电工基础教学内容(6篇)
时间:2024-05-19
时间:2024-05-19
【关键词】专业基础课程;教学模式;理实一体;改革方式
为切实推进国家示范校建设教学模式改革,提高电子专业教师整体教学水平,使电子专业的教学更切合中职学生动手操作能力强,兴趣浓厚,对理论学习感到比较枯燥,学习难度较大的实际,改善目前学生流失率高的现状,专业部经过全体老师的研讨,决定对电子专业一年级专业基础课程的教学模式作一定的改革。
一、教学模式改革针对的课程
《电子技术基础》是电子专业学生必须掌握的一门知识性和实践性都很强的专业基础课,本课程的基本任务是使学生掌握模拟电子电路的基本工作原理、基本分析方法和基本应用技能,使学生能够对各种由集成电路或(和)分立元件构成的基本电路单元进行分析和设计,并能够根据实际要求应用这些单元电路构成模拟电子系统的能力,为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。
《电子实训》是电子专业的一门专业技能训练课。其目标是使学生能够掌握电子专业必需的电子技术基础知识,学会基本放大电路、集成运算放大电路、功率放大电路等单元电路的分析、设计、制作和调试测试方法,具备各单元电路操作技能。
二、教学模式改革的具体内容及采取革的主要方式
1.教材改革
为使教学内容与实训内容紧密衔接,让理论知识与实际操作有机结合,激发学生学习兴趣,并解决重复教学的问题,针对我校学生实际情况与就业所需专业知识要求,现将《电工基础》和电工技能训练》;《电子技术基础》和《电子实训》两门课程内容分别进行整合,形成项目式教材《电工技术基础与技能》和《电子技术基础与技能》,实施理实一体化教学。现在市面上有关《电工技术基础与技能》和《电子技术基础与技能》的所谓的项目教材有很多,但大多数都只是简单将电工的基础理论和电工实训内容组合在一起,在内容上还是偏重于理论。这并不符合目前我校电子专业学生实际,为此专业部组织本专业上电工和电子实训及理论课的老师根据上课的实际需要,删除部分比较困难,实际应用较少的电路理论,增加涵盖相关基本理论知识的比较容易激发学生学习兴趣实训操作的项目,编写出本校的校本将以《电工技术基础与技能》和《电子技术基础与技能》。实施课程改革后就就采用专业部自编的校本讲义,一个课程由一个教师分项目采取理实一体的的形式完成教学。
2.上课形式与教学方法改革
为了充分体现培养技能应用型人才的教育教学思想,切实实施理实一体教学,强化学生的技能训练,将《电工基础与技能》与《电子技术基础与技能》课程的全部教学都放在实训室上,把整书内容分为多个操作项目,分项目进行教学指导。对每个项目所包含的基础课程中的一个或多个重要知识点,联系实际操作再进行理论学习。用这种方式既解决了《电工基础》和《电子技术基础》课程实践的问题,也推动了理论学习,从实践到理论,又由理论到实践,这必定能增强学生的学习兴趣,利用实训充分调动学生学习基础理论的积极性,能更好地培养学生思维能力、动手操作能力和深入探究的能力。
3.教师综合教学技能的培养
现在电子专业教师,有些常年只上基础课程,很少实训,为能胜任课程调整后的教学任务,需要对上基础理论课的专业教师进行必要的培训。但是目前电子专业在职教师15人,要担任一、二年级共17个班的教学工作,平均每人每周22节课,大部分还要担任班主任工作,很难派出更多的人出来培训或学习。因此我们考虑采用以“老带新”的形式。
三、教学模式改革的实施步骤
由于此次教学模式改革,牵涉多门课程和多位任课教师,具体的实施过程分四步走:
第一步,教材编写。2011年7月,国家示范校建设开始后,经学校领导审核通过,专业部就已经组织相关教师将这几门教材进行整合,按照学校实训条件和学生的实际情况,编排一些简单且适用的项目作为教学内容,目前这项工作已经完成,正联系出版社准备出版中。
第二步,实训设施设备的完善。为满足上课的需要,学校增设了三个电工实训室(励志楼502、505、407)和两个电工电子综合实训室(励志楼401、402),为这次教学模式改革提供了坚实的物质保障。但在基础课实施理实一体化教学过程中,多媒体动画、投影示范与学生实际操作相结合的方法,可以更好的提高教学效果和实训效率,对教学来说,无疑是一个很好的辅助手段。在学校的大力支持下,也为这几个基础实训室配备了投影设备及教师示范工作台。
第三步,教师培训。基础课老师要能胜任理实一体的教学任务,肯定需要大量的培训和长时间的学习。但是面对课时量重、专业课教师严重紧缺的现状,专业部组织上基础课的老师在这个寒假期间(2012年1月——2月),对下学期教学中的实训项目,逐一练习,通过亲自实践练习、熟悉实训内容,总结实训中需要注意的环节和问题。除此之外还采用了以“老带新”的方式,即安排一个长期上实训的老教师带一个上理论课的新老师,开学后,把老教师的课安排在周一至周三,新教师的课安排在周三至周五,这样理论课教师可以先去观摩老教师上实训课,再来给学生上课。通过实训练习、观摩实训的方式,让理论课教师尽快胜任理实一体的教学方式。
第四步,实训项目材料的准备。在寒假期间,专业部负责人要把下学期,需要实训项目的所有器材、耗材准备齐全,然后每一个项目相应的元件、材料配齐装袋,教师上课时只需按人数领袋数就行,避免理论课教师对实训内容不熟悉,元件装配不奇的现象。
