发布时间:2024-01-02 10:25:15
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中图分类号:G424 文献标识码:A
随着社会的发展和科技的进步,作为中职学校专业教师,应该在教学中不断探索教学方法,使学生能够在工作岗位上应用理论知识去研究解决工作中的实际问题,也能够根据工作中实际问题的具体情况,应用所学的理论知识去分析、去研究、去解决。
维修电工是电工类专业的一门理论联系实际非常紧密的重要课程,该课程的特点是计算少、理解的内容多、实践多,而维修电工专业相关工作岗位操作人员又必须具备一定的实践能力和解决问题的能力,所以此课程掌握得好与坏,直接影响从业人员的切身利益。传统的教学模式不能把理论与实践有效结合起来,造成理论基础较差的学生对理论知识的学习感到枯燥无味,没有兴趣,而在实践操作学习时又因缺乏理论知识,造成对技能操作要点及故障检修原理与方法不能全面系统地掌握。虽然上课教师很努力,但学生听课效果却不佳,久而久之,学生便失去了学习兴趣。为了提高教学质量和学生学习兴趣,帮助学生获取过硬的技能,顺利通过技能等级考核,在维修电工教学实践中,应注重培养学生理论与实践充分融为一体的能力。现以2011级电子班的教学探索为例阐述对学生理论联系实际能力的培养。
1 注重培养学生掌握基础知识的能力
维修电工是一门知识前后衔接紧密的课程,前面基础知识没有掌握好,将直接影响学生掌握后面的知识。因此,掌握好低压电器的选用、识别、拆装、维修及调试是学好维修电工的前提,掌握基本控制线路的原理是搞好维修电工实训的关键。这些知识对安装控制线路和排除控制线路的故障是必不可缺的。在教学中,笔者采用了“先示范,后训练”的方法,抓好基础知识的传授。例如,在了解接触器的结构时,通过对接触器的拆装来讲解其结构,再要求学生进行拆装训练,并说出拆下零件的名称,通过拆装训练,加深学生对交流接触器内部结构的了解,学生可以快速掌握接触器的结构。学生在掌握了相关低压电器的结构和工作原理后,就要求他们掌握其图形符号和文字代号,只有掌握好图形符号和文字代号才能识别三相电动机控制线路图,才能对其电路进行安装和调试,否则,学生对下一节内容的学习就困难了。
2 培养学生掌握电动机控制线路的安装能力
学生在掌握了低压电器和基本控制线路图的基础上,就可以在控制板上进行安装。安装前,要求学生熟练掌握三相异步电动机的基本控制线路图,并且能做到快速默画出控制线路图,因为简单与复杂的电路原理图都是由一个一个最基本的电器图形符号组合而成,对学生学会设计起着重要的作用。同时强调注意事项、安装工艺和安装步骤,然后老师进行示范操作,边示范操作边讲,给学生以直观感觉,便于掌握操作的方法和技巧。笔者采用了“先示范、后训练、再巡回指导”的方法,抓好安装能力的训练。在巡回指导过程中,主要检查学生的安装工艺是否符合要求,低压电器在板上的定位是否合理,安装步骤和安装线路是否正确等。该班钟永强同学的理论基础掌握得很好,但是安装工艺太差,导线不能做到横平竖直,弯线、剥线都不符合要求,漏芯线和交叉线太多,看起来很不美观,通过教师的指导和自己刻苦训练,他获得技能竞赛一等奖。
3 培养学生的思维能力
在维修电工学生实训中,笔者采用了“从简单到复杂、逐步深入、逐步引导”的方法进行训练,将学生一步一步引向山顶。例如在安装点动控制线路时,让学生先思考为什么会出现不连续运转?解决的办法是什么?然后才给学生讲解电动机不能连续运转的关键,是没有给交流接触器线圈提供持续的电流,解决的办法是在启动按钮两端并联辅助触点,这样就可以给交流接触器线圈提供持续电流,电动机就能实现连续运转了,但新的问题又出来了,电动机不能停车,因此必须要加入停止按钮,电动机才能既连续运转又可实现停车控制,然后再提示学生连续运转的电动机需要过载保护,所以控制线路还要加入热继电器,就这样一步一步将电器元件引进,在教学中起到了承上启下的作用,提高了学生的思维能力,也让学生养成了边学习、边思考的良好习惯。
4 培养学生理论联系实际的能力
实际操作要与理论教学同步才会取得更好的教学效果。因此,在学生经过一段时间的安装训练后,给学生设置故障,通过学生排除故障的练习来增强学生理论联系实际的能力,提高学生分析问题、查找问题、解决问题的能力,培养学生的逻辑推理和思维能力,促进学生的脑、心、手全方位调动。在排除故障时,确定故障范围是学生学习的一个难点,因此观察故障现象就是必不可少的一环,它将直接影响学生判断故障范围。笔者在2011级电子班采用了“老师设置故障、学生排除故障”的方法,抓好理论联系实际的训练。例如,学生将控制电路安装好后通电试车,让他们仔细观察电路的动作过程,并根据动作情况分析其工作原理。如果分析的工作原理不正确,老师就边试车边给学生分析工作原理,直到学生掌握为此;如果分析的工作原理正确,则给学生设置一个故障,让学生根据工作原理分析故障现象、查找故障范围、排除故障。故障排除完后,让学生再次总结为什么会出现这样的故障现象,要求讲解思路清晰、逻辑合理。通过这样的教学,学生轻松地学会了故障分析及排除,无形之中提升了维修技能。
5 培养学生的综合能力和团结协作能力
2011级电子班的人数多,光靠老师的力量,无法解决所有学生的问题。因此,笔者采用了“严格考核,以好带差”的教学方法,提高教学效率和质量。在该班的教学中笔者有一个专用实训记录本,详细记录每个学生的实训情况,如:弯线、剥线、露芯线、交叉线、有无故障、有无排除故障等情况的记录,这样学生的进步与不足都一目了然,为因材施教提供指导依据。另外,笔者选了理论和实践都较好的两位学生担任大组长,利用课余时间指导他们,直到他们能够独当一面时,再让他们去指导其他学生完成实训,完成后的同学又去帮助其他未完成的同学,这样一帮一,一带一,全班同学形成了很好的团结协作的氛围。同时去指导别人时,自身的语言表达能力、逻辑思维能力、分析和解决问题的能力也在指导中不断提高。
理论指导实践,实践又验证理论,学生只有经过不断实践─经验─理论─实践的过程,才能真正地掌握知识和技能,获得能力。因此,职业学校要不断探讨和研究教学方法,把理论和实践有机地结合起来,全面提高职业学校的教育教学水平。
借鉴国内外职业技术教育的先进经验,结合高职教育的特点,力争做到把本课程的理论知识与生产实践、实训课项目相结合、相渗透,采取“强化基础、服务后续课程、注重应用和实践、融电路理论知识到电路实践操作技能之中”的教学理念。在教学体系、教学内容和手段、实践教学、教材建设等方面进行设计落实,并建立校内外实训基地。经过几年的探索与实践,形成高效、符合高职人才培养目标、较为成熟的课程教学模式,于2011年被评为省级精品课程。
二、课程性质与作用
《电路》是电气类、电子类、机电类等专业的重要基础课程,关联的后续课程多,与实训项目、考电工证、生产实践紧密相关,涉及面广,学科作用大。主要基础课程为《应用数学》《物理》,后续课程有《电机学》《电子技术》《电气设备》《继电保护》《电气检修实训》等。
主要培养学生掌握电路的基本理论知识,具备分析、解决电路问题的基础能力,掌握电工的技术通识和通用技能,为进一步学习专业知识和职业技能奠定坚实的基础。以学习理论知识与培养实践技能并重,并养成脚踏实地、一丝不苟、科学分析、安全第一等职业素养,所培养的目标人才为现场工程师、技师和高级技术工人。
三、培养目标
1.知识目标
(1)具备对直流电路、交流电路(包括非正弦交流电路和线性电路的过渡过程)进行定性分析和定量计算的能力。
(2)具备将实际电路抽象为电路模型的能力,以及电气识图和仪器、设备选型能力,能根据电气图连接实际电路并实现其功能的能力。
(3)具备对电气设备和实际电路进行测试的能力,并根据测试结果分析、判断、排故的能力。
2.能力目标
具备岗位所需的基本电路知识;具备岗位所需的电气安装、调试、运行及维护的电工基础操作技能;具有应用电路理论知识分析和解决实际问题的能力。
四、编写出版配套的教学改革教材
编写配套的《电路基础》教材,2010年7月由中国电力出版社出版。该教材在理论上以“适度、够用”为原则,不刻意追求学科的系统性和完整性,着重概念的阐述,把基本定律和定理、基本分析计算方法作为主要内容,同时加大电路理论与工程实际的联系,力求做到内容精炼、重点突出、建立概念、掌握方法、联系实际。每章由学习目标、教学内容、小结和习题构成;每节教学内容设置相应的自测题,让学生及时思考、巩固和考核,达到讲、练紧密结合。经过3年的教学实践,该教材对教学起到很大的促进作用。
五、构建理论实践一体化的课程教学体系
以培养学生职业能力作为根本目标。邀请电力企业的技术专家参与课程的建设与改革,构建并实施理论与实践一体化的课程教学体系,即企业的认识实习《电路基础》理论课电工工艺实训电能计量、电力拖动、电气设备控制实训“维修电工”“进网电工”考证。
