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關鍵詞:實訓課程;分層次;模塊化
作者簡介:李自成(1970-),男,四川資陽人,成都理工大學工程技術學院自動化系,副教授。(四川?樂山?614000)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)20-0086-02
電氣工程及其自動化專業在電氣信息領域起著十分重要的作用,主要研究電能的產生、傳輸、轉換、控制、儲存和利用,同時有關電能的轉換及使用的控制在該專業所占的地位也日益重要。[1,2]它和人們的日常生活及工業生產聯系越來越緊密,因而發展迅速,已經成為高新技術產業的重要組成部分,并成為很多高校的一門重要學科。而成都理工大學工程技術學院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業,在專業發展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應當今社會關于應用型人才的培養要求,加強學生的動手能力和實踐技能,突出工程能力和工程素質的培養,結合電氣工程及其自動化專業的人才培養方案制訂了電氣專業工程訓練教學計劃,形成了科學的電氣工程實訓課程體系。體系以培養學生在電機及其電力拖動技術、電力電子與電氣傳動技術、電氣控制技術、電力系統自動化技術等方面的工程技能為基本目標,旨在提升學生在電氣領域的知識應用水平和綜合創新能力,構建起理論知識學習與實際技能訓練、單項能力培養與綜合素質提升之間的橋梁。
一、課程目標定位
課程體系反映了應用型本科對知識能力方面的要求。應用型本科同一般普通本科的培養體系是平行的,相比具有鮮明的技術應用性特征。[3]在培養規格上,應用本科培養的不是學科型、學術型、研究型人才,而是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才;在培養模式上,應用本科以適應社會需要為目標,以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案,以“應用”為主旨和特征構建課程、教學內容體系,重視學生技術應用能力的培養。基于應用型本科的性質,為了加強對學生實踐能力的培養,使學生盡快掌握本專業領域的技能,因此整個體系強調建立一個系統化的實訓過程,通過實訓,學生應該具備以下技能:
掌握電機和電力拖動技術,熟悉變壓器、直流電機、交流電機的結構,通過實訓熟悉電機運行原理和調速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術,熟悉各種電力電子器件的應用,能正確使用變頻器,并能初步進行電機調速電路的設計和調試。
掌握電力系統自動化技術,通過實訓熟悉繼電保護基本原理,利用MATLAB進行潮流計算,并能進行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設計軟件等開發平臺和應用技術,能夠進行系統控制程序設計或者利用軟件進行電路的設計。
掌握電氣系統或者控制程序的調試方法,能通過實際操作較好地判斷出電氣系統或者控制程序的缺陷,并進行改進。
為了節約成本,加快開發過程,能夠用仿真軟件對電路進行仿真,熟練使用各種仿真軟件,包括Protel DXP等。
能熟練使用各種檢測工具,具備對低壓電器的認知和感性認識,熟悉每種低壓電氣的正確用法,能進行初步的設計,選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構成原則
實訓基于各課程各章節內容或者課程之間聯系,以實訓項目為主體和載體,以程序或者電路系統設計作為驅動,實現知識、技術、能力和素質的全面提高。以實訓課程體系作為實訓目標的基礎,制訂完善的實訓計劃體系,同時堅持了以下原則:
以就業實際需求為導向,以能力培養為核心,以學生適應就業崗位為目標,以崗位技能為重點,兼顧長遠發展。
注重知識、技術、能力、素質的協調發展,使學生通過實訓既鞏固了所學的知識和技術又提高了應用知識、技術的能力,使素質得到升華。
以實踐能力和工程訓練為重點,突出技術應用能力培養,強調在應用中創新,通過解決問題綜合運用所學的知識。
課程體系體現了開放性、靈活性,及時反映了新能源技術的發展以及新技術的應用。
課程體系與人才培養方案的課程體系銜接,分別針對電氣技術、電力系統自動化、電力電子等方向設立實訓課程。
三、分層次模塊化實訓教學體系的設立
電氣工程及其自動化專業主要是研究電能應用的專業。近幾十年來,有關電能的轉換、控制在該專業所占的地位日益重要,專業名稱中的“及其自動化”反映了科學技術的這種發展和變化。電氣工程及其自動化專業的專業范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。[4,5]因此實訓課程的設立也應該反映這些專業范圍。首先,電工理論是電氣工程的基礎,主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學中電學和磁學的發展、延伸。而電子技術、計算機硬件技術等可以看成是由電工理論的不斷發展而誕生,電工理論是它們的重要基礎。電氣裝備制造主要包括發電機、電動機、變壓器等電機設備的制造,也包括開關、用電設備等電器與電氣設備的制造,還包括電力電子設備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內容。電氣裝備的應用則是指上述設備和裝置的應用。電力系統主要指電力網的運行和控制、電氣自動化等內容。制造和運行不可能截然分開,電氣設備在制造時必須考慮其運行,如電力系統由各種電氣設備組成,其良好的運行必然要依靠良好的設備。
針對專業范圍,電氣工程及其自動化專業工程訓練在學院工程訓練中心進行。訓練內容劃分為工程認知訓練、專業技能訓練和綜合創新訓練三個層次。由于我院從專業建立初期就注重實驗室的建設。目前訓練條件優良,已建有電氣技術實訓室、電機及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業實驗室。同時,學院工程訓練中心為進一步提升學生在電氣工程領域的綜合創新能力,建設了數控加工中心、基于先進控制技術的運動控制實驗室和柔性制造中心,突出真實的工業應用環境,突出強化學生在系統分析、系統設計、系統開發等方面的工程訓練,有利于高水平應用型人才的培養。
我院電氣工程及其自動化專業課程體系設立了三個方向:電氣技術方向、電力電子技術方向、電力系統及其自動化。針對不同方向和實訓層次設立不同的課程。如圖1所示。
首先,工程認知訓練是電氣工程及其自動化專業整個教學過程中一個重要的實踐性環節。該環節包括生產實習等內容,使學生在生產實際或者科研中驗證從課本上學到的理論知識,加深對知識的理解和認識,從而鞏固所學知識并體會知識的應用價值;培養學生綜合運用所學的理論知識去觀察、解釋并進一步嘗試解決生產實際或者科研過程中發生的問題,提高分析問題與解決問題的能力;使學生了解企業的生產工序、工藝流程、管理制度,從而獲得與本專業有關的實際生產知識,并擴大專業知識面;培養學生從事技術專題調查、搜集資料和進行研究的能力,并為即將進行的畢業設計和論文打下良好的基礎。其后是專業技能訓練,針對專業應用領域設置模塊,包括電機、電力電子技術、電力系統自動化、電氣傳動自動控制系統、PLC、電氣CAD等。而學生專業技能是一個復雜的技能系統,諸多技能之間既相互關聯又相互影響,其訓練途徑及實施辦法亦多種多樣,同時必須具備整體性、科學性和互動性。因此,專業技能訓練方案的制訂,內容上密切結合學科和緊扣本專業的培養目標,與專業培養方案一致,注重能力的提高和知識的應用,注重開放性和拓展學生的思維空間構建與理論教學相輔相成、以能力培養為主線的技能訓練方案,為專業培養方案的貫徹執行服務,以適應教育教學改革發展的需要,全面提高人才培養質量。最后是綜合創新訓練,為實現個性化培養提供先進的創新設計、制作的環境與條件。通過綜合創新訓練為學生創造一個能培養興趣、產生好奇心的環境,使他們在這里自己動手創新制作、激發創造力。以創新思維和創新制作能力的訓練為核心,充分發揮學生的自主能力和綜合運用所學知識的能力,培養更多高素質、復合型、應用型人才。綜合創新訓練不但能夠培養學生的綜合素質,增強學生的工程實踐能力,而且還有助于培養學生的創新精神和創新思維,起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應于工程素質訓練、金工實習、電機及拖動技術實訓、控制理論和控制系統實訓、PLC與變頻器應用技術實訓、單片機技術工程訓練、CAD實訓、電力系統自動化實訓、電力電子與電氣傳動實訓、自控系統綜合實習、調速系統綜合設計、供配電系統綜合設計等實訓。同時為了突出應用型本科的特點,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程。實訓課內容如表1所示。
通過該課程體系使學生能夠初步了解機電工程的基本研究領域,具備電氣基本操作技能,掌握電機及拖動系統的類型、組成和控制方法,掌握控制理論及自動控制系統的組成,具備對一般機電控制系統的安裝、分析和維護技能,掌握常用電力電子器件的特性,并能根據要求設計出實用電路,掌握可編程控制器和變頻器的使用方法,具有一定的電氣控制系統開發能力,在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力,具有較強的工作適應能力。
四、結論
電氣工程及其自動化專業自2005年在成都理工大學成立以來,針對本學校學生的入學基礎和就業的實際情況對實踐方面的教學課程體系不斷調整,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程,增加了綜合創新訓練課程,已經形成了完整、科學的實訓體系。從目前的實際運行情況來看,通過實訓,學生的就業率得到提高,同時學生到企業后熟悉崗位的時間縮短,得到了用人單位的好評。
參考文獻:
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[3]錢國英,徐立清,應雄.高等教育轉型與應用型本科人才培養[M].杭州:浙江大學出版社,2007.