四、实施理实一体教学课程的考试安排
这两门课程考试按照项目采用实训考核与理论考核相结合的方法,《电工技术基础与技能》,共要求完成五个项目的电路安装,《电子技术基础与技能》全部共需完成五个项目的电子产品装配与调试。每进行完一个项目,就按照KOMET测评能力级别和指标测评一次;并将每次的考核成绩纳入总评分数,期末进行总评。每个项目考核中实训考核80%,平时成绩占总评分的20%(其中出勤占5%,实训报告占5%,学习态度和课堂纪律占10%)。
【参考文献】
关键词:电子技术;教学改革;教学内容
引言
电子技术是我校开设的一门重要的技术基础课程。本课程覆盖全院7个系(机械工程系、汽车工程系、电子信息与控制工程系、计算机工程系、土木建筑工程系、信息与计算科学系、生物与化学工程系)14个专业,每届接近20__名学生。学生通过本课程的学习,获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,提高学生的实际开发、应用能力及综合运用所学知识的能力,培养学生的创新意识和工程意识,为今后专业课的学习和工作奠定理论和实践基础。鉴于此,该课程被我校列为重点课程。在课程建设过程中,我们在总结已有成果的基础上,借鉴其它院校同类专业在本课程中的先进经验,对课程教学内容和知识体系、教学方法、实验手段以及考核管理等方面进行了一系列的探索和改革。
1整合教学内容,优化课程知识体系
电子技术基础包括模拟电子技术和数字电子技术两部分。其特点是授课内容多,知识更新快,教学学时少。为了适应这方面的变化,从课程设置总体优化的角度出发,整合教学内容,优化知识体系,恰当地解决好“理论与实践”、“基础与发展”、“基础与应用”、“重点内容与知识面”等矛盾,使课程内容体系具有系统性、科学性、先进性、启发性、实用性。我们主要从以下几方面进行了探索和尝试。
1.1制建新的大纲
明确课程的教学内容和目的要求,根据我校不同专业人才培养方案的要求,由某几个知识模块合并与重组构成课程知识体系,并且在不同的专业中每个模块的内涵、教学重点和学时也有所不同。制定了新的课程教学大纲、实验大纲和考核大纲。
1.2因材施教,因学科施教
根据教学大纲,课程课时不同的模块教学侧重点不同,不同的专业有不同重点的教学方案,学生层次差异注意采用不同的教学方法,对教师提倡不同的教学风格,不同专业、不同学科、不同学时所采用的教材不同。
1.3选用优秀教材,整合课程内容
适时地把一些新内容、新的教学研究成果、应用实例融合到教学内容中,做到课程内容的基础性与先进性相结合,把握基础与应用、本课程与其他相关课程内容的关系处理。为此制定了较为详细的大纲实施细则,以体现教学重点和教学内容的改革。与传统教学内容相比,主要体现在以下方面:
(1)针对“大公共平台方向块”的培养方式,削枝强干,打破传统意义上的专业界限,构筑了一个可满足多专业需要的“基础平台”。模拟电子技术基础部分整个围绕信号的放大、运算、处理、转换和产生来介绍半导体器件、放大电路基础、多级放大电路、集成运算放大电路、放大电路的频率响应、放大电路中的反馈、信号的运算和处理、信号的产生和变换、功率放大电路、直流电源、系统组成等。数字电子技术基础内容包括逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、存储器、脉冲的产生和整形、模/数和数/模转换电路、系统应用举例等。这个大的基础平台是一致的,在实际的教学活动过程中,教师还要根据各专业方向的不同,有效组织课程教学内容。对于电子、通信、信息类专业,我们在教学时,注重对信号运算、处理、变换等电路分析、计算与设计的教授;对于自动化等专业来说,则侧重于对电路组成、控制的分析与设计。在介绍应用时,其侧重面也不同。教师讲课内容从原来偏重于基本电路的原理分析,更多地转向基本电路的组成原则、电路结构的构思方法以及系统结构化设计的思路等方面来。因此在实践中我们用较少的学时,讲清基本概念,重点是理清思路,了解方法,增强系统性,以被后续课程所需或进一步学习之用。
(2)结合课程内容,引入先进的计算机辅助教学手段。当前,电子线路的原理图绘制、印刷电路板的设计、电路元器件参数的最优选择等诸多工作都是与计算机的辅助设计软件应用密不可分的。故在电子技术课程中简单介绍电子仿真软件应用是非常必要的。用它进行课堂教学演示或工程仿真实验分析,不仅直观、准确、方便,且可大大简化教材中烦琐电路工程计算。将EDA软件仿真分析和设计、MATLAB软件在电子技术中的应用引入课堂教学,增强了学生对电路的感性认识,掌握各种仪器的基本使用、电路参数的测试方法,收到了良好效果。
(3)为体现教学内容的先进性、科学性和前沿性,引导学生进一步学习的兴趣,对目前电子技术研究的热点和发展趋势,新技术、新产品作一些简要介绍,如开关电源、集成模拟乘法器、微型贴片二极管、FPGA等。电子技术基础课程的教学内容为适应当前新技术发展,在知识结构方面实现“三个转变”:1.从分立元件电路为主转到以集成电路为主;2.从以器件内部分析为主转向以器件外部特性和应用为主;3.把以模拟电路为主转到模拟电子线路和数字电子线路比例协调、相互兼顾上来。将电路分析与工程应用相联系、单元电路与应用实例相联系,改革了电子技术基础课程只重视学科体系,理论偏多,而涉及工程应用少和对实际工作针对性差的旧教学模式。
