電機課程設(shè)計總結(jié)范文
時間:2023-04-10 03:35:44
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篇1
關(guān)鍵詞 士官高等職業(yè)技術(shù)教育 課程設(shè)計 電機與控制技術(shù)
中圖分類號:G424 文獻標(biāo)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(shù)”課程是士官高等職業(yè)技術(shù)教育電氣設(shè)備修理及相關(guān)專業(yè)課程體系中的一門專業(yè)主干課程和必修課程,課程內(nèi)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(nèi)容,除包括電機基礎(chǔ)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(shù)應(yīng)用要求較高,而士官學(xué)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(xué)組緊緊圍繞課程“專業(yè)基礎(chǔ)服務(wù)專業(yè)”的課程定位,以專業(yè)與學(xué)員任職崗位需要為牽引,對課程進行了全方位的課程設(shè)計,主要包括理念、內(nèi)容、方法和評價等方面內(nèi)容,使得教學(xué)設(shè)計理念和目標(biāo)更加細致、完整、科學(xué)合理,通過內(nèi)容有針對性和指向性的設(shè)計,完善課程的形成性考核和評估機制,提升教學(xué)效果,更好地服務(wù)于專業(yè)教學(xué)和學(xué)員崗位任職能力的形成。
1 課程設(shè)計①的方法和原則
教學(xué)設(shè)計是教員根據(jù)教學(xué)層次或者對象對授課進行預(yù)先策劃與精心設(shè)計。教學(xué)設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)一般包括以下內(nèi)容:課程教學(xué)理念設(shè)計、制定教學(xué)目標(biāo)、構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容、課程的組織實施設(shè)計、教學(xué)評估設(shè)計。
1.1 教學(xué)理念
教學(xué)理念指導(dǎo)和規(guī)范教員的教學(xué)行為。教員授課質(zhì)量的好壞,教員的教學(xué)理念將對此產(chǎn)生直接影響。根據(jù)士官高等職業(yè)技術(shù)教育的特點和規(guī)律,教學(xué)理念要以士官職業(yè)崗位活動導(dǎo)向、突出能力目標(biāo)、基于項目或任務(wù)載體、加強能力實訓(xùn)、以學(xué)員為主體、一體化教學(xué)等基本原則。
1.2 確定目標(biāo)
基于課程在專業(yè)人才培養(yǎng)方案的地位和作用,確定并細化課程教學(xué)目標(biāo)。課程目標(biāo)一般可分為總目標(biāo)、分目標(biāo)??偰繕?biāo)是對課程的方向性總體把握,分目標(biāo)是對課程各個子部分的提出更為細致教學(xué)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(biāo)設(shè)計與確定需要反復(fù)完善與修改,絕不能一成不變。
1.3 優(yōu)化內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容是課程的實質(zhì)部分。教學(xué)內(nèi)容在設(shè)計時要重點考慮以下方面:(1)內(nèi)容要符合學(xué)員的專業(yè)與崗位需要,對后續(xù)專業(yè)教學(xué)有支撐作用;(2)針對課程目標(biāo),構(gòu)建優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容;(3)內(nèi)容應(yīng)考慮專業(yè)的前瞻性;(4)內(nèi)容應(yīng)綜合考慮廣度、深度和難度的平衡。通過合理設(shè)計,優(yōu)化內(nèi)容,保證內(nèi)容的基礎(chǔ)性和專業(yè)特色。
1.4 方案設(shè)計與組織實施
這是課程方案的形成和實施環(huán)節(jié),設(shè)計時要重點考慮以下方面:(1)課程內(nèi)容的組織形式;(2)選擇合理的教育方式與活動形式;(3)教學(xué)進程與課時分布。
1.5 課程評估
設(shè)計方案實施后,要及時對課程目標(biāo)、內(nèi)容、組織實施等因素進行評價,及時掌握反饋信息。根據(jù)反饋信息,進行有針對性的調(diào)整與改進設(shè)計。
2 “電機與控制技術(shù)”課程設(shè)計的主要內(nèi)容
2.1 教學(xué)理念
根據(jù)士官學(xué)員特點、專業(yè)和崗位需求,構(gòu)建應(yīng)用性理論、驗證實驗與技能實訓(xùn)的課程體系。課程教學(xué)強調(diào)“實用、適度”,重視應(yīng)用性;加強教學(xué)互動,突出學(xué)員的主體地位。加強實踐性教學(xué),實現(xiàn)電機理論知識和應(yīng)用、電機實際控制的有機結(jié)合,通過“教、學(xué)、做”教學(xué)過程,使學(xué)員更快的掌握理論知識和操作技能。合理采用講授式教學(xué)、比較式教學(xué)、案例式教學(xué)等多種教學(xué)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(lián)系,激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣。實踐教學(xué)采用講解示范、分組練習(xí)、個別指導(dǎo)等方式,突出學(xué)員的主體地位,提高動手能力。建立過程性考核系統(tǒng),調(diào)動學(xué)員在實踐訓(xùn)練、師生互動、學(xué)員協(xié)作交流等方面的學(xué)習(xí)主動性。
2.2 教學(xué)實施
(1)教學(xué)中,教員要貫徹“以學(xué)為主”教學(xué)理念,實現(xiàn)由以教員為中心向以教員為主導(dǎo)、學(xué)員為主體轉(zhuǎn)變。②(2)要求教員要積極提倡學(xué)員主動參與、樂于探究、勤于動手,培養(yǎng)學(xué)員搜集和處理信息的能力、交流與協(xié)作學(xué)習(xí)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(shù)”課程對電氣維修及相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)的橋梁作用,正確處理基礎(chǔ)內(nèi)容與實際裝備應(yīng)用的關(guān)系,強調(diào)用電機拖動技術(shù)解決電機與控制技術(shù)問題的方法學(xué)習(xí),調(diào)動學(xué)員探究性學(xué)習(xí)的主動性與能力。(4)實驗教學(xué)教員要圍繞培養(yǎng)學(xué)員的知識理解、綜合應(yīng)用、技能訓(xùn)練和動手能力的實踐教學(xué)目標(biāo),構(gòu)建相對完整的實驗實訓(xùn)內(nèi)容。
設(shè)計了4個基礎(chǔ)實驗、4個實訓(xùn)項目和多個開放性實訓(xùn)項目等三個層次實驗項目。其中,基礎(chǔ)實驗緊密圍繞課程標(biāo)準中知識點的要求,合理設(shè)計和組織了實驗內(nèi)容,抓住了學(xué)員的興趣點,有效培養(yǎng)了學(xué)員主動學(xué)習(xí)和應(yīng)用所學(xué)課程知識來分析、解決問題的能力。4個實訓(xùn)項目,以修理車間的工作任務(wù)為載體設(shè)計項目或者任務(wù),例如修理車間的配電系統(tǒng)安裝調(diào)試、電機正反轉(zhuǎn)控制、電機順序起??刂?、電機Y/起動控制、典型機床電氣控制設(shè)計等。通過實訓(xùn)項目,可以有效加強學(xué)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(xué)員的實際動手能力,培養(yǎng)學(xué)員的基本素質(zhì)和崗位能力。開放性實訓(xùn)項目打破課程體系的束縛,設(shè)計具有綜合性、應(yīng)用性和實踐性的項目任務(wù),讓學(xué)員熟練掌握低壓電器等的使用方法和應(yīng)用技能,同時也培養(yǎng)學(xué)員的工程實際動手能力,使理論知識具體化。
2.3 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
教學(xué)內(nèi)容按照專題的形式,從難到易,從理論到應(yīng)用的過程逐步展開,同時結(jié)合各專業(yè)特點,對教學(xué)內(nèi)容進行了必要的增減。
(1)壓縮電機原理的內(nèi)容。電氣設(shè)備修理相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)電機原理的目的是為了應(yīng)用,為學(xué)習(xí)特種電機使用和維修打好基礎(chǔ)。因此,對電機原理內(nèi)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(guān)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(jié)構(gòu)和工作原理等。
(2)強化電機拖動內(nèi)容的教學(xué)?!半姍C及拖動基礎(chǔ)”應(yīng)著重掌握電機的機械特性、運行特性以及對拖動系統(tǒng)運行的分析。因此,在教學(xué)中將重點放在電機的機械特性、電機的起動、制動和調(diào)速過程中各個物理量的變化情況及動態(tài)特性的分析上。對當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的三相異步電動機的變頻調(diào)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(zhì)負載時電機的轉(zhuǎn)速、電動勢、電流、電磁轉(zhuǎn)矩等物理量的變化趨勢,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
(3)增加新型電機的教學(xué)內(nèi)容。在新型車輛上特種電機應(yīng)用也越來越廣泛,如無刷硅整流發(fā)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(nèi)容,并合理安排教學(xué)時數(shù),使教學(xué)更加適應(yīng)新技術(shù)和新型車輛發(fā)展的要求。
2.4 教學(xué)方法設(shè)計
針對教學(xué)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(xué)、演示式教學(xué)、討論式教學(xué)和實踐性教學(xué)等多種教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)方法,使學(xué)員系統(tǒng)掌握電機與控制技術(shù)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(yīng)用密切聯(lián)系,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
2.5 教學(xué)評估設(shè)計
評估設(shè)計采用了針對教員教和學(xué)員學(xué)的雙向考核的措施,全面監(jiān)督和評估教員教和學(xué)員學(xué)兩個方面的教學(xué)效果。③
在評估教員教的環(huán)節(jié)中,設(shè)計了學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)組聽查課、系教學(xué)督導(dǎo)組聽查課、教研室領(lǐng)導(dǎo)聽查課三級聽查課制度,同時課程結(jié)束后立即組織召開學(xué)員評教會,在課程教學(xué)全過程進行教員教學(xué)的綜合評價。學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)組將聽查課的情況和指導(dǎo)意見及時反饋給教務(wù)科;系教學(xué)督導(dǎo)組將聽查課的情況和指導(dǎo)意見及時反饋給系、室;教研室領(lǐng)導(dǎo)把三級聽課情況及時通知教學(xué)組;在期末,教務(wù)科、教學(xué)組和學(xué)員代表聯(lián)合召開以“教學(xué)效果”評價為主題的經(jīng)驗交流會,收集學(xué)員對任課教員的評價意見和建議。教學(xué)組根據(jù)教學(xué)評價信息,及時總結(jié)和交流教學(xué)實效好的教學(xué)方法和經(jīng)驗,促進教學(xué)組教員不斷改進教學(xué)方法,提高教學(xué)能力。
在評估學(xué)員學(xué)環(huán)節(jié)中,采用課堂提問、作業(yè)、實驗實訓(xùn)和期末考試相結(jié)合的學(xué)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(xué)員重視知識獲取和能力提高的過程,調(diào)動學(xué)員在課堂討論、師生互動、協(xié)作交流、實踐訓(xùn)練等方面的學(xué)習(xí)積極主動性。
雙向考核措施和方法,全面監(jiān)控和評估教員教和學(xué)員學(xué)兩個方面,促進提升了教員教學(xué)能力和學(xué)員學(xué)習(xí)能力,提高了授課質(zhì)量。
3 結(jié)束語
教學(xué)組通過對課程設(shè)計的改革,在增強教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量的實踐中取得了實效。通過改革,使教學(xué)內(nèi)容更加合理,體系更加完備,更加貼近專業(yè),更好服務(wù)于專業(yè)教學(xué);使實踐教學(xué)與理論教學(xué)有機結(jié)合,既鞏固了所學(xué)知識,又有助于學(xué)員實際動手能力的培養(yǎng)與提高;通過采用靈活多變的教學(xué)方法和手段,使學(xué)員更容易掌握知識,提高了教學(xué)效果。
注釋
① 徐英俊.教學(xué)設(shè)計[M].北京:教育科學(xué)出版社,2001:179-183.
