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电工电子技术实训装置范文1
论文摘 要:高职院校组织学生实施电工电子实训过程中,在注重训练学生掌握基本知识和基本技能的同时,也要注重训练学生的主动意识,鼓励学生自行设计方案,培养学生自主实训能力。
电工电子技术应用的广泛性决定相关专业学生在加强理论学习的同时,更要注重通过实训掌握相关技能。荆州职院依托2006年建成的国家电工电子实训基地,积极创新电工电子实训教学模式,较好地培养了学生创造性思维能力和自主实训与操作能力。
1、有效发挥多媒体技术在电工电子实训教学中的功能
实训教学过程中,一改过去仅仅靠老师一只粉笔、一块黑板、一本教材的传统课堂教学模式,克服学生感到学习过程枯燥乏味、注意力难以集中的弊端,通过招标购买电工电子类实训演示软件,借助多媒体设备直观地向学生演示各种仪器设备使用方法,从操作准备到操作要领以及设备运行等信息一目了然。然后,学生根据多媒体软件的演示,积极而有序地操作设备,减少了操作失误,保证了实训设备的完好率,也提高了学生的学习效率和积极性。
2、善待学生在实训过程中存在错误和缺陷
学生的学习能力和规则意识参差不齐,尽管有多媒体演示操作要领,老师强调了安全注意事项和纪律要求,但在平时的实训教学过程中,还是有学生违反实训安全条例和规章制度,造成常识性的错误和缺陷。对此,实训指导老师不是指责和安排其当旁观者,而是耐心指出失误的原因所在,让学生自己去评价或全面思考自己的实训过程,这样反而让实训过程中出现错误和缺陷的学生更好地学习到相关知识,掌握了解决问题的方法。
电工电子实训课程的安全注意事项往往容易被忽略。最基本的细节忽略往往影响整个实训过程,甚至导致重大安全事故的发生,所以,实训老师每次在指导学生开展实训前都要求学生检测漏电保护器和实训台保险装置,充分保障学生实训安全。
3、激发学生学习电工电子技术理论的兴趣
兴趣是一种意识倾向。良好的学习兴趣是求知欲的源泉,是思维的动力。电工电子实训教学过程中,实训指导老师结合专业特点和学生生活实际,通过师生互动,有效地激发学生电工电子理论的学习兴趣。在日光灯管实训中,简单地介绍判断灯管好坏的方法;在扩音机电路的实训中,在教室的讲台上放上音箱,让完成实训的学生直接能够听到从音箱里放出来的音乐,这是对完成这个实训任务学生的肯定和激励,能够大大提高学生实训的积极性和自主性;再比如,在抢答器或者计数器的实训中,可以安排完成实训的学生进行抢答比赛,让学生体会到电工电子所带来的实用性。让学生体验实训成果,感受劳动的喜悦,这不仅能激发学生浓厚兴趣,更能激发他们强烈的求知欲望,使他们对所学的理论课也更有兴趣。 4、优化整合基础性实训和综合性实训内容
验证性的基本实训和课程内综合实训,是电工电子实训体系的基础,主要涉及掌握运用常用仪器仪表、机械设备及实训技术,起着由技术基础课向专业课过渡的桥梁作用。不同层次、跨学科的综合实训是专业课程实训的核心内容,它主要依托电工技术实训室、电子技术实训室、电工技能训练室、PLC实训室、EDA实训室和创新实训室等实训基地。实训指导教师根据学生实际,自主选择实训内容或项目,为专业课程的综合实训打好基础。
5、创新实训考核方式,提高学生实境操作能力
一方面组织学生参加不同层次的竞赛活动,检验学生实训成效。如电子设计大赛培训、“挑战杯”培训及学生业余科技活动制作等。在组织学生参与竞赛活动之前,实训指导教师引导学生独立查阅资料、设计方案、撰写实训报告,锻炼学生的灵活运用知识的能力与独立工作能力。不同专业学生的有不同学习要求和特点,考核方式也实行差异管理。如化工类专业以平时的考查为主;冶金机械类采用开卷考试方式,考核题目以操作为主;电类专业实训独立开课,除期末考试外,也要进行操作考试等。要注意把平时成绩、实训成绩按一定比例记为最终成绩,通过考核,既给学生一个全面客观的评价,也明确了学生努力方向。
完善电工电子实训教学质量和成效的地方还有许多,但总的目标是通过实训,提高学生的动手能力、工程实践能力和创新能力。这将是我们恒久努力的方向。
参考文献
电工电子技术实训装置范文2
机械工程专业课程
主要课程:机械工程制图、电工与电子技术应用、机电设备自动检测、机械结构分析、液压系统应用与维护、机械制造技术、数控设备操作与维护、机械系统安装与调试、设备电气控制与修理、现代设备管理、机电设备故障诊断与维修、金工实训、维修电工实训、机修钳工综合实训、机床排故与检修实训、高级职业资格技能实训及鉴定、顶岗实习、毕业设计等。
