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電工安全實訓總結報告范文1
關鍵詞:電工電子;實訓教學;建議
一、電子電工實訓的概念
1.電子電工。電子電工主要指的是針對電磁相關領域中所存在的客觀規律與科學應用技術、電子電工制造以及電力生產這兩個工業生產體系所實施的研究。電子電工的實際發展程度水平是針對社會的現代化程度進行有效衡量的關鍵標志。其促進與推動著科學技術與社會生產的深化發展。深刻影響著社會文明的不斷進步。
2.實訓。一般來說,可將職業技能實際訓練簡單成長實訓,其主要是指在學校實施控制的基礎上,根據具體的人才培養目標以及規律,針對中等學校的學生開展相關職業技術應用能力培訓的相應過程。
電工電子實訓的目的就是使學生熟悉和掌握電氣電子元器件的結構原理、安全用電的基本知識、基本控制電路的設計、一些實際操作維修的基本技能和技巧等。
二、電工電子實訓實踐教學的現狀與存在的問題
1. 理論和實踐相脫節,對實訓教學造成了影響
隨著電工電子實訓教學大綱的改革,實踐課程同理論課程相比比重有了很大程度的增加,與此同時也引起了許多新問題,例如同實踐課程相比,理論課程的推進速度相對較為落后,因而導致開展實訓課程時缺乏必要的理論基礎,造成學生無法很好地理解實訓項目的原理,從而造成實訓項目的難度增加,這種情況對于非電類專業的學生而言更加普遍,由于理論課程大幅縮減,因而對實訓教學帶來了極大的影響。
2 .傳統實訓評分模式較為落后
目前我國多數學校在電工電子實訓評分模式中采用的是實訓電路、作品及報告的檢查,并結合出勤率進行教學評分,由于實訓學生人數相對較多,教師很難顧及各個學生的實際實訓情況,因此,學生之間代工情況嚴重,除此以外,不少偶然因素及電子元件失效等情況會使得實訓作品功能存在差異,因而容易造成實訓評分失去其公平性和客觀性。
3.缺乏實踐性教師
實訓實踐任務多、時間緊、人數多、帶領實訓的教師人手少,而且都是從事理論課的任課教師,不具有實際現場工作經驗,因此基本不能夠把工作現場的經驗技巧傳授給大家,不能達到實訓的真正目的。
三、改進電工電子實訓教學的建議
由于傳統電工電子實訓教學中存在著不少問題,因而導致不少學生動手及應用知識等方面的能力相對較差,理論及實踐能力也發生嚴重的脫節,因此,有必要對電工電子實訓教學進行創新,并建立一個新型實訓教學模式,以便有效提高實訓教學的效果。
1.加強理論與實踐相結合
實訓環節是將理論知識應用到實際的應用環節,與實驗課不同,實驗課是對理論課的驗證,而實訓教學是綜合設計,可以認為是工作中的一個最簡單的小項目,從設計、操作直到最后的調試都需要自己來完成,實訓過程就是一個產品的制作成型過程。教師的作用就是進行一些簡單的講述及演示,之后的實踐過程需要學生自己獨立完成,將自己所學的理論知識應用到實際中。以半導體收音機的焊接為例來說,這個項目需要用所學的電路知識、模擬電子技術知識對電路圖進行分析。電烙鐵的焊接必須親自操作才能體會到從電烙鐵的檢查修整到焊接的整個操作過程,焊接之后用萬用表、示波器等工具檢查中間關鍵步驟的波形,電壓電流大小,親自驗證測量值與理論計算值之間的差距。
2.加強教學內容改革,因材施教
了解企業所需,結合頂尖科技是電工電子實訓模式的工作重心,緊密圍繞學生將來的工作內容設定相關的培訓科目,保證學生在實訓中心學到的都能在今后的工作中用到,避免在實訓中出現無用的、落伍的科目。
3.加強教學方式的改進
