工程对于模块化的研究可以很大程度的减少资源设备的浪费,对于统一各机电类企业的机械设备的各类接口的标准化由于产品功能的复杂性和多样化存在一定的难度,制定标准化规格,一方面有利于机电设备的开发也有利于各类新产品的推行和扩大生产规模。新标准化制度的建立,必然要对之前的设备进行改进甚至是报废,这必然是一笔不小的费用,因此可以先选择大型的电类企业实施标准化,逐渐将标准化贯彻实施,为机电企业的发展创建良好的发展环境。
3.电子网络化
21世纪是计算机网络技术迅速发展的时代,网络技术不仅仅为人们提供更为便捷的生活,还为各大电类企业的发展起到推动的作用。网络可以打破空间和国际上的局限,使世界各地的电类企业连成一线,也是我国了解国际上的电类企业发展信息的途径之一,促使全球的电类企业在合作中竞争、相互促进,实现双赢的局面;同时也可以利用网络上的优势推行新产品;还有网络技术也实现远程监控和实时监控的目标,也是机电一体化的基础技术等多方面的优势。因此网络化是机电工程企业的发展趋势。
4.微型化
微型化是当今机电设备逐渐向微型化发展,国外发达国家早已意识到微型化的优势,并将其称之为微电子机械系统。微型化主要指的是一平方厘米的机电设备,并且逐渐向微米和纳米级发展。微型化机电设备的体积小、耗能小、便于安装和运动快捷等多方面的优势,深受各大机电企业的欢迎。微机技术的研究还涉及到光刻技术和蚀刻技术,促进微机技术更加精确。
5.绿色化
机电工程在迅猛发展的同时,也为我国环境造成一定的负担,若是要对污染的环境治理需要花费几倍甚至十几倍的代价,严重的环境破坏已经威胁到人们的生存,因此我国机电企业意识到绿色化发展的重要性,即在保证生态环境的前提下发展机电工程。绿色化的发展道路主要是从两方面来进行,一方面是对机电工程制造的污染液体、固体进行物理或化学的处理,使其达到污染排放的标准;另一方面是从根本上杜绝污染液体或固体产生,从而使其排放液达到标准。绿色产品在从设计、制造、运转和销毁等阶段减少污染物产生的同时,也要提升各阶段的资源利用率,并且可以对其回收利用再生产。绿色化的技术开发也是可持续发展道路的实现途径之一。
6.系统化
机电工程的系统化主要体现在机电工程建立完善的体系结构方面。系统的结构并不是一成不变,可以根据当今社会机电发展变化而变化,具有很强的灵活性。该系统需要增加对多个子系统的调控能力,除此之外还需要强大的通讯技术作为支持;另一方面体现在人格化方面,机电系统化越来越重视人与机械设备的配合,首先是设计期间逐渐增加机械设备的智能化,即机器人的设计理念,增加人与机器的融合度,其次是从自然界的生物寻找灵感,寻求自然界的规律,促进机电人格化的程度。
结束语
综上所述,随着机电工程专业越来越受到人们的重视,其五门电类基础的研究也不断走向科学化的发展道路,五门电类技术基础是机电工程专业的主要组成部分,其研究的方向决定机电工程的发展趋势,借鉴西方的发展经验,在建立完善的理论体系的基础上根据社会的发展和人们的需求决定机电工程智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化和系统化的发展方向,从而提升机电工程的工作效率和经济效益,并建立其可持续发展的道路,促进其更好更快的发展。
参考文献
[1] 刘念明.“电工技术基础与技能”课教学心得[J].科教文汇:下旬刊.2014(5).
[2] 谢东,王敏.基于“卓越计划”的电类专业电子技术基础课程教学研究[J].中国电力教育.2011(10).
