時間:2023-03-01 16:29:57
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關(guān)鍵詞:機電一體化,畢業(yè)設(shè)計,措施
Abstract:Thegraduationdesignisanteachingcontentinauniversity,andisalsoankeycontenttoimprovethestudentoverallqualityandtheinnovationability.Thecontentisnotonlyaessentialpracticetrainingindependently,butalsoanimportantsynthesisreorganizationaboutknowledgeintheschool.Thepaperintroduceimprovemeasureaboutteachingqualityfromtheselectedtopic,decidedtopic,Instructionofgraduationdesignandgraduationreply.
keyword:mechanicalandelectronicintegration,Graduationdesign,Measures
1引言
畢業(yè)設(shè)計是高校機電一體化專業(yè)教學中的一個必不可少的教學環(huán)節(jié),是對學校應(yīng)屆畢業(yè)生在畢業(yè)前接受的一次綜合性實踐訓(xùn)練,是對學生所學知識進行整理和系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。它是學生接受設(shè)計任務(wù),在教師指導(dǎo)下獨立進行工程實踐,獲得基本訓(xùn)練并取得成果的過程,它是評估畢業(yè)生學業(yè)成績的一個重要方式,也是提高學生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的關(guān)鍵一環(huán)[1]。結(jié)合我校教學工作的實際情況,我主要從選題、開題環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo),論文答辯等方面,提出了改進畢業(yè)設(shè)計工作的措施。
2立足實際,科學選題
選題是畢業(yè)設(shè)計工作的龍頭,選題質(zhì)量是影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的重要因素,精心挑選畢業(yè)設(shè)計題目,是搞好畢業(yè)設(shè)計的第一步。結(jié)合我校實際情況,我認為當前選題工作存在著一些問題:1、有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠;2、有的選題對學生顯得難度較高,工作量過大;3、有的選題雖然有較高的研究價值,但學生由于怕難或者因就業(yè)等原因而不愿選;4、有的選題雖然取自實際生產(chǎn),但學生并不能完全弄明白生產(chǎn)實際的具體情況,設(shè)計就有脫離實際的情況出現(xiàn);5、有的選題雖然很好,但是學生都選同一類型的題目,相互之間,互相借鑒的比重太大,使的設(shè)計變相的成了一種具體的形式,另外,不同指導(dǎo)教師之間和不同的學生之間設(shè)計題目在難度和份量上也存在一定差異。
針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。
(1)畢業(yè)設(shè)計選題要盡可能做到一人一題,相互之間的共性盡可能少一些,這樣就可以避免學生之間互相抄襲、引用,讓他們能夠真正從設(shè)計的角度去思考問題,達到鍛煉和學習解決實際問題的能力,達到這個教學環(huán)節(jié)實施的意義。
(2)畢業(yè)設(shè)計選題要盡可能聯(lián)系生產(chǎn)實際和工程應(yīng)用的研究。這樣有利于調(diào)動學生的積極性,由于是真做實干,他們就會主動去了解、熟悉有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)的實際情況,積極主動的去分析實際問題,找到解決問題的方法和途徑,使學生的綜合能力得到提高。因此,我們在為2004級機電一體化專業(yè)的學生選題時,選擇了“20Kg鋁錠自動裝箱系統(tǒng)的設(shè)計”,“擦黑板機械人的設(shè)計”,“簡易倪紅燈控制系統(tǒng)的設(shè)計”,“十層電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計”,“電子搶答器的設(shè)計”等新穎的又結(jié)合生產(chǎn)、生活實際的設(shè)計題目,這些題目不僅能夠反映當代科技發(fā)展水平,而且能夠讓學生能進一步了解、把握國內(nèi)外在機電一體化領(lǐng)域的一些最新成果和發(fā)展動態(tài),使學生能夠積極主動的參與到實際課題的研究中來。
(3)要考慮完成課題的客觀條件。學校畢業(yè)設(shè)計經(jīng)費、教學試驗條件都有限,不是任何來自科研實際的課題都可用做畢業(yè)設(shè)計,必須根據(jù)客觀條件來選擇設(shè)計題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗設(shè)施和足夠的經(jīng)費等,因此我們在選題時,一般選用能為學生提供可用的儀器設(shè)備,試驗場地等條件的科研課題,這樣可以為學生做畢業(yè)設(shè)計時提供可以直接操作,鍛煉自己的動手能力的機會。
(4)要有適當?shù)碾y度和深度。舉例說我們選擇“擦黑板機械人的設(shè)計”課題時,考慮到該課題涉及了機械原理、系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)電、模電、單片機、微機原理、匯編等多個領(lǐng)域,涉及的知識面較廣,設(shè)計工作量較大,有一定的深度,學生可以通過綜合應(yīng)用所學的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,在規(guī)定的時間內(nèi)得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學生在有限的畢業(yè)設(shè)計工作時間內(nèi),經(jīng)過努力能完成任務(wù)或做出階段性結(jié)果,我們安排了兩個同學參加,在掌握總體設(shè)計思路的基礎(chǔ)上,分別進行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件設(shè)計等不同部分的的設(shè)計工作,讓每一位同學都各有側(cè)重點地進行研究,經(jīng)過兩位同學的分工合作,最終完成了整個畢業(yè)設(shè)計題目的設(shè)計任務(wù),效果良好。