(4)为加强对学生实践能力、创新能力和工程实践能力的培养,除了开设模拟电子技术基础、数字电子技术基础实验课程,促进了对学生实际动手能力和分析、设计能力的培养。还设置了相应的课程设计将理论用于实践,将理论与设计融为一体,使学生在课程设计中既能提高运用所学知识进行设计的能力,又能在这一过程中体会到理论设计与实际实现中的距离,锻炼了学生分析问题、解决问题能力。
2改革教学方法,提升教学手段
电子技术是基础理论课向专业工程类课程过渡的桥梁。对学生的分析能力、估算能力、综合运用能力、数—形结合能力具有一定的要求,并需具有扎实的电路分析的基础。在教学过程中,学生普遍反映课程难学,从而产生畏难情绪,影响学习效果。因此,如何改革传统的教学方法和教学手段,进而提高教学质量,是课程改革的重中之中。
2.1明确目的,确保教学内容的落实
通过绪论等内容的介绍,使学生明确“电子技术基础”学什么,怎么学习与研究“电子技术基
础”,为什么要学习“电子技术基础”等问题。在教学过程中将指导学生预习、小结贯穿于整个教学过程中,并不断听取学生的反馈意见,改进教学方法。2.2充分运用现代化教学手段。我们的主要工作有:研制CAI课件,采用多媒体教学;实现网上辅导、答疑;使用计算机辅助教学软件;利用EDA、MATLAB软件强大的仿真功能进行电路系统的仿真、演示等。这样既能提高学生学习的兴趣,使学生掌握本课程内容,又能提高学生应用计算机的能力。
2.3教学方法多样化
采用多种媒体,针对不同的教学内容寻求最佳的表述方式:黑板粉笔、电子教案、实物投影、动画课件、录像CD、虚拟电路。CAI教学对提高课堂的教学效率,加强学生对知识的理解有很大的帮助,但很容易变成另外一种形式的照本宣科。对于较难理解的问题,“粉笔+黑板”是最好的表述方式,具有其独特的灵活性,同一内容与不同授课对象交流,这种即兴的东西往往使学生和老师均受益匪浅,此外,还可以通过计算机仿真、实物投影增强学生的感性知识。这样,使得课堂教学生气勃勃,师生互动,具有启发性。
2.4采用启发式、互动式教学方法
从传统授课方式向具有启发性、思维性、综合性发展,给学生思考和自学的空间,使学生在获得电子技术知识的同时能学会如何思考问题,激发其求知欲,培养创新能力。在教学中,每一部分均从器件、电路产生的背景和需求谈起,然后讲清其在系统中的作用、结构的构思方法、分析问题的特殊方法、适用场合以及存在的新问题等等,再现“器件、电路的获得过程”,并为解决新问题作好铺垫。针对目前听课人数越来越多的情况,每一堂课均很好的“设计问题”、“引导思考”、“假设结论”、“探索求证”。不同程度的学生在听完每一节课后都感到值得回味,可以在不同层次上举一反三。
2.5改革实验教学
本课程理论性很强,要使学生理解课程内容,必须设置相应的实验、上机等实践性教学环节。实验教学从原来跟随课堂教学的实验课改革为三个层次的实验课,即验证型实验,设计型实验和综合型实验,逐步减少验证性试验,增加综合型、设计型实验教学内容。
在实验中注意培养学生的学习积极性和主动性。对于验证性实验,对实验内容和实验手段进行了更新和调整,完善了实验指导书。在设计性实验中,要求学生根据项目内容,通过查阅文献资料等方式,自行设计、自行调试,最后完成项目要求并对实验结果进行分析与总结。实验内容提倡虚实结合的方法,既有实物模拟实验,又有上机仿真实验,通过实验学生增强了感性认识,理性认识获得升华。今后,我们将积极创造条件,扩展实验室的开放度,让学生有更大的自由度。
3完善考核方式,加强考核管理
改革考试内容与方法,加强对学生综合运用所学知识解决问题能力的考核。过去我们主要采用理论为主的考试方式,现在则采用理论与实践并重、理论考核和实验考核相结合、集中考试和平时成绩评定相结合的综合评分方式。从多方面考核:问题讨论、课外大作业、实验创新、期中试卷、期末考试等,真正实现因材施教,培养不同类型的优秀人才。
为了客观地评价教学效果和教学质量,我们制定了考核大纲,考核内容注重对知识的运用、思维方式极其能力等方面的综合考察,并加强了实验考核。大纲规定试题难度分为四档:(1)基本题,反映教学的基本内容和基本要求。(2)中等难度题,是稍有变化的基本题。(3)难度题,具有一定的综合性、复杂性和灵活性。(4)提高题,深入灵活或部分超出基本要求(主要为考研学生选用)。并制定了出题规则,初步实现了教考分离。在考核大纲中明确规定了理论考核内容,并框定了试题难度区分及比例,其中基本题占20—30,中等难度占40—60,难题或提高题占10—20。还规定了实验成绩占总成绩的20。
为了完善实验考核,我们针对实验全程制定了实验考核办法。实验考核成绩的评定采用平时成绩和期末考查相结合的方法,并对平时成绩中的预习、操作、纪律等环节作了相应的记分规定。目前,我们在电子信息、自动化、测控等专业,把电子技术实验独立设为一门课,单独考核,独立计算学分。实践证明这有利于激发学生参与实验的主动性和积极性。
4结束语
通过课程的建设与改革,电子技术课程内容和知识体系得到了优化,教学工作得到了进一步完善和规范;同时,造就了一支凝聚力强、乐于投身教学改革、业务素质不断提高的师资队伍。同时,又要看到我校工科专业与名牌工科学校相比之间无论在生源和师资方面存在一定的差距,在深化课程建设方面还有很多工作要做。今后我们将对:如何实现理论教学与工程实践最优化;网络课件作用的发挥;开展课外科技活动、大力培养学生的创造性思维和创新能力;新知识的应用等方面继续进行探索和改革,做到与时惧进,促进该学科的快速发展。
