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程,通過對本課程的學習,使學生掌握各種橋梁施工方法,同時結合實際,對相關施工設備、工藝和規范有一定的了解。本文以橋梁施工技術精品課程建設內容及過程為契機,對精品課程中課程設置、教學內容和教材建設、教學方法與手段、實踐條件等方面提出了自己一些見解。
關鍵詞:高等職業教育 精品課程 職業能力
隨著國家對高端技能型人才的需求不斷上升,高等職業教育呈現欣欣向榮的發展局面。如何提高高職院校的核心競爭力,精品課程的建設已成為衡量的重要杠桿。同時這對于提高教學質量,整合教學優勢,體現辦學特色,利于學生就業都具有重要意義。與本科教育有所區別,高職教育在于培養具有相關理論基礎和較強實踐技能,面向生產、管理與服務的一線崗位的實用型技術性人才,因此精品課程的建設主要體現在對于課程建設的內涵把握、教學內容和方法、教材建設、實踐教學條件和培養手段等方面。作為院級特色專業建設的典范,基于本專業的核心職業能力培養模式,文中選取道橋專業重點建設的精品課程《橋梁施工技術》為例,簡單論述精品課程的建設。
1 課程設置
《橋梁施工技術》是道路橋梁工程技術專業的一門核心技術課。該課程主要介紹各種橋梁體系上、下部結構的施工架設方法、涵洞施工技術及橋涵施工常用配套機具和其他主要橋型的施工技術。在已有力學計算、測量基礎和橋梁工程知識的基礎上,結合施工實際,對學生參與綜合實訓與頂崗實習打下堅實的基礎。
1.1 課程介紹及性質 《橋梁施工技術》以培養具有橋梁施工一線的技術應用型人才為宗旨,通過理論知識的學習和施工單位的訓練,熟悉橋梁施工方案的設計與實施,培養學生的現場施工能力和團隊協作精神以及“勤懇耐勞”的實干能力。依托于學院工學交替人才培養模式即“411”三階段,以市場需求為導向,在學生掌握橋梁施工工藝和方法操作等基礎上,培養可施工、能管理、高素質的一線施工技能人才。
1.2 課程設計 基于“橋涵施工教學過程系統化設計”的原則,通過與企業合作,確定橋涵施工的工作任務及培養目標,制定《橋梁施工技術》的課程標準,規范課程設計。以橋涵施工知識細化項目為導向,培養橋涵施工能力為主線,對各施工項目進行工作任務的詳細設計。利用課堂、工地、道橋實訓基地,采用理論學習、仿真實訓、校內外實訓等方式,達到能力目標的培養,并采用過程與結果、理論與實踐為一體的綜合考評體系。課程設計總體思路體系如圖1所示。
2 教學內容和教材建設
2.1 教學內容 針對道橋專業職業崗位能力的特點,在緊跟橋梁發展動向的前提下,教學內容兼顧常規的梁橋、拱橋、涵洞、基礎的基本知識和相關技能,同時增加懸索橋、斜拉橋施工方面的基本理論和能力概要,強調學習情境模塊化教學。教學內容如表1所示。
表1 學習情景教學內容
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2.2 教材建設 教材建設內容系統而詳實。為使教學內容與工等標準、考核體系相銜接,適應施工要求,基于最新標準和規范,教材采用自編教材與正規出版教材相結合的方式,并將教學參考書、習題集、電子教案課件和與企業共同開發的實訓教材相聯合,組建成豐富立體的教學資源。
3 教學方法與手段
針對高職高專院校學生的學習情況和興趣愛好,本課程的教學方法與手段重在靈活多樣,使學生較好掌握理論知識的同時,也能夠提高學習的積極性。
3.1 教學方法 ①任務驅動法:按照“課堂布置任務,教師引導提問,學生搜集信息,制定實施方案,討論實行方法,進行相關訓練、組織檢查與驗收”六步來完成教學過程。結合學生編寫“施工報告――教師查閱――問題反饋”的具體活動環節,使學生獲得知識與體驗。此方法以學生為主體,教師為引導,凸出教師和學生的互動評價,加強學生學習目的性的同時,也培養鍛煉學生自主學習和獨立工作的能力。這是本課程的主要教學方法,也是理論與實踐相融合的體現。②情景體驗教學:在教學過程中,真實模擬企業的工作氛圍和環境,使學生切身感受到企業的真實情況,更好的融入其中。在教學中,根據不同的任務要求,將傳統“學生”角色轉換為“資料員”、“技術員”等,模擬具體工作生產環節同時,要求學生進行技術方案的制定、安全交底、工作任務實施、記錄施工技術資料、完成工作報告等。通過角色模擬,提高學習的主動性,培養學生的團隊精神與協調能力。③案例教學:案例教學法最突出的特點就是實踐性強。通過選取橋涵施工生產實踐中具有代表性的實例,讓學生結合理論對案例進行閱讀分析,并開展深入探討,從而對所學內容具有感性認識和間接累積經驗,使學生體會本課程在工程中的應用價值,建立理論與實際聯系的真正橋梁。④師生集體互動研討:教師與學生的技術探討,有利于學生更好的掌握所學知識,明確橋涵施工技術的綜合應用和發展趨勢。對學習中遇到的問題,鼓勵指導學生自己查找資料,運用相關資源創新設計。⑤強調規范的學習:《公路橋涵施工技術規范》是施工的依據和準則,在學習過程中要注意對規范的理解,關注規范中章節、內容的更新變化及新材料、新工藝、新方法、新技術在橋梁施工中的應用特點。
