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關鍵詞:中職教育;多媒體;仿真;實驗;考核
隨著社會主義經濟的發展,社會對于中等專業的人才需求量越來越高,這對于中職院校的發展來說是難得的機遇,如何結合時代的發展要求來改進、提升我們中職院校的教育教學水平是中職院校發展必須面對的問題。
《電工電子技術》是中職院校的一門基礎課程,但同時也是一門專業性較強的學科。從目前中職院校這一學科的教學情況來看,雖然由于社會需求的不斷增加,作為中職院校的學生生源較之前有了較大的改善,但是從整體來看,學生的整體學習能力偏低的現實并未得到根本性改善,生源的不理想導致在很多學科的課堂教學過程中都存在著不小的問題。電工電子這一學科也不例外,就目前這一學科教學的現實情況來看,這一學科因為涉及電工基礎和電子線路為基本理論的相關知識,知識較為抽象,且理論性較強,往往導致教師在教學的過程中因為所講解知識其理論性強而略顯難度較大,再加上學生素質相對較低,對于知識的理解和消化能力較弱,導致學生感覺課堂上聽不懂,從而感覺本學科枯燥無味,學習興趣不高、積極性差,從而使學生在理論課后動手實踐的過程中,因為理論知識沒有掌握,導致問題和困難重重。新時期的教育,是以人為本的素質教育,課堂教學必須要從學生的實際出發,發揮學生的主體作用。因此,針對學生的理論知識普遍存在掌握不牢固的現象,我們教師要結合學生實際,調整我們的教學。
一、適當降低理論難度,選擇適合學生學習的教學內容
目前,選讀中等職業學校的學生絕大多數都是初中畢業的學生,而且其中大部分是在初中時基礎知識不牢固、學習成績不理想、對理論知識學習不太感興趣的學生,他們選讀中等職業技術學校,很大的因素是想避開對理論知識,特別是相對枯燥無味的理論知識的學習,同時學生在選讀專業時,是根據該專業的名稱、社會對該專業的需求即就業的難易程度去考慮,而沒有更多的根據自己的能力,甚至興趣去考慮。在這種情況下,如果沿用舊的教材,學生就會感覺學習難度高,上課像在聽“天書”,放棄學習。這就需要我們根據學生的實際接受能力去考慮,根據學生畢業后的就業需求及方向去制訂教學目標,將理論要求盡可能降低,著重要求抓好關鍵的必需的理論要求,可能會取得較好的效果。目前我校的學生就業方向一般是從事電子、電器工業企業的生產工作,諸如流水線生產工、電子產品的組裝、質檢等工作,一般要求對電工基礎及電子線路等基礎理論知識及一般電器的基本結構、電路、原理了解掌握之外,還要求他們掌握對電子元件的識別方法、焊接技術及對常規儀器使用等基本技能即可,教師可根據這些選擇合適的教學內容。
二、加強多媒體在教學工作中的應用
近些年來,多媒體一直是多方關注的熱點,其在教學過程中的應用越來越廣。多媒體課件可以激發學生的學習興趣。中職學校的學生認為電工電子類課程的學習枯燥乏味,利用多媒體課件作為教學載體,可以很好地解決學生的學習興趣問題。多媒體課件應用文字、圖像、色彩、聲音等對許多現象加以形象描述,比教師單純地講解顯得生動,可以調動學生的學習積極性。比如,控制線路的學習,如果教師只是對著原理圖進行分析,學生的注意力很可能會分散,但是采用Flash和PowerPoint把整個控制過程制作成課件后,在演示過程中就會牢牢抓住學生的注意力,使他們較好地掌握這部分知識,而且印象很深。當然在多媒體教學中也會存在一些問題,比如,課件中容易出現大段的文本信息,學生學不了多長時間就容易疲勞,注意力難以高度集中,容易走神,而且有時學生也會被課件中的畫面所吸引,也影響學習效果。因此要開展多媒體教學,但不能取代教師的作用,必須注意把課堂教學與多媒體技術相結合,使二者相輔相成,優勢互補。教師可以根據教學階段的特點,教學的具體內容,培養技能的具體目標要求,有計劃地選用多媒體輔助手段,以優化教學。
三、重視和加強實驗環節
利用仿真軟件進行電工電子技術實驗教學,不僅可以彌補實驗儀器、元器件短缺以及規格不符合要求等因素,還能利用軟件中提供的各種分析方法,幫助學生更快、更好地掌握教學內容,加深對概念、原理的理解,并能熟悉常用的電工電子儀器的測量方法,進一步培養學生的綜合能力和創新能力,但代替不了實驗。實驗可以使學生對電工電子理論知識進一步加深和理解,同時培養學生的動手能力,而且在實驗過程中會遇見一些問題,提高學生分析和解決問題的能力。
四、考核方式嘗試
(通遼職業學院,內蒙古通遼028000)
【摘要】高職《汽車電工電子技術基礎》的教學現狀,提出了實施項目化教學改革的意義,并從課程內容、教學模式、教學方法、考核評價等四方面提出改革意見。
關鍵詞 高職;汽車電工電子技術;課程;項目化教學;實踐研究
高職院校承擔著向社會輸送大量的技能型人才的重任,對學生的培養更應充分考慮學生的個性特點、教育背景及今后職業能力的要求。然而當前“講授式”仍然是很多高職院校各專業課堂教學的主要方式,“接受式”學習仍然是學生的主要學習方式,學生缺乏問題意識、探究能力、合作能力、創新能力的現象相當普遍,導致他們畢業后不能很快勝任企業一線工作。傳統教學模式已成為制約高職技能型人才培養的瓶頸。《國務院關于大力發展職業教育的決定》明確指出“堅持以服務為宗旨,就業為導向的職業教育辦學方針”,“改革以學校和課堂為中心的傳統人才辦學模式”。這充分體現了職業教育的發展方向。跟據我院對汽修行業市場的調查數據來看,當前在汽車及其電子產品生產等崗位需要大量的汽車電子技術人員,主要從事汽車機電維修及其零部件、電子電器產品的生產制造、裝配、檢驗檢測等工作。因此,我們為了更好地培養企業需要的汽車電子技術人員,根據高職教育的指導思想“以職業崗位為課程目標,以職業資格標準為課程內容,以教學模塊為課程結構,以最新技術為課程視野,以職業能力為課程核心”,我們必須對“汽車電工電子技術”課程進行深入的教學改革。將傳統的學科知識體系通過設計典型項目重構,開發具有職業教育特色的項目化教學課程,采用理論和實踐一體化的項目式教學模式。使學生能夠“以企業崗位需求為目標”“以汽車電子技術應用為載體”“以工作項目為導向,以工作任務為引領”,培養學生應用知識的能力和綜合素質,使他們更早了解職業崗位的要求。
1項目教學法與職業教育的關系
項目教學法是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞著項目組織和展開教學,使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。學生在完成指定項目的同時,學習和應用已有的知識,在實踐的第一線培養解決問題的能力,是一種”真刀實槍”的演練。在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的能力及團對精神。
項目教學法與傳統的教學法相比,有很大的區別,主要表現在改變了傳統的三個中心:由以教師為中心轉變為以學生為中心,由以課本為中心轉變為以項目為中心,由以課堂為中心轉變為以實際經驗為中心。項目教學注重培養應用能力與職業教育培養應用型人才的目標一致,項目教學注重培養學生的技術應用能力,縮短了學生能力與企業要求之間的差距,有利于學生更好地適應企業生產第一線的要求,能夠達到懂原理、會操作的目的。其次項目教學注重培養綜合能力與職業教育培養生產、管理、服務第一線人才的培養目標一致。
2《汽車電工電子技術》項目化教學改革研究
2.1教學內容的改革
當今我國汽車技術飛速發展,汽車已成為機電等多種技術高度融合的載體。現代汽車維修工藝的規程化以及維修檢測和診斷設備的智能化和自動化,決定了汽車專業的畢業生知識面要廣,要掌握機電一體化技術。而原有“汽車電工電子技術”的課程設置與企業實際要求相差很遠,教材內容延續學科體系,知識量多,理論抽象,涉及汽車應用的知識甚少與后續課程的銜接不夠緊密。
1)以職業崗位為目標,根據行業標準,后續課程的需求,我們對“汽車電工電子技術”課程進行了較大力度的教學改革,以知識“必需、夠用”為度,按企業對汽車機電維修崗位知識能力需求將課程內容進行改革和整合,使課程對汽車機電維修專業更具針對性,課題組跟吉林一汽、奇瑞等企業的專家、維修人員一起共同開發了適合高職教育特色的《汽車電工電子技術》項目式教材。教材內容以汽車典型電路的分析測量及典型電氣設備的分析檢測為教學項目,很好地體現教學內容的針對性和實用性,滿足當前汽車專業技術發展的需要。課程主要以必須掌握的電工電子知識為基礎,緊密結合汽車的具體應用,強化實驗實訓環節,能夠形成一定的對汽車電氣設備的運用能力,實現汽車專業基礎課程與后續專業課程的銜接。