机械工程专业就业方向
国家有关部门、科研院所、高等院校、企业、高新技术公司应用CAD及分析软件从事各种机电产品及机电自动控制系统及设备的研究、设计、制造,如:进行工业机器人、微机电系统、智能装置等高新技术产品与系统的设计、制造、开发、试验与研究工作。
从事行业:
毕业后主要在机械、仪器仪表、新能源等行业工作,大致如下:
1、机械/设备/重工;
2、仪器仪表/工业自动化;
3、新能源;
4、电子技术/半导体/集成电路;
5、汽车及零配件;
6、其他行业;
7、计算机软件;
8、原材料和加工。
从事岗位:
毕业后主要从事机械工程师、高级机械工程师、结构工程师等工作,大致如下:
1、机械工程师;
2、高级机械工程师;
3、结构工程师;
4、自动化机械工程师;
5、电气工程师;
6、机械设计工程师;
7、助理机械工程师;
8、模具工程师。
电工电子技术实训装置范文3
【关键词】开放式;柔性教学平台;知识结构平台;网络化教学
一、引言
电气自动化技术是一个综合性很强的学科,是集电工电子技术、电机拖动、计算机技术、自动控制技术、传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术和网络控制技术于一体,是适用性、实践性很强的一门学科。在传统的教学过程中,由于种种原因,每个学生的独立动手操作机会很少,实验教学只能按老师的要求和实验台的功能进行,实验的数量和质量受到极大限制,无法根据社会对人才的需求来培养适销对路的人才。在整个实验教学中缺少一个贯穿于整个自动化控制技术领域中实验、培训、开发的环境,很难实现综合素质较强的电气自动化方面高技能人才的培养目标。
针对于电气自动化专业培养模式的局限性,基于开放式电气自动化控制技术所涉及到的技术层面和社会对电气自动化专业人才规格的要求,建立和完善一个柔性实验教学平台——可反复重构的硬件、软件构成积木式柔性实验教学平台,为学生营造一个开放式电气自动化控制技术实验教学平台。学生可以根据教学要求进行基础性的实验,基本操作技能的训练,专业操作技能的训练与考核,电气自动化系统的开发与设计等。柔性教学平台可根据人才的规格要求和学分制的要求进行不同层次的组合。
二、电气自动化专业人才培养的层次和能力要求
根据技术发展的规律和需求,电气自动化专业人才和其他技术人才一样,人才的培养是根据社会、企业不同的需求而分层次的。由于电气自动化控制技术的复杂性,一般来讲,电气自动化专业人才根据企业需求分两个层次,如图1所示。
图1 电气自动化专业人才规格及知识能力要求
“蓝领层”电气自动化专业人才要求能够承担电气自动控制模块(PLC、单片机等设备)的简单编程,自动控制设备的安装、维护与调试。“金领层”电气自动化专业人才要求在掌握安装、维修和调试的基础上,能根据需要对具体的电气自动控制系统进行必要的二次开发和改进,使原有系统的功能更加完善。
三、柔性实验教学平台的建立
1、电气自动化专业人才知识结构平台
首先根据人才培养规格来设计理论知识结构模块,然后在此基础上来建立实验硬件平台、软件评价平台,具体内容如图2所示。
图2 电气自动化专业人才知识结构平台
(1)文化基础知识模块:主要是培养专业技术人才的文化基本素质,是学好专业理论知识和技能形成的基础,也是个人提升层次、转岗、变岗的基础,应保证打好文化基础。
(2)机械基础知识模块:主要是学习机械方面相关的专业基础知识,它包括机械基础、机电工程制图、气压与液压知识、机械加工等方面的知识。
(3)计算机应用知识模块:主要学习计算机基本知识、计算机信息处理技术、WINDOWS操作系统基本使用方法、计算机网络基本概念和Internet入网方法、数据库管理系统基础知识和WORD文字处理系统的使用、VB使用等方面知识。
(4)专业基础知识模块:主要包括电气控制的基础知识、电工基础、模拟电子技术、数字电子技术、电机与变压器知识、传感检测应用技术、单片机应用技术等方面的知识。
(5)电气控制技术模块:主要包括交直流调速技术、工厂供配电技术、PLC应用技术、变频器应用技术、电工EDA技术、自动控制基础等方面知识。
(6)电气设备维护与维修模块:主要包括常用电气设备维修、数控机床维修技术、设备大修工艺的编制等知识。
(7)电气控制系统开发与设计模块:主要包括PLC、变频器控制系统的软硬件设计、单片机系统的开发、人机界面的开发、普通机床的数控化改造等知识。