3加強教學督導(dǎo),落實開題環(huán)節(jié)
為了提高畢業(yè)設(shè)計的教學質(zhì)量,我們借鑒了研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法,在本科畢業(yè)設(shè)計教學中加入開題環(huán)節(jié),其目的是:1、通過開題環(huán)節(jié)可以盡早發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計題目是否滿足專業(yè)要求,學生能夠完成的可能性有多大,能否涵概所學專業(yè)的所有知識等基本問題。2、通過落實開題環(huán)節(jié),還可以強化學生通過查閱文獻資料,廣泛獲取信息的能力,培養(yǎng)學生提出問題、擬定實驗研究方案和設(shè)計方案,進行科學實驗與測試,對數(shù)據(jù)進行整理與分析,撰寫實驗報告、畢業(yè)論文的能力,同時也是對學生的書面表達和口頭表述的能力的培養(yǎng),是落實和加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的有效手段。具體的實施辦法是:
(1)明確落實開題環(huán)節(jié)的必要性。開題的意義在于完善論文設(shè)計方案,使論文設(shè)計方案更加系統(tǒng)化。學生通過收集設(shè)計資料的相關(guān)信息,聽取各方意見,可以明確自己的設(shè)計思路,堅定設(shè)計者的信心。一般說來,將思考的東西正式地講出來和寫出來,會比原來所思考的更有升華的意味,因為從“思”到“說”和“寫”,其間加入了邏輯的創(chuàng)造過程。因為在撰寫開題報告時,就要求學生能夠弄清楚設(shè)計題目的來龍去脈,從而使學生明確畢業(yè)設(shè)計課題的目的和要求,讓他們對題目有更深刻理解與認識,會使原來的設(shè)計思路更加完善和系統(tǒng),令他們對自己的工作做到“胸有成竹”,減少盲目性,避免出現(xiàn)不知從何處入手的尷尬局面。(2)開題環(huán)節(jié)的組織和實施。我們要求學生在開題會之前,,要按規(guī)范書寫開題報告。在開題的時候,學生須持經(jīng)指導(dǎo)老師簽字同意的開題報告書、任務(wù)書及其它相關(guān)資料上臺匯報。主要匯報選題的目標和意義、擬采取的技術(shù)路線和方法、工作基礎(chǔ)、預(yù)期成果和工作計劃等要求的內(nèi)容,要求學生自述10分鐘,然后評審小組根據(jù)學生的自述和開題報告書及其它文本內(nèi)容,對學生畢業(yè)設(shè)計題目是否達到專業(yè)培養(yǎng)目標要求和完成論文設(shè)計的可行性進行考核,并對畢業(yè)設(shè)計題目的設(shè)計廣度、深度、貼切度、重點和難點等提出具體的修改意見。
4采取有效措施,加強過程指導(dǎo)
為了提高我們機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的教學質(zhì)量,我們探索出了一條適用于畢業(yè)設(shè)計的全環(huán)節(jié)教學質(zhì)量監(jiān)控的方法。具體的措施是:1、設(shè)定學生的設(shè)計出勤表,要求學生在規(guī)定的時間內(nèi)簽到,這樣做的目的是可以很好的掌握學生的設(shè)計進度,督促和指導(dǎo)學生按時完成設(shè)計。2、成立設(shè)計指導(dǎo)小組,小組成員盡可能包含所有專業(yè)特長的教師。小組內(nèi)的每一位老師都可以對小組內(nèi)的學生進行自己專長方面的專業(yè)指導(dǎo),這樣可以提高指導(dǎo)設(shè)計者的綜合能力,使畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容準確專業(yè)。3、開展設(shè)計小組例會制度,即每個設(shè)計小組每周開一次例會,主要工作是:要求學生把一周設(shè)計的心得體會在例會上發(fā)言,匯報設(shè)計進度,并提出設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的新問題。這樣做一方面可以跟蹤學生的設(shè)計進度,及時發(fā)現(xiàn)問題,并能及時糾正;另一方面,可以促進教師之間相互交流學習,使教師教學水平共同提高。通過對我校畢業(yè)設(shè)計工作的綜合考核,這種工作方式完全實現(xiàn)了對整個設(shè)計過程的檢測,保證了教學質(zhì)量。
5嚴格考評,保證答辯的質(zhì)量
答辯是畢業(yè)設(shè)計工作的最后一個環(huán)節(jié),是全面檢查和評估畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的重要手段。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業(yè)設(shè)計。我校的具體情況是:根據(jù)不同的專業(yè)成立若干答辯分委會,分委會下轄若干個答辯小組。分委會主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔任。為了加強教學督導(dǎo)作用,我校專門設(shè)立教學督導(dǎo)組,成員都是離退休的老教授,在答辯期間分別派到各個小組指導(dǎo)答辯工作。
畢業(yè)答辯前首先是對學生的畢業(yè)論文進行盲審,要求由除指導(dǎo)教師外的答辯小組2名以上教師認真審查評閱,寫出評閱意見與評分,盲審不通過的不準予參加畢業(yè)答辯,以此來審查學生的答辯資格。通過的同學要準備答辯的ppt,把畢業(yè)論文的結(jié)構(gòu)、主要完成部分及設(shè)計的結(jié)果等內(nèi)容準備出來。答辯時,要求每位同學的答辯自述時間應(yīng)控制在15-20分鐘左右,教師提問20分鐘為左右。在答辯過程中要有專人對學生所提的問題進行記錄,對答辯情況進行匯總。答辯完成后,要求所有答辯小組的成員對各個學生的答辯情況進行決議,給出畢業(yè)答辯成績。畢業(yè)設(shè)計成績評定必須堅持標準,嚴格要求。“優(yōu)秀”的比例應(yīng)嚴格控制在本專業(yè)參加答辯總?cè)藬?shù)的15%以內(nèi),優(yōu)良比例應(yīng)嚴格控制在60%以內(nèi)。
畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,除了本身的學術(shù)水平、應(yīng)用價值另外,還應(yīng)考察學生解決實際問題的能力、對知識的綜合應(yīng)用能力、在工作中查閱處理信息和應(yīng)用各種工具的能力、撰寫科研報告和表達交流的能力以及在工作中的團隊協(xié)作能力等。對畢業(yè)設(shè)計擬評“優(yōu)秀”的學生,要求參加各系答辯分委會組織的集中答辯。對畢業(yè)設(shè)計平時不認真、小組答辯成績較差的學生,由相關(guān)分委會組織復(fù)答辯后視情況決定是否給予通過。答辯委員會要辦事公正,治學嚴謹,嚴把質(zhì)量關(guān),對畢業(yè)設(shè)計達不到教學要求的,決不姑息。
6結(jié)論
要想搞好畢業(yè)設(shè)計工作,關(guān)鍵的是要做到“五個到位”,即認識到位、經(jīng)費投入到位、指導(dǎo)教師到位、學生到位和管理工作到位。另外,,消除學生畢業(yè)前的各種干擾,專心做好畢業(yè)設(shè)計,是本階段學生思想政治工作的重點。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業(yè)設(shè)計。正確認識畢業(yè)設(shè)計的重要性將有利于保障和提高教學質(zhì)量,實現(xiàn)為社會輸入合格人才的要求。
根據(jù)機電一體化人才培養(yǎng)方案和本專業(yè)的課程設(shè)置,研究改革課程設(shè)計大綱基本要求。根據(jù)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求,課題的方向主要分為兩大方向進行選擇:一類題目主要針對應(yīng)用能力培養(yǎng),把本專業(yè)的知識進行有機的綜合,提高學生的綜合實踐能力;另一類題目主要針對創(chuàng)新能力培養(yǎng),結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計大賽相關(guān)題目,把本專業(yè)的知識進行創(chuàng)新性應(yīng)用,提高學生的創(chuàng)新設(shè)計能力。普通型課程設(shè)計題目1)向?qū)W生征集。在課程中學生擁有與課程設(shè)計相關(guān)的好想法,可以展開討論,要求對其方案進行分析,符合課程設(shè)計要求的,教師根據(jù)其內(nèi)容下達課程設(shè)計的任務(wù)。實踐證明,對自己提供方向的題目,學生的積極性會很強。2)選擇典型機電一體化產(chǎn)品讓學生進行設(shè)計,結(jié)合學生的實力進行選取,同時與本專業(yè)的專業(yè)方向盡可能的相關(guān),開發(fā)學生的潛能。比如數(shù)控方向的學生,可以選擇數(shù)控車床工作臺二維運動伺服進給系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)控銑床工作臺三維運動伺服進給系統(tǒng)設(shè)計等,為未來職業(yè)發(fā)展打下好的基礎(chǔ)。3)學習借鑒其他學校機電一體化設(shè)計的內(nèi)容,在現(xiàn)有設(shè)計內(nèi)容的基礎(chǔ)上,根據(jù)本校本專業(yè)課程設(shè)置的特點,對設(shè)計的內(nèi)容做以適當增減,以適合本專業(yè)的學生。創(chuàng)新型課程設(shè)計題目可以借鑒全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的課題[3],其中每屆成功參與全國總決賽的作品都收錄在決賽作品選集中,由高等教育出版社出版。這里面有比較好的案例,同時作品中也存在可以改進的地方,有興趣的學生可以從中選擇與機電一體化相關(guān)的課題,提升自己的能力。在條件允許的情況下,可以做出產(chǎn)品的模型,提高學生的機電一體化能力,同時也可以為學生參加今后的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽做準備,做到“以學促賽,以賽促學”。在專業(yè)教學中,學生經(jīng)常會困惑本專業(yè)畢業(yè)后到底有什么前途?能做什么?機電一體化課程設(shè)計教學貼近實際,能把多門專業(yè)課有機地結(jié)合起來,把枯燥的課本知識靈活地運用,極大地鼓舞了學生的興趣,激發(fā)學生對實際問題的思考,對工程實踐產(chǎn)生濃厚的興趣。堅持理論教學與實踐教學并重,可大幅提高教學效率和教學質(zhì)量,同時為選拔優(yōu)秀學生參加機械類學科競賽提供條件。
2課程設(shè)計的實施方式
課程設(shè)計實施方案:設(shè)計報告書是對整個設(shè)計過程的總結(jié)和提升,也是進行工程交流的重要文獻資料,通過指導(dǎo)學生撰寫課程設(shè)計報告書,培養(yǎng)學生撰寫工程技術(shù)文檔的能力。對設(shè)計說明書的撰寫,提出如下要求:1)嚴禁課程設(shè)計報告抄襲,基本工作獨立完成;2)根據(jù)任務(wù)書能提出合理的設(shè)計方案和機構(gòu)的工作原理;3)設(shè)計要符合國家標準,學會使用設(shè)計手冊、專業(yè)術(shù)語、專業(yè)名詞規(guī)范;4)設(shè)計圖圖紙規(guī)范,符合設(shè)計說明書的要求,不照抄手冊和案例,設(shè)計參數(shù)與圖紙相一致;5)學會使用專業(yè)相關(guān)軟件,對設(shè)計的機械機構(gòu)和控制部分進行分析和仿真,是驗證設(shè)計正確的有效手段之一;6)課程設(shè)計配備了一些實際的零部件可供學生設(shè)計使用,以及基本的控制電路,學生要具備一定的實踐操作能力,掌握器件的選擇與焊接,會進行程序的編寫,掌握系統(tǒng)故障的檢測與維修能力。課程設(shè)計采用分組式進行,每個小組3~5人,視工作量而定。課題難度較大可以分五人,原則上一般三人為一組。每個小組在規(guī)定的時間完成基本要求,每個學生都要參與該組課程設(shè)計答辯,通過問題了解學生在課程設(shè)計中所做的主要工作,檢查有無抄襲情況、有無坐享其成的學生,結(jié)合設(shè)計報告書的撰寫質(zhì)量和實際所做的產(chǎn)品質(zhì)量進行綜合評定。
3實施效果