供用电技术专业培养掌握供用电技术基本知识,具有供用电工程及电力系统施工、维护、自动控制、试验分析和技术开发能力的实用型、技能型人才。
该专业培养在供电企业、工矿企事业等单位从事与供配电系统、用电系统相关的电气设计、运行、维护、管理及其变配电站电气设备的安装、调试、检修和用电监察与营业管等工作的高等工程技术应用性人才。学生通过学习掌握本专业必备的基础理论和供配电系统、电气设备、电力系统正常运行、故障处理、供用电生产管理、营业管理等方面的专业知识,接受工程实践训练,具备从事电力网、变配电站、企业供配电工程设计、运行、检修、安装调试、用电监察、营业管理等工作的职业能力和职业素质。
供用电技术包括:输电变电线路及设备安装调试;高、低压输电线路维护,变电站、所的电力运行监控,用电设备的使用维修等相关技术,所涵盖的范围除了微波弱电以外,几乎包含了全部强电的技术内容。
(来源:文章屋网 )
关键词:虚拟仿真技术;电气工程类专业;应用
0引言
在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,不仅可以让学生全面详细了解电力工程的运行以及相关的专业知识,同时还能保证师生的安全[1]。笔者结合自身的工作经验,就虚拟仿真技术在电气工程类专业中的应用谈一谈自己的看法。
1虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用的重要意义
1.1实现资源的有效共享
虚拟仿真技术是一项基于互联网基础上的信息技术,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,可以为学生在任何地点和任何时间进行实验提供相应的条件。与此同时,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,还可以开放优秀的实验教学资源,给社区、企业以及兄弟院校等提供教学服务,从而实现资源的有效共享。
1.2实现不可逆以及不可及过程
电气工程类专业的实验教学面临着强电的威胁,很多实验必须要在极端或者高危的环境下才能完成,操作过程也是不可及或者不可逆的,对学生相关技能的训练需要高消耗和高成本,不仅危险而且能够被学生掌握和吸收的知识和技能少之又少。但是如果在电气类专业教学中运用虚拟仿真技术,就可以有效改观这一局面,虚拟仿真技术可以为电气工程类专业教学提供经济、安全、可靠的实验手段,既能消除强电威胁,又能促进学生把握和吸收相关专业知识。譬如,在高电压虚拟仿真实验当中,学生可以近距离观察高压放电的情景,还可以反复观看[2]。
1.3教学环节更加灵活
在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,学生可以按照自己的学习能力和学习需求灵活选择实验内容。同时,学生还可以随着学习进度的变化回顾以前的学习内容,或者跨越教学层次进行提升。在这种虚拟化的教学情境之中,学生真正掌握了学习的自,不仅得到更多创新实践和接触专业实验的机会,学习兴趣和学习积极性也得到有效的提升。教学环节更具有灵活性,学生可以充分展现自己的才华。
2虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用策略
2.1转变传统教学思想,建立科学的教学目标
电气工程类专业教师还要在此基础上建立科学的教学目标,科学合理的教学目标能够让教学取得事半功倍的效果[3]。由于学生在兴趣爱好、学习进度以及专业方向上等各个方面存在一定的差异,所以在学习过程中就需要不同的学习和实验平台,同时,这些平台之间必须要有较强的联系。尤其当教学资源出现学科交叉的时候,老师要按照系统构建、综合设计、理论应用三个层次构建虚拟实验教学平台,将虚拟仿真技术的优势充分发挥出来。例如,电气工程类专业老师可以从基础课程实验、综合实验和生产练习这三个方面制定实验教学综合培养计划。基础课程实验主要包括专业的课程实验和工程设计基础训练;综合实验主要包括课程设计和工程设计综合训练;生产实习主要有毕业设计和创新设计训练。
2.2构建互通互融教学理念,完善课程教学体系
在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,可以给老师的教学以及学生的学习提供安全的环境和可靠的保障。其课程教学体系可以细分为专业基础课程实验、工程设计基础以及专业课程实验。其中,专业基础课程实验还可以细分为专业基础实验和专业综合实验,专业课程实验可以细分为综合实验和课程设计。老师需要根据教学目的和教学要求设计教学平台的教学资源,在资源当中有效贯穿课程内容。同时,要以培养学生应用能力为目标建立教学层次,利用横向连接的方式将不同平台的教学资源有效结合起来。在注重因材施教、专业培养的同时要保证教学平台之间互通互融,同时还要保证教学层次之间呈现出一个相互补充的状态。在当前的教育形势下,电气工程类专业的老师要敢于打破学科专业的界限,建立一体化的教学理念,在此基础上实现资源的有效共享和创新型人才的培养。
2.3以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台
第一,创新与实践训练平台。针对电气工程类专业的教学特色,利用虚拟仿真技术结合“新型传感器”、“工业自动化”、“机器人”、“航空航天”、“智能电网”等专业领域的先进技术建立虚拟化的仿真系统,从而加强学生对有关学科先进成果以及专业知识的理解。第二,专业综合实验教学平台。该实验平台主要包括工程设计综合训练、综合实验、课程设计等集中的教学环节。利用虚拟仿真技术构建专业综合实验教学平台,一切的不可能都会变成可能。虚拟仿真技术可以给学生创建一个近似真实的虚拟环境,从而实现对学生实践技能的训练,也能有效实现生产现场和实验室的无缝对接。第三,基础实验教学平台。创建该平台主要是为了进行基础知识教学,通过仿真技术对一些技术原理以及基础科学进行验证,让学生能够全面掌握基础知识和相关技能。除此之外,虚拟仿真技术能够打破时间和空间的限制,学生可以随时随地开展实验,从而培养学生解决问题的能力和独立思考的能力。
3结论
在电气工程类专业中应用虚拟仿真技术,可以实现资源的有效共享,让教学环节变得更加灵活,同时还能让一些不可能的实验转化为可能实现的实验。电气工程类专业教师要重视虚拟仿真技术,首先要转变传统教学思想,建立科学的教学目标,其次要构建互通互融教学理念,完善课程教学体系,最后要以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台,将虚拟仿真技术的价值和功能最大限度发挥出来。
参考文献
[1]黄文力,苗满香.电气工程及其自动化专业课程体系的改革[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版).2011(04):32-33.