(8)网络软件技术应用模块:主要介绍局域网的开发应用知识、局域网管理知识、工业控制软件(如组态软件)的应用知识、PLC等控制设备网络通讯(以太网、局域网)等知识。
2、硬件实验平台的搭建
通过对上述人才知识结构的分析,便可构建柔性实验教学硬件结构平台,如图3所示。
(1)金工实训室:由台虎钳、普通钻床、普通车床、常用的工量具等组成,学生可以进行钳工技能训练,学会锯、锉、钻、铰、攻丝等技能,学会钻床、车床的基本操作技能,工量具的使用方法等知识。
(2)电工基础实验室:主要由电工实验台、电工基础实验模块、电工仪表等组成,学生可以进行电工技术相关的实验操作。
(3)电子技术实验室:主要由实验台、模拟电路实验箱、数字电路实验箱、示波器、信号发生器等组成,为学生提供模拟电子、数字电子技术的实验、电子制作等实训操作。
图3 实验教学硬件结构平台
(4)电机与变压器实验室:主要由实验台、交直流电机实验装置、变压器实验装置、电工仪表等组成,为学生提供交直流电机、变压器等实验。
(5)计算机应用实训室:由若干台计算机和一台投影机组成,为学生提供常用操作系统和基本软件的使用训练、计算机组装训练、计算机程序设计训练、网络维护训练和CAD软件使用训练等。
(6)液压气动实验室:主要由液压传动实验台、气压实验台等组成。为学生提供液压、气压控制技术训练。
(7)电工基本技能实训室:主要由电力拖动实训台、电器控制电路板、电机等组成,为学生提供电气控制线路安装、电子技术安装等训练。
(8)电子EDA模块:由若干台计算机、一台投影机、EDA虚拟电子工作平台系统、印制电路板制作系统组成,为学生提供常用电子EDA软件的使用训练、电子线路的设计、模拟调试及电路板制作等。
(9)电气控制模块:主要由PLC实验室、变频器实验室、单片机实验室、传感器实验室、数控实训室、工业过程控制实验室、故障检修实训室等组成。为学生提供PLC、单片机、变频器、传感器、数控技术等专业技能训练,学习工业过程控制知识,学习组态软件等知识。
(10)MPS实验室:主要由MPS柔性生产线、计算机等组成。为学生提供机电一体化技术综合实习,学生可以学习PLC控制技术传感检测技术、气动控制技术、软件编程技术、接口技术、通讯技术等多种控制技术有机结合的应用技术。
(11)电气技术开发实验室:由计算机和一些电气控制元件、接口板、控制卡、驱动单元、步进和伺服电机、工业软件等组成,主要为教师和水平较高的学生提供开发、设计、改造电气系统的场所,同时可进行一些光机电一体化实验。
四、柔性实验教学软件结构平台搭建
为了保证人才培养方案的顺利实施以及硬件实验平台的正常运转,做到统一协调,有条不紊,柔性实验教学软件平台包括以下内容。如图4所示。
图4 柔性实验教学软件平台结构图
软件结构平台中各种软件的功能:
(1)电气教学管理软件:负责理论与实践教学计划的管理,监督整个柔性实验教学平台的运转情况,检查一体化教学执行的情况。每个实验室的工作计划在学期开始之前就输入到管理系统中。
(2)专业应用软件:根据电气技术人才规格培养的要求,应配套相关的正版专业软件,如AutoCAD、EWB、Protel 99SE、组态软件等。
(3)仿真系统软件:根据教学需要配套相关的电气控制技术中仿真系统软件,利用计算机仿真技术以及多媒体技术,通过软件的仿真调试与操作,使学生可以对PLC、单片机等进行仿真调试,从而减少设计周期。
(4)学生考核评价软件:本软件主要负责学生考核成绩的管理。根据不同层次人才规格及学分制的要求,给学生建立个人档案,建立一种新型的培养质量评价方法,尽量采取计算机统一考试、统一评分,现场测试、操作、现场打分的考试办法,着重考核学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,鼓励学生参加技能考试和比赛,并给予奖励和学分。
(5)网络管理软件:负责管理局域网的正常运行。
五、特色精品课程的建设
在构建教学平台的同时,应该注重精品课程的建设,因为精品课程建设是教学改革进一步深化的具体体现,通过精品课程的建设,它可提升教师的教研能力,促进课程内容、教学方法与手段,考试方法的改革,促进师资队伍、设备和设施建设,最终达到提高人才培养质量的目的。通过我们对我系相关课程的研讨,可将PLC、电子技术等课程建设为精品课程。另在建设精品课程时建议多引入仿真技术,例如在PLC课程建设时,可以开发一套与教学课题相配套的仿真动画(组态仿真),这样学生就可以模拟设备的实际运行情况。
