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關鍵詞:電子技術 學習興趣 教學方法
連續這幾年,筆者一直負責教授電工專業電子技術這門課。機電專業的學生在校期間既要學習強電方面的知識,又要學習弱電方面的知識。學生在第一學期已經學習了電工基礎課程,對基本的電路計算已經有了一定的了解,通過學習電子技術,可以進一步熟悉基本電子器件的特征和應用,掌握常見放大電路的工作原理和電路圖。由于所教授的學生既有秋季生,也有春季生,并且每年學生的情況也都不太一樣,筆者結合這幾年的教學經驗,對這門課的教學方法談幾點心得。
一、要深入引導,培養學生興趣
俗話說,興趣是最好的老師。在興趣這位老師的吸引和指導下,可以加快學生獲得豐富知識的進程。現在的技校學生有相當一部分人認識不到學習理論課的重要性,認為學習理論就是為了完成作業,還有一部分學生認為來到技校只要將實習課學好就行,理論學得好壞無所謂。老師可以試著激勵學生去動手和嘗試,培養他們的興趣。比如在學校組織的創意工件大賽上,電工組王老師指導學生做的是旋轉LED燈和智能小機器人。在制作初期,學生開始看到一大堆的電子元件和板子的時候,根本提不起任何興趣,但伴隨著一個個的元件焊接到板子上,電路完成,最后看到作品旋轉的同時顯示出字的時候,學生發出了感嘆,感受到了電子的神奇,并且對電子技術這門課的興趣大漲。現在上理論課,很明顯的是聽課的人數又多了幾個。這種興趣的延續,是學生學好電子技術這門課的重要保障。
二、確立有針對性的教學方法
1.針對現有的新教材改善教學方法
如在電子技術中,在學習三極管電流分配關系時,書上花了大量篇幅介紹了各極電流的形成過程,又從實驗上驗證了IE=IB+IC,即發射極電流等于基極電流和集電極電流之和,學生還是將信將疑。如果老師以電工基礎中節點電流定律來分析,我們學生就比較容易接受。再如在計算放大電路靜態工作點時,對于一般共發射極放大電路,UCE=UCCICRC,學起來很難理解。老師可以換個方式進行分析,應用電工基礎中回路電壓定律來解釋和學習,學生就容易理解了。
2.針對目前的學科體系和學生現狀改善教學方法
電子技術目前的學科既呈現多元化,同時又呈現出綜合化,而目前學生的基礎普遍較差,學習自覺性不強和學習積極性不高,很難在較短的時間內達到學好的目的。這就要求老師要有針對性地對教材進行選學,適當增減、調整學習內容,改變學習方法和進行總結。
如在介紹三極管的放大原理時,盡量避免介紹三極管內部的載流子運動方向,而直接通過實驗得出:由于基極電流IB的微小變化,使集電極電流IC發生很大的變化,即利用基極電流IC的很小變化控制了集電極電流IC較大變化,這就是三極管的電流放大原理,很自然地得出了結論。再比如在學習三極管基本放大電路前,適當地復習電學和電工電路方面的知識,學生便能很好地進行分析計算了。技校生學習的內容不應太抽象,否則會挫傷他們的學習積極性。
3.立足教材,采用不拘泥于形式的教學方法
抓基礎,弄清基本概念,特別是在今后的學習或生活中常用的概念。弄清基本概念是分析計算的前提,是學好電子技術的關鍵之一。電子技術內容繁雜,總結歸納十分重要,要注意:重要的不是具體的、個別的知識點,不是各種單一電路的簡單羅列,而是要掌握解決問題的一般方法和彼此的內在必然聯系。只有這樣,才能舉一反三,觸類旁通,才能在不同的條件下靈活運用所學知識。因此在學習中不斷進行總結,學生的成績才會得到提高。
4.理論教學和實習課題相結合是最好的教學方法
學生一邊學習理論課,一邊進行電子方面的實習課題,理論和實踐相結合,這是加深學生記憶和理解的最好方式。然而,現在的實際情況是理論課在第二學期學習,電子方面的實習教學則安排在第三學期,中間間隔時間過長,學生遺忘的會比較多,不利于知識的掌握。這個問題將在和實習老師進行討論后,對實習課題的順序進行調整。
【關鍵詞】卓越班;電工技術;PBL教學法
0 引言
“電工技術”這門課包括電路分析和電器應用兩大部分,其中電路分析是重點和難點,主要體現在它的概念定律比較多而且抽象,學生在應用的時候容易混淆[1]。對于非電類的學生來說學習起來還是比較困難的。在這種情況下,如果老師還是采用傳統教學法,平鋪直敘的講述,不能吸引學生注意力;學生學習、記憶和理解起來都比較困難。
