时间:2022-12-20 16:55:39
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关键词:教学改革;电厂锅炉设备及系统实训;电厂锅炉课程设计
高职高专教育是“以就业为导向,以培养高等技术应用性专门人才为根本任务,以培养技术应用能力为主线”的教育。按照高职高专教育的特征及思想体系,教学课程的开发以培养学生的综合职业能力为核心,以学生为主体实施教学。
一、《电厂锅炉课程设计》教学改革的必要性
《电厂锅炉设备及运行》是热动专业的一门专业核心课程,以前传统教学中与该课程相衔接的实践课程是《电厂锅炉课程设计》,大专院校的热动专业一般均开设有此课程。《电厂锅炉课程设计》是针对某台锅炉进行热力计算,其内容与学生以后从事的工作有较大差距,这与高职高专教育的教学观念不相符。《电厂锅炉课程设计》结束后,学生对锅炉系统图有陌生感,不能很好的对设备工作原理、作用等进行解释,也不能正确无误讲解锅炉工作过程。这些说明了《电厂锅炉课程设计》已不能适应现代教学理念,主要原因在于教学内容选取不合适、教学方法和手段不得当等,所以该课程的改革势在必行。
二、课程教学改革思路与方法
高职高专院校的课程设置应体现“基于工作过程的课程观”等特征,对热动专业《电厂锅炉课程设计》的改革,就是体现了这样的特征。本课程改革的目的是培养学生的综合职业能力,为学生以后从事电厂锅炉设备的相关工作打下坚实的基础。因此,从2008级开始,我校将热动专业的《电厂锅炉课程设计》改为《电厂锅炉设备及系统实训》。
1.课程内容的改革。针对教学内容选取不合适的问题,在调研热动专业学生以后所从事工作性质和要求的基础上,通过与现场技术人员、课题小组教师及专业建设成员等共同讨论课程内容,同时考虑学校的定位选取了课程教学内容,从而确定教学大纲,根据大纲编写教材,结合学生自身特点和能力要求结构来组织教学内容,进而合理编排教学内容顺序。《电厂锅炉设备及系统实训》是在《电厂锅炉设备及运行》课程的基础上一门专业知识综合应用性的实践课程。针对电厂锅炉课程主要涉及的汽水系统和燃烧系统,要求学生能认识电厂锅炉汽水系统各个设备,绘制汽水系统的流程,分析并叙述系统中各个设备的作用和工作原理,分析各设备运行中容易出现的问题并提出预防措施。还要求学生认识典型电站锅炉制粉及燃烧系统的组成部分,并能绘制制粉及风烟系统流程图,能叙述系统中各个设备的作用和工作原理,分析锅炉运行中燃烧调节的内容和一般方法,实训主要成果是系统流程图和分析说明报告书。这样可以巩固和加深电厂锅炉知识内容,提高学生的综合实践能力,为以后从事电厂锅炉相关工作打下坚实的基础。
2.教学方法的改革。教学方法选择是否恰当会直接影响教学效果的好坏。课题小组的教师总结多年教学经验,深刻分析学生毕业后工作环境和要求,结合传统教学方法中讲授法、演示法和讨论法等的优点,增强学生的学习兴趣,挖掘学生潜力,注重多方面能力培养,经过多次商讨,最终确定了《电厂锅炉设备及系统实训》的主要内容和时间安排(见表1)。
在课程改革中,将《电厂锅炉设备及系统实训》教学内容划分为若干个教学单元,每个单元设定学习任务和学习目标。在教与学的关系上,教师只是教学过程的组织者、管理者和协调人,以学生为教学过程的主体。在教学中采用采用“任务驱动”模式,结合模型讲解、课件和动画演示、典型锅炉侧视图分析、分组讨论等多种教学方法,激发每一个学生的学习兴趣,努力培养学生的动手、动脑能力,提高学生综合职业素质和能力。通过这样的教学过程,学生将《电厂锅炉设备及运行》中知识串接起来,能讲解汽水系统和制粉及燃烧系统的工作流程,能很好的理解和掌握各设备的原理、作用等,为以后从事电厂锅炉相关工作打下了良好的基础。
3.编写相应教材。教材作为教学内容的主要表现形式,对整个教学过程起着至关重要的作用。随着教学内容的变化,编写相应于《电厂锅炉设备及系统实训》课程的教材势在必行。依据教学大纲,教材中内容的编排要适合教学任务和教学目的。课程建设小组的老师经过多次讨论,对教材中选定的内容反复推敲,经过多次的加工处理,最终编写了适合《电厂锅炉设备及系统实训》的校本教材。该教材经过使用,证明了能够很好的适应课程改革的需求,教材内容灵活恰当,培养了学生的综合职业能力。
4.改革考核方式。课程考核主要用来检测教学效果,好的考核方式不仅能较准确地反映教学质量,还能促进教学方法和教学手段的改进。《电厂锅炉设备及系统实训》考核中改变了传统方式,将过程考核贯穿于整个教学过程中。每个教学单元都有相应的测试,并记录每个学生实训期间的平时表现、图纸、报告质量和答辩结果等。实训成绩的评定由平时成绩、图纸质量、各单元测试成绩、实训报告和答辩等综合评定。
《电厂锅炉设备及系统实训》课程教学改革,适应了高职高专教育以就业为导向的理念,很好的激发了学生的学习兴趣,调动了学生的积极性和主动性,提高了学生的动手能力、综合应用专业知识和分析解决问题能力,培养了学生综合职业能力,为今后从事电厂锅炉相关工作打下了坚实的基础。这样的教学改革是成功的,值得推广应用。
参考文献:
[1]赵玉莲,袁懿,吴芳红.高职高专《电厂锅炉》课程教学改革探讨[J].江西电力技术学院学报,2010,(01).
