基于電工電子實(shí)習(xí)的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)

汪敬華++趙春鋒++范小蘭

摘 要 電工電子實(shí)習(xí)是電工電子技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有工程實(shí)踐特色，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。基于長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐，介紹提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的教學(xué)建設(shè)和嘗試，實(shí)踐證明效果良好。

關(guān)鍵詞 電工電子實(shí)習(xí)；工程實(shí)踐能力；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2015）02-0155-02

Cultivation of Students Engineering Practical Capability in Elec-

trical and Electronic Practice//WANG Jinghua， ZHAO Chunfeng，

FAN Xiaolan

Abstract Electrical and Electronic Practice is one of fundamental professional courses in the technical field of electrical and electronic， and plays a significant role in cultivation of students engineering practical capability. Based on the long-term teaching practice， teaching practice and reformation in enhancing students engineering practical capability are proposed in the article. And those efforts have produced good teaching effect in practice.

Key words electrical and electronic practice； engineering practical capability； teaching practice

1 引言

隨著卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃[1]（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）的實(shí)施，上海工程技術(shù)大學(xué)面向全校開設(shè)的各類創(chuàng)新實(shí)踐課程如雨后春筍般不斷推出，其中電工電子實(shí)習(xí)作為電學(xué)方面的基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)，一直受到學(xué)校的重視和支持。電工電子實(shí)習(xí)是學(xué)校非電類專業(yè)的學(xué)生在完成電工技術(shù)、電子技術(shù)兩門專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)之后的一門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐課程，具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐特色，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和創(chuàng)新性，課程中設(shè)置了大量的實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目來培養(yǎng)學(xué)生的基本工程實(shí)踐能力。在此基礎(chǔ)上再安排設(shè)計(jì)性的實(shí)習(xí)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施和操作，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維的能力。因此，本課程不僅有助于鞏固學(xué)生的電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[2]。

近年來，基于對(duì)國(guó)內(nèi)兄弟院校電工電子實(shí)習(xí)課程的調(diào)研，結(jié)合上海工程技術(shù)大學(xué)具體實(shí)際，電工電子實(shí)習(xí)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展了一系列的建設(shè)和探索。具體表現(xiàn)為以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為重心，完善和更新電工電子實(shí)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容，探索符合學(xué)生實(shí)際的教學(xué)模式，嘗試借助暑期產(chǎn)學(xué)合作實(shí)現(xiàn)聯(lián)合培養(yǎng)，以及改進(jìn)教學(xué)手段增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)效果等。

2 完善和更新電工電子實(shí)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容

在課程的電工工藝實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，完善和補(bǔ)充的教學(xué)內(nèi)容有電氣安全技術(shù)、常用電工工具的使用、電工材料和元器件的選用、電氣圖的閱讀、基于電氣圖的控制線路安裝調(diào)試和排除故障、電源及照明線路安裝及PLC編程操作等。其中電氣布線和電氣圖閱讀，要求學(xué)生能根據(jù)電氣圖來安裝、調(diào)試電氣控制線路并排除故障，實(shí)習(xí)內(nèi)容涉及“工業(yè)”用電和“民用”用電兩類。“工業(yè)”用電通過三相交流異步電動(dòng)機(jī)的控制來體現(xiàn)，而“民用”用電則采用照明線路安裝來實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)習(xí)內(nèi)容既能反映電工技術(shù)典型應(yīng)用的領(lǐng)域，也能更好地培養(yǎng)學(xué)生電工技術(shù)方面的工程實(shí)踐能力。在實(shí)習(xí)的后期設(shè)置任務(wù)驅(qū)動(dòng)型實(shí)踐項(xiàng)目，要求學(xué)生根據(jù)已掌握的基本知識(shí)和技能，自由組隊(duì)、查閱資料、分工協(xié)作，以團(tuán)隊(duì)的形式完成項(xiàng)目任務(wù)，從多方面綜合提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力[3]。