在中職“人才培養模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性”的思路引導下,明確教學目標,經過多方位的思考與討論,在教學內容上進行合理的改進,在原有實訓項目基礎上,增加設計內容,讓學生進行設計,然后進行驗證。同時,電工實訓應打破傳統的職業教育觀念,在教學過程中運用項目教學法,變封閉式教學為開放式教學,把教學、生產與科研結合起來。即在整個教學過程中以學生、項目、實際經驗為中心,此時教師不再是中心,而是學習過程的引導者與組織者。在每一個項目內容上,課堂上要進行師生互動,特別是鼓勵學生主動參加學習的情境,教學中除了教師提出項目任務外,學生可以根據自己的想法提出任務設計,自由選擇元器件和設備實訓。在具體實訓過程中不僅避免各小組之間的相互抄襲與模仿,而且可以改變以前單純傳授知識和模仿為主的教學模式,使學生在動手動腦實踐中觀察、思考、想象。通過項目教學法與學生反復練習,充分發揮學生的主動性和創造性,進而在專業能力、方法能力、社會能力和個性方面得到全面發展。
4.注重學生工程意識及工程應用能力的培養
在電工電子實訓教學模式中,應將學生的工程意識和應用能力放在第一位,依照工程現場的標準來要求學生,加強安全性和規范性的培養。在學生的培養期間,應當讓學生學會熟練操作將來工作會用到的機械和儀器等,保證學生在進入工作環境后可以直接開始工作。此外,在培訓中,要讓學生在最短的時間內盡可能的學會更多儀器等的操作,提高效率。
5.完善實訓考核機制
在電子設計綜合實訓過程中,教師要加強指導,對于學生遇到的各種故障現象,要現場分析故障原因、示范講解排除故障的方法和調試技巧,培養學生獨立分析和解決問題的能力,對于印刷板設計的布線技巧和仿真結果分析等也要提出具體要求。電子設計綜合實訓的考核是對學生整個實訓效果的檢驗,是整個實訓過程的重要環節,要對學生的動手能力、分析和解決問題的能力進行綜合考評,考核機制要全面、客觀。電子設計綜合實訓考核成績主要由出勤情況、實踐操作、總結報告 3 個部分組成,尤其是電子產品制作環節的考核,不僅要看學生作品的外觀組裝情況,更重要的是看調試過程是否規范、產品效果是否達到技術指標
要求。
6.加強教師隊伍的改革
現有的實訓實踐教學一律由理論任課教師進行指導,沒有經過實際工作經驗的校外的工程師的參與,這使得實訓實踐教學具有一定的局限性,不能將校外的實踐技術帶入到學生的實訓實踐教學中,在一定程度上限制了實訓實踐教學的發展。比如半導體的焊接工作,有實踐工作的工程師更能知道怎么樣去修整電烙鐵,維護保養電烙鐵,焊接過程中運用怎樣的技巧使得焊接更可靠,彎腳的方法,焊接過程中小木片的使用等等小技巧的應用,以及拆焊過程中的一些技巧方法。而在電氣設備安裝柜中,有實踐工作的人員更能知道怎樣才能使得安裝更可靠,而不是單一地按照理論知識去接線。這樣更能讓實訓實踐教學發揮它應有的作用,讓學生的動手能力和解決問題的能力進一步得到提高,這是很多教師不能給學生提供的寶貴的實踐工作經驗。因此,實訓實踐教學中更應該聘請校外工程師來輔導學生。
四、電工電子實訓教學中碰到的一些問題和解決辦法
照明線路安裝與運行
在家庭電路、辦公場合、車站碼頭等公共場所都少不了照明,盡管電氣照明的電光源與控制開關各不相同,但原理是一樣的,照明燈電路原理圖如圖 3 所示。
對于照明電路的連接,常見的問題有:電路的控制開關接在出線上,不符合安全用電要求;三孔插座的接線(如 N線與 PE 線)接反,通電后造成控制線路的漏電開關跳閘;接好電路后沒有進行線路的檢查,容易產生短路、接地故障等。解決的辦法:對學生進行安全用電教育,強調控制開關要接在電源進線上,即電流先進開關后到用電設備;三孔插座按 L 線用黃、綠、紅,N 線用藍或黑,PE 線用黃綠雙色線,按要求進行通電前檢查等。
2.電動機控制電路的連接
存在的問題:不了解低壓電器結構,實物與原理圖對不上;接線不按規范,如一條線中間有接頭、導線的接頭太短或太長,容易造成觸電或接觸不良等;部分學生不會檢查線路,判斷所接的線路正確與否。解決的辦法:實訓時,首先讓學生了解熟悉所使用的工具、控制線路及其元器件;然后對照實物與原理圖,介紹元器件的線圈、觸點在控制電路中對應的圖形符號,讓學生學會按圖接線。實訓中強調接線規范、反復指導并示范電路連接操作;通電試機前強調要進行主回路、控制回路及主要元器件的檢測,防止如設備損壞等意外情況的發生,做到安全用電。
