時(shí)間:2023-08-27 15:16:57
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摘要:建筑電氣的施工質(zhì)量直接影響到建筑物的安全性和舒適性。近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,給建筑業(yè)帶來了蓬勃生機(jī),但同時(shí)也出現(xiàn)了一些施工質(zhì)量問題。對施工質(zhì)量的投訴比較多。但是隨著時(shí)代的發(fā)展,建筑電氣工程的安裝項(xiàng)目不斷增多,且日趨復(fù)雜,質(zhì)量要求不斷提高,對建筑電氣從業(yè)人員的知識和技術(shù)水平提出更高的要求。因此要提高電氣工程安裝質(zhì)量,一定要在思想上加以重視。本文對建筑電氣工程在施工過程中的質(zhì)量控制方法進(jìn)行介紹,并提出相應(yīng)的控制措施。
關(guān)鍵詞:建筑電氣工程 ;圖紙會(huì)審;安裝控制重點(diǎn)Abstract: the quality of the construction of the building electric directly influence the safety and comfort of the building. In recent years, along with the development of national economy and the improvement of people's living standard, to construction brought vigorous vitality, but there was also some construction quality problem. The quality of the construction of more complaints. But with the development of The Times and the installation of electrical engineering construction projects has increased, and increasingly complex, the quality requirement enhances unceasingly, the architecture electrical workers of knowledge and technology level put forward higher requirement. Therefore to improve the electrical engineering installation quality, must be taken seriously in thought. In this paper, the construction of electrical engineering in the construction process of quality control methods are introduced, and the corresponding control measures.
Keywords: building electrical engineering; Co-examination; Installation control key
中圖分類號:TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
建筑電氣工程是主要控制建筑工程質(zhì)量問題,同時(shí)建筑電氣工程也影響建筑工程的工期和工程的預(yù)期效果等問題。在建筑電氣工程中電纜的鋪設(shè)、燈光的照明、廣播和通訊以及消防等項(xiàng)目,這些建筑電氣工程項(xiàng)目在施工方面都有可能存在一些質(zhì)量上的問題。如果想解決這些電氣工程上存在的問題,我們就應(yīng)該保證建筑電氣工程的施工人員和技術(shù)人員對建筑電氣工程的熟練掌握,專業(yè)知識過硬,并且加強(qiáng)管理人員的素質(zhì)和責(zé)任心的培養(yǎng)。對建筑電氣工程的技術(shù)人員還要加強(qiáng)自身的專業(yè)知識的同時(shí),也要隨時(shí)隨地的了解建筑電氣工程行業(yè)的動(dòng)態(tài)和基本的發(fā)展方向以此來充實(shí)自己。技術(shù)人員在建筑電氣工程的施工程序當(dāng)中,應(yīng)該要達(dá)到預(yù)計(jì)的規(guī)劃效果和要確保施工過程中的質(zhì)量,這樣就要求各個(gè)施工人員之間的相互配合,同時(shí)對建筑工程的工程造價(jià)、進(jìn)度和工程質(zhì)量等方面都要嚴(yán)格的審查。只有這樣才能很好地保證建筑物的工程質(zhì)量問題,以此可以達(dá)到建筑物的預(yù)期規(guī)劃的效果。2.建筑電氣工程的施工2.1 建筑電氣工程施工的準(zhǔn)備工作建筑電氣工程的施工準(zhǔn)備工作就是能夠確保建筑工程能夠按照施工進(jìn)度的整體設(shè)計(jì)施工,并且能夠順利的完成。要想全面完成建筑電氣工程中各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),必須要有計(jì)劃,有步驟和有階段性的工作,這即體現(xiàn)在施工前,也貫穿在整個(gè)施工的過程中。要想保證建筑電氣工程的施工能夠順利的完成,前提就是要充分地做好電氣工程施工前的準(zhǔn)備,這樣才能確保電氣工程施工順利有效地進(jìn)行下去。建筑電氣工程的施工準(zhǔn)備工作,大體可分為作業(yè)條件的施工準(zhǔn)備及階段性施工準(zhǔn)備。作業(yè)條件的施工準(zhǔn)備就是指在某一個(gè)施工的階段,某一施工分部和分項(xiàng)工程或者某個(gè)電氣工程施工部分所做的準(zhǔn)備工作,作業(yè)條件施工是有局部性和經(jīng)常性的施工準(zhǔn)備工作。建筑電氣工程中的階段性施工準(zhǔn)備,它是指在工程開工前,所做對建筑工程的各項(xiàng)所做的準(zhǔn)備工作。2.2建筑電氣工程的施工準(zhǔn)備主要包括:a. 電氣工程技術(shù)的準(zhǔn)備b. 準(zhǔn)備施工現(xiàn)場c. 材料和機(jī)具的準(zhǔn)備工作d. 施工勞動(dòng)力準(zhǔn)備。2.3建筑電氣工程的技術(shù)準(zhǔn)備工作主要包括五項(xiàng)內(nèi)容: (1)審查和熟悉施工圖紙。施工圖紙時(shí)體現(xiàn)出設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)目的,施工圖紙是施工人員的施工導(dǎo)向和依據(jù)。審查和熟悉施工圖紙的目的則是為了讓施工人員了解圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)內(nèi)容和施工的技術(shù)要求,讓施工人員明確電氣工程所使用用的各種設(shè)備與相關(guān)材料,知道電氣工程施工的基本要求,了解各個(gè)專業(yè)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。 (2)進(jìn)行編制施工組織計(jì)劃(施工方案 )。做好施工準(zhǔn)備的核心內(nèi)容是編制施工組織計(jì)劃(施工方案)。安裝工作的基本原則是盡量最少不必要的損耗,盡量合理的縮短工程的施工周期,用最適合最簡便的技術(shù)方法和施工手段以此來創(chuàng)造出最佳預(yù)期產(chǎn)品。綜上所述,施工組織(施工方案編寫)的成功與否,它會(huì)直接影響施工的工程質(zhì)量以及施工方的經(jīng)濟(jì)利益。 (3)編制施工預(yù)算。依據(jù)施工圖紙的工作作業(yè)量,施工組織計(jì)劃(或施工方案)事先編制的施工方案和施工方面的技術(shù)錯(cuò)誤解決方法以及施工的進(jìn)度與計(jì)劃,依據(jù)建筑工程的預(yù)算定額,編制出比較詳細(xì)的施工預(yù)算。 (4)圖紙的會(huì)審。所謂的圖紙會(huì)審其實(shí)就是對施工技術(shù)的一次交底,同時(shí)也是對圖紙一項(xiàng)全面的審核。在建筑工程即將開工之前,由建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位以及施工單位等多方面的專業(yè)技術(shù)人員所討論的圖紙會(huì)審,這是建筑施工準(zhǔn)備工作中不可缺少的一項(xiàng)必不缺少程序,圖紙會(huì)審是順利沒有阻礙施工打下鋪墊也是確保施工質(zhì)量的重要工序。 (5)熟悉有關(guān)建筑工程的規(guī)范以及相關(guān)的技術(shù)文件與資料。工程項(xiàng)目在施工之前,應(yīng)該了解相關(guān)的施工和有關(guān)的驗(yàn)收規(guī)范,熟悉相關(guān)設(shè)備的安裝說明和使用的注意問題,來確保安裝的工程符合規(guī)范的質(zhì)量要求,應(yīng)該符合方便、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的基本母目的。2.4施工的現(xiàn)場準(zhǔn)備工作。在施工過程中為了確保安全和順利施工進(jìn)行,應(yīng)該在施工進(jìn)行時(shí)有很好地施工條件。2.5機(jī)具和材料準(zhǔn)備。依據(jù)現(xiàn)場的施工方案以及施工的預(yù)算、組織機(jī)具的使用與調(diào)配和材料的外采任務(wù),并且應(yīng)該計(jì)劃地實(shí)施機(jī)械、工具和材料的準(zhǔn)時(shí)到場。2.6 安裝建筑電氣施工階段。當(dāng)建筑電氣工程施工的準(zhǔn)備工作基本完成時(shí)而且具備施工條件之后,就可實(shí)施安裝工程的施工階段。安裝施工階段主要包括: a.設(shè)備的安裝b.收尾工作的調(diào)試c.整改和調(diào)整d.測試運(yùn)行情況;線管的預(yù)埋、線路的敷設(shè)、單體檢查試驗(yàn)等方面的工作,并且應(yīng)該做好電氣試驗(yàn)的記錄和施工筆記的記錄;與此同時(shí)應(yīng)該做好相應(yīng)資料的收集和整理及收工圖的繪制的工作。2.7 竣工驗(yàn)收階段??⒐を?yàn)收是指所接管的建筑工程在施工單位自行質(zhì)量檢查評定的基礎(chǔ)上,還要有參與建設(shè)活動(dòng)的相關(guān)聯(lián)單位對檢驗(yàn)批、分項(xiàng)、分部、單位工程的質(zhì)量進(jìn)行抽樣驗(yàn)查,根據(jù)工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)用書面的形式對工程質(zhì)量有一個(gè)合格還是不合格的驗(yàn)收。3.建筑電氣工程存在的問題 建筑電氣工程的控制和質(zhì)量管理取決于設(shè)計(jì)階段,只要能夠把握好設(shè)計(jì)的質(zhì)量問題,就可以把沒有必要發(fā)生的問題在施工前有個(gè)很好地解決,為以后的施工帶來方便。對于電氣工程來言造成工程不良的后果這樣是電氣工程上的設(shè)計(jì)問題的安全性和可信性,建筑電氣工程的施工圖在提交之前應(yīng)該注意:沒有做電氣保護(hù)接地設(shè)備,避免應(yīng)用TN-C的低壓配電系統(tǒng)等。綜上所述完全違背了電氣安全設(shè)計(jì)。建筑的低壓線路的截面的配電是經(jīng)常出問題的部分,因?yàn)樵诂F(xiàn)場的較大想的用電設(shè)備多而且都是單向的負(fù)電荷,這三項(xiàng)電荷如果不平衡的話,這個(gè)結(jié)果會(huì)造成中線的電流的通過是不平衡的,其實(shí)這個(gè)問題是容易解決的,三相四線和相三線的的配電當(dāng)中,當(dāng)工地的用電量大時(shí)N線或PEN線應(yīng)該不能小于相線的截面。如果施工設(shè)計(jì)的深度不夠建設(shè)部設(shè)計(jì)工程的文件深度。這樣的問題很普遍,這樣的問題主要是設(shè)計(jì)文件的可實(shí)施性的問題方面的不足,這樣的結(jié)果將會(huì)導(dǎo)致施工建設(shè)的安裝出現(xiàn)難度和錯(cuò)誤。還可以造成可用性方面的影響,因?yàn)椴话惨?guī)定的設(shè)計(jì)文件規(guī)定的深度進(jìn)行施工,所建造出的建筑物會(huì)對性能方面有影響。在安全方面也存在許多問題:施工現(xiàn)場的電工應(yīng)該按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)查閱合格之后,才能到崗位上工作;其他相關(guān)的電業(yè)人員應(yīng)該通過有關(guān)的教育培訓(xùn)和技術(shù)考試后才可以到崗。電氣工程安裝的施工人員必須按照國標(biāo)和企業(yè)的有關(guān)規(guī)定來施工,施工現(xiàn)場所使用的臨時(shí)電應(yīng)該符合《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》及相關(guān)的規(guī)定。建筑施工現(xiàn)場的用火例如氣焊、噴燈、炊具設(shè)備等應(yīng)該有防火的準(zhǔn)備。施工中所使用的電氣設(shè)備應(yīng)該按照工作電壓、工作電流、工作頻率和使用環(huán)境規(guī)定,并防止漏電的問題。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新人才;電氣工程;課程改革;教學(xué)改革
作者簡介:李俊峰(1978-),男,河南南陽人,浙江理工大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)控制學(xué)院,副教授;潘海鵬(1965-),男,河南濮陽人,浙江理工大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)控制學(xué)院,教授。(浙江 杭州 310018)
基金項(xiàng)目:本文系2009年浙江理工大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化新專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:xzy200905)、2012年浙江理工大學(xué)電氣工程系列課程建設(shè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:XLKC1203)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0059-03
隨著社會(huì)的發(fā)展,其對學(xué)生的能力、素質(zhì)要求越來越高,《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》又一次明確要求學(xué)校在人才培養(yǎng)上堅(jiān)持“德育為先,能力為重,全面發(fā)展”。[1]目前,我國高等教育長期形成的以傳承知識為中心的觀念使教師注重傳授知識,忽視工程能力,使學(xué)生滿足于對知識的學(xué)習(xí)和記憶,注重模仿和重復(fù)以應(yīng)付考試,缺乏解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力。社會(huì)更看重的是學(xué)生的工程應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力,而對學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng)需要相適應(yīng)的培養(yǎng)方案、課程體系。[2-4]
浙江理工大學(xué)(以下簡稱“本?!保╇姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化專業(yè)2009年經(jīng)教育部批準(zhǔn)開始招生,本校的電氣專業(yè)主要有兩個(gè)培養(yǎng)方向:電機(jī)與電器和電力系統(tǒng)自動(dòng)化。由于是新專業(yè),這兩個(gè)方向并沒有嚴(yán)格分開,也就是說,這兩個(gè)方向的課程學(xué)生都要學(xué)習(xí)。與國內(nèi)清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)及東南大學(xué)等高校的電氣專業(yè)相比,本校的電氣專業(yè)剛起步,辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足,專業(yè)建設(shè)更處于較低水平。為了避免電氣專業(yè)學(xué)生在起步階段與其他名校學(xué)生拉開差距,本校汲取其他高校在電氣專業(yè)辦學(xué)上的經(jīng)驗(yàn)和長處,結(jié)合該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)特色,開展面向工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的“電氣工程”系列課程建設(shè),這對電氣新專業(yè)的建設(shè)將起到舉足輕重的作用。
一、建立教授為首的系列課程
本校以實(shí)際工程為背景,以工程素質(zhì)和工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目的,構(gòu)建電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的知識體系和課程體系。電氣工程系列課程主要包括電力電子與電氣傳動(dòng)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、嵌入式系統(tǒng)及自動(dòng)控制四個(gè)系列課程。電力電子與電氣傳動(dòng)系列課程包含的課程有“電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”、“電力電子技術(shù)”、“電機(jī)設(shè)計(jì)”、“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”、“MATLAB與系統(tǒng)仿真”及“電氣傳動(dòng)大型綜合設(shè)計(jì)”;電力系統(tǒng)自動(dòng)化系列課程包含的課程有“電力系統(tǒng)分析”、“繼電保護(hù)技術(shù)”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”、“高電壓工程”、“供變電技術(shù)”及“建筑電氣與自動(dòng)化”;嵌入式系統(tǒng)系列課程包含的課程有“單片機(jī)原理與應(yīng)用”、“電源技術(shù)”、“ARM嵌入式系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用”、“現(xiàn)場總線技術(shù)”、“DSP技術(shù)及應(yīng)用”及“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程設(shè)計(jì);自動(dòng)控制系列課程包含的課程有“自動(dòng)控制原理”、“現(xiàn)代控制理論”、“智能控制導(dǎo)論”、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”、“紡織電氣控制”及“控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)”。
