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摘要:電工電子實訓(xùn)教學(xué)是提高學(xué)生工程實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識的關(guān)鍵所在。通過將傳統(tǒng)的電工電子實訓(xùn)內(nèi)容整合優(yōu)化,增加跟專業(yè)相關(guān)的實訓(xùn)項目,完善實訓(xùn)項目的流程,建立科學(xué)合理的電工實訓(xùn)考核模式和方法,促進大學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:工程實踐能力;實踐教學(xué);創(chuàng)新能力;電工實訓(xùn)
1整合優(yōu)化現(xiàn)有的實訓(xùn)項目 提高學(xué)生基本工程實踐能力
電工電子實訓(xùn)主要訓(xùn)練學(xué)生從產(chǎn)品的設(shè)計、仿真、制作電路板、焊接、安裝、調(diào)試、分析結(jié)果到成品驗收整個系統(tǒng)過程,是電工與電子學(xué)科理論導(dǎo)向工程應(yīng)用的全面總結(jié),這一特點決定了實習(xí)課程內(nèi)容的廣泛性和復(fù)雜性[6]。為我校2015年前部分專業(yè)兩周的電工電子實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容,實訓(xùn)內(nèi)容以小項目形式獨立完成,學(xué)生需在固定的兩周時間內(nèi)完成六個獨立的小項目。項目多,但項目內(nèi)容缺乏深度,項目之間缺乏較強的關(guān)聯(lián)性,如AltiumDesigner電路圖制作設(shè)計的電路板與后面焊接項目中的電路板不同;收音機的焊接、組裝及調(diào)試項目中,學(xué)生根據(jù)設(shè)計好的電路板完成焊接,一旦電路出現(xiàn)故障,大部分學(xué)生不能排除故障,究其原因,參加電工電子實訓(xùn)的學(xué)生大部分為大二以下學(xué)生,還未接觸系統(tǒng)的專業(yè)課程,理論知識體系還不夠完善,不能完全理解電路原理和芯片的原理、使用方法,而且學(xué)生沒有參與電路板的設(shè)計,不熟悉電路板的布局布線。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)校采購的收音機多數(shù)為市面上出售的外形美觀、體積小巧、缺乏測試點的半成品收音機,不方便學(xué)生對電路進行故障檢測和結(jié)果測試?,F(xiàn)將實訓(xùn)項目進行優(yōu)化與重組,構(gòu)建體現(xiàn)工程實踐能力的實訓(xùn)項目體系。將六個小項目整合為兩個具有工程特色的獨立項目,每個項目采用分步完成,層層遞進,難度遞增,其中項目1涉及安全用電規(guī)范化的培養(yǎng),要求學(xué)生在固定的時間、課室和指導(dǎo)教師在場的情況下完成。而項目2中涉及電路的設(shè)計、調(diào)試和測試,在固定的一周時間內(nèi)完成有一定的難度,學(xué)生可自行查閱資料,結(jié)合所學(xué)知識,課后自行設(shè)計,在學(xué)期末提交作品。這些項目主要是針對非電專業(yè)和電類大一的學(xué)生,主要目標是培養(yǎng)學(xué)生的一些基本的工程實踐能力:正確熟練使用常用電工工具;掌握三相異步電動機、交流接觸器、熱繼電器、繼電器、控制按鈕開關(guān)的使用方法;了解三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的基本原理;掌握三相異步電動機電路基本故障的檢測方法;學(xué)習(xí)采用AltiumDesigner制作電路原理圖及PCB的方法;掌握常用的電子元器件的性能特點、命名方法、識別方法及檢測方法;掌握電子工藝的基本知識、操作、布局與工藝;分析與處理簡單的電路故障等,學(xué)生通過一個工程項目的分步訓(xùn)練,獲得基本的工程實踐能力。
2增加跟專業(yè)相關(guān)的實訓(xùn)項目 完善項目流程,提高學(xué)生綜合工程實踐能力
一些電子專業(yè)的大二以上學(xué)生,已具備一定的基礎(chǔ)實踐能力、理論知識能力和自學(xué)能力,結(jié)合其專業(yè)背景增加一些跟專業(yè)相關(guān)的實訓(xùn)項目和完善項目流程是提高綜合工程實踐能力的有效方法。實訓(xùn)內(nèi)容和形式可以采用開放式,如實訓(xùn)項目可以選擇指導(dǎo)教師提供選題、學(xué)院教師的在研科研項目或自選跟專業(yè)相關(guān)的項目,學(xué)生可以通過團隊或個人的形式參與項目,完成項目的時間可以設(shè)定為一個時間段,表2所示為我校某一電子專業(yè)的指導(dǎo)教師提供的實訓(xùn)項目選題,學(xué)生確定好選題后,自主查閱資料,提出設(shè)計方案,并對方案進行仿真設(shè)計,直到測試出結(jié)果、完成項目報告和答辯。完成一個工程項目的具體流程如下。
