浅谈“电工学”实践教学改革及成效
2012-03-30林育兹
林育兹,张 丹
(1厦门大学机电工程系,福建厦门 361005,2厦门大学嘉庚学院,福建漳州 363105)
浅谈“电工学”实践教学改革及成效
林育兹1,张 丹2
(1厦门大学机电工程系,福建厦门 361005,2厦门大学嘉庚学院,福建漳州 363105)
电工学实践是电工学课程的重要教学环节。我们在借鉴各高校教学改革经验和成果的基础上,根据我校院人才培养的总体要求,对电工学的实践教学着重从安全、规范、有效、创新的角度进行系列改革,并取得了一定成效。本文介绍了我校院在电工学实践方面的具体改革措施,提出了实践教学值得探讨的若干问题。
电工学实践;教学改革
0 引言
我校的电工学课程体系包括“电工技术”、“电子技术”、“可编程序控制器”和“电路基础”等课程,既是理工类本科非电专业的重要基础,也是从基础理论走向工程应用的桥梁及纽带。其中,“电工学”实践教学在培养学生能力过程中显得尤为重要。近几年来,我校着重从安全、规范、有效和创新的角度对实践教学进行了一系列改革,取得了一定的成效。
在1989-2011年期间,我校的电工学实验室分3期进行了扩充和完善,形成了3+3+3的实验新模式。即分为3个系列实验课程:基础实验系列(如电工、电子、PLC)、技能实训系列(如维修电工、电子工艺、机器人)、综合设计系列(如电工电子设计、大学生创新实验项目、各种技能比赛);各系列课程又分为3个模块:基本型实验、扩展型实训和综合型设计;各模块再分为3个层次:一般操作、应用设计、创新实践,形成了适合我校的电工学实践教学特色。
1 本课程实践教学改革过程
1.1 实验安全的全程落实
电工学实验涉及到强电,其安全性尤为重要。随着实验室设备老旧程度的加剧,使用次数的增加,人员思想的麻痹,安全隐患尤为突出。我们坚持了以下做法,确保连续18年不发生重大安全事故。
(1)加强安全教育,树立风险意识。例如第一次上实验课须安全动员,解读安全要领,对比演示操作,课后考试安全细则,重点回顾和细读安全规范。
(2)健全安全制度,细化管理指标。从实验室的规划、设备招标、建设、使用、维护、管理到监控的每个环节,都要重视和不断完善安全措施,并建立安全员制度。
(3)保障安全设施,定期设备检修。实验完成后,都要例行安全检查,统计是否有器件损坏和漏电、导线破损等,尽量当日修复;每周组织一次普查,对实验台、供配电设施进行检测和维护;每学期请厂家整体调试和修理,确保设备经常性处于正常状态。
(4)落实安全责任,消除安全隐患。实验室安全措施难在责任的落实上。我们除了定期对教师进行安全培训考核外,还在课前和课后进行安全提示及总结,每年至少开展一次全校性的灭火灾演习和急救训练,提高师生的安全意识和防范能力。同时,把安全责任和考核指标相挂钩。
这种做法从2005年在我校和其他一些高校的实验室推广后,据不完全统计表明,实验教学的安全事故率大为降低。从我校学生反馈信息看出,安全意识有了整体提高。
1.2 规范管理全程监控
(1)完善管理制度,注重人性情愫。在完善管理制度的同时,还注重人性化管理,通过建立激励机制和发展平台,调动更多教师参与实验教学的改革和创新。
基于大数据方法可以了解市场上对六大战略性新兴产业人才紧缺岗位的真实情况。与此同时,可以使用该方法进行海淀区战略新兴产业紧缺人才需求目录的编制,作为海淀区战略新兴产业紧缺人才指导方案的基础。可以基于上述方法进行职业教育的供给侧改革研究。
(2)加强青年教师的培养考核,形成科学理性的教学习惯。在对青年教师考核时遵循公平、公开、公正的原则,通过具体的量化评价指标,使考评制度具有可操作性。例如每个学期实验教师都要进行个人技术小结、组织精细化的教学分析。
