時間:2022-11-27 11:51:54
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學生電工實訓總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:融合;遞階式;五線譜;多元化
作者簡介:張學軍(1966-),男,湖南益陽人,湖南城市學院通信與電子工程學院,副教授。(湖南 益陽 413000)龔紅玉(1971-),女,湖南益陽人,湖南益陽國基實驗中學,中教一級。(湖南 益陽 413049)
基金項目:本文系湖南省高等學校教改項目([2010]243號)、湖南省科技廳資助課題(2011FJ3174)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)15-0059-02
湖南城市學院(以下簡稱“我校”)是一所地方本科院校,成立時間不長,基礎環節薄弱,實驗實訓設備能基本滿足實踐教學的需要。為切實提高學生實踐動手能力,培養創新型人才,在實踐性教學方面進行了一系列的改革與試點,摸索出了一些經驗。本文主要就“我校”實訓中心在電類專業實踐性教學改革方面所采取的一系列措施進行總結,旨在為同行提供一些借鑒。
一、課程、專業之間加強融合,淡化界限
實踐性課程體系與相應的理論課程體系緊密聯系。我校實驗實訓中心在教學改革中堅持了“三淡化”:一是淡化了理論教學與實踐教學的界限,將理論教學與實踐教學有機結合;二是淡化了專業之間的界限,加強各專業之間的交叉滲透;三是淡化了軟件實驗與硬件實訓的界限,充分利用各種手段提高實踐效果。將電工電子實訓課程設立成多模塊化實訓課程體系結構,有助于不同專業進行優化組合。
理論教學與實踐教學的有機結合揚棄了傳統實驗內容,系統地增加設計性、綜合性和工程性實訓,注意培養學生的創新意識。如實訓中心開設的電工技術等7門基礎實訓課程,實訓項目78個,其中綜合性、設計性、創新性實訓占60%。電子產品組裝、設計實驗室、創新性實驗室長期對學生開放,給學生提供了一個拓展的空間和平臺,學生利用課余時間在開放實驗室進行創新實踐活動,如完成“大學生創新性、研究性項目”、“電子設計競賽”等,學生的創新意識、實踐能力和創造能力得到了較大的提升。電子科學與技術專業2008級2位同學在2011年全國大學生電子設計大賽中獲得湖南賽區一等獎、國家二等獎。
實踐教學內容的設立強調課程之間和專業之間的融合、個人能力培養與團隊協調發展的融合,從電工電子實踐初步、電路基礎實驗、電工技術實訓等八個方面開設實訓項目,并先后編寫出版相應的實訓教材和自編實訓講義。
在修訂教學計劃的同時加大了實踐教學課時量,以突出實踐教學的重要性。在新的人才培養方案中,電子技術的理論課學時為56,實踐學時為16,實踐學時與理論學時之比為1∶3.5;電路基礎(電工基礎)的理論課學時為56,實踐學時16,實踐學時與理論學時之比為1∶3.5;單片機原理與應用的理論課學時為32,實踐學時為32,實踐學時與理論學時之比為1∶l。
二、教學方法上,創新教育教學模式,開展遞階式教學
在實踐性教學方法上,我校實驗實訓中心打破了傳統的將實驗依附于課程的教學體系,建立了基礎知識教育、基本技能培養、設計能力訓練、綜合技能提高、創新人才指導的“五級遞階式教學”新模式。
基礎知識教育指在電工電子實習基地內進行為期1周的實習,包括基本工具的使用、基本焊接技術練習、基本的繼電控制電路安裝調試、電子小產品的安裝調試、交直流電路的常識、安全用電知識教育等。這項教育每年面向全校電類專業的學生,受益面廣。
基本技能培養包括電工技術實訓、電路基礎實訓、模擬電子技術實訓、數字電子技術實訓等,其中綜合性、設計性、創新性的實訓占60%以上,主要培養實踐技能和實驗的分析方法。該級實訓同樣面向全校電類各專業的學生。
設計能力訓練主要面向電類各專業進行電子課程設計和單片機課程設計,由給定題目或自選題目到設計、安裝、調試全過程,采用項目式進行系統的訓練,各門課程的設計訓練時間為1周。
綜合技能提高是指電子綜合實訓和課外自主創新性實訓與研究:電子綜合實訓包括電子技術實訓、單片機技術實訓、PLC可編程控制技術實訓、電路板制作、電子產品的設計安裝調試等。課外的創新性實訓與研究包括畢業設計、電子設計競賽等,利用課外時間進行,通常2個人組成一組,老師進行指導,培養學生的綜合應用能力和創新思維,培養學生的團隊精神。
創新人才指導主要是指培養“三創”人才,即創業、創新、創造性人才,利用課外時間(含寒、暑假時間),組織學生參加全國大學生科技創新競賽、電子設計比賽及社會團體組織的各種競賽、“挑戰杯”創業競賽、老師的科研課題等,培養學生的科學研究能力和創新能力。
在一至三級的實踐教學模式中實訓課盡量采用1人1組,可減少學生依賴性,增加主動性,體現以學生自我訓練為主。第四級和第五級是與科研工程和社會應用實踐密切聯系的環節,引導學生盡早進入科學研究領域,如步進電機控制器、簡易汽車信號控制器、簡易數字頻率計、低頻數字式相位測試儀等實訓項目都融入了科技創新的成果,尤其是與實際工程應用相結合,激發了學生理論聯系實際的學習熱情,取得了一些理論聯系實際的創新研究成果,如三相應急電源、智能綜合繼電保護裝置、電子節氣門智能控制器等。
在實踐教學手段上,采用多媒體課件、虛擬、仿真與實際相結合的實踐教學模式,將部分多媒體課件放在系部的網站上,供學生事先瀏覽和預習,為進行實訓做好準備。此外,還實行實訓室全面開放、學生網上預約實訓,形成以課內與課外、必修與選修相結合的自主式、合作式、開放式、研究式的實踐教學模式,提高實踐教學效率和資源的利用率,為廣大學生投身社會實踐提供條件。
三、加快實踐性師資隊伍建設,實行實踐教學人員多樣化
實踐教學體系的構建與實施對從事實踐教學的師資隊伍提出了更高的要求。實訓中心的實踐教學師資隊伍絕不僅僅是單純的實訓技術人員,還必須有較高水平的理論課程任課教師和科研人員等參與到實驗實訓室建設、實踐教學課程建設中來,以整體提升實踐教學水平與質量。針對過去實踐教學中存在的問題,學校多次召開實踐性教學研討會,廣泛聽取意見,探索符合新時期辦學規律的隊伍組成模式,形成了由五部分人員構成的動態穩定的隊伍組成模式,并提出了相關要求。
目前活躍在實訓中心的人員實行“五線譜”,有五個部分:實行八小時上班的專職實訓人員、兼職教師、涉及實訓教學內容的任課老師、新進中青年教師、動手能力較強的優秀學生。對涉及實踐教學內容的任課老師,學校要求必須保證實訓課時在現場指導,要求新進中青年教師必須在實訓中心工作一段時間,安排動手能力較強的優秀學生在實訓中心協助工作。
學校為了提高師資水平,有計劃地組織實訓人員進行培訓,還將專職人員派出去培訓、學習和交流。目前學校實訓中心現有專職實訓技術人員7人,全部具有高級職稱或者碩士學位,平均年齡35歲,形成了一支結構合理、核心骨干相對穩定的實踐教學隊伍。
四、考核方法上,實行考核多元化,并形成了完善的考核體系
在實驗實訓考核方法上,實訓中心建立了多元實驗實訓考核體系。根據課程與實驗實訓項目的不同,考核設筆試、口試、操作、設計制作等多種方式,不同的實驗實訓課程采用不同的考核方式。如數電和模電實訓采取平時實驗實訓成績和考試實驗實訓成績兩部分組成的記分辦法,而且考試由筆試和操作兩種方式進行,操作部分的內容是隨機的,在學生進入實驗實訓室后由學生自己從題卡中抽出什么內容就完成相關內容的實驗實訓測試;又如電工電子實習,成績由電工和電子兩部分構成,每部分都由多個子項目構成,并有詳細的評分體系,指導教師與學生面對面如實地評定成績,激勵學生認真進行每個子項目實訓。這樣的考核既激發了學生實訓的興趣,也提高了他們的實踐動手能力。
五、結語
針對地方本科院校人才培養的現狀,從實踐經驗出發構建了以實踐為主體的創新型人才培養模式,并在此基礎上深化對創新型人才培養模式的理解,即高等教育要始終堅持“以人為本”的教育思想,實現創新型人才培養可以重點關注如下可選擇的對策和建議:加強課程、專業之間的融合,淡化它們之間的界限;要創新教育教學模式,開展遞階式教學;要實行實踐教學人員多樣化;實行考核多元化。極大地豐富我國高等教育創新型人才培養模式,同時也能為高校通過教育教學改革來達到提高人才培養質量的目的,進而為推動我國地方高等教育的建設和發展提供實踐上的指導與借鑒。
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關鍵詞:技工院校;電工技術;能力培養
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)17-0050-02
“以明天的需求培訓今天的學員”,因為企業將來勢必對員工提出更高要求。如何讓電工學生不僅練好技能,同時還擁有良好的職業能力?以下結合廣東省嶺南工商第一技師學院(以下簡稱“我院”)2010年以來開展機電一體化教改,以親歷“電工技術”課改為例,談談如何開展電工學生的技能訓練及職業素養的提升。
一、循序漸進,重建并增強自信
自信是走向成功的必要條件,但目前技校學生大多中考或高考成績不是很好,加上90后學生普遍較要強,特別在意別人的評價,由此加重了自卑心,導致自信心不足。電工教改中,通過由淺到深的電工實例,采用視頻導入(激發興趣)――下達任務,通過完成簡單任務。電工課題實操中,如控制一盞燈,開關的串、并聯控制,單相配電線路,綜合配電線路等,漸進中使學生不斷地體會到成功,樹立自信心。對基礎薄弱的學生,多鼓勵溝通,以強帶弱的形式組織學生互相交流,教師適時地指導,促使完成任務。通過循序漸進的訓練,讓學生培養積極主動的心態去面對學習和工作上的困難。
二、教學分小組、定組名、定崗位,培養責任感和使命感
企業很欣賞有使命感、勇于承擔責任的員工,因此培養學生責任使命感十分有必要。
1.責任意識、使命感分析
電工日常實訓中,發現學生普遍有逆反心理,責任感欠缺。對出現問題追查責任時,學生常辯解說“這不是我的錯,因為xxx的原因”,類似這樣逃避責任的托詞數不勝數。
2.定成員、定組名、定崗位,增強責任感和使命感
(1)劃分領地,團隊考核,增強團隊意識和歸屬感。新班電工實習之初,將學生分成若干個組,每組使用一個電工技能工作島,模擬工廠的車間團隊,獨立考核評價,使各團隊展開競爭,并自定如“電力征服者”“電力誘惑”“機電F6”等命名團隊,增強團隊意識和歸屬感。
(2)角色扮演,顏色識別,明確職責。電工實訓中,每位隊員還需參與管理,需扮演企業不同的崗位角色,分別有組長(黃色帽)、物料員(藍色帽)、品管(紅色帽)各一名,余下組員為普工(灰色帽),明確各崗位職責。如組長:負責全面工作協調等;物料員:負責電工材料收發;品管:負責任務質量的評價等。通過不同的角色扮演,明確各崗位責任,增強學生的責任感。
(3)崗位輪動,競爭機制。結合電工實習課題,進行崗位輪動,“今天不好好工作,明天將好好找工作”,引導學生珍惜崗位,強調崗位職責。對組長等管理崗位采用可上可下的原則,通過換崗實習,學生能保持新鮮感,更珍惜當前崗位;也使學生學到電工技能時明白不同崗位的要求及責任,做事要換位思考,培養責任擔當意識。
三、設疑引導,帶著問題去學,培養學習、計劃能力
1.學習、計劃能力分析
調查發現電工專業學生入學時大多學習熱情不高,較自負,看待問題片面,自主學習能力較差。90后大多是獨生子女,很多事情父母都計劃好了,導致做事的獨立性、計劃性不強。
2.設疑引導,帶著問題去學
設疑引導,帶著問題去學,學生會更認識到所學不夠。例在“行車自動往返控制”教學中,先引入刨床的自動加工視頻,以設疑的形式引導學生展開思考:刨床為什么能自動控制?如何實現?如何選擇電器元件?