2)結合汽車的具體應用,“以項目為導向,以工作任務為引領”序化教學內容。以五個典型的工作項目為引領,項目一汽車除霜器電路的測量;項目二交流發電機的檢測;項目三汽車常用電器的檢測;項目四汽車電機的測量;汽車信號的分析等。并根據項目內容設計若干個工作任務,以每個工作任務為引領設置課程目標。從汽車最基本,最典型電路的識讀原理的分析到汽車電控信號的傳輸,所涵蓋的知識和技能,由簡單到復雜,由單一到綜合,由包含到遞進,教學內容的排序符合學生的認知和能力培養規律。堅持以基本電氣元件及設備和典型電子電路在汽車上的具體應用為出發點,以工作任務為核心整合相關的理論知識,不過于強調知識的系統性,注重教學內容的針對性和實用性。每一個工作任務由五個基本模塊構成:①任務描述:設計電工電子技術在汽車上應用的典型工作任務、描述工作任務情境。②任務目標:明確完成該任務應該掌握的理論知識及應達到的實踐技能。③理論知識:將工作任務中用到的理論知識進行整合,以圖文并茂的形式直觀形象地對理論知識進行分析并展開實例。④任務實施:根據設計的工作任務,創設工作情境,組織實踐教學,提高學生的動手實踐能力,并培養學生團隊協作精神。⑤任務測評:通過自評、互評、師評對該工作任務應掌握的理論知識和應達到的實踐技能進行綜合考核,促進學生自主學習、資料查閱、信息處理、語言表達、團隊協作等能力的提高。
2.2教學模式的改革
為擺脫以學科為中心的傳統教學模式的影響,為達到職業能力為宗旨的教育目標,我們實踐了針對高職教育的“以能力培養為中心,以理論知識服務于能力培養為目標”的先進理念,實施并創新了“項目式”的教學模式。課程以真實的汽車電路檢測和汽車典型器件的檢測與制作為項目為載體,通過一個個具體任務的引領,按照企業人員的工作流程,在模擬的職業場景中將基礎知識和技能與實際任務的實施過程有機的融合,使學生在完成任務的過程中構建知識并獲得技能,為學習后續課程奠定基礎。
2.2.1教學場所的轉變——由單一場所轉變為多種場所
以往《汽車電工電子技術》課程的教學采用分段式學科化設置,即先學理論后做實驗,當學習理論時,由于缺乏實踐支持難于深刻認識理論的實用價值;而進入實驗階段時,又由于理論掌握不牢固,不能很好地運用所學理論解決實際問題,這種課程結構使理論與實踐分離,不利于教學質量和學習效力的提高。課程教學主要在教室或實驗室進行,而實施項目教學,專業基礎知識的學習更多是貫穿在現場或實踐操作中,學生獲取專業知識可以是汽修實訓車間、電工電子實訓室、多媒體仿真實訓室、圖書館、網絡、通訊或其他信息渠道,還可以到修理廠尋求師傅的指導幫助。教學活動由單一課堂形式轉變為多種形式,拓展了學習渠道和資源,注重理論知識在實踐中的應用,也促使學生更早的了解走進汽車機電維修崗位。
2.2.2定期去校外實訓基地頂崗實習
我院加強跟吉林一汽、奇瑞、通遼本地汽修企業進行密切合作和交流,我院分別和吉林一汽、奇瑞等多家汽車及配件生產、銷售、服務企業簽訂了校外實訓基地協議,開展校企聯合辦學,為該課程的實踐教學提供了真實的工作環境。定期將學生送往企業一線實踐鍛煉,頂崗見習實習,將所學理論知識和實際應用很好地結合,以實際的崗位需求調動學生學習的主動性和積極性。校外實訓基地設備先進、齊全,充分滿足學生了解企業生產實際、體驗企業文化、適應崗位鍛煉的需要。在教學過程中,利用校外實訓基地的優勢,講解一些汽車簡單電路的識讀、實車電氣系統認知及簡單故障診斷。在某些崗位,學生可以在指導教師的指導下進行自主操作實踐,將所學理論知識直接應用于生產實際,在實踐中檢驗自己掌握知識程度,找到自己的不足和差距。
3教學方法、手段的改革
3.1按照“以項目為導向,以工作任務為引領”的指導思想,通過選取汽車典型工作項目,設計有針對性的工作任務
傳統的教學方法過于注重理論輕實踐,理論與實踐嚴重脫節,嚴重地影響了學生的實踐能力和綜合能力的發展,使學生走出校門難以適應社會發展的需要。為了改變這種狀況,課堂教學必須按照“以項目為導向,以工作任務為引領”的指導思想,通過選取汽車典型工作項目,設計有針對性的工作任務。先以創設工作任務情境吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣,使學生從被動接受地位變為認識主體,成為知識的探索者,主動地參與到教學過程中,積極地學習理論知識和參與動手實踐活動。
3.2加強多媒體技術的運用
實踐表明,合理運用各種教學媒體,有利于調動學生多種感官對知識的感知,實現信息傳遞的多渠道化,從而加強學生對知識的感知度,提高學生的學習效率。課件的優點是將難懂、抽象枯燥的、難以用語言表達、常規方法無法演示或不易演示的現象模擬展示出來;但課件對一些公式推導、解題過程、電路分析和設計過程等,不能清楚展現。因此,就需要通過板書講解來進行補充,教師把學生難以理解的和比較重點的知識寫在黑板上,既突出了教學重點和難點,又能給學生以較深刻的印象,實現傳統教學與項目教學的有機結合。
3.3采用網絡課程拓展了學習空間,滿足網上教學需要,為學生預習、復習功課提供豐富的教學資源
同時開發了部分電路和器件的動畫。網上提供了教師的教學錄象以及其他教學資源。現代教學技術手段的應用還能充分提高課堂教學的容量,提高教學的效率,課程教學內容多,教學時間緊,教學要求高,合理運用這種媒體大大增加了學生在單位時間內所接受的信息量,充分提高了課堂教學的容量,從而節省了大量的課時,提高了教學的效率。
4考核評價體系的改革
課程考核是項目教學方案設計中的一個重要的環節,為了體現高職教育的特點和滿足教學需要,“汽車電工電子技術”課程的考核已不能沿用傳統的偏重理論的考核方式。根據“理論緊密聯系實際,以實踐能力、職業技能和綜合素質及創新能力為本”的指導思想,在課程考核時,注重多種考核方法相結合,大幅度增加實踐能力、職業能力的考核內容及比重。將考核評價體系分成日常考核(占20%)、形成性考核(20%)、理論考核(占30%)和技能考核(占30%)和四個方面。
根據高職教育的指導思想,我們對“汽車電工電子技術”課程進行了項目化教學的實踐與研究,在教學內容、教學模式、教學方法和考核評價體系的設計等方面進行了探索,積累了一些實踐經驗,也取得了很好的教學效果,因此我們將繼續深入開展此項課題的研究,為職業教育做一點貢獻。
參考文獻
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關鍵詞:電工電子技術;教學效果;方法
隨著社會的發展,我們現在已經進入電氣化和信息化時代,過去的汽車包括充電系統(包括發電機、調節器和連接線);啟動系統(包括電磁開關、起動繼電器和點火起動開關燈部件);點火系統(包括蓄電池、發電機、分電器、點火線圈和火花塞等);照明系統(包括前后照明燈、遙控器、接受器、延時器、開關等);電動門窗、電動后視鏡、儀表儀盤、車身防盜等汽車電路系統、原理的維修。在如今交通飛速發展的年代,各種運輸機械不同程度的安裝有電氣控制系統。在汽車領域,電動汽車和混合電動汽車是今后的發展方向,在汽車的控制上,電的應用早已超出,汽車音響、衛星定位,智能控制等在汽車上正在普及,這些汽車職業的工作都會用到電的知識。作為中職汽車檢測與維修專業的學生更加有必要學好汽車電子電工技術基礎這門課程,教師教學改革勢在必行。
一學生學習汽車電工從哪入手
如何好好學習,理論成為實踐的指導,實踐見證理論,兩者相輔相成,相得益彰。舉例兩個人,一個人去學校學習,一個去學徒。開始可能是學徒干的好,但是兩三年之后,你就能看到差異,讀過書的始終不一樣,說的是他的思維不一樣,支持先理論再實踐,任何一項技術學習要想學得扎實,都必須先從原理入手方得要領。汽車電工是一門技術活,肯定要先去學校學習好。以師帶徒形式當然能學到技術,但往往只知其然不知其所以然,永遠成不了高檔次的汽車電工人才。到學校學習之后有一個學歷證書,從我們國家的形式來看,學歷文憑在很長一段時間還是占據重要的位置。在學校也有實踐操作的,現在大多數汽車維修學校都設置實訓基地,學生實踐的機會也很多。
二要提高教學效果,教師首先必須不斷學習與提高
教師的素質直接關系到教學質量與效果,所以我們學校應該如何鍛煉師資力量,如何提高老師的教學能力,使電工電子在汽車專業的教學中順利運用。首先,我們的老師本身具備創新精神,汽車行業的崛起,電工電子技術作為其運用技術,我們對待教師的要求也有所提高,教師既要有汽車方面的知識也要具有電工電子技術專業知識,汽車的更新換代也是日新月異所以教師要隨之發展不斷更新理論和技術。其次,教師不僅要學習本土知識,還要引入發達國家等的新技術。教師積極適應汽車行業變化,把新舊知識進行重組和疊加,學習和引進新知識,新技術,這樣教學效果非常明顯。最后,雙師型教師的形成,教師擁有較強的理論知識并在教學中有所運用,既能滲透性教學的要求,并且老師既會用普通工具,又會用專業工具,有水平,從而樂于聽講,有利于教學工作的開展。教師會使用汽車萬用表、汽車解碼器、跨接線、測試燈、汽車專用示波器、汽車專用診斷儀等。