卓越工程師計劃是我校為培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才而制定的計劃,由我校一些重點專業如機械、紡織等大一學生結束后選的優秀學生組成。這些學生的特點是學習具有很大的主動性,并且勇于探索新的事物,這一優勢正是我們開展PBL教學的有力支柱。
1 PBL教學模式概要
PBL教學法的全稱是“Problem-Based Learning”,解釋是基于問題的學習,于1969年由美國的神經病學教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學首創,最初多用于醫學的臨床教學過程中,目前已成為國際上較為流行的一種教學方法[2]。該方法與傳統教學法有很大的不同,以強調學生主動學習為主,而不是傳統教學中強調教師講授為主,這一點是PBL教學法與傳統教學法的根本區別所
在。
在傳統教學中,習慣于把知識的獲得和知識的應用看成是教學中兩個獨立的階段,學習者先通過學習(一般老師的講解)獲得知識,而后才能應用這些知識去解決有關的問題。而PBL作為一種問題取向的教學思路,它強調以問題解決為中心、多種學習途徑相整合,而不只是純粹的教師講解,同時它強調學習者之間的交流合作,強調外部支持與引導在探索學習中的作用等。
2 PBL教學法在卓越班“電工技術”課堂教學的實施
PBL教學法:基于問題學習,是一種以學生為主體的典型教學方法,是近年來教育界一直關注和研究的熱點問題。PBL強調把學習置于復雜的有意義的問題情境中,通過讓學習者以小組合作的形式共同解決復雜的、實際的或真實性的問題,來學習隱含于問題背后的科學知識,以促進他們解決問題、自主學習和終身學習能力的發展。PBL教學模式,一般需要幾個固定的環節。實施之前一定要做詳細的教學設計,這對教師的要求比傳統教學要高:一般包括以下四個環節:
1)分組
最好能將熟悉的人或者同寢室者安排在一起,這樣討論的時候相互之間有話說,比較有氛圍。
2)提出問題
比如,在講基爾霍夫定律的時候不是直接給學生講解基爾霍夫電流定律和電壓定律的字面意思,而是先讓學生討論基爾霍夫定律的實質。從一方面講,學生在學電工技術這門課之前已經修過大學物理,其中就有關于電荷連續性和能量守恒定律的講解,因此學生具備討論的基礎;從另一方面直接講解文字,課堂顯得枯燥,學生理解起來也比較吃力,而基爾霍夫定律是電路分析的基礎,學生必須從實質出發去理解和掌握基爾霍夫定律的內涵。同時,也可以附加一些復雜電路讓學生先求解。如圖1所示,求解電流i1、i2、i3。工科學生都有電學基礎,特別是卓越班學生,高中時代的電學基礎可能還比較深厚。當他們再次遇到電路分析的時候可能還會不屑,從而導致不認真聽講,做小動作等等不文明課堂現象。對于枯燥的講解更加聽不進去,教學效果就會不好。相反,基于問題的PBL教學法,可以將所要講的內容由問題引出,讓學生先思考、討論,最后總結。例如,圖1中,在沒有學基爾霍夫定律前學生很難求出此題,并且會發現現在所學的電路分析跟高中時代的電學完全不一樣,從而激發學習的興趣。
3)問題討論與匯報
教師提出問題后,讓學生以小組的形式討論問題,最后得出討論結果。由于卓越班人數不多,一般25個左右,分成5組,能夠利用課堂時間讓每組學生派代表講出本組的討論過程及分析思路。最后由教師來作總結性的分析,澄清一些糊涂的概念及利用概念定律解題時的注意事項。經過對問題的討論,分析,實踐和最后的總結,學生對所學內容的印象更加深刻。還是以基爾霍夫定律講解為例,學生在經過圖1的討論之后,很容易明白簡單電路和復雜電路的區別,同時也能夠讓他們明白電路的串并聯只能解決簡單電路分析,而對較為復雜電路利用高中所學的電學知識已經遠遠不夠,從而激發他們學習新知識的興趣。由于卓越班學生主動性較強,由提出問題到問題的論及新知識點的引入,至始至終,課堂氛圍都很活躍,學生學習興趣濃厚,打破了傳統教學模式,教學效果明顯,甚至有學生感嘆基爾霍夫定律要是能在中學時候學習就能解決很多問題了。