強化實踐教學,培養工程素質
加強實驗室建設和實訓基地建設是實踐教學體系中的一項重要任務。電氣工程及其自動化專業現有電路實驗室、電機實驗室、自動控制原理與PLC實驗室、電力系統自動化、電力系統繼電保護實驗室和電氣控制綜合實驗室等基本滿足本專業課程需要,并對原有不太滿足要求的自動控制原理與PLC實驗室,增設相關設備和模塊。另外,還需圍繞現有實驗條件,調整實驗室設置,優化實驗教學內容,充實綜合性、設計性實驗內容。盡量利用有限的實驗資源提高學生的動手能力和創新意識,使之能夠對專業課程有系統的認識,為日后的發展打下基礎。在加強現有實踐教學硬件體系的同時,還要大力發展“軟件”建設。首先,要根據專業的特點,進一步修訂和完善實踐教學大綱,加強實踐教材和實驗指導書編寫工作。其次,更新教育教學理念和實踐教學觀念,不斷加強實驗技術研究,改進實驗教學方法,優化實踐教學內容,調整基礎性實驗和綜合性、設計性實驗的要求,適當增加綜合性、設計性、研究創新性實驗教學項目比例。改革實驗教學方式,實行必做實驗與選做實驗相結合、課內實驗與獨立綜合實驗相結合,促進實驗教學質量的提高。
重視創新教育,培養創新人才
本專業為了適應社會需求,重點培養本科生的分析問題和解決問題的方法和能力。在加強本科生基礎教育的基礎上,將新的科學研究成果和科學概念,及時、適當地融入到教學實踐中,體現教學內容的時代性、開放性、多元性與全面性,即創新能力的培養[3]。鼓勵并指導學生參加學校組織的學生科技發明大賽、全國大學生電子信息大賽,加強對學生創新意識和創新能力的培養,提高本科生的綜合素質。定期舉辦“電氣設計競賽”等,以“技術改造和小發明”為起點,到內容復雜的課程設計、畢業設計,循序漸進地加強學生創新能力的培養。
關鍵詞:電力電子技術;教學改革;教學方法
作者簡介:高春俠(1977-),女,山東魚臺人,中國石油大學(華東)信息與控制工程學院,副教授;張磊(1977-),男,河北任丘人,中國石油大學(華東)信息與控制工程學院,講師。(山東 青島 266580)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)29-0043-02
電氣工程及其自動化專業屬于通用性本科專業,國內的理工科高校幾乎都有設置,中國石油大學(以下簡稱“本校”)的電氣工程及其自動化專業就具有本校的辦學特色,下設的電力拖動自動控制和電力系統自動化兩個專業方向在石油石化領域的技術應用中越來越廣泛。本專業無論是在教學、實踐還是科研等方面都突出體現了其“油味”特色,已經于2010年被列為山東省特色專業。通過近兩年的特色專業建設,深切感到要想將這一省級特色專業建好,并且要沖擊國家級特色專業,一個首要的關鍵性問題就是要將“電力電子技術”在特色專業建設與教學體系間的橋梁作用發揮好,實施好。因為“電力電子技術”對本專業的兩個專業方向及絕大多數專業課程及實踐類課程都具有技術支撐作用。要想真正將特色專業建設好,一方面需要將“電力電子技術”本身作為精品課程建設好,另一方面,要將“電力電子技術”與本專業各專業課程,尤其在體現專業課程與石油石化領域中應用的聯系與橋梁作用發揮好。否則,特色專業建設就只能停留在做表面文章上,不能落到實處。“電力電子技術”是將本專業的技術理論在石油石化和電力節能等領域付諸實施的接口和橋梁。
總之,“電力電子技術”教學必須要打破傳統的直接將知識、結論灌輸給學生的“填鴨式”教學模式,消除各課程之間的壁壘,突出石油特色,將電氣工程學科專業與工程實際緊密結合,對本門課程進行改革和創新。
一、目前存在的問題
隨著電力電子技術的迅猛發展以及石油石化行業電氣自動化水平的不斷提高,教學內容越來越豐富,教學要求也越來越高。但是受到教學學時的限制,課程無法對一些具有石油特色的重要研究熱點進行深入介紹,限制了課程在特色專業建設中的作用,迫切需要解決以下幾個問題:
1.體現精品課程示范作用,解決“電力電子技術”在特色專業建設中促進各課程之間協調發展的問題
目前,電氣工程專業各課程的內容較為松散,缺乏一個系統性的提綱,這與“建設國內著名、石油學科國際一流的高水平研究型大學”的目標還存在較大的差距。在山東省電氣專業特色建設的大背景下,如何解決專業課程之間銜接難題、整合各方向的研究領域、切實落實具有“油味”特色的專業建設是當前的一個重要研究課題。而“電力電子技術”由于其自身跨學科、寬領域的特點,恰恰可以作為這樣一個接口和橋梁。因此,作為一門立項建設的校級精品課程如何發揮模范示范作用,在促進各專業課程協調健康發展的同時,如何突出作為石油院校的課程特色,是本教學改革項目的一個挑戰,但更是一個機遇,也是一個創新性的研究內容。
2.改革現有教學手段和內容,解決有限學時與傳統教學方法不匹配的問題
“電力電子技術”課程的教學內容以各種變流電路為主線,對電路的波形分析與相位分析的方法貫穿始終。必須更新教學觀念、教學方法和教學內容,使學生在有限的課時盡可能多地掌握和了解本學科的知識,提高課程的教學質量。
3.改革“電力電子技術”的實踐教學環節,解決學生主觀能動性不足問題
在“電力電子技術”的實踐教學方面,該課程的教學均采用課堂教學結合課后驗證性實驗的教學模式。目前,學校僅采用掛件結構的實驗臺或實驗箱來完成實驗,學生始終處于被動狀態,不會積極去思考和創新,也找不到探索的目標和方向。這樣一來,如果設備在實驗過程中出現問題使得實驗結果與理論分析不符甚至出現異常現象,學生就會第一時間找老師要答案,不會獨立分析和解決問題。
總之,為切實落實省級特色專業的建設目標,“電力電子技術”課程必須提升自身的學科定位,利用課程優勢強化作為特色專業課程之間的橋梁作用,因此對本課程的教學內容、教學方法和教學手段等進行全面的改革勢在必行。
二、課程改革的具體研究方案
1.打破課程壁壘,強化作為特色專業的橋梁作用
電氣工程專業各學科的發展已經進入知識相互交叉、共同發展的時期,傳統孤立授課的方法已經不能適應新時期的要求。而“電力電子技術”是一門理論性、綜合性和實踐性都很強的重要專業課程,涉及到多個電氣工程學科課程的知識。利用這個優勢,將其建設成為一個承上啟下、溝通各課程的橋梁是非常合適的。以“電力電子技術”變流技術作為切合點,將“電力拖動自動控制系統”、“交流調速系統”的調速理論、“電力工程”的柔性輸電、智能電網等學科理論緊密結合,消除課程之間的壁壘,實現“弱電控制強電”思想的共通,從而將電氣工程特色專業建設形成一個有機的整體。
2.更新教學內容,突出“油味”特色
石油院校所培養出來的人才不僅是電氣工程領域的專業人才,還必須了解石油工業生產對電氣技術的需求,能夠將電氣技術與石油技術很好地結合,為石油工業生產服務。目前,“電力電子技術”中與石油石化科研實踐的結合程度還不夠深入,如何更好地為行業服務,培養合格的電氣化人才,需要在課程內容安排上下功夫。例如,可以增加電驅動鉆機、潛油電泵變流電流拓撲的分析和簡單故障診斷,使課程更貼近現場,突出“油味”特色。
3.改革現有的教學模式,突出設計與創新
采用“感知、學習、應用、總結、提高”五層次教學模式,在“感知”模塊中,通過多媒體課件演示與教學內容有關的案例;在“學習”模塊中,通過啟發式、討論式等教學方法,結合現代化的教學手段,使學生掌握“電力電子技術”的理論知識;在“應用”模塊中,通過實際電路的搭建和實驗調試,使學生將所學的課堂理論知識,有效地應用于實踐;在“總結”模塊中,將零碎的知識進行歸納,把對理論的片面認識變成全面掌握,培養學生舉一反三的能力;在“提高”模塊中,將任務驅動式的實踐經驗與理論完全融合,使學生明確崗位對電力電子技術能力的要求,并具備對整個系統的安裝調試能力。
4.培養學生獨立思考問題和解決問題的能力,鼓勵學生撰寫科研報告或者調研報告
在本課程教學的前期,向學生介紹科技論文的寫作格式及方法,指導學生撰寫有關電力電子技術方面的調研報告,要求學生按照科技論文的規范進行撰寫。同時介紹一些相關的優秀網絡資源給學生,指導學生通過這些網絡資源去查閱相關的中英文資料,使學生更主動地去了解電力電子發展的動態前沿,因而充分認識到學習本課程的重要性,借此提高學生自主學習的積極性。
5.充分利用當前流行的現代化多媒體教學手段,做到互動教學