3.電子技術的實驗
包括:基本電子元器件的認識與測量;整流濾波穩壓電路;單管放大電路;基本的集成運算電路等驗證性實驗。實訓中常見的問題:測量數據不正確或者誤差較大,輸出波形不對,電路連接不正確等。采取的措施:首先讓學生了解掌握電子元器件的正確檢測方法和常用電子測量儀器(如:示波器、函數信號發生器)的使用方法;其次熟悉實驗電路的工作原理、特點并正確接線;檢查線路確認無誤后進行實驗數據的測量,如數據不正確或誤差較大,就應檢查線路的故障并排除。例如整流、濾波、穩壓電路,如果輸出的整流電壓、整流濾波電壓或者最后的穩壓不符合要求,就應逐一檢查電路中的整流二極管、濾波電容、穩壓三極管是否被擊穿或開路,電阻元件參數是否符合要求等,并及時處理。
參考文獻:
電工安全實訓總結報告范文2
關鍵詞:課程;智能控制;項目式教學;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 16-0000-02
Vocational"Intelligent Control and Programming"Course of Project-Based Teaching
Xia Guangwei
(Wuhan Polytechnic,Wuhan430074,China)
Abstract:Let the students to learn professional knowledge to practical work to go,and ultimately the students'zero distance'posts,these are the curriculum reform in vocational schools of concern.We are in the"Intelligent Control and Programming"course in the implementation of the project approach,optimization and knowledge through the project of reconstruction and integration points to improve the efficiency and effectiveness of training to develop the abilities of students so that students in the electronic technology skills has been greatly improved.
Keywords:Curriculum;Intelligent control;Project-based teaching;Teaching reform
提高學生的職業能力,讓學生把所學的專業知識應用到實際工作當中去,最終實現學生的“零距離”上崗,這些都是目前高職院校課程改革中關注的問題。并且,用人單位對高職院校畢業生的考察主要是看學生有沒有實踐經驗,有沒有參與過實際項目的開發。針對這樣的現狀,我們在《智能控制與程序設計》課程中實施了項目教學法。教學實踐表明:通過項目的優化和知識點的重構和整合,在提高實訓的效率與效果,培養學生全面能力等方面,確實收到了一定的成效。它使我們的學生在電子技術應用方面的技能有了很大的提升。
一、課程來源及定位
(一)專業調研與崗位分析
組織專業教師走訪多家電子產品研發與生產企業,進行廣泛深入的調研,采取與企業的工程技術人員座談、交流和回訪畢業生等形式,了解電子信息技術專業的發展和人才需求,聽取他們對教學的意見和建議,召開專家論證會,確定了電子信息技術專業的職業領域,主要是電子產品生產、智能電子產品研發、電子產品技術服務3個方面。以上職業領域主要包括5個就業崗位――電子產品裝配與檢測、電子元件采購與管理、智能電子產品設計與調試、電子產品營銷、電子產品售后服務。
