中職電子電工專業(yè)教學培養(yǎng)創(chuàng)新能力的探討——以單相異步電動機教學為例

文/梁橋鋒

中職電子電工專業(yè)教學培養(yǎng)創(chuàng)新能力的探討——以單相異步電動機教學為例

文/梁橋鋒

摘要：創(chuàng)新能力是中職生綜合職業(yè)能力的核心要素,本文以中職《電工基礎》“單相異步電動機”為例,從提高認識樹立正確理念、課堂教學培養(yǎng)創(chuàng)新能力、指導課外學習拓展創(chuàng)新能力三方面探討中職電子電工專業(yè)教學培養(yǎng)創(chuàng)新能力的方法、方式和具體途徑。

關鍵詞：電子電工專業(yè)；培養(yǎng)；中職生；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642

文獻標志碼：碼：A

文章編號：號：2095-9214(2015)08-0296-03

創(chuàng)新能力主要指創(chuàng)造性解決實際問題的能力,它是中職生適應知識經(jīng)濟時代職業(yè)崗位群的關鍵能力,是學生綜合職業(yè)能力的核心內(nèi)容。中職電子電工專業(yè)的任務是培養(yǎng)應用性電子電工中等技術技能人才,本專業(yè)技術更新較快,實踐性強,相關工作崗位需應對的問題復雜多變, 因此在教學中如何充分激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,提高其創(chuàng)新能力是我們專業(yè)課教師都要面對的重要命題,本文以中職《電工基礎》“單相異步電機”(以下簡稱單相電機)為例,對此進行了初步的探討。

一、 提高認識,樹立本專業(yè)關于創(chuàng)新能力的正確理念。

素質(zhì)教育實施的重點是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,因此在電子電工專業(yè)課教學中應融入創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。首先,這是貫徹就業(yè)導向的職業(yè)教育指導思想。隨著電子電工技術的快速發(fā)展,電子電工崗位群的技術含量不斷提升,應用電工電子技術解決的問題日益復雜,相關的崗位群在持續(xù)消失,或涌現(xiàn),由于現(xiàn)有教學內(nèi)容的滯后性,相應技能難以適應崗位更新發(fā)展需求,本專業(yè)的創(chuàng)新教育能發(fā)展學生的思維,增強自主學習能力,增強他們應用技術解決問題的能力,因此它能增強學生的就業(yè)能力和職業(yè)發(fā)展能力。其次,還應堅定本專業(yè)的中職生能夠成長為中等創(chuàng)新型技術技能人才的信心。創(chuàng)新就是要創(chuàng)造性解決生活中出現(xiàn)的問題,人人本身具有創(chuàng)新能力,本專業(yè)多數(shù)中職生邏輯思維能力也許較弱,但他們形象思維能力較強,可以較快獲取經(jīng)驗性的知識和技能,這對實踐性強的電子電工知識技能的學習是有幫助的；其次他們在高中階段開始專業(yè)學習,因此有更多發(fā)展電學興趣和探究電學的時間；本專業(yè)的理論性和實踐性都較強,教學強調(diào)理實一體,理論與實際的結合能夠讓學生面對更多的實際問題,從而催生更多的創(chuàng)新創(chuàng)造機會；因此,只要引導得當,因材施教,有效調(diào)動學習興趣,激發(fā)主動探究,本專業(yè)的中職生能夠成長為創(chuàng)新型技術技能人才。再次,還要樹立創(chuàng)新的教學理念。比如樹立生本思想,因材施教,注意發(fā)展學生的個性；明確創(chuàng)新教學的主要是幫助學生實現(xiàn)創(chuàng)新學習,始終把培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)放在教學的中心位置；還比如教學堅持開放性原則、堅持理論聯(lián)系實際,思考多元化等等。

