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【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0037-02
2014年的国务院《关于教育体制改革的决定》提出“加快发展现代职业教育”。《电工电子技术》课程是高职高专院校工科非电专业学生的一门专业基础课,它内容包括电工技术和电子技术两大模块,覆盖面广,既有理论知识,又有实操内容。现在高职高专院校非常重视教学改革,各院校各专业都在寻求更好的教学方法,都在开展教学改革。《电工电子技术》该课程目前的情况是学时少,任务重,而高职高专学生底子薄,学习兴趣不高,使得教学效果不理想。下面本人结合所在高职院校的教学实际,论述有关高职高专《电工电子技术》课程教学改革的看法。
一、高职高专《电工电子技术》课程特点
首先它是一门高职高专院校非电专业学生必修的一门专业基础课,它主要内容是电子技术和电工技术,以本人所有的机电信息学院数控模具专业学生为例,他们在校的后两年要学习《电气控制与PLC》、《数控机床装调与维修》、等课程,他们所学的专业,所学的课程要求他们必须具备有关电的基础知识,只有在大一学习了《电工电子技术》,具备了有关电的基本知识,才能为后续的专业课程学习打下好的基础。
其次高职高专院校的培养人才的最终目标是培养高素质劳动者和技术技能人才。这就决定了学生既要学习必要的理论知识,又要培养锻炼动手能力。《电工电子技术》的授课内容既有理论,又有实操,目的是通过学生实际操作,加深他们对理论知识的理解,最终是希望他们学以致用,能够具备将书本知识转化为解决实际问题的能力。
最后,随着现代社会的发展,科学技术也在不断进步,电工电子技术领域更是飞速发展,它们在工农业生产,国防,航空航天等领域发挥着重要作用。这就要求《电工电子技术》的课程教学必须不断摸索新方法,深化教学改革。
二、教学方法较单一
目前,课堂基本都配置了多媒体,教师上课可采用的教学手段更加多样化。但是目前的课程教学大多数依然属于“填鸭式”教学,学生依然处于被动接受的状态。存在这样情况的原因有以下几个:1.教师授课经验不足,教学手法单一;2.学生基础差,底子薄,学习动力不足,没有参与课堂教学的兴趣。最终结果就是课堂氛围沉闷,学生上理论课的积极性不高。
三、考核方案单一
随着教学改革在高职高专院校的推进,一些课程的考核方式也进行了调整。但大部分课程的考核标准依然是以试卷考试成绩为主。期末考试成绩并不能完全反映学生对该门课程的掌握情况,同时会让学生产生错觉,降低他们平时学习的积极性。
四、高职高专《电工电子技术》课程教学改革探讨
1.调整教学内容,增加实践教学的比例
根据教育部下发的有关高职高专人才培养目标,结合高职高专学生情况,需要调整《电工电子技术》教学内容,理论知识做到少而精,适当增加实践教学的比例。实践教学目的是培养学生动手能力,除了安排学生做常规实训以外,根据实训室设备情况,增加创造型实训,如制作电子时钟、收音机等。创造型实训需要学生积极思考,既锻炼动手能力,又培养他们的科学思考能力。
2.创新教学方法,充分调动学生的积极性
目前常见的教学方法就是教师讲,学生听的方法。尽管老师也在不断探索多样的教学手段,如利用多媒体教学,做PPT课件,准备相应的视频等,但是理论知识本身就比较枯燥难懂, 同时高职高专学生初高中基础知识掌握不够好,学习动力不足,如此下去,教学效果大都不太理想。教师认为学生不主动,不积极;学生埋怨听不懂。
结合上述情况,以《电工电子技术》为例,为了达到更好的教学效果,采用实训室教学的方法,教师先讲理论知识,然后可安排学生根据所讲内容进行实操,如采用项目教学方法。课前告诉学生项目内容,让学生事先去搜集相关的资料,进行预习;课堂中教师讲完项目相关的理论知识及要求后,安排学生进行实操,并对他们的完成情况进行考核。例如,讲到电动机的工作原理,结构和电动机控制的相关知识后,可以安排学生动手连接一个三相异步电动机直接起动点动控制的线路图,并让他们观察电动机点动控制和连动控制的特点。这样与传统课堂教学效果要好很多。任务驱动式教学需要学生自己去动手,自己去思考,这样会大大调动他们参与课堂的积极性,自己动手操作并总结,这会增加学生的兴趣,他们会主动去学,这样的课堂氛围活跃,教学效果很好。
3.调整考核方案,提高平时成绩的比例
期末试卷的成绩不能代表学生的学习情况,不能全面反映学生对课程的掌握情况,并且传统的考试方法会让学生产生误解,存在“60分万岁”的思想。为了更加全面的掌握学生对课程的掌握情况,对知识的领悟程序,为了引导学生走出只重视期末成绩的误区,课程改革中要调整考核方案,改变考核方法。考虑到《电工电子课程》是理论知识和实训操作相结合的课程,课程考核的安排如下:平时成绩占总评成绩的30%,实践教学占总成绩的30%,期末试卷成绩占总评成绩40%。平时成绩主要是考勤情况,课堂参与度,作业完成情况;实践教学主要是实训内容和实训报告的完成情况、团队协作及沟通能力、创新设计能力。调整后的考核方案,目的主要是引导学生提高学习的积极性,对课程学习有正确的认识,重点培养学生的知识运用能力和动手能力,最终能更好地掌握专业知识,成为具备 的栋梁之才。
五、结语
通过以上教学改革措施的实施,《电工电子技术》课程改革初见成效。首先课堂上学生更加主动参与教学,愿意动脑筋思考问题,实训操作更是积极参与;其次通过把课堂放在实训室,理论加实践的教学模式,更加能调动学生的主观能动性,提高了学生学习的兴趣;最后更加突出以生为本的要求,形成学生为主,教师为引导的教学模式。
国家非常重视高职高专教育,因此需要高职高专的教师根据学生特点,结合专业行业的情况,做好教学改革工作,努力提高教学能力,为我国职业教育事业做出贡献。
参考文献:
每个高校的工程实训内容根据每个学校的培养目标不同而略有差异,但大致基本包含了机械制造和电子电工技术两个大类,由车工、焊工、钳工、铣工、特种加工、电工工艺、电子工艺等组成。传统的理论课程的授课方式一般是按照教学大纲顺序逐一开展,每周每个课程只能进行40人次/40学时,这难以适应工程实训教学任务(每个年级若有3000人,则每周通常要完成500人次/40学时),因此采取“轮班制”如下。