在電工實訓中,老師要適時指出電學的重點、難點,引入新任務。學生熟悉任務,先查閱資料,培養自主學習能力。通過訓練,使學生明白只有虛心學習并有效地吸收消化所學才能不斷成長、成才。
3.任務流程化,培養計劃能力
電工作業最忌諱的是盲目性,制訂計劃是電工必做。領到電氣安裝新任務時,個人、團隊須制訂計劃,故需培養學生制訂計劃的能力:根據電工安裝任務,組員先制訂實施計劃;組長組織組員,對電工課題各方案展開討論,選出優選方案;團隊將優選方案上報審核,教師提出修改建議;小組再討論,進行修訂,制訂出具體可行方案;經教師審定批準,小組實施任務;電路裝好后,組員進行任務小結,組間互評,教師比較各組的方案優劣、實施效果等展開點評,選出最佳班級方案。
教學中,通過制訂(個人初定、小組擇優選定、班級最佳評定)層進式計劃,增強學生的分析處理問題能力,促使學生重視計劃重要性,養成制訂計劃好習慣。
四、促提升,培養執行力
再好的計劃,必須得到良好執行才能實現目標,所以應注重學生執行力的培養。第一,執行力分析。因多數為90后,雖然個性很要強,做事喜歡張揚,但說得多,做得少。普遍依賴性也強,做事主動性不強。第二,共同提升,培養執行力。電工實訓中,學生常忽視導線連接等最基礎的技能訓練,常會急于求成地將電路接好,或許通電也成功,但存在布局亂、工藝差、壓膠松動等問題。有的時間觀念不強,安裝接線進度慢,工藝雖好,但超時嚴重。
針對實際問題,筆者提出“不放棄,不拋棄”,個人相對獨立、團隊互助、競爭提升的學習理念。根據電工課題的難易,對實訓進度總量調控,強調個人接好電路后也不能馬上通電。需先自檢,然后團隊內成員間的交叉檢查,發現問題及時解決。要求需達到完成團隊的三分之二(或一半),才能通電試驗。教師不時通報各團隊的進度,這樣急躁的學生會穩定情緒,認真安裝,促使慢性子學生提高接線速度,較弱的學生因有幫助而不放棄學習。
通過訓練,學生整體的電工接線工藝、分析處理故障能力有較大提升,并有效提升工作的執行力,從而提升教學質量。
五、發現問題、提煉問題、總結反思
作為電工技能人才,應養成“處處總結,得學問,再提升”的好習慣。第一,總結反思能力分析。現在多數學生的口才雖好、個性雖強,卻是不善于總結、較少反思的一代。第二,發現分析、精煉問題。教師為主導,學生為主體,對電工課題進行分解、實施任務,采取提問題制度,注重單個任務的小結,階段總結:要求電工學生針對單個課題內容,提出有疑慮重點(難點)的問題;對所提出的電學問題展開分析討論,嘗試組內將問題解決;各組需提交1~3個以上,經尚未解決、共性的電氣問題到班級討論,教師講解分析,指出解答難點,引學生開展反思。第三,階段難點、重點講解,適時地評選出“個人最佳問題”“最善于思考小組”等榮譽,鼓勵學生積極參與。通過訓練,培養了電工學生發現、分析、思考問題的習慣,提升學生的歸納總結能力,并善于反思。
六、交流討論、換位思考,提升溝通合作能力
良好溝通可快速解決問題,分工明確,提升效率,所以要注重培養學生的溝通與團隊合作能力。
第一,溝通、合作能力分析。90后大都喜歡出風頭,但較少換位思考去體諒理解別人,協作能力較弱。第二,通過團隊討論、任務評價,培養溝通能力。作為電工離不開團體。實訓中模擬電氣生產車間,具體到工作島。每個成員通過角色扮演明確了解電氣任務的各自職責,任務分解、討論、實施、通電、總結評價等均以個人加團隊進行。因為個人表現將影響到團體評價,與團隊成績關聯,所以學生將不斷地較勁、競爭,特別是團隊內的相互幫助、監督、溝通、共同提高,培養學生的團隊意識,提升合作能力。
電工教學中,通過個人自評、團隊內互評、團隊間評價、教師點評等形式。不斷地肯定學生,適時開展最佳電工組員、最有電工創新獎、最優電路方案、最佳用電團隊等評選,對獲得獎項的成員、團隊,將在學業中加分獎勵。
通過多種教學手段,打造開放式、互動式課堂,通過任務分解、討論計劃、問題分析、任務總結、評價等流程,使學生不僅鍛煉了口才,還培養了溝通能力和團隊精神,有利于提升工作效率。
七、教學反思
多年的“電工技術”教學實踐中,采取以上措施對于高中起點的學生有很好的教學效果。但對于初中起點的學生,有些措施也存在不足,因初中畢業的學生對事物的認知協作、口頭表達能力不強,部分組員的自律性較差及團隊負責人的溝通能力較弱等原因,故教師需要更多地引導及加強紀律管理,否則學生會消極怠學、無所事事,導致教學效果不夠理想。
總之,筆者認為“電工技術”的教學,不僅要強調電工學生接線訓練,還需加強學生電路分析、排查故障能力等綜合能力的培養。技工院校通過不斷持續教改創新,也將培養出自信,善于溝通,有責任感、計劃執行力,會總結反思,能團隊合作,富有激情的高素質電工,畢業進入社會以后肯定是受企業歡迎的人才。以明天需求的電工標準,來培訓今天的高素質電工人才,將續寫技工院校的新輝煌。
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1.1隊伍建設充分調研成績好的兄弟院校的實際做法,結合我校實際,成立了校競賽組委會和校教練組,并由主管教學副校長給校聘教練頒發教練證書。組委會主任由主管教學副校長擔任,副主任由教務處處長和實驗中心副主任擔任,教練組組長由熱衷實踐教學、長期擔任競賽教練的教師擔任,組織歷屆電子設計校聘教練及各學院教練以及有關實驗課程老師,成立研究小組。研究教練隊伍建設的可行性、可操作性方案,使教練隊伍可持續、穩定發展,使學科競賽良性運行。
1.2成立校學科競賽實訓基地為進一步推動學校科技實踐創新活動的有效開展,本著解放思想、敢于創新的精神,加大研討,深入研究,探索加強學科競賽等實踐教學相關工作的新思路、新舉措和新制度,切實落實本科人才培養根本任務,成立了校學科競賽實訓基地,設立研究基金及改革研究項目,以全校本科教學大討論為契機,以項目研究為驅動,將學生的科技實踐創新活動納入日常教學工作中,與課堂教學有機融合,與實驗內容緊密結合,創新實驗教學方法,形成學生創新活動的長效機制,保障學生大面積受益。
1.3自主創新實驗室及題庫建設依托與國際知名公司聯合的實驗室成立了3個大學生自主創新實驗室,成立了13個俱樂部,5~8組/個俱樂部,3人/組。針對歷屆電子設計競賽題目以及我校培訓題目、內容等,與時俱進,緊跟各類題目技術發展方向,建設各類題目題庫及設計方案指南,并將題目題庫及設計方案指南在學生科技創新活動中應用,培養學生創新能力,擴大受益面,做到電子設計競賽活動不斷線。學生在競賽基地及自主創新實驗室活動的部分場面如圖1所示。
1.4參賽學生選拔機制改革歷屆參賽學生選拔是通過理論考試與面試相結合的方式,這種方法帶來的弊端很多,主要表現在選人不準、意志力看不清、半途逃避等,給競賽培訓帶來了困難,浪費了其他同學鍛煉的機會。在總結歷屆電子設計競賽組織過程中出現的這些關鍵問題的基礎上,對組織、選拔、組隊培訓、參賽等過程與管理體制進行了完善,要求各實驗室結合課改、課外興趣小組等形式對有興趣的學生進行課外科技創新訓練,記2學分,形成長效機制,對創新能力強、能吃苦耐勞且意志力堅強的學生推薦到校競賽實訓基地進行強化訓練,取得了明顯的效果,其具體選撥參賽學生機制如圖2所示。
1.5培訓指導思想與方法教練隊伍、競賽基地、題目題庫等健全后,重點應落在學生課外的培訓中,其培訓指導思想為積極認真參與,豐富學生科技活動,推動教學改革與課程建設。建立科學有效的培訓體系,培養學生提高專業理論水平、工程素質及創新能力,鍛煉學生意志品德,樹立協作精神。方法路線為:(1)培訓內容有針對性、繼承性和前瞻性。(2)培訓分階段進行,兼顧知識梯度與受眾面。(3)注重基礎知識與基本技能的培養。(4)強化綜合技能培養,激發創新能力。(5)注意培養協作精神與競爭意識。
2實踐教學內容與競賽知識點融合,建設實踐教學體系
針對學科競賽特點及知識點,在學校實踐教學體系總框架下,對實踐教學內容進行了改革,研究、探索實踐教學內容與電子設計競賽有機結合的新的實踐教學體系。其中面向本科生開設了電源設計、功率電子設計、自主創新實驗等選修課程,在電路實驗中增加了電阻、電容、電感元件的簡單測量,模擬電子線路實驗中增加了程控增益放大器的設計,射頻電子線路實驗中增加諧振放大器的設計,數字電路實驗中增加FPGA設計,微機原理實驗要與單片機有機結合,增加DDS信號產生設計、輸入輸出控制設計等內容。實踐教學內容與電子設計競賽有機結合實踐教學體系初探如圖3所示。
3結合改革內容具體培訓及發現的問題
經有關實驗課程內容改革實施,加之各實驗室教師選拔,推薦到競賽實訓基地進行培訓的學生,經一個月單人單組基本知識點強化培訓與實踐,結合每個學生硬件、軟件設計能力特長,3人一組組隊,每隊再根據3人綜合特長,選擇1-2個競賽題目方向,進行系統訓練,訓練題目難度、技術要求、設計步驟與方法等嚴格按照國家競賽要求進行。訓練作品之一如圖4所示;組隊培訓的具體內容與培訓中發現的問題如表2所示。
4成效
4.1實驗課受益面學生從認知到研究、從單元到系統,對實驗內容和模式給予高度評價,認為在電工電子實驗中心真能學到很多知識,知識和能力得到全面提升。全校80%以上專業和90%的近萬名/年學生四年中均受益。實現了“大面積成才,強化優秀生培養,促進拔尖生脫穎而出”分類培養目標。
4.2競賽實訓基地受益面在實訓基地,學生自由組成科技興趣俱樂部更加活躍了創新氛圍,常年在俱樂部參加課外自主創新實踐活動達500余人,出現了課外實驗室的場地難求局面,寒暑假“俱樂部”也是燈火通明。涌現了一批優秀的本科生及其科技作品,低年級學生被高年級的創新作品深深吸引,90%學生參加各類競賽和科技活動,把競賽實訓基地、俱樂部及自主創新實驗室作為第二課堂。
4.3參賽成績我校選拔了25支隊伍參加了2013年的全國大學生電子設計競賽,其中獲全國一等獎7個,二等獎3個,獲陜西省一等獎14個,二等獎7個,三等獎3個。全國一等獎成績名列第四,其中一人獲瑞薩特別獎。2013年競賽成績與2011年相比有了明顯的提高,如表3所示。
5結語
【關鍵詞】技工教學;維修電工;實訓;策略;改革
隨著教育教學的改革,近幾年來大多技工學校陸續開設了實訓類的教學班,尤其是維修電工專業這種實踐性很強的教學,更要注重對學生獨立實踐與自主創新能力的培養與發展,因此教師要根據學生會的實際情況及教學內容對實訓教學的策略進行創新性的改革,做好實訓教學的準備與實施工作,鍛煉學生的實際操作能力,在實踐中更好地掌握技術,從而有效保證實訓教學的質量。
1 維修電工在實訓教學中面臨的問題
當前很多技工學校還是采用傳統意義上的教學模式,按照統一的教學計劃與教學大綱執行課程教學,而學生也必須按照教師所采用的教學方式來切實完成教學任務。但隨著社會的飛速發展,對技工學校的學生的自主能力、綜合素質以及創新能力提出了更高的要求。因此,在維修電工的教學課程中,尤其是目前實訓教學還有一定的問題,從而制約了學生的動手實踐能力。
1.1傳統的教學模式難以激發學生的學習興趣
傳統的教學模式過于依賴課堂教學上只是體系的教授,但技工學校的教學應更加注重學生對教學的應用。因此,如果學校教學如果不重視學生對知識的應用和動手操作能力的培養,就容易讓學生逐漸失去實際操作的本領。
因此,在現代技工學校教學中存在嚴重的理論教學與實訓教學在內容與時間上的脫節問題,長此以往就會造成實踐無法有效地運用理論知識,所以學生就會對維修技工失去學習興趣,進而無法保證教學的質量。
1.2傳統的實習訓練的內容與方式較為陳舊
目前,大多學校在進行維修電工教學時仍然沿用陳舊的教學模式,例如二極管與三極管的測試、定律定理的驗證、簡單電路的焊接等內容,但是卻缺少新技術與新器件,難以吸引學生的注意力。從某種程度上看,這種教學方式雖然涵蓋的知識面很廣,但其知識點較為零散,因此整個教學與實際運用之間沒有很好地聯系,以致課程教學缺乏相應的主線。另外,傳統的教學模式導致很多學生在實訓教學中的動手能力相對較差,無法完成獨立性的操作,從而無法激發學生在實訓教學中的自主創新力。
