华南理工大学广州汽车学院是教育部批准设立的一所以工科为主, 经济、管理、文学、理学协调发展的多科性全日制本科院校, 它是依托华南理工大学而新办的全日制本科院校, 为一所独立学院。学院着眼自身发展实际, 提出了“大三战略”, 提出“重人品, 厚基础, 强能力, 有专长”的人才培养指导思想, 以培养具有专长和特色的应用型人才为导向, 根据应用型人才的培养目标和学科建设要求, 建设包括电工电子实验中心在内的4个基础实验中心。
根据学校下达的建设任务, 电工电子实验中心2006年5月开始筹建, 2007年8月必须投入使用, 供全校工科学生实验之用, 时间紧, 任务重。我们从实际出发, 通过调研, 认为要建设一个比较理想的实验基地, 必须重点解决两个问题:一是实验仪器、设备及其它构件, 在总体上既要性价比高, 又要实用, 且能保持在相当长的时间内不落后。二是如何有效地利用实验基地来保证较好的教学质量和产生较好的教学成果?
1 实验中心的建设
我们认真地考虑了实验中心的整体规划, 认为所建的实验中心应该具备有承担全校电路实验、模拟电路实验、数字电路实验、电子工艺实习和PLC实验的能力, 紧密结合电工电子教学改革的实践, 遵循“先进性、开放性、共享性”的原则, 应具备供学生创新、教师开发的环境。因此, 我们从多方面进行考察和论证, 认为必须购置具有前瞻性、能在较长的时期内保持先进性的实验设备, 不仅能开出验证性实验, 还能开出设计型和综合型实验, 更有利于提高学生的实践动手能力。
1.1 整体规划中的主要创新点有
(1) 要求电工、电机实验室的实验设备有强保护 (即多重保护) , 所有设备外部绝缘、所有导线外部也绝缘, 彻底地防止了触电事件的发生。采用矮型的电工台, 这样学生听课极大地方便了, 能够很好地实现老师与学生的课堂交流。
(2) 模电、数电实验同一平台, 用起来更方便也更充分地利用好了资源。示波器选用低带通, 模拟加数字显示, 成本低、效果也较好。
(3) PLC-仿真实验室, 既能做PLC常规实验, 又可以进行电路板设计、电路仿真、局域网广播教学之用。
(4) 电工电子、汽车电子展示室, 里面有各种新老电子元器件、电路板、早期仪器仪表, 丰富了学生的知识。
(5) 电路板雕刻室, 可很好地雕刻单面板和双面板, 快速而又有效, 可以为学生参加大赛提供条件。
(6) 实验室的实验台是我们参考了很多院校的之后自行设计的, 实验台上各种仪器的电源线及其他连线均可装进一个暗道, 这样可使台面整洁、好看。特别是整个实验室看起来, 非常舒服。
1.2 实验室筹建的成果主要有
电工电子实验中心经过3年的实际使用, 结合兄弟院校专家的评价, 我们认为我们的实验中心建设有起点高、性能好、使用率高等特点, 具体体现在以下几点。
(1) 电工、电机实验室, 采用防触电强保护措施, 更安全;采用的是矮型台, 用起来教学效果更好。模电、数电实验室, 采用的是模电、数电一体化实验箱, 再外配一些电路板, 可以一组设备做多种实验。充分利用了实验室, 较好地提高了设备使用的效率。
(2) PLC-仿真实验室, 60多台电脑组成了局域网, 除了可进行PLC实验, 还可以进行广播教学及进行电子电路设计、电子仿真。整个实验室的电脑通过一台路由器和多台交换机连成了一个局域网, 平时教学时, 采用了一款软件实现了广播同步教学, 充分利用电脑进行电子工艺实习中理论教学、电路板设计、电路仿真等, 效果较好。
(3) 电工电子、汽车电子展示室:很好地扩大了学生视野, 丰富了他们的知识。
(4) 实验台:所使用的实验台为自行设计, 非常实用, 并且让整个实验室看起来更整洁、美观。
2 实验室使用情况
电工电子实验中心自建成投入使用以来已经有3年多了, 也成为了学校一个重要的实验基地和实习基地。在我们实验中心开设的实验有:电路实验、模拟电路实验、数字电路实验、电工电子技术实验和PLC实验等;电子工艺实习课程对全校工科类专业学生开课;对于经贸与管理类的文科专业学生, 我们也安排了两天的电工实习课。可以说, 电工电子实验中心开设的实验课和实习课几乎覆盖了全校所有学生, 教学资源得到了很好的利用, 效果显著。华南理工大学广州汽车学院2006～2008级学生总共6000人, 而在电工电子实验中心参加过实验或实习的人数大概有5400人。以2009～2010学年第一学期为例, 参加电工、电机实验人数1341人, 总学时为368学时;参加模拟电路及数字电路实验人数209人, 总学时为160学时;参加电子工艺实习人数907人, 总学时为512学时。
开展的实践教学改革工作在教学中发挥了重要作用, 成为学生课内外的实践教学、创新实践和工程训练基地。随着教学内容、教学方法和手段的改革、完善, 教学效果也在不断提高。在基础实验中, 多采用拼装式插拔电路, 对于初次接触电路的学生, 能较快地将电路原理图上元器件的符号与实物联系起来, 通过亲手的电路连接, 充分调动学生学习的兴趣, 学生正逐渐摆脱过于依赖老师的心理, 能够自觉发现问题、解决问题;学生的自主实验能力得到明显提高, 实验质量、实验速度明显好于以往。注意培养学生的创新意识和创新思想, 发现创新人才和培养创新能力, 培养了一大批优秀学生。电工电子实验中心所提供的实验课程很好地提高了学生的动手实践能力, 所开设的电子工艺实习课程更进一步提高了学生的动手能力、分析和解决实际问题的能力, 以及电子线路设计开发能力, 为学生将来的学习和就业打下良好的基础。学生在实践课程中形成的综合创新实践能力在学校科技创新竞赛、全国大学生电子设计竞赛和“飞思卡尔”大赛中得到了印证, 成绩明显提高。
电工电子实验中心成立以来, 需要经常对外宾开放, 欢迎外来的专家、学者、家长和领导参观了解我们实验基地, 得到许多专家和教师的赞赏, 在其他高校中产生了比较好的效果。一些院校希望通过教学资源的共享, 由我们为他们的学生上实验课和培训课。电工电子实验中心正在申请了电工职业技能鉴定资格, 将来可以为学生和社会提供电工职业技能鉴定服务, 能够得到社会的肯定。同时, 随着电工电子实验中心影响力的不断扩大, 通过校校合作、校企合作的增加, 必将能带来更大的经济效益。
3 教学改革
3.1 实验考核的改革
在实验和工艺实习中, 我们致力培养学生严严谨科学的态度, 独立思考, 理论联系实际, 提高分析解决问题的能力。加强实验考试制度的改革, 在基础实验课的考核中, 要求学生除了完成简单电路的设计或实操, 还要应用原理对实验数据进行分析。这样既能考核学生的动手能力, 又可以加深对理论的理解, 取得了比较好的效果。
3.2 采用计算机仿真技术开发新实验
由于目前电子技术发展相当快, 相应的新器件也不断出现, 元器件的更新速度不断加快, 在这种情况下, 实验教学的内容要跟上市场的快节奏要受到各种条件的制约, 比如实验指导人员知识更新的速度、元器件设备的采购、经费的限制等, 难免要脱节, 还有些内容受条件的限制无法在现有的实验条件下完成。因此, 我们把计算机仿真技术作为重点建设的一项内容, 购置计算机组成局域网连接的电工电子实验教学仿真实验室, 选择一部分的实验内容在计算机上仿真来完成, 让学生对计算机仿真实验情况的模拟反映有一个比较直观的认识, 再到实验板上重复操作一次进行比较。
3.3 电子工艺实习
在电子工艺实习中, 我们完成对学生初步电子实践技能的培养, 主要培养学生的元件识别与测试、焊接知识学习、焊接练习、电路的装配与调试等基本技能, 使学生能够比较全面地了解电子产品的制作过程。实习中重要的一项, 是先进的计算机辅助设计软件的学习, 即Multisim电路设计仿真以及Protel电路板设计软件, 通过深入浅出的讲解和实操练习, 调动他们的学习积极性, 使大部分同学都能掌握软件的基本功能。有了这些基础, 有经过电子工艺实训的同学, 在课程设计和参加电子大赛时, 都取得了比较好的效果。
实习中另外一个重点, 是安排了两个电子产品的组装和调试。这两个作品实用性都比较强, 包含了声、光、磁、电以及单片机的基本知识, 我们结合理论分析, 对电路工作原理的讲解, 应用辅助设计软件, 使同学们对产品开发的过程有了较好的认识。我们还根据学生的专业特点, 经常变换作品的组合, 务求能最大限度地调动学生学习积极性。
3.4 教材建设
教材建设是实践教学改革的重要一环。电工电子实验中心根据学生特点, 通过不断的总结经验, 出版了新的《电工电子技术实验指导书》实验教材, 书里既有详细明了的实验内容和操作步骤, 又有扩散思维的思考题, 旨在全面培养、提高学生的动手能力和面向工程应用设计的能力。今后还将总结电子工艺实训的经验, 继续充实实践教学环节的内容, 吸取和增加新的电子元器件及新技术、新工艺方面的内容, 在实践中不断提高自编教材的质量和水平。
华南理工大学广州汽车学院电工电子实验中心依托学科建设, 以改革促发展, 已建设成高标准的实验中心, 为学生实践能力和创造能力的培养营造了良好的环境, 为电工电子实验教学发展注入新的活力。电工电子实验中心的教学内容面向专业覆盖面广, 实验效果好, 学生对实验教学评价总体优良。实验中心不但注重学生基本知识、实验基本技能培养, 今后还将实验教学与科研、工程和社会应用实践密切联系, 将科技创新融入到实验教学中, 不断改革创新实验内容和实验教学大纲, 不断提高和丰富实验教学手段, 必将能够提高实验教学效果, 创造出更好的经济效益和社会效益。
摘要：从我校的办学目标和实验室建设思路出发, 提出了要建设一个比较理想的实验基地, 必须重点解决的两个问题:一是实验仪器、设备及其它构件, 在总体上既要性价比高, 又要实用, 且能保持在相当长的时间内不落后;二是如何有效地利用实验基地来保证较好的教学质量和产生较好的教学成果。
关键词：整体规划,先进性,多功能,使用率高
参考文献
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