1.多个工种同时进行
不同于其他理论课的前后章节内容联系紧密的特点,工程实训课程里包含的工种所培训的技能的关联度不大,因此可以同时安排多个教学班进行不同的工种训练,然后通过轮换的方式,保证每个人都保质保量训练到每一个工种。通过此方式轮换,能将该课程每周的学生容量和设备利用率成倍提升,但设备负荷损失成本提高。
2.每天分成早、晚两班
为了进一步扩大工程训练每周的学生容量,除了使多个工种同时进行轮班的形式,还可以将两个作息班形式的教学结合起来。工程实训是以技能训练为主的课程,练习的时间最好相对连续,有利于学生技能的获得。将早上8:00~14:00作为早班,14:30~20:30作为晚班,每个班折算成8学时,因此又在原来的基础上将学生容量扩大一倍。
这两种制度结合就构成本文所讨论的“轮班制”,这种制度保证了学校能用少数的设备开展大量的实训课程,大大提升了设备利用率,但是,这样长时间使设备处于工作状态,会使设备故障率也大大提升,缩短了设备寿命。
二、典型工程训练设备的故障率与使用时长分析
为了研究设备故障率与工作时间关系,便于找到设备的最佳工作时间以指导轮班制教学,笔者通过对几个典型工种的设备进行随机抽样,进行多次实验,加以统计分析,得出下图所示结果。
图中横轴表示每天连续工作的时间,纵轴表示实验半年后统计出设备的故障率,反映不同设备分别进行不同的连续工作实验测试,得到的故障率各有不同。每天连续工作5~8小时设备的故障率普遍较低,超过8小时后,每种设备的故障率上升的趋势明显增大,还可以知道涉及精密电子元件的设备的故障率要比车床设备高,但故障维修成本较车床低,恢复速度也较快。
三、设备利用优化措施
“轮班制”下设备的故障率与设备利用率是相互制约的关系,每天的使用时间越长,使用率越高,故障率也会越高。根据图中所示结果可以知道几种典型工种的设备在“轮班制”教学中设备较优工作时长。在实验中,还发现设备的故障率与使用者的操作和保养水平也有很大关系:初学者使用普通车床和普通铣床产生故障的概率要比熟练操作工使用所产生的故障率高出很多,车床上油是否及时和是否进行必要的清扫也影响机器的故障率;电子电工设备故障率与实验的项目内容存在一定的关联,复杂、操作难度大、大电流、大电压的实验项目中使用的设备的故障率要比一般的实验项目高出许多,3D打印设备故障率与设备所处的工作环境的温湿度、空气清洁度关联较大。
因此,在“轮班制”的工程训练教学模式下,优化设备的利用率,可以根据不同设备的维修成本和恢复速度着手,分配“轮班制”的设备工作时间,以成本代价为导向,制订合理的作息时间。同时,应注重对使用者的使用技能培训,强调安全细节,注重保养,共同作用使设备利用率和故障率达到较优化的比值。经过长时间的经验总结,得到几种常见的实训设备的维修成本、恢复时间以及故障率的关系,如上表所示。
表中显示普通车床和普通铣床故障率每升高0.1%,则对应维修成本需要增加3000元,维修时间增加36小时;电工实训台和ABS型打印机故障率每增加1.0%,则对应维修成本增加600元,恢复时间增加5小时。根据工程训练课程几种工种并行进行轮班的特点,需要找出一个都比较合适的工作时长。以此数据为例,综合分析可知,在8~10小时工作时长区间内,电工实训台和ABS型打印机的维修成本以及恢复时间与普通车床与普通铣床基本持平,可选此时间区域为设备的工作时间,保证“轮班制”开展的时长最大,故障维护成本和利用率比值较小。若工程训练课程有其他工种或不同的组合,应该根据实际情况进行分析统计,按照此法需要合理的设备连续工作时间区域。
本文分析了“轮班制”的模式带来的设备工作时间比普通教学时间过长所导致设备故障率上升的问题,并通过实验得到a生问题的各因素之间的简单曲线,以其结果指导工程训练教学轮班制的时长制订,以及分析其他制约故障率的相关因素,综合处理以得到优化的使用率。
《水利水电工程施工》课程不同于其他一些理论性较强的基础课,具有如下特点:
(1)实践性强。课程涉及大量具体工程的特殊施工机械、复杂施工方法等,学生普遍缺乏工程实践经验,对讲授的内容不容易理解。
(2)知识面广。本课程的学课本内容之外,还涉及到工程测量、建筑材料、工程力学、建筑结构、工程地质与土力学、水力学、水工建筑物、水电站等课程相关内容的运用。
(3)政策性强。本课程的学习涉及到大量国家、地方和行业有关工程规范、规程、标准、法规的运用。
(4)灵活性高。对应一个具体施工过程可以采用不同的施工机械、施工方法,同时一个时期常用的施工机械、方法是与当时的科学技术发展水平和经济水平相适应的,因此本课程的内容必然是灵活的。
2课程结构和教学内容建设
《水利水电工程施工》是我院水利工程类专业的重点建设课程之一,我们无论是在课程内容、授课方式还是在课程体系上都做了一些改革。本课程的内容是非常繁多和杂乱的,章节之间没有严格的逻辑关系。要把所有的内容都讲完,课时即使增大一倍也是不够的,同时也是没有必要的。这就需要对所讲授的内容进行重新组织和安排,做到重点突出、主次分明、逻辑清晰,有针对性地做到一部分内容精讲、一部分内容略讲、一部分内容不讲。如钢筋混凝土工程这几章,由于其在水利工程中的应用范围最广、牵涉的施工工序比较复杂、影响质量因素非常多等特点,是授课的重点和难点,需要精讲;砌体工程这一章节,虽然其应用范围也较广,但其施工工艺相对较为简单,故而对其略讲即可;吊装工程,因其应用范围相对较少,可留给学生自学。从课程内容上继续强化常见工种的学习,要求掌握常见工种的施工工艺、施工机械、质量安全要求,通过这些学习结合施工实习,学生可以取得中级钢筋工或混凝土工职业资格证书;建筑物施工将原来的各单项建筑物施工按类型合并为土石建筑物、混凝土建筑物、地下工程等,将原有各类型建筑物共有的内容合并,重点学习各种类型水工建筑物的施工方法、施工质量安全保证措施等。实践教学内容包括课内施工机械设备演示、施工工种技能训练、施工方案拟定综合练习等,学习施工操作技能及制定施工方案的能力,进一步加强学生对工程施工的理解。
3师资队伍建设