二、在電子電工專業(yè)課堂教學中培養(yǎng)中職生創(chuàng)新能力。

(一)激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)造興趣,提供創(chuàng)新動力。

“興趣是最好的老師,也是創(chuàng)新的動力”?！峨姽せA》課理論性和實踐性兼?zhèn)?內(nèi)容繁雜,學生普遍感到枯燥難學,怎樣才能讓學生對所學產(chǎn)生興趣,進而激發(fā)他們主動學習,積極創(chuàng)新創(chuàng)造呢？我除了采用多樣化的教學手段和教學方法、方式,引導學生主動參與教學,主動追求知識、技能,努力提升創(chuàng)新素質(zhì)外,還著重做好以下幾點：首先圍繞創(chuàng)新能力的培養(yǎng)重構教學內(nèi)容。這里的重構包括授課前的增加、刪減和置換等加工,還包括授課時根據(jù)師生互動進行靈活調(diào)整,當然這是以教學標準為依據(jù),以學生喜聞樂見樂作為基礎。比如本教學中,我補充了單相電機的變頻和自動控制等前沿知識,介紹單相電機的發(fā)明歷程和帶領學生研發(fā)新型魚塘增氧機的歷程等,這些都收到好的激發(fā)創(chuàng)新興趣的效果；又比如本教學中,我設計了“參觀電機生產(chǎn)”、“開展電機拆裝和檢測探究”,進行電容電機四種接線實驗和技能綜合實訓四個實踐環(huán)節(jié),以上各實踐環(huán)節(jié)由易及難,層層推進,讓學生不斷體會到“跳一跳,摘桃子”的成功樂趣,同時引導學生注重在“做”中發(fā)現(xiàn)問題,并通過“做”解決問題,實現(xiàn)創(chuàng)新。其次是加強課堂情感管理,讓學生體會創(chuàng)新創(chuàng)造的樂趣。創(chuàng)新創(chuàng)造興趣本質(zhì)是一種積極的情感體驗,電子電工教學內(nèi)容常常不含情感因素,這使學生學習時常常感到枯燥、乏味,為此要對教學內(nèi)容進行特殊的情感處理,使之能激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)造的興趣；一是結合生活實際進行教學。比如本課的導入,我先是用多媒體技術出示了電風扇、抽油煙機、洗衣機等多種家電的圖片(視頻),再提問：它們共同配置的轉(zhuǎn)動部件是什么呢？又比如在學習單相電機的轉(zhuǎn)動方向時,我設計了離心抽水機和增氧機的應用情境進行教學等等；二是對教學內(nèi)容進行趣味化的、擬人化講解,或者在教學內(nèi)容中插入趣事和故事等,使冰冷的知識技能具有趣味性；三是創(chuàng)設情景,使學生能觸“境”生創(chuàng)新之情。這“境”可以是生活化的、探索性的、競爭性的、游戲性的等等,比如設置限時分拆電機的分組實驗比賽,利用多媒體技術創(chuàng)設電機應用生活化的情境等,這些都能較好的激發(fā)學生探索的熱情和興趣。四是傳遞積極情感,激發(fā)學生創(chuàng)新的興趣。教師在教學過程展現(xiàn)的創(chuàng)新思維和教學激情,對學生有直接的感染作用,教師對學生分析問題、提出問題、解決問題過程的肯定和鼓勵,也能有效刺激學生參與創(chuàng)新創(chuàng)造。再次,構建利于激發(fā)創(chuàng)新的課堂文化。教學過程中營造的平等、對話、開放、質(zhì)疑的課堂文化,對學生馳騁思想,激發(fā)創(chuàng)新火花有很大的幫助。為此我注意以民主平等的態(tài)度對待學生,鼓勵他們多角度思考,大膽質(zhì)疑敢于爭辯,勤討論多提問善于傾聽,引導和保護他們的好奇心、想象力和自信心；我還切實的把學生看作有創(chuàng)新潛能的個體,尊重差異,因材施教,引導個性發(fā)展,激發(fā)他們創(chuàng)新的熱情。

(二)圍繞問題教學,增強學生創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新能力是人們發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題、創(chuàng)造新事物的能力；“沒有問題就沒有創(chuàng)新”,學生對問題的思考、質(zhì)疑和解決的過程,其實就是學生創(chuàng)新能力的生長過程。

首先要培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)并提出問題的能力即質(zhì)疑能力?！百|(zhì)疑是創(chuàng)新的開始”為了讓學生能質(zhì)疑會質(zhì)疑,關鍵要創(chuàng)設問題情境并做好啟發(fā)和引導。其中生活實例、實驗實訓、創(chuàng)新創(chuàng)造故事、應用多媒體技術制作動畫、視頻、情景和圖片等都是創(chuàng)設問題情境的好方法,那如何啟發(fā)和引導學生質(zhì)疑呢？這需要針對教學內(nèi)容和實際情境,鼓勵學生獨立思考提出自己的見解。例如在“電機結構“的教學中,有出示常見的電機結構圖片環(huán)節(jié),這是創(chuàng)設情境,通過觸境生創(chuàng)新之“情”后,可以引導討論為什么不同用途的電機具體形狀不同,然后鼓勵學生針對不同用途提出不同構想。2014年,在該項討論中就有學生提到家里的魚塘的增氧機的電機需要用浮球支撐浮于水面上,接著又有學生提出：能不能不用浮球而讓電機浮于水面？課后進一步的探究討論分析最終形成了一項獲批的國家實用新型專利——《機殼中空的浮水電機》。

