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【關(guān)鍵詞】電工電子實驗 課件 教學(xué)設(shè)計 PowerPoint
【中圖分類號】G434 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)07-0238-02
我校的電工電子開放實驗課程主要包括電路實驗、電子學(xué)實驗和電工學(xué)實驗三大部分。具有理論知識多、使用的儀器裝置多、實踐操作多等特點。由于涉及到的問題較多,所以電工電子實驗課程真正做到對學(xué)生開放不是一件容易的事情。我們在多年的教學(xué)實踐中認識到,對于實驗教學(xué)的開放式教學(xué)模式,若想達到較好的教學(xué)效果,實驗預(yù)習(xí)是一個非常重要的環(huán)節(jié),而用于預(yù)習(xí)的實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)課件則成為預(yù)習(xí)效果好壞的關(guān)鍵所在。下面結(jié)合電工電子實驗系列網(wǎng)絡(luò)課件的制作過程,闡述對于本課件的研究與制作方法、制作體會。
1.明確制作目的
制作目的是需要首先考慮的。本系列課件不但是為課堂教學(xué)服務(wù)的,更是為學(xué)生開放實驗的課前自學(xué)服務(wù)的。借助網(wǎng)絡(luò),學(xué)生可以在網(wǎng)上隨時學(xué)習(xí),也可以下載到本地計算機學(xué)習(xí)。制作的課件不但應(yīng)具有助教的功能,更要有助學(xué)的功能。助教課件的特點是內(nèi)容不用很全面,需要配合課堂上教師的講解進行使用,自始至終老師還是主角。助學(xué)對課件提出了更高的要求,即課件如同老師在實驗室內(nèi)的單獨輔導(dǎo)一樣,需要課件內(nèi)容制作得非常全面,并且通俗易懂,需要詳細考慮各個單元的構(gòu)成和表現(xiàn)形式。除了用各種多媒體手段教授知識外,還要具有引導(dǎo)性,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),主動掌握需要的各種知識。
2.課件的教學(xué)設(shè)計
進行課件的教學(xué)設(shè)計是多媒體課件制作的基礎(chǔ),就如同拍電影之前要預(yù)先編寫劇本一樣,是必不可少的。作者首先要進行需求分析,然后根據(jù)需要或教學(xué)大綱的要求,確定教學(xué)任務(wù)和要求以及重點難點,將所要教授的內(nèi)容用文字記錄并整理出來。這部分準(zhǔn)備時間不宜過短,避免因為考慮不周全在后面的制作過程中遇到困難。
實驗課課件與理論課課件是有區(qū)別的,側(cè)重于實踐,這是實驗課與理論課的不同之處。另一方面,實踐離不開理論,實驗課課件離不開理論知識的內(nèi)容。課件作者要熟悉和掌握對應(yīng)的理論課內(nèi)容,不斷探索實驗課與理論課之間的關(guān)系,使實驗課與理論課能夠相輔相成。
電工電子實驗課件的教學(xué)設(shè)計過程是電工電子學(xué)科領(lǐng)域知識與心理學(xué)、教育學(xué)相結(jié)合的過程,課件的教學(xué)設(shè)計直接影響到教學(xué)效果。教材僅僅是文字、圖形形式的知識載體,計算機課件是多媒體(文字、圖形、圖像、動畫、聲音、音樂)形式的知識載體,知識表達能力更強,給學(xué)生留下的印象更深。因而對其科學(xué)性、邏輯性、啟發(fā)性和趣味性提出了新的更高的要求。
在安排課件的教學(xué)內(nèi)容時,考慮到以下幾方面的因素:
(1)內(nèi)容選擇能夠解決教學(xué)中的重點和難點,并要用醒目的方式表達出來,使學(xué)生在做實驗時避免犯錯。
(2)教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)確科學(xué),并與教學(xué)大綱一致。
(3)教學(xué)內(nèi)容的組織和展開合理,符合教育教學(xué)規(guī)律。
(4)不要照搬教材上的文字,文字要盡量少,盡量多用圖表和多媒體傳授知識。
(5)課件內(nèi)容編排和資料選取要有引導(dǎo)性和趣味性,有利于激發(fā)學(xué)習(xí)動機,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。
(6)要求課件具有交互功能。
3.合理選擇作為課件載體的軟件
能夠用于課件制作的軟件很多,比如PowerPoint、Flash、Authorware等。教師需要根據(jù)課件制作軟件的功能特點以及課件的應(yīng)用場合,選擇最恰當(dāng)?shù)闹谱鬈浖?紤]到以下兩點因素,課件主體采用PowerPoint制作。
(1)媒體數(shù)據(jù)整合能力和處理能力
根據(jù)教學(xué)的需要,課件除了文本、表格、繪圖,還會包含大量的圖片、視頻、特效等,因此數(shù)據(jù)整合能力對選擇課件制作軟件非常重要。Authorware幾乎能將所有類型的數(shù)據(jù)予以整合在一起,但其支持的圖片、聲音、視頻格式有限。Flash可以包含文本、圖像、聲音、影片、動畫等,但其適合插入到課件中作為補充,不適合單獨做成包含內(nèi)容非常廣泛的大容量課件,且其支持的數(shù)據(jù)格式不多。PowerPoint除了文本外,還包括所有用到的媒體數(shù)據(jù),其支持的圖片、聲音、影片的格式極為豐富。對文本和表格數(shù)據(jù)的處理,PowerPoint最全面、最方便。處理其它媒體數(shù)據(jù)的功能也很強大,如PowerPoint可以隨時調(diào)整圖像的亮度、對比度等。PowerPoint還可以使用ActiveX控件播放影片、動畫,如使用Windows Media Player控件播放各種視頻。
