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2教材编写
《电工学》这门课的授课内容很多,涉及的知识面特别广,而且随着科学技术的发展,每年的内容都有所增加,但是课时却越来越少,教材也编的较薄,并且讲的比较简略,很多概念和原理都是直接使用,学生很难理解,也增加了教员授课的难度。所以根据自己的实际,参考经典的《电工学》教材,自编教材很有必要,内容丰富、达到要求、基本够用即可。经过多次研讨,我觉得自编教材应该力争在以下几个方面体现特色:1)理念:教材的编写应该充分体现“以学员为中心,以教员为主导”的理念。2)定位:由于我们是军队院校,教材内容和体系上应该与其他院校有所区别。3)体系:教材分为两个部分:模拟电子技术和数字电子技术。两部分前后贯通,有机结合,既有基础理论,又有新技术、新方法,与时俱进。4)前瞻性:本教材能够联系后续专业课程及应用,甚至提出探索的问题,对现有知识或技能的展望介绍。5)思路:注重基本概念和知识性,不在计算上花费太多时间和精力,有效地提高学生对本课程的关注程度,激发学生的学习兴趣。6)简明:简明扼要,力争做到适用、实用和好用(本教材预计30余万字)。
3教学方法与教学手段课程改革
3.1教学方法的改革。“以学生为中心”培养学生学习的主动性和积极性。“以学生为中心”的课堂教学活动是教师与学生共同参与的双向交流活动。教师是教学活动的组织者和指导者,对教学活动的顺利进行起着主导作用,学生则以学习活动主体的姿态出现,在教师的指导下进行积极的思维活动。课堂上教师可通过一个个精心准备的问题达到师生互动、双向交流的效果,必要时可让学生进行讨论,然后老师给出解答,这样不仅可以提高学生的学习主动性,还可以培养其独立思考,自主学习的能力。
3.2教学手段的改革。教学方法的改革需要教学手段的配合。目前的多功能教室、多媒体教室、多媒体课件等已经发展得特别成熟,根据实际需要和教学实践,我认为还应在以下方面有所提高。
3.2.1网络教程建设。目前“电工学”电子教案的建设已经趋于完善,可以提高教学水平,但只限于课堂教学水平的提高,对学生的自学帮助不大。所以下一步的课程改革中的重点应放在网络课程建设上,以满足学生们的需求,大力开发视频教程,习题解答与考试复习系统,实验和课程设计等实践课程。通过这些课程内容的建设,促进“电工学”教学水平的提高。
3.2.2视频教程建设。目前,视频教程的建设仍然是一个薄弱环节,具体表现为:一是视频教程少;二是视频教程不全;三是视频教程质量不高。视频教程的建设具有重要意义:它可以使学员自主地进行学习;可以使学员选择最适合自己学习特点的教员的课程学习。它可以提高学员的学习效率。通过视频教程的建设,可以使各个院校互相进行交流和沟通。
3.2.3实践性课程建设。学员们学习理论课时,积极性并不是很高,但在电子实验或课程设计等实践课程上,学员们表现出的积极性却很高。因此,加强实验、课程设计等实践课程的建设,一方面能提高学员的动手操作能力,另一方面也能促进学员们理论课的学习,让学员带着问题学习,使理论与实践同步提高。网络课程建设,视频教程的建设,实践性课程的建设。这三个方面各有侧重,但又互相联系。它们共同的完善,将使电子技术基础的教学由以课堂教学为主,变为学员自学为主;由以学习理论课为主,变为理论与实践并重,由实践课促进理论课的学习,从而全面改革教学方法,促进学员素质的培养和提高。
4考核方法
电工学涉及面广,理论性和实践性都很强,对于文化基础较差的中职学生,电工理论的学习有一定难度,而且他们的生活和生产经验不足,对电工实践也会产生畏惧心理。
一、建构主义学习理论的基本观点
以教师为中心的传承式教学模式不但使教学目标难以实现,更难以提高学生的综合素质和综合能力。其结果往往是,理论学不好,而实际动手能力又差。这种教学模式下,即使应用了现代信息技术,也只能是改变教师向学生灌输的方法,不能从根本上解决问题。而建构主义的学习观主张:首先,对于学习者来说,先前的经验是非常重要的。所以,在讲解一些电现象和概念时,教师要有意引导学生根据生活经验来发现问题和阐述问题,集思广益,充分发挥和调动学生的潜在知识经验,使学生感觉书本知识只是生活中一些现象的概括总结。其次,知识是个体主动构建的,因此学生必须主动参与到整个学习过程中,体现以学生为主体,发挥学生的主动性、积极性,创造性。第三,尊重个人意见。知识不是说明世界的真理,只是个人经验的合理化。因此,教师不应单以正确或错误来区分不同的知识概念。第四,注重互动的学习方式。课堂教学要形成良好的互动学习气氛,注重学习的主动性、社会性和情景性。
二、建构主义学习理论指导下的电工教学改革
(一)教学的目的是学以致用
教学的目的让学生获得知识,对知识形成深层理解。电工学是研究电能的转换、输送、分配和控制的科学,是一门直接服务于生产实际的应用性的基础学科,而建构主义电工教学理念,不是强调学生掌握多少理论的推导、概念的记忆和原理的分析,能否计算典型习题,而是要培养学生具备灵活应用所学知识解决实际问题的能力。