(二)人才培養目標與專業課程體系
根據就業崗位的要求,確定了專業人才培養目標為:主要面向電子產品制造行業,培養擁護黨的基本路線,適應生產、建設、管理和服務第一線需要,具有良好的職業道德和敬業精神,具備電子材料采購,電子產品制造、檢測、調試,工藝管理及銷售與售后服務能力,主要從事電子產品生產、研發、維護、銷售和技術服務,以及電子技術領域的生產和管理的高素質技能型人才。通過分析、提煉,將專業能力中導線與電纜的識別與使用、微處理器的應用、電子產品性能的測試以及電子產品現場安裝、調試、維修和應用等能力歸納為選、讀、焊、寫,測、裝、調、檢、編、設等10項職業能力,因此確定了本專業的專業課程體系。
(三)課程性質與定位
《智能控制與程序設計》課程主要是培養學生具有綜合應用單片機技術進行智能電子產品設計、制作和調試能力,面向電子產品裝配與檢測、電子產品設計與調試等主要崗位,在專業人才培養中起主要作用,因此確定本課程是電子信息技術專業的專業核心課程。
(四)課程目標
根據專業人才培養目標中智能電子產品的調試與應用等專業能力的培養需要,確定了本課程的課程目標:
1.知識目標:(1)了解單片機內部結構及工作原理。(2)了解單片機控制設備的工作原理。(3)掌握單片機匯編語言程序設計方法及指令系統。(4)掌握單片機系統開發工具的使用方法。
2.能力目標。選取了人才培養目標10項職業能力中的6種。(1)測:會檢測常用電子元器件。(2)編:會使用keil、proteus軟件進行程序的編寫、運行及仿真。(3)裝、調、設:會制作、調試、設計簡單小型智能電子產品。(4)寫:會規范撰寫設計報告。
3.素質目標:(1)培養耐心、細致的工作態度。(2)培養安全生產、規范操作的職業素養。(3)樹立質量、成本的意識。(4)養成交流與協作的習慣。
(五)課程設計
教學內容的選取電動玩具開發為載體。與深圳德普施科技有限公司、上海得實科技有限公司、武漢天藍宇智能科技有限公司密切合作,設計了以工作過程為主線的教學過程,如圖1所示??荚u標準的制定以崗位能力的需要為依據,參考了電工、電子儀器儀表裝調工、計算機系統操作員等工種對智能電子產品調試與應用技術的要求。在教學過程中,著力提升智能電子產品調試與應用能力的同時,注重職業素養的培養。
圖1:以工作過程為主線的教學過程
二、教學內容
(一)內容選取
單片機技術的應用非常廣泛,如生活中常見的電動玩具、電子廣告牌、電飯煲、汽車導航系統、數控機床設備等,均用到了單片機技術。經過對比,我們選擇了電動玩具作為項目制作的載體。本課程具有注重技能訓練與理論學習相結合、注重過程考核、注重綜合應用能力培養的特點。根據知識點進行系統化的項目設計,設置了基本訓練項目和拓展訓練項目,構建能對學生相應單片機應用能力進行訓練的工作任務,并在課程教學結束后安排課外競技訓練項目,以促進學生學習和訓練。
(二)內容序化
項目及任務的設計遵循從運用單片機的內部資源,到控制外部設備,最后到設計實用產品的規律,前面的知識是后面學習的基礎,由簡單到復雜。通過對學生的實際情況和教學內容的難易程度進行綜合分析,共40學時。課外競技訓練在本課程教學結束后安排,教師自主命題,學生課外完成,不占課內學時。本課程在大二上學期授課。
(三)表現形式
課程組教師與深圳德普施科技有限公司等企業共同編寫的教學做一體化教材《智能控制與程序設計》,與武漢天藍宇智能科技有限公司聯合編寫了項目教材《智能控制-射頻卡項目》,課程組還編寫了《學生創新設計方案集》和《學生評價》等校內教材;制作了學生工作頁和圖文并茂的多媒體課件;錄制了教學視頻;制作了精品課網站;專業教師與企業工程師共同開發了智能控制-射頻系統。為不斷規范和完善《智能控制與程序設計》的課程教學,課程組教師與相關的企業工程技術人員制定了課程標準,其內容包括課程概述、課程目標、內容與學時分配、課程實施要求、標準說明及評價等方面。