三改變教學方式,提高課堂的學生學習效果
(一)多種教學方法的在理論教學中的使用
每門課程要掌握的知識點非常多,主要有直流和交流電路知識、電與磁的關系、電磁的應用(變壓器和異步電動機)等等,特別是直流電路和交流電路,形式靈活多變、電路分析深奧莫測,這么多的知識點單純靠老師灌輸知識肯定收效甚微。如果我們運用多種教學方法可能達到事半功倍,學生的主體能動性可能能夠得到極大提高。
(二)畫面吸引法
課堂前幾分鐘就能決定你這節課能不能把學生吸入到課堂里面,就像寫作開頭就要引人入勝。在講解新課開始前,我們給予學生一個畫面感讓學生帶入課堂,學生吸引過來后,我們采取步步緊逼的方式將學生引導到新授知識的學習中。如在緒論課的教學中,教師可以這樣問:電在我們實際生活中運用到哪些地方?電能書如何產生?學生可以互相討論,然后我們播放下載一些視頻影像資料再播最后,我們問學生那我們要不要學習電知識。學生整堂課中作為主體,他們討論熱烈,課堂氣氛非常好,這樣就在輕松自在的環境中把知識掌握。在講電動機正反轉電路圖時,我們提問:學校校門為什么能開關了?使學生感覺非常吃驚,然后開動腦筋回答各種各樣的答案。這時候,老師就開始提問:大家有沒有留心進入我們教室的有幾根線?如果將教室當成一個封閉的盒子,里面的所有電器可以等效成什么?學生被剛才的畫面引入后,激發濃厚的興趣,課堂在學生的主動學習要求中跟著老師一起互動思考,使課堂氣氛立刻變得十分活躍。最終把要掌握的知識非常完美的掌握。
(三)相互類比法
我們的基本原理一般比較抽象,學生如果沒有實際案例就很難理解。任何事物都是普遍聯系的,在教學過程中我們把相似的相互類別,相互聯想,使抽象變具體,學生一下子就很能夠接受并理解,這樣就很好的達到教學目標。在講解電容和電感的概念和公式時,學生很難掌握,教師可以利用歐姆定律來進行類比。像歐姆定律,學生在初中時已經相當熟悉并且也掌握得比較扎實,已相當熟悉,教師用表格的形式將R、L、C三者的定義公式及應用列出,讓學生類比熟悉,學生自然感覺非常親近沒有那么陌生的感覺。又如,學生對磁的概念難以理解,不明白為什么磁疇在磁場的作用下能夠翻轉,筆者教學中巧妙地用學生參加課間操的聯想來進行比喻。學生出操有這種現象,開始階段,出教室的學生數較少,幾分鐘后,大部隊就出操了,但還有少部分的學生出操較晚,這和磁化曲線的形成很相似。這樣,使學生形象地理解了抽象的鐵磁性物質的磁化規律。
(四)主動學習法
我們的教育在相當一段時間內部是采用填鴨式的理論,教師主導的教和學生被動的學相結合,我們現在就是要顛覆這樣模式,把學生的作為學習的主體,老師的根據學生情況把教學內容推動進行,主動學習法就是把課堂還給學生體現以學生。教師的作用關鍵在于課前的準備和課中的引導,而學生的學習過程是一個發現問題和解決問題的過程。教師在整個過程中穿針引線的作用,例如:在交流電路的分析中有純電路的分析,而后在純電感電路的分析、純電容電路和RLC串聯電路的分析中,如果采用自主學習法就要求學生依據純電阻電路的分析方法,注重電流和電壓的大小關系和相位關系,進而一步步到解析法、波形圖、相量圖、相量法;以此類推在純電感電路的分析時采用過程輔導形式,在純電容電路中就放手讓學生自己分析,最終在RLC串聯電路我們可以讓學生采用小組合作來進行分析。這樣的模式就體現以學生為主體,學生只有經過親身體會,他們在今后的并聯電路以及混聯電路的學習中就能很容易運用這種方法。
(五)小組合作法
如何使課堂活起來和動起來呢?教師采用小組合作法來進行教學就是最好的形式,這種方法在現在教學當中是非常流行的一種方式,并且學生在教學過程中也是主體性的地位。在“汽車電工電路”課程教學中,小組合作法可直接應用于安裝汽車照明電路中。首先得分析電路的組成、電路的安裝、電路的注意事項等,每組成員可以發揮各自優勢分析和安裝電路。最終安裝成功或者失敗,大家一起分析安裝注意事項和故障原因,教師可以用小組合作法來提出問題并且設立獎勵機制,看哪組同學安裝的最好和最快。這樣,教學氣氛非常活躍,學生積極性也非常之高。大家在相互合作中互相提醒和學習。
1.理論和實踐相結合方式
一個內容要想理論和實際相結合起來,最好采用項目教學的方法,我們把一個知識點,包括理論和實踐歸納成一個項目。完成一個項目等同于完成了理論和實踐的教學。這樣的方法也是以學生為主體。培養學生獨立思考和工作的能力,他們的綜合素質也是全面得到提高。如汽車高壓點火線圈的工作過程,我們把這部分內容建立一個項目,這樣項目的目的是解釋點火圈的工作原理和操作。學生要完成這樣項目就必須主動去找出相關項目設計的知識和技能,通過理論和實踐的項目相結合就達到教學目的。
2.教學內容的取舍
現在社會上各種教材非常豐富,我們要考慮自己學校專業特色和學生的學習能力,必須對教學內容作適當的取舍。根據市面上汽車的普通電路原理選擇相關的基礎理論知識,如:我們需要的汽車檢測、汽車維修、汽車銷售等。然后去社會各修理店進行實地考察,汽車故障一般會出現哪些情況,如何去處理,這樣就要學生掌握哪些基本的技能,然后根據汽車的發展前景,我們要教學生能夠在以后走出社會當中的能夠起到拋磚引玉作用的知識累積。對他們今后的發展也起到承前啟后的作用。如:學生掌握基本的電器測量設備的運用、簡單電路圖的識別等,培養學生的學習能力和處理的問題的能力。使技能真正落在實地和教育職業能力培養的方針和政策。總之,汽車成為當今社會使用越來越廣泛的交通工具,電器電子的汽車中的使用更新換代也是越來越快,這樣對從事汽車檢測與維修的技術人員人員應當向機電復合型人才的方向發展。汽車電工電子技術是中職學校汽修類專業的一門特別重要的必修技術基礎課程。要使學生能真正掌握基本的汽車電工電子技術理論和技能。教師不僅要掌握汽車電器設備的專業需求還要了解更多的新的測量設備和技術,將新型的技術和理論運用到教學中,讓學生在輕松活躍的氣氛中學到新的理論知識和技能,最終老師將引領學生最專業的元素,了解最前沿的技能,為以后就業打下堅實的基礎。我們的老師在教學中運用各種教學手段,不斷提升自己技能,創新教學,創新每堂課程教學。
參考文獻
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關鍵詞 電工電子 技術 教學 實踐
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.12.051
On Teaching Practice of Electrical and Electronic Technology
DAI Gengzhang
(Jiangdu Secondary Specialized School, Yangzhou, Jiangsu 225200)
Abstract Electronic and electrical professional is in the observation and experiment in the practice of strong technical courses, as a teacher should have a strong practical research, but also in teaching practice has a good business quality, and in teaching can better deal with the relationship between teaching and learning. Teachers should carefully go to teach, seriously study the teaching materials, the full preparation before the lesson, but also to the old with new, pay attention to experimental teaching, training students' interest, and in the field of communication and opening up, to promote teaching quality improvement, focus on teaching scientific research, so that they become research teacher.
