張守峰

（金淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 淮安 223003）

電工電子是工科類一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，實(shí)踐性較強(qiáng)。目前在高等職業(yè)院校教學(xué)過程中，存在著一些不足，如：實(shí)踐性教學(xué)通常是理論教學(xué)的支持與補(bǔ)充，實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主，內(nèi)容比較簡(jiǎn)單；設(shè)備通常以試驗(yàn)箱為主，實(shí)踐條件及運(yùn)用手段比較單一；實(shí)訓(xùn)以綜合性實(shí)訓(xùn)作為實(shí)踐的最高層次，缺少創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑。根據(jù)社會(huì)的需求和學(xué)生的實(shí)際情況，應(yīng)重視電工電子的實(shí)踐教學(xué)，筆者提出以驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和競(jìng)賽性三個(gè)層次遞進(jìn)式的實(shí)踐能力創(chuàng)新性培養(yǎng)模式，基本情況如圖1所示。

圖1 電工電子實(shí)踐能力“三個(gè)層次”培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)

一、確立電工電子實(shí)踐課程的主體地位

要想提高電工電子實(shí)踐能力的培養(yǎng)效果，首先從思想上提高其地位。以往通常把電工電子實(shí)踐教學(xué)作為理論教學(xué)的延伸、拓展和深化，實(shí)驗(yàn)附屬于相關(guān)的理論知識(shí)。近年來高職學(xué)生理論知識(shí)的儲(chǔ)備和自學(xué)能力不足的問題日益突出，以理論知識(shí)為主線的教學(xué)思想造成學(xué)生理論知識(shí)差，技能薄弱，不能滿足企業(yè)要求的困頓局面。為此，高職院?？梢砸劳袓徫荒芰σ螅央姽る娮訉?shí)踐性內(nèi)容獨(dú)立為實(shí)踐課程，確立電工電子實(shí)踐能力培養(yǎng)為主的課程模式，教學(xué)改革思路如2所示。

圖2 電工電子課程教學(xué)改革結(jié)構(gòu)圖

電工電子課程改革后，理論課程教學(xué)課時(shí)由90課時(shí)調(diào)整到30課時(shí)，教學(xué)組織形式以教師講授為主，教學(xué)內(nèi)容主要是電工電子基礎(chǔ)知識(shí)，包括直流電路基本概念、定律和相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)單計(jì)算，單相正弦交流電路基本概念與三要素，二極管與三極管及數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ)。電工電子實(shí)踐課程由20課時(shí)調(diào)整到90課時(shí)，以項(xiàng)目為載體，采用理實(shí)一體化的教學(xué)方法，內(nèi)容包括常見元器件和芯片認(rèn)識(shí)、特性和應(yīng)用方案，萬用表、示波器和信號(hào)發(fā)生器等儀器儀表的使用，把有難度的理論知識(shí)納入到項(xiàng)目中，并融入電工電子最新的發(fā)展應(yīng)用[1]。

二、確立設(shè)計(jì)為主的實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置

在以往的電工電子課程中，實(shí)踐形式分為驗(yàn)證性試驗(yàn)和綜合實(shí)訓(xùn)，實(shí)踐內(nèi)容簡(jiǎn)單。為了更好地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和主動(dòng)性，學(xué)校按照驗(yàn)證性試驗(yàn)20%、設(shè)計(jì)性實(shí)踐60%和競(jìng)賽性設(shè)計(jì)20%的“三個(gè)層次”設(shè)置電工電子實(shí)踐內(nèi)容和相應(yīng)的教學(xué)課時(shí)，設(shè)計(jì)性實(shí)踐內(nèi)容占主體地位。

（一）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

電工電子驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，借助于綜合試驗(yàn)箱，培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)置如表1，通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)鍛煉了學(xué)生連接和測(cè)試電路的能力，培養(yǎng)了學(xué)生正確使用常用儀器儀表的能力，初步學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、驗(yàn)證電路定理和定律的能力。

表1 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)置

（二）設(shè)計(jì)性實(shí)踐

設(shè)計(jì)性實(shí)踐采用試驗(yàn)箱、PCB板和仿真軟件的手段，實(shí)踐內(nèi)容更加豐富，完成實(shí)踐的立題、方案、儀器準(zhǔn)備、操作、處理和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。設(shè)計(jì)性實(shí)踐一般依次采用三種模式，一是自主設(shè)計(jì)，二是電路仿真設(shè)計(jì)，三是綜合性設(shè)計(jì)。

