電氣課程設計總結范文
時間:2023-04-10 02:29:50
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篇1
針對機床電氣與PLC課程設計教學情況,結合項目教學法的指導思想,改進該課程設計的指導過程。改進后的內容包括題目選擇、需求分析、方案選定、流程圖設計以及電氣原理圖設計等步驟,指導教師的指導方式也進行了相應的改變。實踐表明,改進的項目教學法能很好地激發學生想學要學的動力,使學生在“做中學”,提高了學生的動手能力,達到了實踐教學的目的。
關鍵詞
項目教學法;課程設計;機床電氣與PLC;實踐與探索
1項目教學法
項目教學法結合實驗室可用資源,以項目的形式給學生提出問題;學生根據問題主動查閱相關資料,并給出設計方案,最終方案先經過小組討論,后與指導教師討論確定,最后由學生完成整個設計過程[1]。項目教學法根據每組學生能力的差異與特長合理分工,讓所有學生在實踐過程中都能參與,都有收獲,讓所有學生都能體會到完成任務的成就感,激發學生的學習興趣,使一些成績稍差的學生對自己有信心。項目教學法注重教師的引導作用和完成項目的過程,目的是在教學過程中把理論和實踐結合起來,充分拓展學生的創新思維,提高學生的自學能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力,以及相互合作和相互交流的能力。項目教學在實施的過程中包括以下幾個方面[2-3]:確定項目任務、制定工作計劃、組織項目實施、檢查考核評估、總結評比歸檔。南京工程學院在多門課程中實施項目教學法,從實踐中總結項目教學法的方法和規律,達到“學以致用”的目的。從制定大綱、管理模式等方面對項目教學法進行研究[4-6],對其中幾門課實施項目教學法,在實踐中檢驗項目教學法實施的效果[7-9]。在以上理論和實踐的基礎上,我們繼而在機床電氣與PLC課程設計中開展項目教學法,并不斷改進。實踐結果表明,改進的方法對培養并提高學生的動手能力、解決問題的能力,激發學生的學習興趣具有非常重要的意義。
2機床電氣與PLC課程設計教學現狀
機床電氣與PLC課程分機床電氣控制和PLC兩部分,課內實驗完成機床電氣控制,包括認識基本低壓電器、畫電路圖、接線和調試等,PLC部分主要是熟悉并會運用一些基本指令。該課程的課程設計則主要是對PLC指令的綜合運用。按照所用的指導書內容,5~8名學生為一組,教師每組分配兩個題目,學生在兩周時間內完成任務分析、畫圖、連接元器件、調試、寫報告等工作,在難度和任務量上已經足夠學生去做。根據以往教學經驗,量有些大,學生往往能完整地做好一個,第二個只能做部分。還有一個現象是有些學生對書上的題目或教師分配的題目不感興趣,沒有動力去做,導致這個組只有2~3人做,其余的學生沒有達到實踐的目的。基于以上的問題改進了課程設計。
3基于項目教學法的課程設計改進
項目教學不是把指導教師掌握的知識技能傳遞給學生,而是在指導教師的引導下,學生通過努力完成這個項目的過程,并進行展示和自我評價。學習的重點在于過程而不是結果,學生在這個過程中培養并提高各種能力。基于這個理念,我們對機床電氣與PLC課程設計進行改進。在選題上,主動權交給學生,給學生1~2天的時間查閱資料,學生初定題目后,與指導教師討論題目的可行性,確定最終題目。每組學生一起進行需求分析和方案選定,分工合作完成設計任務。任務分解為:畫流程圖、畫電路圖、元器件選型和畫梯形圖等,每個人都有任務。對需求分析、方案選定、流程圖設計、元器件選型和梯形圖這幾個環節,需在規定的時間內分別討論和考核。學生選定題目后,教師根據查閱的資料,在討論的時候對學生提出意見和建議。項目完成后,學生做PPT進行整個項目的講解并回答問題,教師提問并打分,至此,整個課程設計結束。以機械設計及自動化專業的D數加工111班的機床電氣與PLC課程設計為例,該課程設計為期三周,由于設備套數的限制,每組8人,共6組。選的題目分別是:交通燈協調控制系統設計、停車場控制系統設計、節能電梯控制系統設計、噴泉控制系統設計、密碼鎖以及全自動洗衣機控制系統設計。在教學過程中,學生學習的熱情很高,討論積極,在遇到問題時及時向指導教師請教,在檢查時各自都完成了自己的任務。課程設計結束時每組都能講解PPT,報告寫得詳細完整、質量高。根據D數加工111班的機床電氣與PLC課程設計的實踐結果,改進的項目教學法有效地激發了學生的學習興趣,實踐效果明顯,同時減輕了指導教師的工作量。
4結束語
針對我校工業中心機床電氣與PLC課程設計的現狀,對該課程設計的項目教學法進行改進,學生通過查閱資料、選題、編程和調試等過程完成項目教學的全過程。期間,每個學生都發揮了自己的作用,使學生感受到完成任務的成就感,激發了學生想學要學的興趣,特別是讓成績稍差的學生對自己有了肯定的評價。實踐表明,改進后的項目教學法能充分發揮學生的主觀能動性,使學生深刻地理解并掌握了理論知識,提高了學生分析問題和解決問題的能力。
作者:張瑤 劉樹青 賈茜 陳荷燕 單位:南京工程學院工業中心
參考文獻
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篇2
論文關鍵詞:應用型;課堂教學;工程實例;發電廠電氣部分
“發電廠電氣部分”課程是安徽工程大學(以下簡稱“我校”)電氣工程及其自動化專業的核心專業課,在專業教學體系中起承上啟下的作用,也是一門理論與實際結合較緊密的課程。通過本課程的學習,使學生獲得必備的發電廠、變電站電氣部分的基本知識和實踐技能,初步掌握發電廠、變電站電氣主系統的設計與計算方法,樹立理論聯系實際的觀點,培養實踐能力、創新意識和創新能力。
根據培養“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”,具有創新精神和創新能力人才的精神,結合我校培養應用型高級工程技術人才、服務地方經濟發展的目標,電氣工程及其自動化系從學校實際情況出發,充分發揮自身資源優勢和校企合作的特點,提出了工學一體化教學改革思路,即把課堂教學與工程實例有機結合起來,在課程教學內容、教學方法、實踐環節等方面作了一些探索和實踐,取得了一定的效果。
一、發電廠電氣部分課程特點
“發電廠電氣部分”是一門理論性、綜合應用性較強的專業技術課程,針對本課程的特點,通過“發電廠電氣部分”教學環節培養學生創新能力、實踐能力和綜合應用能力就成為工程教育的首要任務。本課程與實際聯系緊密,教學內容涉及電氣主接線、電氣設備、配電裝置以及監控、保護等二次設備及回路接線圖等,其特點是課程內容龐雜,連貫性差,系統性不強。該課程開設在第六學期,學生正處于由系統性強、條理清楚的基礎課轉向專業課學習的過渡期,在學習方法上略感不適。另外,絕大多數學生在學習本課程前沒去過電廠,對電能生產的各環節缺乏必要的感性認識,對各種電氣設備也感到陌生。采用傳統教學方式,學生們很難將書本知識與實際設備和電力系統聯系在一起來理解和掌握,建立工程的概念,特別是如何應用所學的知識去分析和解決實際問題的能力十分薄弱。因此打破“發電廠電氣部分”傳統的教學模式,加強課堂教學與工程實例教學的有機結合,使學生對“發電廠電氣部分”這門課由抽象到具體,是解決上述問題的有效途徑。
二、課堂教學改革與探索
1.精選課程教材和教學內容
課程是專業目標培養的體現,因此在進行課程改革前首先要明確專業目標,并充分認識到本課程在整個專業目標培養實現中所起的作用及地位,還要明確通過本課程的學習期望學生達到怎樣的認知效果。基于此我們選用了華中科技大學熊信銀主編的教材(第四版),本教材是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,教材與時俱進,能反映現代電力工業的現狀和特點,如節能減排,“一特四大”,100MW大容量發電機組的電氣主接線和特點,750kV超高壓和1000kV特高壓在電力系統中的作用,以及數字化發電廠和數字化變電站等。在課程學時不斷減少的情況下(我校設置的本課程課內學時為30學時),結合大綱要求對課程內容進行合并和序化,經研究,課程的主要教學內容為:能源和發電;發電、變電、輸電的電氣部分-導體和電氣設備的原理與選擇-電氣主接線及設計;廠用電接線及設計-互感器-配電裝置-發電廠和變電站的信號和控制回路。
2.課程教學方法改革
每門課程都有自身的特點,所以在選擇教學方法和手段時,應注意課程的特點,選擇適合本課程的教學手段和方法,以達到事半功倍的教學效果。對于“發電廠電氣部分”這門課程而言,內容比較繁雜、抽象,電氣設備非常多,到了現場學生叫不出設備的名稱。針對這種情況,我們在授課時采用將工程實例貫穿整個教學過程并用多媒體技術授課的教學模式。工程實例貫穿整個教學過程是指選取當地典型的、有實用價值的電力工程實例,以此來調動學生的學習興趣,將課本知識點融入工程實例,隨著課程的展開,一步步深入到此實例中,而后隨著課程的結束,此實例中的相關問題也一一得到解決。在教學過程中我們選取了當地一個發電廠的電氣部分設計作為全程實例。多媒體教學主要是將聲音、圖片、動畫和視頻等引入到課堂教學中,有助于還原設備的真實面貌,增加上課的趣味性,使學生對教學內容的理解更加深刻、形象和立體。教師在上課前可以到當地的發電廠和變電站去拍攝一些設備的照片和視頻,同時還可以利用動畫技術將一些設備的工作原理制作成動畫演示文件。采用這種方式可以明顯提高學生的注意力,調動學生的主動性和積極性,課堂氣氛非常活躍。
3.應用
根據課程大綱要求,以“一個發電廠的電氣部分設計”為全程實例。圍繞該實例,展開一個個知識點,最終完成整個課程的學習。
實例中,典型發電廠的選取非常重要,筆者選取了校企合作單位——蕪湖發電廠為實例。該發電廠具有125MW和600MW兩種不同的機組,既有普遍性又可與其他教學環節充分銜接。該發電廠也是我校學生實習的電廠,充分利用了資源。 筆者針對“發電廠電氣部分”的課程內容與工程實例的銜接做了如下安排:
(1)能源和發電;發電、變電和輸電的電氣部分。圍繞實例,引出發電廠的類型。介紹發電廠的類型,發電、輸電、用電相互間的關系,發電廠如何把一次設備通過主接線搭成通路將電能輸送出去。旨在引導學生對供電回路有個整體理解和認識。
(2)導體和電氣設備的原理與選擇。圍繞實例,介紹導體載流量和短路時發熱溫度的計算方法及應用,講述各種開關的作用、種類,選擇的標準,引導學生注意斷路器和隔離開關的區別。
