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關(guān)鍵詞:電工基礎(chǔ)?電子電路?教學(xué)心得?教學(xué)方法?能力培養(yǎng)
電工基礎(chǔ)與電子電路基礎(chǔ)課程是電子類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,其理論內(nèi)容深、范圍廣、實踐性強,如何用最佳的教學(xué)手段讓學(xué)生學(xué)好這兩門課,是每一位老師急需解決的問題。在教學(xué)過程中,筆者發(fā)現(xiàn)技校的學(xué)生普遍基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)積極性不高,尤其對于工科專業(yè)課而言,他們往往會因為聽不懂而喪失學(xué)習(xí)的動力,有些甚至產(chǎn)生放棄心理。為了提高學(xué)生的興趣,讓學(xué)生最大程度地理解知識、吸收知識,筆者做了一些嘗試并總結(jié)了自己的教學(xué)心得,現(xiàn)闡述如下。
一、明確電工基礎(chǔ)與電子電路課程是相互聯(lián)系、相互交叉,并不是毫不相干的
電工基礎(chǔ)與電子電路這兩門課雖說是作為兩門獨立的電子專業(yè)基礎(chǔ)課程開設(shè)的,但它們二者在某些知識運用上是互有關(guān)聯(lián)的。有的時候在處理電子電路課程中遇到的一些問題時,如果采用電工基礎(chǔ)課程中學(xué)到的相關(guān)知識,不但會起到事半功倍的效果,而且不易出錯。更重要的是,通過老師在課堂上巧妙地將兩門課的知識相結(jié)合、相運用在一起,學(xué)生會恍然大悟,體會到原來學(xué)到的知識并不是無用的、用不上的,而是會幫助他們能更快、更好地學(xué)習(xí)理解新知識,這在一定程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力。例如在講解電子電路課程中有關(guān)晶體二極管知識時,有種題型是求解含有晶體二極管的電路中的某段電壓值,若采用電工基礎(chǔ)課程中的基爾霍夫第二定律,即列KVL方程,則會提高解題的正確率,其電路如圖1所示。
該題的解題思想為:先假設(shè)二極管V斷開,求該二極管兩端的電壓,根據(jù)二極管單向?qū)щ娦栽瓌t(正向電壓導(dǎo)通,反向電壓截止,若兩端電壓大于零,則導(dǎo)通;若兩端電壓小于零則截止)判斷出二極管在該電路中的狀態(tài)后,再去求。在這步過程中利用列KVL方程就會比較方便,不易出錯。(;KVL:;則)由此可以看出,只要掌握該題思想,無論怎么變化,都不會有任何問題。再如,在講解電子電路課程中有關(guān)調(diào)諧放大器時,在解釋調(diào)諧選頻性能時,教師就可以結(jié)合電工基礎(chǔ)課程中有關(guān)諧振電路的知識,通過分析LC并聯(lián)諧振電路的電壓諧振曲線圖,說明調(diào)諧選頻原理,從而將這兩門課的相關(guān)知識很好地聯(lián)系起來。
二、采用循序漸進的啟發(fā)式教學(xué)手段,培養(yǎng)學(xué)生思考、動腦能力,提高積極性
所謂循序漸進是指按照一定的順序、要求或步驟逐步深入或提高。學(xué)習(xí)要有一定的過程,依照一定的難度由淺入深,由簡入繁,學(xué)生才會有一定的時間去適應(yīng)知識,逐步吸收知識。為了提高課堂效率,筆者在講授新知識時,大多會采用此方法,而且效果較好。在電子電路這門課中,由于該課程涉及大量的復(fù)雜電路,分析起來也比較繁瑣,因此比較適合采用該方法:先根據(jù)要求分析最簡單的電路,而后在分析該電路的基礎(chǔ)上找出問題所在,啟發(fā)學(xué)生提出改進措施,最后修改電路、難化電路,在使電路逐步趨于完善的過程中,完成全部課程的講授。例如,電子電路課程中最重要、最典型的一個知識點――三極管組成的放大電路,最適用、最重要的應(yīng)屬分壓式穩(wěn)定靜態(tài)工作點偏置電路。但如果直接講述該電路,絕大多數(shù)學(xué)生會被復(fù)雜的電路圖給“嚇倒”,從而沒有信心去學(xué),最終導(dǎo)致學(xué)習(xí)的積極性下降。因此,筆者會從最簡單的阻容耦合式共射基本放大器講起,分析該電路各元器件的作用及原理,而后針對該電路的不足和缺陷――靜態(tài)工作點不穩(wěn)定,會影響輸出信號的失真,從而啟發(fā)學(xué)生提出改進措施(圖2)。在這個過程中,我們可以適當?shù)匾眯袨橐龑?dǎo)學(xué)中的“大腦風(fēng)暴”法,集思廣益,激發(fā)學(xué)生的思考、動腦活動,進而改進、完善電路,即采用分壓式穩(wěn)定工作點偏置電路,具體分析該電路的原理。在電工基礎(chǔ)這門課中,如在學(xué)習(xí)基爾霍夫定律知識時,可以采用循序漸進的教學(xué)方法來完成。先分析最簡單、最熟悉的電路,運用以前學(xué)過的歐姆定律、分流公式及分壓公式就可以很快并無障礙地解出所求的各個量,然后逐漸改變該電路的結(jié)構(gòu),如變換電阻的連接方式、個數(shù),雖然電路變復(fù)雜了,但仍可以用以前學(xué)過的知識解決,最后變換電源,增加電源的個數(shù)、變換電源之間的極性。這時,學(xué)生就會提出疑問:為什么用以前的知識解決不了呢?學(xué)生便很快對此感到好奇,急于想知道該如何解決,這在一定程度上激發(fā)了學(xué)生的興趣,也活躍了課堂的氣氛。通過老師前面有目的的引導(dǎo)和鋪墊,基爾霍夫定律就會較深刻地留在學(xué)生的腦海里,也容易被學(xué)生接受和掌握。
三、抓住學(xué)科特點,突出教學(xué)重點,用言簡意賅的概括性語句來教學(xué)
電子電路及電工基礎(chǔ)這兩門專業(yè)理論課,理解性較強、復(fù)雜性較大,學(xué)起來也有一定的難度。而對于技工院校的學(xué)生而言,由于學(xué)生本身基礎(chǔ)薄弱,因此,如果一字一句地詳細講解,他們會覺得厭煩,也會因為一大堆的分析弄得大腦“混亂”,反而達不到效果。針對這種現(xiàn)狀,筆者在教學(xué)過程中,盡量拋開不必要的細節(jié),直接抓住核心內(nèi)容,突出重點,用最簡潔、最易懂的語言把關(guān)鍵內(nèi)容概括出來,讓學(xué)生能一目了然。例如在電子電路課程中,在講授正弦波振蕩器的自激振蕩條件時,要求振蕩器必須同時滿足相位平衡條件及振幅平衡條件,即,AF=1,學(xué)生一看這兩個公式就不能理解具體意思。因此,筆者在講解該知識點時,直接突出兩點,即相位平衡條件就是要求振蕩器中必須引入正反饋;而振幅平衡條件就是要求振蕩器中的放大電路中的三極管工作在放大狀態(tài),這樣學(xué)生就能較好地理解了。又如在電工基礎(chǔ)課程中,分析RLC串、并聯(lián)正弦交流電路會比較復(fù)雜,這時,只要把前面講過的關(guān)于純電阻、純電容及純電感正弦交流電路中的相關(guān)結(jié)論引用到RLC串、并聯(lián)正弦交流電路中,只要抓住相關(guān)的概括性結(jié)論就可以了,不必大費周章地進行分析討論。再如,在講述電磁感應(yīng)定律時,只要抓住兩大點就可以了:一是法拉第電磁感應(yīng)定律,確定感應(yīng)電動勢的大??;二是楞次定律,確定感應(yīng)電動勢的方向。這樣,學(xué)生大腦就會比較清晰,容易記住。
四、通過實驗,鞏固知識點,鍛煉操作技能,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力
電子電工課程中的電路部分內(nèi)容較枯燥,學(xué)生不易理解。同時,我們也知道這是一門與實踐聯(lián)系較緊密的課程。而技工院校培養(yǎng)的目標主要是技術(shù)操作人才。因此,通過實驗,一方面能鍛煉學(xué)生的動手能力,提高知識的吸收度;另一方面可以培養(yǎng)學(xué)生在操作過程中形成一種自我思考、自我分析及自我解決的能力。電子電路及電工基礎(chǔ)這兩門課程中涉及大量的實驗電路,筆者在教學(xué)計劃中會安排相應(yīng)的課時給學(xué)生實驗鍛煉機會。電子電路中的單管低頻小信號放大器是一個比較重要的內(nèi)容。通過理論講解,學(xué)生雖然知道該電路的功能是輸入信號的電壓放大,也知道該電路的靜態(tài)工作點的設(shè)置是為了產(chǎn)生不失真放大作前提的,但是只單純講解,學(xué)生會覺得枯燥無味,也不能很好地掌握。通過自己搭接電路、調(diào)試儀器、觀察波形、計算數(shù)據(jù),學(xué)生可以很直觀、很感性地從實驗數(shù)據(jù)中得出結(jié)論,從而掌握要點。最重要的是,在實驗過程中,學(xué)生會不斷地發(fā)現(xiàn)問題:為什么我搭的電路不出波形?為什么我的輸出波形會比輸入波形幅值大、相位相反?為什么我的波形會失真?從而根據(jù)出現(xiàn)的問題自己去分析:會不會是電路接錯了?會不會是某個元器件損壞了?會不會是示波器的設(shè)置出問題了?最后通過排查和老師的指點,自己解決了問題:原來是線路接錯了,原來是示波器沒調(diào)好,原來該電路是共射級放大器,輸出和輸入信號相位是反相的,原來是……這樣無形中鍛煉了學(xué)生的動手能力,鍛煉了學(xué)生的思維能力,同時也讓學(xué)生認識了相關(guān)的元器件、學(xué)會了使用相應(yīng)的儀器設(shè)備。電工基礎(chǔ)課程中學(xué)習(xí)疊加原理時,為了使學(xué)生更好地理解和掌握該內(nèi)容,筆者采用了先實驗后教學(xué)的方法。在做實驗前,給學(xué)生提出兩個問題:一是電源在電路中起什么作用?二是在復(fù)雜電路中,多個電源是起何作用的?啟發(fā)學(xué)生帶著問題去做實驗。結(jié)果兩節(jié)課下來,學(xué)生都較好地完成了學(xué)習(xí)任務(wù)。
五、改革實踐性教學(xué),適當?shù)剡\用行為引導(dǎo)型教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力
“行為引導(dǎo)型”教學(xué)是一種以能力為本的教學(xué)法。它強調(diào)的是一種新的教學(xué)指導(dǎo)思想,即以培養(yǎng)學(xué)生活動能力、方法能力、個人和社會交往能力為中心的教學(xué)方法。教學(xué)的結(jié)果是讓學(xué)生具備學(xué)習(xí)的能力,有利于提高學(xué)生的職業(yè)行為能力、培養(yǎng)學(xué)生相互合作的團隊精神、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在該教學(xué)過程中還可以培養(yǎng)學(xué)生一定的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,同時也有利于促進教師的業(yè)務(wù)水平的提高,從而真正體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念。例如,在實驗教學(xué)過程中,一方面通過布置相關(guān)固定的實驗要求,讓學(xué)生自己去摸索;另一方面對實驗內(nèi)容做一些修改,增加一些設(shè)計性的步驟。這樣,既充分調(diào)動了學(xué)生的積極性、主動性,也加強了學(xué)生自學(xué)能力、思維能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞: 電子電工課程 學(xué)生興趣 培養(yǎng)
電子電工專業(yè)課程是職業(yè)教育中一門較傳統(tǒng)且熱門的專業(yè)課程,這門專業(yè)課程是以培養(yǎng)一定的電子技術(shù)和電氣工程的相關(guān)技術(shù),能夠從事電子設(shè)備的制造、應(yīng)用和維護工作的專業(yè)型技術(shù)人才的基礎(chǔ)課程,也是學(xué)生學(xué)習(xí)汽修、數(shù)控、機械等專業(yè)的基礎(chǔ)。從學(xué)習(xí)內(nèi)容看,這門課程涉及的理科內(nèi)容較多,學(xué)生需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多,知識繁雜,學(xué)生學(xué)習(xí)起來有一定的難度。
從實際教學(xué)效果的落實看,電子電工課程在教學(xué)中存在一定的問題,那就是學(xué)生學(xué)習(xí)吃力,到了后來部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性下降,不僅影響學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習(xí),在實踐課程中因為理論知識的不過關(guān),實踐課程也存在較大的問題。這樣不僅影響到教師的課堂教學(xué)效率,對學(xué)生未來發(fā)展特別是走向社會就業(yè)方面也是非常不利的。這一問題的出現(xiàn)不僅僅與學(xué)生初中階段基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)能力差有關(guān),還與我們的課堂缺乏對于學(xué)生的吸引力有關(guān)。興趣是最好的老師,從興趣著手改進教學(xué),提高課堂教學(xué)效率勢在必行。那么,可以從哪些方面著手呢?
