(一)教师实践技能匮乏,学生动手能力提升不明显在高等院校中,电子电路课程的教师严重缺少企业一线工作经历,在实践技能方面十分匮乏,缺乏新技术驾驭能力,最终导致在实际的操作过程中,表现出经验不足,无法很好地满足学生在学习过程中的求知欲望。在以往教学中,学生对实验课程只要按照规定要求进行操作就可以,但这种实验模式更加侧重于对书本知识的验证,对学生来说只是一个形式,对学生动手能力的提高,对学生分析和解决问题能力的提升作用不大。随着近年来扩招规模的加大,本科学生的人数不断攀升,学校的实验场地、设备、教师队伍跟不上,这对高等院校电子电路实验教学质量提高非常不利。
(二)对电子电路实验教学的定位存在偏差,整体教学过程缺乏创新性目前,我国已经将创新能力与对知识的应用能力作为衡量一个人才的标准,因此将实验课作为辅助学生进行理论知识学习的工具的教学方法已经很难跟上时代对人才的要求。现学习电子电路的学生仍旧是跟着教学大纲与教师的教学计划参加电子电路的实验课程。在这种教学方式下的实验课程往往都是与理论课程同步进行,过于依赖于课堂理论教学,导致学生在学习的过程中容易被条条框框给约束住,导致学生常常在被动地接受知识。在电子电路的实验教学过程中,教师在开展教学之前需要做足课前的准备,在实验教学时,学生可以按照实验中的要求进行相关方面的操作,学生获得最终的实验结果,但是,绝大多数的学生在实验教学的过程中就是走个程序,没有切实地培养学生的动手能力和操作能力,更没有进行思维上的创新,无法将理论知识和实践结合起来。由于学生在动手以及学习能力上存在着一定的差异,因此,基础知识能力相对较差的学生,在实验教学中就会有些吃力,而基础知识能力较强的学生,在实验教学中就会感觉较轻松,这样很难真正实现开展实验教学时的最终目的。
(三)实验教学模式过时,课程设置内容多且复杂1.电子电路实验教学的内容和体系较为滞后由于我国目前的电子电路实验教学体系以及教育理念相对落后使得整个电子电路实验课程的教学过于依赖理论课的教学,实验课程进度往往都安排到理论课之后进行,从而对实验课程的内容产生了禁锢的作用,使得学生在应用能力以及创新能力上很难得到提升。2.实验教学设备的缺失由于我国在实验室教学管理水平不高,加之实验手段以及实验室设备都比较落后,无法为学生提供创新、设计型实验的条件,使得电子电路实验教学的教学效果受到影响。3.实验手段不足在我国高等院校的传统实验教学模式之中,学生往往是根据教师所给出的电路图进行电路连接,这对提高学生的动手创新能力没有丝毫的裨益。同时在实验教学课程之中也缺乏相应的考核制度,无法对教学效果进行实时地检测,不利于电子电路教学质量的提升。
二、电子电路实验教学的改革措施
(一)建立师资队伍改革教学评价体系实验教学中质量的有效保证就是要有良好的师资队伍,高等院校需要主动培养且发展综合能力强和经验丰富的理论性教师加入到实验教学中,同时,通过在岗学习或者进修培训的方法,不断拓展教师的知识范围,提高教师综合性能力以及业务水平。实验评分方面可以从实验过程和实验报告两个方面着手。共同对学生的实验评价打出客观的分数。在考核的过程中,教师可通过抽题方式保证公平性。
(二)逐步采取开放式的实验教学管理电子电路实验教学的创新,开放式的实验管理模式将是未来的发展方向。开放式的实验教学所指的是实验场地的开放、实验仪器的开放和实验内容的开放。让学生自主进行实验,全面培养学生思维能力和创新能力。目前,考虑到部分高等院校实验场地和学生知识水平的限制,可以从传统实验教学的基础上进行,有计划地推行开放式实验教学模式,将开放管理和计划安排有机地结合起来。电子电路开放式实验教学中,将其实验中的实验时间和实验内容分开,对必做和选做的内容进行区分,对于额外的实验内容学生可以自主进行选择,并由学生对实验的时间进行预约,教师只对学生自主实验中所出现的问题进行指导。在这一开放式实验教学的实施中,学生要事先和实验室的教师多沟通,对实验室中的课程安排进行核对查看,以避免实验场地在使用上出现冲突。
(三)优化实验教学的方式和内容将现场演示和当面指导相结合;将理论验证和电路设计相结合;将实物安装和计算机仿真技术相结合;必修选修和创新发明相结合。同时,实验教学对象是全体学生,在实验方法上,可将教学时间和教学方式同时开展,因材施教,为不同层次的学生制定有效的培养计划,创建实验新平台。在内容的优化创新上,必要的验证试验是学生一定要掌握的,在此基础上,可以适当增加一些综合性的实验,或者设计性的实验,从学生日常所感兴趣的内容出发,开发实验内容。
(四)重视新技术在实验中的应用目前,我国很多新技术得到了开发和应用,在电子电路教学中,实验教学已经不再是仪器和理论简单的组合,它需要从各种新软件和新硬件的技术平台中建立起来。实验教学也不仅仅是对课程理论的验证,也是对其发展前景和应用场合的实践探索。所以,在电子电路的实验教学的创新实践中,更需要加强对新技术的应用。在教学大纲的制定中,教师要从实际出发,在原有实验手段的基础上,将各种现代化的教学技术融入到电子电路实验教学中,采取以设计性实验为主,由浅到深、由分离到综合的积木方式,循环渐进地对实验的内容进行设置。创新实验教学中,对理论性较强的系统与信号实验,可以将虚拟仪器技术、MATLAB、EWB等技术融入其中,使每一个实验都能成为学生掌握新概念和应用新技术的切入点,让电子电路学生在新技术的应用中获得更大的思维空间,从而激发学生在电子电路实验中的创新意识,逐步提高学生的创新能力。