(2)易操作性和可修改性
Authorware基于可視化流程線結(jié)構(gòu),雖然比編程語言簡便直觀,但比PowerPoint的線性序列結(jié)構(gòu)要復(fù)雜,容易將結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜化,不利于總體內(nèi)容的組織和管理,修改時也非常的復(fù)雜與不便,對設(shè)計者的要求也更高。Flash基于時間幀的概念,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,比較抽象,給修改與管理造成極大不便。PowerPoint與常用的辦公軟件Word都屬于微軟的Office系列,秉承這個系列軟件的優(yōu)點,非常容易使用,相比其它課件制作軟件使用起來更加方便。PowerPoint采用線性序列結(jié)構(gòu),幻燈片之間是相互獨立的,修改某一部分不會影響其它部分,而且可以隨意調(diào)整它們之間的順序。
關(guān)鍵詞:消防自動報警系統(tǒng);綜合布線;設(shè)備安裝;系統(tǒng)調(diào)試。
佛山市中醫(yī)院醫(yī)療綜合大樓是一所集醫(yī)、教、研于一體的三等甲級綜合性醫(yī)院,位于佛山市親仁路。該醫(yī)療綜合大樓總建筑面積11.4萬m2,總體布局設(shè)計一幢主體為二十三層,裙樓為六層,地下室為兩層的醫(yī)療綜合大樓。該大樓為大型現(xiàn)代醫(yī)用建筑,內(nèi)部設(shè)施完備,技術(shù)先進,是以系統(tǒng)一體化,功能一體化,網(wǎng)絡(luò)一體化和軟件界面一體化等多種集成技術(shù)為基礎(chǔ),運用標(biāo)準(zhǔn)化,模塊化以及系統(tǒng)化的開放性的設(shè)計。
佛山市中醫(yī)院醫(yī)療綜合大樓自動報警系統(tǒng)采用上海能美西科姆消防設(shè)備有限公司,能美R32帶聯(lián)動裝置自動報警系統(tǒng),除衛(wèi)生間外,樓層各處均設(shè)置有感煙探測器,地下室二層均設(shè)置感溫探測器,各防火分隔卷簾處設(shè)有煙感和溫感,在塔樓每層的二個護士站設(shè)有樓層報警顯示器,在裙樓每層四個防火分區(qū)內(nèi)的值班點設(shè)置有樓層報警顯示器,各樓層水流指示器,防排煙風(fēng)閥,消火栓破碎按鈕,報警閥壓力開關(guān)均通過模塊與總線相接,通過主機聯(lián)動控制風(fēng)機,防火卷簾、水泵的啟停以及電梯迫降,停止非消防電源等功能。系統(tǒng)之大,功能齊全,我們按如下步驟進行。
1 領(lǐng)會系統(tǒng)設(shè)計意圖,讀懂系統(tǒng)原理要求
熟悉系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)原理,是系統(tǒng)開始施工的第一步。因該系統(tǒng)集火災(zāi)報警、自動/手動、聯(lián)動控制,可燃氣體檢測報警,強大的邏輯運算功能所支持的復(fù)雜外設(shè)聯(lián)動關(guān)系等于一體的全新產(chǎn)品,本產(chǎn)品有先進的聯(lián)網(wǎng)功能,或值設(shè)定及調(diào)整功能,豐富的支路及環(huán)路的總線聯(lián)接,可靠的硬件設(shè)計及穩(wěn)定的軟件實現(xiàn),還用光纖進行網(wǎng)絡(luò)連接等。以上特性無不源自于充分吸收日本能美幾十年消防設(shè)計及實用經(jīng)驗而得來。每個建筑物所要具備的消防功能都有差別,并且根據(jù)建筑面積、結(jié)構(gòu)、平面布置等特點,可以選擇配置合適的火災(zāi)報警系統(tǒng)。所以在施工前,首先要讀懂設(shè)計圖紙中各種器件、設(shè)備如何實現(xiàn)報警聯(lián)動然功能,然后結(jié)合系統(tǒng)產(chǎn)品介紹書,研究到每個末端的接口方案,特別是系統(tǒng)末端設(shè)備平時很少碰到的,如有全自動防火閥、防火門閉門器、預(yù)作用系統(tǒng)中的電動閥、排氣閥等,更應(yīng)注意其動作方式,圖紙有疑問還應(yīng)提出自己的意見,以盡量完善整個消防系統(tǒng)。
系統(tǒng)構(gòu)成的工作原理:自動報警控制系統(tǒng)(聯(lián)動型)是由探測部分、聯(lián)動部分、控制部分、附屬部分等組成。探測部分實現(xiàn)對保護對象的火災(zāi)探測,控制部分完成對火災(zāi)的判定。當(dāng)火災(zāi)確認后,控制部分聯(lián)動設(shè)備按設(shè)定的程序動作,協(xié)調(diào)完成報警,滅火、阻比火災(zāi)蔓延,啟動防排煙系統(tǒng),引導(dǎo)疏散等工作。在緊急情況下又可直接操作8組直接控制按鈕來啟動重要滅火設(shè)備,爭取對火災(zāi)早發(fā)現(xiàn)、早撲滅,將火災(zāi)的損失降到最低。
2 精心細致綜合布線,做好各組線路編號,保證線路完好性
該系統(tǒng)配線為2總線制方式。聯(lián)動模塊(S中繼器,BL中繼器)等集中放置在分線箱中,從消控室至首層分線箱及管井縱向線為主干線。主干線要求選用2.5m2的線。其中主信號線S+、S-選用雙色RVS線,其它選用BV或BVR線?;馂?zāi)顯示盤傳輸線選用RVS×1.5線,電源線選用BVR2.5線,CRT系統(tǒng)選用RVVP電纜。
