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分析高职院校电工电子技术基础课程的特点,结合高职教育的目标以及个人从教以来的教学经验,进行电工电子基础课程教学改革的思考与探索。在教学设置、教学理念以及教学方法上不断的改革创新,提出模块化教学、演示化教学、理论与实训一体化教学等方法,让学生更好地掌握电工电子技术相关基础知识,在践行教学改革中取得良好的效果。
【关键词】
高职院校;电工电子技术基础;教学改革
0引言
电工电子技术基础是高职电类专业及相关专业的专业基础课程,也是所授课程中学生最难掌握的课程之一[1]。加之现代信息技术的发展,使得电工电子技术显得尤为关键。因此,如何进行电工电子基础课程改革,培养学生更好地掌握电工电子技术相关基础知识,为学生从事相关工作奠定行业基础,是高职院校和教师必须要考虑的问题。根据电工电子基础课程的特点,结合高职教育的目标,同时总结个人从教以来的教学经验,本文将从以下几个方面就电工电子技术基础课程教学做出思考与探索。
1高职院校中电工电子技术基础教学存在的困难
1.1课程内容多,讲完和讲透难以兼顾
电工电子技术基础课程包含电工技术基础、电子技术基础,其中电子技术基础又包含数电和模电部分。在职业院校机械类等工科非电专业的课程设置中,因各专业的侧重性以及必要性,往往将电工技术基础和电子技术基础合并为一门电工电子技术基础课程,一般为72课时。但因电工电子知识在各行各业的渗透较深,72课时内要将整个课程的内容讲完的同时又能够讲得透彻,较难达到。
1.2学生基础较差,学生学习兴趣欠缺
由于我国现阶段高等院校的录取形式仍以应试教育选拔为主,因此高职院校的学生大多学习成绩相对较差,这就在很大程度上决定了学生的素质,包括理解能力、接受能力等等[2]。在教学中发现,课程开始时,大多数学生听课非常认真投入,但随着内容不断增加,越来越多的学生逐渐开始听不懂,学习兴趣渐渐丧失,最后索性放弃。
1.3理论与实训分开教学,教学效果不明显
高职院校的人才培养目标是培养技能型人才,实训教学课程的设置与实施是高等职业教育的特色,目的是让学生运用所学的理论知识进行实践应用,从而掌握相关专业的操作技能和处理实际问题的能力。但大部分高职院校因为师资配备、教学设计、课程安排等多方面原因,同一门课程的理论与实训往往分开教学,甚至会出现实训超前理论课程的情况,因此,在一定程度上理论与实训未能相得益彰,教学效果不明显。
2高职院校中电工电子技术基础教学的探索
2.1模块化教学
电工电子技术课程内容繁多,面对课时有限、学生自学能力稍欠缺的情况,采取模块化教学,在将此课程划分为电工技术和电子技术两大部分的基础上,再分别进行细分至不同的模块,针对不同的专业对各模块的内容分配不同的学时,这样可以将本专业相关的电工电子知识讲解透彻,达到教学目的。例如,对于机械设计与制造专业,在制定该课程教学进度计划时,考虑到机械专业的一个非常重要的实训对象或者工作对象就是机床,而机床是由电动机拖动的,因此,电工技术部分关于异步电动机的控制这个章节就应该作为一个重点模块予以讲解。
2.2演示化教学
面对学生听课兴趣欠缺的现状,传统的说教式的教学方法更加不能吸引学生。观察发现,电工电子技术很多知识都与我们的生活密切相关,当在课程中引入生活中的应用时学生相对比较感兴趣。因此,在授课过程中,在条件允许的情况下借用实物,一边演示一边讲解,既能激发学生兴趣,又达到了灌输理论的效果。例如,讲授二极管的特性时,可借用数字万用表欧姆档,现场测量,分别根据阻值大小的区别来说明二极管的偏置情况,由此进一步讲解二极管的单向导电性。
2.3理论、实训一体化教学
基于高职教育的特点,高职教学设计中实训课所占比例比普通高校要大很多。通常重要课程都有安排理论教学和实训教学,课时丰富利于巩固,但存在的理论与实训脱节的问题也较明显。因此,在进行课程设置的时候,将理论课程安排在实训课程之前,且尽量安排在同一个学期。当然,如能做到理论、实训一体化教学,即在教授某部分理论后有相应的实训模块,用实践验证理论,对于加深理解、巩固提高具有很好的促进作用。
3结论
如何提高电工电子技术的教学质量和教学效果,帮助学生学以致用,是任课教师需要共同思考与探索的问题。现如今在人才培养模式不断深化改革的形式下,只有通过不断的思考与探索,在教学设置、教学理念以及教学方法上不断的改革创新,不断地提高自身教学能力,才能达到人才培养目标和取得更好的教学效果。
作者:覃银红 单位:江门职业技术学院
参考文献
[1]屈文斌.高职院校电工电子技术课程改革研究[J].船舶职业教育,2014,06:17-19.
