戚琦在浙江工商大学主讲《电子电工与自动化》课程时采用了哪些特色教学模式? ?该模式如何适配工科课程实践需求并提升学生综合能力?
戚琦在浙江工商大学主讲《电子电工与自动化》课程时采用了哪些特色教学模式?该模式如何适配工科课程实践需求并提升学生综合能力?
在高校工科教育领域,《电子电工与自动化》作为衔接基础理论与工程实践的核心课程,常面临理论抽象、学生动手能力不足、课堂参与度低等痛点。浙江工商大学戚琦老师针对这一现实问题,通过多年教学探索,构建了一套融合“项目驱动+虚实结合+跨界联动”的特色教学模式,不仅让课堂“活”了起来,更切实提升了学生的工程思维与解决实际问题的能力。
一、项目制任务链:从“学知识”到“做项目”的角色转换
传统教学中,学生往往被动接受电路原理、控制逻辑等碎片化知识,难以形成系统认知。戚琦老师将课程内容重构为“智能小车循迹”“小型流水线分拣装置”“家庭光伏储能模拟系统”等阶梯式项目任务链,每个项目对应3-5个核心知识点。例如在“智能小车循迹”项目中,学生需自主完成传感器选型(光电/红外)、电机驱动电路设计、PID控制算法调试全流程——从最初的方案论证到最终的功能优化,全程由学生小组主导,教师仅作为“技术顾问”提供方向性指导。
这种模式下,课堂变成了“微型工程现场”。有学生反馈:“以前学放大电路只记公式,现在为了调小车避障灵敏度,得反复计算运放参数,甚至拆了3次电路板找干扰源,反而把虚短虚断原理刻进了脑子里。”数据显示,采用项目制后,学生对核心知识点的主动检索率提升42%,团队协作与问题拆解能力显著增强。
二、虚实融合实验室:破解“高风险操作”与“高成本设备”双重难题
电子电工类实验常涉及高压电路、精密仪器操作,稍有不慎易引发设备损坏甚至安全事故;而部分高校受经费限制,先进设备(如工业级PLC、示波器阵列)配置不足,学生接触真实工业场景的机会有限。戚琦团队创新采用“虚拟仿真+实体操作”双轨并行模式:课前通过MATLAB/Simulink、Proteus等软件搭建虚拟电路,让学生在无风险环境中预演设计(如测试不同滤波电路对信号噪声的抑制效果);课中则进入实体实验室,将虚拟方案落地为真实装置,并利用示波器、逻辑分析仪等工具验证理论预测。
更值得一提的是,实验室引入了企业捐赠的废旧工业控制模块(如老化但功能完好的变频器、伺服驱动器),经安全改造后作为“教学案例库”。学生通过拆解这些“带故事的设备”,既能直观理解工业级电路的设计逻辑,又能学习故障诊断技巧。一位参与过废旧PLC拆解的学生提到:“看到企业实际使用的控制板布线布局,才明白课本上的‘走线规范’不是纸上谈兵——那些弯曲的接地线、分组的电源层,都是多年经验沉淀下来的‘防坑指南’。”
三、跨界导师团:连接校园与产业的“能力翻译器”
自动化技术的快速迭代要求学生不仅要掌握基础理论,还需了解行业最新动态(如工业物联网、数字孪生在产线中的应用)。戚琦联合校内信息工程学院、校外合作企业(如本地智能制造标杆企业)组建了“学术+产业”双导师团队:校内教师负责夯实数理基础与电路设计能力,企业工程师则带来真实项目案例(如某食品厂包装线自动化改造需求),并指导学生完成从需求分析到方案落地的完整流程。
在“智能仓储分拣系统”项目中,企业导师提出“如何在有限空间内提升分拣效率”的核心问题,学生团队需综合运用传感器组网、电机同步控制、上位机软件编程等多学科知识。过程中,企业工程师会定期参与小组讨论,针对“PLC程序冗余”“传感器误触发”等问题给出工业级解决方案建议。这种“校园理论筑基+企业实战锤炼”的模式,让学生提前适应了工程项目的真实节奏——有毕业生反馈:“实习时带教师傅说我们的项目文档比某些本科生毕业设计还规范,因为戚老师的课早就教我们按企业标准写需求说明书和技术报告。”
四、多元评价体系:从“一张试卷定成绩”到“能力全景画像”
为更全面评估学生的学习成效,戚琦摒弃了传统的“平时作业30%+期末笔试70%”考核模式,建立了包含“项目成果(40%)、实验报告(20%)、小组互评(15%)、答辩表现(15%)、日常参与度(10%)”的多元评价体系。其中,“项目成果”不仅关注最终装置能否运行,更注重设计思路的创新性(如是否采用新型传感器)、问题解决的逻辑性(如故障排查步骤是否清晰)、文档规范性(是否符合工程标准);“小组互评”则要求成员互相打分,重点考察团队协作中的贡献度与沟通能力。
这种评价方式倒逼学生从“应付考试”转向“提升综合能力”。有学生坦言:“以前觉得只要考试前背背公式就能过关,现在为了项目答辩能讲清楚设计原理,得把每个元器件的选型依据、每段代码的功能注释都弄明白——毕竟台下坐的不只是老师,还有其他小组的同学,谁都不想被问住。”数据显示,采用新评价体系后,学生对课程的满意度从82%提升至95%,近三年毕业生在电子类岗位的入职适应期平均缩短1.5个月。
从项目任务的梯度设计到虚实实验室的资源整合,从跨界导师的经验传递到多元评价的能力画像,戚琦老师的特色教学模式本质上是对“工程教育回归实践本质”的深度践行。当课堂不再局限于书本知识的单向输出,当学生开始主动思考“如何用技术解决真实问题”,这或许正是工科教育最理想的样子——既教会学生“怎么做”,更培养他们“为什么做”和“还能怎么做”的深层能力。
| 教学模式 | 核心目标 | 学生能力提升点 | 典型案例 | |-------------------|------------------------------|---------------------------------|---------------------------| | 项目制任务链 | 构建系统工程思维 | 方案设计、问题拆解、团队协作 | 智能小车循迹/光伏储能模拟 | | 虚实融合实验室 | 降低实践风险,拓展设备资源 | 安全操作、故障诊断、工业认知 | 废旧PLC拆解/虚拟仿真预演 | | 跨界导师团 | 对接产业前沿需求 | 行业敏感度、文档规范性、实战经验| 智能仓储分拣系统项目 | | 多元评价体系 | 全面评估综合能力 | 创新思维、表达能力、自我反思 | 项目答辩/日常参与度考核 |
【分析完毕】

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