1.3實習訓練的設備不足
今年來,隨著教育事業的發展,技工學校也在不斷加大招生的力度,但在實訓教學的硬件設施方面卻沒有很好的跟進,因此造成教學實訓設備的老舊、緊張,同時還存在場地不足的現象。在實訓教學中,學生可以按照小組的形式開展實踐操作,所以會導致一部分學生沒有親自動手操作的機會,久而久之學生的實際操作技能就無法得到有效地提高,會直接影響到維修電工實訓教學的質量。
2 改革維修電工的有效實訓教學策略
對學生自主施加能力的培養,關鍵在于發展學生的個性。要想有效提高學生的綜合素質水平,就必須要著重培養學生對學習問題的提出、分析與解決的能力,從而在解決問題的過程中獲得新知識。一位優秀的教師應該是引導學生發現知識與真理的,而不是將知識與真理教授給學生。所以說,談就想的學習方式可以充分發揮學生的學習主體作用,從而培養學生的觀察、動手以及科學探究的能力,有效鍛煉和培養對信息的傳遞、獲取與處理的能力,還有團結協作與分析判斷的能力,只有這樣才能真正培養學生的創新意識與創造才能,切實改革維修電工的實訓教學,最終有效培養并發展學生自主實踐力的目標與方向。
2.1實行開放式的實踐教學
在現代化教學中,技工學校的教學必須要實現開放式的實踐教學,其實訓教學的內容必須要根據不同學生的個人實際情況來自主安排,讓學生成為實訓教學真正的學習主體,將實訓教學充分調動學生的學習主動性與積極性。此外,在教學評價體系上也要實行相應的課程學分制,將裝也課程劃分為必修、普修和選修課三大類,只要學生修滿每一門課的學分就表示這門課程合格。而實訓的教學課程應該有效按照項目教學方法或者教學模塊來組織實訓的教學課題,在實際教學匯總要充分了解學生的學習需求、特點及興趣,從而進行有效的學習在對學生實行開放式的教學與評價時,不管是在實訓的內容、時間或者次數上都要具有一定的彈性、針對性和靈活性,從而有效培養學生的實踐自主能力。
2.2建立并完善對學生實踐能力的考核標準
實訓教學和理論教學應該是一樣的建立有效理的考核制度:第一,要針對教師進行一定的考核,主要是考核教師的實訓教學大綱是否科學、合理,教學計劃是否完成,還有實訓教學的目標和預期的教學效果是否真正達到等。與此同時,考核制度一定要做到公正、公平、公開,盡可能避免或減少人為因素的影響。第二,要針對學生的實踐能力進行必要的考核,將考核的重點放在崗位的職業技能和職業能力的鑒定上,使鑒定的標準盡可能地符合國家相關職業資格的鑒定,從而有效隨進維修電工教學的有效性。在實際實施和操作的過程中,應有效開展西歐那個和性與階段性操作評價的有效結合,在此基礎上進行合理的教學考核,從而更科學、全面地評定學生的實踐能力,保證維修電工實訓教學的質量,從而更好地促進了學生的個人發展。
2.3實行設計性與綜合性的實習訓練
維修電工的教學是要建立在實訓教學的基礎之上的學科,因此很過規律及概念都要開展相應的實訓教學,但目前大多技工學校開張的實訓教學內容都是實驗性的,難以鍛煉學生的自主操作能力,沒有一定的教學保障但隨著電子技術與科技的發展進步,新的產品、技術和工藝不斷涌現出來,新知識也在不斷地更新,因此實訓教學就需要結合維修電工的專業需求,有效調整其實訓教學的內容,是當地融入新知識點,改變原有的實驗性教學,而是向設計性、綜合性的實訓教學方向發展。與此同時,還要在維修電工的實訓教學中有效運用多媒體教學手段,從而增加實訓教學的時代性、趣味性。例如,在實訓教學中可以添加電子時鐘、晶體管收音機的安裝,或者開展一定的調試實訓等,在創新教學中增加新教學環節,更好地極大學生對實訓教學的學習興趣,從而提高實訓教學的質量。
3 充分利用實訓教學來激發學生對理論知識的學習興趣
興趣是一切學習的動力和源泉。所以,在實訓類的教學中教師應該從教學實踐出發,有效地組織學生進行實踐操作,積極主動地參加課外活動,從而鍛煉和培養學生的自主操作和創新的能力。活動的方式與內容要豐富多彩,教師要利用教學實踐充分調動學生的學習積極性和主動性,更好地體現學生在實訓教學中的主體地位,教師要給予學生適當的幫助,改善傳統意義上單一的教學和學習模式,最終激發學生對維修電工理論知識的學習興趣,讓學生有效了解和掌握專業知識與技能,促進學生的發展。
4 總結
實訓教學是對學生職業技能的有效培養和檢測,能夠通過學生的親自操作,有效將理論知識與操作技能結合在一起,從而激發學生學習的積極性,促進學生對專業只是與技能的了解和掌握,進一步提高學生自身的綜合素質,利于教學的開展,最終達到技工教學的目標,讓學生更好地適應未來社會的發展需求。
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關鍵詞:電工電子技術;教學改革;實踐
TN0-4;TM1-4;G712
前言:目前,電子技術在各個領域廣泛應用且發展迅速,電子設備的快速發展及廣泛使用充分說明了,電子技術這門課程的重要性。高職作為培養技術及操作人員的院校,承擔著不容推卸的重要責任。所以《電子技術》課程的改革迫在眉睫。
一、精心設計,激情導入,提高學習興趣
1.結合生活實例,引發興趣
電工電子技術基礎知識較為枯燥,學生不愿學甚至厭學,教師要開動腦筋,讓學生愛學、要學。若能結合生活中的各種現象、實例,由此點染,往往能調動學生的學習積極性和興趣。如針對每個人用到的手機、家庭中的電視機、數碼電子產品等,介紹各種電工電子知識,設計一些電器的基本檢測和基本操作技能訓練等。一方面讓學生在動手過程中提高分析問題的能力,培養學生學習興趣;另一方面讓學生了解電工電子技術的發展趨勢以及新技術。
2.利用直觀教具,激發興趣
課堂上的理論教學有時是紙上談兵,學生很難有直觀的認識,較難想象出真實的電子元器件,即使學生見到元器件實物,也不知該怎么識別和區分,但若把這些內容對照實物教具來講解,讓學生邊聽邊看,就比較容易識別和掌握了。如在學習電容和電感相關知識時,可用收音機、電視機的主板做教具,讓學生自己尋找各種電容、電感,在尋找的過程中,學生認識了元器件的外形、型號,了解了元器件的應用情況,體驗到了成功的樂趣與興奮。
高職院校教師也可能不重視教具,認為針對大學生沒有必要,但教具直觀形象,往往能收到事半功倍的效果。現有教學條件下,不可能所有的元器件、電路都有現成的教具,教師還可以自制教具,如簡單的電動機正反轉控制電路,通過自制教具,讓學生留下極為深刻的印象,增強教學效果。
二、課程設置的改革思路
首先,高職應用電子技術專業課程設置改革的目標是培養生產、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才。因此,在課程設置時要把握文化基礎知識以“必需、夠用”為度,專業知識強調針對性和實用性。其次,在設置專業課程時應以畢業生應具備的技術應用能力為主線重組課程內容,沖破原有課程體系,增添新知識,圍繞學生的就業方向,整合教學內容,以理論教學與實驗、實訓相配合的方式,使學生掌握專業知識和職業技能。再次,在課程內部采用項目化教學,應用理實一體化的教學方式,以任務為引領,力求使學生在學習知識的同時,進行能力鍛煉和技能訓練。在設計任務時應注意從復雜程度上由淺到深,能夠承載理論教學和技能培訓的任務,只有這樣才能達到教學目的。最后,以專業技能培養為中心,建立實驗實訓課課程體系。以校內實驗、工種實訓以及理實一體化教學為基礎,結合社會實踐和企業頂崗實習,完成學生職業技能的培養。
1.改革教W模式,提高學習效果
高職教育培養的是高素質的技能型人才,強調學生實踐技能,注重學生創新能力與綜合素質培養。這就要求教師改革教學模式,真正實現3個轉變,即由以教師為中心轉變為以學生為中心,以課本為中心轉變為以任務為中心,以課堂為中心轉變為以實踐為中心。實施一體化教學,一方面,教師把握整個教學過程的內容、進度和方向,在方法上給學生以引導,盡可能讓學生進行自主協作學習;另一方面,教師結合實際應用采取多種教學方法,教會學生“捕魚”的方法,讓學生自己動手,通過實踐主動獲取知識,在做的過程中總結規律,提高學習效果,增強學習信心。
2.利用現代技術,提高課堂效率
當今時代,科學技術迅猛發展,同樣,電工電子技術也在不斷發展。利用現代化的多媒體技術、網絡技術和信息技術等手段可以使課堂教學內容更加豐富、學習形式更加多樣,從而大大提高課堂效率。例如,通過多媒體技術把抽象、復雜的電工電子技術知識、實驗制作成圖文并茂的課件,以生動形象的畫面,化抽象為具體,吸引學生注意力,激發學生學習興趣,不僅節省了時間,也解決了課時少和部分復雜實驗難以演示的矛盾。此外,應用多媒體技術可以實現虛擬仿真實驗,將電子工作平臺引入教學,通過計算機屏幕實現實驗演示。輸入不同參數,計算機可自動計算結果、顯示變化過程和圖像波形。學生可以在課堂上直接觀察到參數變化對實驗過程的影響,促進學生對理論知識的掌握和概念的理解,對于比較復雜的實驗過程還可以重復演示。
3.改革考核方式,提高實踐技能
高職院校的電工電子技術教學更強調實踐技能的培養,強化過程的學習。因此,此門課程的考核,不能僅憑一張試卷評定,應采取多元的評價方式,由教師評價與學生評價相結合,學生互評與學生自評相結合,過程性考核與結果性考核相結合,定量考核與定性評價相結合,課內考核與課外實踐考核相結合。考核的導向不是學科知識和教學內容的死記硬背,而是學生對知識的理解、技能的掌握和能力的提高,同時關注學生勞動紀律、學習態度、團隊合作能力、安全操作等良好習慣的養成以及節約能源、愛護設備等意識的形成。在課外實踐考核中,重點考查學生利用所學知識和技能解決實際問題的能力。如將平時的電子小制作活動、簡單電器和電子設備維修活動、家電興趣小組、雙休日小發明、志愿者活動等環節納入課程考核內容,通過加分形式,優化課內,強化課外,著力提高學生綜合能力。
結束語:電子技術具有工程技術的特點,實踐性很強。電子技術課程主要包括“模擬電子技術”和“數字電子技術”兩大部分,其實驗教學是該課程教學體系中的重要組成部分。高職院校重在培養學生的職業能力,在教育教學過程中,要全面提高學生的綜合素質、學習能力和知識的靈活運用及創新能力。
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關鍵詞 電氣工程;教學改革;分層次教學法
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2011)36-0049-02
Research and Practice on Teaching Reform of Electrical Engineering Training//Sang Lin, Fu Qiang
Abstract Electrical engineering training course is intended for wide range of professional, working closely with the reality, its practical quality directly affects the effectiveness of application-oriented training in our University. On the basis of summing up the experience in teaching, we further deepen the reforms, changed the traditional teaching model, and proposed the “professional-oriented hierarchical approach”, at the same time, through the active use of heuristic teaching methods, the quality of teaching and training is truly enhanced.