(五)引入多媒体网络技术,激发学生学习兴趣兴趣是学习的主要原动力,将学生的学习积极性进行大力且有效的调动,才是达到教学目标的第一步。教师可以自己设计出与教材相同但实验过程不同的实验,让学生自己动手,发现实验中的趣味性,从而激发起学生的学习兴趣。将多媒体技术充分应用到电子电工实验教学中,可以将原本单一化的教学形式转变成多种表现形式,多媒体技术中可以通过图像、文字、声音、动画等,将原本教材中枯燥乏味的教学内容变得更加生动形象,让学生有学习的兴趣,同时也可以更加形象、直观地帮助学生了解相关知识,加上教师将多媒体中的实验进行现场演示,可以加深学生对知识的印象。
(1)教学材料缺乏目前服装电子商务教材缺乏,市面上销售的直接相关教材仅为2007年编著的1本,笔者通过对该教材及近年来服装电子商务发展的分析发现,服装电子商务的教材已跟不上网络商务的发展速度。
(2)课程设置缺乏针对性在课程设置方面缺乏针对性,有些教师将国际贸易、服装市场营销等课程进行简单的拼凑,或将现有的计算机网络技术与商务管理简单的糅和作为服装电子商务的课程内容,理论课时偏多,实训和实践课时偏少。
(3)教学方法以理论教学为主服装电子商务教育现状仍是以教师说教,学生听课为主。然而,服装电子商务是由计算机与网络技术、网络营销、项目管理等课程组成的综合性学科,具有复杂多变性,单一的书本说教方式将无法满足学生对服装电子商务的学习、理解和运用。缺乏案例分析、情景模拟等教学方法,导致学生和老师无法有效的互动,教学效果大打折扣。
(4)教师缺乏实战经验由于大多数教师是非电子商务专业出身,他们的知识主要来源于教材等书籍资料,教师参与商业、企业的实际操作与管理的较少,这极大限制了对学生进行服装电子商务课程学习、案例分析等方面的有效指导。
2教学改革的思路
本文根据服装电子商务课程目前存在的问题及市场对服装电子商务人才的需求现状,探索在服装电子商务课程中构建四位一体的“TCSP”教学方法,即理论教学法(Theoreticalteachingmethod)、案例教学法(Caseteachingmethod)、情景教学法(Situa-tionalteachingmethod)、实践教学法(Practicalteachingmethod)相结合,以提高人才培养质量,推动教育教学改革。面向TCSP四位一体服装电子商务教学改革,要以培养学生的实践、创新能力为目标,优化教学内容,激发学生兴趣,丰富教学手段和加强实践环节,切实提高教学质量,培养服装行业需要的优秀电子商务人才。
(1)理论教学打基础根据已有的服装电子商务教材和资料,对其基础理论进行梳理和概括,形成了以下理论体系:电子商务的关键技术、交易模式、网络经营战略、网络营销推广、现代物流、安全技术、网站规划与建设等。通过课堂讲解与理论梳理,有助于学生对服装电子商务课程理论体系构造形成较为清晰的认识;开展理论学习是培养学生建立电子商务思维,提高决策与管理能力的重要基础。理论教学法要充分发挥课堂、专业老师的引导和核心作用,教师要结合服装电子商务高速发展的现状,及时更新和补充相关的知识点,使学生掌握基本的理论知识,同时更要注重引导学生强化理解和运用理论、分析实际问题的能力。
(2)案例教学促效果在理论教学过程中,单纯进行填鸭式的理论灌输,可能会出现:内容较为空洞抽象,理解性差,学生学习兴趣不高等问题,因此,要注重把案例教学引入课堂,提高教学效果,形成对理论教学的有益补充。服装电子商务教材的更新远远赶不上现实经济发展中企业电子商务手段的更新,仅停留于分析教材中涉及的案例,必然存在较大的滞后性。因此,案例的采集要注意时效性。从当前的市场现况中采集电子商务的案例,辅以形象生动的分析、讲解,更能吸引学生的注意力,深化学习效果,从而使课堂教学充实、活跃,避免空洞和枯燥。
(3)情景教学激热情在服装电子商务课程结构设计时,要考虑到情景教学环节,增加一系列的实训教学课时。情境设计必须包含需完成的任务、相关案例、相关信息等多因素。老师根据课程特点,设计出电子商务的不同场景与角色,根据不同场景涉及的角色,要求学生分别根据所扮角色,进行相应资料收集,场景情节设计,编写情景脚本,落实角色分工,充分演绎本角色。情景仿真教学法能极大地激发学生的主动学习热情。使学生在生动的情节中消化和吸收了理论知识,并对理论知识进行延伸拓展,掌握电子商务的技能,培养学生的团队合作精神。如电子商务关键技术章节中的网上支付与结算知识点,教师可以引入话剧模式,让学生扮演第三方支付产品(支付宝、PayPal、块钱、财付通等)将该产品的支付原理、如何支付、服务于哪些行业或网站等表演出来。