在電子實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，基于教學(xué)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，收集、整理和編寫符合學(xué)校條件和學(xué)生實(shí)際的電子實(shí)習(xí)教學(xué)案例，并建立經(jīng)典教學(xué)案例庫(kù)，為不斷更新電子實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容建立長(zhǎng)效機(jī)制。陸續(xù)運(yùn)用于實(shí)踐教學(xué)，并獲得良好教學(xué)效果的經(jīng)典教學(xué)案例有：可調(diào)式串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的原理、焊接與調(diào)試；簡(jiǎn)單收音機(jī)電路的原理、焊接與調(diào)試；自動(dòng)水龍頭控制電路的原理、焊接與調(diào)試；聲光控節(jié)電開關(guān)電路的原理、焊接與調(diào)試；多功能數(shù)字液晶顯示萬用表的原

理、焊接與調(diào)試；基于PT2262和PT2272數(shù)字編譯碼芯片的遙控發(fā)射接收電路的原理、焊接與調(diào)試；等等。這些教學(xué)內(nèi)容的完善和更新，既反映了電子行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，又有助于學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 多途徑培養(yǎng)和提高學(xué)生工程實(shí)踐能力

在教學(xué)模式、產(chǎn)學(xué)合作和教學(xué)手段等方面努力探索，培養(yǎng)和提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。

探索符合學(xué)生實(shí)際的“學(xué)練試創(chuàng)”教學(xué)模式 電工電子實(shí)習(xí)具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性，根據(jù)循序漸進(jìn)逐步提高的原則，大致將整個(gè)實(shí)習(xí)過程分為學(xué)、練、試、創(chuàng)四個(gè)不同階段。階段的改變，則實(shí)習(xí)教師的教學(xué)重心和方式也隨之改變。學(xué)，主要是知識(shí)的學(xué)習(xí)與積累。教師側(cè)重于激發(fā)學(xué)生的興趣和愛好，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。練，主要是知識(shí)的消化和吸收，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力。這個(gè)階段教師注意強(qiáng)化學(xué)生基本的實(shí)踐能力。試，主要是知識(shí)的運(yùn)用和發(fā)現(xiàn)。這個(gè)階段教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握較為復(fù)雜情境下的工程實(shí)踐技能[4]，掌握處理較復(fù)雜問題的方法，比如電路的調(diào)試和排故。創(chuàng)，是實(shí)習(xí)的最后一個(gè)階段，相比于前三個(gè)階段，這個(gè)階段對(duì)工程實(shí)踐能力的要求更高。這個(gè)階段，實(shí)習(xí)教師注重和強(qiáng)調(diào)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中的表現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生潛能和創(chuàng)造力，合理評(píng)定項(xiàng)目實(shí)施中團(tuán)隊(duì)成員的表現(xiàn)。這樣的教學(xué)模式，對(duì)教師而言，有利于教師更清晰地把握整個(gè)實(shí)踐過程，科學(xué)規(guī)劃和合理組織實(shí)踐教學(xué)，對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)也提供了更細(xì)致的參照，從而為實(shí)踐教學(xué)的改革、建設(shè)和研究提供依據(jù)和支持。endprint

組織學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)鍛煉，嘗試產(chǎn)學(xué)合作培養(yǎng) 經(jīng)過電工電子實(shí)習(xí)的工程實(shí)踐訓(xùn)練，學(xué)生初步獲得電工電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制、調(diào)試的經(jīng)驗(yàn)，初步具備工程實(shí)踐能力和素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，電工電子實(shí)習(xí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)大膽嘗試進(jìn)一步拓展學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的空間。通過推薦參加電工電子實(shí)習(xí)課程的學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行暑期實(shí)習(xí)，嘗試借助產(chǎn)學(xué)合作，進(jìn)一步提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。比如上海某公司主要提供智能家居控制系統(tǒng)集成服務(wù)，使用C-BUS和KNX系統(tǒng)進(jìn)行別墅、辦公室、酒店等的燈光控制設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。通過簽訂合作協(xié)議，根據(jù)自愿的原則，推薦部分學(xué)生到該公司進(jìn)行暑期實(shí)習(xí)。這樣學(xué)生在已有的工程實(shí)踐基礎(chǔ)上，在更復(fù)雜更專業(yè)的實(shí)踐場(chǎng)景中進(jìn)一步提升了工程實(shí)踐能力，比如能設(shè)計(jì)智能家居控制系統(tǒng)電路原理圖，還能進(jìn)行系統(tǒng)接線，采用ETS軟件做調(diào)試，參與工程現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作等。另外，企業(yè)也希望表現(xiàn)優(yōu)秀的實(shí)習(xí)學(xué)生在其公司做畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)后能留下為其服務(wù)，這樣實(shí)現(xiàn)了企業(yè)和學(xué)生共同獲益的“雙贏”局面。

