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【关键词】小学数学 问题设计
【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)11-0140-01
在小学数学教学中,问题贯穿整个课堂。一个精心设计的问题不仅能激发学生的学习兴趣,而且能开拓学生的思维,把学生的思维引向一定的深度。那么,怎样进行数学问题的设计呢?
1.根据小学数学课程标准,设计问题
1.1通过“模糊点”设计问题
小学数学课程教学内容中,有很多知识点是相似易混的,教师要特别注意这些模糊点的教学,采取有效的方法使学生将其区分开来。比如,可以设计一些问题引发学生思考,使学生在探讨问题的过程中对容易混淆的几个知识点进行对比,找出不同之处,加深印象。问题设计还可以加入归谬性元素,学生回答问题时不自觉地得出存在明显谬论的答案,教师再加以引导,分析其中的错误。例如,在教学最小公倍数和最大公约数这一课时,教师可以设计表格让学生比较求最小公倍数的方法和求最大公约数的方法有何不同,再针对容易混淆的地方着重提问,让学生进一步区分出其中的异同,培养他们严密的逻辑思维和辨析能力。
1.2抓住“盲点”设计问题
一般来说,盲点很不容易被学生注意到,教学中如果不予以重视,学生很容易在一开始就形成错误的思维,影响之后的学习。因此,教师应该抓住教学盲点,通过设问引起学生对盲点的注意。例如,在教学什么是合数、什么是质数以及质因数的分解时,教师讲解完合数与质数的相关概念,便可以提出问题:“1是质数还是合数?”有些学生会直接脱口而出:“1属于质数。”教师再进一步追问:“1还存在除了它本身以外的约数吗?”这时学生便很快明白1既不属于质数也不属于合数。通过这些提问,学生不仅发现了这一教学盲点,而且也拓宽了思维,在今后的学习中能养成更为严谨全面的思维习惯。
1.3抓住“发散点”设计问题
小学数学教学内容中存在很多发散点,即以一个发散点出发提问,可以引发学生进行多个层面、多个途径以及多种方法的思考,从而贯穿所学的数学知识,让其他相关的数学方法融汇其中,锻炼学生思维的创造性和灵活性。比如在教学有余数的除法一课时,教师要让学生主动发现余数一定是小于除数这一定律,而非在没有充分理解的基础上去被动的接受知识,便可以通过“( )÷5=2……( )”这种类型的填空题来锻炼学生思维的发散性。教师可以先问学生要先填哪个空及其原因。也可以先放手让学生进行尝试,找出所有可能答案后提问:除数确定,被除数不确定的情况下,可以确定余数吗?再让学生发现余数与除数的关系,从而使学生在加深这一知识点印象的同时,能够积极主动地进行创造性思考。
2.遵循小学生认知规律,设计问题。
2.1结合循序渐进的规律设计问题
现代信息学的理论指出,教学应以学生学会知识、掌握相关信息为目的,筛选并组织有用的知识,通过循序渐进的方法提高学生传递信息、应用知识的能力。在小学数学教学过程中,教师应当首先把握好教学大纲要求,再结合学生的实际发展水平,设计层次性强的、由易到难的递进问题,来突出教学重、难点,使学生在此过程中体验到不同程度的成就感,提高学生学习的积极性。举例来说,在教学几倍求和两步应用题时,设计的问题可以参照以下模型:
(1)供销社运来一批化肥,大车运了2000千克,用卡车运的是大车的2倍,运来的化肥共有多少千克?
(2)供销社运来一批化肥,卡车运了4000千克,是大车的2倍,卡车运的化肥比大车多多少千克?
(3)供销社运来一批化肥,卡车运了4000千克,是大车的2倍,大车运的化肥比卡车少多少千克?