其次,圍繞問題,進行討論式教學和啟發(fā)式教學。我們把學習各有特長的4-5個學生組合成一個學習小組,在老師的啟發(fā)引導下,小組同學之間互相交流互相啟發(fā),不同組同學之間互相爭論相互比賽,達到相互啟迪共同進步的效果。如在探究“電機轉(zhuǎn)動后單繞組通電時電機轉(zhuǎn)動方向”問題時,我先是讓學生分組實驗,再引導學生就電機旋轉(zhuǎn)方向組內(nèi)進行討論分析,再引導各組派代表展示分析結論并爭辯,最后教師小結。為啟發(fā)學生思維,教學中老師要特別注意引導開放性的問題討論。比如針對不同功能的電機引導開展電機兩繞組電阻大小的討論等,這種開放性的討論培養(yǎng)了學生全方位、多層次探索解決問題的能力。在啟發(fā)式教學方面,重點是通過教師的啟發(fā)提問,引導學生獨立思考,學會學習,促進知識技能的傳授和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)統(tǒng)一,當然啟發(fā)提問的方式多種多樣,比如趣問、追問、假設提問、類比提問、聯(lián)系實際提問等,關鍵要根據(jù)學生的基礎,就教學的難、重點等關鍵知識點進行啟發(fā)誘導,激發(fā)學生思考。

再次,引導理論聯(lián)系實際分析解決問題,提升創(chuàng)新能力。創(chuàng)新的核心是創(chuàng)造性解決問題,這需要理論聯(lián)系實際。電子電工專業(yè)課由于課程特點,突出了實踐教學,突出動手能力的培養(yǎng),若因此忽略理論知識的學習,則學生難以適應技能的更新變化,不利于職業(yè)的發(fā)展。其實實踐教學除了訓練學生專業(yè)技能外,還有更重要的功能——培養(yǎng)學生實踐探究能力和創(chuàng)造性解決問題的能力,這要求學生有必要的理論根基,因此所謂的“做中學”的“學”除訓練技能外也應該包括必要的理論知識的學習。首先要加強理實一體相互融合的教學設計,建立任務驅(qū)動的項目化教學。比如在本項目教學中,我把電機轉(zhuǎn)動原理融合在電容電機的四種接線實踐中。逐項接線實驗探索,逐項驗證體會旋轉(zhuǎn)磁場帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的電機轉(zhuǎn)動原理,不斷深化理解電機轉(zhuǎn)動原理,讓學生既學到知識,形成了技能,又學會探索,并在探索的過程中增強分析解決問題能力。其次,在實踐教學的過程中,注意層層追問引導通過相關理論知識解決實際問題。比如在通過變換電容器接線從而改變電機轉(zhuǎn)向的探究實驗中,先是實驗,讓學生體會“電容器接線變換→電機轉(zhuǎn)向”,提出問題：電機為什么轉(zhuǎn)向？學生會很快回答：因為變換了電容器接線。再提問：電機的轉(zhuǎn)向由什么決定？引導回顧前述旋轉(zhuǎn)磁場的知識并回答：旋轉(zhuǎn)磁場方向改變了。接著問：變換電容器接線與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動方向有什么關系？引導回答：變換電容器接線改變了旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)動方向。再接著問：電機為什么轉(zhuǎn)向？引導學生回答：變換電容器接線,改變了旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向,導致電機轉(zhuǎn)向。像這樣通過循序漸進的誘導提問,使理論和實際充分結合,充分調(diào)動學生的積極性,激發(fā)學生的學習興趣。再其次,針對實驗實訓等實踐中發(fā)現(xiàn)的問題,做好現(xiàn)場指導和輔導。比如對于普遍存在的共性問題,集中進行重點講解示范和指導,針對個別學生實訓實驗存在的問題個別指導,指出問題和偏差,協(xié)助找出解決問題的辦法。