以本校電力系統(tǒng)自動(dòng)化系列課程建設(shè)為例,探討一下電力系統(tǒng)自動(dòng)化系列課程的改革情況以及建設(shè)特色、建設(shè)成效。
二、系列課程建設(shè)改革
1.加強(qiáng)教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)
為了建設(shè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化系列課程,保證教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)水平,不斷深化教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的改革,本校建立了一個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)。該教學(xué)團(tuán)隊(duì)共有教師9人,其中教授2人(博士生導(dǎo)師1名),副教授5人,講師2人;具有博士學(xué)位6人,在讀博士1人;45周歲以上2人,其余均為35周歲以下的青年教師。成員學(xué)歷與職稱層次高,年齡、知識、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理,團(tuán)隊(duì)意識強(qiáng),合作出色,另外,還聘請了5名相關(guān)專業(yè)指導(dǎo)教師。
電力系統(tǒng)自動(dòng)化系列課程建設(shè)組的職責(zé)、功能、任務(wù)是:制定課程體系;整合課程內(nèi)容;修訂教學(xué)大綱;相互隨課堂聽課;開展教改和教學(xué)法研究;規(guī)劃和編寫教材建設(shè);教學(xué)與檢查實(shí)驗(yàn);培養(yǎng)青年教師。
2.教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革
(1)課程體系科學(xué)化。以電力系統(tǒng)分析精品課程的建設(shè)為龍頭,按照整體優(yōu)化、突出特色的原則,圍繞本校紡織電氣特色,形成一整套科學(xué)的、具有鮮明特色的專業(yè)課程體系和建立一套適應(yīng)性更強(qiáng)的“421”全方位教學(xué)新體系,即通過理論教學(xué)、CAI技術(shù)、實(shí)踐教學(xué)、參與科研等環(huán)節(jié),促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和教師學(xué)術(shù)水平的提高,最終促進(jìn)學(xué)科建設(shè)的發(fā)展。而學(xué)科建設(shè)的發(fā)展是否達(dá)到預(yù)定目標(biāo),還要和預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果改進(jìn)教學(xué)方法與手段保證目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí),根據(jù)各課程之間的內(nèi)容銜接完善現(xiàn)有教學(xué)計(jì)劃,從時(shí)間上順序相連,從內(nèi)容上環(huán)環(huán)相扣,使課程體系科學(xué)化。
(2)教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化。根據(jù)本校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和特色,修訂面向21世紀(jì)、科學(xué)合理、嚴(yán)格規(guī)范的電氣工程系列課程教學(xué)大綱和教學(xué)方案,更新教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化;選用面向21世紀(jì)課程教材、“十一五”國家級規(guī)劃教材或國家級優(yōu)秀教材等,注重教材的先進(jìn)性與前瞻性;講課時(shí)引入教師科研中運(yùn)用的新技術(shù)、新方法、新設(shè)備等,使學(xué)生不僅能夠掌握基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用,而且能夠關(guān)注學(xué)科前沿。
3.實(shí)驗(yàn)(實(shí)踐)教學(xué)的改革與建設(shè)
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是工科專業(yè),培養(yǎng)的是工程人才,必須以工程實(shí)踐為基礎(chǔ),以實(shí)踐作為立足的根本。[5]目前,本校電氣工程專業(yè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),學(xué)生只要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地操作就可完成實(shí)驗(yàn)。但是,電力安全生產(chǎn)具有一定的特殊性和重要性,對于電氣設(shè)備的操作、電氣設(shè)備事故和異常情況分析處理等電力生產(chǎn)運(yùn)行的主要內(nèi)容,需要學(xué)生動(dòng)手操作,要求學(xué)生有工程實(shí)踐體驗(yàn),不能只紙上談兵?;谝陨系恼J(rèn)識,本校在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改革和建設(shè):
(1)根據(jù)電氣工程行業(yè)特點(diǎn)結(jié)合本校的實(shí)際情況,通過軟、硬件開發(fā)改造實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),使實(shí)驗(yàn)過程接近于實(shí)際的工作環(huán)境,為課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和學(xué)生科技創(chuàng)新提供一個(gè)良好的實(shí)踐場所。
(2)開發(fā)電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái),精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容并修訂實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,增加創(chuàng)新性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。綜合性實(shí)驗(yàn)要體現(xiàn)專業(yè)課程間的整體性和連貫性,打破單個(gè)課程進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的界限,實(shí)現(xiàn)一體化實(shí)踐教學(xué)體系。例如在“微機(jī)保護(hù)”實(shí)踐教學(xué)中,可以綜合“單片機(jī)原理”、“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化”、“電力系統(tǒng)仿真”等多門課程知識。此外,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和設(shè)備開發(fā),綜合訓(xùn)練學(xué)生的自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力、實(shí)踐動(dòng)手能力及對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力等,提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。
(3)選擇教師科研過程中的生產(chǎn)實(shí)踐問題作為教學(xué)案例,使學(xué)生將實(shí)踐教學(xué)與工業(yè)現(xiàn)場相結(jié)合,從而鍛煉學(xué)生解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力,同時(shí)可以為生產(chǎn)企業(yè)提供技術(shù)支持。
(4)編寫電氣工程大型課程設(shè)計(jì)任務(wù)書,課程設(shè)計(jì)來自教師的工程設(shè)計(jì)課題,與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。例如35kV或110kV變電站的設(shè)計(jì)等,讓學(xué)生通過大型課程設(shè)計(jì),熟練掌握變電所設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)流程,把電氣工程系列課程知識串在一起,形成系統(tǒng)化,使學(xué)生得到一次綜合性應(yīng)用鍛煉,有利于他們對知識的掌握、鞏固、以及對知識的綜合應(yīng)用。同時(shí)將課程實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)、科研實(shí)訓(xùn)多個(gè)環(huán)節(jié)相結(jié)合,充實(shí)教學(xué)內(nèi)容和提高教學(xué)效果及本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
(5)對學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室,開展預(yù)約實(shí)驗(yàn)、興趣實(shí)驗(yàn),力爭實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)。這個(gè)開放包括兩個(gè)方面:一是實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放,實(shí)驗(yàn)室安排一個(gè)時(shí)段完成某一個(gè)或某一類實(shí)驗(yàn),由學(xué)生自己來預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;二是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開放,即實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書只提出實(shí)驗(yàn)的基本要求,由學(xué)生自己來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容、步驟和實(shí)驗(yàn)線路。
(6)利用MATLAB電力系統(tǒng)仿真工具箱開發(fā)潮流計(jì)算軟件、負(fù)荷計(jì)算軟件、短路電流計(jì)算軟件、微機(jī)保護(hù)算法等,搭建電力系統(tǒng)仿真平臺(tái),進(jìn)行電力系統(tǒng)各種短路、變壓器勵(lì)磁涌流、變壓器保護(hù)、線路保護(hù)等各種仿真研究。并將開發(fā)的各種軟件移植到電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)裝置中,檢驗(yàn)這些軟件和算法的實(shí)用性。
4.教學(xué)方法與手段的改進(jìn)
(1)提問式教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合。在課堂教學(xué)中,應(yīng)以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體。學(xué)生可以自由發(fā)表意見,對有見地的學(xué)生發(fā)言要充分肯定,鼓勵(lì)創(chuàng)新思維,鼓勵(lì)個(gè)性發(fā)展。對理解有失偏頗甚至理解錯(cuò)誤的學(xué)生,不要挫傷他們的學(xué)習(xí)積極性,要給以鼓勵(lì),給予正確引導(dǎo)。教師要潛心研究、精心備課,做好課堂教學(xué)策劃,營造一個(gè)和諧寬松的課堂氛圍,讓學(xué)生懷著輕松愉快的心情參與學(xué)習(xí),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;教師結(jié)合課題進(jìn)行案例分析,把研究性學(xué)習(xí)的方法貫穿在專業(yè)課程的教學(xué)中。
(2)互動(dòng)式教學(xué)與討論式教學(xué)相結(jié)合。在課堂教學(xué)中,教師充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生“參與”的興趣,引導(dǎo)學(xué)生積極思考并提出問題和解決問題,與學(xué)生形成互動(dòng)。此外,在教學(xué)結(jié)束時(shí),教師可以給學(xué)生提出一些問題,讓學(xué)生在課外準(zhǔn)備,留作下次課進(jìn)行討論。學(xué)生為了準(zhǔn)備這些問題,事先必須對本章節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí),查閱相關(guān)資料。這種方法促使學(xué)生積極地思考,提高學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新意識。
(3)多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。多媒體教學(xué)具有信息量大、速度快、圖文并茂、聲形相應(yīng)、生動(dòng)逼真等特點(diǎn),可以使教學(xué)過程更加生動(dòng)、直觀,使學(xué)生全方位地接受信息。例如,繼電保護(hù)的動(dòng)作過程、控制回路的動(dòng)作過程、高壓電器的工作原理等內(nèi)容都可以開發(fā)和制作成FLASH動(dòng)畫,教師在講課過程中反復(fù)操作,既可以吸引學(xué)生又使該內(nèi)容容易被學(xué)生接受。但是,多媒體教學(xué)也有不足之處,例如會(huì)使學(xué)生來不及記筆記,或?yàn)橛浌P記而不注意聽課。課堂上全部采用多媒體教學(xué),效果往往也不理想。因此,可以將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的理論教學(xué)結(jié)合起來,一方面通過多媒體讓學(xué)生了解更多的知識,擴(kuò)大信息量;另一方面,學(xué)生也可向教師直接提問,形成互動(dòng)以解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。
(4)充分利用網(wǎng)絡(luò)。目前,本校已經(jīng)開通了無線上網(wǎng)功能,學(xué)生可以非常方便地通過手機(jī)等在校園和生活區(qū)上網(wǎng),這為加強(qiáng)教師與學(xué)生的互動(dòng)提供了條件。學(xué)生有問題時(shí)可以利用網(wǎng)絡(luò)將問題發(fā)往郵箱,教師通過回復(fù)郵件來解答學(xué)生的問題;此外本校建立了4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),“電力系統(tǒng)分析”、“供變電技術(shù)”等已經(jīng)申請了網(wǎng)絡(luò)課程,學(xué)生可以在課程網(wǎng)站直接下載許多學(xué)習(xí)資源。教師也可以通過“網(wǎng)上答疑”系統(tǒng)與學(xué)生在線交流,解答學(xué)生的疑問,探討共同關(guān)心的問題,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和其他方面的動(dòng)態(tài),及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和進(jìn)度。
(5)教學(xué)與科研互動(dòng)。本校提倡“雙師制”教學(xué)模式,將理論講解和工程實(shí)踐相結(jié)合。以教學(xué)帶科研,以科研促教學(xué),實(shí)現(xiàn)教學(xué)科研雙贏。
(6)采用案例教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)。采用現(xiàn)場教學(xué)手段不僅使教學(xué)內(nèi)容形象化而且可以加大教學(xué)信息量,使學(xué)生能以工程為背景,理論聯(lián)系實(shí)際,加探對知識的掌握,做到學(xué)以致用。
(7)數(shù)字虛擬實(shí)驗(yàn)。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,現(xiàn)有的純物理的動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求;而且,本校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是新專業(yè),實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量不足,實(shí)驗(yàn)場地和教學(xué)經(jīng)費(fèi)有限。數(shù)字虛擬實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生在計(jì)算機(jī)上仿真電力系統(tǒng)的各種穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過程,例如利用LabVIEW中的Prony分析工具對三相短路電流進(jìn)行分析,得到各個(gè)模態(tài)的信息。此外,出于安全性的要求,很難將純物理的實(shí)驗(yàn)做到開放性和設(shè)計(jì)性,數(shù)字虛擬實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的開放性和設(shè)計(jì)性,對于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力大有裨益。
