基于創新性教學模式之電工電子學實習改革與實踐論文
摘要： 以電工電子學實習為平臺，構建了創新性實習教學的新模式。該模式注重對工科大學生工程能力的訓練和創新素質的培養。經教學實踐檢驗是切實可行的且效果良好。
Abstract: Based on electrical and electronic engineering practice，this article constructed a new innovative teaching mode. This mode pays great attention to bringing up and improving the engineering students’ ability of innovation and practice. The practice proves that this teaching mode is feasible and effective.
關鍵詞： 教學模式；電工電子學；實習；創新教育
Key words: teaching mode；electrotechnics and electronics；practice；innovative education
0 引言
一個創新型國家最大的創新群體是工程師隊伍。這支隊伍的培養顯然主要依靠大學本科[1]。實驗教學是創新性高等教育的重要環節，發揮著理論教學不可替代的作用[2]。目前國內工科院校以創新教學為中心，以各種學科競賽等創新活動為主題的大學生創新能力培養模式正在逐步形成。然而各院校都把重點放在國家大學生創新性實驗計劃上，項目的實施范圍也僅僅局限于少數尖子學生，參與的學生較少，受益面窄。如何使更多的學生尤其是低年級學生能夠參與創新實踐活動[3]，引發學生的研究興趣和創新意識，通過創新研究構造濃厚的創新氛圍，這是一個值得關注和亟待解決的課題。本文根據2008中國石油大學教學改革重點項目《電工電子學課程創新性實驗教學模式的研究與實踐》的研究結果，重點探討了在電工電子學實習中創新性實驗教學模式的改革方案與實施辦法。
1 傳統電工電子學實習教學中存在的問題
電工電子學實習是電工電子學實踐類課程中最具綜合性、提高性的實驗教學環節，其授課對象是非電工科專業大學二年級學生，教學的質量對學生工程能力、創新素質的培養至關重要[4-7]。在多數高校，傳統的電子實習項目是組裝半導體收音機。采用的是在現成電路板上焊接組裝成套器件的教學模式，存在以下問題：
1.1 實習內容不夠合理、缺少創新性 收音機電路原理涉及到高頻電子電路理論，對非電專業的低年級學生來講確實難以理解，不僅不可能從中學習電路的設計方法，而且對電路的調試與故障分析學生束手無策，完全依賴教師，不利于培養學生分析問題和解決問題的能力。
1.2 實習教學模式單一落后 學生在集中實習的兩周內主要在老師的示范與指導下識別電子元器件、學習手工焊接技能與電路裝配的基本方法。這種在現成的電路板上焊接組裝成套器件的“照圖搭積木”式教學模式，不利于培養學生的電子系統設計能力和創新意識。
1.3 對新技術的引入不夠 對現代電子系統研發技術如電路的計算機輔助設計、SMT表面貼裝工藝技術等等引入不足。不能很好地讓學生了解、掌握現代先進的電子產品設計制造技術。
2 創新性實習教學模式的構建
據上所析，電工電子學實習教學模式必須以全面培養學生的實踐技能、分析發現和解決問題的工程能力與創新實踐能力為宗旨，注重電工電子學實習的先進性、工程性和應用性，并且要充分兼顧非電專業低年級學生理論知識與實驗能力較弱的實際情況。
2.1 制定科學的教學方案，優化充實教學內容 根據電工電子學理論教學的范圍與程度，選擇一個難度適中、電路形式綜合性較強的實用電路（溫度控制與報警電路），以此為實習平臺（詳見圖1）。該方案可分成為五個子項目，即電路的Multisim仿真設計、電路調試、用Protel設計PCB板、裝配焊接與調測等。教學目標是讓學生經歷電子系統設計制作的每個流程，了解和初步掌握電子系統開發設計的相關技術，培養學生工程素質與創新能力。新的教學方案注重能力培養，具有很好的可操作性。
2.2 明確各子項目的教學目標，注重在教學過程中的能力培養 實習過程每個各子項目的教學質量是影響創新性實習教學模式成敗的關鍵。我們在設計實習教學模式時，詳細研究并明確了各子項目的教學目標，為新教學方案的實施打下了良好基礎。各子項目的教學目標如下：
2.2.1 電路的Multisim仿真設計：以溫控與報警電路為例，學習用Multisim仿真設計電路的方法。
通過仿真，使學生了解溫控與報警電路的工作原理；用虛擬儀表測量電路的關鍵參數與波形；了解元件選用原則及電路設計的基本方法；并能夠利用Multisim軟件完成自選電路如小功率穩壓電源、電壓/電流檢測、閾值報警電路等的設計。
2.2.2 電路（面包板）調試：溫控與報警電路在面包板上進行調試。要求學生正確識別和使用元器件，了解元器件替換原則；掌握在面包板上規范連接電路的技術要求；會按功能將溫控與報警電路分成單元電路進行調試；初步掌握電路故障的分析、檢查與排除方法。
2.2.3 用Protel設計PCB板：通過Protel軟件的講授及培訓，使學生通過溫控與報警電路的PCB設計，掌握Protel軟件的基本使用方法，并能夠完成自選電路的PCB設計。通過觀看PCB板制作工藝的視頻介紹，了解PCB制作的工藝流程。
