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電子技術教學論文優選九篇

時間:2022-12-16 09:31:49

引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇電子技術教學論文范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。

第1篇

1.利用多媒體技術,讓學生對書本知識有個直觀的認識我們在教學媒體上選擇采用多媒體教學形式。由于課程特點,電路圖形較多,借助多媒體可提高效率,在進行重要電路分析時循循善誘逐步給出分析步驟,給學生消化理解的空間。另外,在一些章節講解時必須要借助多媒體來教學,借助于現代先進的教育技術手段把微觀問題形象化,例如課堂上不易實現的電機工作原理及過程具體化等等都可采用動畫演示說明內部的工作過程、功能和特點,使學生有深刻的認識。

2.理論聯系實際,提高學生學習興趣電工電子技術涉及的一些內容較為抽象,學生理解起來比較困難,在具體講解時可以理論聯系實際,提高學生學習興趣,更好地掌握所學知識點。例如在學習電路的結點和支路時,可以把結點和支路用日常生活中常見的馬路和十字路口作比喻,一條馬路就是一條支路,十字路口或丁字路口就是一個結點等等,簡單明了,學生很容易理解。在講到功率時可以聯系家用電器,每個家用電器用電功率是多少,再聯系到所在教室空調功率是多少,根據空調功率的大小讓學生計算上兩節課的耗電量,由于有實際例子,所以對于用電量的計算公式很容易記憶,再根據當前電價計算出上兩節課所需支付的電費,進而鼓勵學生要認真學習,節約用電,做到下課關燈關空調的好習慣。在講到RC電路的應用時,RC電路可作為濾波器,在教學過程中可聯系實際生活。先拋出一個問題:現在學生都有手機,他們手機有的用中國移動網絡、有的用中國聯通網絡、還有的用中國電信網絡,并且每個運營商又有2G網絡、3G網絡,但為什么打電話沒有出現彼此相互干擾呢?這樣可以提高學生的興趣,先讓他們思考一會,然后請學生回答一下原因,再結合實際回答情況給出答案,即濾波器起了作用。國家給每個網絡運營商都分配了固定的頻帶范圍,每個網絡都有自己的基站,基站有濾波器,會自動濾除不屬于自己頻帶范圍的信號。而講到三相電路時,可以聯系具體家庭用電知識,更好地掌握星形聯結和三角形聯結特點及計算方法,尤其對于星形聯結方式還分為有中線(也稱作地線或零線)即三相四線制和沒有中線即三相三線制的情況,結合我們照明電路,讓學生思考照明電路能否去掉中線?再根據理論分析,可以從理論上完全得出結論:照明電路是不能去掉中線的,也就是說我們實際民用負載一定要采用三相四線制,這樣才能保證負載都能正常工作;在學習用電常識時可以聯系當前由于用電不當引起的火災事故或觸電事故,和同學一起學習一些基本用電常識,甚至可以延伸到一些自然災害如地震的避難常識,這樣既能提高學生的學習興趣,又能讓他們學到實際有用的知識。

3.創造良好的課堂情境有興趣的問題,可使學生對學習產生濃厚的興趣,并產生強烈的求知欲,從而進一步調動學生學習的積極性和自覺性。例如在講到暫態分析時,就可以從日常生活中的一個實例開始,先讓學生思考白熾燈、日光燈打開和關閉時的特點,這時學生注意力就吸引過來了,開始回答問題,課堂氣氛馬上活躍起來。但課堂氣氛活躍的同時,要注意課堂效果,不能讓學生停留在新鮮好奇上,每一個教學情境的創設都要緊緊結合教學內容。幾分鐘時間后,教師就可以總結出白熾燈、日光燈打開和關閉時的特點,白熾燈開關一打開就馬上亮起來,一關閉就馬上熄滅;而日光燈不管在打開還是關閉時都有一個過程,那為什么同樣是照明負載,他們現象會有這么大的區別呢?緊接著這個問題后就可以引出本次授課的知識點:暫態過程。

4.總結所學知識點,讓學生更好更快地掌握所學新內容在講解過程中,一定要善于總結所學知識點,讓學生更快更好地掌握所學新內容。例如在講到電路分析中的電源等效變換方法時就可總結出三要素法,可以強調等效變換過程中時刻注意三個要素:內阻不變、電壓源的大小等于電流源的大小乘以電阻的大小、電壓源的正方向為電流源電流流出的方向。而在講到單一參數的交流電路時,電感元件和電容元件容易混淆,怎樣分別記憶他們的電壓和電流相位關系呢?引導學生只需要記住關于電感和電容電壓電流的伏安關系式即可。從伏安關系式就可以看出,電容電流是電壓的微分,所以電流超前電壓90°;電感電壓是電流的微分,所以電壓超前電流90°。也就是說針對這兩種單一參數元件,哪個電量是另一個電量的微分,哪個電量就超前另一個電量90°。通過總結知識點,讓學生知道重點和難點,在課后復習時也能抓大放小,更快地掌握所學內容。

二、組織好實驗教學,為更好地掌握課堂知識做鋪墊

“電工電子技術”作為一門實踐性很強的課程,實驗是展示其教學魅力的有效手段,它化枯燥為生動,化抽象為具體,化平淡為神奇,為理解和掌握好新知識創造條件。所以一定要把握好實驗教學的效果,為更好地掌握課堂知識做下鋪墊。例如在學習電路分析方法中的疊加原理時,很多學生容易混淆不作用的電源處理方法,把恒壓源和恒流源處理方法記反,通過實驗可以掌握不作用的恒壓源的處理方法,而恒流源處理方法則相反,這樣就不會在學習中混淆,更好地掌握了該方法。

三、開展考試改革,提高學生平時學習的動力

“電工電子技術”課程是以現代電工電子技術的基本知識、基本理論為主線,以應用為目的,在保證科學性的前提下,刪繁就簡,使理論分析重點突出、概念清楚、實用性強。通過本課程的學習,使學生掌握近代電工電子技術的基礎知識,以及進行電工實驗研究的基本技能,為后續課程的學習及今后從事電類各學科領域的學習和工作打下堅實的基礎。但針對目前大學現狀,再加上該門課程有關知識點比較抽象,使得學生學習積極性普遍不是很高。除了在課堂上提高效率之外,還要從紀律上約束學生,提高平時考核所占的分數比重。例如增加平時練習的機會,把練習成績計入平時成績;另外,對于課堂發言積極的學生、勇于上臺練習的學生還可以進行獎勵平時成績的政策。這樣,雙管齊下,一定能提高學生學習興趣,讓學生把這門課程學好。

四、結語

第2篇

(1)使課程設計的手段和實驗教學的內容變得多樣化、徹底有效地貫通課程設計和實習教學。豐富課程的設計手段和實驗教學內容,是構建多樣化、立體全方位教學體系的核心基礎,因此,我們應該從加強基礎的能力入手,是創新的教學體系以整體的形式覆蓋模擬、數字化電子技術的教學內容,同時綜合電路設計的專業訓練,此外還包含了編程邏輯的器件、CAD設計、EWB方針、單片機等創新技術的實驗教學,通過這些來促動電子技術課程設計教學內容的特點開展,如在點在的元器件教學的內容上采取利用多媒體文檔的形式和教師的實驗課程內容相結合起來的教學方式;電子課程的設計環節采用上機的實際操作的教學和教師課前準備的教學材料相結合的方式;在電子產品的實踐制作的環節上以學生的實際操作為主,以教師的教學材料為輔的方式來達到預期的效果;同時學生自主探索式教學和問題的情境教學的方法相結合,可以有效激發學生的自主學習、開拓創新以及動手實踐的積極性,要注重課程設計與電工電子實習教學的方法相整合優化、有次序的關聯起來,通過這些方法為學生構建出集電子技術設計,電路器件的測試、計算機的輔助的應用和設計、制版焊接的技術應用、系統的調試技術等綜合技能于一身的教學體系。