Key words Electrical and electronics; technology; teaching; practice
教學的過程是讓學生從未知到已知的過程,也是教師不斷提升自我學習的過程。電工電子專業課不但要讓學生懂得其原理,而且還要讓學生提高動手實踐能力。筆者作為一名電工電子專業教師,非常熱愛自己的教學專業,并從職業技術教育的實踐中能學到更多的東西,不斷提升自身素質。通過電工電子教學實踐,筆者認為,電工電子專業課教學實踐應當突出如下幾點:
1 用心善教,以老帶新
教師在教學過程中,其言行舉止都會受到學生的關注、評價、學習和仿效,因此教師應時刻注意為人師表。如提前候課,做到上課不遲到、不早退,體現良好的職業道德;課前充分備課、上課嚴謹治教,體現認真負責的精神;課堂中教學內容應結合生產、生活和學生思想實際,體現理論聯系實際的工作方法;習題課要做到相當熟練,和學生一道思考進行,能靈活運用。對教材中存在的問題能夠向學生交待清楚,敢于在學生面前做到“知之為知之,不知為不知”;要以自己的行為來熏陶和感染學生,在各方面都給學生起表率作用。同時要鼓勵學生開拓思維,沖破傳統束縛,充分利用現代技術手段自我學習。在電工電子課堂教學中,教師還可以通過指導學生做一些電子產品,讓學生認識電工電子學的科學性和嚴密性以及應用的廣泛性,同時對學生進行辯證唯物主義和真、善、美世界觀的教育,培養學生的專業素質和職業道德。如通過一些小制作,激發他們學習電工電子技術課程的興趣。
同時,電工電子教師除了搞好本職工作外,還要以老帶新,師徒結對,特別是搞好同專業教師之間的學習型的互幫關系。通過自己的特長做好傳、幫、帶,幫助新教師提高教學實施能力,上好合格課、優質課,使電工電子專業課在學校中成為良好專業課程。
2 認真鉆研,準備充分
教材是教師備課的重要依據。教師只有熟悉教學大綱,深入鉆研教材,全面了解學生,從實際情況出發,才能在備課中緊緊圍繞教學點,挖掘能力點,滲透德育點。這樣可以開闊學生思維,提高其應變能力。對此,教師就必須備教材、備教法、備學法以及滲透德育兼顧。①教師上課時要根據學生的課堂反饋(如課堂提問、課堂練習等)及時調整方法、內容、深度和進度,隨時準備回答學生可能提出的各種問題。總之,備好課是上好課的前提和保證。同時,加強電工電子教師的教學工作常規培訓,內容包括輔導,培優補差,作業批改,網絡課的安排,教學心得、反思的整理,教學論文的撰寫等。教師要做到知己知彼,并對自己的教學方法、教學內容和教學進度有個明晰的計劃;教師要不斷在教學業務中提升自己教學能力,并加強自我學習,對教材教法的研究和討論,創新課堂講課活動,積極參與評課議課活動,學習新課程改革理論,積極探討新課程改革與課堂教學的整合,促進教師教法和學生學法的轉變,以適應和滿足當今學生的學習需求。
3 注重實驗,培育興趣
電子技術是一門以觀察和實驗為基礎的科學,傳統的實驗課堂教學一般采用的模式是:教師依據教材,按照實驗原理、實驗目的、實驗器材、實驗步驟、數據記錄與處理、實驗結論、誤差分析等幾個環節講解實驗,學生被動接受,并劃出實驗手冊里需注意的操作重點,分組實驗,得到教材想要學生得出的實驗結論。②這種教學模式存在的弊端有:一是整個實驗由教師主講,由教師手把手教學生“做”實驗,學生只能掌握教材上面要求的實驗方法,遇到新型的方法就會出現混亂;二是實驗器材由教師安裝、調試,學生的任務只是“做”。只懂得機械地重復教材的步驟,不懂得器材的基本組裝操作,不懂得處理實驗中出現的各種器材問題,不懂得選用新的儀器器材等。傳統實驗課堂教學造成學生思維僵化,缺乏創新意識,遇到新情況新問題不懂分析,且造成學生做實驗依附性過大,離開教師,自己就無法完成一個實驗。新課程教學中要求能真正提高學生的實驗動手能力和創新能力,一改傳統實驗以師為本、以生為輔的教學模式,提倡以生為主、以師為輔。搞好驗證性實驗和探究性實驗兩個方面。教師要因課制宜,因生施教,嘗試從實例出發,探討出適合本校師生最好的實驗教學模式。學生先通過驗證性實驗的課堂教學和分組實驗操作,掌握基本的實驗設計思路和實驗器材操作技能,進而才能較好地進行探究性實驗。驗證性實驗注重對學生基本實驗能力的培養,探究性實驗則更加關注學生自我設計自我創新能力的培養。兩種實驗教學模式相互結合,才能更加有效地提高學生的基本實驗操作能力和創新能力。
教學不僅是一門科學,更是一種藝術。按照教育教學規律,結合學生實際進行針對性施教,是一項艱苦的、創造性的勞動。因此,作為職業學校專業教師,不斷探討學習方法,奉行寓教于樂十分必要的。專業課堂教學中要努力營造一個良好的學習實踐環境,教師提出問題后要善于引導,使學生產生求知欲和動手欲,充分調動其學習的積極性。比如,在學生制作收音機過程,教師可引導學生先識讀元件再測元件然后焊接元件,識讀中提出要點,引領學生激發興趣;測量中指導學生注意實踐要求,焊接中讓學生充分動手,產生強烈的實踐動手欲望,成果調試中讓學生體會成功的快樂。
4 交流開放,相互學習
為了促進電工電子專業的教學質量和管理水平的提高,全面呈現教師課堂教學理念與模式、教學改革與教學質量、常規管理創新與成效,促進反思,提升質量,電工電子教學部應當與外校同類專業及其實習單位進行交流和實踐合作。為了促進教學質量與就業實踐,對電工電子專業部的所有教師的課堂、實驗室、實訓車間的教學質量和管理常規、課外實習活動等方面進行開放性有效交流。③通過開放課堂和相互交流,從而促進教師對職教課堂理念的反思,讓開課教師充分認識到學得會的課堂、有價值的課堂、有活力的課堂是職校生對課堂教學的內心期待,師生通過做中學、體驗性學習、主動學習、合作學習等方法為學生創造適宜、有用、有趣的、有效的課堂,樹立正確的職業教育理念。課后和所有聽課教師展開積極的互動,相互探討,力爭在分享、交流與反思中不斷提高。同時,避免一些教師對教學實踐的不足,對其專業部還要進行抽查教師備課筆記和學生作業,重點對學案導學、課堂小練習和課后作業進行全面檢查,對發現的優點和存在的一些不足之處,及時改進,讓教師今后能夠揚長避短,充分發揮主觀能動性,將常規工作做得更扎實、更有效,同時作為職業教育一線教師,努力做到低下身來,細心傾聽學生的聲音,感悟他們對課堂教學的需求,根據學生的需求進行課堂教學改革,為學生有效學習,快樂生活,不斷進步提供幫助和引導。當然,這些開放交流性活動,對于電工電子部全體教師是一次鞭策、一次學習,更是一次群體智慧的交流、反思與提升,激勵全體教師自主學習先進的教學理念和管理方法,引導教師深入鉆研教學改革和管理創新,努力把最好的課堂和最精細化的教學實踐變為一種常態,把正確職教課堂理念的學習和實踐活動作為一種內在需要,不斷提高電工電子專業的教學質量。
5 不斷研究,摸索反思
開展課題研究是教師促進專業發展,提高教學、教研水平的有效途徑。因此,積極開展教師課題研究工作,并對電工電子專業參與實習單位的相關課題,實施電子電工學科有效課堂的行動策略的相關研究。電工電子教研組要圍繞這些課題,關注教學實際,開展教學、教研活動,以期形成具有本校特色的電子課堂教學新模式。并在研究過程中大家相互學習、取長補短。在各種研究中,每個老師也是在反思中更新,發展,再反思,再更新,再發展,得到了提高和成長,使自己不斷成長為研究型的教師。
總而言之,電工電子技術教學實踐是一門不斷提升教師的教學能力的專業課,也是教師不斷積累教學經驗并與學生相互學習的分享過程,只有在知己知彼中有效施教,才能讓學生學到真技術、真本領,為實現良好就業打下堅實的基礎。
注釋
① 趙彩鳳,鄭雪梅,吳建強.淺談“電工電子技術”課程的教學設計[J].電氣電子教學學報,2012(S1):4-5.
