自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備在電工電子技術(shù)教學(xué)的應(yīng)用論文

　　摘要：提出了電工電子技術(shù)實(shí)踐課程的一體化教學(xué)模式，即把實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)融為一體，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力．為避免實(shí)驗(yàn)室、硬件設(shè)備的重復(fù)設(shè)置造成資源浪費(fèi)，提出自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備．教學(xué)實(shí)踐表明，該一體化教學(xué)模式能夠有效提高電工電子技術(shù)各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐技能，同時(shí)驗(yàn)證了自主研發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝置完全可以滿(mǎn)足實(shí)踐教學(xué)的需求．

　　關(guān)鍵詞：自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備；電工電子技術(shù)；實(shí)踐教學(xué)

　　電工電子技術(shù)是電類(lèi)及部分非電專(zhuān)業(yè)的必修課程[1-2]，該課程實(shí)踐性及實(shí)用性強(qiáng)，其實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)（有的專(zhuān)業(yè)獨(dú)立設(shè)課）、實(shí)習(xí)及課外的開(kāi)放、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，課程結(jié)束常有1~2周的課程設(shè)計(jì)，學(xué)有余力的學(xué)生還可以參加各類(lèi)電子大賽培訓(xùn)等．這些課程既相對(duì)獨(dú)立，又密不可分．如何合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)，決定了課程教學(xué)的成功與否．為了培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用電子技術(shù)理論知識(shí)分析設(shè)計(jì)電路，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)造性思維能力，在教學(xué)中實(shí)施一體化教學(xué)模式．理論課教師同時(shí)承擔(dān)授課班級(jí)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐課程，教師對(duì)授課班級(jí)的情況熟悉，可以做到更好地因材施教．在此基礎(chǔ)上，研制了電工電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)．該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以完成電工電子技術(shù)的課程內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、電子實(shí)習(xí)以及課程設(shè)計(jì)等教學(xué)任務(wù)，滿(mǎn)足了各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的需求．各理論、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相互滲透、有機(jī)結(jié)合，形成了完整的教學(xué)體系，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[3]．

　　1構(gòu)建一體化教學(xué)模式

　　1.1深化實(shí)踐教學(xué)改革實(shí)踐教學(xué)改革，對(duì)加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，提高學(xué)生創(chuàng)新能力至關(guān)重要．作為地方工科學(xué)院，本著從人才培養(yǎng)體系整體出發(fā)，以能力培養(yǎng)為主線，構(gòu)建分層次、多模塊的實(shí)踐教學(xué)體系．把本課程新技術(shù)和器件及時(shí)引入實(shí)踐教學(xué)中，使學(xué)生在學(xué)校就能接觸到電子技術(shù)的最新知識(shí)，學(xué)生的實(shí)踐課內(nèi)容與教師的科研、工程項(xiàng)目及企業(yè)技術(shù)需求緊密聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合．充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)更新傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和技術(shù)方法，從多方面、多渠道加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和電子實(shí)習(xí)等實(shí)踐課程，以各類(lèi)競(jìng)賽及學(xué)校推出的多種學(xué)生科技項(xiàng)目強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力．建立新型的適應(yīng)學(xué)生能力培養(yǎng)，鼓勵(lì)探索和創(chuàng)新多元化實(shí)踐教學(xué)模式及考核方法，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)能力的提高[4-5]．1.2培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力在校大學(xué)生存在人生目標(biāo)不明確、學(xué)習(xí)動(dòng)力不足等現(xiàn)象．對(duì)此，從學(xué)生入學(xué)開(kāi)始給各班級(jí)配備了班主任輔導(dǎo)員．由于專(zhuān)任學(xué)生輔導(dǎo)員編制少，通常是一個(gè)輔導(dǎo)員負(fù)責(zé)十幾個(gè)班級(jí)的日常工作，所以學(xué)生有問(wèn)題不能及時(shí)和輔導(dǎo)員溝通，有了班主任后學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)能在第一時(shí)間反饋給班主任，當(dāng)然大學(xué)班主任不同于中學(xué)，他們研究如何幫助學(xué)生樹(shù)立人生目標(biāo)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生從步入大學(xué)前的被動(dòng)學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變到大學(xué)生活中的自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式．班主任由專(zhuān)業(yè)教師兼任，他們都有自己的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生自發(fā)加入到教師的實(shí)驗(yàn)室中，從而大大提高了學(xué)生的實(shí)踐能力．1.3建立實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量保障機(jī)制為保障實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，除常規(guī)制度外，還出臺(tái)各種競(jìng)賽章程及科技項(xiàng)目鼓勵(lì)政策等，鼓勵(lì)學(xué)生參加科研和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，鼓勵(lì)教師積極投入到學(xué)生的能力培養(yǎng)中．教師參與學(xué)生實(shí)踐項(xiàng)目指導(dǎo)的，在評(píng)職、評(píng)聘和評(píng)優(yōu)中給予政策傾斜，同時(shí)在工作量上也給予適當(dāng)補(bǔ)貼，激發(fā)了教師的指導(dǎo)積極性．學(xué)校專(zhuān)門(mén)設(shè)置了創(chuàng)業(yè)實(shí)踐基金，學(xué)生科技創(chuàng)新基金，從激勵(lì)機(jī)制和經(jīng)費(fèi)保障方面促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育．