5.考試改革
學(xué)校應(yīng)注重對學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)狀況與效果的考查,將其按適當(dāng)比例計(jì)入期末總成績,其中卷面考查占50%,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占20%,平時(shí)成績占10%,案例分析占10%,機(jī)動(dòng)獎(jiǎng)勵(lì)分(、參與項(xiàng)目)占10%。逐步實(shí)現(xiàn)教、考、評分離,使考試更加科學(xué)、規(guī)范、公平??己朔绞讲捎枚嘣C合考查法,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的項(xiàng)目,發(fā)表研究論文。
6.教材建設(shè)
教材編寫必須整體考慮系統(tǒng)性和學(xué)習(xí)的漸進(jìn)性。教材與課程以及與課程體系乃至知識體系密不可分,因此在編寫教材時(shí)必須要注重教材與課程、課程與課程體系、課程體系與知識體系的銜接。本校相關(guān)課程組針對電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和特色,結(jié)合電氣工程系列課程建設(shè)情況,編寫了《電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)原理與指導(dǎo)》實(shí)驗(yàn)教材一部。內(nèi)容涵蓋“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”、“電力系統(tǒng)分析”“供變電技術(shù)”、“建筑電氣與自動(dòng)化”等課程的主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法,增加設(shè)計(jì)性、綜合性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并計(jì)劃出版一本符合本校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)特點(diǎn)與定位的《電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化》教材。
7.教學(xué)文件的制訂與完善
這一環(huán)節(jié)由相關(guān)部門輔助完成,主要包括:修訂教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱,突出實(shí)踐性環(huán)節(jié);制定實(shí)踐教學(xué)的各項(xiàng)規(guī)章制度,對教學(xué)過程實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控,建立實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系,定期由教師和學(xué)生填寫,對檢查的結(jié)果進(jìn)行分析和綜合并形成反饋,再根據(jù)反饋的信息調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,以此形成良性循環(huán);將教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)日歷等相關(guān)教學(xué)文件裝訂成冊,規(guī)范管理。
三、結(jié)束語
本系列課程的建設(shè)通過“優(yōu)化理論課程、強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)”,形成一系列頗具特色的教學(xué)理念、內(nèi)容、方法和手段。主要課程教學(xué)特色如下:進(jìn)行了理論課程的優(yōu)化重組,形成了課內(nèi)研究型授課方法、課外自選研究專題、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、研究型實(shí)驗(yàn)等系列研究性教學(xué)方法。總結(jié)和補(bǔ)充國內(nèi)外科研重大成果和學(xué)科前沿;加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的作用,通過建設(shè)可由以前單一的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)?zāi)J桨l(fā)展為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)及綜合開發(fā)型實(shí)驗(yàn),并對綜合設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)實(shí)行開放式教學(xué);綜合運(yùn)用多媒體課件、Flas、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)新技術(shù)等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段。突出網(wǎng)絡(luò)教學(xué)特色,可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上課件演示、習(xí)題提交解答、制定網(wǎng)上學(xué)習(xí)活動(dòng)等,對加強(qiáng)教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,將起到積極的促進(jìn)作用;建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),推進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式;將教師的最新的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源,開發(fā)先進(jìn)的電力系統(tǒng)動(dòng)模數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),同時(shí)教學(xué)研究也可以帶動(dòng)科學(xué)研究,促進(jìn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究。
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一、整合教學(xué)內(nèi)容
專業(yè)課教學(xué)過程中,大多數(shù)存在教學(xué)內(nèi)容多、繁、雜與教學(xué)課時(shí)數(shù)偏少以及學(xué)科專業(yè)技術(shù)發(fā)展快與教材更新慢的矛盾,要達(dá)到創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo),必須首先對所授課程的教學(xué)目的和知識點(diǎn)的內(nèi)涵十分明確。所以,要根據(jù)專業(yè)特征,結(jié)合學(xué)科專業(yè)發(fā)展方向和行業(yè)發(fā)展最新技術(shù),優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容,對現(xiàn)有的教材進(jìn)行整合。應(yīng)該以“同類合并、相對集中、教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”原則來優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新課程教學(xué)體系。其教學(xué)內(nèi)容改革理念就是指將原分散在各個(gè)章節(jié)屬同一類或相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化重組,刪除過時(shí)的舊內(nèi)容,增加學(xué)科專業(yè)當(dāng)前的最新技術(shù)、發(fā)展動(dòng)態(tài)、研究熱點(diǎn)等內(nèi)容;在內(nèi)容編排上按照“基本原理與方法——應(yīng)用技能——當(dāng)前研究動(dòng)態(tài)”的層層誘導(dǎo)遞進(jìn)式順序來編排,使重組后的課程教學(xué)內(nèi)容與知識結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理、先進(jìn)實(shí)用。如增加未來電力系統(tǒng)、新能源的開發(fā)與利用、新型電氣設(shè)備的發(fā)展趨勢等,以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維和創(chuàng)新靈感。同時(shí),電氣工程學(xué)科也要與時(shí)俱進(jìn),要和信息科學(xué)、自動(dòng)化科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子科學(xué)、能源科學(xué)等其他學(xué)科進(jìn)行交叉和融合,以求自身發(fā)展。
二、實(shí)施多種教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
一是可以將課程的整個(gè)教學(xué)內(nèi)容劃分為重要內(nèi)容、一般內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容三個(gè)模塊。重要內(nèi)容(主要是指基本原理、基本方法和應(yīng)用技能)在課堂上精心講解,并通過課外作業(yè)、專題研究、實(shí)驗(yàn)等其他環(huán)節(jié)的訓(xùn)練得到鞏固和提高;一般內(nèi)容(主要是指新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用介紹等)則充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)進(jìn)行展示、介紹;自學(xué)內(nèi)容(主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,進(jìn)行個(gè)性化教育)則通過設(shè)問、質(zhì)疑、寫讀書筆記、小論文的形式得到訓(xùn)練。
二是采用“全程案例貫穿式”教學(xué)方法引起學(xué)生興趣。是指根據(jù)課程特點(diǎn)與專業(yè)特征精心選擇或設(shè)計(jì)一個(gè)規(guī)模大、有代表性、有實(shí)用價(jià)值的案例,通過案例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課程,隨著課程教學(xué)的展開,讓學(xué)生一步步深入到案例中,學(xué)到案例中相關(guān)的知識,隨著課程教學(xué)的結(jié)束,學(xué)生在不知不覺中已把案例中的相關(guān)問題一一得到了解決。
三是采用技能訓(xùn)練資格認(rèn)定和校企互動(dòng)方式,使學(xué)生學(xué)習(xí)知識與社會(huì)需求直接掛鉤,大大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增加就業(yè)機(jī)會(huì);同時(shí),教師、學(xué)生深入企業(yè),發(fā)現(xiàn)問題,找到研究問題的切入點(diǎn),讓學(xué)生多角度、多方位地思考,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的能力,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決工程實(shí)際問題的能力,并將研究成果應(yīng)用于企業(yè),幫助企業(yè)解決生產(chǎn)過程中所遇到的難題和關(guān)鍵技術(shù)問題,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,形成教學(xué)、科研、實(shí)踐良性循環(huán)。
三、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,學(xué)生需進(jìn)行大量的實(shí)踐活動(dòng),才能培養(yǎng)其動(dòng)手、創(chuàng)新等專業(yè)綜合能力,必須十分強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。因此,實(shí)踐教學(xué)體系至關(guān)重要,必須高度重視。
一是加強(qiáng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施建設(shè),滿足專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。根據(jù)專業(yè)建設(shè)的需要,結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿,將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成集實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、新產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)及科學(xué)研究于一體的多功能實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)工程素質(zhì)訓(xùn)練、科學(xué)研究試驗(yàn)與專業(yè)技術(shù)進(jìn)步的有機(jī)結(jié)合。
二是針對原來實(shí)驗(yàn)教學(xué)的狀況和存在的問題,科學(xué)整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,并不斷探討和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。對教學(xué)內(nèi)容要進(jìn)行“遞進(jìn)式”的整合,采取引導(dǎo)和啟發(fā)的方式培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新思維;同時(shí)進(jìn)行因材施教,加強(qiáng)過程監(jiān)控,通過學(xué)生自查、教師中期檢查、遞交結(jié)題報(bào)告并進(jìn)行結(jié)題答辯等形式,加強(qiáng)全部實(shí)驗(yàn)過程的管理。這樣,較好地實(shí)現(xiàn)了“遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果,也適應(yīng)了不同層次人才培養(yǎng)的需要。
三是在實(shí)習(xí)基地方面,在與已有的擔(dān)任實(shí)踐教學(xué)任務(wù)的校外實(shí)習(xí)基地保持良好聯(lián)系的基礎(chǔ)上,積極尋找與電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相符合的校外實(shí)習(xí)基地,保證完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù),使學(xué)生的工程實(shí)踐能力真正得到培養(yǎng)。
四、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
Motors Teaching Research and Reform for Industrial
Transformation and Upgrading
QU Wentai, LIU Yihua
(School of Information Science and Engineering, Ningbo Institute of Technology,
Zhejiang University, Ningbo, Zhejiang 315100)
Abstract Aiming at the problems in motor teaching in the process of teaching technical innovations, motor development, student jobs and teaching disjointed and other issues, in terms of teaching content, teaching methods, teaching simulation and multimedia animation, teaching experiments, the students do research. Combined research feedback, courseware students by making notes, strengthen teaching reform simulation and animation teaching demonstration, laboratory open and so on. Practice has proved that the reform program to facilitate the student's course of study, to mobilize the enthusiasm of students, allows students to learn the "motor" course is no longer difficult emotions, but also makes the ability to analyze and solve problems of the students has been improved, making good teaching effects.