[2]沈丰田.浅析电厂锅炉的运行与维护[J].科技传播,2011,(03).
[关键词]:质量 评价 原则 指标 构建
高职计算机专业实习实训质量关系到专业人才培养的质量,关系到能否培养出符合社会需求的高素质技能型人才。目前计算机专业教学已经从单纯的课堂教学转换到了实训场所教学,从传统的灌输式学习转化到了项目教学、案例教学以及基于工作过程系统化的教学模式,因此,评价计算机专业教学的重点也应该从“应知”转化到“应会”上,具体考察学生是否熟练掌握了专业技能,那么构建高职计算机专业实习实训质量评价指标体系是非常必要的。
一、质量评价指标体系构建原则
高职计算机专业实习实训质量评价指标体系应该属于办学规范的范畴,用于衡量该专业实习实训质量状况。它既不是一个完全量化的指标,又不是一个完全意义上的宏观指导,而应该把它作为一个可操作性的指导规范。构建计算机专业实习实训质量评价指标体系应遵循如下原则:
1.科学性原则
根据计算机专业培养目标中职业岗位群所需要的知识、技能和素质构建评价指标体系。评价指标及具体要求不能凭空想象,而是来自于实习实训教学实践中。每项指标的内涵界定要明确,各指标的表述清晰,既不相互重复又不相互矛盾,经过师生共同努力可以达到具体要求。由于影响计算机专业实习实训质量的因素很多,而且有些因素是很难用量化指标来评价,因此,在确定专业实习实训质量的评价要素时,尽量排除人为因素,采取点面结合方法,多角度、多方位考虑问题,对实习实训教学质量尽可能进行客观、科学合理的综合评价。只有在科学性原则的基础上构建的实习实训质量指标体系,才能得到教师和学生的认可,才能在教学过程中起到激励作用,从而提高实习实训质量。
2.导向性原则
构建计算机专业实习实训质量评价指标体系的目的一方面是要引导和鼓励学生向人才培养方案中要求的培养目标发展,着重学生专业技能养成;另一方面是要指导教师按照指标体系中的要求开展教学活动,提高实践教学质量。指标体系要充分体现计算机专业实习实训的方向性,使其发挥导向功能。比如,现在用人单位更加看重学生的能力与素质,那么,我们的指标体系中必须包含对能力和素质的要求。具有正确导向性的指标体系会使教师的教学目的更明确,学生的学习更积极主动。
3.职业性原则
高职院校要培养具备较高职业素质和较强职业能力的专业人才,这样的人才也是企业需要的人。那么,教学中必须确立以培养学生的能力和提高学生的素质为核心的教育质量观,构建的指标体系也必然要突出职业能力和职业素质的要求。对于有行业标准要求的技能性较强的课程,可以结合职业资格证书的考核进行要求与评价。
4.层次性原则
计算机专业实习实训质量评价指标体系是一个由多个指标组合而成的整体,必须有一定的结构。层次性原则要求在构建该指标体系时,从质量评价的目的出发对评价指标进行筛选,同时考虑每个指标在指标体系中的作用,进而确定该指标所处的层次。这样设计的指标体系能够结构清晰,层次分明。
5.可实施性原则
可实施性原则是指构建的实习实训质量评价指标体系的各项指标能够测量,在进行了相关的教学活动后能够给予客观的评价。那么,首先,评价指标体系的各项指标来源于教学实践,切实可行,能够反映人才培养目标;其次,评价指标体系中包含的子项目数量适当,既能够体现核心专业能力和职业素质的养成过程,又能够有利地评价实践教学质量;最后,评价指标应尽可能量化或呈等级制,便于实施。
二、指标体系构建
根据计算机专业人才培养方案中知识、能力和素质的要求,实习实训教学的基本要求以及硬件设备和外部环境等,确定了高职计算机专业实习实训质量评价的指标体系。影响学生实习实训质量的因素主要有实习实训的条件、实习实训的内容、实习实训师资,而从质量评价的角度还应该考虑实习实训的效果。由此得出指标体系的一级指标由实习实训的条件、内容、师资、和效果四个方面组成,再从影响各个一级指标的制约因素设立二级甚至三级评价指标。在本指标体系中,共有二级指标14个,三级指标29个,根据各项指标在质量评价中的重要性确定了其权重。具体指标体系如上图所示。
下面对各指标进行详细介绍:
1.实习实训条件
实习实训条件是指学生实习实训所需的校内外的实训场地、设备和支持实习实训的指导性教学文件。学生的随堂实训和课程设计都需要校内的实训室,要求实训室中的设备满足基本的实训要求,否则校内实训会变成“纸上谈兵”,难以提高学生的实践技能。学生顶岗实习则需要校外实训基地的支持,提供给学生合适的岗位顶岗锻炼。而实习实训教学文件这个二级指标又分别从实践教学大纲、课程设计指导书和实习计划三个三级指标来描述。专业人才培养方案中需要实践的课程均要求有规范的实践教学大纲;课程设计要提前制订好课程设计指导书;每次实习前要制订严格的实习计划。这些都是实习实训得以实施的最基本的软硬件条件保障。
2.实习实训内容
实习实训内容是质量评价指标体系中最重要的因素。通过随堂实训、课程设计和顶岗实习三种形式来完成实习实训内容。在这三种过程中都不仅要重视内容与专业培养目标的切合度,而且还要注重内容的组织和实施。在考核这三个二级指标的质量时,还要考虑它本身的制约因素,下面分别进行介绍:
(1)随堂实训
随堂实训是指课程教学过程中独立的实践教学环节,通常在理论课之后进行,验证理论知识的正确性并在此基础上进行创新,是培养学生专业技能的基本方式。在计算机专业的培养方案中一般会有15门左右课程需要进行随堂实训,那么对于随堂实训教学质量的评价就更显得尤其重要了。它是一个长期的过程,需要我们对每门课程每一节随堂实训教学质量进行考核。我们从学生的组织纪律(出勤情况、学习态度)、实训前准备、实训过程、实训结果以及实训报告五个方面综合评价实习实训教学质量。根据这五项三级指标的权重来衡量学生随堂实训质量。