(三)引導科學思維訓練,促進創(chuàng)新能力生長。

創(chuàng)造性是大腦思維的結果,創(chuàng)新能力的靈魂是思維的靈活性和創(chuàng)造性,注重科學思維訓練的教學能讓學生在知識和技能積累和運用的過程中不斷增強創(chuàng)新能力,為此我根據(jù)不同的教學內(nèi)容,滲透思維訓練,讓課堂成為學生創(chuàng)新思維活動的空間。對實驗實訓,引導學生仔細觀察、認真思考,努力去發(fā)現(xiàn)和去驗證,培養(yǎng)學生直覺思維的創(chuàng)造性。在多種思維方式中,求異思維可以使學生突破思維定勢,產(chǎn)生新思想、新方法和新技術,幫助形成創(chuàng)新創(chuàng)造。因此教學中 ,因勢利導訓練和應用求異思維就成為教學的重要環(huán)節(jié)。比如,在學習“一般情況下,啟動繞組電阻小于運行繞組電阻”后,引導學生思考“有沒有啟動繞組電阻大于運行繞組電阻的電機？”“兩繞組電阻可不可以接近相等？”,在學習“異步”的含義后,引導學生思考“有沒有”同步“的電機？”等等；發(fā)散思維的訓練可以培養(yǎng)人思維的靈活性,在發(fā)散思維訓練方面,首先是引導明確要解決的問題,把它確定為思維發(fā)散點,然后通過組織討論、引導聯(lián)想、誘導、啟發(fā)等方式引導學生對問題進行多方位、多層次、多角度的思考,尋找多種解決問題的辦法。比如為激發(fā)學生學習熱情,組織“單相電機的應用”的討論等；當然創(chuàng)新思維的形成需要從發(fā)散思維到聚合思維,再從聚合思維到發(fā)散思維的多次循環(huán),聚合思維主要包括抽象與概括、比較與類比、歸納與類比等思維能力。我們可以結合教學的實際滲透訓練,比如：在引導分析“根據(jù)特殊相位角時合成磁場的方向歸納旋轉(zhuǎn)磁場的形成”時,滲透“根據(jù)特殊歸納普遍”的思想方法學習；學習旋轉(zhuǎn)磁場帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的電機轉(zhuǎn)動原理時,采用與三相電機比較學習的方式,加強“類比”的思維訓練等等?？傊?結合教學內(nèi)容強化思維訓練,可以充分挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛能,激發(fā)創(chuàng)新意識,增強創(chuàng)新能力。當然,根據(jù)凱恩雙氏的腦心學習原則,我們必須明確,創(chuàng)新過程需要綜合調(diào)動腦身心三位一體的潛能,讓身心、思維情緒、意識和無意識、自我和他人等有機聯(lián)系在一起。因此創(chuàng)新教學要努力激發(fā)學生的全腦創(chuàng)造潛能,而不是僅僅強調(diào)部分思維能力。

(四)建立開放的課堂教學體系,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。

系統(tǒng)原理認為：任何系統(tǒng)只有與外界進行豐富的交流和轉(zhuǎn)換,才能促進系統(tǒng)發(fā)展。用這一原理審視我們的課堂教學,就應該建立開放的課堂教學體系。這包括：教學方法的開放、教學形式的開放、教學內(nèi)容的開放、教學手段的開放和教學空間的開放等等。

在本項教學中,我主要實行項目教學法和理實一體教學法,還綜合應用了創(chuàng)設情境、(視頻動畫實物等)直觀展示、學習指導、討論教學等多種教學方法；在學法方面,采用了小組合作學習、自主學習、做中學、參觀學習等多種學法,總之,切實貫徹教師為主導學生為主體的教學思想,這是教學方法的開放；在教學形式上,主要采取了討論教學、啟發(fā)式教學、參觀教學、實驗實訓等等,這是教學形式的開放；本課中,我還綜合應用了多媒體課件,視頻播放、動畫展示、實物教具等多種教學手段；本項目教學分參觀工廠和課堂教學兩環(huán)節(jié),這體現(xiàn)了教學空間的開放；其中第一環(huán)節(jié)通過參觀,把電機的生產(chǎn)、裝配、檢測等工作過程導入教學實際,促進教學與工作過程對接；在課堂教學環(huán)節(jié),主要通過任務驅(qū)動實行“做中學”,各任務主要按照 “情境設置——實踐探究——討論探究——點撥升華——實踐應用”的思路組織教學,比如在電機結構和檢測部分,教學流程為：教師操作組裝電機動畫(情境設置)——分組拆裝電機(實踐探究)——小組討論電機的結構和電機兩相繞組的空間及連接關系(討論探究)——引導總結電機結構組成、引導分析電機檢測方法(點撥升華)——組織并指導分組檢測電機(實踐應用),教學過程體現(xiàn)了理實一體,體現(xiàn)了教學內(nèi)容的開放；總之,通過課堂教學的開放,讓學生在多邊的聯(lián)系、在生活和實踐中體驗知識技能生成,落實“自主、合作、探究、理論聯(lián)系實際”的學習理念。