[2]吴运水.职业院校电工电子实训教学问题初探[J].电子世界,2016,03:29-31.
[3]韦胜东.基于理实一体化教学模式的高职院校机械类专业《电工电子技术》课程教学改革研究与实践[J].佳木斯教育学院学报,2013,06:270-271.
一、做一个电子产品
让学生把电子技术融入生活中,使学生明白自己可以做”一个有用的电子产品“。增强自信心,提高成就感,这是非常的开课序幕,达到提高学生兴趣的目的。电子技术课程理论知识深奥、抽象,难以掌握,特别是面对职业学校的学生,理论学习难度太大,尽管近年教材的不断删改,为一体化教学服务,但仍缺少一个最关键的知识“结点”,这就是“做”。实训课题中的”做“是为理论教学服务的,难以形成一个链。学生实训后的内容是一个电子垃圾,达不到激励学生学习兴趣的目的,其关键点是”做“不的不是一个产品。我们在教学改革中,采用”先做后学“的倒置式教学模式。在实训课程中做一个产品。教学实例:
(1)在半导体二极管整流及滤波电路的章节中,我们把它改为成品直流稳压电源的制作,并将这个电源用在后续的电路中做电源。首先让学生按照老师的教学要求,对照电路图进行元件安装。(这个过程可以是照猫画虎,只就工艺进行讲解,不讲工作原理)。安装完成后,在老师的指导下进行调试。通过万用表、示波器等仪器完成电路的测量。这个过程是教学的重点。在此,学生们看到了交流电和直流电的不同,交流电转化为直流的过程,这个过程就是整流。在此提出电子技术中的第一个知识点,半导体结构及半导体二极管的作用,使学生在看不到二极管的内部结构特征的情况下,一下子就看到二极管的应用过程。从使用的角度告诉学生二极管、电容的元件参数选择和代换方法。(这是职校学生应当认真掌握的内容),并可作为知识的拓展,讲一下”二极管的家族“。其他的内容是作为知识点提出来,在后续的课程中完成。通过”做“和”调“,学生总结出”二极管的单向导电性“和它的V-A关系。这样做,学生有”劲“,兴趣”高“,不仅掌握了知识,更重要的是制作了一个成品稳压电源,获得了成就感,增加了自信心。
(2)我们设计了一个分立元件构成的对讲门铃电路,它采用三级放大,第一级采用固定分压式偏压电路构成的基本放大电路,第二级采用电压并联负反馈放大电路,第三级采用OTL功率放大电路。这个课题是从学生对语言通话的好奇和关注度入手,印刷电路板由老师设计,学生们在老师的指导下进行分级安装和焊接,在“装“的过程中老师可以侧重对器件的介绍。安装完成后,首先是让电路要能够”传声“,使学生产生兴奋感和成就感。然后老师再进行低频小信号电压放大电路的分级讲解,晶体三极管的作用,性能和特征,静态工作点的作用,负反馈的作用,功率放大电路的特征。在知识学习中,为了让学生更加全面地了解三极管的特征,理论分析及电路的定性计算方法,在此通过示波器对电路波形进行测量,让学生真是的看到什么是”放大“。然后当把上偏置电阻去掉后,在无偏置的工作状态下,三极管又如何工作?在调试的过程和老师的演示中都能够充分展的展现出静态工作点设置的重要性。针对这个问题,过去学生很难理解三极管放大电路为什么要设置静态工作点?什么是交流电路?什么是直流电路?什么是负反馈?功率放大电路的作用等等问题在”做“的过程中一目了然了,学生通过”做“能够懂其理、悟其性。重要的是这个课题的设计,让学生收获了一个电子对讲门铃,是他从学习电子技术的困惑中走出来,可能自己的产品不是那么完美,但每个学生都非常高兴,其他专业的学生也十分羡慕,这更激发了学生的学习兴趣,取得了教学上的收获。其实这样的教学实例很多,我们把模拟电子技术和数字电子技术的理论知识都通过”先做后学“的电子实训模式进行一体化的教学课改。最后通过与传统的教学方法对比实试,其结果十分满意。