递进性的提问不仅要设计好每一个单项问题,更要注重每个问题的难度排序,充分考虑到学生认知程度的递进性,从而锻炼学生的逻辑思维,加深其对每个知识点的印象。
2.2结合因材施教的原则设计问题
问题的设计同样要考虑到具备不同认知能力的学生个体,既要有基础问题,照顾到中等偏下的学生,调动所有学生学习的热情,也要适当地加深问题难度,给优等生提出挑战,推动他们进一步提高。比如在教学圆周长的计算公式时,对于成绩中等偏下的学生,教师可以设计“如果通过圆的直径来计算圆的周长”这样的基础性问题,针对优生,则可以引发他们思考如果知道的是圆的半径,如何计算圆的周长。
3.突出数学学科特点,设计问题
3.1对数学概念问题的设计
数学概念是进一步学习其他应用知识的基础,掌握了概念,才能理解数学方法,锻炼数学思维,教师要重视概念性问题的设计。以“分数的意义”教学为例,教师可以提问分数是在什么样的背景下产生的?怎么定义分数的概念?分数概念中有哪些关键字?分数的概念有什么意义和作用?等等。
3.2对数学法则问题的设计
掌握了数学法则,能够帮助学生更好地解决数学问题。例如,在教学除数是一位数的除法计算法则时,教师可以提问,运用此计算法则有什么条件?法则中要注意哪些关键字?法则的结论是什么?等等。
3.3对数学例题与习题问题的设计
小学数学教学中要注重例题的讲解,再结合例题教学让学生通过相关练习巩固所学知识。无论是例题教学还是习题训练,教师都应该重点研究如何设计出相关的问题。例如,有关“计算一个数与这个数的几分之几的差”的应用题,教师教学例题时可以围绕以下几方面来提问:已知条件有哪些?求什么?你有怎样的解题思路?还有没有其他方法?通过解题你得到哪些启发?
数学教学中,应当注重数学问题的设计。好的设问,可以引发学生积极思考,培养学生的探究钻研精神,从而提高他们的数学思维能力。教师也只有在教学中多发现重点、难点、易混的问题,才能让学生得到综合性的提高与发展。
参考文献:
[1]杨豫晖,宋乃庆.小学数学课堂教学设计的问题与对策[J].课程.教材.教法,2009(04).
[2]刘志平,刘美凤,吕巾娇.小学数学教师教学设计存在的问题及原因分析[J].中国电化教育,2010(02).
一、运用现代教育技术,培养兴趣,让学生好学、乐学
《论语》中指出:“知之者不如好知者,好之者不如乐知者。”可见,兴趣是学生学习的内驱力,是学生主动地参与学习过程,进行自我愉快学习的源泉。教学时,我们运用现代教育技术手段,可以直观、形象的再现客观事物与现象,它的趣味性、生动性和鲜明的色彩性有助于吸引学生的注意,营造愉快轻松的学习氛围,激发学生探索新知识的兴趣,使学生产生学习新知的积极心理。
比如,在讲解“充分必要条件”这一课时,采用情景导入,生动形象的画面:“天上飘来一朵乌云”之后“瓢泼大雨”导致“地面积水成河”。设置此情此景,引出问题:“下雨是否为地面湿的充分必要条件”很快使学生进入教学过程。像这样,通过动画的播放,生动有趣,使整个课堂顿时活跃,不仅极大地激发了学生学习兴趣,唤醒学生有意注意,而且培养了学生自主探究、主动学习的能力。又如:在教学“一元二次不等式的解法”时在解决“一元二次方程,一元二次不等式及二次函数间的关系”这一难点时,可以采用多媒体教学,通过对二次函数图像的描绘及二次函数图像变化的动画演示(几何画板,powerpoint等)来求解一元二次不等式,使得这节课的重难点轻易地突破,大大提高了教学效率,培养了学生的空间想象能力。学生在课堂上积极思考,充分体现了课堂教学以学生为主体的思想。
二、运用现代教育技术,丰富课堂活动形式,营造良好学习氛围