(2)课程设计
课程设计是实践教学组织的另一种形式,某一门或某几门课程学完之后,利用一周的时间,综合运用所学知识,以团队形式提出问题、分析问题并且解决问题。课程设计的质量评价绝不能只看学生最后的设计报告,它并不能准确反映学生课程设计整体质量,而要从学生的组织纪律、完成水平、团队协作精神、学习和创新能力、竞争意识和总结汇报六个方面综合评价。从涉及到的三级指标来看,课程设计实训环节不仅要考查学生综合运用知识的能力,而且还要关注学生的团结协作能力、创新能力等关键能力的提高。
(3)顶岗实习
顶岗实习即毕业实习,是对学生两年多理论学习和实践锻炼的综合检验,目的在于进一步巩固所学知识、提高专业技能,为毕业后直接顶岗工作打下基础。顶岗实习阶段学生要走入企业,在不同的工作岗位上工作和学习。校内实习指导教师要与企业指导老师、管理人员等经常联系,共同从学生的出勤情况、职业意识、职业道德、心理素质、沟通能力、工作能力以及实习报告七个方面进行综合评价。
3.实习实训师资
既有理论基础又有实践经验的指导教师对实践教学质量起着关键的作用,也就是说,教师也是影响实习实训质量的重要因素,是不可忽视的要素。教师的基本素质、实践教学能力以及教学态度都会影响实习实训的质量。经过调查,有良好的教学态度,较强的实践教学组织能力并且具有双师素质的教师的实践教学效果明显要好。因此,对于实习实训师资我们分别从教师基本素质、教师的实践教学能力和教学态度三个方面来评价,又进一步分析制约教师基本素质的指标有四个:学历、学位、职称和科研水平;教师的实践教学能力的影响因素有是否是双师素质、是否经过挂职锻炼、是否承担过大赛的指导老师以及实践教学组织能力。
4.实习实训效果
学生的实习实训效果是最直接的质量评价指标。学生实习实训的质量必须考虑学生能否对口就业,职业资格证书获取情况、参加技能大赛的获奖情况以及企业的满意度等硬性指标。实习实训质量的好坏不是哪个人说了算的,主要看企业是否认同学生的专业能力和素质。因此,课题组在设计实习实训效果的二级指标时,在学生对口就业率、职业资格证书获取率、技能大赛获奖率、企业满意度和学生自我评价五个方面进行多角度考核。
综上所述,本指标体系清晰地勾勒出了制约实习实训质量的因素,充分体现质量实现的过程性、动态性和多面性。同时,此指标体系为教师指出了提高实践教学能力的途径和提高实习实训质量的具体方法,也为学生提供了进行实践技能学习的方法和步骤。
参考文献:
[1]陆善兴.高职院校实习实训质量评价指标体系构建[J].职业技术教育,2010,(2): 59-62 .
课程设计心得体会一
经过一个学期的学习,我对C语言有了一定的了解。C语言是学习计算机科学的基础,作为一名计算机专业学生,掌握C语言更是毋庸置疑。在上课之前,就经常听同学说,C语言很难学,确实,刚开始听课时觉得老师不知所云。不过,发现对后续内容的预习后,前面的疑团都迎刃而解,这让我对C语言的学习更有信心。
计算机最重要的就是上机操作,自己编写程序,在VisualC++运行,刚开始经常会出现错误,经过分析改正后,终于能够运行了,就觉得特别激动。
课程设计是一个把需求分析、程序编写、程序调试、撰写报告结合为一体的过程。在这个过程中,不仅锻炼了我们缜密的思维和坚持不解的毅力,更磨练了一个队伍的团结互助的精神。只有通过大家一起努力才能将课程设计的所有环节都顺利的完成。另外程序设计中我们遇到问题并解决问题的过程,使得我们独自探索并解决问题的能力了有了一个提高,这有利于我们以后的学习。同时这整一个过程,也使我们对程序编写的整个过程有了一个统筹全局的思想,因为需求分析、程序编写、程序调试、撰写报告这些过程是环环相扣的,绝对不可能独立进行。
课程设计是学习《C程序设计》后对知识的全面测试,刚拿到题目时不知道怎么去处理,觉得很复杂,经过和小组成员的讨论,上网查资料,逐个问题逐个击破,问题不再那么复杂。通过课程设计,我发现自己还存在很多知识漏洞,编写程序时,经常会出现低级错误,很多知识点都不熟悉。在今后的时间里,我一定要投入更多精力学习C语言,以课本为基础,请教老师,与同学讨论,参考资料,上机操作,我相信我一定能把C语言学好。
课程设计心得体会二
本学期我们开设了《模拟电路》与《数字电路》课,这两门学科都属于电子电路范畴,与我们的专业也都有联系,且都是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉浅,觉知此事要躬行。”学习任何知识,仅从理论上去求知,而不去实践、探索是不够的,所以在本学期暨模电、数电刚学完之际,紧接着来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的任职,而且还及时、真正的做到了学以致用。
这两周的课程设计,先不说其他,就天气而言,确实很艰苦。受副热带高气压影响,江南大部这两周都被高温笼罩着。人在高温下的反应是很迟钝的,简言之,就是很难静坐下来动脑子做事。天气本身炎热,加之机房里又没有电扇、空调,故在上机仿真时,真是艰熬,坐下来才一会会,就全身湿透,但是炎炎烈日挡不住我们求知、探索的欲望。通过我们不懈的努力与切实追求,终于做完了课程设计。
在这次课程兼职设计过程中,我也遇到了很多问题。比如在三角波、方波转换成正弦波时,我就弄了很长时间,先是远离不清晰,这直接导致了我无法很顺利地连接电路,然后翻阅了大量书籍,查资料,终于在书中查到了有关章节,并参考,并设计出了三角波、方波转换成正弦波的电路图。但在设计数字频率计时就不是那么一帆风顺了。我同样是查阅资料,虽找到了原理框图,但电路图却始终设计不出来,最后实在没办法,只能用数字是中来代替。在此,我深表遗憾!