参考文献:
电子技术基础一书可供全国中等职业技术学校电工类专业的学生使用,内容主要介绍了一些常用的半导体元件及其应用电路。教材中使用了一些实物图片及表格,这有利于学生比较直观学习新的知识。尽管如此,但是有些章节还是比较抽象,有些章节还存在着大篇幅的理论推理及其计算,这对于技校生来说学习还存在一定的难度。为了更加适应学生发展需要,教师必须对其相关的内容进行合适的筛选和调整,在此基础上进一步降低教学起点。
二、低起点教学的基本特点及原则
1.基本特点低起点教学的优点主要表现在以下几个方面:符合学生自身实际情况,学生能听懂,才会听;学生主动互动,让沉闷的课堂变得更有活力;逐渐培养学生的学习专业兴趣,让课堂教学变得更有价值。当然低起点教学不足的地方,主要是限于学生基础,只能学习相对简单专业知识,对于学生专业知识技能的提高存在一定的难度。
2.基本原则在进行低起点教学的时候必须把握几个原则:选择的教学内容让学生能学、易学;每节课的教学内容切入口要小,充分照顾每一位学生;充分调动每位学生的主观能动性。
三、低起点教学法在电子技术基础课堂中实际运用
1.精心筛选整合教学内容
电子技术基础是技校电工类专业的专业课程,主要内容有:半导体二极管、半导体三极管及其放大电路、集成运算放大器及其应用、正弦波振荡电路、直流稳压电源、晶闸管及应用电路、门电路及组合逻辑电路、触发器及时序电路等。这些都是电子技术中比较基础的知识点。结合技校学生基础的实际情况,笔者对该门课程教学内容进行了筛选,内容顺序也做了调整。选取内容如下:半导体的基本知识;晶体二极管;直流稳压电源;半导体三极管及其放大电路;晶闸管及应用电路;正弦波振荡电路;基本门电路等。在筛选和整合的过程中,尽量保持教学知识的连续性。例如,在学极管基本知识之后,接下来最好安排学极管应用电路——整流电路。这样学生能够进一步认识二极管的作用。在该书中,二极管基本知识安排在第一章,二极管的应用电路安排在第五章。按照书中的顺序,当学生学到第五章二极管应用电路时候,对二极管的基本内容大多早已淡忘。
2.精心优化教学过程
在电子技术基础这门课中,有的章节内容比较抽象难懂,有的章节含有大量的理论计算。每次讲到这些内容时,学生基本上是满脸茫然。即使是很简单的计算,学生听起来都存在很大问题,把教学的起点放低一点,对教学的内容进行精心删减,尽量避免出现繁琐的计算,将抽象的理论具体化,反而会得到意想不到的课堂教学效果。如在学习单相半波整流电路这一节时,笔者是这样进行准备的,课前每位同学发一个二极管。上课时,笔者采用实物导入的方法,先让每位同学仔细观察手中的二极管,然后提问:“谁能告诉我它的外部结构是怎样的?它有几个管脚?怎么辨认管脚的正负极性?二极管的基本特性是什么?”让学生回答这一连串的问题后,引出该节的新课内容:单相半波整流电路。什么是整流电路?单相半波整流电路组成和工作原理是怎样的?这是该节教学重点内容。对于该节中涉及的计算,尽量讲得简单一点。在此基础上,还可以再准备一份课堂练习,巩固所学的内容。该节课安排的教学内容,大部分学生都容易理解并接受,这样学生才会听课。只有学生听课,才有可能培养学生对该门课的学习兴趣。
3.优化课堂教学组织形式
良好的课堂教学组织形式,有利于提高学生学习的积极性。对于枯燥的专业理论课程更应该注重优化课堂教学组织形式。例如,把一个班级分几个小组,每个小组最好不要超过5位同学。把事先准备好的素材下发到各小组,针对刚学过的内容进行动手动脑训练。比如做一个桥式整流电路,每个小组成员可以共同商讨,要求在规定的时间内完成。最后,各小组将本组的成果展示出来,放在一起比较,评出一二三等级,这样可以把全班同学的积极性都调动起来,进而激励学生学习。
四、低起点教学法的运用效果
关键词:《电路》、《电工技术》、课程优化、开设方案
1引言
随着时间的推移,信息技术经历着更新与换代,新技术、新事物层出不穷。对于电类专业的教学来说,教材也再经历着新旧交替,以满足新时期对教材的更高要求。为了更好的做好教学工作,进一步规范教学要求,提高教师教学水平;提升电类专业的教学质量;提高学生掌握知识、技能、技术的能力和素质,提升竞争力、促进就业,最终使学生受益等提出了更高的要求。从教学层面来说,就要根据学生的实际情况,有一个好的教材,有一个适合学生学习的教材。本文就电类专业《电路》与《电工技术》两门课程的开设现状及存在问题进行了简单探讨,为课程的优化和教学打下坚实基础。
2课程开设现状
2.1教材使用现状
对于《电路》与《电工技术》来说,市场上的教材不下百种。首先,随着技术的更新,教材内容更新慢,过于老化;另外,作为任课教师,往往使用的是教务部门下发的教材,部分编写教材者的水平有限,拼凑成册者居多;部分教材商务性较浓,为了更快推向市场,印刷错误较多;又因为教学课时有限,就给教学质量造成了极大的影响[1][4]。
2.2《电路》课程的开设状况