通過在重慶大學機械電子工程專業(yè)的實踐,在機械電子工程專業(yè)中開設(shè)機電一體化課程設(shè)計,已基本摸索出培養(yǎng)機電復(fù)合型技術(shù)人才的規(guī)律。普通型題目實現(xiàn)機電融合、知識整合理論教學與工程實踐并重。由于在教學中缺乏機電知識綜合運用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,學生在學習了機械設(shè)計、機械制造和電子技術(shù)、計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)等基礎(chǔ)課程后,不能很好地將機、電的知識融會貫通,大多數(shù)學生也只是了解基本的機電設(shè)備的基本功能,在系統(tǒng)運用中存在問題,在機電一體化系統(tǒng)的綜合設(shè)計方面存在不少困難。通過開設(shè)機電一體化課程設(shè)計實踐教學環(huán)節(jié),通過理論設(shè)計與實際操作,比如數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的設(shè)計,從電機、聯(lián)軸器、絲杠、導(dǎo)軌的設(shè)計到型號的選擇、控制單片機的設(shè)計與仿真,最終實現(xiàn)數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的裝配與調(diào)試。機電一體化課程設(shè)計對學生的理論知識與實踐緊密地連接起來,提高了學生的綜合應(yīng)用能力。創(chuàng)新型題目為學生參加機械創(chuàng)新競賽做了鋪墊通過課程設(shè)計,為機械學科學生參加如全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽做了鋪墊。在第六屆全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽(重慶賽區(qū))中,學生榮獲重慶賽區(qū)一等獎一項、二等獎一項。其中,“幻顯黑板”作品獲得國家專利。該作品包括了框架的設(shè)計、傳動系統(tǒng)布置,控制系統(tǒng)采用單片機控制,執(zhí)行元件有步進電機、直流電機、電磁離合器、電磁制動器、光電編碼器等器件。本次參賽作品充分運用機電一體化技術(shù),機電一體化課程設(shè)計改革效果顯著。
4結(jié)語
根據(jù)機電一體化專業(yè)特點,從新生剛?cè)胄>烷_始引導(dǎo)學生去了解本專業(yè)的特點,利用他們對新環(huán)境、新專業(yè)和新知識的好奇心,去參觀前面畢業(yè)生所做的優(yōu)秀作品,甚至可結(jié)合無人工廠、機械手等,進行講解和觀看,在他們對柔性加工系統(tǒng)的高自動化、高效率、高精度感到驚奇與贊許的同時,通過分析對比國內(nèi)與國外在機電一體化產(chǎn)品及技術(shù)上的現(xiàn)實差距,增強學生的進取心和責任感,使學生知道機電一體化專業(yè)是一份高層次、高水平的技術(shù)工作,是推進我國現(xiàn)代化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。通過對本專業(yè)前景的認知和了解,學生的學習激情和求知的欲望很容易就會被激發(fā)起來,從而能全身心地投入以后的機電專業(yè)的學習中去。
二、組織教學
利用項目教學法,以任務(wù)驅(qū)動的模式教學,教師要認真鉆研每個知識點,怎樣以這種教學方式呈現(xiàn),給學生創(chuàng)設(shè)教學情境,讓學生探索發(fā)現(xiàn)新知識,并要注重培養(yǎng)學生的團隊合作精神。并在學習中讓學生進行分組討論、交流、爭論,對學生在學習中的表現(xiàn)進行測評、點評、互評和打分。機電一體化專業(yè)具有新穎化、復(fù)合化和靈活多變的特點,要想培養(yǎng)出具有自主學習能力、有創(chuàng)新理念和動手能力強的高素質(zhì)技術(shù)工人,就必須使學生在學校的學習中體會到“想學”“愛學”“會學”的過程,而不僅僅是被動的只是“學會”。
三、自主學習
進行了以上學習后,學生基本上學會了構(gòu)建新知識的方法和步驟,各種思維能力也都有了發(fā)展,此時學生可以自主地進行學習和研究,教師可以作為一個旁觀者輔助學生進行學習,并提出有價值的建議。并讓學生進行自我分析和評價,提高反思和批判能力、實踐能力和創(chuàng)新意識。
四、形成成果
1.1課程體系開發(fā)理念與思路機電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系從專業(yè)人才培養(yǎng)目標出發(fā),以就業(yè)為導(dǎo)向,基礎(chǔ)知識以“必需、夠用”為度,專業(yè)知識強調(diào)針對性和實用性,對課程內(nèi)容進行優(yōu)化整合,加強實踐教學內(nèi)容,以應(yīng)用技能和基本素質(zhì)培養(yǎng)為主線,構(gòu)建與專業(yè)培養(yǎng)目標相適應(yīng)的課程體系,培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才,以適應(yīng)現(xiàn)代社會的需要。機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是面向地方人才需求,服務(wù)現(xiàn)代制造行業(yè)(企業(yè)),培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、管理和服務(wù)第一線需要,具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神,具備完成機械加工、機床電氣系統(tǒng)的故障診斷與維修、自動化生產(chǎn)線的組裝與調(diào)試工作的能力;主要從事機械零部件簡單設(shè)計、加工與工藝編制、機床電氣系統(tǒng)的故障診斷與維修、自動化生產(chǎn)線的安裝、調(diào)試、操作與維修工作的高素質(zhì)技能型專門人才,課程的開發(fā)思路見圖1。①通過企業(yè)調(diào)研,網(wǎng)上招聘調(diào)查及召開研討會等方式了解當前社會對人才的需要情況,確定機電一體化技術(shù)專業(yè)的工作崗位;②對機電專業(yè)的職業(yè)崗位及崗位所對應(yīng)的主要工作任務(wù)進行分析;③結(jié)合機電企業(yè)、行業(yè)生產(chǎn)任務(wù)和學校已具備的教學條件,提煉典型工作任務(wù);④根據(jù)典型的工作任務(wù)確定學習領(lǐng)域,即所學課程。圍繞上述人才培養(yǎng)目標,根據(jù)機電技術(shù)領(lǐng)域和機電行業(yè)(企業(yè))的工作任務(wù)的要求,參照機電相關(guān)的職業(yè)資格標準,與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)符合機電職業(yè)崗位的學習領(lǐng)域,確定教學內(nèi)容,合理選擇工作任務(wù),設(shè)計若干教學項目,將相關(guān)知識、技能、素質(zhì)按照學生的認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律,由易到難,由單一到復(fù)雜融于各教學項目,通過對各教學項目的學習,實現(xiàn)知識、技能、素質(zhì)同步提高,培養(yǎng)學生相關(guān)專業(yè)技能。機電一體化專業(yè)工作崗位及主要工作任務(wù)如表1所示。