篇2
關(guān)鍵詞:電機學(xué);教學(xué)體系;教學(xué)改革;教學(xué)模式;五位一體教學(xué)
作者簡介:曾令全(1955-),男,重慶人,東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院,教授;李書權(quán)(1970-),男,吉林長春人,東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院,副教授。(吉林 吉林 132012)
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)27-0099-02
“電機學(xué)”課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,電機學(xué)以高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路原理等課程為基礎(chǔ),研究電機的工作原理、主要結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)理論、運行特性及實驗方法的一門課程,為后續(xù)的電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護、發(fā)電廠電氣設(shè)備和自動控制等專業(yè)課奠定基礎(chǔ)。在專業(yè)教學(xué)計劃中,“電機學(xué)”課程受到了充分的重視。[1,2]“電機學(xué)”研究對象的實用性和普遍性以及其對后繼課程的基礎(chǔ)作用,也決定了它在課程設(shè)置中的關(guān)鍵性地位。[3]由于該課程的自身特點與目前教學(xué)方式不夠協(xié)調(diào)等諸多原因,在教學(xué)過程中往往不能獲得較為滿意的教學(xué)效果。本課程在省精品課建設(shè)過程中,針對課程存在的問題,課程組教師從課程設(shè)計的理念與思路、教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容的針對性與適用性、教學(xué)方法與教學(xué)手段等諸方面做了大膽改革與嘗試,并取得了較好的教學(xué)效果。
一、課程設(shè)計的理念與思路
在學(xué)生掌握應(yīng)知應(yīng)會基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上,以培養(yǎng)社會需求的應(yīng)用型人才為目標(biāo),突出實踐教學(xué),并以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點,在課程開發(fā)與設(shè)計上注重與電力企業(yè)合作,整個課程體系充分體現(xiàn)職業(yè)性、實踐性和開放性的要求。
1.課程目標(biāo)設(shè)計
通過“電機學(xué)”課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟悉電機中的物理現(xiàn)象和電磁關(guān)系,熟練掌握電機的基本概念和基本原理,掌握電機的基本分析方法和基本實驗方法,能夠利用數(shù)學(xué)模型進行基本的計算,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用工程觀點處理工程實際問題的初步能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
2.課程內(nèi)容設(shè)計
“電機學(xué)”課程內(nèi)容設(shè)計為四大部分,即變壓器、交流繞組、異步電機、同步電機,依次按照“磁路-變壓器-交流繞組-異步電機-同步電機”的順序進行教學(xué)安排,每部分又按照“結(jié)構(gòu)-原理-特性-應(yīng)用”的順序依次展開,突出培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。同時,后期安排電機繞組工藝實習(xí)、電機控制實習(xí)及電機運行仿真實習(xí)。
3.教材使用設(shè)計
依據(jù)“以應(yīng)用為目的,以夠用為度,以掌握概念、強化應(yīng)用為重點”的原則,編寫針對電力系統(tǒng)專業(yè)特點的“電機學(xué)”課程教材和實驗教材。本課程組編寫的《電機學(xué)》教材被推薦為普通高校國家“十二五”規(guī)劃教材,該教材曾榮獲吉林省高校優(yōu)秀教材一等獎。
4.教學(xué)模式設(shè)計
依據(jù)電機學(xué)理論抽象、實踐性強的特點,采用模擬仿真教學(xué)模式,使得實際無法顯現(xiàn)的電機物理過程直觀化;采用任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式,以電機繞組嵌線工藝、組裝調(diào)試等為任務(wù),開展電機學(xué)實踐教學(xué),強化學(xué)生的職業(yè)意識。
5.評價方式的設(shè)計
構(gòu)建以培養(yǎng)職業(yè)崗位能力為目標(biāo)的考核體系??己朔绞蕉嘣ㄩ]卷考試、模擬操作、現(xiàn)場答辯、實際操作和提交專題報告等多種形式。實踐環(huán)節(jié)以實際操作為主,理論教學(xué)考核內(nèi)容“三基內(nèi)容”占40%,“綜合應(yīng)用內(nèi)容”占60%,重點考核學(xué)生的綜合分析能力和實際應(yīng)用能力。
二、教學(xué)內(nèi)容的針對性與適用性
1.教學(xué)內(nèi)容的針對性
針對電力企業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要,結(jié)合電力職業(yè)崗位實際工作情況,突出電氣專業(yè)的人才培養(yǎng)特色,精心選取“電機學(xué)”教學(xué)內(nèi)容?!半姍C學(xué)”課程內(nèi)容設(shè)計以電力系統(tǒng)中的兩大重要元件——變壓器和同步發(fā)電機為重點,“以夠用為原則,以應(yīng)用為重點,兼顧實用與發(fā)展”展開理論教學(xué)和實踐教學(xué)。為了突出對學(xué)生的實際應(yīng)用能力的培養(yǎng),特設(shè)置“電機工藝實習(xí)”、“電機控制實習(xí)”和“電機運行仿真實習(xí)”,以提高學(xué)生就業(yè)的競爭力,并為今后的個人專業(yè)方面的持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
2.教學(xué)內(nèi)容的適用性
“電機學(xué)”課程是電氣工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,教學(xué)中合理配置教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生“既見樹木,又見森林”。將電機的應(yīng)用作為重點,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生在電力生產(chǎn)中解決電機及相關(guān)實際問題的基本能力,使學(xué)生能適應(yīng)電力企業(yè)的工作需要。
3.教學(xué)內(nèi)容的組織與安排
依據(jù)“工程-理論-工程”的教學(xué)指導(dǎo)思想,序化教學(xué)內(nèi)容。緊密圍繞培養(yǎng)素質(zhì)高、工程能力強的應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo),緊緊圍繞工程問題展開理論教學(xué),強調(diào)物理內(nèi)涵,理解理論本質(zhì)。然后,配合理論教學(xué),進行相關(guān)的電機學(xué)的實驗和實習(xí),引導(dǎo)學(xué)生利用理論知識,去分析出現(xiàn)的各種工程實際問題,提高學(xué)生分析和解決實際工程問題的能力。
三、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革
針對電機學(xué)內(nèi)容抽象,學(xué)生缺乏電機的直觀認識,對電機原理中的時-空概念很難建立的實際情況,課程組采用了五位一體的教學(xué)模式,教學(xué)過程中達到了預(yù)期的教學(xué)效果。
1.演示、講解、練習(xí)相結(jié)合方法
在教學(xué)過程中教師首先用教具(課件)演示教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生觀察電機運行時發(fā)生的各種現(xiàn)象,然后提出本節(jié)所講述的內(nèi)容,同時對基礎(chǔ)知識進行精心講解,最后配合課堂練習(xí)。為加強師生的交流,教師課后應(yīng)進行答疑,以便于及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。例如,交流繞組基本知識一節(jié)中,教師先用課件演示電機的結(jié)構(gòu)和繞組,提出繞組如何繞制的問題。這樣,既讓學(xué)生建立了繞組的空間概念,又清楚了自己要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,做到有的放矢。然后,教師精心講解交流繞組的基本概念,劃分相帶的規(guī)律,舉例分析單層繞組展開圖的畫法,總結(jié)規(guī)律。最后,改變繞組參數(shù),讓學(xué)生自己動手,課堂完成繞組展開圖。課程結(jié)束后安排異步電機繞組工藝實習(xí),使學(xué)生真正理解和體會繞組在電機中的重要作用。
2.對比教學(xué)法
“電機學(xué)”課程理論體系完整,各種電機的內(nèi)在關(guān)系聯(lián)系緊密,電機之間既有聯(lián)系又有差別。因此,非常適合采用對比的教學(xué)方法。如:對異步電機分析時,要時刻與變壓器的分析相對比,把旋轉(zhuǎn)的異步電機等效為靜止的異步電機,也就相當(dāng)于變壓器,可以采用變壓器的分析方法來分析異步電機。教學(xué)過程中應(yīng)仔細對比兩者在結(jié)構(gòu)、磁場、用途、等效電路及參數(shù)的異同。
3.典型案例教學(xué)法
利用生產(chǎn)實際中的典型案例,緊扣“電機學(xué)”應(yīng)解決的理論和實際問題,對案例的過程進行詳細的分析、解剖、總結(jié),以達到提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、解決問題和分析問題的能力。如:三相Yyn聯(lián)結(jié)的組式變壓器帶單相負荷時會造成中性點位移現(xiàn)象以及對供電產(chǎn)生的影響。課堂教學(xué)從理論上定性分析變壓器不對稱運行的電磁過程,過后在實驗室觀察試驗過程和結(jié)果,使學(xué)生能夠加深理解中性點浮動的概念。通過案例教學(xué),提高了學(xué)生的理論和實踐水平。
4.多媒體輔助教學(xué)法
多媒體及網(wǎng)絡(luò)教材直觀、形象、靈活,便于學(xué)生自主學(xué)習(xí),有利于學(xué)生更好地理解課堂教學(xué)的內(nèi)容,也有利于學(xué)生課程復(fù)習(xí)和鞏固。課程組編寫了電機學(xué)系列多媒體及網(wǎng)絡(luò)教材,將電機形象化,大大方便了學(xué)生的學(xué)習(xí),也提高了他們的學(xué)習(xí)興趣,提升了教學(xué)效果。
5.數(shù)字仿真教學(xué)法
利用電氣技術(shù)仿真中心,模擬變壓器和同步電機的各種動態(tài)過程,如變壓器副邊突然短路、空載合閘等運行情況。學(xué)生可以如同在現(xiàn)場一樣,進行各種實際操作,也可以進行各種故障分析,進而進行故障處理,系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的處理操作給出評分。由于該系統(tǒng)完全模擬了現(xiàn)場情況,使學(xué)生現(xiàn)場處理事故的能力得到了鍛煉。
四、本課程的特色
以“夠用為度、降低難度、注重應(yīng)用”為原則,整合課程內(nèi)容,加強電力系統(tǒng)及工礦企業(yè)常用電機的運行、調(diào)試及故障處理等方面的訓(xùn)練,突出對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
采用五位一體教學(xué)方法,突出理論與實踐密切結(jié)合,使抽象理論直觀化和形象化。
注重學(xué)生綜合能力和素質(zhì)的培養(yǎng),利用電氣技術(shù)仿真中心,模擬實際現(xiàn)場運行情況,大大提高學(xué)生現(xiàn)場處理事故的能力。
考試改革突破了一張卷定成績的做法,注重實踐操作考核,重點考核學(xué)生分析問題、解決問題的能力,注重綜合能力和素質(zhì)的考核。
參考文獻:
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篇3
關(guān)鍵詞:自動化生產(chǎn)線;教學(xué)方法;電機與電氣控制;PLC;課程設(shè)計
中圖分類號:G712文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1006-5962(2013)02-0027-02
高職機電一體化專業(yè)課程設(shè)置的培養(yǎng)目標(biāo)是:面向工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,電氣控制系統(tǒng)制造公司、機電設(shè)備制造公司、機電設(shè)備、電氣設(shè)備、工控設(shè)備制造公司或公司、科技開發(fā)公司,培養(yǎng)適應(yīng)社會需要,全面發(fā)展,適應(yīng)本專業(yè)相對應(yīng)職業(yè)崗位的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才,主要崗位群定位是自動化設(shè)備安裝員、自動化設(shè)備調(diào)試員、中高級維修電工等,本專業(yè)有五個主干學(xué)科:電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程,都是為了崗位需要設(shè)置的專業(yè)知識。其中《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》作為一門核心專業(yè)課在第四學(xué)期進行了貫穿和綜合。
1自動化生產(chǎn)線的課程設(shè)置
機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)能力有:識圖繪圖能力、機電安裝調(diào)試維修能力、電控系統(tǒng)調(diào)試檢修能力、自動線調(diào)試維護能力、機電設(shè)備管理能力及機電產(chǎn)品營銷能力等。《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》前序課程有PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機與控制,后序課程有機床維修等。在我們所要實現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)中知識目標(biāo)涉及到:機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規(guī)程;能力目標(biāo)有:對已安裝的機械手機械部件進行測量;對機械手的氣路進行基本調(diào)試;根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障部位;檢查分析、找到故障點并分析解決故障;遵守安全操作規(guī)程;素質(zhì)目標(biāo)有嚴謹?shù)穆殬I(yè)態(tài)度、規(guī)范的操作習(xí)慣、創(chuàng)新精神、團結(jié)協(xié)作精神、自主學(xué)習(xí)精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅(qū)動教學(xué)開展課程教學(xué),提升學(xué)生的職業(yè)能力,以具體自動化生產(chǎn)線為載體,融合認知、安裝、調(diào)試和檢測等內(nèi)容,實現(xiàn)教、學(xué)、做、評一體化教學(xué),突出課程的職業(yè)性、實踐性和開放性。以學(xué)生為主體,采取多樣化教學(xué)方法。以自動化設(shè)備改造為工作過程,涉及電路圖分析、電氣圖設(shè)計、程序設(shè)計、設(shè)備組裝、設(shè)備運行調(diào)試、設(shè)備檢測、設(shè)備維護等行動領(lǐng)域,設(shè)置六個學(xué)習(xí)情境:零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調(diào)試,分成20個任務(wù)。