一個消防系統(tǒng)能不能順利調(diào)試完成,與線路布置的好壞有很大的關(guān)聯(lián)。因為大部分的報警系統(tǒng)屬弱電系統(tǒng),其工作電壓一般為DC24V,所以報警回路通常采用抗干擾性較強的屏蔽雙絞線敷設(shè)。同時由于系統(tǒng)敷設(shè)的線路復(fù)雜及敷設(shè)的路程較長(但不能超過所規(guī)定的長度),在施工時必須要做好標(biāo)簽,以防接亂,同時并在圖紙上標(biāo)明走線方向,以便日后接線調(diào)試及維修保養(yǎng)帶來便利。另外由于系統(tǒng)外部模塊需要工作電源,末端設(shè)備的控制也需要用電,為了避免末端設(shè)備失靈引起系統(tǒng)模塊的短路造成損失,通常這兩部分的用電分開兩路敷設(shè)。所有線路敷設(shè)完畢,必須進行細致檢查,并且要經(jīng)常檢查,因為施工單位交叉作業(yè)經(jīng)常會損壞線路,導(dǎo)致線路不通。所以所有的線路必須保證無“接地”和“短路”現(xiàn)象,否則都會造成主機的通信故障,無法進行正常運行。
3 設(shè)備配置以及正確安裝各種消防器件,解決各種設(shè)備控制方案
在施工環(huán)境狀況比較好,現(xiàn)場可以保持清潔干燥,符合電子設(shè)備開通調(diào)試時,才能進行各種消防器件的安裝。系統(tǒng)中需要安裝的器件種類很多,有煙感探測器、溫感探測器、破玻按鈕、警鈴及各種智能模塊,必須參見有關(guān)技術(shù)資料,按照產(chǎn)品特點進行安裝接線,系統(tǒng)小同探測器的安裝方法也小同,有些探測器安裝前需要撥碼,有些探測器是智能式軟件編碼,不需要任何撥碼。安裝好的探測器,為了避免受到灰塵或水汽的污染,應(yīng)套上塑料袋保護。同樣消防聯(lián)動的設(shè)備也很多,如防火閥、排煙閥、加壓送風(fēng)閥、消防風(fēng)機、防火卷簾、防火門閉門器、電梯、消防泵、噴淋泵、預(yù)作用系統(tǒng)中的電動閥、排氣閥、電磁閥等,根據(jù)消防要求,任何設(shè)備的動作都應(yīng)有反饋信號。同時設(shè)備安裝:如消防泵、噴淋泵安裝前首先確認基礎(chǔ)放樣,預(yù)埋件進行預(yù)埋等工作,然后才能將各類泵就位,于管道連通等等。所以解決設(shè)備與系統(tǒng)的接口方案是關(guān)鍵中的關(guān)鍵,也是消防自動報警系統(tǒng)施工中的難點。
設(shè)備配置:在大面積區(qū)域配置普通型感煙控制器,在茶水間配置A、T、F、定溫探測器,至卷簾門兩側(cè)設(shè)置A、T、F、感煙和感溫探測器,其它區(qū)域設(shè)置A、T、F、感煙探測器,設(shè)置地址編碼式手動報警按鈕,消防電梯廳設(shè)置火災(zāi)顯示盤1臺,根據(jù)聯(lián)動點數(shù),確定S型或BL型中繼器數(shù)量,每層S型,BL型中繼器集中設(shè)置在層管井分線箱內(nèi),整個系統(tǒng)選用1回路火災(zāi)報警控制器(聯(lián)動型)。
4 做好調(diào)試準(zhǔn)備,統(tǒng)籌系統(tǒng)調(diào)試
系統(tǒng)調(diào)試是一項艱苦繁重的工作,必須有人力、物力配合,每個調(diào)試人員都應(yīng)有充分的思想準(zhǔn)備,明確調(diào)試對象、調(diào)試目的,熟悉現(xiàn)場環(huán)境;準(zhǔn)備好調(diào)試用的萬用表、對講電話等工具,消防廣播、消防電話提前投入使用。整個調(diào)試分為四個環(huán)節(jié):第一、火災(zāi)報警系統(tǒng)調(diào)試,包括報警回路線檢查、開通、排除線路故障,報警信號測試并記錄結(jié)果,控制信號模擬輸出測試記錄結(jié)果,消防聯(lián)動程序編寫與輸入,報警平而制作。第二、外部聯(lián)動調(diào)試,包括設(shè)備、線路檢查核實,電源電壓等級、容量檢查核實,單機調(diào)試,聯(lián)動控制柜手動控制功能測試。第三、局部聯(lián)動調(diào)試,按照報警回路分布,根據(jù)防火分區(qū)進行測試并記錄結(jié)果。第四、全而聯(lián)動調(diào)試,總體測試并記錄結(jié)果,完善聯(lián)動程序和圖形顯示功能。
教學(xué)體系和方法的改革
建立科學(xué)的電工電子實踐教學(xué)體系。為了更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級對應(yīng)用型人才能力的需求,在制定實踐課程教學(xué)體系時,必須遵循學(xué)生的認知規(guī)律,注重基本工程素質(zhì)、實驗技能和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng),建立集工程實踐、綜合設(shè)計和創(chuàng)新實踐能力于一體的實驗教學(xué)平臺,形成以提高實踐能力為核心、工程訓(xùn)練為基礎(chǔ)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為重點的分層次、系統(tǒng)化、開放式的實踐教學(xué)體系。