电工与电子技术实验教程范例(12篇)
电工与电子技术实验教程范文篇1
一、引言
近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。
二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题
1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。
2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。
3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。
4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。
在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。
三、教学改革的具体建议
(一)以提高技能水平为教学核心,采取多种实践教学方法
实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。
(二)加强师资队伍建设
为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。
(三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合
计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。
(四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。
电工与电子技术实验教程范文篇2
关键词:电子技术;资源共享;课程建设
作者简介:陈鸿雁(1970-),女,重庆人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,副教授;肖蕙蕙(1964-),女,湖南衡阳人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,教授。(重庆400054)
基金项目:本文系重庆理工大学重大教学成果培育项目的研究成果。
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)31-0064-02
1986年,重庆理工大学(以下简称“我校”)就开设了电子技术这门课程。1993年,该课程成为校级重点建设课程。1994年,评为校级重点课程。1995年,该课程成为四川省重点课程。1996年,评为四川省一类课程。2000年,该课程转评为重庆市重点课程。2005年,评为校级精品课程。2008年,该课程评为重庆市精品课程。2012年,该课程评为重庆市精品资源共享课程。目前,全校共有17个专业开设电子技术课程。
电子技术课程的任务是通过学习电子技术的基础知识和技能训练,让学生了解课程的基础知识、应用以及发展,获得必要的通用知识和通用技能,培养学生通过分析问题主动解决问题的能力,也为学生学习下一阶段的专业知识技能,从事电子技术专业领域相关工作打下扎实的基础。随着科学技术的飞速发展,课程内容不断更新,如何让学生更好地掌握电子技术的相关知识和技能就显得尤为重要。
一、利用网络资源的开发实现资源共享
高校教育资源的共享与建设是高校教学水平不断提升的重要基础。随着高校校园的网络化、数字化建设不断深入,如何充分利用校园网络平台,共享和使用高校优质教学资源,成为一个非常重要的题目。
电子技术精品课程资源共享主要指课程资源的共享。课程资源主要包括课程大纲、电子教案、电子课件、教学案例、配套教学素材、教学视频、实验模拟视频、应用讲座、参考文献、课外虚拟实验室、系统库等内容。
利用网络资源的开发来实现资源共享,既突破了传统课程的狭隘性,又突破了时空的局限。网络可以提供充足的信息,多媒体强大的模拟功能提供实践和实验的模拟环境和操作平台,网络便捷的交互性也可以使交流更及时和深入,所以利用网络进行课程资源的开发和内容重组也是目前的常用方法。不仅教师可以通过网络使学生以独特的方式进行学习,学生自己也可以在适合自己的时间、地点获得有关的学习资料。
二、基于资源共享的电子技术精品课程建设的实践
电子技术精品资源共享课程建设主要围绕着课程体系改革优化、教学内容的整合与创新、实践教学改革、利用现代教育技术改进教学方法和教学手段的探索、实现资源共享等方面进行,并取得了显著的成绩。项目组主要从以下几个方面进行探索和实践。
1.优化教学体系,不断更新充实教学内容
为体现电子技术“夯实基础、激发兴趣、培养能力”的教学理念,紧紧围绕人才培养目标进行课程体系和课程内容的设计,充分体现了现代教育思想,便于学生理解电子技术的基本概念原理和基本的分析方法,提高学生分析和解决问题的技能,培养学生科学的思维方式,提高创新思维能力。把传统的经典理论和前沿的电子技术新技术新思想结合在一起,及时把教改教研成果和学科最新发展成果引入教学中,建立符合教育教学规律和科学性的教学体系。
由于17个专业分别属于不同的学科,为满足不同专业人才培养的需要,分别建立电类、计算机类、非电类专业等不同的电子技术课程教学平台。课程设置按照“必需、够用”的原则,较好地解决了内容扩张与学时减少的矛盾。
在对传统的电子技术的经典理论进行创新和整合的基础上,引入电子技术的先进技术、新方法和新一代的电子器件等内容,充实更新教学内容。在数字电子技术课程中,及时引入可编程逻辑器件、高性能集成电路的应用等方面内容。同时及时引入EDA的教学内容,在课程体系的各个层次、各个环节贯穿EDA技术手段,并且将EDA引入课堂,灵活开展课堂演示实验。
引入电子设计与制作的教学内容和典型实例,项目组老师积极参与电子设计竞赛、机器人竞赛、开拓杯等学生课外科技活动,建立了课堂教学和学生课外科技活动相结合的培养模式,培养了学生的实践动手能力和创新精神。
2.采用先进的教学手段,改进教学方法
在教学实践中,重视教学方法与教学手段的改革,重视探究性和研究性学习,采用启发式和讨论式的教学方法,探索有效的教学策略,增加师生之间的交流互动,使学生更积极主动地思考和学习。由于电子技术课程概念多,内容抽象,学生容易产生畏难心理,因而缺乏学习的积极性和主动性。项目组在电子技术教学中摸索出兴趣引领等教学策略,用新颖的教学内容激发学生学习兴趣,采用变死记为理解、化抽象为具体的教学形式。实践结果表明,以兴趣引领的教学法帮助学生将学习内容化难为易,化繁为简,提高了学习兴趣,对改善教学效果,提高教学质量取得积极效果。
对于不同的专业,要选取不同的教学内容和教学方法,因材施教。电子技术课程信息量大、图例多,课程组开发和购买了电子技术多媒体CAI课件。用多媒体的教学手段和EDA工具形象生动地展示传统教学方式中存在的抽象问题,如利用多媒体把EDA仿真软件中的虚拟元器件和仪器仪表在教学过程中实时演示,学生感觉到直观,容易理解,大大地提高了课堂教学质量。基于多媒体教学和传统教学手段的结合,增加了课堂信息量,开阔了学生的视野,提高了学生的学习兴趣。
3.利用现代教育技术、建立网络化的自主实验教学平台
通过多年的研究逐步建立起的电子技术实验教学改革理念,以“提高学生的综合素质,培养学生的实践能力和创新精神”为主线,依托“优化的实验教学体系,基础与前沿、经典与现代的有机结合,丰富的网络资源与网上虚拟实验”四个平台,采用“层次化实验教学和开放式实验教学”两种方式,建设立体化的教材资料。根据基础实验、综合应用、设计开发、研究创新四个层次,构建了自下而上、逐层提高的按类分层次、多模块的实验教学体系。按照人才培养目标的要求,独立设置电子技术实验课程,构建电类学科实验大平台。首先,为了培养学生做基本实验的技能,融合电子技术相关课程的基础知识,单独开设“电路电子基础实验”。然后,利用现代电子技术和计算机仿真技术,开设计算机电路仿真实验和电子线路设计实验,并整合为“电子技术应用实验”。最后,为提高学生解决电路系统综合设计以及处理工程实际问题的能力,新增“电子综合设计实验”。
增加实验教学课件,采用计算机仿真技术,利用网络资源,搭建虚拟实验室,实验内容包括与电子技术相关实验教学的各个环节。为了使实验能在空间和时间上得到有效延伸,项目组正着手增加远程操作实验,学生可以随时随地利用远程实验,开展与电子技术相关实验。学生除了自学实验理论、实验方法,还可以通过网络和教师进行讨论交流,老师也可以在线辅导。
4.坚持考试方法的改革和探索,建立多元化的考核方法
考核采用多元化的评价方式,除了要对基本理论、基本技能进行考核,还要重视综合能力的考核。考核形式包括开卷闭卷相结合、平时成绩与期终考试相结合,客观公正地评价学生的成绩。加强学生综合能力的考核,比如要求学生在平时学习过程中完成系统仿真、系统综合设计并撰写论文,以考核学生查阅资料和基本知识的综合能力。在实验课程考核中,为了考查学生的综合能力,对于综合设计实验项目,学生首先应完成实做和实验报告,然后参加实验老师组织的答辩,才能确定成绩。
为了使考核方式更加多元化,构建网络考试系统。该系统包括在线考查、课程考核资料库两个方面。学生自测时,根据自学的需要设定考查的章节、难度、题量、时间等,考查结束,系统自动给出考查结果,并且提供正确答案。课程考核资料库罗列出近年来的考题和参考答案,供学生参考。网络考试系统方便学生自学自检,消除学生对考试的畏惧心理。
5.建设在线学习平台,拓展学生的知识面
为了更好地帮助学生实现自主学习,拓宽知识面,建设在线学习平台。该平台除了前面提到的虚拟实验室、网络考试系统,还包括精品视频、网络答疑等模块。教学资源中给出老师教学的大纲、教案、课件、习题例题的详细解答。利用网络答疑,学生可以不受时间、空间的限制,提出问题,回答问题,互相学习交流,老师也可以解答学生的问题,了解学生学习情况,将重点问题和常见问题及其回答及时转入常见问题区,对学生的学习情况进行归纳、总结。项目组坚持由教授给本科生上课,把最新最前沿的科研情况告诉同学们,并且把上课视频存放在精品视频模块,方便同学随时查看。通过该平台,学生不仅可以预约实验,还能查询相关学科的网站,获取最新的学科信息,可以和老师、同学们对某个学科问题进行信息交流和学术讨论。教师除了远程辅导答疑外,也可以与课程相关的通知和教学信息。
三、结束语
电子技术精品资源共享课程建设是一个系统的工程。通过项目组成员的努力,该课程建设已经取得了一些成绩,为今后的建设打好了基础。在今后的建设中要继续发现问题、解决问题,采用各种方法提高电子技术精品资源共享课程教学水平。
参考文献:
[1]陈以海.精品课程网络资源建设质量监控保障体系的探索[J].中国电化教育,2008,(5):53-55.
