電氣控制類課程“三維一體”教學(xué)模式探討

摘要：

詳細(xì)闡述了項(xiàng)目研究過程中針對(duì)電氣專業(yè)主干課程教學(xué)方案中存在的課程結(jié)構(gòu)橫向協(xié)同性與縱向銜接性結(jié)合不緊密的問題，以單片機(jī)課程為例，對(duì)主干課程的教學(xué)內(nèi)容和課程體系進(jìn)行的整體優(yōu)化的探討，構(gòu)建了“理論課（含課內(nèi)實(shí)驗(yàn)）、實(shí)訓(xùn)課、工程實(shí)踐”的“三維一體”課程體系，實(shí)踐化教學(xué)內(nèi)容，建立并完善了“三結(jié)合”——真正的學(xué)做一體的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：

三維一體；學(xué)做一體；實(shí)踐化課程內(nèi)容

中圖分類號(hào)：

G4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2014）20015702

0引言

電氣控制類專業(yè)人才是我國(guó)新型工業(yè)化社會(huì)建設(shè)的重要資源。而三本院校畢業(yè)生就業(yè)大多是以直接從事操作工作為主，所以傳統(tǒng)的重視理論忽略實(shí)踐的教學(xué)模式顯然不適應(yīng)這類院校人才培養(yǎng)的需求。因此對(duì)于新興的三本院校來說，完善培養(yǎng)模式、深化專業(yè)課程體系的改革是亟待解決的課題。

這方面，國(guó)外的研究已經(jīng)相對(duì)成熟，他們有著自己的知識(shí)傳播模式。例如，美國(guó)的社區(qū)學(xué)院模式，德國(guó)的雙元制的工學(xué)結(jié)合模式等等，而我國(guó)三本院校的教育模式還在探索階段。

要想培養(yǎng)工作在電氣、機(jī)械、建筑等企業(yè)一線的高素質(zhì)技能型人才，學(xué)生在學(xué)校需要得到系統(tǒng)且完善的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，必須具備實(shí)用的設(shè)備管理、操作能力，獲得綜合實(shí)踐能力、分析、安裝、調(diào)試設(shè)備控制系統(tǒng)的能力。而這需要在培養(yǎng)過程中，合理地搭配理論和工程實(shí)踐，使學(xué)生對(duì)電氣控制類的學(xué)習(xí)不感到抽象和枯燥，做到很容易理解并掌握本課程的內(nèi)容而且還不易忘記，對(duì)實(shí)際工程中同類元器件的使用方法不會(huì)陌生，同時(shí)感到本課程的實(shí)際應(yīng)用就在自己的身邊，并沒有想象中的那樣復(fù)雜。需要使學(xué)生明確理論與實(shí)際是有區(qū)別的，且實(shí)際和理論的表達(dá)方式是有差距的，從而通過實(shí)踐的引導(dǎo)消除所謂理論枯燥的恐懼感，并對(duì)理論的學(xué)習(xí)由衷地產(chǎn)生興趣。

1“三維一體”教學(xué)模式的主要內(nèi)容

在針對(duì)這一系列的需求做了詳盡的分析和討論后，本項(xiàng)目總結(jié)出三本院校電氣控制類課程的“三維一體”教學(xué)模式。

1.1第一維：理論教學(xué)與課內(nèi)實(shí)驗(yàn)

1.1.1理論教學(xué)

傳統(tǒng)的電氣控制類的理論教學(xué)方法是用板書或者是PPT演示。實(shí)際的教學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示，學(xué)生更樂于使用板書教學(xué)，板書教學(xué)思維清晰，但是教學(xué)效率低；PPT教學(xué)效率高，但是學(xué)生易走神。綜合這些情況擬進(jìn)行以下改進(jìn)：

（1）采取板書教學(xué)占主體，配合使用PPT演示。理論內(nèi)容用板書講解，PPT僅用于演示必要的圖片、板書所無法體現(xiàn)的整體、原理性的動(dòng)畫內(nèi)容，靈活教學(xué)、生動(dòng)教學(xué)。

（2）采取分組學(xué)習(xí)制。通過將班級(jí)學(xué)生課下分組討論，促進(jìn)課上回答問題的形式提高學(xué)生的課堂積極性與協(xié)作性，提高課堂注意力。學(xué)生全程參與教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生由外部刺激的被動(dòng)接受者和知識(shí)灌輸對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者；教師由知識(shí)的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)建構(gòu)意義的幫助者、促進(jìn)者。