Key words motor teaching; teaching reform; courseware notes; simulation and animation teaching; experimental teaching
0 引言
在當(dāng)前企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的過程中,大學(xué)教育如何為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供有力的人才支撐,是擺在我們學(xué)校,尤其是地方性學(xué)校面前的重大課題。電機(jī)學(xué)是電氣類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,對人才培養(yǎng)起著十分重要的作用,我們走訪寧波地區(qū)多家工業(yè)企業(yè),發(fā)現(xiàn)企業(yè)界非常需要能夠掌握現(xiàn)代電機(jī)的基礎(chǔ)知識,能從工程實(shí)際出發(fā),設(shè)計(jì)電器產(chǎn)品和系統(tǒng)的電機(jī)類人才。然而,我校的電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)并未能滿足寧波地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的迫切需要,主要表現(xiàn)在,雖然經(jīng)過四年的本專業(yè)課程的學(xué)習(xí),但學(xué)生的知識仍然停留在書本上,缺乏電機(jī)學(xué)的工程概念,面臨電機(jī)工程設(shè)計(jì)問題往往不知從何入手,不知道關(guān)鍵的環(huán)節(jié)在哪里,難于勝任工程設(shè)計(jì)任務(wù)。這種情況在整個(gè)寧波高校的電氣工程專業(yè)中具有一定的代表性。造成這種現(xiàn)象的主要原因,筆者認(rèn)為一方面在于我們的教學(xué)體系的設(shè)計(jì),另一方面在于我們的教學(xué)過程,缺乏工程觀念的教學(xué)和訓(xùn)練。因此,我們需要從教學(xué)體系設(shè)置和教學(xué)過程中如何加強(qiáng)學(xué)生的工程觀念和實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)上下功夫,進(jìn)行改進(jìn),提出相應(yīng)的對策。
電機(jī)學(xué)是學(xué)生由微積分、大學(xué)物理、電路等理論課程轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課程的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其特點(diǎn)為理論性強(qiáng),抽象概念多,公式推導(dǎo)多,理論計(jì)算多,涉及多場耦合。學(xué)生普遍反映電機(jī)學(xué)太過抽象難懂,多數(shù)有厭學(xué)的心理。
本文以調(diào)查問卷的形式對電機(jī)學(xué)的教學(xué)情況進(jìn)行了調(diào)查研究,例如教學(xué)中用電子課件效果;課堂講授的內(nèi)容是否引起學(xué)生興趣;學(xué)生對學(xué)習(xí)電機(jī)學(xué)還有哪些方面的要求;實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)情況等。通過對調(diào)查問卷的進(jìn)一步分析和電機(jī)學(xué)發(fā)展的需要,提出通過制作學(xué)生課件筆記、加強(qiáng)仿真動(dòng)畫演示、實(shí)驗(yàn)室開放等措施,對電機(jī)學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革。
1 問卷調(diào)查分析
針對電機(jī)學(xué)教學(xué)過程中的教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)效果、學(xué)生反映等,對學(xué)校206名學(xué)過電機(jī)學(xué)的學(xué)生做了調(diào)研,抽出幾個(gè)典型問題作出分析,得出教學(xué)過程中存在的問題。
(1)電子課件講課效果調(diào)查。由圖1所示,通過學(xué)生對電子課件的反映,電子課件授課的優(yōu)點(diǎn)為:信息量大,在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的信息;通過加入FLASH動(dòng)畫等有吸引力的方式,使得學(xué)生注意力集中,更加投入;板書清晰,沒有黑板板書的反光現(xiàn)象。存在的問題:講得太快,學(xué)生思維跟不上;不利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和推理能力。
(2)課程理論聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用情況調(diào)查。列出兩個(gè)調(diào)查問題,一個(gè)是電機(jī)學(xué)課程中理論與實(shí)際結(jié)合緊密程度的調(diào)查,如圖2所示;第二個(gè)是生活中遇到的電機(jī)相關(guān)問題通過電機(jī)學(xué)課程的學(xué)習(xí)是否能得到滿意的解決?如圖3所示。
由于電機(jī)學(xué)的理論性和工程性都很強(qiáng),學(xué)生對電機(jī)學(xué)有一定的排斥心理。圖2、圖3為對學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的情況做了一些調(diào)研,結(jié)果表明學(xué)生將電學(xué)的理論聯(lián)系實(shí)際的能力不強(qiáng)。學(xué)生在應(yīng)用電機(jī)學(xué)課程知識分析問題和解決問題上有很大的問題。這是電機(jī)學(xué)下一步改革的重點(diǎn),也是難點(diǎn)。
(3)對實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間和條件的調(diào)查。對“你覺得學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間能滿足你的需要嗎?”和“你覺得實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備滿足你的學(xué)習(xí)需求嗎?”兩個(gè)問題的調(diào)查情況。由圖4可知,學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間受到一定的約束,使得很多學(xué)生沒有能夠有足夠的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的集成化給學(xué)生帶來了很大的方便,但設(shè)備的維護(hù)不及時(shí)也給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)帶來了很大的阻礙。在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上,也存在很大的問題,有待于完善。根據(jù)對調(diào)查問卷的分析可得出在電機(jī)學(xué)教學(xué)中存在以下問題:電子課件講得過快,缺乏對學(xué)生推理能力的培養(yǎng);理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)太大;實(shí)驗(yàn)室設(shè)備損壞以及開發(fā)時(shí)間不足。針對這些問題在教學(xué)方法上進(jìn)行了相關(guān)探索。
(4)教學(xué)方法與學(xué)習(xí)的方法調(diào)研。針對教學(xué)方法學(xué)習(xí)方法,列出了兩個(gè)問題,多個(gè)選項(xiàng),如圖5和圖6所示。
2 教學(xué)方法的探索,根據(jù)調(diào)查所了解的問題,制定了相應(yīng)的教學(xué)方法
(1)制作一套學(xué)生用的課件筆記,輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。課件筆記是針對學(xué)生的課件記錄,主要是改革以前電子課件的不足。給學(xué)生的輔助課件筆記將包含上課用課件的主要內(nèi)容、基本要求、簡單電機(jī)的仿真方法、典型例題、考試模擬等。在一定的程度上設(shè)計(jì)推理部分,給學(xué)生提供鍛煉邏輯思維和推理能力的機(jī)會(huì)。
(2)進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生利用仿真軟件學(xué)習(xí)。對于電機(jī)學(xué)而言,很多的CAD仿真軟件可以提供仿真學(xué)習(xí)。例如:matlab、Ansoft, Proteus等軟件能夠幫助同學(xué)們設(shè)計(jì)出想要的電路,也可以驗(yàn)證學(xué)生的想法,對創(chuàng)新精神的培養(yǎng)具有很大作用。當(dāng)然也要充分認(rèn)識到仿真都是在理想情況下進(jìn)行的,要解決實(shí)際的問題還要結(jié)合實(shí)物的實(shí)驗(yàn)。
(3)將書上的內(nèi)容與實(shí)際聯(lián)系起來。電機(jī)學(xué)本身是一門基礎(chǔ)課,它在生活中應(yīng)用得非常廣泛,例如:電風(fēng)扇、電動(dòng)車等。通過這些實(shí)際生活中的運(yùn)用讓學(xué)生對電機(jī)學(xué)產(chǎn)生一種親切感,讓學(xué)生動(dòng)手搭建出幾樣簡單的實(shí)物。通過行之有效的課程設(shè)計(jì)就可以很好地鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
(4)實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間根據(jù)學(xué)生的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。電機(jī)實(shí)驗(yàn)可采用電機(jī)開放式結(jié)構(gòu),對電機(jī)各模塊可自(下轉(zhuǎn)第145頁)(上接第81頁)由組裝,以便學(xué)生對電機(jī)結(jié)構(gòu)、磁路以及運(yùn)行原理有更深的理解。設(shè)備維護(hù)要及時(shí),不能影響學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)校給老師和學(xué)生配好各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備,給老師和學(xué)生更大的自由空間。針對不同層次的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間、空間和內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
3 結(jié)束語
關(guān)鍵詞:電氣;安全;師資
作者簡介:楊勇(1979-),男,回族,河南太康人,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,高級工程師。(河南 鄭州 450001)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0045-02
在涉及電氣專業(yè)的實(shí)際工程中,人身安全是第一位的,其次是設(shè)備安全和環(huán)境安全,在保證以上條件的基礎(chǔ)上才能論及電氣系統(tǒng)的運(yùn)行問題,可見“電氣安全”課程是電氣工程專業(yè)中一門重要的專業(yè)課程。[1-2]該課程涵蓋的知識面較廣,內(nèi)容枯燥,知識點(diǎn)瑣碎,如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生系統(tǒng)地理解和掌握電氣安全技術(shù)在電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)生的電氣安全意識和工程意識,是本課程的主要教學(xué)目標(biāo)。
一、課程的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)
“電氣安全”課程主要包括人身安全、設(shè)備安全和環(huán)境安全三部分內(nèi)容,具有以下特點(diǎn):[1-4]
1.綜合性
“電氣安全”課程包括電擊防護(hù)、雷電防護(hù)、過電壓保護(hù)、靜電防護(hù)、電磁兼容等多方面的具體內(nèi)容,涉及“電路”、“電力系統(tǒng)”、“高電壓技術(shù)”、“電磁場”等多門專業(yè)課程的基礎(chǔ)知識,對學(xué)生上課前的知識掌握有一定的要求。
2.實(shí)踐性
“電氣安全”課程的內(nèi)容主要來源于工程實(shí)際,同時(shí)又要用電氣安全技術(shù)知識指導(dǎo)實(shí)際工程應(yīng)用。
3.系統(tǒng)性
“電氣安全”課程涉及到材料選用、設(shè)備選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),各個(gè)電氣安全問題不是孤立的,都是電氣系統(tǒng)安全的一個(gè)方面,整個(gè)電氣系統(tǒng)安全的保障是各個(gè)電氣安全技術(shù)環(huán)節(jié)綜合應(yīng)用的結(jié)果。
“電氣安全”課程的教學(xué)目標(biāo)為:通過“電氣安全”課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解和掌握電氣危害的途徑和種類,更加重視以后工作和生活中的電氣安全,遠(yuǎn)離電氣危害;掌握電氣危害的理論分析方法和電氣危害防護(hù)的工程方法,具有安全意識和工程意識,能夠應(yīng)用電氣安全技術(shù)知識分析和解決電氣安全問題,為以后的工作和生活打下基礎(chǔ)。
二、教學(xué)方法探討
該課程涵蓋的知識面較廣、內(nèi)容豐富,如果僅靠教師在課堂上講解書本上的內(nèi)容和知識點(diǎn),學(xué)生被動(dòng)地接受,會(huì)顯得該課程知識點(diǎn)瑣碎、枯燥無味,當(dāng)然教學(xué)效果也不會(huì)好。所以,該課程應(yīng)采用多媒體教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式,結(jié)合圖片展示、視頻播放和案例分析等手段,使課堂教學(xué)內(nèi)容豐富、生動(dòng),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過感觀刺激提高學(xué)生的安全意識,結(jié)合實(shí)際生活和工程中的電氣事故,通過案例分析提高學(xué)生的工程意識。[5-8]