[2]余永辉,何莉,贺晓蓉.“电子技术”课程教学中“任务驱动”教学模式的构建[J].中国电力教育,2009,(2):81-82.
[3]杨奕,施海,施帮利.电工电子实验教学改革思路探索[J].实验科学与技术,2008,(8):332-334.
[4]杨继森,杨奕,张静.虚拟实验平台在嵌入式系统教学改革中的应用[J].实验室研究与探索,2011,(2):51-54.
电工与电子技术实验教程范文
中职教育是培养学生走进社会、走入岗位的关键。在中职教育中,一体化教学的课堂模式不仅能提高学生的学习热情,还能促进学生的创新及实践能力培养。本文从理论实践、教学实验及师资培养三个方面介绍了中职电工电子技术课程教学的现状;提出了一些中职电工电子技术课程一体化教学的实践策略;阐述了一体化教学及一体化实践对中职教育及人才培养的重要作用。
关键词:
中职;电子技术课程;实践;能力
1引言
与高中教育相比,中职教育要求学生的技术水平过硬、实践能力较强,要求学生毕业后能够有自身的角色定位,能够满足企业的要求,能够达到公司的标准,因此,培养中职学生的实践能力是中职教育的必然趋势。在此背景下,探索并实践中职电工电子技术课程的一体化教学便显得尤为重要。
2中职电工电子技术课程教学的现状
电子技术课程是一门工程性、实用性很强的技术基础课,课程内容的知识点较多、涉及面较广、实践要求较强。[1]一是中职电工电子技术课程要求学生能够掌握电工技术的相关的理论及操作原理;二是中职电工电子技术课程要求学生能够具备较高的技术水平及实践能力,因此,理论知识稳固、学生的动手能力强对中职电工电子技术课程的教学具有十分重要的意义。但目前中职电工电子技术的教学还存在明显不足:第一,理论与实践脱节。在中职电工电子技术课程教学中,许多学校存在重理论、轻实践”的行为。第二,教学实验陈旧。中职电工电子技术课程的教学实验大部分属于验证性实验,而在进行这些实验时,很多中职院校的要求仅仅停留在测试数据、验证定理的阶段,其缺乏对学生的设计能力及思维能力的培养,使得学生缺少积极主动的操作及实践能力。第三,师资培养欠缺。电子技术教学需不断地培养师资队伍的实验实训能力,不断加强学生的理论知识理解,但在中职电工电子技术教学中,许多院校缺乏对师资队伍的实验培训、对师资队伍的再教育培养,这就使得教师在教学中,缺少一定的实训能力及教学措施,影响了电子技术的教学质量,及动手能力及创新思维培养。
3中职电工电子技术课程一体化教学的实践
一体化教学是指在课程教学中,将理论知识与实践技术相结合以提高学生职业技术能力及社会适应能力的一种教学模式。其突破了传统教学中理论与实践严重脱节的桎梏,使理论教学与实践教学有机整合、环环相扣,在中职电工电子技术课程教学中,促进一体化教学实践的主要策略有[2]:
3.1确定一体化教学的工作任务
首先,分析社会岗位对电工电子技术的课程知识及技术操作能力的要求,调查已工作学生的电工技术能力及职业适用能力,从职业岗位要求及已毕业的学生中分析教学的重点及不足,从而确立下一届电工电子技术课程的教学目标。其次,了解学生的基本电工知识及实践操作能力,从学生对安全用电及相关电子技术知识的掌握情况及使用电工仪器及电子仪表等器材的熟练程度中,确立电工电子技术的教学重点。最后,根据教学目标及重点,结合电工电子技术的教学内容,构建理论够用、实践为重”的教学体系,进而确定中职电工电子技术课程的一体化教学任务。
3.2设计一体化教学的课程内容
第一,根据社会实际需求情况,设定真实教学情景,将社会岗位的电子工作环境及企业部门对电工专业的相关要求引入到课堂的教学当中,使学生在解决课堂任务的同时,认识到社会的职业问题,促进学生的电工技术学习及实践能力培养。第二,在理论讲解后,教师可布置相应的课外任务,引导学生积极实践、主动思考,提升学生的能动性。第三,教师要根据设定的教学情景及布置的课外任务,设计一体化教学的课程内容,使学生在理论与实践的学习中建立独立解决问题的能力。
3.3建立一体化教学的考核体系
科学的考核方法不仅能促进学生努力学习,还能激发学生的创新思维及实践能力。[3]在中职电工电子技术一体化教学中,单一地对学生的实验结果及考试成绩进行考核是不太严谨的。电子技术的教学包括理论知识与实践能力两个方面:①考核学生对电工技术知识的掌握情况,记录并分析学生的实验成果及考试成绩;②考核学生的实践态度及动手操作能力,综合评定学生的操作结果及创新、适应能力,从理论与实践一体化的角度对学生进行全面评价,从而使学生更好地适应企业要求,更好地适应社会岗位。
4结束语
电工电子技术课程的一体化教学不仅促进了中职教育素质与技能的双核心体系建设,还加强了学生理论与实践的全面性培养。在中职电工电子技术课程一体化教学的实践中,确定一体化教学的工作任务、设计一体化教学的课程内容、建立一体化教学的考核体系,不仅能提高学生的学习热情、促进课堂的教学质量,还能培养学生的创新及实践能力,为学生进入社会岗位奠定良好的基础。
作者:黄韬单位:南平技师学院
参考文献:
[1]王子剑,张红涛《.电工技术》课程一体化教学的探索与实践[J].中国科教创新导刊,2013,(23):129,131.
电工与电子技术实验教程范文
电力电子技术广泛应用于各个行业。如工业生产中的交流调速、直流调速、感应加热、焊接、电解、电镀等;交通运输业的电力机车、轻轨、地铁、电动汽车等;电力行业的高压直流输电、无功补偿、电力滤波等;电子装置用的开关电源、UPS电源等;风光发电系统的最大功率跟踪、并网离网逆变器等;航空航天、核反应、家用电器等诸多领域都有电力电子技术的身影。显而易见,学好“电力电子技术”这门课程,对电气专业学生后续课程的学习和毕业后的工作是多么重要。
随着现代科学技术的飞速发展,知识更新越来越快,要求学生的知识面越来越宽,工程实践能力越来越强,所学的课程门数不断增加,必然导致各门课程的学时数不断压缩。如前所述,电力电子技术已经应用到各个领域,不断涌现出各种新型电力电子产品及电力电子装置,电力电子技术课程所包含的内容越来越多,所含的知识越来越丰富,原有的教学方式已不能满足二本院校电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养目标的要求。“电力电子技术”课程教学改革的目的就是:怎样在有限的教学时间内,最大程度地提高学生的理论知识水平,拓宽学生的知识面,增强学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的科技创新意识,将理论知识与工程实践相结合,培养出符合现代社会需求的人才。
“电力电子技术”课程教学改革具体内容
根据笔者所在辽宁工业大学电气工程学院电气专业的招生与就业、师资力量、学生素质、实验设施及目前的实际教学情况,对“电力电子技术”课程教学的各个环节进行了适当的修改和调整,更加注重对学生电力电子技术理论知识的掌握和工程实践能力的培养。
修改人才培养方案
人才培养方案制定得是否合理,关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展,电类的各专业的界线越来越模糊,各学科相互交叉、相互渗透,电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此,对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业,而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科,是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带,是强电和弱电的有机结合。因此,在修改和调整人才培养方案和教学计划时,要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想,加大教学力度,要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性,以拓宽学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。
教材内容的合理取舍
任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材,再参考其他的辅助教材,取长补短,主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验,注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识,还要注重工程实际的应用,要体现电力电子技术发展的新技术,也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁,使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。
主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外,还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况,注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用,注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择,还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况,以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。
课堂教学方式改革
教学过程中应以学生为主,教师为辅,避免一人堂和填鸭式教学方法,针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。
由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多,课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图,以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多,仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的,所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学,大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是,多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式,二者应该相互协调、相辅相成,各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析,可以充分利用多媒体的音容并茂的特点,使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程,如以flas的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等,使学生感到生动而有趣,使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解,还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷,更具亲和力,加强了教师与学生间的互动和情感交流。
总之,课堂教学十分重要,教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质,充分利用现代化教学手段及互联网资源,在有限的课堂教学时间内,最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。
改革实验教学环节
为了提高学生的工程实践能力,对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造,引进近几年内较为先进的电力电子实验设备,对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整,尽量减少简单的验证性实验,增大设计性和综合性实验的比例,根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。
我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验,如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识,还增设了开放性实验和创新性实验,加强了教师与学生间的知识交流,也使电力电子课程的实验教学延伸到课外,对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时,在我院的大学生电子挑战杯大赛中,部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关,提高了学生的电力电子技能。另外,我院每个学期举行教师实践技能大赛,有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关,大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。
将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学
Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程,将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合,在课堂上,利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面,使学生更直观地掌握所学的知识,也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合,是原有的实验操作的有益补充,同时又具备原有实验装置不具备的优点,如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,学生完全可以在无人指导的情况下,在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验,在此基础上再进行适当的真实性实验,这样不仅激发了学生的学习兴趣,更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,会收到事半功倍的实训效果。
课程设计环节的改革
“电力电子技术”课程教学改革后,在课程教学的后期,增加了课程设计环节,由主讲教师布置该课程的设计任务,为避免雷同,每人一题,主要以电力电子技术的四大电力变换为核心,结合工程实际,根据给出的技术参数和技术指标,要求学生综合运用所学的相关知识,设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等,并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目,要求制作电路板和元器件焊接,并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真,最终以论文的形式完成课程设计,并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加,拓宽了学生的知识面,提高了学生独立分析问题、解决问题的能力,是理论与实践相结合的有益补充,同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。
毕业设计环节的改革
为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力,近几年来,在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中,除了到发电厂、变电所参观实习外,有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面,除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外,许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目,如感应加热电源、大功率开关电源、UPS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。
电工与电子技术实验教程范文1篇5
关键词:电工电子;课程体系;改革
Abstract:withthesocialinformatizationtospeedup,andofcourseteachingofelectricalandelectronicsystemreformisimperative.Inordertoadapttothemodernsocialdevelopmentandtomodernvocationaltechnologytrainingneeds,bystrengtheningtheelectricalandelectroniccoursestandardizationconstructionforelectricalandelectronictheorycourseofexperimentcourseandlargerdegreeofreformtopromotetheelectricalandelectroniccurriculumsystemreform.Thispaperintroducesthereformofthemethod.
