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本文作者:刘静安艳玲作者单位:大庆华凯石油化工设计工程有限公司
改革实践教学内容
对整个专业实验课程进行整合和优化,增加了“三性”实验项目的比重。实验改革重点是减少验证性、演示性实验,加大设计性、综合性实验的比例;整合实验内容,形成理论验证、操作训练、综合训练渐进式、层次化的实验体系,着重培养学生的动手操作能力,培养学生的设计能力以及发现问题、分析问题和解决问题的实践能力。未来学习者社会的和情绪的能力与技能的发展,学习者的学习能力,以及在复杂系统中寻求某种途径的能力,去探求、判断、组织和创造性地运用有关信息的能力将变得更加重要,因此在实验教学、课程设计等环节突出了“案例式教学”方法的应用,强调面向工程实际,借助“案例式教学”较强的综合性和启发性、明确的目的性以及学生参与的主体性,努力培养学生严密的思维能力、终身学习的习惯、人际交往技巧和协作精神以及创新精神。课程设计是高等工程教育最重要的实践教学环节,它是由学生独立完成的一项综合性、创造性、设计性的大型作业。电力系统分析课程设计时间(潮流计算、短路电流计算)4周。通过课程设计之后,学生加深了对理论知识的理解,掌握了数学建模的思路,提高了计算机编程能力和运用软件仿真能力,培养了学生实践能力和创新能力,增强了学生设计综合素质。
实践教学体系中的创新手段
以“电力系统分析”的教学为例,该课程是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业必修课程,在整个电气工程专业课程体系中起到承上启下的桥梁作用,对后续专业课程的进一步学习及培养学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力起着非常重要的作用。建立了专业实践教学的跟踪管理机制。对课程设计、认识实习、生产实习和毕业实习的成绩评定方法进行改革,制定多元化的综合考试方法,主要采取平时跟踪考核(占20%)、实习日记(20%)、实践课程报告(占40%)和综合答辩(占20%)来评定学生成绩。以学生应该具备和接受的知识结构、能力结构来构建课程体系。随着社会经济和科学技术的发展,对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言,培养范围不仅要有一级学科“电气工程”的特色,应具备“强、弱电”的知识结构,而且也应当具备较广的人文、社会等方面的知识,有较强的实践动手能力。为改善教学效果,在实践环节中引入了基于PSCAD的仿真实验平台,作为理论教学模块与动态模拟实验模块的中间过渡环节,有效地提高了学员的学习兴趣与主动性。优化课程结构和学生毕业考试体制,建立完善的系统。理论学习、实训操作的完成质量,作为学生推荐就业的依据,建立健全和改革学生毕业考核制度,也是进一步深化职业教育教学改革的重要举措。通过增加潮流计算仿真计算环节,将学员从复杂的公式和繁重的计算中解脱出来,不仅可以更好地掌握各种潮流计算方法,理解其优缺点,还可以通过修改模型参数,直观再现系统潮流过负荷、电压越线等状态,提高学员的综合分析能力。实际条件难以满足、系统的安全运行也不允许的大型实验,也可通过软件仿真来完成。通过设置具有综合意义的、前后有机联系的综合性、设计性实验,于实验课上集中练习、研讨,充分利用动模实验室主机联网功能,将多个此实验平机构成一个可变的多机环型电力网络,进行各种潮流分析实验,实现电力系统的检测、控制、监视、保护、调度的自动化等模拟仿真,提高实验教学的效率与质量,巩固和加深学生对电力系统相关理论课程的理解,拓宽专业知识。
一、学生课程成绩与毕业论文档案资料特点
在高校,每一个学生都有自己的成绩单,都要提交一份自己的毕业论文(少数专业学生没有毕业论文要求)。学生课程成绩与毕业论文是反映教学效果和质量的重要档案资料,两类档案资料的显著共性特征是学生身份信息唯一和明确具体,体现在每位学生的学号具有唯一性。在教学进程中,这两类档案资料的时间属性也很明确,学生课程成绩每学期都有记载,毕业论文在本科学制最后一学期提交归档。此外,学生课程成绩具有私密性、调用频率高等特性;毕业论文属于学生科研成果,成果归属权清晰,学校有对成果进行使用的权利,除保密论文外,一般毕业论文均具有开放性,可供其他人和机构查询。毕业论文还具有页码多、图表字数多等特点,纸质档案占据较大的保存空间。归纳和理解学生课程成绩和毕业论文档案资料特点,是开展档案管理和编研工作的基础。
二、以身份信息为支点的档案组卷及双重管理
传统的常用的成绩档案和毕业论文档案组卷方法是采用入学年度与院系别(专业)相结合如组卷方法,或者采用以毕业年与院系别(专业)相结合的组卷方法。例如:××学校××级××院系(专业)学生成绩册(毕业论文),××学校××届××院系(专业)学生成绩册(毕业论文)。由于受到院系、专业调整和更名的影响,受到办学模式多样化的影响,受到学分制和学籍异动等影响,这种组卷方法具有一定的弊端[4]。
就目前高校教学档案管理的实际而言,学生成绩和毕业论文一般都采用了纸质档案和电子档案双重管理,但这种双重管理还存在不少问题。例如:学生成绩电子档案一般依托高校教务管理部门的教务管理信息系统,学校档案馆无权调阅;学生成绩电子档案虽然采用了学号查询入口,系统也具有一般的统计汇总功能,但对学生课程成绩的统计分析功能开发的软件还远远不够,难以满足教学管理的较高级需求;毕业论文电子档案一般是做成光盘,或者简单存贮在院系教学管理工作者计算机硬盘中,不利于长期保存、扩充内容和查询浏览。这说明,目前的所谓教学档案双重管理还仅仅是初步的、分离的档案保存,不能充分体现纸质档案管理和电子档案管理各自的优势,不能满足档案管理的要求和用户服务需求。
因此,建立以学生身份信息为支点的档案组卷及双重管理值得深入探索。朱惠钰,刘美娟(2001)提出,在新生入学时候,教务管理部门可以建立一个学号姓名及身份证号对应的数据库,实现使用学号或身份证二选一的查询方式。以学号为支点组织成绩档案,形成的案卷题名为:××学校学生成绩总册(学号范围),把学号与档号一起贴在案卷脊背上排架,一目了然,有利于快速准确调档[4]。同时在教务管理信息系统中,建立以学号或身份证入口的查询界面,在主字段学号目录后面,添加更多的其他信息子目录,例如:姓名、院系、专业、学期、班级、课程名称、课程性质、授课教师等,充分实现多维学生课程成绩数据分析的功能,为做好档案编研工作打下基础。谭玲玲等(2009)把整个学生成绩档案信息化管理分为五大功能模块,即成绩录入、成绩查询、成绩修改、成绩分析、成绩输出,每一个功能模块下面又设立若干子模块,共计11个子模块[5]。在毕业论文电子档案信息化管理过程中,杨焕海(2007)提出了基于web的高校毕业论文档案管理信息系统设计方案,对系统分析与结构、关键技术,以及系统实现进行了论述,提出的系统具有录入、修改、查询、浏览、编审、检索和汇总等功能[6],该毕业论文电子档案管理信息系统也是基于学生学号关键身份识别信息而建立起来。以学生身份信息为支点,可以把纸质档案和电子档案对应联系起来,实现双重管理。同时,利用计算机网络信息的强大技术,可以最大限度地体现教学档案的价值。
三、学生成绩与毕业论文档案的编研要点
档案编研工作是档案部门以馆藏档案为主要对象,以满足社会利用的需要为主要目的,在科学研究的基础上,编辑史料,编写参考资料,参加编史修志及撰写专门著作的工作。它是一种主动提供或报道档案信息,为学校和社会服务的形式。档案编研工作是档案管理的重要环节,是充分开发档案信息的有效手段。高校档案编研工作应立足于服务学校,做好选题规划,体现学校特色[7],对于反映教学效果和教学质量的学生成绩和毕业论文,学校和院系档案管理工作者可充分利用纸质档案和信息化电子档案,选择一些关键选题,开展教学档案编研工作,供教学管理者和教师参考,便于了解教学质量状态,进一步改进教学工作,加强高校内部教学质量监控。例如:对于学生课程成绩,可选择的编研题目有全校公共课大学英语、高等数学、计算机基础等课程的一次性考试通过率;英语四级六级通过率;班级大面积不及格课程分析;学生学籍异动警示分析等。对于学生毕业论文,可选择的编研题目有结合教师科研和生产实际题目的比例;历年选题的重复情况分析;不同职称教师指导学生人数情况分析;本科毕业论文质量分析等。
学生课程成绩和毕业论文是重要的教学档案资料,是学生学习历史的记载。对其开展科学管理和编研工作,不仅有利于实现一般的快速查询功能,还能实现纸质档案和信息化的电子档案优势互补,弥补档案管理中存在的不足之处,充分挖掘和利用该类档案的价值,便于为用户提供优质档案服务,为改进教学和教学管理,提高教学质量提供优质档案服务。
参考文献:
[1]张含卓,欧雪梅.加快高校教学档案信息化建设的思考[J].华北煤炭医学院学报,2011,13(3):427-428.
[2]钱爱华.高校教学档案分类探讨[J].安庆师范学院学报(社会科学版),2010,29(12):100-103.
[3]王玉武.网络环境下高校教学档案管理工作浅析[J].黑龙江档案,2011,(5):52.
[4]朱惠钰,刘美娟.浅谈高校学生成绩档案组卷方法[J].浙江档案,2001,(12):25.
[5]谭玲玲,邹妙玲,谭年元.基于教务网络管理系统的高校成绩管理的探索与实践——以湖南工程技术学院为例[J].湖南医科大学学报(社会科学版),2009,11(3):190-192.
可编程控制器课程单元,是对于在电子电器以及拖动设备中设置的逻辑控制单元原理和应用方式进项简洁介绍的课程单元,早期的PLC只能做些开关量的逻辑控制,因而叫PLC。近年来,PLC采用微处理器作为中央处理单元,不仅有逻辑控制功能,还有算术运算、模拟量处理甚至通信联网功能,正确应称为PC。但为了与个人计算机有所区别,仍称其为PLC。尽管功能在逐步强大,但是由于该技术是依托于成熟的储存模块,通过写入读出进行控制过程设置的一项实用性技术,其现实应用虽是集通信技术、计算机技术以及自动化技术为一体的新型自动控制装置,但组装方便,编程简单,适合大规模格式化应用,因此对学习者的基础要求和编程能力没有特殊要求,可以作为一种实用性技术作为教学目标。尤其是对于学习电力自动化和电子电器的学生,学好可编程自动化课程对于熟悉自动化控制原理以及将来在工作实践中,能够得心应手的处理电器问题以及简单设计一些控制单元有着决定性的作用,因此对于中等职业学校的可编程控制器教学单元课程设计的好坏,不仅决定了学校自动化控制专业的水平,也同时决定了学校的毕业生是否能够顺应社会,成为社会上可造之材的关键课程,不得不引起电子电器以及自动化控制专业的专业课程所重视,并花大力气解决教学课程设计等工作。
2可编程控制器教学的主要课程目标
可编程控制器技术,是现代工业自动化三大支柱之一,其目标就是实现设计意图和设备运行的即时通信。随着教育的发展,教会学生了解可编程控制器的原理,以及工作特点是课程的首要任务,也是教育要面向未来的最基本要求,这是现代工业对对课程设计的主要现实要求。而对课程目标而言,就是要顺应这一时代要求,把这一体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强的实用技术方法传授给学生,使得学生能够按照从业需求掌握相关知识和技能。
3教学课程的设计重点选择
课程设计的基础来源于所教授单元的结构体系,对于可编程控制器技术而言,它是设备电气系统的心脏和交互传输中心,可编程控制器就是这一完整单元的承载者和实现者,而对于中等职业学校的学生而言,控制原理主要作为了解,而控制输入单元的设计和运行原理就需要加大力度去了解,并加以熟练掌握,达到能够简单设计和故障排除的职业需求。同时对于中等职业学校的学生而言,执行机构由控制元件和开关系统指挥各类机械的运行对于这类学生是主要的学习目标,因此重中之重应该安排这部分的教学设计。
4课程设计的主要方法和教学途径分析
4.1入门教育
可编程控制器科目的学习,对于中等职业技术学校的学生而言,很容易产生畏难情绪,以为像计算机编程语言一样晦涩难懂,从而产生畏难情绪。因此初始教案的设计就应当有针对性的进行设计,从学生的兴趣爱好入手,充分利用学生对知识的渴望和新鲜感,加以正确有效的引导。从身边的PLC应用入手,讲解相应专业同可编程控制器应用的关系,给学生描绘可编程控制器在城市便捷交通控制、生活设施,以及市场上流行的数控加工中心、机械手,甚至3D打印机应用的广泛实例,激发学生获取知识的欲望和好奇心,觉得它就在我们身边。同时教师还可以配合激励机制联系就业市场的需求(有较多单位提出“懂得PLC者优先”),从而激发了学生的学习欲望。
4.2课程进度设计要素
根据学生素质参次不齐的现状,中等职业教育可控制编程器课程单元应当是从简单应用入手,增加学生学习的信心和勇于探索的内在需求。在现代科技飞速发展的今天,信息的来源层出不穷,充分发挥校园信息平台,利用互联网和各类科学技术讲座,不断灌输自动化对生活的改变,让学生身处可编程控制器带来的惊喜改变中,把课程设计融入学生的个人生活中去,循序渐进让学生从内心里接受知识,接受不断进取、不断获取新知识新技能的内在动力。在享受科技发展带来的便利和科技进步之余,也将自己融入科技进步的洪流中去,真正成为知识的主人。
4.3把课堂教学变成互动参与的知识殿堂
教学的主体最终还是学生自身,因此在课程设计上需要着重增加学生的主动性和参与度,可以采用老师下课题,分组收集相关知识点的方式,让学生对所学内容进行外延和内涵的扩展活动,从学生收集的图片资料和其他应用范例中获取营养,在获取知识的同时培养同学之间的合作意识和竞争意识,增添了学生学习的信心和对课程的浓厚兴趣。对于可编程控制器这一实用但略显枯燥的课程而言,直观教学的方法无疑可以带来良好的课程效果,在增加感性认识的同时,可以拓宽学生的知识视野,同时可以培养学生的观察能力,同时也可以采用互动环节,让同学们自助设计和制作示教板和器具以及简易控制单元,从而使学生对理论知识,学生在感性直观教学中易于理解、掌握。
4.4充分利用多媒体教学手段
中等职业技术学校的生源一般都来自城市周边,对于工业化的理解并不直观,尤其对于大型设备,大型流水线以及数控加工中心的认识一般都缺乏必要的认识。在实习和学习之前,充分利用多媒体辅助教学,就可以解决这一难题,充分利用多媒体技术制作教案,用丰富的设备设施充分体现可编程控制器的应用。同时对于晦涩难懂的理论也可以直观的分化出来,把编程输入和控制流程,直到各种控制动作的实现都一一展现在学生的面前,达到控制过程直观呈现的效果,充分理解可编程控制器的控制原理,细化程序的设计理念和操作方法,摒弃枯燥的填鸭教学以避免给学生带来畏难情绪。
4.5利用好实验手段,展示课程魅力,提高学生学习兴趣
众所周知,实验课是电子电器类课程最能吸引学生好奇心和创造性的科目,不但可以起到理论课的补充作用,更是强化学习效果的重要手段,在现代教学理念中还把实验课作为检验学生学习能力和动手能力的主要考察方向,因此做为一个良好的课程设计,可谓不能不加以充分认识和利用。通过实验,学生们充分的动手实验,观察现象和结论,不仅可以加深理解所学的基础知识,同时通过实际的模拟实验,可以直接了解将来工作中手动编程器的使用情况,是学生们走上社会后直接面对工作的捷径,从而提高学生的社会适应性,增强学生的就业竞争力;而不单单是一种学习知识了解技能的工具。因此对于以造就实用型复合人才为培养目标的中等职业学校,充分利用好实验手段,是教学课程设计的关键命题。
5结语