(3)電氣主接線及設計;廠用電接線及設計。圍繞實例,分別介紹該發電廠125MW機組和600MW機組主接線的形式及其特點,廠用電接線是如何進行選擇的,并演示了發電廠升壓站運行工況的視頻。
(4)互感器。介紹一次回路中設置互感器的作用,一般電廠或變電站在哪些點設置互感器,互感器在實際工程中的接線方式,并引導學生注意電壓互感器和電流互感器在正常工作狀態的區別。
(5)配電裝置。圍繞實例,講解根據電氣主接線的連接方式,開關電器、保護、測量電器、母線和必要的輔助設備是如何組建成供電整體的,各電器設備又是如何布置的,有什么樣的特點,引導學生討論配電裝置布置方式的區別等。
(6)發電廠和變電站的信號和控制回路。圍繞實例,講解該電廠發電機、變壓器、輸電線路等主要部分布置了怎樣的保護,介紹回路哪些點要作常規測量;遇到故障線路如何通過二次回路進行自處理或向運行人員發出信號,繼電保護如何使斷路器跳閘等。
如此,就可以很好地將課本知識滲透到工程實例中去,使得學生對電能的生產、輸送等環節有了整體的、深刻的認識,為后續課程的學習打下堅實的基礎。
三、開展現場教學
對實踐性很強的專業課,教學過程中要注意理論和工程實際結合,配合教學進度及時到發電廠、變電站對照實物進行現場教學,以增強學生對各種電氣設備的感性認識。為了避免現場教學流于形式、“走馬觀花”式的參觀,教師事先必須做好準備工作,選擇合適的現場教學點和合適的教學內容。比如在講授電氣主接線及配電裝置等章節時,在課堂上只用理論講述電氣主接線圖上符號所代表電氣設備的外形結構及功能,學生沒感性認識。在現場看到變電站或發電廠的電氣主接線,如單母線兩分段接線、雙母線帶旁母接線等,就能將書本上這些抽象、難理解、易混淆的理論知識,變得一目了然,便于區分和記憶。再比如屋外配電裝置的布置種類非常多,如中型配電裝置、高型配電裝置、半高型配電裝置,比較難區分和記憶,現場看了實物后,它們各具特色,既有共性又有差別,學生豁然開朗。再比如主變壓器的中性點接地、母線的防雷等,學生們接觸到了,就比較容易理解,避免一知半解。
四、課程設計改革與探索
發電廠電氣部分課程設計實踐性很強,是一個完整的認識過程,也是結合實際的一項工程。課程設計對學生自學能力、綜合分析能力、團隊合作能力等的培養是一個很好的機會。我們在布置課程設計題目時,應充分注意以下幾點:
(1)選擇本地或附近比較典型的實際工程進行訓練,這樣避免了題目太理想化,要考慮的工程矛盾比較少,學生分析問題、解決問題的能力得不到鍛煉的問題;在設計過程中要嚴格按照工程實際設計步驟,查閱相關設計手冊和設備手冊,了解行業規范,所繪電氣主接線圖等要嚴格按照行業規范要求,使整個課程設計工程化。
(2)為了避免抄襲,課程設計題目多樣化。我們在進行該課程的課程設計時,設置了多個設計題目,比如110kV變電站、220kV變電站、熱電廠、凝氣式發電廠等,根據學生學號的不同,分配不同的課程設計題目。由于工程原始資料不同,在整個課程設計過程中不僅很好地杜絕了抄襲現象,也很好地提高了學生們分析、解決實際工程問題的能力。
篇3
關鍵詞:電氣工程及其自動化;電氣裝備;課程體系
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0160-02
一、引言
平頂山學院的電氣工程及其自動化專業為省級特色專業、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養模式改革試點專業,所屬的電氣工程學科為校級重點學科。該專業多年來服務于平頂山地區的經濟發展,培養區域經濟發展所需要的電氣類專業人才。緊緊圍繞平頂山市重點發展裝備制造業的戰略部署,2013年,平頂山學院下發了《關于學科專業群的建設意見》,明確提出重點建設電氣信息類專業群。電氣信息類專業群的發展目標定位:建設服務于智能電力設備行業產業發展需要,富有地方特色的、優勢突出的應用型專業群;服務面向定位:立足平頂山,面向河南,對接智能電力設備行業產業,為區域經濟社會發展服務。2014年,學校將電氣信息類專業群中的電氣工程及其自動化、軟件工程、物聯網工程3個專業列入首批轉型試點,電氣工程及其自動化負責培養智能電力裝備的本體及硬件設計開發所需要的應用型人才。為此,電氣工程及其自動化專業的電氣裝備方向面臨著前所未有的機遇和挑戰。
課程體系的開設是培養人才的基礎。目前,我校電氣工程及其自動化專業的課程設置都是根據學科知識結構的內在邏輯來展開的,強調學科知識的系統性和完整性,強調全面掌握學科領域知識,忽視知識的實用性,整個課程體系學術性很強,技能性缺乏。課程設置幾屆甚至更長時間都固定不變,沒有結合當今科技與社會經濟發展的實際,只滿足于課堂教學,給學生提供動手的機會很少,缺乏應有的靈活性,不能根據學生的需求采用不同的技能訓練模式。雖然有畢業實習、金工實習、電工實訓、電子技術課程設計、專業綜合課程設計,但持續學習時間短,學生未能真正深入進去,專業見習更是走馬觀花,學生純粹是看熱鬧,沒有任何實質性學習。因此,教學效果不夠理想,對于學生的實踐動手能力的提高幫助有限。在科學技術日新月異、知識不斷更新的時代,這種課程體系無法應對新形勢的挑戰。
為滿足專業群建設的需要,培養應用型人才,平頂山學院電氣工程及其自動化專業在整合現有資源的基礎上,在實踐中開展多維調研與深度探究,積極構建電氣裝備方向的全新的課程體系。
二、構建電氣裝備方向課程新體系
通過到國內知名高校和平頂山地區的電力裝備制造企業進行調研以及對畢業生的跟蹤調查,得到企業對電氣工程及其自動化專業的畢業生的知識結構、能力素質的要求,從理論教學環節和實踐教學環節構建了電氣裝備方向的新的課程體系。
1.構建理論課程新體系。根據電氣工程及其自動化專業培養目標定位和專業應用型人才的知識結構要求,理論教學環節設置了通識必修課、學科基礎課、專業必修課和專業選修課。(1)通識必修課。通識必修課按照素質教育的理念,強調德、智、體、美相互滲透,設置的課程有:思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、大學體育。學生通過通識必修課的學習,獲得必要的價值分析、探究方式與能力的訓練,形成合理的思維方式和準確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達能力。(2)學科基礎課。學科基礎課課程的設置是針對電氣信息類專業群所必需的知識和基礎,注意培養學生的基本素質,著眼于學生的可持續發展,著眼于為學生繼續學習打基礎,使學生獲得較寬厚的公共基礎學科、專業基礎學科的知識。設置的課程有:高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術。(3)專業必修課。我校電氣工程及其自動化專業設立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個專業方向,專業必修課是這兩個方向必修的課程,主要培養學生的基本專業技術和能力,使學生系統掌握電氣工程的基礎理論、基本知識。設置的課程有:電機學、電力電子技術、電氣控制及PLC技術、自動控制原理、電力工程基礎、單片機原理及應用、MATLAB在電氣工程中的應用、自動檢測技術、專業英語。(4)專業選修課。專業選修課是針對專業方向的需要安排的課程,根據應用型人才培養的要求以及課程的前后邏輯關系,按照“有用、可用、管用”的原則,根據“電氣裝備”方向的特點,精心設置了“電氣裝備”方向的課程:電氣CAD基礎、機械設計基礎、高電壓技術、電器學、高壓電器、電氣裝備的計算機控制技術、智能電器、電氣新技術講座。學生必須完整修完自己專業方向的課程,其他專業方向的課程可作為個性課程選修。另外,為高年級學生開設電氣新技術講座,聘請企業教授級高工、知名大學教授開講座,介紹學科研究熱點、發展趨勢,使學生了解學科發展的最新動態。
2.構建實踐課程新體系。據行業和企業專家的要求,結合專業群內現有人才培養資源,電氣工程及其自動化專業電氣裝備方向實行校企聯合培養和“3+1”人才培養模式。前3年在學校培養,注重人文,強化基礎,著重培養“自主學習、主動實踐、實學創新”的意識和能力;第4年進入合作企業,以企業為主,開展校企聯動的工程實踐教育,參與項目實訓和畢業設計,從而培養學生的工程實踐能力、運用專業知識解決實際問題的能力,熟悉工程項目的基本流程、過程管理及業務規范等方面的知識,培養團隊合作精神和創新意識。為此,在實踐課程新體系中,設置了獨立實驗課、集中實踐課、第二課堂。(1)獨立實驗課。減少驗證性實驗,增加研究性、設計性、綜合性實驗,盡可能模擬電氣工作的現實環境,在實驗中分配給學生一定的工作任務,學生得以找到寶貴的機會將所學知識提前應用到未來的工作中,達到真正提升學生素質和能力的目的。設置的獨立實驗課程有:大學物理實驗、電路分析實驗、電子技術實驗、電機學實驗、電器學實驗。其中,電路分析實驗、電機學實驗、電器學實驗等利用項目來進行教學,尋求的是以學生在課題和項目完成的過程中來自主形成電氣專業知識體系,綜合培養學生的知識、技能和工作的態度等。(2)集中實踐課。包括校內集中實踐和企業實踐兩部分。校內集中實踐強化基于項目的科學研究和工程實踐訓練,設置的環節有:軍訓、金工實習、電子技術課程設計、電氣測量實訓、電機控制實訓、電子技術課程設計、電力電子課程設計、電力工程課程設計、PLC課程設計。企業實踐,包括企業認知實習、企業專業實習和畢業設計等3個環節。①企業認知實習。這主要鍛煉學生綜合運用所學的科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力,培養學生的創新意識和進行產品開發與設計、技術改造與創新的初步能力。以《電力工程基礎》課程為例,該課程要求學生通過學習掌握供配電系統的結構及運行的基本知識,為達到上述要求,首先帶領學生到幾家不同企業進行參觀,了解供配電系統的線路及設備,讓學生總結各企業供配電網絡的特點,然后回到學校學習相關理論知識,在學校進行基本知識的學習后,再到企業去參觀實習,找出存在的問題并改進。②企業專業實習。目的是使學生了解和掌握本專業基本的生產實際知識及本專業的科技發展水平和方向;驗證、鞏固和豐富所學過的專業知識,培養學生在生產實際中發現問題、分析問題和解決問題的能力。這主要采用以下方式:參加企業技術培訓、擔任技術員助理、施工員助理、項目經理助理等。在上述多個崗位中,每個學生側重1個崗位,實際工作不少于2~3個月,以保證學生對相關崗位有足夠的認識和感受,能夠了解其中的精髓。③畢業設計。采用校內指導教師作為主導師、企業副高級以上職稱人員作副導師共同指導的方式,主要解決企業生產實際中遇到的問題,培養學生的創新意識和獨立工作的能力,使學生提前熟悉工程環境,為培養適合企業實際工程應用能力的人才打下基礎。(3)第二課堂。學生在大二、大三時通過進一步培訓就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機控制競賽、PLC程序設計競賽、單片機編程競賽、MATLAB程序設計競賽、電子設計大賽、大學生科技創新、創業活動等實踐;在暑假、寒假期間,安排一些學生到實踐教學基地和相關企業實習;鼓勵學生到我校的供配電實訓室和高壓智能開關工程技術研究中心進行開放實驗;請大公司的工程師來做講座、工程培訓,縮短畢業生進入企業的適應期,節省企業培訓成本和時間。第二課堂不但能提高學生的實踐能力、表達交流能力、自主學習能力、自我管理能力等,還可培養學生的工程意識、團隊合作意識。