Key words electrical engineering; reform of teaching; hierarchical teaching
Author’s address Heilongjiang Institute of Science and Technology, Harbin, China 150027
1 引言
黑龍江省提出的建設“特色應用型”本科,是伴隨著高等教育大眾化產生,以本科教育為主體、以應用型人才培養為突出特征的一種新型高校,也是黑龍江科技學院的發展任務與目標。作為本科院校,如何進一步加強應用型人才的培養,切實落實國家提倡的應用型教學、應用型創新的教學培養目標,也是高校工作者不斷探索與研究的動力。工程訓練與基礎實驗中心被評為省級實驗教學示范中心,同時肩負著學校應用型人才培養的重要職責。結合電氣工程實訓的具體實際,探索出高效實用的實踐教學方法,也更好地體現以人為本的教育理念,緊貼就業實際、提高實訓質量。進一步推進省級示范中心建設,提高示范效應。本文對工科非電類專業學生電氣工程實訓教學的改革進行探索。
2 教學改革策略
目前,很多學校在電氣工程訓練課程的教學過程中,不管面向的專業是否相同,實訓的內容與模塊卻完全一致,忽略不同專業的特點與就業需求,缺乏專業的訓練體系。因此,應切合所教課程特點、學生的專業特點,積極探索有效的教學方法與手段,不斷提高教學能力與教學質量。
2.1 提出以專業為導向的“層次教學法”
教學要有的放矢,避免盲目性,使學生各有所得、各盡其才。傳統的統一的教學模式,忽視不同專業的背景特點,對所有專業采取一刀切的教學模式已經不適應現在的人才培養模式和國家對人才的需求。尤其對于實訓課程而言,實驗教學體系的特色建設必須與專業自身特點和本專業人才培養目標緊密結合。由于不同的專業的后續課程不同,將來要面對的實際情況也是不一樣的。這就要求教師對各專業的專業特色進行研究,針對不同專業開設的實訓內容,進行相應的調整和增補,確定相應的具有特色實訓模塊[1],使實訓模塊的內容得到不斷充實、完善和創新。比如,對于采礦專業,應針對該專業可能的就業領域與方向,開設一些可以解決實際問題的教學與實訓內容,這樣不僅拓展學生的知識面,還可以提高學生的學習興趣,也能讓學生更深刻地體會到該課程的重要性。
在實施“以專業為導向的分層次教學法”的過程中,教師除了要求對不同專業背景有很好的了解之外,還要進行分層備課,分層備課是實施分層教學的前提。教師要在透徹理解大綱和教材的基礎上,確定不同層次的教學目標,把握住哪些是基本要求,是所有學生應掌握的,針對特定專業的學生,哪些屬較高要求,需要完善和充實的。只有圍繞不同專業的特色,不斷進行創新教學設計,精心設計教學內容,才能對學生進行切實有效的實訓技能訓練,充分發揮學生的主觀能動性,以提高學生解決工程實際問題的能力。
2.2 積極運用啟發式教學法
努力把注入式教學轉變為以學生為主體、教師為主導的啟發式教學[2]。實訓教學是培養學生的動手能力、創新能力的重要環節。但由于學生多年來的學習和思維定勢,一到實訓場地,往往失去創新意識。因此,在實訓教學過程中,必須努力給學生創設問題情境,使學生不斷發現問題、提出問題、解決問題。
向學生提出需要探究的問題,進行簡單的講解,并指出解決的思路與方向。比如,“自動往返控制線路”是較為復雜的且難以理解的內容,但只要抓住其作用和本質,就可以了解到以上電路是已做過的“點動連續控制電路正反轉控制電路”的變形、拓展,在講解這幾種典型的控制線路的過程中,通過提出諸如“如何使電機連續運行?如何操作能使電機實現反轉?怎樣通過行程開關實現自動往返控制”等問題,使學生在課堂中扮演的角色不再是被動接受,而轉變為主動研究問題、解決問題的主人,同時培養學生的創新意識,提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,真正做到的“授之以漁”。
2.3 多媒體與板書合理結合
采用多媒體教學,可以增加教學信息量,豐富教學內容,大大提高教學效率和教學質量,使在傳統教學難以觀察到的事物能夠清晰地呈現在學生面前,使學生可以更細致、全面地了解所學課程。比如,對于非電專業的學生而言,對低壓控制電器的構成及電氣線路的功能原理較難理解。因此,可采用Flas等技術將交流接觸器等較難理解的電器動態表示出來,同樣,在電機正反轉及自動往返控制線路圖中將所有觸頭、開關做成動態的,學生通過觀察觸頭動作,更好地理解電氣線路的控制方法。
但在使用多媒體授課的同時,千萬不能忽略與學生的交流和溝通,學生長時間處于被動接受的狀態,容易產生疲勞感,從而影響對內容的理解和記憶。要注重板書和多媒體課件合理結合。比如講授電路分析,教師分析時一步一步地板書,使學生更好地跟上教師的思路逐步領會。所以,不同的內容應以不同的教學手段為主,從而切實提高教學質量。
2.4 將PLC引入到電氣控制實踐教學中
在實訓內容方面,可增加相應的新技術、新知識,這樣不僅可以擴大學生的知識面,而且可以增強學生在就業方面的競爭力。
教學中充實PLC及其應用的課題勢在必行。將PLC引入電工實訓教學是實踐教學改革的一個重要趨勢。PLC由于具有體積小、功能強等優點,現已廣泛應用于自動化的各個領域,也逐漸成為工科學生需要掌握的一種重要的應用技術。將PLC技術應用引入電工實訓教學,對于培養學生的工程實踐能力和創新精神發揮了重要的作用。引入PLC教學內容后,學生可根據教師要求,在掌握教學內容的同時,還要翻閱有關參考書和資料,才能進行系統實驗的設計和編程,這無疑開拓了學生的思路,并使其感受到新技術的優越性。
3 結束語
非電類專業學生掌握電工基礎知識,對他們拓寬知識面、培養創新思維、提高動手能力、成長為社會所需要的應用型人才至關重要[3]。現實條件不可能讓全部學生到實際生產環境中去接受真實的電工基本認知能力、動手能力、分析和解決問題能力的訓練,要不斷總結教學經驗,改革教學環節的教學模式、教學方法,完善相應的教學內容,結合專業特色,建立教學體系,對不同專業的學生提供不同的具有專業特點的教學模塊,并輔之以相應的教學方法,使教學內容、教學方法不斷地充實和創新,很好地增強電氣工程訓練的教學效果。
參考文獻
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[關鍵詞]高職電子創新教學模式教學改革
[作者簡介]劉久凱(1961-),男,吉林德惠人,吉林農業工程職技術學院招生就業處,副教授,研究方向為電子電工與機電。(吉林四平136001)
[中圖分類號]G712[文獻標識碼]A[文章編號]1004-3985(2012)20-0162-02
一、高職電子專業開展實踐教學創新的必要性
隨著我國經濟的快速發展,電子類人才的需求量越來越大。盡管國內高等院校輸送了大量電子類畢業生,但學生的綜合素養、實踐技能仍與需求之間存在一定的缺口。理論知識有余、動手能力不足,求職中表現的“眼高手低”是廣大高職電子專業學生最大軟肋之一。因此,積極培養學生的動手能力,在校內外開展各種實踐活動,確保學生能在基本的理論知識引導下,拓展產品開發思路,不斷自省設計、組裝并改進一些電子電路,讓學生所掌握的本領能夠高效地轉換為生產力,為社會進步服務,是當前高職教學的重要任務。隨著教學改革在全國范圍內如火如荼地展開,以市場需求為導向的高職教學改革勢在必行。對高職電子專業而言,應形成自身的辦學特色,建設出電子品牌專業,加大實踐教學創新,建立完善電子實踐的教學體系,促進產教學研的綜合發展。
二、創新電子專業實踐教學創新模式的路徑
(一)將實踐課程納入教學體系,聘請實踐型教師
高職電子專業一般都設置有獨立的實踐課程,總體上來說,實踐課程無論在課時還是學分上分配仍明顯不足。因此,電子實踐教學改革的首要任務應該是加大對于實踐性課程的重視程度,提升當前實踐類、實習類課程的課時與學分分配,讓實踐成為學生能力考核的重要指標。高職院校應積極開設一些和數電、模電以及電路基礎等相對應的實踐性課程,例如,電工電路制作與調試、電工上崗等級培訓等,通過這些與實際應用聯系緊密課程的開設,使得實踐課程學時與學分超出整體教學的一半及以上,促進教學體系進一步完善。
高職的實踐性教學比重增加勢必對教師的專業素養提出更高要求,除了相關的硬件設施應該到位之外,一支既具備豐富的電子類理論知識,又擁有廣泛的實踐經驗的教師隊伍更必不可少。隨著教育體制的進一步改革,高學歷群體逐年增多,理論知識豐富者不乏其人,但基礎扎實、具備真知灼見的并不多見;由于電子類是經濟發展中的熱潮,從事電子類工作的社會群體很多,有操作經驗與能力的工程師也不少,但能夠形成體系,將之深入淺出表達的人卻不在多數。因此,電子專業教師人才處于“青黃不接”的狀態,解決這些問題應該從源頭引進和內部培訓兩方面著手。首先大力擴展素質電子教師的隊伍,從高等院校及企業高級工程師中選拔優秀人才;其次大力培養本校的電子教師隊伍,對這些教師加大實踐技能方面的培訓,促進他們的快速成長。
(二)強化校內專業基地的建設與管理
1.根據電子類工作流程開展校內實訓。從電子類產品的制作流程上看,要完成一個電子電路的設計項目,需要首先進行產品的設計構思,隨后畫出原理圖與版圖,其次進行PCB板制作、產品裝配和調試、產品檢測。電子專業開設時應根據這些過程鼓勵學生完成電路的設計與開發。在PCB制作中,對于紙板、鉆孔、割邊等過程教師可以在示范后,讓學生提出更優更穩定的解決方案。
2.根據電子類工作過程開展校內實訓。校內電子專業實訓基地還可以根據電路系統設計、電路圖繪制、電路原理仿真、印刷線路設計、印刷電路制作、產品裝配及調試及產品檢驗等過程建設實訓室。這個實訓室的技術可以包括電子組裝技術實訓室、EDA技術實訓室、電子檢測技術實訓室等。與工作流程開展的校內實訓不同的是,這種實訓工作更側重學生在開發設計方面的細節,幫助學生發現生產裝配上的誤區,提升他們調試檢修的能力。
(三)加大校外實訓基地的聯系與反饋
校外實訓基地給電子專業學生提供了更真實的環境,也是培養他們競爭力的重要場所。作為學生實踐創新培養的最佳陣營,很多高職院校十分重視校外實訓。寒暑假等假期安排學生投身到生產、經營與服務的具體環節中,可以進一步培養學生的職場適應能力,提升他們的實踐操作水平。事實上,有些電子專業學生有充沛精力,經常提出一些創新想法,但是在可行性方面考慮欠妥,難以被企業所接受,所以產生倦怠心理。專業教師應引導學生參與到這些正常運轉、遵循市場規律、講究經濟效益的企業中來,端正大家的心態,使得他們更關注自己創新成果的投入產出比,進一步深入調研創造新技術的環境,從“紙上談兵”中走出來。