(4)实践教学出成果实践教学可以使学生更直观地了解所学的理论知识,并将理论知识用于实践检验,是培养学生自主学习能力和创造性思维能力有效的途径。当学生的电子商务理论知识积累到一定程度时,更有效的实践教学方式是通过校企合作,采用“引进来和走出去”相结合的方式即一方面引企业的优秀人才进课堂,为学生讲授企业实战知识和经验,这在一定程度上弥补了校内教师实战经验不足的缺陷。另一方面学校教师带领学生到企业参加实践学习,通过参观实践、项目式合作实践、顶岗实践等方式,让学生亲身体验服装电子商务的知识技能,从而巩固学生的理论知识,拓宽知识面,培养他们思考问题、解决问题的能力,为今后真正走向工作岗位提供一定的实战经验。校内教师通过项目式教学、参观企业、挂职锻炼等方式,提升自身的实践水平。
二、电子技术实验教学的现状
从教学体制上看:在实际的实验教育中,电子技术实验附属于相应的理论课,实验教学学时多年来一直为时,约为总学时数的14%,任课教师普遍认为实验学时偏少,不能充分完成预定实验计划。同时,验证性实验所占的比例较高,实验题目和内容相对最新的科技发展水平及市场化需求具有较大的滞后性,教学实验体系与工程实际脱节,不能及时反映现代电工电子发展的最新成果。
从管理体制上看:由于各方面普遍不重视实验课,上级投入经费少、人员稀缺、仪器设备紧张等问题不能及时解决。实验课多数是辅助理论课的教学,在教学方式、教学内容和教学进度等方面受理论课制约。实验室规模小,人力、物力分散,实验教学队伍稳定性差,很难保证有一个相对稳定并能够深入开展实验教学的环境。
从教学过程上看:在目前中等职业学校的教学模式中,实验教学的课时较少且通常处于理论教学的从属地位,其内容也多为验证性的,很少形成完整的实验教学体系。同时,教师在详细讲解实验方法、步骤后,还要做一次演示实验,这样在课时本就不足的情况下,不仅浪费时间,而且不利于培养学生的创新思维能力。
三、深化电子实验教学改革的对策
1.改进实验设备,加强对学生实践能力的培养
选什么类型的实验设备,将直接关系到对学生实践能力的培养。鉴于此,在选购电路电工实验台时,学校应选择可由学生自己搭建实验线路、又能看到实际元器件的实验设备,这样可以大大加强学生对线路连接的感性认识,也为学生认识具体的电气元件提供条件。
2.建立一支高素质的实验型教师队伍
实行开放性实验教学,对实验教师和专业教师业务素质的要求较高。实验教师和专业教师除了要有必要的理论知识,还必须具备较强的动手能力和创新意识。电子技术发展迅猛,实验教师和专业教师必须及时学习和掌握新知识、新技术、新方法。只有这样才能指导学生设计出一个比较好的产品。因此,实验教师和专业教师必须不断学习,采用自学或进修的方式提高自身的业务水平。这样,拥有一支强有力的、稳定的实验教师和专业教师队伍才能保证电子技术实验教学更好地为培养目标服务。
3.革新管理理念,全面吸引学生
部分学校现有的创新室基本上只能做备用实验室,是否运转全凭学生的主动性。为了全面提高创新室的吸引力,拟定创新室形式上由专人管理,内容上由相关教师共同负责。具体为:学生上课时间和晚上自修时间,创新室应能随时开放,并提供学生所需器材和负责仪器维修;学生所做题目,一部分由实验中心邀请相关教师设计,其中包括将历年电子大赛题目分成若干小块,另一部分由学生自行设计,题目内容以综合设计性为主,其可行性需经指导教师论证,以免造成不必要的浪费;创新室开放时间、运行方式及准备的实验项目应随时公布于学生,以便学生提前准备讨论。
4.加强与兄弟院校“同行”的合作与交流是促进实验教学能力提高的有效途径
要提高实验教学的质量,就必须与实验、教学、科研能力强的兄弟院校的“同行”合作与交流。目前,合作与交流困难主要集中反映在教师间的实验教学、科研能力与水平存在着“差距”而产生的“屏障”。要缩短“差距”、消除“屏障”,首先要加强自身“内功”的“修炼”,提高实验教学的能力和水平,缩短与兄弟院校的“差距”。其次要积极主动地与实验教学和科研能力强的兄弟院校建立一种有效的、广义上的“联姻”机制,这种“联姻”机制是一种“紧密”与“松散”相结合的方式。“松散”型主要是通过教务部门在某些学科领域有方向性、有目的性、不定期地与兄弟院校的教师、专家、学者建立“友好联姻社”并进行联谊活动,为教师建立合作与交流的“桥梁”和“纽带”。而“紧密”型则是通过选拔本部门的培养对象进入水平较高的兄弟院校进行“深造”、“进修”。
总之,实验教学是学生实践的重要环节,也是能力培养的重要环节,这点对中等职业学校来说显得更为重要。因此,学校必须是要发挥人的主观能动作用,调动教与学两方面的积极性,并根据目前的实际情况,因地制宜,加以不断的探索试验,才能取得满意的效果。
【摘要】传统的电子技术实验教学方式和思维模式仅仅停停留在辅助于理论教学的层面上,已经跟不上电子技术行业的发展速度和方向,不利于培养学生的综合动手能力和实践创新能力。本文以电子技术实验教学的目标为切入点,研究了电子技术实验教学的问题和现状,并提出了有针对性的建议和对策。