關鍵詞:卓越工程師;創新設計;能力培養;教學手段
作者簡介:任立紅(1966-),女,內蒙古赤峰人,東華大學信息科學與技術學院電工電子中心,副教授;李曉麗(1980-),女,河南焦作人,東華大學信息科學與技術學院電工電子中心,講師。(上海 201620)
基金資助:本文系上海市教委重點課程項目和東華大學“卓越工程師課程項目”的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)04-0066-02
“卓越工程師培養計劃”是列入中國高等教育中長期發展規劃的一個重要計劃,[1]是通過教育和行業、高校和企業的密切合作,以實際工程為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,培養出一大批創新型工程師,為我國走新型工業化道路和建設創新型國家提供堅實的人才支撐和智力保證。[2,3]為適應東華大學(以下簡稱“我校”)著力打造“卓越工程師培養計劃”的目標和面向未來的紡織類、化工類、材料類、設計類等工程行業對高技術創新型復合人才的需求,我們針對學校卓越工程師計劃對“電工電子技術”這門工科課程的任務要求,結合不同專業做出相適應的課程創新教學改革,幫助學生掌握有關電路、模擬電子技術、數字電子技術方面的基本理論、知識和技能,培養學生發現、分析和解決問題的能力,為以后學習和應用更深、更新、更多的信息技術專業知識和實用技能打好基礎。
一、課程設計思路及目標
“電工電子技術”是高校非電類理工專業一門重要的技術基礎課,是大多數非電類專業學生學習電類基礎知識的唯一窗口。它包含強電、弱電的各個學科及其應用的基礎知識。同時,與各行各業的生產及管理、與人們的日常生活聯系緊密。隨著科學技術及工業的發展,特別是電子技術日新月異,使得該課程具有新知識多、新產品多、新技術多、新工藝多的特點。因此,它是一門覆蓋面廣、知識面廣、實踐性強、適用性強、知識更新快的課程。它的目的和任務是使學生獲得電工和電子技術方面的基本理論、基本知識和基本技能,同時,有利于學生的動手能力和創造能力的培養,為培養學生獨立的工作能力、實事求是的科學態度和細致踏實的工作作風、后續實踐性課程的學習、生產實踐打下堅實的基礎。
我校非電類不同專業(含紡織工程、紡織外貿、針織工程及服裝、紡織檢測、服裝設計與工程、環境科學與工程、工程設計、高分子材料、生物工程、應用化學等專業),學生基礎差異很大,各專業培養方案不同,對“電工電子技術”教學內容的要求不盡相同,如何根據專業培養方案做出與之相應的課程設計值得探討。目前,學校紡織品設計、輕化工程、高分子材料、環境工程等專業是第一批加入卓越工程師計劃的相關專業。
面向卓越工程師培養計劃,我們結合不同專業做出相適應的課程調整改革思路,對電工電子技術課程進行了教學與實驗的創新設計研究,力求在滿足教學基本要求前提下,選擇相應教學內容,組織課程,制定各自切實可行的教學大綱、課程設計、實驗方案,改善課堂教學措施,提高課堂效率,創新教學手段。同時,最大限度利用現代科學技術手段,不僅重視理論基礎傳授,更要加強實驗素質和綜合實踐能力訓練,增強學生面向工程的現代化軟件應用能力、實際電工電子電路設計能力、理論結合實際的實驗能力、小系統設計調試能力,提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力、創新應用能力,著力提高工科類專業學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力。
二、教學手段的創新改革
“電工電子技術”的教學難點主要在于三個方面:知識面廣、學時少、學生基礎參差不齊。就教學內容而言,64學時的課程涉及面廣,電路、模擬電子技術、數字電子技術課程中普遍存在一些知識內容方法復雜、過程繁瑣、依賴經驗的現象,對于初學電路、缺乏經驗的低年級學生而言,學習難度較大,有不少學生中學就很少學習物理,更有很多學生仍存在嚴重的應試教育帶來的弊端,學習方法有問題,不能從系統概念和應用角度理解電工電子的基本概念定律,而是依舊依附于教師手把手教給一些解題技巧、埋頭在細節問題的分析計算上。因此對于上課教師來說,如何把控教學很有難度。如何處理學時有限與知識內容廣的矛盾、傳授知識與培養能力的矛盾等,都是在本課程教學實施中必須充分重視和努力解決的重要問題。
“電工電子技術”課程力爭培養學生分析和解決問題的能力。從“廣而博”的知識中選擇、重構合理的教學內容,同時順應時代潮流,緊跟相關行業的技術發展狀況,可以使學生獲得有關電學的基本概念理論、知識和技能,培養學生電路分析和電路設計的能力、學生的實踐能力,將理論知識與實際應用相融合的能力,提高接受新技術的能力,為后續其他工程類課程的學習打下基礎,對學生動手能力的培養、提升學科知識融合能力和創新能力以及成為復合型人才有著重要的作用。
同時“電工電子技術”的特點是實踐性強,加強實驗室建設,重視實踐環節始終是“電工電子技術”課程建設的一個重要方面,針對卓越工程師計劃,我們嘗試改革實驗教學內容體系、實驗條件和實驗模式,增加虛擬實驗、開放性實驗、綜合實驗、小系統制作等,力圖大力提高學生的學習興趣、實驗技能、電工電子技術的應用能力和創新精神。
1.凸顯緒論課教學與章節概述的重要性
“緒論”教學是學科教學的開端,是學生接觸電工電子知識的第一堂課,有其獨特功能。這功能表現在“啟動”、“啟發”和“激發”等3個方面,具有創意的新課導入,可以吸引學生的注意力,激發學生學習這門課的興趣和動力。利用多媒體的優勢,在緒論部分引入盡可能多的與本課程相關的知識內容;結合新器件、新產品、新軟件的不斷涌現,介紹與本課程有關的產品的最新發展;闡述清楚本課程與學生所學工科專業相關課題的關系,告訴學生本課程在其工科專業學習中的地位,引發學生從思想上對學習的重視,啟發學習動力;通過圖片、小產品、實際應用小電路、視頻等豐富多彩的展示,體現課程與生活的關聯,激發學習興趣和求知欲望。
章節概述盡可能體現前后章節不同內容的內在銜接,比如交直流銜接、單相三相交流電的銜接、模電數電技術的銜接,使學生的學習一直處于邏輯連接狀態而不至于發散,更能使學習的知識盡可能系統化。
2.創新講課手段
在課堂教學中,學生是活動的主題,要用生動精練的語言、靈活的思維和循序漸進的誘導把學生的積極性調動起來,理論和實際充分結合,激發學生的學習興趣。采用板書、多媒體演示、EWB虛擬實驗設計演示、課堂小測試、重點問題課堂討論等豐富多樣的課堂教學模式,能夠增強學生在課堂上的任務感、責任意識,大大地提高課堂效率。實踐證明,教學手段從單一滿堂灌形式向多樣化傳授方式發展,可提高學生出勤率,調動學習興趣,提高教學效果,在一定程度上也緩解了學時少而內容多的矛盾。
3.不斷修正豐富多媒體課件
通過多媒體手段、EDA技術等來化解課時少內容多而學生基礎差異明顯等矛盾。把文字、圖形、圖像、動畫、聲音、視頻等信息完美結合,調動學生的積極性與主動性,提高教學質量效率,最大化地提高學生的學習熱情。合理使用課件,將板書和課件有機結合,順理成章。綜述性內容,提供豐富的信息及連接,便于預習、復習、整理;對推導性、圖形轉換等環節,板書必不可少,首先使用板書講清電路分析思路,對電路轉換則讓學生跟著老師一步一步地將電路分析透徹,之后再借助多媒體生動演示一遍,不僅再次為學生梳理思路,同時也對分析推導過程中出現的重點、難點、結論性陳述加以整理和總結,方便以后的復習。
4.將EDA仿真軟件引入課堂
針對學時縮減與內容劇增的矛盾,我們的解決思路是改進教學方法,充分運用多媒體教學等先進教學手段。將EDA仿真軟件引入課堂,提升學習興趣,直觀感受基礎理論和概念。在教學中使用仿真技術,有助于提高教學質量和教學效率。仿真虛擬實驗的過程,從構思、建設調試到出結果,使理論知識與計算機實踐能力完美結合,也是工程師的必備技能。諸如交流放大電路的非線性失真波形的產生過程,通過虛擬實驗,設計生動、逼真的教學情境,引導學生進入自主學習狀態,提高分析問題、解決問題的能力和創新能力。這樣的實驗效果,同樣豐富到教學課件中,使理論和實際相結合的情景快捷地在學生的頭腦中建立起來。