校外實訓時學生需要考慮的問題也更多,通過操作可以讓他們了解到自己真正熱愛什么工作,哪些方面表現比他人更突出。電子專業教師可以將學生實習模式劃分成崗位模式與工程模式兩種,工程模式更側重于整體把握能力,做好時間管理,重視結果導向;崗位模式更側重于細節處理、工作技能的展示。兩種模式都需要學生能夠看懂各種元器件手冊,能夠通過書籍、上網等方式獲取資料;在一些電子電路、電子器件上,了解測量優劣的方法,能夠提出一針見血的問題,經常自省,立志成為電子業的高技能人才。
校外實訓相比校內實訓而言,雖環境更加真實但更不易控制。高職電子教師應注意做好互動反饋工作,定期與學生所處的企業領導,或學生直接上司進行溝通,了解企業方面對學生的期望,并通過合適的渠道與方式將信息反饋給學生,從而更好地引導學生成長。
(四)根據不同級別層次開展不同的實踐教學
1.低年級基礎操作階段強化基本技能實訓。實踐能力提升也是一個循序漸進的過程,不可一蹴而就,因此打好扎實的基礎十分重要。電子專業高職學生在低年級如一二年級時,應重點關注電子專業的基本技能,例如,在電子實驗課程中,強化計算機操作練習、做好電子電路的課程設計,讓廣大學生掌握一些基礎儀器與設備的使用辦法及注意事項,能妥善使用電源電表、信號發生器、示波器、萬用表示波器等儀器,這一時期可著力安排與基礎相關的實驗與課程,如萬用表的組裝、收音機組裝、計算機連接測試、計算機AUTOCAD、VB等基本軟件使用等。這一時期教師可安排一些校外高級工程師之類的人員開設講座,旨在讓學生認識到實驗、實踐的重要性,并深度發掘自身的興趣點與特長的結合點,在基礎理論與基礎操作都掌握得較好的狀況下,開始思考自己的從業方向,對實踐能力培養有所傾向。學生中接受與理解能力較強、學有余力的,教師可以鼓勵他們參加一些權威考試,獲取電子類從業證書。
2.二、三年級強化專業課的實踐。前文指出,學生初入大學時,應盡可能減少他們的心理壓力,讓他們以更大的熱情投身到學習中去,教師盡可能傳授一些相對淺顯易掌握的內容,實踐教學以實驗為主。當學生步入高年級后,應更多考慮社會生產實際,這時候教師可以安排一些與周邊企業、國內知名電子企業相關的課題開展研究,讓學生提出問題、發現問題,并進行模擬設計最終解決問題,這一階段的訓練更側重綜合知識的掌握能力,旨在通過系統的訓練鞏固知識、增強實際應用能力。電子專業在這一時間段內主要需掌握的課程和實習包括電子設計、電子組裝技術、集成電路設計、集成電路工藝、數模電路、電力拖動以及數字電子技能實訓等。在數字電子技能實訓中,教師可以布置設計題目如數字搶答器的設計與制作,要求學生根據所學的理論與實踐,畫出數字搶答器的原理圖,自行準備器材并進行組裝連接,最終確保運行正常。對數字搶答器設計過程中的一些可能出現的問題進行總結,并對比出它與報警鐘、彩燈控制器等的區別。在電子組裝技術實訓中,教師可以安排學生對手機、計算機、監控探頭等進行拆卸、安裝,或者進行一些學校所在城市社區的義務維修活動,真正根據用戶的需求對問題開展團隊研究,在特定時間內進行加工調試,最后達到用戶的需求。這一階段的實習與實訓旨在讓學生進一步深入社會現實,能夠主動地尋求并解決問題。學生在這一階段的設計、維修作品都可以作為學生的成果,可以適當對學生創新產品進行評選。為鼓勵學生進一步創新,增強學習興趣,教師還可以設計櫥窗展出、板報介紹等,讓學生相互借鑒。此外,在課堂成果展示中對歷屆學生的作品進行深度評析,選出優異的產品參加一些特定比賽。
3.畢業設計階段升華實踐能力,加大創新培養。由于國內有些高職院校與企業有對口培養關系,電子類專業直接向企業輸送人才的也不少。一方面,學生到了高年級,也更為關注就業等切實問題。畢業設計成了學生在校期間的最后一項考驗與訓練,教師應鼓勵電子專業的學生從實習企業、社會知名企業等產品、流程上發現問題,組建合作團隊,制訂全面而具體的解決方案。電子專業畢業設計的環節可以從整個生產經營入手,包括開發設計出新的產品或流程、元件與設備的采購、開展人力資源管理等。這一階段的實訓可以讓學生更深刻地感受到職場氛圍,通過一定的“職場仿真”,使得學生對團隊合作、企業組織產生更深刻的認識,為進入工作打下基礎。畢業設計是對學生高職階段學習成果的總結,也是對學生全面考查的重要手段。這時教師、企業工程師以及相關領域的技術人員都應該參與到答辯的專家小組中來,學生的綜合表現也由多方共同決定。企業工程師可以從實踐角度上提出更多實用性的意見,幫助學生更好地將知識轉化為科學技術。另一方面,企業人員、相關領域技術人員的參與,可以避免教師對學生的刻板效應。鼓勵那些平時不露頭角,但有著很強的創新意識及動手能力的人才更好地表現。
(五)鼓勵學生參加各種競賽,引導學生考證
各大高職院校的電子專業的實力差距,由全國性的大賽可見一斑。因此,由于日常的交流溝通甚少,各大高職院校都十分珍惜如大學生電子設計制作大賽等官方舉辦的比賽。高職院校電子專業的教師應該做好學生參賽的動員工作,鼓勵學生組建團隊踴躍報名。教師可以通過之前幾屆的指導經驗,對參賽報名的學生進行適當指引,在學生參賽過程中出現一些困難或挫折時,鼓勵他們不畏艱難,勇攀榮譽的高峰。與普通高等院校電子系學生相比,高職院校學生的動手能力更突出,但理論基礎與創新能力略有不足,因此,幫助學生正視自身的短板,消磨掉他們的惰性心理,積極組隊參加各種競賽,可以提升學生的競爭意識,豐富實踐閱歷,為走向工作崗位增加砝碼。
為強化實踐教學,教師還應關注學生的考證狀況,有些專業證件是學生求職的敲門磚,因此,通過培訓讓學生掌握幾門嫻熟的技能,對于他們提升競爭力大有裨益。職業訓練與專業證件會成為日后從業的重要依據,高職院校電子專業教師也應正視職業準入問題。因此,有針對性地、按部就班地開展職業技能型的實用人才培養,讓學生擁有真才實學后走入社會,才能為電子行業奉獻出自己的力量。
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向 楠 安徽國防科技職業學院汽車工程系 安徽六安 237011
基金項目:安徽省示范實驗實訓中心《汽車技術實驗實訓中心》項目階段性成果,項目編號:2013sxzx042
【文章摘要】
高職學生實踐能力提升一直以來都是高職專業人才培養的重中之重, 也是高職教育教學改革的方向標。本文在對實踐能力的涵義、形成機制分析的基礎上,提出了基于電子設計大賽的學生主動實踐能力培養模式為高職院校深化實踐教學改革提供了參考。
【關鍵詞】
電子設計大賽;主動實踐能力;實踐教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼: A 文章編號:
1 實踐能力內涵特質
學術界往往更多強調學習者的認知能力,實踐能力更多地被忽略。國外學者加德納指出:“智力是在某種社會和文化環境的價值標準下,個體用以解決自己遇到的真正難題或產生及創造出某種產品所需要的能力。”,這一對智力概念的理解接近于我們所說的實踐能力,在國內,傅維利、劉磊、吳志華等學者又進行了進一步的探索,他們認為:“實踐能力是個體在生活和工作中解決 實際問題所顯現的綜合性能力,是個體生活、工作所必不可少的;它不是由書本傳授而得到的,而是由生活經驗和實踐活動磨練習得的。”劉磊等人指出:“實踐能力就是對個體解決問題的進程及方式上直接起穩定的調節控制作用的個體生理和心理特征的總和。
在國內外學者研究的基礎上,實踐能力可以理解為使用知識、技能解決現實問題的能力。這種理解可以從以下四個方面進行理解:一是它是能力的重要組成;二是它的活動對象包括工作、生活的各個領域;三是它是在實踐中不斷積累形成的; 四是它的基礎是基本知識、技能的掌握, 創新意識和創造精神對實踐能力的提升也很重要。
實踐能力是在日常的工作、生活中通過日積月累的勞動積累形成的,不同職業形成不同實踐能力。如機床操作員對機床的操作能力、工藝員對零件工藝的設計能力、管理人員的企業管理能力等。對于大學生而言,在沒有職業活動的條件下,他們實踐能力的形成主要依靠以下幾種方式:
1)將已有知識轉化為實際問題的解決技能
高職學生在專業知識、技能的學習的基礎上,通過專周實訓、頂崗實習等實踐環節培養自己的實際操作能力和面對實際問題的解決能力,久而久之,這種實踐不僅加深了對已有知識的掌握理解程度, 同時也具備了解決現實生產過程中實際問題的方法、步驟,實現了將已有知識轉化為實際問題的解決技能。這種能力形成的關鍵是:實訓實習崗位要與學習者的專業知識應用對接,同時有實踐經驗豐富的師傅進行指導。
2)長期運用,實踐技能更為熟練
實際操作技能,在長期實際運用中, 不斷強化,逐漸達到熟練。解決實際問題的方法、步驟,在不斷進行各種問題的解決中,逐漸形成自己獨有的思維方式和風格。這種能力形成的關鍵是:學習者必須自己參與實踐,并能進行大量的訓練,且實踐經驗豐富的師傅能及時得針對學習者的錯誤進行指導。
3)綜合運用,形成解決綜合問題的能力
在解決單一問題的基礎上,通過對綜合問題解決過程中多種知識、技能、方法等的綜合應用,逐步形成綜合問題的解決能力。這種能力形成的關鍵是:具備綜合問題解決所需的各種知識、技能、方法,且能在實際問題中綜合使用并加以總結。
學習者將已有知識轉化為實際問題的解決技能、實踐技能更為熟練、形成解決綜合問題的能力這一過程即為其實際能力的形成過程。在這一過程中學習者的主動性就顯得尤為重要。
2 基于電子設計大賽的學生主動實踐能力培養
2.1 主動實踐能力的涵義
學習者在教師制定的實踐要求、步驟等規定框架下,按要求完成具體的實踐任務,這種實踐能力的形成往往被稱為被動實踐,這種實踐只是對現有知識的一種掌握。這種實踐學習者是在被動的狀態下完成既定任務,往往缺乏對解決問題所需知識的主動理解、思考,當問題發生變化時往往又手足無措。要改變這一現狀,關鍵是解決問題的方法、步驟必須有學習者自身通過思考,結合已有知識、技能去完成某一工作任務,這種實踐往往被稱之為主動實踐。 建構主義的觀點是:知識是學習者在特定的工作任務或工作情境中, 在教師或師傅的指導幫助下,通過主動學習和查閱資料,采用意義建構獲取。建構主義教學理論對學習環境在知識掌握中的作用特別重視, 它的觀點是學習環境的四大要素“情景”、“協作”、“會話”和“意義建構”對于知識的學習和掌握尤為重要。這一理論與主動實踐能力對學習者的要求不謀而合。重視學生的主動性和參與性這一建構主義的思想,也為學生主動實踐能力的培養提出了很好的理論基礎。
2.2 基于電子設計大賽的學生主動實踐能力培養