关键词 高职电气类专业 工厂供电 课程设计
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 课程改革基于的理论依据或现实问题
工厂供电是高职机电一体化专业的一门专业课程,研究如何向工厂用电设备提供电能并保证其安全、可靠、优质、经济运行的一门科学,要求学生掌握供配电系统的设计、运行、安装、维护的基本理论知识,并具有设备的运行维护能力。而高等职业教育的教学目标是职能教育,为生产、建设、管理、服务一线培养具有综合职业技术的人员。结合此目标,教师在工厂供电课程教学时需将内容渗透于实践当中,但工厂供电课程所需要的实践的设备电压等级高、价格高、外形结构较大型、也不便让学生操作,且电工作业为特殊工种,使该门课程的实践训练有一定的难度。教师只能采取以理论课为主,结合图形辅助教学,这种教学方法极易导致高职教育向学科型教育靠拢,而成为本科教育的“压缩饼干”。而高职学生本身具有基础较差,学习约束力较弱等特点,最终学生只是被动地学习,学习兴趣不高,学生对课程没有根本的认识,甚至对于基本的高低压器件都没有根本的认识,导致达不到教学目标,学生不具有到相关供电单位实习的能力。
结合工厂供电课程教学的现状,学生学习后不能直接适应劳动岗位的要求,为了改变一味传输式的教学及学生的学习状况,改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,为了使学生在课程学习中学到更多的知识和锻炼学生的计算、设计、绘图、实践等能力,必须对工厂供电课程教学进行改革。
2 改革的意义
本项目根据培养目标确定学生应具备的知识能力与素质结构,并以此为导向,以培养学生“就业竞争能力”和“发展后劲”为宗旨,达到“动手快、后劲足”的目标;以专业技术应用能力和学习能力、分析问题解决问题的能力为培养主线,构建以应用性、实践性、创新性为主要特征的教学体系、课程结构体系和教学内容体系。在教学中突出实训环节占更大比例,学生都有亲自动手练习与操作的机会的特点。通过对工厂供电教学改革与实践,使学生系统掌握供配电系统的设计、运行、安装、维护的基本理论知识,并具有设备的运行维护能力,最终显现学生岗位适应能力强的特点,更受广大用人单位的欢迎。
3 国内外研究现状分析
国内外专家针对工厂供电课程教学改革也进行了不同程度的研究。自二十世纪八十年代以来,行为引导教学法逐渐成为职业教育教学论中的一种新思潮,日益被世界各国职业教育界的专家所推崇。行为引导,是指以行为或工作任务为主导方向的职业教育教学改革策略,使学生能够自主学习;长春汽车工业高等专科学校教师提出三段式教学方法即课前的预习自学、优化课堂教学和加强实践环节这三个阶段,改变以往课堂上采用的“直灌式”的教学方法,使学生的综合素质得到提高;孙琴梅根据所在学校实验实训条件和地区特点,对工厂供电课程进行分析,找到合适项目,提出项目教学法,注重课程整体教学设计,课程整体设计根据本课程与生产实际的关系找到一个或两个具体的工程项目,找到一个能贯穿课程的工程项目,要完成该项目,可通过几个贯穿整个项目的能力训练模块(即能力训练项目)来实现,而能力训练项目中所用的知识就是本课程的知识要求,最终达到学习的目的。以上这些教学方法都在一定程度上改变了以往的教学模式,取得了较好的成果。但是一系列方法都忽略了课程设计环节,没有将课程设计结合到整个教学任务中,本项目以课程设计为导向,结合行为引导、项目任务教学法,将课程设计各部分设定为每一个任务并与实践充分结合,建立模拟化教学,完成所有任务即完成整个课程设计,使学生真正地对工厂供配电流程有一个全面的认识与研究。
4 改革研究的主要内容
本改革研究的是工厂供电课程的教学改革与实践,针对工厂供电课程特点,结合课程设计要求,即工厂负荷计算和无功功率补偿、变配电所及主变压器的选择、继电保护及二次回路选择、变配电所及柴油发电机房的布置与结构设计、供配电线路设计、防雷保护和接地装置设计,设计图纸的绘制等,在整体组织上,吸取项目驱动的特点,以问题或任务为导向、围绕每一个单项行动(任务),展开相关技能的教学,一步一步,环环相扣,逐步形成一个完整的工作任务。最后将整个设计模拟化,在模拟工厂的供配电房中完成,采用实例和“真实环境”方式教学,学生动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,使学生充分锻炼学习与思考能力,参与、解决问题的能力,实际操作、绘图的能力,并能够锻炼学生创造性思维能力,及学生的责任心、交流与合作的能力。利用多媒体、模拟工厂、各种实物等教学环境与教具,真正实现一体化教学,达到教学目的。