1.2課程體系設(shè)置機電一體化技術(shù)專業(yè)是一門跨學科的綜合性專業(yè),因此專業(yè)課程設(shè)置必須是綜合的,課程設(shè)置應(yīng)與專業(yè)培養(yǎng)目標一致,以就業(yè)為主導(dǎo),設(shè)置六門左右的的專業(yè)核心課程,使學生通過學習專業(yè)核心課程,能熟悉本專業(yè)的培養(yǎng)方向,形成有特點的機電專業(yè)課程體系,如表2所示。其中,一般專業(yè)課為學習專業(yè)核心課提供必須、夠用的理論基礎(chǔ)。專業(yè)核心課培養(yǎng)學生的職業(yè)能力,實踐技能課強化學生的基本技能和綜合運用知識的能力,比如通過《焊接與萬用表組裝實訓(xùn)》課程學習,既可以提高學生的焊接技能,又可以讓學生熟悉電子產(chǎn)品制作與調(diào)試的過程。通過頂崗實習,幫助學生將知識、技能融會貫通,形成職業(yè)崗位能力。素質(zhì)拓展課主要是拓寬學生的專業(yè)視野、為職業(yè)能力遷移和可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
2專業(yè)課程改革
2.1教學內(nèi)容的改革教學內(nèi)容主要抓機電專業(yè)的特點,理論以夠用為標準,少講原理等枯燥的內(nèi)容,加大實踐教學環(huán)節(jié)課時,注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng),并且使學生的實踐操作更接近企業(yè)的實際操作標準。例如將《電氣控制技術(shù)》、《電力拖動基礎(chǔ)》與《傳感器與檢測技術(shù)》等課程整合為《單元電氣控制電路分析與制作》。精講常用的理論知識,以實踐操作為主,讓學生在操作過程中獲得更多知識和能力。將《機械制圖》和《AutoCAD》課程進行整合為《機械制圖及CAD》,讓學生在手工繪圖的同時,學會計算機輔助繪圖,學生可以通過計算機繪圖更好地驗證所學理論知識的正確性。將《電工電子技術(shù)》拆分為《電工基礎(chǔ)》和《單元電子電路分析與調(diào)試》,不但加大課程實踐操作課時,而且增加了學生電子產(chǎn)品制作的內(nèi)容,使理論和實踐更加緊密的結(jié)合起來。
2.2教學方法的改革
2.2.1教、學、做一體化教學方法《單元電氣控制電路分析與制作》課程主要是培養(yǎng)學生基礎(chǔ)的電氣控制電路設(shè)計能力、電氣接線能力與電氣線路故障查找能力,此課程采用教、學、做一體化方法來教學。例如:對三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路,老師先對三相異步電動機正反轉(zhuǎn)工作原理進行簡單介紹,然后學生根據(jù)基本的“三相異步電動機全壓起動單相運轉(zhuǎn)控制電路”來設(shè)出“三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路”,老師然后完善電路,學生根據(jù)設(shè)計出的電路現(xiàn)場實際接線,最后通過同組互檢,沒問題可以通電,檢查三相異步電動機的轉(zhuǎn)動方向變化情況。
2.2.2項目式教學方法[3]《械制圖及CAD》課程主要培養(yǎng)學生的機械樣圖的繪制和識圖能力,也是企業(yè)技術(shù)人員必備的一項技能。可以按照企業(yè)的工作過程,把課程內(nèi)容拆分為幾個項目,每個項目下可以有幾個子項目———任務(wù),主要項目見表3,項目由簡單到復(fù)雜,知識點循序漸進、由淺入深、由易到難,項目的合理性決定了學生能力的培養(yǎng)和教學效果。
2.2.3討論式教學方法為了配合機電專業(yè)課改革,學校為專業(yè)課改革建立專業(yè)化教室,專業(yè)化教室的布置與傳統(tǒng)教室不同,采用六邊形課桌,每6個人一組。老師講述基本理論后,布置任務(wù)讓學生分組討論,每組推薦一名同學提交小組討論結(jié)果,讓全體同學再進行討論,最后選定出優(yōu)質(zhì)的實施方案。
1.專業(yè)人才培養(yǎng)目標。本專業(yè)培養(yǎng)掌握機電一體化技術(shù)的基本知識與技能,能適應(yīng)自動機械及成套生產(chǎn)線設(shè)備的制造、安裝、調(diào)試、運行維護與管理、技術(shù)改造等一線崗位需要的工作能力,具備良好的職業(yè)道德,具有可持續(xù)發(fā)展能力的高技能型人才。(1)掌握一定的基本理論知識。在培養(yǎng)過程中,要求學生必須具備以下知識:計算機應(yīng)用基礎(chǔ)和處理文字、圖形的方法;機械制圖、電氣控制的技術(shù)標準及零件幾何精度、檢驗檢測標準;機電設(shè)備維修工藝的基本理論與知識;機電設(shè)備氣液控制回路的原理、安裝、調(diào)試與維護;電氣工程基本知識及傳感器、儀表的應(yīng)用、元件安裝、調(diào)試與維護;失效機械零部件測繪設(shè)計的基本知識和方法,以及零部件修復(fù)常見工藝和修理方法;自動機的結(jié)構(gòu)組成、自動生產(chǎn)線的布局與選型知識。(2)培養(yǎng)一定的專業(yè)技能。要求學生必須掌握以下專業(yè)技能:使用計算機處理文字、圖形,利用互聯(lián)網(wǎng)獲取信息和知識的能力;能操作一般的加工機床加工機械零部件,能利用手動工具加工、修復(fù)易損機械零部件;能解決電氣工程基本問題,會分析、安裝、調(diào)試常用生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng);能讀懂常見的氣壓、液壓回路圖,并會繪制、分析回路,能按照回路圖進行元件的安裝和調(diào)試,會分析故障;能根據(jù)自動生產(chǎn)線設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖進行裝配、調(diào)試機器,并能對其他同類設(shè)備進行分析和使用;獲得對自動機與生產(chǎn)線生產(chǎn)、裝配車間的管理能力。