1.自主設(shè)計(jì)。一些高職院校建有電工電子實(shí)踐課程網(wǎng)站，制作了儀器儀表視頻教學(xué)課件，指出了容易出現(xiàn)的電路連接錯(cuò)誤和儀器儀表操作不當(dāng)?shù)葐栴}；實(shí)驗(yàn)室和器材對(duì)學(xué)生開放，保證了學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)踐的順利完成[2]。自主設(shè)計(jì)實(shí)踐以開放性教學(xué)為主要形式，由逐漸遞進(jìn)的簡(jiǎn)單自主設(shè)計(jì)和典型功能電路自主設(shè)計(jì)兩部分構(gòu)成，主要內(nèi)容如表2所示。

表2 自主設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置

第一部分是簡(jiǎn)單自主設(shè)計(jì)，在試驗(yàn)箱上完成，是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過渡形式。如 “混聯(lián)電路設(shè)計(jì)與測(cè)試”，提前查閱電阻、電壓、電流和電路用到的相關(guān)知識(shí)，在試驗(yàn)箱上自行設(shè)計(jì)串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)電路，測(cè)量、整理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。第二部分是典型功能電路自主設(shè)計(jì)，主要運(yùn)用常用元件和芯片在PCB板上完成。如典型功能電路基于555脈沖發(fā)生器設(shè)計(jì)，首先查閱555芯片相關(guān)知識(shí)，然后選取分立元件，設(shè)計(jì)制作PCB功能電路模塊，最后檢測(cè)電路板性能，調(diào)試并記錄功能電路數(shù)據(jù)。將完成的功能模塊電路編號(hào)入庫為競(jìng)賽和科研利用，在有限的實(shí)踐經(jīng)費(fèi)條件下，又能夠促使學(xué)生順利從基本設(shè)計(jì)到研發(fā)方向轉(zhuǎn)型。

自主設(shè)計(jì)實(shí)踐要求教師盡量做到由指導(dǎo)變?yōu)橐龑?dǎo)，提倡并促進(jìn)學(xué)生間的交流，給學(xué)生以最大的自由空間。雖然電路設(shè)計(jì)和電路板焊接都不如成品美觀，但項(xiàng)目過程中充分培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神、交流溝通能力、計(jì)劃組織能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力。

2.電路設(shè)計(jì)與仿真。教學(xué)內(nèi)容包括功率因數(shù)仿真設(shè)計(jì)、三相電路仿真設(shè)計(jì)、三運(yùn)放差動(dòng)應(yīng)用仿真設(shè)計(jì)、RS觸發(fā)器控制電機(jī)仿真設(shè)計(jì)、計(jì)數(shù)器仿真設(shè)計(jì)等。電工電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備和新器件層出不窮，EDA軟件可以減少元器件的損耗，過程快捷、方便和高效，在許多企業(yè)一線工作崗位都有運(yùn)用，熟練運(yùn)用EDA軟件也是電子工程師等崗位的基本要求。而Protel軟件具有全三維操作環(huán)境，非常適合電工電子電路設(shè)計(jì)[3]。

運(yùn)用EDA仿真軟件培養(yǎng)電工電子實(shí)踐能力，并不是單純地以EDA仿真軟件代替實(shí)際操作，而是在學(xué)生具有一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥灾髟O(shè)計(jì)能力的前提下，使EDA仿真軟件結(jié)合自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＠鐚W(xué)生掌握焊接能力、能夠識(shí)別常用元器件、熟練使用儀器儀表等基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，運(yùn)用EDA軟件設(shè)計(jì)電路，用虛擬儀表測(cè)試波形，仿真調(diào)試電路相關(guān)參數(shù)，非常接近實(shí)際情況。

3.綜合性設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容為萬用表焊接與檢測(cè)、直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)或數(shù)字鐘設(shè)計(jì)，完成理論分析、原理性設(shè)計(jì)、實(shí)踐制作，提高學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的應(yīng)用能力。以項(xiàng)目為載體，以工作任務(wù)來安排教學(xué)內(nèi)容；以學(xué)生為主體，以提高學(xué)生綜臺(tái)素質(zhì)為目標(biāo)。實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)集中教學(xué)，項(xiàng)目分解成若干個(gè)工作任務(wù)，將知識(shí)點(diǎn)、能力點(diǎn)和職業(yè)素質(zhì)融于實(shí)際操作過程，進(jìn)行過程考核[4]。

