摘 要:電氣工程訓練是如今高等學校迫切需要加強的教學內容。目前我國工程實踐教育在某些環節還是很薄弱的,將電氣工程訓練引入到電工電子技術訓練中,能夠加強我國工程實踐教育的質量,同時也能很好的體現出現代工業生產制造的特點。電氣工程訓練將培訓現代化電工電子技術人才的專業能力、方法能力、社會能力放在相當重要的地位。面對這一情況,國內的重點高校也都在積極探索研究適應我國國情的工程實踐教育之路。本文將就電氣工程訓練與電工電子技術應用進行一番探討。
關鍵詞:電氣工程電工電子技術生產實踐訓練
中圖分類號:TM76文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0099-02
在歐美等國的高等工程教育體系中,電氣工程訓練是他們教育的一個重要基礎,二戰以后美國工程教育的基本原則要求教育要以:課堂教學必須與實踐教學相互結合;要采用以科學主導工程訓練的方法;工程教育內容與實驗內容必須與時俱進,必須能夠充分的體現出現代化工業的現狀和需求。而在我國,電氣工程訓練也成為現今高等學校急切需要加強的實踐教學內容。
1 我國電氣工程訓練的現狀以及訓練建設的目標
開展電氣工程訓練是提高學生實踐能力的重要環節。電氣工程訓練能夠培養學生對國內外先進的工程技術和在國際上得到廣泛應用的設施與實驗裝置的實際應用能力和實際維護管理能力。
在高校中開設電氣工程訓練課程的意義在于使這門課程能使學生置身于工程實踐的環境中,從而讓學生能夠直觀的掌握電氣工程各個重要環節的基本的要求以及操作的過程。
電氣工程訓練的主要內容包括:安全用電常識、基本的電工電子技術知識和實踐操作技能。而我們又可以將電氣工程訓練分為主要的三個層次:第一層次:基礎層次,對于學生的要求是,應該具有初步的物理和電子電路知識;第二層次:綜合層次,這一層次的教學目的是要求學生在學習后應具有一定的電子電路和電機拖動的知識;創新層次,要求學生能夠在前期實踐訓練的基礎上,完成規定或自擬的創新項目。
作為一名工科學生,除了應該具備扎實的實踐技能和專業理論知識外,還要求學生應該具備電子電氣應用工程的實踐技能和熟悉現代材料的加工工藝。電子電氣工程訓練要能夠培養學生電子電氣方面的綜合技能,學校應當加強這方面的訓練力度,以此來滿足學生在以后的工作中的對于實踐技能的需要,達到學以致用的目的。
2 電工電子技術實踐教學的現狀
隨著電工技術和電子技術迅速的發展,電工技術和電子技術得到了廣泛的應用。在現代社會,電工電子技術與所有新的科技關系密切,所以,高等學校工科非電類專業將電工電子技術作為非常重要的課程,同時電工電子技術也成為電工電子技術學科的重要組成部分。作為一門實用性很強的課程,電工電子技術實踐不僅是學生在理解和掌握理論知識的過程中不可或缺的重要環節,同時還能培養學生的觀察能力、思維能力、學習方法以及探索精神,并為學生今后的工作就業打下一個良好的基礎。
電工電子技術是研究電工技術和電子技術的基本規律,分析方法和應用的基礎課程。它應該具備基礎性、應用性和先進性,電工電子技術的基礎性是指其研究的是電工電子的基本概念、基本規律和基本應用方法。應用性是指非電類專業學生在學習電工電子技術時重在學習應用。先進性是指電工電子技術課程要能夠跟蹤及反映現代電子技術和電工技術的最新發展水平及趨勢。根據這些特性就對電工電子技術的教學提出了新的要求:(1)電工電子技術應為非電類專業學生將來涉及到電的知識打基礎;為他們學習后續專業課程打基礎;也為他們將來的自學、創新、深造和拓寬打下基礎。(2)電工電子技術課程內容要從實際出發;重視對技能的訓練;要求學生要能做到理論聯系實際,從而培養學生分析和解決實際問題的綜合能力。(3)課程的體系和內容要能隨著教學的實際需要;電工和電子技術的發展,而不斷發展和變化。
3 電工電子技術實踐教學的方式方法及內容
3.1 電工電子技術的課程內容
電工電子技術課程包括了三大部分:一是電路基礎知識和分析方法:包括直流電路、單相交流電路、三相交流電路,電路的瞬態過程等;二是電機及控制部分:包括磁路的基本知識、交流鐵心線圈電路,變壓器的結構及工作原理、異步電動機、繼電-接觸器控制系統,可編程序控制器等;三是電子技術部分:包括數字電子技術和模擬電子技術,數字電子技術包括觸發器、組合邏輯電路、邏輯門電路等;模擬電子技術包括放大電路、半導體器件、直流穩壓電源、集成運算放大電路等。
在確定電工電子技術課程的教學內容時,是將社會能力、方法能力、專業能力的培養放在同等重要的地位來看待的。其中社會能力主要包括:職業道德、團結協作、溝通協調等。方法能力的主要內容是:獨立學習新技術的能力,分析、解決實際問題的能力,評估總結工作結果能力。專業能力的主要內容是:電路的安裝、調試能力,電路的識圖能力,當然還有創新能力。