同時,培養(yǎng)學生具有良好的思想政治素質(zhì)、身體素質(zhì)和文化基礎(chǔ)。畢業(yè)生就業(yè)崗位主要是自動機械及成套生產(chǎn)線制造崗位,如機電設(shè)備零部件設(shè)計、整機設(shè)計、制造檢驗、安裝與調(diào)試、外協(xié)與銷售。自動機械及成套生產(chǎn)線使用崗位,如在液態(tài)飲料、調(diào)味品、奶制品、日化品、及食品等生產(chǎn)企業(yè),從事設(shè)備安裝、調(diào)試、維修、運行與管理。其他機電一體化產(chǎn)品及成套制造企業(yè),如地鐵安裝調(diào)試、汽車裝配,游樂設(shè)備裝配及使用,煙草包裝設(shè)備安裝與維護,塑料加工設(shè)備安裝調(diào)試,印刷包裝設(shè)備安裝調(diào)試,工業(yè)機器人安裝調(diào)試及應(yīng)用等。
2.專業(yè)人才培養(yǎng)方案的實施。專業(yè)核心課程實施項目化教學,采取學習任務(wù)與工作任務(wù)一致、課堂與實習地點一體、仿真與生產(chǎn)結(jié)合、專職與兼職教師合作的工學結(jié)合教學模式。[2]對自動生產(chǎn)設(shè)備安裝與維修、典型自動機控制技術(shù)、工業(yè)機器人操作維護與編程等課程,采取分階段教學,第一階段由專任教師進行多媒體分析講授,設(shè)備工作原理、結(jié)構(gòu)等理論知識,及對工藝原理、結(jié)構(gòu)的仿真分析,第二階段集中實踐教學,專任教師與兼職教師合作完成,將學生分組,圍繞設(shè)備觀察、分析,答疑,按照行動導(dǎo)向教學法,進行設(shè)備零部件拆裝、維修等項目實訓(xùn),并根據(jù)項目情況,定期輪換。
3.實施人才共育的形式、途徑與方法。積極學習和借鑒新加坡、德國的職業(yè)教育先進理念,探索并實施教學做一體化、邊做邊學的教學方法,采用現(xiàn)代化教學手段,給學生傳授更多的信息量,注重培養(yǎng)學生的自主學習能力、專業(yè)動手能力和職業(yè)綜合能力。每屆學生在第五學期進行有專業(yè)特色的《生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》實習,這是專業(yè)工學結(jié)合教學中一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。采取的形式是:實習前由專業(yè)教師和企業(yè),就學生的實習崗位、實習項目、管理和安全等方面進行協(xié)商,簽訂校、企和實習生三方實習協(xié)議,明確各方的責權(quán)利。學生深入企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,成為企業(yè)準員工,按照企業(yè)的規(guī)章制度做事,在校內(nèi)外指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,參加專業(yè)相關(guān)自動機械設(shè)備的制造、安裝、調(diào)試、運行、維護,達到理論聯(lián)系實際、訓(xùn)練專業(yè)基本技能和職業(yè)素養(yǎng),同時學會如何正確認識和融入社會。另外,還將“挑戰(zhàn)杯”等項目與畢業(yè)設(shè)計結(jié)合起來,以賽促學,提升學生綜合運用所學知識解決問題的能力,提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。
二、專業(yè)教學改革特色與創(chuàng)新
1.創(chuàng)新工學結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。按照校企協(xié)同育人的理念,與行業(yè)企業(yè)共同研討,對機電專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行創(chuàng)新,學生在“廠中校、校中廠”的教學情境中,進行課堂仿真學習、實訓(xùn)室里實踐學習、實習基地車間生產(chǎn)訓(xùn)練,即車間做課堂,上班即上課;同時還有在企業(yè)里的課堂分析與思考。這樣,學生在做中學、學中做,教師在做學中施教,學生的知識、技能、素質(zhì)得到綜合訓(xùn)練。
2.構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)寬厚、特色鮮明的課程體系?;跈C電專業(yè)崗位職業(yè)能力,構(gòu)建了“以自動生產(chǎn)線工作過程為導(dǎo)向,以培養(yǎng)設(shè)備制造、安裝、調(diào)試、運行等崗位技術(shù)能力為主線”的課程體系,設(shè)置了專業(yè)根基寬厚的專業(yè)技術(shù)課程,培養(yǎng)學生掌握機械工程、電氣電子工程、信息控制技術(shù)的基本知識與技能,具備自主學習能力,獲得可持續(xù)發(fā)展和再就業(yè)適應(yīng)能力。[3]設(shè)置特色鮮明的核心課程,培養(yǎng)專業(yè)核心與綜合能力,能適應(yīng)工作崗位、快速與社會接軌。專業(yè)課程教學內(nèi)容更豐富,由原來的灌裝生產(chǎn)線設(shè)備擴展到諸如包裝印刷機械、加工成型機械、工業(yè)機器人與機械手等自動生產(chǎn)線領(lǐng)域,涉及范圍更寬廣。
3.做學一體,教學手段與方法靈活多樣。積極開展課堂與現(xiàn)場一體化教學,實施項目驅(qū)動“分步”實踐教學法,車間做課堂,工作中上課,不同內(nèi)容、不同手段,靈活運用,教學做一體化。對機電設(shè)備的原理性、陳述性知識,采取多媒體課室、車間現(xiàn)場集中教學,以動作模擬,原理仿真、視頻教材等進行分析;對于測繪、拆卸、安裝、調(diào)試、檢測類技能培養(yǎng),采取在實訓(xùn)室、企業(yè)車間現(xiàn)場,教師或師傅示范指導(dǎo)、培訓(xùn)錄像觀看、學生動手實踐的手段與方法,力求實現(xiàn)最佳教學效果。
4.實踐教學條件有很大改善。按照企業(yè)模式和專業(yè)教學要求規(guī)劃實訓(xùn)室,校內(nèi)生產(chǎn)性實訓(xùn)條件不斷改善,滿足課程改革和專業(yè)發(fā)展需要,建設(shè)自動生產(chǎn)線技術(shù)實訓(xùn)基地,改建、擴建、新建專業(yè)實訓(xùn)室,現(xiàn)有150個工位,滿足實訓(xùn)需要。通過多種方式鞏固和新建校外實習基地,近年來新建了30家校外實習基地,滿足學生校外教學實習和頂崗實習的需要。
三、專業(yè)建設(shè)的進一步提升
1.重點培養(yǎng),均衡發(fā)展,提升教師水平與能力。用兩三年時間,培養(yǎng)具有廣泛影響力和國際視野的雙師型、教授級專業(yè)帶頭人。重點培養(yǎng)中青年骨干教師,分批次送往國內(nèi)外一流院校進修、知名企業(yè)培訓(xùn),著重培養(yǎng)其機電設(shè)備的制造、裝配調(diào)試專業(yè)技能,提高專業(yè)執(zhí)教水平。采取企業(yè)推薦與學??己讼嘟Y(jié)合,聘請既有理論水平又有豐富機電產(chǎn)品設(shè)計制造、安裝、調(diào)試實踐經(jīng)驗的企業(yè)技術(shù)人員作為兼職教師。建設(shè)兼職教師資源庫,由兼職教師擔任專業(yè)性、技術(shù)性強的實踐類課程教學。涉及食品、輕化工自動生產(chǎn)線設(shè)備的制造及應(yīng)用、地鐵安裝調(diào)試、汽車裝配、游樂設(shè)備裝配及使用、煙草機械使用維護、工業(yè)機器人安裝調(diào)試等領(lǐng)域。
2.拓寬視野,加強專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)。圍繞廣東輕工行業(yè)技能型人才的需求,利用本專業(yè)的校企合作基礎(chǔ),創(chuàng)新校企合作平臺,加深校企合作的力度和深度,并以專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)為核心,加強專業(yè)的國際合作。課程按照分級開發(fā)、全面提升的思路,設(shè)置“機電一體化認知課—機電技術(shù)基礎(chǔ)課—機電職業(yè)能力綜合課—可持續(xù)發(fā)展的拓展類”。依托實習基地,以新材料、新工藝、新方法、新標準為原則,編撰與科技發(fā)展相適應(yīng)、適合機電專業(yè)人才培養(yǎng)的專業(yè)教材。
3.創(chuàng)造條件,提高實踐育人效果。結(jié)合學校的“重點平臺建設(shè)躍升”計劃,以“廣東省自動生產(chǎn)線裝備研發(fā)技術(shù)平臺”項目為依托,完善現(xiàn)有校內(nèi)實踐教學條件,購置一批機電產(chǎn)品單元裝置,包括機電傳動單元、工業(yè)機器人、機械手單元、游樂設(shè)備單元、地鐵控制單元、煙草機械單元、塑料機械單元等,滿足分組教學,現(xiàn)場進行結(jié)構(gòu)分解、維修裝配、仿真分析,著重培養(yǎng)學生的動手能力、分析決策和創(chuàng)新思維能力。維護好原有輕工包裝生產(chǎn)線設(shè)備制造與使用企業(yè)實習基地,加強與大型企業(yè)的合作,開拓新校外基地,涉及煙草設(shè)備、地鐵設(shè)備、汽車裝配、游樂設(shè)備、塑料加工設(shè)備等機電產(chǎn)品制造與使用諸多領(lǐng)域,拓寬本專業(yè)就業(yè)面。
4.對接產(chǎn)業(yè),增強社會服務(wù)能力。作為面向輕工業(yè)服務(wù)的輕工機械行業(yè)產(chǎn)品門類眾多、標準化程度不高、企業(yè)規(guī)模不大,中小型民營輕工機械企業(yè)占相當比例。在目前生產(chǎn)一線用工緊張的形勢下,很多中小型企業(yè)希望學校能靈活實施專業(yè)人才培養(yǎng)方案,盡快解決設(shè)備工程現(xiàn)場安裝調(diào)試、技術(shù)服務(wù)方面用人難的問題。我們提出“就地培養(yǎng)”措施,教師緊密聯(lián)系企業(yè),主動面向本行業(yè)企業(yè)開展企業(yè)員工和從業(yè)人員的培訓(xùn)和學歷提升,積極開展對口支援與交流。第四學期后期,企業(yè)來校進行宣傳介紹,鼓勵學生報名,初步預(yù)訂學生為準員工,第五學期以實習組形式整個學期到企業(yè)實習,教師送課到企業(yè)現(xiàn)場教學、就地培養(yǎng),解決企業(yè)問題。同時,充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),改造傳統(tǒng)教學模式,開發(fā)應(yīng)用仿真流程、虛擬生產(chǎn)等數(shù)字化教學資源,搭建校企數(shù)字傳輸課程,實現(xiàn)校企聯(lián)合教學,做到共享優(yōu)質(zhì)教學資源。
(一)不完善的教學條件
在我國,大部分中職院校中,雖然擁有基本的專業(yè)課程以及相關(guān)的實訓(xùn)條件。但是,大多數(shù)的中職院校的教學模式傾向于:驗證性。缺少大型綜合性的機電一體化實驗課程,即:缺少機電一體化專業(yè)的綜合性以及針對性。從而嚴重影響到了機電一體化專業(yè)的實踐能力的培養(yǎng)。所以,針對不完善的教學條件現(xiàn)狀,中職院校可以采用與小型企業(yè)合作的方式,進而實現(xiàn)本專業(yè)學生的實踐能力的提高。
(二)師資力量薄弱
在中職院校中,很少有“雙師型”教師,即使是有,存在的比例也相對較小。而對于專業(yè)的理論教師來說,他們并沒有足夠的能力進行實訓(xùn)教學。所以,中職院??梢圆捎闷赣闷髽I(yè)的高資歷的員工對學生進行相關(guān)的實踐培訓(xùn)內(nèi)容。
(三)沒有進行系統(tǒng)的專業(yè)定位
在我國部分中職院校中,并沒有制定系統(tǒng)的專業(yè)定位。嚴格意義上來說,電子與機械不能作為一個學科來學習的。而對于中職學生來說,在三年之內(nèi),準確掌握兩個學科的所有知識,是不科學的。從理論的基礎(chǔ)上而言,應(yīng)該制定一個側(cè)重面,或以機為主,或以電為主。
二、專業(yè)改革與專業(yè)課程課程體系構(gòu)建
(一)重新構(gòu)建專業(yè)課程體系