“電力電子技術”課程涉及到很多電路圖和波形圖,可以采用多媒體教學與傳統的黑板授課方式相結合來進行授課。各種電路圖和波形圖可用多媒體制作,利用多媒體可以把全部波形展現到學生面前,增強課堂學習效果。如果教師講課的方式生動活潑,那么學生就更容易接受,從而實現教師和學生在課堂上的良好互動,大大提高學生的聽課效率。
三、結束語
“電力電子技術”課程已經在石油大學信息與控制學院電氣工程專業、自動化專業以及機電工程學院的機械設計制造及其自動化專業中開設,取得了良好的教學效果。本課程也已于2008年成為校級精品課程,這也大大促進了課程在教學、科研等領域的進一步發展。由于本課程的電氣傳動自動控制和電力系統自動化兩個專業在方向上都形成了自己的“油味”特色,且“電力電子技術”課程是一門應用性很強的課程,傳統的教材和教學方法已不能適應技術的發展和教學的要求,因此這門課程的教學改革勢在必行。教師應不斷轉變教學思想,調整教學內容,豐富教學方法,改進評價手段,以適應時展的需要,調動學生學習的積極性,培養學生的創新能力。
參考文獻:
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[2]高春俠,張磊.PSPICE軟件在電力電子教學過程中的應用[J].電力系統及其自動化學報,2007,19(3):125-128.
[3]徐春燕.獨立院校《電力電子技術》教學改革的探索與實踐[J].中國科技信息,2009,(12):280-281.
【關鍵詞】全自動洗衣機;PLC;編程設計;調試
1.工藝要求及動作流程
1.1 工藝要求及動作流程
全自動洗衣機的洗衣桶(外桶)和脫水桶(內桶)是以同一中心安放的。外桶固定,作盛水用。內桶可以旋轉,作脫水(甩水)用。內桶的四周有很多小孔,使內外桶的水流相通。該洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執行。進水時,通過電控系統使進水閥打開,經進水管將水注入到外桶。排水時,通過電控系統使排水閥打開,將水由外桶排出到機外。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅動波盤正、反轉來實現,此時脫水桶并不旋轉。脫水時,通過電控系統將離合器合上,由洗滌電動機帶動內桶正轉進行甩干。高、低水位開關分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作。停止按鈕用來實現手動停止進水、排水、脫水及報警。排水按鈕用來實現手動排水,如圖1所示。
1.2 具體控制要求
PLC投入運行,系統處于初始狀態,準備好啟動。
(1)按下啟動按扭及水位選擇開關,開始進水,水滿(即水位到達高低)時停止進水。
(2)2秒后開始洗滌。
(3)洗滌時,正轉15秒后暫停,暫停3秒后開始反轉洗滌,反轉洗滌15秒后暫停,暫停3秒。
(4)如此循環3次后開始排水,排空后(水位下降到低位)開始脫水并繼續排水。脫水10秒即完成一次從進水到脫水的工作循環過程。
(5)若未完成3次大循環,則返回從進水開始的全部動作,進行下一次大循環;若完成了3次大循環,則進行洗完報警。
(6)報警10秒結束全部過程,自動停機。
(7)此外按排水按鈕可實現手動排水;按停車按扭可停止進水、排水、脫水及報警。
根據設計要求,全自動洗衣機控制選擇PLC的型號為三菱公司的FX2N系列整體式PLC。
2.I/O分配
全自動洗衣機的I/0分配表如表2所示。
3.洗衣機工作流程圖
洗衣機開始洗衣時,在接通電源后,第一步是調節水位,再按啟動按鈕開關,開始進水,水滿(即水位到設定水位)時停止進水。2秒后開始洗滌。洗滌時,正轉15秒后暫停,暫停3秒后開始反轉洗滌,反轉洗滌15秒后暫停。暫停3秒。如此循環3次后開始排水,排空后開始脫水并繼續排水。脫水10秒即完成一次從進水到脫水的工作循環過程。未完成3次大循環,則返回從進水開始的全部動作,進行下一次大循環;完成了3次大循環,則進行洗完報警。報警10秒結束全部過程,自動停機。流程圖如圖2所示。
4.控制系統程序設計
4.1 調節水位程序段
啟動洗衣機時第一步是調節水位,該洗衣機有三個水位,分別為“少”、“中”、“高”,本程序段將水位默認設為中水位,可以通過按按鈕X005來調節水位,順序為:Y010、Y011、Y012(即:中、高、少),依次循環,如圖3所示。
4.2 啟動、手動停止、手動排水程序段
X000表示啟動洗衣機,Y007是啟動運行指示燈,Y000是進水電磁閥。但按下按鈕X000后,Y007和Y000通電,運行指示燈亮起,進水電磁閥開啟進水。按下按鈕X001起到手動停止運行功能。按下按鈕X002起到手動排水功能,如圖4所示。
4.3 到達指定水位開始運行程序段
X003、X007、X006分別為指定高度水位的傳感器輸入信號,T0為當水位到達指定水位是暫停2S時間,如圖5所示。
4.4 小循環洗衣程序段
暫停2S之后,Y001開始運行(即洗衣機正轉洗滌)15S,T2為正轉洗滌15S后暫停3S,Y002開始運行(即洗衣機反轉洗滌)15S,T4為反轉洗滌15S后暫停3S,再跳到Y001正轉洗滌,以此循環3次后(即C0為3),Y003導通開始排水,如圖6所示。
4.5 正轉脫水和大循環程序段
當排水時水位到達低水位X004感應,使離合器Y004導通,離合器合上,Y005導通開始正轉脫水,時間10S后,脫水結束,這時T5為10S,復位C0、Y000到Y005,指令跳到“啟動、手動停止、手動排水程序段”開始新的洗滌,直到C1為3時,大循環3次結束,如圖7所示。
4.6 洗滌結束報警程序段
Y006為報警T6為10S報警時間,10S報警結束后,復位C1、Y007,整個洗滌過程結束,如圖8所示。
5.結束語
以上程序采用的編程軟件為三菱公司為其生產的PLC而設計的編程軟件GX Developer 8.86版本。經過編程軟件的調試,基本達到與實際控制要求一致。在程序設計上,該系統還可采用PLC步進指令等方法。另外,由于論文篇幅原因,沒有討論洗衣機的PLC外部I/O接線圖以及電磁閥線圈保護裝置。
參考文獻
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作者簡介:
摘 要:首先論述構建民族院校電氣信息類專業教學研究型課程體系的思路,然后通過比較廣西民族大學電氣信息類專業2004級與2005級的教學計劃,介紹了該校教學研究型課程體系,最后分析該校的研究型教學實施過程中存在的問題。
關鍵詞:民族院校;電氣信息;研究型;實踐型;課程體系
The Construction of the Curricula System of Teaching-and-Research-Style Course of the Electric Information Major of Universities for Nationalities
Abstract: The paper discusses the idea of constructing the curricula system of teaching-and-research-style course of the Electric Information Major of institutes of nationalities, and introduces the curricula system of teaching-and-research course in university by comparing the teaching plan for Grades 2004 with Grade2005 of electric information major in Guangxi University for Nationalities, finally, the author analyses the problems existing in the teaching- and-research course in Guangxi University for Nationalities.