(2)科學的編制電子課程設計和教學內容,大力推舉開放性實驗室的管理模式的完善建立,在編制課程設計的大綱環節上,我們應該充分了解電子技術課程設定的教學目標的定位,以新一輪的教學改革為指導方向,要充分注重教學的實踐性、素質教育、自主創新,要突出對學生的自主創新的能力和實際操作能力的雙方面能力培養,為學生制定出一系列的、分為不同層次的、不同渠道的實踐訓練課程,推動課程結構和其他科目的貫通,從而使電子技術課程設計教學能跟上時展的腳步,能滿足社會主義市場經濟對這樣的人才需求。當今社會信息化發展突飛猛進,我們必須要用現代化的信息武器來武裝自己,充分利用現代化信息技術的設備、教學材料和各種教學媒體進行模擬演練、虛擬實驗練習并構建完善的電子技術課程設計教學題庫,使這一教學具有科學、綜合、實踐、新穎、包含的知識量多、內容完善的特點,從而可以推動學生對研究電子科學的積極性。我們在編寫課程設計指導書的時候,要對學生參與實踐操作的環節加以充分的重視,讓學生通過查詢各種不同的資料,為他們提供自主創新、通過計算機軟件進行模擬、接通電力原件、測試調試環節的依據,從而使學生在科學有效的指導下實現自主的實踐的充分鍛煉。

2結語

第3篇

1、考試內容拘泥于教材,重知識,輕能力。課程考試的內容大多根據指定的教材或所講授的內容出題,考試內容多是以知識考核為主,缺乏考核學生綜合運用知識的能力和創新能力。一些老師為了使更多的學生過關,在考試前劃范圍、給重點,從而導致了大學生養成“上課記筆記,課后看筆記,考試背筆記,考后扔筆記”的機械學習方法。

2、考試過程中輕過程,重結果。以分數高低作為判斷的唯一標準,造成有些學生一味追求考試分數,而忽視全面素質的提高,造成高分低能,甚至有些學生學習的目的只是為了應付期末考試,平時不注意認真聽講,到考試前幾周開始突擊復習,學習前松后緊,這樣也許可以通過考試,但并不能真實反映學生對知識的掌握情況。

3、考試方式缺乏多元化、全面性,形式比較單一。以閉卷考試為主,題型多為填空、選擇、判斷、計算等,難以體現課程的特點,只能簡單的考核學生的記憶知識和簡單推理的基本技能,無法考核學生運用知識的能力和創新能力。客觀題較多,抑制了學生的創造性和個性,不利于培養創新素質。

4、考試時間安排的不合理??荚嚧蠖喟才旁谄谀?,致使學生平時懶于學習,考試前突擊學習,養成投機心理;只考核學生成績,不能及時反饋、促進教學;考試后信息反饋不足,難以準確評價教學效果。

二、改革考試方式,促進教學改革,全面提高學生創新能力培養

1、革新考試內容,增加設計性、創新性內容。《電工與電子技術》是一門應用性極強的課程,考試時,題型應該盡量減少客觀題比例,避免過于側重知識的機械記憶,考試內容應轉移到對分析和綜合應用的考核上。

2、加強過程管理,強調學習過程中的考核和監測。不再“一考定終身”,而是把考試當作一個貫穿教學的過程來對待。要求在教學進程中進行連續的、不定期的考核,考核的形式可以是多樣的。如增加平時成績在總成績中的比重,以加強對學生平時學習的考核和督促。平時的考核可以采用作業、課堂提問、討論、報告、階段性測驗等多種方式。通過多種形式,綜合考量學生的學習效果。在這個過程中,可以提高學生的參與性,加強學生和教師的交流,提高學生的課堂學習效率,真正的掌握所學知識,而不是僅為了應付考試,同時,教師也可以了解到學生對知識點的掌握情況,動態的調節后續教學內容??己藭r要注意兩種不良傾向:只注重平時成績的積累;平時不學習,期末突擊復習。

3、增加小設計、小制作、小論文等實踐性環節,作為考核成績的一部分,鼓勵學生實踐、創新。《電工與電子技術》是一門實踐性很強的課程,可以結合課程內容,從現實生活中挖掘課題,如從簡單電路的聲控燈、門鈴、防盜報警、雙聯燈到空氣斷路器、電氣布線等,鼓勵學生由淺到深,開展以求知為目的的開放型自主學習活動,提高學生的學習興趣,培養創新和實踐能力,并把該環節的內容作為考核成績的一部分。

三、結束語

第4篇

首先合理安排教學的順序和內容,使得整個教學過程由形象到抽象,由簡單到復雜,由理論到實用,逐步引導學生深入學習。同時針對獨立學院的學生的特點,簡化理論內容,增加實踐內容,具體改革如下:

1.1引入實例

在講解每一個知識點之前,通過PPT課件、視頻和實物演示的方法,把日常生活中諸如音響、功率、電源、信號源等電子技術的應用實例展示給學生。讓大家感性認識這一知識點,體會這個知識點并不只是在死板的書里。從而刺激學生學習的興趣,調動學生學習的主動性。

1.2講解基本概念和元器件的外特性

電路的基本概念和元器件的外特性是不變的,但應用是靈活的。所以講清楚基本概念和元器件的外特性顯得尤為重要。講解基本概念時,要引出它的物理意義;例如輸入電阻是指從放大電路輸入端看進去的電阻,它的物理含義是它的大小表示了有用信號加入到放大電路的多少;對于元器件的講解,比如在進行二極管的教學時,應以講清二極管的伏安特性、應用及應用時注意事項為主,對其內部PN結的形成過程、載流子的運動規律等微觀內容要略講,甚至不講。

1.3分析電路的特征和功能

首先要分析基本電路構成原則、特點和工作原理,是認清楚電路功能的關鍵。同類電路構成的原則是不變的,具體電路是多種多樣的。所以采用分類學習法。根據通過對教學計劃中的專業課程內容和專業崗位群所需技能的分析,模擬電子技術可以分為以下幾類電路:二極管保護電路;穩壓管穩壓電路;放大電路;運算電路、濾波電路、信號轉換電路;功放電路;整流電路;以放大電路為例:首先對這類電路進行系統的定性分析,它包括分析基本放大電路的構成原則和特點;各元器件的作用;輸入輸出電壓的相位關系,靜態工作點設置對放大電路的影響;當電路出現失真是,如何解決等;這問題進行分析

1.4分析電路性能

不同類型的電路有不同的性能指標和描述方法,因而有不同的分析方法。比如放大電路,評價一個放大電路性能好壞是從電路的放大倍數、輸入電阻、輸出電阻和通頻帶等性能指標來評價;如何求得這些性能指標能,針對這一類中經典的電路進行定量的分析。為了減小學習的難度,選取經典電路是采用從簡單到復雜的、從理論電路到實用電路的原則,逐步進行分析;例如首先選取的順序是基本共射放大電路、直接耦合放大電路、阻容耦合放大電路、靜態工作點穩定電路和差分放大電路;定量分析是學會畫交流和直流等效電路圖;通過直流通路計算靜態工作點,然后通過微變等效電路求出,計算出輸入輸出電阻和電壓放大倍數等參數。

1.5應用體檢

電子技術的最大價值就是實踐設計,每一章安排一個精巧的實例,可用面包板動手進行實驗,達到理論和實踐相結合的目的,使呆板的理論變為活生生的現實,使學生們越學越有興趣,堅定了學好這門課的決心。

2教學方法的改革

教學方法和手段的合理結合,使模擬電子技術教學更加生動、形象。從而激發學生的學習興趣,調動了學習積極性,學生從被動地接受知識灌輸,轉為主動參與教學過程,對學生素質和技能的培養起到了重要作用。

