張金剛
本文系中國職工教育和職業(yè)培訓(xùn)協(xié)會2019年重點研究課題“中職電類專業(yè)理虛實一體化教學(xué)模式的研究——以《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程為例”(課題編號2019112)的研究成果。
理虛實一體化教學(xué)模式,有效解決由于理論實踐脫節(jié)造成的難以理解、實訓(xùn)操作上手慢、操作不規(guī)范,設(shè)備元件過多損壞的諸多問題。在此基礎(chǔ)構(gòu)建基于信息化手段的理虛實一體教學(xué)情境,利用現(xiàn)代化教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,不僅實現(xiàn)理虛實三者更好有機融合,豐富了學(xué)習(xí)途徑,打破時間空間限制,而且突破專業(yè)知識教學(xué)重點、崗位技能訓(xùn)練難點和職業(yè)能力形成要點。
理虛實一體化;電子技術(shù);信息化技術(shù)
一、中職電子技術(shù)的重要地位
隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等人工智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,一大批產(chǎn)業(yè)將會被帶動轉(zhuǎn)型升級,市場對專業(yè)人才的要求會不斷提高。掌握現(xiàn)代智能電子、電氣(器)設(shè)備的基本知識和工作原理,具有較強的實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力,必將成為市場選用人才的首要標準和中職學(xué)校的培養(yǎng)目標。中職《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程是中職電類專業(yè)一門非常重要的基礎(chǔ)課程,承擔著承上啟下,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)儲備基礎(chǔ)知識的作用,同時又扮演著適應(yīng)當前新興人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)入門的重要使命。
二、當前中職電子技術(shù)課程教學(xué)存在的問題
我校電子技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀是先在教室學(xué)習(xí)電子技術(shù)理論,然后去實訓(xùn)室進行電子技術(shù)相關(guān)實操。教室開展教學(xué)時,一名老師同時面對30多名學(xué)生,學(xué)生接受信息的媒介為黑板和多媒體。教學(xué)手段單一,學(xué)生動手實踐機會少。實訓(xùn)室設(shè)備擺放、功能區(qū)劃分不合理,根本無法有效示范指導(dǎo)和教學(xué)管理,導(dǎo)致教學(xué)效果往往事倍功半。與電子技術(shù)課程緊密相關(guān)的電路板設(shè)計軟件Protel DXP課程也被單獨安排在機房。電子技術(shù)的理論學(xué)習(xí)、實操訓(xùn)練、電路板軟件設(shè)計課程本來是相輔相成的有機統(tǒng)一體,實際教學(xué)中卻從時間、空間上被割裂開。
由于我校所在地區(qū)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差、習(xí)慣差,自我管理能力差。傳統(tǒng)教學(xué)很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,電子技術(shù)又是一個專業(yè)性和實踐性都很強的一門課程,如果理論實操不能很好的有機融合,那么不僅這門課程學(xué)不好,也會影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí),有可能讓學(xué)生放棄該課程學(xué)習(xí)。更別提適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展,滿足社會需求。
三、解決方案與建議
鑒于中職電子技術(shù)課程的重要,內(nèi)容抽象難懂的特點,日常教學(xué)存在理論實操脫節(jié)的問題。根據(jù)中職生“好奇心強”,“喜歡動手”,“愛表現(xiàn)”的特點,從教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進行革新,建立符合中職生學(xué)習(xí)特點的學(xué)習(xí)模式和信息化環(huán)境,實現(xiàn)中職生的育人目標。
以中職電子技術(shù)典型工作任務(wù):直流穩(wěn)壓電源制作與調(diào)試為例。需要掌握的知識技能目標:識別元件圖形文字符號,知道元件功能作用,能說清楚直流穩(wěn)壓電源工作原理,能分析每一個環(huán)節(jié)工作原理;能根據(jù)原理圖正確選擇制作所需要的元器件,按照要求準備所需工具、儀器(儀表)設(shè)備;能對元件好壞進行檢測;能按照原理圖結(jié)合實物進行合理布局;按照工藝標準進行焊接;能按照操作規(guī)范在正確的調(diào)試思路和思維方式指引下調(diào)試電路,并能對出現(xiàn)問題進行檢修;并能按照“6S”標準清理現(xiàn)場。
(一)基于理虛實一體化教學(xué)理念
理虛實一體化,顧名思義就是指理論、虛擬仿真、實操。理論:是指對于概念、名稱、定義、程序、方法、規(guī)范、要領(lǐng)、技巧、結(jié)論等方面的內(nèi)容的學(xué)習(xí)。實操:是指利用工具、儀器儀表、設(shè)施設(shè)備進行訓(xùn)練操作?!袄韺嵰惑w化”教學(xué)模式,目前被廣泛應(yīng)用于日常教學(xué)中。但是效果往往并不理想。究其原因就是理論與實操環(huán)節(jié),思維跨越較大。虛擬仿真技術(shù)在“理論”與“實操”之間能起到很好的橋梁搭接過渡作用。