二、教学实训课题的设计
这是课改最难的一道题,面对教学大纲,教学内容,都是一章一章连续进行的过程,而先做产品就必须是一个全面的知识和技能的结合,所以在本次课改中,没有学到的元件怎样处理需要老师认真地取舍,对于新器件,可以粗讲也可作为黑匣子来用,会用就行,以后再讲,或者留为作业让学生上网查阅资料去学习,但是一个产品必须要与教学的内容相结合,为教学服务,还要有用,有用才有趣。“做“的产品又要遵循三个原则,一是有趣。有趣才能引发学生的学习热情。现在教科书上有很多例子,但都是为理论知识学习服务的,缺少一个“趣”,这对中职学生来说变成了“读死书”,形成了三难“老师教起来难,学生学不会难,学习方向不明确学习方法不正确更难”。要做到有趣,就必须跟生活相结合,在实际生活中找例子。模拟电路中,“有源功放的制作”非常适合于功率放大器的学习;“无线话筒”和“无线遥控”能够同振荡电路配合进行教学;“晶闸管技术应用”在电压调节和触摸开关中都能够很好进行结合;“声光控楼梯开关”在数字逻辑门电路中是一个很好的综合课题;“D触发器组成的电路在家用分级切换开关”很实用;“4017计数器”是一个万能电路,可以组成彩灯控制器等多种功能,并可以引导学生去创新和开发;“555”“4093”在数字电路中都是多用途的电路,能够展开学生飞翔的翅膀,让学生在“做”中体会“创新”的成果和喜悦,但是作为课题的设计还必须遵循一个原则,即难度不能太高,调试过程不能太难,否则电路设计中的缺陷和元件的离散性都会造成“产品”的不成功,这样会挫伤学生的兴趣,事与愿违,适得其反。其二是“有用”,每个实做的课题都能够是一个电子产品,而不是一个电子垃圾。我们现在有的实训教材是为练习而实训,“做”变成了一个过程,这样学生就缺乏兴趣,做的是一个“图”,做完后又成为了一个电子垃圾,所以“做”要为用服务,使学生通过“用”来产生兴趣。其三是“实用“,有用和实用并不矛盾,实用是有用的升级,是配合教学、完成教学内容后设计制作出最适合自己的产品,可以使知识的综合,技能的提升。把电子一体化教学在“有趣”、“有用”、“实用”的课题中得以融合,这就是职业教育中电子技术课应达到的最大目标,这样的教学是通过“做”去掌握电路的原理,了解电子元件的性能,完成教学的任务。反过来,电路理论知识在“做”中得到提高,一种电路多种功能,一个功能又可以由多个电路来完成,使学生从中学会思考,学会创新,敢于去创造。
三、教学方法的改革和创新
“先做后学”是教改。在这个改革的过程中,教学方法和教学手段也应创新和改革。在“做”前,有条件的话,应当是让学生进行电子线路仿真,先让课堂动起来,这时老师可少讲或不讲仿真让学生自己去摸索。在“做”中,要严格工艺要求,按照工厂生产的标准来要求学生。干净、整洁的环境,防静电的保护措施,规范的操作工艺都应做到一个“严”字,为今后学生走向岗位而培养一丝不苟的职业素养和敬业爱岗的职业精神。在“做”后要调试,要总结,“做”有成功也有失败,要通过总结来完善学生的学习,通过调试让学生掌握仪器仪表的使用,掌握电路的工作状态,工作波形,使学生看到的不是一块孤立的电路板,而是在仪器上闪烁着波形的具有生命力的包含着特定功能的产品。这个结果学生看到了,电路就读懂了,理论知识也就掌握了,甚至还会在“做”和“应用”中获得更多书本上没有的新知识。教学方法的改,重点是把知识的传授变成实训指导,作业改为总结,分析电路成为解决问题。