电工学教学大纲明确规定:电工教学目标就是使学生在掌握电工学基本概念、基本定律的基础上,能正确使用电工仪表,能阅读和分析电路原理图、分析常用电器设备工作原理,会使常用电器设备。可见,使学生具备实际应用能力、知识综合能力,满足市场要求是电工教学的最终目的。从认知结构上分析,对知识的理解是实践应用的基础,实践能力是验证学生对知识是否深刻理解的唯一依据,所以学以致用又是电工教学的核心目标。
(二)教学要理论结合实践
电工学是实践性很强的学科,离开实践电工学就成了无源之水,因此电工教学离不开实验。学生不但要通过实验来验证理论知识,而且要通过实验来感悟电工的重要作用,培养动手能力和解决实际问题的能力。在传统电工实验教学中,学生只是按照教师或教材规定的步骤机械地操作,验证理论结果即可,只是加强对概念和原理的理解和记忆,学生的主观创造性没有得到发挥。建构主义强调把学习置于一个真实、具体的任务情境中,面对具体的实际问题,让学生分析、思考、设想,而不是让学生直接接受结论。教师要重视实验,把实验作为探索知识的手段。学生在教师引导和帮助下开展实验,直接对各种现象进行实验探索,与解决问题联系在一起,分析问题、提出假设,再通过实验检验假设。新电工基础教学大纲规定将实验单独设课,提高实验课比例,为发挥实验功能搭建了良好的平台。随着计算机仿真技术兴起,虚拟仿真学习环境使学生在课堂上就能够体会实验过程,提高动手能力。
(三)应用多媒体技术
首先,教师应转变教学观念。在口语教学中教师的定位应是活动的设计者和组织者,学生口语能力培养的指导者和启发者。其次,增强师生间、生生间的交流。口语教学是师生之间、生生之间的多方活动。要解决学生开口难的问题,就必须激发他们对英语的兴趣。教师要通过设置情景,营造学习氛围,采取互动式操练来融洽师生关系,活跃课堂气氛。同时,充分利用多媒体教学手段,使用教学光盘及自制的课件,增加教学信息量,使得课堂内容丰富多彩,形式多样,扩大了语言的输人量。第三,坚持“听说结合,以听带说”。要提高口语能力,首先要增加语言输人的类型和数量,给口语练习积累素材。教师让学生跟着音像资料边听边模仿,或者由教师读完后,再要求学生重复。第四,开展多种口语练习活动。如故事复述、图片描述、课文朗读等。:
(四)开展第二课堂活动
英语口语教学应坚持“优化第一课堂,强化第二课堂”的原则,大力开展各类第二课堂活动,培养学生的英语综合应用能力,全面提高学生的文化素质,使课内学到的知识在课外得以延续。如利用课外时间举行英语朗诵比赛、英语演讲比赛、英语戏剧比赛、英语知识竞赛、英语角、英语讲座、影视赏析、英语调频广播等与英语有关的课外活动,全方位营造校内语言交流环境,帮助学生提高英语口语水平和应用能力。
2.采取多媒体教学。
众所周知,电工电子学科当中涉及到许多概念与基本原理,且极为抽象,倘若采取传统的教学方式对学生进行讲解,他们可能无法完全理解甚至熟练掌握,进而影响到学生今后的学习。在这种状况下,可以引入多媒体教学技术,教师能够通过多媒体课件,将一些复杂、抽象的概念与原理形象化,进而帮助学生理解。例如,教师在对学生讲解“三极管的放大作用”时,其中的重、难点为“电流的分配与放大作用”,学生在学习这部分内容时,往往在理解上存在一定的难度,而倘若教师向学生展示模拟电流在三极管输入回路中,是以微小的电流量流动,在输出回路中构成的电流量却比较大,这种电流流动方向与电流量必定会留给学生极为深刻的印象,而在此基础上,教师对电流的分配与放大进行说明,学生就比较容易理解,在将“抽象”的事物具体化之后,他们就能有效地总结出与其有关的规律。
3.加强实践教学。
二、电工电子教学进行改革的主要措施
(一)明确电工电子教学目的,选择适当的教学内容对于教学内容的选择问题,应首先明确电工电子的教学目的,进而再不断结合实际的理论知识以及生产生活经验,不断加强培养学生自身分析问题、处理问题的实践动手能力,从而输送给社会以及国家都满意的电工电子方面的高等技术型人才。这也就决定了电工电子学科的主要工作应以培养学生动手能力为着力点。在实际教学过程中,要分清轻重关系,有所侧重,切不可样样通、样样松。
(二)电工电子教学应采用多种教学方式,进而提升教学效率当前,社会上已经有越来越多的院校在加紧进行教育改革。例如,在实际教学中,普及多媒体技术,在资源得到合理利用前提下,将所学教材中的知识,按照一定的原则进行重组和归类,这样可以使教学内容变得更生动、更具体,同时有助于提升学生的学习兴趣。此外,基于电工电子学科具有一定的独特性,因此可以有针对性的对不同学生采取不同的教学方式,实现因材施教,这样就有效地保证了学习效率。
2有的放矢,巩固和拓展基础知识