Keywords:electricalandelectronic;Thecoursesystem;reform
随着当今社会信息化速度的加快,电气工程师、电子工程师及电工电子领域的科研工作者的电工电子技术实践能力愈加重要起来,即便对于非电类专业的学生而言,电工电子技术基础课程的重要性也显著上升。对于工学相关专业的学生来说,电工电子基本技能是学习的重要基础;对于经济、管理类专业的学生来说,他们的学科素质很大程度上有赖于对电工电子基本技能的掌握情况。因此,改革电工电子课程体系是十分重要的。
一、当前工程教育的发展趋势指导着改革思想
随着当前科学技术的高速发展,专业之间相互渗透、相互交叉,电工与电子技术日益深入到各个应用领域。而当前专业知识的更新越来越快,深厚扎实的基础知识对学生今后的发展显得尤为重要。以前,我们培养人才追求高而深,现在我们培养应用型人才讲究宽而广,要求人才要有广阔的视野、复合的能力。而且许多工程实际问题往往是多学科的融合、交叉。所以目前人才的培养的方向已转向培养复合型人才。就是说,当前人才培养要拓宽专业口径,构建和加强学科基础课程平台。基础课程的教学强调基础知识、基本理论和基本技能的教育,是培养学生动手能力、创新能力的重要环节。电工电子类课程就是这样的一个基础课程平台。所以加强电工电子课程体系改革,构建适应专业人才培养要求的电工电子理论和实验实习教学课程体系,统筹规划并协调理论与实验实习教学在教学内容、学时分配等方面的关系,积极跟踪电工电子技术的发展、整合教学内容,致力于学生创新精神和创新能力的培养。
二、改革的方法
(一)重新编写教学大纲,推动电工电子课程体系改革
教学大纲是教学的根本,是教学的指导性、纲要性文件。教学大纲的合适与否,直接影响到教学内容、教学效果。为此,我们教研室在克服人少课多的情况下,就教学大纲的内容进行了大量的调研,在此基础上多次召开专题会议,在教研室内部形成统一意见后,由教学经验丰富的教师着手编写,编写完成后又在教研室内部展开了多次讨论,就教学内容、学时安排、与前后课程的链接、实验内容等方面各抒己见,进行了多次修改。
(二)加强实验改革力度
当今社会科技快速发展,坚实的理论基础和先进的技术是其坚实保障。教学中的实践环节对培养学生的工程实践能力、创新能力及应用新技术的能力有着举足轻重的作用。必须采用分层或模块化的教学方式,要根据学生的不同专业来设置教学类型,要根据专业教学内容设置不同类型的实验系列。同时,还要注意充分调动学生学习积极性,以促进其工程实践能力和学习新技术能力的发展。
(三)改革教学内容和教学手段
当代社会科技发展迅速,教育工作是基础,因此要狠抓教育。应具有长远目光,把关注点放在工作实践和终身学习中。现如今社会已广泛接受终身教育的理念。另外,我们的教育必须是能够可持续发展的,必须考虑学生几十年后所处社会环境的需要。所以高校教育应当强调宽口径的基础教育,因为基础课程为学生继续学习提供了基础知识、基本能力和基本素质。加强基础教育,以往的教学计划重新调整,教学内容重新筛选就显得尤其重要。在教学内容的筛选一方面充分体现“学以致用”的教学理念,强调前后衔接;另一方面要体现跟上科技发展、时代变化的步伐。在教学中对教学内容重新进行了筛选,例如在《电路原理》的课程中,原来教学内容里有关于“含运放的电阻电路的分析”,考虑到这部分内容《模拟电子技术》中要重点介绍,故在新的大纲中将此筛掉。
(四)建设一支高素质的教师队伍
一支高素质的教师队伍是培养复合型人才的基础与关键。划归到工程基础与实验中心前相关电工、电子教师是分开的,理论与实践教师是分开的。到工程基础与实验中心后,我们要求教师把电工、电子课程打通,教师要真正参与到实践教学中去(理论教师要单独完成实验课程的指导)。新进的研究生不仅要做到电工、电子打通,而且要做到理论与实践打通。当前电工电子教研室在中心领导的关心下,正在一方面大力引进应届硕士生、博士生,以及高职称、高学历的企事业单位工程技术人才,另一方面也大力鼓励现有教师在完成繁重的教学任务的同时,积极报考在职研究生。将电工电子教研室的师资结构向梯队化、层次化的方向良性发展。有计划地培养、提高现有队伍,改善队伍学历水平和职称结构,有计划地补充具有研究生学历的、高素质的师资,建设一支结构合理,学历、教学水平高的实验教学队伍。
高校教师不仅要重视对学生的培养,同时也要提高自身的科研能力,要做到教学与科研并重。所以,为提高教师的科研能力,一方面积极组织教师申报院级、省级的科研项目,另一方面在中心领导的组织下,积极参与到工程中心与国内外大型跨国公司的共建实验室的项目中,积极参与实验项目的开发,实验装置的设计、制作。
三、改革效果
电工电子教学初步改革促进了电工电子课程改革实施的进展,使其尽早地走向了标准化的建设道路,以往的电工电子类课程设置不合理的情况也得到有效改善,实现了大纲统一、内容统一、考核统一、标准统一的“四统一”;增加了资源利用效率;促进了教学的良性发展。与此同时,要保证在有限课时中增加学生的工程实践环节,以提高学生的工程实践能力和创新能力。
参考文献:
[1]姜明,温照方.电工电子技术课程教学改革探索[J].实验室研究与探索.2005(S1)
电工与电子技术实验教程范文篇6
关键词:电工技术教学改革探讨
中图分类号:G657文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)10(c)-0094-01
新疆是一个的西部欠发达地区,少数民族人数在南疆地区占总人口的绝对多数,是新疆南疆地区经济和社会发展的重要力量;塔里木大学是新疆南疆地区唯一的综合性大学,农业电气化及自动化,农业机械化及自动化新增两个民族班级,承担着为新疆南疆地区培养各种应用性人才的重任;随着喀什特区的设立和南疆地区工业化发展的需要,应用性人才需求非常迫切;培养一批应用性少数民族人才更加迫切。电子技术对工科应用性人才的培养具有非常重要的作用,电子技术实践教学是培养学生动手能力和创新能力的核心环节。新疆地区少数民族学生在入学的时候基础较差,汉语水平一般都不高,电子技术理论学习成绩相对较低,电子技术实践是弥补理论差的一个有效环节。为了更好、更快提高新疆南疆少数民族学生的电子技术应用水平,急需探索一条适合新疆南疆地区少数民族学生电子技术实践教学模式。
1建立合适的电子技术实践教学体系
民族班级电子技术实践课程的教学大纲的修订要紧密结合其人才培养方案和民族学生的实际情况,特别是南疆地区民族学生的实际情况;突出实际应用,理论教学为基础,实验教学、课程设计、工程实训为重点;以实际工程应用为导向,大学生电子设计大赛为强化手段,激发学生学习兴趣,减弱汉语水平差上产生的不利因素,把培养目标理论较为够用,实践上手能力快,专业意识强,适应新疆,特别是南疆农电和农机专业应用性人才。为了实现上述目标,电子技术实践教学需要遵守循序渐进的常态教学规律,主要电子技术实践教学三个方面进行教学体系模式探讨。
1.1重视基础验证性实验
基础验证性质实验是学生对本课程基本理论知识、基本原理,常见电子、电气设备,常用电子仪器等直观的认识过程;要制定规范的实验指导教材,充足的实验课时,完善的实验设备,让学生掌握常用的电子仪器使用方法的同时,了解和掌握电子电路的基本检测技术。
1.2强化综合性质实验
电子技术实践教学综合性质实验是培养学生课程综合设计、应用能力,理解和掌握综合性质电路的原理和电路故障问题分析方法,拓展学生工程实践应用。在这个方面,课程组教师需要根据民族学生的实际情况,实验题目要结合实际应用、实验内容合理、实验方案清晰明了、实验步骤具体和相关实验方法。
1.3实习结合大学生电子设计大赛
电子技术课程实习也是加深学生对理论知识认识一个重要途径;新疆地区远离内地,南疆不仅远离内地,也远离乌鲁木齐,学生参与大学生电子设计的机会难得而且费用高;进行电子技术实习时,实习内容、学生实习分组、实习目标都和电子设计大赛结合上。利用电子技术实习,组建大学生电子设计大赛团队,演变成校内电子设计预赛,激发学生学习兴趣,运用科学研究思想和方法来培养学生专业技能、科研精神、团队意识、提高学生分析实际问题、解决实际问题能力。
2简化教学内容,改进教学方法
2.1简化教学内容