三、結束語
課程體系的構建只是專業群建設的開端,該課程體系的順利實施還要依賴實踐教學平臺的建設和“雙師型”師資隊伍的建設等一系列具體舉措。在校、院兩級領導的推動下,實踐教學平臺和“雙師型”師資隊伍的建設已初具成效,相信在不久的將來,我院電氣裝備方向將會對平頂山乃至全國的電力裝備行業輸送大量優秀人才。
參考文獻:
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篇4
關鍵詞:教學改革;課堂教學;實驗教學;網絡課程;教材
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)39-0103-03
《電氣控制與可編程序控制器》是電氣類的自動化、電氣自動化、測控技術、電子信息工程專業,機電類的機械工程及自動化專業,高職類的機電一體化和數控技術等專業的一門重要的專業課。它是一門知識覆蓋面廣、涉及內容多、更新發展快、既強調理論又偏重實踐應用的課程,與實際生產和工程應用結合緊密,學生走向工作崗位可能直接應用的一門專業知識,也是每年雙選會上用人單位非常看重的一門專業課程。
為了進一步加強本科教學工作,全面提高本科人才培養質量,各個高校都在實施新的一輪“本科教學改革與質量工程”。為此,我們課題組選擇了“《電氣控制與可編程序控制器》課程教學改革與實踐”作為教改項目,在課堂教學、實驗教學、網絡課程建設、教材建設等方面進行了綜合教學改革與探索,取得了不錯的效果。
一、課堂教學環節是基礎和關鍵
對于授課的教師來說,在課堂上向學生傳授什么樣的知識、如何傳授好知識,在課堂教學過程中如何搞好對學生能力和素質的培養,都是教學工作的基礎和關鍵。近年來,為了全面提高本課程的教學質量,我們認真分析了本課程的結構特點和教學需求,圍繞著激發興趣、提高質量,主要從教學內容的選擇和組織、先進的教學工具輔助教學的改革入手,實現課堂教學過程的整體優化。
1.抓好課堂教學內容的選擇和組織。《電氣控制與可編程控制器》課程由“電氣控制技術”與“可編程序控制器”兩部分組成,兩部分之間既相互聯系,又相互獨立,兩部分內容在工業現場都應用廣泛,兩部分教學內容顯得同樣重要。
“電氣控制”部分主要包括:基本的電氣元器件介紹,基本的電氣控制線路分析,傳統的復雜電氣控制線路分析與設計等內容。
“可編程序控制器”部分主要包括:可編程序控制器的接口電路,梯形圖、狀態轉移圖和應用指令的軟件編程,可編程序控制器在工程中的應用等內容。
本課程具有課時少但教學內容多的特點,課程教學目的是讓學生掌握電氣控制線路的分析和設計。為了實現教學目的,我們緊緊圍繞著抓基礎、學方法、重應用的科學教學法,抓好課堂教學內容的選擇和組織。
該門課程的基礎就是電器元件表示方法和選型、可編程序控制器的接口電路和軟件編程。這部分內容對學生學好該門課程至關重要,學生必須熟練掌握電器元件的圖形符號、文字符號、主要特點和元器件選型方法。因此在課堂教學中,我們對教材中使用的元器件的工作原理、特點、圖形和文字符號盡可能詳細講解,對時間繼電器等較難理解的內容,盡量采用比喻法、比較法教學;介紹國家最新的圖形和文字符號國家標準;所有元器件圖形和文字符號都必須嚴格按國家標準做在作業本上;適當增加一些元器件選型的作業,要求同學通過上網查詢企業資料完成。
“學方法”就是教師深入研究教材內容,對電氣控制線路分析方法與設計方法進行系統總結,在課堂上主要是傳授方法,讓學生牢固掌握方法,達到事半功倍的效果。
例如在教材“基本電氣控制線路的分析”教學過程中,我們總結出來的教學方法是對基本電氣控制線路的分析宜采用主回路要“記”,控制回路要“推”。因為基本的電氣控制線路總是由主回路和控制回路組成,如正反轉控制線路,三相籠形異步電動機Y-形降壓啟動控制線路,三相籠形異步電動機能耗制動控制線路等。基本的控制線路主回路并不多,每位同學必須記住不同主回路的共同點和不同點,以便一見到控制線路的主回路,就能判斷控制線路的功能。控制回路則很多,控制回路宜“推”不宜“記”。推導的方法是先找出控制回路的按鈕,然后用非常成熟的工作流程圖分析,按鈕按下后,主回路的動作結果就可以了。這樣的方法學生掌握起來比較輕松,極大地提高了同學們的學習積極性。
又例如在PLC教學過程中,本課題組的老師在授課時不但重點講授與實驗室配套的三菱公司的PLC,而且抓住三菱公司PLC與其他公司PLC的共性進行重點講解,以此擴展學生的知識面,使學生不但掌握了三菱公司PLC的應用技術,同時也掌握了在國內廣泛使用的西門子、歐姆龍等其他公司PLC的應用技術,這樣的授課方式受到學生們的歡迎。
“重應用”就是教師將枯燥的理論知識與生動的現實工程相結合,并且形象、逼真而且準確地反映實際情境,是提高教學效果的一項重要方法。在“可編程序控制器”教學時,盡可能多地采用案例教學法。案例教學法能很好地創設一個模擬平臺,使學生們在實際的案例中得到接近于真實的訓練,這無疑是一種良好的教學方法。而在案例的選取上,應盡量做到知識性與實踐性、現實性的有機結合,使學生在虛擬的實踐條件下得到類似于真實的實踐訓練,并從中掌握知識、應用理論、培養能力。
2.利用了先進的教學工具努力提高教學質量。“電氣控制部分”具有圖多、圖大的特點;三菱公司的FX系列產品有豐富的指令系統、強大的通信網絡功能、操作方便調試靈活的編程調試環境。而教師在課堂上使用“一支粉筆、一塊黑板”的教學方式為學生展現三菱公司FX系列產品的強大功能是相當困難的;在有限的教學時間內完成如此豐富的教學內容也是不可能的。
因此,使用多媒體教學方式講授《電氣控制與可編程控制器》課程,授課內容可達到傳統教學方式同等時間授課內容的兩倍以上,使授課質量和效率得到了明顯提高:降低了教師課程教學勞動強度和授課出錯率,使教師充分體驗多媒體教學方式的優越性。學生在課堂上也被多媒體生動活潑的展現方式所吸引,收到良好的教學效果。使用多媒體教學方式可以把以前認為難理解、難掌握的知識點讓學生在輕松愉快的氣氛中理解和掌握。
教學實踐表明多媒體教學也存在一些問題,如知識點保留時間過短,學生無法記住這些知識點、無法做筆記等。最好的方法還是黑板書寫與多媒體有機結合,一些不易書寫的圖形、表格、資料可以采用多媒體投影,一些重要的公式、定理及推導過程還是采用黑板書寫效果好。
二、實驗教學改革
教學的目的除了傳授知識外,還有一個重要目的是提高學生的素質和綜合能力。抓好實踐環節是提高學生的素質和綜合能力的重要途徑。在教學實踐過程中我們進行了以下幾個方面的嘗試。
1.綜合設計性實驗開發,配套實驗指導書更新。《電氣控制與可編程控制器》課程,根據不同專業的不同教學學時,都安排有8~12學時的實驗課。以往的實驗課,實驗指導書是根據廠家的設備說明書編寫,電路和軟件都很詳細,學生只要按指導書上的步驟連好電路和輸入軟件,實驗就可以完成。全部是驗證性實驗,學生做實驗的積極性不高,實驗效果也不好。保留一半的基礎驗證性實驗,我們把另一半的實驗開設成綜合設計性實驗,更新了配套的實驗指導書,實驗指導書上綜合設計性實驗只有實驗目的、實驗設備和實驗器件的資料和實驗要求等內容,不提供具體的實驗電路和軟件。我們提前一周把實驗題目公布給學生,讓學生分組根據已學知識,收集和整理相關資料,自己設計實驗所需電路和軟件。軟件允許學生選擇梯形圖、步進指令或者指令表程序中的任意一種編寫,在老師審核同意后就可進行實驗操作。綜合設計性實驗開設,極大地提高了學生做實驗的積極性,鍛煉了學生的動手能力。
2.開設課程設計課程。《電氣控制與可編程控制器》課程是一門實踐性很強的專業課程,實驗課的開設對學生動手能力的培養很有幫助,但是實驗課課時有限;實驗課往往是局部電路的驗證和設計,還不能夠讓學生全面了解和掌握電氣產品設計的全過程。為此,我們在自動化、電氣自動化等專業的教學計劃中安排有兩周的《電氣控制綜合課程設計》課程。
綜合課程設計要求學生在教師指導下獨立完成某一電氣控制系統設計。學生需要掌握電氣控制系統的完整設計過程;熟悉有關設計規范,會用圖紙、文字資料表達設計意圖;在設計過程中,需大量查閱有關資料和設計規程、規定,學會收集設計資料的方法和途徑;提高編制工程設計圖紙資料的能力;根據任務書的要求,完成設計報告。
一個專業的課程設計一般由兩個教師負責指導,教師把一個專業的學生分成兩個大組,再按4~5人分成若干小組,教師為每組擬定不同的設計題目、設計任務及要求。電氣控制綜合課程設計在教師指導下由學生分組獨立完成,每組學生應完成的設計內容及要求如下。①根據工藝技術要求編制設計任務書。②控制系統方案設計:根據電氣控制要求,擬定設計技術要求;對方案進行分析比較和選定,要求對至少兩個以上方案進行對比分析;根據選定的控制方案繪制電氣控制系統方框圖。③根據選定的電氣控制系統方案進行電氣控制線路設計:單元電路設計;完整的電氣控制系統設計;完成元器件的選型。④根據現有的實驗設備完成模擬電氣控制系統的設計并仿真調試。⑤完成課程設計報告的撰寫。
完成課程設計,既要掌握控制理論、電氣控制與可編程序控制器和電機與拖動基礎知識,還要了解本專業的有關工程實際知識,如工程設計的程序和方法、電器元件選型的方法和步驟等內容。利用課程設計的機會,對學生進行綜合技能的培養,讓學生熟悉電氣產品設計的全過程,使學生在校期間就接觸工業自動化的最新技術并使實踐環節訓練更貼近工程實際,增強了學生的學習興趣,提高了實踐環節的教學質量。
3.開設第二課堂――電氣控制與可編程序控制器的高級技術。如何讓感興趣的同學在校期間就能夠很好地掌握電氣控制高級技術,為企業培養高素質人才呢?