一、重視開始,展現(xiàn)課堂魅力
良好的開端是成功的一半。學(xué)生喜歡不喜歡學(xué)習(xí),一個學(xué)科開始階段非常重要,如果學(xué)生在開始階段就感受到學(xué)科的吸引力,自然喜歡投入,學(xué)習(xí)的主動性會提高,學(xué)習(xí)效果當然就會優(yōu)化;反之,如果學(xué)生在初始階段就覺得索然無味,那么很快他們就失去學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)習(xí)動力也就慢慢地失去,這樣很快就會出現(xiàn)學(xué)習(xí)上的困難。
我國教育改革深入發(fā)展過程中要求教師在教學(xué)中要更重視學(xué)生,職業(yè)學(xué)校的很多學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)中本身就存在一些問題,理科知識相對較差,本身就讀于電子電工課程這樣的偏理學(xué)科就存在畏難的心理,如果教師在起始階段不夠重視,很多學(xué)生就容易掉隊。實際上本專業(yè)的一些基礎(chǔ)知識,大部分學(xué)生在初中階段就已經(jīng)學(xué)習(xí)并具有一定的基礎(chǔ),教師在教學(xué)初期就可以通過實驗展示的形式,把學(xué)生相對熟悉的一些知識如電學(xué)部分的電壓、電阻、電流的測量,歐姆定律等基本知識和本學(xué)科聯(lián)系起來,在心理上引導(dǎo)學(xué)生,讓他們感覺這門學(xué)科能夠?qū)W會,這樣學(xué)生思想上的擔心可能就會逐漸消失,然后引導(dǎo)學(xué)生動手解決幾個簡單的問題,他們就很容易被調(diào)動起來,積極性有了,學(xué)習(xí)效果自然也就優(yōu)化了很多。
二、構(gòu)建和諧的師生關(guān)系,營建平等的氛圍
親其師才能夠信其道,這是所有教育工作者都清楚的一個理論。教師都有這樣的感受,那就是師生關(guān)系和諧,學(xué)生在這門學(xué)科中往往積極性較高,成績較優(yōu)異;反之,則是師生對立,教學(xué)效果較弱。教學(xué)本身應(yīng)該是一個雙向的過程,既需要教師的教,更離不開學(xué)生積極主動地學(xué),所以師生之間關(guān)系的和諧是非常重要的,這不僅有利于師生之間的了解,更能夠形成教育合力,達到1+1>2的效果。
構(gòu)建和諧的師生關(guān)系需要營造平等的教學(xué)氛圍,在教學(xué)過程中既需要教師講授、組織課堂,更需要學(xué)生積極主動地參與,所以課堂不應(yīng)該僅僅成為教師的“一言堂”,而是需要“百家爭鳴”的。學(xué)生是課堂教學(xué)的主體,教師在教學(xué)過程中鼓勵學(xué)生參與、爭論、質(zhì)疑,這樣才能發(fā)現(xiàn)問題解決問題,才能更貼近學(xué)生的實際需求,學(xué)生們有展示自己的平臺自然積極性會提高,學(xué)習(xí)興趣也會被激發(fā)出來。
三、重視直觀教具的應(yīng)用和實驗教學(xué)
針對職業(yè)學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)能力相對較弱的現(xiàn)實狀況,教師結(jié)合電子電工課程內(nèi)容較難,學(xué)生理解起來有一定難度的現(xiàn)實,利用學(xué)科特點簡單直觀的給學(xué)生呈現(xiàn)所學(xué),重視直觀教具的使用和實驗教學(xué)方法的應(yīng)用。例如采用實物、模型等教學(xué)手段,充分發(fā)揮學(xué)生的視覺、聽覺、觸覺等各種器官的互相協(xié)調(diào)作用。例如學(xué)習(xí)電阻和電容時,可以拿一些常用的元件(比如四色環(huán)和五色環(huán)電阻、瓷介電容,電解電容等)給他們看,并讓他們記下型號,這樣每個字母數(shù)字代表什么意思就容易記下來。
實驗在教學(xué)中往往能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生積極地開動腦筋。因此,我們應(yīng)融教學(xué)與實驗、實踐為一體。強調(diào)在理論教學(xué)的同時,必須注重實踐的檢驗;在實踐檢驗的過程中,必須以理論為指導(dǎo)。這就要求在完成電工電子各章節(jié)的實驗時必須按時、按質(zhì)、按量完成,在實驗過程中必須認真完成實驗操作,寫全實驗報告,做好實驗分析,同時要求學(xué)生在實驗過程中學(xué)會對實驗故障的分析及處理,以增強學(xué)生的分析問題、解決問題的能力,從而得到正確的理論。
四、重視多媒體技術(shù)的輔助作用
電工基礎(chǔ)課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和分析解決問題能力的重要環(huán)節(jié),無論是概念的引入,還是對一些客觀的現(xiàn)象進行判斷、推理及計算,都需要一系列的邏輯思維過程。這一過程對技校學(xué)生來說是枯燥乏味的,利用多媒體課件作為教學(xué)載體,可以很好地解決學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣問題。多媒體課件能夠?qū)崿F(xiàn)文字、圖像、色彩、聲音、動畫的結(jié)合,使原來抽象、乏味的知識變得形象、生動起來,從而引導(dǎo)學(xué)生運用創(chuàng)造性思維和想象力去理解事物的本來面貌,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。特別是在認知微觀世界方面,它能發(fā)揮巨大的作用,激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)動力。
總之,隨著近幾年國家對于職業(yè)教育的投入和社會對于職業(yè)教育的重視,這給所有的職業(yè)教育院校的發(fā)展帶來了難得的發(fā)展機遇。但是,我們要清醒地認識到:教學(xué)質(zhì)量永遠是學(xué)校發(fā)展的第一生命線。作為從事這一工作的廣大教育工作者來說,其要立足于本職工作,加強學(xué)習(xí)、努力鉆研,特別是要關(guān)注學(xué)生的發(fā)展需求,從興趣著手激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,相信我們的課堂會更有生機和活力,也能把教育辦得越來越好。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:電工基礎(chǔ) 工學(xué)一體化 教學(xué)改革
職業(yè)教育與普通教育不同的是它在傳授知識的同時,還要提高學(xué)生的動手能力。知識可以傳授,而技能必須通過實踐來掌握,由于目前技工學(xué)校所招收的學(xué)生文化基礎(chǔ)比較薄弱,學(xué)生基礎(chǔ)差,從而接受能力相應(yīng)普遍比較差,這就需要在教學(xué)過程中結(jié)合學(xué)生的客觀實際,對以往的教學(xué)方法進行改進,實施理論聯(lián)系實際的“工學(xué)一體化”教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生真正掌握課程的知識點和基本技能,并在以后走上工作崗位后能夠得到運用,符合社會的人才需求。
一、電工基礎(chǔ)課程內(nèi)容與特點要求實施“工學(xué)一體化”的教學(xué)
電工基礎(chǔ)從內(nèi)容上來看,主要是講授電流、電壓、電阻、電功和電功率這五個基本概念,主要是了解電阻器、電容器和電感器這三個基本的電子元件,讓學(xué)生充分了解電與磁這兩種基本的物理現(xiàn)象,掌握直流電和交流電這兩種基本的電路模式,還要了解一些基本的電路
規(guī)律。
電工基礎(chǔ)從其特點上來看是一門理論與實踐緊密結(jié)合的電工學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容多,涉及面廣,是培養(yǎng)學(xué)生基本技能、基本素質(zhì)的關(guān)鍵課程,也是一門實踐性很強的課程,許多知識必須通過實踐才能正確掌握,因此,把握好實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)在電工基礎(chǔ)教學(xué)中至關(guān)重要。
電工基礎(chǔ)按照傳統(tǒng)的教學(xué)過程,重視基本理論,輕視實踐,剛開始學(xué)生對一些基礎(chǔ)性電工知識能夠接受,可隨著教學(xué)活動的深入進行,專業(yè)性質(zhì)漸漸顯現(xiàn)出來,慢慢地學(xué)生感到難以理解接受,甚至厭倦,要解決這一問題,就必須突破以往教學(xué)觀念的束縛,加強對師資隊伍的培養(yǎng),有必要把電工基礎(chǔ)的教學(xué)放到電工電子實驗室內(nèi)進行,按照“工學(xué)一體化”的教學(xué)方法,理論聯(lián)系實際,通過教師的有效組織,對一些理論進行驗證,使學(xué)生能夠形象地了解電工基礎(chǔ)的各項教學(xué)內(nèi)容,因此在電工基礎(chǔ)課程中實施“工學(xué)一體化”教學(xué)是十分有益的。
二、電工基礎(chǔ)實施“工學(xué)一體化”的教學(xué)目標設(shè)計
對電工基礎(chǔ)課程進行“工學(xué)一體化”教學(xué),要按照電工基礎(chǔ)的基本概念,以基本的電路規(guī)律作為一個教學(xué)項目。在電工電子實驗室里,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生親自動手完成學(xué)習(xí)基本內(nèi)容,對電路的基本規(guī)律進行系統(tǒng)性的了解。教師在進行課程設(shè)計中,要充分考慮到課程的實用性、趣味性和可操作性。簡而言之,也就是教師在課程設(shè)計中充分考慮到學(xué)生的實際,使得學(xué)生能輕松地理解、接受和掌握課程知識點。
教師在進行課程設(shè)計中,必須掌握的原則是對于教學(xué)內(nèi)容要做到由淺到深,由簡單到復(fù)雜;要對課程的各項知識點進行充分糅合,把主要內(nèi)容進行全覆蓋,突出學(xué)生的技能訓(xùn)練;在課程選擇中,要充分把握實用性原則,在教學(xué)中結(jié)合趣味性的內(nèi)容,吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在做到理論聯(lián)系實際的同時,讓學(xué)生掌握好必要的知識。此外,還要加強培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神和合作意識,使學(xué)生既掌握基本知識和技能,又具備做好實際工作的職業(yè)技能。
三、電工基礎(chǔ)“工學(xué)一體化”組織模式
在教學(xué)過程中,教學(xué)組織模式能夠發(fā)揮良好的作用,這是整個教學(xué)中的關(guān)鍵。根據(jù)電工基礎(chǔ)的各個知識點的特點用有針對性的辦法,可以收到良好的教學(xué)效果。現(xiàn)以歐姆定律教學(xué)內(nèi)容為一個知識點,進行“工學(xué)結(jié)合”的
說明。
1.建立起基本的學(xué)習(xí)目標體系