【关键词】电子技术实验教学现状与对策
参考文献:
任何一种逻辑功能都可以设计出一种相应的逻辑电路,从这个意义上讲,数字电路是不可胜数的。教学的重点是教会学生学习方法,而不是死记硬背书本内容。就本课程而言,只要能够根据需要设计出符合要求的逻辑电路,也能分析出任何一种给定逻辑电路所具有的逻辑功能即可。因此,组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法是本课程的核心内容。
2、三个基础
为更好地学习后续专业课程和从事工程技术工作,数字电子技术在教学实践中必须强化理解和掌握数制和码制、逻辑代数基础、半导体数字集成电路的工作原理和特性、组合逻辑电路和时序逻辑电路分析方法和设计方法等基本原理、基本理论和基础知识。
二、教学方法实现“三个基于”
2.1基于问题的教学
美国教育家苏娜丹戴克曾说过:“告诉我,我会忘记,做给我看,我会记住,让我参加,我就会完全理解。”在教学实践中,就要打破“以知识为本位,以灌输为特征”的传统教学模式,采取以学生为中心的问题导向型教学方法。教师通过实例、设疑、示错等方法导入需要讲解的问题,而分析问题和解决问题两个关键环节则由教师引导学生来完成。学生通过思考、查阅资料、讨论等方式寻求解决问题的方案,教师最后结合问题系统讲授知识点,使学生对相关知识点有更加深入地理解。同时,学生的成就感、自信心倍增,学习主动性更强,从而达到良性循环的效果。通过引导、启发,学生自己搭建出具有记忆功能的电路—触发器。
2.2基于项目的教学
基于项目的教学强调的是以学生为中心,强调小组合作学习,教师引导发现。实施步骤分为选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等六个基本步骤。结合本课程,就是在课程开始阶段,以任务书的形式给学生下发一些与课程内容结合紧密的、适合学生研究的课题,如电子抢答器、数字电子钟、交通灯控制器、出组车计价器等,学生自由选题、自主组合,通过课程的学习、查阅相关资料以及与教师的交流讨论,利用软件仿真或硬件焊接制作出课题作品,期末提交研究成果和设计报告,并进行专题汇报,研究成果作为评定平时成绩的重要依据。
2.3基于资源的教学
基于资源的教学是以学习者的学习活动为中心的教育教学模式,其主要特征是灵活性和自主性。此模式的教学目标是以教会学生学习为主,而不是以传授知识为主。也就是说,通过基于资源的教学,学生应该学会确定学习目标,学会查找的资源的手段和方法,学会如何做读书笔记,学会评价信息,学会与他人合作交流,学会评价自己的学习进展,学会反映学习过程和成果。目前,校园网、互联网上数字电子技术课程资源较多。通过基于资源的教学,学会查找资源、利用资源,不仅可以克服课堂教学的时空限制,更为开展研究性学习提供了广阔的平台。
生产实习的目的就是让学生能直接参与到电子信息及其相关企业的生产环节中。但是在市场经济条件下,许多国营企业被兼并或调整,无暇接收学生的实习;而合资企业、独资企业由于害怕技术和管理方法泄漏以及实习会给企业带来不便,也不愿意接待学生实习;再者由于学生缺乏实践经验,很难给企业直接创造利润,因此,企业不愿意也没有义务接收学生实习。而电子信息企业多属于民营、外资或者合资企业,愿意接受学生实习的就更少;其次,组织学生到专业对口的大型企事业单位进行参观是一般工科专业生产实习的传统模式。但是对于电子信息专业,简单的参观模式效果并不理想。以往跟班作业或代岗劳动是生产实习的主要内容,但是对于电子信息专业,跟班作业或代岗劳动几乎不可能。一是一般电子信息企业规模不大,即使能安排跟班作业,人数也十分有限;二是电子信息企业属智力劳动密集型企业,跟班作业必须有指导教师,这些指导工作校内老师不能胜任,而企业为其自利益所虑,一般不会指派专业技术人员指导;三是软件开发是一个特殊产业,按照软件工程原理,研发小组中途增加新的成员不仅不能提高生产效率,可能还会增加软件开发的复杂性,更何况是增加没有实际工作经验的学生;随着高校扩招,高校实习学生人数急剧增长,加之目前企业不同程度地提高了实习收费标准,使得实习所需的费用上涨,而学校对实习经费的投入远远滞后于企业收费增长的速度。实习经费不足严重影响了实习单位接纳学生生产实习的积极性;另外高校连年扩招,导致学生人数不断增加,要安排如此多的学生实习,在组织上和管理上都是十分困难的。
2校企联合生产实习新模式探索
目前有些企业成立了专业化的实训基地,其按照生产实习的本质要求,严格从看、学、做三个环节组织教学,为高校解决生产实习问题提供了一条新的途径。这些实习基地依托大企业,面向高等院校,既有浓厚的现代企业氛围,又具有一定的教育培训经验,是连接企业和学校的纽带。