《水利水电工程施工》课程的特点之一是实践性强。可以想象,如果一个教师没有参与过具体的施工过程,而要求其生动地讲出来,那么他所讲的内容必然不丰富、不实用,缺乏吸引力和说服力。我院非常重视这门课程的教师培养,授课教师由三类人员构成,一是大学本科或研究生毕业后直接从教的;二是从施工单位引进中级职称以上的工程技术人员;三是有针对性地聘请施工单位工程技术人员。对前者,我院安排他们在施工单位顶岗实习1~2年,从事工程实践锻炼,并在我院的企业———水源建设监理公司兼职,这样不仅有教学经验,而且有实践经验;对从施工单位引进的中高级工程技术人员,我们着重进行教学方法、教学理念的培训,引导他们如何将具体工程实践与教学工作结合起来,更好地开展教学工作;此外,我们还有针对性地聘请一些工程技术专家给学生作专题报告,激发学生学习的热情。通过这三种方式,我们培养了一批教学经验丰富、能进行具体工程实践的“双师型”骨干教师队伍。他们既熟悉工程实际,又了解毕业生的职业要求与岗位群;既能进行理论教学讲解,又能从事实践教学工作,还能承担一些实际工程的设计与工程监理,产学研紧密结合,有力地促进了教学目标的实现。
4教学方法与手段建设
对于《水利水电工程施工》这样实践性较强的课程,完全依靠课堂的讲授是不够的,还要补充以直观性的教学手段来增强教学效果,提高学生的感性认识。在实践中我们采用了多种教学方法和手段。
4.1采用实物、图片教学
在授课过程中辅助以真实的施工机械、设备、工具、过程的图片以及部分实物或模型,可以增强学生的感性认识。我院建有施工实训中心,有水利水电工程常用施工机械设备。在讲到某一工种的施工时,我们将学生带到施工实训中心进行教学。同时在网上收集资料,给学生展示教师利用各种机会拍摄的施工机械设备、施工现场照片,如爆破钻孔、装药、起爆、钢筋绑扎、组合钢模板拼装、混凝土搅拌、运输、混凝土浇筑、截流施工、隧洞爆破开挖等照片,增强学生对施工过程的认识。
4.2现场参观实习
俗话说:“百闻不如一见。”有关资料表明,现场参观所获得的信息量比在课堂上单纯听讲要大得多,且印象更加深刻,同时现场参观又是一个理论和实践相结合的重要手段。于是我们在授课过程中,注意针对不同的教学内容,结合附近可供参观的建筑工地进行介绍。在专门的施工实习期间,安排学生去在建的水利水电工程施工现场实习,参与各种工种施工,从中熟悉工程的施工方案、施工现场布置、工程施工进度安排等知识,加深学生对水利水电工程施工的认识。
4.3采用多媒体教学
水利水电工程施工是一个相对较长的时间过程,一般短的可能1~2年,长的可能5~8年,更长的甚至十几年都是有可能的。短暂的现场参观不太可能对一个建筑物的施工有一个全面的了解,同时还有一些特殊的施工工艺、施工机械、施工事故案例等平时不容易看到,多媒体教学恰恰可以起到此方面的弥补作用。我们水工教研室结合《水利水电工程施工》精品课程建设,进行了多媒体课件的制作。通过两年多的建设,收集了大量施工图片,制作了施工导流动画,录制了300余分钟的视频。在课堂教学中,通过形象直观的多媒体教学,学生能很好地理解各工种、各种建筑物的施工方法及所采用的施工机械设备;课后学生还可利用网络课程进行复习巩固,扩大了知识面,提高了学习效率。
5考试考核方法建设
根据高职教育的目标定位和课程特点,考试形式应该是灵活多样的。然而,我们以往基本偏重的是卷面考试这一形式。最终的成绩评定则以期末和期中成绩的一定比例综合而成,不注重平时的形成性教学测评。这种考察评价机制,实际上仅仅反映了学生的记忆能力,综合利用所学知识解决工程实际问题的能力无法体现。而且,这种考试形式会造成学生产生“重学轻用”的观念。考试改革的的基本思路是:
(1)考试考核成绩组成
总成绩=基本操作技能40%+基本知识、基本理论、基本施工工艺闭卷考核40%+施工组织、施工方案的讨论及分析10%+网络资源利用、施工新技术的认知报告10%。
(2)实施方案
①模拟实际操作考核结合《水利工程施工》操作性强的特点,在校内施工实训场所模拟实际工程,进行钢筋、模板工种的实际操作,考察学生的知识运用能力和操作技巧。
首先,根据专业教学计划,删除不同科目交叉的重复内容,例如可编程控制器一章与化工仪表自动化课中一章内容重复,故删除不讲;正弦交流电一章,基本都是数学中相量的内容,内容繁难且与实际脱节,学生学习效果不好,故简化内容,以学生了解基本概念为主,例如电工考试中经常考到的“正弦交流电三要素”的知识点等;删除复杂的公式推导过程,教学生会直接使用公式计算即可,例如正弦交流电有效值的计算公式、补偿电容的计算公式等;变压器与电动机这两章,以学生了解这两种设备的结构、作用等为主,对于设备运行特性等复杂且不易理解的内容进行简化。用电安全知识和电工测量两个章节正是与生活实际密切联系并需要学生重点掌握的内容,但有的教材中反而是轻描淡写,所以建议应强化和拓展这两部分的内容。
2教学方法的改革。
尽量利用现代化的教学手段,化解教学难点,例如讲变压器的结构这节内容,文字和图片不够直观,学生不好理解,变压器实物又不方便拿到课堂上,所以可以下载一些讲解变压器结构的视频或者演示动画,使枯燥乏味的理论知识变成生动有趣的视频演示,这样在有限的时间内既增加了信息量又提高了教学效率;在讲电动机这节课时,电动机的结构单靠图片和语言很难描绘清楚,准备一个小的电机实物或模型,拆开后直接向学生展示电机内部构造和组成部分,既直观又简便;在讲电工测量中的万用表这一节课时,理论内容讲起来比较简单,重点是要让学生学会万用表的使用,这一节课完全可以移到实验室,将这节理论课和万用表的使用实验课合并成一节课,学生在实验过程中,自然的学会了万用表的使用方法,而且还节省了课时;对于电路分析方法和正弦交流电两章内容以理论知识和计算为主,所以要重视教师讲与学生练的有机结合,每次课后留有足够的时间让学生自己动手做课后的计算题,然后根据学生接受的具体情况,适时引导学生向更深层次的知识点迈进,计算题的选择以基本和简单为主,不要一味追求复杂的电路分析和计算,这样不但起不到掌握知识的效果,反而会引发学生的厌学情绪;尽量将所学内容同实际生活联系起来,比如在讲三相四线制供电系统时,可以直接在课堂上打开教室中的一个配电箱,让学生看看学校的供电就是三相四线制,而又紧接着讲解为什么我们家里用的却是单相两线制,这样让学生觉得不管学习的知识能不能在将来的工作中用到,最起码学会了一些生活常识,让学生认识到所学的知识是贴近生活实际的。
3实践教学的改进和考核方式的改革。
电工电子自问世以来,已经延伸到社会的各个领域,机械类产品也慢慢的过度为机电一体化产品的方向发展,社会对机械工人的要求也从机械类单一工种,转变为机电类复合人才的要求。因此,电工电子已经成为机械类专业的一门重要的基础课程,而且是一门理论性和实践性都非常强的基础课程,本文针对应如何使非电类机械类专业的高职学生在学习“电工电子技术”上,既能够满足专业和职业能力的需求,又不是像本科教育那样,立足打好深厚基础。根据高职学生的特点,重点以实践、应用为主线来进行教学改革。
1 存在的问题
(1)理论与实践脱节。传统的教学方式是理论教学与实践教学是分开的,而且理论知识往往过分追求教学内容的系统性与完整性,这就忽视了“电工电子学”作为应用学科的实用价值,使学生缺乏明确的学习目标,难以理解课程的目的和意义,不但给学生的学习造成很大困难,也影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。
(2)教学方法陈旧古板。教学方法基本上采用“老师讲,学生听”的灌输方式,有些教师对新的教学方法和手段不熟悉不适应,课堂教学讲得过多过细,缺乏新意,没有留出足够的时间供学生思考回味。此外,课后作业过多也使学生无暇思考,这样导致学生始终处于被动状态,无法激起学习的兴趣和热情。
(3)考核方式单一,内容片面。电工电子学”课程的考试方式采用闭卷笔试,内容主要是理论知识。这样既不利于学生对知识的全面掌握,又不符合高职学生的特点。
2 改进措施
(1)课程整合和优化。
打破学科体系,改革课程设置,实施课程内容的简约、集成与重组,体现出高职教育的特色。以实际应用能力培养为主线,精减教学内容,去除理论推导、证明、验证内容,注重技术重现和技术实现。
实现做中学,弱化过深、偏难的理论,突出知识在专业中的实际应用。以适用、实用为原则,优化知识技能结构,形成与应职岗位相一致的教学内容。从应职岗位需要出发,将各课程的知识与技能有机地结合起来,增加实用性和针对性,删去一些与今后工作关系不大的枝节。例如,很多教材大篇幅讲解二极管如何形成单向导电性,三极管内部载流子的传输情况。而在实践中,只有从事专门研究的人员,才可能用到这些原理知识,对于以培养应用型人才为主的高职学生,重点应该放在二极管、三极管的作用,如何判断二极管正负极,三极管的标号及管脚判别鉴定,如何通过参数来选择二极管、三极管的型号等内容上。对于电子电路应强化集成电路方面的内容,特别是集成电路的应用。对难度较大,求解过程复杂的例题、习题进行删减。
(2)加强与专业方向的对接。
大部分机械类专业均开展了电工电子课程,但专业方向不同,学生所需知识的侧重点也有所不同。电工电子是专业基础课程,一般在大一第一学期就开设了此课,学生对专业的认识还不够了解,教师给不同专业的学生上课时,授课内容既要注意与各学科专业基础知识的衔接,又要兼顾与后续课程的联系。并且课程内容按不同专业编排,采用灵活的组合方式,以适应不同学科、不同学时和各层次学生对课程深度和广度的要求。比如,针对数控类专业,教师可以结合数控机床的定位系统,讲解数字电路中数模、模数的转换;针对汽车专业,教师可以结合汽车测速装置的工作原理,讲解计算器的功能。
(3)课堂教学方式灵活多样。
高职学生基础相对薄弱,教师应根据学生的实际水平,对基础知识、基本内容和重点内容精心组织,运用多种多样的教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法,使学生能克服厌学心理,鼓励帮助学生树立自信心,提高学生的学习兴趣,促进求知欲。对于理论性较强的内容,教师要耐心对待学生,引入各种案例,多讲多练,反复强化重要的知识,不讲则已,讲的就务必使学生掌握。
(4)充分利用现代科技,拓宽教学手段。
抽象的电工原理讲解起来容易觉得枯燥乏味且生涩难懂,如电介质的极化、电容的充放电等,若能合理巧妙使用辅助教具,往往能收到事半功倍的效果。教师可以通过教学录像,直观的实物模型和幻灯片、投影,生动详尽、图文并茂的教学课件,让学生学习起来兴趣盎然,使教学过程缩短时间,尽可能增加信息量,开拓学生视野,进一步深化了对基础理论的掌握。为了适应目前既要减少教学时数,又要增加课堂信息量的教改形势,同时培养学生学习主动性,提高自学能力,充分利用网络资源教学是最有效可行的方法之一。在校园网络上向学生提供电子教案、网络课件等网络教学资源,利用网络进行答疑,接收学生反馈意见,更好地与学生交流。学生可以利用网上试题库,在网上随时进行自检自测。我们目前已具备的资源有:电子教案、多媒体课件,网上实验室、精品试卷、习题库等,极大地提高了学生的学习兴趣。在理论教学中引入EDA技术,来改善教学质量,使理论分析得以验证。对于一些比较抽象的内容,教师用语言不易描述,学生也难以理解,还有许多电工电子的概念需要通过实验以阐述和验证。在课堂讲解内容涉及需要实验演示电路时,调用事先建立的EDA电路文件进行现场演示,不但提高了教学效率,而且降低了教学难度。例如,在讲解基本放大电路的静态工作点对输出波形的影响时,要通过实验来加以验证。实验教学中引入EDA技术,可以解决三个方面的问题:一是实验信号存在时间过短,用常规仪器往往很难观察得到,借助EDA技术,可以方便观察;二是在电工电子实验中,将实验任务布置给学生,让学生先进行理论设计,然后按照设计要求进行计算机仿真设计,完成仿真设计后,再在实验室按照仿真电路装配实际电路进行测量;三是可以进行虚拟的仿真实验,根据教学内容和专业要求,联系生产实际提出简单的设计题目,让学生进行理论设计,然后在计算机上完成仿真实验,检验和完善自己的设计作品。
(5)理论教学与实践教学相结合。
电工电子技术是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。但是学生到工业、企业中实践的机会很少,从而无法了解工业、企业中是如何进行具体工作的。
为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关电路。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。教学所选实训项目应与机械专业建立联系,这样的学习方式会极大地激发学生学习理论的动机。
此外,实践教学场所按照职业活动环境来布置,突出其职业性的特点,同时,实践教学严格按照生产、建设、管理、服务第一线的现场有关规定,来强化学生职业技能训练和职业素质训导,着重要求学生要有一丝不苟、严格认真的工作作风。
(6)建立以能力为中心的课程考核体系。
改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程,与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,包括开卷考试、课程论文、口试、实际操作、调查报告、综合考查等形式。不同内容采用不同的考核形式,如考基本理论采用闭卷的形式;考实训采用项目制作的形式,根据学生态度和动手操作能力,现场综合评定学生的实验实训成绩;对于综合分析和电路设计采用开卷的形式;平时的作业可以结合生产实际写课程论文和调查报告;使评分方式科学化。课程结业成绩由平时成绩、实验实训成绩、期末成绩(试卷)组成,为了充分调动学生全程参与学习,使学生把注意力转移到日常学习中,扩大平时成绩和课程测验的比例,具体是平时成绩占20%,课程测验成绩占40%,期末成绩占40%。另外,在平时测试和实验考核中,改革记分方式,实行实质性评价,一些考核按照ABCD级制度评分,淡化分数,促进学生的全面发展。
注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。
3 结语
机械类专业的电工电子课程教学改革是一项长期的工作,经过多年的思考与经验积累已初有成果,在以后的改革中,是该课程更加的理论与实践相结合,更具有鲜明的特色,真正的实现做中学,快乐学习。切实减轻学生学习负担,提高学生的学习兴趣。
参考文献
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[2] 隆平,高燕,汤光华.基于模块式的《电工电子技术》实验课教学改革[J].职业技术教育,2008(17):55~568.
2、了解电子产品的生产制作过程;
3、掌握电子元器件的识别及质量检验;,
4、学习利用工艺工具独立进行电话机的装焊和调试,并达到产品的质量要求
5、看懂电话机的安装图,了解电话机的基本原理,学会动手组装和焊接电话机。
6、通过对一台正规产品电话机"的安装焊接及调试,学会调试电话机,能够清晰接打电话。
7培养职业道德,和职业技能,培养工程实践观念及严禁细致一丝不苟的科学风.
二、工艺要求、电子元件知识
1、相关元器件
主要有电阻、电容,二极管、三极管,电解电容、发光管、稳压管、振铃集成模块,拨号集成模块,晶振、ic等。
2、安装工艺要求:
(1) 动手焊接先检查元件是否齐全正确,再把元件进行分类,使在安装时更顺手也可以减少安装失误。然后再用
电工电子实训总结
万用表将各元件测量一下,看是否电子元件的值是否正确。安装时先安装低矮和耐热元件(如电阻),然后再装大一点的元件,最后装怕热的元件(如三极管)。
(2) 在瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装时,引线不能太长,否则降低元器件的稳定性;但也不能过短,以免焊接时因过热损坏元器件。一般要求距离电路板面2mm,并且要注意电解电容的正负极性,不能插错。
(3)电阻的安装:将电阻的阻值选择好后根据两孔的距离弯。曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装,高度要统一。瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中。
(4)各零件安装好后,便是焊接了,这是电话机组装过程中非常重要的一个环节,而且是我们自己操作电烙铁,具有一定的危险性,因此要特别小心,要严格按照要求一步一步地做,切不可急于求成,粗心大意。
三、电话机的工作原理
电有载调压开关
话通信中实现声能与电能相互转换的用户设备。由送话器、受话器和发送、接收信号的部件等组成。发话时,由送话器把话音转变成电信号,沿线路发送到对方;受话时,由受话器把接收的电信号还原成话音。电话机一般分为磁石式、共电式和自动式三类。磁石式电话机,用磁石式手摇发电机作振铃信号源并配有通话电源。它对线路和交换设备的要求低,通话距离较远,机动灵活,使用方便,可不经过交换机直接通话。因此,它适用于野战条件下和无交流电地区的电话通信。共电式电话机,由交换设备集中供给通话和振铃信号电源。它结构简单,使用方便,用户间通话由人工转接。自动式电话机,是在共电式电话机上,加装拨号盘或按键盘等部件组成的。它通过拨号或按键发送选号信息,控制交换机进行自动接续。使用简便,不需要人工转接
北京奇胜开关插座
,但自动交换设备较复杂。另外,由于电子技术的发展,出现了一些新功能的电话机,如录音电话机、书写电话机、可视电话机、智能电话机等。
电话机是美国人a.g.贝尔在1876年发明的。中国于19XX年建立了军用电话通信。随着电子技术的迅速发展,军用电话机正朝着体积小、重量轻、效能高、功能多、环境适应性强的方向发展。
三、实训小结
通过此次的电话机的组装使我对电子工艺制作过程及一些相关注意事项有了更为深刻的了解。
1、焊接的技巧或注意事项
焊接是安装电路的基础,我们必须重视他的技巧和注意事项。
(1)焊锡之前应该先插上电烙铁的插头,给电烙铁加热。
(2)焊接时,焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度,这样焊锡与电烙铁夹角成90度。
(3)焊接时,焊锡与电烙铁接触时间不要太长,以免焊锡过多或是造成漏锡;也不要过短,以免造成虚焊
水电工找工作。
(4)元件的腿尽量要直,而且不要伸出太长,以1毫米为好,多余的可以剪掉。
(5)焊完时,焊锡最好呈圆滑的圆锥状,而且还要有金属光泽。
2、手工插旱元器件的原则:
先焊矮的元件,在焊稍高的,最后焊最高的元件以及:先焊小元件,后焊体积大的元件;焊接时锡量适中,避免漏焊虚焊和桥接等故障的发生.不必将所有的元件都插上在焊接,而是插一部分,(必须保证元件插对位置). 间接好,并剪掉管腿.
四、体会和感想
这次实训虽然为期只有几天,但我从这短短的几天中学到了不少的东西,每天都过得很充实。比如刚开始实训时,学长和老师发给我们一些零件,我便拿着说明书仔细地看,然后拿着零件仔细辨认,与说明书上写的一一对照,于是我知道了电阻上的那些色环原来还是有奥秘的,也知道了怎样分辨三极管的极性以及其它的一些简单电工知
飞雕开关插座图片
识,零件区分开以后,我便做上相应的标记,以便安装。
2、了解电子产品的生产制作过程;
3、掌握电子元器件的识别及质量检验;,
4、学习利用工艺工具独立进行电话机的装焊和调试,并达到产品的质量要求
5、看懂电话机的安装图,了解电话机的基本原理,学会动手组装和焊接电话机。
6、通过对一台正规产品电话机"的安装焊接及调试,学会调试电话机,能够清晰接打电话。
7培养职业道德,和职业技能,培养工程实践观念及严禁细致一丝不苟的科学风.
二、工艺要求、电子元件知识
1、相关元器件
主要有电阻、电容,二极管、三极管,电解电容、发光管、稳压管、振铃集成模块,拨号集成模块,晶振、ic等。
2、安装工艺要求:
(1)动手焊接先检查元件是否齐全正确,再把元件进行分类,使在安装时更顺手也可以减少安装失误。然后再用
电工电子实训总结
万用表将各元件测量一下,看是否电子元件的值是否正确。安装时先安装低矮和耐热元件(如电阻),然后再装大一点的元件,最后装怕热的元件(如三极管)。
(2)在瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装时,引线不能太长,否则降低元器件的稳定性;但也不能过短,以免焊接时因过热损坏元器件。一般要求距离电路板面2mm,并且要注意电解电容的正负极性,不能插错。
(3)电阻的安装:将电阻的阻值选择好后根据两孔的距离弯。曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装,高度要统一。瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中。
(4)各零件安装好后,便是焊接了,这是电话机组装过程中非常重要的一个环节,而且是我们自己操作电烙铁,具有一定的危险性,因此要特别小心,要严格按照要求一步一步地做,切不可急于求成,粗心大意。
三、电话机的工作原理
电有载调压开关话通信中实现声能与电能相互转换的用户设备。由送话器、受话器和发送、接收信号的部件等组成。发话时,由送话器把话音转变成电信号,沿线路发送到对方;受话时,由受话器把接收的电信号还原成话音。电话机一般分为磁石式、共电式和自动式三类。磁石式电话机,用磁石式手摇发电机作振铃信号源并配有通话电源。它对线路和交换设备的要求低,通话距离较远,机动灵活,使用方便,可不经过交换机直接通话。因此,它适用于野战条件下和无交流电地区的电话通信。共电式电话机,由交换设备集中供给通话和振铃信号电源。它结构简单,使用方便,用户间通话由人工转接。自动式电话机,是在共电式电话机上,加装拨号盘或按键盘等部件组成的。它通过拨号或按键发送选号信息,控制交换机进行自动接续。使用简便,不需要人工转接
北京奇胜开关插座,但自动交换设备较复杂。另外,由于电子技术的发展,出现了一些新功能的电话机,如录音电话机、书写电话机、可视电话机、智能电话机等。
电话机是美国人a.g.贝尔在1876年发明的。中国于1903年建立了军用电话通信。随着电子技术的迅速发展,军用电话机正朝着体积小、重量轻、效能高、功能多、环境适应性强的方向发展。
三、实训小结
通过此次的电话机的组装使我对电子工艺制作过程及一些相关注意事项有了更为深刻的了解。
1、焊接的技巧或注意事项
焊接是安装电路的基础,我们必须重视他的技巧和注意事项。
(1)焊锡之前应该先插上电烙铁的插头,给电烙铁加热。
(2)焊接时,焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度,这样焊锡与电烙铁夹角成90度。
1.1合理安排数控机床实训的时间
由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。
1.2合理安排数控机床实训的内容和方法
在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。
1.3手工编程和自动编程
数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务[5]。
2演示教学法的应用
2.1什么是演示教学法
由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。
2.2以电火花线切割为例
电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定会感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。
3多媒体技术在机械工程实训中的应用
随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。
(一)专业岗位认知实习
大学第一学期,刚刚踏入学校大门的新生,对自己的专业充满了好奇与疑惑。大家都想了解一下自己的专业到底是学习什么的,毕业以后自己都可以干些什么。针对这些疑问,需要我们的专业老师给予解答和指导。由专业老师向同学们介绍专业的相关知识。毕业以后该专业都可以从事哪些岗位,相应的岗位又需要哪几门相应的专业课程。指导老师安排时间和同学们座谈,专门解决同学对本专业的疑惑。另外,大一初期安排学生到工厂或是实习车间进行一次见习,让同学们对本专业有一个感性的认识。
(二)专业岗位技术性实习
第三到第五学期,学生已经了解掌握了一定的专业理论知识,这一阶段要进行相应的实训,我们称之为“专业岗位技术性实习”,机械工程类专业要开设相应的实训项目,如金工实训,钳工实训,电工实训,数控车床实训,数控铣床实训,普通车实训,PLC技能实训等,根据具体专业开设相应的实训内容。通过实训,训练学生的职业技能、培养学生的动手能力。各专业培养的学生必须具备足够的技术理论基础、较全面的技术应用能力和必需的多种技能。反之亦巩固了相关的理论知识。
(三)就业前的顶岗实习
第六学期,学生基本掌握了必要的专业知识,略有一种“学有所成、想小试牛刀”的感觉。在就业前安排一次顶岗实习,对学校、学生的检验和企业的需求来说,意义显而易见。在顶岗实习阶段,学生作为主体在校内指导教师、实习单位指导教师的联合指导下,主动融入企业的生产氛围,以实际操作来提高自己的实践能力,根据企业所需,返补专业知识所缺;学校总结企业的前沿生产力和学生的反馈信息,修正学校的课程安排和教学计划,做到教研与社会生产相适应。
二、顶岗实习中应注意的问题
由于学生在顶岗实习期间未是真正毕业走向社会的企业员工,现时身份仍然是在校的学生,但人身却又实实在在离开了校园进入了企业,脱离了校园管理的视线。对学校或企业来说,在对学生的管理上都存在着些难度或矛盾。所以,学校作为“顶岗实习”中第一责任管理者,要协调学校、学生和企业三方的利益,注重细节,规范管理,才能使“顶岗实习”可持续地顺利进行,使各方在当中收到实际的效益。
(一)顶岗实习期间,学校对学生的管控
在顶岗实习期间,学校务必加强对学生的管控力度和保证管控的不间断性。根据实际情况,对学生的具体管理和指导者分为校内指导教师和企业指导教师,两者有着共同的管理对象不同的责任分工。校内指导教师主要负责学生的思想变化和工作动态的管控。可以借助电话、网络等通讯手段加强保持和学生的交流,帮助学生解决顶岗实习中存在的具体问题;通过要求学生填写实习手册、撰写实习报告和毕业论文等方式来控制“顶岗实习”的质量;对顶岗实习过程中存在的问题或变动信息进行归纳总结。在对学生的管控上一定要作出清晰明了的制度化文件(如《顶岗实习手册》、《实习鉴定表》等),对具体的联系频率都要有明确的规定,是每周一次还是有必要每天一次。企业指导教师主要负责顶岗员工现场的技术指导和安全教育工作。生命安全的重要性对于每一个人都是至上的。大多数机械工程类学生的工作环境都存在一定的危险性,比如机械行业企业,常说“空中有吊车,地面有钉子,面前有飞屑”,对安全意识一时疏忽,可能就造成对身体的伤害。所以企业指导教师务必给学生进行入厂前的安全教育,提醒学生时时刻刻牢记把人身安全放在第一位。再者,企业指导教师负责实践环节的考核,注重纪律的重要性。在业务指导的同时还应提醒学生注重培养良好的职业素质,维护学校、企业甚至是个人的形象和声誉三方共同努力,为“顶岗实习”的可持续性尽力。
(二)顶岗实习期间,学生的自我要求
由于环境的变化,从校园到未来憧憬的企业环境;身份的变化,从“学生”到可能拿到了职业生涯中第一份薪水的“企业职员”,学生难免很兴奋,甚至是得意忘形。此时,尤其要注意自我的纪律性和谦虚的个人修养。保持平常心,不卑不亢,从基层做起,虚心请教前辈,按时完成自己企业的工作和实习报告。这些都是学生高质量完成成顶岗实习的关键。
(三)校企合作,符合三方利益
教育部《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》中提出:“各地教育行政部门要联合相关部门,优化区域政策环境,完善促进校企合作的政策法规,明确政府、行业、企业和学校在校企合作中的职责和权益,通过地方财政支持等政策措施,调动企业参与高等职业教育的积极性,促进高等职业教育校企合作、产学研结合制度化”。可见校企合作是政策方向,明确各方职责和权益符合各方利益。校方应协调各方的利益关系,走“顶岗实习”可持续之路。如校企在顶岗实习中的协议,应重点保护好学生的人身财产安全和应有的劳动权益。由于顶岗实习时间短,校企共同为学生制定顶岗阶段性计划,有利于避免近几年新闻常出现的“使用学生廉价劳工”现象。当然,学校也应该维护好企业的运营利益,强调学生的行为规范和纪律性,保证企业的正常生产和企业成本。校企双方可以探讨顶岗员工的人才备案,制定就业优先双选机制;产研合作共同开发教材、开展项目课题,推动教学改革,为社会培养符合企业需要的技术人才。总之,只有三方利益均得到保护,才能让“顶岗实习”可持续下去。
0引言
目前,高职院校机电一体化专业的实训教学相对独立,缺乏学科之间的联系,学生综合实践动手能力不足,对企业设备安装与维护等岗位适应性不佳、行业对接能力不足。“新工科”教育理念的提出,有效地解决了传统工科教育实践模块内容滞后于产业发展的问题,提倡培养具有可持续竞争力的创新型人才。湖北轻工职业技术学院机电一体化专业自2014年引入德国AHK资格考试制度,几年来,以考促教、以教促改、多学科融合,培养学生自主创新、自主学习能力。本文以机电一体化实训项目的建立,阐述其对传统的机电类人才培养目标如何优化,使其具备较强的实践能力和创新能力。
1机电一体化专业课程融合
1.1以机械类课程为框架
整合机械类的专业课程,将机械设计、公差配合、金属工艺、材料力学等偏“机”的课程融合成机械制造工程基础I与机械制造工程基础II,分别安排在上下学期,同时课程内的实践项目以机械加工、机构设计为主。帮助学生建立从测绘、加工、互换性、设计、制造的一系列概念。例如,在机械制造工程基础I中,前期安排学生做“碰火花”、“磨样本”、“测硬度”、“看切屑”等实践活动,帮助学生建立金属材料机械性能的概念;中期组织学生观摩机床主轴、变速箱运动的实践活动,了解互换性、公差与配合等含义;后期以任务书的形式,小组为单位,测绘轴的零件图,并完成零件加工与小组间的互换性实验。
1.2以电类课程为神经
机械类课程打底后,将电工与电子技术、可编程控制器、电机驱动、触摸屏与组态技术、工厂电气控制、液压与气动技术等课程按照应会、够用的原则,秉承逻辑先后顺序,分别安排在大一至大三学年。课程的实践项目绝大多数设置在同一个综合电力实训室,该实训室可以完成电类课程的绝大多数实践项目,包含电工电子类、PLC编程、触摸屏与电机驱动等。这样安排的好处在于,帮助学生建立学科之间的联系,从继电器控制到PLC控制,从PLC控制各种电机到控制电磁阀、自动化生产线等。电类课程的实训项目逐步引导学生建立“电是控制机运动的总线”、“机是骨架、电是神经”的概念。
1.3以通信类课程为感官
以信息技术、传感技术为主,介绍其在自动化生产线与机器人协同工作中的应用。现代工厂离不开自动化生产线与机器人技术,以自动生产线实验室为载体,搭建工业以太网实现生产线联动,教会学生调节设置各种传感器,还可以设置传感器故障,锻炼学生解决问题能力。同时,在机器人实验室,还可以利用通信技术和PLC联合控制多台机器人协同工作,给学生建立工厂生产的实景,缩短校企之间的差距。
1.4以德育全程化为路径
无论是专业课程还是基础课程,理论课程亦或者实践操作,教师都会在课前5min丰富道德认知、强化道德信念、训练美德行为,帮助学生从“他律”到“自律”,养德性、成德行。
2机电一体化实践教学平台的构建
2.1校企共建,合作保障
湖北轻工职业技术学院一体化实践平台的搭建离不开合作企业的大力支持,自2014年起,湖北轻工职业技术学院与德国克朗斯公司合作共建校内实训室,校企联合开发电类与自动化控制类的一体化实践项目;2018年起,湖北轻工职业技术学院与上海发那科机器人公司合作共建培训中心,成立了湖北省发那科工业机器人培训中心,每年定期组织校内与校外培训;2019年,湖北轻工职业技术学院与百威啤酒公司合作办学,成立百威班,利用校内的罐装生产线与贴标机等设备帮助学生实现从校内实训到校外实习的过渡。同时,湖北轻工职业技术学院定期邀请企业工程师走入校园,为学生和老师讲授企业生产、维护知识,并就实际工作中的工程实例,展开案例分析,指导实践教学。此外,湖北轻工职业技术学院与德国赛德尔基金会长期合作,2014年成功举办了德国AHK机电一体化资格认证考试,多年来一直将这项考试工作坚持下来。为了帮助学生更好地应对考试,同时兼顾其他不参加考试的学生提高综合能力,教师们将AHK考试本土化,选取往届题目,将项目分解,分别植入机械、电气、气动、自动化控制、PLC编程、触摸屏技术的日常实训中,最终在机电一体化工程实践课程中完成整个项目的装调,从而锻炼学生自主分析问题、解决问题的能力。
2.2团队创新,师资保障
要想培养具有创新精神与创新能力的学生,师资队伍是首要保障。学院经过多年的发展,总结出一套“老带新”、“企带学”、“机电互通”的教师培养方案。为了打破“教机的教师不懂电,教电的老师不会机”的尴尬局面,学院鼓励教师相互学习,每学期学习一门新课程,教师首先完成专业的融合;同时,从企业招聘教师,让企业工程师走进校园,将工厂实例引入教学课堂,更好地带动学生学习的热情与积极性。最后,教师组成2~3人小团队,共同完成一门课程的实操任务,根据每位教师的特长重点辅导课程的某一部分,但是要求教师必须熟悉整门课程的全部内容,以利于及时解答学生的疑惑。经过以上努力,学院协同共建了一支具有丰富理论与实践经验的“双师型”队伍,这是搭建实践平台的师资保证。
2.3专业融合,项目保障
专业的实践内容,分为专业性实践、应用型实践和一体化实践。专业性实践内容特指某门课程内的实操项目,例如,机械制造工程基础II中,要求学生完成“铰链四杆机构的设计与加工”,这其实涉及到学生对铰链四杆机构特征与曲柄存在条件的知识点的考察,需要掌握相关机械设计的专业知识;再比如,液压与气动技术课程中,要求学生完成液压回路的设计与施工,实际上也是对该门课程从理论到实践的专业验证。应用型实践项目,湖北轻工职业技术学院选取工厂实例与德国AHK资格考试项目,选取其中可复制再现的部分,移入到课程实操中,帮助学生循序渐进的应用专业技能与技术。例如,PLC可编程控制器课程中,选取工厂“硬币分拣机构”的项目,将此任务的电控部分给学生,设置工作背景,鼓励学生利用所学的专业知识,完成电路的硬件接线设计及软件编程设计。再比如,电机驱动课程中,选取“自动生产线传送带调速”的项目,要求学生利用变频器与PLC完成不同速度模式的设计,也是利用专业技能完成某一小型项目。一体化实践项目,是基于专业性实践和应用型实践之后的综合实践项目,学生在大三上学期开始,接受教师指定的工作任务,一个学期内,完成实物演示,功能实现方可通过。该任务评分按照德国AHK资格认证考试为标准,项目综合了机械设计、机械加工、自动化控制、电路设计等方面内容。要求学生完成方案探讨、图纸设计、加工过程、程序编写等工作任务,整个过程锻炼了学生的机电一体化综合应用能力以及创新和团结协作能力。例如,学生设计了“工件分拣机构”,前期设计了分拣机构的机械部分、图纸的绘制、零件的建模;中期完成了3D打印零部件、组装机器、控制回路的设计与搭建;后期实现了分拣机的功能,并对出现的问题及时调整,保障了整个过程的顺利完成。
3结语
“新工科”强调培养具备跨界综合能力与专业融合的人才,强调知识的实践应用、自由探索以及勇于创新,高度重视国内高等院校创新教育活动。因此,各大高校应积极创造良好的创新环境,优化其教学制度和教学文化,让学生真正的掌握知识,将其应用到实践当中,满足产业对工程人才的需求。学院结合自身的办学特色和优势,将现行的机电类学科整合,培养学生的创新精神,以“新工科”的新理念与新模式着力培养专业融合的复合型机电类人才。
参考文献:
[1]赵晓艳,刘攀,张虎,等.多学科融合的新工科机电类人才培养模式探索[J].教学研究,2020(3):88-89.