关键词:云;仿真;教学
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A
1 引言(Introduction)
基于云技术的高校计算机仿真教学模式是一种新型教学模式,能够将理论与实践有效结合,是未来教学形式向智能化方向发展的基础。以强大的云技术为依托平台借助于计算机多媒体技术的仿真教学方式,教师在教学过程中使用新型的教学思想进行教学设计,用虚拟的仿真教学情景给学生建立一个开放式的学习环境,能充分调动学生的感官、思维等全方位的因素参与到其中,培养学生的全局思维能力和解决问题的能力,能极大提高学习效率[1]。基于云技术的高校计算机仿真教学模式实现了理论―实践―理论的同步仿真,实现了理论实践的结合,提高学生的动手实践能力和理论应用于实践解决实际问题的能力,促进学习与就业的有机结合。
2 计算机仿真教学现状(Present situation of
computer simulation teaching)
根据多年的高校教学实践研究表明,教学中把就业岗位对学生知识结构的要求作为依据,重视培养学生的动手能力,以知识本位向能力本位的转变为目标,进行教学内容和方法的整合,对于增强学生的学习兴趣、提高学生的实践技能、增强职业竞争能力、提高教学质量有重要意义。计算机仿真教学模式能够真正激发学生的创新思维,帮助学生构建更灵活、更深层次的知识结构体系。有试验结果表明:仿真教学与传统教学进行比较,多数学生在仿真教学环境中学习可以记忆整个课程多于2/3的内容,而在传统教学模式下只能记忆不到1/3的内容。凭借云技术的强大存储功能等,使用计算机仿真模式进行教学,教师引导,学生身临其境,调动学生的积极性,学生自学并反复试验,提高学习能动性,增强创新意识。基于云技术的计算机仿真教学将理论与实践真正相结合,将为高校教学发展带来新的方向。
现代计算机技术的普及带动了仿真技术的发展。仿真技术已经能够使用科学方法建构复杂的物理模型提示真实世界的变化规律,在许多领域进行应用。仿真技术已在世界范围内许多知名高校的研究等领域中应用;计算机仿真教学在国内外的许多课程中进行过使用;在我国高校中,应用基于云技术的计算机仿真教学是一种新的教育理念,各高校正在进行积极的探索。2014年4月22日在北京召开了首届京城高校虚拟仿真实践教学研讨会,提出成立首都高校虚拟仿真联盟,建立推进虚拟仿真实践教学和首都高校间资源和经验分享的平台[3]。在我省高校中,计算机仿真教学还处于比较落后的起步阶段,这种新型的教学模式为学生及专业教师提供了教学和研究的新平台,延展了创新的想象空间,有很大的发展空间和很好的发展前景。
3 基于云技术的高校计算机仿真教学应用――以
电子商务课程为例(The application of computer
simulation in teaching of cloud technology―a