高職學生創新能力培養的關鍵是要主動實踐,而電子設計競賽則為學生主動實踐能力培養提供了平臺。電子設計競賽的目的就在于培養大學生的實踐創新意識與基本能力、團隊協作的人文精神和理論聯系實際的學風;有助于學生工程實踐素質的培養、提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力。從這個意義上說學生在參與電子設計競賽的過程中,就必須從對競賽題目的理解、分析到選題、具體方案設計、元器件的選擇、設計裝配制作、調試、最后完成作品并寫出論文這一過程必須主動通過自己的思考來完成,且時間要求往往很緊。競賽過程中對學生的理論運用能力、實踐技能、軟硬件結合能力、論文寫作能力及意志品質、團隊協作精神等都是一個很好的檢驗。
創新能力培養必須融入大學教學的每個環節、每個實驗之中,探索基于項目研究的綜合性課程設計、學生課外研學與自主創新的實驗項目,拾級而上、循序漸進、漸次提升學生的主動實踐能力。
2.2.1 開發基于項目研究的實驗項目
在基礎實驗中,以項目為載體,通過教師的引導,在解決問題、完成任務的過程中讓學生體驗和掌握電工電子基礎知識,并安排涵蓋課程知識點、具有工程背景或實際應用價值的可實現多項功能及性能指標的綜合設計性實驗項目,在項目構思中,盡可能選擇實現方法具有多樣性,或實驗結果隨外部條件變化具有不確定性的內容,促進學生的主動探索與實踐。可把電子設計大賽技能要求分解成具體的實驗項目,探索、創新實驗案例,例如交流控制電路設計、黑匣子電路結構與參數判定、多路搶答器設計步進電機轉速控制系統設計、電磁式繼電器的特征參數測量、R、L、C 網絡頻率特性測試與參數測量等。
2.2.2 開展綜合型課程設計
在課程設計中,學生可根據所學專業和興趣愛好選擇具有工程背景的課題作為課程實踐項目,自主制定課題的詳細功能、規模和性能指標,經教師確認課題合理性、實現的可行性、知識廣度、專業深度與工作量后,學生自主選擇工作平臺, 開始系統分析、研究設計、調試與工程實現,并進行項目總結,撰寫設計報告,制定測試和演示方案,教師對項目作品進行驗收、質詢并分組進行演示。在整個課程設計中,突出學生主體、手腦并用及學生的研究探索,實現“知、情、意、能”復合培養, 提升學生的主動實踐能力。例如依托電子設計大賽可開展簡易邏輯分析儀設計、電能參數測試儀設計、高頻調諧放大器設計、數字示波器設計等綜合性課程設計。
2.2.3 實施以學生為中心的教學模式
在教學中積極倡導自主研學,著眼于學、思、知、行的有機結合,引導學生通過研究探索、信息查詢、方案研討、設計仿真、系統實現、調試測試等多種途徑進行自主學習,精心安排實驗內容,前期多以簡單問題的提出,作為綜合、復雜問題的鋪墊,在問題發現和解決的過程中引導學生學會學習、學會思考、學會動手,后期設計綜合實驗項目,讓學生很難找到現成答案,通過提出實驗要求讓學生必須經歷“調查、研究、分析、規劃、設計、實現、測試、總結”的研究過程,才能完成任務,通過設置考核內容調動學生關注實踐過程中的各個環節,提升學生實踐的樂趣及主動性。
2.2.4 優化集成創新實踐環境
分層次按功能設置實驗室,建設電子工藝、電工技術、電子技術及創新展示實驗室等學科基礎實驗平臺,優化電子系統設計、電氣控制系統、高頻電子電路等專業基礎實驗平臺的儀器配置,拓展課外研學創新基地,以滿足學習、研究、設計、分析、仿真、實驗、制作、焊接、測試等不同環節的軟硬件需求。建立網絡信息化的教學管理制度,實施教師定時帶班實驗與學生自由開放實驗相結合,同時加強實踐項目管理與過程監控,保障教學質量。
“競賽+ 項目”的教育教學改革模式的實質其實是將理論知識與實踐技能分解成電子設計競賽的各個模塊化的工作任務,并通過競賽加已完成。這種教育教學改革模式以現代職業教育理念為指導, 注重學生的職業發展需求,改變傳統的單一的“填鴨式”教學,更多強調學習者學習的主動性、積極性,強調創新意識和團隊精神的培養。在實踐教學中通過合理的教學情景設計,實現教學做一體化,強化師生互動,充分發揮學生的主體作用。具體來說即是以電子設計競賽的競賽規程和競賽任務為基礎,將競賽任務分解為一個個子任務,并將其轉化為一個個實踐教學情景,在日常教學中指導學生自主完成, 這種基于實際任務的教學情景設計能很好的激發學習者的學習積極性,契合建構主義理論。
基于電子設計大賽的學生主動實踐能力培養為學生理論聯系實際,解決實際問題提供了平臺,提供了一種很好的技術技能型人才培養路徑,這種強調大學生主動實踐能力和創新意識的培養方式,必將為學生畢業后更好的適應企業工作崗位奠定基礎。
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區域產業特色與人才培養定位分析
浙江省現有光伏企業200余家,是全國光伏電池生產大省,產量約占全國的35%。衢州市作為浙江省第一個省級光伏產業基地,現有光伏企業60余家,是國內光伏產業鏈最為完善的地區之一。從市場調研情況來看,由于受到國際金融危機及歐債危機的影響,2011年下半年,硅材料加工、光伏電池市場受到了極大的影響,產量及價格受到巨大沖擊。但從光伏應用市場來看,由于光伏電池、原材料價格的下降及國家光伏發電標桿電價的出臺,給光伏發電系統集成市場帶來了前所未有的利好前景。從國內光伏發電裝機容量上看,2009年裝機不到300MW,2010年裝機約500MW,2011年裝機約2.8GW。隨著不可再生能源的不斷消耗和國家對能源需求的不斷增長,預計在未來的10年內,每年裝機容量將急劇增加,人才需求將非常短缺。根據以上調研情況,我院對光伏應用技術專業的培養目標進行了重新定位,即重點培養具備光伏應用技術的基礎知識,掌握光伏發電系統集成的能力,能適應光伏電站建設和光伏產品生產等光伏企業生產運行、技術服務、產品檢測等一線需要的高素質技能型專門人才。
職業崗位能力分析
在課程體系構建中,我們主要圍繞專業培養目標,以職業核心能力為主線,引入行業職業資格標準,以生產崗位典型工作任務為載體,與企業共同開發基于工作過程的系統化課程體系。結合專業定位,我們對處于光伏產業下游的光伏電站建設與光伏應用產品企業展開了調研。
光伏電站建設工作崗位能力分析。從調研情況來看,光伏電站建設的主要工作崗位有電站建設前期調研、工程設計、工程項目申報、工程施工、入網調試、電站運行維護與檢修等,具體能力要求如圖1所示。光伏應用產品生產工作崗位能力分析從調研情況來看,光伏應用產品生產的主要工作崗位有單體電池檢測、特種組件生產、組件檢測、控制器制作、系統集成與檢測、系統維護與技術服務等,具體能力要求如圖2所示。
專業拓展能力調研分析。結合專業定位及企業調研,本專業畢業生可在光伏電池生產、光伏發電系統集成等相關企業從事硅太陽電池方陣組合工、光伏系統集成工程師等相關崗位工作,經過1~3年后,可升為技術員,或轉崗至管理崗位,如車間班長、車間主任等。學生的專業拓展能力如圖3所示。
課程體系構建
高職教育是以培養高素質技能型人才為目標的,課程體系的建設必須抓住區域產業、企業、學生三個要素,要保證學生在掌握專業技能的同時,具備大學生應具有的素質。因此,課程體系的建立不能僅考慮學生職業技能的提高,而是更應該關注學生職業素質的養成與提高。
文化素質課程平臺構建。在課程體系建設過程中要以專業人才培養為目標,對原屬于文化素質課的公共基礎課程進行重新定位。比如,在大學英語課程中,應改變以往課程模式,設置基礎英語與行業英語;在計算機文化課程中,應按照專業定位及要求,設置Word高級應用、Excel高級應用、PowerPoint高級應用等課程模板,供不同專業學生選擇。為加強大學生文化素質教育和交叉學科能力培養,使學生更好地適應社會需求,應基于文化素質課平臺開設人文社會科學、自然科學、工程技術、藝術鑒賞等四大類素質拓展課程。
專業課程平臺構建。專業課程平臺主要包括基礎理論課程與職業能力課程。基礎理論課程是為專業核心技術提供基礎理論知識和基本實踐技能的課程,主要有《電工基礎》、《太陽能電池材料制備工藝》、《光伏電子產品制作》、《電子線路制圖與制板》、《工程制圖與CAD》、《電力系統基礎》等課程。在課程體系中,基礎理論課程與職業能力課程的實踐教學比重應占50%以上,平時的課程教學應注重學生的技能培養。由于學生在學科系統理論學習上存在一定的缺失,所以在課程體系中,很有必要增設一門回顧總結性課程———《光伏發電技術》,使學生在“做”的基礎上掌握學科的完整性,有利于學生的可持續發展。職業能力核心課程是培養職業崗位能力的關鍵課程,必須根據技術領域和職業崗位(群)任職要求,參照相關職業資格標準設置。本專業開設了《光伏電池制造工藝》、《光伏發電系統集成與設計》、《光伏逆變技術》、《光伏發電系統施工與入網調試》、《光伏電氣設備檢修與電站維修》、《智能光伏產品制作》等6門職業核心課程。
關鍵詞:應用型人才;電氣控制與PLC;教學改革;電工職業技能
當前,應用型人才被許多高校列為培養目標。這是因為科學技術和社會經濟的飛速發展,生產過程中的技術含量大幅度提升,社會對技術型、技能型(即應用型)人才提出了迫切的需求[1]。電氣自動化控制類作為一個長線專業,在社會上需求量很大。該專業學生應該具備那些方面的職業能力和職業素質,而社會上對該專業學生真正需求的能力是什么,面對這樣的問題,我們通過調查,從課程體系中的具體課程入手,解析他們與學生能力培養的關系。在該專業中選擇了針對工業現場生產設備的電氣控制技術、與工廠實踐密切結合的《電氣控制與PLC》這門具有代表性的課程,作為該專業學生基本應用能力培養的平臺,通過以提高學生應用型能力為主要目的的課程教學改革與設計,以適應社會對該專業應用型人才的需要。
一、本課程對專業應用型能力培養的重要性
現在大力提倡應用型能力的人才培養,是為了滿足社會需求的變化。應用型人才是應用客觀規律為社會謀取直接利益的人才。是實現科學技術轉化為現實生產力的一支十分重要的力量[1]。電氣自動化控制類專業的學生應該掌握什么樣的應用型能力?對這個問題的正確回答只能來源于實踐。通過與我們校企聯合的一些單位的深入調查,與單位負責人,技術人員進行深入交流,根據“電氣自動化控制類”專業的培養目標及相關行業生產第一線的實際需要和職業資格認證要求,歸納出本專業學生應該具備電路應用技術、單片機應用技術、電氣控制與PLC應用技術和電氣傳動應用技術等四大模塊的應用技能[1]。而在這四種技能中具有代表性的、實用性最強的應該是電氣控制與PLC應用技術。《電氣控制與PLC》課程包括低壓電器、電動機控制線路、機床設備的電器控制線路和PLC控制技術的應用。是將電氣自動化控制類課程體系中電路分析、自動控制原理、電力電子技術、電機與拖動、自動調速系統和微機控制技術等集于一體的綜合性、應用型課程。課程內容涵蓋了電氣識圖、設備運行、設備安裝、設備調試、設備維護、故障處理,電氣設計等基本應用型技能,內容設計上與維修電工的國家職業技能要求相融通。也就是說電氣自動化控制類專業畢業的本科生掌握電工職業技能,應該是基本應用能力。因此在電氣自動化控制類專業的能力結構中,本課程占有重要位置。