这次课程设计让我学到了很多,不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识,而且也培养了我的动手能力,更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些!
课程设计心得体会三
学习vb程序已经一个学期了,但是感觉没有学到真正的知识。但是最近几个课时的课程学习让我受益匪浅,学会了一些简单的程序语言设计,并且感觉这是一种乐趣,开始喜欢这门课程了。
然而,我深刻体会到这门课程并不是轻而易举就可也学好的,学习这门课程不仅需要细心严谨的态度,还需要充分发挥我们的想象力,让理论和实践充分的结合在一起,才能达到事半功倍的效果。细节决定成败这句话在程序设计中最恰当不过了,因为一个小小的错误代码就可以使你的整个的程序无法进行,有时候绞尽脑汁也没能找出错误所在,只好老老实实的从新进行编写工作。所以课程不仅理论性强,实际操作性更强,没有一个好的心态很难学好这门课程。我们学习的不仅是科学的方法,还包括用什么样的态度去对待这门课程,并且让自理论性和实践性在自身得到充分的发挥,用细心严谨的态度去认识事物,且希望通过这次的实践操作可以让我更好地学习vb程序设计。
CAD/CAM课程设计心得体会四
随着我国机械制造业的快速发展,我国正逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争能力,我国制造业正在广泛的使用先进的数控技术。21世纪机械制造业的竞争,很大程度上是数控技术的竞争。为了适应社会的需求,进一步增强机械专业学生的竞争能力,我们进行了为期2周的CAD/CAM综合实训。
这对于我们来说无疑是一件好事。通过两周的数控综合实训,使我们更深一步地认识和掌握CAD/CAM软件,并深刻体会到了自动编程软件(mastercam)在数控机床加工中的巨大作用,尤其是铣削部分。通过学习使我们从理论学习转到了实际生产,同时我们对加工参数的设置有了感性的认识,如下刀位置、下刀方式、进退刀参数以及刀具切削间距的设定等等。
我们加工的零件虽然难度不大,但是十分的耗时间,因为要大量的使用线切割,这就需要我们有足够的耐心。我们经历了穿丝、绘图、加工的整个过程,算是初步掌握了一项技能,确实是受益匪浅。
关键词:模拟电子技术;教学改革;创新设计
作者简介:郭华(1977-),女,山西忻州人,西安交通大学城市学院电气与信息工程系,讲师;申忠如(1946-),男,陕西米脂人,西安交通大学城市学院电气与信息工程系,教授。(陕西 西安 710018)
基金项目:本文系2011年西安交通大学城市学院第四批教改基金项目(项目编号:110022)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0147-02
模拟电子技术是电子类专业中一门重要的专业基础课,它课程内容多,理论性和实践性都较强,学习存在一定难度。这就要求教师在讲授知识的过程中结合实践教学方法,深化理论知识、进行科学训练、培养学生创新精神和实践能力。[1-5]
西安交通大学城市学院依据高素质应用型人才的基本培养目标构建了实践教学体系,针对模拟电子技术课程的实践教学可分为如下几个层次:基础实验、课程设计、综合实训。在这种训练下,从主动学习、自主测试到自主设计和创新设计逐步激发学生的求知欲望、创新欲望,取得良好的教学效果。
一、突出“应用型”特色是模拟电子技术实践教学改革的关键
根据独立学院的培养目标和学生的特点,在专业教育上不能过分强调“宽口径”,否则会造成学生“什么都学过,什么都不懂”;应突出独立学院“应用型”特色,重点在实践能力的提高。针对模拟电子技术实践教学环节,通过基础实验、课程设计和综合实训三个层次的培养模式,加强对模拟电子技术课程的掌握,使学生具备获取知识的能力,学习必要的基础理论知识,能够解释现象、分析问题,掌握学习方法,在需要进一步深造时具备再学习的能力;具有较强的实践动手能力、应用系统设计能力、发现问题和解决问题的能力,从而更好地完成后续课程。[6]
1.基础实验:验证课本知识
基础实验包括与课本章节相关的8个验证性实验:双踪示波器使用、共射极放大电路性能测试等,旨在加强学生对模拟电子技术基本知识的掌握,训练学生分析、设计与调试电路的基本方法。
教师结束课堂教学之后,根据理论内容给出实验题目要求,提出预习问题,要求学生通过查阅资料写出预习报告,熟悉实验内容;然后按照实验教材给出基本电路及其工作原理,学生自己搭建电路、测试其性能指标,验证理论知识的正确性;熟悉仪器设备的使用,学会利用仪器设备发现并找出电路的故障。