case study of EC courses)
3.1 电子商务课程的教学现状及存在的问题
电子商务专业虽然已经出现多年,但国内高校没有形成系统完整的专业理论体系。当前高校电子商务专业的教学中然而存在一些不可忽视的问题:课程设置方面。因为缺乏对电子商务相关实际应用的理解,在许多高校中相关课程设置具有极大的随意性,多数只是把相关商务、管理和电子技术方面的课程进行简单的罗列堆砌,不能适合电子商务专业实际需求。专业师资队伍方面。国内高校中从事电子商务教学的教师大多是抽调出来的经管或计算机类教师,知识不够系统专业,缺乏电子商务专业实践经验,很少参与实际电商企业的项目运作,讲授专业课程时不能达到专业知识的外延和拓展。专业实践方面。电子商务专业是一个新型的跨学科的综合专业;培养的是能系统掌握电子商务专业的理论知识和技能、熟悉电子商务业务流程并能从事电子商务活动的应用型复合型人才。虽然许多高校正在加强实训教学,但多数缺乏针对专业就业的连贯性,不能很好的达到针对专业就业的实训目的。
3.2 电子商务课程中基于云技术的计算机仿真教学模式
的构建
使用基于云技术的计算机仿真教学模式能够为学生构建一个虚拟的仿真模拟环境,模拟电子商务的各项活动,具有仿真性、可操作性和适应性强的特点[2]。学生借助于云端存储的相关软件环境模拟实际电子商务项目环境,模拟参与电子商务实务活动;计算机软件的操作便捷人性化;仿真教学环境能够作为与专业相关课程的实训环境,提高实践技能。根据岗位群开发仿真教学课件,根据专业实训的培养要求进行课程设计,基于云技术开发仿真岗位模拟场景和符合教学需求的互动式教学应用平台,为培养学生的实践动手能力提供更理想更完善的方案。从就业岗位对专业人才知识结构的要求出发,以项目教学为主线进行课程实训内容的整合,采用情景模拟和计算机辅助教学为主要手段。借助于云的强大存储功能平台,针对专业课程内容和特点遵循专业方向和教学内容。计算机仿真和真实装置相结合创建教学的仿真物理场所和软件环境(存储于云空间即用即取),以就业为导向,用实验、见习、实践的方式进行实践模拟,注重安全要求,集中管理,联合开发,实现资源整合与优化。考核上,仿真模拟教学完成整体项目的过程中,专业技能鉴定与考核等领域以学生的表现为主,附带平时成绩,最终作为评定等级的依据。
基于云技术的高校计算机仿真教学可以解决电子商务专业教学上存在的问题,教学系统平台存储于云端,使用三维建模方式模拟电子商务实践环境,数据量小、速度快、精度高、互动性强。平台提供了电子商务专业课程教学中真实模拟互动性的教学和实践环境,让学生在亲身实践的过程中提高学习效率。学生通过实际操作,认知并掌握相关专业知识,通过岗位角色扮演来体验相关工作流程和岗位职责。凭借管理模块任课教师可以掌控教学过程和学生操作情况,进行必要的控制和引导。通过教学系统平台的考核模块教师可以对每个学生进行跟踪及考核评价。
3.3 电子商务课程中基于云技术的计算机仿真教学的具
体应用
高校电子商务专业教学中使用基于云技术的计算机仿真教学,常见的方法包括:课堂演示,情景模拟,认识实践等。以电子商务专业教学为对象,针对专业性质和教学特点进行具体的规划。凭借云技术的基于网络的仿真教学系统平台、课件、资料库、仿真实训的教学软件(包括教学过程的多媒体课件;操作仿真技能的训练;模拟实际专业岗位的各种学习和工作环境等);教师和学生在网络PC终端登录使用云空间里存储的相关教学资源;在同一个网络多媒体机房,合法用户可以进行不同的实训练习;集中管理各种资源更安全,添加、修改、上传、下载等使用更方便。