利用学校的仿真设备,尤其是利用校企合作平台,安排学生到企业认识实习,教师结合设备、现场进行教学,学生在这种现场讲解、工学交替的教学中,认识到所学的理论知识与生产实践是如何相结合的,并能够运用理论知识理解各仪器、生产设备的工作原理,感受到学以致用的乐趣,更加促进了学习热情。
改进、完善电工实验室,除开设验证性实验外,还增加开设综合性、创新性实验;将“电工工艺”“电力拖动”“电气设备控制”等实训项目纳入本课程的实践教学范畴,将“维修电工”“进网电工”鉴定项目引入实训课程体系,提高了学习的积极性和考证的通过率。
六、教学内容和方法
1.教学理念
侧重基本概念、基本定律定理和基本分析计算方法的理解及应用,略去过深、过严谨内容,淡化抽象的逻辑推理、数学推导和理论演绎,重点放在对结论的理解和方法的应用上。
尽量结合工程实际来讲解电路知识,如讲授功率因数概念时,介绍相应的在工程上的应用,并带学生参观无功补偿的实际装置;学习三相电路时,结合校内各教学楼、实验楼和实训中心的用电情况,介绍三相电源及负载的连接方法。
合理选择实验、实训和实习内容,既考虑基础知识的巩固和基本技能的培养和训练,又考虑相关知识向课外延伸及拓展,开拓视野,为今后的职业岗位打下基础。
2.教学内容
(1)理论部分。掌握电流、电压、功率的物理概念,熟练掌握基尔霍夫定律,掌握直流电路的分析计算方法。掌握电磁感应原理及储能元件电感、电容的特点、电路描述,掌握三种功率的意义及计算,掌握分析正弦交流电路的相量法及相量图,并对电路进行分析计算;掌握三相正弦交流电路的基本特征,并能分析计算简单的三相电路。
了解谐波分析法,理解非正弦周期电流和电压有效值、平均值及平均功率的意义和求解。掌握简单的非正弦周期电流电路的分析计算方法。
了解线性电路过渡过程的基本概念、基本定律和定理、基本分析计算方法作为主要内容,再针对具体专业选取后续课程所需的知识进行教学,掌握与实践、实训、考证相关的理论知识。
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)32-0068-02
一、项目教学法简介
所谓项目教学法,指的是师生共同通过一个具体的、与日后工作环境非常类似的“项目”进行教学,并通过项目的实施得到一个具体的具有一定实用价值的产品。它的实施需要经过“确定项目任务、制定计划、实施计划、项目评估、归档或结果应用”等五个步骤来完成。与传统的教学方法相比,它主张先练后讲,先学后教,强调学生的自主学习,主动参与,学生唱“主角”,而老师转为“配角”,实现了教师与学生角色的换位。在项目化教学过程中,学生要根据项目的任务去制定计划、获取相关知识与信息、制定具体实施细节、完成项目、检测成果、评价反馈等,学生要去自主的学习新的知识与技能,学习方式由被动式的接受变成主动去探索;与此同时,教师从传统的教学者转变为指导者与管理者,对学生的学习进度安排、学生关系的协调、学生职业技能及职业习惯的养成进行指导和管理。项目教学法在有效的将理论与实践相结合的同时,不但有效激发了学生的学习积极性,更主要的是提高了其动手能力,团队协作精神及良好的职业素养,大大的缩短了企业需求与学生实际素质的距离,使培养出的学生更受企业的青睐。
二、《工厂电气控制技术》课程概况
作为电力系统的核心专业课程,《工厂电气控制技术》在中等职业技术学校电气类专业中的教学地位越来越受到重视。这门课程难度不是很大,但因其知识覆盖面广、实践性强,不但要求学生掌握常用低压电器和电气控制的理论知识,同时还需要具备电气控制装置的安装、布线、调试等实践技能,因此,采用传统的教学方式,按部就班的“先理论后实践”地进行教学,很难取得令人满意的教学效果。
笔者所在学校采用的是汤煊琳主编的《工厂电气控制技术》(项目式教材),该教材摒弃了传统教材“重理论轻实践”的弊病,结合目前高职教育“项目导向、任务驱动”的课改方向,在教材的编排过程中突出学生实践能力的培养。根据教材具体内容,结合本校实训室的具体情况,从2011年下半年开始,尝试在本校五年制机电一体化专业的《工厂电气控制技术》专业课上采用项目教学法,取得了令人满意的教学效果。
三、项目教学法在工厂供电专业课上的应用
1.确定项目任务。针对五年制中职班学生基础差、自我约束力不足、学习劲头不够的具体情况,参考教材内容及校内实训器材的实际情况,确定以“三相异步电动机正反转运行控制线路板的设计与制作”为具体项目,确保学生在完成项目的同时,掌握断路器、熔断器、接触器、继电器等常用低压电器的基本原理及动作特性,学会使用测电笔、电工钳、万用表、钳形电流表等各种电工工具及电工仪表,并掌握电气原理图路的绘制原则及简单线路的设计工作。
2.分阶段实施项目。第一阶段:项目的开发动员。为了确保项目的顺利完成,在项目开始前,必须告知学生本项目的意义、应完成的具体任务、项目完成所必须掌握的知识和技能、以及项目的开发流程和考核办法等具体内容。在动员的过程中,通过展示案例效果,讲述该项目对其日后就业的影响,来激发学生的学习积极性,使其能主动地参与到项目的开发工作中来。第二阶段:学习项目完成所必须的基础知识及技能。要完成本项目,需掌握的知识有:常用低压电器的种类及功能、电工工具及电工仪表的使用、导线的连接与绝缘恢复、电气原理图的绘制、电气控制线路的基本规律和电气装配等。在这一阶段,主要是学习掌握这些知识点及技能,为下一阶段的开发项目模块打下良好的基础。学生的学习方式主要以自主学习为主。首先,教师通过具体的操作方法来讲解所要掌握的新知识及技能,随后,学生自己动手练习操作,完成具体项目。例如,导线的连接与绝缘恢复,教师在操作的过程中讲解导线的剥削、连接方式及绝缘带的包缠方法等知识点,教师示范一次后,由学生亲自动手练习。这样,通过在实训室里讲训结合的方式去学习新知识的过程,学生学习的兴趣提高,学习效果明显。阶段考核主要安排在每个模块学习结束时。教师给出完成项目可能会涉及到的模块任务,例如:常用低压电器的识别与检测、拆装与检修及控制线路中的故障检修等,学生根据项目的具体要求去学习,完成后,小组内先自己评估,再由小组间进行比较,最后由教师进行总评。通过师生共同的评估讨论,帮助学生解决处理学习过程中出现的问题,找出其优点与不足,为下一阶段的实施打好坚实的基础。第三阶段:根据项目要求将其建设出来。此阶段可通过以下几个步骤来完成:①成立项目开发小组。具体项目的完成,往往需要集体的力量与智慧。教师根据项目的难易程度、所带班级学生的人数及学生的个人能力,以5~6人为一个小组,使其分组完成项目。每个项目小组由其成员选定一个小组长,负责本组成员的任务分配、监督实施等各个方面的工作。②编写项目计划书。项目计划书的编写是在老师的指导下完成的。教师可以通过具体的计划书样本,解释清楚项目的具体任务、实施步骤及计划书的编写原则和注意事项,指导学生完成该项目计划书的编写。③实施计划,完成项目任务。项目的实施阶段是项目教学法实施的核心环节。在此阶段,教师要及时恰当的给学生以指导,解决学生遇到的具体困难,并督促其按时完成项目任务,达到教学目的。在实际的教学过程中,教师可以通过定期召开组长会议来了解各个小组的具体进展情况,并适时的给予提醒和指导,保证学生在原定的课时内顺利完成项目任务。
3.项目评估阶段。项目完成后,需对整个过程进行评估。评估方法可采用分组讲解和展示效果的方法,再由学生自我评价和老师总评。自我评价可根据学生所参与项目的完成情况及质量、及个人在项目开发中的参与度、掌握知识和技能的多少来评判;教师评估不但要总结各个小组的完成情况及完成过程中的思路和技巧,还需要指导学生对项目进行拓展和延伸,使学生在日后的学习工作中能处理类似的问题。
四、应用效果评价
经过教学实践,以“三相异步电动机正反转运行控制线路板的设计与制作”为具体项目,在《工厂电气控制技术》课堂内采用项目教学法进行教学,相比于传统教学方法,具有以下优势:教学目的明确,为了完成既定项目,学生必须有目的的进行学习,否则不能完成任务;学生学习兴趣高涨,例如在进行常用低压电器的拆装与检修模块学习时,事先设计出的故障点,能激起学生的好奇心,主动去探索新知识;教学效果明显——通过项目的制作,与传统教学方式相比,学生对知识点的掌握和理解较深刻,项目完成后,学生具有较强的成就感,对未来的工作跃跃欲试。但同时也存在一些问题,例如学校硬件设施不够完善,教师综合能力有待进一步提高,教学过程松散,学生管理难度加大及所需课时量较大等。以上这些问题有待于我们进一步摸索和改进,力求在以后的教学过程中达到更好的教学效果。
参考文献:
[1]汤煊琳.工厂电气控制技术[M].北京:北京理工大学出版社,2009.
[2]威廉,H.克伯屈.教学方法原理——教育漫谈[M].王建新,译.北京:人民出版社,1991.