我們為學生開設了第二課堂。我們共設置變頻器的應用、PLC模擬量模塊及其應用、PLC的通信、人機界面(觸摸屏)技術和PLC的仿真軟件五個模塊,每個模塊設置相應的學分且納入學校的教學計劃,實驗室對學生全天開放,學院安排專門的指導教師進行指導,學院定期對選擇模塊的學生進行考核,考核合格給予相應的成績。開設第二課堂使學生的動手能力得到了進一步提高。高級技術掌握得較好的同學,在畢業生雙選會上表現出很強的競爭力,在參加工作后表現出上手快、后勁足的優勢,普遍獲得用人單位的好評。
三、網絡課程建設
隨著多媒體技術和互聯網技術的飛速發展,學習模式和學習方法發生了巨大的轉變,課程網絡化成為教育方式多樣化的重要組成部分。網絡課程輔助教學作為課堂教學的補充和課外延伸,已在課程學習中起到越來越重要的作用。
2008年,利用學校提供的天空教室網絡平臺,《電氣控制與可編程序控制器》已完成網絡課程一期建設,相關專業的教學大綱、網絡課件、PPT課件、習題等內容已可以在網絡課堂上供學生使用。可以實現網上布置作業、網上批改作業、網上答疑等網絡平臺提供的功能。目前,我校網絡平臺的軟件正在更新,針對一期網絡課程存在上網內容比較單一,不同專業設置的對應內容太少,網上布置作業、網上答疑等網絡課程的輔助教學手段使用不夠充分等問題,我們組織課題組的老師,根據修訂的最新教學大綱,對網絡課件、PPT課件、習題、企業資源、可編程序控制器的仿真軟件等內容進行了更新;增加了網絡視頻,積極建設校級精品資源共享課程,為學生課后上網學習搭建了一個很好的平臺。通過近幾年的教學實踐,我們深刻體會到了在教學過程中學生是教學活動的主體,除了教師從教的方面努力調動學生的積極性提高課堂的教學效果外,還應配合現代化的教學方式和輔導手段,解決現代化教學方式效率高而學生做筆記困難的實際問題,學生也應從學的方面擺脫傳統教學方式對他們的影響,摸索總結出一套適應現代化教學方式的學習方法來,以進一步提高教學質量。
四、教材建設
我校有自動化等專業開設《電氣控制與PLC》、《可編程序控制器》、《機械電氣控制及自動化》等課程,其他高校情況類似。2005年前,我們在選用教材時發現,能夠滿足要求的教材不多。為此,我們課題組的老師從2005年開始就收集資料,總結多年的教學經驗,進行教材編寫。教材編寫的指導思想是理論結合實際,突出學生工程應用能力的訓練和培養,便于組織教學和實踐。內容安排上特別注意每篇之間既相互聯系,又相互獨立,以利于分別開設“電氣控制技術”與“可編程序控制器”兩門課程的院校選用。教材編寫時特別注意使用的文字符號和圖形符號符合最新的國家電氣制圖標準。《電氣控制與可編程序控制器》教材第一版于2007年9月由化學工業出版社正式出版。目前在我校自動化等專業已使用多屆;同時被東南大學、陜西農林科技大學、韶關學院等幾十所院校選用。《電氣控制與可編程序控制器》教材建設既滿足了教學的需要,又對提高該門課程的教學質量提供了幫助。2009年1月獲得中國石油和化學工業優秀教材二等獎,2012年3月入選四川省“十二五”規劃教材。2014年8月,《電氣控制與可編程序控制器》教材第二版也由化學工業出版社正式出版。豐富的課堂教學和實踐教學經驗是教材建設的質量保證,教材建設滿足了教學的需要,同時教材建設又提高了教師的教學水平。
五、結語
經過近幾年的教學改革實踐,該門課程的授課質量較好,獲得了同學的一致好評,也形成了多達7人的教學質量穩定、高水平的教學團隊,主講該門課的教師在教學上也取得了一定的成果,本課題組教師多次獲得學校課堂教學優秀獎。注重人才素質和能力培養是教學改革中討論的重要話題。隨著教學改革的不斷深入,教師和學生的認識會逐步提高,我們也想借助我校教學改革的東風提高思想認識,積極建設《電氣控制與PLC》省級精品課程,把該門課程的教學工作推向一個新的高度。我們要進一步扎扎實實做好具體的教學工作,在教學工作過程中更加努力地探索有利于學生素質和能力培養的新方法、新途徑。
參考文獻:
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[3]吳宏歧,等.《電氣控制及PLC》課程工程案例教學方法研究與實踐[J].大學教學,2013,(10).
篇5
關鍵詞:校企融合;電力營銷;專業;教學平臺;創建
高等教育要適應國家和區域經濟社會發展需要,優化學科專業,促進多學科交叉和融合,重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養規模。電力市場營銷專業是南京工程學院適應社會經濟發展,走校企融合之路創建的全國首個電力營銷復合型專業。在專業創建中,提出了“校企合作、管工結合、學歷職業貫通”的專業辦學思想,確立了“培養具備扎實的管理學、市場營銷學理論基礎、熟悉電力工程基本理論、掌握電力營銷業務技能的電力營銷復合型專門人才”的人才培養目標,形成了具有鮮明特色的“一個人才培養目標,兩條人才培養路線,三大知識模塊,四項能力”的人才培養模式,率先培養電力營銷復合型高素質專門人才。
一、校企融合,創新理論教學平臺
1.校企融合,創新構建理論教學體系
科學的理論教學體系是實現人才培養目標的重要保證,成為影響人才培養目標實現的重要因素。電力市場營銷專業的理論教學體系既要區別于單純的市場營銷專業理論教學體系,又要區別于單純的電力工程專業理論教學體系。
按照電力市場營銷復合型人才培養目標要求,在校企多次互動的基礎上,南京工程學程構建了以市場營銷專業知識、電力工程專業知識以及電力和營銷融合一體的專業知識三大模塊為主體的電力市場營銷復合型專門人才培養的理論教學體系,形成與之對應的課程體系。三大知識模塊中,市場營銷知識模塊中的理論體系設置是按專業建設目標需要精選優化重組形成的。電力工程專業知識的理論體系設置需要考慮電力市場營銷專業的行業背景,要對電力行業有一定的熟知,但專業深度不需要太深,需要有一定的廣度,這類課程設置是在校企多次互動下建成的。電力和營銷融合一體的專業知識理論體系建設具有創新性,是在廣泛調查研究,與電力企業深度合作的基礎上,按實際需要和發展趨勢科學優化融合一起建成的,具有鮮明的電力市場營銷專業特色,有效地、高質量地滿足了電力營銷工作崗位所需要的知識和能力,體現了專業的復合和知識能力融合的特點。
2.校企合作,共同開發專業系列教材
電力市場營銷專業特色鮮明,特別是電力和營銷融合一體的專業知識具有創新性。為了滿足專業教學需要,我校一直非常重視專業教材建設,已經分別出版了《電力市場營銷》、《電力企業管理》等具有創新性的專業教材。近年來,為了充分發揮校企合作的優勢,通過校企合作開發共建專業系列教材建設,教材主要包括電力市場營銷專業核心課程教材,例如《電力市場概論》、《電力技術經濟分析》、《電力需求側管理》、《電力營銷業務與技能》以及《電力工程項目管理》等教材,部分教材已出版使用。這些教材貫徹了專業建設思想和專業人才培養目標要求,成為專業建設的重要支撐。
二、校企融合,創新實踐教學平臺
1.校企融合,創新構建實踐教學體系
根據電力市場營銷專業人才培養方案的要求,在校企多次互動的基礎上,我校構建了包括基礎實踐層次、專業實踐層次、綜合實踐層次和創新實踐層次的實踐教學體系。
基礎實踐層次突出基礎實踐,主要包括軍訓、大學物理以及與計算機基礎實踐有關的基礎實踐課程。這個層次的實踐活動主要培養學生基礎實踐能力。專業實踐層次主要包括兩個方面:一是與市場營銷有關的認識實踐,主要包括會計學課程設計、電子商務課程設計、管理信息系統課程設計、生產與運作管理課程設計、市場營銷學課程設計、市場調查與預測課程設計、人力資源管理課程設計、廣告學課程設計以及市場營銷專業實習等實踐課程。二是與電力工程有關的認識實踐,主要包括電工技術、電子技術、電力工程基礎、發電廠變電所電氣設備、電氣設備參觀實習以及電力系統運行認知實習等實踐課程。綜合實踐層次突出營銷與電力交叉融合的綜合實踐,主要包括電力企業戰略管理課程設計、供用電技術課程設計、電力技術經濟分析課程設計、電力營銷業務與技能綜合實訓、電力負荷控制技術課程實訓、電能計量技術課程實訓、電力客戶服務與溝通課程實訓,以及最后的畢業實習和畢業論文。綜合實踐能力是電力市場營銷專業最重要的一種實踐能力。
創新實踐層次形式可以多樣化,重在提高學生的創新實踐能力。例如可以參加各種科技競賽、參與各種科研活動以及參加各種講座等等。
2.校企融合,創新建設實踐教學環境
校企融合,開發共建專業能力與行業崗位技能相融通的實踐教學環境,2012年建成國內高校唯一的電力營銷實習(實訓)中心,并在此基礎上建成江蘇省高校省級實驗教學示范中心。學院與江蘇省電力公司合作共建的電力營銷實習(實訓)中心建筑面積約1400平方米,總投資1600多萬元,設15個實訓室,包括電氣測量實訓室、單相電能表校驗實訓室、三相電能表校驗實訓室、互感器校驗實訓室、計量裝置裝接實訓室、抄核收實訓室、計量接線檢查實訓室、負荷控制實訓室、模擬變電所實訓室、模擬營業廳實訓室、電力營銷管理系統實訓室、95598(全國統一電力客戶服務熱線號碼)呼叫中心模擬實訓室、反竊電與用電檢查實訓室、低壓配電裝置故障處理實訓室、低壓電氣設備裝配實訓室等實習實訓室,江蘇省電力公司所投資的實驗設備價值1081萬,該中心是我國高校中唯一的電力市場營銷專業實習(實訓)中心,在全國高校中具有引領作用。
電力市場營銷實習(實訓)中心能夠承擔電力市場營銷專業以及部分電力類專業在校本科生的電能計量技術、電氣制圖與識圖、電力營銷業務與技能、供用電技術、發電廠變電所電氣設備、電力負荷控制、電力客戶服務等課程的實驗教學任務。該中心主要是為電力市場營銷專業培養綜合實踐能力和創新能力服務的。
三、校企互促,創新師資隊伍建設平臺
1.教師的專業能力和科研水平不斷提高
為確保實踐基地的高水準建設,電力市場營銷專業的專業教師全部投入到實習基地的建設中,這些教師基本是工管結合的復合型人才,從實踐基地的設計、工程、安裝、調試、試運行積極投入教學使用全程參與,將教學與實踐基地的建設以及科技服務緊密結合在一起,不僅高質量地完成了實踐基地的建設,而且提高了專業教師的實踐教學能力。同時,通過跟蹤行業、融入行業、服務行業、圍繞行業、共建專業等,有力促進專業教師自身專業能力和科研能力的提升,并帶動教師學歷和職稱提高。
2.企業專家成為電力市場營銷專業兼職教授
為建立一支符合教學需要的復合型的教師隊伍,學院一直非常重視企業專家兼職教授隊伍的建設,先后聘任了江蘇省電力公司、南京供電公司、南京新聯電子儀器公司等企業的電力營銷管理人員作為電力市場營銷專業的兼職教授,為學生講授電工技術、發電廠變電所電氣設備、電氣設備參觀實習、電力系統運行認知實習等課程,并多次為該專業學生開設電力行業改革和電力營銷技能講座,拓寬了學生對電力行業發展的認知,豐富了學生的電力營銷知識。同時,企業專家參與開發撰寫校企合作系列教材,實現了校企互促,從而形成了一支校內和校外、理論和實踐、管理和工程相結合的復合型師資隊伍。
畢業實習是培養創新型電力市場營銷人才的重要環節,為保證學生畢業實習的質量,學院先后與江蘇省電力公司、南京供電公司、鹽城供電公司、南京新聯電子儀器公司等單位簽訂了校外實習實訓基地協議,作為學生畢業實習的平臺,并聘請這些企業的技術專家、營銷管理專家作為學生畢業實習的指導教師,指導學生將所學知識綜合運用到工作實踐中。
四、校企互動,創新教學方法
1.案例教學法
案例教學是傳統理論教學的有機補充,它通過教師精心選取的典型案例,將學生置身于特定的環境和氛圍,使其面對現實的營銷問題,這不僅有利于加深學生對理論內容的理解,還能大大激發學生的求知欲望。為此,電力市場營銷專業的教師采集、編寫了大量電力市場營銷案例,內容包括電力營銷規劃、電力市場開拓、電力營銷服務、電力客戶關系管理等。在案例教學過程中,教師合理設計教學任務,組織學生充分討論、展示成果,教師在學生討論的基礎上歸納總結,使討論結果系統化,培養學生遇到現實營銷問題時系統思考的能力。
2.課程設計教學法
在培養創新型電力營銷人才的過程中,學院大量采用了課程設計教學法,訓練學生的營銷管理技能。從第三學期至第七學期,分別安排了為期一周(門次)以上的課程設計內容,主要包括會計學課程設計、管理信息系統課程設計、市場營銷課程設計、市場調查與預測課程設計、電子商務課程設計、電力企業戰略管理課程設計等。通過課程設計教學法,使學生學習和掌握市場調查預測的基本方法、營銷方案的制訂、廣告文案的處理、電子商務的應用模式、與客戶有效溝通的基本手段等營銷、管理方面的實踐技能。