构建电子商务交易的真实过程和相应的计算机仿真教学系统,多媒体网络机房能满足现有各种仿真培训系统的要求(电商方、客户方、物流配送方、第三方等)。实现仿真系统与真实电商系统在线连接,将数据通过网络传输到系统中,将系统中的数据信息与真实数据信息进行比较,指导学生的操作。软件技术和Internet支持平台运行,教师与平台中学生实时沟通,实现电子商务完整交易过程的各环节的实时动态信息和数据的交互。采用局域网和Internet结合使用的模式可以方便的对仿真平台系统进行扩充和统一维护管理。包括进行用户注册、远程登录、调试等,所有资源以云技术在“云端”共享。 以淘宝、天猫商城等作为实践平台进行仿真教学的案例,如以现有的已经开设的淘宝商铺作为仿真系统中的模拟电商方,学生分组形式进行仿真系统的岗位模拟:部分学生注册淘宝会员并用账户和密码登录作为仿真系统中客户方,部分学生登录商铺作为仿真系统中电商方的客服,部分学生作为仿真系统中电商方的库存管理员,部分学生作为仿真系统中下订单后的在线支付(经过支付宝作)或者电子银行系统(快捷支付)为第三方,部分学生作为模拟的仿真系统中的物流配送方,部分学生作为仿真系统中电商方的售后服务客服方等,模拟各个环节的进程,最终完成项目形式的电子商务完整交易。具体包括:收集相关资料,进行学生分组;申请并注册开设电商方(如淘宝)店铺,注册客户端用户、注册支付宝账户等;制定仿真电商交易完整方案;进行仿真系统进程,学生按部就班地进入岗位角色,展开电子商务过程;教师的总结点评,教学内容的延伸等。
4 结论(Conclusion)
构建基于云技术的高校计算机仿真教学模式和工作平台,完成高校实训资源网络版的整合,体现专业特点直接面向就业岗位激发学生的学习兴趣,注重培养学生的实践能力,为学生提供自学平台,培养团队合作精神,提高了学生的学习能动性,增强学生的创新意识。计算机仿真的教学环境由虚拟环境平台产生和提供,让学生通过角色扮演和操作体验与仿真系统平台进行交互,学生能够全身心投入进行各个工作岗位模拟。基于真实数据模型构建的仿真教学环境的严格遵循电子商务实际项目的标准和要求,建立逼真的环境和场景,对设施进行真实的“再现”,能使学生在仿真环境中进行充分的人机交互和实际参与,减少因为知识掌握不全面可能造成的各种损失等,提高了项目任务的学习质量。通过在高校电子商务专业课程教学中试行,基于云技术的计算机仿真教学模式能够带来更好的教学效果,提高学生的学习效率,是一种能够实现理论联系实践的具有综合作用的新型教学手段。
参考文献(References)
[1] 邢敏,黄岚.计算机模拟仿真教学的研究实践[J].现代教育科
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[2] 姜国新.仿真技术在电子商务教学中的应用[J].现代经济信
息,2010:145.
[3] 中视典数字科技.首届京城高校虚拟仿真实践教学研讨会
召开[EB/OL]. http:///article/news/1180.
html 2014-04-30.