二、本課程改革的目的
1、現實狀況
在就業現場,往往很多單位都對用人有一個工作經驗的要求,甚至對剛畢業學生也是這樣。什么是工作經驗?實際就是應用能力問題。以前是學生在企業中獲得工作經驗,現在這一任務下移到學校。社會需求發生的變化,學校不能無動于衷。不然你培養的人與社會需要是脫節的。這樣不僅造成學生就業困難,而且學校自己生存也會帶來危機。在工業現場,只要打開電氣控制柜,里面盡是電氣元器件及其組成的控制線路。盡管內容在校都學了,但下廠實習時學生能一下子正確認識的并不多。這說明學生應用型能力培養是不成功的。原因是多方面的:有學生自身的問題,教師教法的問題,也有課本內容跟不上技術發展步伐等問題。
(1)學生學習自主性不強,學習興趣不高。現在的高等教育已經是大眾化教育,學生的素質差別較大,尤其是我們新晉升的二本院校中的學生素質更是如此。如何讓這樣的一些人,在大學的教育過程中收獲一些東西,掌握一定的專業技能,立足于社會,是我們要積極面對的實際情況。在電氣自動化控制類專業中,學生四年要學習的課程很多,要做到都學好是不實際的。因此在教學課程體系中,要正視學生的這些特點,選擇一些理論知識不太難,實用性強的能體現職業技能的課程,作為教學的重點引導和調動學生的學習積極性,讓他認識到學習這些課程對他以后職業生涯的重要性,從而改變學生的學習態度。
(2)現在好多教師自身缺乏工廠實際經驗和工程背景[2]。講課不能理論聯系實際,仍然繼承傳統教學模式,老師黑板上講課,學生底下被動聽講。在小學中學是這樣,到大學還是這樣,偏重于強調知識的傳授,而不是能力的培養,所培養的人才理論與實際脫節。我們通過問卷調查,老師上課的方法不科學是現在學生厭學的一個主要原因。并且對大學老師上課的技能有更高的期待。因此探索和應用新的教學模式,提高教師自身素質,增強學習效果也是高校老師自身研究的問題。
(3)課本內容落后于技術發展的步伐是普遍的問題。當今技術發展非常快,工廠企業都在使用了,我們的課本內容還沒有反映,尤其是電氣技術的進步更是日新月異。因此根據當下實際情況,要加快教材內容建設,快速反應社會需求。
2.課程改革的目的
當前,許多學校都把應用型人才定位為培養目標。專業不同,應用型能力也是不同的。每種專業應具備什么樣的應用型能力,以及構建怎樣的課程體系,使用什么樣的教學模式來具體實現培養目標,都是我們高校老師要面臨的新課題。我們在電氣自動化控制類專業課程體系中,結合我們學校自己的具體情況,選擇了理論知識不太難,實用性強的能體現職業技能的課程《電氣控制與PLC》作為改革平臺,探索以具體專業課程體系中的某些代表課程對應學生專業應用能力的思路,以專業應用能力提升為牽引目標,重新對課程開發與設計。通過課程教學改革,提高學生自主學習的興趣,也提高教師自身教學水平。為本學校應用型人才的培養方案和目標的具體實施探索一定的方法,總結一定的教學經驗。
三、課程整體開發方案設計
《電氣控制與PLC》課程的內容體現出實用性、技能性、應用性的特點,該課程在專業教學體系中起著體現學生專業基本應用能力的重要作用。所述知識技能是學生適應崗位能力的基本要素,也是進一步掌握專業其它課程知識、技能的基礎。我們在專業培養方面有的放矢地制定教學方案,圍繞應用型能力提升開發課程教學體系。
以學生未來崗位技能為核心,結合維修電工國家職業技能考核標準和行業發展的新技術、新方法、新設備,突出以維修電工職業技能為該專業基本應用型能力的培養,確定出該課程的教學目標(知識目標、技能目標、素質目標),見圖1所示。根據教學目標構建課程理論教學和實踐教學任務,再按照教學規律將理論學習和實踐學習內容設計為該課程的教學環節,形成基于工作過程、項目引導、任務驅動為主要思想的案例教學、理論與實踐并行教學、現場教學、課程設計、課程實訓、生產實習、職業技能認證、畢業設計等教學環節[3],見圖2所示。以突出維修電工職業技能為該專業基本應用型能力的課程設計方案,在教學設計上解構了傳統的學科體系的教育模式,以實踐性和職業性作為切入點,體現該專業學生基本應用型能力的要求。
四、課程教學環節的組織與實施
在理論教學上注意理論與實踐高度融合,強化動手能力培養,促進以學生就業的職業教育思想引領課程教學,按照“工學結合、職業導向、技能本位”的理念組織課程教學;以豐富的教學資源、真實的實踐環境作為課程教學的基礎和支撐;創新教學方法和手段,突出應用、強化能力,實現課程教學目標。為此我們要求做到三個“一體化”[4]:(1)教材一體化。即理論教材與實驗(實踐)教材融合;(2)教室一體化。即大部分理論內容課程搬到實驗室中去上,使教、學、動手相結合;(3)教師一體化。即理論課與實踐課由一位老師講解,做到了教學和實驗兩個環節的有機銜接。三個一體化的目的就是有利于學生對課程的認知和實踐的結合。一改往日理論教學和實驗教學分離,不能有機結合互相支持的局面。
1.理論教學內容的組織與實施
理論教學內容按照課本進行整合,吸納了變頻器和觸摸屏等新設備和新技術。形成了以低壓電器原理應用、電動機控制線路、機床設備的電氣控制線路、PLC控制技術、變頻器技術和觸摸屏技術等模塊為主要教學內容的形式,使本課程內容更加充實、完善和實用。課本只是知識的一個載體,不能課本上有什么講什么,沒有我不講。一定要對課本內容進行自我消化,進行序化整合,補充或者刪減。不能按部就班講課。
在每一個模塊理論教學內容中都設計一些簡單但非常典型能幫助理論學習的實踐內容,將教學任務中的理論教學和實踐教學融為一體。例如低壓電器原理應用模塊,就設計了交流接觸器、按鈕、繼電器的拆裝練習。通過 “低壓電氣器件的認識” 這個工作項目,具體擬定成一個工作任務:“交流接觸器、按鈕、繼電器的拆裝練習”。通過學生在實驗室工作臺上親自動手完成“工作任務”,借助多媒體課件,老師一邊講、學生一邊做的過程,達到認識交流接觸器、按鈕、繼電器的結構及組成部件,比以往看圖抽象講解要真實得多,更符合知識的認知規律,從而輕松掌握其工作原理、應用的方法和注意事項。再如“PLC控制技術”內容教學時,先找來一段由PLC控制的自動生產線視頻播放給大家看,借助大家興致很高,急切想了解為什么的時候,再引入到PLC的作用和結構等正題上來。在實驗室PLC控制臺上,老師邊講邊做,親自搭接一個簡單的PLC控制的紅綠燈輪流點亮的演示實驗,這樣本來一堂很枯燥的理論課,由于加入了視頻背景和演示實驗這樣的案例,使學生的學習熱情和主動性得到提高,從而喚起學生動手實踐的欲望。另外在PLC指令的學習中,應采用學、說、做一體化的教學方法,每一個指令都要在電腦上練習一遍,觀察其功能變化。對于像《電氣控制與PLC》這種實用性和實踐性很強的課程,只有動手練習才會有學習效果。如果還是在課堂上按照課本宣講的舊模式,不創新理論聯系實際的新模式,學生是根本沒有興趣聽下去的。讓學生親自動手去摸、去做,身臨其境教學,增加動手的時間和機會,有利于提高學生的應用型能力。
2.實踐教學內容的組織與實施
應用型能力的培養,實踐教學是非常重要環節,為了凸顯該課程在學生應用型能力培養的重要性,采用連續的、強化性的、與實際工作過程任務對接的形式,制定實踐教學計劃。設計了電工實訓,大型實驗,電氣控制與PLC課程設計,電氣控制與PLC課程設計實訓,電工職業資格證考取培訓(課外)及畢業設計等6個實踐教學環節。各個環節之間呈銜接與遞進關系,由簡單認知到綜合性設計、組裝、調試、排障過渡,從單純的教學過渡到崗位需求能力培養,做到環節連續,強化訓練。
由于在理論課時,已經安排了支持理論內容教學的基礎性小實驗,因此該課程的實驗環節都設計成大型實驗,采用基于生產過程,貼近實際的項目為引導,即實驗內容綜合,控制功能完整的實驗項目為主不再做驗證性實驗。例如設計了“PLC控制變頻器多段頻率調速實驗”[5],掌握PLC和變頻器兩個智能控制設備配合使用的方法。還有“繼電控制、PLC控制及變頻器控制的電動機正反轉綜合實驗”[5]。從這個實驗中可以分析不同控制方法的特點。課程設計和畢業設計環節以任務驅動、行業規范引導,選擇真題實作,按照實際工程設計步驟、方法去要求。例如設計結果的成形圖紙,就要求使用CAD計算機制圖,圖框、標題欄、設備表等一應俱全,圖形符號、文字符號、畫法要求都要遵循國家規范和電氣行業規范要求,比對國家甲級設計院出圖標準,引導學生進行真實的職業能力訓練。課程實訓主要基于具體的課程設計為項目引導、任務驅動進行,即以實際工作過程還原課程設計結果,在真實的環境中檢查自己的設計結果,從而完成設計、安裝、接線、調試、修正等工藝環節。即訓練技能也要求崗位職業素質。在強化對技術型和技能型人才的培養過程中,國際上普遍推行雙證制度---畢業證和職業資格鑒定證書。社會化的職業資格鑒定體系為技術和技能的資格認定制定了科學合理的標準,是對擁有某種能力的通用證明。借助職業技能鑒定平臺,在實踐環節的設計上,以職業導向、技能本位的思想引導鼓勵學生考取電工資格鑒定證書。我們利用課外時間,對參與的同學進行輔導和開放實訓場地練習。幫助他們成功獲取證書,證明自身能力。
五、結語
培養應用型人才,不能簡單認為就是在課程體系中加大實踐環節學時數。一定要將應用能力的獲得追根溯源即學生應用型能力培養與專業課程之間的關系,抓住這個關鍵點,再將實踐學時有的放矢地分配好,利用現代教學理念探索利于專業應用型能力培養的教學模式,重構理論與實際相結合的的一體化教學形式。我們基于這樣的認識,通過分析電氣自動化控制類專業學生應用型能力培養與專業課程之間的關系,以該專業典型應用性課程《電氣控制與PLC》改革為切入點,將社會變化需求,轉化成自身生產力。改善了教學與企業和工廠對人才使用要求脫節的問題;提高了電氣自動化控制類專業的教學質量和學生的自主參與學習能力,較好地解決了學生動手能力弱的問題,得到用人單位的普遍好評。
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1結合工廠“7S”制度下手,促使學生的職業素養
學生實習其實是學生對崗位的一個認知,所以一定要注重實習場地規章制度的學習,通過7S管理制度為切入點,明確學生在實訓課中的各項責任。在我校在實習場所都張貼與企業“7S”相符的管理標準,在學生實習過程中努力用先進的企業7S標準來規范他們的實訓,讓學生在實訓工場除了鍛煉相關專業技能之外,按照規章制度維持班集體良好的實訓環境和氛圍也是每個學生的職責所在。教師在實習過程中對于學生體現出的技能方面的長處和不足細心教導的同時,更加要尋找小組內同學之間的優點相互取長補短,鼓勵學生之間取長補短,樹立學生具有愛心與團隊合作精神。教師及時進行監督檢查,直至學生把事情做好為止,使學生明白每個人都應該承擔屬于自己的責任,讓學生學會自我管理。電氣控制線路安裝與檢修課以實訓為主,在實訓過程中經常與電打交道,在教學中最令人頭疼的問題就是學生的觸電事故。即使教師花費大量精力和時間強調用電安全,不乏有些初生牛犢不怕虎的學生總要試一試,這樣的學生不但自身安全無法保障,更有甚至可能早晨無法挽救的損失。因此,加強學生尤其團隊中隊長的管理,發揮他們監督管理機制,通過本組內組員的自我管理恰好能避免上述的弊端,教師就能分出身來全心地投入到課堂教學中。