三、確立競(jìng)賽性實(shí)踐的深層次培養(yǎng)方案

高職院校通常的實(shí)踐模式可以培養(yǎng)出大部分優(yōu)秀的產(chǎn)業(yè)工人，而一些更優(yōu)秀的學(xué)生可以通過競(jìng)賽性實(shí)踐培養(yǎng)成為企業(yè)基層研發(fā)人員，學(xué)校有計(jì)劃地開展電工電子實(shí)踐課程競(jìng)賽和學(xué)科競(jìng)賽。中國(guó)科學(xué)院院士李大潛說：“參加競(jìng)賽，無論成績(jī)?nèi)绾?，都可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，鼓勵(lì)他們動(dòng)手、創(chuàng)新、協(xié)作，積極進(jìn)取，學(xué)以致用[5]”。

電工電子實(shí)踐課程競(jìng)賽強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)，突出應(yīng)用性，盡量聯(lián)系實(shí)際工程問題，內(nèi)容主要是常見電子器件識(shí)別與使用、常用儀器儀表熟練運(yùn)用和電路主要點(diǎn)測(cè)量等實(shí)踐應(yīng)用能力；學(xué)科競(jìng)賽以組織學(xué)生參加各類大學(xué)生實(shí)踐競(jìng)賽為主，是培養(yǎng)大學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì)的有效手段，主要有省、市電子學(xué)會(huì)電子設(shè)計(jì)大賽和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。鼓勵(lì)師生積極參與，經(jīng)過雙向選擇，組成一個(gè)競(jìng)賽的有機(jī)結(jié)合體，指導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生小組自主完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制作和分析，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。

四、考核評(píng)價(jià)方案

電工電子實(shí)踐課程把理論知識(shí)考核融入到技能考核中，以實(shí)踐過程考核為主，采用“四段-兩結(jié)合”方式進(jìn)行考核，重點(diǎn)考核學(xué)生的實(shí)踐能力。四段即驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)踐、綜合性設(shè)計(jì)和競(jìng)賽性實(shí)踐，兩結(jié)合即老師評(píng)價(jià)與學(xué)生互評(píng)相結(jié)合。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)20分，每個(gè)實(shí)驗(yàn)5分，考核內(nèi)容側(cè)重于常見元器件的認(rèn)識(shí)和常用儀器儀表的使用；設(shè)計(jì)性實(shí)踐50分（自主設(shè)計(jì)30分，仿真設(shè)計(jì)20分），每個(gè)項(xiàng)目10分，考核側(cè)重于項(xiàng)目所需元件選擇、電路設(shè)計(jì)與測(cè)試能力、仿真電路調(diào)試能力及知識(shí)拓展能力；綜合性設(shè)計(jì)20分，根據(jù)專業(yè)不同項(xiàng)目有所區(qū)別，考核側(cè)重于項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)能力、PCB板設(shè)計(jì)與制作能力、產(chǎn)品檢測(cè)能力與團(tuán)隊(duì)合作能力；競(jìng)賽性實(shí)踐10分，考核側(cè)重于理論知識(shí)拓展能力和實(shí)踐技能應(yīng)用能力。

五、總結(jié)

筆者所在的學(xué)校在這幾年的教學(xué)改革過程中，電工電子實(shí)踐課程采用了“驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、競(jìng)賽性”三個(gè)層次的實(shí)踐能力培養(yǎng)模式，取得了明顯的效果。設(shè)計(jì)性實(shí)踐內(nèi)容得到了全體學(xué)生認(rèn)同，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力有明顯提高，實(shí)踐能力獲得了企業(yè)的好評(píng)；在許多大學(xué)生電工電子學(xué)科競(jìng)賽中取得了優(yōu)異的成績(jī)，一些畢業(yè)生就業(yè)層次邁上了更高的臺(tái)階。然而，由于學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)比較多，存在著師資力量不足、指導(dǎo)教師自身提高慢和實(shí)踐投入經(jīng)費(fèi)不足的問題，隨著國(guó)家對(duì)職業(yè)教育的重視，同時(shí)學(xué)校加強(qiáng)與企業(yè)的交流與合作，引進(jìn)企業(yè)兼職教師和教師脫產(chǎn)到企業(yè)培訓(xùn)，問題將會(huì)逐漸緩解和解決。

[1]胡章飛.電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)與教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013（9）：154-156.

[2]劉海春.基于航空特色的“電工電子技術(shù)”課程教學(xué)實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2013（4）：35-36.

[3]雷敏.基于多媒體課件的仿真實(shí)驗(yàn)在電工電子實(shí)驗(yàn)中的作用 [J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（5）：127-128.

[4]肖杰.電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式改革研究與實(shí)踐 [J].湖南第一師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（5）：48-50.

[5]趙興龍.電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)與探索[J].寧夏師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（3）：95-98.