新一轮的课程改革无论在教学内容还是内容呈现的方式上都越来越符合学生的认知规律,更贴切学生的生活经验,注重“科学”与“人文”相融合,强调着人的个性的发展。把课堂的舞台还给学生,让学生成为主角,让学生有所“表演”。在传统的课堂教学中,整堂课围着习题转的那种“版本”下,学生很难有所“表演”。教师不仅要使教学内容与学生实际生活相衔接,更要通过丰富多彩的课堂教学活动形式,为学生创造“表演”的机会。
比如《概率与统计》中抽样方法一节的教学,教师把大量的时间留给学生,让学生自愿编成几个学习小组,观察并收集生活当中的一些相关数据,输入电脑;这过程中,学生有的把数据制作成图表,也有用直方图的,有用线条的等等,每个小组都热情高涨,直到后来讨论简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的操作过程,了解各种抽样方法的特点和适用范围;这一系列的过程,借助于多媒体充分地展示了学生的成果,使学生了解各种抽样方法在实际生活中的应用,充分体现了团结合作的精神,学习小组热情洋溢,列举出很多实际生活中的抽样方法;如成绩统计、人口普查等等。又比如在上《椭圆》第一课时,教师利用《数理平台》软件,先根据椭圆的第一定义,一步步动态地画出椭圆曲线,这时候教师可以向学生提出新的问题:是否还有画椭圆的其他方法?(至少还有四种)。这样对于能力强的学生在完成教师提出的问题后,还可以主动进行探索,如对教师的问题进行引申和推广等,借助数学软件的强大功能,这种引申推广很容易产生质的飞跃,获得新的结果,学生们在展现自己个性,体验自主学习的快乐的同时,也明确了选择各种优越方法的必要性,而他们脸上露出的自信与阳光让整个数学课堂文化又显得那么清新自然。
三、运用现代教育技术,启发思维,让学生体验数学之美
大抵一种学科的美,体现在两个方面。一个是探索之美,就是它指导人类认识世界的能力;还有一个是应用之美,就是它指导人类改造世界的能力。数学是一门逻辑性、理论性非常强的科学,数学综合了人类思维的理性之美,以及大自然的规律之美。掌握了数学,就可以比较轻松地掌握物理学、经济学、计算机科学、金融学等。“几何画板”这一软件的诞生,让我们可以演示三维空间中那些复杂的运动过程.绘出标准的数学图形,还可以利用电脑进行动态的数学描述,它能使我们在较短的时间内完成对复杂的数学问题的教学,从而使我们的教学内容更广更精彩.而且,这种动态的过程可以是互动的,可以由学生控制。在学生自由控制数学各种元素变化的过程中,一种人的学习情感也悄然而生。良好的教学氛围不仅可以使学生容易掌握数学知识和技能,而且可以“以境生情”,使学生能更好地体验教学内容中的情感,使原来枯燥乏味的、抽象的数学知识变得生动形象、饶有趣味,在数学教学中,通过现代教育技术,截取大自然中数不清的数学现象,以直观、动态的演示,生动的强有力的画面地吸引着学生。比如:只要走进一个普通的花园,我们就可发现各式美妙的曲线与奇特的几何图形,它们涉及到基础教育中所有的数学理论。又比如,光用语言讲解中心对称、轴对称和镜面对称是异常无趣的,难以让学生理解其中的奥妙,也无法激发学生进一步探究的欲望。教师可以自制多媒体课件,利用网络可以搜集到上千幅的图片,还有不少的动画,并使用Dreamweaver等软件将文字与图片等有机地组织成网页,例举生物界与非生物界的对称现象,也可探讨理化生学科以及社会文化如建筑、文学等方面的对称问题,此外,还有数学美学、数学分形图以及黄金比等三个专题。也可以让学生们自己上网搜寻更多的知识,不断发表自已的见解,让他们体验到数学之美。
四、运用现代教育技术来演绎数学课堂文化要注意几点
数学教师在学生的心目中常常是不拘言笑,一脸严谨,缺乏幽默。本该是思维最活跃的数学学科,在学生心中却是刻板单调,甚至有些冷漠,压抑了学生思维的开放。现代教育技术的运用不仅可以增加课堂的趣味性,而且学生参与面广,主体性强,课堂时间利用率高,学习渠道拓宽,学习方式多种多样,有利于学生潜能的开发。