这类实习基地依托大企业,能很好解决学生到生产一线参观学习的问题;实习基地有专门的培训老师,他们来自企业研发和生产的第一线,有丰富的实际工作经验。他们所采用的教学方式与高等院校有很大的区别,比如有的专业化实训基地采用1:3:6的教学模式,即10%的时间针对实训中反映出来的问题,对学生进行答疑式的理论培训;30%的时间对实训基地所依托的企业曾经开发的实际项目进行案例分析,提高学生分析问题和解决问题的能力;60%的时间组织学生参观现代企业的管理模式和生产流程,并进行项目开发实践或代岗劳动;这些的实习基地通过自建研发实验室或模拟生产线对企业已完成的项目进行再现开发训练,保证学生能在较短时间内完成项目开发,体验项目开发和产品生产的全过程;到实习基地进行实习可以促进学生择业、就业观念的转变,促进学生从专业知识向专业技能的转化,从学生身份向员工身份的转化,最终实现大学生就业“零适应期”的培养目标。在实习的过程中学生将逐步树立企业意识、责任意识、团队意识、资源意识、效率和效益意识、竞争意识;同时老师会注重学生职业精神和团队精神的培养以及实际动手能力、岗位适应能力、资源运用能力、协同工作能力的培养;实习基地还会帮助学生了解两个产业背景,即:电子信息产业的背景,以及电子信息行业服务对象的行业背景。
基于这种优势和现状,我们提出了校企合作共同建设实训基地的设想,基地的硬件建设由企业投资,实训内容由学校与企业根据理论教学与企业生产实际共同制定,实训指导由学校专业教师和企业高级技术人员共同承担,保证了学校到企业、学习到工作的平滑过渡,学校的学生实习时支付一定的费用。这种校企合作的方式可以依据学校的要求,量身订做实习方案,针对性强。
3校企联合生产实习新模式实践
近五年来我们一直与成都某实训基地合作,经过多年的合作与探讨,学校与企业共同摸索出了一个适合电子信息专业学生生产实习的实习模式。通过几届实践,取得了较好的实习效果。
其实习流程如下:(1)报到;(2)统一领取工作牌、实习指南、实训资料、办公设备等;(3)参观熟悉工作环境;(4)集中实习;(5)分组实践;(6)总结。
项目开发主要流程有(根据不同项目裁减,SQA贯穿始终):(1)立项:明确项目目标、范围及内容;项目质量要求;项目备案及启动。(2)计划:划分里程碑并确定里程碑目标;明确项目跟踪与监控机制;明确项目的资源配置;确定角色、参与人员并分配职责;划分及分解工作任务;确定项目进度。(3)需求:确定项目的目标和范围;明确项目的功能性需求和非功能性需求;明确项目的其他要求。(4)分析设计:对需求进行理解、转化,并抽象出系统中各个对象的属性及行为;对抽象出的系统对象进行设计,形成设计方案。(5)实施:使用工程化的方法,采用适当的开发工具生成满足需求、符合设计方案的目标系统。(6)系统测试(验收测试):检验开发的系统是否符合需求。(7)质量保证:向实训中心提供项目验收报告;(8)结项:完善各类文档;提交结项报告。
在实训过程中,学生分成若干个小组,每个小组推荐一名项目经理,然后项目经理按照软件项目的开发流程合理地安排小组中的各成员的任务,项目成员通力合作完成整个项目的开发任务。这种小型项目的开发完全是按照软件公司的软件开发模式来进行的,并得到企业软件工程师的现场指导。
4结束语
校企结合的电子信息专业生产实习的教学改革已经进行了五年,初步解决了以往生产实习中的问题和矛盾,该模式能让学生将所学理论更好地与电子信息工程实践结合起来,开阔了学生的视野,增强了感性认识,收到了较好的效果。依托专业化实训基地的校企业联合的电子信息专业生产实习模式,能够满足本科电子信息专业生产实习教学要求,并取得了较满意的效果。
2、考试过程中轻过程,重结果。以分数高低作为判断的唯一标准,造成有些学生一味追求考试分数,而忽视全面素质的提高,造成高分低能,甚至有些学生学习的目的只是为了应付期末考试,平时不注意认真听讲,到考试前几周开始突击复习,学习前松后紧,这样也许可以通过考试,但并不能真实反映学生对知识的掌握情况。
3、考试方式缺乏多元化、全面性,形式比较单一。以闭卷考试为主,题型多为填空、选择、判断、计算等,难以体现课程的特点,只能简单的考核学生的记忆知识和简单推理的基本技能,无法考核学生运用知识的能力和创新能力。客观题较多,抑制了学生的创造性和个性,不利于培养创新素质。
4、考试时间安排的不合理。考试大多安排在期末,致使学生平时懒于学习,考试前突击学习,养成投机心理;只考核学生成绩,不能及时反馈、促进教学;考试后信息反馈不足,难以准确评价教学效果。
二、改革考试方式,促进教学改革,全面提高学生创新能力培养
1、革新考试内容,增加设计性、创新性内容。《电工与电子技术》是一门应用性极强的课程,考试时,题型应该尽量减少客观题比例,避免过于侧重知识的机械记忆,考试内容应转移到对分析和综合应用的考核上。
2、加强过程管理,强调学习过程中的考核和监测。不再“一考定终身”,而是把考试当作一个贯穿教学的过程来对待。要求在教学进程中进行连续的、不定期的考核,考核的形式可以是多样的。如增加平时成绩在总成绩中的比重,以加强对学生平时学习的考核和督促。平时的考核可以采用作业、课堂提问、讨论、报告、阶段性测验等多种方式。通过多种形式,综合考量学生的学习效果。在这个过程中,可以提高学生的参与性,加强学生和教师的交流,提高学生的课堂学习效率,真正的掌握所学知识,而不是仅为了应付考试,同时,教师也可以了解到学生对知识点的掌握情况,动态的调节后续教学内容。考核时要注意两种不良倾向:只注重平时成绩的积累;平时不学习,期末突击复习。
