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新工科背景下电工电子实训教学改革的研究与实践

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  摘要:在新工科背景下,分析了电工电子实训教学改革前存在的问题,探索解决问题的思路并进行具体的实训教学内容、模式、考核方法等方面的改革实践。经过改革,电工电子实训教学效果显著。
  关键词:新工科;电工电子实训;教学改革
  中图分类号:G424        文献标识码:A
  文章编号:1009-3044(2019)17-0117-02
  开放科学(资源服务)标识码(OSID):
  Abstract:In the context of new engineering,this paper analyzes the existing problems before the reform of electrical and electronic training teaching,Explore the thinking of solving problems and carry out the reform and practice of specific training teaching content, mode, assessment methods, etc.After the reform, the teaching effect of electrical and electronic training is remarkable.
  Key words: new engineering; electrical and electronic training; Education Reform
  新工科主要内容可归纳为:1)工程教育的新理念;2)学科专业的新结构;3)人才培养的新模式;4)教育教学的新质量;5)分类发展的新体系。即:根据产业需求构建工科专业新结构、符合技术发展更新工程人才知识体系、根据学生志趣创新工程教育方式与手段、根据学校内外资源打造工程教育开放融合新生态。新工科对实验教学挥体系要求:1)创新发展的新技术,立足优势、紧跟形势、引领趋势;2)融合智慧的教学新平台,注入"互联网+"新概念;3)个性化学生深度参与的新模式,自构知识体系和能力结构;4)体现"设计、创新思维”的教学新体系,独立解决问题的综合素质。根据以上所述,电工电子实训教学内容要紧跟新技术的发展,不断改进、完善、更新;电工电子实训教学还要融合智慧教学新平台,注入"互联网+"新概念,充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于经济、社会各域中,提升全社会的创新力和生产力,普及互联网+教育;还要建立个性化学生深度参与的新模式,自构知识体系和能力结构,实现个性化差异性教学方式;最后,电工电子实训教学要体现“设计、创新思维”的教学新体系,独立分析、解决问题的综合素质。
  1在新工科概念提出之前,我校电工电子实训课程教学存在着诸多问题
  具体表现在以下方面:
  1.1电工电子实训教学内容
  1.1.1 电工电子实训教学内容不够新颖
  在我校最初开设电工电子实训教学课程时,实训内容中包含的套件像面包型电话机、无线话筒、凌阳单片机等在现在看来已经过时,内容不够新颖。
  1.1.2面向全校理工科,专业众多,针对不同专业电工电子实训教学内容差异不大,不能体现各专业特色和培养方向
  面向全校理工科,只是区分电类与非电类制定教学大纲和教学计划,不同专业电工电子实训教学内容差异不大,所做项目开展大同小异,与专业脱节。
  1.1.3电工电子实训教学内容不够科学,学生主观能动性和创新性缺乏
  电工电子实训教学内容由一些固定项目组成,要求学生在规定的时间内完成。所有项目都是在印制好的电路板上完成套件的焊接、装配、调试,最后实现套件预期功能。缺乏对学生创新意识、创新能力的培养。学生重理论轻实践,对实训课重视程度不够,缺乏主观能动性。
  1.2电工电子实训教学模式单一
  教学形式主要是PPT课件与黑板粉笔结合。听课学生人数较多,听课效率不高,课堂秩序维持较难。
  1.3评价考核体系不够客观、公正、合理
  主要以学生考勤,套件焊接、装配、功能,实训报告等方面考核,教师的主观因素较多,学生反映客观性和公平性不高。
  2电工电子实训课程针对性的教学改革
  2.1电工电子实训教学内容
  1)在电工电子实训课程教学中,实训内容要体现新技术新工艺的发展,具有先进性、实践性、工程应用性。在不断淘汰过时的套件诸如面包型电話机、无线话筒、凌阳单片机时,不断改进、完善、增补新套件,比如51单片机精简开发板、基于51单片机的计算器、万年历、波形转换模块、开关电源模块、功放小音箱、LED台灯、滤波器模块、智能小车等,以保证实训内容的新颖性。
  2)设计具体实训内容时,结合不同的专业特点、专业认证、培养方向,不同的专业实训内容也不同。对于电类专业可增加设计性、综合性实训项目;对于非电类专业要求稍低,增加一些与专业相关性较高的项目;满足不同专业对电工电子实训的需要。
  3)在实训教学内容设计上体现层次化、逐步递进、个性化、差异性教育。提供多个必做项目和选择项目范围供不同专业、不同年级的学生选择。按照由易到难分为基础性、设计性、综合性到创新性多个层次的不同项目,学生可根据自己的兴趣、基础理论知识、动手操作能力、专业特长等进行选择。大多数学生要求只完成基本性的项目;对于基础较好、接受动手能力稍强的学生可以要求完成一些设计性、综合性的项目;对于特别优秀、突出的学生要求完成创新性的项目;真正做到因材施教,实现个性化、差异性教学,充分挖掘学生的潜力,使学生动手操作能力、工程实践能力、创新能力等综合素质得到全面、有效发展。   2.2电工电子实训教学模式
  教学手段采用多媒体教学、视频、动画、音频、图片等结合的方式,教师亲自动手或播放视频准确、规范演示具体操作内容。充分融合智慧教育新平台,普及互联网+教育。可以将实训内容、原理、操作步骤、仪器仪表使用、电子制作、电子产品结构工艺分析、印制电路板的制作、新技术新工艺的了解、复杂故障排除等制作成课件、视频等放到校园网上,建立实训教学网络资源库,供学生随时随地可以自主下载学习,教师可以丰富教学内容,提高教学水平。教学方法采用OBE方法、基于CDIO理念的教学方法、项目导向、任务驱动、案例方法、启发式、分组讨论式、探究互动式、头脑风暴式等多种方法根据教学内容、目标选择组合搭配。OBE方法以教育结果为目标,以学生最终学习成果为核心,以学习进度为基础,教师通过预期成果进行反向教学设计,通过对学生合理的阶段成果评价,指导学生进行循序渐进的学习,培养学生的实际能力,提高学生的社会应用价值,推动学生专业的工程认证;CDIO理念的教学方法是以构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate)为理念,在实践过程中学习,在具体的项目之中开展学习和教育;项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,教学形式为“行为引导”,课堂内容将理论与实践相结合,充分挖掘学生潜能,提高解决实际问题的综合能力;任务教学法是指在教学过程中,以任务驱动的教学方式完成一个个具体的任务,教学内容隐含在每个具体的任务中,学生通过独立或协作完成任务学习新知识、掌握新技能; 案例方法通过讲解工程实际中典型案例,使学生了解工程实际中具体项目实施过程,具备工程意识,提高工程实践能力; 启发式是教师针对某个项目提出关键问题,从工程的角度以问题的形式激发学生思考,让学生提出自己解决问题的观点、方法、理由,对于实训过程出现的问题和错误,进行自主思考、分析问题及错误原因,进而解决问题、改正错误,启发创新思维、引导学生进行设计和研究,变被动接受为主动学习;分组讨论式、探究互动式、头脑风暴式的共同点在于当有人提出想法其他人受到启发也会提出想法,后提出的想法又会触动最初提出想法人的灵犀,头脑中会升腾更多、更深入、更好的想法,如此互相启发、互相补充,经过探究、讨论、完善,最终形成较为最佳方案、路径等。在具体的实践教学过程中,灵活选择、组合以上教学方法,达到最佳教学效果和目的。
  2.3利用开放实验室,以促进创新能力培养
  除了教务处安排的教学任务所占用的时间外,将电工电子实训室向学生开放,提供场地、仪器仪表、设备、工具等,使实训室资源得到最大程度的发挥。學生可以自主选择时间到实训室设计制作自己感兴趣的电子产品,进行实训操作、技能训练 ,自主创新、大胆探索。根据实训室现有条件、学生基础条件及兴趣等,拟定不同的开放实训室项目,每学期供全校理工科学生选择,教师起到引导、答疑的作用。如果学生在规定的期限内达到项目要求,提交结题报告,通过审核,就可以按学校文件规定取得课外科技活动第二课堂的相应学分,以此充分利用实训科研资源为学生服务。学生充分利用课余时间加强实际动手能力,独自或自由结合成组完成项目的设计、安装、调试、运行、维修,激发了学生的学习热情和创新意识,提高工程实践能力、团队协作和创新精神等综合素质。还可以鼓励优秀学生积极参加各种课外科技活动和各类竞赛,开阔学生视野,增强学生对新知识新技术的渴望和探索,培养学生科学思维、创新能力。
  2.4建立客观、公正、合理的评价考核体系
  建立和完善实训考核评价系统是为了督促学生学习,帮助学生明确各环节的既定目标和努力方向,发挥学生的主体方向,同时促进教师不断改进教学方法,调整实训内容,最终达到提高教学质量的目的。实训考核环节具有检验、反馈和激励等多重功能,是检验教学效果的重要手段。不仅能对教学效果作客观评价,更可以促进教与学的良性互动,及时修正教学中的不足,对学生综合素养的培养作用很大。对实训过程划分模块,每个模块按照重要程度分配权重系数。每个模块分解细化,明确每个实训环节的评分标准和评分细则,确保每个项目评价全面、考核标准具体、明确,考核方法安全合理可行。要制定细化、量化、客观、公平的评分标准,考核重点在于实训过程、效果和综合素质的提高。改变以往以实训结果定成绩的方式,注重实训过程的考核,既要考核专业基础知识点和技能,也要考核潜在的职业品质,像劳动纪律、环境及安全意识、操作规范性、创新能力等。改变之前由教师考核,增加学生自评、互评等方式,学生自己可以查漏补充,以便及时更改和完善,加强团队协作精神。实训结束要进行总结反馈,学生可以发现学习中存在的问题,教师可以了解学生知识、技能、习惯等综合素质的情况,学生对实训的意见和建议,从中吸取经验教训,提高教学水平,发挥考核的检验和促进功能。可以借鉴体操比赛的打分过程,必修项目规定起评分,选作项目与一定难度系数对应。在每个模块实训中建立学生的动态成绩记录表,随时记录学生学习过程,确保其在各个实训环节的表现、各项目和任务的完成情况得到有效记录。
  3结语
  本文在新工科背景下,分析了电工电子实训教学改革前存在的问题,探索解决问题的思路并进行具体的实训教学内容、模式、考核方法等方面的改革实践。经过改革,电工电子实训教学效果显著。学生实训学习的积极性、主动性有明显提高,动手操作能力、工程实践能力、团队合作意识、设计创新能力等综合素质较之前有幅提升。但是对于教师和学生,通过电工电子实训来提升学生的综合职业素养,任重而道远,仍需要不断改革创新。
  参考文献:
  [1] 王旭,王凤仙.转型发展下的电工电子实训教学改革研究[J].林区教学,2018(7):31-32.
  [2] 曾灼冰.电工电子实训教学模式的研究与实践[J].信息记录材料, 2018(6):172-173.
  [3] 李玲.基于OBE的电工电子实训改革研究[J].中国校外教育,2017(10):72-129.
  【通联编辑:唐一东】
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