Keywords: Institutes of nationalities; Electric information; Research-style; Practical- teaching; Curricula system
1 引言
為適應新形勢對大學生的要求,廣西民族大學在拓寬專業口徑、修訂教學計劃和實施學分制管理等方面進行了不斷的探索和實踐。歷年來,該校畢業生的去向主要是民族地區基層單位的第一線,民族地區基礎教育薄弱,客觀上要求畢業生要全面發展,不僅具備扎實的專業理論基礎,而且還要有較強的實際動手能力和創新能力等綜合素質。民族院校作為我國高等教育的重要組成部分,肩負著為少數民族和民族地區培養和造就大批具有創新精神和創新能力的高素質人才的重任,民族院校辦學的根本任務是培養適應民族地區經濟社會發展所需要的高素質的各類專門人才,大力提高各民族的整體素質。民族地區高等院校的學生大部分來自基礎教育水平相對較低的民族地區,生源總體質量與發達地區高等院校存在明顯的差距,個體之間也存在明顯的差異。為了能辦出特色,學校要根據民族地區高等院校的實際情況和生源特點, 扎扎實實地培養和造就民族地區建設所需要的各種層次的有用之才。隨著民族地區的經濟、文化水平不斷的提高,民族地區也迫切需要理論基礎扎實、實踐能力強、科研學術水平高和創新能力強的人才,而構建好課程體系是人才成功培養的保證。因此,構建適合民族地區人才需求的教學研究型課程體系具有重要的意義。
2 民族院校電氣信息類專業教學研究型課程體系構建的思路
廣西民族大學是廣西壯族自治區政府重點建設的區內五所大學之一,在廣西區內,該校是建校相對長、規模相對大的一所集研究生、本科生一體的綜合性大學,2006年經國家教育部審批同意廣西民族學院更名為廣西民族大學,因此,更名后學校辦學理念也相應更新,辦學質量、辦學水平等各方面都要上一個臺階,因此,作為一所綜合性大學,不僅要搞好抓好教學質量,還應該重視科研工作,這樣才能不斷提高學校的教學、學術和科研水平。要培養和造就合格人才,就要有科學的、合理的專業課程教學體系。課程體系不僅要全面貫徹落實黨的教育方針,遵循高等教育的基本規律,體現與時俱進的時代精神和現代教育觀念、教學方法、教學內容及教學改革的新成果,同時也要體現學校的辦學定位、辦學思路和辦學特色,體現包括課程設置、教學模式等開放性的特點,堅持知識、能力、素質協調發展和綜合培養的原則,培育德才兼備、文理兼通、富于開拓創新、適應民族地區經濟建設和社會發展需要的復合型人才。根據學校辦學目標,學校教務處在“關于制訂2005級本科教學計劃的基本意見”中明確要求:堅持“拓寬基礎,提高平臺,整合系列,立體推進”的方針,加強公共課、通識通選課和學科專業課的基礎理論性教學、實踐性教學和研究性教學,強化教學內容的系統性和開放性,建構起一個開放性的基礎理論課、實踐課和研究課立體推進的課程結構體系和教學內容,以實現教學質量、學術和科研水平上新臺階。也就是明確要求構建一個教學研究型實踐型的課程體系,以適應新形勢下社會對人才的要求。
3 構建民族院校電氣信息類專業教學研究型課程體系的實踐
為了適應高等教育大眾化背景下對人才培養質量和規格提出的新要求,同時為了配合廣西民族學院更名為廣西民族大學之后對人才培養目標的新定位,根據學校提出的“拓寬基礎,提高平臺,整合系列,立體推進”的方針。2005年上半年,廣西民族大學物理與電子工程學院全面制定了2005級電氣信息類專業的教學計劃,2006年上半年,又在2005級電氣信息類專業的教學計劃制訂的基礎上,制訂了2006級電氣信息類專業的教學計劃。與2004級相比,該專業2005級的教學計劃制訂指導思想有了相當大的變動。
3.1 拓寬基礎。針對廣西民族大學現有的通信工程、電子信息工程、自動化等三個專業,在入學后的前二年按學科大類培養,教學計劃制定成電氣類專業大類培養教學計劃,構建專業大類的學科基礎課平臺。在課程設置方面,這三個專業前兩年所開設的課程完全一樣,實現同一個學科下不同專業的課程完全打通,從而進一步拓寬了學生的學科專業基礎。根據不同專業大類招生的要求,按專業大類制訂寬口徑的人才培養計劃,構建專業大類的學科基礎課平臺。在后期兩年的培養中,針對不同的專業,分別制定不同的教學計劃,各個專業的專業限選課又分為若干個子模塊(其中電子信息工程專業又分為電子工程方向子模塊和信息處理方向子模塊,通信工程專業也分為通信工程子模塊和計算機通信子模塊,自動化專業分為計算機控制方向和電氣自動化方向等)。
3.2 提高平臺。進行大類培養后,對課程體系進行了一系列的改革,降低了必修學時,減少了學生課堂負擔和精神壓力,有利于發揮學生主體思考和創造性,使學生有更多選擇空間,變“被動”為“主動”。在課程設置中,把基礎課(其中包括公共課和學科基礎課)與專業必修課中與中學課程相重復的內容刪除,另外,認真審核了各門課程內容,把不同課程間重復的內容指定到某一課程中,其他課程出現重復的一律刪去,從而避免了不同課程出現內容重復的現象。為適應科學技術飛速發展和知識不斷更新的要求,增設學科前沿性和綜合性課程,把高平臺的知識和最新的知識傳授給學生。在開展教學過程中,還請校內外學術造詣高的教師、專家不定期地給學生進行專業講座或開展學術報告。
3.3 整合系列。為適應學分制發展和拓寬基礎的需要,通過整合相關課程,做到同一學科下的不同專業課程相互打通,把原來為某一專業單獨開設的課程整合為其他學科和專業都能選修的課程,選修的課程面向全校學生選修。通過對系列課程的整合,形成一個縱橫相連的知識結構體系,在一定的程度上克服廣西民族大學師資相對不足的矛盾,實現了資源共享。
3.4 理論課、實踐課和研究課三大平臺課程立體推進。堅持知識、能力、素質協調發展的原則,在對學生傳授知識的同時,必須突出學生實踐能力和創新精神的培養。通過整合后的新課程結構主要由公共課、通識通選課、學科專業課等三大部分組成。在三大部分課程中,保證基礎平臺課程、實踐平臺課程和研究平臺課程的立體推進,主要課程均分為理論教學部分、實踐教學(包括實驗和上機)部分、研究教學部分。
下面以2004級教學計劃(未作課程體系改革前)和2005級教學計劃(作課程體系改革后,2006級相似)中的各類課程及其所占學時的比例進行對比分析。 序號 課 程 學 時 占總學時百分比(%)
2004級 2005/2006級 2004級 2005/2006級 2 通識、通選課 180 160 6.50 5.50
3 學科基礎課 382 376 13.79 13.00 5 限制選修課 277 277 10.00 9.60 合計 2771 2890 100.00 100.00
表2 2004級和2005級(2006級)電氣信息類專業本科各類課程的課內學時分配表
序號 課程類型 學 時 各教學環節時數分配
2004級 2005/2006級 2004級 2005/2006級
理論
學時 實踐
學時 研究
學時 理論
學時 實踐
學時 研究
學時 2 學科基礎課 382 376 370 12 0 317 20 39 4 專業限選課 277 277 244 33 0 211 36 30 占總學時的比例 100% 100% 88.28% 11.72% 0 70.40% 19.80% 9.80%
注:因通識通選課和專業選修課為選修,無法統計,表中不列出這兩類課程。