除了EWB虛擬電子實驗臺,還可以豐富MATLAB在電路分析中的使用、FPGA在數字電路設計分析中的使用,大大豐富學生們的學習經驗。
5.增加電工實驗
在處理“傳授知識”與“培養能力”二者關系時,我們明確教學的最終目標是培養學生的學習、實踐和創新能力,為此不僅增加實驗室虛擬實驗的機會,多開放實驗室鼓勵學生自主設計實驗,加大實驗力度,還增設小系統設計環節,加強學生的系統設計能力,提高學生的工科設計素養。
6.逐步完善模塊化教學
為提高效率,在有限的課時完成相應的理論講述、實際應用分析,努力完善一些模塊化教學實驗,整合、優化教學內容,在理論教學環節的學時分配、考核強度和實踐教學環節的實驗內容、實驗條件等方面予以傾斜。根據不同專業的學生基礎差異,可以適當增減教學內容、難易度,并通過自學、課堂討論、網上互動答疑環節、實驗室實驗驗證等不同授課方式完成教學,進而引導和幫助學生進行主動性和研究性的學習。
三、教學實踐的改進措施
在教學實踐中,我們主要采取以下措施來切實保證課程目標的具體實現。
一是修訂教學大綱,優化教學內容:精選基礎內容;刪減細節問題的定量分析計算;加強應用系統概念和電路、器件的外部特性及其應用;增加實際應用型內容。
二是為了配合實驗教學,編寫出版了課程教材《電工電子學實驗》,并將實驗拍成錄像存放在網站上,便于學生實驗前的預習和學習。
三是建設網上教學平臺,增加教師與學生溝通渠道。建立電工電子技術的教學網站,其功能有:承載上課的教案,供學生下載和復習用,把學生從上課抄筆記的重壓下解脫出來,讓他們上課更能集中注意力聽講和積極思考;開辟討論角,鼓勵學生網上討論問題,相互討論、與教師討論,提高學生的學習熱情和主動性。這種學生自學、復習、自測、討論、教師答疑等多種形式的教學活動,大大激發了學生學習電工電子技術的熱情,提高了教學效果和質量。
四是逐步完善教學資料,授課中引入與課程相關的各類圖片、動畫演示、電教片等,以實例展開教學,增加學生興趣,提升課堂實際效果,縮短理論與實際應用的距離,提高學生設計能力和綜合應用能力。
五是加強課堂互動。對于教學難點,并不刻意強調其難度、深度和要求學生掌握復雜的方法,而是著重講清基本概念和基本原理,配合簡潔明了的例題、習題,幫助學生理解和掌握基本的分析、設計流程和方法。
六是改進考核制度。學習的目的不是為了考試,而考試是促進學習的方法之一。將過去單一的閉卷考試改為閉卷與開卷相結合、集中與分散相結合、設計與實驗相結合的多元考試方法。這樣既防止了學生平時不注重學習,期末突擊的弊端,又全面考查了其綜合應用能力。我們對考試的定位是:引導學生掌握知識脈絡和重點,激發學生積極思考和學習的熱情。因此,采取了多元化考核方法:課堂小測試;用PowerPoint制作一個課件;作業加分;課程結束后的相關總結小論文、小電路設計;期末考試。主要考核學生是否建立起一個扎實的電工與電子技術知識體系。
四、結語
在卓越工程師計劃的教學實驗實踐中,卓越的效果從實踐中得以體現,同時要求理論內容能夠很好地服從實踐。“電工電子技術”課程對于非電類學生來說,學習起來有些難度,畢竟非電類學生的基礎知識相對薄弱、重視程度又不高。而在理論學時進一步縮減的前提下,如何增加實驗要求、提高實驗效果、增強學生小系統實際設計能力,還需要學生和教師之間積極配合。
我們力爭在不斷試驗中重新定位“電工電子技術”課程的性質、任務、教學特點、教學模式和考核方式,探尋教學效果的突破手段,突出實驗、實踐環節的作用,從實驗數量、內容、方法上有所突破,注重與工程實踐的聯系,采用“理論與實際相結合的做中學、練中學”的教學模式,提高學生對該課程的認識和學習興趣。同時努力依據專業組對我們的需求提升課程效果,并進一步總結修訂完善。為切實提高大學生的工程實踐能力,還要不斷完善并建立科學的實踐教學體系。
參考文獻:
[1]教育部.教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知(教高[2005]8號文件)[Z].
關鍵詞:工學結合;電子技術基礎;課程改革
一、工學結合的教學模式
工學結合是指在一定的環境下,為實現職業教育培養目標,將學習與工作相結合的教育模式。體現了學生的主體地位,以培養職業技能為目標,以實踐過程為導向,把課堂學習和實踐工作動態結合起來的人才培養模式。概括成一句話就是:在工學結合的課程中,學習的過程是工作,通過工作實現學習。
二、課程的性質
電子技術基礎是一門發展迅速、應用性和實踐性都很強的課程,是培養生產一線技術應用型人才的基本入門課程。
通過本課程的學習,學生應具備電子電路分析能力、測試能力、電路裝配、調試、檢修、制作能力、檢索資料、看參數、查手冊能力以及一定的電子產品設計和開發創新能力。為學習后續課程和從事電子技術方面的工作打下堅實的基礎。
三、將“工學結合”應用于電子技術課程的必要性
傳統的電子技術基礎課程采用的是:教師先在課堂上講授相關理論知識,如電路的原理、實驗步驟和操作方法、實驗器材、計算結果及注意事項。然后學生在實驗室中按照教材完成實驗內容。這種教學模式存在的不足有:(1)實驗電路、實驗器材和實驗步驟由教師提前提供,學生在實驗過程中應付了事或盲目操作不動腦,限制了學生創新能力的發揮。(2)學生在學習過程中只學會了在實驗室制作電子產品,無法了解工廠從元器件進貨、元器件檢測、電路裝配、調試、質檢、包裝等全過程。課堂教學與工廠實踐嚴重脫節。因此,在電子技術基礎課程教學中導入“工學結合”教學模式,以學促工,以工代學,能夠幫助學生把課堂理論與實際緊密結合起來,充分發揮理論與實踐的互動,從而實現學生的技能穩固與心智開發的有機結合,使學生能夠適應現代社會及生產企業對電子技術應用型人才的要求,滿足就業的需要。
四、課程改革思路
按照工學結合教學模式的要求,工學結合模式下的課程改革就是通過緊密的校企合作實現教學過程與生產過程的對接,滿足校內學習和實際工作的一致性(學習的環境就是實際的工作環境,學習的內容就是實際的工作內容,學習的流程就是實際的流程),這就要求我們在滿足企業崗位的需求上設置課程內容,使課堂與實習實訓地點一體化,校內成績考核和企業實踐保持一致性,“以工作過程為導向、項目為載體,任務驅動”的模式設計教學過程。
五、課程改革的措施
1.根據工學結合培養模式重新構建教學內容
電子技術應用專業的崗位群是電子行業生產企業的操作工、工藝員、質檢員、維修員等,因此,電子技術基礎課程教學中應打破以往的學科式教學模式,教學內容應緊扣學生就業崗位群,以提高畢業生的就業能力。為此,電子技術教學應以就業為導向,重新構建教學內容,并兼顧中職學校重視實踐性的特點,加強實驗教學,以培養出實用性的人才。
教學內容的整合要緊緊圍繞人才培養目標來進行,本著以實用為目的、夠用為準則,對電子技術基礎課程的教學內容要進行適當的刪減或增補。參照電子產品安裝工、質檢工、維修工等工種的職業標準,把無線電裝接工、電工維修職業資格證書考核內容融入到課程建設中,架構新的課程內容體系。教學內容整合要適用于應用型、技能型人才的培養,處理好理論與技能的關系,以技能帶動理論。
2.改革教學方式
工學結合一體化課程的培養目標是培養人的綜合職業能力,促進人的全面發展。這就要求在教學策略上進行根本性的改革,其指導思想是讓學生在自我控制和合作式的學習環境中,構建解決問題的方案。在教學方式上,采用以學生為主體,將“先學后做”變為“邊做邊學”或“先做后學”。學生在做中學,教師在做中教。具體來說,有以下幾點改變:把課程從知識講授型變為知識應用型;把課程從理論學習為主,變為能力訓練為主,把課程從以知識、概念、定律、邏輯推導為載體,變為以完成工作任務為載體,把課程從教師講授為主、變為由教師引導、創造學習的環境為主;把課程從學生被動聽講,變為學生主動參與操作,積極參與新知識探索。