4)教學反思
基于問題的討論學習必須有一個教學反思階段,在這個階段,教師可以詢問學生對本堂課內容的掌握情況,及時知道學生的掌握程度,以便下一個新內容的開展。同時學生也可以在此階段與老師談談本次課的心得。比如,我們在求解圖1中的電流時,學生就覺得利用基爾霍夫定律需要列至少3個方程,有沒有其他辦法呢?這也給后續課埋下了伏筆,當我們講支路電流法、節點電壓法、疊加定理和戴維南定理的時候都可以將圖1所示電路拿出來討論,讓學生明白一題多解,并且可以討論各種方法的優缺點,從而做到用適合的方法去解題。這樣基于問題的學習,溫故知新,又不斷引出新問題,進一步激發學生學習興趣。
3 結論
基于PBL教學法的教學模式在我校卓越班“ 電工技術”教學實施過程中,比以教師講為主的傳統教學效果明顯,增加了更多的課堂互動,活躍課堂氣氛的同時,打破了師生間界線,促進了師生間的友誼,是一個值得推廣的教學方法,為其他工科課程打下了基礎。
【參考文獻】
1.1安全的教學環境
良好的安全教學環境不僅保證了學生和教師的人身安全,也符合現代安全教育的理念。重視這門課程中的安全教育問題就要把安全教育作為一門單獨的課程,結合電工儀表與測量的課程特點,為學生講授,尤其強調實踐環節的安全問題,將講與練,教與學相結合,并添加娛樂創新的方式,吸引學生的注意力,讓學生的學習意識由被動變主動,由消極到積極。創新教學方式,使學生輕輕松松學到知識并保證學生的安全。
1.2國家生產政策要求
發電廠機電設備安裝與運行專業的學生,將來步入工作崗位,從事的工作都有一定的危險性,國家在安全生產方面非常重視。因此,在學校教學階段,就要求進行安全教育。為了將這門課程中的安全教育問題落實好,可以考慮從以下幾個方面著手:(1)營造良好的安全教育環境:安全教育是一項綜合性、系統性的工程,要想取得良好的教育效果,必須有一個領導重視、相關部門協調、責任和目標明確的良好環境來保證。(2)部門間積極協調落實:電工儀表與測量的安全問題不僅僅是授課教師的任務,還需要相關部門的大力支持。從課程計劃到課程考核及課程實踐環節,學校一些相關部門,從政策支持、教室提供、實驗場地以及教師安排等方面應該給予大力支持。(3)樹立教學目標,明確教學責任:將這門課程的安全教育搬進課堂、落實學分工作是由學校的各部門協助完成的。在課程設計階段,明確各部門的職責,把安全措施做到實處,落實到人。
2學生安全教育培養目標
安全教育在教學中非常重要,如何定位學生學習目標就顯得至關重要。通過筆者多年的教學實踐,認為學生安全教育的培養目標,主要包括具有良好的安全知識與技能、良好的安全意識與操作紀律、良好的性格素質、科學態度,培養電業從業人員的職業素質這幾個方面的內容。
2.1掌握良好的安全知識與技能
只有掌握了良好的安全方面的知識才能有效做好安全措施,不致于因為知識的匱乏導致誤操作而出現事故。教學過程中,安全知識教育應作為重要內容進行傳授,讓學生熟練掌握此方面的知識和技能是教師的目標。
2.2掌握良好的安全意識與操作紀律
教學過程中,不僅要教會學生安全方面的知識和技能,更要讓學生養成良好的習慣,提高安全意識,嚴格按照操作流程進行操作,不能存在僥幸心理。
2.3培養良好的性格,提高職業素質
學生在讀書階段,個人的性格以及專業素質往往會隨著教師傳授技巧而改變。老師不僅僅要重視專業教育,還要重視綜合素質教育,使學生成長為全方位的人才,在工作中,才能夠有一定的責任心和事業心,工作才能完成得更加出色。
3明確教學培養目標,樹立清晰的教學思路
只有明確教學過程中的具體目標,并整理一個清晰易懂的教育思路,才可以有效避免電工類教學課堂上的危險性,本人根據多年教學經驗,總結出以下課堂具體教學實例,可以在此基礎上選擇合適的方法充分融入到教學課堂中。(1)加強課程實踐:在電工儀表與測量這門課程的實踐環節我們要加強對學生安全意識的指導,把安全教育作為實踐環節的重點課程來講,讓學生在明白安全教育重要性的基礎上了解在實際操作時怎樣保證自身的安全,從而把理論轉化為實踐。(2)通過實習進行安全教育:再好的課堂也不如學生直接走進將來工作的環境,例如可以到水電廠、發電站等單位實習,通過單位人員的介紹以及學生自己的“視、聽”可以零距離接觸,通過實習,使學生切身體會到安全的重要性,這樣回到課堂上,學習的自覺性和針對性就會發揮得更好。(本文來自于《職業教育》雜志。《職業教育》雜志簡介詳見。)