　　2一體化教學(xué)模式的具體實(shí)施

　　以國(guó)家級(jí)、省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為依托，建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐基地，教師自發(fā)投入到指導(dǎo)學(xué)生中，從而極大地增強(qiáng)了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、自主創(chuàng)新的興趣，為一體化教學(xué)模式的順利實(shí)施提供了保障，具體措施有：2.1開(kāi)設(shè)與實(shí)踐相關(guān)的選修和必修課為提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，主要通過(guò)開(kāi)設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類(lèi)必修課和選修課，舉辦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類(lèi)講座，專(zhuān)業(yè)教育中滲透創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等途徑，給學(xué)生傳授創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基本理論和基本方法．組建學(xué)生科技與創(chuàng)業(yè)社團(tuán)，并鼓勵(lì)其開(kāi)展虛擬創(chuàng)業(yè)活動(dòng)．定期舉辦或組織學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽，開(kāi)展各級(jí)各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)，舉辦各類(lèi)技能培訓(xùn)，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力．現(xiàn)在的本科教育是大眾化教育，學(xué)校的大量擴(kuò)招，使教師很難兼顧到所有學(xué)生．因此，通過(guò)組建電子協(xié)會(huì)等形式，培訓(xùn)少數(shù)對(duì)實(shí)踐能力感興趣并具有一定自學(xué)能力的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)室由高年級(jí)學(xué)生定期組織培訓(xùn)和討論并向這部分學(xué)生開(kāi)放，培養(yǎng)精英學(xué)苗．進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和電子實(shí)習(xí)等教學(xué)過(guò)程中又會(huì)帶動(dòng)其他學(xué)生，輔助教師進(jìn)行指導(dǎo)，將積累的實(shí)踐知識(shí)傳授給其他學(xué)生．教師指導(dǎo)各年級(jí)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生組隊(duì)申請(qǐng)并完成校級(jí)、省級(jí)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目及參加各類(lèi)競(jìng)賽等．能力強(qiáng)的學(xué)生直接吸收進(jìn)入教師的研究室，融入到教師的科研項(xiàng)目中，撰寫(xiě)論文，申請(qǐng)專(zhuān)利，進(jìn)一步提高了學(xué)生的科研及創(chuàng)新能力．通過(guò)這種反應(yīng)堆式的互幫互助，將知識(shí)傳授給每個(gè)學(xué)生．2.2教學(xué)環(huán)節(jié)緊密銜接，形成一個(gè)完整的實(shí)踐教學(xué)體系電工電子技術(shù)課程教學(xué)包括理論教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和電工電子實(shí)習(xí)，課外有學(xué)生自發(fā)申請(qǐng)參加的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)和各種電子設(shè)計(jì)類(lèi)競(jìng)賽．該課程實(shí)踐性實(shí)用性強(qiáng)，因此在理論教學(xué)中結(jié)合實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中完成對(duì)理論的應(yīng)用．為更好地做到理論與實(shí)踐的結(jié)合，教師同時(shí)承擔(dān)理論課授課班級(jí)的所有實(shí)踐課程，做到知己知彼，效果更好．教師把課程設(shè)計(jì)及電子實(shí)習(xí)的內(nèi)容提前布置給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)布置的任務(wù)查閱資料，了解有關(guān)后續(xù)實(shí)踐課程．學(xué)生在學(xué)習(xí)中目的明確，更加清楚學(xué)到的實(shí)驗(yàn)電路用到哪里，如何設(shè)計(jì)各模塊電路，同時(shí)把設(shè)計(jì)好的單元模塊電路利用手中的電腦或教師提供的EDA實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行仿真，驗(yàn)證設(shè)計(jì)電路的技術(shù)指標(biāo)及可行性．理論教學(xué)與和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為課程設(shè)計(jì)做前導(dǎo)，課程設(shè)計(jì)為電子實(shí)習(xí)做鋪墊，電子實(shí)習(xí)又為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目及電子競(jìng)賽打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．通過(guò)一系列教學(xué)過(guò)程，不僅提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，還鞏固了對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握．這樣環(huán)環(huán)相扣，使各教學(xué)環(huán)節(jié)自成體系，達(dá)到了事半功倍的效果[6]．2.3鼓勵(lì)學(xué)生參加電子競(jìng)賽、申報(bào)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目學(xué)校、教師組織學(xué)生參加各級(jí)電子類(lèi)競(jìng)賽項(xiàng)目，參賽學(xué)生在省級(jí)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、飛思卡爾智能車(chē)競(jìng)賽以及互聯(lián)網(wǎng)+大賽中取得好成績(jī)，極大地激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性．越來(lái)越多的學(xué)生積極申請(qǐng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室、電子協(xié)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)生自己知道該學(xué)什么，如何學(xué)會(huì)，如何把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用的實(shí)踐中，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)得到了極大提高[7]．在課程設(shè)計(jì)和電子實(shí)習(xí)中引入電子競(jìng)賽題目，將課程設(shè)計(jì)和電子實(shí)習(xí)作為一個(gè)整體環(huán)節(jié)，允許學(xué)生自由組隊(duì)采用項(xiàng)目申報(bào)的形式完成某個(gè)競(jìng)賽題目作為課程設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)成績(jī)．經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)的優(yōu)秀學(xué)生在班級(jí)里起到了很好的輻射作用，激發(fā)廣大學(xué)生對(duì)電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)興趣，從而形成良性循環(huán)．

