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高职院校电工课程教学改革研究 摘要 依据我国高等职业教育发展现状及发展趋势，运用高等职业教育有关办学特色和 培养目标理论，联系电工专业教学培养目标，根据高等职业院校学生的特点，提出了 一系列有关职业院校电工教学改革方面的举措：解放思想，更新观念，深化电工教学 改革；建设适合高职教育培养要求的电工电子模块化课程体系：加强实践教学和实验 基地建设，积极探索实践教学的新途径；改革传统以课堂为主的教学模式，致力于提 高学生专业兴趣和实际操作能力；改革考试考核方式，促进学生技能的提高；改进教 学方法和教学手段，培养学生独立解决问题的能力；加强实验教学，改革和完善实 验方法，注重学生能力培养。本研究旨在提出符合高等职业院校电工教学实践性、建 设性和可行性的对策，以便更好地解决高等职业院校电工教学乃至整个教学的种种问 题。 关键词：职业教育；教学改革；电工课程；研究 a s t u d yo fe l e c t r i c a le n g i n e e r i n gt e a c h i n gr e f o r mi n h i g h e r p r o f e s s i o n a lc o l l e g e s a b s t r a c t b a s e do nt h es t a t u sq u oa n dd e v e l o p m e n tt r e n do fh i g h e rp r o f e s s i o n a l e d u c a t i o ni nc h i n aa n dc h a r a c t e r i s t i c so ft h es t u d e n t si np r o f e s s i o n a lc o l l e g e s ，a n d w i t ht h ef e a t u r e so fh i g h e rp r o f e s s i o n a le d u c a t i o na n dt h et h e o r i e so fc u l t i v a t i n g g o a l sa n dt h es p e c i f i cc u l t i v a t i n gg o a l so fe l e c t r i c a le n g i n e e r i n gm a j o r , as e r i e so f c o u n t e r m e a s u r e sr e l e v a n tt ot h er e f o r mo fe l e c t r i c a lt e a c h i n ga r ep u tf o r w a r di n h i g h e rp r o f e s s i o n a lc o l l e g e s ：e m a n c i p a t i n gt h i n k i n g ，r e n e w i n gc o n c e p t s a n d d e e p e n i n gt h er e f o r mo fe l e c t r i c a lt e a c h i n g ；e s t a b l i s h i n ge l e c t r i c a la n de l e c t r o n i c m o d u l a ro ft e a c h i n gs y s t e mt os u i tt ot h er e q u i r e m e n t so fh i g h e rp r o f e s s i o n a l e d u c a t i o n ；s t r e n g t h e n i n gt h ec o n s t r u c t i o no fp r a c t i c a la n de x p e r i m e n t a lb a s e st o e x p l o r e n e w w a y s o f t e a c h i n gp r a c t i c ea c t i v e l y ；r e f o r m i n g t r a d i t i o n a l c l a s s r o o m b a s e dt e a c h i n gm o d e lt oh e i g h t e ns t u d e n t s i n t e r e s ti nt h e i rm a j o ra n d i m p r o v et h e i ro p e r a t i o nc a p a c i t y ；r e f o r m i n ge x a m i n a t i o na n da s s e s s m e n tm e t h o d s t oi m p r o v es t u d e n t s c a p a c i t ya n ds k i l l s ；i m p r o v i n gt e a c h i n gm e t h o d sa n dt e a c h i n g m e a n st ot e a c hs t u d e n t st os o l v e p r o b l e m sb yt h e m s e l v e s ；e n h a n c i n g t h e e x p e r i m e n t a lt e a c h i n g ，r e f o r m i n ga n di m p r o v i n ge x p e r i m e n t a lm e t h o d s ，p a y i n g a t t e n t i o nt ot h ec a p a b i l i t yo fs t u d e n t st r a i n i n g t h i ss t u d yi sd e s ig n e dt oc o m eu p w i t hp r a c t i c a l c o n s t r u c t i v ea n df e a s i b l ec o u n t e r m e a s u r e sw h i c hs u i tt oe l e c t r i c a l e n g i n e e r i n gt e a c h i n gi np r o f e s s i o n a lc o l l e g e st os o l v et h ep r o b l e m so fe l e c t r i c a l e n g i n e e r i n gt e a c h i n ga n de v e nt e a c h i n go fo t h e rm a j o r si np r o f e s s i o n a lc o l l e g e s b e t t e r k e yw o r d s ：p r o f e s s i o n a le d u c a t i o n ；t e a c h i n gr e f o r m ；e l e c t r i c a le n g i n e e r i n g ； r e s e a r c h v 插图清单 图i - i 高职高专毕业生就业率比较图l 图3 - i电工模块化课程体系：8 图3 - 2 分压电阻的作用1 2 图3 3 彩灯并联电路干线串联分压电阻1 3 图3 - 4 采用变压器降压的彩灯电路”1 4 图3 - 5 正弦交流电路教学课件演示图( 1 ) 1 5 图3 - 6 正弦交流电路教学课件演示图( 2 ) 1 5 图3 - 7 正弦交流电路教学课件演示图( 3 ) 1 6 图3 - 8 正弦交流电路教学课件演示图( 4 ) 1 6 图3 - 9 纯电阻交流电路教学课件演示图( 1 ) 1 7 图3 - 1 0 纯电阻交流电路教学课件演示图( 2 ) 1 7 图3 - 11 电路计算课件演示图1 8 图3 1 2 三相交流电机教学课件动画演示图( 1 ) 1 8 图3 - 1 3 三相交流电机教学课件动画演示图( 2 ) 1 9 图3 - 1 4 三相交流电机教学课件动画演示图( 3 ) 1 9 图3 - 1 5 模拟万用表的结构原理图2 l 图3 - 1 6 数字万用表的结构原理图2 2 图3 - 1 7 基尔霍夫定律及叠加原理的验证实践教学课件演示图( 1 ) 一2 3 图3 一1 8 基尔霍夫定律及叠加原理的验证实践教学课件演示图( 2 ) 2 4 图3 一1 9 基尔霍夫定律的验证实践教学课件演示图( 1 ) 2 4 图3 2 0 基尔霍夫定律的验证实践教学课件演示图( 2 ) ”2 5 图3 2 1 基尔霍夫定律的验证实践教学课件演示图( 3 ) “2 5 图3 - 2 2 基尔霍夫定律的验证实践教学课件演示图( 4 ) 2 6 图3 - 2 3 叠加原理的验证实践教学课件演示图( 1 ) 2 7 图3 - 2 4 叠加原理的验证实践教学课件演示图( 2 ) 2 7 图3 2 5 叠加原理的验证实践教学课件演示图( 3 ) 2 8 图3 - 2 6 叠加原理的验证实践教学课件演示图( 4 ) ”2 8 图3 - 2 7 叠加原理的验证实践教学课件演示图( 5 ) 2 9 图3 - 2 8 电动机的点动控制电路图3 l 图3 - 2 9 电动机正反转控制电路原理图( 1 ) ”3 2 图3 - 3 0 电动机正反转控制电路原理图( 2 ) “3 2 图3 - 3 1 电动机正反转控制电路原理图( 3 ) 3 3 图3 - 3 2 电动机多地控制电路图3 4 图3 3 3 工作台自动往返控制电路原理图”3 6 图3 3 4 工作台自动往返控制电路施工接线图”3 7 图3 3 5 伏安法测电阻”3 8 图3 3 6 异步电动机y 一换接起动p l c 控制起动的梯形图“3 9 x 表格清单 表2 - 1电工基础教材中部分章节理论与实践内容所占比例6 表3 - i 万用表的使用实验要求。2 1 表3 - 2 基尔霍夫定律的验证实验数据分析2 6 表3 - 3 叠加原理的验证实验数据分析2 9 表3 - 4 工作台自动往返控制电路实验要求3 5 x i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得佥胆王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签字： 专签字日期：谚年多月，夕日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金胆王些盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金目垦王些太 ! l 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索。可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文者签名：导师签名： 签字日期：歹哆挣占月吵日 签字日期：u 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：宿州职业技术学院 通讯地址：宿州职业技术学院机电系 i i i 电话：0 5 5 7 3 6 0 3 2 9 8 邮编：2 3 4 1 0 1 ， z 、刍 弋心7 小 致谢 本人在撰写该论文至始至终得到了尹志强老师的热情关怀和悉心指导。无 论是论文的选题、资料收集还是方案的确立及论文成稿都倾注了尹老师大量的 心血和辛勤的劳动，在此，向尹老师表示衷心的感谢和诚挚的敬意。 课题研究和论文撰写过程中，得到了宿州职业技术学院组织人事处和机电 系同事和领导的大力支持和关心，安徽农业大学工学院的老师许良元博士也给 予本人很大的帮助，在此表示深深的谢意。 同时，还要感谢在课题研究和论文撰写过程中一直关心和鼓励我的家人。 最后向百忙中评审本论文的各位专家、教授致以诚挚的谢意。 v i 作者：杜长强 2 0 0 8 年6 月6 日 第1 章前言 1 1 高等职业教育发展现状 进入新世纪以来，我们国家整个职业教育改革发展的形势良好，高等职业 教育也呈现出一个积极发展的态势，高职教育规模快速发展，为我国高等教育 的大众化作出了重要贡献，社会对高职教育的认可度逐步提高。主要表现在以 下几个方面： ( 1 ) 高职院校数量不断增加，在校生人数不断增长。2 0 0 5 年我国内地独立 设置的高职高专院校已经达到了1 0 9 1 所，占普通高等学校总数的6 0 9 ，在校 生总量已经达到了7 1 3 万人，占本、专科在校生总数的4 5 7 ，高职高专院校 2 0 0 5 年招生达到了2 6 8 1 万人，占整个高校招生总量的5 3 1 ，高职高专招生总 量已经超过了本科。 ( 2 ) 高等职业教育的就业率逐年提高，就业形势良好。1 9 9 8 年高职毕业生 就业率仅为4 2 ，2 0 0 3 年上升到5 5 ，2 0 0 4 年在全国增加3 2 万高职毕业生的情 况下，就业率较上年提高了6 个百分点，达到6 1 。北京、浙江等地区的毕业 生就业率甚至达到8 0 左右，与本科生基本持平。2 0 0 5 年高职毕业生达到1 6 0 余万人，较上一年增加2 0 余万人，而就业率又比上一年提高了1 个百分点，达 到6 2 。安徽省2 0 0 5 年就业率达到了8 8 2 ，截至2 0 0 6 年9 月底就业签约率已 达到8 3 6 5 ，高出2 0 0 5 年同期3 9 5 个百分点。 l u u 为 。 ；- j “l 藏i 雾? * ，察。篱i i 爹一i ? 誊 。譬薯j 9 0 v ，一 - 一 一 i 二 棼一：i 鬈f 辫二一! 冀一 毫“_ t 。i 曩。 8 0 譬”i 雾攀镳篓豢蘩象磐耋 ：| 1 4 囊 -，r 糍豫 7 0 i 一嚣蛳j “秽。博” 。曩? 霪萋 i j 鬻 “， 韬。彩 ：。 一 。 口1 9 9 8 年 槲6 0 琳m 嚣 _溜 爹荔瓣 。i j ：。， ；菇缀 ，一| 。_ ，“ 图2 0 0 3 年 爿5 0 ，一 “鬈j ： 黧焉黔 i 蓦笺蔓譬 囡2 0 0 4 年 。= j 囊 “? 一槲_ ，“ 奠 。+ = 魍 图2 0 0 5 年 妫，簟 _ j o 纛 篡， 息一2 0 0 6 年 、，嚣v j 一 餐 瓣 ；咄嚣， j 1 _ 誊i l 。鏊 4 0 3 0 2 0 1 0 。积一“ - 鼍i 等 u 7 0 1 9 9 s 年2 0 0 3 年2 0 0 4 年2 0 0 5 年2 0 0 6 年 年份 高职高专毕业生就业率比较 展职业教育，要大力加强入力资源的开发，来提高我们劳动力的整体素质，来 支撑我们现代化建设的总体发展目标，国家计划在今后的五年时间里投资i 0 0 亿元用于发展职业教育。 1 2 高等职业教育的人才培养目标 高等职业教育培养目标是培养拥护党的基本路线，适应生产、建设、管理、 服务第一线需要的，德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人 才；学生应在具有必备的基础理论知识和专门知识的基础上，重点掌握从事本 专业领域实际工作的基本能力和基本技能，具有良好的职业道德和敬业精神。 高等职业教育的特色体现在地方行业性、技术技能性、市场导向性三个方 面2 1 引。 ( 1 ) 地方行业性 发展高等职业教育的出发点和落脚点，主要是为地方经济建设、社会的发 展以及行业的发展服务，为人民的就业服务。 ( 2 ) 技术技能性 高等职业教育技术技能性，是由培养目标所决定的。培养的毕业生主要是 直接进入劳动力市场，因此，只有让毕业生掌握专业技术和熟练的技能，才能 胜任就业岗位需要，这也是高等职业教育的本质要求。社会对人才的需求是多 种多样的，不同类型的人才，对人的素质和能力的要求是不相同的。技术人才 和技能型人才需要有必要的专业理论知识，有综合运用专业知识解决具体问题 的能力以及解决现场突发性问题的应变能力和一定的操作技能等。 ( 3 ) 市场导向性 影响高等职业教育的市场因素很多，其中最重要的是市场，市场的需求对 高等职业教育的发展具有决定性。发展高等职业教育必须充分考虑学生就业， 这是衡量职业教育成功与否的关键。市场的人才岗位需求，决定着高等职业教 育的教学内容。所以，市场需求是高等职业教育发展的重要依据。 1 3 电工课程教学改革的意义 随着科学技术的发展，各行各业的电气化和自动化程度不断提高，要求各 行各业的技术人员掌握越来越多的电工技术知识和技能。高职学生获取电工技 术知识主要是通过电工电子课程教学( 包括实验) 来完成的。电工技术不断发 展，新技术层出不穷，电工课程的教学内容也不断扩充，同时，各个专业培养 计划的总学时数在不断减少，电工教学学时也在相应减少，面对学时减少和内 容膨胀，必须改革教学模式与手段。 2 电工技术是实践性很强的学科，许多知识必须通过实验手段才能正确建立， 因此，实验教学环节在电工教学中至关重要，教学改革中必须特别注重实验教 学环节的改造。 电工课程一直受到教师和学生的普遍重视，并不断进行改革。近年来，随 着各高职院校专业的拓展、招生人数的增多和师资队伍的壮大，该课程的发展 与改革力度也随之加大，过去的教学内容、教学模式、教学方法已不适应培养 新型人才的需求，所以对电工理论与实践教学研究显得非常迫切和必要。 通过电工理论与实践的教学研究，培养学生掌握电工基本理论、基本知识、 基本技能，全面开发学生的创造性思维和创新能力，从而培养适应于当代社会 需要的创造性人才，具有重要的现实和未来意义。 1 4 本文研究的目的和内容 依据高等职业教育人才培养的根本任务，本文就如何培养技术性、技能型 电工人才，提出了一系列有关电工教学改革方面的举措：解放思想，更新观念， 深化电工教学改革；优化电工电子模块化课程体系；完善电工教学方法和教学 手段，因材施教：改革和完善实验教学，实行开放式实践教学，改革传统上的 以课堂为主的教学模式，致力于提高学生专业兴趣和实际操作能力；加强实训 基地建设，积极探索实践教学的新模式；推行“双师型 或“双师素质一师资， 确保电工教学能够实现为专业服务的教学目标。 3 第2 章高职院校电工教学现状研究 2 1 电工教学培养目标的分析 随着日新月异的技术进步和蒸蒸日上的生产发展以及乡镇企业和私营企业 的不断崛起，机械、电子、仪表一体化设备生产量与使用量迅猛增长，导致生 产、销售、使用“机电仪”一体化的企业急需“机电仪 一体化的人才，而那 些虮匿电不懂机 和“懂机不懂电 的人才不再受到青睐h 1 。 据广州市企业调查队对全市2 4 个行业8 0 家企业调查显示：企业有高级以 上机电专业等级证书的技术工人仅1 9 2 ( 其中技师、高级技师仅3 4 ) ，中级 工占3 3 4 ，初级工占4 7 4 。而在发达国家的技术工人中，高级工占3 5 ，中 级工占5 0 。这种现象反映了我国高级技术工人供不应求，人才培养机制存在 一定的问题，若不及时采取措施，就会严重影响我国工业产品的市场竞争力。 针对这一状况，把握社会需求，与时俱进，造就适应社会需要的机电技能 型人才是当务之急。作为职业院校，要致力于机电专业在较短的时期内使初、 中、高级人才的比例达到1 ：l ：l ，要致力于培养既有技术等级证又有学历文 凭的“双证”复合型人才，才能不断地提高机电专业毕业生的就业率和就业档 次，更好地满足用人单位对机电专业人才实际需求。 为了安全可靠地为经济建设服务，必须对电能的生产、输送、分配、变换 等设备设施进行安装、操作、维护、检验，这就是电工。它要求电工人员具有 健康的身体、一定的专业基本理论知识和熟练的专业操作技能。根据市场需求 和考证要求，一电工教学目标可以总结为“三有”“八能 “八会力哺1 ： “三有，即有一定的电工电子理论知识：有全面的电工安全技术知识；有 熟练的电工操作技能。 “八能”，即能看懂常用电气图形符号和电气原理图；能用c a d 进行电气原 理图的绘制；能正确区分各类接地保护；能判断三相异步电动机的绕组及故障： 能掌握低压变配电装置安全运行维护知识；能熟练装配电动机控制电路：能正 确安装电度表和照明电路；能正确运用安全技术措施处理电气事故。 “八会 ，即会正确使用常用电工仪表；会正确选择常用的低压电器；会合 理地选择导线与电缆；会安装与使用移动式电动工具；会正确使用电工安全用 具；会对照电气原理图分析故障；会运用p l c 技术进行电动机控制电路编写程 序；会触电急救和对电器设备防火、灭火。 2 2 电工教学现状及存在的问题 2 2 1 高职院校电工教材现状及存在的问题 职业院校现大多采用是各级教育主管部门的规划教材，而这些教材在编写 的过程中，编写教师总是有一种编写的容易了怕使用的老师看不起的心理，而 4 没考虑学生的接受能力。教材里公式的推导使用了大量的高等数学甚至数理分 析的知识，对于现在的高职学生来说如同天书一般。通过研究发现部分学校使 用的电工电子教材，普遍存在以下问题： ( 1 ) 注重理论分析和结论，不注意联系专业或实际 电工教材，一般以3 - 5 年的周期改换新版，迄今已作了较全面的修改，用 较大篇幅增加了信息、通讯、控制等内容，将电工教材向新领域、新技术延伸， 以满足社会发展之需要。新内容虽然增加了许多，但阐述更加简明扼要、概括 浓缩，强调从“概念一工作原理、特性一具体应用 【7 1 ，不深入讨论细节问题， 对具体的公式推导也一带而过，以求突出重点，在每章节的教学内容中均有实 例分析，强调知识的应用。但我国电工教材在信息、通讯、控制等方面几乎是 一片空白，教材内容陈旧、落后，教材整体知识面窄，关于现代科技知识在专 业技术中的应用涉及得很少，故使电工学教学缺乏专业气息，与社会发展极不 相称；教材中实用例题太少，习题通常停留在单纯计算水平上，证明我们的教 材仍局限于传统内容的讲授，而未对新科技引起足够的关注和重视，也没有体 现为今后专业教学服务的教学原则1 。缺少理论联系实际的内容，最终就会导 致学生在上电工专业技能课( 如照明电路、电动机控制电路设计和安装) 时，对 这些问题还是处于一知半解或全然不知的状态，甚至在电工考证绘制电路图时 出现了“断路 故障，在模板安装时出现了“短路 故障，而且也不会灵活运 用试电笔或万用电表，准确地判断断路故障位置所在。 ( 2 ) 注重对定量计算方面的例题和习题的编写，不注意将与电工专业紧密相 关的实际问题写入教材 纵观教材的整个部分，例题也好，习题也罢，几乎整个阵地为定量计算题 所占领；再加上公式推导与运用，整个教材几乎就和数学差不多了，这样的教 材虽然体现了基础课的特点，但绝对谈不上它能体现职业教育的实用性原则。 由于它没有从学生未来专业学习和工作需要出发考虑教材内容，就不可能为学 生今后要学习的专业课程打下基础。 ( 3 ) 注重面向教师编制教学内容，不注意面向学生使之成为学生自主学习的 工具 职业院校学生文化基础普遍较差，自学能力普遍较弱，教材中的部分内容， 即使通过教师三番五次地讲授，学生也难以理解，可见，所编教材内容与学生 认知能力极不相适应，没有着眼于学生的“最近发展区 ，再加上章节的开头没 有导入，章节的节尾没有小结；尤其是令学生头痛的理论性内容太多，而让学 生感兴趣的实践性内容太少。总之，教材没有注意面向职业院校学生来编写教 学内容，使之能够成为学生自主学习的工具阳1 。 ( 4 ) 注重理论方面的教学内容，不注意现场实验实习的教学内容 表2 - 1电工基础教材中部分章节理论与实践内容所占比例 电路的基本 概念和基本 正弦稳态电三相交流电电路时域分 路路析 定律 理论课时 4 03 21 61 2 实践课时 44 2o 由于职业院校教材仍以学科教学为导向，按照学科本位的教学模式来编写。 表2 1 是我院使用的电工基础教材中部分章节理论与实践内容所占比例。从中 可以看出，教材编写对理论知识的完整性和系统性非常重视，却很少体现现场 实验实习方面的教学内容。导致教材少与专业实际相结合，教学内容因为缺乏 针对性，而使学生失去对电工学习的兴趣和求知欲。 2 2 2 理论教学的现状与存在的问题 ( 1 ) 照本宣科，一视同仁 据调查n o 1 ，一部分职业院校教师认为，学生基础差，不用功，教学内容 多，课时少，我们能够照本宣科地完成教学计划就很不容易，至于教学效果差 的责任就不在于我们了。实际上，持此观点的教师主要是由于对职业院校教学 劳动的复杂性、示范性和创造性认识不够以及对“因材施教”这一教学原则重 视不够所造成的。 ( 2 ) 重理论轻实验 很多职业院校教师，理论内容驾轻就熟，讲求循序渐进，体系完整，而对 于实验实习内容则可有可无，安排的课时一再压缩，安排的内容也大都是验证 性实验项目，与专业实际相脱节，没有从引发学生兴趣和需要出发，没有体现 开放性和设计性的思想，没有注重学生操作技能的培养，因此也就不能实现职 业院校电工教学为专业服务的功能。 ( 3 ) 手段单一、方式呆板 在现代化教学手段不断更新、飞速发展的今天，很多职业院校的教师上课 仍满足于“一支笔 、“一本书 ，而很少采用学生很感兴趣的图、文、声、形并 茂的新颖授课方式，以加强学生的形象思维，有利于学生对教学内容的理解； 也很少以“启发式 教育来改变传统的。注入式 教学方式，充分发挥教师的 主导作用以及学生的主体作用，充分调动学生学习的积极性与主动性，培养学 生专业学习的兴趣和能力。 2 2 3 实验实习教学现状与存在的问题 ( 1 ) 资金投入不足，实验条件缺乏 对实践教学条件建设投入少，建设方向不明确，与社会、生产一线结合不 够紧密，条件设备简陋，实践教学内容陈旧，实践教学方法、手段落后等等。 6 许多教学仪器设备己经达到报废程度；再加上这几年招生专业不断变化，原有 的实验室、实习、实训基地设备有许多无法使用。这个问题对于许多由中专升 格的高职院校显得尤为突出。所带来的问题是学生或者不能进行实训，或者使 用已淘汰的实训设备，当然也就保证不了教学质量。 ( 2 ) 实践教学资源数量的短缺、质量的低下，将导致高职教育教学质量的下 滑。教学质量是高职教育的生命线，高职教育的特点是培养一线需要的应用性、 技术型专门人才，特别注重实践能力的培养，实践教学条件对高职教育来讲比 普通高等教育更为重要，怎样实现高等职业技术教育的特色、质量、效益的目 标，实践教学条件的先进与否，是诸多因素中十分重要的一环。从以上情况来 看，高职教育实践教学条件无论是数量还是质量上都不能满足高职教育的发展， 原因是多方面的，如资金投入不足，主管部门重视不够，实践教学条件建设保 障机制不够完善，对高职教育实践教学条件的基本要求的规定不够全面等n 钉。 ( 3 ) 双师型教师严重不足，导致很多实验教学无法进行 “双师型 教师是实践教学的组织者和指导者，是搞好实践教学的重要 保证。高职的实践教学对教师的要求很高，既要有较高的专业理论水平，又要 有较强的实践操作能力；既要了解企业的运作情况，又要掌握教育规律，必须 具备。双师型 或“双师刀素质。没有高素质的“双师型 实践教学师资队伍， 再好的设备也只能是一堆死东西，实践教学设施也就缺少灵魂和活力，实践教 学的任务也不可能完成。 7 第3 章高职院校电工课程体系及教学方法研究 3 1 电工课程体系的优化 3 2 1 电工模块化课程体系的建立 电工课程体系是电工课程目标在内容上的要求和反映。电工课程体系的优化 是将电工课程理论与实践相结合，充分提高学生对电工技术基础知识、基本原 理的掌握与提高应用能力，即时更新电工课程的教学大纲，将电工技术理论教 学与实验教学、课程设计、工艺训练和计算机仿真结合，并将动手操作作为教 学的重点，教学中采用课堂讲授、理论设计、计算机仿真、动手操作结合的教 学形式。 电工课程是高职院校工科重要的专业基础课，既有基础课的理论要求，也 有专业课的技能要求，它所涵盖的专业很多，各专业对课程的要求存在差异， 这对课程的教学带来困难。为了解决这些问题，我们通过研究各专业培养目标 对本课程的需求，将理论教学和实验教学内容纳入到整个课程体系中，根据高 职院校的培养要求以及社会对人才的需求，确定电工电子课程模块化的体系结 构1 。 由于不同专业对电工课程内容要求不同，本着基础课为专业课服务的思想， 结合电工电子技术的发展和相关专业对电工课程内容的需求，从课程的总体结 构优化的角度出发，对电工学的教学内容加以整合，即注重于基础又考虑到应 用，即要有一定的理论深度又要有足够的实践环节，做到点面结合，相辅相成， 使课程内容体系做到系统性、科学性、先进性、启发性、实用性的完美统一。 我们将电工电子课程分为两大模块即基础模块和应用模块，如图3 - 1 。 电工模块化课 程体系 基础模块应用模块 蝴分析电黼电1 | 好嘉铲础1 | 安全用电知识1 | p l c 及应用lf 汽磊宠汞墓智 图3 - 1 电工模块化课程体系 3 2 2 电工基础模块设计 本着先基础后应用的原则，我们把直流电路分析、交流电路分析、暂态电 路分析、电机与电器、基本电气控制、半导体基础知识、整流电路、基本放大 电路、数字电路等内容列入基础模块。基础模块可供各专业选择，侧重于电路 8 的基本概念、基本理论和基本分析方法，对于电类专业的学生能够系统地掌握 电的基本知识，对电路及其应用有一个基本的了解，并为今后深入学习电气类 的相关知识打下基础。对于非电类学生来说，学好基础模块是掌握用电知识和 培养用电技能是一种非常有效的途径，同时对学生创新思想和创新意识的影响， 提高学生的总体素质起着重要的作用。 3 2 3 电工应用模块设计 为了能够使学生拓宽知识面，提高综合素质和创新能力，为电类专业的学 生今后学习与专业有关的电的知识搭建一个平台，我们把集成电路、电力电子 技术、p l c 及应用、工业用电与安全用电、建筑用电、照明工程、汽车电子、 智能化小区等内容列入应用模块，应用模块可供电类专业选择，主要侧重于各 相关专业对电类知识的应用。针对这两大模块，根据不同专业的培养需要，构 造电工电子课程模块化教学内容，按知识模块统一教学要求和教学内容。 3 2 校本课程的开发 校本课程是2 0 世纪7 0 年代在英、美等发达国家中开始广泛关注的一种以 学校、教师为决策主体的课程开发模式。它主要所体现的多样性，适合各地各 校发展不平衡的特点，使学校办学更有特色，使教师教学更有积极性，使学生 的个性得到更好的培养与发展。 在职业院校各门课程的课时既定情况下，我们应该打破学科本位的观念， 注意不同学科之间知识的联系与渗透。对于电工课程，就一定要结合相关专业 的特点和需要，着重强调电学和磁学部分的教学内容，并通过加强实用知识的 教学与实验实习教学，既要解决课时少、内容多的矛盾，又能切实加强对学生 的思维能力、实践能力和职业能力的培养。 现在职业院校所采用的虽不是全国统编教材，但使用基本上是规划教材， 所要求的课时多，而学校教学计划安排的课时少，教师不可能真正教完，也难 以保证教学质量，不利于学生的全面发展。所以，在职业院校电工教材内容的 选择上应该遵循以下三个原则，在教材内容的编写上也要实现以下四大转变， 才能成功地改编应用性较强的体现校本课程特色的校本教材。 3 2 1 教材内容选择原则 ( 1 ) 适应性原则 要想使教学内容能让学生积极主动地去学习，教材上所编写的内容就要符 合绝大多数学生的认知能力，着眼于绝大多数学生的“最近发展区 。由于职业 学生的智力水平、接受能力和非智力因素的发展明显地不及本科的学生，所以， 职业教材内容不应该着重于理论化、体系化的书本知识，对于一些复杂的数学 推导可以删除，对于一些定量计算可以少讲或不讲，总之，要力求降低知识的 难度1 引。 9 ( 2 ) 实用性原则 职业教育主要是培养社会需要的各种应用技术型人才，所有教材内容的编 写( 包括文化基础课教材) ，都必须强调知识的实用性。作为电工教材内容，就 应该多选择那些与学生今后学习专业以及将来实际工作密切相关的电工学知识 点，切实从学生专业学习和未来工作的需要出发考虑设计与把握教材内容，而 不必过多地考虑教学内容的完整性和系统性。 ( 3 ) 适量性原则 职业院校一般要在一个学期内教完电工基础课程，教师一方面要让学生在 有限的时间内学到更多的与专业课程密切相关的知识，另一方面又要考虑到学 生的认知特点和可接受性，故教学内容应该有很强的弹性，因为在有限的课时 内再也不可能面面俱到，否则就会造成像现在“言者津津、听者昏昏”的教学 状况。 3 2 2 教材编写理念的更新和转变 ( 1 ) 由“重结论 向“重过程转变 教材要改变以往单纯地向学生展示知识点的做法，不能只满足于学生记住 了多少个电学结论，也不能只是从几个电工实验中就匆忙地得出概念与规律， 而应以知识发展为线索，再现知识的来龙去脉，揭示知识的本质和联系，让学 生充分体验电工概念和规律的形成过程，体验到应该如何在实践中发现、分析 与解决问题，从而掌握科学研究的正确思想方法。比如电阻值随温度的变化而 变化，对于这个结论，教材就应该联系分子运动论说明“为什么电阻值随温度 的变化而变化 。 ( 2 ) 由教师“教的依据向学生“学 的工具转变 传统教材观认为教材主要是为教师的“教 服务的，它只是教师备课、组 织教学与布置作业等的依据。但为改变学生的学习方式，教材的编写应该多从 学生的“学 的方面来考虑，使教材更好地配合学生的“学”、适应学生的“学一 和引导学生的“学”。因此教材内容应符合绝大多数学生的认知水平和认知方法， 使之能够同时成为学生预习和复习时的指南。 ( 3 ) 由“传统 教材向“多媒体 教材转变 随着多媒体技术的飞速发展，传统的教材及教学手段应该予以改革，在教 材内容里应该增加音像、电子教材与多媒体课件，这样既可以帮助学生学习电 工知识，也可以介绍电工与专业、与科技、与生产实际问题相关的电工知识； 既可以弥补电工教材之不足，又可以改变学生学习方式，有利于学生研究性地 自主学习，培养浓厚的电工学习兴趣。 ( 4 ) 由“重理论 向“理论与实践并重 转交 教材应该把与专业、与生活、与生产的电学现象转化为电学问题，用以巩 固与加深对电学概念和规律的理解：教材上的例题和习题，也要多一些实际应 1 0 用性的题目，要切实改变传统教材内容编写上以公式推导和定量计算为主的做 法；另外，要编写实验实习的教学内容，切实使“重理论轻实验”的传统教材 发生根本性的转变，例如“万用电表”这一教学内容就不应该只编写其原理， 而更应该编写其应用( 比如怎样通过使用万用电表测量电阻的方法，判别二极管 的好坏及其管脚) 。 3 3 教学方法和教学手段的改进 3 3 1 电工理论教学的改进 电学和磁学理论知识，对于职业院校机电的教学既是重点又是难点，其重 点表现在它是电工理论基础，其难点表现在它对学生的抽象思维能力要求很高。 所以，职业院校电工理论课堂教学应该注重理论的实际应用，提倡理论的“少 而精 与分层次教学，宜采用“从做中学 的教学方法。 为了搞好职业院校电工理论的教学，教师应与学生积极互动，共同发展， 要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生学习的兴趣和求知欲，引 导学生质疑、探究，指导学生在实践中学习。教师要尊重学生人格，关注学生 的个体差异，满足不同学生的学习需要，培养学生掌握和运用知识的态度与能 力，使每个学生都能得到充分的发展。为此，在整个教学中要努力做到：适当 重视“科学探究 的理论教学方法；引导学生步入自主性学习的轨道：探索因 材施教的教学方法：应用多媒体技术改进教学手段；加强理论与日常生活、专 业实践的联系。 3 3 2 教学方法的改进 在理论课堂教学中，应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，努力 改变传统理论教学中“满堂灌 式的教学方法，实行“启发式 教育。“授之以 鱼，不如授之以渔”。每堂课上，教师要根据教学内容及要求，向学生提出许多 问题，在问与答中展开教与学，这样才能充分调动学生用已有的知识思考问题， 理解、掌握和探求新知识。 同时，教师要努力营造一种生动活泼的民主气氛，鼓励学生积极参与课堂 教学，教师必须始终记住自己与学生的地位是平等的，与学生的活动是交互的， 要让学生凭自己的直觉与经验观察物理现象，分析物理规律，允许学生展开讨 论或争论，可以独立地发表意见，引导学生得出正确的结论，让学生感到是作 为教师的合作者学习的，以此提高学生自信心、责任感与主动性。 下面结合在2 0 0 6 年入学的机电一体化技术专业( 文理兼收，其中文科生约 占9 0 ) 电工基础课程教学中的体会，以最基础的串、并联电路设计为例，来 探讨职业院校电工教学方法的改进问题。 案例：某公司正门上需要悬挂“4 vo 4 w 的彩灯4 0 个，电源由2 2 0 v 的 照明电路提供，请你运用已学的电工理论知识设计出三种可行性电路图。 问题提出之后，据我对二个班的教学统计，大约有7 0 的学生无从着手， 3 0 的学生虽然设计出其中的一种方案，但也或多或少存在一些问题。为此，我 以提问的方式引导学生思考第一种设计方案： ( 1 ) 该电路由哪几个具体部分组成? ( 照明电路的插座、开关、导线、4 0 个彩灯) ( 2 ) 将4 0 个彩灯直接串联在2 2 0 v 的照明电路上( 导线内阻不计) ，行不行? ( 不行，因为每个彩灯上的实际电压2 2 0 4 0 = 5 5 v ，已经高出了其额定工作 电压4 v 的1 0 ，不能较长时间的正常工作。) ( 3 ) 如果要采用串联的方案该怎么办? ( 在干线上串联一个分压电阻，如图3 - 2 ) 2 4 v 0 4 w 4 0 个 图3 2 分压电阻的作用 ( 4 ) 该分压电阻的阻值应为多少? ( 尺：2 2 0 - 4 x 4 0 ：6 0 0 9 2 ) 0 4 4 通过上述四个问题的解决，大约7 0 的学生顺利地画出了此种方案的设计 图，然后我又以提问的方式引导学生思考第二种设计方案： ( 1 ) 上述电路有哪些重大缺陷? ( 只要导线有一处开路或其中一盏灯出现开路，则4 0 个彩灯均会熄灭：当 所悬挂的彩灯超过5 5 个时，每个彩灯上的实际电压就会低于其额定电压而不能 正常工作) ( 2 ) 将4 0 个彩灯直接并联在2 2 0 v 照明电路上( 导线内阻不计) ，行不行? ( 不行，因为每个彩灯上的实际电压2 2 0 v 己经远远地高出了其额定电压4 v ， 一旦通电彩灯及导线就会全部烧坏。) ( 3 ) 如果要采用并联的方案该怎么办? ( 在干线上串联一个分压电阻，如图3 3 ，该分压电阻的阻值应为： 只：旦： 兰兰q 二兰 ：5 4 q ) 1 2 2 2 4 v o 铆 4 0 + 图3 3 彩灯并联电路干线串联分压电阻 通过上述四个问题的解决，大约9 0 的学生顺利地画出了此种方案的 设计图，然后我又以提问的方式引导学生思考第三种设计方案： ( 1 ) 上述二种方案中的分压电阻各消耗了多少功率? ( 只：堡：( 2 2 0 - 4 x 4 0 ) 2 ：6 w ( 彩灯串联) ) 。 r6 0 0 ( 最= i u = ( o 4 4 x4 0 ) x ( 2 2 0 4 ) = 8 6 4 w ( 彩灯并联) ) ( 2 ) 除了用分压电阻改变电压外，还有什么办法可以实现变压? ( 采用降压变压器，如图3 - 4 ) ( 3 ) 在上述的第二种方案( 并联) 中，所采用的变压器原副线圈之比为多少? ( 堕：堕：2 2 _ _ 0 _ 0 ：5 5 ) 2u 2 4 ( 4 ) 采用降压变压器代替第二种方案中的分压电阻，有何优点? ( 变压器几乎不消耗电能，在彩灯长期工作时更宜用变压器代替分压电阻： 同时，4 0 个彩灯并联之后，若某个或某几个彩灯所在支路出现了开路或短路故 障，都不会影响其他彩灯的正常工作) 。 2 4 v0 4 w4 0 个 图3 - 4 采用变压器降压的彩灯电路 通过上述问题的解决，几乎每个学生都画出了此种方案的设计图。 通过以上案例教学，将学生所学的理论知识运用于实践，并采取启发诱导 的教学方法和“一问一答”的课堂组织形式，使学生既巩固了所学的理论，体 会到理论学习的重要性与必要性，又训练了学生将理论知识转化为实际运用的 能力，极大地激发了学生专业学习的兴趣和求知欲，培养了学生良好的思维习 惯和探索创新精神。 3 3 3 教学手段的改进 在教育领域中，计算机不仅是一门学科，而且正逐渐成为有效的教学媒体 与教学管理的工具，多媒体技术使教学手段、教学方法、教学方式和教学理念 都发生了变革。以多媒体为核心的现代教育技术运用于电工教学，之所以能够 优化电工理论教学过程，