3.2 教學手段 ①多種教學手段相結合:合理安排課程內容,實現情景模塊化教學,對于基礎知識,通過參觀橋梁模型室,結合多媒體資源突出施工理論,做到圖文并茂,不僅增強上課的趣味性,讓學生容易理解,提高教學效率,還擴展了學生的視野,便于學生理解和自學;針對一些較強的計算內容,則通過板書講解與課件相結合的方式,有利于學生跟隨老師的思路主動思考和解決問題;對于操作性比較突出的核心模塊內容,則采用觀看施工錄像、動畫視頻和實地參觀等方式,讓學生領悟操作要領。②充分利用網絡資源:鑒于本課程實踐性較強,利用網上相關優勢資源可以豐富充實學習內容,同時有關本課程的教學大綱、學習指南、課后習題、實訓指導、教學錄像全部上傳至學校網站,并向學生免費開放,有助于學生自主利用資源進行深入學習。
4 實踐條件
4.1 實訓體系組成 針對高等職業教育模式的特點,實踐教學體系無疑是其中的重中之重。為此甘肅建筑職業技術學院推行以“411”三階段工學結合的學分制人才培養方式,將實踐教學體系分為單項技能訓練、課程設計或實訓、綜合實務能力訓練與頂崗實習四大環節,同時兼具職業技能鑒定培訓等形式。
①單項技能訓練:結合學生具備的道橋職業崗位能力而構建不同科目的訓練內容。②課程設計或實訓:學生通過一周的時間在老師引領指導下獨立完成實訓課題并給出相關成果,側重培養學生對知識的綜合分析和動手操作能力。課程實訓內容具體安排如表2所示。③綜合實務能力訓練:這一重要的實踐性教學環節,其目的在于培養學生的綜合素質。結合道橋專業的特點,突出測量、線路、橋梁等實訓環節,使學生熟練掌握道路、橋梁施工的原理方法和設計要點,并能實際測設,以此提高學生的設計計算、動手操作和綜合解決問題的能力。④頂崗實習:學生根據本人就業意向、實習單位,選擇不同的施工崗位進行實訓,結合教師的管理使學生對專業理論能夠理解、鞏固和掌握,同時培養學生綜合運用知識解決工程實際問題的能力。從而使學生畢業后立即就能從事施工一線技術、管理等崗位的工作。
4.2 校內實踐條件 學院根據道橋專業的培養需求,不斷加強校內實訓條件的建設,為此建有本專業的省級實訓基地,實驗設備涵蓋路基路面、瀝青及水泥混凝土材料試驗、力學試驗、橋梁變形、基樁檢測等多方面,以此帶動道橋專業的基礎教育和企業崗位專項知識的有機結合,來適應市場需求和社會、經濟發展的需要。省級實訓基地組成如表3所示:
4.3 校外實踐條件 學院與具有相關資質的施工企業如甘肅省路橋建設總公司等單位簽訂了校企合作辦學協議,重點實習實訓點達23個,這不僅為學生施工實訓、專業教師實踐鍛煉提供場所,還為本專業建立高技能水平師資的人才庫,為專業改革、精品課程建設提供保障,同時校企的深度合作也實現資源共享、互惠互利。此外成立校外頂崗實訓管理指導中心,對實訓基地建設和學生頂崗實訓進行管理和指導,保證學生校外實訓的技術指導和安全。
5 課程考核評價體系
以能力培養為基準,課堂教學采用考試與平時成績相結合的方法;課程設計或實訓、綜合實務能力訓練和頂崗實習則通過企業、學校雙向參與,依據實訓全過程,結合實習報告、技能掌握及答辯、平時出勤參與等多方面綜合考核。
通過《橋梁施工技術》精品課程的建設,我們體會要把精品課程建設成具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理、一流的實踐教學條件和實踐能力培養等特點的示范性課程,這個過程還需要不斷努力探索與改革創新。
參考文獻:
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【關鍵詞】教學方法;自主學習;電工基礎課程
The teaching method research of the Electricity Basis class
【Abstract】The traditional teaching method puts the point on the teaching knowledge. Now leading the students to make autonomous learning is the main trend in the university. For the Electricity Basis class, the teachers should find the optimal method during the class. Only in this way, the students can learn the knowledge and enhance the innovation ability.