仿真—Simulation,就是用與真實對象相似的模型代替實物來進行實驗研究的方法。應(yīng)用電路仿真技術(shù)可以縮短電路系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計周期,對電路設(shè)計思路進行不斷優(yōu)化。特別是在電路原理功能,分析驗證方面,仿真技術(shù)有著強大的數(shù)據(jù)處理能力。不僅可以加深對電路功能的理解掌握,而且無需搭建電路,大大提高教學(xué)效率,節(jié)省時間又節(jié)約成本。
直流穩(wěn)壓電源制作任務(wù)中的LM317以及78系列三端穩(wěn)壓器檢測,整流,濾波,穩(wěn)壓環(huán)節(jié)工作原理的理解,借助Multisim仿真功能可以幫助學(xué)生更加直觀,形象,生動,便于理解掌握。
(二)引入工程實踐案例,提煉典型工作任務(wù)
直流穩(wěn)壓電源引可廣泛應(yīng)用于國防、科研、大專院校、實驗室、工礦企業(yè)、電解、電鍍、直流電機、充電設(shè)備等。工程實踐案例的引入,不僅豐富教學(xué)內(nèi)容,不斷增強學(xué)生對于專業(yè)的認知和了解,而且培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng),增強對企業(yè)生產(chǎn)組織形式,工藝流程,質(zhì)量標準等方面的了解。
(三)教學(xué)方法策略豐富多樣。
理虛實一體化教學(xué)理念,需要有具體的方法、措施去支撐去實現(xiàn)。教學(xué)方法選擇恰當,教學(xué)策略設(shè)計科學(xué)合理,符合中職學(xué)生認知和心理特點。
根據(jù)學(xué)生“渴望表現(xiàn)”“喜歡動手”“對新鮮事物感興趣的特點”,將教學(xué)分為課前準備、課中探究、課后鞏固拓展三個部分,“線上”與“線下”學(xué)習(xí)有效融合,任務(wù)驅(qū)動為主線,學(xué)生自主探究,小組合作相結(jié)合的教學(xué)方法。充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動積極性。
直流穩(wěn)壓電源制作與調(diào)試就是工作任務(wù),以任務(wù)驅(qū)動的形式進行理論學(xué)習(xí)、虛擬仿真、實操訓(xùn)練。按照學(xué)習(xí)內(nèi)容特點可以安排在“三段式”教學(xué)任務(wù)中,穿插在線上線下環(huán)節(jié),對于抽象難懂的原理,難以掌握的規(guī)范流程可以用仿真軟件展示和練習(xí)。
(四)構(gòu)建基于信息化技術(shù)的一體化教學(xué)環(huán)境
理虛實一體化教學(xué)理念,離不開信息技術(shù)支持。學(xué)生的自主探究,小組合作解決學(xué)習(xí)中的問題,必須要有豐富的信息資源。信息化技術(shù)的一體化教學(xué)環(huán)境由電腦;網(wǎng)絡(luò)全覆蓋;豐富的教學(xué)資源儲備:課程相關(guān)三維動畫,視頻,圖片,課件,思維導(dǎo)圖,虛擬現(xiàn)實,流程模擬和過程再造的實景交互式仿真軟件;豐富的實訓(xùn)設(shè)備設(shè)施,儀器儀表,工具耗材;具備多媒體教學(xué)條件的多功能區(qū)場地。
具備這些條件,理虛實一體化理念教學(xué)才得以充分實現(xiàn)。學(xué)生在理論學(xué)習(xí)方面可以充分運用網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有資源,發(fā)揮自主探究,小組合作的作用,查找學(xué)習(xí)理解相關(guān)理論知識。對于原理的理解困難,可以通過虛擬仿真軟件Multisim進行仿真測試。對于焊接工藝流程,電路調(diào)試可以通過三維實景交互式仿真軟件反復(fù)練習(xí),掌握焊接技術(shù)要領(lǐng),電路調(diào)試流程,從而突破教學(xué)難點。
(五)開發(fā)用好“微課”教學(xué)資源
理虛實一體化教學(xué)理念,在信息化條件下,通過多種教學(xué)方法和策略,可以得以很好的實現(xiàn),但是對于中職生,一些重要知識點,技能點往往還需要“重復(fù)、再現(xiàn)”。比如Multisim軟件的使用操作流程,關(guān)鍵步驟,仿真結(jié)果可以制作成微課。方便學(xué)生隨時學(xué)習(xí),碎片化學(xué)習(xí)需要。微課制作應(yīng)該具有短小精悍、并且具備情景化、趣味化、可視化支持翻轉(zhuǎn)式,混合式,個性化學(xué)習(xí)需要。
四、總結(jié)
中職電子技術(shù)課程抽象枯燥乏味,教學(xué)對象存在諸多問題,課堂教學(xué)效率低,效果差。要解決這些問題,必須對傳統(tǒng)教學(xué)進行改革,理虛實一體化理念是解決這些問題的有效途徑。理虛實一體化教學(xué)理念又必須借助現(xiàn)代化信息技術(shù),采取多樣的教學(xué)方法,開發(fā)用好微課資源,調(diào)動積極性的評價方式,讓課堂教學(xué)生動活潑“有趣”“好看”“好玩”,不僅可以充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率,重點解決一體化教學(xué)中“進不去、看不見、動不了、難再現(xiàn)”的難題。讓學(xué)生在“做中學(xué),學(xué)中做”,積累知識技能,形成較高的職業(yè)素養(yǎng)。逐步樹立學(xué)習(xí)信心,不斷提高學(xué)生綜合職業(yè)能力,更好適應(yīng)社會發(fā)展需求。
參考文獻
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