3.模擬實訓教學法
模擬實訓教學法是培養創新型電力營銷人才的重要手段,省級實驗教學示范中心是進行模擬實訓教學的重要場所,在中心,學生可以進行營銷模擬實訓、工程模擬實訓、電力營銷業務模擬實訓等。例如發電廠變電所電氣設備模擬實訓可以幫助學生熟悉主要電氣設備(發電機、變壓器、斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器等)的性能及在運行中的作用,掌握電氣主接線的接線方式及工作原理,掌握發電廠及變電站運行操作的一般常見方法,熟悉常用電氣設備的檢修、維護方法,元件、設備、線路常見的故障處理方法等。
4.現場情景教學法
現場情景教學法是將學生置于真實的電力市場營銷環境,以個體體驗的方式來強化知識理解和能力培養,這種建立在真實情景基礎上的教學模式可以綜合檢驗學生所學知識和運用能力,顯然具有最佳的教學效果。為此,學院特別設計了電力系統運行認知實習、電氣設備課程實習、電能計量課程實習、電力負荷控制課程實習、電力營銷綜合訓練、畢業實習等環節,要求學生在江蘇省電力公司、南京供電公司、鹽城供電公司、南京新聯電子儀器公司等校外實習實訓基地全面參與生產實踐,由本校專業教師帶隊,企業管理人員參與指導,從事電力需求側管理、用電營業、電能計量、電費回收、用電檢查、用電稽查和電力服務等業務,使學生在真實的電力市場營銷環境下掌握知識,提高能力。
5.職業技能教學法
職業技能,是指學生將來就業所需的技術和能力,良好的職業技能可以幫助學生順利就業。國家職業資格證書是是對職業技能的一種認可。我院一直鼓勵學生實現“學歷證書”與“國家職業資格證書”雙證書。在教學過程中,在保證教學計劃和大綱要求的前提下,兼顧職業資格和技能考試的內容,加強了對學生動手能力、職業技能的培養,同時也調動了學生學習的主動性和積極性。在學生畢業前,鼓勵、輔導學生參加國家統一鑒定,取得“營銷師”、“商務策劃師”、“電工證”等國家職業資格證書。
篇6
關鍵詞:微課程;電氣工程;專業教學;工廠供電
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)37-0114-02
一、引言
微課程是指時間在10分鐘左右,以闡述某一知識點為目標,以短小精悍的在線視頻為表現形式,以學習或教學應用為目的的在線教學視頻[1]。由于微課程具有“位微不卑”、“課微不小”、“步微不慢”、“效微不薄”等優勢,近些年在高校掀起了微課程的研究之風[1,2]。但是,目前高校的微課程研究多集中于基礎類課程教學,而在專業課程的教學中應用甚少[3]。基于此,筆者在多年教學經驗的基礎上,進行了電氣工程類專業課程“工廠供電”的微課程設計探索,并將微課設計過程中的體會分享給大家。
二、微課選題
工廠供電是我校自動化專業的一門主干專業課程,其主要任務是以企業供配電系統的一次部分為主,使學生初步掌握一般企業供配電系統和電氣照明運行維護和設計計算所必需的基本理論和基本知識,是一門理論與實際結合較緊密的課程。筆者從事工廠供電的課堂教學已經十余年,具有一定的課堂教學經驗,現將該課程制作成微課的形式,既服務于電氣專業學生,又可以為非電氣專業的學生敞開學習第二專業知識的大門[1]。
受微課自身特點的限制,一個微課中所包含的知識內容是有限的,因而在微課中重點和難點不應設置太多,重點、難點解析應盡可能簡潔明了,從而達到10分鐘就能掌握某方面的知識或技能的目的[4]。基于此,微課選題應偏重基本知識點。應用到本課程,變電站的各種主接線方式、負荷統計的方法、繼電保護的基本要求等都可以做成微課的形式。本文選擇變電站電氣主接線中的一個基本知識點――“橋形接線”作為微課設計的案例,探討電氣專業課程該如何進行微課設計。
三、微課制作過程
(一)選題背景
“工廠供電”是我校自動化專業唯一的一門強電課程,設置于第七學期,該課程的先修課程為“電機與拖動基礎”。該專業學生在學習該課程之前,未接觸電力系統的任何專業知識,因此,在進行微課設計的時候,應盡量使微課構思設計巧妙、有趣,循序漸進地引導學生,以達到最佳的學習效果。
本次微課選擇的內容為該課程第1章“供電系統基本概念”中的第二小節。在第一小節中,已經對電力系統的基本概念、電壓等級、供電系統在電力系統中的地位和作用、供電系統的主接線方式等基本概念做了一定的介紹。本次微課,承接上堂課的教學內容,介紹工廠供電系統中變電站的電氣主接線形式。變電站的電氣主接線是由各種電氣設備及其連接線所組成的,用以接受和分配電能,是供電系統的重要組成部分,其設計的好壞直接關系到電氣設備的選擇、配電設備的布置及運行的可靠性與經濟性,因此是變電站設計的重要任務之一[5]。從整個課程體系來看,本節內容處于一個比較重要的地位。
(二)教學目標
本次課的教學目標:掌握橋形接線的適用場合、橋形接線的類型,理解橋形接線的特點。要求:識別和繪制橋形電氣主接線圖,結合變電站電氣主接線實例理解其適用場合。其中橋形接線的類型為本次課重點,橋形接線的特點為本次課難點。
(三)教學方式
授課形式采用以多媒體教學為主,板書為輔。教學手段采用啟發式、案例式、比較法、列舉法等多種教學方法相結合。
(四)教學設計
1.橋形接線適用場合。首先從企業變電所的設計現狀出發,分析企業變電所為了保證對重要的一、二級負荷可靠供電,廣泛采用由兩回電源線路受電、企業內部裝設兩部變壓器的情況,從而采用啟發式教學,引出橋形接線的適用場合:橋形接線適用于企業變電所中只有兩臺變壓器和兩條線路的情況。
2.橋形接線圖。指出“根據橋連斷路器的位置不同”,橋形接線分為兩種類型,即內橋和外橋,讓同學們以此識別內橋和外橋接線圖,如圖1、圖2所示。
3.橋形接線的特點。此處重點以內橋接線為例,分析該接線形式的優缺點。
(1)內橋接線的優點:①線路投、切靈活,不影響其他回路的工作。結合多媒體上的電氣主接線圖,以動畫的形式展現線路投切時的操作順序。此處涉及到投切線路時隔離開關和斷路器的操作順序務必正確的問題,順序錯誤會導致嚴重后果,因此,筆者在此處插入一個視頻短片,描述在工作現場發生實際的誤操作而導致嚴重的人身和設備危害問題,讓學生對誤操作的后果留下足夠深刻的印象,從而掌握正確的操作順序。也就是說,通過視覺和聽覺的共同沖擊,增強學生對該知識點的感受。②布置簡單,占地面積小,可發展為單母線分段接線。此處以動畫的形式展現如何由內橋接線發展為單母線分段接線的過程。
(2)內橋接線的缺點:接著從內橋接線的優點出發,相應地引出與此對應的內橋接線的缺點,即:變壓器投切操作復雜,故障檢修影響其他回路。此時亦以動畫的形式描述變壓器投入和切除時的操作步驟,讓同學們對高壓開關的操作順序有更加深刻的體會。
4.內橋接線的適用場合。從內橋接線的優缺點出發,采用“啟發式”教學,讓同學們總結出內橋接線的適用場合:適用于受電線路較長(即線路故障多),而主變年負荷利用小時數高(即主變不經常切換)且無穿越功率的場合。
5.外橋接線的適用場合。由于外橋接線的優缺點恰恰與內橋接線相反,借此機會,利用翻轉課堂理念,調動學生參與的積極性,讓學生利用“比較法”,自己分析外橋接線的特點。此時任課教師可以略講此環節。
6.全橋接線。從前面的講述出發,可以很自然地延伸出全橋接線圖,如圖3所示。此時學生很容易識別該接線圖,理解該接線形式的優點:對變壓器和線路的操作均方便,運行靈活,適應性強;缺點:所需設備多,投資大,變電所占地面積大;適用場合:適用于少數用電量很大且非常重要的大型企業的總降壓變電所。
7.案例分析。采用“案例法”,以學校35kV總降壓變電站橋形接線電氣主接線圖為例,讓同學們把所學理論知識與現場實踐有效結合起來,達到學以致用的目的。
8.布置作業。樹立“以學生為中心”的理念,充分發揮學生是知識的主動構建者身份,布置學生課外收集相關企業變電站的橋形電氣主接線圖,結合現場實際進行橋形接線的具體分析。
四、總結
筆者圍繞“橋形接線”這個知識點,在本次微課設計過程中采用現代化的多媒體課件為主、傳統板書和視頻短片為輔的教學形式,對教學路線進行了精心的設計,將教學內容深入淺出地傳達給學生,達到了較為理想的教學效果。
“工廠供電”課程的特點是理論與工程實踐聯系緊密,因此在微課設計過程中不拘泥于課本原始內容,適當的引入工程實際現場出現誤操作的視頻案例,引入本校35kV變電站的電氣主接線圖案例,激發學生更強的學習興趣,以達到最佳的教學效果。
總之,希望通過本次微課程的設計,達到“拋磚引玉”的效果,對電氣類專業課程微課設計的發展起到一定的推動作用。
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篇7
關鍵詞:EDA 電子技術 課程設計 改革實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)03(a)-0101-02
電子技術課程設計是該校電氣、計算機、信息類等相關專業重要的理論和實踐綜合設計環節,其教學效果直接影響著學生動手實踐的積極性和創新性。該校傳統的電子技術課程設計都是買成套產品讓學生按圖組裝,焊接、調試,根據作品和報告給定成績。這種傳統方式的課程設計,學生的創新意識缺乏鍛煉,學習興趣降低,不利于培養學生實踐動手能力和主動探索精神。為了提高我校實踐教學效果,加強學生綜合素質,又恰逢我院新進PCB板制作設備,電子技術課程設計引進了Proteus仿真,Protel原理圖繪制和PBC制作,進行了基于“實際工程項目”教學改革,下面就以1 000 s秒表電路設計為例,介紹電子技術課程設計的實施過程。
1 課程設計選題
要想挑起學生動手興趣,提高設計熱情,學生親自參與課程設計全過程,可以自擬感興趣的題目,增強學生的自我意識和參與感。當然,教師給定的題目必須貼近生活實際,有較強的應用背景,與實驗條件匹配,且不要限制太死板,要給學生發揮的空間。一般讓學生提前一個月的時間選題,可以留充足的時間在網上購買元器件。秒表在電子產品中用到非常廣泛,又較全面的覆蓋了電子技術的主要知識點,現以1 000 s秒表為例,對該校電子技術課程設計進行了全面改革。
2 建立模塊化設計思想
根據題目,上網查找資料,確定1 000 s秒表這個項目分4個模塊。他們分別是基本RS觸發器、單穩態觸發器、時鐘發生器和計數譯碼顯示部分。確定基本RS觸發器的職能是啟動和停止秒表工作;單穩態觸發器為計數器提供清零信號;時鐘發生器用555定時器構成,為計數器提供時鐘信號;計數及譯碼顯示是對時鐘進行計數,并用數碼管顯示出來。確定好各模塊基本功能后,通過查閱資料,熟悉相關理論知識,對各模塊電路進行設計。
3 Proteus仿真
為了高效設計,對各模塊電路分別進行仿真,即分別測試基本RS觸發器,單穩態觸發器、時鐘發生器和計數器邏輯功能,待各模塊電路仿真工作正常后,在將有關電路逐級連接起來進行測試,直到測試整個1 000 s秒表整個電路的功能,,最終的仿真設計電路圖為圖1所示。模塊1為用集成與非門構成的基本RS觸發器,它的一路輸出為模塊3的單穩態觸發器的輸入,另一路輸出為與非門C(U1)的輸入控制信號,按動按鈕開關K2,則門A(U1)輸出,門B(U1)輸出,K2復位,和狀態保持不變;再按動K1,則由0變為1,門C(U1)開啟,為計數器啟動做好準備,由1變為0,送出負脈沖,啟動單穩態觸發器工作。模塊3的輸入觸發脈沖由模塊1的提供,輸出負脈沖通過非門B(U3)加到計數器的清零端,為計數器提供清零信號。模塊2為用555定時器構成的多諧振蕩器,是一種性能較好的時鐘源。當基本RS觸發器時,門C(U1)開啟,555產生的脈沖信號通過門C(U1)作為計數脈沖加于計數器的計數輸入端。模塊4是計數顯示部分。采用異步二-五-十進制加法計數器74LS90芯片,該芯片,先通過不同的連接方式,測試74LS90的四種不同的邏輯功能,然后把它工作于十進制計數的8421碼狀態。經過仿真,電路設計合理,仿真結果好。這種設計和仿真方法有利于檢查和排除故障,保證設計高效、圓滿完成。
4 繪制電路原理圖和PCB板建立
為了更接近于工程實踐,電路設計仿真好后,學生還需根據PROTEL軟件進行原理圖的繪制和PCB板的制作,設計PCB板時盡量自動布線后,再加上人工修改,這樣使布線更合理。根據每個學生上交的PCB板文件,教師根據該院新引進的PCB板生產設備印制出學生獨一無二的PCB板。接下來的工作就是焊接元器件和調試硬件電路,因為有仿真基礎,大大減少了硬件調試時間,產品的合格率得到了很大提高。
5 全面的考核系統
建立完善的成績考核系統是保證電子技術課程設計教學質量的關鍵。結合工程實際產品設計的一般流程,根據各個環節在設計電子技術課程設計的所占比重,課程設計成績由設計方案成績(占20%)、軟件仿真成績(25%)、硬件調試成績(占35%)和總結報告成績(占20%)四部分組成。設計方案成績重點考察學生是否認真查閱資料,獨立完成設計方案與器件選型,按課題要求完成電路圖設計,所涉及的方案是佛偶偶有創新性。在軟件仿真成績和硬件調試成績的評定過程中,不僅要重視結果,而且要重視過程,通過提問等方式來進一步考核學生對于設計電路原理的理解和掌握程度,分析問題和解決問題的能力。總結報告成績考察學生實驗報告的規范程度,內容完整性,電路原理圖和印制電路板圖繪制的規范情況。
通過近幾年的電子技術課程設計教學改革,激發了學生濃厚的學習興趣,提高了學生的實踐動手能力,培養了學生的創新精神、協作和配合能力,鍛煉了學生的科技總結報告撰寫能力,提高了我校電氣專業學生的整體素質。為他們參加校內和全國電子設計大賽奠定了基礎。
參考文獻
篇8
關鍵詞 士官高等職業技術教育 課程設計 電機與控制技術
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.08.057
Abstract Professional basic course is a public basic courses and professional courses of the bridge, the teaching quality will directly affect the professional course learning effect and the students post working ability, strengthen professional basic courses in curriculum design will help to improve the teaching effect of the course. The electrical equipment repair professional basic course of professional curriculum system in the motor and control technology curriculum design as an example, from the five aspects of teaching philosophy, content, process, methods and evaluation design, at the same time, a profound summary of the actual teaching experience. From the teaching practice, the reasonable and effective teaching design can greatly improve the teaching quality and realize the goal of teaching.
Key words Officer Higher Vocational and Technology Education; course design; motor and control technology
0 引言
“電機與控制技術”課程是士官高等職業技術教育電氣設備修理及相關專業課程體系中的一門專業主干課程和必修課程,課程內容涉及各類型直交流電機原理與控制、變壓器、微控電機原理與控制與直交流電機電力拖動基本原理等內容,除包括電機基礎理論知識外,還涉及到實際電機拖動與控制問題。課程理論抽象、工程技術應用要求較高,而士官學員的特點是理論知識掌握不精、不深、不夠,而實際動手操作的意識和能力較強。為解決上述矛盾,教學組緊緊圍繞課程“專業基礎服務專業”的課程定位,以專業與學員任職崗位需要為牽引,對課程進行了全方位的課程設計,主要包括理念、內容、方法和評價等方面內容,使得教學設計理念和目標更加細致、完整、科學合理,通過內容有針對性和指向性的設計,完善課程的形成性考核和評估機制,提升教學效果,更好地服務于專業教學和學員崗位任職能力的形成。
1 課程設計①的方法和原則
教學設計是教員根據教學層次或者對象對授課進行預先策劃與精心設計。教學設計的總體結構一般包括以下內容:課程教學理念設計、制定教學目標、構建教學內容、課程的組織實施設計、教學評估設計。
1.1 教學理念
教學理念指導和規范教員的教學行為。教員授課質量的好壞,教員的教學理念將對此產生直接影響。根據士官高等職業技術教育的特點和規律,教學理念要以士官職業崗位活動導向、突出能力目標、基于項目或任務載體、加強能力實訓、以學員為主體、一體化教學等基本原則。
1.2 確定目標
基于課程在專業人才培養方案的地位和作用,確定并細化課程教學目標。課程目標一般可分為總目標、分目標。總目標是對課程的方向性總體把握,分目標是對課程各個子部分的提出更為細致教學要求,包括知識與技能、過程與方法以及情感與價值觀等。課程目標設計與確定需要反復完善與修改,絕不能一成不變。
1.3 優化內容
教學內容是課程的實質部分。教學內容在設計時要重點考慮以下方面:(1)內容要符合學員的專業與崗位需要,對后續專業教學有支撐作用;(2)針對課程目標,構建優化教學內容;(3)內容應考慮專業的前瞻性;(4)內容應綜合考慮廣度、深度和難度的平衡。通過合理設計,優化內容,保證內容的基礎性和專業特色。
1.4 方案設計與組織實施
這是課程方案的形成和實施環節,設計時要重點考慮以下方面:(1)課程內容的組織形式;(2)選擇合理的教育方式與活動形式;(3)教學進程與課時分布。
1.5 課程評估
設計方案實施后,要及時對課程目標、內容、組織實施等因素進行評價,及時掌握反饋信息。根據反饋信息,進行有針對性的調整與改進設計。
2 “電機與控制技術”課程設計的主要內容
2.1 教學理念
根據士官學員特點、專業和崗位需求,構建應用性理論、驗證實驗與技能實訓的課程體系。課程教學強調“實用、適度”,重視應用性;加強教學互動,突出學員的主體地位。加強實踐性教學,實現電機理論知識和應用、電機實際控制的有機結合,通過“教、學、做”教學過程,使學員更快的掌握理論知識和操作技能。合理采用講授式教學、比較式教學、案例式教學等多種教學方法,靈活采用多媒體、部組件、實物等手段,理論與實踐密切聯系,激發學員學習興趣。實踐教學采用講解示范、分組練習、個別指導等方式,突出學員的主體地位,提高動手能力。建立過程性考核系統,調動學員在實踐訓練、師生互動、學員協作交流等方面的學習主動性。
2.2 教學實施
(1)教學中,教員要貫徹“以學為主”教學理念,實現由以教員為中心向以教員為主導、學員為主體轉變。②(2)要求教員要積極提倡學員主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學員搜集和處理信息的能力、交流與協作學習的能力、分析和解決問題的能力。(3)要求教員突出“電機與控制技術”課程對電氣維修及相關專業學習的橋梁作用,正確處理基礎內容與實際裝備應用的關系,強調用電機拖動技術解決電機與控制技術問題的方法學習,調動學員探究性學習的主動性與能力。(4)實驗教學教員要圍繞培養學員的知識理解、綜合應用、技能訓練和動手能力的實踐教學目標,構建相對完整的實驗實訓內容。
設計了4個基礎實驗、4個實訓項目和多個開放性實訓項目等三個層次實驗項目。其中,基礎實驗緊密圍繞課程標準中知識點的要求,合理設計和組織了實驗內容,抓住了學員的興趣點,有效培養了學員主動學習和應用所學課程知識來分析、解決問題的能力。4個實訓項目,以修理車間的工作任務為載體設計項目或者任務,例如修理車間的配電系統安裝調試、電機正反轉控制、電機順序起停控制、電機Y/起動控制、典型機床電氣控制設計等。通過實訓項目,可以有效加強學員對課程中電機拖動與控制方面的理論知識深入理解,增強學員的實際動手能力,培養學員的基本素質和崗位能力。開放性實訓項目打破課程體系的束縛,設計具有綜合性、應用性和實踐性的項目任務,讓學員熟練掌握低壓電器等的使用方法和應用技能,同時也培養學員的工程實際動手能力,使理論知識具體化。
2.3 教學內容設計
教學內容按照專題的形式,從難到易,從理論到應用的過程逐步展開,同時結合各專業特點,對教學內容進行了必要的增減。
(1)壓縮電機原理的內容。電氣設備修理相關專業學習電機原理的目的是為了應用,為學習特種電機使用和維修打好基礎。因此,對電機原理內容進行了較大的壓縮。一是著重講授電機的工作原理、主要的電磁關系、工作特性及交流異步電機的等效電路等,對各類電機的繞組及磁動勢部分只作簡要的介紹即可;二是對此部分的重難點進行重點講授,如直流電機的換向、交流異步和同步電機的結構和工作原理等。
(2)強化電機拖動內容的教學。“電機及拖動基礎”應著重掌握電機的機械特性、運行特性以及對拖動系統運行的分析。因此,在教學中將重點放在電機的機械特性、電機的起動、制動和調速過程中各個物理量的變化情況及動態特性的分析上。對當前應用較廣泛的三相異步電動機的變頻調速,花較多的時間詳細分析,既分析不同頻率下電機的機械特性,又分析不同性質負載時電機的轉速、電動勢、電流、電磁轉矩等物理量的變化趨勢,為后續課程的學習打下良好的基礎。
(3)增加新型電機的教學內容。在新型車輛上特種電機應用也越來越廣泛,如無刷硅整流發電機、步進電機、伺服電機等。為此,控制電機要的同時增加這部分內容,并合理安排教學時數,使教學更加適應新技術和新型車輛發展的要求。
2.4 教學方法設計
針對教學對象和課程本身特點,確立以理論講授式為主,同時采用比較式教學、演示式教學、討論式教學和實踐性教學等多種教學方法相結合的教學方法,使學員系統掌握電機與控制技術的基本知識體系,形象化地理解抽象概念,使得理論與實際應用密切聯系,激發學習興趣。
2.5 教學評估設計
評估設計采用了針對教員教和學員學的雙向考核的措施,全面監督和評估教員教和學員學兩個方面的教學效果。③
在評估教員教的環節中,設計了學院教學督導組聽查課、系教學督導組聽查課、教研室領導聽查課三級聽查課制度,同時課程結束后立即組織召開學員評教會,在課程教學全過程進行教員教學的綜合評價。學院教學督導組將聽查課的情況和指導意見及時反饋給教務科;系教學督導組將聽查課的情況和指導意見及時反饋給系、室;教研室領導把三級聽課情況及時通知教學組;在期末,教務科、教學組和學員代表聯合召開以“教學效果”評價為主題的經驗交流會,收集學員對任課教員的評價意見和建議。教學組根據教學評價信息,及時總結和交流教學實效好的教學方法和經驗,促進教學組教員不斷改進教學方法,提高教學能力。
在評估學員學環節中,采用課堂提問、作業、實驗實訓和期末考試相結合的學員成績綜合評定辦法。該綜合評價方法,貫徹了過程性、形成性考核思想,激勵學員重視知識獲取和能力提高的過程,調動學員在課堂討論、師生互動、協作交流、實踐訓練等方面的學習積極主動性。
雙向考核措施和方法,全面監控和評估教員教和學員學兩個方面,促進提升了教員教學能力和學員學習能力,提高了授課質量。
3 結束語
教學組通過對課程設計的改革,在增強教學效果、提高教學質量的實踐中取得了實效。通過改革,使教學內容更加合理,體系更加完備,更加貼近專業,更好服務于專業教學;使實踐教學與理論教學有機結合,既鞏固了所學知識,又有助于學員實際動手能力的培養與提高;通過采用靈活多變的教學方法和手段,使學員更容易掌握知識,提高了教學效果。
注釋
① 徐英俊.教學設計[M].北京:教育科學出版社,2001:179-183.
