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高邮市教育科学微型课题
申报评审书
课题名称:电子专业课程虚拟化教学研究
课题类别:教育教学
所属领域:职业教育
课题主持人:
所在单位:江苏省高邮中等专业学校
申报日期:
高邮市教育局教科室
一、课题研究人员基本信息
课
题
主
持
人
姓名
性别
民族
汉
出生年月
行政职务
教师
专业技术职务
中学一级
研究专长
电子技术教学
最后学历
本科
最后学位
工学士
电话
工作单位
江苏省高邮中等专业学校
E-mail
通讯地址
江苏省高邮中等专业学校
邮政编码
225600
“十
一五“或“十二五”期间教育科研情况
课题完成情况
研究中
其它教育科研课题完成情况
参与扬州市教科研课题《中等职业学校借助班级文化建设学****共同体的实践研究》的研究
独立或以第一作者身份公开发表或出版的论文或论著(限填5篇)
论文或论著名称
发表论文(或出版论著)的报刊(或出版社)名称及日期
核心成员
姓名
工作单位
专业技术职务
研究专长
课题组中的分工
二、课题研究设计与论证报告
(一)课题的核心概念及其界定
本课题是针对电子专业学生专业理论、专业实践学****实际出发,调查我校电子专业学生学****实际情况及专业教师教学情况,寻求在专业知识学****方面适宜的教学措施,达到提高学生学****兴趣,强化动手能力,成为合格的技能型人才。
虚拟化教学:相对于传统专业课教学(课堂教学、实验室实验实训),本课题研究的是教师在电子专业课程(电工技术、电子技术、PLC、单片机等)中采用相关电子软件在计算机上进行理论、实践教学;学生通过电子软件在计算机上进行理论学****实验实训、技能训练等,不需要元器件和设备的实物。
(二)国内外同一研究领域现状与研究的价值
一、国内外研究现状分析
目前电子软件较多,有Multisim、SPICE、PROTEL、Proteus等等,许多软件在高等院校已普遍使用。这些软件可以满足电子专业课程教学需要,特别是Multisim软件在专业课程教学、实训中使用会对学生的理论学****专业技能、创新能力的培养具有事半功倍的效果。
二、研究的价值
传统型电子专业课教学,大都采用课堂讲授法和实验教学法,在教学过程中只有把二者有机地结合起来,才能获得较理想的教学效果。对于一些实验条件较差的学校,特别是一些中等职业学校,由于缺少实验仪器,导致相当数量的实验,只能在“黑板”上或“书本”上进行,缺少教学的互动性环节,直接影响教学效果。传统型电子专业课教学重点在于传授教材上的理论知识,并通过实验内容来验证理论知识,而学生在学****过程中完全受教师和教材的束缚,缺少创新和学以致用的能力。
,改变我校电子专业学生在专业技术学****中缺少实验实训设备、相关设备损坏及教师进入实验室的积极性不高等现状,调动学生学****主动性,提高学生专业技能的学****兴趣及动手技能水平。
,转变、更新我校专业教师的学生观、教学观、质量观、人才观等教育观念,提高教师教学的整体水平。
,营造学生在专业技术的学****中良好氛围和环境,培养学生创新能力。
(三)研究的目标、内容(或子课题设计)与重点
一、研究的主要目标
,探讨学生学****专业技术的学****能力提高的途径和具体操作办法。
,形成学生学****专业技术能力的良好氛围和环境。
,提高专业教师的教学水平;提高学生专业课程学****兴趣,培养学生创新能力。
二、研究的内容
。
。
。
。
三、重点
。
。
(四)研究的思路、过程与方法
一、研究的思路:
本课题的研究以学生能力发展为指导,依据学生学****兴趣,调查研究电子专业学生学****专业技术的现状,分析主、客观影响因素,学****相关理论,找出学生在专业技术学****方面提高的促进因素与阻碍因素。分析原因,研究同类资料,探究专业技能学****规律,有针对性的提出教育对策。研究实施,进行课堂教学的改革实验,摸索出电子专业课程虚拟化教学操作体系。
二、研究过程
研究时间2013年7月—2014年7月,为期一年,分三个阶段进行:
第一阶段:申报立项阶段(2013年7月—2013年9月)
1.(2013年7月—2013年8月)成立课题小组,利用文献资料研究法,进行课题论证,撰写报告,进行课题申报工作。负责人:金大青,黄勇负责课题的设计、实施及协调、组建课题实验队伍工作;张建负责信息收集及相关的技术支持工作;党君负责撰写课题研究报告。
2.(2013年9月)开题,选定实验班级(12电子、13电子等不同程度的班级),制订活动计划。课题组成员进行分工。学****课题研究知识,做好资料检索,编制好调查问卷,完成电子专业课程虚拟化教学操作蓝图等准备工作。成果是相关的读书笔记、调查问卷与虚拟化教学操作蓝图。负责人:党君、刘芳。
第二阶段:实施研究阶段(2013年9月—2014年6月)
1.(2013年9月—2013年10月)完成现状调查与分析。利用调查法,对实验班级的学生和电子专业老师进行调查,分析影响学生学****的促进因素与阻碍因素,寻求学生在专业技术学****兴趣的对策;主要成果是学生学****专业技术现状调查与分析的测试资料与报告。负责人:刘峰、刘芳。
2.(2013年10月—2014年5月)电子专业课程虚拟化实施。研究在电子专业课程教学中培养学生学****兴趣。利用行动研究法和个案研究法,在实验班级进行教改,实施所拟订操作蓝图,观察效果,修正调整。主要成果是形成至少两门电子专业课程虚拟化实验方案,培养学生学****专业技术的有效途径的探索的研究论文、教学案例集。负责人:全体成员。
3.(2014年6月)实施后调查与分析。研究取得的成果,分析评价,对方案进行修正调整。成果是相关的调查报告。负责人:。
第三阶段:分析总结阶段(2014年7月)
课题结题;形成课题研究成果;专家评审。
。完成相应资料库,撰写结题报告。
。负责人:。
三、研究方法
。在现状调查与分析时,选择12电子、13电子等班级作为实验班级,通过谈话、访问、开调查会、问卷、测试等方法收集学生专业技术学****中的资料,调查学生学****专业技术的兴趣情况、主客因素对提高学****能力的影响情况和方案实施后效果的调查。
。在课题研究的全过程中,首先是搜集和查阅为课题研究提供科学研究方法的文献资料;二是在拟定方案、实施研究时,查阅同类研究资料,及时借鉴和使用他人的研究成果,为拟定和论证方案提供资料。
。本课题是建立在专业课程教学的基础上的,它研究的前提与基础就是课堂教学实践本身。一边教学,一边研究,把探索研究结果与运用研究成果结合起来,既保证学生学****又促进我们的课题研究。课题组将会定期的组织研讨:研究的主题、在研究中遇到的问题、有效的促进策略的分享等等,通过严格的测量评价行动的结果并发现问题,形成最佳可操作的方案。在这过程中,教师反思专业课程教学过程中的心得和存在的困惑,共同研讨解决的方法。
。通过实验班级与非实验班级学生学****兴趣的对比分析找出原因,提出对策。
。本研究先对电子专业理论课分析研究,在推广到专业实践课程,找出有代表性的原因及对策。
(五)主要观点与创新之处
一、主要观点
。
,培养学生技能水平,提高学生创新能力。
。
二、创新之处
计算机仿真实验软件提供了高指标的虚拟仪器和充足的虚拟元器件资源。例如:在利用Protel99SE中进行虚拟实验执行仿真时,只需简单地从仿真元件库中调用虚拟元器件并联接成具有实物功能的电路,再接上虚拟电源和从仪器库中调出的虚拟仪器,接通虚拟开关即可自动开始仿真,就可以进行与实物实验一样的测试分析。由于虚拟实验的引入,可以节省购置元器件和仪器设备的大量经费,弥补了因实验仪器缺乏和实验经费不足而造成的缺憾。
虚拟仿真能在各种假定的条件下,甚至是在目前无法实现的条件下,对电路进行研究。如:不管是考虑安全因素还是成本,实验室里都不宜做的破坏性实验,但虚拟仿真却可以做,甚至可以做各种故障和非正常性的实验。在研究一个电路方案初期,可以将影响电路的一些次要因素去掉,如杂散电容、漏电感等,以免它们对电路的基本原理和性能产生影响,从而混淆了对电路的正确理解,但在制作一个实际电路中却做不到这一点。
在传统实验中,需要很多仪器设备,占用空间多,实验接线多,调试不方便,读数误差大,实验时间长,生成实验报告麻烦。虚拟仿真实验的引入,学生不会因接线出错而造成短路事故,不会因误操作而造***员或仪器设备损伤,不会发生实验室内常见的故障:如示波器只有单个通道正常;信号发生器产生波形失真;万用表电池不足;测电阻读数不准等。学生可以利用直流工作点分析、交流分析和瞬态分析等分析工具,及时处理数据,观察和分析实验结果,大大地缩短实验时间。
虚拟仿真电路中学生可以任意设置故障。如:电容开路、三极管极间短路或开路、电路连线虚接等等,既避免了拆装实验箱、多次拆卸元器件,造成器件和印刷电路板的损坏,又可以观察在不同故障下电路工作状态。这样边修改,边测试,边分析,可以提高学生的实验兴趣和实验效果,培养他们排除故障的能力。
虚拟仿真实验的引入突破了实验时间和空间的限制。学生不必局限于实验时间,可以根据自己的兴趣爱好选择实验内容,利用电脑进行实验,增强学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。
在学****过程中,学生是主体,教师是外因。学生学****的主动性和积极性是学****的内因,教师只有想方设法让内因起作用,才可能达到良好的教学效果。但在实际实验过程中,常常受到元器件的限制和固定的实验设备束缚而改变实验设计思路,也不可避免地存在许多错误与不足,致使电路调试费时费力,甚至会引起元器件和设备损坏等问题,导致实验不能达到预期效果。虚拟仿真实验的引入,不仅可以充分对数据采集、储存、分析、处理、传输及控制,对方案进行论证、选定和设计,而且可以随时改变电阻的阻值、电容的容量、晶体管及集成电路的型号参数等来调整电路,使之更加合乎要求,得出较为理想的电路;可以巩固和拓展学生所学的基本理论和专业知识,培养学生综合应用、独立分析和解决实际问题的能力,培养学生的创新意识和创新能力。
在教学过程中,实施虚拟仿真软件教学,可以激发学生的学****兴趣,变被动学****为主动;实施虚拟仿真软件教学,不仅丰富了教师的教学手段,更有利于学生获取新知识并对学生应用新知识的能力培养。因此,掌握使用现代计算机仿真软件技术,将会对电子专业课教学产生积极的影响。
(六)预期研究成果
成果名称
成果形式
完成时间
负责人
阶段成果(限5项)
课题申报书
申报书
开题报告
报告书
调查报告
研究报告
电子专业课程虚拟化教学方案
教学案例
最终成果(限3项)
校本教材
导学案
研究论文集
研究论文集
结题报告
研究报告
(七)完成研究任务的可行性分析(包括:①主持人除外的课题组核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果;②围绕本课题所开展的前期准备工作,包括文献搜集工作、调研工作等;③完成研究任务的保障条件,包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。)
我校是省电子与信息、机电专业课程改革实验点,教师有较强的课改精神。机电、电子专业是省市示范专业,有较好的专业建设特色。我校有国家级、市级研究课题,有良好的研究氛围和指导优势,其研究过程和成果带动了个人课题研究的发展。参与本课题研究的成员主要是校课程改革主要成员、扬州市中青年教学骨干、教学能手,多数参加省、国家级骨干教师培训和出国培训,有先进的教学理念和创新精神。
:课题组成员结构合理,有经验丰富的高级教师,有年富力强的市级教学骨干,也有年轻的市级教学能手,均在专业教学一线,是我校课程改革主要成员。
:充分利用专业课程教学同时相关研究教师可利用课余时间查阅资料,交流、探讨问题,制定切实可行的论证方法。
:学校建有多媒体教室、网管中心、微机教室、电子备课室、软件库、与因特网连接的校园网,专业教学资源丰富;学校有完善的电子仿真实验室,课题组研究成员都电子仿真软件的操作。
:校领导的重视与支持;相关人员的配合与参与。班级管理提供一定的案例,方便小组成员研究分析。
三、课题主持人所属部门意见
(一)课题主持人所在单位意见
单位盖章负责人(签字)
年月日
四、高邮市教育局教科室审核意见
单位盖章负责人(签字):
年月日