在建设时要重点抓好七个方面的工作:制订科学的建设规划;切实加强教学队伍建设;重视教学内容和课程体系改革;注重使用先进的教学方法和手段;重视教材建设;理论教学与实践教学并重;建立切实有效的激励和评价机制。
电工电子技术实训装置范文4
论文关键词:融合;递阶式;五线谱;多元化
湖南城市学院(以下简称“我校”)是一所地方本科院校,成立时间不长,基础环节薄弱,实验实训设备能基本满足实践教学的需要。为切实提高学生实践动手能力,培养创新型人才,在实践性教学方面进行了一系列的改革与试点,摸索出了一些经验。本文主要就“我校”实训中心在电类专业实践性教学改革方面所采取的一系列措施进行总结,旨在为同行提供一些借鉴。
一、课程、专业之间加强融合,淡化界限
实践性课程体系与相应的理论课程体系紧密联系。我校实验实训中心在教学改革中坚持了“三淡化”:一是淡化了理论教学与实践教学的界限,将理论教学与实践教学有机结合;二是淡化了专业之间的界限,加强各专业之间的交叉渗透;三是淡化了软件实验与硬件实训的界限,充分利用各种手段提高实践效果。将电工电子实训课程设立成多模块化实训课程体系结构,有助于不同专业进行优化组合。
理论教学与实践教学的有机结合扬弃了传统实验内容,系统地增加设计性、综合性和工程性实训,注意培养学生的创新意识。如实训中心开设的电工技术等7门基础实训课程,实训项目78个,其中综合性、设计性、创新性实训占60%。电子产品组装、设计实验室、创新性实验室长期对学生开放,给学生提供了一个拓展的空间和平台,学生利用课余时间在开放实验室进行创新实践活动,如完成“大学生创新性、研究性项目”、“电子设计竞赛”等,学生的创新意识、实践能力和创造能力得到了较大的提升。电子科学与技术专业2008级2位同学在2011年全国大学生电子设计大赛中获得湖南赛区一等奖、国家二等奖。
实践教学内容的设立强调课程之间和专业之间的融合、个人能力培养与团队协调发展的融合,从电工电子实践初步、电路基础实验、电工技术实训等八个方面开设实训项目,并先后编写出版相应的实训教材和自编实训讲义。
在修订教学计划的同时加大了实践教学课时量,以突出实践教学的重要性。在新的人才培养方案中,电子技术的理论课学时为56,实践学时为16,实践学时与理论学时之比为1∶3.5;电路基础(电工基础)的理论课学时为56,实践学时16,实践学时与理论学时之比为1∶3.5;单片机原理与应用的理论课学时为32,实践学时为32,实践学时与理论学时之比为1∶l。
二、教学方法上,创新教育教学模式,开展递阶式教学
在实践性教学方法上,我校实验实训中心打破了传统的将实验依附于课程的教学体系,建立了基础知识教育、基本技能培养、设计能力训练、综合技能提高、创新人才指导的“五级递阶式教学”新模式。
基础知识教育指在电工电子实习基地内进行为期1周的实习,包括基本工具的使用、基本焊接技术练习、基本的继电控制电路安装调试、电子小产品的安装调试、交直流电路的常识、安全用电知识教育等。这项教育每年面向全校电类专业的学生,受益面广。
基本技能培养包括电工技术实训、电路基础实训、模拟电子技术实训、数字电子技术实训等,其中综合性、设计性、创新性的实训占60%以上,主要培养实践技能和实验的分析方法。该级实训同样面向全校电类各专业的学生。
设计能力训练主要面向电类各专业进行电子课程设计和单片机课程设计,由给定题目或自选题目到设计、安装、调试全过程,采用项目式进行系统的训练,各门课程的设计训练时间为1周。
综合技能提高是指电子综合实训和课外自主创新性实训与研究:电子综合实训包括电子技术实训、单片机技术实训、PLC可编程控制技术实训、电路板制作、电子产品的设计安装调试等。课外的创新性实训与研究包括毕业设计、电子设计竞赛等,利用课外时间进行,通常2个人组成一组,老师进行指导,培养学生的综合应用能力和创新思维,培养学生的团队精神。
创新人才指导主要是指培养“三创”人才,即创业、创新、创造性人才,利用课外时间(含寒、暑假时间),组织学生参加全国大学生科技创新竞赛、电子设计比赛及社会团体组织的各种竞赛、“挑战杯”创业竞赛、老师的科研课题等,培养学生的科学研究能力和创新能力。
在一至三级的实践教学模式中实训课尽量采用1人1组,可减少学生依赖性,增加主动性,体现以学生自我训练为主。第四级和第五级是与科研工程和社会应用实践密切联系的环节,引导学生尽早进入科学研究领域,如步进电机控制器、简易汽车信号控制器、简易数字频率计、低频数字式相位测试仪等实训项目都融入了科技创新的成果,尤其是与实际工程应用相结合,激发了学生理论联系实际的学习热情,取得了一些理论联系实际的创新研究成果,如三相应急电源、智能综合继电保护装置、电子节气门智能控制器等。