三、教學設計
(一)教學模式
1.教學模式。本課程采用計算機虛擬仿真和實物制作相結合,課內教學、課外二課活動、競技教育相結合的教學做一體的教學模式。(1)課內學習。通過計算機虛擬仿真加實物制作的課內教學,要求學生具有簡單程序的分析、設計、調試能力,培養學生單片機的基本應用能力。(2)二課活動。通過課外科技活動,加深和鞏固單片機基本理論、強化基本應用能力的同時,鍛煉學生對單片機的技術應用能力。(3)競技教育。通過競技活動,培養學生應用單片機進行產品開發的能力。
2.考核反饋。(1)課程考核。本課程的考核主要包括3部分:平時成績占20%,包括學習態度,自主學習,語言表達等方面;專業知識考核占30%,通過理論考試測試專業知識掌握程度;項目訓練成績占50%,包括專業技能、文字表達能力和團隊協作意識等方面。另外,學生可以通過網上自測系統進行自我測試,檢查知識和技能的掌握程度。(2)教學反饋。在整個教學過程中,教師通過課堂提問、課外交流、作品評價、課后作業等直接反饋,了解學生的學習狀況;也可通過教學系部、學院督導(查、聽、評)和企業相關人員的評價等途徑,反饋教師對教學內容、重難點把握程度和學生運用單片機知識、技能的水平,不斷改善教學。
(二)方法手段
1.教學方法。本課程采用項目教學法組織教學,教學過程按照5個步驟進行,充分應用多媒體網絡資源,結合虛擬實訓室、單片機實訓室等實踐場所實現教學。
2.教學手段。教學過程中,我們充分運用現代教育技術,利用教學軟件輔助監控課堂教學;利用keil、proteus軟件進行系統的虛擬仿真;通過精品課網站實現學習資源開放、共享和師生互動,同時利用學院的教務管理系統將教案、課件、授課進度計劃等資料上傳,實現網上輔助教學管理。
四、教學組織與實施
本課程的教學過程按照5個步驟進行,如圖2。下面以顯示系統的制作的項目5輸入輸出接口與紅外線傳感器應用――(4學時)為例具體說明。
圖2:教學過程
任務布置(1學時):教師通過多媒體課件、視頻、實物等途徑展示產品效果,讓學生明確產品功能,確定本任務的教學目標,引導學生搜集相關資料。這個過程是讓學生知道做什么。
方案討論(1學時):學生分組,搜集資料,討論制定初步方案,填寫制作過程記錄卡。
方案確定(2學時):學生在老師的指導下通過計算機模擬仿真論證方案,完善并確定一個最優方案,學生匯報方案,老師講解知識,答疑解惑。這個過程是讓學生明確怎么做。
實物制作(3學時):學生根據最優方案,準備所需設備和元件,在單片機實訓室進行實物制作和產品調試,老師在制作之前介紹安全操作注意事項,制作之中巡查、糾正學生的不良習慣,指導學生分析、解決調試故障。目的是教會學生規范制作。
任務考評(1學時):學生展示作品,參加答辯,老師量化評分。學生總結,老師點評,布置下個任務及與本任務相關的拓展訓練任務,如往屆電子設計大賽題,以便學生能在創新工作室進行拓展訓練,最后收取制作過程記錄卡、任務考核評分卡、總結報告等資料。這個過程是檢查學生做得怎么樣。
五、特色與創新
(一)虛實結合、軟硬兼修
利用單片機軟件模擬仿真確定可行、合理的設計方案,結合方案制作出實物,一虛一實,培養學生軟、硬件系統的設計及調試能力。
(二)以賽促練、以賽促改
課程教學,通過基本訓練項目、拓展訓練項目,訓練學生的單片機技術的綜合應用能力;課外通過組織校內競技比賽項目,開展競技訓練,選拔優秀選手參加校外比賽,調動學生積極性,促進學生學習和訓練。通過成果總結促進教師不斷完善教學內容,改革教學方法,提高教學質量。
參考文獻:
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電工安全實訓總結報告范文3
1明確培養目標,建立層次化實訓教學內容體系