2.1引入proteus仿真

對學過的經典電路,通過PROTEUS對電路進行仿真學習,既強化了知識點,也訓練了技能。比如基本放大電路的分析,要設置合適的靜態工作點,使信號的整個周期內晶體管始終工作在放大狀態,輸出信號才不會產生失真。但靜態工作點的設置比較形象,學生的感知性較差。此時可以在理論講述時采用PR0TEUS軟件進行仿真,幫助學生理解。

2.2引導式教學方法

兩節課90分鐘分為三個階段:第一個階段用5-10分鐘復習上節課講解的重要內容,采用老師提問學生回答的方式,為了激勵學生回答問題的積極性,回答問題的好壞以及積極程度計入平時成績中;第二個階段用于講解上次課要求同學預習的內容;采用討論的方式,針對大家不理解的地方給予重點講解,這樣老師可以做到有的放矢,;第三個階段:用5-10分鐘的時間,說明下次課要講解的內容,并針對下次課內容的重點,提出幾個問題讓學生課下去預習,讓學生有針對性的預習,對于預習中不理解的地方加以標明,讓學生每次做到心中有數,哪些該重點聽,哪些聽一下就可以了。整個教學過程中,以學生學習為主,老師指導為輔的理念。

3考核模式的改革

除了合理安排教學內容和教學順序以及改進教學方法外,還必須有合理的考核模式。要改變傳統的評價模式,緊靠期末卷面成績來評價一個學生學習成績的好壞。這種模式不能及時反映學生的對知識點的掌握情況,而老師只能一味的按照自己的進度進行,會造成部分同學因跟不上進度,從而產生厭學的心理。所以要對學生學習全過程的監控,將考核融入各種日常教學實踐活動中,以便能及時發現問題。在《模擬電子技術》課程考核中,從人才培養目標及課程教學目標出發,重點考核學生對單元電路的理解、分析、焊接、調試、設計等綜合技能,考核方式包括平時成績與期末筆試相結合。其中平時成績包含出勤率、作業、實驗和實驗報告;期末筆試包含課本上的理論內容和重要的實驗內容。另外為了更好的學習本門課程,課程結束時要求學生針對本課程做一個綜合的課程設計,對于設計的要求是完成實物作品的設計和設計報告,以及完成答辯環節。中實踐項目的考核一定要有答辯的環節,一方面避免學生抄襲,另一方面也能考察出學生對理論的掌握程度。

4結束語

第5篇

結合幾年教學實踐和CDIO工程教育的特點,對原有的教學模式進行了改革,將授課內容中規律和特點并加以靈活利用,引導學生采用發現學習和掌握學習等創造性學習方法、加強理論聯系實際;從系統角度、實踐角度出發建立了一套適合于“電力電子技術”課程教學的教學體系。

教學思路

在明確教學目標的基礎上,首先,教師一定要意識到,興趣是最好的老師,興趣是學習的動力和源泉。只要通過有效的興趣培養和教學方式,就可以讓這些學生達到甚至超過自己的水平。以科研的態度和精神貫穿于教學之中,讓學生在“學生做”和“做中學”激發課程學習熱情。鼓勵學生走上講臺,敢于大膽走進實驗室;敢于向老師發難,以“我”為中心,全然不顧“名家顏面。

其次在教學理念上,以發展學生思考能力為本,結合課程實驗和教師現有的課題進行實踐,建立系統設計理念,通過對主電路和控制電路、保護電路、檢測電路同時分組進行設計。CDIO強調以熟悉產品研發的生命周期為工程背景的

“做中學”的學習方式,這不是對教師主導作用的弱化,相反對教師在整個教學活動過程中的掌控能力、自身的知識水平提出了更高的高求?!敖處煛奔鏋椤皩煛?,實現學生在知識獲取過程中的地位由“被動”到“主動”的角色轉變:學生在教師指導下積極、主動地參與實踐,從獨立學習轉向合作學習;從深層次角度講,就是大學中“物質教育”與“自由教育”的轉變。在探索、實驗和應用中行動上給與相當的靈活性,這樣可以喚起學生的好奇心,使其熱切地尋求有助于解決問題的知識,同時又具備相當的實行工具。學生所具有的創造性的和富有想象力的遠見都將發揮作用,并能控制其沖動和習慣。他自己的目的就能指導他的行動。

再次,就教學方法而言,堅持把工程科學基礎和工程專業知識緊密地揉合在一起進行教學,學生仍然需要堅實的科學基礎。在講述定理、結論時,要注意理論基礎與專業知識的結合。除了應用高等數學和大學物理分析內容的機理之外,還要講定理、結論的提出背景、前提條件以及應用情況和近展狀況等等。在教學手段上注意應用現代信息技術,如多媒體動畫和系統仿真技術。熟練的、精心的準備過的課堂講授仍然是最有效的學習和教授經驗。

最后,在重點和難點教學模式上,采用項目或者案例教學模式,基于問題解決模式的模式;教師引導學生效仿教師、專家學者做項目的方法,如專題研討、方案和技術設計、仿真模擬和實驗操作等,探索并解決課程內容相關工程應用中的現實問題;培養學生發現問題與綜合分析問題的能力。因此恰當地設計題目是項目教學法運用成功的保證,既不能太難,讓學生望而卻步,又不能太簡單,沒有挑戰性。這要求教師平時有一定知識積累?!半娏﹄娮蛹夹g”實力較強的幾個院校的積極嘗試為我們提供了較好的參考。浙江大學將“功率因數校正實驗”等部分實驗項目列為創新設計型實驗,由學生自主設計實驗內容和方法,提高學生創新能力。哈爾濱工業大學以直流脈寬調速系統驅動電源的設計為課程設計的主要內容。南京航空航天大學開發了“軟開關逆變電源實驗裝置”課程設計教學平臺,以此設計若干個課程設計題目。中國石油大學選擇反激式開關電源為課程設計題目。這些題目既緊密聯系書本知識,又有創新的空間,值得借鑒。

實驗教學在方式上注重啟發,引導學生積極參與實驗設計的同時;在時間和內容安排上注意了驗證實驗、仿真實驗和綜合設計實驗的循序漸進。在實踐平臺裝置的設計上,注意

“先進性、實用性、開放性、安全性”的特點,滿足基礎型和綜合設計型的實驗教學和實踐活動的要求。使學生既動手又動腦,豐富工程實踐知識,培養學生的創新能力和綜合能力。同時學生小組成員之間密切協作和互相配合,鍛煉學生的責任感和協作、互助的團隊精神。

教學案例

以“電力電子技術”內容直流一直流變流技術為例。首先,教師備課時要把自己想象成學生,想象二下學生的已知與未知,研究學生認知與情感發展的需求,要想到學生在課堂教學過程中可能有的變化,從而使備課活動不再是琢磨怎么講能講得清楚、透徹、到位,讓學生聽得懂、記得牢,要注重的是課堂上學生怎么學、怎么動以及為了實踐活動的有效開展,激發學生的學習興趣,如何點起學生創新的火花,促使學生生動活潑地參與,使課堂教學豐富多樣,把課堂真正還給學生。引言部分如講到buck變換器時,先介紹變換器的背景。授課時,按照“識電路”“畫波形”“會計算”“輸出(電壓或電流)控制”四部曲進行。顯然,第四部曲是壓軸大戲。buck變換器的電路原理圖如圖1所示,先講每一個功率器件的工作原理。再從有源開關V導通,到無源開關VD因反偏而截止,再到輸出濾波電感儲能(或勵磁),并向負載提供能量;反過來從有源開關V截止,到電感電流不能突變。故使無源開關VD正偏而導通,此時電感電流經二極管續流,其儲存的能量繼續供向負載,并由輸出電壓對其進行去磁。輸出濾波電容作用:主要用來限制輸出電壓上的開關頻率紋波分量,使之遠小于穩態的直流輸出電壓。內容強調講穩態關系和特征。buck變換器的特征公式如式1所示,讓學生對比以前學過的理想變壓器的特征公式,說明為什么buck也叫“直流變壓器”。第二部曲是利用多媒體動畫技術演示功率器件開通和關斷時電路的電流流經路徑和主要物理量的波形變化情況。采用MATLAB仿真時所得的波形與課本的波形進行對比,反映了理論知識的現實性。同時對比圖1(b)、(c)圖,對電流下降及上升的原因及“斷續”和“連續”概念結合高等數學中“連續”的概念不一樣的地方進行辨析。當改變參數使得仿真結果變化時,也能通過理論分析與仿真調試,使輸出達到理想狀態。第三部曲講授在已知輸入電壓范圍、負載電流范圍和給定的輸出電壓下,利用獲得的穩態關系,可以方便計算buck變換器的開關占空比范圍,從而來計算buck變換器中的元器件電壓穩態應力、電流峰值、電流平均值和電流有效值。在講第四部曲即“輸出(電壓或電流)控制”時,學生不易明白也看不到。有些內容理解不夠具體,如何控制實現的疑問產生。此時重要的是培養學生有精細、認真、窮追不舍的態度和敢于提出問題、勇于解決問題的創新精神。學生參與設計教師的100V/600A大功率開關斬波恒流源科研項目,共分四組,每一組完成一個功能設計調試或仿真。第一組學生設計不控整流部分的電路結構如圖2所示,具體參數:濾波電抗為1200A/0.71mH,整流二極管600A/1600V,鋁電解電容0.3F/400V。第二組學生參與斬波電路設計,設計的斬波電路圖如圖3所示。通過計算得出電抗器1200A/300μH,C2電容大小190μF/400V。阻容吸收單元選擇電容C3為80μF/450V,選取電阻R1為10Ω。IGBT模塊2MBI1200U4G-120,驅動模塊在教師的指導下選用瑞士CONCEPT公司的IGBT驅動模塊2SD315A,該驅動模塊集成智能驅動、自檢、狀態反饋、隔離等功能于一身,能夠驅動1200A/1200V的IGBT。有的學生還畫了驅動電路圖。第三組學生設計了基于TMS320F28335DSP作為控制回路的核心的數字PI調節器。學生在CCS集成開發環境下編寫的數字PI調節器,在軟仿真下可以明顯看到給定變化引起PWM脈寬的變化。第四組學生負責基于MATLAB下仿真。在實際設計中,學生體會到了控制環節如何閉環、控制量如何檢測,控制算法如何實現,控制信號如何發出,能量流動必須要有電動勢以及流經通路等等。學生們主動、積極利用老師的科研項目,構思、設計、調試以及實驗。教師注意發揮激勵和導向作用,注重肯定、贊賞學生的點滴進步,讓學生感受到成功的歡樂,心中喚起自豪感和自尊感。當設計或實驗受到目的的指引,進行時還有措施和方法時,試驗就變成合理的了。此外注意事實的分析和重組是增進知識、增長解釋能力和正確分類的能力所不可缺少的??傊?,“CDIOInitiative”是一個資源開放、寬松自由、包容性強的改革計劃。

第6篇

作為一種教學方式和教學手段,多媒體圖文并茂,具有效率高、信息量大、省時等優勢,對其充分利用,可以有效地提高課堂教學效率和保證教學質量。在《數字電子技術》課程教學中,對于抽象、難于理解的內容,教師可以充分利用PPT課件講解以及圖片、動畫、視頻、音頻演示、EDA仿真軟件的直觀演示等多媒體輔助教學手段,生動形象地呈現所研究對象的復雜變化過程,使學生通過生動形象的直觀觀察,更好地理解所研究對象的內在規律,對重點、難點及疑點問題理解透徹。如講授模擬電子系統以及模擬和數字集成系統時,通過學生直觀觀察和教師必要的講解,能有效提高課堂效率和學生學習的興趣,加強學生對模數轉換和集成系統有更好的理解?!稊底蛛娮蛹夹g》課程教學中引入多媒體輔助教學手段能在有限的時間內增加授課的信息量,使教學內容形式豐富、靈活,有利于解決“學時短、內容多”的矛盾。但教師作為多媒體教學的實施者,不能過分依賴多媒體,應該以學生為核心,圍繞教學目標,充分將多媒體資源及其它資源共同構成統一的教學資源系統,注重多媒體教學與傳統教學相結合,揚長避短,避免出現講課速度太快、學生跟不上或者講課淪為用PPT演示文字和圖表的單調過程等等。

2巧設教學情境和問題,激發學生學習興趣,樹立自主學習意識

根據教學內容的難易、重點,向學生提出要解決的中心課題,要求他們分析問題情境,探索問題的解決方法。筆者講授《數字電子技術》中“二值邏輯與基本邏輯運算”時先介紹安全帶報警系統,如圖2所示,然后引到學生思考“什么是與邏輯”,之后了解與運算之后,發問“如何用與門實現安全帶報警系統”。通過巧設問題和情境,激發學生那種強烈的探索欲望,使學生處于一種積極的思維狀態。對于教材中比較抽象的概念和原理,在教學中要深入淺出,用形象生動的比喻去幫助學生進行分析理解,提高學習興趣,激發學習熱情。學生沉浸其中,才會學有所思、學有所問、學有所悟、學有所得,才會有新的發現。要想讓學生沉浸于學習還得發揮學生的主體作用。凡學生能夠自己探索得出的,決不替代,凡學生能獨立發現的,決不暗示,盡可能給學生多一點思考的時間。為讓學生深刻理解74HC151七段顯示譯碼器三個輔助端即燈測試輸入、滅燈輸入和鎖存使能輸入端的功能,筆者讓學生根據74HC151的功能表,分析輸出有字形時對應的三個輔助輸入端信號分別是什么,從而得出結論:燈測試輸入端用于檢查譯碼器本身及顯示器各段的好壞,滅燈輸入端用于將不必要的零熄滅,鎖存使能輸入端由0跳變到1時,輸入碼被鎖存,輸出只取決于鎖存器的內容。

3授課要承前啟后,注重教學內容的銜接

在教學中關注知識之間的前后聯系,了解知識的來龍去脈,可以使我們更好地銜接教學內容之間的關系,形成一個系統的知識鏈;在這一基礎上的教學設計,能促進學生利用遷移、轉化的方法來解決問題,能使我們有效合理地進行教學。一方面注意本課程內容的前后銜接,另一方面注意本課程與前后相關課程的銜接。如講全加器時,可以得出全加和S和進位數Co的表達式,分別如式(1)和式(2)所示。根據式(1)、(2)和已經學習的半加器知識。同時,引導學生將式(1)和式(2)分別變換成如式(3)和式(4)所示的最小項表達式。進而,讓學生回憶二進制譯碼器74HC138重要應用之一,即可以實現給定的組合邏輯函數。最終,在引導下,學生得出如圖3(b)所示的電路圖,即用已學的74HC138實現全加器的功能。這樣學生開闊了思維,加深了對已學知識的理解。有意點撥前后課程中與本課程相關的知識點及其應用,讓學生認識到電子技術課程承前啟后的重要作用,激發學習的興趣和熱情,提高學習的主動性,樹立學好電子技術課程的信心。

4理論聯系實際,拓展學生的思維能力

理論教學學生一般感覺枯燥、難學懂。在理論教學的過程中,若能結合具體實驗案例,則能給予學生感性認識,提高學習興趣,進而通過理論學習上升到理性認識,再到實踐環節中,驗證理論,又可促使學生真正理解理論知識,進一步深化理論。對數字電子技術的掌握更重要的是能夠通過電路的學習學到一種思維方式,學會一些分析問題和解決問題的方法。邏輯運算是數字電子技術的基礎,讓學生理解基本運算是重點也是難點。為此,筆者在講授或運算時,“入室盜竊檢測和報警系統”為例講解或運算及或門的應用。這樣一來,學生易于理解或運算的本質及其應用。教學多結合實際,激勵學生不但要具有堅實的理論基礎而且應能夠靈活綜合應用來分析和解決問題。