《电路基础》是电类专业职业基础课课程群的第一门职业基础课,可称为基础课的基础。通过该课程教学,应该准确、清晰传授给学生有关直流电、交流电的最基础、最重要和最常见的概念、定律、最重要的结论和处理方法;告诉学生这些知识与后续课程及以后的技术应用的关联。目前的实际情况是该课程教学安排在入学第一学期,学时短,大致十三周讲课,50学时左右教学[2]。
从目前使用的教材来说,包含有电路的基本概念、电路的分析方法、单相正弦交流电路、三相交流电路、互感电路、非正弦周期电路、磁路与变压器、异步电动机等课程[3]。
2.3《电工技术》的开设状况
《电工技术基础》是电类专业职业基础课的第二门职业基础课,电工技术是所有使用、利用日常电力工作的岗位人员都应具有的基本知识、基本技能和基本技术,其知识、技能掌握的好与差是应用电子技术专业学生专业入门的基本知识、基本技能水平高低的标志。该课程覆盖的知识面宽,实用性强,特别是对动手能力、实际使用,甚至是实际观察实物都应有必要的要求;该课程主要要求学生对交流电的图象要清楚、交流电路的连结、仪器仪表使用的规则、方法要正确[4]。
对于《电工技术》教材来说,也包含有电路的基本概念、电路的分析方法、单相正弦交流电路、三相交流电路、互感电路、非正弦周期电路、磁路与变压器、异步电动机等课程[5]。
2.4二者之间的关系
通过教材的章节内容,可以发现《电路》与《电工技术》造成了电路的基本概念、电路的分析方法、单相正弦交流电路、三相交流电路、互感电路、非正弦周期电路、磁路与变压器等内容上的重复。给后期《电工技术》课程的开设造成了影响,造成教学内容的重复;另外,由于内容安排上的不合理,就造成了《电工技术》教学重点的偏移,也不利于学生的学习和掌握[1]-[6]。
3课程开设方案
3.1总体思路
根据教学的要求,将教材中的《电路》与《电工技术》交叠的内容分开。要求《电路》以培养学生对电路基本知识的分析、处理方法为主,以及解决一些简单的工程应用;《工技术》以突出技能型、实用型技术能力的培养为主。
3.2《电路》的开设
从《电路》的教学要求出发,《电路》学习后使学生掌握必需、够用的有关电路分析的基本概念、基本定律、基本分析方法和最重要的结论。强化学生在电路分析中的工程技术应用能力的培养,为工程技术应用型人才综合素质及能力的培养打好必需、管用的知识基础。
我们把《电路》分为五个部分[1]-[3]:
(1).直流网络电路的基本概念、基本定律、基本定理和基本分析方法。
(2).单相正弦交流电路的两种表示及各要素意义,基本元件的电压、电流关系。相量形式的基尔霍夫定律及利用相量图和相量分析方法处理一般正弦交流电路问题。
(3).三相交流电路的概念,电源及负载的Y型、形联结;相量分析得出的两种联结情况下线/相电压、电流关系;三相电路功率、功率测量及安全电常识。
(4).互感耦合电路、谐振电路、磁路的电路特征及主要应用。
(5).非正弦周期电流电路、线性电路过渡过程的概念和基本分析方法。
3.3《电工技术》的开设
《电工技术》的教学使学生了解电工的基本知识;掌握安全用电常识、照明电路的装配等的职业技能常识;掌握异步电动机、单相变压器的简单操作使用和故障判断;掌握基本电工器件的识别与检测,以及常见电工仪器的使用;能够进行简单的电气元件的安装与检修;使学生能够独立运用所学电工技术知识,分析解决后续实验、实训课及生活中出现的电气方面的简单问题。
本课程分为六部分,内容如下[4]-[6]:
(1).三相交流电路及安全用电。
(2).磁路与变压器。磁路的连接方式、特点及电与磁的相互作用,变压器的工作原理、分类及变压器绕组极性的判断等。
(3).异步电动机的结构、工作原理及其控制。
(4).低压电器及电路,包含低压电器器件的图形及文字符号的意义,控制电器和保护电器的组成、结构、动作原理及控制作用以及应用;电器控制电路的原理图与接线图[6]。
(5).常用电工仪器仪表及其使用,包含电工测量的基本知识、万用表的使用、电压、电流与功率的测量,电感、电阻与电容的测量,常见的电工测量仪表;
(6).常用家用电器简介,包含电视机、VCD的工作原理;电扇的安装与故障排除等。
3.4推荐遴选教材
根据对课程内容等的优化后,接下来就是做好推荐教材的遴选。教材的选取在内容上有侧重的前提下,以“注重前沿、实用性、技能型”为主,进一步优化章节内容;在此基础上进行新的教材的编写。
4结论
经过对《电路》和《电工技术》在内容上的改进,会使教学目标、侧重点更为明确,为教材的遴选提供了依据,也为今后进一步搞好教学、优化学科内容打下了坚实的基础;也为其他职业基础课程的建设提供了参考。
[参考文献]
[1]《电路基础》(第二版)王慧玲主编,2008年,高等教育出版社
[2]《简明电路基础教程》李树雄主编,2007年,高等教育出版社
[3]《电路基础》沈玉梅主编,2007年,高等教育出版社
[4]《电工技术》黄军辉等,人民邮电出版社,2007年
【关键词】电工技术基础
项目教学研究
《电工技术基础》是电工电子技术应用、机电技术应用、数控技术应用等专业的核心课程,其教学目标是使学生具有相关中等应用人才所必需的安全用电、直流电路、交流电路、磁场与电磁感应、变压器、仪器仪表、元器件等知识和仪表使用与制作,元器件识别与检测,常用单位交流电路的安装与测试,三相电源与负载的安装与测试等技能。由于这门课程涉及面广,理论性和实践性都很强,对于基础较差的中职学生来说,理论学习上的难度和因生产和生活经验的不足,容易造成理论学不好而实践又不会的两难局面。采用项目教学,目标明确,针对性强,能够起到事半功倍的成效。