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)16-0187-02
电气控制及PLC技术是机电类专业一门重要的课程,在整个机电专业教学体系中是关键课程,同时该课程也是一门综合性实践性较强的课程,此课程是学生在基础知识上的一次升华,重在提高学生的PLC编程水平,提高学生的综合应用能力。针对学生的学习状况及课程体系的特点,应灵活运用教学手段和方法,使学生真正接受知识、学到技能。
一 课程简介
本课程共分三部分,第一部分是低压电气控制,此部分重点要求学生认识低压电气的各个部件,并能熟练进行接线连接,在教学方法上,需采用现场教学。第二部分是可编程序控制器,要求学生能用指令进行编程,并在实训室进行实验,真正掌握解决实际问题的方法。第三部分为调速系统,此部分内容要求学生能根据之前学的内容,提高对电机进行基本的维修、检测等能力。通过对课程各部分的分析,可以归结课程的基本教学方法。运用合适的教学辅助手段,尽量运用直观教学,采用一体化的教学模式,教学中教师为引导者,调动学生积极参与,发挥学生的主体性,从而提高学生的实际应用能力,以适应现代社会岗位的要求。
二 课程特点和难点
电气控制及PLC技术是一门综合性很强的课程,其中涉及到的知识点有传感器检测技术、气动技术、PLC编程技术、电气控制技术、调速系统等。知识点很多也很复杂,有一定的抽象性,学生理解起来很困难。此课程和传感器技术及维修电工课程等联系非常紧密,综合性强。
同时本课程实践性很强,它的内容涵盖面很广,而本课程的三个模块也是密切相关的。首先编程仿真训练是基础,需要时间去记忆和理解,同时还要求有一定的熟练性,学生和老师都要花很多精力,仿真实训主要是在机房进行的。其次低压电气控制部分需要到实训室进行实际操作,这就要求老师必须有熟练的连接能力,学生也要学会自己检修,通过在实训室让学生进行电气动系统的接线,能加深学生对机床和电机控制系统的理解,提升编程水平,同时也是在实训室训练。
此课程的难点为老师讲解难、学生理解难。对于中职生而言,学生的基础知识薄弱,理解能力较差,而本课程相对来说有一定的抽象性,既要求学生学会编程,又要求学生进行硬件的连接,确实是一件不容易的事,学生往往学到后面就把前面的给忘记了,这就使得学生对课程的接受和理解困难。对于这种现象教师的讲解似乎不能改变状况,而目前教师的讲授方法可以说很难把复杂的知识形象化、简单化。而且有些理论知识是很难用语言去表达的,如果把模块一个一个搬到课堂上讲解,由于课堂空间的局限性,很难让每个学生特别是后进生看清楚模块,更别说是否能听懂了。而如果将学生带到实训室去讲解,在实训的过程中,教师少,学生多,教师很难帮助学生解决问题,所以操作起来也很难。
三 教学方法上,采用互动式教学
在本课程的教学上,尤其是指令及应用、编程方法和实际应用等教学内容上,最适宜采取双边互动式教学。教学中引入行为引导学的教学方法,为了搞好双边互动式教学,要求教师把备课时静态的知识转化为课堂上动态的教学信息。通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方法,有效地开展双边互动式教学。教师按照教学要求和内容制定任务书,学生按照任务书的要求进行查找资料等方面的准备,这不仅锻炼学生的自学能力,同时培养学生互相学习、共同研究、讨论问题、解决问题的习惯。使学生自然而然地学会了解决问题的方法。
在进行实训室实习的时候,教师也要更新教学方法,目前,各学校的实验基本上都是按照实训指导书的内容进行的,这在一定程度上造成学生按部就班地进行实训,对学生能力的提高毫无意义。对于与PLC技术应用密切配合的实习实训教学,教师只有指导学生运用PLC编程方法亲自班车操作,在实习实训中既能动手又能动脑,既能发现问题又能在教师启发指导下分析问题和解决问题,才能从本质上学好这门课程,从而最终实现本课程在技工学校的教学目标。教师应该根据企业对PLC 技术人才的需求,结合学校实际设备情况,针对技工学校本课程教学特点和教学目标,在如何引导广大学生在实习实训中既动手又动脑上下工夫。我认为,除了要求学生在规定时间做完基本的实习实训项目外,还要安排一定量的选修实验项目和研究性课题,让广大学生自主选择,教师进行现场指导,并进行辅助教学,从而促使学生主动地学习。
四 巩固教学成果,吸引学生兴趣
对于每个课题以实例为重点,这些实例都来自我们身边的生活、生产。学生对教学课题感兴趣,认识到所学的东西有用,能解决实际问题,学习兴趣自然就产生了。兴趣是学生主动学习的动力之一,凡是有兴趣的东西就能激发学生的学习热情,引起学生的思考,学生若能有兴趣地学,教学就成功了一半。因此教师一定要利用好这一点,紧紧抓住学生的学习兴趣提高课堂效率。
Abstract: Electrician training is a course linging theory with practice,improving the operational ability and close to the actual working environment of the society ,and it is an important link of electronic engineering.The essay analyses the teaching present situation of electrician training in Dongguan University of Technology ,which puts forward and applies to engineering teaching,object teaching,simulation teaching,Siemens lab demonstration teaching of flexible manufacturing system and so on to teach by changing the traditional teaching mode,achieving good teaching effect.
Keywords: electrician training;reform;practice
电工实训在电子专业人才培养计划中占比较重要的地位,它是对前面学习了电工学或电路分析基础等基础知识后的再深入学习、巩固,是理论联系实际而又偏向应用的一门实践课程,主要讲述电工基本知识与操作、电工仪表、照明电路、电机与变压器、低压电器、电动机控制等内容,为学习好后续课程如电机拖动、可编程控制器等课程打下基础,也强化了学生的工程化观念和严谨的科学态度。
一、电工实训基本情况
电工实训实验室2010年之前的主要设备是由我们自行研制的3种不同实验内容的实验操作台共60套及三相电机40台,2010年电工实训实验室成为了我校省级电工电子实验教学示范中心的重点建设实验室,目前已建成了一个全新的150多平方米的电工实训实验室,有50套综合电工柜、100台三相电机及各种电工仪器设备,主要面向电子类学生。按照教学大纲的要求,该课程实践学时为1周,1个学分,必修课。
二、实验教学存在的问题
针对以往的实验教学情况,在一定程度上存在了一些客观上的因素,这些因素直接对学生的实验课程质量产生了影响。这些因素具体表现如下:
2.1电工实训时间安排不合理
电工实训作为电子工程学院的一个特色实践环节,一般参加实习的人员为一、二年级的学生,实习时间一般会被安排在每一个学期临近期末考试的几周,这个时间段一般是学生最忙碌的时候:复习、期未考试、课程设计,这种超负荷的压力导致大部分学生从思想上不重视这一门课,在实习期间敷衍了事,无法集中精力在电工实训上。同时学生多数存在重理论轻实践的观念,学习态度不端正,导致学生的学习水平层次只能停留在书本上的理论知识,对于实际操作方面更是囫囵吞枣,敷衍了事,这些情况的长期存在,不利于学生丰富实践经验,提升自身技术操作能力。[1]
2.2理论与实践脱节
我校电工实训的理论环节包括模拟电路、数字电路、电工学等电子基础理论知识,实践环节包括电工基本工艺、连接和调试实际电路、故障分析修复、设计和调试新功能电路。理论方面,仅靠PPT演示,根本不足以让学生对电工技术基础理论知识有全面的了解,在一知半解的情况下马上进行实践操作,导致学生间连接电路时相互模仿,相互抄袭电路图,遇到错误时无法根据电路图查找原因并解决,不能真正体现思考问题、分析问题、解决问题的能力。[2]
2.3教学课时少,教学方式单一,教学内容陈旧
对于电工实训的理论课程,我校仅安排6个课时,而实践环节也仅有24个课时,由于课时有限,授课方式仅限于统一集中讲解和实践操作,师生之间没有充分的互动,学生被动学习,以致于制约学生发展的积极性和创新性。与此相关的实训内容如单相、三相照明电路,电动机控制电路等等,内容陈旧,缺乏新意,而且十几年来一成不变,已经无法满足学生对新知识的探求,学生的水平只能停留在根据电路图进行简单连接和调试,对常用元器件有一定了解。正是由于课时少,方式单一,内容陈旧的限制,学生在综合应用能力、创新能力达不到更深层次的发展,不利于培养学生成为设计型,创造型人才。[3]
2.4师资配置不足
在21世纪的今天,市场经济的发展和科技竞争已经给教育提出了新的挑战。教育不再是仅仅为了追求一张文凭,而是为了使人的潜能得到充分的发挥,使人的个性得到自由和谐的发展。行动导向教学作为一种新的职业教育模式,以培养职业能力为目标,更新了教学理念、拓展了教学原则、调整了教学内容、运用了新的教学方法。笔者在从事高级技工学校电工专业模块化电工实训教学中,充分发扬掌握行动导向教学的思想理念,以学生为中心,以培养学生行为能力为目标,通过多种活动导向,结合实际教学,取得了很好的教学效果。
一、教学目的和课程要求明确化
技工学校作为职业教育的重要组成部分,在注重德、智、体、美、劳全面发展的同时,更注重对学生专业技术技能的培养。电工专业模块化实训教学的目的,在于培养理论基础知识扎实、基本功过硬、能灵活运用知识分析问题解决问题,具有较强操作技能和技巧的职业技术工人。具体课程要求掌握电工基础、电子技术基础、电机与变压器、序控制器及其应用可编程序控制器及其应用、工厂供电、机床电器控制、变频技术等多方面的专业基础理论知识,同时,能熟练使用电工工具仪表,按照国家本行业标准正确处理各种电器故障。
二、教学内容课题化
按教学内容的总体要求,打破课题界限,进行课题规划设计,并按课题设计要求进行知识重组,确定每一个课题的训练目标、训练内容、训练时数、训练步骤、训练结果评估。如何将课题要求细化、量化、责任化,做到每周有目标,每周有措施,每周有考核,每周有效果,是实施学习法的关键环节。电工专业毕业班的学生面临毕业和专业技能鉴定的双重任务,在只有一至二个学期的实训时间内,将所学的理论知识融会贯通,并熟练掌握各项操作技能是一项很艰巨的任务。针对国家技能鉴定委员会对电工专业的职业要求,结合电工专业课及专业基础课的内容,笔者在教学实践中制定了电工安全知识、电工工具和仪器仪表、导线及电缆的连接和绝缘恢复、照明线路安装、起重与搬运工具、防雷与接地装置等基本功训练课题,在技能训练上设计了电机的拆装与检修、常用低压电器的识别与检修、电机点动与连续控制、电机正反转控制安装、两地连锁正反转控制安装、星――三角降压启动控制线路安装、CA6140卧式车床、X62铣床、电子线路安装与调试、用PLC改造继电-接触式控制线路,并进行设计安装与接线、用变频器改造继电-接触式控制线路,并进行设计安装与接线等课题。涵盖了电路、电子、电机变压器、电力拖动、机床电器、工厂供电、可编程序控制器及其应用等多门课程的内容。根据每个课题对理论和技能的不同目标要求确定教学内容和教学时数,根据学生的实际情况,把学生分成各学习小组,学生确定各自在小组中的分工及合作,注重讲授、示范、教法、学法的统一,突出知识的系统性和实用性,并对每一个课题的训练步骤以及考核方式做了具体安排。同时,在教学过程中要求做到三坚持:入门指导示范讲解坚持准确性和科学性;巡回指导坚持答疑解难的目的性;结束指导坚持总结成绩解决问题的针对性。这些“行动导向教学”的方法经过教学应用,效果明显。