為更好培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,在開放教學中,應著重做好以下幾點：1、探究式學習過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識?！耙粋€好的教師教人發(fā)現(xiàn)真理”。 創(chuàng)新能力不是教出來的,而是在學習中摸索出來的,比如安排“小組拆裝電機”進行實踐探究、討論探究“電機兩相繞組的空間及連接關系”等都是探究學習,通過探究學習,學生在自主學習、獨立思考、質(zhì)疑驗證、實踐操作、合作交流等活動中獲得參與體驗的機會,獲取創(chuàng)新的能力。2、“做中學”中落實理論聯(lián)系實際。“創(chuàng)新源于實踐”,通過“做” 聯(lián)結知識、技能和創(chuàng)新觀念、創(chuàng)新素質(zhì)等,通過理論聯(lián)系實際,實現(xiàn)從感性認識上升到理性認識,體會知識技能的生成,領悟科學方法,激發(fā)創(chuàng)新思維。比如在電機結構和檢測的學習中,先是分組拆裝電機這是“做中學”；在拆裝電機的基礎上,討論探究電機兩繞組關系,認識電機的檢測原理,再進行電機檢測的探究實驗,這些都是理論聯(lián)系實際原則的應用。3、鼓勵創(chuàng)新,激發(fā)創(chuàng)新熱情。在本項目教學中,我明確把“大膽質(zhì)疑”、“勇于探索創(chuàng)新”等創(chuàng)新觀念和提升實踐探究能力和創(chuàng)新思維等創(chuàng)新素質(zhì)列為教學目標和教學評價的內(nèi)容,發(fā)揮教學目標和教學評價的導向功能,激勵創(chuàng)新。我還加強以激勵性評價為主的過程評價,安排了電容電機接線實訓成果的展示環(huán)節(jié),幫助學生提升信心,激發(fā)學習動力。

三、指導課外學習,拓展學生創(chuàng)新能力。

秉承開放的原則,我還通過課前的前置學習、課后作業(yè)和第二課堂活動培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。在課前的前置學習部分,除設置雙基學習任務外,還設置了前置研究問題。比如在本教學項目,我設置的前置學習任務是：比較單相、三相異步電機的異同,并整理成一個簡要的學習報告。這樣通過前置研究問題,引導學生或網(wǎng)絡搜索、查閱教材,或動手實踐、結合生活實際仔細觀察等,對所學及其相關聯(lián)內(nèi)容進行涉獵,借此培養(yǎng)學生的自主學習能力和信息搜索能力。我還通過作業(yè)和第二課堂活動延伸學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),比如設計開放性作業(yè),或設計理論聯(lián)系實際的作業(yè)等等,幫助學生鞏固知識技能,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力；我在所教班級成立有電子電工興趣小組,主要活動是在課外進行實踐性探究或驗證,比如我們部署了課外活動任務——三相電機加電容改單相運行,引導小組成員課余時間網(wǎng)絡搜索學習,參觀電機維修店,小組研討等,這樣通過自主學習、合作學習,實踐中學習等逐步增強他們的創(chuàng)新能力；我還帶領他們開展科技創(chuàng)新活動,其中以電機知識為基礎的《綜合立體增氧裝置》和《可浮水的機殼中空電機》2014年共獲批國家實用新型專利四項。

總之, 對中職電子電工專業(yè)學生來說,學習專業(yè)知識技能固然重要,但學會學習、學會思考、學會應用所學解決實際問題更重要,作為教師,我們有責任挖掘每一位學生的潛能,培育他們的創(chuàng)新能力,為學生的成長和發(fā)展奠定基礎。

(作者單位：廣東省開平市吳漢良理工學校)

參考文獻

林麗萍. 中職《電工基礎》教學的創(chuàng)新能力培養(yǎng) 現(xiàn)代教育科學(中學教師 , 2014(4)

莊興林. 中職電子專業(yè)教學中創(chuàng)新能力培養(yǎng)策略探析 電子制作, 2014(18)

龔春燕. 《創(chuàng)新教學策略 》 北京師范大學出版社 2010.5(2013.7重印)

盧家楣. 教材內(nèi)容的情感型分析及其處理策略。心理科學,2000(1)