3、增加小设计、小制作、小论文等实践性环节,作为考核成绩的一部分,鼓励学生实践、创新。《电工与电子技术》是一门实践性很强的课程,可以结合课程内容,从现实生活中挖掘课题,如从简单电路的声控灯、门铃、防盗报警、双联灯到空气断路器、电气布线等,鼓励学生由浅到深,开展以求知为目的的开放型自主学习活动,提高学生的学习兴趣,培养创新和实践能力,并把该环节的内容作为考核成绩的一部分。
Simplorer是由Ansoft公司研发的一款可广泛用于多领域系统的高性能仿真软件[7]。Simplorer不像其他仿真软件那样只局限于某一技术领域问题(例如电路或控制器),而是提供了一个多工程领域的一体化仿真解决方案。该解决方案将多个精密设计、不同技术领域的仿真器集成于一体,包括电子线路、框图、高性能电机模型、数字及离散系统等,完全消除了不同物理领域之间进行复杂数学转换的过程,使不同工程领域的问题可以直接选择最适宜的建模语言进行建模和仿真[8]。Simplorer的数值积分采用欧拉法(Euler)和梯形法(Trapezoid);电路方程的求解采用状态变量法,计算步长可变,仿真稳定快速。另外,Simplorer还有大量的元器件库和丰富的附加模型库可供选择[9]。在Simplorer中可以非常方便地利用AnsoftMaxwell软件、C/C++等编程语言建立模型,兼容SPICE模型,并提供了IEEEVHDL-AMS建模与仿真功能。Simplorer也提供了联合仿真接口,包括Matlab/Simulink、MathCAD。这些联合仿真接口基于Simplorer的开放程序接口,能够灵活地对其他软件进行集成[10]。电力电子电路仿真主要使用BasicElements库中的Circuit、Tools、Blocks和Measurement子元件库(见图1),其中电力电子的主要器件如IGBT、MOS-FET、二极管等在SimplorerElements\BasicEle-ments\Circuit\SemiconductorsSystemLevel中选取。本文以电力电子变换电路中应用比较广泛的三相桥式逆变电路为例来阐述Simplorer的应用。图1Simplorer元件库
2三相桥式逆变电路的Simplorer仿真
逆变电路是电力电子技术的四大主要电路之一。在已有的各种电源中,蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源,当需要这些电源向交流负载供电时,就需要逆变电路[11]。三相桥式PWM逆变电路是电力电子技术课程中非常重要的内容[12],理解和掌握该电路的原理有助于正确设计实际的三相PWM逆变电路。但由于对该电路的分析、理解比较困难,在学习的过程中,如果不借助仿真手段,很难得到其复杂的动态变化的波形。笔者利用Simplorer仿真软件对三相桥式逆变电路进行了仿真建模,分析了由PWM控制的三相桥式逆变电路的工作状态及波形的情况,并与方波控制的三相桥式逆变电路进行了对比。
2.1三相桥式逆变电路的仿真
模型建立由PWM控制的三相桥式逆变电路的设计分为主电路和控制电路2部分。主电路是由1个直流电压源、3对功率开关器件和与其反并联的二极管组成(见图2),其中各相器件开始导电的角度依次相差120°。每一时刻都会有3个桥臂同时导通。该电路的控制方式有方波控制和PWM控制两种。其中PWM控制的控制信号是由3个互差120°的正弦波与高频三角载波进行比较得到的,其仿真模型如图3所示。将每路比较后所得到的结果再经过反相器,产生与原信号相反的控制信号,用生成的这6路PWM波分别控制图2上下桥臂IGBT的导通与关断,所生成的输出信号按序号连接到主电路相应序号的功率开关器件上。图2中V1的控制信号波形如图4所示。从图中可以看出,这种调制方法产生的PWM波已经包含了调制波的信息。在仿真中,选择欧拉算法,具体设置在Analysis/AddSolutionOption中,将TR选项卡中的Integra-tionMethod下的Integration设为Euler。3个正弦波发生器的延迟时间依次为0s、0.0066s和0.0133s。各参数设定如表1所示。
2.2仿真结果及分析利用仿真