作者简介:
关键词:教学设计;教学活动;教学方法
电子产品生产工艺与管理是一门实践性很强的课程,为了使学生进一步掌握电子产品生产工艺与管理方面的基本理论、基本知识和基本技能。笔者基于行动导向教学法设计了本教学方案。本教学方案包括:教学目的与对象、教学内容的安排、教学时间的分配、教学活动的组织与调控、教学方法的选择与应用、教学评价方式与手段的应用等。
一、单元教学设计流程
课程的单元教学设计是所有课程教学的基础,具体流程包括教学目标的确定、学习者分析、教学内容的安排、教学方法与策略、教学媒体与手段、教学环境与情境及教学评价与反思。
二、教学案例的设计
1.教案
(1)设计思想。电子产品生产工艺与管理是电子技术应用专业学生从事电子行业必须掌握的基本技能。在课程设计理念上,要充分体现职业性、开放性和实践性。为此,在课程教学思路设计上,部分内容通过案例分析讨论、现场教学和情境教学法帮助学生解决共性的理论认知问题,更多的则是通过在校内的电工电子综合实训中心和校外建立的实训基地进行强化实践教学学习,着力培养学生的职业能力。实训体系由单元化实训任务和综合性实训项目构成。
(2)教学内容分析。通过学习电子元器件引线加工成型与插装技术,掌握电阻、电容、晶体管、导线、开关、接插件等元器件的引线成型工艺,掌握电子元器件的插装工艺。
(3)教学内容处理。学生需要在教学活动中充分发挥自主参与的主动性。所有任务实施计划、人员分配、材料配置都将由学生独立完成,在教学过程中,教师起指导、咨询作用,让学生有充分的机会自行处理任务实施中出现的各种问题。教学目标为:①知识与技能目标:初步具有查阅电子元器件手册并合理选用元器件的能力,会使用常用电工工具,初步具有制作元器件引线的加工成形的能力,初步具有进行元器件插装的能力。②过程与方法目标:了解电子产品生产工艺的认知方法,培养学习兴趣,形成正确的学习方法,有一定的自主学习能力;具有一定的交流、分析、解决问题的能力。③情感态度与价值观目标:树立辩证唯物主义观点,养成实事求是的科学态度和良好的职业道德;具有创新精神和团队精神。
(4)学情分析。本课程主要针对电子技术应用专业一年级学生。学生在学习该课程之前要熟悉常用电工工具的使用,基本电子元器件的识别与检测,基本电工电子知识与技能等。
(5)重点和难点分析。重点:掌握电子元器件的加工工艺和插装要求。难点:电路的整体安装、安装时人员的配合、工具的使用、异常情况的排除等。
(6)教学策略选择与设计。学生进行自由分组组合,原则上每组人员在3~5人。学生分工角色有组长、检验员、物料员、作业员等。
(7)教学环境及资源准备。教学环境:具有多媒体教学条件的实训场地。实训工具:尖嘴钳、镊子、电子元器件若干。
2.教学设计
(1)情境创设。职业岗位角色:技术工人;行动虚拟情境:模拟电子产品生产线;设备与工具:尖嘴钳、斜口钳、镊子等。
[关键词]PBL教学法;专业综合实践;多元考核
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.41.165
工程实践能力培养是应用技术型人才培养模式的重要组成部分。专业综合实践课程是将理论与实践相联系,专业知识与职业能力需求相结合的重要途径。结合沈阳工业大学的人才培养目标,在第七学期集中安排了4周的专业综合实践课,通过该课程的训练,培养学生对知识的综合运用能力,对学生的职业技能进行提升,形成一个完整的知识技能体系。
PBL(Problem Based Learning)是一种以问题为导向,以学生为中心的教学方法。起源于20世纪50年代加拿大麦克马斯特大学的医学教育,因其强调知识的应用和职业技能的培养,在德国、日本等国家的大学得到广泛的应用,已经成为国际上较流行的一种教学方法[1]。PBL教学法在专业综合实践教学中应用时,有教学模式的实践方案设计、教学质量评估和实践教学环境等需要重点研究的问题。
1 融合PBL的课程内涵建设和教学方法改革