针对学生理解基础较差的实际情况,在课堂上对基础知识“温故而知新”,回顾理论基础知识或补充知识点,让学生在实训中懂得基本原理,做到“知其然”,也“知其所以然”。例如在电工技能实训中,很多同学都能完成线路连接并通电试验成功,但对于什么是相线、中线、接地保护线不甚了解,甚至对电压、电流、电感等概念模糊。因为学校没有开设电工基础课程,电工技能课程对基本概念的介绍也比较简单,同学们理解起来比较困难。因此,本人在技能实训课程中,在电路或项目训练指导时,结合实训项目,用适当的时间,简明扼要,深入浅出地讲解一些电工基础或电拖知识,让学生领会其中的道理。例如,在单相照明实训时,讲解单相电是什么意思,相线,零线,保护接地线是什么回事,简单介绍发电机原理,引出三相四线制以及单相三线制概念,讲解什么是线电压,什么相电压,为什么单相是220v,两相之间是380v等,再如在讲日光灯电路时,讲解镇流器的作用,引出电感和感抗的概念,使学生更容易理解其镇流作用。在讲解电度表电路时,介绍功率、电压、电流等物理量。这其实也是对学生初中学习过的物理知识复习,使学生明白用理论指导实训,除了去做,更应该知道为什么这样做。明白理论基础的重要性,教育学生在以后的理论课堂中要认真听课。此外,在电力拖动、机床电气等实训课堂也十分注意给学生补基础课,尽可能把实训项目中用到的基础知识给学生讲解清楚。当然,这一做法要在课堂中把握好尺度,不能本末倒置,要分配好时间,有针对性地开展。实训课仍然是以操作为主,理论基础的拓展与补充不能占用太多的时间,要针对开展的实训项目做到有的放矢。例如在电动机正反转控制电路实训中,对非电类专业的学生,可补充电动机的规格、型号、以及铭牌参数和和电动机接法的知识,而对机电、机电一体化等机电类专业的学生,则可巩固交流电、直流电概念,什么是相位、相序等知识。在进行三相配电实训时,则补充讲解互感原理,电流互感器,电压互感器的作用,有功功率、无功功率、功率因数等电工基础知识。而在电力拖动实训中,因为有相关的理论课程,则只须简单的复习,回顾所学的内容,重点应放在看电路图接线及工艺要求上。通过这种做法,同学们在实训课堂中除了学到技能,也能巩固基础知识,从而激发学习兴趣,提高学习的积极性。通过实训课堂拓展学生的基础知识,是理论与实践的相结合,并非简单意义上的一体化教学。一体化教学侧重知识的连贯性、系统性,是理论指导实践,实践加强对理论认识的一种讲授与操作结合的教学方法。在实训课程教学中对知识的拓展与补充,目的是让学生对实训项目内容加深理解,真正学懂实训内容,从而激发兴趣,提高实训教学质量,因而在教学过程中可根据不同班级、年级、专业、不同项目以及实训时间的长短适当运用。
3教学方法必须灵活而有针对性
在实训课堂中,教师必须灵活运用教学方法和手段。可采用演示法、现场教学法、情景教学、个别辅导、项目设计等方法。做到教学现场气氛活跃、师生互动、学生兴趣浓厚、学习热情高涨才是根本目的。也只有这样才能更好地完成实习项目任务。例如,在电力拖动实训中采用演示法,通过老师的演示,示范接线方法。如何做到横平竖直,如何避免交叉。让学生通过观察,学习老师的方法,领会应该怎么做才能达到要求。再如在导线连接的教学中,演示法十分必要。教师必须动手接线演示,并把要领和技巧传授给学生才能收到良好的效果。而在机床电气实训中,本人则采用现场教学法。实训时不是在模拟电路板上完成电气图的连接与检测,而是带领学生到真实的机床上去实践。让同学们到两个实习工厂车间去见习。实地观察平面磨床、工具磨床、摇臂钻床、万能铣床、线切割机床等电气装置。现场讲解各元器件的布置、名称、作用,如何进行电气操作等知识,并在C6140A、C6132A、Z3050等机床上设置故障让学生分组维修。同学们兴趣十分浓厚,跃跃欲试,都想尽快利用所学的知识把机床电气修理好。这种教学方法收到良好的教学效果。所以,在实训中应用何种方法,必须根据项目内容灵活而有针对性,才能发挥最好的作用。
二、高职、中职《电工基础》差异性教学的必要性
我国高职、中职是为社会培养高素质、技能型人才,但是目前在高职、中职教学中还在采用单一原则,即用单一的教学内容指导同专业的所有学生,用单一的标准衡量同专业的所有学生。这就严重影响了学生的个性发展,制约了学生技能的培养,使学生失去了学习的兴趣、信心和希望。《电工基础》是以物理、电学为基础,培养学生电工基础理论、电路分析计算能力及电工测量等基本知识,是理论与实践一体的专业技术基础课程。根据高职、中职职业教育培养多层次、多样化的技能型人才的目标,差异性教学具有很重要的现实意义。
三、高职、中职《电工基础》差异性教学程序
(一)分析学生,了解学生的差异
分析学生就是要从总体上分析学生情况,包括学习方式、多元智能倾向、气质类型、学科相关基础知识情况等。教师在进行分析学生时,也要让学生了解自己,这样才能达成教育共识,有利于落实差异性教学。同时也可以在实施差异教学之前,对学生掌握知识情况进行摸底,为接下来所要进行的差异教学设计、差异教学实施作准备。在高职、中职《电工基础》实施差异性教学前可通过对学生的物理电学综合考试,对学生的物理电学知识掌握情况进行分析,同时根据学生的学习习惯、家庭背景、性格,对学生进行差别性对待。
(二)差异性教学设计