5 课程改革目标
改变一味传输式的教学,改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度。改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、积极探索、勤于动手,动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,培养学生获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。走出传统课堂,但又不完全脱离课堂,采用模拟化教学环境,提高学生学习的兴趣,教师的作用也从知识的传授者进而成为一个指导者,达到教学双赢目的,同时使学生毕业后能快速适应工作岗位,实现高职学校职能教育的目标。
6 改革创新之处
本项目以课程设计为导向,结合行为引导、项目任务教学法,将课程设计各部分设定为每一个任务并与实践充分结合,建立模拟化教学,完成所有任务即完成整个课程设计。以“学院10kV变电所的运行与维护”为例,以学院10kV变电所为主线,从变电所的选址,主结线、高低压开关柜到继电保护,基本包含了工厂供电课程的全部内容,将课程按综合项目进行分解,即分解为若干项目任务,将课程中的知识纳入到各项目中去。使学生积极参与,清楚了解每一具体环节的细节,真正地对工厂供配电流程有一个全面的认识与研究。建立模拟实验室,不同于以往的供配电实验室,变电所模拟屏、变电站模型、变压器模型等,实现动态模拟配电装置仿真,使学生在实训室内可以完成认识高低压设备、一次、二次保护设备等各类器件,完成设计、计算、定址、绘图、组装与维护等内容,同时利用多媒体教学,通过视频录像讲解供电安全、防雷知识等,提高教学效果。
1课程改革背景
“一带一路”对中国企业“走出去”带来了机遇和挑战,工程技术人才国际交流合作日益频繁,这要求我们提高中国工程教育质量、按照国际标准培养工程技术人才。2016年6月2日,我国成为《华盛顿协议》(蒋复量,李向阳,谭凯旋,等.专业认证背景下的安全工程专业特色教育研究与实践)第18个正式成员,通过中国科协所属中国工程教育专业认证协会(CEEAA)认证的中国大陆工程专业本科学位将得到美国、英国、加拿大等所有该协议正式成员的承认。近年来,为提高工程教育质量,并通过“以评促建以评促改”来引入工程教育认证的先进理念,全国各地的高等学校正在积极的提交工程教育认证申请,专业认证范围逐年扩大,2019年中国工程教育专业认证协会受理了东南大学机械工程等688个专业的工程教育认证申请。电工电子技术课程作为非电类工程专业开设的一门技术基础课,是工程教育专业认证的一个重要考察指标。目前,我校有给排水科学与工程,安全工程,资源勘查、化学工程与技术等专业已经通过了我国的工程教育认证,核工程与核技术专业、机械设计制造及其自动化等专业的工程教育认证申请已被受理。笔者结合近几年面向几个不同的非电类专业学生讲授电工电子技术课程的教学经验,根据工程教育认证的最新标准,从教学理念、教学目标、课程内容、实践教学等方面对该课程的教学提出了一些改革措施。
2课程教学中存在的问题
2.1课程基本情况简介
目前,我校有机械、计算机、化工、土木、采矿等专科开设了电工电子技术课程,根据培养目标和毕业要求的不同,各专业在课程内容有不同的侧重,实验课非独立设课,其开课学期和课时设置如表1所示。
2.2课程教学中存在的问题