在這個實踐教學(xué)體系中,電工電子實驗課程單獨開課是一個重點,它將能引起師生足夠的重視,通過合理安排教學(xué)內(nèi)容,減少驗證性實驗,增加綜合性、設(shè)計性實驗比例,推出科學(xué)的實驗考核方案和評價體系,采用平時成績和實驗操作考核結(jié)合的方式,督促學(xué)生重視實驗方法和規(guī)范操作;加強實驗教材建設(shè),自編出版的實驗教材增加了綜合性設(shè)計性實驗內(nèi)容,旨在全面培養(yǎng)、提高學(xué)生的動手能力和面向工程應(yīng)用設(shè)計能力。除了“電工電子實驗”課程單獨開課,還將“電子工藝實訓(xùn)”納入實踐課程教學(xué)體系,目的是構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的電工電子實踐教學(xué)體系。電工電子實踐教學(xué)體系是一個包含了“基礎(chǔ)技能層、實踐提高層、綜合創(chuàng)新層、科技研究層”的分層次、完整的實踐教學(xué)體系,它以緊密圍繞提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神為主線;注重采用強化層次化實驗教學(xué)和采用開放式實驗教學(xué)兩種方式。在實踐環(huán)節(jié)中,按照基礎(chǔ)實驗、綜合應(yīng)用、設(shè)計開發(fā)、研究創(chuàng)新四個層次,以自下而上、逐層提高的方式構(gòu)建實踐課程教學(xué)體系。
第一,基礎(chǔ)技能層:主要是由電工電子的驗證性實驗,以及電子工藝實習(xí)內(nèi)容中的技能訓(xùn)練部分構(gòu)成。這個層次著重培養(yǎng)學(xué)生的基本技能,通過對學(xué)生的強化訓(xùn)練,構(gòu)建電工電子實踐的基本知識,使他們掌握基本的實驗技能,為下一層次的實踐教學(xué)打下堅實的基礎(chǔ)。第二,實踐提高層:主要由電路、電子技術(shù)實驗,以及電子工藝實習(xí)內(nèi)容中電子產(chǎn)品組裝調(diào)試構(gòu)成。在這個層面上,注重理論指導(dǎo)下的實驗,注重教學(xué)與實驗相結(jié)合,講解與操作相結(jié)合,運用所學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)研究能力和良好的實驗習(xí)慣以及嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,體會在理論指導(dǎo)下的科學(xué)研究的方法,使創(chuàng)新意識得到初步啟迪,創(chuàng)新思維得到初步訓(xùn)練,創(chuàng)新能力得到初步培養(yǎng)。第三,綜合創(chuàng)新層:以設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗為主,通過課程設(shè)計或創(chuàng)新實踐課程,對學(xué)生的綜合實踐能力進行更深入的培養(yǎng)。為了更好地提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,電子工藝實習(xí)課程還特別為學(xué)生提供了電子輔助設(shè)計技術(shù)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。第四,科技研究層:主要采用合作式、研究式教學(xué)方法。廣泛吸納有興趣的學(xué)生組成小組,開展小型電子產(chǎn)品設(shè)計制作等活動;選取優(yōu)秀學(xué)生參與到實驗中心老師的科研項目中,校企合作共同組建科研團隊,搭建研究平合攻關(guān);鼓勵優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、挑戰(zhàn)杯等競賽,為優(yōu)秀學(xué)生的脫穎而出提供發(fā)展空間。樹立教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的創(chuàng)新教學(xué)理念。建立以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教育模式,改變以教師為中心,學(xué)生照方抓藥、被動接受的方式,對學(xué)生進行引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué),給學(xué)生充分的發(fā)揮和想象空間,將面向?qū)嶒灲Y(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驅(qū)嶒炦^程,不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,養(yǎng)成自主走進實驗室進行實踐的良好作風(fēng)。
在傳授知識的過程中,避免“填鴨式”教學(xué),善于運用問題式啟發(fā)教學(xué),鼓勵學(xué)生思考、探索和討論問題;合理運用遞進式教學(xué)法,由簡單知識點逐漸遞進到復(fù)雜知識點,引導(dǎo)學(xué)生接受新知識;教師在講授知識時要充分運用語言技巧和行為魅力,既可活躍課堂氣氛,又能提高對知識的領(lǐng)悟力。建立多樣化的實驗教學(xué)方法。積極推進實驗教學(xué)方法的改革,不斷進行總結(jié),改進、提高和豐富教學(xué)方法,逐步形成多樣化的實驗教學(xué)方法,例如,討論式教學(xué)、開放式自主實踐教學(xué)、項目驅(qū)動及學(xué)生自學(xué)結(jié)合教師指導(dǎo)教學(xué)、課外科技活動的輔導(dǎo)、學(xué)生參與教師科研項目、網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)等多種實驗教學(xué)方法。多樣化實驗教學(xué)方法主要體現(xiàn)為不同內(nèi)容、不同對象、不同背景、不同項目情況下多種形式和多種方法的結(jié)合,其主要目的是以學(xué)生為中心,因材施教,因內(nèi)容施教,充分激發(fā)學(xué)生的實踐創(chuàng)新積極性,達到提高實驗教學(xué)質(zhì)量、實現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的。