教师根据了解到的学生的学习个性和学习知识等方面的差异性情况,先进行共性内容的教学设计,然后根据教学差异情况再进行差异性教学内容设计。在进行差异性教学内容设计时,把学生分成不同的学习小组,可以是同质性的学习小组(学习风格相似或知识掌握情况相似,一起学习可以保持相同进度),也可以是异质性的学习小组(学习风格不同或知识掌握情况有好有差,一起学习可以产生学习互补)。高职、中职学生学习《电工基础》过程中,由于存在着感知能力,认知水平,学习方法,接受能力,心理素质等方面的差异,所以在差异性教学设计制定学习目标和计划时,应根据学生的不同情况,制定不同的教学目标和学习计划,以达到因材施教的目的,培养学生兴趣,提高学生动手实践能力。
(三)老师分层次指导
老师根据学生的差异性,可进行分层次指导。例如对于《电工基础》理论掌握比较好,而动手实践能力比较差的学生,可重点指导培养其动手实践能力;《电工基础》理论比较薄弱,而动手实践能力比较强的学生,应多进行理论方面的指导学习。同时对于一些学习方法、学习习惯不好的学生,也可指导其改进学习方法和习惯。这样使每一位学生都有提高。
(四)考核差异
差异性教学承认学生之间是有差异的,在教学过程中要充分考虑到学生的差异性。所以在制定学习目标和计划时,要根据学生的差异来制定,既然学习目标和计划是有差异的,那最后的考核也是有差异的。不同的学生,考核的要求不一样。这样每个学生都能体验到进步,分享成功,激发学生学习兴趣和积极性。在实施高职、中职《电工基础》差异性教学程序过程中应注意的问题:1、差异是隐性的。要让学生感觉到不同的小组只是任务不一样,没有程度差异,否则会让长期待在低程度组的学生自信性不足。2、任务是有挑战性的。不同组的学生都觉得自己在完成一项富有挑战性的任务,都富有学习的积极性。不只是让进度快的同学多做题,这样不会打击进度慢的学生的学习积极性。3、要求是明确的。教师除了明确学习任务外,还要对分组学习时的声音大小、活动地点和范围、资料获收方式、向老师求助的时间和方式、多余时间的打发等提出明确要求。4、指导时间是不均的:教师在分组指导时不要平均分配时间,只是在需要重点指导的小组多花时间。
四、以项目化教学方式对比,来研究高职、中职《电工基础》教学差异性
(一)差异性教学首先强调学生是有差异的
人与人之间是有差异的,差异是异客观存在的。学生作为一个完整的人,存在着感知能力,认知水平,学习方法,接受能力,心理素质等方面的差异,且差异是复杂的、多元的。如家庭长期的文化、价值背景的熏陶,对孩子成长的期望和学生对自己要求的差异;身体强健和体弱多病的差异,这决定了学生参与学习时,精力投入强度的差异。差异性教学承认学生是由差异的,所以在《电工基础》教学中充分考虑到学生的差异性。不管是学习目标和计划,还是老师的指导和最后的考核都要考虑到这种差异性。而项目化教学没有强调学生的差异性,它的学习目标和计划及考核,没有差异性,所有的学生都是一样的。
(二)差异性教学目标是有差异的
在《电工基础》差异性教学中根据学生的差异教学目标是有差异的。如在教学中为了达到不同教学目标,根据不同的学生采用电子元件实物、图片、实验等教学方式,这样不同的学生可以通过不同的教学方式,掌握课堂的知识点。每个学生都能体验到进步,分享成功,激发学生学习兴趣和积极性。而《电工基础》项目化教学目标不是以学生的差异性来确立的,它是以岗位需求为依据来确立教学目标的,它的教学目标对所有学生都是一样的。项目化教学目的是学生能适应社会需要,学以致用,能胜任以后的工作岗位,所以要按照实际工作岗位对能力的要求来确定学生学目标。
(三)差异性教学对学生的评价比较单一
2电工实验教学安全问题的防范与建议
安全无小事,尤其在电工实验教学中,首先考虑是人的安全,特别是学生的安全,其次是实验仪器的安全。因此,必须采取全方位的措施,确保人和仪器的安全,杜绝安全隐患。
2.1提高学生的实验安全防范意识
学生的不当行为是造成大多数事故的直接原因,究其根源是缺少安全防范意识。安全防范意识是决定能否顺利完成实验的前提,因此加强学生的安全防范意识教育是必不可少的教学环节,并让他们牢固地树立“安全第一,预防为主”的理念[2]。笔者在实践中发现,在学生初次实验时,就强调安全用电知识和正确使用实验台的方法,并播放可操作范围内的违规操作带来的后果,引起学生对安全问题的高度重视,另外实验操作细节的安全问题就随着课程的进行再渗透给学生。这种实验教学方法不仅提高了学生的实验安全防范意识,还加深了学生正确操作的记忆,而且在实验过程中,学生也敢于实践、勇于创新,实验仪器的损坏率有明显的降低。
2.2制定严格的安全操作规程
如果说安全防范意识是软约束,那么安全操作规程就是硬约束,并且也是顺利完成实验教学任务的关键[3]。安全事故大都是由违规操作造成的,要杜绝事故的发生,就必须制定严格的安全操作规程,并百分之百地执行。安全操作规程简述为以下三部分。
(1)实验前,必须遵守先预习后实验的基本要求。预习包括:实验目的、仪器设备、原理、内容、步骤、注意事项等,其中注意事项一定要牢记。
