“教學(xué)做合一”的“電工電子學(xué)”課程教學(xué)研究

閆　潤

(江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系， 江蘇 句容 212400)

0　引言

“電工電子學(xué)”課程是高等職業(yè)院校工科類專業(yè)開設(shè)的電類專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)體系中占有十分重要的位置。如何以教學(xué)體系需求為牽引，建立面向工作崗位的“電工電子學(xué)”課程教學(xué)模式對(duì)提高該課程的教學(xué)效果具有重要意義。目前已有不少文獻(xiàn)報(bào)道了“電工電子學(xué)”課程教學(xué)改革成果，如文獻(xiàn)[1]依托電工電子實(shí)訓(xùn)開展大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，取得了實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革與大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃雙贏的效果；文獻(xiàn)[2]采用Multisim仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改革，降低了硬件資源的損耗，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；文獻(xiàn)[3]構(gòu)建了分級(jí)分類教學(xué)平臺(tái)，實(shí)施多模式、多層次、多方位教學(xué)，從而提高電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的整體教學(xué)質(zhì)量；文獻(xiàn)[4]針對(duì)卓越計(jì)劃的教育需求，圍繞少課時(shí)“電工電子學(xué)”課程研究改革方案，進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐探索，實(shí)踐表明該方案能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高實(shí)際應(yīng)用能力。

這些成果表明，高職院校工科專業(yè)的課程建設(shè)與改革應(yīng)結(jié)合本院高職學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行探索。本文圍繞高等職業(yè)教育的定位及信息化教學(xué)方法，依托我院系教學(xué)研究課題項(xiàng)目，開展了基于“教學(xué)做合一”的“電工電子學(xué)”課程信息化教學(xué)模式研究。

1　教學(xué)現(xiàn)狀

我院“電工電子學(xué)”課程分為兩部分：①理論課程主要內(nèi)容包括電工基礎(chǔ)、模擬電子、數(shù)字電子、電力電子四部分；②實(shí)踐課程主要包括電工維修、電力拖動(dòng)、電子焊接等實(shí)訓(xùn)以及相關(guān)理論課的實(shí)驗(yàn)課程。

在教學(xué)過程中，教師不僅要使學(xué)生掌握電工電子的基本理論，還要訓(xùn)練其掌握實(shí)踐操作技能。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師講授為主，側(cè)重于理論學(xué)習(xí)，教學(xué)大綱規(guī)定的實(shí)踐環(huán)節(jié)，通常使用“填鴨式”教學(xué)，照本宣科講解實(shí)踐步驟，造成了教學(xué)重理論、輕實(shí)踐，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與性不高等問題。依據(jù)我院系10級(jí)～12級(jí)部分專業(yè)學(xué)生學(xué)情調(diào)查，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，僅50%的學(xué)生認(rèn)為對(duì)基本的概念、電路原理、分析計(jì)算方法能熟練掌握，近30%的學(xué)生反映未能有效掌握學(xué)習(xí)方法，超過20%的學(xué)生認(rèn)為自己電工電子的實(shí)踐能力不足。同時(shí)，授課教師也認(rèn)為教學(xué)資源的限制使得教師在課程的開展過程中力不從心。存在如實(shí)驗(yàn)采用的硬件平臺(tái)數(shù)量有限，綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目缺乏新意等問題，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。

2 “教學(xué)做合一”信息化教學(xué)模式提出

陶行知先生提出的“教學(xué)做合一”教學(xué)理論中，“做”是核心，“教”與“學(xué)”均以“做”為基礎(chǔ)[5]。該理論強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，也指出了教師在整個(gè)教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用?！督逃筷P(guān)于加強(qiáng)高職高專教育人才培養(yǎng)工作的意見》中指出：高職教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的，德、智、體、美等方面全面發(fā)展的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才，即高職教育的目標(biāo)是培養(yǎng)高端技能型人才，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、應(yīng)用能力。可見“教學(xué)做合一”教學(xué)理論完全符合高職教育技能培養(yǎng)這一目標(biāo)。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來和教育信息化的發(fā)展，“教學(xué)做合一”也迎來了新的發(fā)展[6]。我院電工電子教學(xué)團(tuán)隊(duì)長期在教學(xué)一線從事“電工電子學(xué)”課程的理論與實(shí)踐教學(xué)工作，對(duì)“電工電子學(xué)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀有充分認(rèn)識(shí)。他們還依托學(xué)院農(nóng)博園、茶博園兩大實(shí)訓(xùn)基地，開展過農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、智能灌溉施肥系統(tǒng)、微型植物工廠等科研項(xiàng)目的研究。這些經(jīng)歷的積累，為“教學(xué)做合一”新模式的實(shí)施提供了條件和保障。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多次信息化教學(xué)培訓(xùn)，結(jié)合一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為傳統(tǒng)的“做”、“教”、“學(xué)”只有采用信息化手段才能再次綻放光彩。故而提出了基于“教學(xué)做合一”的信息化教學(xué)模式，并在“電工電子學(xué)”課程中進(jìn)行探索與實(shí)踐。

3　教學(xué)做合一信息化教學(xué)的實(shí)施

3.1　變實(shí)訓(xùn)室為課堂的信息化教學(xué)模式

2013年開始，我院電工電子教學(xué)團(tuán)隊(duì)就開始逐步引入信息化教學(xué)手段，踐行“教學(xué)做合一”教學(xué)理論。首先團(tuán)隊(duì)教師依據(jù)“電工電子學(xué)”課程教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)內(nèi)容分成不同項(xiàng)目錄制微課視頻，上傳教案和項(xiàng)目內(nèi)容到學(xué)院教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生登陸教學(xué)平臺(tái)在課前完成預(yù)習(xí)作業(yè)。針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、汽車檢測與維修等不同專業(yè)，設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)盡量貼近專業(yè)特色，例如對(duì)汽車檢測與維修專業(yè)學(xué)生講授電路知識(shí)時(shí)，引用具體的汽車車燈電路進(jìn)行舉例講解；在對(duì)數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生講授關(guān)于晶體管放大電路時(shí)，引用數(shù)控機(jī)床上的故障診斷電路進(jìn)行舉例講解。課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)力爭做到“三結(jié)合”，即信息化條件與實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)相結(jié)合、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、工程實(shí)踐與學(xué)院特色相結(jié)合，以此推進(jìn)“教學(xué)做合一”模式。同時(shí)，將“電工電子學(xué)”課程的教學(xué)場所移至實(shí)訓(xùn)室，以實(shí)訓(xùn)室為創(chuàng)新教育的平臺(tái)，結(jié)合我院農(nóng)林專業(yè)特色，跨學(xué)科設(shè)計(jì)項(xiàng)目，拓寬學(xué)生的思維，如在學(xué)習(xí)時(shí)序邏輯電路時(shí)，課前布置任務(wù)讓學(xué)生參觀學(xué)院農(nóng)學(xué)園藝系溫室大棚育苗室，觀察定時(shí)滴灌裝置。在課堂教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生如何應(yīng)用555定時(shí)器原理開發(fā)定時(shí)滴罐裝置，現(xiàn)場焊接制作數(shù)字芯片電路并調(diào)試功能，通過讓學(xué)生“做”來推動(dòng)了教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”，以項(xiàng)目促進(jìn)“教學(xué)做合一”的實(shí)施。

3.2　進(jìn)階式、信息化的項(xiàng)目教學(xué)法

進(jìn)階式信息化項(xiàng)目教學(xué)是指將“電工電子學(xué)”課程中的“電工基礎(chǔ)”、“模擬電子”、“數(shù)字電子”、“電力電子”四塊教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，使之成為學(xué)生喜愛的類似“升級(jí)游戲”的教學(xué)項(xiàng)目[7]。從初級(jí)入門項(xiàng)目“電路的識(shí)別和組裝”開始，逐步提升項(xiàng)目層次，并保持一定梯度，當(dāng)四塊教學(xué)內(nèi)容全部完成以后便進(jìn)行電工電子的綜合項(xiàng)目訓(xùn)練。在這個(gè)升級(jí)過程中，教師首先制作多個(gè)Proteus仿真教學(xué)案例，上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用該仿真軟件，了解電路原理，虛擬調(diào)試電路，初步掌握知識(shí)點(diǎn)和項(xiàng)目任務(wù)。在課中，教師發(fā)放項(xiàng)目任務(wù)書和電路原理圖，學(xué)生分組討論，列出所需元器件清單，設(shè)計(jì)布線圖，領(lǐng)取元器件，小組協(xié)作，完成項(xiàng)目內(nèi)容，教師在此過程中巡視指導(dǎo)，針對(duì)個(gè)別理論不清晰之處單獨(dú)講解。以數(shù)字電子模塊的搶答器制作項(xiàng)目為例，學(xué)生通過課前觀看微課視頻，預(yù)先對(duì)本項(xiàng)目的難點(diǎn)數(shù)字邏輯電路相關(guān)理論知識(shí)有所了解，然后通過Proteus仿真教學(xué)案例包，學(xué)習(xí)在線模擬搶答過程中數(shù)碼管顯示狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上教師按照工作原理圖(圖1)所示流程，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析搶答器工作原理，查找數(shù)字電路芯片手冊(cè)(圖2)，對(duì)芯片進(jìn)行選型，然后設(shè)計(jì)搶答電路器原理圖(圖3)，再在搶答器布線圖紙上草繪布線，最后焊接并調(diào)試搶答器實(shí)物(圖4)。按照上述步驟的實(shí)施過程中，學(xué)生小組協(xié)作，主動(dòng)去“學(xué)”，任課教師給予適度的指導(dǎo)，即“教”，最終實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)，即動(dòng)手“做”。

圖1　搶答器工作原理圖

圖2　選用芯片引腳圖

圖3　搶答器電路原理圖

圖4　搶答器實(shí)物圖

通過這樣的教學(xué)模式改革，教學(xué)團(tuán)隊(duì)將13～15級(jí)各專業(yè)的“電工電子學(xué)”課程出勤率、理論考核以及實(shí)踐技能考核成績與11級(jí)～12級(jí)對(duì)應(yīng)專業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)均有明顯提高，如表1所示。

表1　電工電子課程教學(xué)統(tǒng)計(jì)表

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，還獲得了如下收獲：①選拔電工電子理論和實(shí)踐技能較強(qiáng)的學(xué)生參與了各類學(xué)生感興趣的科研課題，使學(xué)生不僅鞏固本門課程，還可拓展相關(guān)專業(yè)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生個(gè)性化發(fā)展[8]；②在選拔的學(xué)生中多名學(xué)生申報(bào)江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目獲得省級(jí)立項(xiàng)；③我系已建成農(nóng)業(yè)GE自動(dòng)化中心、羅克韋爾實(shí)訓(xùn)中心、電工電子實(shí)訓(xùn)室、電機(jī)拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)室、電氣控制實(shí)訓(xùn)室等，總資產(chǎn)達(dá)2000余萬元，有效保障了“電工電子學(xué)”課程“教學(xué)做合一”信息化教學(xué)改革順利開展。

4　結(jié)語

3年來，我院“電工電子學(xué)”課程教學(xué)依據(jù)行業(yè)人才需求特點(diǎn)，應(yīng)用基于“教學(xué)做合一”理論的信息化教學(xué)模式，對(duì)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)按“進(jìn)階式”進(jìn)行規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)依托科研課題，關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，增設(shè)了綜合性、創(chuàng)新性項(xiàng)目，以科研和工程實(shí)踐促進(jìn)教學(xué)改革，取得一定成果。為了培養(yǎng)寬口徑、具備創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才，我們將繼續(xù)探索基于“教學(xué)做合一”理論的信息化教學(xué)模式，推進(jìn)“電工電子學(xué)”課程向更高層次發(fā)展。

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