三、教学任务效率化
实训教学时间紧、任务重,课题安排可谓一环扣一环,在确保教学质量的同时,一定要在教学效率上下工夫。教学任务的完成需要师生两方面共同努力,在教学活动中,教师是教育的主体,是主导者,只有通过教师的组织和指导,学生才能迅速、有效地掌握知识,并获得自身的发展。学生是学习的主体,教师对学生的指导和调节,只有学生积极主动地参与学习活动,才能起到应有的作用。为此,教师必须深刻了解知识的系统,深入了解学生,有效地运用各种教学手段和方法去组织教学过程,使教学内容乐于为学生所接受,并能充分调动起学生的智力活动,以达到较好的教学效果。
1.要善于激发学生的学习兴趣,持久地保持学生参与的积极性
美国著名教育家布鲁纳说过“学习的最好刺激,就是对学习的兴趣。”教师在教学活动中,要以发展的眼光看待每一个学生,以自己的人格力量影响带动他们,运用自己的智慧激励学生的斗志,增强他们的自信心和奋斗精神,使他们愉快地团结在教师的周围,与教师一道克服学习障碍,以取得攻克课题的胜利,获得自我满足、自我激励的资本,进而保持持久的学习热情和乐趣。
2.要发挥实训教学的优势,鼓励学生积极参与实践
教师在教学活动中,有效地利用实训教学的优势,积极创造条件,使学生的学与习结合、学与思结合、学与行结合,激发他们的学习兴趣,增强他们的自信心,使他们爱学、善学、乐学。为此,要做到如下几点:(1)配合基本功训练,合理安排教学内容,如电工常用工具部分,少讲多练,对理论性较强的环节如变压器、高低压电器的原理部分,适当增加课时,做到循序渐进;(2)采用挂图、参观、多媒体等教学手段,给学生良好的视觉感受,增强其对知识的理解与巩固;(3)能现场演示的实验一定要亲自演示,例如电机控制线路的安装与调试的课题训练;(4)为了保证学生训练的有效性,要严把考核关。
3.要因人而异,因材施教,下大力气促使后进生的进步
正视差异,尊重差异,是现代教育观念中以人为本的重要体现。多数落后生学习差的主要原因在于基础薄弱、意志薄弱、不想学也不会学,为此教师必须下大力气,给他们更多的辅导与帮助,在鼓足他们勇气的同时,为他们的进步创造条件。比如,优秀学生带后进生,增加学习时间,教师专门辅导,增强针对性、补充基础知识,增进学生自信,使他们学会学习、学会求知,同时对他们的弱项多鼓励,增强自信心,消除自卑感。在调动一切有效手段的同时,要求学生做到眼勤、手勤、口勤、脑勤,多种学习器官并用,让他们体会学习的快乐,取得更大的进步,同时也有效地促进了学生整体素质的全面提高。
现代电工技术的发展,为人类社会在生产技术上开辟了一个伟大的电力时代。在今日中国的教育、科研、国防和经济领域里,电工技术的应用日益广泛。这是由于它有以下几个优点:易于转换、便于输送、便于控制、效率高、测量和调整方便。电气化程度的高低已经成为一个国家实力是否强大的象征。因此,努力培养一大批合格的电工技术人才适应社会的需求,在职业学校就显得尤为重要。作为技工学校一名电工专业教师,我深感肩上担子的重要性。如何在规定时间内,较好地完成教学任务,提高电工课的教学质量,达到教学大纲中规定的培养目标,结合多年的教学实践,本人对此有以下几点体会。
一、对课程要有全面系统的认识
在讲授新课以前,绪论是与学生的首次接触,故可在绪论课中多举实例来吸引学生的注意力,激发学生对本课程的学习兴趣,然后应向学生系统介绍本课程的结构、特点、体系,讲清纵向、横向关系问题,使学生对本课程有一个全面、清晰的认识,建立系统的、立体的概念,因此,必须向学生讲清本课程的特点。本人在讲解时先向学生介绍电工学是一门研究电磁的自然规律在工程技术上应用的科学,它是一门技术基础课。通过学习,技校生电工专业的学生要掌握必要的电工基础知识和基本技能,了解一般机械工业常用的低压电器的主要功能和用途,获得正确使用和维护电气设备以及安全用电的基本知识,能看懂一般简单的电气控制线路图,了解简单的电子技术常识等。同时,提出贯穿整个课程的主线和前后各章节之间的逻辑关系,明确各章节内容在本课中的地位及彼此之间的内在联系,使学生对本课程有一个整体的印象,以便于今后学习。
二、掌握重点,突破难点
电工学课程内容复杂,繁多。在授课过程中注意抓住重点、难点,对全局性、典型性问题应突出讲。只要我们吃透主要内容,掌握各部分的内在联系,就能对课程有一个整体认识。在电工学中主要让学生理解物理量的意义;熟记定律内容、理解意义、掌握有关量间的相互关系;弄清公式中各符号的意义和单位;分析电路时,首先弄清各电路元件作用及电工学中电路形式;同时做到理论联系实际,巩固和加深对所学知识的理解、培养独立工作的能力。在电工学中,电气控制电路的种类很多,让学生全部记住这些电路是比较困难的。因此,要让学生理解它们的来龙去脉,搞清各种电路都是解决什么问题的,采取了哪些措施。这样就能举一反三,触类旁通。对于有关联的内容,均可以归并在一起讲授而不必拘泥于教科书的章节排列次序。对于一些相近的问题要从各个方面比较它们的区别与联系,使学生认清普遍性和特殊性,抓住其特点。在实际教学中,对一些概念讲解要从它的特点入手。如讲电动势和电压时,两个概念不同、但单位相同,很容易混淆,在给学生讲解时要区别开来,可以从二者的能量、做功、电路中的因果关系等给学生讲解,这样便于学生接受。
三、加强练习,培养能力
电工学中电路方面的习题有规律性和技巧性。例如在讲电路的分析方法时,开始没有掌握其规律的学生往往很不习惯,在此过程中学生经常反映:上课时似乎听懂了,但做题时却不会。这是因为“听懂”和“会做题”之间是有距离的,这就要求我们在课堂上要对一些典型的习题做分析、讲解、让学生在课后反复练习,逐步掌握电路的解题规律和技巧。例如,在讲用支路电流法解复杂电路时,就强调学生注意做到以下几点:(1)分析电路明确支路数、节点数;(2)选择回路;(3)标明回路绕行方向;(4)建立方程求解方法等。另外,在课堂上也可以出一些灵活性大的典型综合题让学生练习,这样可使教师及时发现问题加以总结。对于个性问题要进行个别指导,对共性问题要在黑板上集体讲解。除了在课堂上加强练习外,还应重视课外辅导。
四、及时归纳总结
归纳复习是学生对所学内容进行总结性、系统性的再学习过程。其目的是巩固学习内容,真正让学生把知识学到手,通过做实验和在实习中对电气设备的正确操作,这样,相互补充协调配合,提高教学效果,才能逐步培养学生独立分析问题、解决问题的能力。同时,使学生更快掌握电工知识,了解元件的性能及正确的使用方法,熟悉各种电路的作用和原理,使学习知识系统化、条理化和纵深化。
总之,技工学校电工学课程是一门专业基础课,它的理论性和实践性都很强。学生在学习的过程中,要做到充分理解,教师要培养他们的逻辑思维能力,实习操作能力,实践中解决问题的能力。同时,教师也要不断地更新教学方式方法,只有教师的过硬素质加上好的教学方法,才能使学生的水平提高,这样适应社会的能力便会大大加强。
参考文献:
中图分类号:G718.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)13-0058-01
近年来,随着改革开放的深入,电力行业对技术人才的需求是越来越大。虽然高考的扩招带来了大量的毕业生,但是市场认可度有时并不是很高,相反,市场对技师学院或技工学校毕业的实践能力较强的毕业生有很高的需求度。我国高中教育进一步普及,只有少数的初中毕业生进入中等职业技术学校进行学习。而部分学生的知识基础较差,学习能力也不佳,加上电工专业对理论要求比较高以及实训难度比较大,技工学校学生学习难的问题便尤其突出。文章参考一些资料及教学实践,对技工学校一体化教学进行探讨。
一、关于实训课和理论课教师的分配问题
电工专业是一门理论和实训结合比较紧密的专业,如电力拖动、PLC等课程。理论和实训的紧密结合,也更容易让学生理解所学的知识,但是对教师也提出了更高的要求。对于实训课和理论课教师的分配问题,我有以下几个方案,供大家参考。(1)理论和实训由同一个老师上课,这样老师就可以完全掌握两门课的进度,实现理论和实训的无缝对接,对学生来说无疑是一个最好的选择。这样,对教课的老师就有了很高的要求,教师既要对理论有深入的认识,也要具有相当的动手能力,以便在学生遇到问题时可以迅速解决。同时,对教师的体力以及耐力有了更高的要求,工作量可能是其他教师的两倍,甚至更多。(2)理论课和实训课老师组成一个课程小组,每周例行交流几次,以便双方都能对对方的课程内容有一个大致了解。在这个方案中,有效的沟通交流最重要,处理好这一方面,就能产生较好的效果。这个方案对老师技能的要求比第一种方案低,两位老师只需要负责好自己的工作内容即可。(3)理论课老师和实训课老师互换课程,以便更深入地了解对方讲课的内容。经过一到两年的学习和锻炼,老师的理论和实训能力都会有较大的提高。不过,在这段磨合期,教学工作就较为艰难,而且课堂效果也不能很好地掌控,对教学工作而言是有一定的风险。
二、注重由易到难的学习顺序
每门课程的学习都需要遵循一个由易到难的顺序,以能更好地培养学生的学习兴趣。下面就以电力拖动为例,简要说明一下如何推进这个过程。在开始电力拖动的课程之前,需要进行电工基础的学习,至少是在进行了一段时间的电工基础学习之后。首先是低压电器元件的讲解,然后需要学生动手拆装,以对这些元件的内部结构有一个深入的认识,例如低压开关、交流接触器、时间继电器等基础元件。在完成这一部分的内容之后,可以开始学习电动机的基本控制线路,包括点动控制电路、自锁电路、点动与混合控制电路、异地控制电路等。在这一部分的学习中,对学生的要求不仅仅是安装,还包括检修。因为在电工的日常工作中,检修是一个极其重要的部分。要教会学生利用手中的万用表等简单工具来判断电路中出现的问题,并且要能够解决问题,这也为后面的进一步学习打下了很好的基础。然后,是正反转控制电路的学习、降压启动的学习、多速异步电动机的控制等。针对后面的内容的学习,需要实训课老师根据学生的掌握情况来决定课程的进度,以期让绝大部分学生可以很好地了解电动机的基本控制电路。其他课程如电子技术、PLC等也应依据由易到难,理论和实训相结合的教学方式,并根据学生的学习掌握情况,来合理控制可能的具体进度。
三、关于课程的时间设置
进入技工学校学习的学生,有的基础较差。因此,刚开始的课程设置应尽量简单实用,慢慢培养学生的动手能力,并逐步培养学生对电工的兴趣。如果刚开学就讲晦涩难懂的内容,技校学生很难听懂,很容易就产生厌学情绪,对后续的学习和发展也很不利。为此,笔者有以下一些建议:电力拖动的相关课程可以放在第一、二学期,因为这部分的内容更直观,在教授了电路的基础知识以后就可以开始简单的控制电路的连接。电子技术的相关课程可以安排在第二、三学期,因为电子技术的内容涉及数字技术和模拟技术的知识,内容比较难懂,需要学生对电工的知识有更多的了解。关于PLC的课程设置,虽然PLC内容较为独立,但是需要较强的逻辑思维能力,还需要一些简单的英文知识,可以安排在第三、四学期。
四、结语
总之,技工学校教学中存在学生基础差、学习能力不高的现象,加上电工专业对理论要求比较高及实训难度比较大,对技校老师提出了更高的要求。电工专业的教学,不仅仅需要调动老师的积极性,更需要调动学生的主观能动性,才能切实提高学生的技能水平和竞争能力,早日成为合格人才。
参考文献:
[1]姜大源.关于职业教育教学改革的理性思考[J].职业技术教育,2006(15).
