電工電子實習教學改革與探索

電工電子實習課程是我校非電類專業的學生在完成“電工技術”、“電子技術”兩門專業基礎課程學習之后的一門重要的實踐課程，也是非電類工科學生知識的重要組成部分之一。這門實踐課程不僅可以鞏固學生課堂所學的理論知識，而且有利于培養學生工程實踐能力和創新能力。在卓越工程師的培養中起著十分重要的作用，一直受到我校的重視和支持。
近年來，在教改項目的支持下，我校對該課程教學開展了教改項目研究，明確建設目標。通過對國內外有關院校電工電子技術實習的現狀調研，分析了電工電子實習在本科應用型復合型人才培養方面對知識和技能的要求，提出了電工電子實習教學建設的基本思路，構建了電工電子實習新的知識體系。
結合對卓越工程師創新能力和工程應用能力的培養目標，制訂了我校培養符合社會需求的、知識結構合理的專業人才的教學計劃和實踐教學體系，確立了理論聯系實際、產學結合的建設目標。
1 充實和創新教學內容
1． 1 構建新的電工電子實習教學體系
在新的電工電子實習教學體系中，對電工與電子實習課程中的電工工藝實習，增加入必要的電氣安全技術、常用電工工具的使用、新型電工材料和元器件知識等內容; 補充要求學生掌握電氣圖的讀圖、安裝、調試和故障排除、電源及照明線路安裝及PLC編程操作，加強學生的工程實踐能力和創新能力培養。此外還通過建立電子實習經典教學案例庫，充實實習教學內容。目前在電子實習中，陸續采用獲得良好教學效果的經典教學案例有: 可調式串聯型直流穩壓電源、簡單收音機電路、自動水龍頭控制電路、聲光控節電開關電路、多功能數字液晶顯示萬用表以及基于PT2262 和PT2272 數字編譯碼芯片的遙控發射接收電路等的設計原理、焊接與調試。
1． 2 講義突出實踐能力培養
教學講義中每個實踐任務均按照“基礎知識→任務內容→具體實施”的思路編寫，整個電工實習內容豐富，由基本到復雜，從電氣安全、電工材料和元器件的選用到電氣布線和電氣圖讀圖，再到PLC編程操作，最后落實到任務驅動型實踐項目的完成。
電氣布線和電氣圖讀圖要求學生能根據電氣圖安裝、調試和排除故障，內容涉及工業和民用兩個領域，工業領域有三相交流異步電動機的控制，民用有照明線路安裝。這些內容強化了學生電工領域工程實踐能力培養。講義最后為任務驅動型實踐項目，任務驅動型實踐項目書本的提示內容較少，需要學生根據已學的知識，并且通過自行查閱資料、小組討論、團隊思考、集體合作才能完成項目任務。充實和創新后的電子實習的教學內容包括: 電子元器件的基本知識; 電烙鐵的使用與焊接技術; 直流穩壓電路的焊接、調試與參數測量; 常用電子儀器儀表( 示波器和萬用表等) 的使用; 電子產品的焊接、安裝及調試等。電子實習內容緊跟電子工業發展的趨勢; 保持教學內容的先進性; 重點加強工程實踐訓練; 注重學生實踐能力、獨立獲得知識能力和提出、分析、解決實際問題能力的培養。為學生建立工藝基礎平臺，使學生能夠運用現代電子工業的基礎知識。為專業學習和實踐打下扎實的基礎。
2 創新課程教學模式
2． 1 “學、練、試、創”的教學模式
電工電子實習突出的是工程實踐性。為了讓學生了解現代電工電子行業的現狀和發展趨勢，充分發揮學生的主觀能動性，根據學生綜合能力的培養過程，我們將整個實習過程分為學、練、試、創四個不同階段。針對這四個階段的特點，實習教師相應的調整教學重心和方式。
學，主要是知識的學習與積累。這個階段教師側重于激發學生的興趣和愛好，增強學生自主學習的能力。
練，主要是知識的消化和吸收，培養學生觀察、分析和解決問題的能力。這個階段教師注意重點引導學生掌握電路模塊的調試和故障診斷。
試，主要是知識的運用和發現，在這個階段教師要引導學生理解和掌握關鍵電路模塊的基本原理、調試和故障排除方法。