項目一:供料站的安裝,有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務(wù);項目二:加工站的安裝,設(shè)計任務(wù)有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務(wù);項目三:裝配站的安裝,設(shè)計任務(wù)有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務(wù);項目四 :分揀站的安裝,設(shè)計任務(wù)有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務(wù);項目五:輸送站的安裝,設(shè)計任務(wù)有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務(wù);項目六:整體運行調(diào)試,有PLC控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、程序編寫、綜合調(diào)試三個任務(wù)。
2自動化生產(chǎn)線的教學(xué)方法與評價設(shè)計
2.1教學(xué)方法。
(1)講授法:講解項目任務(wù),傳授項目任務(wù)相關(guān)的知識點,針對學(xué)生實施過程中出現(xiàn)的不足進行知識點的說明。
(2)現(xiàn)場教學(xué)法:在符合生產(chǎn)要求的工作環(huán)境中進行操作技能和維修應(yīng)用能力實踐,提高職業(yè)氛圍,在工作過程中提升學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)和崗位適應(yīng)能力。
(3)任務(wù)驅(qū)動法:將教學(xué)過程融入項目任務(wù)中,讓學(xué)生自主討論分析實施,學(xué)生在工作過程中得到知識。
(4)小組討論法:學(xué)生每六~八人為一個小組,小組討論分析,討論解決,分工協(xié)作完成項目任務(wù)。
六步教學(xué)實施:明確任務(wù)、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結(jié)分析。老師交代目標(biāo),注意觀察和記錄小組對現(xiàn)象分析情況,解答學(xué)生提出的問題,對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導(dǎo),讓學(xué)生自行摸索,在后期對學(xué)生可能會引起事故或損壞設(shè)備和工具的異常操作給予糾正,最后老師組織小組進行故障排除工作匯報,互評,并對每組進行考核評價,再引導(dǎo)學(xué)生自行總結(jié)。
2.2評價設(shè)計。
課程采用過程考核與期終考核相結(jié)合、企業(yè)考核與校內(nèi)項目考核相結(jié)合、教師考核與學(xué)生考核相結(jié)合的多元化考核方式,利于理論聯(lián)系實際,有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新和思考,更督促他們到實際中去發(fā)現(xiàn)和改進,去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為:校內(nèi)項目,企業(yè),綜合實訓(xùn)三大類。當(dāng)堂課的考核有:教師考核、小組互評、小組自評;教師考核內(nèi)容為五項:任務(wù)分析情況,實施方案制定,任務(wù)完成質(zhì)量、分工協(xié)作精神、故障檢測手段、安全操作規(guī)范、小組總結(jié)。
和很多專業(yè)課一樣,多種教學(xué)方法和全面的評價方案,有效保證了教學(xué)效果。
3相關(guān)課教學(xué)
3.1電機與電氣控制的教學(xué)。
本課程以發(fā)電機為主題,以工作任務(wù)為導(dǎo)向,以工廠實用型電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試與維護情景教學(xué)為主線貫穿全課程,用實物進行直觀性教學(xué),使學(xué)生感性認識強,理性認識夠。
典型的教學(xué)任務(wù)有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制、三相異步電動機延時啟動控制(或三相異步電動機Y-降壓啟動)、機械手控制等。
課程特色是學(xué)生充分利用所學(xué)知識、網(wǎng)絡(luò)資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設(shè)計”。任務(wù)書要求能夠根據(jù)功能要求選擇個元器件的類型及其型號;了解個元器件的工作原理和使用方法;把各元器件連接起來實現(xiàn)本課程設(shè)計的要求。設(shè)計內(nèi)容和要求:兩臺電動機都存在重載啟動的可能,任何一級傳送帶停止工作時,其他傳送帶都必須停止工作,控制線路有必要的保護環(huán)節(jié),有故障報警裝置。課程設(shè)計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設(shè)計、設(shè)計目的、控制要求、設(shè)計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設(shè)計、 控制電路原理圖的設(shè)計、重載保護電路設(shè)計、欠壓保護電路設(shè)計、總結(jié)。
3.2PLC教學(xué)。
PLC是可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)的簡稱,早期是一種開關(guān)邏輯控制裝置,隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,其控制核心采用微處理器,功能有了極大擴展,除了最廣泛的取代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制的開關(guān)量邏輯控制外,還有過程控制,數(shù)據(jù)處理,通信聯(lián)網(wǎng)與顯示打印,PLC接口采用光電隔離,實現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離,減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言:
(1)順序功能圖(SFC)。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序,包含步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。順序功能編程法是將一個復(fù)雜的控制過程分解為小的工作狀態(tài),這些狀態(tài)按順序連接組合成整體的控制程序。
(2)梯形圖(LD)。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式,是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變而來的,形象、直觀、實用,電氣技術(shù)人員容易接受,要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號,是目前用得最多的一種PLC編程語言。
(3)功能塊圖(FBD)。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言,與數(shù)字電路中的邏輯圖一樣,極易表現(xiàn)條件與結(jié)果之間的邏輯功能。
(4)指令表(IL)。
采用經(jīng)濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表,使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀,其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出,所以在設(shè)計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器,必須將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表后再寫入PLC,在用戶程序存儲器中,指令按步序號順序排列。
(5)結(jié)構(gòu)文本(ST)是文字語言。
編程語言的學(xué)習(xí)是PLC教學(xué)的一項重要內(nèi)容,中間加以不同的應(yīng)用實例:順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理,使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路、鉆床刀架運動控制系統(tǒng)的設(shè)計,LED數(shù)碼管顯示設(shè)計,還經(jīng)常根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖。
增加的學(xué)習(xí)情境還常有如下任務(wù):洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統(tǒng)計、競賽搶答器裝置設(shè)計、彩燈或噴泉PLC控制;尋找數(shù)組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統(tǒng)、移動電話、彩電等日常方面,在智能儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域、醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域、工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領(lǐng)域也都有廣泛應(yīng)用。
數(shù)據(jù)大都在單片機內(nèi)部傳送,運行速度快,抗干擾能力強,可靠性高,微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學(xué)內(nèi)容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結(jié)構(gòu)、典型語句,以實例應(yīng)用為線索:單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務(wù)都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設(shè)計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學(xué)采用ISP-4單片機實驗開發(fā)板,可以完成大量的單片機學(xué)習(xí)、開發(fā)實驗,對學(xué)習(xí)單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機,有程序下載功能,可將編輯、編譯、調(diào)試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術(shù)及應(yīng)用。
變頻技術(shù)讓學(xué)生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數(shù)、驅(qū)動電路與保護技術(shù);掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應(yīng)用范圍;掌握脈寬調(diào)制控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等先進技術(shù);了解變頻器與感應(yīng)電動機組成變頻調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與雙饋電機組成調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與同步電動機組成變頻調(diào)速系統(tǒng),掌握電力電子電機系統(tǒng)的組成、工作原理、控制方法、運行特性等,是強電應(yīng)用和現(xiàn)代技術(shù)推廣的有力體現(xiàn)。
3.5傳感器與自動檢測技術(shù)。
傳感器技術(shù)代替人的感觀,在各種環(huán)境下應(yīng)用,檢測技術(shù)是一套有效的反應(yīng)體系,包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、性能,并能正確選用,了解傳感器的基本概念和自動檢測系統(tǒng)的組成,對常用檢測系統(tǒng)有相應(yīng)的分析與維護能力。對工業(yè)生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)的測量能提出合理的檢測方案,能正確選用傳感器及測量轉(zhuǎn)換電路組成實用檢測系統(tǒng)的初步能力。
教學(xué)過程進行小論文制作,讓學(xué)生提高計算機應(yīng)用水平,使學(xué)生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節(jié)、目錄、文獻標(biāo)識作嚴格要求。題目如數(shù)字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設(shè)計、電熨斗自動恒溫系統(tǒng)、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業(yè)論文指導(dǎo)分析
畢業(yè)論文專業(yè)聯(lián)系實際,通常小型自動化系統(tǒng)以單片機為主,大型自動化生產(chǎn)線以PLC為主,系統(tǒng)運行動力離不開電機,觀察離不開傳感器,調(diào)速可用變頻器,綜合所學(xué),學(xué)生的論文涉及廣泛,有效教學(xué)可對應(yīng)從如下方面?zhèn)戎刂笇?dǎo)。
4.1立意選題。
根據(jù)實際和研究方向做好側(cè)重和體現(xiàn),如“觸摸屏控制的堿液配置系統(tǒng)”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)”的系統(tǒng)性和方向性,“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統(tǒng)”的檢測指標(biāo)要求等。
4.2材料整合。
在任務(wù)要求明確的基礎(chǔ)上,首先確定相關(guān)技術(shù)指標(biāo),對應(yīng)查找并列出論文結(jié)構(gòu),一份畢業(yè)論文至少含有三到五門課的內(nèi)容,對應(yīng)于研究方向進行相應(yīng)編排和取舍。
4.3技術(shù)處理。
所搜集圖片的背景往往有水印,要去掉,圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應(yīng)是五號或小五,注意表格標(biāo)題要單獨標(biāo)出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設(shè)計與表現(xiàn)。
多種教學(xué)方法和理論聯(lián)系實際教出具有學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的學(xué)生,系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用創(chuàng)造練就出具有競爭力的學(xué)生,專業(yè)課的有效教學(xué)和畢業(yè)論文的順利設(shè)計將顯示本專業(yè)沉甸甸的含金量。
參考文獻
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篇4