利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和多媒體技術(shù)，改進(jìn)教學(xué)手段 建設(shè)電工電子實(shí)習(xí)精品課程網(wǎng)站，提供相關(guān)的教學(xué)資料（包括教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教學(xué)案例、教學(xué)課件、教學(xué)錄像、實(shí)習(xí)報(bào)告等），實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，使學(xué)生便捷地了解和預(yù)習(xí)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)也是拓展教師和學(xué)生交流互動(dòng)的渠道，有助于教師的輔導(dǎo)答疑和學(xué)生的課外自主學(xué)習(xí)[5]。運(yùn)用多媒體技術(shù)，制作多媒體課件，可讓學(xué)生更好地獲取和吸收知識(shí)，比如儀器儀表的基本操作演示視頻，就能幫助學(xué)生更快地熟悉和掌握儀器儀表的使用，從而增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的效果。又比如學(xué)生在課堂上未掌握的知識(shí)和技能，可通過網(wǎng)站視頻在線再學(xué)習(xí)，這樣網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和多媒體技術(shù)發(fā)揮了彌補(bǔ)和鞏固課堂學(xué)習(xí)的作用。

4 教學(xué)效果

通過實(shí)習(xí)報(bào)告、調(diào)查問卷、答辯交流以及網(wǎng)上互動(dòng)等多種形式的反饋渠道，學(xué)生普遍反映良好，收獲匪淺，其中反映較為集中的有三個(gè)方面。

自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力得到提升 學(xué)生必須自主學(xué)習(xí)多種工程應(yīng)用軟件和辦公軟件，必須應(yīng)用軟件來解決自己面臨的諸如描述、設(shè)計(jì)、分析等工程問題。比如，為掌握PLC的應(yīng)用，學(xué)生須自主學(xué)習(xí)TwidoSoft軟件，掌握指令語(yǔ)句編程和軟件調(diào)試的技能。為更好地繪制電子線路圖，學(xué)生不得不了解Altium Designer軟件或?qū)W習(xí)微軟辦公軟件Visio的使用。

理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的能力 在實(shí)習(xí)的整個(gè)過程中，學(xué)生一定會(huì)碰到各種問題，如何利用萬用表、示波器等儀表儀器來確定問題來源，并最終解決問題，是學(xué)生一直面對(duì)的現(xiàn)實(shí)情景。這個(gè)過程中包含了多次的理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之間的矛盾和沖突，再經(jīng)過多次調(diào)整和測(cè)試，最終才達(dá)到理論和實(shí)踐的完美一致。不少學(xué)生在實(shí)習(xí)報(bào)告中感嘆：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”

資料整理和總結(jié)匯報(bào)的能力 學(xué)生為了完成實(shí)習(xí)項(xiàng)目，需要查找、收集和整理大量數(shù)據(jù)資料，閱讀專業(yè)的技術(shù)手冊(cè)，參考網(wǎng)上提供的各種例程，然后分析和歸納出對(duì)自己和團(tuán)隊(duì)有用的信息。在交流匯報(bào)前，學(xué)生先要撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告，完成規(guī)定的技術(shù)文檔，然后在項(xiàng)目答辯時(shí)以PPT的形式進(jìn)行項(xiàng)目匯報(bào)和答辯，這個(gè)過程既梳理了團(tuán)隊(duì)工作和項(xiàng)目成果，又分享了彼此的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

電工電子實(shí)習(xí)作為電工電子技術(shù)領(lǐng)域的一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐課程，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)電工電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，有計(jì)劃地更新和完善電工電子實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，更加注重實(shí)踐能力的逐步提高。根據(jù)循序漸進(jìn)的原則，探索符合學(xué)校實(shí)際的教學(xué)模式，借助產(chǎn)學(xué)合作和各種多媒體技術(shù)手段，為提高學(xué)生工程實(shí)踐能力創(chuàng)造各種有利條件。實(shí)踐證明，這些建設(shè)和嘗試實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，獲得良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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