一、设问引疑导入法
读书需要思维,思维始于问题,智力发展也是从发现问题和解决问题过程中表现出来的。教学过程又是一种不断的提出问题和解决问题的过程。设疑是教师有意识地设置障碍,使学生产生疑问,引导学生思考,是一种有目的、有方向的思维导向。所以设计好设问引入新课,能激发学生的求知欲,促进学生积极地学习。
例如在讲授《核外电子排布初步知识》这节课时,可先通过两台投影仪模拟钠原子核外电子排布和运动情况。学生在投影银幕上看到钠原子核外离核最近一层排有2个电子,较近一层排有8个电子,最远一层排有一个电子,通过投影使学生直观、形象地看到钠原子核外电子排布和运动情况,感性认知钠原子核外电子排布和运动情况,那么其它原子核外电子排布、运动情况如何呢?由此而导入新课。通过设疑,学生情趣盎然,急于学到新知识。
二、悬疑导入法
心理学显示:兴趣是智能发展的基础,是激感的诱发剂,是学生主动学习的原动力,教师要精心设疑激发兴趣以期上课伊始即先声夺人。古人云:学起于思,思源于疑。没有“苹果为什么会落地”哪有著名的“牛顿力学定律”。一个恰当的耐人寻味的问题可以提升他们的学习兴趣,因此“巧设悬念”导入新课时,精练、有创造性地提出一些问题是创设悬念的有效方法。看似与本节课教学内容无大关系,实则联系紧密。一些典型的问题能够迅速激发学生思维,紧紧抓住学生的心弦,使其情绪高涨,从而步入求知兴奋状态,达到良好的课堂教学效果。例如“原电池原理”一节,我说:神舟飞天、神州沸腾、举国上下、万民欢庆、巡天揽月、航天英雄。然而,飞船内部所需能量如何得来?宇航员所需的水又怎样解决?化学家们很好地解决了这个问题――使用氢氧燃料电池。什么是氢氧燃料电池?它是一种电池。什么电池如此神奇、功能特异?它是根据原电池原理制作的。什么是原电池?要回答这些问题,今天我们一起来探讨探讨(旋即板书课题)。如此,则学生自然进入不愤不启、不悱不发之境界,已是欲罢不能,定要打破沙锅问到底!
三、典型故事导入法
青少年都爱听故事,在化学的发展史中,妙趣横生的典故很多,针对学生爱听奇闻轶事的心理特点,在导入时引用与教学内容相关的故事趣闻,从而使学生思路开拓,兴趣变浓,可避免平铺直叙之弊,收到寓教于趣之效。
例如:在讲《几种常见的盐》一节的开始,介绍著名化学家侯德榜的故事:他在美国攻读化学博士学位后,看到我国制碱工业被一家美国公司垄断,非常气愤,毅然放弃国外优厚的待遇回到祖国,在塘沽建起永利碱厂。通过改进生产工艺,产品质量优异,1925年在美国举办的博览会上获得金质奖章。此后,他精心实验,刻苦钻研,提出了先进的“侯氏制碱法”,名震中外,为祖国争得了荣誉。然而“侯氏制碱法”制得的不是碱,而是一种盐,俗称纯碱,从而导入新课。故事导入法能使学生产生浓厚的学习兴趣和求知欲,让学生在趣味盎然的情景中步入学习佳境。
四、素材激情导入法
以学生已有的生活经验、已知的素材为出发点,教师通过生动而富有感染力的讲解、谈话或提问,以引起联想,自然地导入新课。根据教材内容,教师还可用激情的语言,讲述一点化学史料,借以唤起学生爱祖国,爱科学的热情,从而激发起学生学习新课的兴趣。
[关键词]一体化、宏观安排、微观细化、教学方法、能力培养
中图分类号:C42 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0258-01
当前我国全面推进经济的现代化、社会化、市场化进程,用人单位对劳动力素质的要求日益提高,在职业技术学校加快培养既掌握一定专业理论知识又具备动手能力的职业技术人才成了迫切问题。探索和实行不同专业的理论与实习教学结合进行的以“能力本位”为核心的一体化教学势在必行,大势所趋。本文结合笔者所教《电子技术基础》课实施“一体化”教学的具体情况发表几点看法。