Abstract: Based on the practice of C++ curriculum reform of electrical specialty in my school, considering from the problems of electrical specialty C++ programs in colleges and the actual needs of graduates of electrical specialty to the C++ course, this paper sums up content and method of C++ teaching reform of college electrical specialty in my school ,learning each other with relevant colleagues.
關(guān)鍵詞: 學(xué)用并存;交叉融合;面向?qū)ο?/p>
Key words: studies co-exist with using;cross fusion;object-oriented
中圖分類號:G71 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0245-01
0引言
隨著工業(yè)現(xiàn)代化的進展,微機控制技術(shù)在自動控制中使用越來越多,其中基于PC總線的工控機系統(tǒng)占了相當(dāng)大的部分。這些系統(tǒng)多數(shù)采用Windows操作系統(tǒng),采用建立在Windows操作系統(tǒng)上的組態(tài)軟件作為控制軟件,因此,微機控制技術(shù)的發(fā)展對專科電類專業(yè)的程序設(shè)計語言的教學(xué)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)科電類專業(yè)講授Basic語言和C語言,這些語言已經(jīng)不能滿足對控制用的組態(tài)軟件等的設(shè)計和維護的任務(wù)。C++語言是從C語言發(fā)展來的,它繼承了C語言程序設(shè)計作為一門高級實用的程序設(shè)計語言,因此我校在2000年將C++程序設(shè)計語言引入電類專業(yè)的教學(xué)中,經(jīng)過多年的學(xué)習(xí)實踐,探索出了一部分經(jīng)驗,現(xiàn)總結(jié)如下:
1提高??齐婎悓I(yè)C++課程的定位準確性
??齐婎悓I(yè)主要培養(yǎng)獲得電氣工程師基本的訓(xùn)練,具有較高素質(zhì)的綜合性應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才,畢業(yè)生主要在生產(chǎn)一線工作,這就要求學(xué)生具有對較先進的計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計和維護能力。??齐婎悓I(yè)C++課程的教學(xué)目標(biāo)首先應(yīng)是滿足學(xué)生對VC++或VB總結(jié)學(xué)習(xí),從而能夠滿足其對控制軟件進行設(shè)計使用維護的要求。作為VC++或VB的基礎(chǔ),學(xué)生需全面掌握C++語言的基本概念和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計的思想,因此,C++課程首先應(yīng)是一門語言基礎(chǔ)課,其次,電類專業(yè)的學(xué)生多數(shù)都學(xué)習(xí)計算機控制技術(shù)和單片機,而單片機的程序設(shè)計現(xiàn)在多采用C語言設(shè)計,因此學(xué)習(xí)C++需同時照顧到學(xué)生學(xué)習(xí)單片機程序的要求,所以C++課程同時也是一門專業(yè)實踐課。
2提高C++課程教學(xué)內(nèi)容的實用性
C++語言所涉及的概念很多,要全部學(xué)習(xí)需要很多的課時,對于??齐婎悓I(yè)的學(xué)生來說,課時往往都很少,因此,C++課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重,針對學(xué)生學(xué)習(xí)單片機課程的需要,理論聯(lián)系實際,從實際應(yīng)用出發(fā),將C++語言中過程化語言的部分安排1/2以上的課時,其中函數(shù)的概念、數(shù)組的概念、指針的概念、結(jié)構(gòu)的概念、三種程序的基本結(jié)構(gòu)及流程控制語句應(yīng)詳細講透。而針對繼續(xù)學(xué)習(xí)VC或VB等程序語言的要求,引用、繼承與函數(shù)的概念應(yīng)是重點講授的內(nèi)容。
3C++課程教學(xué)方法研究
C++課程內(nèi)容很多,??茖W(xué)校所安排的課時較少,因此學(xué)生學(xué)習(xí)起來有一定的難度,教師需采取一定的方法來引導(dǎo)學(xué)生盡快掌握C++的精髓,實際教學(xué)中,我采取了以下方法:
3.1 聯(lián)系實際,提高興趣,學(xué)用并存單純的語言學(xué)習(xí)往往比較單調(diào)、枯燥,因此學(xué)生往往厭學(xué),在課程學(xué)習(xí)開始階段,我們給學(xué)生放一些先進的計算機控制的現(xiàn)場畫面,演示一下組態(tài)軟件在計算機控制中的作用,并告訴學(xué)生這些軟件是用建立在C++語言基礎(chǔ)上的VC++等語言做成的,使學(xué)生看到C++語言的應(yīng)用前景,從而樹立起明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),這樣可以有效的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)C++語言的學(xué)習(xí)興趣。
由于C++語言的前半部分是過程性語言部分,本質(zhì)上是高版本的C,因此在學(xué)習(xí)的過程中,可以結(jié)合單片機的程序設(shè)計編一些短小實用的控制程序,并用單片機給學(xué)生作一些演示,讓學(xué)生體會一下用C語言來設(shè)計程序相對于匯編語言的優(yōu)點,同時用一些實際小問題,讓學(xué)生自己編寫程序,解決問題,學(xué)用并行,提高學(xué)生的興趣和實際動手能力。
3.2 針對電類專業(yè)的特點,突出C++語言的控制特點電類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)C++語言主要是以控制為目的,因此,在講授C++時應(yīng)突出其控制特色,C++語言程序的基本結(jié)構(gòu)及流程控制語句、函數(shù)、指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)的概念作為與單片機的控制有關(guān)的概念是C++的重要概念,結(jié)合單片機的C語言程序設(shè)計,讓學(xué)生明白C++程序是函數(shù)驅(qū)動的,在講述它的概念時,要突出它是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基礎(chǔ),具有在它的基礎(chǔ)上控制用的組態(tài)軟件才能夠進行模塊化設(shè)計,具有突出控制的特色。
3.3 突出對象,重點培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想現(xiàn)代計算機控制系統(tǒng)所有的組態(tài)軟件種類很多,比如國外的IFLX,國內(nèi)的組態(tài)王等,這些軟件各有特色,但其共有的特色是可以自由組態(tài),設(shè)計快捷方便,維護簡單。而要實現(xiàn)這些功能,沒有面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言的支持是不可能的,而C++語言正是由于引入了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想后,才變得功能強大而使用靈活方便,因此在講授C++程序設(shè)計語言時需重點培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想,讓學(xué)生在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想指導(dǎo)下來理解和掌握對象的概念,從而能夠更好的理解組態(tài)軟件的設(shè)計基礎(chǔ),有利于自己對組態(tài)軟件的應(yīng)用和維護。
3.4 從工程實際應(yīng)用出發(fā),加強課程之間的交叉融合C++課程理論性較強,因此從解決實際問題出發(fā),將 C++語言程序設(shè)計和單片機應(yīng)用與開發(fā),以及拖動控制系統(tǒng)課程的部分內(nèi)容進行有機整合,通過課程之間的交叉滲透,以及對實際調(diào)速問題的解決,提高學(xué)生的語言程序設(shè)計的應(yīng)用能力。我校將C++語言程序課程設(shè)計、單片機應(yīng)用課程設(shè)計,以及拖動控制系統(tǒng)課程設(shè)計結(jié)合一起,用C++語言程序設(shè)計,實現(xiàn)了對步進電機、交直流電機調(diào)速的微機控制。既提高了學(xué)生對課程的理解,又提高了他們的實踐動手能力,效果突出,受到學(xué)生的好評。
篇5
關(guān)鍵詞:風(fēng)電人才;實習(xí)基地;實踐教學(xué)
中圖分類號:G646 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)03-0032-03
根據(jù)風(fēng)力發(fā)電快速發(fā)展的人才需要,由教育部批準,2006年華北電力大學(xué)率先開設(shè)了風(fēng)能與動力工程專業(yè)。經(jīng)過8年的辦學(xué)實踐,形成了自己的專業(yè)特色,培養(yǎng)了一批風(fēng)電行業(yè)急需的高級技術(shù)人才。2012年可再生能源再度成為全球發(fā)展的熱點,教育部將可再生能源的太陽能、風(fēng)能和生物能的相關(guān)專業(yè),合并為新能源科學(xué)與工程專業(yè)。2013年,我校對風(fēng)能與動力工程(風(fēng)電方向)專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行了修訂。具體表現(xiàn)在:強化專業(yè)基礎(chǔ),整合課程設(shè)置,更新課程內(nèi)容,優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),加強實踐環(huán)節(jié)。新方案的專業(yè)課程縮短了課堂學(xué)時數(shù),強化了實踐性的實驗課,學(xué)生需要進行大量的實習(xí)實踐活動,就目前校內(nèi)校外僅有的實習(xí)資源的實踐教學(xué),還不能滿足鍛煉學(xué)生動手能力和實踐教學(xué)的需要,應(yīng)當(dāng)建立校內(nèi)校外相結(jié)合的實習(xí)基地,以滿足人才培養(yǎng)和實踐教學(xué)活動的需要。
一、實踐教學(xué)的現(xiàn)狀
根據(jù)風(fēng)電專業(yè)國際化人才的培養(yǎng)要求,考慮風(fēng)電多學(xué)科的交叉性和風(fēng)電人才的迫切性,修訂后的新能源科學(xué)與工程(風(fēng)電方向)專業(yè)為機、電和熱動基礎(chǔ)課為主的課程體系,強化空氣動力學(xué)、風(fēng)電機組設(shè)計與制造、風(fēng)電場設(shè)計和風(fēng)電機組監(jiān)測與控制等專業(yè)課相結(jié)合的實踐教學(xué)。實踐教學(xué)體系包括課程實驗、課程設(shè)計、認識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計。其現(xiàn)狀如下。
1.課程實驗。對于計算機基礎(chǔ)、工程制圖與CAD、大學(xué)物理實驗、電路分析、電子技術(shù)、電機學(xué)、自動控制原理等電類課程的實驗,借助已有的電氣、自動化和能動學(xué)院的實驗室完成教學(xué)。但是具有專業(yè)特色的實驗課和動手實驗需要新建,以滿足以上骨干專業(yè)課教學(xué)實驗和實踐教學(xué)的要求。
2.課程設(shè)計。風(fēng)力機空氣動力學(xué)的2周課程設(shè)計在風(fēng)洞實驗室,采用專業(yè)設(shè)備進行葉片設(shè)計和制作;風(fēng)電機組設(shè)計與制造的2周課程設(shè)計,采用GL-blade軟件進行載荷計算與設(shè)計分析;風(fēng)力發(fā)電場的2周課程設(shè)計采用Wasp、Windsim軟件進行風(fēng)電場設(shè)計。特別是風(fēng)力發(fā)電機組監(jiān)測與控制的2周課程設(shè)計,經(jīng)過幾年的實踐我們研發(fā)了20臺風(fēng)電機組控制運行仿真實驗儀并要求學(xué)生以小組為單位,在實驗儀上自主創(chuàng)新,完成學(xué)生想要進行的風(fēng)力發(fā)電運行控制設(shè)計,得到了較好的實踐教學(xué)效果。
3.認識實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)。認識實習(xí)安排在第4學(xué)期,以現(xiàn)場參觀教學(xué)和現(xiàn)場多媒體講授為主的模式進行,要求學(xué)生在發(fā)電場和風(fēng)力發(fā)電機組的運行現(xiàn)場對專業(yè)相關(guān)的知識進行認識和理解,使學(xué)生能夠深入把握專業(yè)學(xué)習(xí)目的,并培養(yǎng)其學(xué)習(xí)研究的興趣和動力。畢業(yè)實習(xí)安排在第8學(xué)期,主要是相結(jié)合學(xué)生就業(yè)單位和今后從事的研究方向,進行為期4周的校外實習(xí)基地生產(chǎn)實習(xí);對于不能馬上就業(yè)的學(xué)生,要求與畢業(yè)設(shè)計研究課題相結(jié)合,畢業(yè)實習(xí)統(tǒng)一安排到相關(guān)的實習(xí)風(fēng)電機組總裝廠或風(fēng)力發(fā)電場。
二、通常情況下學(xué)生實習(xí)存在的問題
通常情況下由于實踐教學(xué)內(nèi)容無法為企業(yè)創(chuàng)造直接的經(jīng)濟效益,對于學(xué)生實習(xí)環(huán)節(jié),企業(yè)缺乏積極性和主動性。目前實習(xí)內(nèi)容還偏少,教學(xué)配置的軟硬件投入還不足,學(xué)生實習(xí)管理機制、運行模式還有待改善。問題主要集中在以下幾個方面。
1.多數(shù)企業(yè)不歡迎與本單位人員招聘無關(guān)的實習(xí)。即使學(xué)校與企業(yè)達成實習(xí)協(xié)議,為方便管理,企業(yè)通常不允許學(xué)生上崗鍛煉。個別企業(yè)和學(xué)生達成用人/就業(yè)意向,學(xué)生可直接進入企業(yè)相關(guān)崗位實習(xí),但由于達成意向的數(shù)量有限,無法滿足學(xué)生實習(xí)崗位的數(shù)量需求。
2.集中式實習(xí)多流于形式。高校實習(xí)實踐多采用統(tǒng)一安排、集中進行的方式,該方式雖然利于學(xué)生的教學(xué)管理,但實習(xí)效果不佳。在實習(xí)過程中,學(xué)生上崗鍛煉機會少,實習(xí)紀律難以保證。大多實習(xí)內(nèi)容只能局限于形式,最多是走完流程了事。
3.分散式實習(xí)難以管理。分散地把學(xué)生派到對口的用人企業(yè)單位去實習(xí),對就業(yè)和學(xué)生參與社會實踐很有益處,例如湖南工業(yè)大學(xué)的實習(xí)基地建設(shè)的做法[3]。但這種方式,學(xué)生分布分散,教學(xué)管理、效果評價比較困難。分散式實習(xí)可以有效增加實習(xí)深度和系統(tǒng)性,但必須建立完善的實習(xí)制度,形成和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的長效機制。建立校外人才實習(xí)基地,完善校外人才培養(yǎng)基地的管理制度,是提高實習(xí)深度和實習(xí)效果的重要方面,對于實踐型、多元化風(fēng)電人才培養(yǎng)具有重要意義。
三、提高學(xué)生實踐能力的實習(xí)基地建設(shè)構(gòu)想
