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基于学科竞赛的“电工实习”探索与改革


“电工实习”作为一门重要的学科基础必修课,是大学生接受工程实践训练的首要教学环节,在人才培养过程中越来越重要。学生可通过电工实习,加深对电工装置及电子元器件的认知,掌握一般的电工电子基本工艺技能,熟悉电工装置及电子产品的制作工艺和实际生产过程。目前,大部分高校的电工实习仍旧采用老式的线路进行实习,局限于传统的教学方法、思路和手段,跟不上科技的发展,不能满足社会对专业人才的需求。因此,上海工程技术大学(下文简称“我校”)依托学科竞赛平台,对电工实习进行了改革,将一部分竞赛内容加入其中,使电工实习模块化,以满足不同学科、不同专业的学生培养需求,达到培养学生的创新思维和动手能力的目的。
学科竞赛是大学生综合运用基础知识解决实际问题、实现理论到实践转化的一个平台。目前,我校认定的学科竞赛共有19项,主要参与的学科竞赛有:全国大学生工程训练综合能力竞赛、上海市大学生机械工程创新大赛、全国大学生智能汽车竞赛、“西门子杯”中国智能制造挑战赛等,这些竞赛项目都有一定的应用背景,内容广泛,综合性强。学生积极参与竞赛,既可激发学习兴趣、提升学习的主动性、拓展知识面,又能锻炼他们自主查阅资料、分析问题、解决问题、综合设计、语言表达等方面的能力,还有助于培养学生的创新思维、塑造创新人格、提升创新能力。
一、重视电工实习的硬件建设
我校工程实训中心电工实习场地分为三部分,分别为强电实习室、弱电实习室和PLC实习室。其中,强电实习室配有操作柜40套,弱电实习室配有操作台90套,PLC实习室配有操作台40套,都可容纳2个班级同时进行实习,但是由于实习室面积大,未做分割,导致2个班级同时开展实习时会产生干扰,影响教学效果。因此,新设了智能家居实验室和数控机床故障诊断与排除实验室,增加了实习的场地,实现了小班化教育,并丰富了实习内容,能使学生进一步了解先进知识和技术。
二、改革教学内容
“电工实习”作为一门学科基础必修课,其内容涉及电工和电子两大部分,分别包括电工基本知识,正反转起动控制线路和Y-△起动控制线路的工作原理、接线检测及故障排除,电子基本知识,电子线路图基本原理、焊接、测试与故障排除。但是,这些内容从20世纪90年代至今基本未做更改,已跟不上科技日益发展的新局面。因此,基于我校以培养高素质应用型创新人才为目标,打造卓越工程师的理念,电工技术理论及实践教学团队以原有的实践教学内容为基础,新增了现代化智能家居电气系统、机床故障诊断及电气调试两大内容,力求实习内容与学科竞赛内容相结合,以基础电工电子知识为基点,竞赛基础技能为切入点,切实提高学生的实践动手能力,开拓学生的创新思维。其中,现代化智能家居电气系统包括进行与智能家居有关的电路安装与测试,如:智能调光控制线路、窗帘自动控制线路,智能家居场景控制设计与调试。学生可通过该实习内容,了解和掌握一些可应用于生活之中的新技术,从而激发学生的好奇心和动手兴趣。鼓励学生把课堂上学到的知识和技能应用到生活中,甚至可在教师的指导下对自己的家居产品做一些智能系统的植入和应用。机床故障诊断及电气调试包括了解机床的种类、机床电气线路、电气线路的安装和调试、分析机床故障点并做出诊断和排除,该实习内容可与金工实习相融会贯通,并在金工实习的基础上进一步了解和掌握机床有关知识和技能,这对于希望参加全国大学生工程训练综合能力竞赛、上海市大学生机械工程创新大赛的学生来说尤为重要。
三、改革实践教学体系,探索新的实践教学方法
“电工实习”课程以往都采用板书和教师示范的形式进行教学,但是随着学生人数日益增多,这种教学方法逐渐显示其弊端。由于实习中很多示范动作都是比较精细、快速的,而且每个教师的教学能力不同,要使每个学生都了解如何操作需要进行分组讲解,对于理解力和操作能力较差的学生来说可能需要反复多次讲解示范,费时费力,影响教学质量。因此,在传统教学方法的基础上可引入多媒体教学。多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,师生共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优的教学效果。
综上所述,学生是创新的主体,每个学生都有创新能力,“电工实习”不仅能提高学生的实践动手能力,更能把所学的知识与学科竞赛相对接,使学生产生开拓创新的激情,还可以把枯燥的理论知识内化为一种新的创新能力。基于学科竞赛的“电工实习”改革还需要在实践教学中不断探索与研究,将学科竞赛与实践教学有机结合,实践教学与技能训练的融合对提高实践教学质量、培养创新性人才具有积极的作用。本文依托学科竞赛,对沿袭多年的实践教学体系进行了改革与创新,更新和增加了实习内容,完善了实践教学体系,强调不断加强实践教学研究,培养学生的动手能力和创新能力。随着科学技术进步和教学改革的深化,“电工实习”课程也将不断摸索新的教学思路和方法,以适应社会需求、人才发展的需求,培养出具有创新能力的应用型人才。

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