(3)完善学生考核机制,客观评价实验成绩。对实验考核或评价的应该具有客观性和准确性,同时调动学生的积极性,让学生更好参与实验过程,注重自身的能力培养。在实践考核中突出“重操作过程、重平时表现、重创新思维”。
通过规范教学过程,且由院、系、室主管和教师构成四级监控体系,从备课、实验教学、实验报告到实验总结等环节实施全程监控,既提高了教师的能力,有30%的实验教师受到各种表彰,包括评为优秀教师;也让更多的学生养成了良好的实验习惯,较好掌握实验技能。
1.3 提高教学效果
如何提高实验教学的有效性,重点是加强对课堂教学的有效组织和实验报告的规范。
(1)树立先进的教育理念,充分发挥实验的优势。我们在实验教学中,充分发挥设备直观性、师生互动性的特点,把实验原理与操作示范结合、虚拟仿真(软件)与现场实验(硬件)结合、多媒体课件和面授内容结合、组织讨论与现场解答结合,让学生在兴趣中去思考,在思考中学会解决问题,在解决问题中提升理论与实践有效结合的认知。
(2)建设“双师型”教学团队,加强理论与实践结合。我们采用理论教师和实验教师的互动、交流和轮岗等方式,使上课教师力求做到理论与实践互通,案例和理论结合,分析和应用并进,整体提升了教学水平。目前,电工学实验室的高级职称占总人数的40%,居我校工程系列高级职称的最高比例。
(3)注重实验室建设特色,发挥实验室高效功能。我校电工学实验室的建设,是根据不同专业的教学需求、项目经费等条件,结合实验室的建设特色,即考虑当前的实验需要,也具有一定的前瞻性来设计和实施建设方案,较好地发挥了实验室的效能。
1.4 持续创新,推进实验教学改革
电工学实验有很多成功经验可以借鉴,还有很多教材和课件可供选择,形成了高校的课程优势。
(1)完善实验教学体系,提高学生创新能力
在形成3个系列课程、3个实验模块和3个实验层次的实践教学体系的基础上,坚持从培养学生的创新能力为出发点,提出了“一转变、二突出、三能力、四结合、五阶梯”的教改思路。“一转变”是由一般性验证实验向综合性、设计性实验转变,更新和完善实验内容;“二突出”是突出开放性和自主性的实验;“三能力”是以培养学生的基本操作能力、应用能力和创新能力为核心;“四结合”是把实验原理与操作示范结合、虚拟仿真(软件)与现场实验(硬件)结合、多媒体课件和课堂面授结合、组织讨论分析与小结讲评结合;“五阶梯”是实践教学划分为:初级认知(概念、器件的认知)、验证理解(原理、方法、技能的掌握)、技能训练(系统分析、问题解决、方案设计)、综合设计(系统设计、安装调试)、创新培养(创新意识和能力),以此整合资源,优化配置。
另外,在创新培养上进行尝试。拨专款鼓励学生参加课外科技制作、发明及各项竞赛活动;推出了厦门大学(本科生)基础创新科研基金(项目)资助2万元~10万元等支持,形成了若干学生创新团队和优秀拔尖人才取得了一系列成果,包括获得全国大学生挑战杯一等奖以及获批专利等。
(2)抓好教材建设、丰富教学资源
在确立人才培养方案的基础上,我们注意吸收各高校教学改革与建设的最新成果,学习和借鉴同类教材的优点,较好把握课程教学内容和教学体系的改革方向。在组织编写教材时,既注意课程内容的完整性、系统性、科学性和先进性,也注意体现素质教育和实践能力与创新能力的培养思路。同时,以教材建设为突破口,以学科建设、课程建设与教改成果为依托,改进教材结构、创新教材体系、更新和完善教材内容,逐步形成既能体现学科与课程鲜明特色的教材体系,又凸显自身学科优势与特色。
近几年,我校主持完成了“电工学资源库例题子库”;主编和出版了《电工技术》、《电工学实验》、《电工电子学》、《数字电子技术》、《可编程序控制器原理及逻辑应用》、《变频器应用案例》和《电工技能与实训》等教材和配套课件。充实和丰富了教学资源,在全国高校得到推广使用。
2 实践教学值得探讨的若干问题
2.1 理论教学和实践教学,孰重孰轻?
当前的一句流行语是理论与实践并重。从提法上这是重视实验的表现,但实际是否把电工的理论教学和实践教学并重呢?首先看课时,显然就不一样;再看待遇,同职称的教师和实验员还有差别。抛开这些因素,最关键还是看政策和导向。应该说,目前各高校的实验室条件总体较好,开展实验的设备还是有保障的。作为实验人员,关键是自己要重视,脚踏实地把实验教学工作做好,才是最重要的。
2.2 一体化教学,是否可行?
电工学的理论教学和实验教学是否采用一体化,需要依据各高校的条件是否成熟来决定。对于课时多的实验,若能把理论和实验结合教学,应该是一种新的尝试。我们通过开展实验班证明,这有利于理论联系实际,提高教学效果。至于怎么实施,是由一个教师来同时承担理论和实验的教学,还是以其他方式,都值得探讨。从教学效果看,由一个老师同时负责理论和实验的教学,对教学要求会更好统一,能够合理穿插理论与实践的关系。但这距离真正意义的一体化教学还是有距离的。这里提到的一体化教学,不仅是教师的统一、教学内容的互补,更多涉及的是整个教学观念的转变以及教学内容的整合更新。
2.3 实验室的使用,如何达到高效?
实验室是否高效运作,关键是看管理水平。在管理上不仅要规范化,也要注重科学化。例如在经费管理上,要最大限度发挥有限资金的效用。同时,实验室要充分发挥自身的优势,在大学生创新实验项目、大学生课外科技创新等第二课堂上,为学生提供更有力的支持和指导,这对实验室使用效果将有很好的提升作用。
实验室的高效运作,还有一个重要因素就是要充分发挥实验室主任的作用。首先是实验室主任要具备较高的业务素质,对实验室建设、使用和管理要有科学合理的规划和明确可行的目标,以避免盲目性,甚至造成混乱。同时,实验室主任还需要具备良好的人格魅力,才能最大限度去调动和发挥实验员的积极性,齐心协力做好各项工作。从实验室管理看,确实需要有严格的、完善的规章制度,做到有法可依、有章可循;也需要实验室主任充分利用各种有用资源,建立一种适合员工良好的发展空间和创建和谐的氛围。
3 结语
我校的电工学实践改革虽然取得了一定的成效,但是还有一些不完善的地方,例如实验项目更新慢、学生参与创新项目的人数以及创新成果偏少等。我们将不断进行探索和改革,使学生在有限的时间里最大程度的获取知识和提高实践能力,为以后工作及其可持续发展奠定坚实的基础。
[1]林育兹.关于电工实验教学改革的几点探索[J].南京:电气电子教学学报,2001年第23卷:90-91
[2]黄元庆,林育兹,朱立秒.发挥创新特色,创办开放实验室--电工学实验室创新与开放的若干问题初探[J].厦门:厦门大学学报(哲学社会科学版),2001年增刊:5-7
[3]张丹.电工技术教学之我见[J].厦门大学嘉庚学院:教学研讨论文集,2009(第一辑):204-206
The Reform and Effect of Electrotechnics Experiment
LIN Yu-zi1,ZHANG Dan2
(1 Xiamen University,Xiamen 361005,China;2 Tan Kan Kee College Xiamen University,Zhangzhou 363105,China)
Electrotechnics experiment is an important part in the Electrotechnics teaching.Based on the reform experience and results of other colleges and universities,we have carried out the reform focusing on safety,standard,effective,innovation according to the personnel training requirements and obtained certain achievements.The paper introduces specific reform measures on the electrotechnics experiment and puts forward some uncertain problems in the course of electrotechnics experiment reform.
electrotechnics experiment;teaching reform
林育兹(1959-),男,学士,高级工程师,从要从事电工技术等课程教学和实验工作,E-mail:yzlin@xujc.com张 丹(1978-),女,硕士,讲师,主要从事电工技术教学工作,E-mail:zdd27@xujc.com