表2為2004級和2005級(2006級)電氣信息類專業本科各類課程的課內學時分配表,從表中看有以下幾點明顯的變化: (2)2004級的課程中,理論課學時占總學時的比例為88.28%,實踐課學時占總學時的比例為11.72%,2005級的課程中,理論課學時占總學時的比例為70.40% ,實踐課學時占總學時的比例為19.80%,研究課學時占總學時的比例為9.80%。可以看出,2005級相比2004級,理論學時占的比例減少了,實踐學時占的比例大幅度增加了,同時還增設了研究課學時,說明廣西民族大學在培養人才要求上有了更新、更高的目標,這完全符合廣西民族學院在更名為廣西民族大學后的人才培養要求。2005級電氣信息類專業的教學計劃實施了一年多,初步顯露出了新的教學計劃的優點,特別是在實踐環節上總體感覺該2005級學生比往屆學生的同期水平有明顯提高,另外,更多的同學踴躍投入到了課外實踐活動和加入到教師的課題研究中。
表3 電氣信息類專業2004級和2005級(2006級)實踐教學環節結構對比表
序號 課程名稱 級別對應課程的設置 學時 開課學期
2004級 2005/2006級
1 國防教育與軍事訓練 有 有 3周 1
2 金工實習 無 有 3周 2
3 綜合課程設計I 有 有 3周 4
4 綜合課程設計II 有 有 3周 5
5 綜合課程設計Ⅲ 有 有 3周 6
6 電子高級技能培訓 無 有 3周 4、5、6
7 畢業設計(論文) 有 有 11周 8
8 畢業實習 有 有 6周 8
9 公益勞動 有 有 4周 1-8
(3)表3為電氣信息類專業2004級和2005級(2006級)實踐教學環節結構對比表,從表3看出,在保留2004級原有的實踐教學環節基礎上,2005級(2006級)增加了金工實習、電子高級技能培訓等兩個專業實踐教學課程,這樣從教學計劃表的安排看,基本上每個學期都有三周時間專門用來進行專業實踐教學,從而大大地增強了實踐教學環節。
另外,從第一學期到第七學期都開設有與計算機有關的課程,實現不間斷的計算機教育,第一至第四學期開設公共英語課,第五學期開設專業英語課,之后的學期中還開展了一些專業課程的雙語教學。
為鼓勵學生自覺地參加實踐和科學研究活動,學校還建立了在校生參加校內外各類競賽活動優勝的獎勵機制。
4 構建民族院校電氣信息類專業教學研究型課程體系實踐的幾點思考
“研究型教學”的實施對提高民族院校的教學質量、實踐能力、學術科研水平的提高起到促進作用,然而, 我們也清醒地認識到,“研究型教學”實施還會碰到種種困難,需要我們去在實踐中克服和完善。比如,由于資源設備不足、教師隊伍中個人的教學和科研素質參差不齊等條件的制約。2005級的教學計劃實施已有一年多,2006級的教學計劃在也試行中,總體情況看,初步看到了2005級教學計劃對人才培養產生良好的效果,但必競是一種嘗試,也暴露出了一些問題,下面談談幾點問題。
(1)課程內的學時劃分問題。在課程內的學時分配上,有些課程一直以來只有純理論教學,沒有相關的實踐教學,如學科基礎課中的線性代數,一直以來都是純理論教學,沒有相應的實踐教學。而另一方面,有些課程一直以來是理論課與實驗課獨立開設的,如數字電路,盡管理論和實驗相關密切,但因為對于電氣信息類專業來說該課程十分重要,所以,一直以來,理論課和實驗課是分開為兩門獨立課程,并分別記錄成績的,對于這類情況,制訂教學計劃時保留了原來的做法。
(2)實踐教學的開展問題。盡量減少了驗證性實驗,增加具有啟發性、興趣性、實用性、代表性、能反映當前最新科技成就的綜合性、設計性實驗,鼓勵學生開展創新性實驗研究,對不同層次的學生提出不同的要求,因材施教。以全面提高學生實驗動手和開拓創新能力為目標,體現實驗教學對人才培養的本質需求,不斷深化實驗教學改革,不斷保持實驗教學的先進性和活力,多元化地培養學生的實踐能力、創新能力。
(3)研究課的開展問題。什么是研究課?如何在普通本科(特別是民族院校本科)教學中開展研究教學,顯然,研究課不能用一個統一的模式來要求,但如何實施才算是研究?在實際教學中,由于教師的專業水平、專業素質以及科研學術水平參差不齊,如何開展研究型教學?還有待于大家共同探索。
(4)通識通選課的問題。對于廣西民族大學而言,由于目前學校面向全校開設的通識通選課門數還是相對較少,涉及的面也窄,特別是對理工科學生來說,在現有的通識通選課明顯不能滿足學生的選擇,在一定程度上影響了工科專業人才的培養目標。
(5)提高平臺問題。新的課程體系既注重了創新能力、實踐能力的培養,也注重了理論基礎的提高。為了加強實踐和研究課程,教學計劃中把過去只面向參加全國大學生電子競賽的少數學生而進行的強化培訓的內容作為一門正式的選修課,從而讓更多的學生得到了有較的實踐能力的培養。廣西民族大學是普通的民族院校,為能向更高層次培養人才,學校一直重視本科生的考研工作,為此,在選修課中,有針對性地開設了一些與考研相關的綜合選修課,提供給學生選學,為培養高層次人才積極創造條件。
5 結束語
要保證研究型教學計劃的順利開展,不僅要具備眾所周知的教學條件,還必須要擁有一支具有高度責任感的、有奉獻精神的、理論水平較高的、實踐能力強和教學科研經驗豐富的師資隊伍。一直以來,國內外許多大學都開展了研究型教學,而我國民族院校如何開展研究型教學,值得同行們共同探索。需要指出的是,研究型教學的開展不應該僅局限于課堂教學中,而應該在時間、內容、形式、范圍等方面真正的實現全面開放,才能實現民族高等院校培養高素質人才的目標。
[2] 廣西民族學院教務處.廣西民族學院關于制訂2006級本科教學計劃的基本意見[Z].2006.4
【關鍵詞】專業開發;師資隊伍;課程體系;銳意創新
中職電子與信息技術專業的培養目標是培養德、智、體、美等方面全面發展,具備熟練使用常見電子儀器、儀表,具備電子整機裝配、調試、維修及電子產品的檢驗能力和電氣安裝基本技能的技術技能人才。如何適應當今職業教育的要求,把專業做強做好,滿足崗位及社會需求。我校電子與信息技術專業成立于1984年,“十一五”期間被評為江蘇省示范專業,“十二五”期間被評為江蘇省品牌專業,辦學規模穩步發展。本人結合我校專業建設情況談幾點體會。
一、注重調研,加快專業開發
我校成立了以行業技術專家和職業教育專家為主的專業建設委員會,成立了校企合作工作委員會,設立課程改革和專業建設組織機構,廣泛開展電信專業崗位調研,形成崗位能力分析報告。緊緊結合地方經濟建設需求及學校發展目標,定期調研,制定出科學有效的專業建設規劃。通過對區域經濟、產業結構、行業標準、崗位需求等調研分析,形成由電子與信息技術專業和電子技術應用專業組成的電子信息專業群,電子與信息技術專業形成了電子測量技術和安防與監控技術兩個專業技能方向。
二、內培外引,優化師資隊伍
師資隊伍建設是提高教育教學質量的關鍵。為適應職業教育的要求,學校把優化雙師結構、提升教師學歷和職稱、提高教學業務水平作為師資建設目標,促進師資結構和質量的全面提升。我校的具體做法是:
1.推進三項改革。實行全員聘用制度。實行教師崗位由部門聘用,受聘者上崗,落聘者待崗,變崗位分配為雙向選擇。改革考核分配制度。學校和部門建立了二級考評制度,各系部制定科學、客觀、公正的教師考核評價體系。學校制定《薪酬制度》,形成了重業績、重貢獻,向高層次人才和重點崗位傾斜的分配激勵機制。建立督導休整制度。啟動“教育督導制”與“警示休整制”。出臺專項制度,成立督導室,科學客觀地評價教職員工。對上課效果差、教學質量低的老師,實行警示休整。