4實踐培訓過程中的注意事項
(1)實踐前的安全指導:實踐前的安全指導相當于在學生具體操作前的實踐檢查,教師要根據學生的自身情況做到能夠掌控全局,未雨綢繆并有較強的事前預見性,比如要把在即將實踐的工作工程中的不安全隱患盡量想得周全,同時還要提前為學生培訓演練,在遇到一些類似問題時的具體處理辦法,保證學生有臨時處理問題的能力,以及對自我強烈的保護意識。(2)實踐中的安全指導:實踐中的安全指導屬于學生與教師共同作業情況下的指導。應該使教師運用我們的基礎知識和多年實踐能力一起面對突發事件,并充分利用智慧解決,有時一些野外作業的方法并非不知道或者不思考,而是由于教師在場,就不愿意自己動腦筋解決,在面臨此問題時,教師應該主動培養學生的自主能力。(3)實踐后的安全指導:實踐后的安全指導就是對本次實踐的總結和分析。教師應主動培養并重視事后的安全總結,善于運用后,可以不斷提高自身和作業人員的安全素質和工作效率。電工儀表與測量課程在實踐環節也同樣存在一些危險性,為了保證在教學過程中教師和學生的安全,筆者認為有必要將這門課程中的安全問題單獨作為一項課程來重點講授,通過教師的耐心講解和學生的努力學習,能夠提高學生自身的安全意識,有效減少教學中事故發生的概率,降低了實踐過程中的危險性,保證了日常教學任務的順利完成。
5總結
How to Use Information Technology Teaching Methods to Optimize
Vocational Education Electrical and Electronic Courses Teaching
ZHANG Lili
(Liaoning Administrators College, Shenyang, Liaoning 110161)
Abstract Electronic and Electrical course occupies a central position in the electricity professional vocational education, and technical personnel training in higher vocational colleges played a great role. But the course content with boring theory and strong features, it makes students feel difficult to learn. This article carried out some research on information teaching methods to optimize electrical and electronic courses.
Key words information teaching; vocational education; Electrical and Electronic Courses; optimization
0 前言
當前,電工電子學是高等院校電類專業學生的必修專業課,在其它工科專業也廣泛的開設。該課程的特點有:(1)具有極強的理論性。(2)電路分析枯燥無味。(3)要求理論與實踐并重。面對這些較高的學習要求,學生們普遍帶有畏難情緒。在教學手段不斷變革的今天,利用信息化教學手段進行電工電子的教學或許能打開學生學習這門課程的瓶頸。
1 電工電子學課程的特點分析