第一,由于《电子技术基础》是一门发展快、应用广、实践性强的专业基础课,其课程难度大,教学内容又较抽象。而技校学生的理解能力又差普遍没有学习兴趣。如采用传统的专业理论和实习教学分开的教学方式很难取得好的教学效果,因为学生对课程一开始就讲的抽象内容从未接触过,所以听起来理解肤浅,教师讲课事倍功半。即使是最好的学生,对抽象的内容有了大致的理解,学到后面也仍然不会实际操作,达不到训练职业技能的目的。等到实习阶段,由于当时对所学内容理解肤浅,很多又已经忘记,只得从头再来一遍浪费了课时,缩短了操作训练的时间,对技能的形成很不利。
一体化教学是在备有电化教学设施,具有讲授、实验、实习等多功能的教学场所内进行的。教师在现场讲授、演示、示范、指导学生,学生在现场边听讲、边动手。增强了教学的直观性和趣味性,提高学生的“参与程度”,收到了事半功倍的效果。同时激发了学生的学习兴趣。孔子说:“知之者不如好知者,好知者不如乐之者”。对技校学生来说,学习兴趣往往是学生学习的主导动因。浓厚的学习兴趣能调动学生的内驱力,使学生具备“能源”,促进大脑处于积极活动状态,促进观察力、注意力、思维力等智力因素的高效率活动;促使其产生探究心理和强烈的求知欲,积极动脑思考。学生有无学习兴趣,其教学效果截然不同,提高学生的学习兴趣是搞好教学的关键。所以该课程采用一体化教学能够提高教学质量。
第二,教材处理上,由于一体化教学强调讲、练结合及理论课教学和实习课教学的有机融合,但旧教材存在专业理论教材和生产实习教材内容重复、教学进度不够协调等缺陷。因此,我们在以部编教材为准绳、结合我校一体化教学特点而精心组织编写了更加符合实际教学需要的“一体化”教材。新教材在突出理论联系实际,坚持专业理论教学以技能训练为依据,技能训练以专业理论教学为指导的原则下对该课程进行宏观设计和微观细化。
所谓宏观设计就是指对整个课程的安排。首先,将该课程分为三个知识点:基本电路、理论要点、实践要点。其次,明确整个课程的最后设计目标(一个或几个规模较大的、典型的、有实用价值的、覆盖面广、学生感兴趣的核心实例),以这些核心实例电路的设计和改进中的问题为动力,逐步深入、全面展开课程内容。
第三,在教学方法上,一体化教学将以教师讲授为主改变为以教师指导为主。教学的好与坏,主要看教师指导下的自主活动,自我实践。它立足于学生的积极参与和实践。可采用以下几种:
1、讲授指导法:就是教师利用挂图、实物、实验电路、计算机辅助教学等直观教学手段,使微观物理现象形象化,引导学生接受新概念、新知识。并注意启发、提问,使学生从感性认识提高到理性认识。通过讲中练、练中讲引导学生技能技巧入门。例如:介绍电子线路中使用的各种半导体器件。首先尽量多地展示各种半导体器件,使学生在外型、型号、封装上有一个初步印象,再借助结构模型、示波器、晶体管图示仪等教学仪器使微观物理现象形象化,让学生发挥形象思维能力,使其接受较抽象概念、原理和特性,从而培养了抽象思维能力。
2、示范指导法:就是教师根据讲授内容向学生进行操作演示,通过教师分解动作的示范及连续动作的演示,培养学生的观察能力和想象能力,从而加深记忆,为学生操作打好基础。例如:介绍焊接装配技能时,电烙铁的正确使用方法、温度控制,焊接技巧。
3、练习指导法:就是学生运用理论知识,在教师的指导下完成实践(技能)练习步骤,使学生逐步提高感觉技能、心智技能、动作技能技巧,达到熟能生巧的目的。例如:用印刷电路板组装半导体收音机。先做分解练习:焊接技能第一步,清洁电路板。第二步,测量管件好坏。第三步,元件、电路板焊锡。第四步,依据要领焊上元件,控制好焊接温度,掌握好合格焊接标准等。再做连贯的完整焊接,要主次有序,轻重有节,教师巡回指导检查,及时纠正错误,使学生的操作达到熟练、规范、正确和科学,进而形成一定的专业技能。