(2)实验过程中,必须遵守“先连线、后通电,先断电、后拆线”的操作原则。连接电路时,要按照一定的次序接线,先接主回路、后接控制回路。当电路中有串联和并联时,先接串联电路、后接并联电路。在实验操作过程中,如遇电路器件过热、异味、异声、冒烟、火花等情况,要立即断电,并请教师检查。另需注意,禁止湿手接触实验电路器件、禁止选择裸头导线连接交流电路、禁止将非额定规格型号的器件接入电路。
(3)实验完毕,必须切断电源,整理实验台,有秩序的离开实验室,禁止串岗影响他人实验进度和实验环境安全。
2.3对实验教师的建议
(1)提高自身素质,特别是实验技术专业知识及基本的维修技术和应对突发事故的措施。实验教师的任务不仅仅是讲课,还要面对实验过程中诸多不确定的问题和突发状况,这都要求实验教师要有过硬的素质,才能保证安全、高质量地完成电工实验教学任务。
(2)加强巡视指导,对于学生的错误操作要有针对性的指导。笔者在实践中发现,在巡视指导学生的同时也获得了许多实验的灵感,例如有些学生的实验方法或者电路的连接,设计的十分巧妙,让人眼前一亮。所以,加强巡视指导不仅仅是纠正学生的操作错误,还是检验学生对所学内容掌握程度和了解学生操作逻辑思维的一种重要途径,再根据学生的实际情况,调整授课方法和内容,做到因材施教,充分体现学生在教学过程中的主体地位。这样既保证了高品质地完成实验课,还降低了实验的错误率、仪器的损坏率、事故的发生率。
2.4对实验室工作人员的建议
实验室工作人员不仅要加大仪器设备的维修、检查力度,还要注意实验室环境的安全,如灭火器、应急照明灯和安全通道指示灯是否正常,还有消防通道是否畅通,及时地排除各种安全隐患,为学生提供一个安全的实验环境。
2.5对实验内容的建议
实践表明,电工实验操作的安全性与实验内容的难易程度存在正比关系。当教学任务与安全相矛盾时,应首先考虑实验安全,并调整实验内容难度或增加学时。如我校在设置电工实验教学任务时,以安全为第一前提,并结合学生的实际情况,使学生普遍能够顺利完成实验内容。
2.6对电工实验教学的建议
运用现代化科技教学手段,降低实验操作的危险性。
(1)通过网络化的手段,将实验安全用电、操作规程、应急措施等内容以文字或教育短片的形式共享到校园网,丰富学生的学习资源。还可以建立师生互动网络平台,交流实验的心得体会、探讨实验学习的方法、疑点和难点。
(2)通过仿真软件虚拟电工实验,避免了动手操作的危险,也是对由于操作不可靠和设备缺陷而无法完成的实验内容的补充。这些软件都可以帮助实验教学向着更加方便、灵活、直观、安全的方向发展,并能取得良好的实验教学效果,实际应用中可以根据不同的需求或者使用习惯选择合适的仿真软件。
电气工程学科的发展重在理论实践的结合,因此要重视理论基础的巩固,同时扩展知识面的宽度。随着现代社会的发展对新技术的要求,电气工程科技必须不断的进步和创新,其专业的人才必须掌握多方面的技术,把自动化专业技术和计算机信息技术综合在一起。
1.2重要性
在信息技术化的今天,电气工程影响着整个民族科学技术进步的水平。电气工程的开始要追溯到十九世纪上半叶“磁效应”和“电磁感应定律”的发现,电磁理论的发明奠定了电气工程的理论基础。不久,西方国家开设了电气工程专业。在我国,电气工程专业始于1908年的南洋大学堂,在之后的一个多世纪,开设该专业的大学数量不断增多,这是我国相关人才的匮乏的体现,电气工程专业在我国大专院校中的地位日益提高。
2专业建设
科学技术发展到今天,广泛的电气工程学科下的很多技术都陆续被独立出来,成为独专业的学科,但由于它们来自于电气工程学科,与电气工程的内容有着扯不断的联系,不是其他学科能够比较的。所以,现在电气工程具有良好的发展和就业前景。本专业把电气工程包含的所有专业以及交叉学科的相关知识都做了系统的分析,理论与实践相结合,注重德育的教育,培养了一大批合格的高技术型人才。电气工程专业将来会以电机控制、电力与电子技术、电力系统的自动化三个专业为发展方向。
3建议
为了更好的发展电气工程专业,把培养技术人才作为目标观念,采取开放性的人才策略,充分利用现有的人才,并不断培养和引进人才。就必须成立优秀的教师队伍,完善师资力量,培养和引进两手都要抓。
3.1人才引进
各学校要根据发展规划,积极引进拥有高资历的国内外人才,尤其是具有国家性的专业研究经历、参与过过国内河国外较大工程项目的人才。根据学校学科建设和教学的需要,制定引进计划和人员的数量。
3.2师资建设
积极培养现有的教师队伍,通过学习参观的方式进行深造。不断提高教师自身的水平,使各科老师的学历、年龄等结构分配上更加合理。加强年轻老师的计算机和外语水平,对其进行岗前培训,并加入到社会实践中。指定德高望重且教学水平高的老教师指导青年教师,使青年教师尽快了解教学重点,顺利进入教师的角色。针对青年教师的教学,学院可组织听课或座谈的形势,改进青年教师的教学方法,提高他们的教学质量。
3.3提高教学水平