電工電子學介紹了電工和電子方面的基礎知識,包括:電路分析、用電安全事項、模擬電路、數字電路等。它是工科專業的一門基礎課程,然而,因為其具有實用性強、應用范圍廣的特點,所以學好這門課程不僅對工科專業學生以后的學習帶來幫助,還會在學生以后的工作及生活實踐中發揮作用。電工電子學課程內容繁多、知識點瑣碎,邏輯及理論性強,章節之間環環相扣,內容連貫。這就要求學生在學習這門課程的時候要注意每一節的聽講,老師在有限的課時內所講的內容都是精華,每一個知識點都起到承上啟下的作用。但是,因為電工電子學是基礎性課程且概念晦澀難懂抽象,學生們對這門課程的重視程度不夠。所以從思想上提高學生對這門課程的認識,變革以往的教育教育方法就顯得十分重要,下面筆者結合自己的教學經驗對這門課程的信息化教學手段進行簡單的分析:
2 電工電子課程的信息化教學
2.1 電工電子課程變革的必要性及信息化教學手段具有的優勢
我們都知道,興趣是引導學生自主學習的最佳老師。所以,運用什么樣的方法激發學生的學習興趣是老師們關注的焦點。我們知道電工電子學內容繁雜,而課時有限,怎樣將繁多的教學內容合理地安排在數量有限的課時中講完一直是讓電工電子學老師頭疼的問題,為了完成教學任務,教師們不得不將自己當成教學課堂的絕對主角,而讓學生成為看客,我們往往可以在電工電子學課堂上看到這樣的情景:老師在講臺上講課講得天花亂墜,學生卻在講臺下面睡得呼呼作響。這種情況的發生,不僅是因為老師采用“滿堂灌”、“填鴨子”的教學手法,還與電工電子學本身內容枯燥的特點有著莫大的關系。其次,老師在課堂上講解過多,幾乎所有的解題方法都要在課堂上給學生過一遍,老師的這種恨不得把自己所有的知識都教給學生的心情我們可以理解,但真正實施起來效果卻并不怎么好。在老師急于將課本中的知識點灌輸給學生的情況下,我們有必要對電工電子學課堂教學手法做一些變革。信息化教學就是利用信息技術將聲音、圖片、視頻、音頻、演示文檔等結合起來進行教學的一種手段。這樣相比以往老師在課堂上枯燥說教的傳統教學方式更加吸引學生的注意力,更能體現出先進的科學技術在現代課堂上應用的痕跡。利用先進的科技手段對學生進行生動而立體的教學是今后教學手段的發展方向。
利用信息化教學手段可以增加老師教學的信息量,在電工電子課程教學中,老師免不了需要在黑板上畫復雜的電路圖,這樣就造成課堂上時間的浪費。利用信息化教學手段,就可以減少繪圖及公式推導過程的板書,增加教師講解問題的時間,這樣會對學生的理解有更大的幫助,從而有效解決了電工電子學內容繁多同課時安排少的矛盾。
利用信息化教學手段可以讓老師根據時代的變化、前沿科技的創新、學生學習的薄弱環節靈活制作教學內容并且簡化了新內容的制作和添加方法。這相對于書本內容的更新緩慢、針對性不強的缺點有了很大的改進,使教師授課緊跟時展,內容更加豐富多彩、生動有趣,直擊學生薄弱的知識點。對于電工電子學中的教學難點,例如發電機的結構及工作原理等,借助傳統的教學手法很難給學生一個直觀的印象,使用信息化教學手段就可以將發電機內部結構立體地呈現在學生面前,并可以通過動畫的方式將發電機發電方式動態地展現給學生。以往學生看著課本半天琢磨不出來的知識點在信息化教學手段面前不費吹飛之力地得到了解決。這是信息化教學手段帶給我們的教學革命。
2.2 信息化教學手段在電工電子學課程中的應用實踐
當今世界計算機網絡的發展給人們的生活帶來了巨大的方便,它深刻地影響著人們的生活方式。計算機技術在教育教學方面的影響也是巨大的,多媒體技術在課堂教學中的應用就是一例,多媒體教學技術就是運用計算機在處理圖片、文字、音頻、視頻等方面的優勢,通過對學生視覺、聽覺等方面的刺激來吸引學生的注意力,從而較好地完成教學任務。例如,我們以三相交流電的產生為例來說明信息化教學手段比傳統教學手法的優越之處。教師們無法將三相交流發電機帶到課堂上讓學生來觀察。傳統教學方法只能讓學生們觀察課本上僅有的幾幅圖片,但是,當我們使用多媒體教學的時候,我們就可以借助網絡,找到三相交流發電機的實物圖片,甚至可以利用動畫來演示其工作原理,這樣一來老師原本難以用語言表達描述的實物,通過信息教學手段即可輕而易舉地解決了。
