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        產(chǎn)教融合背景下電路分析課程教學(xué)改革研究

        2021-12-23 01:27:42于海平袁洪春蔣小燕
        科技視界 2021年34期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)課程企業(yè)

        于海平 袁洪春 關(guān) 靜 蔣小燕

        (常州工學(xué)院電氣信息工程學(xué)院,江蘇 常州213032)

        2017年1 月,習(xí)近平同志在十九大報(bào)告中指出,要深化產(chǎn)教融合重大改革任務(wù)。隨后,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》(國辦發(fā)〔2017〕95號以下簡稱《意見》)。《意見》指出,要全面貫徹黨的十九大精神,堅(jiān)持以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想為指導(dǎo),深化職業(yè)教育、高等教育改革,促進(jìn)人才培養(yǎng)供給側(cè)和產(chǎn)業(yè)需求側(cè)結(jié)構(gòu)要素的全方位融合,培養(yǎng)大批高素質(zhì)創(chuàng)新人才和技術(shù)技能人才[1]。常州工學(xué)院地處長三角地區(qū),是電子、電氣類企業(yè)比較集中的地區(qū),學(xué)校充分發(fā)揮地方辦學(xué)優(yōu)勢,大力推進(jìn)產(chǎn)教融合,與各大名企對接開展校企合作辦學(xué)項(xiàng)目,改革人才培養(yǎng)模式。遵照常州工學(xué)院面向基層、服務(wù)地方培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位,結(jié)合電氣信息工程學(xué)院各專業(yè)較好的就業(yè)形勢,努力培養(yǎng)電類企業(yè)的實(shí)用人才。

        電路分析課程是電類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,電路理論嚴(yán)密,邏輯性強(qiáng),有著廣闊的工程背景[2]。學(xué)好電路課程,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,樹立理論聯(lián)系實(shí)際的工程觀點(diǎn),提高分析問題和解決問題能力。同時(shí)該課程也是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,課程建設(shè)將對后續(xù)課程產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。

        1 電路分析課程現(xiàn)狀和存在的問題

        常州工學(xué)院電路分析課程授課對象為電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化以及電子信息工程專業(yè)大學(xué)二年級學(xué)生,課程共有72學(xué)時(shí),其中,理論學(xué)時(shí)60學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)是12學(xué)時(shí)。主要內(nèi)容包括直流電路的分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、三相電路的分析、一階電路、耦合電感電路分析等。

        從教學(xué)內(nèi)容看,電路理論內(nèi)容量大、理論公式推導(dǎo)多,內(nèi)容枯燥,重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容不易掌握。交流電路分析更是比直流電路分析增加了電感電容、耦合電感等元件,學(xué)生如果對直流電路分析方法掌握不夠扎實(shí),將很難理解交流電路知識,學(xué)習(xí)自信心也會受打擊,影響教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

        從實(shí)踐環(huán)節(jié)看,學(xué)院原有電工電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)備相對陳舊、老化,需要維護(hù)更新。但由于實(shí)驗(yàn)裝置年代久遠(yuǎn),原設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)早已不復(fù)存在,設(shè)備維護(hù)困難。開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺少綜合研究型實(shí)驗(yàn),對于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,難度較低且缺乏創(chuàng)新,不利于學(xué)生創(chuàng)造性和個(gè)性化思維的培養(yǎng);缺少與企業(yè)合作的工程實(shí)際案例,學(xué)生對社會前沿技術(shù)、熱門技術(shù)的學(xué)習(xí)了解不足[3];缺乏具體實(shí)際工作情境,不利于學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng),無法體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

        從教師隊(duì)伍看,大部分教師畢業(yè)后直接到校工作,缺乏企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),再加上專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)任務(wù)繁重,教師將大部分時(shí)間都花在教學(xué)、批改作業(yè)、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、整理教學(xué)資料和科研等方面,很難保證社會實(shí)踐時(shí)間,也就不可避免地出現(xiàn)了教學(xué)脫離企業(yè)實(shí)踐的現(xiàn)象。

        2 產(chǎn)教融合課程實(shí)施方案的確定

        課程建設(shè)目標(biāo)需要適應(yīng)社會需求,課題組老師通過調(diào)查走訪畢業(yè)生和用人單位,了解企業(yè)對學(xué)生專業(yè)知識和能力的要求和學(xué)生應(yīng)該具備綜合素質(zhì)等,調(diào)研考取研究生同學(xué)的學(xué)習(xí)感受?!半m然掌握理論知識,但是缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),不知道怎樣把理論知識運(yùn)用到工程實(shí)踐中”“電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容最好貼近實(shí)際生活”……這些都是學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的反饋建議,也為課程教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整提供了基礎(chǔ)資料。再結(jié)合電路課程的課程目標(biāo)和存在的問題,課題組老師積極探索,通過組織課程任課教師和聘請企業(yè)高級技術(shù)人員共同研討,征求企業(yè)專家意見,共同修訂課程教學(xué)內(nèi)容,研討教學(xué)方法,進(jìn)行教學(xué)改革,保證了學(xué)生職業(yè)發(fā)展和企業(yè)工程需要順利對接,保證人才培養(yǎng)質(zhì)量。