把握競賽精神,明確電子設計競賽控制系統設計方向的培養目標,關鍵在于把握競賽命題內容,與時俱進,從而引導實踐教學的發展,全面提高學生工程實踐能力。在實踐教學過程中重點解決兩個問題,一是如何加強學生的基礎能力,二是如何提高學生的綜合設計能力,最終使學生的電子制作技能、控制系統設計調試技能及解決實際問題的能力達到全國大學生電子設計競賽所要求的標準。分析歷屆控制類題目的命題內容發現,對大學生控制系統設計能力的培養,涉及傳感器應用、模擬電路制作、功率電路制作、數字電路制作、控制算法編寫、機械制作等多方面的知識,具有非常強的綜合性。典型的控制系統結構框圖如圖1所示。其中檢測電路主要涉及各類傳感器及其相應調理電路的設計制作;控制電路涉及單片機、ARM、FPGA等控制器的應用;驅動電路主要包括電機驅動和其他功率電路的設計制作;機械統主要包括電機的應用、機械結構的制作等。另外根據具體要求,還可能需要通信電路和其他的擴展電路。針對控制系統設計所需的知識結構,建立層次化的實訓教學內容體系,合理分配基本性實驗、設計性實驗、綜合性實驗比例,按階段實施學習計劃,逐步培養學生從基礎模塊訓練到驅動程序的編寫能力,再到PID控制算法的編寫與調試能力,最終使學生達到一般控制系統的綜合設計能力,具體的教學內容如表2所示。實踐教學內容整體包含了3個層次的訓練:①訓練學生掌握電工電子工程實踐的基礎知識和基本技能;②訓練學生掌握儀器儀表的使用方法及與單片機有關的基礎知識;③訓練學生掌握與控制系統設計有關的各個功能模塊的設計與調試方法;④對學生知識面進行拓展,訓練學生學習與高級控制系統設計有關的知識。
2以開放實驗室為基礎,改革實踐教學管理體制
為了全面提高學生控制系統設計能力這一實踐教學的根本目標,一方面要打破傳統的實踐教學模式,不再以“自動控制原理”“電機學”“傳感器檢測技術”等理論課程的界限劃定分屬于各門課程的實踐教學,而是要建立起由驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗綜合構成的層次化實踐教學內容體系;另一方面要在管理上打破陳規,建立以學生自主管理為基礎的開放實驗室,模糊課堂與課余的時間概念,將實踐教學向課堂外有效延伸。開放實驗室作為學生開展課外科技活動的主要場所,是支撐實踐教學環節的基本物質保障,近年來得到了各高校的重視。開展較早的院校均通過向學生開放實驗室資源培養出了許多優秀的工程實踐人才,通過參加學科競賽、課程設計、畢業設計等教學環節的評比,這些學生的動手能力、協作精神以及創新思維等綜合素質都明顯提高,獲得了教師、同學、社會的普遍認可。但是,隨著越來越多的學生積極參與開放實驗室,隨之而來的場地、設備、經費及管理方面的問題也日益凸顯,制約了實踐教學活動的順利展開,教師引導并幫助學生實現實驗室自主管理成為解決該問題的有效途徑。在如何引導學生的自主管理體制問題上,學校也做了積極的探索,包括以下3個方面。(1)模擬公司管理制。將學生以班集體的組織形式招收到開放實驗室中,實驗室的日常管理主要由班長負責,教師主要與班長進行溝通協調,一般不直接參與管理,基本的管理組織結構如圖2所示。班長作為總負責人定期安排組織工作,下屬5個部門的具體分工如下:①技術部,主要負責實驗室的儀器儀表等設備的管理以及技術培訓工作;②財務部,主要負責班費的管理工作;③元器件庫,主要負責學生常用元器件的購買、分發、管理工作;④網絡部,主要負責網站的建設和管理工作;⑤辦公室,主要負責組織協調安全、衛生、紀律、規章制度等日常管理工作。(2)師徒培訓制。對技術知識的渴望是開放實驗室中組建班集體的核心動力來源,為了讓學生們能夠得到有效的技術培訓,可采用師徒制的方法引導學生互幫互助,先進帶動后進,形成“大三帶大二、大二帶大一、老師帶大四”的基本制度。這種制度不僅讓更多的學生受益,而且師生之間建立了深厚的師徒情分,在實踐過程中提高了學生的團隊合作意識,不僅為電子競賽,也為學生畢業后進入社會合作創業打下了堅實的感情基礎。(3)項目考核制。為了對每個團隊學生的階段性學習成果進行測試,可利用學校的各種政策和經費支持,通過創新項目對學生團隊進行綜合性考核,讓學生對工程項目的立項申請、方案論證、項目實施、實驗驗證、總結報告等環節有一個系統性的認知,培養更加有效的工程思維能力。具體的項目經費不僅可以通過國家大學生創新項目獲得,也可以通過校企合作、大學計劃等多個方式獲得,作為開放實驗室的重要物質保障。