在對本學(xué)習(xí)目標體系的掌握過程中,必須充分熟練掌握電壓、電阻和電流這三者的概念和之間的基本定義,了解三者所代表的符號和單位,讓學(xué)生能夠熟練按照正確的規(guī)程操作電流表、電壓表和萬用表,能夠根據(jù)不同的電路圖把各種零件組裝成實用電路。
2.對學(xué)生具體分工
按照教學(xué)大綱的各個知識點要求,將實驗內(nèi)容進行細分后讓學(xué)生分工完成,一部分學(xué)生對實驗內(nèi)容所需要的材料進行準備和檢測,一部分學(xué)生負責(zé)組裝電路,按照電路圖安裝電子元器件和儀表的連接工作,另一部分學(xué)生負責(zé)對組裝好的電路進行數(shù)據(jù)的記錄,對各數(shù)據(jù)之間的關(guān)系能夠有清晰的分析。在對學(xué)生分工的過程中,各小組的學(xué)生要充分了解自己所分配的任務(wù),而且對別的小組的任務(wù)要有大概的了解,這樣才能做好協(xié)同工作,實現(xiàn)對整個實驗的密切配合。
3.實驗的實施
教師要對各小組實驗的準備工作進行檢查,在各項目的實施過程中,加強督促、指導(dǎo),并得出結(jié)論,寫出
報告。
四、電工基礎(chǔ)“工學(xué)一體化”的效果評價
電工基礎(chǔ)課程教學(xué)“工學(xué)一體化”效果的好壞,取決于學(xué)生在課程教學(xué)過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)熱情、具體操作和教師的輔導(dǎo)講解。在進行效果評價時,教師主要從學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、實驗實訓(xùn)規(guī)范、項目操作熟練度、完成時間、創(chuàng)新理念及團隊分工合作等方面來界定,可采用自評、互評、師評等主要的評價形式,但無論哪種方式,都必須充分重視對教學(xué)過程的評價。
總而言之,在電工基礎(chǔ)課程教學(xué)中,采用“工學(xué)一體化”的教學(xué),教師以指導(dǎo)和驗收為主,而學(xué)生以親自操作為主,這種模式不但使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā),而且使學(xué)生的實踐能力得以增強,更讓教學(xué)氣氛得到充分的活躍,從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:程控數(shù)字交換,高速公路,機電工程
中圖分類號: TH-39 文獻標識碼: A
引言:近年來,程控數(shù)字交換技術(shù)有了長足進展,技術(shù)逐漸成熟、設(shè)備性能逐漸完善。公路光纜通信系統(tǒng)采用多芯光纜,語音、數(shù)據(jù)、視頻圖像都各有專用光纖,幾種不同通信系統(tǒng)并存于光纜內(nèi)。程控數(shù)字交換系統(tǒng)為實現(xiàn)多個用戶能在同一時間成對地可靠通話,需將語音信號變換為數(shù)字信號,編輯成二進制代碼將多路話音接序以一定規(guī)格編排,沿一條線路順序傳送給交換機,交換機根據(jù)用戶的通話要求,分別接續(xù)各自的線路,讓順序排列的各路話音對號進入,并將數(shù)字代碼恢復(fù)為原有的模擬語音信號,讓接收端能正確理解。以下就程控數(shù)字交換體系作一簡要說明
1、程控數(shù)字交換系統(tǒng)概述
1.1功能要求
高速公路能否高效、安全的運行意義重大,不僅與高速公路良好的道路施工有關(guān),還與高速公路機電工程的建設(shè)息息相關(guān)。公路運營公司各級管理機構(gòu)沿道路分布,相距頗遠,為了滿足日常管理需要的信息交流,設(shè)置專用電話網(wǎng)。除內(nèi)部通信外,還須與公路行業(yè)國家管理部門―――交通運輸部一級衛(wèi)星通信網(wǎng)、地區(qū)路網(wǎng)管理部門通信網(wǎng)以及與公用郵電網(wǎng)聯(lián)接,以實現(xiàn)大范圍的信息交流。專用話網(wǎng)的規(guī)模(門數(shù))與道路里程和進出口數(shù)目有關(guān)。在話網(wǎng)進入綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的時代,系統(tǒng)功能為:完成管理部門各單位點對點的語音、傳真、圖像和數(shù)據(jù)的傳輸;實現(xiàn)管理中心和下屬各單位一點對多點的同時通信(如指令電話、電話會議等);與上級業(yè)務(wù)管理部門和外界社會的通信;具有對系統(tǒng)狀態(tài)自動測試的功能。
1.2程控數(shù)字交換系統(tǒng)
程控數(shù)字交換技術(shù)以程控數(shù)字交換機為核心,在技術(shù)上實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)節(jié)點數(shù)字化。可向用戶提供Internet業(yè)務(wù)和智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。并成為Internet公共撥號接入平臺程控數(shù)字交換機由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。程控數(shù)字交換系統(tǒng)是以程控數(shù)字交換機為核心的通信網(wǎng),在技術(shù)上實現(xiàn)傳輸和交換的數(shù)字化,從發(fā)展看它應(yīng)該將話音與非話音(電報、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等)業(yè)務(wù)綜合進網(wǎng)。根據(jù)公路專用通信的現(xiàn)有業(yè)務(wù),程控交換類型基本上為集中控制和分級控制兩種。公路專用電話網(wǎng)一般采用一個匯接局和若干個端局組成復(fù)合星形或環(huán)形數(shù)字通信網(wǎng)。各局交換機間中繼線使用數(shù)字光纜,話機則以模擬機為主。各局數(shù)字交換機通過用戶線接口電路,進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后用雙絞線(模擬信號)連接話機。對于某些遠端用戶,也可用數(shù)字線或數(shù)字環(huán)路載渡設(shè)備延伸其傳輸距離。數(shù)字通信網(wǎng)傳輸?shù)氖请x散脈沖,為了減少誤碼率,網(wǎng)中各單元應(yīng)該使用共同的基準時鐘頻率。
2、程控數(shù)字交換技術(shù)發(fā)展
網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)共經(jīng)歷了四個發(fā)展階段,電路交換技術(shù)、報文交換技術(shù)、分組交換技術(shù)和ATM技術(shù)。電路交換技術(shù)。在電路交換技術(shù)中,應(yīng)用的較為廣泛的是公眾電話網(wǎng)和移動網(wǎng),這兩個網(wǎng)絡(luò)的基本特點是面向連接。電路交換技術(shù)的優(yōu)勢是在通信系統(tǒng)運行的過程中,可以提供的寬帶比較充足,具有很好的實時性,時延也不長,并且設(shè)備的成本不高,但是這種技術(shù)還存在一個缺點,那就是在帶寬的利用率上比較低。分組交換技術(shù)。分組交換網(wǎng)是繼電路交換網(wǎng)和報文交換網(wǎng)之后一種新型交換網(wǎng)絡(luò),具有實時通信能力,適用于傳送和話音相關(guān)的業(yè)務(wù),主要用于數(shù)據(jù)通信報文交換技術(shù)。報文交換技術(shù)和分組交換技術(shù)類似.也是采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)機制。ATM技術(shù)。ATM異步傳輸模式具有同時提供電路交換和分組交換的優(yōu)點,保證了QoS的完備機制,傳輸時延小。非常適合傳送高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。電路交換技術(shù)和分組交換技術(shù)的融合。綜合交換機技術(shù)。綜合交換機技術(shù)可同時支持電路交換和寬帶交換(包括ATM交換和IP交換)。IP'電話技術(shù)。IP電話,是在IP網(wǎng)上通過TCP/IP協(xié)議實時傳送語音信息的應(yīng)用,是來信息網(wǎng)絡(luò)的支柱技術(shù)。
3、程控數(shù)字交換機基本原理
在程控數(shù)字交換機中發(fā)揮主要功能的就是控制設(shè)備,那么構(gòu)成控制設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)是處理器和存儲器。處理器的主要功能就是對交換機的軟件執(zhí)行操作,然后對軟硬件之間進行協(xié)調(diào)控制。存儲器就是對軟件程序進行存放,還有一些永久性和中間的數(shù)據(jù)進行保存。在控制設(shè)備中,有單機和多機之分,在控制的方式上,也可以分為集中和分散兩種。那么集中控制就是將所有的控制系統(tǒng)的功能都通過一個處理器來進行處理,各個功能之間的接口都是軟接口,這樣在對其進行控制的時候只需要通過對軟件進行更改即可,實現(xiàn)起來比較方便。但是這種方式還有一個缺點就是,由于全部的功能實現(xiàn)都是通過一個處理器來完成的,那么一旦處理器出現(xiàn)了故障,整個系統(tǒng)將會陷入癱瘓的狀態(tài),使設(shè)備的運行受到威脅,所以說一般情況下,在控制設(shè)備中都是采用雙處理器或者是更多的處理器的做法,以便對突發(fā)事件的有效控制。對于分散控制而言,就是在系統(tǒng)中對于任務(wù)的處理是由多個處理器來完成的,每個處理器負責(zé)不同的部分,這樣的話就將控制功能進行模塊化了。分散控制可以有效的提高工作效率,在風(fēng)險承擔上會有所減小,一個處理器出現(xiàn)故障不會影響到其他功能的運行,并且在對系統(tǒng)的編寫和修改上將更加的容易,結(jié)構(gòu)上也比較清晰。分散控制對于未來的通信系統(tǒng)發(fā)展將會更加的有利,在業(yè)務(wù)拓展上也會比較容易實現(xiàn),所以說分散控制是未來交換系統(tǒng)的發(fā)展方向。在分散控制中,對于每個處理器可以完成的工作量可以按照容量和所要行使的功能來進行劃分。
交換網(wǎng)絡(luò)是交換機實現(xiàn)用戶線接續(xù)的關(guān)鍵部件,交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能是根據(jù)用戶的呼叫請求,通過控制部分的接續(xù)命令,建立主叫與被叫用戶之間的連接通路。根據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作方式的不同,可分為空分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)、時分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)和時分、空分組合接續(xù)網(wǎng)絡(luò)等型式,公路電話大量使用的小容量數(shù)字交換機大都采用前兩種。
