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“电工电子实习”课程教学改革与建设

2017-06-05寇志伟李文军赵卫国郭连考巴特尔

电气电子教学学报 2017年1期
关键词:电工模块工程

寇志伟, 李文军, 赵卫国, 郭连考, 巴特尔

(内蒙古工业大学 工程训练中心, 内蒙古 呼和浩特 010051)

“电工电子实习”课程教学改革与建设

寇志伟, 李文军, 赵卫国, 郭连考, 巴特尔

(内蒙古工业大学 工程训练中心, 内蒙古 呼和浩特 010051)

针对当前工程教育的发展趋势与改革需要,结合多年的课程探索与教学实践,本文提出了适合“电工电子实习”课程发展的教学改革与建设思路,构建了教学内容模块及工程导向性的教学模式,确立了多学科分层次课程结构,从而提高了工程教育质量。

工程教育;电工电子实习;教学改革

0 引言

工程训练课程是理工科高等院校培养各类型工程技术人才的核心课程,它将科学研究、实验教学、工程训练融为一体,是培养学生工程实践能力、创新意识、创新能力以及综合素质的重要平台[1]。

在工程训练课程体系中,“电工电子实习”课程是最基本、最有效、且最能激发学生兴趣的课程,是人才培养方案中不可或缺的实践环节[2]。它可以将工程项目体现在教学活动中,既使得工程教育目标得以实现,又能带领在校学生接触工程实际。学生通过电工电子实习课程的学习能够培养学生的安全生产意识、工程质量意识、工程规范意识,提高学生的工程素养与实践创新能力,为以后学习和从事工程技术工作奠定坚实的基础。

随着高等工程教育改革的深化,国家对创新型人的迫切需求、学校人才培养方案的改革以及电工电子技术日新月异的发展,都要求工程训练课程进一步加强,以适应这一发展趋势。但是目前我校的“电工电子实习”课程已不能很好地适应教育改革、学校发展与人才培养的需要,因此本文以学校新版人才培养方案制定为契机,在原有“电工电子实习”课程的基础上,改革完善课程结构,研究构建新型教学体系,对促进我校提高工程教学质量具有较强的迫切性和重要性。

1 课程现状分析

1.1 课程设置方面

目前我校的“电工电子实习”课程分为电工电子实习A与电工电子实习B两个类别,是面向我校所有本科专业学生开设的技术基础必修课程。其中A类包含电子技术与电工技术两部分内容,主要面向机电类、电气类专业学生开设;B类只含有电工技术部分,面向全校其它工、理、文、经、管、法等专业学生开设。在教学过程中发现A类课程对于机电类、电气类专业学生而言内容简单,缺少综合型的设计与创新项目,学生得不到系统深入的学习与实践。B类课程对于理工专业学生虽然基本合适,但内容不够全面,对于文、管、经、法类专业的学生则比较牵强,教学实施难度大,偏离了专业培养目标。综合来看,如果在课程设置及内容选择方面,能够根据学生的层次、专业背景及培养目标,全方位多角度考虑学生的需要与专业发展,将教学内容多样化、模块化、层次化,就能很好的解决这一问题,既能让机电类专业学生在原来的基础上进一步深入研究与创新学习,也能让文、管、经、法类专业学生接触基本的电工工程,在工作及生活中做到懂电、会电、安全用电。

1.2 教学师资方面

目前我校该课程的师资队伍学历与专业结构上已趋于合理,但是没有明确的专业方向,缺乏学科建设与发展规划指导,所有教师都集中在电工电子实习A与电工电子实习B这两类课上,没有专业方向的深入,不能满足学生课外设计、参加科技竞赛与创新研究指导的需求,在一定程度上阻碍了开放创新研究与建设实验室的计划,也限制学生与教师的专业发展。

1.3 实验室建设方面

工程实习训练不同于各专业方向的实验,强调的是在理论的基础上与工程应用相结合,体现在工程设计与工程创新方面的训练。因此工程实训实验室不但要保证实习项目的开设及为学生提供独立动手操作的机会,还需要有一定的工程氛围与研究、设计、创新开发的平台。目前我校电工电子实习实验室的建设远远落后于工程教育改革与学生工程教育的需求,缺少应有的工程氛围,大部分的实习教学项目只能分组进行,相当部分的内容只停留在理论讲授和多媒体演示上,没有供学生自主设计、选修课程、开展科技竞赛与创新研究的开放实验室与相应的实习实验平台。

2 课程改革目标与思路

“电工电子实习”课程应以电气、信息与测控等学科理论为基础,以学生为中心,以工程应用为导向,建立工程导向性的课程体系,建设包含基本技能训练、工程应用训练、综合设计与创新研究于一体的开放性、综合型电工电子工程教育与研究中心。学生通过电工电子实习课程能够加深理论知识的理解、激发学习兴趣,掌握必要的工程技术、测量方法、先进设备和工艺,培养学生的安全意识、质量意识、责任意识、创新意识、规范意识等基本工程意识,提高学生的工程素养、实践能力与创新能力[3,4]。

在工程教育课程的改革与建设中,应注重工程背景,强调工程应用,引导学生进行工程训练、工程研究与工程创新,培养学生的工程素养。优质的工程教育是多层次多类型人才培养体系的基础,可以营造突出综合性、实践性、设计性、研究性与创新性为特点的工业环境和科学训练,培养造就大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才,课程改革的主要思路如下:

(1)优化教学内容,构建电工电子实习教学模块群,分层次分专业组织教学,突出专业背景与学生兴趣。

(2)注重基础理论、基本方法、基本技能的传授,强化思维方式、工作作风、社会责任感的训练。

(3)将理论指导、实验教学、工程训练与创新研究融为一体,开放实验室,构建工厂型的实训实验、设计研究与创新环境。

3 工程导向型的教育体系构建

3.1 建立电工电子实习课程模块群

根据学生的专业类别、人才培养目标及我校工程教育实际,以电气学科、电子学科与控制学科为基础,构建了包含基本技能模块组、工程应用模块组、创新研究模块组等三个模块组组成的电工电子实习教学模块群,模块群包括电工技术基础、电子工艺基础、计算机基础、电气控制应用、电子技术应用、工业院制技术、电子系统设计等七个子模块。详细内容如表1所示,具体教学时结合专业特点与培养目标选取相应的教学模块组合即可。

表1电工电子实习课程教学模块群

3.2 建立多学科分层次课程结构

在课程结构的组织上,以工程应用为导向,以学生为中心,以“电工电子实习”课程模块群为基础,各学院及专业结合专业培养目标与电气学科的关系、国家工程教育专业认证标准与要求选取有利于学生学习兴趣提高、实践能力提高及创新能力培养的教学模块,构建多学科分层教学体系,构建流程如图1所示。

图1 模块组合法构建电工电子实习课程体系

新构建的电工电子多层次工程实习教学体系由电工电子实习A、电工电子实习B、电工电子实习C、电工电子实习D与电工电子工程教育系列选修课程组成,分别面向不同专业,可以更好的实施分类教学与层次化教学,示例课程结构如图2,详细内容见表2所示。

3.3 建立大学科多方向工程教研队伍

工程教学与研究队伍是工程教育的实施者、组织者和引导者,学历分布适当、专业结构合理、学科方向明确的教研队伍才能有效的组织工程教育与研究工作,发挥工程教育的最大效能。因此在工程教研队伍的建设上,以“电工电子实习”课程模块群与多学科分层次课程结构为出发点,紧密结合各专业特点与电类学科的联系,准确定位电类学科与工程教育在各专业培养目标中的地位,制定大学科多方向的电类工程教育与研究创新队伍,分别建立了电工电子基础、电子信息技术与测控技术三个工程教学与研究课程组,其组织结构如图3所示。

图2 电工电子实习课程教学体系结构图

图3 大学科多方向的电类工程教育与研究队伍

其中,电工电子基础工程教研课程组侧重电工电子的基本理论与基本知识的讲授、基本方法与基本技能的训练,开课方向为新能源发电、基础配电与家庭用电技术、电工技术基础、电子技术基础、手工锡焊技术、电气控制基础、电气制图、电气柜设计与安装技术等;电子信息技术工程教研组以典型测控设备、电子系统为工程背景,侧重电子设备与信息系统的设计与实践的基本训练,培养学生电子电路的设计、印制电路板的设计与制作、电子系统开发等方面的工程能力,开课方向为电子电路设计与仿真、印制电路板设计与制造、电子系统设计、电子产品组装(THT、SMT)技术等;测控技术工程教研组以工业自动化测控系统为背景,侧重使用计算机技术、信息技术、检测传感与控制技术等,使工业系统更加自动化,并具有可控性及可视性。开课方向为变频器应用技术、PLC应用技术、工业触摸屏应用、传感器技术与应用、测控技术与计算机控制等。

3.4 建立综合型工程教育创新平台

随着国家创新型人才培养措施的实施、专业工程认证的开展与电气、电子与信息技术的发展,我们建设了能够适应各层次与各专业学生需要的全面、系统的工程训练课程体系,为学生提供集工程教学、研究开发与开放创新于一体的综合型、开放型与创新型工程教育中心,该中心组织结构如图4所示。

图4 电工电子工程教育与创新研究中心

新建立的教育中心在教学任务正常进行的同时,预约开放一部分综合实验室,为学生提供设计、开发与科研创新的平台,充分发挥教育资源的功能和效益,进一步探索开放式教学模式。

4 结语

本文立足于“电工电子实习”课程实际,结合高等工程教育改革、国家创新型人才战略与学校人才培养方案的改革,在分析原有“电工电子实习”课程的基础上,提出了教学改革的总体目标与思路;以学生为中心,以工程应用为导向,构建了工程导向性的课程体系,包括建立电工电子实习课程模块群、多学科分层次课程结构、大学科多方向工程教研队伍与综合型工程教育创新平台。新的课程体系能够很好的适应教学实际,可以更好地实施学校的学分制改革与新版人才培养方案,使学生得到现代工业生产、工艺、技术、管理等工业方面的基本训练,培养学生工程实践能力、技术创新能力与工程师基本素养,为以后学习和从事工程技术工作奠定坚实的工程基础。

[1] 李双寿.工程训练中心建设发展展望[C].工程实践和创新教学探索与研究.北京:清华大学出版社,2014:3-9.

[2] 寇志伟,徐明娜,韩文颖,等.电工电子实训课程教学研究与改革[C].工程实践和创新教学探索与研究.北京:清华大学出版社,2014:230-233.

[3] 陈新兵,谢斌盛,龙晓莉,等. 工程教育理念下的电工电子实习改革[J]. 南京:电气电子教学学报,2015,37(4):93-94.

[4] 周素茵,曾松伟,章云. 电工电子实践教学模式改革与实践[J]. 南京:电气电子教学学报,2014,36(1):103-104.

Teaching Reform and Construction of Electrical and Electronics Practice Course

KOU Zhi-wei,LI Wen-jun,ZHAO Wei-guo,GUO Lian-kao, BA Te-er

(Engineeringtrainingcenter,InnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot010051)

In view of the current development trend of engineering education and exploration and teaching practice of Electrical and Electronic Practice course for many years, we present the ideas of teaching reform and construction, modular teaching content, and project oriented teaching model that suitable for curriculum development. Finally, we set up a multidisciplinary hierarchical structure of the course.That can improve the quality of engineering education.

engineering education; electrical and electronic practice course; teaching reform

2016-04-10;

2016-19- 22

内蒙古工业大学高等教育教学重点改革项目(编号:2015110)

寇志伟(1984-),男,博士研究生,研究方向为电工电子及计算机控制和MEMS传感器,E-mail:kouzhiwei@imut.edu.com

G642

A

1008-0686(2017)01-0116-04

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