5重視作業環節

第7篇

“數字電子技術”課程首先讓學生了解了數字電路的基礎知識及邏輯代數,接著重點讓學生熟悉常用的集成電路及其應用。在掌握基礎知識的前提下,在課程的教學過程中采用項目教學法,引導并啟發學生采用模塊化的設計思路對綜合性的數字系統進行設計。項目的選擇應遵循的原則:(1)難度適中;(2)與現實生活緊密結合;(3)能夠激發學生學習興趣;(4)與專業相關,對專業知識有更深入的理解。

二、項目教學法的實施步驟

1.創造情境,激發學生興趣。

在教學中創建良好的教學環境,激發學生的學習興趣。例如在課程的“組合邏輯電路設計”教學中,詢問學生有沒有獻過血。通過此問題可以激發學生的好奇心,探究獻血和所學知識的相關性;接著詢問血型匹配知識。通過此問題調動大家探討的積極性;最后提出能否利用所學知識設計一個血型匹配判斷電路。通過前期的情境培養,使學生對“組合邏輯電路設計”知識產生濃厚的興趣。

2.圍繞主題,逐步深入。

學習了典型的時序集成電路后,為了進一步加深學生對集成電路的理解和應用,繼而引導學生作進一步討論:能否用現有知識設計數字電子鐘?數字電子鐘的設計包含哪些模塊?學生對數字電子鐘比較熟悉,能夠確定數字電子鐘需要實現哪些功能。學生通過研究和討論,設計出數字電子鐘的總體結構圖。數字電子鐘的模塊包括:秒脈沖信號產生、計數、譯碼、校時和顯示等基本模塊,利用Multisim仿真軟件實現各電路模塊的獨立調試和仿真,再進行系統的級聯調試。在此過程中,教師應引導學生思考數字電子鐘的關鍵問題:秒脈沖信號如何產生?時計數電路,即二十四進制計數電路如何設計與實現?分、秒計數電路,即六十進制計數電路如何設計與實現?時(分、秒)譯碼電路如何設計與實現?時(分、秒)顯示電路如何設計與實現?怎樣實現對時、分的校準。

3.模塊化設計,團隊合作。

基本設計思路確定以后,進入項目的實施階段。在對學生進行分組時,應從多個方面考慮團隊成員的組合,如知識結構、特長、性格等。確定了小組成員后,明確每位同學職責。項目負責人將項目任務模塊化,負責項目的整體組織和協調,確保項目有條不紊地開展;成員兩人一組完成子模塊的設計與調試;最后以小組為單位,梳理項目,由項目負責人組織編寫和完善所有項目文檔和報告。在項目的設計過程中,學生參考他人的設計及實現方法時,主要是學習他人的設計方法,如編碼、接口和電路的工作原理,而不是原封不動地使用他人的電路。在項目的方案論證過程中,鼓勵學生開展討論。學生可以通過提方案、相互補充和正反對比等多種探討思路,對所擬定的方案進行仿真或試驗驗證。教師在這一環節中力求全面把握學生動向,主動獲取學生設計過程中的認知錯誤,加以指導。最后學生可以得出電子鐘每一子模塊的設計內容。數字電子鐘的第一部分是時間基準,即時鐘。學生通過查閱資料發現,為了獲得可能的最高精度,時鐘電路選擇比較常見的32.768kHz的晶振,而32768是2的15次方,所以對這種晶振進行15次分頻的話,就可以得到準確穩定的1Hz的標準時鐘信號。數字電子鐘的第二部分是秒計數器。秒計數器的工作原理為:給其裝載一個初始值并執行減計數至零。當計數到達零時,產生一個時鐘脈沖并將其傳遞給分計數器。在這里,裝載的初始值根據需要設定的時間和時鐘基準信號來計算,若時鐘基準信號為1Hz,則60s的設定時間所需的初始值為60,若時鐘基準信號為2Hz,則60s的設定時間所需的初始值為120。也就是說,裝載的初始值等于需要設定的時間乘以時鐘基準信號。數字電子鐘的第三部分是分計數器,它實現分的計數和顯示,且進行小時比較。每當秒計數器減至零時,分計數器加1。電路需包含一個比較電路的8位計數器,以實現分的復位并使小時計數器加1。通過仿真,學生發現,為了保證LED顯示的正確性,當復位為零時,設置顯示值為59。數字電子鐘的第四部分是時計數器,當分計數器計數到60時,小時計數器加1。在計數器的設計過程中,學生最容易忽略計數器的工作特性,在仿真時就會出現問題。例如,在電子鐘設計中計數器選用74LS193時,就要考慮其工作特性,在分計數器的值小于而不是等于60的那一個時刻加1。這樣做可以避免使用額外的邏輯運算,來使比較器的輸出轉化為小時計數器的輸入時鐘脈沖。小時計數器電路中也應該包含一個比較器,用以檢測當前值是否為12(電子鐘小時顯示為12進制),如果是,立即將小時計數器復位。

4.總結問題,共同研討。

在項目教學實施的過程中,教師在做到整體掌握、全程引導的同時,還要尊重學生的設計,協助學生解決遇到的難題。如學生在校時電路的設計中遇到了如下問題:校時電路的開關在接通和斷開時均存在抖動問題,使電路無法正常工作。這時學生在教師的鼓勵、引導下查閱資料,了解到常用的消除抖動的方法:軟實現(編程實現)、硬件實現。軟實現即處理器查詢或者監視開關的狀態,當開關在規定時間內沒有改變狀態時,即認為開關已經不再抖動。常用的硬件去抖動的方法有:(1)使用施密特觸發器電路;(2)使用CMOS555定時器;(3)基本RS鎖存器電路。利用施密特觸發器電路消除抖動時,應確保施密特觸發器的門限電壓盡可能小,以保證能被電容上的電壓觸發;當開關存在很多抖動時,最好的方法是采用CMOS555定時器構建單穩態電路來消除抖動。當開關按下時,555定時器可以輸出一個穩定的脈沖信號,代替開關來觸發實際;利用基本RS鎖存器電路,將鎖存器的S端接開關輸入,R端接應用電路,將開關的狀態鎖存,當操作完成后取消鎖存。學生可以分組,應用不同的方法消除抖動,比較去抖動的效果,確定最佳方案。學生通過查閱資料,不僅解決了設計中遇到的問題,同時也發散了思維,擴展了知識面。

5.時序仿真,實現目標。

學生通過原理圖設計,得到了秒脈沖信號、二十四進制計數器、六十進制計數器,通過仿真可以得到其時序圖,引導學生總結利用集成計數器芯片實現其他進制計數器的方法,最后通過級聯實現數字鐘的設計和仿真。每個小組實現項目設計后,教師應對學生作品進行評價,項目組負責人應向全班匯報并展示本組設計的作品,列舉在項目實施過程中遇到的問題及解決方案。

6.拓展項目,鼓勵創新。

在學生實現了項目任務時,教師可以引導學生進行項目的拓展,增強學生的靈活應用能力和創新能力。鼓勵學生進行討論,如現在市場上的電子鐘定時有何特點,學生自身對定時功能有何要求等。學生可以通過提方案、互相補充、多方面對比等探討過程,實現電子鐘個性化定時的設計。在這一過程中,學生不僅學會思維探索,而且提高了對知識的理解記憶,為課程學習打下了堅實基礎。不要局限于一套設計方案。在系統設計前,將學生分組,要求每組同學采用不同的方法達到設計目的。例如用數字電路設計一個閃爍式LED時序電路,在設計時序發生器時可以采用以下幾種方法:(1)555定時器;(2)慢時鐘;(3)快時鐘,通過計數器來分頻。

