李明,謝秀穎,張玫,袁麗卿
(山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,山東 濟南 250101)
隨著微電子、計算機與自動化技術(shù)的發(fā)展,許多先進的自動監(jiān)測、自動控制技術(shù)設(shè)備已在給水排水工程的各個環(huán)節(jié)以至全系統(tǒng)上獲得不同程度的應(yīng)用,并逐漸成為給水排水工程設(shè)施不可缺少的組成部分,成為給水排水系統(tǒng)高效優(yōu)質(zhì)運行的重要保障,在生產(chǎn)上取得了十分顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益[1-3]。全國高等學(xué)校給水排水工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會將《給水排水工程儀表及控制》課程作為給水排水工程專業(yè)的十大主干專業(yè)課程,該課程以物理學(xué)、電工電子學(xué)、流體力學(xué)等知識為基礎(chǔ),以掌握水泵、水處理工程、給排水管網(wǎng)系統(tǒng)等專業(yè)知識為條件,主要內(nèi)容包括:自動控制基礎(chǔ)知識、給排水自動化常用儀表與設(shè)備、水泵及管道系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)、給水處理系統(tǒng)控制技術(shù)、污水處理系統(tǒng)的專用檢測儀表與檢測技術(shù)、污水處理系統(tǒng)的控制技術(shù)[4]。本課程教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生了解與城市水工程有關(guān)的儀器儀表和自動化的基本知識,以及自動化技術(shù)在城市水工程中的各種應(yīng)用,并具有同自動化專業(yè)人員協(xié)調(diào),共同實施城市水工程基本環(huán)節(jié)自動化的能力和進一步研究城市水工程自動化技術(shù)的能力。
給排水工程儀表與控制課程對教師的課堂教學(xué)提出了很高的要求。首先授課內(nèi)容涉覆蓋面廣且學(xué)科交叉性強,既要包含自動化專業(yè)的自動控制原理、檢測技術(shù)與過程控制等專業(yè)知識,有涉及給排水專業(yè)的建筑給水排水、給水處理和污水處理過程的工藝背景知識,而本課程授課學(xué)時為24~32學(xué)時,時間相對有限;另外,教師必須能夠?qū)深悓W(xué)科知識相互融合,在教學(xué)時不僅要講清楚基本理論,還要能夠理論聯(lián)系實際,將工程應(yīng)用分析明了。所以對于本課程課堂教學(xué),教師如何將多學(xué)科交叉的知識融匯為一個整體,在有限的時間內(nèi)高效的傳授給學(xué)生是關(guān)鍵因素。本人針對該課程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題,將營銷理論中的AIDA模式應(yīng)用到給排水工程儀表與控制課程教學(xué)中,取得較好的教學(xué)效果。
給排水工程儀表與控制授課內(nèi)容通常包括自動控制基礎(chǔ)知識、給排水自動化常用儀表與設(shè)備、水泵及管道系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)、給水處理系統(tǒng)控制技術(shù)、污水處理系統(tǒng)的專用檢測儀表與檢測技術(shù)、污水處理系統(tǒng)的控制技術(shù)六個單元,其中自動控制基礎(chǔ)知識,給排水自動化儀表與設(shè)備側(cè)重基礎(chǔ)理論知識,而管道系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié),給水處理系統(tǒng)的控制技術(shù),污水處理系統(tǒng)的專用檢測儀表與檢測技術(shù)、污水處理系統(tǒng)的控制技術(shù)則是側(cè)重工程應(yīng)用實踐。傳統(tǒng)的授課過程是按照先講基礎(chǔ)理論知識,后講工程應(yīng)用實踐的步驟,但在本課程的教學(xué)中,該步驟存在很多問題。
首先,基礎(chǔ)理論部分作為首先授課的內(nèi)容,其涉及的工程數(shù)學(xué)、邏輯代數(shù)、自動控制原理、檢測儀表等理論知識較多,由于學(xué)生專業(yè)背景和授課時間的限制,很多內(nèi)容僅是概述性介紹,教師無法深入展開講授,所以授課過程相對枯燥乏味,學(xué)生興趣不足;另外傳統(tǒng)課堂教學(xué)基本上都屬于教師講授為主,師生之間缺少交流,教師不能及時了解學(xué)生對于知識的理解和掌握情況,所以基礎(chǔ)理論部分成為本門課程教學(xué)的難點。
其次,實踐應(yīng)用部分作為后期授課內(nèi)容,應(yīng)用案例與本專業(yè)學(xué)生實際應(yīng)用背景聯(lián)系緊密,學(xué)生起初熱情高漲,但是由于分析案例時用到的基礎(chǔ)理論知識前期沒有掌握牢固,所以無法聽懂工程分析內(nèi)容;另外該課程是一門實踐性較強的課程,但是缺少相應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),缺少操作動手能力的培養(yǎng),學(xué)生不能正確理解課程中本專業(yè)各個工藝環(huán)節(jié)需要的監(jiān)測與控制內(nèi)容、監(jiān)測與控制原理,在一定程度上影響了該課程教學(xué)目標的實現(xiàn)。
AIDA模式是世界著名的推銷專家海因茲·姆·戈德曼在《推銷技巧——怎樣贏得顧客》一書中首次提出的?!癆IDA”為四個英文單詞的首字母:A為attention,即引起注意;I為interest,即喚起興趣;D為desire,即激發(fā)欲望;最后一個字母A為action,即促成購買。它的具體含義是指一個成功的推銷員必須把顧客的注意力吸引或轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品上,使顧客對推銷人員所推銷的產(chǎn)品產(chǎn)生興趣,這樣顧客的欲望也就隨之產(chǎn)生,而后再促使顧客采取購買行為,最后達成交易[5]。
課堂教學(xué)過程就是教師根據(jù)教學(xué)目的與要求,通過有效的授課方式,把知識、技能、思想和觀念等傳遞給學(xué)生的一種過程,其中信息傳遞是十分重要的因素,教學(xué)效果很大程度上取決于這種信息傳遞的效率高低。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體必須設(shè)法激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動性、探究性和興趣性,通過討論、談話而使信息交流暢通無阻,從而保持穩(wěn)定的注意力。AIDA模式不僅僅是一種推銷手段,它揭示了一個有效的信息傳遞規(guī)律,即引起注意、產(chǎn)生興趣、激起欲望、從而促成行動。將這種模式應(yīng)用到課堂教學(xué)中,可以使學(xué)生由傳統(tǒng)教學(xué)中的被動接收信息,轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥孬@取信息,充分發(fā)揮學(xué)生在課堂教學(xué)中的主動參與性,實現(xiàn)信息的有效傳達。該方法已在大學(xué)經(jīng)管類專業(yè)課程教學(xué)中得到成功應(yīng)用[6-10]。
在給排水工程儀表與控制教學(xué)過程中,針對學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)泵與泵站、給水工程、排水工程、建筑給水排水工程等專業(yè)課程,對城市水工程工藝背景較為熟悉,教師可打破先講基礎(chǔ)理論,再講應(yīng)用分析的傳統(tǒng)授課步驟,直接從工程應(yīng)用案例入手,引起學(xué)生的注意;通過設(shè)計懸念和問題,激發(fā)學(xué)生對案例中包含控制方法與儀表設(shè)備工作原理知識的學(xué)習(xí)興趣和欲望;通過組織課堂討論和課后的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的行動,加深學(xué)生對理論知識的理解和對應(yīng)用設(shè)計的系統(tǒng)掌握。
以本課程中雙位邏輯控制系統(tǒng)章節(jié)講授為例,教師可把泵及管道系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)章節(jié)中的水泵—管路雙位控制系統(tǒng)的案例提前引入,通過污水泵站和高低位水箱供水方式的圖片和錄像展示,引起學(xué)生的注意;在展示過程中突出講解其中的控制特點與要求,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該系統(tǒng)控制原理和相關(guān)儀表的興趣和欲望;在此基礎(chǔ)上,介紹邏輯運算及關(guān)系式的簡化、液位檢測儀表等理論知識,學(xué)生會積極配合教學(xué)。講授理論知識后,再回到開始的案例分析中,通過課堂討論或課程實驗的方式,讓學(xué)生對案例中的雙位邏輯控制系統(tǒng)進行自主設(shè)計,強化理論與應(yīng)用的理解與掌握。
在運用“AIDA”模式進行給排水工程儀表與控制課程教學(xué)中,應(yīng)把注意把握好以下三個環(huán)節(jié):第一,全面把握課程授課要求,精心選擇引起學(xué)生興趣的案例。抓住學(xué)生的注意力,就等于打開了學(xué)生智慧的窗戶。教師應(yīng)充分發(fā)揮其主導(dǎo)作用,將管道系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié),給水處理系統(tǒng)的控制技術(shù),污水處理系統(tǒng)的專用檢測儀表與檢測技術(shù)、污水處理系統(tǒng)的控制技術(shù)章節(jié)內(nèi)的案例與自動控制理論、儀表工作原理融合為一個整體,通過生動地案例講解與討論,抓住學(xué)生的注意力,使其自始至終以飽滿的熱情投入學(xué)習(xí),接受新的知識信息;第二,結(jié)合案例展示,精心設(shè)計問題,引導(dǎo)學(xué)生對案例中所包含的基礎(chǔ)理論進行思考,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的興趣和欲望,在此基礎(chǔ)上層層推進理論知識的講授深度,學(xué)生更容易于理解與接受。第三,在利用理論知識對工程案例進行分析的過程中,應(yīng)充分借助互動教學(xué)與實踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生能夠主動參與學(xué)習(xí)活動,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和職業(yè)技能。
基于AIDA模式的給排水工程儀表與應(yīng)用教學(xué)過程,改變了傳統(tǒng)的先理論灌輸再應(yīng)用分析的授課模式,強調(diào)在對案例的分析過程中提供相關(guān)的信息以幫助學(xué)生獨立思考,充分重視學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,使學(xué)生能夠站在城市水工藝技術(shù)的角度系統(tǒng)、高效的掌握相關(guān)儀表與控制知識。
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