电子技术本身就是一门比较难以掌握的课程,学生学习难度较大,学习兴趣不高;民族学生由于汉语水平的局限性,学习电子技术理论课程基本靠背,理解度小,在制定人才培养方案的过程中减少理论教学课时,增加实践教学课时。目前汉族学生使用电子技术实践课程内容较为陈旧,综合性实验较少。优化提炼基础性实验内容,精简内容,适当增加综合性实验内容。选择的基础性实验内容要保证基本理论、基本电路、常见电子、电气设备,常用电子仪器的内容,以便学生对基本理论知识的掌握。
2.2改进教学方式
一是实验教学采取先演示结果,告知结果,通过实际现象的演示,启发思考产生结果的原因,通过原因探寻工作原理,再讲述原理,这种方式对于汉语水平不高的少数民族学生电子技术实践课程学习兴趣的促进非常好,学生不用再去死记硬背那些枯燥无味的原理和电路。二是基于电子技术实践这门课程的内容特点,结合区域特色,充分发挥塔里木大学实际教学条件,针对不同实践内容,采取多媒体教学、视频教学、现场教学、问题讨论式教学相结合的教学方法。多媒体课件每学期进行修改,添加新内容,删减过时内容,保持案例与现实接轨,吸引学生眼球;提高学生接受能力。三是结合各实践内容与matlab、Multsim9等仿真软件,采用EDA技术并结合硬件进行实验教学。
3修改实践教学考核制度
基于专业人才培养方案、课程实践教学大纲、少数民族学生的实际情况,修改电子技术实践教学课程考核制度;修改电子技术实践课程考核制度,不能是一味的降低标准,这样一不能保证教学质量,二还是会出现大量不及格现象。建立多元实验考核方式。对于基础性验证型实验成绩评分其中实验预习成绩占40%、实验过程中操作熟悉程度成绩占40%、实验数据处理成绩占10%和实验结果成绩占10%等四部分;注重实验课前复习,动手能力培养。综合设计型实验考核方式考核模式参考基础性实验。电子技术实习考核方式,平时成绩、实习操作、实验报告各占20%,实结答辩成绩占40%,通过这种考核模式的修改,可以提高民族学生学习电子技术的兴趣,改进他们长期死记硬背的学习模式,通过更多的考核态度、动手来提高学生学习成绩。
4结语
针对学校民农业电气化及自动化、民农业机械化及自动化专业学生学习电子技术课程和进行电子技术实践课程实际情况,在认真分析民族学生的学习特点和学习基础上,建立适合一种新的电子技术实践课程的教学体系,简化教学内容,改进教学方法,修改实践考核制度。通过这样一种针对新疆少数民族学生学习电子技术实践教学模式的探讨,为新疆南疆地区培养各种应用性人才也是一种具有意义的尝试。
参考文献
[1]沈伟慈.模拟电路实验教学的改革实践[J].南京:电气电子教学学报,2005,27(2):83-86.
[2]杨慧敏.电子技术课程实践环节的探索与改革[J].实验室研究与探索,2004,23(3):61-63.
电工与电子技术实验教程范文篇7
关键词:电气工程及其自动化电力电子技术学习心得
中图分类号:TP文献标识码:A文章编号:1007-0745(2013)06-0027-02
1、引言
随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式[1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。
2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件
多媒体课件不能将课本的内容用PPT直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入PPT,插入必要的电力电子技术实验原理的Flas演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。
3、加强实践能力培养
教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和PWM控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成PCB电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。
4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学
教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。
5、结束语
电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。
参考文献:
[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社.2004.
电工与电子技术实验教程范文1篇8
一、引言
随着科学技术的迅猛发展和信息时代的来临,我国高等教育面临着前所未有的挑战,高等职业是要培养出基础扎实、能力强、素质高且有创新意识和创新能力的人才,以适应社会的需求。
《电工基础》是工科电类相关专业的一门专业基础理论课程。该课程的教学目的是系统地介绍电路的基本概念、基本定理定律、基本分析方法。它是《电子技术》等课程的前修课程。它在专业课程中的地位是举足轻重、不可动摇的。它对培养学生的逻辑思维能力,提高学生的分析问题、思考问题、解决问题的能力,加强学生的动手操作、实践能力都有着十分重要的作用。
实验课程是理论课程的延续,是对理论知识的验证,是对理论知识的巩固和拓展。由此可见,实验课程是课程教学中的一个重要环节,加强学生的动手操作能力、分析和解决问题的能力、创新设计能力的培养是实验教学的中心任务。传统的的实验教学模式无法适应创新教育的需求,改革势在必行。因此运用传统实验方法和现代EDA技术相结合,既锻炼了学生的动手能力,又能完成综合型、设计型实验。
二、传统实验教学现状
传统教学体系中认为实验教学是对理论课的验证和补充,实验教学的目的也是为了加深对理论课的理解。因此,许多实验是以演示、验证理论知识为主,因而使得实验课的学时比例模糊,更谈不上实验教学体系的完善。
传统教学体系中实验课是验证性实验,综合性、设计性实验几乎没有。学生在老师的指导下,按规定的步骤去做实验,得出大致相同的实验报告。学生完全处于被动状态,限制了学生创新能力的培养。传统实验教学手段单一,只有常规实验,没有充分利用电化实验教学、计算机辅助实验教学来进一步提高实验水平。学生的动手能力差异。
三、基于EDA技术的实验改革
随着电子技术和计算机技术的发展,电子产品已与计算机系统紧密相连。电子设计自动化EDA是在计算机辅助设计CDA技术的基础上发展起来的计算机软件系统。在EDA技术中,人们可以利用计算机进行关于电路的各种功能设计、逻辑设计、性能分析等。将EDA技术应用于电工基础实验教学,是今后实验教学改革的发展趋势。职业学校的实验教学应该以训练学生的基本实验技能,培养学生的逻辑思维和分析解决问题的能力,培养学生的综合设计能力和创新思维为教学目标。因此,将不受实验室硬件条件限制的EDA技术引入到电工基础实验中来,是高校实验课程改革的必然趋势。
基于EDA技术开设电工基础实验,利用软件进行仿真实验,可以弥补实验设备不足、实验设备老化、元器件短缺的缺点,从而降低实验教学成本。还能利用软件中的各种仪器设备和分析方法,使学生更快更好地完成实验内容,帮助学生更快更扎实地掌握基本知识,提高教学效率和效果。将EDA仿真技术和传统的电工基础实验教学相结合是现代教育发展的必然趋势,是对传统的电工基础实验教学的一次改革,同时能更好地培养学生的分析问题、解决问题的能力、逻辑思维能力和创新设计能力,提高学生的竞争力,适应市场对人才的需求。
目前,我们主要采用的EDA软件有:电子工作台EWB等。EWB是电子电路设计,虚拟仿真软件。该软件基于PC平台采用图形操作界面虚拟仿真了一个与实际情况非常相似的电子电路实验工作台。它提供了与实际情况相同的数千种元器件模型,近十几种常用的测试仪器仪表和十多种电路分析功能。它几乎可以完成在实验室进行的所有的电子电路实验,非常适合电子类课程的实验教学,并可将设计好的电路通过Prote格式的网络表格进行PCB制版。
将EDA技术引入实验教学,用EWB进行仿真模拟课程设计,元器件选择范围广,参数修改方便,电路调试便捷。学生可以不受元器件的限制,不用担心设计实验失败,从而极大地发挥了学生的主观能动性、积极性和创造性,使得整个实验过程变得生动活泼、饶有兴趣。
四、EDA技术引入使开放式实验室成为可能