2.實施三大工程。雙師工程。學校承擔培訓、考核的全部費用,要求專業教師必須取得高級工或以上技能等級證書。安排專業教師輪崗進駐企業實踐,學校和企業合作負責教師的實踐安排和考評。積極鼓勵教師參加各種技能競賽,提升教學基本功。名師工程。有計劃有步驟地培養知名教師;鼓勵與支持在職教師函授攻讀碩士學位,學校和教育局負擔全部進修學費,最近幾年每年都有一批優秀教師錄取為碩士研究生。青藍工程。安排新教師與學校各級各類名師結對,并實施名師指導工作的捆捧式考核,每年進行青年教師教學大比武,促進新教師迅速成長。
3.堅持三大創新。創設名師工作室。發揮名教師、骨干教師的示范帶頭作用。工作室倡導集體攻關、專題攻關,以促進教育教學水平的全面提高。設立教師論壇。把“教師論壇”做為校本教研的重要組成部分,讓教師有一個展示自己創新思維的講臺,促進教師專業成長。成立研發小組。做到三個保證,即機構保證,人員保證,經費保證。
通過多方位的隊伍建設,電子與信息技術專業擁有一支數量適當、結構合理、素質優良、專兼結合的師資隊伍。本專業負責人掌握行業、專業發展現狀與趨勢,專業課程改革思路清晰,具有較豐富的教學經驗,科研成果豐碩,主持的省、市級課題研究,發表了多篇論文。全體專業教師在專業建設、教學管理和教學改革中,樹立創業、創新、創優意識,不斷開拓進取,努力提高教學質量。專任教師創新意識、科研能力強,能勝任理實一體化教學。近幾年來教師20余篇,完成課題10余項。十二五期間,多位老師參加“兩課”評比與信息化大賽獲市級以上獎。
三、內外互通,強化技能訓練
加強實訓基地建設是職業學校改善辦學條件、彰顯辦學特色、提高教學質量的有效措施。近幾年我校想方設法加大設備投入,以實訓基地建設工作為載體,不斷推進教育教學、專業建設等各項改革,積極探索實訓基地運行的有效機制,切實提高學生的實踐動手能力和綜合職業能力。一方面學校根據企業技術標準和工藝變化確定并適時調整實習實訓項目和內容,通過多種形式的專業教師實踐技能培訓,如參加各級專業技能培訓、到高校進修、下企業鍛煉等,讓實訓教師了解目前的新工藝, 學習新技術, 積累實踐經驗, 掌握過硬的生產技術,進一步提高自身的專業素質和實訓指導水平。另一方面,從企業和社會中, 特別是校企合作企業中選聘有實踐經驗的工程師、技師或能工巧匠到學校擔任實訓教師,縮短學校專業技能教學和企業崗位實際操作之間的距離。
電子與信息專業校內實訓基地設施設備先進,配置合理、功能完善,建有電子、傳感與檢測、單片機等10多個實驗實訓室,完全滿足本專業實驗實訓、職業資格鑒定、技能競賽和社會培訓等要求。制定了完善的實訓基地管理制度并有效執行,有專門的管理機構和管理維護人員,能保證實驗實訓安全有序進行。同時建立了江蘇長電科技股份有限公司、江陰浚鑫科技有限公司等10家長期穩定的校外實訓就業基地,滿足校外實習教學要求。
四、校企合作,優化課程體系
依托校企合作,通過共建共管方式,堅持能力本位的教學理念,按照崗位技能要求,結合市場的變化,進行課程整合,以企業或行業工作過程規范要求為標準,專業技能課程實施行動導向、項目式、理實一體化等教學模式,專業教學過程對接生產過程,75%以上專業技能課程采用多媒體教學、現場教學等方式,實現做中教、做中學,教學做合一,建立專業課程評價方案,注重過程評價和終結性評價相結合良好。
1.課程設置動態化
通過與企業的緊密合作,在分析、研討專業典型崗位工作任務、工作過程及能力要求的基礎上,打破特定的知識體系,建立跨學科、綜合化的課程模塊,根據崗位需要的新知識、新技術、新技能設置課程,從而構建一個動態化的課程體系。
2.課程內容項目化
目前許多工作崗位對能力的要求已不再局限于某一門課程,其技能要求也已經超越了傳統的單一專業所界定的范圍,因此,引進企業的基于工作過程的項目,依據項目所需要的知識、技能有機合理地安排教學內容,從而使學生更快地形成成熟的專業技能,可以有效地提高教學效率。
3.課程資源數字化
利用不斷完善的校企合作模式,合理使用實訓基地的設施、設備,將外聘的企業技術骨干與校內專業課教師結合實現,實施課程堂教學改革,合理規劃課程建設,在核心課程中選取部分課程,搜集整理專業課程信息、開發項目教材、課程動畫及視頻,建成了精品課程網絡資源,從而為提高學生網絡學習、自主學習、協作學習能力搭建一個友好、便捷的學習平臺。
五、督導結合,完善監控體系
多年來,學校形成了高效的教學質量監控體系,此監控體系有三個子系統,一是教學信息監控系統,二是教學督導監控系統,三是教學管理監控系統。由校長通過教學副校長直接領導教務處、系部;教務處、系部通過教研室開展工作,形成了校、系、教研室為主體三級管理機構。這樣的工作系統,職責分明、重點突出、應變靈活。教學行政機構(教務處)代表校長室通過下達計劃和教學指令并進行指導、評估、檢查而推動教學行政管理工作,并負責制訂教學、實習有關規章制度,系部、教研室組織執行,實施各種教學業務,負責聘任教師,考核教師并反饋信息。系部配備了一名分管教學的主任,一至二名教務員、四至五名教研室主任。我校教學行政管理網絡構成了一個封閉的回路系統,它發出指令、規程,進行檢查、收集反饋信息,進而修正指令、規程,再進入新的循環。學校教學督導機制健全,運作流程規范,“督”與“導”相結合,全面監控教學質量。
六、銳意創新,孕育辦學特色
1.現代職教體系項目試點
自2012年起,江蘇省開展了現代職教體系試點,我校電子與信息專業搶抓機遇,2012年與江陰職業技術學院合作,試點了電氣自動化/電子與信息技術“3+2”中高職銜接試點項目,招生36名,2013年按照省廳精神與江陰職業技術學院又成功試點了電氣自動化/電子與信息技術“3+3”中高職銜接試點項目,招生68名,2014年該專業與常州工學院合作,試點的電子信息工程/電子與信息技術“3+4”中職與普通本科銜接項目,招生40名。
關鍵詞:創新能力;實踐能力;課程考核;綜合素質
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)14-0075-02
一、課程考核在高素質人才培養中具有指揮棒的作用
我國《高等教育法》明確規定:“高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才,發展科學技術文化,促進社會主義現代化建設。”這強調了大學教育的目的是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》明確提出:“改進教育教學評價,探索促進學生發展的多種評價方式,激勵學生樂觀向上、自主自立、努力成才。”作為大學教育的一種重要手段,大學教學的一個重要環節和評價教學質量的重要方式,課程考核在人才培養過程中起著“指揮棒”的作用,從根本上影響著課程建設、教材建設、教學方法、教學內容以及學習內容和學習方式的選擇。如何通過課程考核改革推進高素質應用型人才培養,對高校人才培養模式的構建和培養目標的實現具有深遠的影響。
二、我國高校課程考核存在的主要問題