第四、在能力培养方面应切实注意提高学生“一看、二算、三选、四干”的综合能力,为以后实际工作打下基础。
一看,就是能看懂本专业中电子设备的原理图,了解各部分的组成及其工作原理。在看懂电路图之前必须对一些电子元件有所了解(因电子电路有别于一般的电工线路使用了半导体器件),例如对晶体二极管首先需要有一个较全面的了解,如二极管的结构、类型、符号、特性、用途等。知道所有的二极管有一个共同的特性,即单向导电性――加正向电压时导通,加反向电压时截止。在讲授二极管的导通特性的同时给同学演示,并且让他们自己动手,在掌握万用表使用的基础上测量二极管的电压和电流、正反向电阻,让同学们从感性上认识二极管的特性。这样,通过实践操作加深对二极管的了解。另外,为了能看懂基本原理图,应加强基本概念和各种典型的基本电路单元的介绍,包括工作原理 、信号流程,此外还要教会学生这一单元电路在图纸上是怎样找到,它的标志性电路或标志性元件是什么?因为图纸是分析与检修故障的重要一步,所以必须使学生具备识图的能力。
二算,就是对各个环节的工作性能会进行定性或定量分析、估算。例如三极管的一个重要的功能就是起放大作用,用作放大作用时,必须设置合适的静态工作点,输入、输出电阻,这就要求会近似估算法。在计算的同时让同学清楚分析三极管的目的是为了设计合适的放大电路打好基础。
三选,就是经过基本估算后,选择合适的电路和基本元器件。如在整流电路里,为了选择合适的整流二极管,必须估算它的最高反向工作电压、最大整流电流,然后根据这两个重要的参数选择合适的整流二极管。如果二极管的耐压值过高,则二极管有可能被击穿,学生实践时发生此故障,他们就很容易明白选择合适的元器件的重要性。同时为他们的设计打下很好的基础。
四干,就是会利用所学知识设计电路,并且能安装调试。
总之,在一体化教学中,学生既能学习足够的理论知识,又能在实习操作中积累一定的工作经验。一体化教学使学生“具有会思考的大脑”,又能“练就一双灵巧的手”。通过一体化教学,培养了学生观察、分析、理解、解决生产实习中问题的能力,进而培养出社会需求的高素质技能型人才。同时一体化教学又能造就一支综合素质强的师资队伍,这些教师既能结合实际进行更深的理论探讨,又具有丰富的实践经验。一体化教学的开展,会给技工教育的教学改革注入一份活力。
参考文献
[1] 张建华.《电子技术基础实验技术》北京工业出版社,1987年.
[关键词]任职教育;机电一体化;教学设计
[中图分类号] G41 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)03-0040-02
课程是军队任职院校构建人才培养体系的基本单元,也是人才培养过程的基本载体。课程教学设计是对教学实施的系统构思,通过教学设计将教育理念、教学方法与任职教育实践结合起来,对于保证教学活动的顺利进行,提高教学质量有着至关重要的作用。只有优化教学设计,才能形成人才培养优势。[1]因此,任职教育的课程教学设计必须突出任职教育特点,达到改善认知结构、培养任职能力、提高综合素质的目的。
一、课程的性质与地位
机电一体化技术课程是依据光学引导专业士官人才培养目标的需求而设置的一门课程,是士官大专光学引导专业的一门任职基础课程,属于理论性和实践性都较强的主干课程,计划60学时。本课程在整个课程体系中处于承上启下的地位。一方面,它是对前面所学通用基础课程的一个归纳提炼;另一方面,它又为后续的任职岗位课程奠定基础。本课程的主要任务在于为学员操控、保养、修理光学引导设备奠定电气与自动控制方面的理论基础,树立理论联系实装的观点,提高学员运用理论知识分析、排查设备故障的能力。学习好本课程,对促进学员自身专业技能的提高,履行好岗位职责有重要作用。