目前我们许多职业学校高喊着让学生“做中学”,要重视学生能力的培养,事实上仍停留在“学中做”。学生以学习老师传授的知识为主,动手操作在极大程度上只是对教师所授知识的练习或简单验证,很少能体现孩子们的主体性探索,更缺乏创造性。因此,在职业教育中起主导作用的我们,需不断改变教育理念,努力探索如何让学生真正“做中学”。笔者通过近几年的教学实践,将美国的“木匠教学法”引入到日常电子电工教学中,真正让学生“做中学,学中做”,从而体现理论与实践一体化教学的职教理念,将学生培养成既有一定的理论知识,又有较强的实际动手能力和创新能力的实用型人才。
一、夯实理论,指导实践
中职生普遍重操作、轻理论。在思想上更是愿意接受直观实际、看得见摸得着的东西,而排斥高深莫测的理论教学。他们在初中接触过电工基础的大部分知识,但不够全面,不够系统,而且他们的学习能力和学习习惯尚有欠缺,无法全面掌握课程的理论基础知识。学生的这一现状,向我们中职教师提出了更高的教学要求,如何让学生快乐地学习理论知识?
(1)巧用多媒体教学。多媒体教学作为一种新的教学方法,以其独特的教学效果,越来越受到广大教师和学生的喜爱。巧妙运用多媒体辅助教学为学生营造现代教育环境,能充分调动他们的各种感官,活跃他们的思维,使他们积极地参与到教学过程中来,大大提高了学生学习的兴趣和效率。多媒体辅助教学通过声、色、影、像向学生提供丰富的感性材料,从而解决了《电工基础》理论性强,概念多,原理抽象,内容繁杂,公式众多等造成的学生缺乏学习兴趣的问题。例如在电磁感应章节中的霍尔效应,该部分的重点是在磁场中通过电子走向判定电场方向,最终在磁场和电场的共同影响下电子受力平衡问题。传统教学中板书很难同时表达出电子在磁场和电场共同作用下的走向,而且一般学校不具备这种实验能力。这一看不见、摸不着的抽象知识学生实在不易理解,如果这个问题没有搞清楚,学生就无法判定电场方向。此处用flash制作一个模拟电子在磁场电场中的运动轨迹,在课堂讲解时边播放边进行讲解,学生就一目了然了。运用多媒体不仅有助于学生对这个效应的理解,而且还能帮助学生更生动地回顾电场和磁场中带电粒子的受力走向问题,整个教学过程变得事半功倍。
(2)借用木匠教学法。一度风行美国的“木匠教学法”就是给孩子们一些木块和测量工具,让他们自由测量木块的长宽高,然后用木块拼搭一些简单的物体。这样孩子们在对木块的实际测量、拼搭等操作中既认识了尺子等测量工具,也理解了线段长短之间的加减关系等,真正体现了做中学这一理念。“木匠教学法”使孩子们始终处于一种具体的、操作性探索活动中,极大锻炼了孩子们发现问题、想办法解决问题的能力,使孩子们有充分的机会发展其自主能力、想象力和创造力。例如在讲解电子电工专业课《电工基础》中的电阻及其测量时,可以从了解、发现和应用三个梯度进行教学设计。首先发给每位学生各种类型的电阻器,让他们观察形状、外壳字样,对电阻器有个感性认识,然后让学生自己设计电路——如何测量电阻,结果全班学生的设计方案五花八门,虽然他们的设计未必全都正确,但他们真正了解了万用表、兆欧表等常用仪器,又掌握了电路连接。学生的潜能被充分挖掘,他们通过参与探究,亲身体验到探索科学的艰辛及由此带来的成功的乐趣。最后探究电阻定律,它是一种规律不是概念,因此可以从猜想开始设计实验,得到数据后进行教学分析和讨论,最后验证。学生们带着强烈的好奇心,经历了猜想研究方法实验操作等一系列探索,得出了令他们自己满意又难忘的结论。这样学生的整个学习过程成了“再发现”或“重新发现”的过程,他们就成了一个“发明家”。现代科技日新月异的今天很多知识很快被更新,只有让学生掌握获取知识的方法,发展他们的思维能力,他们才能在工作中不断学习进步。
二、挑战实践,发展自我
职业学校培养的是技能型人才,他们的专业素养将对他们的职业生涯有着深远的影响。在学校期间是乐学,走向社会参加工作是热心工作,这就要求中职生在校时不断实践训练,不但练好技能,而且要锻炼相关的意志。
(1)制订合情合理的实训目标。制订实训目标要充分考虑分析学生的兴趣、能力和职业岗位要求等各种因素,既要有的放矢,让学生跳一跳就能摘到成功的果实,又要量力而行,稳步前进。对于操作简单的如熟悉各类常用电子仪表仪器的性能与使用方法这类实训项目,教师必须督促全体学生进行操作。尤其是动手能力差的学生,甚至必要时进行个别指导,教他们操作要领、窍门和方法,以保证他们能按时完成操作任务,顺利过关。随后帮助他们总结:出现问题时学会分析、判断,找出问题所在,然后再进行处理,这样学生完成了具体实训项目的同时,提高了学生分析问题和解决问题的能力,使他们在原有基础上迅速得到了提高。对于那些动手能力强,操作熟练又有余力的学生,可以增加他们的实训内容或实训难度,扩充他们的技能和知识面,必要时将他们集中实施专项强化训练,让他们熟练掌握各项技能,为各级各类的技能大赛选拔作准备。
(2)选择与时俱进的实训内容。电工技能实训的目的是培养学生从事电工电子相关工作必须具备的基本技能,同时也为他们进一步掌握基础知识、熟练运用知识奠定扎实的基础。实训内容不单单只考虑知识结构,还要充分考虑到实用性性、可行性和可操作性。如室内照明线路的安装与排故,要求学生正确使用数字式万用表、低压验电器及常用电工工具,能根据要求用塑料护套线、塑料硬线及线槽在木板上进行正确、合理的布线,会分析荧光灯电路的工作原理,知道家庭配电器件和导线的估算与选用方法,内容相当实用,学生操作积极性高。为了便于实践,又采用了在木板上进行模拟安装的方法,每个学生都会大胆细致地投入操作,实训效果好。在这个实训内容中,万用表、兆欧表和钳形电流表及电工常用工具的使用贯穿始终,学生完成训练任务的同时,熟练掌握了基本电工仪表和常用工具的正确使用方法。
选择与时俱进的实训内容,适应当今电子技术应用的特点,实训内容的设计一定要转化。近年来电子产品成几何级别出新,其内部基本电气控制线路都大同小异。通过基本电气控制线路项目实训,让学生学会组合开关、螺旋式熔断器、按钮、交流接触器、热继电器、行程开关、时间继电器等常用低压电器的识别、检测、选用和安装;让学生学会点动、自锁、正反转、位置、顺序、星形—三角形降压起动等基本控制线路的装接与通电试运行前的自检;学生会根据原理图画线路的布置与接线图。学生掌握这部分实训内容后,在今后的工作岗位上可以以不变应万变。
(3)在实训期间发展学生能力。为适应社会形势,我们的教学要密切注意培养学生独立获取知识的能力,要培养学生发现问题,提出问题,探索问题的兴趣和能力,使学生能够不断地学习和更新知识,以此来适应这个社会不断发展的需要。要注意培养学生的应用意识,要以应用为主线,体现基本理论在生产生活中的实际应用,突出知识在生产生活中的应用,学会吸收和处理信息,能运用已学知识去学习新知识。另外,今后的工作岗位中必然存在无法估计的困难需要克服,因此在实训中要不断锻炼学生的意志,鼓励他们勇于克服由设备、技术、产品等更新所带来的各种困难。
总之,《电工基础》是职业学校电类专业中一门实践性较强的专业技术基础课,是学习电工专业知识必要的理论基础和实践操作基础。学生不但要掌握扎实的理论基础,更要具备较强的动手操作能力和学习新知识的能力,作为专业课教师理论、实践两手都要抓,而且两手都要硬。
参考文献:
《电工电子技术》是高职院校非电专业的一门专业技术基础课程,是一门实践性、应用性较强的课程。通过对本课程的学习,学生能够获得有关电工电子技术的基本概念、基本理论和基本技能,为后续专业课程的学习及未来从事的相关工程技术工作打下坚实的基础。《电工电子技术》课程包含“电工技术”和“电子技术”两部分内容,涵盖了电路分析、电机及电气控制、模拟电子技术、数字电子技术等多方面内容。《电工电子技术》课程作为工科专业的专业技术基础课程,在我学校主要服务于制造大类专业,如数控设备使用与维修及机电一体化、汽车检测与维修等专业,由于各非电类的专业培养目标不同,人才培养方案中对《电工电子技术》课程的内容广度和深度的要求都有所不同,要求《电工电子技术》课程既要体现出专业技术基础课程的“基础平台性”特征,还要体现出非电各专业的“专业性”特征,《电工电子技术》课程不能再以一个同样的课程标准应对非电各专业的专业培养目标,必须体现为专业服务。《电工电子技术》课程教学要以学生为本。坚持工学结合,强化教学、学习相融合的教育教学活动。推行项目教学、工作过程导向教学等教学模式。要求课程的《电工电子技术》课程的教学内容、教学方法、教学手段等不断进行改革与优化,努力提高教育教学效果。如何更好的开发与实施《电工电子技术》这类专业基础课的教学工作,如何系统地把基础课的知识讲解给学生,让学生对电工电子专业有个全面的认识和统一的学习,完成《电工电子技术》“基础平台性”要求,为学生将来的可持续学习能力打下坚实基础,如何提高学生的学习兴趣,将电工基础理论与非电各专业紧密结合,让枯燥的理论在实际应用中获得生机,变“要我学”为“我要学”,培养学生自主学习能力,这些都是电工基础课教师密切关注和积极思考的问题。
一、存在的主要问题