創，是實習的最后一個階段，相比于前三個階段，這個階段對能力培養的要求更高。通過項目設計和團隊協作培養學生的創新設計、交流溝通和團隊協作能力。這個階段，實習教師注重和強調學生在團隊中的表現，激發學生的創造性和潛能，并通過最后的答辯環節考核和評定項目實施中團隊成員的表現。
2． 2 課堂引導和啟發教學
指導教師要確立以學生為實踐主體的教學理念，改變以往填鴨灌輸式的教學模式，轉而強調“做中學”、“邊做邊學”的原則，注重對學生引導和啟發。學生遇到問題和困難，教師不直接告知結論，而是啟發學生如何去思考和分析。比如，學生焊接好直流穩壓電源后，卻無法測得電壓。學生急切想知道故障出在什么地方，此時教師首選的便是進行必要的提示和引導; 電路焊接是否完整，元器件管腳插接是否正確，萬用表是否正常等等。其次，建立學生的優秀作品展示櫥窗，櫥窗里展示的往屆同學的優秀實習作品，不僅給學生樹立努力的方向和信心，也可以激發學生的好勝心和創造力。
2． 3 發揮網絡和多媒體技術教學作用
隨著現代教育技術的發展，借助網絡優勢，在教學改革的過程中，我們制作了實習教學多媒體課件和網絡課程包，建成校級電工電子實習精品課程，實現教學資料網絡共享，運用圖像、文字和視頻相結合的多媒體手段，以豐富生動的教學形式激發學生的興趣; 通過網絡資源共享和網上師生互動環節，幫助學生有效便捷的預習教學內容和獲取教學資源，拓寬教師和學生交流互動的渠道，從而提高教學質量和教學效果。網絡助學平臺提供的豐富教學資源，如網絡課件、電子教案等為學生開創了豐富的獲取知識的渠道; 建立的面向學生的DIY( Do It byYourself) 自主實踐平臺和網絡交互平臺，有助于提高學生的自主創新和互動交流能力。
2． 4 組織學生企業實習鍛煉，初探產學之路
經過電工電子實習的工程應用實踐，讓學生獲得了初步的電工電子電路系統的設計、研制和調試的經驗，進一步培養學生認真嚴謹、一絲不茍的工作作風，初步具備工程實踐能力和素質。教學改革以來，我們組織部分學生到上海某公司進行暑期產學合作實習，該公司是一家智能家居控制系統集成商，主要使用智能家居總線系統進行別墅、辦公室和酒店等的燈光控制設計、安裝與調試。經過兩個月的暑期實習，參與實習的學生不僅能設計智能家居控制系統電路圖，還進行系統接線，參與工程現場的軟硬件調試工作。他們的實際表現使企業也萌發了和我校建立“暑期產學合作實習”的長期合作意向，使企業和學生共同獲益。將工程內容有機地融入教學中是促進學生工程素質全面發展的根本途徑。
受此啟發，我們將繼續探索電工與電子實習產學結合之路。
3 教學效果
由于電工電子實習課程強調應用性、工程性和創新性，因此通過大量基礎實踐訓練項目可以逐步加強學生基本實踐能力的培養，而且在實習內容中引入和增加一些設計性的實習項目，通過給學生提供新的知識材料，引導學生應用所學知識去完成項目的設計、實施、操作，不斷的交流溝通，最終團結協作完成設計項目，從而達到提高學生獨立思維能力和創新思維能力的目的。在實習過程中，有些學生在完成規定的實訓任務后還自行完成自己感興趣的實驗，有些學生自學PLC 的功能指令并利用功能指令替換由許多簡單語句組合實現的復雜功能，自學Altium Designer 繪制電子線路圖等。
圖1 ～ 3 為教學實踐現場圖片。
圖1 為電氣控制模擬板的安裝與調試;
圖2 為PLC 設計與調試;
圖3 為驅動型實踐項目完成后的答辯。
實踐表明，學生在自主學習、電路分析與接線、團隊協作、交流溝通、程序設計與調試、創新設計等方面能力得到了提升。
4 結語
我校的電工電子實習課程作為基礎實踐課程，從工程應用出發，建立理論知識與實際應用的互動教學體系。采用新的基礎技能和能力訓練的任務驅動型項目設計的教學模式，提高了學生基礎知識學習能力和基本技能訓練，培養了學生的工程實踐能力和創新能力，真正做到電工電子實習課程為其它技術課和專業課的進一步學習提供實踐基礎保障。

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