注重實驗教學(xué)內(nèi)容的改革與實踐
加強新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用,構(gòu)建先進的EDA實驗環(huán)境。我們采用基礎(chǔ)性實驗和設(shè)計性、綜合性實驗相結(jié)合、軟件實驗與硬件實驗相結(jié)合的方式,突出基本實驗技能的培養(yǎng)和工程實踐能力的培養(yǎng)。EDA是現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展方向,是提高學(xué)生基本素質(zhì)和工程實踐能力的有效手段。我們設(shè)立了EDA實驗室,使原先利用傳統(tǒng)的實驗手段在短時間內(nèi)無法實現(xiàn)的一些實驗題目,現(xiàn)在利用新的實驗手段能比較方便地實現(xiàn)。利用計算機虛擬技術(shù)進行電路的分析和設(shè)計,突出了實驗教學(xué)環(huán)節(jié)以學(xué)生為中心的開放模式,這種“以虛代實”“以軟代硬”的教學(xué)方法也是當(dāng)代社會發(fā)展的潮流之一,它在大幅度提高實驗效率的同時,能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和開發(fā)創(chuàng)新能力。電子工藝實習(xí)內(nèi)容的改革。電子工藝實習(xí)是一門工藝性、實踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課,要求學(xué)生在了解一些電子工藝的基本知識后,自己動手,掌握一定操作技能,制作實際產(chǎn)品。通過電子工藝實習(xí)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠?qū)W會電子系統(tǒng)的分析方法,了解常用電子設(shè)備的設(shè)計思路,掌握電子系統(tǒng)的調(diào)試方法,為學(xué)生從事電子設(shè)計、調(diào)試打下必備的基礎(chǔ)。目前普遍存在的問題是教學(xué)方法和手段滯后,該課程的教學(xué)仍是定時定點、定教學(xué)載體,明顯制約了學(xué)生的學(xué)習(xí)條件,不利于學(xué)生的興趣培養(yǎng)和自主性學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。另外,實習(xí)成績考核缺乏區(qū)分度,不利于調(diào)動學(xué)生積極性。建議實施開放性教學(xué),改變傳統(tǒng)的實習(xí)模式,將固定的產(chǎn)品組裝轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主設(shè)計、組裝、調(diào)試作品,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,有助于學(xué)生全面運用所學(xué)知識,跑市場、查資料,進一步提高學(xué)生的觀察問題、分析問題、解決問題的能力。
加強學(xué)生工程實踐訓(xùn)練
第一,培養(yǎng)自學(xué)能力,有必要讓學(xué)生學(xué)會上網(wǎng)去搜索需要的資料。在設(shè)計方案的時候就要求學(xué)生們?nèi)D書館和網(wǎng)上查閱資料,查看和比較別人的設(shè)計方案以及了解當(dāng)前研究的現(xiàn)狀。第二,有效借助計算機EDA工具。使用EDA仿真來設(shè)計和驗證電路,不需要連線,避免了學(xué)生因接線、查錯而帶來的諸多不便,使得電路設(shè)計從傳統(tǒng)的硬件搭接轉(zhuǎn)到了軟件設(shè)計、仿真調(diào)試上來,提高了工作效率。在對設(shè)計的具體電路進行仿真的過程中,不斷思考問題、修改方案、解決疑難、排除障礙,最后完成設(shè)計。第三,學(xué)生EDA仿真成功后才制作電路板,不但可以減少設(shè)計電路的原理性錯誤和電路板調(diào)試的問題,同時也讓學(xué)生體會到有一些工程實際問題,如EDA仿真成功而實際的電路板卻并不一定成功的問題。所以,有效利用EDA工具,把仿真與實際制作電路板進行調(diào)試相結(jié)合,更有利于達到訓(xùn)練學(xué)生的綜合能力和知識升華之目的。第四,實驗基本技能的強化訓(xùn)練。學(xué)生要了解元器件的購買渠道、元器件的質(zhì)量檢測、焊接質(zhì)量的保證、電路測試儀器的熟悉使用、數(shù)據(jù)表格的歸檔等,這些都是對學(xué)生工程實踐技能很好的實戰(zhàn)綜合訓(xùn)練和檢驗。#p#分頁標(biāo)題#e#
加強實驗教學(xué)隊伍建設(shè)