在实践教学手段上,采用多媒体课件、虚拟、仿真与实际相结合的实践教学模式,将部分多媒体课件放在系部的网站上,供学生事先浏览和预习,为进行实训做好准备。此外,还实行实训室全面开放、学生网上预约实训,形成以课内与课外、必修与选修相结合的自主式、合作式、开放式、研究式的实践教学模式,提高实践教学效率和资源的利用率,为广大学生投身社会实践提供条件。
三、加快实践性师资队伍建设,实行实践教学人员多样化
实践教学体系的构建与实施对从事实践教学的师资队伍提出了更高的要求。实训中心的实践教学师资队伍绝不仅仅是单纯的实训技术人员,还必须有较高水平的理论课程任课教师和科研人员等参与到实验实训室建设、实践教学课程建设中来,以整体提升实践教学水平与质量。针对过去实践教学中存在的问题,学校多次召开实践性教学研讨会,广泛听取意见,探索符合新时期办学规律的队伍组成模式,形成了由五部分人员构成的动态稳定的队伍组成模式,并提出了相关要求。
目前活跃在实训中心的人员实行“五线谱”,有五个部分:实行八小时上班的专职实训人员、兼职教师、涉及实训教学内容的任课老师、新进中青年教师、动手能力较强的优秀学生。对涉及实践教学内容的任课老师,学校要求必须保证实训课时在现场指导,要求新进中青年教师必须在实训中心工作一段时间,安排动手能力较强的优秀学生在实训中心协助工作。
学校为了提高师资水平,有计划地组织实训人员进行培训,还将专职人员派出去培训、学习和交流。目前学校实训中心现有专职实训技术人员7人,全部具有高级职称或者硕士学位,平均年龄35岁,形成了一支结构合理、核心骨干相对稳定的实践教学队伍。
四、考核方法上,实行考核多元化,并形成了完善的考核体系
在实验实训考核方法上,实训中心建立了多元实验实训考核体系。根据课程与实验实训项目的不同,考核设笔试、口试、操作、设计制作等多种方式,不同的实验实训课程采用不同的考核方式。如数电和模电实训采取平时实验实训成绩和考试实验实训成绩两部分组成的记分办法,而且考试由笔试和操作两种方式进行,操作部分的内容是随机的,在学生进入实验实训室后由学生自己从题卡中抽出什么内容就完成相关内容的实验实训测试;又如电工电子实习,成绩由电工和电子两部分构成,每部分都由多个子项目构成,并有详细的评分体系,指导教师与学生面对面如实地评定成绩,激励学生认真进行每个子项目实训。这样的考核既激发了学生实训的兴趣,也提高了他们的实践动手能力。
电工电子技术实训装置范文5
由于不同课程对于实验的要求有差异,如部分课程偏重于理论,对于实验的要求较低,可以考虑将实验内容列入理论课程的范畴,不必考虑专门的实验课时与理论课时分离。因此,实验室在安排实验课程的过程中,必须考虑某一门课程的实际需要,在实验时间、实验场所、实验设备有合理的安排。实验室的效益问题当前高校实验室普遍缺少有效的效益评价机制,其后果是导致实验室资源浪费、工作人员积极性不高、管理效率低等问题。当前面临的问题是如何建立有效的评估制度以充分发挥实验室的仪器设备最大利用率、杜绝浪费。加强实验室建设与管理的途径1.实验教师队伍的建设建立一支思想素质高、技术过硬、热爱实验室工作的教师队伍是实验室建设与管理的基础。因此,必须加强实验室工作人员的业务培训学习,提高实验教学的能力和水平。同时,引进高技术人才参与实验室建设,根据学科的发展,制定实验室人力资源规划,不断充实实验室教师队伍,更好地满足实验教学需要。在实验室教师队伍建设过程中,要做到管理科学化、考核规范化、业务培训专业化。2.设备仪器的管理实验室设备仪器管理是实验室管理的主要基础和环节,对于实验教学的开展,避免损失,节约经费都有很大的作用。所以,需要加强实验室设备的管理,使之充分发挥使用效益,实验室管理工作要做到制度化、规范化、科学化,实验室管理要有统一的规章制度。规章制度,除了明确管理对象、任务、内容和方法外,还应明确责任监督和奖惩方面的内容。责任制是监督制的基础,监督是奖惩的依据,如果没有监督和奖惩这两项内容,责任制也就成为形式了。实验室设备管理必须建立总账、明细账,并根据账目进行清理、核实。按有关设备分类标准,把现有的设备进行分类、做到账物相符。对实验教学仪器要做到经常维护,及时保养,及时维修,使教学仪器更好地发挥作用[5]89。
电工电子实验室的建设与管理实践