　　3電工電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制

　　電工電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的改革及一體化教學(xué)模式的建立與實(shí)施需要有一個(gè)功能先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)做支撐，因此研制了電工電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，目前實(shí)驗(yàn)臺(tái)基本完成，在調(diào)試運(yùn)行階段．經(jīng)驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)臺(tái)性能、功能完全滿(mǎn)足電工電子技術(shù)相關(guān)實(shí)踐課程的要求，是一個(gè)性?xún)r(jià)比很高的實(shí)驗(yàn)裝置，有推廣價(jià)值．3.1綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)整體采用對(duì)稱(chēng)式正反背靠背四工位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．實(shí)驗(yàn)臺(tái)把實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)所需的常規(guī)儀器設(shè)備、儀表和電腦等統(tǒng)一盤(pán)裝到封閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)，外部只露出操作面板．實(shí)驗(yàn)電路采取標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊的外形尺寸采取統(tǒng)一封裝，多個(gè)模塊可以組合到實(shí)驗(yàn)底板上，實(shí)驗(yàn)底板采取翻板式結(jié)構(gòu)．模塊內(nèi)只給出實(shí)驗(yàn)必須的器件，所有需要搭接的電路均由學(xué)生連線完成．學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜程度自行組合模塊，此種結(jié)構(gòu)既可以保證基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)出，又可以完成復(fù)雜性、綜合性強(qiáng)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)．3.2綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的功能及特點(diǎn)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電路模塊分為模擬電路模塊、數(shù)字電路模塊、電路基礎(chǔ)模塊和EDA模塊，可以同時(shí)開(kāi)出多門(mén)課程．綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)既可以完成硬件實(shí)驗(yàn)，又可以完成仿真實(shí)驗(yàn)；既可以承擔(dān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，又可以完成課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及開(kāi)放實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)臺(tái)采取的翻板式結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)時(shí)放下翻板，實(shí)驗(yàn)結(jié)束合上翻板，在寬敞的臺(tái)面上可以完成電子實(shí)習(xí)等焊接安裝的任務(wù)．因此，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的綜合性強(qiáng)，所有實(shí)驗(yàn)室配備此種實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以同時(shí)開(kāi)出多門(mén)實(shí)踐課程．避免了不同學(xué)科的實(shí)驗(yàn)使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備種類(lèi)繁多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室的重復(fù)建設(shè)，有效的節(jié)省了實(shí)驗(yàn)空間，提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率．實(shí)驗(yàn)臺(tái)上配備有計(jì)算機(jī)，既可以完成仿真實(shí)驗(yàn)，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)化管理．學(xué)生可以提前在網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前熟知實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，做好預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)波形結(jié)果，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析總結(jié)．實(shí)驗(yàn)教學(xué)中指導(dǎo)教師可以實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生上課情況，觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)并給出過(guò)程性學(xué)習(xí)成績(jī)．本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)注重綜合性、先進(jìn)性、開(kāi)放性、實(shí)用性和便利性．通過(guò)科學(xué)地設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及實(shí)踐環(huán)節(jié)，課程達(dá)到了全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)作風(fēng)、實(shí)驗(yàn)技能以及綜合分析、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識(shí)．

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