高校實驗室隊伍的整體素質(zhì)決定著實驗室工作水平的高低,直接影響到實驗教學(xué)與科研工作的質(zhì)量與效果。在實驗教師隊伍建設(shè)上,優(yōu)化人力資源配置,理論課教師與實驗課教師一體化,教學(xué)既有分工又有融合,理論教學(xué)與實踐教學(xué)不脫離。合理設(shè)崗,科學(xué)定編,建立激勵機制,完善考核體系,按工作量考核,并與酬金發(fā)放、職稱評定等掛鉤,充分調(diào)動實驗室隊伍的工作積極性、主動性和創(chuàng)造性。采取在崗培訓(xùn)、脫產(chǎn)進修、攻讀學(xué)位等辦法提高實驗技術(shù)人員的實際水平。定期開辦專題講座、組織研討,介紹和交流本專業(yè)及本學(xué)科國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)和前沿成果;定期組織校內(nèi)外實驗隊伍同行之間的技術(shù)經(jīng)驗交流,實現(xiàn)人才和技術(shù)的資源共享。鼓勵實驗技術(shù)人員參加到實驗教學(xué)指導(dǎo)、教學(xué)改革、實驗教材編寫等工作中。我們還要求每位教師制作一個電子小產(chǎn)品,通過選拔優(yōu)秀的電子小產(chǎn)品作為電工電子培訓(xùn)、課程設(shè)計和創(chuàng)新實驗題目。
這次實習(xí)的成功離不開同學(xué)們的積極參與,離不開程老師的豐富經(jīng)驗和認真負責(zé)的態(tài)度,也離不開張老師做的許多大量、繁雜的準(zhǔn)備工作,離不開系領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心支持。
通過這次實習(xí),在電工方面同學(xué)們掌握了常用的電工工具,如鋼絲鉗、尖嘴鉗、螺絲刀、萬用表、電烙鐵等使用方法及注意事項。在電子方面,熟悉了常用電子器件類別,如電容、電阻、二極管等型號、規(guī)格、性能、使用范圍及基本測試方法。
在理論知識方面,同學(xué)們系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了:①元器件的焊接技術(shù) ②元器件基本知識和測試 ③萬用表的使用,包括磁電式萬用表和數(shù)字式萬用表 ④印刷板的制作 ⑤電子門鈴工作原理 ⑥萬用表的實驗原理。
實驗的重點項目:萬用表的安裝調(diào)試在程老師、張老師精心指導(dǎo)及自己的努力和嚴(yán)格要求下,結(jié)果很令人滿意,全班無一失敗。
黃志清等許多同學(xué)在實習(xí)報告中提到:“這次實習(xí),使我更深刻地了解到了實踐的重要性”,是的,通過實習(xí)他們更加體會到了“學(xué)以致用”這句話的道理,還有許多同學(xué)呼吁學(xué)院多給他們一些實習(xí)的機會。馮丹丹同學(xué)寫到:實習(xí)前的自大,實習(xí)時的迷惘,實習(xí)后的感思,恰恰組成了我此次實習(xí)的“三不曲”。有感思,就有收獲,有感思就意味著有提高,我從心里感到無比的快樂,因為我付出了,我得到了。
中圖分類號:F407.63 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言電工電子類課程是中職應(yīng)用電子、機電一體化和計算機應(yīng)用等專業(yè)的基礎(chǔ)課程,與后續(xù)專業(yè)課程之間有著緊密的聯(lián)系。同時,電工電子系列課程是實踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課,不僅要抓好課堂的理論教學(xué)這一重要環(huán)節(jié),而且必須重視和加強該系列課程的實踐環(huán)節(jié),使理論教學(xué)密切聯(lián)系實際,力求在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力,發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的能力。文章結(jié)合作者對對構(gòu)建新實驗教學(xué)體系的認識,就如何有效開展中職學(xué)校電工電子課的實驗教學(xué)進行論述,以供同仁參考。
二、對中職學(xué)校構(gòu)建新實驗教學(xué)體系的認識 當(dāng)前,大部份電工電子實驗教學(xué)仍從屬或附屬于理論教學(xué),實驗內(nèi)容陳舊,實驗儀器臺套數(shù)欠缺,資源不能共享而造成有的實驗形同虛設(shè),在教學(xué)仍然以灌輸為主,沒有充分讓學(xué)生積極主動參加實驗,現(xiàn)代化的實驗手段比較缺乏。針對上述問題,學(xué)校在構(gòu)建新的電工電子系列課程實驗教學(xué)體系時一是加強基礎(chǔ)建設(shè)。需加大對基礎(chǔ)課教學(xué)實驗室的經(jīng)費投入力度,建立完善的、有一定規(guī)模的電路、電子技術(shù)實驗室。二是突出實驗課的綜合性、設(shè)計性和開放性。每門實驗課都應(yīng)有一定比例的綜合性和設(shè)計性實驗,要更新和改革實驗教學(xué)內(nèi)容,減少重復(fù)的驗證性實驗,實驗室要對學(xué)生開放。三是硬件建設(shè)和軟件建設(shè)一齊抓。硬件建設(shè)指的是實驗場所的裝修和布置,實驗儀器儀表的購置,專用實驗設(shè)備的設(shè)計和外協(xié)制造,多媒體實驗室的配置。軟件建設(shè)指的是實驗室的設(shè)置和規(guī)劃,實驗大綱和實驗教材的編寫,實驗室管理規(guī)章制度的制訂,實驗技術(shù)人員的培養(yǎng)和提高。
有效開展中職學(xué)校電工電子課程實驗教學(xué)的方法