实验教学是理论教学的补充和延续,与理论教学相辅相成。传统实验教学大多结合理论课程开设实验,实验室只是在教学计划规定的实验时间段内才开放。而开放式实验教学是一种现代化教学方式,实验室在时间和空间上双重开放。将实验时间交给学生,让他们自行安排。学生在实验中的角色和地位由被动变为主动。他们不仅是实验的主体,更是实验过程的主导者,教师只起指导作用及提供技术服务。
实验室每张实验台都配备了一台用于电路仿真的计算机,学生在实验过程中可以及时根据实验测试情况调整电路参数,把EDA和实际电路调试有机结合起来。既克服了纯仿真的非真实性缺陷,又能利用计算机辅助设计指导实际电路调试,加快实验进程。
五、将EDA技术贯穿在实验教学中
自EDA技术引入《电工基础》实验教学中后,明显改善了教学质量。在理论教学中,计算机仿真的应用使理论分析得以验证;在实验教学中,学生通过硬件实验与仿真实验相结合,即锻炼了学生动手能力又让学生学习了电子设计自动化的方法,为其今后设计电路奠定了良好基础,对培养学生综合素质起到了积极的促进作用。
EDA仿真技术与传统电工基础实验相结合,既能够传授实验技能,又能启发学生的创新思维,促使学生融会贯通、举一反三,更好地理解和掌握知识。因此在教学中,要遵循由浅入深,由易到难、由基础到综合、由理论验证到创新设计、循序渐进的原则,按照基础型、综合型、创新型三个层次开展实验教学。基础型的实验以定理定律的验证为主,由学生通过EDA软件搭建实验电路进行仿真。综合型的实验以学生动手为主,教师辅导为辅,教师只给出设计要求或者设计指标,让学生自由发挥,自己查阅资料,设计电路。创新型实验就是学生自己动手,自己动脑,主动学习,通过无题目、无要求、无步骤的自主型实验,培养学生的独立思考能力,充分调动他们的学习积极性,给他们更多的时间和空间发挥想象,激发学生的创造力。
六、结束语
EDA技术应用于实践教学模式探索的重要性和可行性。进一步证明了实验教学应当以EDA仿真技术为突破口,迅速推广计算机辅助教学手段。充分利用计算机的诸多强大功能,实现教学形象化、多媒体化、各科的仿真技术化。并广泛运用计算机的软件功能制作多媒体课件,以取代原始落后的教学设备,彻底解决部分实践性环节教学难题,提高工作效率,降低教学成本,进一步提升教学质量,培养更多更好的新型实用人才。
参考文献
[1]彭安华.电工电子实验教学改革探索.中国现代教育装备.2010年01期.
[2]彭爱梅,尹玉军.基于EDA技术的电工基础实验改革研究.考试周刊.2008年50期.
[3]严国红.电工电子实验教学改革.高教发展研究中心.2005年第一期.
电工与电子技术实验教程范文篇9
(江苏科技大学,江苏张家港215600)
摘要:电工电子技术课程作为专业基础课程,其技术实践教学水平对教学效果有着重要的影响。本文从基于项目导向法的电工电子技术实践教学所具有的优势出发,在阐述基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念的基础上,以音乐盒的设计和制作为项目导向法的应用实例,对基于项目导向法的电工电子技术实践教学情境设计、教学步骤以及教学考核方法进行论述。该研究对电工电子技术实践教学有一定的借鉴作用。
关键词:项目导向法;电工电子技术;实践教学
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1002-4107(2015)09-0016-02
收稿日期:2015-01-06
作者简介:须磊(1984—),女,江苏张家港人,江苏科技大学张家港校区电气与信息工程学院实验师,主要从事电路与系统设计、应用电子技术实验研究。
电工电子技术课程作为面向高等工科学校非电类专业开设的一门技术基础课程,是重要的专业基础课程之一,同时还注重职业与项目分析等方面的内容。本课程在教学过程中,强调促进学生职业岗位能力以及职业素质等方面的发展。从这个层面出发,本文基于项目导向法,对电工电子技术实践教学进行研究分析。
一、基于项目导向法的电工电子技术实践教学优势
项目导向法在教学中的应用指的是学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个设定的共同任务为中心,在完成所设定任务的过程中,学生可以学习与掌握该项目所涉及的知识与技能,完成该项目中所涵盖的教学任务[1]。从现有的电工电子技术实践教学来看,主要难点在于如何解决学生被动学习与学生本身能力差这两方面的问题。项目导向法在电工电子技术实践教学中的应用可以有效地解决这两个方面的问题,这是因为项目导向法在应用过程中,强调的是学生在教师的引导下,紧紧围绕电工电子技术实践教学中的一个任务来实施的主动探索与互相协作的教学方式,通过完成既定任务的教学过程,来帮助学生掌握电工电子技术实践教学中应完成的教学目标。项目导向法的电工电子技术实践教学强调的是理论应联系实践,关注的是电工电子专业理论知识的教学应以实践教学为主要目标,理论知识教学应指导实践教学,为实践教学服务。技术实践环节是项目导向法这一教学手段在电工电子技术实践教学中应用的核心部分,其在推动学生理论知识掌握与实践能力提高方面有着一定的优势。
二、基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念
项目导向法在教学中贯彻的理念是重视理论知识应联系实践,关注的是专业课程理论知识的教学应坚持以实践为教学的主要目的,指导学生的实践,并实现为实践服务的最终目的。实践环节作为项目导向法实施的关键,从实践的项目设计、项目实施以及项目成果的验收,都需要紧密联系,是一个动态的统一的整体[2]。项目导向法的这些教学理念在应用电工电子技术实践教学中应该贯彻实施的全过程。基于项目导向法的电工电子技术实践教学在应用的过程中,强调的是以电工电子技术实践培养的需求为基础,联系技术发展的实际情况,把电工电子技术的教学内容设置成为具体的项目,把这些设计后的项目或者任务让学生独立完成。也就是说,基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念是以认知心理学作为基础,通过各类科学方法的应用,提高学生主动学习的能力,促使学生能够自主发展。基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念在应用过程中把教学过程和项目设计两者进行有效的融合,在完成教师所设计的项目的过程中提高学生对电工电子技术实践技能的运用能力,提高学生对相关专业知识与技能的掌握能力。基于项目导向法的电工电子技术实践教学方式在应用的过程中有明晰的学习目标与学习成果,因而可以推动学生在自主学习能力方面的提高,同时还能提高学生探究学习、创新精神以及团队精神等诸多方面的能力,促进学生的全面发展。
三、基于项目导向法的电工电子技术实践教学策略
(一)情境设计
电工电子技术实践教学所涉及的内容包括电路原理、磁路与电机控制、模拟电路以及数字电路等等[3]。对于多数学生来说,简单的拼“积木”式的实践教学方式很难激发他们的学习兴趣,以音乐盒的设计和制作这项实践教学项目来说,所涉及的知识点包括电路及工作原理,音乐盒电路分为音乐播放电路、彩灯闪烁控制电路以及工作定时电路三个部分。在这个项目的实施过程中主要涉及两个部分:一是学生自己的业余制作,二是教师引导的项目实施。通过学生事先的业余制作可以有效地提高学生对该实践教学项目相关知识的预习程度,还可以确保该实践教学项目的顺利实施。项目导向法作为教学模式的应用其本身是根据职业能力培养的需要,密切联系产业发展实际,将专业基础课程和专业课程的教学内容设计成具体技能的训练项目,将具体的项目或任务交给学生自己完成的教学方法。除了确定项目设计中的主题以外,还要关注到如何有效地组织教学。项目导向法在应用的过程中需要营造和电工电子技术实践教学相关的工作岗位的情况,让学生能够通过学习情境来体验技术实践所涉及的相关知识与相关技能,进而提高学习效果。在教学组织过程中项目小组会随着项目的变化而进行合理的调整。在教学情境设计过程中还应关注各类教学方法的应用,基于项目导向法的电工电子技术实践教学是以实施项目为主,通过项目设计与项目实施过程来完成学习[4]。在教学过程中,教师应关注对学生自主学习的引导,合理地安排师生的互动、交流以及讨论。
(二)实践教学程序
基于项目导向法的电工电子技术实践教学步骤分为三步,即项目设计、项目实施以及项目成果验收。