以學生為中心的教學方式改變了傳統教學中的師生關系,即不再是單純的傳授知識和學習知識的關系,而是具有一般社會特性和社會品質的角色之間的交流;師生之間不再是制度上的支配—從屬關系,而是具有感情體驗的精神協調關系。由此而產生和諧、積極并充滿活力的學習氣氛。
3.評價方式多樣性
評價方式多種多樣,學生作品成績(根據學生自評/他評報告成績、教師評價報告成績)、技術難度(新技術運用能力、作品難度系數)、課堂表現(項目研究中積極程度、團隊合作能力等)等都可為評價的方式,教師在實踐中應針對不同的需要進行選擇,并將各種形式有機地結合起來,靈活變通,創造性的使用。學習過程評價與學習結果評價相結合。
工學結合的教學模式,是職業教育人才培養模式勢在必行的重要形式。面對國家發展職業教育的大好形勢,職業教育工作者更要不畏艱辛、努力實踐,開拓新時期技能人才的培養之路,努力實現以實踐過程為導向,把課堂學習和實踐工作動態結合起來,通過選取典型的工作任務并轉為教學任務的工學結合方式,為學生提供工作環境和機會,提高學生理論學習的主動性和積極性,不斷提高學生的綜合素質和就業競爭能力,大力提高職業教育的教學質量。
關鍵詞 電氣工程;自動化技術;施工技術
中圖分類號 TM92 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)161-0154-01
隨著當前社會生產力水平的不斷提高,全社會對電力的需求不增加,提高用電設備及其系統的生產和工作效率就顯得尤為重要。而電氣工程及其自動化是提高用電設備及其系統生產效率和工作穩定性的重要技術。但是,在電氣工程及其自動化施工技術過程中會受到諸多因素的影響,例如信息技術、施工方案設計、施工現場環境因素等,這些都增加了電氣工程及其自動化施工技術的難度。因此,探討電氣工程及其自動化施工技術的相關技術原則,分析施工過程中存在的主要問題,并提出針對性的技術解決方案,對于提高電氣工程及其自動化施工技術水平具有重要意義。
1 電氣工程及其自動化方案設計理念及基本原則
1.1 施工設計理念
1.1.1 現場總線方式
當前,隨著信息網絡技術的不斷發展,以以太網、現場總線等技術為代表的計算機技術在變電站綜合自動化控制系統中得到了廣泛的應用。同時,隨著這些系統運行經驗的不斷豐富,電氣工程及其自動化系統開始向智能化系統及技術的方向發展,給電力系統及電氣設備的穩定、高效率運行提供了基礎。現場總線設計理念能夠使得電氣自動化系統的功能更加具有針對性,而且對不同的間隔可以設計不同類型的功能。該種控制和監控方式不但具有遠程控制的能力,而且可以減少自動化系統中隔離設備、端子柜等控制元器件的大量使用。若能夠將智能設備應用到現場總線系統中,則能夠通過就地安裝的方式與控制系統進行無線通信,從而減少了施工過程中的大量線纜鋪設工作,在提高施工效率的同時降低工程成本。
1.1.2 集中控制方式
利用集中控制的設計理念不僅可以給施工維護工作帶來極大的便利性,滿足控制系統的防護要求,而且還能夠降低控制系統的設計與施工難度。但是,由于這種系統施工設計方式將系統的各個不同功能信號集中到一個處理器進行處理,導致控制處理器的負荷較重,導致系統的控制和響應速度較慢。同時,還存在著主機系統冗余等問題,在一定程度上降低了整個自動化系統的工作可靠性。
1.1.3 遠程控制方式
遠程控制的方式主要是將無線通信技術應用到其中,在節約大量信號線纜、減少施工工作量的同時,還能夠增加系統的組網靈活度。但是,因為電氣工程及其自動化系統的現場總線通信效率較低,而較大規模的自動化系統對控制信號量需求較大,因此這種方式主要用于小型自動化系統的設計與施工應用。
1.2 電氣工程及其自動化施工的基本原則
在電氣工程及其自動化施工的過程中,相關的技術方案選擇必須遵循如下幾個方面的原則:1)保證系統的安全、可靠;2)在確保滿足自動化系統的功能要求基礎上,要保證施工方案盡量簡潔、經濟;3)施工的設計方案必須與施工設計方案一致,達到自動化系統的預先控制要求;4)合理的處理機械與電氣之間的關系,在施工過程中要將機械設備的生產工藝和施工成本、施工難度結合起來。
2 當前電氣工程及其自動化施工存在的典型問題
2.1 電氣工程自動化施工存在的節能問題
當前,雖然人們對環保節能方面的要求和意識已經有了較為明顯的提高,但是在電氣自動化系統的設計。施工和使用過程中依然存在著能耗較大的問題,導致電氣工程節能形勢依然嚴峻。尤其是在當前電氣工程系統智能化趨勢日益明顯的背景下,電氣工程施工技術、管理措施以及施工過程中對質量的把握和控制都直接影響到整個電氣自動化系統后續的能耗水平。但是,當前在電氣自動化工程施工過程中在施工方案設計、選材等方面依然存在著節能意識不高的問題,這在一定程度上限制了電氣工程自動化系統的整體應用效果。
2.2 電氣工程自動化系統網絡架構不統一
電氣工程自動化控制系統的目的在于構建一個高效、快捷的電氣工程控制系統,但是當前很多工程建設項目在系統的建設過程中存在著內容自身網絡架構方式不一致的問題,導致依托于網絡系統架構的電氣工程自動化系統的建設工作受到限制和阻礙。同時,在系統施工過程中,由于選擇的系統服務商在軟、硬件方面的差異,使得各個程序接口不一致,影響了電氣自動化設備之間控制信號的傳輸與交流,從而使得系統部件之間的數據和信息難以共享,使得施工建設完成后的電氣工程自動化系統工作效率不高。
3 面向全周期的電氣工程及其自動化施工技術
電氣工程及其自動化系統的施工工作是一項系統而復雜的工作,而且其涉及到控制、電力、通信等多個方面,屬于典型的多學科交叉施工項目。因此,必須從多個角度出發,面向整個施工周期,保證各個施工環節的施工技術合理,才能使得整個自動化控制系統滿足用戶需要。
3.1 施工前的技術準備
在開展正式的施工之前,施工人員通常需要對設計圖紙和設計方案予以了解,但是其了解程度不得停留在施工圖的層次,而應該對設計技術圖紙予以全面了解,能夠理解系統設計的意圖,這對于提高后續施工效率,保證工程建設質量具有重要作用。同時,通過分析工程施工設計技術方案,還可以從施工的角度發現設計方案存在的不足,為設計人員方案的改進和完善提供有效的參考依據。
3.2 主體施工環節的施工技術
該環節是電氣工程及其自動化工程施工的主要部分,在具體的施工過程中,要嚴格控制好這樣幾個方面的施工技術:1)對施工中使用的電氣管材、線盒的質量進行嚴格控制,確保使用的所有材料都嚴格符合相關的標準。例如,使用的PVC管必須使用中型以上的管材,且在施工中以重型管材為主,且必須是阻燃型管材;2)在電氣自動化工程施工時要盡量減少對主體工程結構造成的破壞,保證其保護層厚度,因此在預埋管線等敷設時要將之設置在主體結構鋼筋的外側,且同一處相互交叉的管線數目應該控制在3條以內。同時,在捆扎線管時,不得將線管捆扎在一起;3)管與管、管與接線盒之間的連接必須牢固、可靠、密實,并做好防止堵塞的措施;4)主體結構部分的墻體應設置開關和插座,便于后續相關電氣設備用電需要,且強弱電之間的接線盒間距必須滿足設計要求。
3.3 安裝與調試階段的施工技術
安裝和調試階段是整個電氣工程自動化項目施工的收尾階段,也是電氣自動化工程施工的關鍵環節。總的來講,在施工過程中要按照響應的樣本做好配電箱、接線盒內壓線的施工工藝,保證所有布線整齊、壓接可靠。在工業廠房和民用建筑內進行施工時,還會涉及到消防系統的安裝和施工。例如,對消防泵進行控制時,由于涉及到降壓起動、現場手動、消防控制室手動、自動啟動、備用互投等操作功能,而且所有的操作都涉及到由不同廠家提供的設備,在安裝和調試過程中容易出現故障,這對施工過程中的技術協調提出了較高的要求。否則,一旦出現部分技術缺陷,將影響整個工程項目的進度,甚至使得整個電氣自動化控制系統不能夠正常運行。
參考文獻
[1]宋海燕.芻議電氣工程及其自動化問題及對策[J].科技致富向導,2013(11).