(1)編寫適合中職學(xué)校電工電子課程實驗教學(xué)的講義。我們根據(jù)教學(xué)計劃將實驗講義分為: 基礎(chǔ)實驗、設(shè)計實驗、自主實驗與綜合實驗。首先,在基礎(chǔ)實驗中我們應(yīng)充分考慮電工電子專業(yè)學(xué)生的水平差異,選擇了一些實驗原理清楚、電路簡單、便于上手的傳統(tǒng)實驗。例如:基爾霍夫定律、疊加原理和戴維南定理的驗證、門電路邏輯功能和時序電路測試及研究等。學(xué)生通過此類實驗,在掌握基本實驗技能和運用基礎(chǔ)理論知識基礎(chǔ)上,能分析和解決測試或驗證實驗的一些具體問題。此類實驗占總實驗課時的2/3,要求100%學(xué)生達到教學(xué)要求。其次,在設(shè)計實驗中,實驗內(nèi)容緊密聯(lián)系實際生產(chǎn)技能知識,使學(xué)生學(xué)會綜合應(yīng)用一門或多門課程知識,獨立設(shè)計實現(xiàn)不同功能電子線路。例如:制作各種競賽計時器、控制器,焊接數(shù)字萬用表,安裝與調(diào)試晶體管收音機,制作印刷電路板等。每個綜合設(shè)計實驗往往涉及多學(xué)科知識,經(jīng)過各種訓(xùn)練,學(xué)生對本專業(yè)各個學(xué)科的知識內(nèi)容以及其內(nèi)部聯(lián)系有了更深的理解,在知識認識上也得到升華,知識運用上更加靈活,實驗技能上也得到大幅度提高,學(xué)生不僅只掌握實驗儀器的一種使用功能,更多的是熟練使用多種儀器設(shè)備來實現(xiàn)不同測試功能。此類實驗難度比較大,課時不宜過多,占實驗總課時的1/3,要求9O%以上學(xué)生達到教學(xué)要求,對于表現(xiàn)突出的學(xué)生,可進入研究創(chuàng)新類實驗項目或參加科技競賽。最后,研究創(chuàng)新層次實驗是學(xué)生綜合運用所學(xué)知識進行科技開發(fā)、新技術(shù)應(yīng)用研究的高層次實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。例如自動報警器、電話防盜裝置、多功能電子鐘等;例如89S52單片機簡易開發(fā)器、ARM2103開發(fā)板、中文LCD顯示及鍵盤板、英文LCD顯示及鍵盤板、三路穩(wěn)壓電源的制版焊接等。實驗項目重點強調(diào)自主開發(fā)、自主研究,重視學(xué)生個性培養(yǎng)、創(chuàng)新能力和科學(xué)研究能力。此外,還包括課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)所進行的實驗研究,也包括學(xué)生課外科技活動,各種競賽的培訓(xùn)、參賽科技制作的實驗研究等。通過實踐,增強學(xué)生的工程設(shè)計和綜合應(yīng)用素質(zhì),為優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出創(chuàng)造條件。
(2)精選實驗內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)最新教學(xué)基本要求,結(jié)合學(xué)校編寫的實驗教學(xué)大綱,選定本課程的基本實驗內(nèi)容和選作實驗內(nèi)容。選擇標(biāo)準(zhǔn)是: 實驗內(nèi)容應(yīng)該覆蓋電路、電子技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容,同時排除存在安全隱患的項目,最后綜合考慮學(xué)生的具體情況,選擇合適的綜合實驗項目,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如:我們?nèi)芜x電子技術(shù)專業(yè)兩個班級進行實驗教學(xué),這些學(xué)生之前都已經(jīng)學(xué)習(xí)過電工基礎(chǔ)、電子線路等專業(yè)基礎(chǔ)課程,已經(jīng)初步掌握了基本的電路分析技能。實驗內(nèi)容:邏輯探針,實驗?zāi)繕?biāo)是通過實驗,讓學(xué)生掌握數(shù)字電路的基本邏輯知識。對模擬信號和數(shù)字信號有正確的認識。能掌握數(shù)字信號的基本門電路。能了解TTL數(shù)字集成電路。能夠根據(jù)電路原理圖種集成電路的功能,正確進行實物布線圖的布置,集成電路各個管腳的功能及數(shù)字集成電路的懸空腳的正確理解。為了達到更好的教學(xué)效果,教師采用項目教學(xué)法,給定題目后,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,在實驗進行之前,教師將設(shè)計好的項目以任務(wù)指導(dǎo)書的形式發(fā)給每一組學(xué)生。任務(wù)指導(dǎo)書中將實訓(xùn)的內(nèi)容進行分解,根據(jù)學(xué)生現(xiàn)階段的思維水平進行設(shè)置,有利于學(xué)生逐步進行實驗操作,提高實驗的成功率,從而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自我成就感。實驗需要的元件以列表的形式在任務(wù)指導(dǎo)書中給出。學(xué)生從實驗教師發(fā)的元件中首先根據(jù)元件的外觀進行分類,有電阻,電容,二極管,集成電路等。然后,再對電阻讀色環(huán)或者用萬用表測量來區(qū)分大小,并做好標(biāo)記。對二極管根據(jù)外觀區(qū)分普通二極管和發(fā)光二極管,然后用萬用表進行質(zhì)量好壞的判斷。學(xué)生直接面對元件進行識別和檢測,具有直觀性,同時也能把理論課中學(xué)到的知識運用到實踐中去,學(xué)習(xí)興趣和實踐能力都比傳統(tǒng)的教學(xué)方法效果要好。促使學(xué)生變“被動式”實驗為“主動探索式”實驗的興趣。