项目设计是基于项目导向法的电工电子技术实践教学实施的首要环节,对该教学模式的应用效果有着重要的作用[5]。项目设计需要教师以电工电子技术实践教学的教学任务与教学难点等为基础,联系全社会对电工电子技术专业实践教学的需求,在广泛查阅与此相关的资料的前提下,确定课程任务。仍以音乐盒的设计与制作这一项目设计为例,在确定课程任务的基础上设计出实施方案,即在明确音乐盒设计与制作这一任务的基础上来明确具体的实施方案。教师在项目设计中应以学生为中心,兴趣作为主线,项目设计所涉及的任务要具有一定的衔接性,不但可以复习已经学习过的知识,还可以关注到新学习的知识。在音乐盒设计与制作中所涉及的知识包括电路、电路工作原理以及音乐盒电路分等相关内容,也就是说,根据电工电子实践教学目标,把所涉及的教学内容分解成为不同的项目,每个项目再进一步分解为不同的任务。
项目实施是在项目设计的基础上,通过推动学生完成项目中所涉及的任务的方式来完成项目的实施。在项目实施过程中,学生通过每一个具体的教学任务来开展自己的学习,通过项目实施过程来掌握电工电子技术实践教学要求应掌握的知识与技能。以上文所提到的音乐盒的设计与制作为例,在项目实施过程中,电路板与起装饰作用的板子可以设计成电路板,通过PCB软件的应用来进行设计,可以事先做好,进而确保项目实施顺利。在项目的实施过程中,教师应掌握学生对项目中所涉及任务的完成情况,对学生进行必要的指导与评价。
项目成果验收指的是教师所设计的项目在项目结束后,教师应让学生对自己所设计的作品或者完成的工作成果进行展示。针对这些项目成果进行评价分析,如教师可以引导学生对优秀的成果进行总结,明确优秀成果的产生过程与体会,进而在确保学生技术实践成果具有真实性的基础上,进一步提高学生对相关知识与相关技能的掌握程度。仍旧以音乐盒的设计与制作为例,其所涉及的知识包含的内容较多,如对音乐片、扬声器、电解电容以及发光二极管等相关器件知识的掌握情况,这些都需要教师通过项目成果验收来对整个项目的设计、实施以及成果验收等进行分析整理,为以后的实践教学提供必要的教学资料。
四、基于项目导向法的电工电子技术实践教学考核方法
基于项目导向法的电工电子技术实践教学需要考核方法的支持[6]。项目导向法在应用于电工电子技术实践教学时,如果只采用传统的试卷考核方式,很难对学生的实践能力进行评价。加之该方式在应用的过程中通常是采用项目小组的方式来组织实施,这就决定了需要优化现有的教学考核方法。教师可以根据电工电子技术实践教学目标、教学内容以及该课程项目设计的时间情况,通过提高项目实施报告、项目答辩以及提交已经完成的项目成果等方式来对学生的学习情况进行考核。除此以外,在对电工电子技术实践教学考核中还可以采用过程性考核与终结性考核两者结合的方式,在学生参与项目实施过程中关注对学生的过程考核,同时还要针对实施报告、项目答辩以及提交已经完成的项目成果等来进行终结性考核,把过程性考核与终结性考核成绩权重划分为百分之六十和百分之四十,以此为基础对学生的技术实践学习情况进行评价[7]。并结合对学生的评价结果来指导学生以后的学习,进而推动学生的全面发展。
电子电工技术实践教学本身是一项系统化的动态工程,需要教师在教学过程中,以该课程所具有的特点为基础,结合学生的实践情况,不断优化教学手段。只有这样才能从根本上发挥项目导向法在电工电子技术实践教学中所具有的优势,进而从根本上推动电工电子技术实践教学水平的提升。
参考文献:
[1]张立娣.“电工电子技术”课程教学内容的改革与实践[J].宁夏教育,2014,(11).
[2]崔凤.基于工作过程的“电工电子技术”实训教学设计[J].实验科学与技术,2014,(10).
[3]暴琳,许琳莉.现代教育技术与“电工电子技术”课程相结合[J].中国电力教育,2014,(11).
[4]胡华文,何丙年.项目导向教学模式本质与实施探析[J].教育教学论坛,2014,(3).
[5]银花.实施“三二一”项目导向教学模式加强实践教学管理[J].教育教学论坛,2014,(10).
电工与电子技术实验教程范文篇10
关键词:EDA技术教学内容教学方法实践教学
EDA(ElectronicDesignAutomation,即电子设计自动化)技术的产生和发展是和计算机技术的的发展紧密相连的,是一门综合了现代电子技术与计算机技术最新研究成果、以计算机为工作平台,对电子线路、系统或芯片进行自动化设计与应用的计算机辅助设计技术。
在西方发达国家,EDA技术已在电子工业界得到广泛应用,许多大学已将EDA融入教学并占有重要地位。目前在这方面的教学我们国家落后于发达国家十多年,电子课程体系及课程内容设置不够合理,课程的教学内容还未能适应当前电子技术特别是电子设计技术的发展,因此以开展EDA教学为契机、和国际先进水平接轨,深入进行面向21世纪电子类课程体系、课程内容、教学方法和实践教学的改革迫在眉睫。
一、EDA技术的发展概况
EDA技术随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展,经历了一个由浅到深的过程。
二十世纪70年代,随着中小规模集成电路的开发应用,传统的手工制图设计印制电路板和集成电路的方法已无法满足设计精度和效率的要求,而计算机作为一种运算工具已在科研领域得到广泛应用,因此这一时期的工程师开始利用计算机取代手工劳动,辅助设计印制电路板,以便解脱繁杂、机械的版图设计工作,这就是EDA技术的雏形。
到了80年代,为了适应电子产品在规模和制作上的需要,随着计算机技术的高速发展,应运出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术,其特点是以软件工具为核心,通过这些软件完成产品开发的设计、分析、仿真、测试等各项工作。
90年代后,EDA技术继续发展,出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术,通常也称为ESDA(ElectronicSystemDesignAutomation)阶段。在这个阶段,人们开始追求贯彻整个设计过程的自动化,以从繁重的设计工作中彻底解放出来,把精力集中于创造性的方案与概念构思上,从而提高设计效率,缩短产品的研制周期。可以说这一阶段才真正称得上是EDA时期。
进入21世纪后,EDA技术得到了更大的发展,电子技术全方位进入EDA领域,软硬件技术进一步融合,除了日益成熟的数字技术外,模拟电路系统硬件描述语言的表达和设计标准化,可编程模拟器件出现,软件无线电技术正在崛起。
二、EDA技术发展促进电子专业教学内容的改革
传统的电子专业教学内容是专业基础课程(模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术等课程)加典型整机电路分析(电视机、音响、VCD等)。
随着计算机技术在各行各业的应用,电子专业正在经历着从传统的电子技术向现代电子技术的发展,现代电子技术的核心技术就是EDA技术。在电子专业的教学中,将EDA技术涉及的内容引入到教学过程中,改革电子专业的教学,是现代电子技术发展的需要。
目前国内外开展EDA教学内容一般有:
1.在模拟电子技术、数字电子技术等专业基础课程中,增加EDA仿真方面的内容,让学生掌握用EDA仿真软件,比如流行的Multisim通用电路分析设计软件,进行电路仿真测试、交直流分析、频率响应分析、电路参数扫描分析、电路容差分析等。
2.将计算机辅助设计印制电路板板内容加入到教学中,由于EDA技术发展迅速,很多企业都推出了自己优秀的EDA软件,如Protel、PowerPCB、Layout等,在教学中可以选择比较通用的软件开展教学,现在很多学校选择使用Protel软件辅助印制电路板设计。
3.增加一门课程讲解EDA技术及应用,使学生熟悉并掌握现代大规模可编程逻辑器件的设计、仿真及开发应用技术,以跟踪现代数字电子技术发展、应用潮流与趋势,为他们毕业后能迅速适应专业工作需求打好扎实的技术基础。世界上有许多公司如Altera公司、Xilinx公司、Lattice公司等致力于这方面的研究,生产出集成度越来越高的可编程逻辑芯片,同时推出了开发这些芯片所需要的EDA工具软件。至于在教学中选择哪家公司开发的EDA工具软件和相应的可编程逻辑器件,则属见仁见智的问题。但Altera公司作为世界上最大的CPLD/FPGA芯片生产厂家,其产品的类别是最多的,市场占有份额最大,一般可以选择Altera公司开发的EDA集成工具软件QuartusⅡ、芯片可采用10000门集成度的FLEX10K可编程芯片进行这门课程的教学。
