基于問題驅(qū)動的信息化教學(xué)設(shè)計

屠超 程延偉 李久超

摘 要：裝備教學(xué)的實裝教學(xué)一直是職業(yè)技術(shù)院校的重點，而在以往的教學(xué)中，由于裝備空間小、互動性差等因素導(dǎo)致教學(xué)效果很不理想，特別是由于教學(xué)方法不得當(dāng)，導(dǎo)致教員的講授與學(xué)員的學(xué)習(xí)不能有效地形成對接，還沒開始學(xué)習(xí)，學(xué)員已經(jīng)有了厭倦和畏難情緒。針對這些問題，利用信息化手段解決教學(xué)難題，并利用問題驅(qū)動的教學(xué)方法，始終以學(xué)員為主體，教員為輔助，引導(dǎo)學(xué)生自己去完成課程的學(xué)習(xí)，教員只是在恰當(dāng)?shù)臅r候創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境，提供教學(xué)資源，最終達到良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：裝備教學(xué) 信息化 問題驅(qū)動

中圖分類號：G322 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（a）-0150-02

1 背景

某型裝備的信號調(diào)整是裝備維護的重要科目，信號調(diào)整的好壞直接影響著裝備運行的穩(wěn)定性和快速性，如何進行有效的調(diào)整，就是本節(jié)課授課的內(nèi)容。

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，信號主要通過坐標(biāo)板、彈簧秤等簡單工具進行靜態(tài)的檢查和調(diào)整，而在使用者手中主要通過簡單方式概略進行檢查，這不僅難以滿足復(fù)雜使用環(huán)境下對裝備的精度要求，更重要的在教學(xué)活動中，大大增加了學(xué)員認知的難度，降低了學(xué)習(xí)效率。

為此，在教學(xué)條件建設(shè)中開發(fā)了信號系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)平臺。該系統(tǒng)不僅可以模擬裝備在不同路面下行進過程中的振動狀態(tài)，還可以對運動軌跡進行實時的監(jiān)測。這樣不僅可以對信號系統(tǒng)的動態(tài)性能進行檢查和調(diào)整，還大大提高了授課的效率。下面就以下幾個方面進行本節(jié)課的課程設(shè)計。

2 教學(xué)設(shè)計

2.1 教學(xué)分析

2.1.1 教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)課選自某裝備信號系統(tǒng)綜合修理這門課程，本節(jié)課在整個課程中處在第二模塊中級修理實施方案的第四單元系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，在前面的課程中已經(jīng)完成了上裝的吊裝、部件的拆裝和調(diào)試，并將其安裝在信號系統(tǒng)聯(lián)調(diào)平臺上進行聯(lián)調(diào)。

2.1.2 教學(xué)對象

教學(xué)對象是維修專業(yè)二年級學(xué)生，課前，學(xué)員已經(jīng)完成了相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)，具備了一定的知識儲備和動手能力，初步形成了修理的專業(yè)思維。但大部分同學(xué)抽象思維較弱，對于信號這種抽象的事物理解起來比較困難。同時，雖然具有一定的知識儲備，但還不能有效地將理論與實踐聯(lián)系在一起。不過他們這個年紀(jì)對于新生事物的接受比較快，特別是對電子化的一些信息手段興趣濃厚。

2.1.3 教學(xué)目標(biāo)

因此，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是首先讓學(xué)員知道什么是剛性？為什么要調(diào)整剛性以及怎樣調(diào)整剛性？在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)員獨立完成剛性檢查調(diào)整的能力、理論與實踐融會貫通的能力和開展組織訓(xùn)練的能力，通過學(xué)習(xí)，提高自主學(xué)習(xí)自信心并且培養(yǎng)遇到難題不畏懼、不退縮的優(yōu)良品質(zhì)。

2.1.4 重點難點

作為實訓(xùn)課目，如何讓學(xué)員熟練掌握剛性的調(diào)整方法是本節(jié)課的重點。而如何將剛性的外在表現(xiàn)和內(nèi)在原理融會貫通則是本節(jié)課的難點。

2.2 教學(xué)設(shè)計

2.2.1 信息化應(yīng)用

在傳統(tǒng)教學(xué)中，存在著以下不足：

（1）預(yù)習(xí)效果差、學(xué)員課前準(zhǔn)備不足。

（2）裝備少、學(xué)員練習(xí)次數(shù)少。

（3）無法在課堂進行實裝行進間的演示，教學(xué)效果不直觀。

（4）信號太抽象，學(xué)員理解起來較困難。

（5）裝備不方便觀察，車上車下不能形成很好的交互。

為此，在課堂教學(xué)當(dāng)中引入信息化教學(xué)手段以提高教學(xué)效果，主要有以下幾方面。

（1）學(xué)員利用教學(xué)資源網(wǎng)平臺進行課前預(yù)習(xí)，教員利用網(wǎng)絡(luò)平臺的統(tǒng)計功能監(jiān)測學(xué)員的預(yù)習(xí)情況。