三、結語

第8篇

我國于2005年開始進行CDIO模式的高校工程教育改革,改革目標是通過注重培養學生系統工程技術能力,尤其是項目的構思、設計、開發和實施能力以及較強的自學能力、組織溝通能力和協調能力,吸收世界先進的工程教育理念,建立符合國際工程教育共識的課程體系。目前,CDIO教育理念已應用于人才教育模式和課程體系建設等方面的教育或教學改革,而這些改革都是以使學生具有較強的設計和建造的能力、創新能力、較強的團隊精神和領導能力為目標。“數字電子技術”是電類專業一門核心主干基礎課程,其教學內容抽象、理論性強、實踐要求高。而本課程的教學效果不甚理想,體現在以下方面:學生普遍感覺比較枯燥,學習興趣很難持久;學生了解邏輯門電路的功能和原理,卻不清楚在現實生活中如何應用;學完課程后只會設計幾個功能簡單的數字邏輯電路,缺乏實際運用能力,無法完成一個完整實際電路的分析和設計。為了擺脫目前教與學的困境,本文借鑒CDIO教育理念,重構“數字電子技術”課程的教學模式。

二、基于CDIO教育理念的“數字電子技術”課程教學模式重構

1.課堂授課策略的重構

目前,在多數高校中“數字電子技術”課程普遍采用的是“教師講授+多媒體教學”的傳統教學形式,主要以教師講解為主,以幫助學生熟練掌握基礎知識為指導思想,一般是先利用幻燈片向學生介紹本章節涉及的邏輯單元的內部結構、工作原理和邏輯功能等,然后通過例題給學生講解組合邏輯電路或時序邏輯電路的工作原理及其實現過程。在整個課堂教學過程中,學生更多的是充當“聽眾”的角色,跟著教師的思路去理解、記憶相關的知識點,學生的“學”完全圍繞教師的“教”來進行,這種傳統的教師主動“教”的模式,只能帶來學生被動“學”的困境。不可否認,這種教學方法對學生快速掌握課程知識點具有顯著的效果,但是,也會導致學生在未來工作中面對實際的工程項目束手無策的尷尬局面。根據CDIO“做中學,學中做”的理念,教師要改變原有的教學方法,采取能培養學生的自主學習能力和創新能力的基于問題的教學方法(Prob-lembasedLearning,PBL)。PBL教學方式是先由教師在課前提出根據教學目標精心設計的具有啟發性的問題,再由學生通過查閱相關資料學習解決問題的“教與學”緊密結合的過程。在這個教學過程中,作為課堂教學主體之一的教師是學習方法的引導者、基礎知識的講授者、創新教學模式的整體設計者、學習過程的監控者、學習質量的評價者和師生互動之間的協助者;而作為教學過程中心的學生,需要自己解決學習問題,承擔自主學習的責任,成為學習過程的真正主體?!皵底蛛娐芳夹g”課程中組合邏輯電路這部分教學內容,教師可以立足于生活引出“數字顯示搶答器”的設計問題,由學生分組討論并各抒己見,讓學生的自得到尊重,讓學生的學習興趣得以激發,在學生完成設計后,教師在現場用電子電氣設計自動化(ElectronicDesignAutomation,EDA)軟件Multisim搭接電路并仿真實效,對學生的設計做出評價,EDA軟件具體可參考文獻。這樣的教學模式,不僅能讓學生在解決問題的過程中掌握相關的知識技術和學習策略,也有利于學生更好地適應未來職場上創新性的開發工作,而于教師本身而言,也是一個教學相長的過程,對教學水平的提高和職業技能的開拓都大有裨益。

2.教學內容的重構

“數字電子技術”原有課程教學內容以數字邏輯電路的基礎知識和原理為主線,教學目標主要是讓學生了解或驗證相關的知識點。在現有教學內容和目標的框架下,學生雖然能夠掌握單一的知識點及其應用技巧,但不清楚如何在整個項目中合理地使用各類技術,形成“只見樹木,不見森林”的認知習慣,造成學生知識結構的單一性和淺薄性。筆者在教學過程中,經常遇到學生反映教學內容枯燥難懂,在未來工作中又沒有實際意義,由此形成了教學主客體的雙重尷尬局面。在CDIO特色的教學內容體系下,通過項目設計將整個課程體系有機、系統地融合起來,所有的教學內容都圍繞該項目展開;符合CDIO模式思想的“數字電子技術”教學內容,需要教師能從較高層次把握這些內容各自的地位和作用,幫助學生理清課程中各種內容之間的關系,從而凸顯設計和應用,改變過去重視原理、忽視設計、忽視應用的狀況。“數字電子技術”課程教學內容以原理、設計和應用為主線,將課程教學內容劃分成與之對應的三個部分:(1)數字電子技術原理部分,涉及邏輯門電路和觸發器等;(2)數字邏輯電子電路設計部分,涉及組合邏輯電路和有記憶功能的時序邏輯電路等;(3)數字電子技術應用部分,涉及硬件描述語言、EDA電子仿真實驗和硬件電路調試實驗等。筆者擬建立基于CDIO特色的“數字電子技術”教學內容體系,如圖1所示,虛線框的內容代表教學內容,實線框的內容代表教學內容相應教學的作用。

3.教學評價模式的重構

在傳統教學評價模式中,理論考試和實踐考試分離,課程考核基本采用單一筆試的考評方式,像大部分課程仍采用“期末成績(70%)+平時成績(30%,包括出勤和作業兩個部分)”的評價模式,該模式簡單公正,但注重的是理論知識的考核。這種考核方式僅僅反映出學生對理論知識的掌握程度,很難體現學生的實踐能力和工作態度;此外,這種只關注結果的考核評價具有較濃的功利色彩,學生也僅僅為考試而學習,沒有主動參與學習過程的熱情,根本體會不到學習的樂趣,更談不到創新能力的提高。CDIO創新教學模式的愿景是要為工科學生提供一種強調工程基礎、建立在實際工程上產品的C—D—I—O過程的環境基礎上的工程教育;而基于CDIO的教育理念構建的課程考核評價方式,應將培養符合產業界的工程師需要具備的各種能力和素質變為學生考核的主要目標。因此,我們擬建立以教師、實驗師和學生三方為主體,結合學習過程、項目結果和考試三方面的綜合評價模式,在這種評價模式下課程的成績評定,采用“結果性”考核與關注學生在學習過程中體現出的態度、素養、人際團隊能力和工程系統能力等“過程性”考核相結合的模式來決定。減少“結果性”期末理論考核在總評中所占比例,設定比例為35%,重點考查學生的知識和技術。加強“過程性”考核的力度,提高平時考核所占比例,學習過程和項目結果占的比例為65%,重點考查學生的能力和態度。學習過程考核主要由課堂表現16分和協作成績14分組成,教師評課堂表現,學生互評協作成績;項目結果考核中項目質量和創新占20分,項目答辯占10分,這兩部分成績是教師和實驗師針對項目團隊打出的,互評成績5分是根據項目組內根據對項目的貢獻程度由學生互評得出,既能使成績總體上取決于團隊成績,使學生重視團隊協作,又能衡量在一個項目組內各學生對項目貢獻的大小。然而,項目設計的結果往往不是唯一答案,因此,要重點關注有特點、亮點的設計方案,并給予大力鼓勵與表揚??傊敖Y果性”和“過程性”課程的考核評價不僅注重知識和技術的評價,而且要注重能力和態度的評價。

三、結語

第9篇

關鍵詞:“1+X”模塊化課程結構;系統化教學設計

《電工電子技術》是高職院校非電專業的一門專業技術基礎課程,是一門實踐性、應用性較強的課程。通過對本課程的學習,學生能夠獲得有關電工電子技術的基本概念、基本理論和基本技能,為后續專業課程的學習及未來從事的相關工程技術工作打下堅實的基礎?!峨姽る娮蛹夹g》課程包含“電工技術”和“電子技術”兩部分內容,涵蓋了電路分析、電機及電氣控制、模擬電子技術、數字電子技術等多方面內容。《電工電子技術》課程作為工科專業的專業技術基礎課程,在我學校主要服務于制造大類專業,如數控設備使用與維修及機電一體化、汽車檢測與維修等專業,由于各非電類的專業培養目標不同,人才培養方案中對《電工電子技術》課程的內容廣度和深度的要求都有所不同,要求《電工電子技術》課程既要體現出專業技術基礎課程的“基礎平臺性”特征,還要體現出非電各專業的“專業性”特征,《電工電子技術》課程不能再以一個同樣的課程標準應對非電各專業的專業培養目標,必須體現為專業服務?!峨姽る娮蛹夹g》課程教學要以學生為本。堅持工學結合,強化教學、學習相融合的教育教學活動。推行項目教學、工作過程導向教學等教學模式。要求課程的《電工電子技術》課程的教學內容、教學方法、教學手段等不斷進行改革與優化,努力提高教育教學效果。如何更好的開發與實施《電工電子技術》這類專業基礎課的教學工作,如何系統地把基礎課的知識講解給學生,讓學生對電工電子專業有個全面的認識和統一的學習,完成《電工電子技術》“基礎平臺性”要求,為學生將來的可持續學習能力打下堅實基礎,如何提高學生的學習興趣,將電工基礎理論與非電各專業緊密結合,讓枯燥的理論在實際應用中獲得生機,變“要我學”為“我要學”,培養學生自主學習能力,這些都是電工基礎課教師密切關注和積極思考的問題。

一、存在的主要問題

從課程本身的發展來看,隨著科技的進步,電工和電子技術的信息量日漸增加,如脈沖功率技術、新型電源技術等,另一方面,以就業為導向的專業人才培養方案的不斷調整與修訂,《電工電子技術》的學時數進一步減少,傳統《電工電子技術》課程的教學內容不能適應非電各專業的教學目標。從學生方面來看,《電工電子技術》不是非電類學生的專業課,部分學生認為所學的專業與電工電子無關,以后工作生活也不會涉及電工電子方面的知識,因此這些學生學習的主動性和積極性都不高,再加上傳統《電工電子技術》的理論知識多且比較難,大部分高職學生的物理、數學等文化基礎知識相對薄弱,對學好這門課程即缺少興趣又缺乏信心,這些思想直接影響了教學效果。從教師方面來看,高職的很多教師缺乏企業經驗,從本科院校畢業后直接從事教學,將本科院校里學習本課程的教學模式照搬到高職院校的課堂里。在理論教學中,采用單一的講授法,以“一言堂”教師為主體的方式進行枯燥的理論推導,這樣就使得電學基礎差的學生聽不懂,逐漸形成厭學、怕學的心理。在不多的實驗教學中,學生只是機械地按照實驗步驟與要求進行驗證性實驗操作,缺乏自己動心動手動腦設計實驗的環節,這樣的學習過程,使理論知識與實踐操作相脫離,達不到相輔相成、互相促進的教學效果。

二、“面向學生、服務專業”,建構《電工電子技術》模塊化課程教學內容

《電工電子技術》是我院工程實訓中心電工電子基礎教研室,面向全院的工科非電各專業授課的一門專業技術基礎課,服務的專業面較廣,如數控設備使用與維修、機電一體化、汽車檢測與維修、計算機應用等,由于各個專業對該課程的要求不完全相同,如果采用一個標準進行授課,會導致《電工電子技術》課程不能有效支撐后續課程的學習,極大地影響人才培養質量。為此,工程實訓中心電工電子基礎教研室老師和各系部專業教師、行業企業專家經過三年多的對接調研,深入了解不同專業的人才培養目標和對本課程內容的要求,形成了電工電子課程模塊化的體系結構,并開發了系列教學載體,以期表征相關專業的特征?!峨姽る娮蛹夹g》課程模塊化是源自于學科體系的《電工電子技術》知識與技能內容,即對電路基礎、電機及電氣控制、電子技術三部分內容進行教學加工,同時結合國家職業資格標準“中級維修電工”技能鑒定要求,以工作過程中的能力要求對接學習過程中的能力培養,序化知識結構。電路基礎、電機及電氣控制、電子技術三個模塊下分子模塊,共有14個子模塊,即安全用電,直流電路的安裝、測試與分析,正弦交流電路的安裝、測試與分析,三相交流電路的安裝、測試與分析等模塊,各個模塊既相互獨立又相互聯系,其中4個為必選子模塊、10個為選修模塊。通過各專業人才培養目標對這些模塊進行選擇,從而實現專業《電工電子技術》的教學內容廣度的選擇,體現“必需、夠用”原則;通過對模塊中的教學載體的選擇完成對教學內容深度的選擇,體現“實用”原則,凸顯其“專業性”特點,激發學生學習興趣?;A模塊和差異化模塊見圖1?!峨姽る娮蛹夹g》課程的模塊化教學可以實現對不同專業的學生進行有針對性的區別教育,見圖1。如計算機應用專業的學生對“電”知識的要求以實用為主,趨向于科普化,沒有國家職業資格標準“中級維修電工”的職業資格考證的要求,因而選擇了電路基礎部分的四大基礎模塊,以及“常用電子器件的測試與辨別”、“基本放大電路”、“直流穩壓電源的分析與設計”、“基于觸發器構成的計數器分析與設計”4個選修模塊。體現了“1+X”,即“基礎平臺性+差異性”。授課教師在課程的講授過程中,以趣味的、日常接觸到的計算機用電實例為教學載體,更多地偏重于知識性和應用性,刻意淡化電工理論的數學推導和計算過程。如此一般,能夠降低學生的學習難度,通過趣味性、實用性引導學生掌握電的相關技術及其應用。《電工電子技術》課程內容結構的“1+X”化,有助于實現《電工電子技術》課程開發的開放性,從而不斷開發帶有各非電專業特色的教學載體,使《電工電子技術》具有基礎與應用的雙重性。如汽車檢測與維修專業的學生在學習“變壓器使用與維護”時,除了學習常用的變壓器外,還會以汽車上使用的變壓器“點火線圈”為教學載體進行教學,力圖將電工電子技術基本知識與技能直接應用到汽車維修實踐中?!懊嫦驅W生、服務專業”,建構《電工電子技術》模塊化課程教學內容的核心是為了改變傳統的學科式的《電工電子技術》教學內容與教學模式,開發出符合高職院校學生思維特點“先動手、再思辨”的特點,以能夠實際操作的教學載體為課堂導入,通過完成任務來引導學生在實做中發現問題、解決問題?!峨姽る娮蛹夹g》模塊化設計的出發點是以職業需求為基礎,以提高技能為目標,以能力的培養為劃分模塊的依據,將理論知識進行巧妙加工在教學載體中,從而實現理論與實際操作技能的有機結合,整個教學過程貫穿工程素質的養成,體現職業技術教育的特色。