模型所生成的负载相电压波形如图5(a)所示。可以看出,由PWM控制的三相逆变电路所得的相电压uUN的幅值约为148V,是直流电源Ud的2/3,幅值和变化规律与理论推导相符,实现了逆变的要求。由方波控制的U相输出相电压波形如图5(b)所示。对比可以看出,由PWM控制的电路所得的相电压要比方波控制的电路所得的电压更接近正弦波,且低次谐波含量少。这说明由PWM控制的逆变电路的逆变效果要更优越一些。利用仿真模型所生成的相电流i波形如图6所示,可以看出,由PWM控制的三相逆变电路所得到的是为较平滑的正弦波曲线(见图6(a)),而由方波控制的三相逆变电路得到如图6(b)所示的结果只有正弦波的趋势,但并不平滑。通过比较可以明显地看出,由三角波为载波、正弦波为调制波所得出的控制信号控制下的三相逆变电路,要比由方波控制得到的结果更接近所需要得到的波形。的可靠性,分别将2类仿真数据进行多样本秩和检验(Kruskal-WallisTest),结果如表9所示。结果表明,同一类别下的各组仿真数据,其分布位置的差异没有统计学意义,可以认为所有数据来自同一总体。由此可知,仿真算法具有较好的稳定性,基于仿真数据的实验课设计选题不存在显著的难易差别。
1.2课堂时间有限。课时安排有限,加之学生的接受能力较差,课堂教学推进缓慢,学生接受起来较为吃力,仅凭课堂上的45分钟进行教学,如果班级有45个学生,教师进行逐个指导的话,每人才1分钟,学生能学到什么,可想而知。
1.3学生学习兴趣不高。学生学习兴趣不高,主动性不够,学习能力不强,只依靠老师讲授,不愿意去学,是当前普遍存在于职业学校学生在学习电工电子技术课程时的问题,电工电子技术课程容量较大,涉及到的知识面较广,而且有些内容层次较深。
1.4教学目标不能很好的完成。不少学生对电工电子技术课程基本知识的掌握不够,思考问题解决问题的能力不足,学习的态度不够端正,学习的方法存在着一定的偏差。而教育的过程是循序渐进的,需要教师和学生两方面相配合。
1.5学生的心理情况。因为大部分学生在此前的学习过程中基本没有接触过电工电子技术的相关知识或者是根本没有学习过相关课程。还有一部分学生的基础知识很差,这就使得学生从心理上、思想上对这门陌生的课程有了畏难情绪,觉得这门课是一门难学的课程,吃力的课程,结果就会有厌学的情绪,从而不能深入的学习,最后的不良结果就是学不好这门课。
2微时代下“微教学”的现状分析
目前来看,国内外对于微教学单元方面的研究多集中于课堂应用方面。
2.1从国内研究来看,吴玉龙在《“微教学单元”高职教学策略研究———以“知识点”和“技能点”》就针对高职科目中的微教学单元进行阐述。王世群在《“微波炉”加热教育--微博在教学中的应用探析》一文中介绍了作者于实习期间在所处班级进行的微博实验教学活动。
2.2从国外研究来看,R.W.Lucky于2010年发表的“ToTwitterOrNottoTwitter?”,用情境导入的方式,介绍了微博教育前景。KellyWalsh在文章“100WaystoTeachwithTwitter”中则花费了大量的精力总结他人的研究成果,列举推荐关于微博教育应用的100多种方法。纵观国内外的研究,学者都是将微教学单元侧重于微博教学上。而对于电工电子技术课程的教学研究是将课堂的微教学与借助于移动互联网平台的现代网络微教学相结合,更具有研究价值和实践价值。
3“微教学”在电工电子技术课程中的作用研究
目前来看,职业学校的学生几乎每个人都有一部手机,基本每部手机都正常上网,而且学生对于现代移动互联网平台工具的应用炉火纯青,如何根据学生的实际情况,有效的借助于移动互联网平台,把“微教学”在电工电子技术课程中的教学与辅导作用有效的利用起来,拟从以下几个方面构建微教学单元:
3.1微课堂:针对电工电子技术课程某一知识点,开展5~10分钟的针对性攻略,让学生在短时间内集中精力,展开学习。慢慢地,在课题研究的过程中,通过课堂实施总结出一套更加适合电工电子技术课程学生情况的教学方式。举例:5分钟时间,集中学极管的伏安特性,举一反三,深入渗透。
3.2微辩论:针对电工电子技术课程教学,开展3分钟微辩论,将学生分为正方与反方,鼓励学生大胆发言。对于中职学生来说,他们的好胜心比较强,当被冠以“角色”的担子,他们会积极准备,认真学习,参与微辩论。举例:液晶电视与高清电视的区别在什么地方。
3.3微实训:电工电子技术课程是一门实践性很强的专业,因此,在教学中需要将理论与实践相结合。在实践教学上,我们就某一点知识,开展微实训教学。举例:就三极管开关电路实验为标准,让学生3人一组,组内进行实践训练。
3.4微竞赛:可以就某一电路设计或者某一知识点进行微竞赛,通过微竞赛来提高学生的参与度,不仅考核学生的知识,更是让学生感受到了学习的乐趣。与日常竞赛不同,微竞赛的重点在于知识趣味性。举例:就三极管放大电路的安装展开小组竞赛,既有组内合作,也有组组之间竞赛。
3.5微考核:在课堂上,就学生表现和教学进程进行阶段性考核,这样的考核一改传统的“以考试成绩为衡量标准”的方式,随时开展动态考核能够让学生随时保持考核的状态。举例:针对二极管整流电路这一节内容,让学生在课堂上做出一个整流电路的作品来,并检验其结果。
3.6微信圈:通过微博、微信等新媒体强化学生与教师、专家甚至企业家的沟通,通过媒体来获取信息资源,在很大程度上可以开拓学生的视野。教师也通过微信圈及时的对学生做出的成绩给予表扬,对学生还存在的问题给予纠正和点评。举例:在13高职电子班建立微信圈,老师随时发出问题,学生也可随时和老师沟通。
4“微教学”在电工电子技术课程中研究目标