3.2 電工電子技術教學的三個層次
在電工電子技術課程的教學中,在這里要求教師要注意這樣三個不同的層次的問題:
第一,要加強基礎實訓的教學內容。在這里需要強調的一點是,基礎實訓教學不能夠被認為只是基礎理論教學的第二課堂,忽視了他在理論知識向技術技能的轉化過程中所起到的關鍵作用。基礎實訓在培養具有極強應用能力的人才的過程中是必不可少的條件。事實上,實訓教學才是真正決定學生能否適應社會的訓練營。學生能夠在實訓課程中將抽象的理論知識通過實踐而具體化。在理論教學中所獲得的知識只有通過實訓課程的鍛煉才能真正的內化成為學生自身的基本技能。
第二,在教學中要重視工程應用與設計的實踐。技能知識的訓練和掌握應是一個循序漸進的過程,這里就要求學生能在實訓的基礎上進行自主的創新,要求學生能夠與社會的實際需要相結合,以此來加強學生個人的工程實踐的綜合能力。因此,教師在教學中應該讓學生獨立完成實訓設計和工程應用。這樣的研究型的學習體系,就能夠使實訓教學擺脫傳統的實驗式的教學模式。這就要求在實訓教學中,不僅學生要在實訓前設計好具體的詳細的實踐步驟,指導教師也要對學生的設計給以優化和改進,并將在實際操作中有可能出現的錯誤預先的排除掉。
第三,要在教師間提高并鼓勵開放式的實訓教學。教師應該積極鼓勵學生成立課余的科研興趣小組,在教學的過程中向學生提倡協作式的學習方法,并讓學生能有更多的機會投入到課余的科技活動中。而不僅僅是局限于有限的課堂的教學中。當然,指導老師也可以引導學生進行各種各樣的發明創造,并帶領學生參加各種全國性電子設計大賽、科技大賽,讓優秀學生的個性在這些平臺上得到很好的發展。
3.3 電工電子技術實驗實訓課程體系的改進
3.3.1 目標明確,突出實訓的實用性
電工電子技術實驗實訓課程的學習目標是要使學生能夠在學習結束后應該能夠做到的最終的行為,是整個教學活動最終為了達到的教學效果。因此我們在開始教學之前讓學生們清晰而準確地明白學習的目標就具有了非常重要的意義。每一個實驗實訓項目,它的目的都是不能被忽略的教學重點。教師要精心的設計每一個實驗實訓的目標,通過向學生提出明確的目標,使學生能夠通過實驗實訓來完成學習目標,從而使學生掌握每個實驗、實訓的知識要點。
3.3.2 轉變觀念,課程體系以實際需求為理念
傳統的教學一般是按照電工電子技術學科教材的理論框架來進行的。這種教學方式的長處在于能夠做到在教學中面面俱到,及注重了知識體系的連續性又注重了教學的完整性。但這種教學方式存在很大的缺點,即沒有什么重點,無法讓學生了解到哪個實驗實訓是與他們未來的工作密切相關的、是他們應該必須掌握的。因此,對現有的課程體系的改革勢在必行。在改革的過程中我們要做到轉變觀念,構建以實際需求為理念的課程體系。
4 電子電氣工程訓練教學方式
電子電氣工程實訓分為:分析檢測實驗;設計性實驗;綜合實驗;工藝操作性訓練。電子電氣工程實訓課程要求采用項目化教學模式,要求每個項目制作出的產品都應該具有簡單性、通用性等特點;同時還要求電子電氣工程實訓課程要具有很強的直觀性,使抽象的理論能夠實例化,實驗內容易于掌握。在教學的過程中,學生要親身經歷從動手加工、測量零件,分析物理量,設計、制作、裝配、檢測到最后形成控制裝置的每個環節,通過這些實際操作手段讓學生能夠在訓練中通過自己動手直接獲取知識,掌握技能,做到既“懂”又“會”。
5 電子電氣工程訓練應遵循的原則
由于現代工程系統規模越來越大,涉及的學科領域不斷增加,電子電氣工程訓練應遵循的原則因此向多學科協同綜合的方向發展。因此電子電氣工程訓練應遵循以下原則:
(1)電子電氣工程訓練在進行課程的設置時,課程內容要包括現代電子電氣工程技術各方面的內容,教學中要求學生進行大量的電類綜合實踐訓練,使學生能夠學到系統的電子電氣工程方面的知識,提高學生的工程技能,是有別于理論專業課程和一般的實驗課程的實訓課程。
(2)電子電氣工程訓練的內容、功能、結構和方式要與時俱進,要隨著當代科技與工業生產的發展而發展,要緊密結合工業生產的實際。
(3)在訓練項目上,包含有電子工藝、電氣裝配實習, 訓練項目應將檢測、調試、控制、設計、制作等綜合性的內容作為重點, 鍛煉和提高學生的實踐技能,培養學生的創新能力、創新精神。
(4)電子電氣工程訓練中心還應建設成為學生參加科技活動的平臺,是學生進行課外科技活動和開展技能競賽主要基地。
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