2.课程设计:培养动手能力
课程设计是课堂教学和课程实验结束后的综合应用实践环节。本项教学改革将模电课程设计分为两部分,一是为弥补实验设备不足而进行的仿真设计。仿真设计包括三个环节,首先进行常用单元模块电路仿真;然后结合课本知识,给定电路参数和设计要求,进行仿真电路设计;最后拓展内容,对一些实际应用广泛的应用电路仿真进行学习。三个环节对学生的要求层层递进,前两个环节为“必做”,第三个环节为“选做”。
二是从设计、制版、焊接直至调试全过程的综合设计制作选题。有两个题目供学生选择:MAX038函数发生器的设计和音频功率放大器的设计与调试。题目要求尽可能实用有趣。
3.综合实训:提升综合素质
模拟电子技术实践教学改革的最后一个环节是综合实训。这其中已经不只是模拟电子技术一门课程,它将与数字电子技术、单片机技术应用等课程综合开发设计题目,训练学生的系统设计的能力。在训练方法上通过主动学习、自主设计和创新设计三个步骤激发学生的求知欲望和创新意识。
(1)主动学习:根据实验系统需要实现的基本功能和达到的指标要求,学生通过查阅文献,确定自己的设计方案;利用软件仿真电路,并通过调试确定适合的参数;写出预习报告。
(2)自主设计:根据软件仿真电路搭建实际系统的硬件组件;完成系统程序设计;进行软硬件调试,通过查找错误、解决问题,达到锻炼提高的作用;测试系统的基本参数和功能。
(3)创新设计:完成实验系统的进阶指标:如增加功能或提高指标;对系统进行最终测试,给出误差分析;写出实验报告,提交实验作品。
综合实训使学生较系统地掌握电子系统设计过程的选题、立项、方案论证、电路设计、装配调试、系统测试、总结报告、文档整理等全过程,培养学生理论知识的综合运用能力。
二、进一步完善实践教学体系
1.严格考核制度
要想使模拟电子技术实践教学顺利地进行下去,必须进行严格的考核制度,以保证实践教学的良好效果。
(1)基础实验。根据学生每次做实验前的预习报告和实验中的操作表现、实验后的结果分析,给出实验成绩,占模拟电子技术课程总成绩的20%。模拟电子技术课程总成绩 = 70%的期末考试卷面成绩 + 20%的实验成绩 + 10%的平时成绩。
(2)课程设计。完成课程设计中常用单元模块电路仿真,成绩为“及格”;完成课程设计中常用单元模块电路和规定电路的仿真设计,成绩为“中等”;完成课程设计中全部软件仿真设计,成绩为“良好”;完成课程设计中全部软件仿真设计和一个综合设计制作选题,成绩为“优秀”。
2.完善实践教学体系的配套工作
除上述改革措施外,为进一步完善实践教学体系,实验室硬件设备和运行经费的投入是必要条件;编写相应教材,加强较适合学生之间的交流也十分重要。已经完成或正在进行的工作如下:
(1)吸取经典教材的宝贵经验和新的教学理念,结合独立学院的人才培养目标以及本院课程设置和课程大纲的要求,编写适用于应用型本科的教材——《模拟电子技术基础》[7]以及配套的实验及课程设计指导书。
(2)开设电子设计工程师认证考试(EDP),为学生就业增加砝码;指导优秀学生参加全国大学生电子竞赛、全国大学生专业竞赛等,促进“因材施教的个性化培养”。
(3)建立了模拟电子技术课程与实验的网站,实现了指导教师与学生、学生与学生之间的互动,拓宽了主动学习的空间。
三、结论
经过3年的试点,模拟电子技术实践教学的改革、探索和实施取得良好的效果。课程基础知识与实践教学环节进行了有效融合,学生的学习兴趣提高了,动手能力增强了;科学的实验思维、实验方法、实验步骤得到了训练;分析数据、讨论误差、撰写报告的能力得到提高;符合因材施教培养应用型人才的要求。实践证明:通过良好的训练,学生毕业设计及论文写作的完成质量明显提高;我院自2009年第一次参加全国大学生电子竞赛以来,除2011年获得1个三等奖外,每年都有1项一等奖。教学改革需要长期、系统地工作,还要继续努力,培养更加优秀的专业人才。
参考文献:
[1]何新华,陈志武.面向创新型人才培养的专业实验教学体系研究与实践[J].实验技术与管理,2009,26(10):24-26.
[2]刘芬.对“模拟电子技术”课程中教学方法的探讨[J].电气电子教学学报,2008,30(2):112-115.
[3]刘艳,朱昌平,宋凤琴,等.模拟电子技术实验教学中的学生实践能力培养[J].实验室技术与管理,2010,27(2):110-112.
[4]张新安,熊文元,包本刚.电子技术专业实践教学改革的研究与实践[J].实验技术与管理,2011,28(7):24-27.
[5]晏湧,蓝波.“任务驱动”教学法在模拟电子技术实验中的应用[J].实验技术与管理,2010,27(11):253-254.