篇9
[關鍵詞]應用型本科電氣工程實踐教學
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120183-01
一、新時期本科電氣工程及其自動化專業人才培養目標定位
目前,許多工科大學都開設電氣工程及其自動化專業,從專業的定位設置及學生的就業來講,電氣工程及其自動化專業是屬于應用型專業,應用型本科教育的任務是培養面向生產、工程、管理和服務等一線的高級應用型專門人才,它既不是基于技能的職業型教育,也不是基于理論的研究型教育,而是培養介于技能應用型和工程研究型之間的工程應用型人才。我校基于這樣的培養目標,確定我校電氣工程及其自動化專業建設目標,圍繞“重基礎、寬口徑、強實踐、擅應用”的應用型人才培養目標,通過加強師資隊伍建設和實驗室建設,加強產學合作,將其建成具有特色明顯的應用型工程技術專業,培養具有較強實踐能力和創新精神的應用型高級工程技術人才。
二、實踐教學在電氣工程專業人才培養中的重要性
應用型本科實踐教學必須是專業技術應用能力和專業技術理論有機的結合。電氣工程及其自動化的崗位群是具有較高科技含量的設計部門及相關企業。因此,針對為高科技部門、技術密集產業培養的高級技術應用型人才,故要求既具有一定的基礎知識理論、又具有較高的綜合素質、同時還具有較強的實踐能力和適應性,而且還具有一定創新潛力的技術和技術開發能力,具備解決工程實際問題能力的現場工程師。因此,要培養學生具有上述能力,離開實踐教學或者是實踐教學不足都是想像,除此之外,實踐教學在培養過程中還可進一步拓寬專業面和知識面,加強學生創新能力和實際工作能力的培養,就業后能很好實現后續發展。
三、我校電氣工程及其自動化專業學科特色
我校過去是屬于鐵路高校,2000年后歸到甘肅省管理,我校電氣工程及其自動化專業學生主要是為鐵路培養,電氣化鐵路及相關供電是具有鮮名特色的,尤其是電氣化鐵路與其它供電相比是有比較大的差別的。目前鐵路處于一個跨越式大發展時期,需要大量具有一定的電氣化鐵路基礎知識理論、又具有較高的綜合素質、同時還具有較強的實踐能力和解決工程實際問題能力的畢業生,這也就促使我校電氣工程專業必須主要面向鐵路,制定具有電氣化鐵路特色的電氣工程及其自動化相關教學計劃和相關的實踐性教學環節。
四、目前大都數工科電氣工程專業實踐教學出現的問題
目前工科院校人才培養計劃中的實踐教學環節一般都有隨課的實驗教學、課程設計、畢業實習和畢業設計。這些實踐教學環節大多為具體的理論課程服務,沒有形成體系,整體優化程度低,模式比較單一,綜合性實踐教學環節較缺乏;部分實踐教學的培養目標不明確或教學內容與培養目標脫節;設計性的實踐教學大多停留在書本上、圖紙上,而結合工程實際的內容較少,實施性差;針對實際應用的實踐環節對象陳舊,脫離實際;學生一般處于被動學習狀態,創造性難以得到發揮等。
五、我校電氣工程實踐教學的實施方案
(一)實驗教學
對于基礎實驗,對于二、三年級學生,主要利用短學期的有效時間開放實驗室,開設設計型實驗,一門課一般為兩個設計型實驗,并鼓勵寫出實驗型小論文。逐步提高學生動手、分析總結的綜合實驗能力。第四年,進入專業方向訓練后,專業課程實驗通過實驗室和生產現場實驗(實習)相結合的方式進行,以便使同學更好地聯系生產實際。
(二)各類實習
電氣工程專業實習類型有:工藝實習、專業實習、頂崗實習。
1.工藝實習形式有:金工實習、電子工藝實習、電子儀表組裝、電子元器件市場調研與自主設計、EDA綜合實驗、常用電力測試儀表應用等內容。通過各類實習要求學生能夠熟練使用電氣作業現場經常使用的各類電力測試儀器、儀表,并能夠進行若干常規測試,為后面的生產實習和畢業設計打下實踐基礎。
2.我校電氣工程專業實習包括認識(參觀)實習和生產實習兩部分。參觀實習主要是到蘭州供電局下屬變電站、蘭州鐵路局供電段、蘭西機務段等單位參觀地方和鐵路供電部門的生產調度、設備運行、檢修維護等項目;生產實習主要是到蘭州鐵路局職工培訓站進行牽引供電、接觸網等項目的實際操作和演練、使學生真正參與到生產實際中來提高自己的實踐能力。通過專業實習,使學生對自己所學的專業有了一個全新的認識,甚至可以找到自己今后的就業方向和發展道路。
3.頂崗實習,頂崗實踐教學環節與其它實踐環節不同。其一是所處學習階段特別,執行時間一定要在學生已學完公共基礎課、專業基礎課,而專業課已開設一段時間后,通常安排在第七學期。其二是教學環境特別,執行場所一定要在專業對口的企業進行,學生在工作崗位上與工程技術人員或工人一起工作、學習,真實地進行工程綜合能力訓練。其三是學習目的特別,執行的目的一定是針對實際工作對象解決實際問題,面對的是立體的事物、交叉的技術,而不是平面的、單一理論上的問題。因此,頂崗實踐教學的教學形式、內容、方法和手段都要進行相應的改革。頂崗實踐教學的總體思路是:根據人才培養目標要求,以實踐技能訓練為手段,充分利用社會資源,結合理論知識,培養學生的工程綜合素質和創新能力,以達到學以致用的目的。學校應與企業建立長期互利的合作關系。學校在企業創建實習基地,簽訂長期產學合作的協議,一方面企業為學校提供頂崗實習基地,委派有經驗、能勝任的工程技術人員或高級技術工人給學生集中講課,指導學生現場操作,形成良好的“師徒”關系。另一方面,學校為企業提供強大的技術支持,幫助企業解決生產中的技術攻關課題。再一方面,企業可以在實習的學生中擇優挑選滿意的學生作為企業的后備人才,提高了學校的一次就業率,同時也提高了企業的知名度。我校在各企業都建有實習基地,針對學生所學專業方向的不同,把學生分散到鐵路供電站段,采用崗位輪換的辦法,安排學生從事技術、管理、生產等不同的工作崗位,按每個崗位的性質不同,定期輪換,在指導教師的指導下參與實際工作,提高動手能力和解決實際問題的能力,實現真正意義上的頂崗。在生產過程中與企業技術人員溝通交流,再對照書本上講過的理論知識,從理論到實際,從淺到深,從表面到內涵,從知其然不知其所以然到完全理解,學生從真正意義上掌握了所學知識,學以致用。
(三)專業課程設計與畢業設計
1.課程設計。其基本思路是通過一個開放式的綜合性課程設計,使學生得到一次系統化的綜合應用的實踐鍛煉。針對電氣工程類專業,具體想法是:將電子技術、電機學、電力電子技術、自動控制理論、電力傳動與控制技術、電力牽引供變電技術、EDA技術、接觸網技術、機械基礎、建筑電氣等課程聯系起來,以電氣工程專業大學生創新實踐基地為實訓場地,開設以工程實際為背景的設計題目。將構思、方案設計、功能設計、評價設計、系統調試進行一條龍訓練,要求學生針對某一選題,4~5人為一個小組,在教師提供的開放式平臺的基礎上進行自主設計,獨立實踐。
2.畢業設計。畢業設計是對學生實踐創新能力的檢驗。電氣工程專業是一個實踐性很強的專業,根據實際情況畢業設計分為三類:
第一類是學生的全部畢業設均在校內完成,選題由指導教師確定,實驗室和機房為其開放;第二類是學生在畢業設計前期到相關企業或將來的工作單位實習,四月底回學校完成剩余內容。選題可以自定,也可以是企業的相課題;第三類是學生的整個畢業設計全部在企業完成,選題必須是企業的相關課題,但畢業答辯必須回校完成。
學生可根據自己的實際情況自愿選擇相應種類的畢業設計,實踐證明,通過畢業設計可極大地提高學生的實踐創新能力,同時也是對其實踐創新能力的綜合檢驗。
六、實踐教學的實施效果
通過上述實踐教學后培養出來的學生,用人單位普遍反映:(1)學生的綜合素質明顯提高。(2)競爭意識、質量意識、創新意識明顯提升。(3)自信心明顯增強。經過各個崗位的輪換后,學生還清楚地了解到自己真正適合什么樣的工作,畢業時有目的地尋找適合自己的工作崗位,明確了自己奮斗的目標,最大程度地實現自我價值。我校電氣工程及自動化專業的學生就業率幾年來一直將近100%。
應用型本科院校畢業生在實踐教學環節中的收獲不僅體現在專業知識的拓展、專業技能的提高上,而且還塑造出了膽大心細,不迷信書本,實踐出真知的創新意識。在人際方面,畢業生還充分認識到與人為善、尊重他人、寬容的為人之道。
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篇10
我校是一所由重慶大學舉辦的獨立學院,本著“厚德、博學、求是、創新”的辦學理念,以國家和區域經濟社會發展需求為導向,以“基礎實、能力強、素質高”應用型本科技術技能型人才培養為目標,堅持理論與實踐并重的原則,強化實踐教學環節,重點突出學生創新實踐能力、就業創業能力的培養和提高。我校電氣工程及其自動化專業一直秉承學校的宗旨,遵循“適應需求、服務行業、類群集聚、協調發展”的原則,逐步形成了“強弱結合,以強為主,以弱助強;高低兼備,側重高壓;重專業基礎,強學以致用”的專業建設理念。目前,我們專業緊跟學校的應用技術大學轉型發展步伐,為了培養出應用型技術技能型人才而不斷努力研究與探索具有應用技術大學特色規格的人才培養方案。電氣工程及其自動化專業是一個工程實踐性、應用性強的應用型本科專業,其大多數課程都需要大量實踐來培養學生的工程實踐能力和自學創新能力。實踐教學是人才培養方案中的重要組成部分,較理論教學更具直觀性、綜合性和創新性,對培養學生的綜合素質和創新實踐能力有著重要意義。所以,在構建理論教學體系和實踐教學體系相互并行、融合交叉的人才培養方案的過程中,實踐教學體系的建設發揮著重要的地位和作用。