1.樹立“能力教育”理念,深化“實踐能力”培養(yǎng)。目前,世界高等教育人才培養(yǎng)理念已逐步由以往的“學(xué)歷本位”轉(zhuǎn)向“能力本位”。在此觀念和思潮的影響下,“能力教育”已經(jīng)成為世界各國高等教育改革的趨勢[2]。風(fēng)力發(fā)電屬于高速發(fā)展的可再生能源領(lǐng)域,在我國能源戰(zhàn)略上具有重要地位。培養(yǎng)和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)相適應(yīng)的實踐型人才是促進行業(yè)發(fā)展,維持行業(yè)運行的必要條件。在人才培養(yǎng)中,必須緊扣專業(yè)特點,突出學(xué)生實踐能力,注重多學(xué)科之間的相互融合。在課程設(shè)置上,合理分布通識課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程和實踐課程比重,減少理論課和必修課的課內(nèi)學(xué)時,適當(dāng)增加實驗課、選修課,強化課外行業(yè)專家指導(dǎo)。加強多學(xué)科之間的相互滲透和融合,整合創(chuàng)新課程體系,挖掘和共享課程資源,充分滿足學(xué)生能力和個性發(fā)展的需要,切實提高學(xué)生的實踐能力,將能力教學(xué)理念落實到實踐教學(xué)的工作中。
2.優(yōu)化實踐教學(xué)方法。優(yōu)化學(xué)生實踐能力的教學(xué)方法要從影視圖像的被動“灌輸式”教學(xué),變?yōu)樽晕覄邮衷O(shè)計的“啟發(fā)式”教學(xué),讓學(xué)生在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,通過在實習(xí)基地建設(shè)的實驗裝置上,主動思考、大膽試驗、積極探究,使學(xué)生在設(shè)計和試驗中,主動學(xué)習(xí)理論知識,不斷提高其分析問題與解決問題的能力。通過師生互動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和挑戰(zhàn)精神。要積極推廣案例教學(xué)法,強化學(xué)生的主體意識,使他們在特定的事件情境中學(xué)會分析問題和解決問題。
3.風(fēng)電人才培養(yǎng)實習(xí)基地構(gòu)建模式。為了滿足風(fēng)力發(fā)電人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)要求,我校實習(xí)基地建設(shè)如圖1所示。
通過校內(nèi)已有實驗室和設(shè)備資源共享,逐漸豐富校內(nèi)實習(xí)實踐的基地建設(shè),完成學(xué)生的通用實踐技能培養(yǎng);與此同時,建立穩(wěn)定的校企合作機制、加大投入、強化管理、主動改善合作環(huán)境上創(chuàng)新和超越,才能實現(xiàn)風(fēng)電人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)和實習(xí)基地建設(shè)模式創(chuàng)新發(fā)展。
4.風(fēng)電人才培養(yǎng)的實習(xí)基地運行方式。在學(xué)校實習(xí)和實驗設(shè)備配置經(jīng)費嚴重不足的情況下,應(yīng)盡量整合校內(nèi)已有的資源;進一步完善實驗室和校內(nèi)外實習(xí)基地建設(shè)。首先要重視校內(nèi)實驗室建設(shè),有針對性地為學(xué)生設(shè)計實驗環(huán)境和儀器裝備。若條件允許,還可以和其他企事業(yè)單位聯(lián)合建設(shè)實驗室或者采取借、租、賃等方式加強和完善實驗室建設(shè)。在我校風(fēng)能研究中心的風(fēng)洞實驗室、運行控制實驗室和拆裝試驗室建設(shè)過程中,租借了企業(yè)部分設(shè)備,通過與企業(yè)聯(lián)合共建使實驗室進一步完善。其次,還要建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、熟練掌握現(xiàn)代實驗技術(shù)并能對實驗室進行科學(xué)管理的高水平的實驗隊伍。再次,要根據(jù)不同專業(yè)特點,積極建立校內(nèi)實習(xí)基地。如小型風(fēng)電機組組裝廠、多能發(fā)電微網(wǎng)試驗平臺、葉片制造試驗平臺以及風(fēng)電場模擬教學(xué)等。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,通過簡單實驗和設(shè)計開發(fā),可有效提高學(xué)生對專業(yè)理論的理解,提高學(xué)生的實踐能力。最后,要與不同性質(zhì)企業(yè)簽訂校外實習(xí)基地共建合同。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、就業(yè)方向、專業(yè)和學(xué)科特點,有目的、有計劃、有步驟地拓展校外實習(xí)基地建設(shè),創(chuàng)建一個滿足新能源科學(xué)與工程(風(fēng)電方向)實踐教學(xué)的實習(xí)基地新模式。
5.實施實踐教學(xué)的考評機制。要發(fā)揮考核評估的導(dǎo)向激勵功能,調(diào)動教師和學(xué)生參與實踐教學(xué)的積極性和主動性,提高實踐教學(xué)質(zhì)量。首先,要建立和完善實踐教學(xué)考核評價體系。對每個學(xué)生制定具體的實踐教學(xué)考核評價框架,包括實踐教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)方法、實踐教學(xué)手段、實踐教學(xué)態(tài)度和實踐教學(xué)效果等五個方面[5],并分項賦分。這樣就能促使學(xué)生重視實踐教學(xué)環(huán)節(jié),從而保證實踐教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的實踐能力。其次,要加強對實踐教學(xué)的考核評估。我校對實踐教學(xué)的考核評估主要有兩個渠道。一是對教師的考核評估。根據(jù)制定的實踐教學(xué)考核評價體系,通過校(院)、系和學(xué)生的“三級考評”制度進行嚴格考核。二是對學(xué)生的實踐技能進行考核。按照有關(guān)實踐教學(xué)質(zhì)量要求和考核標(biāo)準,可以采取一般考試、重點考試和答辯過關(guān)方法的“三級考試”來檢驗學(xué)生的實踐能力。
四、實習(xí)基地的實踐教學(xué)成果總結(jié)
幾年來,學(xué)校通過加強實習(xí)基地建設(shè),提高了教學(xué)質(zhì)量,學(xué)生實踐創(chuàng)新能力穩(wěn)步提高,在全國大學(xué)生各學(xué)科競賽中不斷取得好成績:在美國海因萊因基金會和中國宇航學(xué)會共同舉辦的太空探索類的專業(yè)競賽中,獲國家級一等獎1項;獲“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽世博專項競賽一等獎1項;獲全國節(jié)能減排社會實踐與科技競賽二等獎1項、三等獎1項;獲全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽二等獎2項;獲全美大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽二等獎2項、三等獎1項;獲全國大學(xué)生電工建模三等獎1項;獲“挑戰(zhàn)杯”首都大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎2項、三等獎3項;獲“挑戰(zhàn)杯”首都大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽三等獎1項(共計國家級一等獎2項、二等獎5項、三等獎3項;省部級二等獎2項、三等獎4項)。通過實踐教學(xué)和實習(xí)基地建設(shè),提高了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力,拓寬了就業(yè)渠道,提高了學(xué)生就業(yè)率。校內(nèi)外實習(xí)基地建設(shè),拓寬了學(xué)生的實踐渠道,使學(xué)生了解了實際生產(chǎn)及工作的管理方式等,鍛煉了學(xué)生的實際操作能力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力,2010―2014年畢業(yè)生就業(yè)率達98.5%,位居全國高校前列。
五、結(jié)束語
盡管我校新能源科學(xué)與工程專業(yè)取得了較好的實踐教學(xué)成果,但是我們必須面對現(xiàn)實,深入分析實習(xí)基地建設(shè)與實踐教學(xué)管理中存在的問題,并以創(chuàng)新的理念、創(chuàng)新的思路、創(chuàng)新的舉措建設(shè)多種模式的校內(nèi)外實習(xí)基地。在實踐教學(xué)中,要采取各種有力措施,確保學(xué)生實踐課程的內(nèi)容、時間和質(zhì)量,推進教育教學(xué)、科技創(chuàng)新和社會實踐的緊密結(jié)合,促進實踐教學(xué)的發(fā)展,提高風(fēng)電人才培養(yǎng)質(zhì)量。
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微型課程又稱為短期課程或課程組件,是在學(xué)科范圍內(nèi)由一系列半獨立的單元組成的一種課程形式.它既能適應(yīng)不同學(xué)生的興趣和需要,又可以及時反映社會和科技的發(fā)展;既有主題又能體現(xiàn)學(xué)科課程的特點.從20世紀80年代開始,微型課程就成了世界各國課程開發(fā)的一種新趨勢.微型課程有著自己鮮明的特點:“短”――課程持續(xù)時間比較短,少則1-2課時,多則5-6課時,不影響學(xué)科課程的學(xué)習(xí);“少”――教學(xué)目標(biāo)少,突出一個中心內(nèi)容或?qū)iT主題,容量少,學(xué)生容易學(xué)習(xí)和接受;“活”――課程內(nèi)容活,可以根據(jù)學(xué)校條件和學(xué)生興趣來安排教學(xué)內(nèi)容,課程之間的知識聯(lián)系相對松散.同時課時安排也比較靈活,可根據(jù)學(xué)校具體情況進行調(diào)整,充分利用相對零散的時間.微型課程的這些特點與綜合實踐課的特點非常吻合.
二、《家庭環(huán)保充電站》微型課程開發(fā)過程
1.確定課程方向
課程方向的確定主要從以下幾個方面進行考慮.
(1)與學(xué)生實情相符合.主要包括學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、興趣以及相對應(yīng)的動手能力等.所設(shè)置的主題要在學(xué)生能接受的范圍,但要符合最近發(fā)展區(qū)原理,使學(xué)生跳一跳才能夠到.
(2)與學(xué)科教學(xué)相聯(lián)系.這樣可以加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解,提高學(xué)科課程的學(xué)習(xí)熱情,但要避免完全學(xué)科化.
(3)與社會發(fā)展相吻合.比如體現(xiàn)綠色環(huán)保、可持續(xù)等理念,增強課程的時代性.
依據(jù)上述三個方面,筆者通過對學(xué)生的調(diào)查,以及對學(xué)生所學(xué)知識結(jié)構(gòu)了解,選擇了制作手搖發(fā)電機,給超級電容充電,組成環(huán)保電池供家庭使用這樣一個項目.因為,這個項目中幾乎所有的原理和元器件知識,都是學(xué)生學(xué)習(xí)過.但是,存在著知識分散的問題,同時學(xué)生對這些知識的認知也只停留在表面.因此,通過這個項目的完成,會很好的將知識加以串聯(lián),能夠讓學(xué)生體會到知識的實際應(yīng)用價值.
至此,課程的大方向已經(jīng)確定,但就其課程的容量上還略顯偏大,考慮到課時的原因,以及各部分知識之間的相互關(guān)系,筆者將其它分成了幾個相對獨立的子項目,其結(jié)構(gòu)如下.
2.確定課程教學(xué)目標(biāo)
課程教學(xué)目標(biāo)分為總目標(biāo)和子項目教學(xué)目標(biāo),具體如下.
(1)課程總教學(xué)目標(biāo).通過該課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)探究能力和環(huán)境保護意識,培養(yǎng)學(xué)生的信息收集能力、動手能力、團隊協(xié)作能力、總結(jié)和展示能力、融入信息社會的態(tài)度和能力.
(2)子項目教學(xué)目標(biāo).“手搖發(fā)電機制作”項目教學(xué)目標(biāo)是了解干電池造成的污染,學(xué)習(xí)制作簡易發(fā)電機,培養(yǎng)信息收集能力、動手能力、團隊協(xié)作能力,宣傳環(huán)保.“整流電路制作”項目教學(xué)目標(biāo)是制作整流電路,了解交流電轉(zhuǎn)換成直流電的簡單方法,學(xué)極管、電容的電學(xué)特性,增強學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)他們的合作精神和交流表達能力.“電能的儲存”項目教學(xué)目標(biāo)是了解電能儲存的方式及各種儲能元件,學(xué)習(xí)超級電容的電學(xué)特性, 完成成品組裝并展示,培養(yǎng)總結(jié)和展示的能力.
3.課程實施
課程具體的實施,可以根據(jù)學(xué)校的課時安排進行靈活處理.筆者進行了兩種嘗試,具體如下.
方式一總課時在4個以上,則可以考慮學(xué)習(xí)整個課程.課程共分為4個課時,采用小組協(xié)作學(xué)習(xí)的方式授課,課程的三個部分同時進行,利用小組成員間的交流,達到知識共享的目的.每個小組4名成員.第1課時,成員A收集有關(guān)廢舊電池造成的污染及國際上處理廢舊電池的方法,并記錄在表格中.成員B查找交流發(fā)電機的原理及收集自制簡易交流發(fā)電機的模型,記錄在表格中,以便與同組成員協(xié)商后設(shè)計合適的結(jié)構(gòu).成員C檢索交流電轉(zhuǎn)變成直流電的方法及電路結(jié)構(gòu),記錄在表格中.成員D檢索儲存電能的方法及所用元器件及價格,記錄在表格中.信息檢索完成后,小組成員討論確定自制發(fā)電機的結(jié)構(gòu)、設(shè)計整流電路以及存儲電能的元器件,力求做到簡單、高性價比,更提倡廢物利用.最后提交指導(dǎo)老師審核,以確定方案的可行性.并在課余準備好所需材料,有困難的可以請老師、家長幫助.第2課時,根據(jù)上一課時的方案,合作完成手搖發(fā)電機及整流電路制作,并嘗試點亮小燈泡,如果未能點亮,分析可能的原因并解決.第3課時,根據(jù)上一課時制作的模型,設(shè)計一個產(chǎn)品外觀,討論該裝置在生活中的拓展應(yīng)用.第4課時,各小組制作展板,展示自己的成果,倡導(dǎo)合理使用電池,宣傳環(huán)保理念.下面是用圖表的方式來表示整個課程的流程設(shè)計:
方式二課時只有1~2個,可以考慮學(xué)習(xí)其中一個內(nèi)容.筆者選擇了第一部分,主要考慮以后如果還有課時,可以繼續(xù)學(xué)習(xí)其他部分,組合后依然可以完整地學(xué)習(xí)到整個課程,學(xué)生也能得到一個完整的作品.由于教學(xué)內(nèi)容相對較少,可以每個學(xué)生單獨完成.教學(xué)過程如下.第一課時,學(xué)生收集干電池使用情況及造成的污染,并交流.檢索交流發(fā)電機資料,設(shè)計手搖發(fā)電機結(jié)構(gòu)及所需材料,提交設(shè)計報告并交流.利用課時之間的間隔期,讓學(xué)生準備所需材料,如果實在無法得到可以請老師幫助;第二課時,完成發(fā)電機制作,并點亮發(fā)光二極管.交流制作中遇到的問題及解決方案.
三、實踐結(jié)論
1.微型課程開闊了物理研究性學(xué)習(xí)策略的拓展思路
目前很多學(xué)校的研究性學(xué)習(xí)主要是課題研究的方式,而且?guī)啄陙?,學(xué)生研究的課題似乎沒什么大的拓展,很多時候都流于形式,項目設(shè)計的實踐活動類型沒有受到重視.其實項目設(shè)計形式的微型課程,其最終的產(chǎn)物往往是可以使用的產(chǎn)品,看得見摸得到,學(xué)生的成就感會更加強烈.
2.微型課程滿足了物理研究性學(xué)習(xí)的彈性管理要求
通過觀察發(fā)現(xiàn),由于綜合實踐課沒有固定的時間,每個學(xué)期課時安排也不同,中間間隔期往往很長,而課題研究形式的綜合實踐課往往要延續(xù)很長的時間,造成學(xué)生資料保管上的困難,往往臨時抱佛腳,拼湊一些材料交差.而項目制作形式的微型課程,克服了綜合實踐課課時少,時間間隔長的弊端,真正發(fā)揮了綜合實踐課的作用.
篇7
基金項目:本文系2012年東北電力大學(xué)教學(xué)改革研究項目(項目編號:20120010)、吉林省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題(課題編號:GH13201)的研究成果之一。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)15-0036-02
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的主要目標(biāo)是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的各類型高素質(zhì)工程技術(shù)人才,即卓越工程師后備人才(簡稱“卓越工程師”)。[1]在西方的發(fā)達國家,政府高等教育改革的方向是將學(xué)生置于教育教學(xué)系統(tǒng)的核心,隨之而來的在世界一流大學(xué)里的人才培養(yǎng)模式改革也將培養(yǎng)卓越工程技術(shù)人才視為重點。卓越工程師的培養(yǎng)不但需要重新構(gòu)建課程體系和教學(xué)內(nèi)容,制訂切實可行的培養(yǎng)方案,還要注重教學(xué)組織形式和教學(xué)方法的研究和改革用以保證卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。東北電力大學(xué)能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)就是在此基礎(chǔ)上開展的,制訂了相應(yīng)的培養(yǎng)計劃。但對于具體的教學(xué)組織形式和教學(xué)方法的改革、研究和設(shè)計的探討,更有助于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的實專業(yè)提供論文寫作和寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net施。如何充分利用本專業(yè)現(xiàn)有的教學(xué)資源,改變教學(xué)手段,充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,是保證參與“卓越計劃”的學(xué)生日后具備較強的工程能力和創(chuàng)新意識的關(guān)鍵。這就要求在培養(yǎng)的過程中,將學(xué)生置為中心,將學(xué)生掌握知識和應(yīng)用知識的能力置為出發(fā)點,將綜合素質(zhì)提高和創(chuàng)新能力培養(yǎng)置為指導(dǎo)思想,按照行業(yè)的需求來改革教學(xué)組織形式和教學(xué)方式,以適應(yīng)卓越工程師的培養(yǎng)。
研究性學(xué)習(xí)作為一種教學(xué)組織形式和教學(xué)方式,符合工程能力培養(yǎng)的規(guī)律和綜合素質(zhì)形成的邏輯。[2]它適合用于“卓越計劃”人才的培養(yǎng),可以幫助參與“卓越計劃”的高校實現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)的目標(biāo)和達到卓越工程師培養(yǎng)的標(biāo)準。所以,在卓越工程師培養(yǎng)中開展研究性學(xué)習(xí)是非常必要的,而研究如何在卓越工程師培養(yǎng)中開展研究性學(xué)習(xí)就成了首要解決的問題。
一、研究性課程設(shè)計
課程設(shè)計是專業(yè)課學(xué)習(xí)過程中的一個非常重要的實踐性環(huán)節(jié),是教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分。課程設(shè)計注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基本理論解決工程實際問題,提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識的能力,在能源與動力工程專業(yè)方向的教學(xué)計劃中占有重要的地位和作用。通常在課程設(shè)計前,指導(dǎo)教師會根據(jù)課程內(nèi)容擬定一個設(shè)計題目,將設(shè)計過程中指定的條件和所需要數(shù)據(jù)交給學(xué)生,然后講解一些主要的相關(guān)知識點,在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下由學(xué)生來完成。有的課程所選用的課程設(shè)計指導(dǎo)教材上有整個計算過程的圖和表格,學(xué)生只是改變一下計算條件,用手算的形式就能完成。這樣,在課程設(shè)計的過程中學(xué)生就不會動腦思考“為什么要這樣計算”,“可不可以不這樣計算”,也就達不到培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用課程的基本理論知識解決實際問題的能力,也就更談不上創(chuàng)新。此外,計算機以及各種語言、算法已經(jīng)應(yīng)用到了各個領(lǐng)域,不能借助計算機來解決工程實際問題的工程技術(shù)人員是不能適應(yīng)社會發(fā)展的。而卓越工程師的培養(yǎng)更加注重學(xué)以致用,尤其是實踐能力的培養(yǎng)。所以,傳統(tǒng)的課程設(shè)計的指導(dǎo)方式已不再適用,對課程設(shè)計進行研究和改革有助于卓越工程師的培養(yǎng)。
研究性課程設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)專業(yè)知識融入到實際工程應(yīng)用中,所培養(yǎng)的學(xué)生不僅有扎實的專業(yè)知識,而且有較高水平的分析問題和解決問題的能力,并能利用計算機去解決實際問題。通過研究性課程設(shè)計,不但能使學(xué)生很直觀地掌握課堂上所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,還能體會到計算機與專業(yè)課知識相結(jié)合所帶來的成就感,從而在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的同時提高了分析和解決實際工程問題的能力。并且,借助于學(xué)生的主動性,還可培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和實踐創(chuàng)新能力?;陧椖康膮⑴c式學(xué)習(xí)是研究性學(xué)習(xí)的一種方式,[2]學(xué)生通過參與工程項目或工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、研究的過程,鍛煉應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力,它為研究性課程設(shè)計的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。
二、基于卓越工程師培養(yǎng)的研究性課程設(shè)計的過程
為了保證研究性課程設(shè)計的實施,達到培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新能力的目的,除了將學(xué)生置為中心,指導(dǎo)教師改變角色外,還需要注意以下幾個方面:
1.結(jié)合工程實際選題
指導(dǎo)教師應(yīng)通過對電力生產(chǎn)中出現(xiàn)事故或故障的調(diào)查,編制課程設(shè)計的題目,以豐富專業(yè)主干課程的課程設(shè)計內(nèi)容,實現(xiàn)課程設(shè)計題目的多樣化和實際化,達到理論與實際相結(jié)合的目的。并且,盡量使課程設(shè)計的題專業(yè)提供論文寫作和寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net目針對大容量發(fā)電機組經(jīng)常出現(xiàn)的問題而設(shè)置,以進一步提高學(xué)生解決實際問題的能力,并促進對所學(xué)課程內(nèi)容的深入理解,達到培養(yǎng)具有科研創(chuàng)新能力和實踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的目的。
比如“汽輪機原理”的課程設(shè)計,所選的題目就是綜合利用學(xué)過的基礎(chǔ)知識分析與解決某電廠汽輪機組實際發(fā)生的問題,即“在汽輪機通流部分缺省情況下(拆除其中一級)機組最大允許負荷確定及經(jīng)濟性和安全性核算”。這個設(shè)計中涉及到回?zé)嵯到y(tǒng)的熱力計算、強度校核和汽輪機變工況下的經(jīng)濟性。這樣,學(xué)生在完成設(shè)計之后,不但掌握了整臺機組的經(jīng)濟指標(biāo)計算和安全性核算,還掌握了汽輪機的變工況和回?zé)嵯到y(tǒng)變工況的理論知識和應(yīng)用。
2.豐富課程設(shè)計的內(nèi)容
課程設(shè)計的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的原理和技術(shù)知識解決實際問題,同時訓(xùn)練學(xué)生使用計算機和查閱資料的能力,使學(xué)生在課程設(shè)計的過程中鞏固所學(xué)的理論知識,培養(yǎng)利用這些知識解決實際問題的能力,逐步樹立正確的設(shè)計觀念。在課程設(shè)計過程中,應(yīng)將學(xué)生置為主體,指導(dǎo)教師起引導(dǎo)作用,充分發(fā)揮研究性學(xué)習(xí)的作用。“設(shè)計”本身就是一個創(chuàng)新的過程,應(yīng)盡量發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。指導(dǎo) 教師應(yīng)該將課程設(shè)計的內(nèi)容制訂得比較寬泛,學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和興趣選擇已知條件,真正達到“設(shè)計”的意義。一般情況下,參加課程設(shè)計的同學(xué)應(yīng)該是一個年級,班數(shù)不等,人數(shù)較多,為了達到課程設(shè)計的預(yù)期效果可以分組進行,每組的設(shè)計內(nèi)容有所變化。如“汽輪機原理”課程設(shè)計“在汽輪機通流部分缺省情況下機組最大允許負荷確定及經(jīng)濟性和安全性核算”,在保證學(xué)生所運用的基本原理和訓(xùn)練目的相同的情況下拆除不同的級,可使每位學(xué)生的計算內(nèi)容都不相同,給學(xué)生留一個探索的空間,不但鞏固了所學(xué)的理論知識,還增強了利用這些知識解決實際問題的能力,同時也培養(yǎng)了學(xué)生查找資料和歸納總結(jié)的能力。
3.加強計算機在課程設(shè)計中的應(yīng)用
隨著專業(yè)課教學(xué)與計算機應(yīng)用的結(jié)合,課程設(shè)計要加強計算機的應(yīng)用,包括程序設(shè)計、繪圖和界面設(shè)計,以訓(xùn)練學(xué)生高效率解決工程實際問題的能力。在課程設(shè)計的過程中,要求學(xué)生編程計算和手算相結(jié)合,這樣既應(yīng)用了計算機知識,又能更好地理解算法的基本原理。課程設(shè)計的最后,要求用工程繪圖軟件繪制熱力系統(tǒng)圖及其原理圖,便于學(xué)生在繪圖的過程中了解整個系統(tǒng)及工作原理。如在“汽輪機原理”課程設(shè)計中,通過繪制機組全面性熱力系統(tǒng),使學(xué)生對整個熱力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程及各個主輔設(shè)備之間的聯(lián)系有了比較清晰的了解和認識,基本上樹立了正確的工程觀念,增強了學(xué)生的實踐能力。另外,計算機的應(yīng)用與課程設(shè)計的結(jié)合,也加強了學(xué)生的計算機使用能力,為其今后從事各種工作奠定了有力的基礎(chǔ)。
4.制訂嚴格的成績考核標(biāo)準
課程設(shè)計的成績考核可以由兩部分組成:檢查設(shè)計說明書和學(xué)生獨立答辯。第一部分是課程設(shè)計說明書的質(zhì)量,它反映著學(xué)生的邏輯思維能力和條理明晰的書面表達能力。通常,課程設(shè)計說明書都有統(tǒng)一的書寫規(guī)范專業(yè)提供論文寫作和寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net,既美觀又便于查閱有關(guān)數(shù)據(jù)。說明書要闡述計算過程中的主要依據(jù)和基本計算公式;文字要簡練,字跡要工整,逐頁編號;圖表要列名,并按照先后次序統(tǒng)一編號;所附圖紙應(yīng)正確、清晰。在考核時,重點檢查計算結(jié)果合理性、設(shè)計過程說明條理清楚性、內(nèi)容充實性和插圖清晰美觀性。第二部分是考查學(xué)生對課程所學(xué)基礎(chǔ)理論知識的掌握、應(yīng)用和創(chuàng)新。通過答辯的形式,根據(jù)課程設(shè)計內(nèi)容和過程中涉及到的基礎(chǔ)理論,提出不同的問題,根據(jù)學(xué)生的具體情況來考核,不但能考查學(xué)生分析和解決問題的能力,還能考查到學(xué)生的創(chuàng)新之處。同時也能鍛煉學(xué)生的語言表達能力、交流能力和臨場應(yīng)變能力。最后,教師根據(jù)課程設(shè)計說明書和所提出的問題的回答情況給出課程設(shè)計的考核成績。
課程設(shè)計完成后,每名同學(xué)的課程設(shè)計說明書和答辯記錄裝在統(tǒng)一設(shè)計的檔案袋中分班級保存。
三、結(jié)論
在卓越工程師培養(yǎng)中開展研究性課程設(shè)計是切實可行的。為了保證卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn),研究性課程設(shè)計的選題至關(guān)重要,既要和工程實際相結(jié)合,又要保證在設(shè)計過程中鍛煉學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神。指導(dǎo)教師要將學(xué)生置為主體,轉(zhuǎn)變教育思路,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,才能保證研究性課程設(shè)計的實施。研究性學(xué)習(xí)為培養(yǎng)具有科研創(chuàng)新能力和實踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才提供了新思路,也可以在各類課堂教學(xué)中進行實施。
參考文獻:
篇8
【關(guān)鍵詞】汽車發(fā)動機電控系統(tǒng);教學(xué)創(chuàng)新;理實一體化教學(xué);職業(yè)技能
1.前言
汽車最重要的組成部分之一就是汽車發(fā)動機,它相當(dāng)于汽車的心臟部分,隨著電控系統(tǒng)與發(fā)動機技術(shù)的全面發(fā)展,所有的汽車制造廠商對發(fā)動機新技術(shù)投入全部研發(fā)精力,促進了電控系統(tǒng)飛速的發(fā)展。2001年我國就要求所有汽車生產(chǎn)必須全部進行電噴系統(tǒng)的安裝,所以,電噴系統(tǒng)的維修技能提升是所有維修人員的技能必備。在我國,所有的汽車維修人員都是從高職高專職業(yè)院校培訓(xùn)出來的,為了滿足社會對于汽修人才的需求,高職高專職業(yè)院校應(yīng)當(dāng)緊跟社會要求與企業(yè)要求,開設(shè)滿足需求的所有課程。其中,在汽車類專業(yè)課程中最為核心的課程就是汽車發(fā)動機電控系統(tǒng),它不僅是一門在汽車傳感器、發(fā)動機構(gòu)造以及電工電子基礎(chǔ)上建立的基礎(chǔ)課程,還是一門講述工作原理和電控系統(tǒng)組成的課程,為此,就需要高職高專職業(yè)院校對學(xué)生進行排除能力、儀器檢測能力、分析能力、電控系統(tǒng)故障診斷能力、實踐能力、職業(yè)道德能力等綜合能力的培養(yǎng)。
課程教學(xué)的好與壞直接導(dǎo)致技能人員的好與壞,如果課程設(shè)計的內(nèi)容脫離實踐、方法輕實踐重理論,會直接影響培養(yǎng)目標(biāo)的專業(yè)化,所以,課程教學(xué)的設(shè)計直接關(guān)系到目標(biāo)實現(xiàn)。在進行課程設(shè)計時應(yīng)當(dāng)始終在培養(yǎng)學(xué)生附近圍繞,以職業(yè)關(guān)鍵能力為目標(biāo)來進行,文章通過社會能力、專業(yè)能力以及方法能力的培訓(xùn)進行分析。
2.汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)課程概述
汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)課程主要有構(gòu)成課程體系設(shè)計、教學(xué)目標(biāo)以及課程定位、培養(yǎng)關(guān)鍵能力。目前所有的課程開發(fā)都是通過實現(xiàn)工程來進行的過程向?qū)?,比如,工作過程所對應(yīng)的整合、歸納以及抽象學(xué)習(xí)領(lǐng)域、學(xué)習(xí)領(lǐng)域所對應(yīng)的教學(xué)過程設(shè)計和學(xué)習(xí)情境、汽車應(yīng)用類對應(yīng)職業(yè)工作順序。通過對一些汽車營銷企業(yè)、汽車故障診斷崗位、汽車維修崗位、汽車專項技術(shù)服務(wù)崗位、汽車維修崗位以及汽車維護崗位等進行分析,從而確定了六種屬于汽車機電維修領(lǐng)域的崗位,主要有整車性能檢測的診斷、電氣系統(tǒng)在汽車車身的檢修、診斷與檢修汽車底盤、診斷與檢修汽車發(fā)動機、汽車維護以及診斷與檢修汽車電器系統(tǒng)。我國高職高專職業(yè)院校的學(xué)習(xí)課程是根據(jù)職業(yè)資格在汽車修理中的技能要求,進行專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域、專業(yè)學(xué)習(xí)情境和行動現(xiàn)實化、具體化的課程體系。
汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)是一門面向汽車電子技術(shù)、汽車檢測、汽車運用和汽車維修等具有綜合技能的專業(yè)平臺課程,它始終圍繞著培養(yǎng)社會能力、方法能力以及專業(yè)能力的關(guān)鍵職業(yè)能力而設(shè)計。課程的教學(xué)目標(biāo)主要是對學(xué)生進行電控發(fā)電機組中出現(xiàn)常見故障排除的培養(yǎng)、電控發(fā)電機組中出現(xiàn)常見故障診斷的培養(yǎng)、檢測設(shè)備熟練使用的培養(yǎng)、維修工具熟練使用的培養(yǎng)、技術(shù)資料相關(guān)英文和中文查找的培養(yǎng)、數(shù)據(jù)分析技能能力的培養(yǎng)、方法能力的培養(yǎng)、社會能力的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)關(guān)鍵能力是通過高技能人才、課程教學(xué)、汽車維修來進行設(shè)計的,并且,理實一體化的設(shè)計教學(xué)、學(xué)習(xí)情境的工作過程化設(shè)計都是一種對專業(yè)能力進行強化的培養(yǎng)手段,任務(wù)教學(xué)法、項目教學(xué)法是一種對具體問題能力、方法能力進行強調(diào)解決的培養(yǎng)手段,具體任務(wù)工作分工完成、具體任務(wù)工作小組討論合作是一種對學(xué)生團結(jié)問題、協(xié)作問題、社會能力進行解決的培養(yǎng)手段。
3.課程設(shè)計過程
3.1 課程設(shè)計思路
高職高專職業(yè)院校的基本教育特點為,從學(xué)生體系轉(zhuǎn)化為工作體系,而學(xué)習(xí)過程就成為一種學(xué)習(xí)和工作的過程一體化,并根據(jù)工作任務(wù)來進行具體工作、工作要求、工作對象以及工作內(nèi)容,所以,現(xiàn)行的高職高專職業(yè)院校課程普遍呈現(xiàn)開放性、職業(yè)性和實踐性。通過汽修廠要求的工程過程可以知道,要想教學(xué)內(nèi)容實現(xiàn)有形化和具體化就必須采取教學(xué)所對應(yīng)的情境,并以理實一體化來進行實訓(xùn)室教學(xué),以此表現(xiàn)出課程所具有的實踐性。目前,我國的高職高專職業(yè)院校設(shè)計課程的重點為對學(xué)生進行職業(yè)技術(shù)能力和職業(yè)性的培養(yǎng),學(xué)校利用教學(xué)情境的不同來不斷讓學(xué)生進行訓(xùn)練以及學(xué)習(xí),以便讓學(xué)生獲得需要的實踐技能和理論知識,并在團隊的協(xié)作合作中,訓(xùn)練學(xué)生的合作交往能力和與人溝通能力,從而全方位提升學(xué)生的社會能力、方法能力和專業(yè)能力,使學(xué)生所具有的綜合職業(yè)能力得到培養(yǎng)。
在教學(xué)過程中,高職高專職業(yè)院校還需要注重在工作任務(wù)的教學(xué)過程中,努力按照企業(yè)工作過程進行模擬,這樣才能使學(xué)生真正獲得職業(yè)技能,所以,在進行教學(xué)過程中就必須讓學(xué)生到企業(yè)里面實習(xí)頂崗,同時高職高專職業(yè)院校還可以去企業(yè)聘請技術(shù)人員來為學(xué)生進行講課,以這種請進來、走出去的方法來把學(xué)校學(xué)習(xí)過程導(dǎo)入企業(yè)最真實的工作過程中去,并使兩中過程相融合,從而實現(xiàn)真正意義上的開放性課程。
3.2 課程設(shè)計原理
通過多年的崗位需求、培養(yǎng)目標(biāo)、人才培訓(xùn)、學(xué)校的課題研究以及企業(yè)的用工要求,高職高專職業(yè)院校目前從改革教學(xué)手段、改革教學(xué)方法、改革教學(xué)內(nèi)容和改革課程體系來進行從業(yè)人人員素質(zhì)要求培訓(xùn)、能力要求培訓(xùn)、知識要求培訓(xùn),并從根本上提升學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力和就業(yè)應(yīng)變能力。汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)課程教學(xué)設(shè)計的原則有五個,分別是在眾多的課程中要以突出能力作為目標(biāo),課程的任務(wù)以及項目是課程載體的體現(xiàn),通過工作過程的完整性來進行實訓(xùn)過程中能力的設(shè)計,切記學(xué)生才是高職高專職業(yè)院校的行為主題,理實一體化中實踐知識和理論知識相統(tǒng)一的教學(xué)課程。
4.汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)課程教學(xué)改革的創(chuàng)新研究
4.1 典型工作任務(wù)
通過企業(yè)專家、教師共同對企業(yè)進行深入調(diào)研和以培養(yǎng)汽車專業(yè)人才為目標(biāo)進行的總結(jié)職業(yè)技能、歸類職業(yè)技能、分析職業(yè)技能,最后剩下五個發(fā)動機電控系統(tǒng)的典型工作任務(wù)。這五個典型工作任務(wù)每個都是從企業(yè)工作任務(wù)中產(chǎn)生出來的維修故障和實際需求,并且都具有相對完整的過程,能夠比較好的把技能、知識點融合掌握,并且從簡單到困難來進行循序漸進的設(shè)置任務(wù)。當(dāng)高職高專職業(yè)院校進行學(xué)習(xí)單元的教學(xué)時,老師則需要對學(xué)習(xí)單元進行任務(wù)工單、教學(xué)設(shè)計、學(xué)生手冊、教學(xué)課件、演示錄像和教學(xué)錄像的拆分,并且,由教師把整個學(xué)習(xí)單元按照六步法來進行組織過程的教學(xué)設(shè)計,設(shè)計的內(nèi)容必須包括組織教學(xué)過程、任務(wù)名稱、學(xué)時、任務(wù)目的、實訓(xùn)設(shè)備、實訓(xùn)場地以及客戶任務(wù)描述等。
4.2 高職高專職業(yè)院校的競賽模式
高職高專職業(yè)院校引入競賽模式,不僅可以展示學(xué)校老師的教學(xué)改革的重要作用和學(xué)校宣傳的辦學(xué)成果,還可以展示學(xué)校中學(xué)生的風(fēng)采。根據(jù)各種技能大賽的數(shù)據(jù)可以知道,競賽模式既需要參賽選手具備應(yīng)對自如、心理素質(zhì)好、配合明確、分工明確、邏輯思維清晰,也需要參賽選手具備儀器正確使用、記錄完整、設(shè)備檢測、分析準確、故障點確認。要想課堂教學(xué)的內(nèi)容運用到技能競賽中去,就需要學(xué)生自己進行實際操作演練,一般在競賽中的故障點通常是由企業(yè)技術(shù)維修總監(jiān)進行的,并且對分工協(xié)作、邏輯分析、規(guī)范操作以及安全生產(chǎn)都要求比較高,這一點也是現(xiàn)實高職高專職業(yè)院校多缺少的一點。
4.3 理實一體化實訓(xùn)
理實一體化為學(xué)校培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)綜合能力和為學(xué)生打造了作為真實的職業(yè)環(huán)境,通過現(xiàn)實的工作任務(wù)來進行學(xué)生的生產(chǎn)性實訓(xùn),在進行實訓(xùn)時,學(xué)生和老師都需要注意現(xiàn)在的身份和以前不一樣了,以前是老師教導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生,而現(xiàn)在則是由老師指引,學(xué)生自主來進行學(xué)習(xí)的,并在理實一體化教學(xué)過程中引入技術(shù)規(guī)范標(biāo)準、工作流程標(biāo)準、工作責(zé)任書以及技術(shù)手冊來對學(xué)生進行職業(yè)素質(zhì)、職業(yè)道德的培養(yǎng)。目前我國的高職高專職業(yè)院校采取的的生產(chǎn)性實訓(xùn),是通過老師帶領(lǐng)學(xué)生在企業(yè)汽車維修團隊進行教學(xué)模式的展開,讓學(xué)生了解到汽車維修包括,預(yù)約—接待—車輛診斷—制作工單—車間派工—車輛檢修—質(zhì)檢驗收—清洗交車—服務(wù)跟蹤。此外,高職高專職業(yè)院校還可以建立汽車美容設(shè)備,讓學(xué)生為車輛進行美容,保證培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和責(zé)任心。
5.結(jié)束語
汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)是一門面向汽車電子技術(shù)、汽車檢測、汽車運用和汽車維修等具有綜合技能的專業(yè)平臺課程,它始終圍繞著培養(yǎng)社會能力、方法能力以及專業(yè)能力的關(guān)鍵職業(yè)能力而進行設(shè)計。高職高專職業(yè)院校進行課程設(shè)計時,需要遵循在眾多的課程中要以突出能力作為目標(biāo),課程的任務(wù)以及項目是課程載體的體現(xiàn),通過工作過程的完整性來進行實訓(xùn)過程中能力的設(shè)計,切記學(xué)生才是高職高專職業(yè)院校的行為主題,理實一體化中實踐知識和理論知識相統(tǒng)一的教學(xué)課程的五個原則進行設(shè)計。汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)課程教學(xué)改革的創(chuàng)新研究從典型工作任務(wù)、高職高專職業(yè)院校的競賽模式以及理實一體化實訓(xùn)三個方面進行的。
參考文獻
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篇9
關(guān)鍵詞:單片機;一體化;教學(xué)模式
具體而言,我們提出的單片機課程一體化開放式教學(xué)模式包括以下三個部分的內(nèi)容。
一、合理編排教學(xué)內(nèi)容和順序
按照如下的順序開展課堂教學(xué):(1)單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和片內(nèi)資源介紹,存儲模式,中斷機制、重要寄存器的功能與操作;(2)單片機開發(fā)環(huán)境介紹,C語言基礎(chǔ)回顧,C程序的編輯、編譯、下載過程,特別是調(diào)試技巧;(3)常用單片機的電路模塊,包括液晶、鍵盤、數(shù)碼管、數(shù)據(jù)采集、存儲電路、串口通信、I2C接口、電機與繼電器控制電路等;(4)在前面所學(xué)基礎(chǔ)上,將各個單元模塊進行集成,搭建一個綜合性的單片機系統(tǒng),該系統(tǒng)整合了前面講解的各單元,是對所學(xué)知識的復(fù)習(xí)和提高,讓學(xué)生了解一個中等復(fù)雜單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程。
以上教學(xué)內(nèi)容在編排上應(yīng)該具有漸進性和層次感,保持學(xué)生學(xué)習(xí)的平滑上升性,以降低學(xué)習(xí)的難度。
二、貫徹環(huán)環(huán)相扣、層層推進的一體化教學(xué)過程
教學(xué)實踐需要符合學(xué)生的認識規(guī)律。在本課程中,后面與前面的知識具有平行性或者平滑漸進性,不但要讓學(xué)生學(xué)到新知識,而且還要讓學(xué)生學(xué)得輕松。我們在教學(xué)實施上,遵循由易到難的思路。在教學(xué)層次上,從單元到模塊、從模塊到系統(tǒng);在教學(xué)環(huán)節(jié)上,從仿真到實驗、從設(shè)計到制作,逐步增大學(xué)習(xí)的廣度和深度。在課堂學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)掌握了基本的單片機設(shè)計與電路板制作知識。課程設(shè)計環(huán)節(jié)則重點培養(yǎng)學(xué)生利用單片機解決實際問題的能力,教會學(xué)生針對具體應(yīng)用問題查找與選擇合適芯片,閱讀數(shù)據(jù)手冊,制定系統(tǒng)軟硬件設(shè)計方案及相關(guān)算法并最終實現(xiàn)。通過課程設(shè)計,學(xué)生可以掌握單片機應(yīng)用開發(fā)的一般流程。此后,學(xué)生可以根據(jù)自己的經(jīng)歷,針對生活中的焦點問題,自主構(gòu)想一些合適的解決方案,經(jīng)與老師協(xié)商后可以作為畢業(yè)設(shè)計的題目。這樣的題目是學(xué)生主動提出,而不是被動接受,因此完成畢業(yè)設(shè)計的積極性很高,畢業(yè)設(shè)計成果具有一定的創(chuàng)新性和實用性,能夠起到較好的鍛煉能力的作用。
三、構(gòu)建開放式的教學(xué)環(huán)境
當(dāng)前的學(xué)習(xí)環(huán)境相對封閉,僅限于教室、圖書館和實驗室。學(xué)生回到寢室面對電腦,首先想到的是瀏覽網(wǎng)頁、聊天和打游戲,利用電腦進行學(xué)習(xí)的意識薄弱。Proteus可以將實踐活動從課堂、實驗室延伸到學(xué)生寢室,拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間。學(xué)生可以在寢室完成單片機的原理圖設(shè)計、程序編寫與仿真、電路板布局與布線工作,而把加工、焊接工作帶到實驗室或加工廠完成,提高了實驗室的使用效率,做到了開放型的實驗實訓(xùn)。
篇10
[關(guān)鍵詞]理實一體化研討式教學(xué)主線式教學(xué)案例示教學(xué)演示式教學(xué)
[中圖分類號]G426[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]2095-3437(2014)09-0157-03自動控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域,并成為探索、研究各種新技術(shù)新裝備的工具。自動控制原理是工科院校自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是電氣信息類、能源動力類、機械類等眾多專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程是相關(guān)專業(yè)本科生后續(xù)課程和研究生課程的基礎(chǔ)課程,在控制科學(xué)與工程學(xué)科中占有重要地位。該課程是理論性和工程應(yīng)用性都很強的技術(shù)基礎(chǔ)課,其教學(xué)體系結(jié)構(gòu)本身由理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩個平臺構(gòu)成,但某些學(xué)校本課程設(shè)置學(xué)時較少甚至不設(shè)實踐教學(xué),缺少實踐的輔助而進行純理論教學(xué),必然會影響到教學(xué)效果。
一、課程簡介
(一)課程內(nèi)容
該課程主要講授的內(nèi)容,可以歸納為“四個三大”:三大數(shù)學(xué)模型:分別是微分方程、傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)圖與信號流圖;三大分析方法:時域分析、根軌跡、頻域分析法;三大性能分析,即分析自動控制系統(tǒng)的“快、穩(wěn)、準”三個重要特性;(以上可以歸類為本門課程的任務(wù)之一就是對于自動控制系統(tǒng)的分析)三大校正方法:即串聯(lián)、反饋和復(fù)合校正。通過這些反饋裝置的設(shè)計使任意一個自動控制系統(tǒng)滿足性能,是本門課程的另一任務(wù):自動控制系統(tǒng)的設(shè)計。其中,自動控制系統(tǒng)對應(yīng)微分方程的列寫、指標(biāo)計算、根軌跡畫法及其分析、波特圖畫法及奈奎斯特判據(jù)等內(nèi)容就是相對的難點內(nèi)容。
(二) 學(xué)員基礎(chǔ)要求
該課程要求學(xué)員具有較好的《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》、《電路分析基礎(chǔ)》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》,特別是《信號與線性系統(tǒng)》等理論基礎(chǔ),另外對于熱學(xué)、力學(xué)、機械、電機等也要有所了解和掌握。
(三)教學(xué)目標(biāo)
該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)員掌握自動控制系統(tǒng)的基本概念, 具有對自動控制線性系統(tǒng)的分析、設(shè)計和校正應(yīng)用能力,具有分析和處理技術(shù)崗位的一般技術(shù)問題的能力,具備從事電子裝備維修、裝備計量崗位所必需的裝備自動控制系統(tǒng)的分析能力,為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后工作奠定必要的理論基礎(chǔ)。
(四)課程特點
雖然自動控制理論來源于實踐,但其概念比較抽象,跨學(xué)科知識較多,且數(shù)學(xué)建模能力要求較多,數(shù)學(xué)含量大且計算復(fù)雜,給初學(xué)者的學(xué)習(xí)帶來很大的難度。這樣一門實踐性較強的課程,在沒有實踐環(huán)節(jié)的情況下,如何通過多媒體和演示提高教學(xué)效果,如何通過應(yīng)用案例加強理論應(yīng)用能力培養(yǎng)是本門課程教學(xué)的難題。
二、教學(xué)組織與設(shè)計
(一)教學(xué)總體設(shè)計
由于上述課程特點,對于該課程無論是教學(xué)的內(nèi)容,還是教學(xué)的形式,都有更高的要求。教學(xué)組織和設(shè)計總體本著“理清思路、總結(jié)歸納和有效提高”的設(shè)計思路,在以理論教學(xué)為主的基礎(chǔ)上,結(jié)合自動控制裝置和日常生活的實例,著重強調(diào)“講做練”的教學(xué)方法,即教員課堂講原理和學(xué)員課堂講總結(jié)相結(jié)合的互動教學(xué)法;做作業(yè)和做課程設(shè)計相結(jié)合的實踐法;虛擬實驗訓(xùn)練和現(xiàn)場實習(xí)訓(xùn)練相結(jié)合的現(xiàn)場感知法。在教學(xué)過程中,采用理實一體化教學(xué)模式,即將演示式實踐教學(xué)融入正常的理論教學(xué)學(xué)時中同時進行,不再單獨設(shè)置實驗學(xué)時的一體化教學(xué)模式。這樣,在學(xué)習(xí)理論的同時又鍛煉了實踐能力,把能力培養(yǎng)落實到具體的教學(xué)過程中。
(二)教學(xué)方法
結(jié)合課程的基本特點以及學(xué)生的具體特性,依據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容,采用主線式、案例式、研討式、演示式等多種教學(xué)方法相結(jié)合方式,共同提高教學(xué)質(zhì)量。
1.主線式教學(xué)
由于無論對于自動控制系統(tǒng)的分析或是設(shè)計,總是按照這樣的一條主線展開的:首先建立自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(微分方程、傳遞函數(shù)和頻域特性),然后利用時域分析法、復(fù)數(shù)域分析法或頻域分析法三種方法分析系統(tǒng)性能(包括動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能),最后根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求所提出的性能指標(biāo)利用校正裝置對系統(tǒng)的性能進行校正改善。教員將這條主線交代清楚后,學(xué)員們在進行具體內(nèi)容的學(xué)習(xí)時,就能提前了解當(dāng)前內(nèi)容在整個課程中的位置和地位、前后知識之間的聯(lián)系;回顧時再按照主線進行回顧。將這樣一條主線貫穿于整個課程當(dāng)中,可以幫助學(xué)員建立起宏觀觀念,也有助于對各個知識點之間的關(guān)系進行更好的理解。
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圖1自動控制原理課程的知識主線
2. 案例式教學(xué)
對于每一個新知識點的學(xué)習(xí),都可以從具體實際案例出發(fā)去解釋其由來和實質(zhì),且這些案例都可通過生動的圖片、flas和視頻資料的形式增強學(xué)生的感性認識,以便加深學(xué)生的理解與印象。例如,開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的講授,可以首先介紹兩種控制系統(tǒng)的區(qū)別、優(yōu)缺點等;然后進行“單交叉通流控制”的案例式教學(xué),通過兩個flas演示該控制系統(tǒng)的開環(huán)、閉環(huán)工作動態(tài)過程。當(dāng)開環(huán)控制時,控制信號的綠燈時間預(yù)先設(shè)定好,按照一定的周期和配時方案進行控制,車流量較多的方向堵塞問題不能得到明顯解決;當(dāng)閉環(huán)控制時,引入反饋,通過埋在地下的感應(yīng)線圈測量車流量,使控制信號的綠燈時間按照車流量進行配置,交通堵塞的問題得以明顯改善。這樣通過案例就可以使學(xué)生容易理解開環(huán)控制和閉環(huán)控制的區(qū)別,以及二者的優(yōu)缺點。(見圖2)
3.研討式教學(xué)
教員通過情境創(chuàng)設(shè),在教員的支持和幫助下,讓學(xué)員圍繞設(shè)計問題自主分析問題,尋求答案,并進行交流與討論。教員圍繞問題創(chuàng)設(shè)情境,提供相關(guān)信息,學(xué)生圍繞問題展開分析。注重學(xué)員自主探究,讓學(xué)員通過在自己或小組成員的探究活動中獲得知識。主要從以下幾個方面進行研討設(shè)計:①相關(guān)交叉學(xué)科知識如熱學(xué)、力學(xué)、機械學(xué)、電機等知識查閱研討;②課內(nèi)問題及軟件仿真、課后作業(yè);③課程設(shè)計:比如從開課伊始一直貫穿講解某個控制系統(tǒng)――火炮位置隨動控制或是雷達天線旋轉(zhuǎn)跟蹤目標(biāo)自動控制等,讓學(xué)員最后進行課程設(shè)計,將所學(xué)知識運用于對該系統(tǒng)進行分析和校正設(shè)計。④參加省級、校級等大學(xué)生科技競賽解讀研討,提高學(xué)員學(xué)習(xí)的熱情和積極性。
4. 演示式教學(xué)
MATLAB提供了功能強大的工具,具有先進的視覺化功能,是一種完善的科學(xué)計算語言。在本課程的教學(xué)過程中, 通過形象直觀的MATLAB實例仿真,比如響應(yīng)曲線顯示或系統(tǒng)設(shè)計搭建等,可以達到印象深刻直觀、課程抽象性減弱、關(guān)鍵結(jié)論牢記等事半功倍的教學(xué)效果。傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計中,都是采用這種軟件仿真來進行專門的實踐學(xué)時教學(xué)。如若不含實踐學(xué)時,可以通過課內(nèi)部分的教師演示結(jié)合課外學(xué)生的仿真作業(yè)、課程設(shè)計等進行教學(xué),同樣可以達到較好的教學(xué)質(zhì)量。
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圖3自動控制系統(tǒng)MATLAB simulink 建模
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圖4自動控制系統(tǒng)MATLAB響應(yīng)顯示分析圖
另外還穿插有對比式教學(xué)。比如在講解根軌跡分析時,與時域分析法進行對比;講穩(wěn)定性分析時,將勞斯判據(jù)和奈奎斯特判據(jù)對比;講頻率特性時,將極坐標(biāo)圖和對數(shù)坐標(biāo)圖進行對比。這樣通過對比教學(xué),找出它們之間的共性和個性,聯(lián)系與區(qū)別。
(三)教學(xué)手段
教學(xué)手段上將先進的教學(xué)輔助設(shè)備、現(xiàn)代信息技術(shù)等應(yīng)用于教學(xué),如多媒體課件(含生動的圖片、flas和視頻資料)和仿真軟件,改變了黑板板書單一的呈現(xiàn)方式,使課堂教學(xué)圖文并茂、聲像具現(xiàn),生動活潑,增加了信息量,提高了課堂教學(xué)效率。同時,可將工作與學(xué)習(xí)結(jié)合,立足未來實際,并將大學(xué)生科技競賽作為一種激勵機制引入,吸引學(xué)員學(xué)習(xí)興趣,提高動力。
(四)教學(xué)實施步驟
具體實施時可以設(shè)計為7步驟:
第一步:告知教學(xué)內(nèi)容、目的;
第二步:引入實際案例;
第三步:通過教師講解訓(xùn)練學(xué)生掌握基本能力;
第四步:通過研討和練習(xí)加深學(xué)生對基本能力的體會;
第五步:學(xué)生自行歸納具體知識和能力;
第六步:教師總結(jié)本節(jié)內(nèi)容;
第七步:教師布置作業(yè),作業(yè)包括教材上的理論計算題型,課后查閱內(nèi)容以及軟件仿真作業(yè)。如圖5所示。
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圖5 教學(xué)實施步驟圖
三、總結(jié)
本文結(jié)合理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院自動控制原理課程的建設(shè),介紹了在不含實踐學(xué)時的自動控制原理教學(xué)中的一些設(shè)計和體會,即采用理實一體化的教學(xué)模式將實踐教學(xué)融入理論教學(xué)中,節(jié)約時效,同時也增強了學(xué)生對于理論和實踐能力的雙重鍛煉。
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熱門標(biāo)簽
電機設(shè)計論文 電機實訓(xùn)總結(jié) 電機控制 電機學(xué)院 電機勵磁 電機工程 電機啟動 電機組 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論