關鍵詞 ITS集成;電子信息技術;數據處理;信息融合
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)55-0209-02
1 ITS信息及特征分析
1.1 智能交通信息(ITS)
交通系統由包括4個基本要素:人(交通出行者、駕駛員和管理者)、物(貨物)、各類交通工具和相應的交通設施構成。交通信息是指所有與交通系統的四大要素相關聯的信息,是ATMS的關鍵基礎。面向ATMS的基礎交通信息主要是指與交通運行狀態和交通管理有關的交通信息,是交通信息中最直接、最基礎的信息。基礎交通信息包括基礎交通地理信息、交通實時狀態信息、交通控制和管理信息、交通政策法規信息、公共交通信息。
1.2 基礎交通信息的屬性特征
基礎交通信息是一種在大范圍內、全方位發揮作用的,實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統,其應具有以下一些基本屬性特征:1)準確性;2)及時性;3)共享性;4)信息的采集具有實時性和動態性;5)具有海量信息特征;6)增值性。
2 數據壓縮處理技術
交通信息一方面時采集到的信息煩雜多樣,要想利用這些不同類別的信息,需采用不同的處理方法;另一方面,交通信息的一個顯著特征是它的空間性和隨機性,因此對它的研究分析需要建立在廣泛統計的基礎上,應用各類信息處理技術和統計分析方法來探索它的規律性。
所謂多媒體技術就是能對多種載體(媒體)上的信息和多種存儲(媒質)上的信息進行處理的技術,特點主要表現在它的綜合性和交互性。交通信息是屬于多媒體信息范疇。若要實時的綜合處理聲音、圖像、視頻、文字等多媒體信息,其數據量是非常大的。要傳輸或存儲這樣大的數據量是非常困難的,必須對其進行壓縮編碼,在滿足實際需要的前提下,盡量減少要傳輸或存儲的數據量。
數據壓縮主要依靠信源編碼技術。一般的,圖像壓縮技術可分為兩大類:無損壓縮和有損壓縮技術。在多媒體應用中常用的壓縮方法有PCM(脈沖編碼調制)、預測編碼、變換編碼、插值和外推法、統計編碼、矢量量化和子帶編碼等;混合編碼是近年來廣泛采用的方法。新一代的數據壓縮方法,如基于模型的壓縮方法、分形壓縮和小波變換方法等也已經接近實用化水平。
3 信息融合技術
信息融合技術在單純數據采集融合(即一次融合)階段稱為數據融合,是研究多種信息的獲取、傳輸與處理的基本方法、技術、手段以及信息的表示、內在聯系和運動規律的一門技術。融合是指采集并集成各種信息源、多媒體和多格式信息,從而生成完整、準確、及時和有效的綜合信息,它比直接從各信息源得到的信息更簡潔、更少冗余、更有用途。
先進的交通管理系統(ATMS)是一個典型的多傳感器系統,信息融合技術給交通信息加工和處理提供了一種很好的方法,信息融合技術的最大優勢在于它能合理協調多源數據,充分綜合有用信息,提高在多變環境中正確決策的能力。
在信息融合領域使用的主要數學工具或方法有概率論、推理網絡、模糊理論和神經網絡等,其中使用較多的是概率論、模糊理論、推理網絡。當然,除了這幾種常用的方法之外,還有其他很多解決途徑。
3.1 概率論
在融合技術中最早應用的就是概率論。在一個公共空間根據概率或似然函數對輸入數據建模,在一定的先驗概率情況下,根據貝葉斯規則合并這些概率以獲得每個輸出假設的概率,這樣可以處理不確定性問題。貝葉斯方法的主要難點在于對概率分布的描述,特別是當數據是由低檔傳感器給出時,就顯得更為困難。另外,在進行計算的時候,常常簡單地假定信息源是獨立的,這個假設在大多數情況下非常受限制。卡爾曼濾波方法則根據早先估計和最新觀測,遞推地提供對觀測特性的估計。另外,概率論和模糊集理論的綜合應用給解決多源數據的融合問題提供了工具。
3.2 模糊理論
模糊集理論是基于分類的局部理論,因此,從產生起就有許多模糊分類技術得以發展。隸屬函數可以表達詞語的意思,這在數字表達和符號表達之間建立了一個便利的交互接口。在信息融合的應用中主要是通過與特征相連的規則對專家知識進行建模。另外,可以采用模糊理論來對數字化信息進行嚴格地、折衷或是寬松地建模。模糊理論的另一個方面是可以處理非精確描述問題,還能夠自適應地歸并信息。對估計過程的模糊拓展可以解決信息或決策沖突問題,應用于傳感器融合、專家意見綜合以及數據庫融合,特別是在信息很少,又只是定性信息的情況下效果較好。
3.3 推理網絡
推理網絡的構建和應用有著很長的歷史,可以追溯到1913年由一位名叫John H W ig-more的美國學者所做的研究工作。近來,許多對于分析復雜推理網絡的理論往往基于貝葉斯規則的推論,并且都被歸類于貝葉斯網絡。目前,大多數貝葉斯網絡的研究都包括了對于概率有效傳播的算法拓展,同時它在整個網絡中也充當了新證據的角色。同時貝葉斯網絡在許多A1任務里都己作為對于不確定推理的標準化有效方法。貝葉斯網絡的優點是簡潔、易于處理相關事件。缺點是不能區分不知道和不確定事件,并且要求處理的對象具有相關性。在實際運用中一般不知道先驗概率,當假定的先驗概率與實際相矛盾時,推理結果很差,特別是在處理多假設和多條件問題時顯得相當復雜。
參考文獻
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[2]史其信,陸化普.中國 ITS 發展戰略構想[J].公路交通科技,1998,3.
【關鍵詞】電氣自動化;無功補償;技術應用
一、電氣自動化
電氣自動化,是指涉及電氣技術、電氣設備、電力自動化技術、自動化設備的原理與分析方法的技術。它所涉及的科目包括:電力基礎、工程數學、C 語言程序設計、數字電子技術、計算機文化基礎、電力電子技術、高等數學以及自動檢測技術等。
二、無功補償技術
1、無功補償的含義
所謂無功補償,就是指在電子供電系統中起到提升電網的功率因數的作用,它可以在一定程度上降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提升供電效率及改善供電環境。在大的供電系統中,無功補償可以用于調整電網電壓及提升電網的穩定性,在小的電力系統中,無功補償主要被用于調整三相不平衡電流。
2、無功補償的工作原理
無功補償的工作原理:電力系統的供電功率可以分為有功功率和無功功率兩種,其中無功功率不能進行遠距離的傳輸,為此對于一些下屬用電和配電變壓器的無功功率可以進行就地補償。無功補償是通過在供電系統中安裝無功補償裝置的方式進行的,無功補償設備可以與電路中的用電設備以及配電變壓器等相互抵消無功功率,提高功率因數,以達到從整體上減少無功功率的目的。它主要是把感性功率負荷與容性功率負荷裝置兩者連接在同一電路,使能量在兩種不同的負荷中間進行相互交換,進而使得容性負荷輸出的無功功率補償感性負荷需要的無功功率。
3、無功補償技術的實現路徑
無功補償技術的實現路徑主要包括以下四項內容:一是電容器、固定濾波器以及電抗器調壓技術的有效結合;二是晶閘管調節的電抗器與固定濾波器的有效結合;三是電抗器與固定電容器相結合形成單調諧濾波器;四是可飽和的電抗器與固定的濾波器相結合。
三、無功補償技術在電氣自動化應用中存在的問題
1、無功補償技術存在的問題
無功補償技術在電氣自動化中應用存在問題的主要表現是:第一點是在發電企業中有很多無功潮流不斷地涌向高壓的變電站,通過輸電線路不斷地輸送到低壓變電站和中壓變電站,在這個過程中很容易出現遠距離運輸無功潮流問題;第二點是很多電力企業在電氣自動化技術與設備運行的過程中,沒有合理地配置無功補償的合理容量,有些變電站的無功補償電容是整個機組的投切,完全沒有辦法按照負荷的實際變化需求完成就地平衡的目標,很容易出現低負荷時無功倒送,高負荷時無功補償的功率低的狀況。
2、無功補償方式存在的問題
無功補償方式存在的問題包括以下四項內容:第一是諧波問題:飽和或者靜止電容器都具有一定的抗諧波能力,但當諧波含量過大時,會對電容器的壽命產生不利影響,嚴重時甚至會造成電容器的過早損壞。同時由于電容器對諧波有很大程度上的放大作用,因而也使得電力系統的諧波干擾更為嚴重。第二是補償方式問題:是當前很多電力部門或者用戶對于無功補償的出發點,只注重補償功率的因素,沒有從根本上立足于降低電氣自動化系統的損耗問題。第三是無功倒送問題:無功倒送在電力系統中是不允許的,尤其是在電力系統負荷低谷的時侯,無功倒送會在很大程度上導致電力系統電壓的偏高,產生大量的無功功率。第四是電氣自動化系統電壓調節方式的補償設備所潛在的問題:有一些無功補償設備是跟據電力系統的電壓來確定無功投切量的,這雖然在一定程度上有助于保證用戶的電能質量,但對電力系統的安全運行而言卻是非常不可取的。因為線路的電壓水平是由電力系統的運行情況決定的,當線路電壓的基準偏低或者偏高的時侯,電力系統實際的需求可能會和無功的投切量相差很大,從而出現無功過補或欠補的現象。
四、針對問題提出的解決措施
1、采取措施加強客戶的側管理
要加強客戶的側管理,就要做到以下兩點:一是要利用各種宣傳媒介加強對客戶側無功補償方面的節能降耗與管理的宣傳,在最大程度上讓客戶意識到無功補償技術的重要性;二是要在實際的生產與運用過程中,加強無功補償技術的應用,使得客戶明確強化無功補償的應用,可以降低有功功率的損失,從而減少電費的花銷。
2、無功補償裝置在設計與使用的過程中需要注意的問題
無功補償裝置在電氣自動化的設計與使用過程中需要注意的問題包括:一是要選擇適合電力系統運行的電力電容器,并且要正確無誤地使用額定電壓的電力電容器;二是在設計電力補償電容器的過程中,要減少電力系統的諧波對電力補償電容器所產生的不利影響,從而提升無功補償裝置的安全運行能力;三是要選擇合適的補償控制器以提升無功補償裝置的運行質量與水平。
3、提升電力企業中工作人員的專業素質
要提升電力企業中工作人員的專業素質,就要做到以下兩點:一是在平時的工作過程中,定期或者不定期對工作人員進行無功補償技術與電氣自動化技術相關專業知識的培訓工作,并增加相應的實踐機會,使得工作人員可以將學到的知識有效地應用到實踐中去,努力提升他們的專業技術水平與能力;二是要聘請專業人員在企業內部召開電氣自動化技術與無功補償技術相關知識的講座與演講等活動,鼓勵全體員工積極參與,實現在潛移默化中提升他們的專業技術能力與處理突發事件能力的目標。
五、結語
隨著電氣自動化技術的發展與應用,其在供電系統、高速電氣化的鐵路牽引系統的發展過程中所發揮的作用也變得越來越大。但隨之而來的無功功率增加、負序與諧波含量增大等問題,在很大程度上影響著電氣自動化技術的發展。因此,加快對電氣自動化與無功補償技術的研究,是當前擺在人們面前的一項重大而又緊迫的任務。
參考文獻
[1]薛雙苓、王磊.試論電氣自動化中無功補償技術的應用[J].科技資訊,2011(29).
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