教师教学水平与科学新领域的开拓息息相关,教学水平的高低影响着教师在学生面前的威信。教师是否有威信,也是教师的品质、能力、知识以及教育方式的一种体现,直接表现在学生在内心深处崇拜和敬佩的态度。老师的教学水平是影响着学生的学习兴趣和爱好,是影响教学效果的一个关键因素,是学生是否愿意接受教育的前提之一。自古以来,我国的教师就有着爱岗敬业、默默奉献、工作负责、为人师表、以学生做为根本的优良传统。对教师业务水平的管理,是各个学校对教师教学的能力以及水平进行帮助和提高的一种表现,是学校管理层为使教师具备精湛的专业知识、渊博的文化储备和教育教学方法,运用多种模式对教师业务水平有计划有安排进行整体加强的过程。由于教师是知识的传授者,并对学生的能力进行培养和发展,因此教师的水平直接对学生的智力开发有着影响。教师业务水平的管理,有助于提高专业知识的教学水平,教师只有对教材内容熟练的掌握和适度的拓展,才能更好的进行专业知识的教育,把合适的学习方法传授给学生,使学生对专业知识轻松的掌握和理解,很好的运用到现实生活中。
2.理论联系实际,提高学生学习兴趣电工电子技术涉及的一些内容较为抽象,学生理解起来比较困难,在具体讲解时可以理论联系实际,提高学生学习兴趣,更好地掌握所学知识点。例如在学习电路的结点和支路时,可以把结点和支路用日常生活中常见的马路和十字路口作比喻,一条马路就是一条支路,十字路口或丁字路口就是一个结点等等,简单明了,学生很容易理解。在讲到功率时可以联系家用电器,每个家用电器用电功率是多少,再联系到所在教室空调功率是多少,根据空调功率的大小让学生计算上两节课的耗电量,由于有实际例子,所以对于用电量的计算公式很容易记忆,再根据当前电价计算出上两节课所需支付的电费,进而鼓励学生要认真学习,节约用电,做到下课关灯关空调的好习惯。在讲到RC电路的应用时,RC电路可作为滤波器,在教学过程中可联系实际生活。先抛出一个问题:现在学生都有手机,他们手机有的用中国移动网络、有的用中国联通网络、还有的用中国电信网络,并且每个运营商又有2G网络、3G网络,但为什么打电话没有出现彼此相互干扰呢?这样可以提高学生的兴趣,先让他们思考一会,然后请学生回答一下原因,再结合实际回答情况给出答案,即滤波器起了作用。国家给每个网络运营商都分配了固定的频带范围,每个网络都有自己的基站,基站有滤波器,会自动滤除不属于自己频带范围的信号。而讲到三相电路时,可以联系具体家庭用电知识,更好地掌握星形联结和三角形联结特点及计算方法,尤其对于星形联结方式还分为有中线(也称作地线或零线)即三相四线制和没有中线即三相三线制的情况,结合我们照明电路,让学生思考照明电路能否去掉中线?再根据理论分析,可以从理论上完全得出结论:照明电路是不能去掉中线的,也就是说我们实际民用负载一定要采用三相四线制,这样才能保证负载都能正常工作;在学习用电常识时可以联系当前由于用电不当引起的火灾事故或触电事故,和同学一起学习一些基本用电常识,甚至可以延伸到一些自然灾害如地震的避难常识,这样既能提高学生的学习兴趣,又能让他们学到实际有用的知识。
3.创造良好的课堂情境有兴趣的问题,可使学生对学习产生浓厚的兴趣,并产生强烈的求知欲,从而进一步调动学生学习的积极性和自觉性。例如在讲到暂态分析时,就可以从日常生活中的一个实例开始,先让学生思考白炽灯、日光灯打开和关闭时的特点,这时学生注意力就吸引过来了,开始回答问题,课堂气氛马上活跃起来。但课堂气氛活跃的同时,要注意课堂效果,不能让学生停留在新鲜好奇上,每一个教学情境的创设都要紧紧结合教学内容。几分钟时间后,教师就可以总结出白炽灯、日光灯打开和关闭时的特点,白炽灯开关一打开就马上亮起来,一关闭就马上熄灭;而日光灯不管在打开还是关闭时都有一个过程,那为什么同样是照明负载,他们现象会有这么大的区别呢?紧接着这个问题后就可以引出本次授课的知识点:暂态过程。
4.总结所学知识点,让学生更好更快地掌握所学新内容在讲解过程中,一定要善于总结所学知识点,让学生更快更好地掌握所学新内容。例如在讲到电路分析中的电源等效变换方法时就可总结出三要素法,可以强调等效变换过程中时刻注意三个要素:内阻不变、电压源的大小等于电流源的大小乘以电阻的大小、电压源的正方向为电流源电流流出的方向。而在讲到单一参数的交流电路时,电感元件和电容元件容易混淆,怎样分别记忆他们的电压和电流相位关系呢?引导学生只需要记住关于电感和电容电压电流的伏安关系式即可。从伏安关系式就可以看出,电容电流是电压的微分,所以电流超前电压90°;电感电压是电流的微分,所以电压超前电流90°。也就是说针对这两种单一参数元件,哪个电量是另一个电量的微分,哪个电量就超前另一个电量90°。通过总结知识点,让学生知道重点和难点,在课后复习时也能抓大放小,更快地掌握所学内容。
二、组织好实验教学,为更好地掌握课堂知识做铺垫
“电工电子技术”作为一门实践性很强的课程,实验是展示其教学魅力的有效手段,它化枯燥为生动,化抽象为具体,化平淡为神奇,为理解和掌握好新知识创造条件。所以一定要把握好实验教学的效果,为更好地掌握课堂知识做下铺垫。例如在学习电路分析方法中的叠加原理时,很多学生容易混淆不作用的电源处理方法,把恒压源和恒流源处理方法记反,通过实验可以掌握不作用的恒压源的处理方法,而恒流源处理方法则相反,这样就不会在学习中混淆,更好地掌握了该方法。
三、开展考试改革,提高学生平时学习的动力