(一)电工电子实验室的建设现状根据国家、省教育改革和发展规划纲要精神,电子类专业在实践教学方面充分利用现代信息技术,开发虚拟工艺、虚拟实验,为实践操作前的理论教学提供多种有效途径。在本学院“十二五”发展规划中也明确提出按照“能力主线,模块定位,仿真模拟,生产经营”为原则,规划建设校内外实训室建设。其实践具有一定的创新性和启发意义,是高职院校在电工电子实验室建设与管理方面的有益尝试。随着学院的发展,新专业和学生人数的增加,新专业实训室在建设方面遇到了新的挑战。根据教学计划开设电子技术、模拟电子技术、电工电子技术、电工考证等课程,这些课程均用到模拟实验箱。随着学生的人数增加,模拟电子技术实验室每学期使用课时超过400学时,对于实验室设备的需求趋于紧张。同时由于设备的使用年限较长,在一定的时期出现投影仪投影效果差、急需维修等问题。为此,对电工电子实验室作出了新的规划,现介绍如下。首先,硬件设施建设方面。完善了电工电子实验室的设备,包括购置高配置PC机、TD210型示波器、函数信号发生器、集成电路编程测试仪等。建立了通信虚拟仿真实验室,该实验室面积150平方米,配备了两台液晶电视,同时还配备了专门的实验装置和EDA实验板、电工电子实验箱等,并配有多媒体教学仪器,如投影仪、麦克风等,提高了现场教学的效果。其次,教学实践管理方面。引进先进的仿真软件Pro-teus,减少对于实验场所及设备的依赖。Proteus电子设计仿真软件是英国Labcenter electronics公司出版的电子设计自动化(EDA)工具软件,不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及器件,是目前最好的仿真单片机及器件的工具[6]96。利用计算机仿真技术,学生可以在计算机网络平台上,学习电路分析、模拟电路、数字电路、嵌入式系统等课程,并进行电路设计、仿真、调试等通常在相应实训室完成的实验。一个计算机网络硬件平台、一套电子仿真软件,再加上一本虚拟实训教程,就可相当于一个设备先进的实训室,可以进行相关实训、研究等,达到以虚代实、以软代硬的效果。最后,实验室仪器管理方面。实验室实施专业教师主讲、实验员提供辅助的办法,提高了实验教学的效率。实验室实施严格的仪器管理制度,实验员负责实验仪器的保管和维护工作,专业教师在带学生上课过程中必须对仪器的使用负责,杜绝对于实验仪器的损坏、浪费等现象。由于不同的专业在招生、实验设备使用率方面均有差异,实验室做如下安排:使用频率高、价格适中的仪器可按标准班的人数来配备,考虑到专业人数可以配备更多;使用频率低、价格较高的仪器可少买,若属于必需的设备则考虑让学生分组做实验;对价格十分昂贵的仪器,其数量严格限制。(二)实验教学的创新与评价1.增加综合性实验内容为提高学生综合运用电子技术知识的能力,引入综合性实验内容,同时利用新设备的资源,在激发学生学习兴趣、提高学习效果。例如,学院设置了“电量测量与实验”作为模拟电子技术和数字电子技术的实验课。该实验利用高度集成化的计算电量芯片CS5460A可以方便地设计出一个电量测试系统,综合运用到PC机、示波器、综合实验板、数字表、电热水器等实验仪器,要求学生熟练掌握以上仪器的使用方法。在此基础上开设了一些新的实验,例如:设计一种可测量真实放电量的局部放电实验电路,分析视在放电量和真实放电量之间的对应关系,同时应用Matlab分析对真实放电和视在放电的放电波形进行分解,确定合适的局部放电检测频带。通过实践反映,该实验达到了使学生掌握Matlab软件应用和电路仿真、芯片CS5460A的性能、熟悉数字电路测试方法、巩固数字电路分析方法的目的,具有综合性和趣味性。2.引入EDA教学EDA即电子设计自动化技术,作为电子技术领域的技术革命必定要在课堂教学中体现出来。在EDA基础实验中,实验体系具体体现在以下三方面:①在实验教学中,通过对EDA设计平台以及VHDL的讲解,使学生建立一个全新的电子电路的设计理念,并建立起电子电路系统设计以及仿真的概念。②在实验内容的选择上充分吸收新概念、新理论和新技术,力求处理好先进性和适用性的关系、处理好实验教学内容变化和基础内容相对稳定的关系。力求重点突出,基本概念明确清晰,贯穿少而精和理论联系实际的精神。③在实验模式上,采用开放式实验模式,使学生在自主的环境中充分发挥主观能动性,培养学生的创新能力[7]110。将EDA的内容引入课程设计中后,学生在进行实验时除了在计算机上进行编程、测试外,还必须动手连接电路。该方案具有较大的灵活性、方便扩充的特点,为课程设计留有更大、更灵活的空间,为学生掌握电子技术知识提供了软件平台。学生也可用Pspice或Elec-tronic Workbench软件及时对设计电路进行效验,既巩固了理论教学的效果,又提高了学生的学习兴趣。