1樹立“以學生為中心、教師為主導”的實踐教學理念,明確實踐教學地位
為了構建良好的電氣工程及其自動化專業新型實踐教學體系,我們確定以培養學生分析和解決問題能力作為其基礎和核心,樹立“以學生為中心、教師為主導”的實踐教學理念,堅持以“培養學生的實際應用能力和創新實踐能力”為目標,采取多層次多環節的實踐活動,努力提高學生的創新實踐能力,最終達到應用型技術技能型人才培養目標。在新型實踐教學體系中,融知識、能力、素質為一體,把實踐教學提升到與理論教學并重的地位,促進高素質應用型技術技能型人才的培養。
2構建以實際應用能力和創新實踐能力為目標的新型實踐教學體系
我校電氣工程及其自動化專業實現人才培養目標的根本保證是構建一個完整的、科學合理的、適應社會需求的新型實踐教學體系。在最近幾年的教學實踐中,我們通過多次對相關企業和部分兄弟院校的調研,了解到本專業應用型人才培養存在的問題以及國內相關企業生產和技術應用對該專業應用型人才需求的現狀,遵循由淺入深、循序漸進、嵌套遞進、自學創新的原則,在人才培養方案的修訂中構建出了與理論教學體系有機結合又相對獨立的以實際應用能力和創新實踐能力為目標的新型實踐教學體系。我們形成了由單一到綜合、由獨立到融合、實際應用能力和創新實踐能力培養貫穿始終的三層次新型實踐教學體系。
3新型實踐教學體系建設
3.1實驗環節
實驗環節是實踐教學體系中的最基本、最主要的組成部分。改革實驗教學內容和模式,創造新型開放實驗環境,給學生提供工程實踐和自學創新的環境。增加實驗環節比例,專業基礎課和專業課有實驗環節的課程所占比例增加到70%左右,并且將實驗環節的課程學分設在0.5~1.5學分之間。實驗教學體系按基礎性、專業性、綜合性三個層次構建,以實驗技能和目標整合為實驗模塊,每個模塊的實驗項目又按基礎、設計、應用三個層面構建。為了保證學生必要的實驗條件和提高學生的動手和學以致用的能力,學校加大了對實驗室的經費投入。最近幾年,本專業實驗室建設本著綜合性、開放性、先進性和可擴展的原則,陸續改建了電工電路實驗室、電子技術實驗室、微機/單片機實驗室等;新建了電力拖動自動控制系統實驗室、電力系統仿真實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、創新實驗室等。為了充分利用有限的實驗室資源,增加師生到實驗室的機動性、提高學生積極性,我們逐步改建或新建3~4個具備智能管理功能的高標準開放型實驗室。
3.2實習環節
實習是理論和實踐相結合的重要方式,是提高政治思想覺悟與業務水平的重要環節,可促使學校教育與社會教育更好地結合起來。學生通過實習了解社會、接觸實際,增強勞動觀念和事業心、責任感,獲得本專業相關的實際知識,鞏固理論知識,具備應有的專業技能和實際工作能力。本專業的實習主要有專業認知實習和畢業實習兩大模塊。專業認知實習(一)安排在第一學期,由專業負責人帶領學生參觀專業實驗室、校內實習基地(如電子工藝實訓中心、工程訓練培訓中心等);專業認知實習(二)安排在第三學期,在校外實習基地(如華能珞璜電廠、重慶新世紀電氣有限公司等)進行參觀學習。畢業實習培養學生綜合運用知識,分析和判斷技術問題的能力。本專業的畢業實習安排在第六學期的最后兩周,其形式采用集中組織和分散自找相結合的模式。目前,集中畢業實習的校外實習基地主要是湖北宜昌葛洲壩電廠培訓部和重慶銅梁威斯特電梯有限公司。
3.3課程設計環節
課程設計是最重要的實踐教學環節,是讓學生完成的一項綜合性、創造性、設計性的大作業,對學生的工程概念、系統概念和系統設計能力以及提高工程基本素質,培養較強工程實踐能力至關重要。目前我校本專業安排了8門主干課程設計,如電力電子技術課程設計、發電廠/變電站電氣設備課程設計、電力系統分析課程設計等。課程設計均要求學生針對某一選題,1~3人為一個小組,2周內完成。為了保證課程設計的教學質量,要求學生充分利用各仿真和硬件實驗室,做到軟、硬件有機結合。努力開設綜合性、系統性的課程設計,有機結合理論與實踐,讓學生自主完成選題、方案論證、系統設計、器件選擇、組裝調試、編寫報告等一系列工作,充分發揮他們的主觀能動性,培養其綜合實踐能力。
3.4畢業設計環節
整個教學中最后一個綜合性的,至關重要的實踐教學環節是畢業設計。它是學習知識深化和提高的重要過程;是學生運用所學知識的一次全面總結和綜合訓練;是學生綜合素質與工程實踐能力效果的檢驗,有利于培養學生良好的工作作風、科學的工作方法和較高的職業能力。在整個畢業設計中,我校本專業要求指導教師引導學生進行自我主動學習的模式,只為學生提供基本的設計資料,采用小組討論的方式,由指導教師進行適當提示,增強學生獨立分析和解決問題的能力;以就業為導向來選題,對于已確定工作單位的同學,允許學生到就業單位進行畢業設計,縮短其適應工作的周期;為了保證對每個學生的指導時間和質量,限制了每個教師所帶學生人數,并聘請了部分有工程背景的外校老師,規定了每周與學生見面指導的次數,同時采取電話、微信、QQ、E-mail等輔助方式進行隨時指導。
3.5第二課堂環節
第二課堂是第一課堂活動的重要補充,是大學素質教育的重要載體,能夠鍛煉和提高學生的創新創業能力和綜合素質。第二課堂活動主要包括社會實踐、學術社團、學科競賽、科技創新等等。通過組建學生科技創新實踐社團的引導,學生積極主動參加科技創新實踐社團在本專業已蔚然成風,并在各級比賽中多次獲獎,成績斐然。科技社團成立教師指導團隊指導學生、高年級學生帶動低年級學生、以自擬項目或參加競賽等方式鍛煉學生的綜合能力,從而打造了全方位的創新實踐平臺。社團的學生們既能在學生中有條不紊地自主組織和推進各項創新活動,提高自身的組織管理能力,又能與實體的企事業單位聯系,爭取活動贊助經費,承接小型科研項目,提高自身的溝通能力和科研能力。以項目引導、競賽驅動的創新實踐平臺建設極大地鼓勵了學生參與各種項目和競賽的積極性和主觀能動性,促進了他們動手、創新、協作,積極進取,學以致用,提升了他們的實踐技能。學生從立項到收集資料,從確立方案到動手制作、組裝、調試,從一次次失敗到最后成功,帶給學生的是堅持和自信,為他們今后面對社會積累了寶貴的經驗。
3.6“雙師型”教師隊伍建設
要培養應用型技術技能型人才和提高實踐教學質量,還需要一支理論水平扎實、實踐能力強的師資隊伍。通過多層次、多形式的培訓和教科研活動,以及“老帶新”方式來不斷加強專業帶頭人和骨干教師的培養。每年制定并落實專業教師輪流下企業工程實踐,要求青年教師每年至少有15~30天時間到校外參與實踐,獲取與本專業相關的生產技術與科研、工程技能與經驗,提高他們的專業技能和業務水平,增強教學、實踐科研能力。同時,鼓勵專業帶頭人或骨干教師在合作企業中積極參與或獨立承擔企業技術指導和產學研項目開發,使他們脫穎而出,成為具有較高“雙師”素質的骨干教師。
3.7實踐教學教材與教學大綱建設
實踐教學教材與教學大綱建設也是保證和提高實踐教學質量的一個重要環節。由于構建的新型實踐教學體系賦予了新內容以及實驗室引進了新設備等情況,我校本專業組織專業教師編寫了具有一定特色和較高水平的實驗、課程設計教材和教學大綱。對實踐教學大綱的編寫學校提出嚴格的要求,由學校安排校內專家進行審核,保證了實踐教學大綱的科學合理性和適用性。我校目前電氣工程及其自動化專業的實踐教學教材基本上是教師的自編教材。教材直接針對我校的具體設備和實踐要求,并且隨著它們的改進而不斷修訂實踐教材的教學內容。
3.8實踐教學監控和評價體系建設
為了加強學生的實踐能力和培養學生工程素質,需要加強監控和嚴格考評,建立一套多層次、多階段的立體實踐教學監控和評價體系。多層次包括學校、學院、教師、學生以及相關單位等多個監控和評價主體,各層次主體各司其職。學生如何體現作為監控和評價主體之一呢?例如改革對課程設計、實習的成績評定方法,制定多元化的綜合考核方法。即采取平時考核(占40%)、設計/實習報告(占40%)和綜合答辯(占20%)來評定學生成績。答辯整個過程要體現出“以學生為中心、教師為主導”的教學理念,由學生組成答辯委員會,由學生自主完成答辯過程中的組織、提問和評價等工作。這樣既考核了掌握知識情況,又考核了綜合能力,更注重培養了創新精神,極大地鼓勵學生大膽思考和運用所學知識去分析問題和解決問題,并對不合理的方面提出見解。而對實驗環節則采用“學生簽名—學生做實驗—老師檢查實驗—老師點名”的管理方法,杜絕了學生偷懶、不動手、抄寫實驗報告等現象的發生,極大地提高了實驗效果,也相應地增加了教師的工作強度。
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