（3）將課本的部分理論知識(shí)盡可能的用實(shí)踐內(nèi)容取代，在實(shí)踐中習(xí)得理論知識(shí)，選取適合三本院校學(xué)生的對(duì)實(shí)際操作有用的部分重點(diǎn)講，細(xì)致講。

1.1.2課內(nèi)實(shí)驗(yàn)

綜合以往教學(xué)大綱的設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)中硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備和軟件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用相對(duì)獨(dú)立，這樣導(dǎo)致學(xué)生不能體會(huì)兩部分實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系與區(qū)別，進(jìn)而使學(xué)生不能理解各個(gè)環(huán)節(jié)的用途和原理，擬進(jìn)行以下改進(jìn)：

這兩部分課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容要盡量和諧統(tǒng)一，選取的實(shí)驗(yàn)題目要有一定的聯(lián)系與呼應(yīng)，例如交通燈實(shí)驗(yàn)是軟件實(shí)驗(yàn)設(shè)備中的內(nèi)容，但并不適合當(dāng)前的硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備，可以將此內(nèi)容改為硬件、軟件設(shè)備都適用的車床控制等。

1.2第二維：專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)

三本院校的生源大多數(shù)是普通高中畢業(yè)生，他們基本上無本專業(yè)的工作經(jīng)歷，同時(shí)他們的整體基礎(chǔ)相對(duì)較差，平常很少關(guān)注或了解電氣控制類的工程應(yīng)用于何處。根據(jù)以往學(xué)生的學(xué)習(xí)效果來看，他們對(duì)本課程的學(xué)習(xí)普遍感到比較抽象，如果單純通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)知識(shí)的掌握和實(shí)際的應(yīng)用遠(yuǎn)不夠深入，而專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)是一種很實(shí)用很有效的方法。

（1）在理論課進(jìn)行過程中，結(jié)合圖片和動(dòng)畫演示，需要更進(jìn)一步的分階段進(jìn)工廠做實(shí)地參觀，對(duì)應(yīng)課堂內(nèi)容有切實(shí)的實(shí)物印象，提高興趣。

（2）配合課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的硬件軟件部分，選取配套的系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

（3）可以采用“設(shè)故障”教學(xué)法，針對(duì)難點(diǎn)和重點(diǎn)事先在項(xiàng)目中設(shè)置故障，讓學(xué)生加深印象，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

1.3第三維：工程實(shí)踐

大部分三本院校的工程實(shí)踐體現(xiàn)在參觀實(shí)習(xí)，學(xué)生實(shí)質(zhì)性的動(dòng)手操作較少，甚至沒有，所以多流于形式，為了使學(xué)生能將電氣控制的理論知識(shí)真正應(yīng)用于實(shí)際，擬對(duì)此實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行以下改進(jìn)：

（1）實(shí)踐內(nèi)容：與課內(nèi)實(shí)驗(yàn)及課程實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容相輔相成，有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)本課程的連貫性。在此基礎(chǔ)上提高難度，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

（2）組織形式：合適崗位的聯(lián)系及人數(shù)的控制，確保每個(gè)人都有實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，爭(zhēng)取每個(gè)人都有成果。

（3）考核方式：增加本環(huán)節(jié)所占本課程中成績(jī)的比例，提高學(xué)生對(duì)本環(huán)節(jié)的重視程度；采用現(xiàn)場(chǎng)操作與實(shí)踐報(bào)告相結(jié)合的評(píng)分方式。

（4）增加聯(lián)網(wǎng)功能，對(duì)原有的資源進(jìn)行升級(jí)。

綜合上述的內(nèi)容，而且將此“三維”打破以往時(shí)間和空間分離的局面，全面糅合為“一體”，而且每一維都為了更好的結(jié)合而做出相應(yīng)的變動(dòng)，才是真正的“三維一體”模式。

2“三維一體”教學(xué)模式在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

下面以單片機(jī)課程為例，在分析單片機(jī)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡明這種教學(xué)模式下具體的教學(xué)方案實(shí)施規(guī)劃。

根據(jù)單片機(jī)的課程特點(diǎn)，規(guī)劃單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容以“從一個(gè)芯片到一塊開發(fā)板”的制作過程展開，將理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，采用基于工作過程的教學(xué)設(shè)計(jì)思想，使學(xué)生在學(xué)會(huì)一項(xiàng)產(chǎn)品的制作后，就可學(xué)會(huì)所需要掌握的全部知識(shí)點(diǎn)。

將整個(gè)教學(xué)過程分為單片機(jī)的最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的顯示輸出、數(shù)據(jù)的鍵盤輸入、傳感器的使用、數(shù)據(jù)的采集、接口的使用、數(shù)據(jù)的控制等，最終以一個(gè)實(shí)際問題作為綜合，在每個(gè)情境下又按知識(shí)點(diǎn)由不同的子情境貫穿其中。將不同的項(xiàng)目與知識(shí)模塊相結(jié)合，打破常見的以知識(shí)體系為主線的課程內(nèi)容安排，按每個(gè)項(xiàng)目中所需的知識(shí)點(diǎn)重新組織教學(xué)。

為了達(dá)到預(yù)期效果，需要我們切實(shí)做好以下幾點(diǎn)：

（1）明確教學(xué)任務(wù)。將分解出來的知識(shí)點(diǎn)按照循序漸進(jìn)的原則分別放在各部分中進(jìn)行講解，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地貫穿于教學(xué)內(nèi)容的全部。將課程中所需要的，前導(dǎo)課程的知識(shí)融入教學(xué)中，起到承前啟后的作用，實(shí)現(xiàn)“第一維”理論教學(xué)的有效實(shí)施。在教學(xué)過程中需要以行動(dòng)為導(dǎo)向，注重培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力，增加模擬行業(yè)企業(yè)實(shí)際工作崗位的工作過程。每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)以任務(wù)單的形式下發(fā)給學(xué)生，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，使學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)過程如同在工作崗位的工作過程一樣。

（2）以“三維一體”為教學(xué)模式，打破原有各教學(xué)方式相對(duì)獨(dú)立的格局。教學(xué)模式應(yīng)整合“第一維”課堂理論教學(xué)和“第二維”實(shí)驗(yàn)室實(shí)訓(xùn)、“第三維”實(shí)踐教學(xué)，使之一體化；并實(shí)行以學(xué)生為主體、教師為指導(dǎo)的教學(xué)模式。將原先的教室、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室合為一體，讓學(xué)生當(dāng)堂完成理論知識(shí)和對(duì)應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用。在一間教室中就完成所有內(nèi)容的教學(xué)，突破教學(xué)時(shí)間和空間的限制，實(shí)現(xiàn)真正的“三維一體”。

（3）制定計(jì)劃。隨著教學(xué)理念的更新和教學(xué)改革的深入，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等不斷更新。適時(shí)構(gòu)建新的實(shí)踐化課程內(nèi)容體系，確保教學(xué)內(nèi)容的合理性、實(shí)用性和先進(jìn)性。由此可見，我們需要在整個(gè)教學(xué)過程中，采用投影儀、計(jì)算機(jī)、仿真軟件、操作臺(tái)等多種設(shè)備并用的方式，讓學(xué)生能全方位、多角度地完成學(xué)習(xí)。具體教學(xué)實(shí)施方法：多媒體課件教學(xué)；proteus軟件仿真教學(xué)；實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)制作教學(xué)，糅合“三維一體”。并應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度精心設(shè)計(jì)每一次教學(xué)過程的課時(shí)，必須打破等課時(shí)周期性教學(xué)，一定要促使學(xué)生當(dāng)堂完成知識(shí)吸收。

（4）課程的考核方法。

取消試卷考試的方式，結(jié)業(yè)考核按所學(xué)實(shí)例自選的方式實(shí)現(xiàn)，要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成從實(shí)例制作到軟件調(diào)試全過程?？己藘?nèi)容包括硬件制作、軟件調(diào)試、功能擴(kuò)展三項(xiàng)內(nèi)容。

3結(jié)束語(yǔ)

電氣運(yùn)行與控制專業(yè)是一個(gè)寬口徑專業(yè)，其適用面非常廣泛，“三維一體”方案切合三本院校學(xué)生的實(shí)際情況，勢(shì)必會(huì)提高他們的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)面，從而提高教學(xué)質(zhì)量，建立起適合我們的知識(shí)傳遞模式。

本方案可以在民辦高校和三本院校中推廣使用，并在發(fā)展過程中不斷摸索調(diào)整，使其更加成熟，具有更強(qiáng)的可操作性，并可作為其它同類課程的教學(xué)方案的參考，為實(shí)踐化課程的改革進(jìn)程提供有力的支撐。