利用幻燈片展示和講解“電氣安全”課程中的基本知識點(diǎn)和基本概念,展示電氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式,分析電氣安全問題的產(chǎn)生原因、危害機(jī)理、可能造成電氣危害的位置,使學(xué)生掌握電氣危害的規(guī)律、特點(diǎn)和防范措施等基礎(chǔ)知識。對于“電氣安全”課程幻燈片的制作,應(yīng)避免文字太多,如果文字太多則顯得知識點(diǎn)瑣碎,應(yīng)盡可能地采用圖形圖像來展示教學(xué)內(nèi)容并配合任課教師的講解,這樣才能引起學(xué)生的興趣。
采用圖片展示各種變壓器、開關(guān)、隔離器、熔斷器、斷路器、剩余電流保護(hù)器、接閃器、人工接地體、避雷器、電涌保護(hù)器等電氣安全保護(hù)器件的形狀和外觀,解釋保護(hù)器件的型號以及各參數(shù)所表示的意義,使學(xué)生能認(rèn)知各種電氣安全保護(hù)器件,為以后工作中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。利用圖片展示電氣絕緣老化和損壞的情況、常見的觸電情況等,使學(xué)生對可能出現(xiàn)電氣危害的場所有一定的認(rèn)識。利用圖片展示發(fā)生電氣危害和電氣火災(zāi)后的畫面,使學(xué)生知悉電氣安全技術(shù)的重要性以及一旦發(fā)生電氣事故所帶來的嚴(yán)重后果。
利用視頻播放,向?qū)W生展示電氣危害發(fā)生的過程。例如:雷擊過程的視頻、帶負(fù)荷隔離開關(guān)動(dòng)作時(shí)的視頻、電氣火災(zāi)視頻、不當(dāng)操作引發(fā)電氣事故的過程和造成嚴(yán)重后果的視頻。在觀看視頻的過程中,學(xué)生大腦的視覺、聽覺等神經(jīng)中樞都比較興奮,視頻中所展示的知識點(diǎn)會(huì)在學(xué)生大腦中留下深刻的印象。
將案例分析方法融入到教學(xué)過程中,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,提高學(xué)生的工程意識,并有助于教師和學(xué)生之間展開積極的探討和良好的互動(dòng)。對于案例的選擇一定要有針對性、典型性并貼近生產(chǎn)生活實(shí)際,這樣學(xué)生才能理論聯(lián)系實(shí)際、才會(huì)應(yīng)用電氣安全技術(shù)知識進(jìn)行積極的思考和發(fā)言。例如,討論住宅中的電氣安全設(shè)計(jì),[9-10]在討論的過程中可使學(xué)生掌握等電位聯(lián)結(jié)電擊防護(hù)措施的原理、分類、作用和工程實(shí)施方法,掌握漏電斷路器的選型、作用和工程實(shí)施方法,掌握住宅防雷的知識和電涌保護(hù)器設(shè)置方面的知識;討論電氣設(shè)備維護(hù)時(shí),涉及到保護(hù)接地、漏電保護(hù)器的設(shè)置、安全電壓等方面的電氣安全知識,不但可使學(xué)生掌握這些知識,還可提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,減小電氣危害發(fā)生的概率;討論新房裝修的電氣安全問題時(shí),[11-12]涉及到導(dǎo)線材質(zhì)和截面、電氣布線方式、漏電保護(hù)、插座和開關(guān)的選擇與安裝、等電位聯(lián)結(jié)等電氣安全技術(shù)知識,由于衛(wèi)生間的濕度較大,還可組織學(xué)生討論衛(wèi)生間內(nèi)的局部等電位聯(lián)結(jié)問題、插座的電氣隔離問題、電氣設(shè)備的防水防濺問題、設(shè)置單獨(dú)的供電回路問題等,在以后的生活中,學(xué)生們都可能會(huì)用到這些知識,可激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情。
在“電氣安全”課程的教學(xué)過程中,還應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué),可以組織學(xué)生參觀小型變電站、電工房、高壓試驗(yàn)室等,讓學(xué)生走進(jìn)生產(chǎn)實(shí)際,真實(shí)地了解工作現(xiàn)場的電氣安全布置措施。例如,在組織學(xué)生參觀高壓試驗(yàn)室時(shí),可以給他們介紹高壓試驗(yàn)室為什么要擁有單獨(dú)的接地網(wǎng)、接地網(wǎng)的形狀和構(gòu)建方法、接地電阻的大小要求和測量方法、在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)接地的重要性、安全阻隔、安全間距等知識。實(shí)踐教學(xué)作為理論教學(xué)的延伸,更加突出應(yīng)用性和針對性,可以加強(qiáng)學(xué)生分析問題、解決問題和工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),深化電氣安全知識、強(qiáng)化工程意識。
另外,作為電氣安全知識的擴(kuò)展,還可以讓學(xué)生了解一些《電力安全工作規(guī)程》,觀看一些電力系統(tǒng)專業(yè)工作人員違反規(guī)程時(shí)所造成的電氣危害,使電氣安全意識深入人心。
三、任課教師的知識結(jié)構(gòu)
電力、通信、自動(dòng)控制等諸多技術(shù)領(lǐng)域都面臨著電氣安全問題,“電氣安全”課程涵蓋的知識面廣,不但要求任課教師掌握“電路”、“電力系統(tǒng)”、“高電壓技術(shù)”、“電磁場”等多門課程的基本知識,最好還要有一定的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)和熟悉電力安全操作規(guī)程,這些都將增強(qiáng)“電力安全”課程的講授質(zhì)量和效果。
四、教學(xué)效果
1.課堂和實(shí)踐教學(xué)效果
通過采用多媒體教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式,學(xué)生在課堂上能積極主動(dòng)地思考教師提出的問題,能與教師共同探討一些工程和生活中常見的電氣安全技術(shù)問題,形成了良好的互動(dòng)。學(xué)生學(xué)習(xí)電氣安全知識的興趣有所提高,能夠在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)提出在某些特殊場合下(例如衛(wèi)生間和浴室)加強(qiáng)電氣安全的技術(shù)措施,能夠運(yùn)用所學(xué)的電氣安全知識來大致評價(jià)某些電氣系統(tǒng)的安全性,對實(shí)際生活中的用電安全問題有了較深的理解,增強(qiáng)了電氣安全意識。
在實(shí)踐課上,學(xué)生對工作現(xiàn)場的電氣安全布置措施非常感興趣,積極向教師和相關(guān)工作人員請教各種電氣安全技術(shù)方面的問題,加強(qiáng)了對理論教學(xué)內(nèi)容的理解,基本掌握了防止觸電的基本知識,增強(qiáng)了電氣危害防范意識,取得了實(shí)踐教學(xué)應(yīng)有的效果。
2.大作業(yè)反饋教學(xué)效果
從學(xué)生上交的大作業(yè)中隨機(jī)抽取30份,分析教學(xué)效果。學(xué)生的主觀能動(dòng)性在選題上得到了充分發(fā)揮,選題涉及電氣安全技術(shù)的多個(gè)方面,如居民住宅防雷、電氣火災(zāi)的預(yù)防、低壓配電系統(tǒng)接地形式的選擇、“滾球法”在變電站防雷設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、日常生活中電氣危害的預(yù)防、電氣設(shè)備用電安全、農(nóng)村用電安全、對人體電擊防護(hù)安全的探討、實(shí)驗(yàn)室電氣安全技術(shù)、筆記本電磁輻射、計(jì)算機(jī)機(jī)房電氣安全的討論、家庭裝修電氣設(shè)計(jì)中的電氣安全問題等,涉及到電氣安全技術(shù)的多個(gè)方面。在完成大作業(yè)的過程中,學(xué)生通過查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)和個(gè)人積極思考,初步掌握了電氣安全技術(shù)的基礎(chǔ)知識和基本應(yīng)用,鞏固了課堂和教材上的內(nèi)容。
總之,多媒體和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式比較適合“電氣安全”課程,通過教師和學(xué)生的共同努力,一定可以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)生在實(shí)際工作和生活中應(yīng)用電氣安全技術(shù)的能力。
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論文關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);課程設(shè)計(jì);教學(xué)方法
電力電子技術(shù)始于20世紀(jì)50年代末、60年代初,主要研究電力領(lǐng)域中使用電力電子器件對電能進(jìn)行高效的變換和控制,是電力、電子、控制三大學(xué)科的交叉學(xué)科。目前,“電力電子技術(shù)”課程已成為我國高等院校電氣工程與自動(dòng)化類本科專業(yè)最為重要的學(xué)科基礎(chǔ)課之一,教學(xué)內(nèi)容涵蓋電力電子器件、四大類電力變換電路、控制技術(shù)以及電力電子新技術(shù)等多方面知識,理論性和實(shí)用性都非常強(qiáng)。為實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果,該課程要求教師能結(jié)合各自學(xué)校的實(shí)際情況合理地設(shè)計(jì)課程,均衡理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比例,針對具體不同的授課內(nèi)容靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段,注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的基本概念、基本分析方法等理論知識并提高他們理論聯(lián)系實(shí)際和分析解決問題的實(shí)踐能力。
浙江工業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我?!保半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程是全校電氣工程與自動(dòng)化類本科專業(yè)教學(xué)鏈中一個(gè)承上啟下的重要環(huán)節(jié)。它的前續(xù)課程有“電路原理與實(shí)驗(yàn)”、“模擬電子技術(shù)”、“電機(jī)學(xué)”、“數(shù)字電路與數(shù)字邏輯”、“電氣工程基礎(chǔ)等”,后續(xù)課程有“開關(guān)電源設(shè)計(jì)”、“控制電機(jī)及應(yīng)用”、“現(xiàn)代電氣傳動(dòng)控制技術(shù)”、“DSP原理及應(yīng)用”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等。多年來,我校在不斷學(xué)習(xí)國內(nèi)外高校教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)不斷實(shí)踐,豐富自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),積極改革創(chuàng)新,追求高質(zhì)量和高水平的教學(xué)。
本文將主要介紹我校多年來在電力電子技術(shù)本科生教學(xué)方面所取得的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及關(guān)于今后如何繼續(xù)提高教學(xué)質(zhì)量和水平的一些設(shè)想。
一、注重建設(shè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和培養(yǎng)青年教師
在整個(gè)教學(xué)過程中,教師不但是知識的教授者、教學(xué)活動(dòng)的組織者,同時(shí)還是學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評估者。優(yōu)秀的教師是保證教學(xué)高質(zhì)量和高水平的關(guān)鍵,他們?yōu)槿藥煴?、具有豐富的知識和經(jīng)驗(yàn)、富有愛心,能夠激發(fā)學(xué)生求知的熱情,既教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法,又讓學(xué)生掌握科學(xué)知識。
經(jīng)過多年的積累,目前我校電力電子技術(shù)本科生教學(xué)團(tuán)隊(duì)已初具規(guī)模,核心成員主要有教授1人、副教授2人、講師2人、實(shí)驗(yàn)員1人。其中具有博士學(xué)位2人,碩士學(xué)位3人。該團(tuán)隊(duì)每年都會(huì)承擔(dān)全校3個(gè)電氣工程與自動(dòng)化類本科專業(yè)(電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)和電氣工程及其自動(dòng)化教育專業(yè))約6~8個(gè)班的電力電子技術(shù)教學(xué)工作。為保證全校范圍內(nèi)該課程教學(xué)內(nèi)容與質(zhì)量的一致性,各授課教師按統(tǒng)一的教學(xué)大綱分專業(yè)分班級進(jìn)行教學(xué),期末所有選課的學(xué)生參加全校統(tǒng)一的考試。不同專業(yè)、不同班級的學(xué)生呈現(xiàn)出來的特點(diǎn)也各不相同。在學(xué)內(nèi)容的前提下,各教師遵循以學(xué)生為本的原則采取靈活恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法進(jìn)行針對性授課,確保達(dá)到良好的教學(xué)效果。