另外,我們好可以通過EDA(Electronic Design Automation,電子設計自動化)來進行信息化教學。EDA是當前世界范圍內最流行的電子設計工具,利用它可以完成幾乎所有電子設計的主要部分。它最大的優點是可以建立仿真電路模型,對電路進行仿真,同時進行仿真實驗,對所設計的電路進行分析。在教學過程中應用EDA仿真技術,可以使教學取得良好效果。利用EDA最大的優勢就是我們可以拋開實物來進行電路的模擬。上文提到電工電子學具有很強的理論性、邏輯性,在傳統課堂上學生們不能看到電路實際工作過程,只能跟著老師在黑板上的比劃來想象。我們可以看出傳統的教學手法是比較枯燥無味的,當我們利用EDA仿真技術來進行電路的模擬時,學生們就可以在軟件中看到電路的作用及工作過程。舉例來說,學生們在學習示波器這一章的時候,許多學生抱怨對示波器中的濾波電路能夠減小脈動的直流電壓中的交流成分,保留其直流成分,使輸出電壓紋波系數降低,波形變得比較平滑這一作用理解困難。在以往的教學活動中,教師們只有一遍又一遍地對學生進行抽象的講解。目前,我們就可以在授課時用EDA仿真軟件建立一個濾波電路,對電路進行仿真教學,這樣學生就能從仿真電路的結果顯示屏幕中看到經過濾波電路作用后的比較平滑的波形,進而對這一抽象的知識點有深刻的認識。
上文提出,電子電工學也是一門實踐性的學科,它不僅要求學生們懂得原理,還需要學生們去動手操作實驗,通過實驗來加深對理論的理解。學校為電工電子學實驗安排的課時很多,但是,在現實的教學實驗中,實驗室受到這樣或那樣的限制未必能為學生們及時提供必要的實驗器材,或者因為實驗過程過于復雜而造成實驗難以操作。這時,EDA電子仿真技術就派上了用場,這些情況我們都可以利用EDA很方便地加以解決。同時,在老師的科研工作中,EDA也可以發揮所長,模擬一些危險性大的實驗,達到與現實中的實際操作實驗相同的實驗結果。
另外,我們還可以利用網絡進行學習,聆聽國外教學大師們的課程。比如當前強大的慕課教學,慕課是近年來快速興起的一種網上課程模式,它可以使學員不受國籍、時間和地點的限制進行學習。在這種課程模式中,學習人數往往多達數萬人,不同國籍的人還可以進行交流對話,討論學習心得,這相對于當今呆板單一的教學模式來說更加生動有趣。在這里,學生們可以暢所欲言,討論每節課得到的收獲,交流自己的學習心得,探討和發現別國學生的思維方式,學習別人的經驗。
總而言之,網絡教學是一種極為有效的教學手段,教師們可以建立一個局域網將學習資料放在網絡平臺上供有需要的學生隨時下載,我們不得不承認網絡平臺的教學有一個最大的缺點,那就是學習不受地點和時間限制的特點,對于自我控制能力強的學生來說這無疑是個天大的福音,但是對大多數學生來說則并不是這樣。這就要求教師們對每一節課的教學內容為學生們作安排,定時、定量地敦促學生去完成學習任務。在學生們通過網絡學習一定的時間之后,對學生進行考核。根據考核情況針對學生學習的薄弱環節再進行重點講解。
摘 要:自動控制技術一直是技校電氣自動化專業的骨干課程。該課程對后續的工控系統的整體理解,以及維修電工高級工、技師、高級技師的知識組成中,有著承前啟后的作用。由于各種主觀、客觀的原因,技校學生的整體學習能力不如普通高中,如果按照傳統的理論教學與實訓教學分離的模式,則無法取得所需的教學效果。一體化教學方式,改變了傳統教學中理論講課虛無縹緲、離生活太遠的狀況,讓理論與實踐無縫對接。本文根據作者在實際一體化教學過程中的一些心得體會,從一個側面論述一體化教學在本課程中的重要性。
關鍵詞 :一體化 自動控制 理實結合
所謂自動控制,就是指在沒有人的直接參與的情況下,設備或裝置能夠按照系統預設的參數,維持穩定運行的過程。近些年來,由于科技的日新月異、整體高速發展,自動控制技術已經由過去高科技的產品專用,變成了現在的生物、醫學、環境和其他生活相關領域中都處處可見,可以說它已經成為人們生活中不可或缺的重要元素之一。
自動控制理論一直都是電氣自動化及其相關專業的骨干課程,其重要性不言而喻。特別是對后續的工控系統的整體理解,以及在維修電工高級工、技師、高級技師的知識組成中,有著承前啟后的作用。
自動控制系統的研究方法,如下圖所示。
一、技校自動控制教學現狀
自動控制技術課程本身的特性決定了學習自動控制技術要涉及電工原理、電子技術基礎、電力電子技術等專業基礎,以及高等數學、物理學等相關知識。
由于各種主觀、客觀的原因,技校學生的整體基礎知識水平較差,從最近這些年在自動控制教學過程中,筆者也發現了這一點。從調查與教學反饋的情況來看,大多數的學生,學習該課程后主要的想法有幾種:一是太難了,不想學;二是好像學了也沒什么用;三是它與我們專業好像沒有什么關系;四是我想學,可是沒有入手的地方。
這些想法不在少數,這對我們的教學是十分不利的,也對技校學生整體素質的提高十分不利。如果長此以往,我們的學生也就只能成為換燈泡的工人,而不是高技能型人才。
二、一體化教學的優點
有一次,一些外國教育學者來筆者學校考察,當時學校選了一位非常優秀的教師,給大家上了一堂十分精彩的公開課。教師的公開課無論從儀表語言、內容安排、師生互動都無可挑剔,下課時在座的學生與中國學者都報以熱烈的掌聲,可是這些外國學者卻面無表情。問他們有什么感想,他們卻說:這堂課,老師所有的問題,學生們都能一一回答正確,那上這堂課還有什么意義?這也就是傳統教學模式遇到的問題,所有的知識都是老師硬塞給學生的,這些知識對不對,有沒有用,學生無從知道,也就更不用提什么學習積極性了。
我們對傳統教學與一體化教學進行對比,見下表。
一體化教學方式,改變了傳統教學中理論講課虛無縹緲、離生活太遠、學生沒有代入感的狀況,讓學生們在工作任務中發現自己還缺少哪些知識,讓理論與實踐無縫對接。這樣一來,學生在實際工作任務中發現的問題,是有代入感的。他們會想各種辦法來解決問題,然后會對新的知識有所需求。有了這種需求,學生的學習才會有動力,才會有目標,而不會再發出“為什么要學這些理論,學了又用不上”的疑問。
以自動控制技術中的一個理論點——“建立自動控制系統的數學模型”為例,過去教師講到這一點是最頭疼的。因為理論性太強,很多學生一見到數學兩個字,后面就聽不進去了。而在一體化教學中,“數學模型”變成了真實的元器件環節,每個環節有他不同的作用,接錯或少接了會有不同的表現。在保證人身與設備安全的前提下,教師讓學生把這些環節當成“模型”,讓他們自己去發現每個“模型”的作用,總結規律。在同學們的總結過程中,教師讓他們進行分組討論,各組的討論結果如果不同,可以進行綜合討論,最后用新的知識對他們的結論進行完善,這樣學生往往會對這種新的知識產生“原來這樣就可以了”的感覺。
三、自動控制技術一體化教學心得
從這幾年的自動控制教學過程中筆者發現,一體化教學的實施不是一個單一的上課過程環節,而是一個整體教學思想的變化。它包括前期調研、專家分析、確定培養目標與崗位、確定典型工作任務、將任務轉為一體化課程、學習情境設計、制定課程標準、開發工作頁、討論修正、實驗性實施、正式教學等等一系列復雜環節。在這中間,筆者所在學校做了許多嘗試,主要有以下經驗。
1.前期調研一定要準確
企業需要什么樣的人才,企業需要什么樣的知識,這是調研過程中一定要搞清楚的。這對后期的一系列過程都有著最重要的指導作用。如果調研結果不合理,不合實際,那么最后的結果一定是影響后期培養目標的制定,從而導致學生學的并不是企業所需要的能力,培養的學生也就不會是企業所需要的人才。
2.典型工作任務制定要合理
工作任務是最能直接帶給學生代入感的一項活動,有了明確合理的工作任務,學生就有了一個努力的方向,有了學習的動力,這比告訴學生某個知識點有用要好得多。但是制定工作任務一定要有典型性,如果以一些毫無代表性的任務來牽強引入一個問題,就既沒有吸引力,也沒有讓學生產生想弄懂的欲望,更別提舉一反三,靈活應用了。
3.教師的位置要準確
教師在一體化教學中,不應該只是一個講授者,更應該是一個引導者,就像朋友一樣,和同學們一起發現問題,解決問題。這也是筆者在實際教學工作中,體會最深的。當我們能夠和學生一起解決一個他們單獨無法解決的問題時,他們對教師的信任會增加,會覺得老師教的是有用的,用老師的方法就可以達到這樣的效果。
4.工作頁的設計
工作頁不同于傳統的課本,也不等于實訓報告,它是引導學生、幫助學生靠自己的能力,自主學習,獨立完成工作、學習任務的一種記錄過程的文件。工作頁的設計要體現一定的邏輯性和合理性,不能設計一些完全沒有真實性的東西,這樣才能保證學生學習的興趣。
四、小結