(1)课程内容设置不够科学。虽然对不同的学科专业,设置了4种不同的学时设置,但是课程内容在处理“继承与更新”的关系上不够科学。课程内容要能够支撑培养计划和毕业要求,为后续课程和专业知识及将来所从事的工作打下基础。培养计划一般每4年左右修订一次,本课程的内容也随着电工电子技术的发展和非电类专业的需求在不同时期有不同的要求和侧重。当前的部分课程内容已经过于陈旧,不能支撑新工科教育。(2)实验内容不够丰富。一方面,由于课时的限制,没有教授一款合适的仿真软件,学生不会对电子电路进行仿真分析和实验。另一方面,由于实验条件的限制,强电实验、综合性设计性实验开设少,对学生工程能力的培养不够。(3)教学手段不够先进。教学方法基本上都是教师课堂讲授,通过大量的公式推导和定量分析计算,布置习题形式的作业,使学生掌握本课程的知识。采用闭卷方式考核,要求学生掌握的知识点很多以记忆为主。
3工程教育理念下电工电子技术课程教学改革的思考
3.1结合培养计划和毕业要求,优化调整教学内容
随着电工电子技术的不断发展,新技术、新器件在不断涌现,教学内容必须不断更新。近年来,已经在教学中把绝缘栅型场效应管更新为重点讲解的器件,双极性三极管的工作原理只作简单的介绍,并增加了可编程逻辑器件,电力电子技术,电路仿真软件等内容。同时,教学内容不能只增不减,要删除传统内容中陈旧的和不属于非电类专业的基础性内容,例如:简化电路的暂态分析和电动机这两个部分的内容。根据不同专业特点、认证标准要求,采用了4种不同的学时设置(见表一)。对于同一种课时设置的不同专业,其教学内容也会有一些不同,与专业关系紧密的内容要更加侧重,并结合该专业中的一些工程案例进行讲解,激发学生的学习热情,引导他们主动地思考、分析、解决复杂工程问题。
3.2结合学科竞赛,改革实践教学环节
(1)利用电路仿真软件,提高实验效率。教学中利用Matlab/Simulink,Multisim等电路仿真软件进行辅助分析,可以使学生加深对电路定理的理解,同时也可以代替一部分验证性实验,增加综合性、设计性实验的比例。另一方面,在实验预习、实验数据处理过程中,利用电路仿真软件进行分析、计算,可以提高实验效率,提升实训效果。(2)结合学科竞赛,培养学生的工程实践能力。非电类专业学生参加的学科竞赛中,与电工电子技术课程密切相关的主要有:全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国大学生机器人大赛等。在竞赛的训练和指导过程中注重学生兴趣的培养,引导和激发学生的主动性,教师对项目研究内容和指标提出要求,在研究方法和思路上做引导,由学生自拟设计方案,不过多介入项目的研究过程和每个细节,大部分工作由项目小组协同完成。为学生营造宽松的环境,搭建开放的交流平台,加强学生之间的交流,各学院学生可自由组成项目团队,鼓励交叉学科组合。学生通过自身的实践,对交叉学科知识融会贯通,提高自己的学习能力、知识迁移能力、创新意识、协作精神等综合素质。
3.3提高课件质量,丰富课程教学手段
(1)多媒体课件可以集图片、视频、音频、互动为一体,能将一些枯燥的理论知识形象生动地体现出来。根据各专业的教学大纲,细心研读课程内容,结合虚拟现实技术和动画制作,让多媒体课件能更好地表达课程中的重点和难点,帮助学生理解相关内容。(2)结合各专业的技术前沿和工程实际,充分利用现代化教学手段,引导学生主动学习,积极思考,提高学生解决复杂工程问题的能力。研究性学习。鼓励学生参与教师科研课题、参加大学生研究性学习和创新性实验项目,分析本专业的复杂工程问题,结合本课程的相关知识点,通过课堂分组讨论和课后讨论,加深学生对相关重点和难点内容的理解。例如:向安全工程专业的学生讲授RLC串联谐振的应用时,结合了无线电工程中的接收机输入电路实例讲解,课堂讨论时发散到了超声波接收电路,红外线接收电路等。学生由此受到启发,申请的“依靠激光控制的灯导火灾疏散路线装置”大学生研究性学习和创新性实验项目获得国家立项,并申请了国家发明专利。专题教学。对于课程中的重点和难点内容,结合本专业的工程实际和毕业要求,组织一些专题教学,如“串、并联谐振电路的特点”、“三相电路的概念”、“正弦稳态功率”等,以教育理论为指导,运用科学的方法,探索教学规律,提高教学质量。
【关键词】非电类;电工电子技术;教学改革