我校電力電子技術(shù)本科生教學(xué)團(tuán)隊(duì)自組建以來一直定期召開會(huì)議討論并解決教學(xué)中遇到的問題,交流并總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),共同開展教學(xué)和科研課題項(xiàng)目,促進(jìn)各成員教師特別是青年教師在業(yè)務(wù)上的進(jìn)步。在培養(yǎng)教學(xué)新生力量上,該教學(xué)團(tuán)隊(duì)引入青年教師導(dǎo)師制度,由多位(副)教授級的教師擔(dān)任指導(dǎo)教師,對經(jīng)驗(yàn)尚淺的青年教師進(jìn)行全程、全方位的培訓(xùn),包括寫教案、制作PPT課件、課堂試講、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、批改作業(yè)、學(xué)生答疑、擬考試卷、指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)等。每個(gè)階段,指導(dǎo)教師都會(huì)對青年教師的表現(xiàn)做出中肯的評價(jià),幫助他們盡快熟悉業(yè)務(wù)、提高水平。在整個(gè)團(tuán)隊(duì)的關(guān)心下,青年教師成長很快,在由學(xué)院組織的學(xué)評教和教學(xué)技能比賽中都取得了良好的成績。
二、完善適合學(xué)校實(shí)際情況的課程設(shè)計(jì)
“電力電子技術(shù)”是一門理論性、實(shí)用性都很強(qiáng)的課程,課程內(nèi)容量多且面廣,合理分配理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比例就顯得非常重要。結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況,我校電力電子技術(shù)本科生教學(xué)團(tuán)隊(duì)為電氣工程與自動(dòng)化類相關(guān)的3個(gè)本科專業(yè)制訂了統(tǒng)一的教學(xué)大綱。“電力電子技術(shù)”課程總共安排了64學(xué)時(shí),其中,理論教學(xué)48學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)16學(xué)時(shí),在注重教授學(xué)生基本概念和基本分析方法等理論知識的同時(shí)也同樣注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和分析解決問題的實(shí)踐能力。與大多數(shù)國內(nèi)高校接軌,教材主要選用普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材、普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化類“十一五”規(guī)劃教材——機(jī)械工業(yè)出版社出版的《電力電子技術(shù)》最新版本和學(xué)校自編的《電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)用書》,實(shí)驗(yàn)裝置采用求是公司生產(chǎn)的MCL型電力電子及電力傳動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。所選教材《電力電子技術(shù)》第5版本一共有10個(gè)章節(jié),僅48學(xué)時(shí)的理論課不可能也沒必要面面俱到講授教材中的所有內(nèi)容。因此,教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對這10章的教學(xué)內(nèi)容劃分了主次,對電力電子器件、電力電子器件應(yīng)用的共性問題、整流電路、直流-直流變流電路這4個(gè)章節(jié)做重點(diǎn)教學(xué),對其余的6個(gè)章節(jié)做次重點(diǎn)教學(xué)。16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課要求完成5個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué),內(nèi)容涉及各主要電力電子器件及其驅(qū)動(dòng)電路、晶閘管可控整流電路、PWM直流斬波電路分析及測試和開關(guān)電源分析及測試,進(jìn)度與理論課的相關(guān)內(nèi)容同步,確保學(xué)生能在第一時(shí)間把所學(xué)的理論知識和實(shí)際聯(lián)系起來。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)效果考評兩方面同時(shí)做到了對理論與實(shí)踐的兼顧,規(guī)定學(xué)生學(xué)習(xí)該課程所得總成績由以下三部分組成,即期末理論考試成績占70%、平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績占10%、課堂表現(xiàn)及課后作業(yè)成績占20%。
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三、以學(xué)生為本的教學(xué)活動(dòng)實(shí)踐
在具體實(shí)施電力電子教學(xué)的過程中,教師激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)造良好的互動(dòng)教學(xué)氛圍是非常重要的。這就需要教師以學(xué)生為本結(jié)合具體的授課內(nèi)容靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段。
我?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”是“電路原理與實(shí)驗(yàn)”等課程的后續(xù)課程,理論性很強(qiáng)。在教授該課程新知識點(diǎn)時(shí),若涉及到相關(guān)前續(xù)課程重要的舊知識點(diǎn),教師會(huì)采用先溫故后知新的教學(xué)方法,通過學(xué)生回答問題的方式復(fù)習(xí)舊知識點(diǎn),由淺入深幫助學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)以便教授新知識點(diǎn)。比如,在講述變壓器漏感對整流電路的影響這一節(jié)內(nèi)容的最開始,先溫習(xí)理想變壓器的特性和非理想變壓器的等效電路模型,再把簡化后的非理想變壓器等效電路模型代入到已學(xué)的整流電路中,然后進(jìn)入正題——分析電路的工作原理。教師在講授電路工作原理時(shí),會(huì)一再強(qiáng)調(diào)電力電子器件的開關(guān)工作狀態(tài)和電力電子電路的分段線性分析方法這兩個(gè)貫穿整個(gè)課程始終的基本概念和基本方法,并現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成一部分電路的分析工作,通過加強(qiáng)學(xué)生的參與感來促使他們更積極地把外在的基本知識點(diǎn)轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的電路分析能力。
在傳統(tǒng)的口頭講授過程中,教師會(huì)適當(dāng)?shù)亟柚办o動(dòng)相宜”的PPT課件、具體的實(shí)物教具和靈活的板書等來提高“電力電子技術(shù)”課程的理論教學(xué)效果。此外,教師還會(huì)適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)充一些教科書以外的電力電子技術(shù)內(nèi)容,如仿真技術(shù)等。教師利用仿真軟件PSPICE、MATLAB等在課堂上虛擬地實(shí)時(shí)演示電路更真實(shí)的工作過程,既拓展了學(xué)生的視野又能很形象地解說課程中的知識難點(diǎn),如三相半波可控整流電路中晶閘管的正向耐壓問題。電力電子器件的封裝材料及形式多種多樣,性能也不盡相同。為了讓學(xué)生更真實(shí)、更立體地認(rèn)識電力電子器件,教師除了展示器件照片外還會(huì)提供一些器件的樣品讓學(xué)生親身接觸。關(guān)于教材中重要公式的推導(dǎo),教師會(huì)采用PPT課件與板書相結(jié)合的方式幫助學(xué)生更容易理解和掌握。
“電力電子技術(shù)”課程包含很多基本概念,在講述時(shí)教師會(huì)根據(jù)聽課學(xué)生的實(shí)際英語能力,有意識地就專業(yè)術(shù)語部分進(jìn)行中英文雙語教學(xué)。這不但能增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)英語水平,而且還可以提高學(xué)生使用中英文關(guān)鍵詞檢索科技文獻(xiàn)的能力,為該課程的后續(xù)課程特別是“畢業(yè)設(shè)計(jì)”的教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。
在“電力電子技術(shù)”的理論教學(xué)過程中,強(qiáng)調(diào)電力電子技術(shù)對國計(jì)民生的重要性是非常必要的。比如,在舉例說明電力電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用時(shí),教師會(huì)盡量多舉些與學(xué)生日常生活以及當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)相關(guān)的例子(如手機(jī)電池充電器、筆記本電腦電源適配器、未來的“光源之星”LED照明、節(jié)能環(huán)保的電動(dòng)汽車等)。先拋磚引玉讓學(xué)生有些感性的認(rèn)識,再通過啟發(fā)性的提問鼓勵(lì)學(xué)生積極地去發(fā)現(xiàn)身邊所遇到的科學(xué)技術(shù)。在增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),提高學(xué)生對該課程的重視程度。
“電力電子技術(shù)”是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。為了更好地銜接理論知識和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,教師在課堂上除了提供電力電子電路的理想波形圖,還會(huì)提供一些電力電子電路的實(shí)際波形圖,讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)和思考它們之間的異同。用一連串的疑問激發(fā)起學(xué)生的強(qiáng)烈求知欲,令他們更主動(dòng)地去預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),更認(rèn)真地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并且更努力地去嘗試著尋找答案。比如,反激式電路在電流斷續(xù)工作模式下,由教科書提供的開關(guān)管S兩端電壓的理想波形和在實(shí)驗(yàn)中用示波器觀察到的S兩端電壓的實(shí)際波形在S關(guān)斷的部分是有很大差別的。在理論課堂上,當(dāng)教師同時(shí)給出理論和實(shí)驗(yàn)波形圖加以對照時(shí),學(xué)生表現(xiàn)出極大的興趣,躍躍欲試地去尋找實(shí)際電路中S兩端電壓在S關(guān)斷時(shí)刻出現(xiàn)阻尼振蕩現(xiàn)象的原因。此時(shí),教師正好因勢利導(dǎo),鼓勵(lì)他們認(rèn)真地去完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)再結(jié)合已學(xué)理論知識自主地找出答案。實(shí)踐結(jié)果表明該教學(xué)效果很好。
四、關(guān)于今后教學(xué)的一些設(shè)想
電力電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,關(guān)于“電力電子技術(shù)”的教學(xué)也需要與時(shí)俱進(jìn),緊跟潮流,與社會(huì)接軌。目前,在我校采用全英文教學(xué)電力電子技術(shù)的條件還不夠成熟。但是,教師可采用循序漸進(jìn)的方法,從目前以中文為主的雙語授課,到中英文各半的雙語授課,再到以英文為主的雙語授課,最后過渡到全英文授課。目前,最適合我校的辦法是課程的重要章節(jié)主要采用中文教學(xué),務(wù)必讓學(xué)生掌握必要的基本知識;而次重要章節(jié)則可主要采用英文教學(xué),這對擴(kuò)展學(xué)生視野很有利。
層出不窮的電力電子新技術(shù)不斷豐富著“電力電子技術(shù)”的教學(xué)內(nèi)容。全面而系統(tǒng)的“電力電子技術(shù)”教學(xué)是無法僅通過一門課程來完成的,但它可以通過一系列課程來不斷深化。在現(xiàn)有“電力電子技術(shù)”課程的基礎(chǔ)上,按社會(huì)就業(yè)的需求配套完善其后續(xù)課程。除了強(qiáng)化這些課程之間的內(nèi)在聯(lián)系、完善整個(gè)教學(xué)鏈,教師還應(yīng)多鼓勵(lì)優(yōu)秀的學(xué)生積極參加各類電子設(shè)計(jì)競賽、申請由學(xué)院提供的建龍基金等,在教師指導(dǎo)下開展一些與電力電子技術(shù)相關(guān)的小課題。通過一系列課程的學(xué)習(xí)和科研課題的參與,學(xué)生能更深入地了解和掌握電力電子技術(shù),對他們今后從事與電力電子技術(shù)相關(guān)的工作具有積極的意義。
關(guān)鍵詞:嵌入式教學(xué);企業(yè)需求;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)改革
作者簡介:譚斐(1983-),女,江蘇鎮(zhèn)江人,江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院,實(shí)驗(yàn)師;王偉然(1983-),男,江蘇鎮(zhèn)江人,江蘇科技大學(xué)電子信息學(xué)院,講師。(江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)33-0125-02