三、EDA技术发展促进电子专业教学方法的改革
传统的电子专业教学工具是一块黑板加一支粉笔,教师在黑板上画图分析,往往是教师讲得口干舌燥,学生却是觉得抽象难懂,大大影响了学生对电子专业的兴趣和学习。
现在将EDA技术在仿真方面的成就应用到电子专业的教学中,采用多媒体加仿真的方式进行讲解和分析,可以大大提高课堂教学的效果。譬如讲解放大电路部分,教师可以采用EDA仿真软件如Multisim或其他的电路仿真软件连接放大电路,然后运行,可以调用虚拟仪器示波器观测电路的输入输出波形,在讲课的过程中,学生就可以很直观地看到输入信号被放大了,根据输入输出波形还可以直接计算电路的放大倍数,然后再和理论计算的放大倍数进行比较。还可以改变电路的参数如基极电阻的大小,使放大电路工作到饱和或截止状态,利用虚拟仪器观察输出信号的波形失真。再调用虚拟仪器万用表测量三极管的基极、集电极、发射极的电压,总结出电路工作在放大、截止、饱和时电路参数的变化情况。很显然这样的教学方法学生学起来直观,感兴趣,容易理解接受,教师教起来也得心应手。所以借助于多媒体技术运用EDA仿真软件改进电子专业教学方法,可以使课堂教学更加形象生动。
四、EDA技术发展促进电子专业实践教学的改革
在专业实践教学方面,主要包括实验和实训。EDA技术的发展对这些实践教学更是带来了全面革新和极大冲击。
传统的实验教学学生用分立元件在实验板上搭接电路进行测试,后来很多高校采用实验台,学生只需要搭接积木一般将电路搭好进行测试就算完成了实验。根据笔者多年的教学经验,这种实验方式由于元件、试验台本身等等问题,学生实验往往很难做成功,教师疲于解决实验中出现的低级故障如接触不良、元件损坏等。这样的实验教学很难达到提高学生在实验的过程中理解并掌握课堂上学过的理论知识、发现问题并解决问题的能力,很难让学生有一个充分发挥其思维的空间。
随着EDA技术的发展,特别是功能强大的EDA仿真软件的推出(如Multisim电子仿真软件),对于实验,特别是验证性实验完全有条件利用计算机来进行以前必须用硬件才能完成的实验,需要用硬件实现的实验也可以先进行计算机仿真、模拟调试后再用硬件来实现。在电子专业的实验教学中引入EDA仿真软件可以提高实验效率,增强实验的趣味性和新颖性,学生在实验过程中不用担心元件被损坏,可以大胆地做实验,充分发挥其思维空间。当然并不是说软件能完全代替硬件,完全离开硬件的软件仿真会让学生的思维停留在软件的阶层,无法和硬件联系起来,软件仿真只是辅助我们分析设计电路,通过仿真理解这个电路的工作原理,最后还要再硬件搭接调试该电路,这样在调试的过程中出现问题,就能自己思考、自己解决,从而提高学生的动手能力、分析问题解决问题的能力。
传统的实训都是附属于某门课程的实训,如模拟电子技术实训,数字电子技术实训、单片机实训等。随着EDA技术的发展,对于实训可以打破课程的局限,将EDA的内容用于实训教学中,采用设计―仿真―制版―安装―调试的方式完成电子技术实训,实训的内容根据前面几个学期所学的内容进行整合,从易到难。比如在电子专业第三个学期进行电子技术实训,设计的内容要求融合模拟电子技术、数字电子技术的知识,在设计的过程中学生可以在计算机上利用仿真软件(如Multisim)进行软件调试,一人一机,只有仿真调试成功电路才能进入下一个环节―制版。在这个环节学生可以利用EDA板级设计工具辅助印制电路板设计(如Protel软件),将仿真调试成功的原理图设计成印制电路板(PCB),PCB软件设计成功后,再将其制作成印制电路板。这时教师可以根据学生设计的电路发给元件,学生进行安装调试,由于已经用软件仿真调试过电路,印制电路板也是自己设计制作出来的,在硬件调试中出现的问题,学生可以自己分析直到解决,大大提高他们的实践能力,并且实训的过程中要用到多门课程所学的内容,这样经过实训,学生就能将这些知识融会贯通用于实践。
目前EDA技术发展已经能实现电子设计全自动化,设计者只需要采用硬件描述语言表述要设计的电子系统的功能,借助于功能强大的EDA工具(如QutersⅡ),将程序下载到可编程逻辑器件FPGA或CPLD中,就可以完成电子系统的硬件设计,实现用软件的方法设计硬件。单片机技术在电子专业的教学中比较成熟,单片机控制功能更强大一些,但在逻辑功能方面稍欠缺,将单片机和FPGA/CPLD结合起来能完成高性能要求的电子系统。分析历年历届全国电子设计竞赛赛题,基本上都是要求设计具有一定智能化的电子系统,如果不使用现代电子设计手段,不使用单片机技术、EDA技术等现代电子设计技术基本是不可能完成的。所以作为高校的实训要加强单片机、EDA技术的实训,制作调试基于芯片级的电子系统,让实训和现代电子技术接轨,大胆地改革以往实训的内容,这样培养的人才才是社会所需要的。
结束语
EDA技术是电子设计领域的一场革命,给电子系统的设计带来了革命性的变化,使得电子系统的设计方便高效。目前EDA技术正处于高速发展阶段,每年都有新的EDA工具问世。我国的EDA技术处在发展阶段,将EDA技术引入到高等学校的教学中,改革电子专业的教学,加强EDA的学习,提高学生使用EDA技术的能力,为我国的电子信息产业提供优秀的电子设计人才,是高等教育面临的迫切任务。
参考文献:
[1]郑步生,蒋旋.EDA技术的发展对电类专业教学的影响及应对策略[J].南京航空航天大学学报(社会科学版),2000.9.
[2]朱彩莲.EDA技术的发展与应用[J].萍乡高等专科学校学报,2004.12.
[3]潘松,黄继业.EDA技术实用教程(第二版)[M].科学出版社,2005.2.
电工与电子技术实验教程范文篇11
关键词:通信;课程;电子技术;项目载体
中图分类号:G726文献标识码:A
以数字化、网络化、智能化为特征的信息化浪潮蓬勃兴起,开启了通信大发展的时代,使社会对高职通信类专业人才的需求迅速增长。电子技术课是高职通信类专业的必修基础领域课程,是完成好通信技能培养的奠基石。开展电子技术课工学结合的教学改革,构建以学生为主体、以项目为载体的课程教学模式,对提高教学质量具有重要意义。
一、传统教学模式下电子技术课开设的现状
电子技术是一门理论与实践相结合的课程。在高职通信类专业教学计划中,电子技术的教学目标是:培养学生的电工电子应用职业能力,包括熟悉元器件与性能、掌握基本电路分析方法、熟悉电工电子一般应用、熟练使用常见仪器仪表;在课程学习的过程中培养方法能力与社会能力;为专业领域课的学习奠定电工电子基本理论知识。
在教学组织方式上,囿于传统学科体系的课程组织方式和讲授式的教学模式,电子技术课普遍采用了“理论课程+实验教学+实习课程”的分设方式。仍然遵循着课程、实验、实习分离开设,一学期理论教学和实验,另一学期再实习;一位老师讲授理论,另一位再指导实验实习。在教学内容上,电路分析、模拟电子和数字电子的理论知识体系严谨慎密,但实验基本以实验箱验证测试为主,设计性和综合性实验较少,学生常常是为完成实验而实验,很难将实验上升到知识;实习则用1~2周,完成某单一电路安装为主。在教学考评上,一般以单独的理论笔试、实验验证操作、实习操作等终结性考核为主,辅以平时出勤与纪律的考核。与本科相比,高职学生底子相对薄、基础相对弱,对单纯的知识讲授感到乏味,学习积极性不高,甚至厌倦电子技术的学习。
学科化的电子技术课程体系和授受式教学模式,在高校精英教育时期,以及在学生素质较高、学习能力较强、逻辑思维较好的学生中,发挥了重要的作用。但是随着高职进一步放宽入学门槛,高职学生普遍趋于行为导向能力和感知能力较强,对策略性体验型知识易于掌握。因此,电路与电子技术课就亟需改革传统学科化的课程组织模式和授受式的教学模式。
二、通信类专业的电子技术知识与技能需求
通过对高职通信类专业面向的主要从业岗位职责进行调研,分析提炼岗位工作典型任务,登逋ㄐ爬嘧ㄒ蹈谖坏暮诵闹耙的芰Γ分析核心职业能力所在的专业领域课程,建立通信类专业核心职业能力对电路与电子知识技能的主要需求关系,如图1所示。
三、以目为载体的电子课体系建构设计
以项目为载体的工学一体化,就是把项目作为学习载体,教学以项目任务的形式开展。重构以项目为载体的电子技术课基本思路是:先选择合适的载体,即设计出能承载图1中技能和知识点的项目。在实施项目的过程中,通过学生主动参与项目的“咨询、决策、计划、实施、检查、总结”,教师对项目任务进行“布置、引导、提问、检查、小结、反馈”,从而达成电子技术课的教学目标,完成“电路电子能力+方法能力+社会能力”的培养。