《电工电子技术》课程是各大院校非电类专业的一门必修专业基础课。在教学中,笔者发现大多数非电类的学生不太明白该课程在非电类专业的开设目的,认为自己的专业与电路无关,以后也不会用到这些知识,这就导致他们对这门课程的重视程度不够高,不愿意认真学习《电工电子技术》课程。同时,这门课程的总学时不多,但内容却涵盖电路基础、模拟电路、数字电路三个部分,这对教师授课和非电类的学生学习都有一定的难度。本文就针对目前《电工电子技术》课程教学所面临的困境,对该课程的教材、教学内容、教学手段和方法以及实验教学方面分别进行研究探讨。
1 选择合适的教材
市面上《电工电子技术》课程的教材很多,从目录上看几乎所有的教材都一样,但是仔细翻看在内容的编排和对知识点介绍的深度上还是有很大的差别的。非电类专业的学时不多,一般总学时为72学时,理论课学时为56学时,实验课学时为16学时。由于《电工电子技术》课程的内容较多,所以在教学过程中面面俱到是不可能的,因此必须突出教学的重点。所以挑选一本合适的、满足课程体系要求的教材非常的重要。笔者尝试用过几本不同的教材在非电类专业中教学,最后发现学生使用秦曾煌编写的《电工学简明教程》得到的教学效果较好。
2 根据非电类专业学生的实际情况调整课程体系,并合理安排教学内容
目前,我校每年都有几千名学生学习《电工电子技术》课程。由于不同学科学生(比如工商管理专业与应用物理学专业学生)的基础不同,这就要求教师在讲课过程中对不同专业学生讲授的课程内容和深浅度要有所区别。教师可以将《电工电子技术》课程中的电路基础、模拟电路、数字电路知识按内容相关性划分为基础理论、实践教学、创新知识三个知识层面,每个知识层面又由多个在课时和内容上要求不同的模块组成以满足不同专业的课程需求。教师需要针对不同专业编写出不同的教学方案,突出课程重难点。
同时,由于《电工电子技术》课程的内容涵盖面广,定理和公式多且不易于记忆,不记住定理和公式又无法解题,所以教师在教学过程中就是讲清概念和原理,对于教学中的基本公式、基本原理的复杂推导要学生理解透彻,让学生在课堂上真正的理解知识点、记住知识点。教师最好在每一章结束时把重点掌握的定理和公式归纳成容易记忆的表格,要求学生记住。同时,教师应该加强课堂上的例题讲解,有意识地强调相关定理和公式的重要性,并布置一些习题留给学生课后完成。总之,在《电工电子技术》课程的讲授中教师必须把握好讲与练的尺度,避免灌输式学习。
3 采用灵活多样的教学手段和方法,提高教学效果
教师的授课形式应多样化。教师应该灵活运板书和多媒体的各自优点,并结合自己的肢体和语言来表达,达到提高学生学习兴趣这一目的。在授课过程中,教师还可以引入matlab/simulink仿真系统对部分教学内容进行仿真计算,分析仿真结果,帮助学生进一步理解所学内容,提高学习效率。
由于《电工电子技术》课程内容抽象枯燥且比较难学,学生对学好这门课程缺乏一定的信心,教师可以在上课过程中将教学内容与日常生活相联系,引导学生运用课本上的知识来解决日常生活中的问题,要让学生主动思考,从而激发学生的学习兴趣。
4 采用开放实验教学系统,增加选做实验项目
实验课对培养学生的动手能力和创新能力起着极其重要的作用,教师应该重视实验教学。目前,开放式实验教学模式得到各大高校的推广,《电工电子技术》课程也需要建立一个与其相应的开放式实验制度。在开放式实验模式下,实验内容必须改变过去验证性实验占绝大多数的惯例,综合型、设计性、以及创新性的实验必须占一定比例。这就需要教师精心设计一些具有应用性、研究性和创新性的实验项目。利用开放式实验教学系统,学生可以根据自己的兴趣和能力在校园网上预约实验时间、实验项目,改变了过去教师统一安排实验的固定模式,激发了学生的学习主动性,并给予了学生较为广阔的思维和个性发展空间。
总的来说,《电工电子技术》课程所面对的种种问题并非一朝一夕就能解决的,教学改革是一个长期且复杂的过程。教学改革的重点是培养学生的实践创新能力,把学生培养成为高素质应用型人才。教师要根据不同专业学生的实际,不断探索新的教学方法和手段,让非电类专业《电工电子技术》课程取得更好的教学效果。
【参考文献】
[1]秦曾煌.电工学简明教程.2版[M].北京:高等教育出版社,2007.