        3 產(chǎn)教融合背景下電路分析課程改革策略和實(shí)踐

        3.1 企業(yè)教授進(jìn)課堂,校企雙重指導(dǎo)教學(xué)

        2018年以來,學(xué)校聘請了企業(yè)專家進(jìn)校園參與電路課程教學(xué)或開設(shè)特色講座,讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中接觸到更多的前沿工程技術(shù)知識。這種教學(xué)形式對學(xué)生來說既新鮮又有信服力。從課堂效果看,學(xué)生普遍專心聽講,積極思考問題并參與互動(dòng)。工作經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)教授有著豐富的人生閱歷,在教學(xué)的同時(shí),他們也能為學(xué)生講解自身的工作經(jīng)歷和行業(yè)內(nèi)的勵(lì)志故事,為學(xué)生提供寶貴的經(jīng)驗(yàn),激勵(lì)學(xué)生正確樹立人生目標(biāo),珍惜當(dāng)下,勤奮學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識。

        3.2 校企共研教學(xué)模具,創(chuàng)新教學(xué)方法

        電路課程既有系統(tǒng)的理論知識,又有明確的實(shí)際應(yīng)用要求。為使學(xué)生能把理論和實(shí)際聯(lián)系起來,通過校企合作,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容研發(fā)專業(yè)實(shí)物教具,將傳統(tǒng)的填鴨式理論教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)物教學(xué),使抽象的知識點(diǎn)變得形象、易于理解。學(xué)生通過動(dòng)手操作實(shí)物教具、積極參與互動(dòng),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如,在講授電阻、電容、電感等電路元件時(shí),任課老師將元件帶進(jìn)課堂,學(xué)生能直觀地了解各種類型、各種形狀的電阻、電容和電感等元件,增加感性認(rèn)識。同時(shí)還引入生活中常見的廣告燈燈箱實(shí)例,學(xué)生很驚奇地發(fā)現(xiàn)他們習(xí)以為常的廣告燈里面原來由若干不同顏色LED發(fā)光二極管、水泥電阻和控制器及導(dǎo)線組成,通過這個(gè)簡單電路,學(xué)生很容易理解電阻降壓限流作用對于此類電路的重要性,當(dāng)然也就掌握了電路的組成、電阻的作用,產(chǎn)品設(shè)計(jì)要考慮電阻功率和耐壓值等知識點(diǎn)。學(xué)生在具體實(shí)物電路中探索學(xué)習(xí),突出了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情。

        在講解三相電路教學(xué)內(nèi)容時(shí),三相發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)原理等內(nèi)容復(fù)雜枯燥,學(xué)生很難理解。教學(xué)時(shí),將發(fā)電機(jī)教學(xué)模型帶進(jìn)課堂,讓學(xué)生先觀察結(jié)構(gòu)再動(dòng)手操作。由于教學(xué)模型是完全透明的,內(nèi)部線圈都是由企業(yè)工程師手動(dòng)繞制,三相定子繞組空間彼此120°清晰可見。學(xué)生通過手搖磁鐵產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,觀察到三組線圈中發(fā)光二極管燈亮。還可以通過改變手搖的速度、改變磁感應(yīng)強(qiáng)度不等的磁鐵或者改變線圈和磁鐵的有效作用長度,使燈泡亮度隨之改變。他們在動(dòng)手操作過程中,不知不覺地理解了三相交流電的產(chǎn)生等知識。學(xué)生不僅學(xué)到了知識,還感嘆于企業(yè)工程師親手制作發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)模型。在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境熏陶下,有利于培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神。

        講解諧振電路教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容時(shí),通過現(xiàn)場展現(xiàn)諧振實(shí)驗(yàn)裝置,學(xué)生直接觀察到:隨著電容值大小的改變,電感電壓和電容電壓跟著改變,當(dāng)調(diào)整到某一個(gè)電容值時(shí),可以直觀看到電感電壓和電容電壓表的讀數(shù)幾乎相等的諧振現(xiàn)象,幫助學(xué)生理解諧振概念。講解含有耦合電感電路內(nèi)容時(shí),采用的是長磁路大窗口變壓器模型。如此種種,幾乎每個(gè)章節(jié)都有相應(yīng)的實(shí)物模型或者視頻錄像帶進(jìn)課堂,幫助學(xué)生高效理解、掌握專業(yè)知識。