2.1選題、項目設(shè)計方案
學(xué)生自由選題,根據(jù)所選的課題方向和1~4人分組協(xié)作原則,提交項目組題目和項目組成員名單,并通過指導(dǎo)教師的審查。項目組在四周內(nèi)提交項目進度表、項目設(shè)計方案、項目組成員的分工和貢獻度、項目組所需元器件表和項目預(yù)算經(jīng)費表。確定電路設(shè)計的主要技術(shù)指標和項目的設(shè)計方案。
2.2硬件設(shè)計
確定系統(tǒng)總體設(shè)計方案,在完成仿真基礎(chǔ)上,與指導(dǎo)教師討論電路設(shè)計中的難點和關(guān)鍵點,合理選擇電路元器件,初步搭建硬件電路。
2.3電路制作、調(diào)試與測試
根據(jù)電路技術(shù)指標和設(shè)計要求,完成硬件電路制作、調(diào)試和測試,并要求保留所有測試結(jié)果,完成測試報告,提交測試報告。項目組于答辯前兩周內(nèi)預(yù)約指導(dǎo)教師,完成電路系統(tǒng)的性能測試。
2.4項目報告的撰寫
按照項目報告的撰寫要求撰寫本項目報告,并在答辯前一周提交項目報告書。
2.5答辯
各項目組在學(xué)期結(jié)束前的一個月內(nèi)與指導(dǎo)教師預(yù)約答辯時間,并現(xiàn)場通過PowerPoint形式講解項目的完成情況,組員按項目分工分別回答問題。教師根據(jù)考核要求和考核標準對每位組員評分。不同組所采取的幾種不同的項目方案,對比不同的設(shè)計方案,項目組之間相互學(xué)習(xí),比較電路的優(yōu)缺點,開闊了視野。按照工程項目流程完成一個項目,不僅可以提高學(xué)生綜合工程實踐能力,如問題發(fā)現(xiàn)、資料查閱、信息提煉、電路設(shè)計、仿真與制作一體化、系統(tǒng)設(shè)計、電路分析、報告撰寫、數(shù)據(jù)處理等,同時也鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和團隊協(xié)作能力。
3基于工程實踐能力培養(yǎng)的實訓(xùn)考核模式與方法
電工實訓(xùn)考核是實訓(xùn)教學(xué)的重要組成部分。通過實訓(xùn)考核,既能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的客觀評價,同時又對教師的教學(xué)水平、教學(xué)效果,教學(xué)中存在的問題等形成較為直觀的反饋,其結(jié)果中反饋的教、學(xué)過程中的各種信息數(shù)據(jù),對于激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)和改進教師教學(xué)方法具有重要作用。電工電子實訓(xùn)內(nèi)容主要以工程項目的形式實現(xiàn),其考核模式要充分體現(xiàn)工程特點,為學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)提供準繩??己四J綉?yīng)結(jié)合具體的實際項目選擇靈活的考核模式,如個人考核與項目組考核結(jié)合,理論考核和實踐考核結(jié)合。考核指標需細化,建立體現(xiàn)項目中工程實踐能力核心條款的考核指標,合理量化各項考核指標,根據(jù)指標的重要性設(shè)置每項考核指標的分值比例,建立科學(xué)的考核成績計算方法。為我校某一電子專業(yè)電工電子實訓(xùn)課程的項目組和個人考核指標。考核分為項目組考核和個人考核兩部分,個人考核建立在項目組考核的基礎(chǔ)上,先對項目組進行整體考核,然后根據(jù)個人在項目組的參與度與貢獻度分別對個人進行考核。項目組考核建立了三級考核指標,其中一級考核指標反映了完成一個工程項目的主要考核指標,而三級指標的細化更方便教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況的真實評價,提高考核的可操作性、公正性,同時學(xué)生也更清楚自己在整個項目中須掌握的各項具體實踐能力。
4結(jié)語
工科高校是國家培養(yǎng)具有工程能力人才的重要基地,是新工科建設(shè)的主力軍。在電工電子實訓(xùn)教學(xué)中,通過將傳統(tǒng)的電工電子實訓(xùn)內(nèi)容整合優(yōu)化,使其具備工程項目特色,增加跟專業(yè)相關(guān)的實訓(xùn)項目,并完善實訓(xùn)項目的流程,建立科學(xué)合理的電工電子實訓(xùn)考核模式和方法,促進大學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展,適應(yīng)新工科建設(shè)人才培養(yǎng)的需求,為國家造就一批綜合素質(zhì)高的工程應(yīng)用型人才。
作者:陳靈敏 陳安 蔣立力 杜宇上 曾思明 單位:廣東工業(yè)大學(xué)實驗教學(xué)部