2從企業的實際生產出發,激發培養學生對該專業的學習興趣
有些時候常說“興趣”是最好的老師,但是教學中學生學習興趣,是教師在教學過程中適當的給學生以鼓勵,不斷調動學生學習的積極性所培養而成的。我時常在備課時要結合生產生活的案例,學以致用,以用促學,并根據實際工廠工作流程通過任務驅動法讓他們體會到書本理論并非空洞無用,從而產生積極的求知欲望。例如在學習三相異步電動機的正反轉控制線路時,傳統步驟如下:首先找兩位同學分別畫出一個正轉控制線路。接著,以起重機的吊鉤需要上升與下降為例,提出如何使電動機實現正反轉運動。運用任務驅動同樣過程如果反之:先提出起重機的吊鉤電氣線路需要安排電工組安裝,下發安裝單到各個分組,充分調動學生求知探索積極性,然后每一個小組發揮組員探索知識,總結討論每人組員的思路,并適當在班級中討論。此時教師可以反問學生為什么用常閉觸點進行聯鎖,如何避免主電路短路等等知識點,并講出道理來,以便了解學生是真正掌握本章節的重點。東西依然是從書上搬過來的,通過任務驅動法,把生產車間完成的事情之間搬入課堂,讓學生積極性和自學能力提升到最高,老師可以從傳統講授的過程中解放出來,投入課堂的監控中,能更好使學生融入以后的工作中,又可以培養學生學習能力和團隊合作意識。
在教學實踐中分組教學也存在了弊端:整個學習過程中班級那部分學習惰性比較重的學生來說,無疑是一種挑戰,這些學生中勢必不適應這樣的教學方法,加之這些學生自身所存在的惰性思想,技能的差別、智力的差異等就會更加加大學生之間的兩極分化。教師在教學過程中的調控要求也隨之更高,并且要在小組團隊中形成督促機制幫助這一少部分學生早些使他們的學習風格與老師預期要求想匹配,或教師根據他們的學習風格適時為他們做出一些便利,盡可能地使之迅速縮短學生相互之間的差距。總之,任務驅動法分組教學是在教學手段基礎上的改革,更是由“傳統教育”轉為“素質教育”過程中的一項體制革新。通過實踐證明,實施分組教學調動了學生的學習積極性,充分挖掘了學生的學習潛能,讓學生體驗到學習成功的快樂,但還有待于我們教師在教學中不斷完善和改進,真正讓職業教育的課堂變得有聲有色。
作者:潘可嘉 單位:杭州第一技師學院
1明確培養目標,建立層次化實訓教學內容體系
把握競賽精神,明確電子設計競賽控制系統設計方向的培養目標,關鍵在于把握競賽命題內容,與時俱進,從而引導實踐教學的發展,全面提高學生工程實踐能力。在實踐教學過程中重點解決兩個問題,一是如何加強學生的基礎能力,二是如何提高學生的綜合設計能力,最終使學生的電子制作技能、控制系統設計調試技能及解決實際問題的能力達到全國大學生電子設計競賽所要求的標準。分析歷屆控制類題目的命題內容發現,對大學生控制系統設計能力的培養,涉及傳感器應用、模擬電路制作、功率電路制作、數字電路制作、控制算法編寫、機械制作等多方面的知識,具有非常強的綜合性。典型的控制系統結構框圖如圖1所示。其中檢測電路主要涉及各類傳感器及其相應調理電路的設計制作;控制電路涉及單片機、ARM、FPGA等控制器的應用;驅動電路主要包括電機驅動和其他功率電路的設計制作;機械統主要包括電機的應用、機械結構的制作等。另外根據具體要求,還可能需要通信電路和其他的擴展電路。針對控制系統設計所需的知識結構,建立層次化的實訓教學內容體系,合理分配基本性實驗、設計性實驗、綜合性實驗比例,按階段實施學習計劃,逐步培養學生從基礎模塊訓練到驅動程序的編寫能力,再到PID控制算法的編寫與調試能力,最終使學生達到一般控制系統的綜合設計能力,具體的教學內容如表2所示。實踐教學內容整體包含了3個層次的訓練:①訓練學生掌握電工電子工程實踐的基礎知識和基本技能;②訓練學生掌握儀器儀表的使用方法及與單片機有關的基礎知識;③訓練學生掌握與控制系統設計有關的各個功能模塊的設計與調試方法;④對學生知識面進行拓展,訓練學生學習與高級控制系統設計有關的知識。
2以開放實驗室為基礎,改革實踐教學管理體制
為了全面提高學生控制系統設計能力這一實踐教學的根本目標,一方面要打破傳統的實踐教學模式,不再以“自動控制原理”“電機學”“傳感器檢測技術”等理論課程的界限劃定分屬于各門課程的實踐教學,而是要建立起由驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗綜合構成的層次化實踐教學內容體系;另一方面要在管理上打破陳規,建立以學生自主管理為基礎的開放實驗室,模糊課堂與課余的時間概念,將實踐教學向課堂外有效延伸。開放實驗室作為學生開展課外科技活動的主要場所,是支撐實踐教學環節的基本物質保障,近年來得到了各高校的重視。開展較早的院校均通過向學生開放實驗室資源培養出了許多優秀的工程實踐人才,通過參加學科競賽、課程設計、畢業設計等教學環節的評比,這些學生的動手能力、協作精神以及創新思維等綜合素質都明顯提高,獲得了教師、同學、社會的普遍認可。但是,隨著越來越多的學生積極參與開放實驗室,隨之而來的場地、設備、經費及管理方面的問題也日益凸顯,制約了實踐教學活動的順利展開,教師引導并幫助學生實現實驗室自主管理成為解決該問題的有效途徑。在如何引導學生的自主管理體制問題上,學校也做了積極的探索,包括以下3個方面。(1)模擬公司管理制。將學生以班集體的組織形式招收到開放實驗室中,實驗室的日常管理主要由班長負責,教師主要與班長進行溝通協調,一般不直接參與管理,基本的管理組織結構如圖2所示。班長作為總負責人定期安排組織工作,下屬5個部門的具體分工如下:①技術部,主要負責實驗室的儀器儀表等設備的管理以及技術培訓工作;②財務部,主要負責班費的管理工作;③元器件庫,主要負責學生常用元器件的購買、分發、管理工作;④網絡部,主要負責網站的建設和管理工作;⑤辦公室,主要負責組織協調安全、衛生、紀律、規章制度等日常管理工作。(2)師徒培訓制。對技術知識的渴望是開放實驗室中組建班集體的核心動力來源,為了讓學生們能夠得到有效的技術培訓,可采用師徒制的方法引導學生互幫互助,先進帶動后進,形成“大三帶大二、大二帶大一、老師帶大四”的基本制度。這種制度不僅讓更多的學生受益,而且師生之間建立了深厚的師徒情分,在實踐過程中提高了學生的團隊合作意識,不僅為電子競賽,也為學生畢業后進入社會合作創業打下了堅實的感情基礎。(3)項目考核制。為了對每個團隊學生的階段性學習成果進行測試,可利用學校的各種政策和經費支持,通過創新項目對學生團隊進行綜合性考核,讓學生對工程項目的立項申請、方案論證、項目實施、實驗驗證、總結報告等環節有一個系統性的認知,培養更加有效的工程思維能力。具體的項目經費不僅可以通過國家大學生創新項目獲得,也可以通過校企合作、大學計劃等多個方式獲得,作為開放實驗室的重要物質保障。
3采用實例化教學手段,自制實驗設備
實驗設備的選用是實踐教學體系形成的重要環節,為了適應大學生電子設計競賽的要求,結合學校實踐教學體系的內容特點以及學生掌握知識結構的基本情況,實驗室自行研制了更加符合學校實際情況的實驗設備,不僅節約了設備購置經費,降低了成本,還能夠以自制設備為基礎,拓展一些有特色的實踐教學課程,并應用于課程設計、畢業設計等其他教學環節。根據一般控制系統設計的基本特點,以培養學生對于簡單系統建模、理論模型的工程應用、PID控制算法設計、C語言實現以及控制系統分析5個方面的能力為目的,選擇有代表性的、學生感興趣的控制系統設計案例作為教學對象,以實例帶動學生學習,讓學生直觀地感受到控制系統設計的難度和技巧,激發學生的學習興趣和想象力,促進學生創新實踐水平的提高。如圖3所示,結合歷屆電子競賽題目,自制ARM、FPGA等開發板以促進學生對高級嵌入式系統處理器的學習和掌握,自制智能小車、兩輪自平衡小車、四軸飛行器等比較典型的控制系統作為實驗教學設備,由簡入繁,逐步深入,具有一定的代表性,且受到大學生的普遍喜愛。興趣與理論的結合能進一步提高學生的設計能力。實驗設備研制過程中,通過組織學生申請立項,使其積極參與示例程序的編寫與硬件調試工作,并且將學生設計使用過程中的實際感受及時反饋記錄,最終開發出了符合學校實際情況的教學設備,提升了實踐教學效果。
4實踐教學方法的創新性設計
實踐教學方法是指導教師以工程實踐為主,培養學生工程素養、獲得工程技能的一系列教學活動的組合,實踐教學與理論教學相輔相成。實踐教學方法的創新,有賴于打破傳統的以理論教學為主、實踐教學為輔的教學觀念。為了吸引學生興趣,以實踐教學推動理論知識的掌握和吸收,可以從以下3個方面進行把握。(1)實踐教學課程的設置更加具有針對性和系統性,有效整合學校分散的實踐教學資源,形成系統化解決某個問題的課程體系。比如以控制系統設計為目的,相關的課程設置可以涵蓋如下5個方面:①控制系統常用傳感器課程,包括溫度傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器、傾角傳感器、角度位移傳感器、音頻信號檢測器等;②控制系統常用微控制器課程,包括單片機、FPGA、ARM、DSP;③控制系統常用模塊課程,包括鍵盤和LED控制、液晶顯示器、觸摸屏、ADC和DAC、無線收發模塊、語音模塊等;④控制系統常用電機控制課程,包括舵機、直流電機、步進電機的控制等;⑤控制系統PID控制算法課程,包括增量式PID算法設計、位置式PID算法設計等。(2)提倡學生先做后學,學完再做。首先在實踐過程中發現實際問題,然后通過理論學習與實驗解決問題,使學生獲取的知識結構更加具有針對性,過程中教師要注意引導學生掌握解決某個問題的有效途徑和方法,了解學生的思維方式,而不是把主要精力放在問題本身上,積極營造民主、寬松的實踐教學氛圍,鼓勵學生大膽提問,不唯師、不唯書,通過討論、網絡、請教、看書等各種各樣的方法最終達到解決問題的目的。(3)突出學生在實踐教學過程中的主體地位。教師引導學生以工程項目化的方式面對并解決問題,激發學生的學習興趣,使教師對學生的實踐教學成為一種自我意識激發下的活動,模糊課堂與生活的界限,鼓勵學生利用課余時間主動投入到實踐活動當中來,當學生從實踐中獲得成就感和榮譽感后,就會感染更多的學生參與,形成良性循環。
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