接口是交換系統(tǒng)中的交換網(wǎng)絡(luò)與用戶設(shè)備、其他交換機或通信網(wǎng)絡(luò)之間的接口。根據(jù)所連設(shè)備及其信號方式的不同,接口電路有多種形式包括:模擬用戶電路、模擬中繼電路、數(shù)字用戶電路、數(shù)字中繼電路。
4、模擬信號數(shù)字化
模擬信號的數(shù)字化包括數(shù)字信號的量化和數(shù)字信號的解碼及編碼。數(shù)字信號的量化是將一定區(qū)間連續(xù)多個數(shù)值用一個固定值近似代替它,以減少數(shù)字的取值范圍和簡化編碼。量化區(qū)間大小相等,稱為均勻量化,如用統(tǒng)一的四舍五入取整。此方法的量化誤差為0.5s通信中此種誤差表現(xiàn)為量化噪聲,噪聲將降低信號信噪比。這種固定量化誤差對大信號樣值可以接受。為實現(xiàn)此目標,采用壓縮擴張法,先對樣值中的小信號放大,對大信號壓縮,然后作均勻量化;接收端對解碼后的信號作反變換,即對小信號壓縮,對大信號擴張。如此一來,減少了小信號的量化誤差,量化值更接近于原有樣值。編碼是將抽樣后的量化值轉(zhuǎn)換為組二進制碼元,稱為模數(shù)變換;解碼是編碼的逆變換,它將一組二進碼元還原成相應(yīng)幅度的量化值,也稱數(shù)模轉(zhuǎn)換。脈沖編碼技術(shù)(PCM)使任何模擬信號都可由一組時間數(shù)字序列近似表示,序列的時間間隔由信號本身確定,序列的每一個值由8位一進碼元(脈沖)表示,每個脈沖占用的時間長度希望越小越好。但是,脈沖周期受芯片編碼速度(硬件技術(shù))限制。
結(jié)語
在當今社會不斷發(fā)展進步的形式之下,任何業(yè)務(wù)的發(fā)展都是伴隨著一定的技術(shù)改革,在不斷的革新中討求一種對自己的發(fā)展最為有利的途徑。高速公路設(shè)置專用程控數(shù)字交換系統(tǒng)是獲取高可靠性、高可用性通信工具的物質(zhì)保證,同時,利用已建管道安裝程控電話可節(jié)省投資費用。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:職業(yè)學(xué)校;電工基礎(chǔ)教學(xué);方法探討
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)17-0189-02
一、《電工基礎(chǔ)》的課程特點
《電工基礎(chǔ)》課程的理論性強首先體現(xiàn)在概念多、基本知識點覆蓋廣、單位制復(fù)雜。如“磁場與磁路”這部分內(nèi)容,基本概念有磁力線、磁感應(yīng)強度、磁通、磁路、磁場對電流的作用等,概念多而且較抽象;基本知識點有磁場的性質(zhì)、右手定則等;單位有特、韋、高斯等,不常用,易遺忘。其次要求學(xué)生要有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),電工基礎(chǔ)課程中公式繁多、復(fù)雜,解題方法多,電路邏輯性較強,扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是學(xué)好此課程的必要條件。另外其內(nèi)容有較強的整體性,例如“單相正弦交流電”知識分兩個層次,層次一是層次二的前導(dǎo)和基礎(chǔ),層次二是層次一的繼續(xù)和深化。它們是逐步展開和逐步深入的,且脈絡(luò)清晰,共同組成一個密切相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)。與實際緊密聯(lián)系是電工基礎(chǔ)實驗教學(xué)中學(xué)生對事物認識的實踐環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,也是技能的基本訓(xùn)練部分。學(xué)生通過實驗獲得感性認識,驗證和鞏固所學(xué)的基本理論,加強對基本概念和基本定律的理解。通過電路實驗環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握一般電量的基本測試方法和調(diào)試方法及正確使用常用電工儀表與設(shè)備等。
二、《電工基礎(chǔ)》課教學(xué)中存在的問題
1.學(xué)生基礎(chǔ)差,學(xué)習(xí)興趣不高。由于電工課程要涉及一些相關(guān)數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科的基礎(chǔ)知識。而職業(yè)學(xué)校的學(xué)生大多數(shù)是初中學(xué)習(xí)成績較差,紀律渙散的學(xué)生,他們對中學(xué)的一些基礎(chǔ)的知識一知半解甚至一無所知,這就給職業(yè)中專的學(xué)習(xí)帶來很大的困難。加之電工課程的內(nèi)容煩瑣、知識原理相對抽象和枯燥,學(xué)生在沒有基礎(chǔ)的情況下,在理解知識上有較大困難,在一定程度上也造成學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性差,學(xué)習(xí)興趣不高。另外,很多學(xué)生的自覺性和自控能力較差,沒有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,更談不上學(xué)習(xí)興趣了。
2.教學(xué)方法陳舊,教學(xué)手段單一。在大部分中等職業(yè)學(xué)校的教學(xué)中,教師都是采用傳統(tǒng)的“灌輸式”的教學(xué)方法,通過板書、講解、習(xí)題等形式進行教學(xué)。這種以教師為主體的教學(xué)方式雖然也有節(jié)奏恰當?shù)膬?yōu)點,但是通過多年的實踐操作表明也具有很大的缺陷。電工基礎(chǔ)課程本身理論知識多、內(nèi)容抽象、理論和計算枯燥乏味,如果在教學(xué)過程中照本宣科的傳教,勢必造成學(xué)生注意力不集中、沒有學(xué)習(xí)的欲望和激情,更不利于挖掘?qū)W生的潛能。
3.重理論輕實踐。實踐課是對理論課的驗證,通過實踐操作可以鞏固學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)和掌握,也是提高職高學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識欲望的重要一環(huán),并且還能提高自身操作能力和技巧?,F(xiàn)在的職業(yè)學(xué)校普遍存在理論課時多而實踐操作少,甚至有些學(xué)校就根本沒有的現(xiàn)象;有些學(xué)校雖然安排了實驗實作課,但是訓(xùn)練的模塊針對性不強、實踐和課堂理論相脫節(jié);還有些學(xué)校的儀器設(shè)備缺乏有效管理和維護,導(dǎo)致設(shè)備損壞嚴重而不利于正常開展實驗實作。這些實踐實習(xí)環(huán)節(jié)的不重視,是直接影響職業(yè)學(xué)校學(xué)生技能水平提高和整體的教學(xué)質(zhì)量的因素。
三、《電工基礎(chǔ)》教學(xué)方法
1.演示實驗教學(xué)法。電工基礎(chǔ)是一門實踐性較強的技術(shù)基礎(chǔ)課,演示實驗和學(xué)生實驗是該課程不可缺少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實驗,可以加強學(xué)生對課程內(nèi)容的理解,驗證理論的正確性和鞏固所學(xué)的課堂知識。在講授基本概念和基本理論時,運用演示這一教學(xué)法,教師可以在課堂上用語言、板書、板畫等方法把難以描繪的內(nèi)容展示出來,能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使課堂教學(xué)生動活潑,幫助學(xué)生理解和牢記知識。
2.對比教學(xué)法。對比教學(xué)就是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)教學(xué)中一些相似或相反的規(guī)律,從而達到識別、理解、運用的教學(xué)方法。電阻、電感、電容是電子電路的基本元件,掌握好三個元件的基礎(chǔ)知識,能為學(xué)習(xí)交流電和電子技術(shù)課程打下基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程往往對電阻元件比較容易理解,而對電容和電感的基本性質(zhì)就難掌握,因此在教學(xué)中可以充分運用對比法,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的類比性。譬如電阻的定義公式為R=U/I,電感為L=Ψ/I,電容為C=Q/U,U、L、C都是外部的因素,通過實驗得出R、L、C的定義公式,這三個公式具有很好的類比性。而R、L、C都是反映其本身的特性,是不隨外界的電流或電壓改變而改變的,由此推出三個與其本身性質(zhì)有關(guān)的公式,學(xué)生通過對比,就容易接受和理解了。
3.多媒體教學(xué)法。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及電腦的廣泛普及,多媒體教學(xué)已得到普遍運用,要善于利用多媒體課件促進教學(xué)改革。多媒體課件交互性強,教師在演示時能靈活機動,迅速方便,輕松省時,使課堂教學(xué)容量增大,獲得更好的教學(xué)效果。在電工基礎(chǔ)課程中好多傳統(tǒng)演示實驗可用課件代替,例如可制作課件模擬日光燈的啟動原理、電動機和發(fā)電機的工作原理、左、右手定則的應(yīng)用等。多媒體課件應(yīng)用文字、圖像、色彩、聲、樂等對學(xué)生的視覺進行多樣化刺激和誘導(dǎo),能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外,電工基礎(chǔ)理論課面廣,內(nèi)容深,要使職高學(xué)生較好地掌握其內(nèi)容,做到知識和能力兼顧,除了學(xué)好必要的基本理論,加強實習(xí)教學(xué)尤為關(guān)鍵。
利用多媒體課件突破教學(xué)難關(guān),在教學(xué)中對于那些比較抽象又難以理解,用語言不易描述的內(nèi)容,采用多媒體教學(xué)可以使其變得直觀生動。如電場與磁場在實驗中是看不到的,學(xué)生感到十分抽象,如采用多媒體三維動畫技術(shù)模擬該過程,學(xué)生就能夠很清楚地看到電場線、磁感線的整體分布及動態(tài)變化過程,變抽象為形象。職業(yè)教育重點就是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和提高技術(shù)水平。其核心就是為了每一個學(xué)生的發(fā)展,通過提高自主學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和動手能力,從而充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造才能。課程教學(xué)其目的就是要讓學(xué)生主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題。因而它具有探究性和實踐性的特點,是師生共同探索新知識的學(xué)習(xí)過程,是師生圍繞著解決問題,共同完成合作和交流的過程,因此,這也體現(xiàn)了新課程理念下教師不斷學(xué)習(xí)和不斷探索新教法的過程。
總之《電工基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法多種多樣的,為了達到最佳的教學(xué)效果,就必須以現(xiàn)代的教學(xué)思想為指導(dǎo),從實際出發(fā),根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、不同的教學(xué)目標、不同的設(shè)備條件,選擇一種或幾種最優(yōu)的教學(xué)方法,綜合加以運用。
【關(guān)鍵詞】電工基礎(chǔ) 教學(xué)探索 中職
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)08C-
0151-02
電工基礎(chǔ)是中職機電專業(yè)和電子專業(yè)的一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,培養(yǎng)中職畢業(yè)生作為普通勞動者應(yīng)具備的最基本的知識和技能素質(zhì)。電工基礎(chǔ)課程理論知識較多,知識原理相對抽象枯燥,但知識的實用性很強,對中職學(xué)生而言這是一個全新的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。以中職教育的辦學(xué)宗旨為教學(xué)指導(dǎo),研究學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,研究課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求,進而更好地開展課程教學(xué),使中職學(xué)生能在課程學(xué)習(xí)中獲得知識和技能。
一、豐富課程教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
大部分中職學(xué)生最大的學(xué)習(xí)缺陷就是基礎(chǔ)知識非常簿弱,學(xué)習(xí)目標不明確,對于“為什么就讀中職學(xué)校?”“自己將來想從事怎樣的工作?”“希望學(xué)到什么知識和技能?”等問題都沒有自己的主見和看法。而中職學(xué)生從基礎(chǔ)教育轉(zhuǎn)到技能教育,對他們來說是很大的轉(zhuǎn)變,他們不能馬上接受中職教育的教學(xué)模式。對于電工基礎(chǔ)這樣一門理論性和實踐性都很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程來說,教師在教學(xué)過程中應(yīng)盡量淡化課程教學(xué)內(nèi)容的抽象性,突出課程教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、實用性和趣味性,由此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。興趣是誘導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)動機和注意力的重要因素,是學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的先決條件。
由電子工業(yè)出版社出版的《電工基礎(chǔ)》(第二版)在每章節(jié)后面都有課程教學(xué)內(nèi)容的補充學(xué)習(xí)內(nèi)容:閱讀材料或探索與研究。這些補充內(nèi)容為教師提供了很好的教學(xué)素材,教師在此基礎(chǔ)上進行提煉,用通俗、有趣的表述向?qū)W生展示電工知識的實用性。如安全用電的知識介紹,什么叫接地保護和接零保護?為什么有些家電設(shè)備用三角插頭,有些用兩腳插頭?家用電器不工作時不拔插頭有什么影響?家用電器不工作但沒拔電源插頭為什么會有能耗?并引導(dǎo)學(xué)生計算幾個家電設(shè)備在工作狀態(tài)下的能耗。還有在樓梯上、下兩端或走廊兩端,常需在一端開燈而到另一端關(guān)燈,利用兩只雙聯(lián)開關(guān)如何設(shè)計具有這種功能的電路。這些都是學(xué)生在生活中常接觸但又熟視無睹的生活現(xiàn)象,在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,學(xué)生應(yīng)用自己所學(xué)到的知識解開生活中的奧秘,滿足了學(xué)生的好奇心,讓學(xué)生積累更多的生活中的電學(xué)常識,并由此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)門檻,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心
教材是課程教學(xué)的依據(jù),教材中對教學(xué)內(nèi)容科學(xué)嚴瑾的闡述相對于大部分中職學(xué)生而言是學(xué)習(xí)的障礙,因為大部分的中職學(xué)生不僅缺乏刻苦鉆研和探索的學(xué)習(xí)精神,而且綜合能力較差,表現(xiàn)在:應(yīng)用數(shù)學(xué)工具分析計算電工學(xué)各物理量的能力、對電工學(xué)中各個原理的中文表述的理解能力、與中學(xué)物理基礎(chǔ)知識相銜接的能力等。這些都是教師在設(shè)計課程教學(xué)時必須正視的問題,因此對于電工基礎(chǔ)的教學(xué)很有必要優(yōu)化課程教學(xué)的內(nèi)容,即盡量做到使課程學(xué)習(xí)內(nèi)容有用、有趣、通俗易懂,由此降低學(xué)生的學(xué)習(xí)門檻,既滿足教學(xué)要求,又盡量與學(xué)生對知識的理解能力相匹配,這樣才能使學(xué)生克服對電工基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的畏怯感,增強學(xué)習(xí)的自信心,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
比如學(xué)生對電位的理解。依照教材定義就是:在電路中任選一個參考點,電路中某一點到參考點的電壓就叫做該點的電位。如果按照定義講解電位的概念,學(xué)生很難理解,學(xué)生心中也有許多說不出的疑問,如計算電位為什么要選參考點?在電子電路中測量電位的作用是什么?如何理解電壓和電位的聯(lián)系?等等。筆者在講解電位的概念時考慮以下內(nèi)容:什么叫參考點?如何選取?電壓與電位的區(qū)別和聯(lián)系在哪里?在檢修電路時是測量電壓還是測量電位?怎么測量?以檢修電視機最常用的方法為例,即檢測電視機中集成塊各引腳對地的電位,因為每一級電路都會有合適的工作點,如果電路存在問題,必定其工作點也會不正常,這樣就可以大致判斷故障所在了。對一個問題、一個概念,這樣條理清晰地解析學(xué)生就很容易理解。
再者就是精選課程教學(xué)內(nèi)容,整本教材的學(xué)習(xí)內(nèi)容不可能面面俱到,在設(shè)計課程教學(xué)時就要全面統(tǒng)籌課程教學(xué)內(nèi)容,既要考慮電工基礎(chǔ)知識的實用性,即作為一名中專畢業(yè)生必須掌握的基本電工學(xué)基礎(chǔ)知識和基本操作技能,如萬用表的使用方法,電器設(shè)備功率的理解,電能的計算,簡單電路的連接,安全用電的注意事項以及常見的為什么雷電會對家電產(chǎn)生危害等。同時要考慮電工基礎(chǔ)知識對后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的影響,如什么叫自感和互感,生活中常見的自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象;如何理解變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理等。而對于一些較復(fù)雜的知識點,都可以作為保留知識,不作為課程教學(xué)內(nèi)容講解,留待有興趣或有學(xué)習(xí)能力的學(xué)生自主學(xué)習(xí)。因為這些知識點需要學(xué)生有分析計算的能力,從以往的教學(xué)效果來看實際情況并不理想,學(xué)生覺得既困難又乏味,最主要的還是沒有教學(xué)實效。如電壓源與電流源的等效變換,戴維南定理的運用計算,正弦交流電的相量表示法等。所以課程教學(xué)要立足中職課程教學(xué)的要求,面對大多數(shù)學(xué)生的實際要求,在學(xué)生收獲知識的同時逐步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心。
三、精選課程實訓(xùn)內(nèi)容,使電工基礎(chǔ)知識落到實處
電工基礎(chǔ)課程實訓(xùn)的目的:一是改變學(xué)習(xí)氛圍,從課堂上循規(guī)蹈矩的聽和說到實訓(xùn)室中的做和想,讓學(xué)生從另一角度去認識知識,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的新鮮感。二是由興趣帶動學(xué)生的學(xué)習(xí),逐步改變學(xué)生的學(xué)習(xí)惰性,形成主動學(xué)習(xí)的良好學(xué)習(xí)風(fēng)貌。三是實驗直觀地表述了抽象的理論知識,消除學(xué)生對知識產(chǎn)生的疑惑。比如通過電容的充放電現(xiàn)象解析電容的基本特性。四是培訓(xùn)學(xué)生掌握最基本的電工操作技能,為學(xué)生的就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。這個實訓(xùn)內(nèi)容是筆者在獲得我校機電專業(yè)畢業(yè)的一名學(xué)生的就業(yè)單位的反饋信息后實施的。當時這名學(xué)生被安排做電工工作,可根本勝任不了這個工作,對電工基本知識和基本技能的理解和掌握的欠缺令單位領(lǐng)導(dǎo)非常不滿。所以我們教學(xué)的目的不能是為教而教,而是為我們的學(xué)生在學(xué)校里要獲得應(yīng)有的知識和自信心。
學(xué)生對于由實驗驗證理論的實訓(xùn)不大感興趣,比如通過連接電路測量電路各支路的電流驗證支路電流法。因為需要通過計算對照,學(xué)生覺得既困難又乏味。而對于實用性強的實訓(xùn)就非常感興趣,比如萬用表的使用方法和注意事項,具體操作萬用表測量電路的電流、電阻、電壓和電位;設(shè)計并安裝由兩只雙聯(lián)開關(guān)控制的在走廊一端開燈而在另一端關(guān)燈的簡單電路;日光燈電路的安裝連接以及注意事項;動手焊接簡單的收音機電路等。而且學(xué)生在焊接電子元件的過程中對焊接的要求、電子元件的知識都會產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)欲望。這些實訓(xùn)學(xué)生都很感興趣并很努力地完成。所以安排實訓(xùn)要以課程教學(xué)的要求為指導(dǎo),以培養(yǎng)學(xué)生掌握電工基本操作為目的,既把中職電工基礎(chǔ)的教學(xué)落到實處,又培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識、運用知識的較強的動手能力。
四、尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,制定客觀實在的課程考評方式
中職教師對于學(xué)生的教學(xué)除了耐心的引導(dǎo),適當?shù)馁潛P和肯定同樣重要,它能使學(xué)生切實感受到學(xué)習(xí)知識帶來的成就感。中職學(xué)生對知識的理解能力、興趣愛好方向、學(xué)習(xí)自制能力、學(xué)習(xí)特長各不相同。有的能夠按照老師的教學(xué)要求聽課、寫作業(yè)、實訓(xùn),有的則不聽從老師的調(diào)遣。雖然有一部分學(xué)生在上實訓(xùn)課時就很有自己的學(xué)習(xí)特點:大膽提出疑問、有主見、敢于動手、有較好實訓(xùn)效果,這些優(yōu)點教師在課堂上是挖掘不到的,所以教師不能僅憑課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)、作業(yè)完成情況和卷面考試成績來評定學(xué)生的學(xué)科成績,對于中職學(xué)生而言,動手操作能力尤為重要。
鑒于中職學(xué)生各自不同的學(xué)習(xí)特點和學(xué)習(xí)特長,對于電工基礎(chǔ)的課程考核評定既有標準,又要靈活裁定,充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。電工基礎(chǔ)的考核標準是課堂表現(xiàn)占30%,其中包括是否按時上下課、是否完成作業(yè)、是否遵守課堂紀律、是否尊重老師的辛勤勞動等,教師不僅要傳授科學(xué)知識,同樣需要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)有的職業(yè)道德和行為修養(yǎng),在潛移默化中約束學(xué)生、感染學(xué)生。期中、期末考試成績占30%,這是考核學(xué)生對電工基礎(chǔ)知識的掌握程度。實驗、實訓(xùn)占40%,對于中職學(xué)生而言對電工知識的基本操作尤為重要,學(xué)生不僅是學(xué)習(xí)掌握就業(yè)前的基本技能,同樣是培養(yǎng)刻苦鉆研、求真務(wù)實、團結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。而在課程學(xué)習(xí)中也有兩種極端現(xiàn)象,有的學(xué)生能夠掌握基本的電工基礎(chǔ)理論知識,從作業(yè)和卷面考試成績中反應(yīng)出來,而動手能力欠缺;而有的學(xué)生對于作業(yè)應(yīng)付了事,考試成績也不理想,但有較突出的電工操作能力和較靈活、敏銳的思維能力。雖然存在這兩種極端,但在課程考核評定中他們都是優(yōu)秀的學(xué)生,理應(yīng)給于優(yōu)秀的評定,這樣既肯定了學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,又堅定了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。
基于以上特點,本文以“理論+實踐”并舉為指導(dǎo)思想,結(jié)合多年來“供配電技術(shù)”理論教學(xué)和實踐教學(xué)的經(jīng)驗,在教學(xué)方法上采用項目教學(xué)法、現(xiàn)場教學(xué)法;對應(yīng)選取和設(shè)計,基本教學(xué)內(nèi)容要由簡單到復(fù)雜:供配電系統(tǒng)識圖與分析低壓配電系統(tǒng)運行與維護高壓配電系統(tǒng)運行與維護變配電所一次、二次系統(tǒng)設(shè)計,實現(xiàn)階梯式教學(xué);提出了以企業(yè)項目需求為核心的教學(xué)內(nèi)容改革,課程內(nèi)容設(shè)置根據(jù)企業(yè)項目需求做一系列調(diào)整;實驗內(nèi)容多樣性,由原來的必修實驗內(nèi)容變?yōu)椤斑x修”實驗內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生的興趣自主選擇實驗,增加了實踐教學(xué)的自由度和適應(yīng)度。在近三年的教學(xué)改革實踐中,學(xué)生對“供配電技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)興趣增強,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),思維能力和解決實際問題的能力大有提高,實現(xiàn)理論教學(xué)與工程實踐的接軌。
根據(jù)課程特點采用項目教學(xué)法、現(xiàn)場教學(xué)法
佳木斯大學(xué)是地方性大學(xué),以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為培養(yǎng)目標。地方經(jīng)濟和行業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展,對應(yīng)用型人才的需求大量增加,高校大量的畢業(yè)生都去了生產(chǎn)一線從事技術(shù)開發(fā)、技術(shù)應(yīng)用工作,這對本科教學(xué)提出更高的要求。應(yīng)用型本科重在“應(yīng)用”二字,因此,教學(xué)環(huán)節(jié)中一定要重點體現(xiàn)應(yīng)用型本科的“應(yīng)用取向”,重視能力和素質(zhì)教育,避免原來教學(xué)中的“為知識而傳授”的舊思想。
以往教學(xué)中,課程設(shè)計是在理論教學(xué)之后進行。實際上,課程設(shè)計是檢驗理論知識的有效途徑,是將課程內(nèi)容引入實際的重要手段。“供配電技術(shù)”本身就是一門實用性很強的課程,每個章節(jié)的設(shè)置都很有連貫性。在理論講授的時候,每章單獨教學(xué),并沒有把章節(jié)的關(guān)聯(lián)性充分體現(xiàn)出來,學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容都是相互獨立的、離散的。而課程設(shè)計由于時間短,任務(wù)重,有時根本沒有弄清問題的所在就結(jié)束了,根本沒有達到“應(yīng)用”的根本目標。針對這一現(xiàn)象,本次教學(xué)改革中,采取了“項目式”教學(xué)方法,即在教學(xué)中以課程設(shè)計為主線,圍繞著該主線,將教學(xué)內(nèi)容整合成模塊,以模塊化教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ),展開相關(guān)技能的教學(xué),一步一步,環(huán)環(huán)相扣,逐步形成一個完整的工作任務(wù)。
項目的選取是改革成功的重要前提。我們選擇了“佳木斯大學(xué)變電所設(shè)計”為項目。這是因為:由于學(xué)校擴建等原因,大學(xué)變電所正面臨設(shè)備更換、接線方式改變、敷設(shè)新用電纜等工作,正是學(xué)生練兵的好場所,能夠滿足學(xué)生參觀、實訓(xùn)的要求。采用“項目式”教學(xué)的另一改革就是將教學(xué)內(nèi)容根據(jù)實訓(xùn)設(shè)計、施工等方面劃分為四大模塊:供配電系統(tǒng)的基本概念及新理論、新知識;基本理論計算;變配電所一次系統(tǒng)設(shè)計;變配電所二次系統(tǒng)設(shè)計。以大項目為依托,將教學(xué)內(nèi)容分解成各個子項目,各個擊破,最后形成一個統(tǒng)一的整體教學(xué)。
“供配電技術(shù)”課程本身實踐性較強,如果一味以課堂講授,無論是采用掛圖還是多媒體觀看實物的教學(xué)方式,學(xué)生普遍理解不深,收獲甚微。因此在教學(xué)過程中,要充分應(yīng)用現(xiàn)有的實訓(xùn)基地,把學(xué)生“帶出去,學(xué)進來”。先在課堂講授電氣一次接線的內(nèi)容,如高壓一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理,一次系統(tǒng)接線圖,然后帶領(lǐng)學(xué)生參觀?!?0/0.4kV”變電所,現(xiàn)場認識各種一次設(shè)備、作用、一次主接線和運行方式等;在講解繼電保護內(nèi)容時也采用現(xiàn)場教學(xué)法。繼電保護內(nèi)容相對理論性較強,計算又多,通過簡單的繼電器實驗不能全面認識繼電保護,學(xué)生接受起來比較吃力。帶領(lǐng)學(xué)生參觀佳木斯熱電廠,現(xiàn)場觀察繼電保護的接線方式、繼電器的連接,感官意識更強,理解更方便。熱電廠還有一部分繼電保護,通過新、舊兩種保護方式的對比,請學(xué)生分析兩種保護的利弊,這又能順利引出補充的微機保護?,F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。這樣,一方面能加深理論知識的理解,另一方面,又能培養(yǎng)學(xué)生的認知能力和現(xiàn)場解決問題的能力。
教學(xué)內(nèi)容“模塊式”
供配電技術(shù)的教材特點比較突出:通俗易懂,簡單明了。但也存在著教材內(nèi)容比較分散、連貫性不強的缺點。在講解過程中,可以把分散內(nèi)容統(tǒng)一整合。例如變壓器的經(jīng)濟運行方式內(nèi)容,可以提前至模塊三中講解變壓器的基本內(nèi)容相結(jié)合;又如變電所的防雷與接地內(nèi)容,可以與配電系統(tǒng)中性點接地方式相融合。將教材內(nèi)容整合之后,教學(xué)內(nèi)容統(tǒng)一有規(guī)劃,整體性強,學(xué)生比較容易接受。
另外,教材中部分教學(xué)內(nèi)容相對比較陳舊,沒有跟隨時代步伐,所以一定要適時增加新知識、新理論和新技術(shù)。目前國家重視新能源發(fā)展,對于普遍使用的風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電要深入講解一些,對于生物質(zhì)能發(fā)電和潮汐發(fā)電也要有所介紹;輸電中的一些新技術(shù)也要加入教學(xué)內(nèi)容,例如智能電網(wǎng)、直流輸電和靈活交流輸電技術(shù)等;教材中以“油”式電氣設(shè)備為主,如油式變壓器,油式斷路器等,但是目前各企業(yè)中,這類“油”式電氣設(shè)備的使用在逐漸減少,因而實際講解時,要深入講解使用可靠性更高的干式變壓器、箱式變壓器及SF6和真空斷路器等電氣設(shè)備;繼電保護是“供配電技術(shù)”的重點之一,教材中沿用過去的繼電器保護裝置,以繼電器保護的工作原理、整定計算為主。教學(xué)環(huán)節(jié)中,要縮減繼電器保護的學(xué)時,而增加微機保護的原理和實現(xiàn);結(jié)合整流型、晶體管型、集成電路型和先進的微機型自動重合閘來講授微機型綜合自動重合閘裝置。
“分段式”教學(xué)模式
為提高教學(xué)效果,在“供配電技術(shù)”授課環(huán)節(jié)中,采用了分段式授課模式。所謂分段式教學(xué)模式就是將授課環(huán)節(jié)分為幾個階段進行講解。第一個階段是要針對授課內(nèi)容進行充分的預(yù)習(xí)與自學(xué)。教學(xué)內(nèi)容需要一定知識素養(yǎng)和知識的廣度來支撐,這需要學(xué)生在教師的指導(dǎo)下去完成,所以在正式授課前,教師要提供本節(jié)課程的教學(xué)梗概,列出提前預(yù)習(xí)和搜集資料的內(nèi)容,做到有的放矢,還能提高學(xué)生的眼界。第二階段就是優(yōu)化課堂教學(xué)。由于學(xué)生已經(jīng)通過查閱資料、預(yù)習(xí)和自學(xué)的方式了解了教學(xué)內(nèi)容,這個階段就要通過不同的教學(xué)形式、教學(xué)方法實現(xiàn)重點問題重點解決,引起學(xué)生的興趣和注意力。第三階段需要在現(xiàn)場教學(xué)部分盡可能多進行授課指導(dǎo),盡可能多在現(xiàn)場加深理論認識,培養(yǎng)學(xué)生遇到問題解決問題的能力。第四階段就是要分階段進行知識的整合,完成系統(tǒng)穿線和教學(xué)內(nèi)容的連貫性。
優(yōu)化實驗教學(xué)環(huán)節(jié)
“供配電技術(shù)”是一門工程性和實踐性很強的課程,有很多理論知識和實踐技能必須在實驗中得到學(xué)習(xí)和提高。因此不僅要進行理論教學(xué)的改革,而且必須高度重視實驗教學(xué)。通過實驗教學(xué)和理論教學(xué)的有機結(jié)合,加深學(xué)生對相對抽象的理論知識的理解,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力,更重要的是能引導(dǎo)學(xué)生自身積極思維,主動尋求知識。
以往,佳木斯大學(xué)開設(shè)的實驗有:電磁型電流繼電器和電壓繼電器實驗、電磁型時間繼電器實驗和6~10kV線路過電流保護實驗。前兩個實驗比較簡單,學(xué)生現(xiàn)場完成接線。另外僅通過這樣的接線實驗不能滿足學(xué)生處理實際問題的要求,因此本次教學(xué)改革中,將電磁式電壓繼電器和時間繼電器整合為一個實驗,并增設(shè)電流繼電器、電壓繼電器和時間繼電器的拆裝過程,通過現(xiàn)場拆裝和接線掌握傳統(tǒng)繼電保護的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于目前部分企業(yè)仍然使用繼電器保護裝置,所以實驗中保留原有6~10kV線路過電流保護實驗,但是實驗內(nèi)容新增了微機繼電保護裝置實驗,緊跟時代步伐;通過學(xué)院現(xiàn)有實驗室資源,新增系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)控實驗,通過上位機設(shè)置斷路器的通斷狀態(tài),觀看系統(tǒng)負荷變化,通過監(jiān)控軟件還可設(shè)置保護類型,并通過現(xiàn)場實驗記錄保護動作的數(shù)據(jù),體現(xiàn)變電所的綜合自動化技術(shù),使學(xué)生充分認識到弱點控制強電、智能設(shè)備的應(yīng)用和多學(xué)科融合的新技術(shù)。
關(guān)鍵詞:中職;電工基礎(chǔ);課程教學(xué);改革措施
1.適當調(diào)整內(nèi)容,減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負擔
“電工基礎(chǔ)”課程包含了很多內(nèi)容,學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)繁重,造成一種心理負擔,會降低學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與積極性?!半姽せA(chǔ)”涉及很多概念,是一門密切聯(lián)系理論和實踐的課程,要求教師在教學(xué)過程中要有側(cè)重點。如對于那些基本的概念、原理及方法,教師應(yīng)深入、透徹地講解,并明確重難點問題,把各個概念的相互聯(lián)系講清楚,將次要的內(nèi)容適當刪除,那些說明性文字可讓學(xué)生在課后自行閱讀,減輕課堂學(xué)習(xí)壓力。而對于教材里沒有的學(xué)科前沿問題以及新知識、新技術(shù)則應(yīng)適當補充,以豐富學(xué)生知識、開闊學(xué)生視野,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中保持心情愉悅,減輕學(xué)習(xí)負擔。
2.開發(fā)教學(xué)資源,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
“電工基礎(chǔ)”課程教學(xué)不能局限于書本,應(yīng)積極應(yīng)用先進的信息技術(shù)制作網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件,對教材的缺陷進行補充。信息化教學(xué)具備信息量大、傳輸質(zhì)量高、速度快以及生動逼真、聲形相應(yīng)、圖文并茂等特征,能使“電工基礎(chǔ)”課程教學(xué)變得更加直觀、生動,讓學(xué)生全方位接受知識和信息[1]。同時,大量實物圖片和教材所附原理圖的有機結(jié)合能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,針對教學(xué)難點做到化難為易,把抽象的知識變得直觀、易理解。如發(fā)電機調(diào)速器的運作過程、一次與二次調(diào)頻的過程、繼電保護過程、倒閘操作過程、回路控制動作過程等內(nèi)容都可以采取信息技術(shù)來進行教學(xué)資源的開發(fā),并能實現(xiàn)反復(fù)操作,通過不同的界面吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生輕松掌握知識。信息技術(shù)的引入使中職“電工基礎(chǔ)”課程教學(xué)的內(nèi)容加深了,且理論和實踐之間的聯(lián)系更加密切了,學(xué)生學(xué)習(xí)起來也更輕松了,學(xué)習(xí)興趣得以保持和提高。
3.應(yīng)用多媒體課件,優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計
針對多媒體課件,教師需學(xué)會合理應(yīng)用,充分發(fā)揮多媒體課件在改革“電工基礎(chǔ)”課程教學(xué)方面的優(yōu)勢,通過系統(tǒng)的教學(xué)方法使學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,讓整個教學(xué)過程變得更有效,實現(xiàn)最優(yōu)化的課堂教學(xué)。如教師可通過PowerPoint來制作多媒體課件,但要注意每一張幻燈片的內(nèi)容不能布滿整個屏幕,以免信息量太大,增加學(xué)生學(xué)習(xí)難度。如有需要,教師可進行動畫處理,放慢教學(xué)節(jié)奏,逐行或逐段為學(xué)生展示內(nèi)容,特別是重難知識點,教師可適當多停留一些時間,方便學(xué)生將所有知識都及時消化。在應(yīng)用多媒體課件的過程中,教師還應(yīng)重視觀察學(xué)生的反應(yīng),加強師生互動,切忌把自己變成學(xué)生的放映員;避免鼠標一點就同時出現(xiàn)問題和答案,要給學(xué)生留下思考的時間、空間,重視培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
4.重視設(shè)疑啟發(fā),改善課程教學(xué)效果
“電工基礎(chǔ)”課程的部分內(nèi)容是基礎(chǔ),而部分內(nèi)容還處于發(fā)展階段,但這些內(nèi)容都可以通過教師的設(shè)疑來啟發(fā)學(xué)生[2]。如“電工基礎(chǔ)”中的新知識教學(xué)往往是通過實際生活中存在的問題進行引入,這些擁有實際生活背景的問題能有效激發(fā)出學(xué)生對自己學(xué)習(xí)的“電工基礎(chǔ)”知識的記憶、認識和理解,并產(chǎn)生一種想要把這些問題解決掉的愿望,包括為什么小鐵釘總能被磁鐵吸引?究竟是怎么被吸引的?如果教師能在講解相關(guān)知識時適當引入現(xiàn)實生活中的問題進行設(shè)疑教學(xué),就能啟發(fā)學(xué)生積極動腦思考,自覺查閱相關(guān)資料,得出結(jié)論,或教師可先出示錯誤結(jié)論,接著通過去偽存真的方法讓學(xué)生自主尋找正確答案,并及時對學(xué)生反饋出來的信息進行控制與調(diào)節(jié),充分調(diào)動中職學(xué)生學(xué)習(xí)“電工基礎(chǔ)”課程知識的主觀能動性,改善“電工基礎(chǔ)”課程教學(xué)的效果。
改革“電工基礎(chǔ)”課程教學(xué)是一項長期性工作,需要中職學(xué)校及教師堅持與時俱進,在師生之間建立和諧關(guān)系,促使課程教學(xué)改革更上一個臺階。今后還需堅持探索“電工基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計,充分發(fā)揮出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主觀能動性,提高學(xué)生的就業(yè)競爭力,促使學(xué)生更好地滿足社會需求。
參考文獻:
關(guān)鍵詞 應(yīng)用型人才 集成電路工藝基礎(chǔ) 實驗教學(xué)
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.01.047
The Research of Experimental Teaching on "Integrated Circuit
Process Foundation" in Independent College
WEN Yi, HU Yunfeng
(University of Electronic Science and Technology of China, Zhongshan Institute, Zhongshan, Guangdong 528402)
Abstract Combining electronic science and technology applied talents training model in independence colleges, the experimental teaching was discussed on the "integrated circuit process foundation" course. The course was composed of simulation multimedia teaching system, basic semiconductor planar process experiment, process simulation software and school-enterprise cooperation. With the author's teaching practice, the enthusiasm of students was trying to effectively mobilized, and the development of students' learning ability and practical ability to train qualified electronic information applied talents was promoted.
Key words applied talents; integrated circuit process foundation; experimental teaching
0 引言
微電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中具有舉足輕重的地位。高校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以培養(yǎng)微電子學(xué)領(lǐng)域的高層次工程技術(shù)人才為目標,學(xué)生畢業(yè)后能從事電子器件、集成電路和集成系統(tǒng)的設(shè)計和制造,以及相關(guān)的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝的研制與開發(fā)等方面工作。
“集成電路工藝基礎(chǔ)”是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門核心課程,講授半導(dǎo)體器件和集成電路制造的單項工藝基本原理和整體工藝流程。本課程是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系中的重要環(huán)節(jié),也是學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的必要組成部分。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)該具備一定工藝分析、設(shè)計以及解決工藝問題的能力。
集成電路工藝實驗作為“集成電路工藝基礎(chǔ)”課程的課內(nèi)實驗,是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課教學(xué)的重要組成部分,具有實踐性很強、實踐和理論結(jié)合緊密的特點。加強工藝實驗教學(xué)對于培養(yǎng)高質(zhì)量的集成電路專業(yè)人才十分必要。但是集成電路的制造設(shè)備價格昂貴,環(huán)境條件要求苛刻,限制了工藝實驗教學(xué)在高校的開展。國內(nèi)僅少數(shù)重點大學(xué)能夠承受巨大的運營費用,擁有簡化的集成電路工藝線或工藝試驗線供科研、教學(xué)使用。而大多數(shù)學(xué)校只能依靠到研究所或Foundry廠進行參觀式的實習(xí)來解決工藝實驗問題,這對于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)是遠遠不夠的。
我院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)成立于2003年,現(xiàn)每屆招收本科生約120人,多年內(nèi)為珠三角地區(qū)培養(yǎng)了大量專業(yè)人才。隨著集成電路技術(shù)日新月異的發(fā)展,對從業(yè)人員的要求也不斷升級,所以工藝實驗教學(xué)也必須與時俱進。作為獨立學(xué)院,如何結(jié)合自身實際地進行工藝實驗室建設(shè)、采用多種方法手段開展工藝實驗的教學(xué),提高集成電路工藝課程的教學(xué)質(zhì)量,是我們所面臨的緊迫問題。本文以“集成電路工藝基礎(chǔ)”實驗教學(xué)實踐為研究對象,針對獨立學(xué)院學(xué)生理論基礎(chǔ)較為薄弱,動手熱情比較高的特點,就該課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進行了探討。
1 “集成電路工藝基礎(chǔ)”的實驗教學(xué)
“集成電路工藝基礎(chǔ)”具有涉及知識面廣,教學(xué)內(nèi)容信息量大,綜合性強,理論與實踐結(jié)合緊密的特點,課程教學(xué)難度相對較大。同時獨立學(xué)院相應(yīng)配套的實驗教學(xué)設(shè)備較為缺乏。為了提高學(xué)生對該課程的興趣,取得更好的實驗教學(xué)效果,讓學(xué)生能將理論應(yīng)用于實踐,具有較強的集成電路生產(chǎn)實踐和設(shè)計開發(fā)能力,筆者從如下幾方面對實驗教學(xué)進行了嘗試。
1.1 工藝模擬多媒體教學(xué)系統(tǒng)
運用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,很難讓學(xué)生理解抽象的器件結(jié)構(gòu)和工藝流程并產(chǎn)生興趣。我院購置了清華大學(xué)微電子所的集成電路工藝多媒體教學(xué)系統(tǒng),幫助學(xué)生對集成電路工藝流程有一個全面生動的認識。該系統(tǒng)提供擴散、氧化和離子注入三項工藝設(shè)備的操作模擬,充分利用多媒體技術(shù),將聲光電等多種素材進行合理的處理,做到圖文聲像并茂,力爭使抽象的知識形象化,獲得直觀、豐富、生動的教學(xué)效果。該系統(tǒng)涉及大量的集成電路制造實際場景與特殊細節(jié),能較全面地展示Foundry廠的集成電路生產(chǎn)環(huán)境和工藝流程。內(nèi)容豐富、身臨其境的工藝模擬能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生理解理論知識。
此外,在工藝課程的課堂教學(xué)過程中,嘗試利用學(xué)生自學(xué)討論作為輔助的形式。針對某些章節(jié),老師課前提出問題,安排學(xué)生分組準備,自習(xí)上網(wǎng)收集最新的與集成電路工藝實驗相關(guān)的資料,整理中、英文文獻,制作內(nèi)容生動的PPT在課堂上演示并展開討論,最后歸納總結(jié)。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)進行自學(xué)和小組合作作學(xué)習(xí)的習(xí)慣,提高網(wǎng)上查找、整理資料的能力,也為老師的多媒體課件制作提供了素材,豐富了老師的教學(xué)內(nèi)容。
1.2 基礎(chǔ)的半導(dǎo)體平面工藝實驗
學(xué)院一直非常重視電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的建設(shè)問題,在實驗室配置方面的資金投入力度比較大。在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,近年來實驗室購置了一批集成電路工藝實驗設(shè)備和儀器,如光刻機、涂膠機、氧化反應(yīng)室、磁控濺射設(shè)備、半導(dǎo)體特性測試系統(tǒng)和掃描電子顯微鏡等,為集成電路工藝實驗教學(xué)的開展打下了良好的物質(zhì)基礎(chǔ) 。
在集成電路專業(yè)教學(xué)中,工藝實驗是非常重要的環(huán)節(jié);讓學(xué)生進行實際操作,對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才也是非常必要的。通過調(diào)研考察兄弟院校的工藝實驗開展情況,結(jié)合我院的實際情況和條件,確定了我院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)半導(dǎo)體平面工藝實驗項目,如氧化(硅片熱氧化實驗)、擴散(硅片摻雜實驗)、光刻(硅片上選擇刻蝕窗口的實驗)、淀積(PVD、CVD薄膜制備的實驗)等。
這些設(shè)備和儀器,除了用于工藝課程實驗教學(xué)外,平時還開放給本科生畢業(yè)設(shè)計、學(xué)生創(chuàng)新項目及研究生科研等。通過實際動手操作,使學(xué)生能將所學(xué)理論知識運用到實際中,既培養(yǎng)了學(xué)生的實際操作能力,又引導(dǎo)學(xué)生在實踐中掌握分析問題、解決問題的科學(xué)方法,加深了對集成電路工藝技術(shù)和原理的理解。
1.3 工藝仿真軟件
現(xiàn)代集成電路的發(fā)展離不開計算機技術(shù)的支持,所以要重視計算機仿真在課程中的作用。TCAD(Technology Computer Aided Design)產(chǎn)品是研究、設(shè)計與開發(fā)半導(dǎo)體器件和工藝所必需的先進工具。它可以準確地模擬研究所和Foundry廠里的集成電路工藝流程,對由該工藝流程制作出的半導(dǎo)體器件的性能進行仿真,也能設(shè)計與仿真太陽能電池、納米器件等新型器件。
利用美國SILVACO公司的TCAD產(chǎn)品,筆者為工藝課程開設(shè)了課內(nèi)仿真實驗,實驗項目包括薄膜電阻、二極管、NMOS等基本器件的設(shè)計和工藝流程仿真。通過ATHENA和ATLAS軟件教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生仿真設(shè)計基本的半導(dǎo)體器件,模擬工藝流程,從而鞏固所學(xué)理論知識,使學(xué)生將工藝和以前學(xué)過的半導(dǎo)體器件的內(nèi)容融合起來。學(xué)生在計算機上通過軟件進行仿真實驗,既可以深入研究仿真的工藝流程細節(jié),又可以彌補由于設(shè)備條件的制約帶來的某些實驗項目暫時無法開出的不足。
1.4 校企合作
培養(yǎng)應(yīng)用型人才還必須結(jié)合校企合作。珠三角地區(qū)是微電子產(chǎn)業(yè)的聚集地,企業(yè)眾多,行業(yè)發(fā)展前景好。加強校企聯(lián)系,可以做到合作共贏,共同發(fā)展。通過組織學(xué)生到半導(dǎo)體生產(chǎn)測試企業(yè)參觀實習(xí),如深圳方正微電子、珠海南科、中山木林森LED等,讓學(xué)生親身體驗半導(dǎo)體企業(yè)的生產(chǎn)過程,感受集成電路工廠的生產(chǎn)環(huán)境,了解本行業(yè)國內(nèi)外發(fā)展的概況,從而彌補課堂教學(xué)的不足,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,引導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工作。目前,學(xué)院與這些半導(dǎo)體生產(chǎn)測試企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系,每屆畢業(yè)生都有進入上述企業(yè)工作的。他們在工作崗位上表現(xiàn)良好,獲得用人單位的好評,既為企業(yè)輸送了合格人才,也為往后學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃樹立了榜樣,拓展了學(xué)生的就業(yè)渠道。
2 結(jié)束語
經(jīng)過筆者幾年來的實踐,在“集成電路工藝基礎(chǔ)”課程的實驗教學(xué)中,對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進行了改進,形式多樣,互為補充,內(nèi)容全面、新穎,注重學(xué)生實踐技能的培養(yǎng),對提高學(xué)生整體素質(zhì)起到了積極作用,實現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。當然,“集成電路工藝基礎(chǔ)”課程的實驗教學(xué)還有很大的改進空間,我們還需要在實踐中不斷地改革與探索,將其逐步趨于完善,使其在培養(yǎng)獨立學(xué)院應(yīng)用型人才的過程中發(fā)揮巨大的作用。
參考文獻
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