課程考核的基本任務就是檢測學生的學習情況、督促學生學習、發現教學中存在的問題,目的在于掌握教學情況,改進教學和督促教育目標的實現。傳統形式的課程考試在促進學生掌握基礎知識、基本技能方面起到了積極作用,體現了考試的公平性、公正性。隨著我國經濟社會發展和人才強國戰略的需求,要求大學畢業生不僅能就業,而且還能創業,即社會對人才需求的日益多樣化,也更注重人才素質的培養。這對人才的培養目標、評價模式也提出了新的要求。然而,現行的考試模式存在“以考試代替評價、以考試結果代替評價結果”的誤區,弱化了考核的手段功能,強化了目的性,不利于大學生綜合能力、創造性思維的培養,考核制度滯后于人才培養目標,主要表現在:對考核育人功能的認識不夠深刻、全面,重為考而學,輕為學而考;考核方式方法單一化,重視期末閉卷筆試,輕視平時學習及考核的科學性;考核內容固定化,重視教材內容,輕視課外內容;考核的反饋功能弱,重視結果評價,忽視功能發揮。現行的課程考核沒有深入做到以考促學、以考促教,教與學相長的過程。
三、電工類課程考核改革的必要性
電工類課程是具有很強工程性的專業基礎課,對應用型人才素質培養具有重要的先導作用。電工類課程包括電氣自動化等電類專業的“電路原理”、“模擬電子”、“數字電子”,以及機械設計制造及其自動化、建筑環境與設備工程等非電類專業的“電工技術基礎”和“電子技術基礎”。對于電類專業而言,電工類課程是研究電器元件、電路網絡、電子系統分析、設計和綜合的理論,是國內外電類各專業本科生教學大綱中必不可少的核心骨干課程,是學生接觸的具有工程特點的專業基礎課。它所涉及的概念、方法和理論,大量地應用在“電機與拖動”、“自動控制原理”、“運動控制”等后續專業課程和大學生電子設計創新活動中,并決定著學生未來在電信領域的從業技能。對于非電類專業而言,電工類課程是其與用電設備相關的專業課程學習與實踐的基礎。
目前,與國家經濟建設及社會發展需要大量工程應用人才的環境不相適應的是,一方面企業對工科院校培養出來的人才不甚滿意,而另一方面現在大學畢業生的就業形式又非常嚴峻,這暴露了畢業生競爭力不足。主要原因是,工科畢業生普遍存在缺乏工程實踐能力和創新意識、專業面狹窄、動手能力差、綜合素質低下,所學知識陳舊等。在我國建設創新型國家的背景下,培養大量具有創新能力和專業化的應用人才具有重要的戰略意義。如何發揮課程考核在人才培養過程中的正能量,從根本上把學生內在的主動性和積極性調動起來,充分發揮學生的潛質和創造力,作為向學生傳授工程觀點、科學觀點和培養創新能力的先導課程的電工類課程考核改革勢在必行。
四、電工類課程考核改革與探索
為了增加學生的學習興趣和綜合能力培養,除了在教學內容、實驗教學和科技創新方面做了大量的教學改革與嘗試,在課程考核環節我們也注重提高學生的創新能力、工程能力和綜合素質的培養。本文主要針對電工類課程考核改革進行了初步的嘗試,具體為:
1.注重考核過程,端正學生學習態度,考核評價更具鼓勵性。課程的考核不再局限于期末一張閉卷。通過課堂隨機提問與表現、作業完成情況、實驗操作分析與整理、期中測試、課堂實踐和期末考試等環節來綜合評價學生的學習情況和促進學生能力的提高。這使得課程考核過程貫穿于課程的整個教學過程,促使學生重視課堂學習效果,充分利用課余時間自覺學習與思考,樹立正確的考試觀,杜絕考前背書和筆記現象,避免期末考試臨時“抱佛腳”。另外,對于課堂表現和課堂實踐環節的考核評判,難于如筆試考試那般容易精確量化。為此,我們考慮到課程考核的目的是以調動學生學習積極性為根本,鼓勵學生多發言,多提問,多嘗試和多研究,評價標準更側重于考核學生的參與度及團隊合作能力。例如,課堂實踐是分組進行的,盡管一兩個同學作為代表闡述匯報,但是一個組內所有同學的成績是等同的,更體現促進同學們間的合作能力與包容性的培養。
2.豐富考核內容,凸顯學生綜合能力培養,促進教學內容改革。在課程總學時不變的情況下,注重學生知識與能力的培養、課內與課外知識的結合,工程理念的建立,使教學內容更全面和開放。如試卷中的辨析題,除了判斷對錯否外,還需要簡述錯誤的原因,由此查閱和督促學生牢記用電常識和深入準確掌握基本概念,以及提高學生注重分析問題和辨析能力的培養;如試卷中增加了多選二的簡答題,該類問題主要涉及對前沿知識、課外知識、實踐能力和創新能力的考核,教師選擇學生答得最好的兩道題給予計分,給學生一個寬容,大膽嘗試的“考核平臺”;如試卷命題時將實驗電路畫錯,讓學生指出錯誤的所在及其原因,代替以往的僅論述工作原理的簡答題,以強調學生對電子電路實驗系統的準確掌握,加強學生實驗技能和理論聯系實踐的能力,更重視實驗操作與分析環節。這些在試卷命題中的改革與嘗試,學生們表現得“很不適應”,但是“很在意”。此外,在以學生為主體,教師為主導的課堂實踐環節中,即教師制作一些與課程理論知識相關的命題,學生分組進行收集資料,撰寫課程論文、PPT課件、課堂講解和答疑,這樣提高學生主動學習,探究學習的積極性,豐富了學生的專業知識面,同時也要求教師不斷擴大自己的專業知識面,不能僅停留在教材之內。
3.拓展考核方法,樹立學生在課堂的主體地位,引導教學方法改革。通過筆試、口試、實驗操作等多元的考核方式,從學生的課堂表現、課堂實踐、實驗操作、作業與報告,對學生知識的掌握與運用能力、創新能力和素質進行科學評價。這促進教師牢固樹立“教為主導,學為主體”的觀念,改進課程教學方法,強化啟發式教學,問題引導式教學,案例式教學的開展。這要求教師不再局限于知識的傳授,更注重從學生綜合能力與素質提高來設計“導引(問題)”,構建課堂問題。就課堂表現考核環節而言,教師在課堂上設計了很多小問題,讓同學們帶著問題去尋找答案,并引導學生學會歸納和總結要點,欣賞或挑剔地審視教師授課,提高學生們的思維靈活性、課堂積極性、梳理和提煉問題及總結概括能力,凸顯學生在課堂的主體地位。通過設置課堂提問和課堂實踐環節,調動了課堂積極發言和討論的學習熱情,但是受學時有限的約束,有時討論得不是很充分,有時也難免因學生突發奇想的問答而耽擱理論知識傳授的時間,為此需要教師還要增加大量的自學提綱和課上對自學部分的簡明意賅的總結與歸納說明,這也促進教師對教學方法和教學內容等的改革與優化。
五、結束語
本文充分發揮了大學課程考核在人才培養中的指揮棒作用,以電工類課程建設為例,以課程考核改革為抓手,在考核內容、考核方法和考核方式上進行了改革與嘗試,促進了課程教學方法、教學內容和課程建設的改革,并對以激勵學生自主學習積極性的課程考核評價方法進行了探索,強調對學生綜合能力和素質的全面培養,滿足我國對應用型高級專業人才培養發展的需要。
參考文獻:
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關鍵詞:理實一體化;電力電子;方法;教學改革
作者簡介:鐘曉強(1978-),男,浙江上虞人,浙江工商職業技術學院電子與信息工程學院,講師。(浙江 寧波 315012)
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)33-0120-03
一、理實一體化教學含義
理實一體化教學是目前高職高專教學中積極推廣的教學方法之一,其內在涵義是:充分利用現代教育技術,將理論、實驗、實訓等教學內容一體化設置;講授、聽課與實驗、操作等教學形式一體化實施;教室、實驗室與實訓室場地等教學條件一體化配置;知識、技能與素質等職業要求一體化訓練;理論與實踐交替進行,形象和抽象交替出現。[1]該教學方法突破以往理論與實踐相脫節的現象,教學環節相對集中。強調充分發揮教師的主導作用,通過設定教學任務和教學目標,讓師生雙方邊教、邊學、邊做,全程構建素質和技能培養框架,豐富課堂教學和實踐教學環節,提高教學質量。[2]在整個教學環節中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,沒有固定的先實后理或先理后實,而理中有實,實中有理,突出學生動手能力和專業技能的培養,充分調動和激發學生學習興趣的一種教學方法。