國際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)對嵌入式系統(tǒng)定義為:用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置。[1]實(shí)質(zhì)上嵌入式系統(tǒng)就是一種以應(yīng)用為目的,軟硬件可裁剪,對功能、可靠性、成本、體積、功耗等都有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。[2,3]近年來,隨著嵌入式系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)現(xiàn)代高新產(chǎn)業(yè)中。隨著嵌入式系統(tǒng)在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中比例的快速增長,企業(yè)需要大量同時(shí)能夠掌握硬件和軟件設(shè)計(jì)的嵌入式新型復(fù)合人才。由于高校課程設(shè)置的滯后,盡管每年大約有50萬左右的電氣工程類高校畢業(yè)生,企業(yè)對嵌入式人才需求的缺口仍然達(dá)到每年80萬左右。這個(gè)現(xiàn)象說明目前高校對于電氣類課程的教學(xué)還是基于傳統(tǒng)模式,沒有跟上企業(yè)的需求,這種情況極大違反了課程設(shè)置的要求,同時(shí)也給在高校中開展嵌入式教學(xué)體系的設(shè)置和改革帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。如何設(shè)置電氣專業(yè)嵌入式課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn),通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,培養(yǎng)符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式實(shí)踐型復(fù)合人才是當(dāng)前最需要研究解決的目標(biāo)。
一、嵌入式課程教學(xué)及其實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)硬件平臺(tái)和軟件編程的結(jié)合體,當(dāng)前國際各大電氣公司都推出了自己相關(guān)的嵌入式系統(tǒng),比如TI公司的DSP系列、飛思卡爾的DSC系列、三星公司的ARM系列、Xilinx公司的FPGA系統(tǒng)等。目前嵌入式系統(tǒng)種類較為復(fù)雜,軟件編譯平臺(tái)也有所不同,但是學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的總體思路是不變的,只要熟練掌握了一種嵌入式平臺(tái)的設(shè)計(jì),舉一反三地自學(xué)其他嵌入式系統(tǒng)也是相對較為簡單的。[4,5]
嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)涉及到一系列基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),比如模電數(shù)電、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、單片機(jī)控制、C語言、操作系統(tǒng)甚至還有匯編語言等等。結(jié)合江蘇大學(xué)(以下簡稱“我校”)電氣類專業(yè)課程建設(shè)以及電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的建設(shè)目標(biāo),和當(dāng)前企業(yè)對于嵌入式專業(yè)人才的需求,將對嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行改革。教學(xué)改革以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力,貼近企業(yè)需求,以培養(yǎng)符合復(fù)合型嵌入式實(shí)用型人才為目的。從整體上考慮嵌入式教學(xué)和其他學(xué)科的契合點(diǎn),研究符合本校、符合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律的嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,以使學(xué)生盡快熟悉嵌入式平臺(tái)的設(shè)計(jì)及其操作,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生思考問題、解決問題的能力,為將來學(xué)習(xí)其他嵌入式系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。
二、嵌入式教學(xué)體系設(shè)置的思路
以扎實(shí)理論基礎(chǔ),提高實(shí)踐動(dòng)手能力,增強(qiáng)學(xué)生思考能力,培養(yǎng)符合企業(yè)需求的嵌入式復(fù)合型人才為教學(xué)指導(dǎo)思想;以思考與動(dòng)手相結(jié)合,授課與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,課內(nèi)教學(xué)與課外自修相結(jié)合,理論與實(shí)踐相結(jié)合,知識與創(chuàng)新相結(jié)合,能力與素質(zhì)相結(jié)合,目標(biāo)與需求相結(jié)合為教學(xué)理念。將基礎(chǔ)教學(xué)、嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、軟件綜合實(shí)驗(yàn)、嵌入式課程設(shè)計(jì)、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)及課外科技創(chuàng)新活動(dòng)等環(huán)節(jié)相結(jié)合,構(gòu)建了較為完善的嵌入式系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系(圖1)。[6-8]
1.相關(guān)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)
學(xué)好嵌入式系統(tǒng)不是可以一蹴而就的,這涉及到一系列的基礎(chǔ)課程,需要熟悉硬件設(shè)計(jì)開發(fā)流程,掌握基本的接口設(shè)計(jì)及相關(guān)的程序編寫方法,熟練規(guī)范地使用C語言,了解一部分的匯編函數(shù),掌握一定的通信原理知識。這些需要在課程設(shè)置時(shí)考慮到學(xué)生前期鋪墊的專業(yè)基礎(chǔ)課程,所以一上來就直接開設(shè)嵌入式課程不僅不能幫助學(xué)生快速上手,反而會(huì)混淆學(xué)生的思維,打擊他們學(xué)習(xí)嵌入式課程的興趣。教師應(yīng)該循序漸進(jìn)設(shè)置好相關(guān)基礎(chǔ)課程,為學(xué)生進(jìn)一步的嵌入式學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。當(dāng)學(xué)生在嵌入式學(xué)習(xí)階段遇到問題時(shí),可以通過前面所學(xué)習(xí)到的知識來思考和解決問題,同時(shí)這也是對前面基礎(chǔ)知識的一個(gè)復(fù)習(xí)過程。
2.針對某一嵌入式芯片設(shè)計(jì)其數(shù)字控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)嵌入式數(shù)字控制系統(tǒng)首先最主要的是設(shè)計(jì)其核心控制模塊。隨著選擇的嵌入式芯片的不同,核心控制模塊也是有所區(qū)別的,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)查找芯片廠商所提供的資料,構(gòu)建嵌入式自身獨(dú)有的核心控制模塊。一般來說,嵌入式芯片自身都帶有一定的存儲(chǔ)空間ROM/Flash ROM,但是如果在工程運(yùn)用中容量不夠的情況下,就需外擴(kuò)存儲(chǔ)器。外擴(kuò)存儲(chǔ)器、通用設(shè)備接口、I/O接口和特殊功能模塊需要根據(jù)工程實(shí)際情況選擇添加。其設(shè)計(jì)時(shí)也需根據(jù)工程要求參考芯片廠商所提供的資料,確定芯片的型號及其硬件連接走線。
當(dāng)設(shè)計(jì)嵌入式數(shù)字系統(tǒng)硬件的時(shí)候,需要用到電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具(EDA)來輔助進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。EDA技術(shù)是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái),融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果,進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)。利用EDA工具,可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng),大量的工作可以通過計(jì)算機(jī)完成,并且可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出IC版圖或PCB版圖的整個(gè)過程在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)處理完成。現(xiàn)在一般常用的EDA工具有Protel、Altium Designer、PSPICE、multisim12、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim、ISE、modelsim、Matlab等。這些工具都具有較強(qiáng)的功能,除了一般的電子設(shè)計(jì)之外,還可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)上的電路仿真、PCB自動(dòng)布局排線、輸出多種電子表格、多種實(shí)用的第三方軟件接口。學(xué)生在學(xué)習(xí)嵌入式數(shù)字系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇其中一種或者多種進(jìn)行熟練掌握。
3.嵌入式芯片平臺(tái)的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)
嵌入式芯片平臺(tái)的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)是嵌入式教學(xué)的重點(diǎn)。
首先,教師在教授嵌入式系統(tǒng)之前自身就應(yīng)該具有較強(qiáng)的專業(yè)知識、工程經(jīng)驗(yàn)和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。嵌入式系統(tǒng)是一門綜合性強(qiáng),知識量豐富,并且需要實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的課程,這不是只靠著一些教材或者課外輔導(dǎo)書可以教授好的。目前許多教授這一門課程的教師自身就有著一定的不足,這就需要教授這一課程的教師不斷進(jìn)行自身的充電。學(xué)校也應(yīng)為教師創(chuàng)造機(jī)會(huì),讓教師可以實(shí)際參加到工程生產(chǎn)的設(shè)計(jì)中去。
其次,課程教授的過程中需要強(qiáng)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。嵌入式的學(xué)了書本和資料上面的內(nèi)容外,最重要的是教授學(xué)生該如何使用,如何考慮相關(guān)問題。這需要除了在基本功能驗(yàn)證外,增加設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括資料的查找、方案的設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)及其PCB制版、軟件的編寫、組裝調(diào)試。通過針對嵌入式的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),綜合訓(xùn)練學(xué)生嵌入式系統(tǒng)的實(shí)際開發(fā)能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主思考問題、查找資料、解決問題的能力,為學(xué)生今后的嵌入式學(xué)習(xí)之路打下基礎(chǔ)。
最后,科學(xué)設(shè)置嵌入式教學(xué)的考查環(huán)節(jié)。由于嵌入式的特點(diǎn),注定一般以考試為主體的考查環(huán)節(jié)是不適合嵌入式教學(xué)的。個(gè)人認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)的考查應(yīng)以這幾個(gè)方面的形式:
(1)專題演講。要求學(xué)生整理自己感興趣的嵌入式方面的內(nèi)容。比如,當(dāng)前嵌入式的發(fā)展動(dòng)態(tài)、一種嵌入式芯片的使用說明、一種主流的嵌入式軟件的使用方法、一個(gè)針對實(shí)際問題的嵌入式系統(tǒng)解決方案、現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)的一些不足或者不方便的地方及其可以對其進(jìn)行改進(jìn)的設(shè)想等等。
(2)設(shè)計(jì)報(bào)告。教師就一個(gè)實(shí)際問題要求學(xué)生分組設(shè)計(jì)嵌入式解決方案,包括芯片選型、硬件設(shè)計(jì)、軟件編寫、總體調(diào)試。如果這個(gè)問題比較復(fù)雜,可以允許各小組之間分工配合。
(3)讀書筆記。要求學(xué)生就學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)這一課程后的心得及對教材、資料、課外書籍的認(rèn)識、總體概念寫成讀書筆記。
(4)科技競賽。允許學(xué)生自由分組,就自己感興趣的內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式系統(tǒng),并進(jìn)行樣品自主試制,最后相互之間進(jìn)行評比。
4.嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的助研實(shí)踐和科技競賽
鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力?,F(xiàn)在大部分教師都進(jìn)行著縱向或者橫向課題的研究,這里基本上都涉及到嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。學(xué)校應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生參與到這些課題的研究當(dāng)中,針對這些課題進(jìn)行相關(guān)方案設(shè)計(jì)及其硬件樣品制作和軟件編寫。
現(xiàn)在國家、省市和相關(guān)電子企業(yè)都大力支持大學(xué)生科技創(chuàng)新競賽,舉辦了如全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、中國機(jī)器人大賽、江蘇省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競賽、飛思卡爾杯全國大學(xué)生智能車競賽、德州儀器杯電子設(shè)計(jì)競賽等??萍紕?chuàng)新競賽本身就是一個(gè)綜合性的教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生在競賽的過程中將專業(yè)理論知識運(yùn)用到實(shí)際問題中,不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思維的意識,還培養(yǎng)了發(fā)散型創(chuàng)新思維的能力。
三、結(jié)語
嵌入式教學(xué)中需要建立以學(xué)生為主體,企業(yè)要求為目標(biāo)的互動(dòng)型教學(xué)方式。在課程教學(xué)方案中需選擇主流典型的嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué),主要講解嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)中的共性。平時(shí)注意收集資料,除了所講解的嵌入式系統(tǒng)外,也需分類介紹其他一些常用的嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)。注意串聯(lián)知識點(diǎn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識體系中的不足,當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生基礎(chǔ)知識體系中有所不足的時(shí)候,需要及時(shí)給學(xué)生補(bǔ)充或者制訂課余學(xué)習(xí)計(jì)劃,并及時(shí)檢查學(xué)生的完成情況;在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案中需要從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),結(jié)合實(shí)際,不斷探索新的實(shí)驗(yàn)方法和手段,注意實(shí)驗(yàn)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié),加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
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論文關(guān)鍵詞:創(chuàng)新教學(xué)模式 教學(xué)與科研互動(dòng) 創(chuàng)新課程體系 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)
論文摘要:針對電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革與創(chuàng)新,提出了“以創(chuàng)新教育與科學(xué)研究貫穿干教學(xué)全過程”為主線,創(chuàng)建了以“教學(xué)、科研、實(shí)踐”三結(jié)合的課程教學(xué)創(chuàng)新模式,構(gòu)建了“同類合并、相對腳、教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”的課程教學(xué)內(nèi)容改革理念與思路,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法與教學(xué)手段,以達(dá)到全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力的目的。
教育教學(xué)改革涵蓋了學(xué)科專業(yè)建設(shè)、專業(yè)教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法與手段等各個(gè)方面,只有通過這一系列的改革才能不斷完善高等教育的目的,從而達(dá)到創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)的根本目標(biāo)。而作為工作在第一線的工科教師,尤其對剛提升為本科院校的中青年教師,如何把自己所教的課程不斷地改革完善,怎樣“以教學(xué)促科研、搞好科研為教學(xué)”則是首先應(yīng)該考慮的問題。
本文針對電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革與實(shí)踐,提出了“以創(chuàng)新教育與科學(xué)研究貫穿于教學(xué)全過程”為主線,創(chuàng)建了“教學(xué)、科研、實(shí)踐”三結(jié)合的課程教學(xué)創(chuàng)新模式,構(gòu)建了“同類合并、相對集中、教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”的課程教學(xué)內(nèi)容改革理念與思路,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法與教學(xué)手段,合理地解決了專業(yè)課程教學(xué)過程中教學(xué)內(nèi)容繁、多、雜與教學(xué)時(shí)數(shù)偏少以及專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容交叉與學(xué)生難以理解和掌握之間的矛盾。
一堅(jiān)持“教學(xué)、科研、實(shí)踐三結(jié)合”的思路來構(gòu)建創(chuàng)新教學(xué)模式
教學(xué)要發(fā)展,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,科研水平的提高是關(guān)鍵。沒有科研的支撐,就沒有創(chuàng)新型教學(xué),科研可以保證創(chuàng)新型教師的培養(yǎng),只有創(chuàng)新之師才能造就創(chuàng)新之生。作為剛提升為本科的地方性院校來說,科研水平相對滯后,相當(dāng)一部分教師,尤其是中青年教師由于教學(xué)任務(wù)重,難以找到自己的研究課題和研究方向。作者通過幾年的努力實(shí)踐和探索,總結(jié)出以下三條經(jīng)驗(yàn),以供商榷。
一是要堅(jiān)持創(chuàng)新教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)教學(xué)科研互動(dòng)。在教學(xué)中搞科研,深入鉆研每一個(gè)知識點(diǎn)的內(nèi)涵,面向生產(chǎn)實(shí)際和專業(yè)前沿發(fā)現(xiàn)問題,尋找課題,以挖掘創(chuàng)新潛能和發(fā)現(xiàn)所要解決的問題;搞好科研促教學(xué),將在科研工作中所取得的一些成果及科研論文中的主要論點(diǎn)引入課堂教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中,以此啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思維與專業(yè)思維,努力形成師生互動(dòng),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感。
二是堅(jiān)持科學(xué)研究與創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。結(jié)合電力行業(yè)特征,采用技能訓(xùn)練資格認(rèn)定和校企互動(dòng)方式,使學(xué)生學(xué)習(xí)知識與社會(huì)需求直接掛鉤,大大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增加了就業(yè)機(jī)會(huì);同時(shí),教師、學(xué)生深入企業(yè),發(fā)現(xiàn)問題,找到研究問題的切入點(diǎn),師生共同研究,并將研究成果應(yīng)用于企業(yè),幫助企業(yè)解決生產(chǎn)過程中所遇到的難題和關(guān)鍵技術(shù)問題,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,形成教學(xué)、科研、實(shí)踐良性循環(huán)。
三是堅(jiān)持創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)與專業(yè)技術(shù)發(fā)展相結(jié)合。根據(jù)專業(yè)建設(shè)的需要,結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿,將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成集實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、新產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)及科學(xué)研究于一體的多功能實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了工程素質(zhì)訓(xùn)練、科學(xué)研究試驗(yàn)與專業(yè)技術(shù)進(jìn)步的有機(jī)結(jié)合。
二以“同類合并、相對集中、教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”原則來優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新課程教學(xué)體系
專業(yè)課教學(xué)過程中,大多數(shù)存在教學(xué)內(nèi)容多、繁、雜與教學(xué)時(shí)數(shù)偏少以及學(xué)科專業(yè)技術(shù)發(fā)展快與教材更新慢的矛盾,要達(dá)到創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo),必須首先要對所授課程的教學(xué)目的和知識點(diǎn)的內(nèi)涵十分明確,根據(jù)專業(yè)特征,結(jié)合學(xué)科專業(yè)發(fā)展方向和行業(yè)發(fā)展最新技術(shù),優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容。
“同類合并、相對集中、教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”的課程教學(xué)內(nèi)容改革理念就是指將原分散在各個(gè)章節(jié)屬同一類或相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化重組,刪除過時(shí)的舊內(nèi)容,增加學(xué)科專業(yè)當(dāng)前的最新技術(shù)、發(fā)展動(dòng)態(tài)、研究熱點(diǎn)等內(nèi)容,在內(nèi)容編排上按照“基本原理與方法——應(yīng)用技能——當(dāng)前研究動(dòng)態(tài)”的層層誘導(dǎo)遞進(jìn)式順序來編寫,使重組后的課程教學(xué)內(nèi)容與知識結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理、先進(jìn)實(shí)用。
《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》是一門涉及面廣、內(nèi)容豐富,實(shí)踐性、綜合性強(qiáng),面向工程,與其它專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課聯(lián)系非常緊密相互交叉的主干專業(yè)課。根據(jù)上述特點(diǎn)和要求,對
三實(shí)施“三個(gè)模塊”,采用“全程案例貫穿式”教學(xué)方法.激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
“三個(gè)模塊”是指將課程的整個(gè)教學(xué)內(nèi)容劃分為重要內(nèi)容、一般內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容三個(gè)模塊。重要內(nèi)容(主要是指基本原理、基本方法和應(yīng)用技能)在課堂上精心講解,并通過課外作業(yè)、專題研究、實(shí)驗(yàn)等其他環(huán)節(jié)的訓(xùn)練得到鞏固和提高;一般內(nèi)容(主要是指新技術(shù)、新產(chǎn)品應(yīng)用介紹等)則充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)進(jìn)行展示、介紹;自學(xué)內(nèi)容(主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,進(jìn)行個(gè)性化教育)則通過設(shè)問、質(zhì)疑、寫讀書筆記、小論文的形式得到訓(xùn)練。
“全程案例貫穿式”教學(xué)法是指根據(jù)課程特點(diǎn)與專業(yè)特征精心選擇或設(shè)計(jì)一個(gè)規(guī)模大、有代表性、有實(shí)用價(jià)值,并且能引起學(xué)生興趣的典型案例,通過案例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課程,隨著課程教學(xué)的展開,讓學(xué)生一步步深入到案例中,學(xué)到案例中相關(guān)的知識,隨著課程教學(xué)的結(jié)束,學(xué)生在不知不覺中已把案例中的相關(guān)問題一一得到解決。
本課程選擇推出“一個(gè)火力發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)”為全程教學(xué)案例,圍繞該案例,實(shí)施“三個(gè)模塊”,引導(dǎo)學(xué)生深入探究,展開一個(gè)個(gè)知識點(diǎn),最終完成整個(gè)課程的學(xué)習(xí)。