关键词:应用型本科;实践训练;工程应用
中国教育早就认识到了实践与理论教育同等重要,由于实践需要硬件成本投入,受制于早期国家经济能力与工业基础,过去的大学教育没有足够的经济与资源投入到实践教学环节中,而只能以理论教学配合少量简单的实践教学[1]。现在随着国家在教育经费投入增大,教学设备配置齐全,学校在教学手段上更加灵活,借助于淘宝等互联网交易平台,大学实践教学实施变得可行性更高,更加容易。在此背景下,围绕学生实践能力展开的教学理念、教学方法、培养计划得以实行发展,如我国2009年年底开展的“卓越工程师教育培养计划”、CDIO、探究式项目教学法[2,3]。应用型本科学校除了课程理论传教外,也应开展实践教学以促进知识的理解及应用[4]。大多数的专业基础课、专业实践课以课程设计或实训为重点,在课程理论课时结束后通过实践教学加深强化学生对专业知识的理解与应用。但这些实践环节都是分散、单项的能力训练。应用型本科学生的专业知识确实要提倡应用,但这里应用不仅仅是为了强化理解专业知识,更应该是面向解决工程问题[5]。
1多课程综合实训项目教学方法的提出
这里以CDIO为理念,借助于探究式项目教学思路,提出以项目为载体融合多课程的综合实训教学替代传统单课程的课程设计和实训教学方法。项目是工程中针对某一个问题而产生的一种技术上的需求,往往涉及多个课程的知识点。这些知识点需要项目实施者对自己所学各课程知识的搜索才能得到。这种搜索过程就是一个对知识肯定与否定的过程,强化实施者对知识的理解,最终找到合适的解决方案。在此过程,实施者需要多课程知识的搜索、融合、搭建,才能完成项目。相对于以单课程知识点的实践训练,其对学生的知识点要求更丰富,技巧更高,相对难度高。因此,本文提出的基于项目的多课程综合实训教学,既达到了单课程实践教学的目的,同时突出了课程知识点在解决工程问题中的融合与支撑,又能体现学以致用的办学宗旨,是应用型本科学校今后实践教学一个发展方向[5]。其过程如图1所示。
2项目设计与实施
以南京工程学院自动化专业系统集成方向的多课程(电子技术、传感器技术、单片机)综合实训—循迹小车为例,说明项目设计与实施过程。为了保证实训顺利进行,过程上主要分为:实训前准备、题目讲解、方案设计、方案答辩、学生设计与检查、项目评分。2.1实训前准备这一阶段主要讲解实验室一些安全准则,保证实训的安全性。一些工程软件对于综合实训有很好的仿真、设计作用,如AD软件、Proteus软件、Protel软件,给学生初步讲解一下。学生可以在设计过程中利用一些简单功能,便于设计。常规仪器需要介绍一下,如万用表功能、示波器使用、电流电压源使用等。设计过程中有元器件焊接,也需要介绍元器件辨识,训练并考核引脚焊接等技能。这些内容可以更好地保证学生完成实训,使得学生工作逼近工程实际环境。2.2项目讲解介绍每个项目的要求。先提出项目的总体要求,以“循迹小车”为例,能按预定轨迹行驶,小车检测到起跑线后开始计时,自动循迹行驶一周后回到起跑线停止行驶并停止计时。在此过程中,不允许有小车系统外的控制。轨迹如图2所示。再将项目分为几个模块设计,如循迹模块、电机驱动模块、计速模块等分别讲解。项目需要单片机、传感器、电子技术课程的内容,才能完成项目设计,硬件模块学生需利用提供的元器件自行设计完成。图2小车轨迹图2.3方案设计与开题答辩前期准备工作结束后,要求学生提供软硬件设计方案。学生在此期间,可以根据提供的器件型号,上网查阅资料。并利用所学的专业理论知识,理解资料,提出对应的传感电路、电源电路、接口电路设计等。在硬件模块电路方案确定后,设计软件方案框架图,能初步提出系统在程序中涉及的单片机资源。学生要整理资料,形成方案报告,制作PPT,在开题答辩会上讲解自己的方案。图3是学生的轨迹光电检测电路和电机驱动电路方案。2.4项目制作学生在设计好系统初步方案后,可以进行硬件设计与软件设计。单片机最小系统板统一由教师提供。其他的电路板,如轨迹光电传感电路、电机驱动电路板等,由学生设计PCB图,再用单面腐蚀铜板制作,然后根据元器件的排布,将发放的元器件焊接好(如图4所示)。在项目软件设计中,先是模块软件设计,包括轨迹检测、电机驱动、显示、计时等,实行系统的各个子功能,方便系统集成时的调试、纠错;然后再利用主程序将单个模块集成,实现整个项目要求。a电机驱动电路板模块b轨迹光电检测电路板模块图4学生制作的电路板模块2.5项目评分根据项目要求验收每组项目制作。项目要求主要分为设计报告、基本要求、发挥部分,分值见表1,得到每组的总分。验收采用答辩形式,每组(不多于3名学生)需要制作PPT,介绍自己项目制作工作量,并接受教师的提问,最后得到各自在项目中的权值(0~1),3名学生权值之和可以大于1,但不超过3。由权值乘以项目总分,就是每位学生的实训成绩。
3结束语
以上是以电子技术、单片机、传感器技术课程为例,说明了多课程的综合实训项目设计与实施过程。专业中相互支撑的实践课程完全可以开发成类似上面的综合实训项目。在单课程实训或课程设计过程中,也不可避免的涉及其他课程的知识点,以及其他的硬件资源,如单片机系统离不开电路,传感器应用离不开电路与后续的数据处理,电子技术应用离不开具体的电路设计。以综合实训项目为载体将它们融合在一起,既节约了硬件资源,同时又有多名教师参与,也减轻了单独指导时教师知识面窄的压力,学生能够吸收到更多的知识。在多课程综合的项目实训中,学生可以更广泛运用所学知识,解决项目设计问题,对于学生理解专业课程设计更有帮助,提高实训效果。同时学生也可以初步了解项目执行过程,锻炼工程能力,有利于解决今后在工作中遇到的专业问题。
作者:胥保春 盛云龙 吴京秋 陈巍 单位:南京工程学院
参考文献
[1]李录平,曹军,张拥华.当前高等工程教育存在的问题、成因及对策探析[J].中国大学教学,2010(12):24-26.