论文摘 要:根据高职机械类专业电工电子技术课程教学中出现的问题,针对高职学生的特点,从教学内容的选取,教学方法、教学手段、考核方法的改革,理论与实践更好的融合等方面进行了分析、总结。
电工电子自问世以来,已经延伸到社会的各个领域,机械类产品也慢慢的过度为机电一体化产品的方向发展,社会对机械工人的要求也从机械类单一工种,转变为机电类复合人才的要求。因此,电工电子已经成为机械类专业的一门重要的基础课程,而且是一门理论性和实践性都非常强的基础课程,本文针对应如何使非电类机械类专业的高职学生在学习“电工电子技术”上,既能够满足专业和职业能力的需求,又不是像本科教育那样,立足打好深厚基础。根据高职学生的特点,重点以实践、应用为主线来进行教学改革。
1 存在的问题
(1)理论与实践脱节。传统的教学方式是理论教学与实践教学是分开的,而且理论知识往往过分追求教学内容的系统性与完整性,这就忽视了“电工电子学”作为应用学科的实用价值,使学生缺乏明确的学习目标,难以理解课程的目的和意义,不但给学生的学习造成很大困难,也影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。
(2)教学方法陈旧古板。教学方法基本上采用“老师讲,学生听”的灌输方式,有些教师对新的教学方法和手段不熟悉不适应,课堂教学讲得过多过细,缺乏新意,没有留出足够的时间供学生思考回味。此外,课后作业过多也使学生无暇思考,这样导致学生始终处于被动状态,无法激起学习的兴趣和热情。
(3)考核方式单一,内容片面。电工电子学”课程的考试方式采用闭卷笔试,内容主要是理论知识。这样既不利于学生对知识的全面掌握,又不符合高职学生的特点。
2 改进措施
(1)课程整合和优化。
打破学科体系,改革课程设置,实施课程内容的简约、集成与重组,体现出高职教育的特色。以实际应用能力培养为主线,精减教学内容,去除理论推导、证明、验证内容,注重技术重现和技术实现。
实现做中学,弱化过深、偏难的理论,突出知识在专业中的实际应用。以适用、实用为原则,优化知识技能结构,形成与应职岗位相一致的教学内容。从应职岗位需要出发,将各课程的知识与技能有机地结合起来,增加实用性和针对性,删去一些与今后工作关系不大的枝节。例如,很多教材大篇幅讲解二极管如何形成单向导电性,三极管内部载流子的传输情况。而在实践中,只有从事专门研究的人员,才可能用到这些原理知识,对于以培养应用型人才为主的高职学生,重点应该放在二极管、三极管的作用,如何判断二极管正负极,三极管的标号及管脚判别鉴定,如何通过参数来选择二极管、三极管的型号等内容上。对于电子电路应强化集成电路方面的内容,特别是集成电路的应用。对难度较大,求解过程复杂的例题、习题进行删减。
(2)加强与专业方向的对接。
大部分机械类专业均开展了电工电子课程,但专业方向不同,学生所需知识的侧重点也有所不同。电工电子是专业基础课程,一般在大一第一学期就开设了此课,学生对专业的认识还不够了解,教师给不同专业的学生上课时,授课内容既要注意与各学科专业基础知识的衔接,又要兼顾与后续课程的联系。并且课程内容按不同专业编排,采用灵活的组合方式,以适应不同学科、不同学时和各层次学生对课程深度和广度的要求。比如,针对数控类专业,教师可以结合数控机床的定位系统,讲解数字电路中数模、模数的转换;针对汽车专业,教师可以结合汽车测速装置的工作原理,讲解计算器的功能。
(3)课堂教学方式灵活多样。
高职学生基础相对薄弱,教师应根据学生的实际水平,对基础知识、基本内容和重点内容精心组织,运用多种多样的教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法,使学生能克服厌学心理,鼓励帮助学生树立自信心,提高学生的学习兴趣,促进求知欲。对于理论性较强的内容,教师要耐心对待学生,引入各种案例,多讲多练,反复强化重要的知识,不讲则已,讲的就务必使学生掌握。
(4)充分利用现代科技,拓宽教学手段。