从课程本身的发展来看,随着科技的进步,电工和电子技术的信息量日渐增加,如脉冲功率技术、新型电源技术等,另一方面,以就业为导向的专业人才培养方案的不断调整与修订,《电工电子技术》的学时数进一步减少,传统《电工电子技术》课程的教学内容不能适应非电各专业的教学目标。从学生方面来看,《电工电子技术》不是非电类学生的专业课,部分学生认为所学的专业与电工电子无关,以后工作生活也不会涉及电工电子方面的知识,因此这些学生学习的主动性和积极性都不高,再加上传统《电工电子技术》的理论知识多且比较难,大部分高职学生的物理、数学等文化基础知识相对薄弱,对学好这门课程即缺少兴趣又缺乏信心,这些思想直接影响了教学效果。从教师方面来看,高职的很多教师缺乏企业经验,从本科院校毕业后直接从事教学,将本科院校里学习本课程的教学模式照搬到高职院校的课堂里。在理论教学中,采用单一的讲授法,以“一言堂”教师为主体的方式进行枯燥的理论推导,这样就使得电学基础差的学生听不懂,逐渐形成厌学、怕学的心理。在不多的实验教学中,学生只是机械地按照实验步骤与要求进行验证性实验操作,缺乏自己动心动手动脑设计实验的环节,这样的学习过程,使理论知识与实践操作相脱离,达不到相辅相成、互相促进的教学效果。
二、“面向学生、服务专业”,建构《电工电子技术》模块化课程教学内容
《电工电子技术》是我院工程实训中心电工电子基础教研室,面向全院的工科非电各专业授课的一门专业技术基础课,服务的专业面较广,如数控设备使用与维修、机电一体化、汽车检测与维修、计算机应用等,由于各个专业对该课程的要求不完全相同,如果采用一个标准进行授课,会导致《电工电子技术》课程不能有效支撑后续课程的学习,极大地影响人才培养质量。为此,工程实训中心电工电子基础教研室老师和各系部专业教师、行业企业专家经过三年多的对接调研,深入了解不同专业的人才培养目标和对本课程内容的要求,形成了电工电子课程模块化的体系结构,并开发了系列教学载体,以期表征相关专业的特征。《电工电子技术》课程模块化是源自于学科体系的《电工电子技术》知识与技能内容,即对电路基础、电机及电气控制、电子技术三部分内容进行教学加工,同时结合国家职业资格标准“中级维修电工”技能鉴定要求,以工作过程中的能力要求对接学习过程中的能力培养,序化知识结构。电路基础、电机及电气控制、电子技术三个模块下分子模块,共有14个子模块,即安全用电,直流电路的安装、测试与分析,正弦交流电路的安装、测试与分析,三相交流电路的安装、测试与分析等模块,各个模块既相互独立又相互联系,其中4个为必选子模块、10个为选修模块。通过各专业人才培养目标对这些模块进行选择,从而实现专业《电工电子技术》的教学内容广度的选择,体现“必需、够用”原则;通过对模块中的教学载体的选择完成对教学内容深度的选择,体现“实用”原则,凸显其“专业性”特点,激发学生学习兴趣。基础模块和差异化模块见图1。《电工电子技术》课程的模块化教学可以实现对不同专业的学生进行有针对性的区别教育,见图1。如计算机应用专业的学生对“电”知识的要求以实用为主,趋向于科普化,没有国家职业资格标准“中级维修电工”的职业资格考证的要求,因而选择了电路基础部分的四大基础模块,以及“常用电子器件的测试与辨别”、“基本放大电路”、“直流稳压电源的分析与设计”、“基于触发器构成的计数器分析与设计”4个选修模块。体现了“1+X”,即“基础平台性+差异性”。授课教师在课程的讲授过程中,以趣味的、日常接触到的计算机用电实例为教学载体,更多地偏重于知识性和应用性,刻意淡化电工理论的数学推导和计算过程。如此一般,能够降低学生的学习难度,通过趣味性、实用性引导学生掌握电的相关技术及其应用。《电工电子技术》课程内容结构的“1+X”化,有助于实现《电工电子技术》课程开发的开放性,从而不断开发带有各非电专业特色的教学载体,使《电工电子技术》具有基础与应用的双重性。如汽车检测与维修专业的学生在学习“变压器使用与维护”时,除了学习常用的变压器外,还会以汽车上使用的变压器“点火线圈”为教学载体进行教学,力图将电工电子技术基本知识与技能直接应用到汽车维修实践中。“面向学生、服务专业”,建构《电工电子技术》模块化课程教学内容的核心是为了改变传统的学科式的《电工电子技术》教学内容与教学模式,开发出符合高职院校学生思维特点“先动手、再思辨”的特点,以能够实际操作的教学载体为课堂导入,通过完成任务来引导学生在实做中发现问题、解决问题。《电工电子技术》模块化设计的出发点是以职业需求为基础,以提高技能为目标,以能力的培养为划分模块的依据,将理论知识进行巧妙加工在教学载体中,从而实现理论与实际操作技能的有机结合,整个教学过程贯穿工程素质的养成,体现职业技术教育的特色。
三、“任务驱动、项目引领”,系统化教学设计
《电工电子技术》模块化课程教学内容是整合相关的理论知识、实践经验、操作技能以及活动方式、方法、方案的理实一体化的教与学,以实现学生理论知识的掌握与应用、操作技能的领悟与习得,工程素养的学习与内化。因此课程是”任务驱动、理实一体”的系统化教学设计,按照职业能力培养、工程素养养成和学生个性要求构建“学习与工作任务相结合”的教学范式,有针对性地采取任务驱动、项目导向、课论与实践一体化等行动导向的教学形式。传统的《电工电子技术》课程的实验教学主要包含验证性实验,验证性实验指的是为了配合本课程的理论教学而设置的实验,目的是使学生熟悉常用仪器仪表的使用方式,掌握正确的实验方法,如验证经典的叠加原理、戴维南定理等。这样的验证性实验一般需要到实验室完成,由于硬件资源的限制,验证性实验的课时量不可能开设太多。这就与实现理实一体化的教与学形成冲突,这也是《电工电子技术》课程改革的瓶颈之一。为有效突破这一瓶颈,以任务驱动,项目引领为主体结构,完成任务,整合相应的知识、技能,实现理论与实践的统一,电路基础部分大模块的课程教学设计如图2所示。图2电路基础部分大模块的课程教学设计建构主义学习理论认为,学习是在旧知识的基础上构建新知识的过程,强调学生学习的主动性、情境性,主张以学生原有的经验为主构建知识。《电工电子技术》课程以关注学生已有的经验为起点,通过教学载体,通过完成任务,把学生已有的知识、经验与新知识进行有效衔接,学生不仅提高学习兴趣,缩短电工理论知识与现实生活之间的距离,极大地调动学生积极性、自觉性与主动性。以“电的认知与安全用电”模块的教学为例,这是本课程的第一个学习模块,学生在高中物理中学习过欧姆定律,能够绘制简单的电路,这是学生已有知识,作为本次学习的逻辑起点;本模块的目标是掌握安全用电常识,具有安全用电意识。根据起点与目标,我们引入教学载体“试电笔”,设计学生行动任务:(1)用试电笔测出教室内的插座上是否有电?判断零线、火线?(2)绘制出用试电笔测量教室内的插座上是否有电的电路图。(3)用欧姆定律计算此回路中的电流。学生通过完成上述任务,掌握人体电阻,试电笔氖管电路结构,电流对人体的危害、安全电流等安全用电常识。把握学生学习的逻辑起点,找准新旧知识的连接点,把握好新知识的生长点,才能帮助学生实现知识迁移。再以学习模块七:“基本控制线路的装接”为例,学生已有的知识与经验是已经掌握了低压电器各元器件的元件识别、电气图形符号认知、简单电气控制原理图识读与绘制知识与技能,是本次学习的逻辑起点;本模块的目标是完成具有电动机正反转控制功能的线路设计与装接。根据完成任务的要求和环境等条件,选取适合的各种行动导向教学法,例如项目教学法、案例教学法、任务设计法、小组工作法等,教学资源为任务单、工作单、评价单、技术资料手册、技术网站的网址等。图3验电笔的使用及其电路图根据起点与目标,我们引入教学载体“正反转控制线路原理图、正反转控制线路实物等”,设计学生行动任务:(1)识读电动机正反转控制线路原理图逻辑起点,温故知新(2)资讯并设计电动机正反转控制线路资讯(3)确定正反转控制线路设计方案与实施方案计划与决策(4)实施作业,完成检查并评价实施、检查与评价(5)总结学习单元,明确课后任务知识归纳与内化在上述任务的设计中,体现了完成任务的6个行动基本步骤,即“资讯、计划、决策、实施、检查、评价。”同时根据学生的逻辑起点,找到联系新旧知识的连接点,即通过分析电动机正反转控制线路原理图,经过资讯,设计电动机正反转控制线路的实物装接图,包括元器件的选择,元器件的布局布线等;教师帮助学生选择设计方案,确定实施方案;教师在学生的实施环节中,观察学生的实施情况,并及时做出示范及引导;针对学生的作品,进行多种形式的评价,包括学生自评,小组互评,老师评价等;最后,教师总结本学习单元,布置课后作业,让学生反思行动的知识并进行知识的归纳、总结与内化,构建形成新的知识。图4“电动机正反转控制线路”的教学任务设计“载体导入、激发兴趣;操作体验、温故知新;建构新知,拓展延伸”是检验学生灵活应用本课程的理论解决现实问题的能力,是理论与实践相融合的关键。学生根据课堂已学过的理论知识,按照要求通过自主或小组讨论确定任务完成方案并实施,得出操作结果,再从实践结果来分析所应用的理论知识。经过学生在实践与理论融合的教学过程中,学生不但从中锻炼了动手能力,而且培养了分析和解决问题的能力,加深了对本课程相关理论知识的理解,培养了工程素养。
四、以“电动机正反转电路装接与调试”单元为例,看教学实施效果
通过实践我们发现,任务驱动教学法是一种比较适合电工电子技术基础课程的教学方法。运用任务驱动法教学,教师要精心设计学习任务,创设激发学生根据已有的知识与经验,探究新知识、掌握新技能的教学情境。在设计学习任务时,教师要紧扣本模块的重点、难点,从模块的知识特点以及学生的具体实际出发,遵循由简到难、循序渐进的原则。在整个教学过程中,分解模块的学习任务,将学习任务具体化,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在任务中,让学生带着任务去完成学习。“电动机正反转电路装接与调试”单元是子模块七基本控制线路的装接中的学习单元2,学生已经熟知了低压电器以及电动机的工作原理等,能识别、检测各低压电器,能够对电动机的点动-连续控制线路进行连接、排故等。结合学情及教学目标、重难点进行本单元的教学设计与实施,如下图所示。图5“电动机正反转控制线路”的教学组织与实施(1)下发工作单,明确初步任务———即电动机正反转控制线路原理图的识读。教师以班级授课的形式,引导学生应用已有知识,分析电气原理图,识别各低压元器件及控制线路的工作原理。(2)设计方案并明确工作过程,明确具体任务———即工作流程。学生以小组的形式进行讨论,对电动机控制线路的连接过程进行任务分配,确定所需的元器件、工具及其检测方案、线路连接方案和故障检测与排除方案。(3)实施工作,按照所确定的方案进行作业,明确各流程中的具体小任务———即①工具准备和元器件检测;②完成电动机正反转控制线路的装接;③完成线路检测,故障排除,并进行通电试验。在各阶段,同组成员需团结并分工合作,积极主动动心、动脑、动手,按照电工职业标准进行操作;鉴于学生的竞争心理,学生都会踏实、努力完成任务。在此过程中,教师需从旁协助,密切关注各组的完成情况,并对安全用电知识进行普及,确保各组成员有效、安全的完成任务。(4)总结学习单元,明确课后任务———即完成实验报告。在此阶段,学生需将自己的作品进行呈现,并做简要说明与总结,最后将自己的认识,理解通过实验报告的形式呈现。通过本单元的学习,学生对电动机正反转控制线路的认识,以及线路检测、排故方面都会有所认知,同时培养了学生勤动手、爱动脑、爱设计的习惯。
五、结束语
《电工电子技术》课程教学的改革并非盲目的改变现有的教学模式,我们结合学生的学情以及非电各专业对本课程的要求,在教学内容的选择,教学载体的确定以及教学形式的选取上进行了系统化建构与设计,实现《电工电子技术课程》教学内容与载体上的“1+X”化,体现出该专业技术基础课程的“基础平台性”特征与“非电类各专业接口”特征;以任务驱动、项目引领为主进行系统化教学设计,突出“教、学、做、练‘一体化特色,遵循了由浅入深,循序渐进的教学规律,通过教学改革探索与实践,授课教师明显感觉到学生的学习兴趣高涨,极大提高了教学效果。
作者:龙海燕 龚 雪 单位:成都航空职业技术学院
参考文献:
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)03-0115-02
“电工及工业电子学”在高等工科院校非电类专业中具有非常重要的作用。这门课程内容丰富、应用面广,不仅具有较强的理论性,同时具有较强的应用性。课程包含了多门电类课程的基础知识,通过对本课程的学习,学生能够获得有关电工电子技术的基本概念、与电工电子技术相关的基本理论和基本技能,为学生后续专业课程的学习及今后从事本专业的工程技术工作和科学研究打下坚实的基础。在非电类专业的人才培养方案中起着承前启后的重要作用。多年来我校“电工及工业电子学”课程教学一直致力于培养有知识、能力强、素质高的具有航空特色以及相关领域的工程应用型人才。然而,一方面,随着科技的进步和社会的发展,电工和电子技术的信息量日渐增加,另一方面,由于不同学科专业教学计划的改进,“电工及工业电子学”的学时数进一步减少,加之有些非电类专业学生电的基础知识比较薄弱,在学习过程中普遍认为电工及工业电子学课程理论性太强,内容抽象,学习起来有一定困难,甚至有一部分同学干脆放弃了这门课程的学习。基于上述问题,笔者申请了校级教改立项,旨在改变传统的教学模式,对教学方法和教学手段等方面不断进行改革和实践。
一、传统教学模式的弊端
“电工及工业电子学”的教学包括理论教学和实验教学两部分内容,理论课上,我们采用多媒体授课,相比板书授课信息量大,又节省了教师大量的板书时间,增大了单位时间内对学生信息量的传授,一定程度上提高了教学质量,但是也存在很大弊端,如课堂教学缺少互动、满堂灌、理论与实际脱节等。在我校,“电工及工业电子学实验”为单列实验,理论课与实验课分开教学。虽然我们采取的是先理论后实验的方式,与实验有关的内容,教师在课堂先讲解,但是大部分学生在上理论课时没有见到实验室的实物,很难形成直观的感性认识,想象不出来如何进行实验,而当学生进到实验室做实验时,只是为了实验而实验,按照实验教材上的步骤按部就班地完成实验,测量完数据就算完成任务,不会去想理论上为什么这样,只能做到知其然,不能做到知其所以然,很大程度上造成了实验课与理论课的脱节。
二、教学模式的改革
1.课堂教学“引进来”,学生学习兴趣得以激发。电工学包含内容广泛、概念众多,整个学习过程中涉及的元器件种类繁多,有些概念很难理解,同时大多数元器件学生在平时生活中应用较少,对于有些元器件的内部结构和工作原理,学生普遍认为抽象,理解上有很大困难。针对这一问题,笔者在进行教学改革的过程中,课堂教学采用了“引进来”的方法。所谓引进来就是课堂演示法,对于部分课堂上难以理解的理论内容,适当增加课堂演示,主要包括实物演示、动画演示和Multisim仿真演示。①实物演示法,电工学这门课程与生活和工作是紧密相关的,它的应用极其广泛,为激发学生学习的兴趣,在讲授一些学生不太容易理解的、比较抽象的概念时可充分利用实物来引入要讲的内容。如用滑动变阻器、灯泡、电池等制作一个可以调节亮度的简易台灯,在课堂上展示,让学生更直观地理解电源、负载、功率的概念以及相互之间的关系。在讲授组合逻辑电路的设计这一章节时,用一些基本的门电路、电阻、电容、发光二极管等制作了一个三人表决器,在课堂上演示。先演示表决器的逻辑功能,让学生通过演示很直观地列出三人表决器的逻辑状态表,然后引导学生思考这个电路该如何设计,最后引入组合逻辑电路的设计方法。讲单稳态电路时,将自己制作的单稳态电路控制的门铃演示给学生看,如果改变不同的电阻和电容,门铃的发声时间长短就不一样,结果吸引了每一位学生,也引起了学生的极大兴趣。采用这种实物演示的方法,能够充分调动学生的积极性,使学生能够主动思考问题,最后得出结论,课堂讲授效果显著。②动画演示法,有些元器件内部结构很复杂,工作原理不易理解,学生平时接触的也不多,在讲解时单凭文字叙述或图片的形式已经很难让学生直观地了解器件的内部结构及工作原理。针对这一问题,我们制作了一系列的flas,在课堂上演示。电工技术部分包括三相异步电动机的旋转磁场的产生,一些常用的低压电器(如按钮、热继电器、交流接触器等)的工作原理。电子技术部分包括半导体材料内部载流子的工作和PN结的工作原理,整流滤波电路的工作等内容。通过课堂上动画的演示,学生以前不能理解的内容可以一目了然,激发了学生的学习兴趣。③Multisim仿真演示法,为了提高“电工及工业电子学”教学质量和效果,在讲解一些抽象的理论时将Multisim仿真软件引入“电工及工业电子学”课程进行辅助教学。如在讲解基尔霍夫定律时,学生在列方程前对结点电流、回路电压的参考方向以及正负号的选取问题掌握得不好,笔者在讲授这部分内容时通过软件进行仿真,通过仿真结果,直观地显示了电压、电流的大小和正负,有利于帮助学生理解定律的内容。计数器是学生学习的一个难点,笔者采取了先用Multisim仿真,再进行理论讲解的方法,收到了事半功倍的效果。在课堂上引入Multisim仿真软件犹如将实验室搬到了课堂上,使以往很多难以理解的概念和定律,通过仿真实验的方法直观地表现出来,能够将抽象的理论具体化、形象化,使枯燥的理论变得生动,提高了课程教学质量,同时也为学生运用Multisim软件进行课程设计、毕业设计等奠定了基础。通过实物、动画、仿真演示使学生能够有较强的感官认识,从而提高学习兴趣,也使得课堂教学真正服务于实践,使学生能切实体会到电工学课程看得见摸得着的学习意义所在。
2.课堂教学“走出去”,进一步提高学生学习兴趣。鉴于电工学课程实践性较强的特点,实验环节非常重要,我校培养的工科学生大部分是面向工程一线的应用型人才,动手能力对于未来学生工作有很大帮助。同时实验是课堂教学的有效保障,实验课从视觉上比理论课更加生动,对于课堂上难以理解和应用的内容可以通过实验课验证和巩固。在教学过程中,将部分理论课的课堂搬进实验室,采用“走出去”的方法,即边实验、边讲解的讲练结合法。对于一些可以验证和演示的理论内容,可以先让学生通过实验得出结论,再进行讲解,这种方法比单纯在教室给学生灌输理论知识来得更加生动和具体,学生不仅能知其然,还能知其所以然,学习效果也会大大提高,同时进一步提高了学生的动手能力。通过对理论课和实验课的内容进行整合,笔者将“电工及工业电子学”的部分理论内容搬进实验室进行讲解,采取先做实验验证,再进行理论讲解的方法,让学生在动手验证的过程中,自然而然地得出想要的结论。如叠加定理,先让学生自己动手连接电路,分别连接两个不同电源单独作用时的电路,测得某支路的电压或电流,再连接两个电源共同作用的电路,同样测出刚才的电压和电流,让学生分析结果,就会得出叠加定理的结论,这时候再把叠加定理的定义引出来,也就顺理成章了,学生理解起来不会有任何困难,同时由于学生是自己动手测量结果、得出结论,所以印象会非常深刻,应用起来也就不存在问题了。笔者采用这种讲练结合法进行讲解的内容还包括戴维宁定理、日光灯功率因数的提高、电动机直接启动和停止的控制电路等内容,通过学生的反馈,这种方法使学生对理论内容的理解更加透彻。同时由于做实验的目的是要引出某些结论,而学生在做实验之前没有进行过理论学习,并不知道要引出的结论是什么,势必会有很大的好奇心,做实验的目的不再是单纯做实验、测数据,而是要通过自己的实验得出结论,所以同学们做实验的时候特别认真,效果非常好。讲练结合的方法和原来先在课堂上讲解理论,再到实验室进行实验相比较,学时大大缩短,学习效率大大提高。
3.课前课后有网络,巩固学生学习效果。2013年,在电工教研室全体教师的共同努力下,“电工及工业电子学”被评为省级精品资源共享课,所有课程资源均上传到省精品资源共享课网站。学生可以在课前进入网站通过了解每部分内容的知识结构、学习目标、学习指南、知识内容、观看教师讲课视频等方式预习,也可以在课后下载多媒体课件,通过完成我们每部分内容后所附的测验和练习来巩固课堂所学知识。网络教学的实现使教育资源共享得以实现,学生选择的自由度大大提高,因材施教的个别化教学也成为可能。网络教学平台的搭建,为教师与学生的交流提供了极大方便,逐渐成为课堂教学的有益补充,拓宽了学生的学习课堂,为学生创造了一个多角度学习、多方位交流的平台。
三、结论
实践证明,新的教学模式在学时减少的情况下增大了学生获得新知识的信息量,学生在学习过程中不仅仅限于得到教学的语言信息,还有图形信息及工作过程的动态信息,这样做实质上进一步提高了学生的学习效率,也实现了课堂教学与实验教学的有机结合,使学生更好地掌握理论与实际的关系,对学生提高工程意识和增强实践能力都起到了举足轻重的作用。通过问卷调查,学生普遍反映效果好、印象深、效率高,同时期末考试成绩也证明了新的教学模式有助于教学质量的提高。
参考文献:
随着科技的发展,企业的电气控制设备都进行了更新换代,采用了新知识、新技术和新工艺,而中职学校的工厂电气控制设备课程教材内容严重滞后,知识老化,与企业所需知识严重脱节,学生毕业后很难适应企业的工作岗位。课堂教学内容以电气线路为主,知识生硬,教学方法以教师讲解为主,学生不能很好地参与课堂,学习积极性不高,从而导致学生不能掌握专业知识和技能,分析问题、解决问题的能力没能得到有效提高。
二、教学改革尝试
1.合理选用教学内容,采用项目教学法
摆脱传统教材的束缚,选订适用于中职学生的实用教材。搜集相关专业书籍报刊,建立图书馆、电子阅览室等供学生了解前沿的学科动态。根据教学目标,合理选用教学内容,将教学内容重新编排成若干个实训项目,项目又分为若干任务,以任务驱动教学法提高学生的学习积极性。比如将电动机基本控制线路章节分为点动与连续控制线路、正反转和位置控制线路、Y-降压启动控制线路和能耗制动控制线路等项目,每个项目中又分别包含不同的任务。比如点控制和单方向控制线路项目中又分为常用元器件检测、元器件安装、点动控制线路安装、通电调试、连续控制线路设计、连续控制线路安装、通电调试等任务。课前教师要给学生分发学习任务书,布置具体工作任务,学生以小组合作的形式共同学习,最后根据学习表现和任务完成质量进行综合评价,在教师的指导下鼓励学生自主学习,发挥学生的主体地位,提高学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,有效地培养学生的动手能力。
2.增加实物教学,加强实践环节
工厂电气控制设备课程中的电气线路繁多,分析电气线路的基础是掌握基本电气元件的结构和工作原理。所以在讲解常用低压电器设备时,给学生分发元器件,利用学生的好奇心,引导学生进行拆装。比如在讲解交流接触器时,让学生先观察外观,通过任务书让学生写出型号及相关信息,接着鼓励学生进行拆装,让学生验证其结构,明晰工作原理。接着讲解交流接触器在线路中的作用及常见故障,给学生观察损坏的接触器,引导学生使用万用表进行检测。用实物激发学生的学习积极性,为学生学习控制线路打下基础。学习基本的电气控制线路时,把学生分成两人小组,进行电气控制线路配盘实训。带领学生到机械加工车间参观学习常见机床线路,或者下企业了解车、铣、钻、磨、镗、刨床及起重机的结构及各种运动情况,学会简单操作,掌握常见故障的排除方法。通过实践环节的训练,提高学生解决实际问题的能力,增强专业技能。
二、当前课程教学存在的问题
(一)生源整体素质下降,学生积极性不高。
近几年来,由于高职学生生源质量下降,学生基础知识比较薄弱,在教学上又存在诸多的问题,许多学生的学习兴趣、主动性和积极性都不高,学生的文化基础不牢固,没有养成良好的学习习惯,思维理解能力、接受能力较差,使得学生对这门课程深感头疼,学习起来困难重重,机电传动控制这门课程是综合型比较强的课程,涉及到知识面比较广,要求学生以前所学的机械传动、电工电子等知识要扎实。如何激发学生的学习积极性,让他们能学到实用的知识和技能,这就要求教师要结合实际情况,找出合理的解决方法。
(二)教学方法和手段相对落后。
过往的课堂理论教学都是以教师讲解为主,教学环节相对比较枯燥,缺乏师生互动和生生互动;而理论知识相对较抽象,若在授课过程中没有相关实物参照,则会影响教学效果。同时理论讲解的都是一些抽象的概念、繁琐的推导,与大学数学、大学物理和电工电子学等课程联系紧密。学生在学习的过程中,接触的都是原理图、公式和表格,普遍感觉理论与实际脱节,无法体验到这些理论知识对实际的机电传动系统的指导意义。
(三)实验内容创造性不够,学生学习主动性不高。
在教学过程中,这些实验主要是认识性和验证性实验。也就是说,对于每一项实验内容,学生不需要提前去思考去设计实验。实验中学生精力大多集中在如何按照老师的详细指导,照抄照搬地完成整个实验。一旦出现错误便直接问老师,很少自己去分析,思考失败的原因。整个实验过程中学生处在一种被动盲目的状态,使得学生的主动性和积极性难以得到充分的发挥。常常出现实验时学生不愿意动手,课后又不认真总结、思考,实验报告抄袭等现象。这种实验不利于培养学生的创新意识和创新能力。
三、改善教学质量的措施
(一)结合职业特色,培养学生的学习兴趣,调动学生学习积极性。
结合职业特色,培养学生的学习动机是高职课堂有效教学的主要策略之一。讲授机电传动控制知识时,能联系有关的社会生活和专业技术知识,使学生了解机电传动控制理论在专业和生活中的应用,通过观察分析身边的电机、低压电器等日常生活中的知识,教会学生用专业的眼光分析自然界和社会现象,使他们体会机电传动控制不断深入生活的各个方面。
心理学研究表明:学生带着积极情感学习,思维认识活动就更加积极活跃,学习起来就更加主动,轻松愉快。机电传动控制课堂中,如果师生心灵相通、关系密切,就能较好地促进有效教学。教师在课堂教学中建立融洽的师生关系,营造积极和谐的课堂气氛,不但要充分与学生之间展开交流,耐心地聆听他们的想法,而且还要对学生任何正确的反映给予积极的强化,多说一些肯定和鼓励的话,激发学生学习机电传动控制的兴趣。
(二)多种教学手段相配合。
现在大多数授课方式都是满堂灌的形式,学生是被动地接受知识。课堂效率可想而知,课后抄作业现象也比较严重。为了改变这种现象,提高课堂效率,上课的方式不一定是固定的,老师要根据每节课的知识特点来选择不同的教学方法。比如低压电器这一节的知识可以拿些实物来讲,或者利用多媒体播放低压电器的实物图,并将结构分解,避免泛泛讲理论;继电器接触器控制这一章基本的单元电路,可以利用多媒体教学工具,把电路做成动画,给学生形象地分析整个原理图的动作过程;对于同一个控制功能,让学生考虑其他的实现电路,让学生参与进来,拨动学生的每一根神经,让他们感觉到课程紧张的气氛;针对应用比较多的章节,尽可能地多讲些知识在实际中的典型应用,让学生感觉到实际应用而不是学了没用。最好举出一个实例,让学生真正地感觉到两者之间的区别,给学生学习的动力,激发学生学习的欲望。
(三)强化实践性教学
对于实验教学方法,首先, 强化实验前的预习。实验内容改革之后, 实验用的程序需要学生在实验前自行设计好。因此, 在实验课之前, 每位学生需要将分组之后的子实验所需的程序以作业的形式提交, 以检查学生的实验预习和准备情况。其次, 提升实验中学生的主动性。对于设计性实验, 在实验开始之前,实验老师不再讲授实验的具体操作过程, 而是介绍实验的注意事项、实验仪器设备的使用和实验的大致流程。其余问题全部交由学生自己思考和研究, 出现错误之后, 实验老师也不再帮助学生一步步地查找错误, 而是引导学生分析问题可能出现的原因, 让学生自行去发现并解决问题。最后, 注重实验后的检验。在每个实验完成之后, 需要经过实验老师的检查确认实验正确方算完成。对于在规定时间内不能顺利完成实验的同学, 可以同实验老师进行协商, 申请额外的时间继续完成实验, 直到实验正确为止。
(四)注重培养大学生创新能力
人的创新意识和能力是决定其在竞争日益激烈的社会中得以生存的关键因素,因此我们现在的高等教育培养出的人才不仅要基础知识扎实、知识面广,还要具有一定的创新意识和创新能力。在本课程的授课过程中,也特别注意培养学生的创新能力,比如给学生布置设计题目作业,此类没有唯一答案,允许学生发挥自己的创造力,设计即合理又实用的控制原理图。另外,根据学生知识掌握程度,教师提出研究型课题,学生可根据所学知识开动脑筋找出解决方案。在整个过程中老师的角色不再是讲授而是助手,必要的时候可以给予指导。强调学生的自主性和个性化,当问题解决后,学生会有一种满足感,培养学生创新能力的同时也大大提高了学生的学习积极性。
四、总结
针对《机电传动控制》课程教学中存在的问题,提出了相应的教学改革措施, 并在实际教学中加以应用。激发学生学习兴趣与主观能动性,促进了该课程的教学改革, 提高了教学质量, 促进该课程的建设与发展, 以及提高学生的工程实践能力和创新能力等科技素养。
参考文献:
[1]马如红,熊新.机电传动控制[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008.
[2]李焦明.电气控制技术课程教学方法研究[J].唐山职业技术学院学报,2007(6).
[3]张会清.“现代电气控制技术”教学改革与实践[J].北京教育,2008(12).