[2]汪木兰,周明虎,张艳丽.“卓越工程师教育培养计划”中系列化探究式项目教学的设计原则[J].中国现代教育装备,2011,135(23):9-12.
[3]尹锦明,李十泉,杜建文.基于CDIO教育理念的基础工程教学改革实践[J].大学教育,2013(4):80-81.
1实践教学存在的问题
1.1实践教学的模块化、单一化
长期形成的实践教学主要是以集成的、模块化的实验箱为主,学生在实验的过程中纯粹性的选择实验模块、连接线路,尤其是实验箱的多数实验都是以基础性实验为主,特点就是主要是以验证性方面的教学实验,是对理论课内容的实验再现。这样的教学模式导致了学生与实践的脱节,是学生不能真正掌握实践中所需的元器件的参数、性能、识别等,缺乏创新。
1.2理论与实践的脱节
电子技术的实践教学主要实验体现在实验箱上,学生对于整个试验完全处于被老师引导的从面上,从实验步骤开始到结束,没有实际设计电路、搭建电路、排除故障的的机会,完全是按照实验内容照本宣科,导致了学生的额理论知识的印象就比较肤浅,对实验的原理等了解不深,更加无法全面掌握电路、芯片等的实际用途。
1.3实验设备的问题
长时间的使用导致实验箱等实验设备损坏,实验系统老化,元器件损坏,更新速度慢,导致设备数量不足,使得学生在实验过程中要花费大量的时间与精力在实验设备上,严重影响了教师与学生的学习。
1.4实践教学方式的落后
由于实验设备的老化以及损坏,导致做实验时需要两人甚至三人一组,学生一般都是根据实验手册中的实验目的、实验原理及实验内容在一周两节的实验课中机械化的完成实验规定的内容和实验报告,也导致学生对动手操作失去了兴趣。以上这些问题,都要求改革实践教学,使学生能够通过合理的实验教学规律,加强对理论知识的认知,培养起学生动手操作和创新能力。
2电子技术实践教学的改革
2.1实验实践教学模式的改革
改革后的实践教学的模式主要是由“认知学习+验证性实验+开放式设计制作实验+EDA仿真教学+课程设计综合实训”构成。在开课初期先开设一些经典的基础性、验证性的实验,加强实验仪器的使用,同时在验证性实验的过程中加设开放式设计制作实验,以培养学生运用理论知识和综合分析问题和解决问题。同时增设了计算机仿真实验设计,硬件设计与软件设计相结合,大大拓宽了学生的知识面,提高学生的综合应用能力。而最后的课程设计综合实训作为对学生的能力提高的一个重要的环节。
2.2实验实践教学体系的改革
实验实践课的考核往往和理论教学相结合,这样子造成了学生对这类实验实践课程的不重视。而我们在教学过程中我采用单独设课、单独考试的形式,从而提高了实验实践教学在传统教学的地位,也提高了学生对这类课程的重视程度。实验课独立设课提高了实验实践课的系统性,与理论同步进行但又不拘泥于理论知识,提高了学生的动手操作和分析解决问题的能力。而实验课程的考核也不再局限于平时的实验报告,而是将学生的成绩分成两部分,其中实验报告、平时成绩仅占20%,综合型设计实验包括课程设计的成绩以及完成情况占30%,并且我们在课程的结束时安排以实验课程为基础的综合性和设计性实验,突出动手实践和创新的能力占50%。这样综合起来作为学生最后的成绩评定,极大的提高了学生的积极性,是被动上课变为了学生主动要求上课。同时还要增加实验实践教学环节的实验学时。
2.3实验实践教学方式的改革
2.3.1集中授课与开放式教学相结合:实践教学最基本的目的是培养学生基本的实践操作能力,在开课初期我们采用了集中实践教学的模式,以教师授课为主,学生培养学生的最基本的仪器仪表、各种器件的使用鉴别,使其掌握扎实的基础;而“验证性实验+开放式设计制作实验”我们采取集中教学与开放式教学相结合的方式,开放式教学以教师辅导为主,学生自主设计制作创新等实验;而对于“EDA仿真教学+课程设计综合实训”也是采用教师集中授课与开放式教学相结合的形式。
2.3.2实验方式的改变,打破传统的实验箱式的实验教学模式,采用元器件、集成电路与面包板相结合的实验教学方法,无论是基础性实验还是设计创新性实验,通过这种方法都能够是学生清楚的认识自己设计电路的问题,从而通过这种实验方式可以提高学生电路搭建以及故障排除的能力。
2.3.3在实验教学中引入虚拟实验,也就是EDA仿真软件教学:Multisim这款优秀的EDA软件提供了上千种电子元器件和数十种仪器仪表,在实验教学中的特点主要体现在:一、电子元器件、仪器仪表、仿真分析方法同等地提供给教师和学生,不存在老化或者损坏导致数据不准的问题,使学生从旁观者,变成了电路知识的探究者;二、对电路参数的设置、电子分析和仿真、数据图形的处理以及结果的输出都只需简单的操作即可完成,也就使得师生间交流更加简单,学生的创新实验都能得以实现。而且通过Multisim辅以虚拟实验,进而实现硬件实验的设计。