3采用實例化教學手段,自制實驗設備
實驗設備的選用是實踐教學體系形成的重要環節,為了適應大學生電子設計競賽的要求,結合學校實踐教學體系的內容特點以及學生掌握知識結構的基本情況,實驗室自行研制了更加符合學校實際情況的實驗設備,不僅節約了設備購置經費,降低了成本,還能夠以自制設備為基礎,拓展一些有特色的實踐教學課程,并應用于課程設計、畢業設計等其他教學環節。根據一般控制系統設計的基本特點,以培養學生對于簡單系統建模、理論模型的工程應用、PID控制算法設計、C語言實現以及控制系統分析5個方面的能力為目的,選擇有代表性的、學生感興趣的控制系統設計案例作為教學對象,以實例帶動學生學習,讓學生直觀地感受到控制系統設計的難度和技巧,激發學生的學習興趣和想象力,促進學生創新實踐水平的提高。如圖3所示,結合歷屆電子競賽題目,自制ARM、FPGA等開發板以促進學生對高級嵌入式系統處理器的學習和掌握,自制智能小車、兩輪自平衡小車、四軸飛行器等比較典型的控制系統作為實驗教學設備,由簡入繁,逐步深入,具有一定的代表性,且受到大學生的普遍喜愛。興趣與理論的結合能進一步提高學生的設計能力。實驗設備研制過程中,通過組織學生申請立項,使其積極參與示例程序的編寫與硬件調試工作,并且將學生設計使用過程中的實際感受及時反饋記錄,最終開發出了符合學校實際情況的教學設備,提升了實踐教學效果。
4實踐教學方法的創新性設計
實踐教學方法是指導教師以工程實踐為主,培養學生工程素養、獲得工程技能的一系列教學活動的組合,實踐教學與理論教學相輔相成。實踐教學方法的創新,有賴于打破傳統的以理論教學為主、實踐教學為輔的教學觀念。為了吸引學生興趣,以實踐教學推動理論知識的掌握和吸收,可以從以下3個方面進行把握。(1)實踐教學課程的設置更加具有針對性和系統性,有效整合學校分散的實踐教學資源,形成系統化解決某個問題的課程體系。比如以控制系統設計為目的,相關的課程設置可以涵蓋如下5個方面:①控制系統常用傳感器課程,包括溫度傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器、傾角傳感器、角度位移傳感器、音頻信號檢測器等;②控制系統常用微控制器課程,包括單片機、FPGA、ARM、DSP;③控制系統常用模塊課程,包括鍵盤和LED控制、液晶顯示器、觸摸屏、ADC和DAC、無線收發模塊、語音模塊等;④控制系統常用電機控制課程,包括舵機、直流電機、步進電機的控制等;⑤控制系統PID控制算法課程,包括增量式PID算法設計、位置式PID算法設計等。(2)提倡學生先做后學,學完再做。首先在實踐過程中發現實際問題,然后通過理論學習與實驗解決問題,使學生獲取的知識結構更加具有針對性,過程中教師要注意引導學生掌握解決某個問題的有效途徑和方法,了解學生的思維方式,而不是把主要精力放在問題本身上,積極營造民主、寬松的實踐教學氛圍,鼓勵學生大膽提問,不唯師、不唯書,通過討論、網絡、請教、看書等各種各樣的方法最終達到解決問題的目的。(3)突出學生在實踐教學過程中的主體地位。教師引導學生以工程項目化的方式面對并解決問題,激發學生的學習興趣,使教師對學生的實踐教學成為一種自我意識激發下的活動,模糊課堂與生活的界限,鼓勵學生利用課余時間主動投入到實踐活動當中來,當學生從實踐中獲得成就感和榮譽感后,就會感染更多的學生參與,形成良性循環。
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