电工电子技术实训装置范文6
关键词:电子技术 综合应用 项目课程 开发
如今,电子技术已经成为各个行业发展的基础,为了更好地适应社会发展的需求,笔者学校电子技术应用专业本着以提高学生素质为基础、以提高学生职业能力为本位的目标,进行综合应用项目课程的开发与实施,有效推进了该专业的教学改革。
一、项目课程开发指导思想
项目课程开发贯彻“全面推进素质教育,以就业为导向,以能力为本位”的职业教育理念,为适应中等职业教育人才培养模式、教学模式、评价模式的改革需要,按照“教育与产业、学校与企业、专业设置与职业岗位、课程内容与职业标准、教学过程与企业生产过程”对接的教学改革要求,更新教材内容,增强课程的针对性、实践性和实用性。
二、电子技术综合应用项目课程的开发
1.确定人才培养规格,制定课程目标
笔者学校根据岗位群的胜任程度、必备的专业技能和专业素质制定电子技术应用专业毕业生业务规格,并根据人才培养规格,制定综合应用项目课程目标。
(1)电子技术应用专业毕业生业务规格。具备简单的电气识图能力和电路分析能力;具有较好的焊接技能,掌握嵌入式系统、FPGA、DSP、BGA先进的封装与安装方法;掌握常见仪器仪表的使用技能;有一定的线路应用设计能力,掌握电子电气自动化控制理论、可编程控制技术和单片机控制技术,能运用Protel软件绘制电路原理图,能正确设计PCB印刷电路图;掌握专门化自动控制仪器设备的使用技能;了解行业工作流程,掌握管理标准(如ISO9000、7S等),能解决本专业的一般技术问题,具有一定质量评估能力;具有较强的团队合作和吃苦耐劳精神,具有创新精神、实践能力和较强的适应职业变化的能力;具有多途径获取信息、处理信息和技术交流的能力;取得与本专业工种相关的1~2个中级工以上职业资格证书;具有从事本专业工作的安全生产、环境保护、职业道德等意识和忠于职守的敬业精神。
(2)制订课程目标。通过学习,了解电子产品的设计和制作的一般过程,掌握用Protel软件绘制原理图和PCB图,掌握电子电路的安装调试方法,掌握相关资料的查阅方法和途径(书籍、手册、图书馆、网络),能读懂简单的电子电路,能设计简单的电子电路,正确选用元器件和材料,提升学生的综合能力。
2.根据课程目标,演绎学习领域
电子技术综合应用学习领域主要包括输入信号、信号处理电路、控制对象及输出信号三大块内容。其中输入信号有开关信号、温度信号、磁信号灯7个内容;信号处理电路有放大电路、比较电路、延时电路等10个内容;控制对象及输出信号有控制对象、显示对象等4个内容。
3.精心设置项目,构建课程体系
通过工作任务分析,把本专业所对应的职业或职业群中需要完成的任务分解为若干个实训项目课程,设置与现实场景相近的九个电子技术综合应用学习项目,包括直流稳压电源项目、多量程直流数字电压表项目、水位控制器项目等,并根据项目构建相关课程知识体系,涵盖学习领域知识和能力目标。如直流稳压电源项目,涉及串联型稳压电源的工作原理、印刷电路板装配、电路安装调试等知识和Protel软件应用能力。
4.构建内容框架,编写项目内容
以《水位控制项目》为例。
(1)设置情境,提出问题。项目的提出需要考虑问题来源于实际,难度应符合中职学生的学习能力和知识结构要求,解决的方法应符合专业要求。水位控制项目问题的提出要设置以下情境。
某一区域的地势比较低,下雨经常会积水,需要建立一个泵房,一旦积水超过一定的水位就需要用水泵把水抽出。现在需要一个控制电路自动完成这样的操作,实现对水位的自动控制。该水位控制器的具体要求是:通过水泵把水位控制在一定的范围之内,水泵的功率为5kW;水位一旦超过警戒水位,水泵开始运行,直到水位降到低水位时水泵才停止运行。
(2)问题分析,情境转化。电子线路本身只能处理电信号,也就是说只能处理电量信号,如电压、电流、电阻等。而现实生活中大量需要处理的问题是非电量信号,如温度、压力、流量、位置、长度、重力、光量、磁量等。对于电子线路而言,处理非电量都需要专门的装置――传感器。传感器的作用就是要把非电量信号转变为电信号。本项目中水位的高低就是一个位置信号,必须用传感器把水位高低的位置信号转变为相应的电信号,才能用电子线路对该信号进行处理,然后驱动水泵控制水位。