PBL的实施需要更合理化的课程整合和设置,对学生进行不间断的引导式训练。在融合PBL的专业综合实践课程整合中,以单片机、PLC两种控制方式应用为核心,包括电气控制系统设计与应用和智能仪表设计与开发两个部分,每个部分设计了10个难易程度不同的“问题”(即项目案例)。通过“问题”,将相关专业知识串联融合,同时将各案例间进行组合,学生又可完成多个功能、结构不同的应用系统设计与开发调试,通过一系列的训练,把各个分散的课程内容联系起来,形成一个相对完整的知识结构体系。下表为电气控制系统设计与应用部分的项目。
2 根据岗位技能要求进行“问题”的设置
PBL教学法中,“问题”的设置是整个教学过程能否成功的首要因素[2]。在设置“问题”时,要认真分析具体实践条件,学生的能力,注意“问题”与学生培养目标保持一致 ,“问题”要遵从综合性、可用性、可验证性等原则。
“问题”的具体内容包括“问题”题目和具体要求,如PLC实训项目中包括硬件选型、配置,利用AUTOCAD绘制电气控制电路,编写梯形图,组态界面设计等,单片机实训项目中包括电子器件选型,硬件电路搭建,利用Protel99se绘制电子线路图,使用CCS进行程序编制与调试等,都应在“问题”中做出具体的规定。
例如,问题10:“四层电梯控制系统设计”,实训案例中要求采用上位机组态王模拟1台4层电梯本体,组态王既要模拟出上图中电梯的轿箱位置信号、呼梯信号、门机信号、故障信号等电梯输入信号,还要与下位机PLC采用RS232串口通信,根据PLC 的逻辑输出,采用动画形式模拟出电梯的运行过程。系统设计开发工作主要包括上位机电梯组态画面的设计、进行PLC的选型和I /O点接口定义、利用STEP7进行下位机程序的调试,利用ATUOCAD绘制电气控制电路图。
3 PBL教学法的实施
PBL教学法的实施大致分为问题提出、资料查阅、任务实施和总结反思4个主要步骤。在教学过程中,学生是学习主体,3~4名学生自由组合为一组,以小组为单位,接受所布置的问题[3]。小组成员分析讨论,明确问题的研究方向,利用图书馆、网络资源查阅相关资料,根据问题的要求,展开小组讨论,寻求解决方案。解决问题的过程中鼓励学生进行分工协作,各负其责逐渐攻克问题的各个环节,最后再汇总分析,给出解决方案。指导教师要对学生的学习过程进行评述,同时对其中涉及的知识点进行归纳总结,梳理出清晰的知识脉络,形成完整的知识体系。
4 加强实验室建设,创造良好的实验条件
专业综合实训室的建设是专业综合实践课程建设的重要组成部分,建设实训室应该充分和深刻的调查研究本专业的课程体系、具体课程项目安排、教学模式以及本行业、企业的技术和发展趋势。严格执行实训室管理制度与操作规范,要考虑学生的安全并尽量减少不必要的设备损坏。
电气控制系统设计与应用部分,设备上选择了市场应用广泛的西门子S7-200系列PLC、西门子MM440变频器和组态王软件,搭建了PLC变频调速实训装置和电工技能实训考核装置。智能仪表设计与开发部分选择了在各高校都积极推广的美国TI公司的16位MSP430单片机,采用Protel99se进行电路原理图和印制电路板设计。
同时,充分发挥指导教师工程实践能力强、科研与教学水平高的特点,结合专业特色,根据教学需要,自主研发具有专业特色的综合测控研发平台,可进行节能与新能源开发领域的热源监控系统开发,该平台的使用为学生提供了进行创新型研究与实验的条件,激发学生探索新知的兴趣,也促进了工程实践能力的培养。
5 实施多元考核模式,完善课程评价体系
目前传统评价体系书面考试是唯一的方法,很难满足PBL教学培养目标的要求和评价需求。PBL考核除了以知识为主的卷面考试外,在PBL教学评价中,还应关注学生参与教学活动的热情、学生呈现学习资料范围、学生发言对其他小组成员影响力等因素以及学生对学习问题的分析、学生对解决问题方案的取舍等学生的个体行为[3]。在学业评价中增加学生自我评价、学生间互相评价分值等来强化教学评价,促进被评者接近教学目标。当然,PBL教学评价方法的客观性、规范性以及多元性仍需要进一步探讨。
通过PBL教学法在专业综合实践教学中的应用,学生在实践中得到锻炼和提高,加强本专业各科知识综合运用能力和问题分析能力,提高实际动手能力、理论联系实际的能力,培养学生的自学能力、综合分析能力和创新意识。
参考文献:
[1]运红丽,王丽君.PBL教学模式在机械工程测试技术教学中的应用[J].科技信息,2010,3.