“电工电子技术”课程是以现代电工电子技术的基本知识、基本理论为主线,以应用为目的,在保证科学性的前提下,删繁就简,使理论分析重点突出、概念清楚、实用性强。通过本课程的学习,使学生掌握近代电工电子技术的基础知识,以及进行电工实验研究的基本技能,为后续课程的学习及今后从事电类各学科领域的学习和工作打下坚实的基础。但针对目前大学现状,再加上该门课程有关知识点比较抽象,使得学生学习积极性普遍不是很高。除了在课堂上提高效率之外,还要从纪律上约束学生,提高平时考核所占的分数比重。例如增加平时练习的机会,把练习成绩计入平时成绩;另外,对于课堂发言积极的学生、勇于上台练习的学生还可以进行奖励平时成绩的政策。这样,双管齐下,一定能提高学生学习兴趣,让学生把这门课程学好。
通才教育与专才教育一直是学校培养人才的两种教育模式,各有利弊。通才教育是一种通识教育,其主要特征:首先,传授的知识侧重基础性和经典性;其次,教育内容具有综合性和广泛性;再次,教育形式具有多样性和灵活性。相对于通才教育而言,专才教育是指培养比较狭窄专业人才的教育,教育内容主要涉及某一学科、专业的系统化知识,注重专门知识的传授和专门技能的训练,培养掌握一定专业知识,同时具备一定专门技能的人才,而且培养的人才短期内具有不可替代性。职业教育更倾向于培养专才。但是,专才的成功培养也需要学生具备一定的知识素养。目前职业技术院校录取学生的标准比较宽松,学生人数与日俱增,学生的综合素质水平参差不齐,多数偏低,其它学科的基础知识掌握的较少,非常不利于专业课程的教学。另一方面,由于许多专业的基础课程都是电工电子技术,但所用的教学大纲没有侧重点,基本相同,这使得因材施教很难实施。最重要的是,许多学校对这门课程的实践性缺乏重视,许多实验课程、实习教学都没有落实,多数只注重形式、忽视内容,学生参与实验和实习前后的操作水平没有实质性地提升,考试只注重理论知识,对实际操作能力要求较低,考核机制不完善。此外,在学生就业方面没有相关政策支撑,多数学生毕业后不会从事专业相关的工作。
1.2学与教的关系不融洽
学生和老师都明白学好这门课程的重要性、必要性、实用性,但是由于学与教的关系不融洽,老师和学生只是将这种重要性放在思想层面,没有实际做为。这种不融洽主要表现为:学生想学但不知道怎么学,老师想教但不知道怎么教。许多学生只是知其然不知其所以然,经常翻阅课本和笔记,但遇到实际问题还不知道怎么解决。老师只是按部就班的把课本内容讲完,不了解学生的理解程度和接受水平。双方基本处于盲学盲教状态,对彼此不了解。除此之外,某些学生对自己的学业不重视,学习自觉性较差,只为能在毕业之际拿到文凭,而某些老师只是在机械地完成自己的教学任务。
1.3教学环节没有做到位
首先是没有很好的掌握教学内容的深度和广度,如对概念公式进行过多探讨、不能根据专业挑战教学内容的侧重点。其次是教学内容多重视理论性知识,对实践技能的培养较少,缺乏新理念、新成果、新技术的引入。再次是教学方法比较单一,多是沿用“黑板+粉笔”的传统模式或简单的演示,学生积极性不高,并且不利于知识的理解和掌握。第四,对教学目标、课程定位不明确,教学不是定位在学员的具体应用能力上,而是只关注课本知识的教学。最后,教学观念落后于市场需求,不能以学生的就业为目标。
2提高电工电子技术课程教学效率的有效策略
2.1转变教学观念,明确学习目标,调整教学内容
职业教育具有学历教育和任职教育的双重属性,应以学生就业为目标,以培养学生动手操作能力和解决实际问题的能力为侧重点,培养能满足岗位需求的技能型人才。每位授课教师都应该清楚知道这是教学的最终成果,是学生接受教育的最终目的。校方在安排教学课程体系的设计上要将培养学生解决问题的能力做为重点,让学生掌握电工电子技术技能;改变以往单一的考核方式,提升学生的综合素质;从多维度考察教师的教学效率,合理安排各方面的权重,提高再教育机会,提升教师专业素养;整合教育资源,根据专业的不同选择电工电子技术课程的特色教材,有侧重地选择,优化调整教学内容,及时加入新理论、新技术、新工艺、新装备、新材料等前沿内容,突出职业能力的培养。在实际教学中,必须兼顾电工电子技术的课程体系和岗位任职需求的实践逻辑,充分落实教学的针对性、实践性、前瞻性要求。以学生已有的科学知识、实践经验、现实需求为基础,以满足社会岗位需求为基本目标,以岗位发展和晋升为延伸目标选择教学内容。因此,职业教育机构及相关的教育工作者应该将电工电子技术课程的作用定位为“服务”:为学生学习其它专业课程服务、为学生毕业后从事专业技术岗位服务,是整个专业的理论基础和技术基石,必须牢固建立。鉴于此,电工电子技术课程的教学必须因材施教,强调理论联系实际,激发学生的学习兴趣,加强实践性教学环节,让学生多操作、多动手,提高学员解决实际问题的能力。
2.2灵活选择教学方法