2.2.4 焊接知識及焊接方法：觀看關于現代電子信息產品制造業的主流安裝技術SMT表面貼裝工藝的視頻介紹，了解一般焊接工藝與要求；學習手工焊接方法。經過焊接訓練后，完成一個橋式整流電容濾波穩壓管穩壓電路的焊接，要求元件布局合理，焊點美觀無虛焊，電路功能正確。
2.2.5 裝配焊接、調測：考慮到學生在今后競賽和科研中，一般不會批量制作電路，故選擇在萬用板上組裝溫控與報警電路。要求學生合理布局元件，少飛線，焊點美觀無虛焊，電路功能正確。為今后進行電子產品制作，參加電子設計大賽、畢業設計等環節打好基礎。
2.3 編寫相應的輔助講義、制作配套的視頻和PPT課件 由于電工電子學實習采用與之前完全不同的教學方案，為了改革后的教學需要，我們編寫了相應的輔助講義，如實習電路之Multisim仿真初步、Protel實習指導書、電子焊接實習指導等，并引進和制作了配套視頻教材如SMT表面貼裝工藝、PCB板制作工藝等和相關的PPT課件。為學生實習提供了豐富的學習資料。
2.4 制訂科學全面的考核評分標準 以前的考核形式主要依據組裝收音機最后結果和實習報告，這種考核方式不能科學的全面的反映學生的實習效果。為使學生了解電子系統設計制作過程各個環節的技術要求，掌握電子系統設計制作的基本方法，針對各個環節制定出了相應的教學要求與評分標準，將考核融入到整個實習過程中。成績由六部分組成：Multisim仿真設計（20%）電路（面包板）調試（20%）設計PCB板（10%）焊接練習（10%）組裝聯調（25%）實習報告（15%）。分項考核，逐項打分，使實習的評分不僅科學可操作，而且也促進學生重視實習的各個環節，明確各項技術要求，有利于提高實習質量。
評分標準分教師用和學生用兩種。評分標準（教師）：主要針對學生對各個教學環節掌握及完成的程度給出具體的評分標準，保證不同教師在相同環節上評分的一致性。評分標準（學生）：主要給出學生各個子項目的具體要求以及各子項目在整個實習中所占的評分比例。
3 創新性教學模式的實施與效果
在2009、2010年暑假，對我校非電工科專業23個班實施了新的實習教學方案。新方案得到學生的支持與歡迎，取得了非常好的教學效果。表現在：
3.1 激發了學生的學習興趣，主動參與的熱情非常高 在整個實習期間，實驗室全天開放，學生不僅早到晚走，連午休和晚上也都泡在實驗室。當作品通過驗收后，學生紛紛攝影留念，并把照片放在校園網上，對自已的實習成果感到非常自豪。
3.2 提高了學生的實踐技能、分析發現和解決問題的工程能力、創新精神和與創新實踐能力 通過計算機輔助設計軟件的使用、印刷電路板的制作、電路的安裝和調試，使學生獲得一次較為系統的訓練。在實習過程中，電路的仿真設計、電路調試時的故障排除都是理論與實際相結合的重要體驗，縮短了學生與實際工程的距離，對他們今后的發展有著不可估量的意義。
3.3 增強了學生科技創新的自信心 許多學生開始主動與老師聯系，積極申請參加學校組織的各種比賽和項目，如大學生研究創新計劃、大學生電子設計大賽、大學生課外科技作品競賽等，大大增強了學生參與科技創新的自信心。
4 結語
電工電子學實習只是電工電子學實踐類課程之一，創新性實踐類課程教學模式的研究是一個系統工程。應當在國家對大學生創新教育、素質培養要求的大環境下，重新審視電工電子學實踐類課程的教學內容與教學方法，建立符合實踐教學規律與人才培養要求的教學體系。全面推進當代大學生的素質教育，培養出適應時代需求的工程能力強和有創新意識的復合型人才。
參考文獻：
[1]李培根.培養大批創新型工程師時不我待[J].中國高等教育，2007（5）：35-37.
[2]肖看，尹仕，嚴國萍.創新型電工電子全開放實驗教學模式探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2010,（4）：79-82.
[3]張熠，張豫滇，楊英強.電類專業低年級大學生創新實踐的引導[J].實驗室研究與探索，2010,（8）：70-72.
[4]李沛，侯曉霞，胡延平.電子工藝實習教學改革之實踐[J].中國電力教育2010,（7）：149-150.
[5]王儉等.重視過程質量的電子電路類設計實驗[J].實驗室研究與探索，2009,（11）：131-133.
[6]方鳳才，唐柳，王海波，曾忠寧.高校電子工藝實習教學實踐研究[J].廣西師范學院學報（自然科學版）2009,（3）：119-122.
[7]符玉荷，黃譚友，楊啟洪，楊日福.電子工藝實習面臨的挑戰及其發展方向[J].實驗室研究與探索，2008,（8）：128-131.
【基于創新性教學模式之電工電子學實習改革與實踐論文】相關文章：
改革畢業實習模式培養學生實踐創新能力論文03-03
論基于工作情境的導游實踐教學模式的創新11-16
高中語文教學模式的改革與創新論文的論文03-19
電工實習教學改革研究論文11-22
高師實踐教學體系的改革與創新論文03-06
電工電子實習教學的改革與探析的論文11-23
商科專業實踐教學改革與創新的探索論文03-20
聲樂教學模式改革初探論文11-22
廣告設計課程的教學改革和模式創新論文05-14
- 相關推薦