抽象的电工原理讲解起来容易觉得枯燥乏味且生涩难懂,如电介质的极化、电容的充放电等,若能合理巧妙使用辅助教具,往往能收到事半功倍的效果。教师可以通过教学录像,直观的实物模型和幻灯片、投影,生动详尽、图文并茂的教学课件,让学生学习起来兴趣盎然,使教学过程缩短时间,尽可能增加信息量,开拓学生视野,进一步深化了对基础理论的掌握。为了适应目前既要减少教学时数,又要增加课堂信息量的教改形势,同时培养学生学习主动性,提高自学能力,充分利用网络资源教学是最有效可行的方法之一。在校园网络上向学生提供电子教案、网络课件等网络教学资源,利用网络进行答疑,接收学生反馈意见,更好地与学生交流。学生可以利用网上试题库,在网上随时进行自检自测。我们目前已具备的资源有:电子教案、多媒体课件,网上实验室、精品试卷、习题库等,极大地提高了学生的学习兴趣。在理论教学中引入eda技术,来改善教学质量,使理论分析得以验证。对于一些比较抽象的内容,教师用语言不易描述,学生也难以理解,还有许多电工电子的概念需要通过实验以阐述和验证。在课堂讲解内容涉及需要实验演示电路时,调用事先建立的eda电路文件进行现场演示,不但提高了教学效率,而且降低了教学难度。例如,在讲解基本放大电路的静态工作点对输出波形的影响时,要通过实验来加以验证。实验教学中引入eda技术,可以解决三个方面的问题:一是实验信号存在时间过短,用常规仪器往往很难观察得到,借助eda技术,可以方便观察;二是在电工电子实验中,将实验任务布置给学生,让学生先进行理论设计,然后按照设计要求进行计算机仿真设计,完成仿真设计后,再在实验室按照仿真电路装配实际电路进行测量;三是可以进行虚拟的仿真实验,根据教学内容和专业要求,联系生产实际提出简单的设计题目,让学生进行理论设计,然后在计算机上完成仿真实验,检验和完善自己的设计作品。
(5)理论教学与实践教学相结合。
电工电子技术是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。但是学生到工业、企业中实践的机会很少,从而无法了解工业、企业中是如何进行具体工作的。
为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关电路。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。教学所选实训项目应与机械专业建立联系,这样的学习方式会极大地激发学生学习理论的动机。
此外,实践教学场所按照职业活动环境来布置,突出其职业性的特点,同时,实践教学严格按照生产、建设、管理、服务第一线的现场有关规定,来强化学生职业技能训练和职业素质训导,着重要求学生要有一丝不苟、严格认真的工作作风。
(6)建立以能力为中心的课程考核体系。
改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程,与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,包括开卷考试、课程论文、口试、实际操作、调查报告、综合考查等形式。不同内容采用不同的考核形式,如考基本理论采用闭卷的形式;考实训采用项目制作的形式,根据学生态度和动手操作能力,现场综合评定学生的实验实训成绩;对于综合分析和电路设计采用开卷的形式;平时的作业可以结合生产实际写课程论文和调查报告;使评分方式科学化。课程结业成绩由平时成绩、实验实训成绩、期末成绩(试卷)组成,为了充分调动学生全程参与学习,使学生把注意力转移到日常学习中,扩大平时成绩和课程测验的比例,具体是平时成绩占20%,课程测验成绩占40%,期末成绩占40%。另外,在平时测试和实验考核中,改革记分方式,实行实质性评价,一些考核按照abcd级制度评分,淡化分数,促进学生的全面发展。
注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。
3 结语
机械类专业的电工电子课程教学改革是一项长期的工作,经过多年的思考与经验积累已初有成果,在以后的改革中,是该课程更加的理论与实践相结合,更具有鲜明的特色,真正的实现做中学,快乐学习。切实减轻学生学习负担,提高学生的学习兴趣。
参考文献
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[3] 谢迎春.项目教学法在电子技术课程教学中的研究与实践[d].浙江:浙江师范大学,2007:44.