“微教学”在电工电子技术课程中的研究目标主要包括以下方面:
4.1培养学生学习电工电子技术课程的兴趣。通过微教学单元在电工电子技术课程中的改革研究进一步提高学生参与电工电子技术课程学习的积极性,培养学生学习兴趣,提高学生学习能力。一改传统教学模式,让学生能够更主动投入到学习中去。
物理学在高职教育理工类专业,具有不可或缺的重要作用,物理课的学习不仅促进学生职业能力的培养和职业素养的养成,也为后续课程的学习打下坚实的基础[1]。可是,随着高职教育的发展与教学改革的深入,物理课在教学中占的比重却越来越轻。众多高职院校甚至已将物理课请出了教学舞台,对高职理工类专业学生来说,撤消物理课,不仅使学生缺失了专业基础课与专业课所必需的物理基础知识,更使学生丧失了学习和掌握新技术的理论功底,丧失了可持续发展的能力与基础[2]。高职撤消物理课,而目前高职生的物理基础状况又如何?理科进校生,物理课是他们中学学习中的一块“短板”,物理基础普遍十分薄弱。文科进校生基础甚至不如初中毕业生。物理课遗留的问题,无疑为电工电子技术的教学留下了疑难。接受能力本来就不强的高职生,物理基础又十分欠缺,学习电工电子技术当然是十分费劲与吃力。1.2 解决课程“断桥”的根本出路高职撤消物理课,使学生缺失必需、够用的物理基础知识,造成电工电子技术与物理学课程间“断桥”。高职生学习专业基础课势必困难重重,部分同学遇到困难会一蹶不振,丧失学习的信心与动力。要从根本上解决专业基础课与基础课脱节的问题,首先要恢复高职物理教学,高职专业课必需、必用的物理内容,例如力学、电学部分应开设适当课时;其次,要加大物理教学改革力度,转变唯传授知识而教的传统观念,树立扩大视野、突出物理知识在科技领域中具体应用的教学理念,创新物理教法,提高教学效果,为更高层次专业课的学习夯实牢固的物理基础。
2为物理学的应用而教体现教学的出发点与归宿
2.1树立前瞻性教学理念、不唯传授知识而教
受应试教育的桎梏,多年来,物理教学比较注重物理知识的传授,注重学生解题能力的教学。教学呈现给学生的是一堆物理概念、定理和定律,及枯燥乏味的物理公式。这种仅基于应试,甚至功利目的的教学,失去了知识的内涵与魅力。造成学生对物理学习毫无兴趣,不想学,甚至厌学。脱离知识的具体应用的教学,培养出的不过是“有知识无文化的人”[3]。物理教师要着眼于未来,从知识应用的视角,树立前瞻性的教学理念。熟练地把握每个物理知识点在其它课程或学科领域里的应用,增强所授知识应用的针对性,减少学生学习的迷茫。这样既有利于学生明确物理课在其专业课程中的地位与作用;又让学生感悟学与用的针对性,避免单纯理论教学的枯燥感,提高物理学习的兴趣。
2.2着眼于实际应用、诠释知识教学的真谛
课程教学的目的不仅仅是教会学生知识,一个物理教师的责任就是要以新奇、有趣、疑惑引导学生进入一个物理学知识与物理学应用的新天地。为此,首先,物理教材要体现物理学知识在后续专业课程和有关技术领域的应用。要结合物理内容介绍物理科学技术发展的新成果、新成就,如现代信息技术、通讯技术的发展及应用,航空航天技术及研究发展情况,超导体的获得及应用,激光技术及应用等,使物理课具有时代气息。让学生走进教材,仿佛步入物理科学与技术应用的殿堂,增强学生对物理学科的兴趣。其次,物理教法要与时俱进。在理论教学中,不仅局限于讲授物理概念、定理和定律,以及推导一堆物理公式,而是要将物理知识与认识社会、解决与社会相关的物理实际问题结合起来,让物理理论实践化和具体化;如电学中向学生讲解工厂供电设备情况,介绍有关电力网的知识,日常家用电路的改进设计等。通过物理理论和实际应用的结合,让学生在理论学习的同时,了解物理学的具体应用。将物理教学着眼于未来、着眼于技术应用,才能真正诠释物理知识教学的真谛。
3凸现物理学的基础作用化解教学难度
3.1注重发掘拓展应用
电工电子技术中物理知识“府首即拾”。教学时要悉心发掘,决不能视而不见。图2中从概念、量、公式、性质到规律进行整理归纳,这都是在电工电子技术课程中客观存在的物理内容[4]。教学时,首先是发掘,与教学章节相关的知识点,课前事先稍作复习回顾,将其从即将学的新内容中凸现出来,以已学内容的“身份”出现,可减轻学生接受新知信息的负担。其次是恰当运用,让其铺垫旧知,实现与新内容间的无缝对接,利于学生接受新知。再次是复习旧知,迁移思路,探究新知,让新知在旧知的基础上拓展延伸,学生容易弄清知识结构,让所学知识在脑海中不是杂乱无章,孤零零地存放,而是形成一定的结构体系。由此引导学生掌握知识的脉络与联系,激发学生积极思考和学习的热情,提高教学效率。
3.2学科渗透提升理解
(1)要有一支高素质的师资队伍,教师要向双师型转化,在实验过程中才能更好地帮助学生提高工程实践能力和培养创新能力。
(2)加强实验室的建设,增加实验经费,保证实验室的实验设备满足开放实验的要求。要有有效的实验室管理方法,可通过计算机或校园网使实验管理的工作简化。应适当提高担任实验教学的教师待遇。
(3)学生要有学习的自觉性,才能保质保量按时完成实验,才能取得一定的效果。