三、“任務驅動、項目引領”,系統化教學設計

《電工電子技術》模塊化課程教學內容是整合相關的理論知識、實踐經驗、操作技能以及活動方式、方法、方案的理實一體化的教與學,以實現學生理論知識的掌握與應用、操作技能的領悟與習得,工程素養的學習與內化。因此課程是”任務驅動、理實一體”的系統化教學設計,按照職業能力培養、工程素養養成和學生個性要求構建“學習與工作任務相結合”的教學范式,有針對性地采取任務驅動、項目導向、課論與實踐一體化等行動導向的教學形式。傳統的《電工電子技術》課程的實驗教學主要包含驗證性實驗,驗證性實驗指的是為了配合本課程的理論教學而設置的實驗,目的是使學生熟悉常用儀器儀表的使用方式,掌握正確的實驗方法,如驗證經典的疊加原理、戴維南定理等。這樣的驗證性實驗一般需要到實驗室完成,由于硬件資源的限制,驗證性實驗的課時量不可能開設太多。這就與實現理實一體化的教與學形成沖突,這也是《電工電子技術》課程改革的瓶頸之一。為有效突破這一瓶頸,以任務驅動,項目引領為主體結構,完成任務,整合相應的知識、技能,實現理論與實踐的統一,電路基礎部分大模塊的課程教學設計如圖2所示。圖2電路基礎部分大模塊的課程教學設計建構主義學習理論認為,學習是在舊知識的基礎上構建新知識的過程,強調學生學習的主動性、情境性,主張以學生原有的經驗為主構建知識?!峨姽る娮蛹夹g》課程以關注學生已有的經驗為起點,通過教學載體,通過完成任務,把學生已有的知識、經驗與新知識進行有效銜接,學生不僅提高學習興趣,縮短電工理論知識與現實生活之間的距離,極大地調動學生積極性、自覺性與主動性。以“電的認知與安全用電”模塊的教學為例,這是本課程的第一個學習模塊,學生在高中物理中學習過歐姆定律,能夠繪制簡單的電路,這是學生已有知識,作為本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是掌握安全用電常識,具有安全用電意識。根據起點與目標,我們引入教學載體“試電筆”,設計學生行動任務:(1)用試電筆測出教室內的插座上是否有電?判斷零線、火線?(2)繪制出用試電筆測量教室內的插座上是否有電的電路圖。(3)用歐姆定律計算此回路中的電流。學生通過完成上述任務,掌握人體電阻,試電筆氖管電路結構,電流對人體的危害、安全電流等安全用電常識。把握學生學習的邏輯起點,找準新舊知識的連接點,把握好新知識的生長點,才能幫助學生實現知識遷移。再以學習模塊七:“基本控制線路的裝接”為例,學生已有的知識與經驗是已經掌握了低壓電器各元器件的元件識別、電氣圖形符號認知、簡單電氣控制原理圖識讀與繪制知識與技能,是本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是完成具有電動機正反轉控制功能的線路設計與裝接。根據完成任務的要求和環境等條件,選取適合的各種行動導向教學法,例如項目教學法、案例教學法、任務設計法、小組工作法等,教學資源為任務單、工作單、評價單、技術資料手冊、技術網站的網址等。圖3驗電筆的使用及其電路圖根據起點與目標,我們引入教學載體“正反轉控制線路原理圖、正反轉控制線路實物等”,設計學生行動任務:(1)識讀電動機正反轉控制線路原理圖邏輯起點,溫故知新(2)資訊并設計電動機正反轉控制線路資訊(3)確定正反轉控制線路設計方案與實施方案計劃與決策(4)實施作業,完成檢查并評價實施、檢查與評價(5)總結學習單元,明確課后任務知識歸納與內化在上述任務的設計中,體現了完成任務的6個行動基本步驟,即“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價?!蓖瑫r根據學生的邏輯起點,找到聯系新舊知識的連接點,即通過分析電動機正反轉控制線路原理圖,經過資訊,設計電動機正反轉控制線路的實物裝接圖,包括元器件的選擇,元器件的布局布線等;教師幫助學生選擇設計方案,確定實施方案;教師在學生的實施環節中,觀察學生的實施情況,并及時做出示范及引導;針對學生的作品,進行多種形式的評價,包括學生自評,小組互評,老師評價等;最后,教師總結本學習單元,布置課后作業,讓學生反思行動的知識并進行知識的歸納、總結與內化,構建形成新的知識。圖4“電動機正反轉控制線路”的教學任務設計“載體導入、激發興趣;操作體驗、溫故知新;建構新知,拓展延伸”是檢驗學生靈活應用本課程的理論解決現實問題的能力,是理論與實踐相融合的關鍵。學生根據課堂已學過的理論知識,按照要求通過自主或小組討論確定任務完成方案并實施,得出操作結果,再從實踐結果來分析所應用的理論知識。經過學生在實踐與理論融合的教學過程中,學生不但從中鍛煉了動手能力,而且培養了分析和解決問題的能力,加深了對本課程相關理論知識的理解,培養了工程素養。

四、以“電動機正反轉電路裝接與調試”單元為例,看教學實施效果

通過實踐我們發現,任務驅動教學法是一種比較適合電工電子技術基礎課程的教學方法。運用任務驅動法教學,教師要精心設計學習任務,創設激發學生根據已有的知識與經驗,探究新知識、掌握新技能的教學情境。在設計學習任務時,教師要緊扣本模塊的重點、難點,從模塊的知識特點以及學生的具體實際出發,遵循由簡到難、循序漸進的原則。在整個教學過程中,分解模塊的學習任務,將學習任務具體化,以完成一個個具體的任務為線索,把教學內容巧妙地隱含在任務中,讓學生帶著任務去完成學習?!半妱訖C正反轉電路裝接與調試”單元是子模塊七基本控制線路的裝接中的學習單元2,學生已經熟知了低壓電器以及電動機的工作原理等,能識別、檢測各低壓電器,能夠對電動機的點動-連續控制線路進行連接、排故等。結合學情及教學目標、重難點進行本單元的教學設計與實施,如下圖所示。圖5“電動機正反轉控制線路”的教學組織與實施(1)下發工作單,明確初步任務———即電動機正反轉控制線路原理圖的識讀。教師以班級授課的形式,引導學生應用已有知識,分析電氣原理圖,識別各低壓元器件及控制線路的工作原理。(2)設計方案并明確工作過程,明確具體任務———即工作流程。學生以小組的形式進行討論,對電動機控制線路的連接過程進行任務分配,確定所需的元器件、工具及其檢測方案、線路連接方案和故障檢測與排除方案。(3)實施工作,按照所確定的方案進行作業,明確各流程中的具體小任務———即①工具準備和元器件檢測;②完成電動機正反轉控制線路的裝接;③完成線路檢測,故障排除,并進行通電試驗。在各階段,同組成員需團結并分工合作,積極主動動心、動腦、動手,按照電工職業標準進行操作;鑒于學生的競爭心理,學生都會踏實、努力完成任務。在此過程中,教師需從旁協助,密切關注各組的完成情況,并對安全用電知識進行普及,確保各組成員有效、安全的完成任務。(4)總結學習單元,明確課后任務———即完成實驗報告。在此階段,學生需將自己的作品進行呈現,并做簡要說明與總結,最后將自己的認識,理解通過實驗報告的形式呈現。通過本單元的學習,學生對電動機正反轉控制線路的認識,以及線路檢測、排故方面都會有所認知,同時培養了學生勤動手、愛動腦、愛設計的習慣。

五、結束語

《電工電子技術》課程教學的改革并非盲目的改變現有的教學模式,我們結合學生的學情以及非電各專業對本課程的要求,在教學內容的選擇,教學載體的確定以及教學形式的選取上進行了系統化建構與設計,實現《電工電子技術課程》教學內容與載體上的“1+X”化,體現出該專業技術基礎課程的“基礎平臺性”特征與“非電類各專業接口”特征;以任務驅動、項目引領為主進行系統化教學設計,突出“教、學、做、練‘一體化特色,遵循了由淺入深,循序漸進的教學規律,通過教學改革探索與實踐,授課教師明顯感覺到學生的學習興趣高漲,極大提高了教學效果。

作者:龍海燕 龔 雪 單位:成都航空職業技術學院

參考文獻:

[1]曲克敏.高等職業教育專業性與職業性的對立統一[J].中國職業技術教育,2009(30).

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