電阻器:R1=15KΩ,R2=1KΩ,R3,R4,R5=150KΩ×3;發(fā)光二極管:L1,L2,L3=LED×3;二極管:D1-D4=1N4148×4;集成電路IC:SN7400;集成電路座:14 腳多孔電路板。
改變了學(xué)生“被
(3)建立合理的評價體系。第一,在實驗中,考察學(xué)生的實驗動手能力和獨立思考的能力。主要考查學(xué)生是否自主地進行實驗,是否能夠正確地使用有關(guān)儀器和設(shè)備,是否可以通過獨立思考解決實驗中出現(xiàn)的一些簡單的問題和小故障。第二,從實驗報告上考察學(xué)生設(shè)計實驗的能力。主要設(shè)計了實驗電路圖,是否設(shè)計了合適的實驗數(shù)據(jù)和記錄數(shù)據(jù)的表格,是否設(shè)計了合理的實驗步驟。第三,考察實驗是否成功。主要考察學(xué)是是否通過努力成功地完成了一個實驗內(nèi)容。實際操作中,我們以綜合實驗內(nèi)容的完成來測試學(xué)生的動手能力和獨立思考問題、解決問題的能力。通過觀察學(xué)生:①是否檢查連線的通斷、檢查所需集成塊和其他元器件是否完備、檢查信號源是否正常;②連接電路是否熟練;③是否能有效地排除電路故障等,從而了解學(xué)生對實驗的基本理論和基本技能的掌握情況。學(xué)生的實驗表現(xiàn)也進一步反映了自主實驗教學(xué)的效果,有助于我們考察自主實驗教學(xué)是否有利于學(xué)生動手能力和獨立思考問題、解決問題的能力的提高。由于學(xué)生的水平有差異, 所以在實驗中并不強調(diào)每個學(xué)生都必須完成相同的內(nèi)容,學(xué)生根據(jù)自己的能力和興趣選擇實驗內(nèi)容,只要獨立完成就達到了合格標(biāo)準(zhǔn),然后根據(jù)難度和內(nèi)容多少, 評出良好、優(yōu)秀等。
(4)建立計算機仿真實驗教學(xué)平臺。隨著電工電子技術(shù)的快速發(fā)展,新元器件的更新速度加快,不少實驗教學(xué)的內(nèi)容與市場脫節(jié),甚至有些實驗內(nèi)容受條件的
限制無法在現(xiàn)有的實驗條件下完成。因此,電工電子學(xué)實驗室應(yīng)把計算機仿真技術(shù)作為重點建設(shè)的一項內(nèi)容。在仿真實驗平臺上,學(xué)生不但可以完成各種基礎(chǔ)實驗和綜合設(shè)計實驗,還可以為課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)造條件。例如,增設(shè)Protel電路板設(shè)計實驗、EDA仿真實驗和EWB虛擬實驗等,能使學(xué)生充分發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力去設(shè)計實驗項目,模擬演示整個實驗過程。讓學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象和變化來探索和驗證,這樣既豐富了實驗內(nèi)容,又提高了實驗效率,減少了實驗設(shè)備和材料的損耗,提高了學(xué)生的鉆研興趣和對計算機的運用能力,使學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展。(5)償試開放實驗室教學(xué)。開放實驗室是教學(xué)改革的一個重要環(huán)節(jié),由于人力物力條件的限制,目前還不能馬上實行全面開放,只能暫時實行實驗室空閑時間開放,再逐漸過渡到全天開放。開放實驗室有以下功能:針對實驗教學(xué)的學(xué)生數(shù)量多、能力參差不齊的問題,開放實驗室可以給個別學(xué)生提供重做實驗的機會;學(xué)生可以根據(jù)個人興趣愛好自選或自帶實驗項目到實驗室獨立操作,必要時教師提供參考建議,這樣為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的條件;充分利用實驗室資源,以教師為指導(dǎo),學(xué)生為主體的原則,對不同層次的學(xué)生精心指導(dǎo),增加不同層次的實驗項目,真正做到因材施教,并鼓勵優(yōu)秀學(xué)生參加各種科技競賽;積極開展各種課外科技互動。例如:制作各種小型電子產(chǎn)品、維修家用電器等,這些項目改變了單一的課堂授課的模式,既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,又使他們體會到學(xué)以致用的樂趣,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力、綜合設(shè)計能力和
創(chuàng)新能力,使實驗教學(xué)改革上一個新臺階。
四、結(jié)束語總之,實驗實踐教學(xué)是中職教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)中職學(xué)生實際操作能力的主渠道,搞好電工電子實驗教學(xué),教師必須結(jié)合電工電子技術(shù)的發(fā)展,電工電子實驗的特點,通過嚴(yán)格的實驗管理、更新實驗內(nèi)容和方法,努力提高學(xué)生電工電子實驗的積極性,不斷改革實驗考核方式等方面,切實提高教學(xué)質(zhì)量。 參考文獻: