基于模塊化教學(xué)的《LED射燈設(shè)計與制作》課堂教學(xué)改革探索

鄭盛梅

【摘 要】本文分析了高職院校模塊化教學(xué)改革的現(xiàn)狀，重點關(guān)注了LED燈具設(shè)計與組裝課程的開展現(xiàn)狀，剖析了開展基于模塊化教學(xué)的《LED射燈設(shè)計與制作》課堂教學(xué)改革的意義。針對現(xiàn)在存在的問題，提出了本課堂教學(xué)改革的具體內(nèi)容和具體實施方案，確定了課程編排方式、上課方式、內(nèi)容選擇、教材選擇、考核方式等5大方面的內(nèi)容，并且探索了主模塊的劃分方式以及子模塊的具體內(nèi)容，對于LED燈具設(shè)計與制作方面的課程的開展與實施具有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)改革；模塊化

1 現(xiàn)狀分析與改革的意義

1.1 高職院校模塊化教學(xué)改革的現(xiàn)狀分析

模塊化教學(xué)法（MES），是20世紀(jì)70年代初由國際勞工組織研究開發(fā)出來的以現(xiàn)場教學(xué)為主，以技能培訓(xùn)為核心的一種教學(xué)模式，它一出臺就在許多國家，特別是發(fā)展中國家得到了廣泛應(yīng)用。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)由計劃轉(zhuǎn)向市場，我國的教育從“應(yīng)試教育”轉(zhuǎn)向“素質(zhì)教育”，該教學(xué)模式以其靈活性、針對性、現(xiàn)實性、經(jīng)濟(jì)性的特點，越來越受教育理論工作者及各類職業(yè)技術(shù)學(xué)校的關(guān)注[1-2]。

我國各大專院校都積極展開了不同專業(yè)的模塊化教學(xué)培養(yǎng)模式研究與探索。第四軍醫(yī)大學(xué)進(jìn)行了器官系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)模塊化教學(xué)初探，采用理論、講座、實驗和基于問題的學(xué)習(xí)等多種方式，教師聯(lián)合備課和穿插授課，探索適合神經(jīng)科學(xué)的整體授課模式，提高了學(xué)員學(xué)習(xí)能力，也促進(jìn)了教師授課能力和知識結(jié)構(gòu)的提高[3]。黃石廣播電視大學(xué)陽新分校開展了模塊化教學(xué)在電工技能實訓(xùn)中的應(yīng)用分析，提出了模塊化教學(xué)在電工技能實訓(xùn)中的應(yīng)用，在整個實施過程中注重合理模塊分類教學(xué)，注重模塊化實驗環(huán)節(jié)，明確實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和教師的教學(xué)能力都有所提高[4]。

1.2 LED燈具設(shè)計與組裝課程的開展現(xiàn)狀分析

LED以前主要應(yīng)用于指示、顯示、背光源等領(lǐng)域，近年來隨著LED光效的提高及散熱技術(shù)的進(jìn)步才逐漸被應(yīng)用于照明領(lǐng)域。但是LED燈具的設(shè)計與組裝課程在高校中的開設(shè)還是剛剛起步，可供借鑒的經(jīng)驗不多。

大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院開展了《LED封裝與檢測技術(shù)》一體化模式教學(xué)改革的研究與實踐，通過“教學(xué)做”一體化改革實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，在LED封裝與檢測實訓(xùn)基地的情境下開展基于工作過程的教學(xué)做一體化的項目式教學(xué)。將理論教學(xué)教室和實訓(xùn)場地合一，創(chuàng)設(shè)真實的工作情境，實現(xiàn)教學(xué)過程的優(yōu)化[5]。廈門市集美職業(yè)技術(shù)學(xué)院進(jìn)行了“理實一體化”在《LED應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)中的實踐，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，將理論、實驗、實訓(xùn)等教學(xué)內(nèi)容一體化設(shè)置；理論和實踐交替進(jìn)行，形象和抽象交錯出現(xiàn)。由此形成融合知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體的一體化課程模式[6]。

1.3 開展基于模塊化教學(xué)的《LED射燈設(shè)計與制作》課堂教學(xué)改革的意義

根據(jù)我校信息工程學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展“創(chuàng)特爭優(yōu)”行動計劃任務(wù)書（2016-2018年），半導(dǎo)體照明方向是計劃內(nèi)擬新開設(shè)的方向?！禠ED射燈設(shè)計與制作》在該方向內(nèi)是一門專業(yè)核心課，學(xué)生必須熟練掌握，但同時其又是一門相對比較新的課程，在實施的過程中將會遇到以下問題：

1）理論教學(xué)與技能訓(xùn)練脫節(jié)；

2）實際操作中與時俱進(jìn)的設(shè)備匱乏；

3）師資隊伍很難達(dá)到相應(yīng)要求。

將模塊化教學(xué)應(yīng)用于《LED射燈設(shè)計與制作》課程中是一種全新的以及有益的嘗試，是有現(xiàn)實意義的。學(xué)生通過“做中學(xué)，學(xué)中做”，可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和積極性，每一個模塊都能做出產(chǎn)品的一部分，學(xué)生將所有的模塊都完成以后，就可以組裝成一個完整的產(chǎn)品，可以大大提高他們的主觀能動性以及成就感。教師也可以發(fā)揮各自的專業(yè)特長，對某個模塊比較熟悉的以及經(jīng)驗比較豐富的老師就可以擔(dān)任這個模塊的教學(xué)任務(wù)，在多次講授的過程中熟能生巧，將知識融會貫通，用最恰當(dāng)?shù)姆绞揭虿氖┙?，讓學(xué)生盡快接受，這樣可大大提高教學(xué)質(zhì)量。

2 本課堂教學(xué)改革的具體改革內(nèi)容

本項目將在課程編排方式、上課方式、內(nèi)容選擇、教材選擇、考核方式等5個方面進(jìn)行課堂教學(xué)改革。

在課程編排上，將打破一門課程只傳授一個方面的知識或者技能，而是根據(jù)產(chǎn)品所涉及到的光學(xué)，電學(xué)，熱學(xué)，機(jī)械，材料等各個不同的領(lǐng)域，將課程劃分成為相應(yīng)的模塊。同一門專業(yè)技能課程作為一個教學(xué)模塊，集中在連續(xù)的幾周內(nèi)組織完成教學(xué)、實訓(xùn)、考核（考試），一個模塊完成以后，再轉(zhuǎn)入下一個模塊的學(xué)習(xí)。這樣學(xué)生學(xué)習(xí)的知識點和技能就有一定的集中性與連貫性，教師也可以根據(jù)課程和學(xué)生的特點采取不同的教學(xué)方法與教學(xué)要求，靈活調(diào)整每一個模塊的教學(xué)時間和教學(xué)內(nèi)容，因材施教，激起每個學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終可以使學(xué)生把每一個模塊都串聯(lián)起來，從而實現(xiàn)整個課程系統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)和實踐目標(biāo)。

在上課的方式上，采取小班化教學(xué)，每個班級10名左右學(xué)生，在LED開發(fā)工作室進(jìn)行教學(xué)與實踐。此工作室是集教、學(xué)、做于一體的多功能實訓(xùn)室，可以保證整個項目化教學(xué)過程的順利實施。在講授相關(guān)理論知識時，采用多媒體課件的方式，教師還可以展示相關(guān)的實物，使學(xué)生有更直觀的認(rèn)識。在進(jìn)行實踐操作時，可以直接在旁邊的工作臺上進(jìn)行，學(xué)生可以操作相關(guān)的儀器設(shè)備，進(jìn)行現(xiàn)場組裝與檢測，檢測結(jié)果不符合預(yù)期時教師可以現(xiàn)場分析原因及幫助學(xué)生解決問題。

在內(nèi)容的選擇上，要根據(jù)每個學(xué)生不同的基礎(chǔ)和不同的掌握程度，提出不同的要求。對于優(yōu)等生，出一些提高性的題目，指導(dǎo)他們思考完成；對于中等生，指導(dǎo)他們?nèi)鎻?fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)知識，加以歸納總結(jié)，并與前面所學(xué)知識聯(lián)系起來，形成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，能夠完成一般性題目要求；對于暫時學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，指導(dǎo)他們先閱讀教材，對基本的知識做到心中有數(shù)，牢固掌握基本知識點和基本操作。

在教材的選擇上，不局限于某一本特定的教材，而是要強(qiáng)調(diào)教材的專業(yè)性和實戰(zhàn)性。對每個模塊所需的教材，不采用按章節(jié)分類的傳統(tǒng)模式，而是根據(jù)不同模塊要解決的工種內(nèi)容的需求來選擇教材。不同模塊可以選擇不同的教材，為了避免學(xué)生購買太多的教材，可以在每次上課前將本次的課程內(nèi)容放到互聯(lián)網(wǎng)上，學(xué)生可以事前預(yù)習(xí)，做到心中有數(shù)；在上課的過程中遇到問題時也可以及時查閱。

在考核方式的選擇上，應(yīng)該更注重過程的監(jiān)控，而降低結(jié)果的比重。這門課程的學(xué)習(xí)結(jié)果是開放性的，每個學(xué)生完成的射燈可能都有不同的功率，光通量，發(fā)光角度，光強(qiáng)度，壽命，以及不同的電源抗干擾性。學(xué)生在整個設(shè)計過程中材料的選擇，元器件的選擇，以及工藝過程的可靠性控制都會影響最終產(chǎn)品的性能。在評價學(xué)生某一個模塊或者這門課程的完成情況時，應(yīng)該更注重他們不同選擇的合理性，只要他們能夠合理解釋每一步驟，有充分的理論依據(jù)和實踐的可操作性，就應(yīng)該認(rèn)可他們對于這一模塊的學(xué)習(xí)是有成果的。

3 具體實施方案

《LED射燈設(shè)計與制作》由7個主模塊組成，每個主模塊又分為若干個子模塊。每個主模塊都是一個獨立的項目，由理論教學(xué)和實踐操作環(huán)節(jié)構(gòu)成，7個主模塊之間又緊密聯(lián)系，后面的模塊中許多材料，參數(shù)，結(jié)構(gòu)的選擇都由前面的模塊的結(jié)果所決定，所以要將這7個模塊作為一個整體來考慮才能保證課程的順利實施。具體的模塊劃分方式如下：

1）LED燈珠的選擇： 子模塊包括LED燈珠的分類，射燈中燈珠數(shù)量的確定，燈珠的封裝形式，以及燈珠的檢測與結(jié)果分析等。

2）透鏡的選擇：子模塊包括透鏡的材料，透鏡的出光角度及其決定因素等。

3）散熱器的選擇：子模塊包括散熱器的材料，散熱器的大小及決定因素，散熱器的形狀及決定因素等。

4）PCB設(shè)計與制作：子模塊包括PCB的材料，光源的布板形式及其決定因素，PCB板的設(shè)計，制作與性能檢測等。

5）驅(qū)動器設(shè)計與制作：子模塊包括恒流/穩(wěn)壓的選擇，降壓方式的選擇，驅(qū)動器的設(shè)計，制作與性能檢測等。

6）LED射燈的組裝：子模塊包括LED燈珠的回流焊工藝，導(dǎo)熱硅脂的選擇，PCB的固定，透鏡的固定，以及電源與燈泡的連接等。

7）LED射燈的檢測：子模塊包括光性能的檢測，電性能的檢測，以及電氣安全性能的檢測等。

4 結(jié)語

本文分析了目前國內(nèi)高職院校開展模塊化課堂教學(xué)改革的現(xiàn)狀與面臨的問題，并且提出了《LED射燈設(shè)計與制作》課程教學(xué)的改革具體內(nèi)容與具體實施方案，具有一定的借鑒意義?！禠ED射燈設(shè)計與制作》將整個課程劃分為7個相對獨立的模塊，學(xué)生對某個模塊掌握得不是很到位時，對于其他模塊的學(xué)習(xí)影響不是太大。這7個模塊都可以學(xué)到某一方面的知識，訓(xùn)練相應(yīng)的技能，學(xué)生可以在整個過程中嘗試不同的知識方向和技能方向，找到自己的興趣點和擅長點，只要熟練掌握其中的某一個模塊并加以融會貫通，畢業(yè)以后就能找到相應(yīng)的工作崗位，大大提高了學(xué)生的就業(yè)率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張紹軍.概念廓清及其互動機(jī)理——當(dāng)前教學(xué)改革中課程與課堂關(guān)系的新認(rèn)識[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報，2016（1）：52-59.

[2]朱敏玲，張偉，侯凌燕.基于Proteus的微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2016（1）：155-160.

[3]王文挺，鄺芳，羅層，邢俊玲，徐暉，胡三覺.器官系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)模塊化教學(xué)初探[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床，2015（7）：1008-1010.

[4]李相逵.模塊化教學(xué)在電工技能實訓(xùn)中的應(yīng)用分析[J].價值工程，2011（36）：174.

[5]于雯雯.《LED封裝與檢測技術(shù)》“教學(xué)做”一體化模式教學(xué)改革的研究與實踐[J].考試周刊，2014（3）：12-14.

[6]夏威.LED應(yīng)用技術(shù)課程一體化教學(xué)設(shè)計與思考[J].職業(yè)，2015（11）：23-24.

[責(zé)任編輯：田吉捷]