二、開展理實一體化教學的迫切性
“電力電子技術”課程是目前很多本科、高職院校應用電子技術、電氣自動化技術和機電一體化技術專業中的一門專業基礎課,在專業人才培養計劃中占據著重要地位。[3]該課程在過去的教學中一直是以理論教學為主,實踐教學為輔,且實踐教學內容與理論知識之間的關聯性不大,授課教師負責理論知識講授,而實驗操作則由實驗教師去完成,這種教學形式所造成的后果就是學生對課程的學習興趣不高,學習效果不理想,既沒有弄清楚理論知識的含義,也沒有很好掌握實踐操作的技能。如在介紹單相半波可控整流電路這一知識點時,理論講授就是把單相半波可控整流電路的結構、電路工作原理和電路負載特性等內容說明完整,而在實踐技能訓練方面則又是由指導教師根據實驗條件制訂的操作內容,兩者之間經常出現內容不一致或者內容的關聯性不強的問題,學生在學習過程中即使了解了電路原理但在操作中還是不會有效應用和理解。針對上述現象,及時進行課程教學方法和內容的改革是當務之急,而如何實現課程改革的有效性,就必須引進好的教學方法,目前在高職課改中教學方法很多,有行動導向教學法,基于工作過程教學法,理實一體化教學法等,這些教學方法都有自身的優缺點,相比較而言理實一體化教學更適合高職院校開展,理由如下:高職學生的理論基礎比較薄弱,更喜歡動手操作;很多高職院校都在進行示范校建設,有著對教學條件的進行改善和提高的資金,因此具備了實現理實一體化教學場所建設的條件;理實一體化的教學設計更適合教師與學生操作,具有較好的可行性。鑒于此,在“電力電子技術”課程中全面開展理實一體化教學非常重要。
三、理實一體化課程教學設計
一般而言教學設計環節包括教學內容、教學目標、教學重難點、教學準備、教學過程、板書設計以及課后反思,同時還應增加過程考核要求。其中教學過程里面又包括導入環節、新知呈現環節、操練環節、知識拓展與鞏固環節,再加上總結環節。[1]
理實一體化教學講究的是“學中做”、“做中學”,在教學中實現理論與實踐的有機結合。[1]因此在課程教學單元設計(見表1)中需要處處時時體現理論實踐相結合的特點。以“電力電子技術”課程為例,選擇其中一個教學項目作具體的說明。
教學設計應根據已有條件來實施,一份可行的教學設計應當充分結合學生實際情況、教師教學能力和教學場所可提供教學資源來進行的。
四、理實一體化課程教材編寫
在“電力電子技術”課程中如何實現理實一體化教學,一項重要的內容就是需要有一本相配套的教材。有了教材無論是教師授課還是學生學習都有依據,可確保教學的正常進行。
教材應具有通用性和實用性,在內容設置上應按照學習任務展開,在設計學習任務時,要由簡單到復雜,由淺入深,循序漸進,知識和技能螺旋式地融于學習任務中。[4]設計的學習任務最好來源于實際工作,但要注意不能簡單搬抄實際工作任務,需要進行適當的提煉,應確保學習任務具有延續性和可操作性。另外在教材的編寫上要突出精簡理論、強化實踐的特點。理論部分最好避免長篇敘述,主要介紹知識點,配以圖表,有相關例題練習即可,講究適用。實踐部分可按照實驗、實訓任務的不同要求,結合章節中需要介紹的重要知識來展開。對于內容一定要有創新,突出技能培養。
五、理實一體化課程教學考核
課程考核是衡量教師效果和學生知識掌握程度的一個關鍵手段,也是對教學方法和教學內容進行改進的重要依據。在“電力電子技術”課程中引進理實一體化教學的目的就是為了更好的讓學生掌握知識和技能,如果不能達到這一目的就是教學的失敗。課程教學考核既可以根據教學對象實際情況來制訂,也可以根據教學項目難易程度來制訂。無論怎么,考核方案都應具備真實性和可行性。在本課程的理實一體化教學中,引入了多重考核機制,如過程性考核,理實一體化考核等。
1.過程性考核
對于過程性考核要求在每個項目實施期間對不同階段的任務或特定要求進行針對性考核。所謂課程過程考核,是指依據一定的標準,按照一定的程序和方法,定期或不定期對學生課程學習過程的狀況進行考核和評價。[5]對于任務性課程來講,過程性考核的內容包括:學習態度、學習能力和學習效果三個方面。對于非任務性課程,考核內容主要由平時作業、學習表現,學習單元掌握情況和課程大作業等內容組成。過程性考核標準分為以下幾種:一是優秀標準:能獨立熟練地完成任務;能指導其他同學完成任務;正確率達到90%;學習報告優秀。二是良好標準:能基本完成任務;正確率達到70%;學習報告質量較高。三是及格標準:能在教師或其他同學的指導下完成任務;正確率為60%;學習報告質量一般。
2.理實一體化考核
理實一體化考核可以分為理論考核和實踐考核兩個部分。理論考核可采用卷面考核的形式,當然如果學生基礎比較薄弱的話在卷面考核可以采用開卷考試,甚至寫論文的形式。考核時間根據實際情況靈活變動,一般在60~90分鐘之間完成。對于理論考核的內容則應包含如下知識點:項目內容的基本知識點,課程中的難點、重點以及教學大綱中知識要求;在考核要求上要有一定的難度和區分度,能體現基礎知識、基本理論、基本技能的掌握程度,使考試成績呈正態分布;對于理論考試的題型一定要多樣化,一般包括選擇題、判斷題、填空題、簡答題和計算題等,使得學生在考試具有選擇性,不能出現單一題型;試題的文字表述要規范、準確、簡明;命題的同時,要制訂評分標準和標準答案。
而對于實踐考核則需要根據實踐教學內容來制訂考核標準。在“電力電子技術”課程中實踐操作內容占40%的教學任務,因此在考核上也要體現這一價值。具體考核要求如下:第一,制訂實踐考核標準,設計實踐考核模塊,對于學生逐一進行考核。第二,在每個學習任務完成后即進行考核,考核不及格者須再訓練,再考核,直至及格,同時推行“準入制”,把前一個學習任務的考核成績作為下一個學習任務考核的資格認定。第三,可聘請企業專家參與實踐考核工作,考題最好來源于企業實際產品,使得考核內容更具真實性、實用性。
總之,考核是手段,檢驗學生知識技能掌握程度是目的,采取哪一種更有效的考核方法也應根據實際情況來選擇。
六、理實一體化課程教學場所設置
要使理實一體化教學能順利開展,除了上述條件需具備外,對于教學場所也有要求。要求教學場所需具備產品設計、制板與加工的條件。如場地要求有良好的通風,有焊接設備,有制板工具,有產品調試與檢測設備等。另外,對場地還要求具備教師講授的條件,如有投影儀和電腦以及黑板等。在學校允許的情況下教學場所面積盡可能大一些,能夠容納一個班級的學生分組學習。因此在具體實施中要進行分批教學,分批后再把學生分成若干小組,以小組為單元布置相應的任務。圖1是根據理實一體教學需要設計的教學場所示意圖。
需要指出的是在教學場所設計上,可以根據自身條件進行,以滿足功能為第一出發點,避免無謂的浪費。
七、結論
理實一體教學是未來高職教學的目標與方向,如何做好理實一體化教學則需要每一位授課教師和相關教學主管部門的付出與努力,教師應準備好授課教學材料,教學主管部門則應根據教學需要配置好教學設備及設施。同樣,對于教學對象——學生,也需要及時轉變以往的上課模式與思想,應積極配合教師進行課程的改革與創新。
參考文獻:
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