一、传统电工技术基础与项目电工技术基础之比较
传统电工技术基础与项目电工技术基础存在着较大的差异性,从培养目标到教学内容,从体例结构到评价方法等方面都有很大的不同。
第一、在培养目标上。项目电工技术基础突出了以技能为目标的价值取向。上海市2006年颁布的电气运行与控制专业电工工艺技术课程标准职业能力培养目标有8条:会使用常用电工仪器仪表与电工工具;能进行安全用电操作与急救;能进行钳工技能操作;能进行登高作业操作;能进行各种导线连接;能测量电气设备工作状态组;能安装家居用电线路;能安装工业电度表。很明显,培养目标注重以学生的技能为价值取向,重视培养学生的实际应用能力和水平。
第二、在内容安排上。项目电工技术基础整合了各学科内容,更加重视学生的能力培养。电工技术基础的教材版本较多,从内容安排上来看,都是按照直流电路电容磁场和磁路电磁感应正弦交流电路三相交流电路变压器的线索,按照知识逻辑体系编排,大同小异,不同的只是内容的增减,另有配套的《电工基础实验》。2007年8月,笔者为中等职业学校电工电子专业起草了电工技术基础课程标准,参考了上海和江苏的研究成果,撰写的电工技术基础课程标准是按照安全用电常用直流电表的使用与制作常用电磁装置的测试与使用单相交流电路的制作与测试三相交流电路的制作与测试的线索,按照技能培养的逻辑体系编排,整合了电工基础、电工仪表与测量等多学科内容,两者具有明确的差别。项目电工基础淡化了理论的推导、概念的记忆和原理的分析及习题的运算,而是重视学生阅读和分析电路原理图,会使用设备等,也就是说要让学生先知道怎么做,为什么这么做则不过分强调。
第三、在体制结构上。突出了以学生为中心的教学思想。传统教材按照章节来编写,只注意了知识的逻辑性。而项目电工技术基础按照任务目标、读一读、做一做、任务评价、任务拓展的体制编写,把理论教学与实践教学有机的结合起来,注重了发掘学生的创造潜能。第四、在评价方法上,项目电工技术基础,注重过程和反思。传统的评价方法是一张试卷定成绩,强调了评价的甄别、选拔、鉴定能力,忽视了教育、改进、反馈与激励的功能。在项目电工技术基础中,这种方法是行不通的,因为学生在学习过程中是通过项目来实现的,忽视了知识,注重了技能,有些内容试卷考不了,但没有恰当的评价也是不行的,因为没有必要的检测手段就不能有效调动学生。
根据职业学校教学的任务和学生的特点,评价可分为5个环节:学生自评和互评、教师点评、对照反思、集体交流、修改任务,这样不仅可以促进学生发展,而且能提高教学效果。转贴于
二、《电工技术基础》课程项目教学的开展
按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体”的总体设计要求,以形成学生对电路的制作、安装和测试能力形成为目标,突出知识与能力的培养,让学生在实践活动中具备本专业高素质劳动者和高技能应用人才所必需的电路基本理论、分析计算的基本方法和基本操作技能,同时培养学生爱岗敬业、团结协作的职业精神。为此,开展本课程的项目教学,要做到以下几点:
1、在教材内容组织上。一是教材应以学生发展为主线,突出以学生为本,做到项目内容文字简练,图文并茂;二是加强项目实践的内容,突出使学生在做中学,学中做,培养动手能力;三是要实现教材空间的拓展,开发和利用网络课程资源,将本专业新技术、新工艺、新设备、新材料及时补充进教材,以贴近本专业的发展,服务学生成才的需要。
2、在教学模式的把握上。一是教学应以项目为魂,紧密结合职业技能培养与考核,立足于加强学生实际操作能力的养成,做到理论与实际的紧密结合;二是注重创设工作情景,采用多种教学辅助设备,如采用多媒体、投影仪等,介绍本专业新技术、新工艺、新设备、新材料的发展趋势,使学生的学习贴近生产现场,提高学生学习的兴趣;三是进行产学合作开发实验实训课程。要利用本行业典型的生产企业资源,进行产学合作,建立实训基地,进行实验实训课程资源的开发。要建立开放的实验实训基地,使职业技能鉴定、实验实训、现场教学合一,满足学生综合职业能力培养的要求。
3、在课程评价的运用上。一是改革考核手段和方法,加强实践性环节的考核、过程考核和结果考核相结合;二是结合课堂提问、学生作业、平时测验、实验实训、技能竞赛及考试情况,综合课题学生的学习效果;三是注重学生动手能力和实践中分析问题,解决问题能力的考核,对在学习和应用中有创新的学生要给予鼓励,综合评价学生能力。这样的评价方式,既体现了教师的主导作用又发挥了学生的主体作用,更体现了职业教育的教学模式与特征。
参考文献
1、钱一平主编,电工技术,机械工业出版社,2001
2、吴雪琴主编,电工技术,北京理工大学出版社,2006
3、罗锐利主编,电工技术基础,江苏科学技术出版社,2005
4、刘辉主编,电工电路制作与调试,电工工业出版社,2007
关键词:电路;教学质量;教学改革
作者简介:詹习生(1979-),男,湖北蕲春人,湖北师范学院机电与控制工程学院,讲师;吴杰(1980-),女,湖北云梦人,湖北师范学院机电与控制工程学院,讲师。(湖北 黄石 435002)
基金项目:本文系湖北师范学院教学研究基金项目(2009055)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)01-0044-02
“电路”课程是电气信息类专业最重要一门技术基础课程,是进入专业课程学习的首要课程,是研究电路理论的入门课程,也是学习后续专业基础课和专业课的桥梁[1]。由于“电路”课程的覆盖内容较多,理论性较强,学生学习起来比较困难,同时该课程的学时逐步减少而教学内容不变,为了解决该课程学时减少的情况下,还要提高教学质量的矛盾,使得学生在规定的学时内学好“电路”课程,掌握电路的基本概念、基本理论和分析计算电路的基本方法以及实验技能和实验方法,因此就必须提高教学质量。笔者根据多年教学经验,在教学内容和教学方法上做了较大的改革,并积极探索,大胆实践,取得了一些可喜的成绩。
一、“电路”课程定位和教学目标
结合湖北师范学院的办学定位、人才培养目标和生源情况,确定本课程在专业培养目标中的定位与该课程教学目标。
1.“电路”课程定位
“电路”课程是电气工程及其自动化专业、自动化的专业必修课程(95学时),也是电气自动化技术专业(“电路分析”设87学时)、通信工程(“电路分析”设70学时)、电子信息工程和电子科学与技术专业(“电路分析”设82学时)的专业基础课程。本课程根据学校和机电与控制工程学院的定位,制定了相应的措施。制定了以“强化基础、深入研究、服务社会”为专业建设的基本思想,强化基础就是要求学生深入学习本课程并掌握电路的基本概念、基本定理、基本分析方法等基础理论,同时接触大量的实际电路模型,并在分析和训练中加强电路学科的基础,为他们将来从事电工类工作创造条件;深入研究是要求教师在教学中认真分析教材,创新教学方法,研究教学规律,开发学科前沿领域;服务社会是要求学生和教师都要学以致用,把电路学习和服务社会结合起来,为地方经济发展做出应有的贡献。
2.课程目标
本课程是培养学生掌握电路的基本概念、基本规律与基本分析方法,使其具备扎实的电路理论知识,为后续课程的学习及今后的专业技术工作打下基础;同时训练学生分析、计算电路的技能,掌握各种分析求解电路的方法;进而使学生掌握进行电工实验研究的基本方法;培养分析基本电磁现象、进行科学研究的初步能力;最后培养学生综合应用已学知识分析、解决实际工作中电路问题的能力。
二、“电路”课程教学内容改革
结合“电路”课程定位和教学目标,根据现行教材和实际学生情况,本课程在教学内容的设计上做了大量的工作。
1.“电路”理论课程教学内容分类
“电路”课程在电气信息类各专业课程体系中起到承上启下的作用,应根据各专业的不同特点对课程内容做适当调整,以便在给定的计划学时内,把必须掌握的内容传授给学生,达到厚基础、宽口径、高质量的目的。为此针对不同专业制定了三个教学大纲。根据电气信息类各专业课程体系的要求,规划了“电路”课程内容的体系结构[2]。
“电路”课程整体内容分成三大部分:一是集中参数电路,集中参数电路包括线性部分和非线性部分。线性部分含稳态电路和暂态电路。稳态电路的具体内容为:直流电路、电路定理、正弦稳态电路分析、三相电路、耦合电感电路、非正弦周期电流电路、二端口网络、电路方程的矩阵形式。暂态电路的具体内容包括:一、二阶电路的时域分析、拉普拉斯变换、网络函数;二是分布参数电路,此部分主要内容为均匀传输线;三是磁路和铁心线圈电路[3-4]。
根据不同专业的培养计划和课程体系要求,适当调整教学内容。如对于电气工程及其自动化、自动化专业、电气自动化技术专业,根据专业培养目标和培养计划,要求较全面掌握“电路”课程的内容,需要深入了解和掌握电路的基本概念、基本理论、电路定理。掌握电路基本分析方法,掌握线性电路和非线性电路的分析方法。此外根据电气工程及自动化专业的特点,适当增加“磁路和铁心线圈电路”的部分内容[5],为学好后续的“电力自动化”、“电机拖动基础”等专业课程创造条件。
对于通信工程、电子科学与技术和电子信息工程专业,除了掌握集中参数电路部分的直流电路分析、电路定理、交流电路分析、电路的暂态过程分析等基本内容以外,还适当增加了分布参数电路的相关内容,即“均匀传输线”,使学生了解分布参数电路的概念,如波的传输过程等,为学习后续课程奠定基础。
2.适时调整教学内容,满足社会发展需要
社会对人才的需要,就是对人才培养的目标。随着电工电子技术突飞猛进、日新月异的发展,新技术的不断涌现,适时调整教学内容,将新产品、新技术、新知识引入课堂,以适应社会对人才的需求。几年来,通过市场行业调研、专家论证,做了大量深入细致的工作,使该课程的教学内容最大程度地满足行业对人才的需求。
(1)适时修订教学大纲内容及要求,更好地适应人才培养的需要。
(2)根据我校学生特点,结合国家优秀教材邱关源主编《电路》第5版,编写适合师范院校应用型学生的电子教案,经我院学生使用,学生普遍反映良好。
(3)精选、优化教学内容,突出理论联系实际。理论教学内容的选择,体现以应用为目的,“必须、够用”为度,着重培养学生分析问题的能力,突出后续课程理论教学实际的需要;突出技术领域中的实际应用能力[6]。
1)突出重点内容。在讲授动态电路过渡过程问题时,首先要讲清楚过渡过程及换路定律的基本知识,然后对几个响应采用“黑箱”处理,突出“三要素法”分析计算一阶电路过渡过程问题。思路明确,计算简洁,重点突出。
2)突出后续课程教学需要。讲授“受控源”内容时候,首先讲清“受控源”基本概念,然后延伸到“模拟电子技术”课程中的晶体管放大电路的等效模型,并详细计算分析;最后将场效应管放大电路及运算放大器等效模型作思考题。为后续课程“模拟电子技术基础”学习打下良好基础;讲“三相电路”时,除了如何讲授三相电路的基本概念和分析三相电路的基本方法之外,我们还进一步定性分析三相电源的产生、相量及旋转磁场形成等概念,采用动画的形式演示三相电源产生的过程,这将为后续课程“电机拖动基础”的教学埋下伏笔;讲“动态电路过渡过程”时候,详细的讲解电容的充、放电和微分、积分电路的实际过程,并通过鲜明的响应曲线来演示,从而为“数字电子技术基础”课程中触发器电路等讲授打下基础;讲解“阶跃响应”时候,详细讲解阶跃信号定义及非时变系统的概念,从而为“信号与系统”课程学习埋下伏笔。
3)突出应用能力培养。在讲解电容的串联、并联和混联时,采用电梯中的电路作为例题[7],为今后正确使用电梯和设计,安装和调试电梯打好初步基础;讲解串联谐振电路时,联系到“电工电子实训”课程焊接收音机,用收音机中的电路作为例题。将处于谐振频率的信号提高Q倍,从而能够起到选择广播电台的作用讲清楚;讲解动态电路时,用汽车自动点火电路作例题[8],从而让学生感受学以致用的效果。
(4)调整课时。加大课程整合的力度。根据培养应用型人才的需要,理论知识以够用为度,减少理论学时,增加实践教学环节。由于采用了多媒体教学,弥补了过去课堂知识含量低的现象,使课堂教学更加紧凑,更加合理。
(5)实验教学内容改革。根据各电类专业培养目标及教学计划,“电路”课程实验教学内容紧密联系理论教学内容,制定了实验教学大纲,并根据专业培养计划的要求,及时调整相关内容。实验教学内容的安排,重点是培养学生逻辑推理能力、分析计算能力、实验操作技能、总结归纳能力及自主学习能力。改变过去的单一验证性实验,增加了部分设计性实验内容。根据实验教学大纲要求安排了10个“电路”实验项目(表1)。可以根据教学大纲给定的实验计划学时,选做其中的某些实验项目。
三、“电路”课程教学方法与教学手段改革
1.教学方法
教学方法上,根据教学设计思路,采用教师理论讲授,学生自主学习,实验动手能力培养等环节,促进教学质量的提高。
理论讲授,首先设计好每次课的教案,对授课内容的重点、难点以及涉及的基础知识给出明确提示,同时指出本次课所学知识将在哪些专业的后续课程中得到应用,进行简要介绍,并且采用循序渐进,深入浅出,言简易懂的形式,着重讲清分析问题和解决问题的方法,这样才能够引导和激发学生的学习兴趣和学习热情。为了巩固所学的内容,选择一些有针对性的练习题目,留给学生自主完成,按难易程度提出不同要求,同时推荐一些参考文献,让学生自行查阅。
实验教学方面,针对设计型实验内容,要求学生根据学过的基础知识,对采用的方案加以论证,确定实验方案与步骤,对实验结果进行分析计算,确认实验结果的正确性。对于验证性实验,要求学生实验前对相关内容做出预习报告,实验中注意培养学生的动手能力和独立解决问题能力。实验后对发现的问题和实验的结果进行讨论,做到理论联系实际。
2.教学手段
由于“电路”课程的基本概念、基本定理和基本分析方法较多,所以采用多媒体课件教学与传统的板书教学相结合的形式。充分发挥两种教学手段的优势。传统板书教学手段的优势在于,课堂上教师与学生可进行直接互动交流,信息的传递与回馈直截了当,有利于教师与学生的相互沟通,教师的讲课内容容易被学生接受理解。不足之处在于信息量比较少,在课时量有限的情况下,拓展学生的知识面受到了限制。采用多媒体课件教学弥补了这方面的不足,对多媒体课件演示的重点、难点内容,教师通过板书形式进行深入讲解。增强了教师与学生在课堂上的互动交流过程,同时也增加了信息量,调动了学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。
四、结论
经过近几年的教学实践,笔者认为要想提高“电路”课程教学质量,就必须根据课程定位和课程教学目标来制定教学内容,进一步根据教学内容来采用有效的教学方法和手段。笔者结合湖北师范学院的教学定位和生源的实际情况出发,分别从“电路”课程教学内容和教学方法上进行改革,经过几年的实际证明,取得较好的教学效果。但是如何结合实际工程案例来进行教学,让学生在掌握扎实的电路理论知识的同时提高学生动手能力,是今后课程教学改革中要解决的问题。
参考文献:
[1]陈晓.关于提高“电路”课程教学质量的思考[J].中国电力教育,2009,(7):107-108.
[2]刘珊中,田葳,王欣勇.《电路》课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2008,(11):77-78.
[3]麻寿光,寿齐虹.电路课程教学和实践内容改革探讨[J].电气电子教学学报,2001,(3):25-28.
[4]太淑玲.采用multisim辅助数字电路设计的研究[J].黑龙江农业工程职业学院学报,2007,(2):64-66.
[5]程隆贵.谈电路课程的教学改革[J].武汉电力职业技术学院学报,2008,(3):17-19.
[6]张伟,艾永乐,韩素敏.面向工程的《电路》课程教学改革与实践[J].高教论坛,2010,(12):84-86.
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