电子技术课程的知识与技能包括四个部分:电工与电路、模拟电子、数字电路和常见仪器仪表。但高职通信类专业一般只包括图1所列的24个基本知识点。为此只需对应选择相应的有效载体,如图2所示,可选择7个项目24个子任务,来承载24个知识点并完成相应的知识与技能。
四、以学生为主体的电子课教学模式构建
选定了7个载体24个子任务,逐一明确每个任务引导知识点,其设计思路即体现了以学生为主体的教学思想,但还需站在高职学生的认知水平去组织教学。先引导知识点,再采取“关联、主动、合作、对话”的方式去实现工学结合的教学。即在在关联方面,情境化的设置,体现真实工作场景,使学生身临其境。在主动方面,让学生领受任务任务阅资料制定计划,分析解决问题并进行具体实施。在合作方面,小组讨论提升团队能力。在对话方面,学生展现项目,书面和口头总结策略、步骤,展现成果。
实现电子技术工学结合教学模式的路径:一是要设计编写项目任务所需的引导讲义;二是要准备项目任务书材料;三是要建立任务所需的教学情境并做好准备;四是要合理教学调度安排。通过项目设计、任务引导、情境设置、学生咨询决策计划、讨论实施总结、教师点评、布置作业等步骤,达到“让我去做,我会理解”的目的,从而实现电子技术课的教学目标。
五、构建知识与技能并重的考核评价
课程评价是教学过程必备的重要环节,既要达到考核目的又要能调动学习积极性。电子技术课教学改革后,需要过程评价和终结评价结合,也需要知识考核和项目动手技能相结合。考核方式的设计,着重要体现完成任务与掌握知识并重,知识融于任务过程。避免改革后出现轻知识的情况,考核方式建议包括:平时成绩由任务引导的准备与提问、分工与提交的任务方案计划、任务总结发言情况、作业练习等环节构成;项目成绩由任务进程中的观察记录、制作项目结果情况、操作规范情况等构成;笔试成绩由单元知识测试、半期笔试、期末笔试等构成。
六、结语
实施高职通信类专业电子技术课教学改革,着重体现了以学生为主体的教学情境构建、以项目为载体的课程设计、以教学做一体化的教学模式构建、以过程评价和终结考核相结合的考评方式设计。突出学生参与电子项目后再上升到知识的过程,契合了高职学生的思维模式,有助于提高学习的愉悦度,从而提高电子技术技能和知识素养,为后续通信职业能力奠定基础。
参考文献
[1]杜爽,朱凤武,郭瑞娟,孙上媛.电工与电子技术教学改革的研究与探讨[J].高教学刊,2016(9).
[2]庄晓燕.电子技术课程的课堂教学研究与探索[J].教育教学论坛,2016(5).
[3]韦泽训.构建高职移动通信技术专业工学结合人才培养模式的思路与方法[J].继续教育,2011(9).
电工与电子技术实验教程范文篇12
1实验课程的优势
目前,随着计算机技术和电子技术快速发展,各学科领域自动化、智能化的实现多依赖电工电子技术特别是电子信息技术来实现,掌握电工电子技术的应用型人才和推进行业和技术发展的创新型人才的培养尤为重要。电工电子实验教学可充分利用自己的优势,适应现代社会的要求,为电工电子课程建设服务,为电工电子技术人才的培养提供基础。
2实验教学体系的现状
随着各类高等院校和高职高专院校的不断扩招,学生需求与有限的教学资源之间存在较大的矛盾,特别是电工电子实验教学。目前我国的电工电子实验教学中主要存在以下几个问题。
2.1定位产生偏差
目前在一些高职高专类院校中,对实验教学的重视度较低,长期以来实验室一直作为教学辅助单位,不能独立承担教学工作。仅仅作为学生学习课程的辅助工具,一切以基础课程教学为重。
2.2投入不足
目前各高职高专院校甚至是高校的扩张速度过快,导致基础设施建设跟不上,特别是教学资源较为缺乏,无法满足大量学生的学习要求。许多高校的电工电子实验室在空间和时间上都无法满足学生一次性的电子实验。此外,多存在电子实验室电气化和智能化程度低,设备落后,难以适应目前电子技术飞速发展的步伐的状况。
2.3教学师资建设滞后
目前,大多数的高职高专院校对实验教师的培养不够重视,对学历和技术要求都不明确,实验室人员配置不合理。
2.4内容老化
目前,电子电气实验的安排多为验证型实验,作为教学理论课的附属品,仅仅是为了验证课本的基础理论,为理论课程服务,缺少创新。大多数实验课程前后缺乏联系,学生做实验时也是按照书本中教授的实验步骤进行操作,整个电子实验项目的体系设计都缺乏创新,且内容多明显陈旧,实验方式单一,对学生自身的创新和主动性缺乏培养。
3实验教学体系改革初探
针对目前实验教学中存在的问题,应明确实验教学体系向应用研究型教学体系进行转变,即教师通过提问题为主线,引导作为主体的学生参与分析问题、解决问题,调动学生主动学习的能力,使学生在实践中加强对理论知识的理解和认可,增强学生的动手能力。具体应从以下几个方面进行实验教学体系改革。
3.1多层次的电工电子实验教学体系
目前,我国各高职高专院校的实验教学体系基本上可以划分为基础性实验、设计型实验、创新研究实验三个层次。其中基础性实验主要的目的是通过实验实训加深学生对所学的基础理论知识的理解,如叠加定理与替代定理的验证、三相交流电路电压、电流的测量等电工电子理论的相关验证性实验。此外,通过基础性实验实训可以让学生熟练使用仪器、调试电路、掌握本专业领域的基本数据分析技能。这类实验内容已经相对完善和成熟,实验方式多详细规定,教师在培养学生时应积极开创新的教学模式,激发学生的学习兴趣,通过引导式的教学方式引导学生基于所学的基础理论对实验现象和数据进行分析判断,进行研究讨论,加深其基础理论的学习。
3.2多层次的电工电子实验教学内容
综合性实验是在学生完成基础性实验后,为了实现对电工电子基础理论知识的拔高,设计的综合实验教学内容。这些内容的安排以设计性为主,结合多层次的电工电子实验教学体系进行。综合性实验多为教学课程的知识或是本课程相关的综合知识的实践和运用。如要求学生设计一个信号调理电路,放大和滤波处理信号等实验内容。此类实验不仅要具有综合性和创新性,同时对学生自身能力素质培养具有重要作用。此类实验可引导学生通过参与试验,培养其独立思考的能力,帮助其用创造性思维解决复杂问题,可有效地培养学生综合分析问题和解决问题的能力。
3.3进一步发展的措施
1)完善实验考核成绩的评定。电子实验的考核体系可以对学生的实践能力进行考核,检验教学成果,为进一步提升电工电子实验实训的质量提供基础,具体见表1。
2)加强师资队伍建设。针对目前大部分高校实验室存在实验教师学历水平、技术参差不齐的状况,提高实验教学水平的途径之一就是培养高素质的教师队伍。同时对协助教师进行工作的实验技术人员也应重点培养。技术人员可做实验前的准备工作,协助指导教师进行实验指导和科研工作以及对实验室的日常工作进行管理,特别是对实验设备的购买、研制、维修。
3)加大实验教学资源的投入。以校园网为基础,构建“实验室开放管理系统”,首先通过网络化的实验平台教学大纲、电子课件和教案等,同时可以设置网络预习、提问、答疑等教师与学生的互动,可以利用网络平台提交作业、下载资料等;其次,可全面开放网络化教学体系,最大限度地开放实验室,允许学生利用实验设备完成基础性的实验课程,在此基础上鼓励学生自己积极主动地参加电工电子实验,让学生多多锻炼,建立科技活动小组,增强其科研意识。
4)完善实验管理机制。进一步完善开放式的实验室管理并建立相应的管理制度。全方位开放后的实验室,学生流量较大,管理难度也随之加大。管理中可以进行创新,如学生协助实验教师管理自己。同时还可以通过加强监督管理、制定考核体系、明确岗位职责等方式完善实验管理机制。
4结束语
总之,电工电子实验教学体系的改革是一项复杂的工程,需要学校各部门的重视,通过长期的努力才能实现。电工电子实验教学体系的改革不仅需要加强师资队伍的建设,还要重视电子网络化和实验设备的投入。该项改革对提高学生的实践动手能力和科研能力具有重要的意义,能使学生熟练掌握电子专业技能,适应当今社会的要求。
参考文献
[1]邓香生.电工基础与电气测量技术课程改革与实践[J].新课程研究,2010(2):30-31.
[2]杨冬云.现代信息技术与《电工基础》教学的整合[J].中国科教创新导刊,2010(5):151,153.
[3]俄燕.电工基础课中电路网络等效变换的授课探讨[J].甘肃广播电视大学学报,2002(1):