科学合理的教学方法是达到最有效教学效果的保证。为了激发学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性,让学生自觉学习,教师要学会选择最适合自己以及学生的教学方法,顺利实现教学目标。课堂的主体不再是老师,传统的知识传授型或者被动倾听型的教学方法已经不适应当今的教学环境,而应该把学生做为教学课堂的主体,教学方法应该转变为思维激励型或主动探索型,由被动接受改为主动发现。根据不同的教学内容和教学目的选择不同的授课方式,如:演示法的成功运用,既能够节省时间,也能使学生容易理解知识点;启发式教学能够使学生产生强烈的求知欲,达到理论实践一体化。因此,要在教学中努力了解学生需求,搞清楚学生的困惑点、知识盲点,这样才能对症下药。在课堂上可以创设教学情境,让学生分组讨论,加强师生互动,教师引导,学生为主体,提高学生对问题的分析能力和表达能力,使学生更好更快地掌握学习内容。采用主题课堂模式,让学生自己讲解课程内容,教师做补充,提高学生自主学习能力,充分了解自己在学习中的短板并改进。
(一)案例情景教学法
每讲一个新的知识点之前,不急于把核心内容一股脑儿抛给学生,先举案例,比如在讲《电磁现象及其应用》章节之前,给学生做个继电器(常开和常闭)实验,给线圈通电,另一条路通过灯泡演示其通断情况。在学生惊奇的叫声中提问:“继电器在汽车电路中起什么作用?”对学生的回答进行点评并告诉学生继电器在汽车电路中是随处可见的,比如点火继电器、起动机继电器、风扇继电器等等,他们的作用都是一样的,就是以小电流控制大电流,保护开关触点。有了这个案例,在跟学生讲授有关电磁现象的知识,学生就不会觉得很突然,而且学习积极性也大大提高了。
(二)项目教学法
项目教学法是一种以学生自主探索为基础,采用科学研究及实践方法,促进学生主动接受知识的教学方式。教师应将需要解决的问题或任务以项目的形式布置给学生,以小组协作方式,在教师指导下由学生自己按照工作的完整程序,共同制定计划,团体协作完成整个项目,使学生理解和把握专业知识和相关技能,培养分析和解决问题的能力,以及团体协作精神。《汽车电工电子基础》有很多章节可以利用项目教学法,比如在讲电动机与发电机这一章节,将学生分成5组,每组8个学生,每组分配一台汽车起动机与发电机,课时安排是三次课,六课时,让学生完成几个问题:1.通过调研、查资料,说出电动机与发电机在汽车上的应用有哪些(1课时)?2.通过自学、拆卸起动机与发电机、查资料,弄清楚起动机与发电机各部分名称及工作原理(3课时)。3.分析电动车窗、雨刮、鼓风机、门锁电路的工作原理(2课时)。组织每组学生通过合作、分工完成任务,每组派一个代表叙述任务完成情况、同组其他成员可以补充,根据每组完成的情况给予点评、评分,指出任务完成情况及不足,对于回答错误的给予纠正。最后总结并指出本章重要知识点。在学生完成任务的过程中,学生是主角,教师是配角,是向导和顾问,引导学生如何在实践中发现新知识、掌握新内容。实践证明,项目教学法能最大限度调动学生的学习积极性,提高了学生的理论水平和实操技能,增强了学生的自信心和成就感,培养了学生合作、解决实际问题的能力,达到了人才培养的目标。项目完成后,95%以上的学生都觉得任务很有挑战性,完成后很有成就感。
(三)课堂互动
课堂互动是调动学生学习积极性另一个很重要的方法,如果是传统的“满堂灌”,学生很容易走神,特别是跟不上的同学,很可能就趴着睡觉或玩手机。所以随时调动学生的学习积极性很重要,教师除了对重点、难点知识点要讲清、讲慢之外,可通过个别提问、小组讨论、做习题、小测等形式考查学生的学习情况,对于表现好的同学给予加分奖励并记入平时分,最大限度调动学生学习热情。对于表现差的学生课后应及时谈话,如果是知识点没掌握,应单独辅导,如果是情绪不对,应给予足够的关心及帮助,确保每个同学都能掌握最基础的知识。
(四)实践教学
合理的安排实践教学环节能够巩固学生对所学知识点的理解、增强他们的信心。《汽车电工电子基础》实验安排共20课时,除了一些认识和验证性实验之外,我还安排了一些创新性实验,如让学生利用二极管的单向导电性自己设计一个整流器并进行焊接实验、利用门电路设计一个简单的抢答器并说明其工作原理等,可提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
二、成绩考核与评价
成绩考核与评价是检验学生学习成果的一个重要环节。成绩考核与评价办法在一定程度上决定了学生对该部分的重视程度。比如实验分数如果比例很低,那么学生对实验可能就不够重视;同理,平时纪律分如果不强调,可能会使学生养成拖拉的习惯等等。因此期末成绩构成要合理,既要达到大纲人才培养要求,也要有一定的灵活性。我们学院《汽车电工电子基础》总共80学时,其中理论课60学时,实践课20学时。期末成绩构成是平时考核占50%,期末考核占50%,平时分包括平时作业及表现25%,实验实训15%,考勤10%(旷课超过总课时三分之一不能参加期末考试及补考)。加大考勤分的比例是为了让学生养成不迟到、不早退、不随意旷课的良好学风,有了学风的保证学生学习才有保障。
《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: