電工實(shí)踐教學(xué)革新

時(shí)間:2022-07-22 10:55:45

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電工實(shí)踐教學(xué)革新

我校電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心經(jīng)過幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐,在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)生創(chuàng)新工程實(shí)踐能力培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)室管理等方面都取得了一定的成果[1]。我校電工電子實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)改革的目標(biāo)為:強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出實(shí)踐、面向應(yīng)用、開拓思維、注重創(chuàng)新和提高素質(zhì),體現(xiàn)基礎(chǔ)性、時(shí)代性和先進(jìn)性,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,將中心建設(shè)成滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)的高水平、標(biāo)準(zhǔn)化、多功能和開放型電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),成為探索先進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與實(shí)踐教學(xué)改革的基地。

1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件環(huán)境建設(shè)

我校電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心承擔(dān)全校除人文和經(jīng)管兩個(gè)學(xué)科之外的全部學(xué)科的電工電子類實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)任務(wù),包括電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課、電工電子實(shí)習(xí)、電子類課程設(shè)計(jì)、開放性實(shí)驗(yàn)和競(jìng)賽培訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。為更好滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),中心加大了實(shí)驗(yàn)室硬件環(huán)境建設(shè)。本中心新組建了6個(gè)新實(shí)驗(yàn)教室,分別是綜合電子實(shí)驗(yàn)室、微電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、SOPC實(shí)驗(yàn)室、電工第三實(shí)驗(yàn)室、仿真實(shí)驗(yàn)室和開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。

中心教師還自主設(shè)計(jì)制作了51系列單片機(jī)開發(fā)板,EDA應(yīng)用開發(fā)平臺(tái),MSP430單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)、電腦鼠標(biāo)開發(fā)平臺(tái)、工業(yè)總線開發(fā)平臺(tái)、PLC開發(fā)平臺(tái)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)、聲表面波器件應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)、太陽(yáng)能利用應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)、智能建筑系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)、智能測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)和交通控制系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)等。為了使現(xiàn)有設(shè)備滿足教學(xué)需要,中心組織人員與企業(yè)合作,改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備80多臺(tái),自購(gòu)元器件,擴(kuò)展現(xiàn)有設(shè)備功能40臺(tái)。

2改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

2.1課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)結(jié)合

中心還制作了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生在該平臺(tái)上,可以獲得實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、儀器使用課件、電子元器件手冊(cè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件等教學(xué)資源,以便完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。同時(shí),教師要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)后,提交預(yù)習(xí)報(bào)告,作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)考核的一項(xiàng)重要指標(biāo),有效的保證了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)質(zhì)量[2,3]。

2.2電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與電子設(shè)計(jì)技能培訓(xùn)結(jié)合

中心增加了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件的課時(shí)。例如我們?cè)诨A(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容里為“模擬電子技術(shù)”等課程增加SystemView和Multisim等模擬電路設(shè)計(jì)仿真軟件的學(xué)習(xí)內(nèi)容;在“數(shù)字電子設(shè)計(jì)”等課程增加了MAX+plusⅡ和ISE等數(shù)字電路設(shè)計(jì);在系統(tǒng)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和大型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中加入了ProteIDXP、Proteus和CCS等系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件。這些內(nèi)容拓展了實(shí)驗(yàn)的深度和廣度,使學(xué)生真正掌握目前業(yè)界主流的“方案設(shè)計(jì)—軟件仿真—設(shè)計(jì)與制作—系統(tǒng)調(diào)試”設(shè)計(jì)流程,提高了學(xué)生的實(shí)踐能力[4]。

2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容由原來(lái)的驗(yàn)證型、綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),改革為由基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)技能型實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和大型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)組成的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)。

(1)基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)技能實(shí)驗(yàn)

該實(shí)驗(yàn)是由中心原有的驗(yàn)證型、綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組成。這個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)主要完成學(xué)生電學(xué)素養(yǎng)、電路設(shè)計(jì)基本技能、電子儀器的使用、實(shí)驗(yàn)操作等電學(xué)基本能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。

(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)

該實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)技能實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,綜合學(xué)生所學(xué)到的多個(gè)電學(xué)理論設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的系統(tǒng),以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)的能力、解決較為復(fù)雜的實(shí)際問題的能力以及簡(jiǎn)單電學(xué)功能模塊設(shè)計(jì)的能力。例如,利用集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一個(gè)靜電測(cè)試儀,在這個(gè)系統(tǒng)中用到了集成運(yùn)算放大器的多種基本電路設(shè)計(jì)以及蜂鳴器、濾波電路等,最終實(shí)現(xiàn)了一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試靜電是否超標(biāo),如超標(biāo)則發(fā)出報(bào)警。

(3)大型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

該實(shí)驗(yàn)是將嵌入式系統(tǒng)、單片機(jī)、FPGA、DSP設(shè)計(jì)與電路設(shè)計(jì)相結(jié)合,設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)雜和智能的并具有實(shí)際使用功能的系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自主選題,自由結(jié)合。例如,分布式溫濕度控制柜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)涉及到傳感器技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、PCB設(shè)計(jì)和制版、TCP/IP傳輸技術(shù)和控制原理等。

2.4綜合實(shí)驗(yàn)考核方式

中心對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果考核采取網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、動(dòng)手能力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)后網(wǎng)上應(yīng)用型考試相結(jié)合的形式;考核學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中能否主動(dòng)搭建電路、查找問題和分析問題;防止實(shí)驗(yàn)報(bào)告的抄襲;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后能夠主動(dòng)回顧實(shí)驗(yàn)知識(shí)和過程,將課堂教學(xué)進(jìn)行復(fù)習(xí)和升華。

3加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理

本中心在實(shí)驗(yàn)室管理建設(shè)上制定了“事必議、議必決、決必行、行必果”的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理方針,建立和完善了一系列包括實(shí)驗(yàn)室主任崗位職責(zé)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員崗位職責(zé)、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理制度、實(shí)驗(yàn)室材料管理制度、實(shí)驗(yàn)室考勤制度、實(shí)驗(yàn)室學(xué)生守則、實(shí)驗(yàn)室安全制度和開放實(shí)驗(yàn)室管理制度等。

4結(jié)語(yǔ)

五年來(lái),我們積極組織人力,合理規(guī)劃,制定具體建設(shè)方案對(duì)實(shí)驗(yàn)室的硬件環(huán)境進(jìn)行改造,為學(xué)生搭建了一個(gè)良好的硬件環(huán)境平臺(tái);在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程中,強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力的培養(yǎng),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)考核等多個(gè)方面入手激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣,保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果;最后還建立了一套完善的實(shí)驗(yàn)室責(zé)任、管理和運(yùn)行制度,以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效完成。