二、教学对象分析
本课程的教学对象为士官大专学员。通过近几期的教学情况分析,教学对象有如下几个共同的特点。
(一)学员人数少
由于专业所限,每期学员目前只有6-10人,课堂秩序比较好管理,实验分组比较容易,利于开展实施小班化教学,教学针对性更强。
(二)专业基础弱
所有学员都来自基层部队,文化程度大都是高中和中专。由于光学引导专业是一个新兴的专业,学员入学前在部队所从事的岗位和工作与现在所学专业基本都不相符,甚至有不少学员来自警卫连、炊事班,总体来说,学员的专业理论基础差。这就需要在授课过程中根据学员的实际情况来补充相应的基础知识。
(三)学习热情高
由于学员对以后所从事的岗位比较感兴趣,希望在校期间尽可能多地了解与以后任职岗位有关的理论知识,并且掌握以后执掌装备的操作技能,思想也比较活跃,求知欲望强,学习积极性好。在实践教学条件允许的情况下,可以适当地多安排实践学时,提高学员的实际动手能力。
三、课程教学设计
根据课程的性质地位以及教学对象的特点,我们制定了本课程的教学设计改革方案,主要从内容选取、手段设计和考核方式三个方面进行了探索。
(一)内容选取
机电一体化技术是很多普通高校开设的一门专业基础课程,市面上也有很多配套的成熟教材。虽然不同的教材侧重点有所区别,适用的专业也各不相同,但教材内容大多是根据机电一体化技术系统的几个组成部分,分为机械零部件、传感检测技术、伺服驱动技术和计算机控制技术这几个主要模块。[2]
任职教育与学历教育相比,其最大的特点就是岗位指向性明确。光学引导专业的任职岗位课程主要就是几型光学引导设备。根据设备机电结合和学员基础薄弱的特点,基于“必需、够用”的原则,我们对教学内容进行了优化重组,自编的教材主要包括以下章节。
1.概论。主要从机电一体化技术概念出发,分别介绍机电一体化技术的发展概况,机电一体化技术系统的分类、基本组成、关键技术等,最终落脚于机电一体化技术在光学引导设备中的典型应用,旨在帮助学员尽快建立起机电一体化技术的基本概念。
2.机械基础。主要介绍机械联接、机械传动的基本知识,并介绍轴、轴承、联轴器、弹簧等常用的机械零件。由于学员在此前的基础课程中并没有涉及机械部分,而光学引导设备中又涉及一些典型的机械结构,所以本章只介绍一些最基本的机械概念,而不涉及机械设计相关的内容。零机械基础的学员通过本章学习可以在短时间内建立一定的机械基础,从而能够在后续的学习中理解相关设备的结构组成与联接关系。
3.低压电器。本章是根据学员没有低压电器基础,而后续电气控制又需要了解低压电器的实际情况而设计的。内容主要从低压电器的分类和组成入手,分别介绍主令电器、熔断器、接触器、开关电器、继电器等常用低压电器的结构组成、工作原理、特点及其应用,力求使学员能比较全面地认识和了解低压电器,为正确选择和合理使用这些低压电器打下基础。
4.电气识图。这是普通机电一体化技术教材中所没有的部分,这也是针对学员没有电气控制基础而专门设置的章节。章节内容主要介绍电气图的组成、常用符号、绘制原则等基本知识,以及一些典型的控制电路,以使学员掌握电气图识读的基本方法。
5.电机原理。按照直流电机、变压器、三相异步电机、伺服电机、步进电机和力矩电机的顺序,介绍其结构组成和工作原理,以使学员对电机有一个简单的认识,并了解不同电机的控制原理。本章只注重知识点的广度,而不侧重知识点的深度,主要进行一些定性分析,而不过多地进行公式推导。
6.检测元件。主要介绍在光学引导设备中应用较为广泛的角度检测元件、温度检测元件和速度检测元件。
7.PLC控制器。重点阐述目前在光学引导设备中应用最为广泛的PLC控制器,主要介绍PLC的基本知识、硬件结构和软件编程。