【Key words】teaching method; autonomous learning; Electricity Basis
【中圖分類號】G424.1 【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089(2012)13-0022-01
隨著學校2010年教學大綱的變化,電工基礎課程成為學校的平臺課。學校近一百個班級都有電工基礎課程學習的任務,由于它與之前的電路基礎與電工技術都有不同和相近之處,如何在課堂上使同學清晰地消化電工基礎課程成為衡量任課教師授課方法的主要標準。為了探究電工基礎課程的教學方法,先來研究在電工基礎課程的教學環節中存在幾個問題:
學生專業的多樣性:由于授課對象來自全校幾乎所有的專業,對于不同專業的學生,我們的教學目的應該不同,而且在教學內容的選擇上也應該根據不同專業對教學內容進行不同程度的變化。
學生學習任務沉重:對于大二的學生,很多專業課接踵而至,學生往往會對本專業的課程更感興趣,而對電工基礎課程的不重視,會導致放在電工基礎課程的精力不充足。
學生自主學習的積極性不高:由于教學模式的落后等原因會導致學生自主學習的熱情不高,學生往往只在課堂上被動地接受知識,而不會主動地學習甚至會對學習產生抵觸情緒,這也會對教師上課帶了一定的難度。
教師授課方法的單一性:教學手段與教學方法比較落后單一,很多教師上課依然采用“一言堂”的教學模式,有的教師只利用多媒體進行課程的講解,這些都會導致學習過程枯燥乏味,學生接受知識的效果不理想。
針對上述的不同情況,需要我們找出電工基礎教學中行之有效的方法,從而有效地引導學生進行學習,提高教學質量,培養學生對電工基礎課程學習的興趣:
首先,針對學生專業的多樣性,需要我們制定出一套“因材施教”的教學方法。像對電子類專業的學生,教師在授課過程中可以多注重電路定理的原理以及應用方面,而對于機械制造類的學生而言,可以適當減少某些原理的推導,而把時間側重于解題的技巧和實際應用的電路系統中。像正弦電路的穩態分析的章節,對于電子類專業的學生,可以在定義以及相量表示的形式方面多做分析,使學生弄清為何使正弦量和相量產生聯系,而對于機械制造專業的學生,只要求學生掌握相量運算的有關知識就可以了。另外對于節點電壓法的講解,電子類的學生就會始終圍繞著節點法的由來—基爾霍爾電流定律進行進一步的分析與學習,很多學生會在課后提出一些延伸出來的節點電壓方程。而對于機械類的學生,在教學過程中從來沒有遇到過學生對于方法的由來進行提問,都是課后的一些題型的解答進行探討。也就是說,雖然上課的教材是一樣的,可是對于不同專業的學生,講義可以進行柔性化的改變。
其次,對于學生學習任務沉重的情況,教師可以在課堂上多花十到十五分鐘的時間放在課后題的解答上,爭取讓學生在課堂中對所學知識有個全面的消化,如果每次課都布置一定的作業,我覺得有時會讓學生產生負重的情緒,反而抵觸對這門功課的學習。學校的督導陽昌漢老師曾經說過:“不要讓學生覺得是我們在給他們分配任務,要讓學生認識到做題是為了更好地接受知識”。多與這些經驗豐富的教師交流一定會使自己的教學思路得到擴展。在講解到正弦電路章節的時候,學生在課后主動對我說是否可以在課堂增加習題的練習與講解,我通過詢問了解到,學生在前期直流電路的學習中感覺很輕松,做題不是很多,突然轉入正弦電路,很多學生都會措手不及,因此需要較多的習題來增強概念的理解。這樣在后期的課程學習中,像復阻抗的講解,正弦電路的分析方法的講解,我都會在課程中留出十分鐘的時間對典型題進行練習與分析,期末也驗證了學生對于這個章節概念理解的正確性。
再次,對于學生學習自主性的引導方面,我覺得實驗可以起到很重要的作用。電工基礎課程配有八個學時的實驗,這對于很少參加實驗的大二學生來說是個難得的機會。教師要通過實驗課,讓學生對電工基礎課程產生濃厚的學習興趣。像常用儀器的實驗中,學生會接觸到幾種新鮮的實驗儀器,示波器、信號源這些儀器會讓學生對電工課產生濃厚的興趣。另外通過對電路定理的驗證,學生會在實驗過程中體會“成功”之后的喜悅,從而增強對理論課學習的自主性。對于課程中“電源置零”的概念,很多學生在課堂上始終不理解為什么會有短路情況下電壓為零,而在斷路情況下電流為零的結論。在實驗過程中恰好可以講解這個概念。可以讓學生自己搭建一個電路。首先在通路的情況下測量各個支路的電流和電壓,其次分別構造斷路和短路的情況再讓學生測量各個支路的電壓和電流,這樣學生就會在實驗中徹底明白“電源置零”的概念。
最后,對于教課方法的單一性,可以采用多種模式教學方法同時使用的策略,讓學生感受到課堂氛圍的可變性。電工基礎課程中的定理原理較多,可以采用板書結合多媒體的方法,這樣學生的接受效果會比單一的授課方法好許多。比如在講授戴維南定理的章節時,可以把學生做實驗時的數據做成ppt表格,讓學生把實驗結果與板書定理的推導結果相比較,這樣對學生消化定理一定會起到正面作用。這里切忌整個課堂都使用板書或者整個過程都利用ppt進行講解。“一言堂”板書的形式,會讓學生處在一種始終被動地接受知識的狀態。尤其課程在從直流電路過渡到交流電路的時候,很多學生很容易掉隊并放棄后續課程的學習。對于課程中一直使用ppt的方法,也會讓學生覺得要消化的知識太多,不利于知識的吸收。這兩種情況都會使學生對電工基礎課程產生抵觸感,不利于正常的教學進行。
電工基礎作為一門具有知識涉及面廣、內容抽象、實踐性強特點的課程,教師在教學中要加強學生對概念、定律的理解和應用,突出重點和難點,對于本科生學習其他課程以及提高自身素質都有著重要的作用。電工基礎課程的主要任務就是培養學生具備相關的閱讀和分析電路的能力,為了后繼相關專業課的學習打下堅實的基礎。在淺談了電工基礎課程教學中容易出現的問題與分析問題的方法之后,就需要任課教師根據實際情況制定出適合自己及學生的新的教學方法。使教師能更好的啟發學生去理解掌握課堂上的教學內容,進一步研究解決問題的新方法,培養學生的自主學習的思維能力,提高教學效率。
總之,在新的教學環境下,教師要不斷探究新的教學模式與教學方法,加強理論與實驗的結合,提高教師上課的靈活性,這樣就能激發學生接受課程知識的積極性,使學生能自主自愿地學習電路基礎的課程,為今后的學習奠定堅實的理論基礎。
參考文獻
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Abstract Knowledge of Electrical Engineering is quite difficult and it is not easy for the students to learn so it influences the improvement of teaching quality. Starting from the existing problems of Electrical Engineering class in the vocational college, combining the actual teaching experience, discussing how to generate the students' interest and motivate them to learn during the teaching of Electrical Engineering Fundamental. Teaching practice of several years proves we have achieved very good teaching effect.