        3.3 校企共建名師工作室,豐富教學(xué)內(nèi)容

        電路理論教學(xué)課時(shí)有限,老師主要開展理論教學(xué),學(xué)生沒有充足的時(shí)間在課堂上進(jìn)行實(shí)踐。任課老師和學(xué)生同時(shí)加入名師工作室,學(xué)生可以在實(shí)踐中鞏固課堂理論知識,并運(yùn)用到項(xiàng)目實(shí)踐,鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手解決問題。將部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提升為探究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,添加到教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。將“教—學(xué)—做”融為一體,學(xué)生在校既能學(xué)習(xí)到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的理論知識,又能在企業(yè)工程師的指導(dǎo)下了解企業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目任務(wù),使學(xué)生全方位接觸生產(chǎn)、科研,達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的,更好地提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力。

        同時(shí),名師工作室還以科普實(shí)習(xí)基地的形式對社會開放,工作室自主研發(fā)的實(shí)物教具均對外展出,并由本校學(xué)生進(jìn)行講解和演示,目前已接待36批次校外學(xué)生參觀,受到一致好評。

        3.4 校企共商實(shí)驗(yàn),深化實(shí)踐教學(xué)

        為了緩解電工電子實(shí)驗(yàn)室儀器維修問題,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)正常開展,多年來,工程項(xiàng)目背景和工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)工程師長期參與教學(xué)研討,共同參與儀器維護(hù),不但解決了實(shí)驗(yàn)儀器的維護(hù)問題,還對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行有效擴(kuò)展。目前,課題組老師經(jīng)過多次調(diào)研,跟浙江力控達(dá)成合作,引進(jìn)了HKDG-3型高性能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置,利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。對設(shè)計(jì)和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,課題組老師應(yīng)用仿真軟件幫助學(xué)生逐步設(shè)計(jì)電路,融會貫通電路相關(guān)知識,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用和設(shè)計(jì)能力,提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣和能力[4]。

        3.5 校企人才融合,塑造優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

        電路分析課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有9人,包括1名校企合作產(chǎn)業(yè)教授。成員職稱結(jié)構(gòu)合理,教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富。教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷研究和完善教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方案,充分應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)秉承以成果促教學(xué)、以教學(xué)促成成果。教學(xué)成果體現(xiàn)為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,指導(dǎo)學(xué)生參加的電子競賽獲獎(jiǎng)、教師參加多媒體微課課件制作比賽獲獎(jiǎng)和講課比賽獲獎(jiǎng)等。利用校企合作形式,以名師工作室為紐帶,提升教師教學(xué)能力和科研實(shí)踐能力。增進(jìn)老師和企業(yè)間的聯(lián)系,任課老師進(jìn)企業(yè)觀摩學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)行業(yè)前沿技術(shù),掌握相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域最新進(jìn)展,了解校企共建課程需要的職業(yè)素養(yǎng)。教師還積極參加學(xué)術(shù)交流會,進(jìn)一步提高教學(xué)業(yè)務(wù)能力。

        4 產(chǎn)教融合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)效果

        通過兩年的改革實(shí)踐,電路分析課程團(tuán)隊(duì)與企業(yè)深度合作,建設(shè)了穩(wěn)定的校內(nèi)外實(shí)踐基地和穩(wěn)定的師資隊(duì)伍,極大地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

        通過校企合作,提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生在企業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐中,親自參與設(shè)計(jì)制作電路實(shí)物,不斷激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性。部分學(xué)生通過項(xiàng)目實(shí)踐,提升了新產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)能力,并嘗試申報(bào)各類發(fā)明專利,其中17屆朱達(dá)維等4名同學(xué)獲得了《一種RLC振蕩電路模擬裝置》專利證書。同時(shí),產(chǎn)教融合的教學(xué)模式也為學(xué)生提供了豐富的校外實(shí)習(xí)平臺,學(xué)生有機(jī)會深入接觸企業(yè),參與項(xiàng)目合作,工作能力得到了用人單位的充分認(rèn)可?!肮ぷ魈?shí),動(dòng)手操作能力強(qiáng)”,在用人單位座談中,用人單位高度評價(jià)該校畢業(yè)生。在2020年,該校電子信息工程專業(yè)接受教育部工程論證評估時(shí),評估專家專門來到電路分析產(chǎn)教合作工作室進(jìn)行實(shí)地考察,與學(xué)生深入交談。在評估總結(jié)大會上,評估專家充分肯定了產(chǎn)教融合教學(xué)改革效果并在大會上點(diǎn)名表揚(yáng)。課程相關(guān)專業(yè)學(xué)生就業(yè)率、考研錄取率較高,也為學(xué)校贏得了良好的社會聲譽(yù)。

        5 結(jié)語

        通過幾年的教學(xué)實(shí)踐,電路課程通過產(chǎn)教融合、校企合作的培養(yǎng)模式,在幫助學(xué)生鞏固理論知識的同時(shí),學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力有了極大的提高,也驗(yàn)證了這樣的人才培養(yǎng)模式適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)需求,形成了鮮明的課程特色。以后我們將進(jìn)一步研發(fā)貼近課程內(nèi)容的實(shí)物教學(xué)案例,創(chuàng)新教學(xué)方法,豐富教學(xué)內(nèi)容,不斷提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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