大學的課程體系的建設(shè)要在專業(yè)教育的特征開始,要根據(jù)職位必須具備的知識與能力進行。應(yīng)該把知識的運用作為重點,針對課程進行升級和調(diào)整,全面思考和中職的聯(lián)系,防止重復(fù)。課程體系在建設(shè)的過程中,應(yīng)該遵循以下幾點:首先,把要培育的對象分解到各個教學模塊單元。并且要明確各個教學模塊單元能夠承受的職能以及需要培育的知識與能力。其次,應(yīng)該調(diào)整好教學模塊間互相重復(fù)和交叉的知識。綜合化的課程應(yīng)該重點培育綜合運用知識的能力。再次,理論教學和實踐教學應(yīng)該有機的結(jié)合在一起。應(yīng)該運用“講練式”的現(xiàn)場教學或者“啟發(fā)式”的教學方式。最后,課程的整體設(shè)置比較注重針對性與實用性,而不是理論知識的完善性與系統(tǒng)性。綜上所述,專業(yè)的課程體系分為兩方面,即綜合化系列的課程與專門化模塊課程。1.綜合化系列課程(1)機械制圖,具體包括原來機械制圖的內(nèi)容,以及添加了計算機協(xié)助繪圖的內(nèi)容。讓學生把制圖、尺寸標注以及公差標注結(jié)合在一起。(2)機械設(shè)計基礎(chǔ),包括三部分,即工程力學、金屬材料和熱處理以及機械原理。這個課程重點是培育學生與機械工程有關(guān)的基礎(chǔ)知識與能力。(3)傳感器技術(shù),具體包括三部分,即傳感器的類型、運用以及原理。(4)計算機應(yīng)用技術(shù),包括三個方面,即計算機的原理、編程以及資料的處理。(5)機電一體化系統(tǒng)設(shè)計,包括三部分,即商品設(shè)計的方式、系統(tǒng)的設(shè)計實例以及掌控的形式與策略。2.專門化模塊課程專門化模塊通常是依照設(shè)置的方向,融合本專業(yè)的發(fā)展情況和對人才需要的狀況,在畢業(yè)實習期間完成。此模塊完成的核心是,在就業(yè)之前進行相關(guān)培訓(xùn),為之后的工作打下較好的基礎(chǔ),并且要明確實踐性和全面性。師資、設(shè)備符合條件的學校,在學校期間就應(yīng)該完成這個模塊。在完成的過程中,應(yīng)該把學生分為幾個專業(yè)的合作小組,學生可以隨意進入各個小組。各個合作組需要完成一個子課題。而子課題根據(jù)本質(zhì)的不同能夠分為生產(chǎn)加工型、開發(fā)設(shè)計型以及生產(chǎn)綜合型這三方面。師資、設(shè)備不符合條件的學校,應(yīng)該和企業(yè)合作,將專業(yè)化的模塊放入企業(yè)中來實行。使得老師和企業(yè)員工依照企業(yè)的狀況,共同完成模塊課程的開發(fā)和教學。
(二)實踐教學課時設(shè)置原則
一、采用類比的形式創(chuàng)設(shè)情境,化“抽象復(fù)雜”為“形象直觀”
類比的形式在電工教學中很常見,如我們常以“電流”和“水流”相類比,研究電流理論;以“人在運動場地跑一圈”來類比“電荷在任意回路繞行一周”;以“汽車的剎車過程”來類比“一階電路的過渡過程”等。筆者僅以《數(shù)字電路》課程中采用文字游戲作類比簡述其應(yīng)用。如在“邏輯代數(shù)的基本運算規(guī)則”一節(jié),涉及高中代數(shù)“集合”理論內(nèi)容較多,常規(guī)教學方法是以“文氏圖”的形式進行講解。在此基礎(chǔ)上,筆者靈活運用了文字形式,以“A”表示“文具”,以“AB”表示“鉛筆”,則“A+AB”表示“文具和鉛筆”,從語法結(jié)構(gòu)看,二者是從屬關(guān)系,不能并列,因此,“A+AB=A”。教學采用這種形式進行后,學生不但理解了該表達式的含義,而且記憶深刻,更能推廣應(yīng)用到“A+ABC=A”“AB+ABC=AB”,效果十分明顯。
二、以角色設(shè)計的形式創(chuàng)設(shè)情境,生動形象,易于接受
如筆者在進行“基本RS觸發(fā)器”這一內(nèi)容講授時,為使學生能夠根據(jù)基本RS觸發(fā)器的邏輯符號(見圖1),深入理解并迅速記憶相應(yīng)的邏輯功能表(見表1),采用了角色設(shè)計的形式。即把兩個輸入端分別設(shè)計成兩個領(lǐng)導(dǎo),其級別相同,代號分別為“RD”和“SD”。代號為“RD”的領(lǐng)導(dǎo)負責將輸出端Q的狀態(tài)置為0,而代號為“SD”的領(lǐng)導(dǎo)負責將輸出端Q的狀態(tài)置為1,當輸入端狀態(tài)為0時(如RD=0),表示相應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo)(如RD)下達相關(guān)置數(shù)命令(如令Q=0);輸入端狀態(tài)為1時,表示領(lǐng)導(dǎo)沒有命令下達。這樣,當“RD=1,SD=1”時,含義為“兩個領(lǐng)導(dǎo)均沒有命令下達,輸出端狀態(tài)應(yīng)‘保持’不變”;而當“RD=1,SD=0”時,含義為“領(lǐng)導(dǎo)SD已下達命令,輸出端Q的狀態(tài)應(yīng)為1”;相應(yīng)的,在“RD=0,SD=1”情況下,含義為“領(lǐng)導(dǎo)RD已下令,Q的狀態(tài)應(yīng)為0”。對于最后一行“RD=0,SD=0”,情況比較特殊,其含義為“兩個領(lǐng)導(dǎo)下達了兩個相反的命令,因此,輸出端不知所從,‘狀態(tài)不確定’”。以這種形式進行教學生動形象,又極富趣味性,既避開了繁雜的物理過程分析,又便于學生理解和接受,效果非常好。與類比方法相類似,采用角色設(shè)計的形式也要貼近學生的生活。在某些場合下如能結(jié)合角色體驗和角色表演,則更能活躍課堂氣氛,達到最佳效果。
三、利用直觀教具創(chuàng)設(shè)情境,激趣導(dǎo)學
在專業(yè)課教學中,恰當靈活地運用實物、掛圖、投影、錄像、多媒體等直觀教具,以具體形象來創(chuàng)設(shè)情境。例如,在講授“一階電路的暫態(tài)分析”時,筆者先以汽車的剎車過程為類比引出本課,然后以圖2所示“過渡過程的產(chǎn)生”做演示實驗,使學生在基本了解了過渡過程概念的基礎(chǔ)上,實實在在地看到了一階電路的過渡過程現(xiàn)象,同時在與電阻支路進行對比的過程中,深刻感受到了“電容元件和電感元件的儲能作用才是造成電路發(fā)生過渡過程的根本原因”這一既重要又抽象的結(jié)論。在機電一體化專業(yè)課教學過程中,筆者打破了常規(guī)教學“先分析研究基本理論,然后再做驗證性實驗”的路子,而是先做觀察性實驗,給學生一個感性認識,然后再從理論的角度分析、研究。這樣,理論教學就有了針對性,既便于將學生的感性認識上升到理性認識,又容易激起學生的興趣。如筆者在進行“疊加原理”和“戴維南定理”教學時,就將教學活動安排在實驗室進行,先做觀察性實驗,然后作理論性講解。需要說明的是,無論是做觀察性實驗還是演示性實驗,教師一定要精心組織、設(shè)計,要使被觀察的實驗現(xiàn)象比較突出,要提醒學生注意相關(guān)現(xiàn)象的發(fā)生,或重點強調(diào)某些操作步驟,以達到最好的效果。
四、利用提問和討論創(chuàng)設(shè)情境,發(fā)展學生的思維