Key words Electrical Engineering Fundamental; higher vocational education; teaching method
電工基礎是高職院校電子類相關專業的基礎課程,也是核心課程,是一門比較難學的學科,學生在剛剛接觸這門課程時會感到難以入門。加之高職學生的學習主動性較差等原因,會造成一些學生對這門課程失去興趣,從而也就導致電工基礎課很難保證教學質量。如何上好電工基礎這樣的原理性和實踐性都較強的課程,一直都是高職教師研究的焦點問題。
1 教學過程中存在的問題
(1)學生方面。學生學習的積極性不高。電工基礎課這門學科涉及的知識原理性很強、內容也非常抽象,要求學生有數學和物理的基礎,否則課聽起來會很吃力,枯燥乏味的理論在一定程度上也打擊了學生學好這門課程的積極性。再者高職院校的生源質量一般不高,專業底子薄、學習理論的能力較差,傳統的教學方法根本就提不起他們的學習興趣。
(2)教師方面。目前很多高職教學中還存在著一些沿襲傳統教育思想,授課形式單一,偏重于理論知識的傳授,忽視對學生綜合能力培養的問題。導致學生普遍感覺電工課程難,不想學,甚至放棄學習,最終會影響后續課程的聽課效果。
(3)學校方面。學校對電工基礎實踐教學沒有足夠的重視,實驗實習課程安排較少、實驗經費投入較少,無法為學生提供好的專業實習場所,安排學生參加電子電工的實習相對較少,理論研究和學生的實操能力沒有很好地結合起來。高職院校專業實習實訓師資隊伍建設欠缺,帶實習實驗教師幾乎都是由任課教師兼任。
2 激發學生興趣,上好電工課之心得
2.1 提高學生的學習信心
多數高職學生的基礎知識都比較欠缺,想要提高他們對學好電工知識的自信心,就要加強學生對電工常識的認識,來提高學生對電工的學習積極性,有了學習的興趣和積極的態度,是學好任何一門課的前提條件。上第一次課時老師就可以借助生活中實例來進行新課的導入,例如,我們日常生活中必不可少的各種家用電器,如果出現故障了就需要具備電工知識的人員來維修,如何檢查線路,各種儀器如萬用表、示波器如何使用,都是電工基礎科所要涉及的內容。教師也可以將電阻、電容等各種電子元器件或萬用表、簡單的電路板帶到課堂上展示,更好地提高學生對電子元器件的認識。
2.2 運用多種教學方法充實課堂
轉變教學思想。打破傳統的以教師為中心的教學模式,改變傳統的“填鴨式”教學法,教師講得口干舌燥,再精彩生動,學生仍處于被動的位置,特別是對于基礎知識底子薄的高職學生很難真正理解和掌握。因此教師在教學過程中應當積極轉變教學思想,努力營造和諧輕松的課堂氛圍,將原來的“傳授講堂”變為真正的“交流課堂”,改變以往學生被動聽課的狀態,讓學生積極主動地參與到課堂的活動中來。師生在轉變角色的過程中,教師應當不斷加強自身專業技能和拓展知識面,同時在這種交流式的課堂中也加強了對學生獨立思維能力的培養。
利用多媒體教學。電工基礎是一門很抽象的學科,很多專業理論是學生很難運用想象來理解的,教師課堂上可以借助多媒體技術將其以具體的形式展示出來,如,可以借助Flash來制作電動機旋轉原理的動畫,讓學生從動畫中更加直觀清晰地了解電機的運行原理,從而進一步提高學生對所講知識的理解。這樣不僅使電工中很多抽象的知識更加形象化,更容易于接受,也提高了學生學習的熱情和積極性。
利用仿真軟件教學。課上所學的內容不可能全部用硬件實驗的方式來完成,理論課上講到有些難于理解的,隨時都可以打開軟件來進行仿真演示,如EWB、Proteus、Multisim等軟件,來幫助學生理解和消化。筆者課上習慣用Proteus,它比另幾款軟件更容易理解、更逼真,軟件中的各種燈可以亮滅、馬達可以按照需要正反轉動、揚聲器可以發出不同頻率的聲音、保險絲可以隨著電流的增大顏色有所變化,甚至燒斷等等,很生動形象,對于高職學習興趣有待提高的學生來說很適用。
不同的教學內容采用其合適的教學方法。根據教學的內容和進度,教師可適當地采用啟發式、討論式、任務驅動式或行為導向式等多種教學方法。如講到電壓電流物理量時,可以采用討論式教學方法,培養學生積極主動思考的意識;講到三相異步電動機可以采用任務驅動式教學方法,在前一次課結束時就可以先把任務下達給學生,讓學生自由分組來設計完成,培養學生樹立小組合作意識和團隊精神,將自身潛能全面發揮出來。
2.3 利用恰當的實例,加深學生的理解
電工知識原理性較強,抽象思維是高職類學生的弱項,如何在課堂上讓學生對所學知識理解透徹,記憶深刻,也是很多電工基礎課教師該深思的問題。課堂上利用生動的比喻,恰當的實例,既能讓枯燥的知識有趣起來,活躍了課堂氣氛,又能加深學生對知識的理解和記憶,同時也拓展了學生的知識面。如講“電容的充放電”時,就聯系實際生活中的各種蓄電池的充放電;講“電動機”時,就可以聯系生活中風扇、空調、電梯等設備,這些將學生不熟悉沒見過的東西,聯系到生活中實例上,讓學生對所學知識有親切感,有助于學生的主動學習和吸收。
2.4 重視實踐教學,激發學習動力
高職教育是培養高技能人才為目標的,實踐類教學在高職教育中占有極其重要的位置。學校也要加大對基礎課投入力度,為基礎課的教學提供良好的授課和實踐的場所。加強實踐教學,教師在課程設置上要多動腦筋,設計有創意有趣的教學環節和實驗項目,不僅可以增加課程的趣味性,提升學生的學習興趣,活躍課堂氣氛,還能有效地提高學生對電工知識的認識和理解,循序漸進地激勵學生主動思考問題和解決問題,提高學生的實際操作能力。
在實操課中,教師可以鼓勵學生大膽地設想、獨立地思考,學生也可以不局限于教師的任務安排,根據理論課上的教學內容,由學生自己動手設計實驗方案,選擇實驗器件,搭接線路,進行調試,讓學生自己嘗試著在試驗中發現問題,展開討論和分析,并尋求解決問題的方法。教師要多肯定鼓勵學生的勞動成果,師生共同商討,利用理論課上的原理來分析對錯,借助實驗來協助學生對原理性知識的理解,也借自主實驗的方式來發揮學生自主學習的能力。
2.5 學校要加大教師的培養力度
高職院校一般很少配有專業的實驗實訓教師,都是由任課教師兼任,因此電工基礎教師為了適應技能型人才的培養需求,必須加強自身教學技能和實踐能力提高,學校尤其要加大教師的培養力度,多為基礎課教師提供進修學習、企業工作鍛煉、參加職業技能培訓的機會,只有不斷積累實踐工作經驗,才能適應不斷發展的教學要求。當然學校也可以通過校企合作,聘請企業一線的技術能手作為兼職教師,來滿足學校培養學生綜合實踐能力的需求。
2.6 綜合考評成績
在電工基礎課程的考核上,打破一張試卷定輸贏的局面,學生成績由50%平時成績加上50%期末考核成績組成,平時成績由出勤率、作業、實驗報告和平時任務的完成質量、學習的態度等等構成。期末考核也是分實驗考核和筆試試卷兩部分。實驗考核是以小組為單位,兩人一組各盡其職,一人負責線路的搭接,一人負責數據的測量,教師在學生完成任務的過程中給予成績考核。這種綜合考評的方式,讓學生更加重視課程學習的過程,重視動手操作,也符合了高職院校培養技能型人才的教育目標,更有效地克服了以往學生平時不上課,到期末考試臨時抱佛腳就可以通過考核的現象。
關鍵詞:“1+X”模塊化課程結構;系統化教學設計
《電工電子技術》是高職院校非電專業的一門專業技術基礎課程,是一門實踐性、應用性較強的課程。通過對本課程的學習,學生能夠獲得有關電工電子技術的基本概念、基本理論和基本技能,為后續專業課程的學習及未來從事的相關工程技術工作打下堅實的基礎。《電工電子技術》課程包含“電工技術”和“電子技術”兩部分內容,涵蓋了電路分析、電機及電氣控制、模擬電子技術、數字電子技術等多方面內容。《電工電子技術》課程作為工科專業的專業技術基礎課程,在我學校主要服務于制造大類專業,如數控設備使用與維修及機電一體化、汽車檢測與維修等專業,由于各非電類的專業培養目標不同,人才培養方案中對《電工電子技術》課程的內容廣度和深度的要求都有所不同,要求《電工電子技術》課程既要體現出專業技術基礎課程的“基礎平臺性”特征,還要體現出非電各專業的“專業性”特征,《電工電子技術》課程不能再以一個同樣的課程標準應對非電各專業的專業培養目標,必須體現為專業服務。《電工電子技術》課程教學要以學生為本。堅持工學結合,強化教學、學習相融合的教育教學活動。推行項目教學、工作過程導向教學等教學模式。要求課程的《電工電子技術》課程的教學內容、教學方法、教學手段等不斷進行改革與優化,努力提高教育教學效果。如何更好的開發與實施《電工電子技術》這類專業基礎課的教學工作,如何系統地把基礎課的知識講解給學生,讓學生對電工電子專業有個全面的認識和統一的學習,完成《電工電子技術》“基礎平臺性”要求,為學生將來的可持續學習能力打下堅實基礎,如何提高學生的學習興趣,將電工基礎理論與非電各專業緊密結合,讓枯燥的理論在實際應用中獲得生機,變“要我學”為“我要學”,培養學生自主學習能力,這些都是電工基礎課教師密切關注和積極思考的問題。
一、存在的主要問題
從課程本身的發展來看,隨著科技的進步,電工和電子技術的信息量日漸增加,如脈沖功率技術、新型電源技術等,另一方面,以就業為導向的專業人才培養方案的不斷調整與修訂,《電工電子技術》的學時數進一步減少,傳統《電工電子技術》課程的教學內容不能適應非電各專業的教學目標。從學生方面來看,《電工電子技術》不是非電類學生的專業課,部分學生認為所學的專業與電工電子無關,以后工作生活也不會涉及電工電子方面的知識,因此這些學生學習的主動性和積極性都不高,再加上傳統《電工電子技術》的理論知識多且比較難,大部分高職學生的物理、數學等文化基礎知識相對薄弱,對學好這門課程即缺少興趣又缺乏信心,這些思想直接影響了教學效果。從教師方面來看,高職的很多教師缺乏企業經驗,從本科院校畢業后直接從事教學,將本科院校里學習本課程的教學模式照搬到高職院校的課堂里。在理論教學中,采用單一的講授法,以“一言堂”教師為主體的方式進行枯燥的理論推導,這樣就使得電學基礎差的學生聽不懂,逐漸形成厭學、怕學的心理。在不多的實驗教學中,學生只是機械地按照實驗步驟與要求進行驗證性實驗操作,缺乏自己動心動手動腦設計實驗的環節,這樣的學習過程,使理論知識與實踐操作相脫離,達不到相輔相成、互相促進的教學效果。
二、“面向學生、服務專業”,建構《電工電子技術》模塊化課程教學內容
《電工電子技術》是我院工程實訓中心電工電子基礎教研室,面向全院的工科非電各專業授課的一門專業技術基礎課,服務的專業面較廣,如數控設備使用與維修、機電一體化、汽車檢測與維修、計算機應用等,由于各個專業對該課程的要求不完全相同,如果采用一個標準進行授課,會導致《電工電子技術》課程不能有效支撐后續課程的學習,極大地影響人才培養質量。為此,工程實訓中心電工電子基礎教研室老師和各系部專業教師、行業企業專家經過三年多的對接調研,深入了解不同專業的人才培養目標和對本課程內容的要求,形成了電工電子課程模塊化的體系結構,并開發了系列教學載體,以期表征相關專業的特征。《電工電子技術》課程模塊化是源自于學科體系的《電工電子技術》知識與技能內容,即對電路基礎、電機及電氣控制、電子技術三部分內容進行教學加工,同時結合國家職業資格標準“中級維修電工”技能鑒定要求,以工作過程中的能力要求對接學習過程中的能力培養,序化知識結構。電路基礎、電機及電氣控制、電子技術三個模塊下分子模塊,共有14個子模塊,即安全用電,直流電路的安裝、測試與分析,正弦交流電路的安裝、測試與分析,三相交流電路的安裝、測試與分析等模塊,各個模塊既相互獨立又相互聯系,其中4個為必選子模塊、10個為選修模塊。通過各專業人才培養目標對這些模塊進行選擇,從而實現專業《電工電子技術》的教學內容廣度的選擇,體現“必需、夠用”原則;通過對模塊中的教學載體的選擇完成對教學內容深度的選擇,體現“實用”原則,凸顯其“專業性”特點,激發學生學習興趣。基礎模塊和差異化模塊見圖1。《電工電子技術》課程的模塊化教學可以實現對不同專業的學生進行有針對性的區別教育,見圖1。如計算機應用專業的學生對“電”知識的要求以實用為主,趨向于科普化,沒有國家職業資格標準“中級維修電工”的職業資格考證的要求,因而選擇了電路基礎部分的四大基礎模塊,以及“常用電子器件的測試與辨別”、“基本放大電路”、“直流穩壓電源的分析與設計”、“基于觸發器構成的計數器分析與設計”4個選修模塊。體現了“1+X”,即“基礎平臺性+差異性”。授課教師在課程的講授過程中,以趣味的、日常接觸到的計算機用電實例為教學載體,更多地偏重于知識性和應用性,刻意淡化電工理論的數學推導和計算過程。如此一般,能夠降低學生的學習難度,通過趣味性、實用性引導學生掌握電的相關技術及其應用。《電工電子技術》課程內容結構的“1+X”化,有助于實現《電工電子技術》課程開發的開放性,從而不斷開發帶有各非電專業特色的教學載體,使《電工電子技術》具有基礎與應用的雙重性。如汽車檢測與維修專業的學生在學習“變壓器使用與維護”時,除了學習常用的變壓器外,還會以汽車上使用的變壓器“點火線圈”為教學載體進行教學,力圖將電工電子技術基本知識與技能直接應用到汽車維修實踐中。“面向學生、服務專業”,建構《電工電子技術》模塊化課程教學內容的核心是為了改變傳統的學科式的《電工電子技術》教學內容與教學模式,開發出符合高職院校學生思維特點“先動手、再思辨”的特點,以能夠實際操作的教學載體為課堂導入,通過完成任務來引導學生在實做中發現問題、解決問題。《電工電子技術》模塊化設計的出發點是以職業需求為基礎,以提高技能為目標,以能力的培養為劃分模塊的依據,將理論知識進行巧妙加工在教學載體中,從而實現理論與實際操作技能的有機結合,整個教學過程貫穿工程素質的養成,體現職業技術教育的特色。
三、“任務驅動、項目引領”,系統化教學設計
《電工電子技術》模塊化課程教學內容是整合相關的理論知識、實踐經驗、操作技能以及活動方式、方法、方案的理實一體化的教與學,以實現學生理論知識的掌握與應用、操作技能的領悟與習得,工程素養的學習與內化。因此課程是”任務驅動、理實一體”的系統化教學設計,按照職業能力培養、工程素養養成和學生個性要求構建“學習與工作任務相結合”的教學范式,有針對性地采取任務驅動、項目導向、課論與實踐一體化等行動導向的教學形式。傳統的《電工電子技術》課程的實驗教學主要包含驗證性實驗,驗證性實驗指的是為了配合本課程的理論教學而設置的實驗,目的是使學生熟悉常用儀器儀表的使用方式,掌握正確的實驗方法,如驗證經典的疊加原理、戴維南定理等。這樣的驗證性實驗一般需要到實驗室完成,由于硬件資源的限制,驗證性實驗的課時量不可能開設太多。這就與實現理實一體化的教與學形成沖突,這也是《電工電子技術》課程改革的瓶頸之一。為有效突破這一瓶頸,以任務驅動,項目引領為主體結構,完成任務,整合相應的知識、技能,實現理論與實踐的統一,電路基礎部分大模塊的課程教學設計如圖2所示。圖2電路基礎部分大模塊的課程教學設計建構主義學習理論認為,學習是在舊知識的基礎上構建新知識的過程,強調學生學習的主動性、情境性,主張以學生原有的經驗為主構建知識。《電工電子技術》課程以關注學生已有的經驗為起點,通過教學載體,通過完成任務,把學生已有的知識、經驗與新知識進行有效銜接,學生不僅提高學習興趣,縮短電工理論知識與現實生活之間的距離,極大地調動學生積極性、自覺性與主動性。以“電的認知與安全用電”模塊的教學為例,這是本課程的第一個學習模塊,學生在高中物理中學習過歐姆定律,能夠繪制簡單的電路,這是學生已有知識,作為本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是掌握安全用電常識,具有安全用電意識。根據起點與目標,我們引入教學載體“試電筆”,設計學生行動任務:(1)用試電筆測出教室內的插座上是否有電?判斷零線、火線?(2)繪制出用試電筆測量教室內的插座上是否有電的電路圖。(3)用歐姆定律計算此回路中的電流。學生通過完成上述任務,掌握人體電阻,試電筆氖管電路結構,電流對人體的危害、安全電流等安全用電常識。把握學生學習的邏輯起點,找準新舊知識的連接點,把握好新知識的生長點,才能幫助學生實現知識遷移。再以學習模塊七:“基本控制線路的裝接”為例,學生已有的知識與經驗是已經掌握了低壓電器各元器件的元件識別、電氣圖形符號認知、簡單電氣控制原理圖識讀與繪制知識與技能,是本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是完成具有電動機正反轉控制功能的線路設計與裝接。根據完成任務的要求和環境等條件,選取適合的各種行動導向教學法,例如項目教學法、案例教學法、任務設計法、小組工作法等,教學資源為任務單、工作單、評價單、技術資料手冊、技術網站的網址等。圖3驗電筆的使用及其電路圖根據起點與目標,我們引入教學載體“正反轉控制線路原理圖、正反轉控制線路實物等”,設計學生行動任務:(1)識讀電動機正反轉控制線路原理圖邏輯起點,溫故知新(2)資訊并設計電動機正反轉控制線路資訊(3)確定正反轉控制線路設計方案與實施方案計劃與決策(4)實施作業,完成檢查并評價實施、檢查與評價(5)總結學習單元,明確課后任務知識歸納與內化在上述任務的設計中,體現了完成任務的6個行動基本步驟,即“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價。”同時根據學生的邏輯起點,找到聯系新舊知識的連接點,即通過分析電動機正反轉控制線路原理圖,經過資訊,設計電動機正反轉控制線路的實物裝接圖,包括元器件的選擇,元器件的布局布線等;教師幫助學生選擇設計方案,確定實施方案;教師在學生的實施環節中,觀察學生的實施情況,并及時做出示范及引導;針對學生的作品,進行多種形式的評價,包括學生自評,小組互評,老師評價等;最后,教師總結本學習單元,布置課后作業,讓學生反思行動的知識并進行知識的歸納、總結與內化,構建形成新的知識。圖4“電動機正反轉控制線路”的教學任務設計“載體導入、激發興趣;操作體驗、溫故知新;建構新知,拓展延伸”是檢驗學生靈活應用本課程的理論解決現實問題的能力,是理論與實踐相融合的關鍵。學生根據課堂已學過的理論知識,按照要求通過自主或小組討論確定任務完成方案并實施,得出操作結果,再從實踐結果來分析所應用的理論知識。經過學生在實踐與理論融合的教學過程中,學生不但從中鍛煉了動手能力,而且培養了分析和解決問題的能力,加深了對本課程相關理論知識的理解,培養了工程素養。
四、以“電動機正反轉電路裝接與調試”單元為例,看教學實施效果
通過實踐我們發現,任務驅動教學法是一種比較適合電工電子技術基礎課程的教學方法。運用任務驅動法教學,教師要精心設計學習任務,創設激發學生根據已有的知識與經驗,探究新知識、掌握新技能的教學情境。在設計學習任務時,教師要緊扣本模塊的重點、難點,從模塊的知識特點以及學生的具體實際出發,遵循由簡到難、循序漸進的原則。在整個教學過程中,分解模塊的學習任務,將學習任務具體化,以完成一個個具體的任務為線索,把教學內容巧妙地隱含在任務中,讓學生帶著任務去完成學習。“電動機正反轉電路裝接與調試”單元是子模塊七基本控制線路的裝接中的學習單元2,學生已經熟知了低壓電器以及電動機的工作原理等,能識別、檢測各低壓電器,能夠對電動機的點動-連續控制線路進行連接、排故等。結合學情及教學目標、重難點進行本單元的教學設計與實施,如下圖所示。圖5“電動機正反轉控制線路”的教學組織與實施(1)下發工作單,明確初步任務———即電動機正反轉控制線路原理圖的識讀。教師以班級授課的形式,引導學生應用已有知識,分析電氣原理圖,識別各低壓元器件及控制線路的工作原理。(2)設計方案并明確工作過程,明確具體任務———即工作流程。學生以小組的形式進行討論,對電動機控制線路的連接過程進行任務分配,確定所需的元器件、工具及其檢測方案、線路連接方案和故障檢測與排除方案。(3)實施工作,按照所確定的方案進行作業,明確各流程中的具體小任務———即①工具準備和元器件檢測;②完成電動機正反轉控制線路的裝接;③完成線路檢測,故障排除,并進行通電試驗。在各階段,同組成員需團結并分工合作,積極主動動心、動腦、動手,按照電工職業標準進行操作;鑒于學生的競爭心理,學生都會踏實、努力完成任務。在此過程中,教師需從旁協助,密切關注各組的完成情況,并對安全用電知識進行普及,確保各組成員有效、安全的完成任務。(4)總結學習單元,明確課后任務———即完成實驗報告。在此階段,學生需將自己的作品進行呈現,并做簡要說明與總結,最后將自己的認識,理解通過實驗報告的形式呈現。通過本單元的學習,學生對電動機正反轉控制線路的認識,以及線路檢測、排故方面都會有所認知,同時培養了學生勤動手、愛動腦、愛設計的習慣。
五、結束語
《電工電子技術》課程教學的改革并非盲目的改變現有的教學模式,我們結合學生的學情以及非電各專業對本課程的要求,在教學內容的選擇,教學載體的確定以及教學形式的選取上進行了系統化建構與設計,實現《電工電子技術課程》教學內容與載體上的“1+X”化,體現出該專業技術基礎課程的“基礎平臺性”特征與“非電類各專業接口”特征;以任務驅動、項目引領為主進行系統化教學設計,突出“教、學、做、練‘一體化特色,遵循了由淺入深,循序漸進的教學規律,通過教學改革探索與實踐,授課教師明顯感覺到學生的學習興趣高漲,極大提高了教學效果。
作者:龍海燕 龔 雪 單位:成都航空職業技術學院
參考文獻:
[1]曲克敏.高等職業教育專業性與職業性的對立統一[J].中國職業技術教育,2009(30).
關鍵詞:電工與電子技術;課程建設;“5個優秀”
The innovation and practice discussion of electrical and electronic technology teaching reform
Gao Yan, Yang Jie, Gao Feng
China university of mining & technology (Beijing), Beijing, 100083, China
Abstract: Electrical and electronic technology is one of the professional basic courses in the non—electric disciplines. Designed to respond to the call of the national quality education, it is necessary to optimize the teaching mode, and promote the development of students’ ability comprehensively. The practice of course construction based on "the Five Excellent", including excellent teachers, excellent teaching content and teaching materials, excellent teaching guide, excellent teaching methods, and excellent teaching system in experiment, achieved good results.
Key words: electrical and electronic technology; course construction; "the Five Excellent"
課程建設是近年來教育部為提高教育教學質量而采取的新措施,是推動各項教學基本建設,促進教學質量不斷提高的核心力量。精品課程建設是課程建設的重要內容之一。認清精品課程的內涵及其重要性,對于教學管理部門組織實施精品課程建設工作具有深遠的指導意義。以電工與電子技術課程建設為例,介紹了我校課程建設的創新與實踐。
電工與電子技術是一門理論與實踐緊密結合的專業基礎課,也是工科院校非電類專業學生的必修課程。雖然這門課程的內容不深,難度要求不高,但知識面廣,信息量大,是工科學生進一步學習后續課程的基礎。我校電工與電子技術課程建設小組從師資隊伍、教學內容、教學方法、教學手段、實驗教學管理體系等方面進行了深入、持久、多層次的創新與改革,提高了該課程的教學質量。
1 建立優秀的師資隊伍
優秀的師資隊伍是精品課程建設的有力保障。我校始終把提高教師的專業理論與實踐水平作為課程建設的前提和保證。并構建培養高素質任課教師的完整體系:首先,通過綜合素質考核(主要是專業理論和專業實踐技能考核),選出課程負責人領導課程建設小組,有計劃、有目的地加強對任課教師的培訓;其次,輪流選送專業教師到企業頂崗鍛煉,明確當今的行業信息以及企業市場對人才的需求,合理安排本課程的教學任務,使電工與電子技術課程內容隨著電工與電子技術發展和社會對專業技術人才的要求而不斷更新。同時支持和鼓勵教師參與各類教學競賽和技能鑒定,加強專業教師與外校教師的交流和聯系,提高學術水平。鑒于此,我校電工與電子技術課程已逐步擁有了一支結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的教師梯隊,全面提高了教學質量。
2 引進優秀的教材和教學內容
課程建設離不開教材和教學內容的優化。
根據課程教學大綱要求和學時安排,選擇優秀的教材,精選教學內容,能夠有效優化教學效果。首先,教材必須涵蓋全面、淺顯易懂、思路清晰;其次,教材應圖文并茂,能讓學生更加直觀地了解課程教授的知識,也方便學生進行預習和自學。綜合考慮,我們選擇了由秦曾煌教授主編的《電工學》教材。該教材基于最基本的電氣專業知識,內容系統、知識全面、深入淺出,與后續專業課程銜接緊密,既保證了學科的完整性,又囊括了該教學領域的新技術成果,更注重滿足教學需要和市場對知識的要求,是一套優秀的教材。
電工與電子技術課程的內容涵蓋電路原理、電磁場理論、模擬電路、數字電路、電力電子技術、電力系統及自動化、檢測技術和控制領域的一些基本理論、基本知識和基本技能。該課程的核心內容是要求學生構建完整的電工與電子技術知識體系;強調上述基本原理在生產實踐中的運用;使學生對自己所在專業領域的相關電氣現象,能夠運用該課程理論知識做出簡單合理的解釋。所以,該課程以講授上述領域的基礎知識為主(尤其強調對電路原理的認識和理解),對較為深入的專業知識僅在課堂上介紹其基礎理論,而強調這部分內容的實驗、實踐,使學生更直觀地認知這些知識;邀請優秀技術人才對該專業在生產實踐中的運用進行講解,激發學生對知識更進一步的學習和研究。
3 創新教學方法
在電工與電子技術課程的教學中,如何采用靈活多變、不拘泥的教學方法,充分調動學生的學習積極性和主體作用,培養學生的綜合素質十分重要。