水位的检测有多种方法,但用电子线路来处理就离不开传感器。由此引出传感器的概念,介绍有关传感器的相关知识,把传感器技术这些新知识融合到项目中,而不是单独地设置传感器技术课程。本项目侧重于实际应用。
(3)形成框架,编写内容。首先,确定关联知识。学习传感器技术中相关新知识,复习模拟电子技术中运算放大器的知识和应用、数字电子技术中的触发器知识和应用、三极管构成的驱动电路、小型直流继电器的相关知识和应用、 电动机的(水泵)的工作原理。其次,形成知识框架。提出问题到分析问题(包括传感器基本知识的学习、项目电路分析和电路元器件的确定),再到用Protel软件绘制电路原理图、印刷电路板的绘制、安装调试本项目电路、项目总结。最后完成项目内容的编写。
5.合理确定课时,核算实训成本
本课程应安排在电工基础、电子线路、电子线路技能实训、计算机基础等课程学习之后,即安排在高二下学期和高三上学期,周课时在16节以上(其中不包括给学生一定的自由支配时间),用一年的时间完成学习任务。完成一个实训项目,除学校提供的实训条件之外,学生自备电子线路实训工具一套及电子元器件和材料,电子元器件和材料成本核算约为50元/项目(套)。
三、电子技术综合应用课程的特色
1.基础性促进专业能力提升
课程内容涵盖专业的基本知识与基本技能,融入解决问题的基本方法,能有效促进学生专业能力的提升。一是涵盖基础理论知识。在项目中包含了如电工基础、电子技术基础、传感器技术等学科的基础知识,知识的呈现自然融合在各个项目中。二是涵盖基础技能。在项目中包含现有电子技术应用专业应具有的专业技能,如电子产品的焊接装配技能、常用仪器仪表的使用技能、常用电子装配设备的操作技能等。三是融入解决问题的基本方法。在项目中呈现了问题的背景、解决问题的思路,要求学生在项目的信息收集、计划、决策、实施、总结等环节中去发现问题并提出解决问题的方案,在体验实际工程产品(项目)生产的过程中,掌握解决问题的基本方法。
2.整合性凸显职业教育特点
课程将传感器技术、电子技术、单片机技术、计算机辅助设计技术和电动机电气技术等相关内容进行有效整合,并注重项目之间新知识的衔接与梯度,使开发的综合性项目课程实现多学科知识与技术相互融合,并将理论与实践有机结合,将关键的知识点、基本的技能融合在完成实践项目的过程中,综合性强,彻底打破了学科体现的课程模式,凸显鲜明的职业教育特点。
3.职业性突出职业能力培养
课程以电路分析、设计、制作、安装和调试能力为基本目标,通过任务引领项目活动,以工作任务分析为项目涉及的源头,以产品和操作程序为逻辑线索展开,紧紧围绕完成工作任务的需要来选择和组织课程内容,实现工作任务与知识的有机结合,并以知识性、趣味性、实用性和产品化为特征,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,能有效提高学生的职业能力。
4.实践性实现多元培养目标
项目课程的实践性,能有效实现知识、技能和能力等多元培养目标。如水位控制项目的知识培养目标为:学习传感器技术新知识,应用电子技术基础中的驱动电路、触发器,以及电动机(水泵)的工作原理等原有知识,提高学生学习的兴趣和应用能力。技能培养目标为:应用Protel软件绘制电路原理图、印制电路板图,编制采购清单、安装、调试电路。能力培养目标为:以小组合作的方式,通过网络、图书馆、书店、询问等渠道完成资料和信息的收集、元器件采购、电路安装与调试等,培养学生的职业能力。
5.先进性体现电子技术新发展
在开发的课程中,融入技术更新与产业升级带来的电工电子新知识、新技术、新材料、新工艺,较好地把握基础知识与新技术的衔接和知识的延伸,适应新产业、新工种的需求。例如融入单片机、传感器、贴片元件等新技术、新器件的应用。在电子电路设计与制作中,从分立元件电路转向集成电路,加强对集成电路方面知识的学习与应用,弱化对集成芯片内部电路的分析,突出集成电路外部特性和功能应用等,充分体现了课程的先进性。
总之,电子技术综合应用项目课程开发与实施,是中等职业学校教育教学改革的发展方向,它必将带动职业教育教学改革的整体推进。随着项目教学的不断深化和发展,教学实施过程体现了“以能力为本”的价值取向,培养出来的人才必将更好地适应社会的需要。
参考文献:
[1]许国庆.高职项目课程的理论基础与设计[J].江苏高教,2006(6).
[2]马成荣.职业教育项目课程的有效实施及其推进策略[J].中国职业技术育,2006(21).