（2）開發(fā)了信號系統(tǒng)虛擬仿真軟件，方便學(xué)員課前熟悉裝備，利用模擬練習(xí)增加學(xué)員的練習(xí)次數(shù)。

（3）建設(shè)了信號系統(tǒng)綜合維修平臺，可以模擬不同路況下裝備的振動情況，自動測量運動軌跡，實時測量信號系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)，在移動終端上給出測量結(jié)果。這樣便于對信號系統(tǒng)動態(tài)性能的實時觀察和檢測，提高了教學(xué)的直觀性。

（4）在裝備內(nèi)部安裝攝像頭和無線傳輸設(shè)備，將車內(nèi)的影像實時傳輸?shù)酱笃聊簧希密噧?nèi)通話器實現(xiàn)車上和車下的實時通訊。

2.2.2 教學(xué)流程

整個教學(xué)流程采用課前理論預(yù)習(xí)、虛擬仿真；課上自主探究、動手實踐；課后深化拓展、考核監(jiān)測這樣理論、虛擬和實操相結(jié)合的一體化教學(xué)模式。

2.3 教學(xué)實施

通過課前教學(xué)資源網(wǎng)的理論預(yù)習(xí)和虛擬仿真訓(xùn)練平臺的仿真訓(xùn)練，學(xué)員初步具備了剛性檢查與調(diào)整的知識儲備和技術(shù)能力。

在課堂上始終以問題為牽引，由學(xué)員自己去發(fā)現(xiàn)問題、分析原因和解決問題。

2.3.1 觀察現(xiàn)象

首先，由學(xué)員自主觀察實裝的性能指標(biāo)，判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。通過實時采集的信號曲線和運動軌跡，再結(jié)合黑板上的信號流程圖，三位一體地進行信號分析。

2.3.2 分組討論

通過分析，以小組為單位給出解決方案，教員此時只把其中的安全隱患進行去除，至于方案的正確與否全靠學(xué)員自己上車進行驗證。

2.3.3 自主驗證

在自主驗證環(huán)節(jié)，正確的方案可以解決問題，不正確的方案更能讓學(xué)員全方位地掌握解決問題的方法。由于受到車下教員和其他學(xué)員的實時監(jiān)控，這樣一個人的問題也就變成了所有人的問題，一個組的收獲也變成了所有組的收獲。在這個環(huán)節(jié)中，教員要及時引導(dǎo)學(xué)員思考，幫助他們不斷修正和完善解決方案。

2.3.4 講解示范

教員在車內(nèi)進行講解和操作示范，學(xué)員在車外通過大屏實時觀看教員的操作過程，以此來規(guī)范操作步驟，解決了車內(nèi)空間狹小、不方便觀察、車上車下不能形成很好的交互的問題。

2.3.5 小結(jié)拓展

最后通過小結(jié)講評來解決共性問題并留下課后作業(yè)，即如果沒有這些先進的監(jiān)測手段，例如在野外環(huán)境下如何進行應(yīng)急檢查調(diào)整？這既對內(nèi)容進行了拓展也對原理進行了深化，使學(xué)員能對所學(xué)靈活應(yīng)用，舉一反三。

2.3.6 課后深化

課后，除了提交課上留下的作業(yè)，學(xué)員還需要重新在虛擬平臺進行仿真操作。教員根據(jù)課前課后兩次模擬操作的數(shù)據(jù)來分析學(xué)員對內(nèi)容的掌握情況，方便之后查缺補漏。

2.4 教學(xué)效果

這種理虛實一體化的教學(xué)模式，使信號系統(tǒng)動態(tài)性能的檢查與調(diào)整更加形象直觀，便于學(xué)員在更短的培訓(xùn)時間內(nèi)快速達到能力要求。

這種融入了信息化手段的授課較之傳統(tǒng)授課，學(xué)員興趣更濃厚，學(xué)習(xí)效率更高。通過前后考試成績的對比，信息化授課不論是從平均分還是通過率都大大優(yōu)于傳統(tǒng)授課的成績。同時大大減少了裝備損耗，這不僅達成了課前設(shè)定的知識目標(biāo)，還使學(xué)員練就了核心專業(yè)技能，更主要的是加深了學(xué)員對剛性的理解。

采用問題驅(qū)動的教學(xué)法，使學(xué)員在自主構(gòu)建、自我否定、自覺完善的循環(huán)中不斷探索，不僅形成了思維模式，更增強了他們遇到難題攻堅克難的信心。

參考文獻

[1] 張雪鑫，陳慶文.基于問題驅(qū)動的士官高等職業(yè)技術(shù)教育[M].吉林：吉林大學(xué)出版社，2015：121-124.

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