教改实践中自动控制系统实验平台的改进探索.pdf

现代商贸工业2023 年第 20 期Modern Business Trade Industry No.20.2023基金项目:本文为柳州工学院课程思政项目“电机与拖动基础课程思政教学的探索与实践”(2021JGK062)、一流课程建设项目“电力电子技术”(2021YLKY019)和教改实践项目“信息化背景下不同类型课程差异化教学模式的探索与实践”(2020JGCY029)的阶段性研究成果。作者简介:谢友慧(1982-),女,汉族,广西柳州人,硕士,柳州工学院信息科学与工程学院讲师,高工,主要从事自动化控制方面的教学及研究。生作为一名教师,把课堂教学和教学活动有机地联系起来,使他们能够更好地理解和感受到过去,从而提高他们的爱国意识。中国共产党百年诞辰之际,可以利用这一话题进行专题教学。通过演讲比赛、制作历史手抄报、观看党史影片、聆听党史讲座等形式,让同学们认识共产党的历史和建设新中国。中国共产党历经数 10 年艰苦的摸索,终于走上了中国特色社会主义道路,为实现中华民族的伟大复兴而奋斗。在此基础上,同学们既能更好地理解历史,也更体会到创业者的艰辛,更能提高他们的社会责任感、历史使命感。深植于民族文化血液中的家国情怀,可以更好地把我们的爱国之心融入我们的骨子里。只要教师能根据历史学科核心素养这一教学目标,合理地设计教学流程,以创设教学环境、以史料研读等教学方法,实现对学生历史核心素养的教育。参考文献1 1 Fontanges P A,Houeijeh A,Delarue A,et al.Clinicalhypnosis associated with local anesthesia for cardiac catheter-ization in paediatric populationJ.Archives of Cardiovascu-lar Diseases Supplements,2022,14(3-4).2 Pilia Eros,Sirigu Danilo,Mereu Roberto,et al.A clinical op-erative sequence for hypnosis implementation to general anes-thesia during major surgery for orthotopic liver 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引言随着我国社会、经济发展的深入,高等教育大众化早已普及,各类型学校依据自身特点,发力进行转设,重新定位。其中,应用型本科院校将人才培养目标定位为:主要培养服务区域经济,推动地方发展,具备一定的人文精神,科学素养和实践能力的高素质应用型人才。因此,此类学校更要加大对实验室的教学、建设、运行、管理和维护的重视力度,进而达到培养“毕业即就业”的应用型人才的要求。鉴于此目的,本人以所讲授的“电力电子技术”与“电机与拖动”及“电力拖动自动控制系统”等相关课程体系教学为例,简单回顾一下自己在教学改革中的探索和实践教学过程中的一些认识。以上三门课程实验相关性较大,部分实验集中在一个实验台上完成。所以,在教学中我们做了以下尝试。942现代商贸工业2023 年第 20 期Modern Business Trade Industry No.20.20231 实验与理论内容同步项目化,多角度引导学生产生兴趣兴趣是最大的动力,有了动力才会有学好的热情,才会有不断地创新。因此,培养高素质创新型人才,首先必须培养学生的学习兴趣。兴趣不能偏离使命,要让学生明白何谓“学生”、如何“学习”,即学生是要学会生存,学习是要学完练习。电类课程向来是理论性、时空感较强且抽象的课程,如何让学生产生专业兴趣至关重要,所以必须要建立起直观的感觉,必须将抽象的理论具体到实际项目上来、具体到实物上来、进而转化到具体的实际利益上来。学生早就学过“知识就是生产力”,现在的教学就是让学生切实见到“如何使用知识将其转化为生产力”,“如何使用知识改变自身的生活”。“电力电子技术”“电机与拖动”与“电力拖动自动控制系统”课程的教学,大都需要一定的课程实验或教学实践来配合,但传统的教学仪器、装置一般都固锁某门具体课程,其出发点是加深对课程知识点的掌握和巩固。但是,随着互联网、信息化的发展,这种验证性的实验已经不能调动学生的兴趣、爱好、创新思维、动手设计能力,结果导致设备利用率的性价比不高,带来了人力、财力、设备的浪费等弊端,制约了实验教学的可持续发展。学生觉得实验简单、枯燥、重形式,照着指导书连线就可以,个别学生直接按照理论整理实验数据,然后就是手机、聊天等着下课了,这种实验已经失去实际意义。为此,我们在进行实验时增加了动脑、动手的比重,增加了实验前准备工作,这就要求理论授课和实践操作要无缝对接,理论授课要服务于实验项目,也要项目化,使得学生实验操作前要开动思维、要分析、解决问题,要把自己的理论设计带到实验室去实现。这就要求了我们的实验环境、实验平台必须是开放的,整个过程中更要求“教、学同步,师、生同体”,这样更有利于实现理论与实际一体向前。2 学生实验直观化、实战化,提升实验教学效果,增强学生学习能力该相关课程实验教学质量和教学效果的重要影响因素是教学实验平台,平台设计是否直观、质量好坏,都直接影响学生进行实验的效率、情绪、信心、兴趣。一个好的实验平台能够提高学生完成实验的时间,收获感也快,对学生实践创新能力的培养有保障作用。特别是刚开始几次的实验,要用一些简单实验引导学生认识并熟练使用实验仪器,充分了解实验环境,教会学生基本的检查、纠错、维修方法,让学生进入实验室后产生热情、不想走。在实验进行过程中,要时刻关注学生实验的情况,逐步引导学生,每一步都让学生踏实地感受到理论和实践的精准融合,对实验数据和实验现象进行理论分析、处理,教会学生如何真正地做实验,理解实验的真正意义,培养学生的严谨精神,从而帮助学生最终实现复杂系统实验。目前,我们的实验平台存在内容固定,器件单一,并且出厂前已设定好等弊端,最关键的是实验器件基本都封装在实验箱里。整个实验过程,学生看不到任何真正实现相应功能的元器件、电路,不知道电路理论符号对应的实物到底长啥样,这样会引起理论与实验、实践的脱节,结果给学生的感觉还是在连一些电路符号,无法真正体会到实验的真实感,达不到网络游戏能带给他的那种兴奋和刺激、那种身临其境的感觉。虽然后续有辅助的元件、设备辨识课程,但个人的观点是脱离实际环境的认识不但增加了师生的时间,而且这种单一的认识也不能引起学生足够的重视,其效果比不上在实验过程中连接、更换,甚至烧坏、维修时,同步进行得好。为此,我们开发了一个沙盘化的系统电路实验平台,将所有的器件、功能电路,全部的接线平面化、立体化,配以相应的底部指示灯区,这些指示灯分区遥控,方便我们教学演示时,各单元电路的介绍。各单元电路要方便更换,所有的器件可直接插拔,连线可随意更改等,对于学生的基础实验,我们可以进行直观演示介绍、测量记录数据,让学生有现场模拟感;而对于创新性、设计性的实验,我们可以进行更换、调试,增加了实验平台的灵活性;同时实验进行的时候,难免有故障、器件烧坏、老化等问题,这样开放式的平台设计,更能够方便师生及时检修,增加了学生解决、处理突发事件的能力,提高了实验平台的效率和学生实验的趣味性、综合性、积极性和参与性,进而达到提升实验教学、技能训练的效率和效果。3 采用过程化考核机制,培养职业素养,加强学生对实验的重视程度为了配合新开发实验平台应用,响应实践教学“培养创新人才、全面提高学生素质”的要求,我们采取了与项目化教学配套的实验考核方案,引导学生注重动脑设计、动手操作、动笔规范的能力,逐步养成学生的创新意识和创新习惯。实验课程成绩评定方法经过试点改革后,实验成绩主要由两部分组成:平时成绩(60%),期末考试成绩(40%)。其中平时成绩包括每一次的实验成绩,每一次实验成绩由三部分组成:预习(40%)+操作(30%)+报告(30%)。预习的成绩主要是在理论授课过程中,经过教师讲052现代商贸工业2023 年第 20 期Modern Business Trade Industry No.20.2023解,布置任务,结合理论内容课上答辩讨论,每组互评,教师全程参与讨论,由教师引导学生对讨论内容进行归纳整理,然后加以适当点评,综合师生的评定,认定最终成绩。其中,重点考评每组学生的电路设计情况,促使学生能够自觉、充分地预习,同时锻炼学生逻辑表达的能力,引导学生动脑、动手、开口,注重设计。实验报告成绩重点看报告书写格式是否规范、实验结果、数据分析与设计、创新体会。期末考试分为笔试(40%)和操作(60%)。操作考试主要采用现场考试的形式,在实验进行过程中认真记录实验情况,每一次实验都是真实的考试,包括元器件、设备仪器的识别、使用,电路搭建、调试、故障排除,设备检修、实验环境整理等。操作考试的具体分值比重如表1 所示。最后,针对实际教学情况为有能力提高的同学,自愿报名,单独增加实验考试,以本学期做过的实验及理论授课中拓展的内容为基础,重新设计几个典型实验,难度不超过以往实验内容,重新进行实验操作,公开考试,全员参与考评,重点考查学生的实验方案设计、参数选择、安装调试、设备检修等方面,特别是其中表现出来的创新能力。拓展实验的具体分值比重如表 2 所示。笔试是以试卷的形式考查学生对实验的基本知识、实验技能、仪表使用、安全规范等方面的掌握程度。表 1 操作考试各项分值占比考核事项分值占比操作考试部分元器件识别5%10%设备仪器的识别及使用10%20%电路搭建35%40%电路调试30%40%故障排除5%20%设备检修5%10%实验环境整理约 5%表 2 拓展实验各项分值占比考核事项分值占比拓展实验实验方案设计20%35%参数选择20%35%搭建调试25%40%设备检修10%30%实践表明,改革后的实验课成绩评定让学生感受到了实实在在的压力,让学生变“驱动”“被动”为“主动”,能够认真对待每一次的实验,能够有效地引起学生对实验设计和创新的重视,实验操作及实验报告的质量明显提高,真正收到了理论与实践的双赢效果。这样的考核改革,也一定程度上培养了学生的创新能力、职业素养。4 结语经过三个学年、两个专业学生的试点测试,本次教改所创新的实验平台符合教学大纲要求,平台性能稳定,检修方便,大大减少了维修、维护实验设备的时间,其功能和实用性达到了设计初衷。特别是实验内容的灵活,受到相当多学生的普遍欢迎,考核方案也让学生的学习脚踏实地,让学生明白学习要做到“学以致用,学而时习、循序渐进、持之以恒”,这也是今后生活、工作的原则,学生实验课的态度有了明显改变,做实验的积极性也显著提高。在今后的教学中,我们将继续以学生为中心,不断完善平台建设、制度管理、考核修正,一定投入更多的时间和精力,让实验室更好地满足教学要求。参考文献1 滕召胜,罗安.面向新工科的实验室开放运行与持续改进 以湖南大学电气信息类专业实验室为例J.实验技术与管理,2021,(4):290-293.2 杨小翠,谢友慧,戴永涛,等.职业院校电工电子技术课程教学改革的研究J.考试周刊,2012,(55):18-19.3 李良荣,李绪诚,刘桥,等.现代电子技术实验教学体系探索J.实验室研究与探索,2010,29(12):121-124,141.4 谢友慧.三本院校电力电子技术课程教学的探索J.科教文汇,2012,(5):70+10.5 杨军,乔林珂.大学生技术装备研发能力培养探索与实践J.实验室研究与探索,2020,(5):132-135.152