1 创新实践课现状分析
近几年,电气工程及其自动化专业相关创新实践的教学过程 大都存在着以下问题。1) 实践课程内容过深、缺乏趣味性,不能 引起学生兴趣,学生缺乏参与感。2) 课程教学进度安排不够合理, 缺乏梯度,从而导致学生对所学知识缺乏基础,无法做充足的准 备学习效果不好。3) 教学形式单一,课堂形式多以教师为中心, 缺乏师生、生生交流,不能有效地提高学习效率。4) 考核形式不 尽合理,缺乏对学生创新思路的鼓励,一定程度上制约了学生创 新能力的培养和提高。
2 电气工程创新培养
2.1 创新实践课程内容 电气工程创新实践课的前修理论性课程为电路、电子技术、C 语言程序设计与电力电子技术等,课程实践性很强,要拥有较 好的基础知识,在实践中对知识深入钻研、理解,综合提高学生 创新实践能力。根据学校及实验室的硬件设施条件,在课程内容 设计时,结合本专业的基础知识,尽量选用新颖创新的实验设计 题目,同时要强化计算机的应用能力,题目多元化。综上,选用 肖瑾主编的《本科电子系统设计综合创新实践教程》作为课程教 材,主要包括五方面的教学内容。1) 电子工艺:主要介绍常用电 子元器件、常用仪器和电子设计中的常用开发系统。2)EDA 设计 软件:主要有 AltiumDesigner,OrCAD,PADSPCB 设计和焊接等。 3) 单片机学习与实践:包括基本概念和开发环境的复习以及程序 编写和调试的练习。4) 模块电路训练:主要涉及直流稳压电源设 计、单片机最小系统设计、单片机接口电路与程序设计、信号发 生及调理电路和模块电路综合应用。5) 全国大学生电子设计案例 分析:包括单相 AC-DC 变换电路、开关电源模块并联供电系统和 光伏并网发电模拟装置设计等。其中,前两部分内容多以理论讲 述及分析为主,后三部分内容选定其中典型案例开设实验,通过 实验调试分析,使学生全面了解项目制作的设计思路、方案分析 和实现过程,达到提高实践创新能力的目的。开设的实验内容如 下。1) 直流稳压电源的设计:理解直流稳压电源的工作原理及各 元件的作用;掌握常用 DC-DC 电源电路设计方案分析。2) 单片机 最小系统设计:熟悉单片机最小系统组成;掌握各单元电路特点 与设计方法。3) 单片机接口电路与程序设计:复习显示模块、输 入设备接口和通信模块设计;重点掌握 A/D,D/A 转换电路设计。 4) 信号发生及调理电路:掌握方波、三角波、正弦波生成电路和 各种运算放大电路。5) 单相 AC-DC 变换电路设计:注重整流电路 原理分析和设计方案、报告书写、模型制作与展示。6) 开关电源 模块并联供电系统设计:注重开关电源电路原理分析和设计方案、 报告书写、模型制作与展示。7) 光伏并网发电模拟装置设计:注 重光伏并网发电模拟装置原理分析和设计方案、报告书写、模型 作品与展示。综上所述,本课程的理论和实验教学内容设定主要 有三方面目标:一是使学生熟悉和掌握电子系统设计的基本思想、 原理和方法;二是使学生熟练掌握电计的多种应用软件和各 种常用模块电路;三是使学生掌握编程语言技巧和项目研发的方 法步骤,了解学科的发展前沿动向,提高动手实践和创新能力。
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2.2 加强实验的综合创新性 实验是实践教学环节的主要内容,但传统模式下实验内容大多是较为单一和固定的验证型实验,照葫芦画瓢的教学模式难以 激发学生的热情和兴趣,学生在整个实践教学环节中难以接触真 实的项目,更不了解电力工业的最新发展和需求情况,难以培养 学生的创新和动手实践能力,导致工作之后不能迅速适应行业的 发展。新形势下,应采取引导和启发的方式培养学生的操作能力 与创新思维,鼓励学生多方位、多角度思考,而不要局限在某一范围内。此外,还应避免统一实验教学模式,要认识到学生水平 有高有低,因此要根据实际情况有针对性的组织教学工作。在具 体教学方法上,可以尝试在实验前通过播放视频资料或计算机辅 助教学材料,使学生对实验台的总体结构、实验器件,以及实验 设备的外观、性能、位置做到心中有数,对所做实验的物理过程 和实验结果有一个整体概念,这样可以使学生对实验教学内容和 过程一目了然,增强了学生的感性认识,有助于学生对所做实验 的理解,提高了学生的动手动脑能力。另外,还能形成以学生为 主体、教师为主导的符合现代化教育要求的实验教学模式。指导 教师给定一个或多个综合性的实验题目,在课程设计阶段,要求 学生完成实验的方案设计并写出正确的实验方法和步骤,并要求 学生完成相应的数字仿真计算;在实验阶段,学生要按照设计的 实验方案进行实验。指导教师应允许和鼓励学生相互讨论,要耐 心细致地引导学生,帮助学生完成正确的方案设计。学生只有通 过复习理论课上所学的知识,并且查阅相关资料才能完成实验方 案的设计。这样既可以开拓学生的视野、调动学生的主动性、巩 固学生的理论知识,又可以提高学生的科研设计能力,发挥学生 的创新能力,从而进一步提高实践教学环节的质量。
2.3 以项目为驱动,将科研成果融入实践教学 以项目为驱动,可以促进教学与科研之间的发展与更新,通过将科研成果转化为教学资源,拓展学生的专业理论视角,鼓励 学生对于理论知识的思考。将项目成果引入课程教学中,不仅丰 富了教学内容,而且实现了科研与教学的有效依托。如在科研项 目的支持下,列车运行监控仿真实验系统、铁路调度集中控制仿 真实验系统、铁路信号资源虚拟化仿真实验系统等科研教学平台 得到建立,这些科研教学平台在用于科研的同时,还可以在大学 生实践教育(例如:实习、课程设计、毕业设计)等方面发挥重 要作用。教学带动科研、科研促进教学,提高了高速铁路交通信 息与控制领域的研究和教学水平。
总结:高校实践创新教学的目标是培养学生严谨的科学态度 和创新意识,提高解决工程实际问题的能力。在教学过程中需要 不断地修改和完善,才能达到培养“具备较强创新精神的高素质 工程技术人才”的目标。
参考文献:
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[2] 蔡黎 , 王欣煜 , 邱刚 . 电气工程及其自动化专业实践教 学的几点思考 [J]. 电脑知识与技术 : 学术交流 ,2016,12(32).
[3] 陈吉明 . 创新实践课程教学中科学思维能力的培养 [J]. 实验室研究与探索 ,2011,30(2).
论文作者:游金权
论文发表刊物:《红地产》2017年7月
论文发表时间:2018/4/2
标签:学生论文; 电路论文; 科研论文; 单片机论文; 模块论文; 教学内容论文; 并网发电论文; 《红地产》2017年7月论文;