2.3.4在整个电子技术的实践教学中引入了课程设计综合实训,在整个的电子技术学习中的,学生做的各种验证性,创新性实验都是在老师提供资料,单个电路的设计。而为期二周的课程设计综合实训给学生提供了一个挑战自我的机会,根据老师提供的题目,让学生自己查阅资料,对方案进行比较,确定元器件、芯片,进行实际电路的设计、仿真,并最终在面板板上实现。在最后对整个过程进行总结,完成课程设计的实结与答辩。
2.4对实验室的管理改革
对实验室实行整合,组建完整性实验室(其中包括大学所有的实验课程项目)作为开放性实验室为学生进行开放,以利于学生进行大型综合设计性实践课题的完成。以前开放实验室我们需要注意实验器材的使用,但是通过引入EDA仿真,学生可以通过仿真,拿出有意义的实验课题,进而进行电路的搭建,使学生的想象力和创新力得以发挥
该课程旨在通过项目综合训练,将所学系统设计技术、面向对象开发技术、数据库技术、程序设计技术和软件测试技术进行综合的应用与实践,通过一个完整的软件项目,培养学生遵照行业标准和软件工程规范进行软件需求分析、设计、编码、测试、部署的能力[2],尤其训练目前流行的系统开发技术和方法,培养学生团队开发和协作能力,实现学生具备岗前准职业人的编码能力和职业素养。
1.1知识目标
⑴掌握数据库设计与维护技术;⑵掌握母版页与站点导航控件的使用方法;⑶熟悉访问数据库技术;⑷掌握主流多层系统架构技术和第三方控件、工具的使用方法;⑸能够编写用户控件和自定义函数;⑹掌握Web服务器系统部署方法;⑺熟悉面向对象的开发技术、软件测试与调试技术;⑻掌握主流程序语言的高级数据操作程序编码技术[3];⑼掌握数据报表技术;⑽掌握软件开发流程和文档编写方法;⑾熟悉UML建模技术;⑿了解项目管理知识和方法。
1.2能力目标
⑴能够架构多层B/S网络数据库系统;⑵能够设计CSS+DIV页面布局;⑶能够根据系统实际需求进行多种数据库访问和配置;⑷能根据实际需求,按照软件工程流程,进行项目分析、设计和实现;⑸能够快速架构多层软件软件系统:⑹能编写基于面向对象的系统功能代码;⑺会调试系统代码和系统;⑻会编写规范的软件设计文档。
1.3素质目标
⑴培养学生学好软件的信心,在学习过程中充分培养学生学习的主观能动性;⑵培养学生学习软件的严谨作风,编码以行业标准进行规范,杜绝编码过程中的主观随意性;⑶培养学生团队合作与沟通能力;⑷培养学生从事IT行业的职业技能和职业规范[4],养成良好的职业习惯。
2课程设计思路
2.1课程设计思路
选取一个综合性的企业级软件项目为载体,采取综合性实训的形式开展训练,坚持“产学并行”的训练理念[5],营造生产性流程和职业环境,不断提高学生生产实践能力和编码岗位胜任能力,主要采用基于产品质量的课程管理和评价方法,也就是更重视学生团队协作下的软件项目研发质量,对接企业化的要求进行拟岗训练。各训练小组可以选择自己感兴趣、实战性强的项目作为载体开展训练,教师提供5-10项目选题,供小组选择,每个小组只能选择则一个项目开展训练,项目一旦选中不能更改,小组按照选取的项目和项目设计要求进行分工,设计各自的子项目任务,按照项目计划进行训练。教师担任指导和引导的角色,对重点技术问题进行分析和解释,监督和指导学生进行训练,通过过程把控和考核进行课程管理。
2.2教学方法设计
⑴分组训练法将学生3-8人分成一个小组,按照项目团队职责进行分工,合作开展训练,项目按照小组为单位验收,并进行现场答辩,采取小组互评和教师评价相结合的方式进行考核,使学生真正体验到综合项目开发流程和规范。⑵优秀作品展示为激发学生兴趣和积极性,对于每个阶段项目,采取优秀作品答辩和展示的形式,激发课程特长生的积极性和带领团队的主动性。⑶项目答辩在完成整个项目后,分小组进行项目报告撰写,并制作答辩PPT进行项目答辩,聘请专业教师担任评委,公开验收实训成果。
3考核方案与考核标准
该课程考核采取形成性考核(报告+项目)的考核方式,平时项目训练考核占40%、最后报告(含答辩)占60%。其中平时项目训练考核含学生出勤、态度、团队合作,最后报告(含答辩)考核主要依据正确率、编码规范、是否准时提交、完成效果、创新性等几个方面。总评成绩=项目训练考核(40%)+报告(60%)。
4教学资源开发与利用(含教材选用、实验实训场室、耗材规划等)
建议教材:自编讲义。实训场室要求:实训室安装VS2010以上版本,SQLServer2008以上版本,Eclipse、PHP运行环境,Oracle10以上版本,根据上课实际情况配置以上环境,实训室容纳人数不低于50人。除软件外无需任何耗材。
5教师能力要求
⑴具备面向对象分析与设计能力;⑵具有较强C#、JAVA或PHP编码能力;⑶教师要具有很强的协同施教和教学改革能力,以及校企合作经验;⑷能够熟练使用Visio工具进行UML建模;⑸具有面相对象的系统架构、数据库管理与设计能力;⑹具有产教融合的软件项目研发和设计能力。
6结束语