“做學(xué)教合一”教學(xué)模式應(yīng)用于傳感器與檢測技術(shù)課程的研究

劉玉宏，王仲民

(天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津 300000)

緒論

“做學(xué)教合一”是繼“教學(xué)做合一”后的一種新的教學(xué)模式，是近年江蘇省教研部門在職業(yè)學(xué)校主推的一類教學(xué)模式，是當(dāng)今職教領(lǐng)域的熱門話題，開展專業(yè)課“做學(xué)教合一”的研究，對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)動手能力、強(qiáng)化相關(guān)知識的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響[1]。從文字位置的變化可以看出，其更注重“做”，這也更能體現(xiàn)職業(yè)學(xué)校技能訓(xùn)練的特點(diǎn)，技能的形成不能單純依靠“教”來解決，更多地將依靠“做中學(xué)”“做中教”等方式，來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加速學(xué)生技能的形成，促使學(xué)生對專業(yè)的整體感悟與提高?！白鰧W(xué)教合一”教學(xué)模式其內(nèi)涵主要體現(xiàn)在“做”字當(dāng)頭，“學(xué)”貫始終，相機(jī)而“教”?！白觥弊之?dāng)頭，這就對學(xué)校的實(shí)訓(xùn)設(shè)備提出了更高的要求[2]。

一、課題背景

隨著蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電工程系數(shù)控技術(shù)專業(yè)群被江蘇省教育廳審批通過，以及與德國BBW教育集團(tuán)共建中德職業(yè)教育培訓(xùn)中心，實(shí)訓(xùn)室條件比以前有較為明顯的改善。這些專業(yè)實(shí)訓(xùn)室的建立(共29個實(shí)訓(xùn)室，如表1所示)，為數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)服務(wù)，為開展“做學(xué)教合一”教學(xué)模式的相關(guān)教學(xué)活動的開展奠定了基礎(chǔ)，從而催生了蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電類專業(yè)課程理論知識與實(shí)踐操作教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，對專業(yè)課程的教學(xué)提出更高的要求。

表1 實(shí)訓(xùn)室名稱

二、“做學(xué)教合一”概念、課程定位

(一)“做學(xué)教合一”

“做學(xué)教合一”“做”字當(dāng)頭，“學(xué)”貫始終，相機(jī)而“教”，更能體現(xiàn)陶行知先生的指導(dǎo)思想。這里需要指出的是，“做”字放在前面，不要偏面地認(rèn)為一定要先“做”，不能將“做”與“學(xué)”及“教”割裂開來，要體現(xiàn)“學(xué)”貫始終，相機(jī)而“教”。要在“做中學(xué)”“做中教”“學(xué)中做”“教中做”，實(shí)踐引領(lǐng)理論的學(xué)習(xí)[3]。以問題、項(xiàng)目、案例等方法展開相關(guān)教學(xué)實(shí)踐活動，引導(dǎo)學(xué)生參與相關(guān)問題的討論、分析、實(shí)踐等相關(guān)活動。通過使學(xué)生參與整個活動過程，促使學(xué)生加深對相關(guān)知識的理解，特別促進(jìn)技能水平、解決實(shí)際問題的能力的提高。

(二)課程定位

傳感與檢測技術(shù)課程是根據(jù)教育部新一輪職業(yè)教育教學(xué)改革成果——最新研發(fā)的機(jī)電技術(shù)專業(yè)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中機(jī)床數(shù)控技術(shù)核心標(biāo)準(zhǔn)課程。傳感器與檢測技術(shù)是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，是自動化和信息化的基礎(chǔ)，是高職院校自動化、探測、測試等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程[4]。學(xué)生通過本大綱所規(guī)定的全部教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以獲得誤差理論、傳感器、自動檢測工程應(yīng)用方面的基本知識，該課程的總體目標(biāo)是介紹傳感器與檢測技術(shù)綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的綜合技術(shù)應(yīng)用能力，使學(xué)生掌握檢測系統(tǒng)的設(shè)計和分析方法，能夠根據(jù)工程需要選用合適的傳感器，使學(xué)生走上工作崗位后，能更好地提高研發(fā)、系統(tǒng)集成等方面的能力。

三、課程現(xiàn)狀

為更好了解傳感與檢測技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀和學(xué)生需求，分析解決目前該課程教學(xué)存在的問題，針對目前學(xué)過以及正在學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生做了課堂效率和教學(xué)方法適用性的相關(guān)調(diào)研。課題組采取網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查的形式，選取蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校、蘇州職業(yè)大學(xué)和蘇州吳中中專三所職業(yè)學(xué)校機(jī)電類專業(yè)在校生作為調(diào)研對象。通過問卷星網(wǎng)站調(diào)研為期一周，共計183人參加，回收183份有效問卷。

(一)調(diào)研內(nèi)容

調(diào)查問卷由16道單選題、1道多選題、1道填空題組成，主要圍繞學(xué)生對傳感與檢測技術(shù)課程重要性、使用教材評價、課程實(shí)用性、知識掌握情況、課堂模式、課堂氛圍、成績重視度及改進(jìn)措施等方面展開。根據(jù)183份有效問卷，匯總答卷情況基本如表2所示。

表2 傳感與檢測技術(shù)課程教學(xué)情況調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

(二)調(diào)研統(tǒng)計結(jié)果的原因分析

該課程是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，處理好理論學(xué)習(xí)和技能培養(yǎng)的關(guān)系、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力是教學(xué)效果優(yōu)劣的關(guān)鍵。通過對調(diào)查結(jié)果分析，可以看出目前中高職學(xué)校該課程的教學(xué)存在以下問題：

一是該課程學(xué)時安排不合理。以理論教學(xué)為主，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為輔。以蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校為例，每個年級機(jī)電專業(yè)有120多個學(xué)生，3個班級，受實(shí)驗(yàn)室場地限制，每個班實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)學(xué)時安排較少，因此只能以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，很難進(jìn)行項(xiàng)目制作、調(diào)試這樣的綜合實(shí)訓(xùn)。

二是理論課堂教學(xué)模式過于傳統(tǒng)，還是以 “教師講，學(xué)生聽”為主，學(xué)生上課積極性一般；課程內(nèi)容以書本為主，教師過于注重定義的解釋、公式的推導(dǎo)、原理的分析等內(nèi)容，對于傳感器實(shí)物的認(rèn)知也是很有限；在實(shí)際應(yīng)用中，拿到一個實(shí)物器件，學(xué)生還是很陌生；同時，學(xué)習(xí)內(nèi)容沒有與具體的工程實(shí)踐項(xiàng)目結(jié)合起來，因?qū)W生無法做到運(yùn)用傳感器知識去分析和解決實(shí)際問題。

三是傳感器類型及數(shù)量有限，實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后。以蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校為例，受實(shí)驗(yàn)室場地及經(jīng)費(fèi)限制，傳感器種類以最基礎(chǔ)的為主，并且數(shù)量較少，學(xué)時很難做到獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，因此不能很好提高學(xué)生探究能力及創(chuàng)造力。

四是學(xué)生自主學(xué)習(xí)意愿不強(qiáng)，自信心不強(qiáng)。學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣“填鴨式”地學(xué)習(xí)，忽略了“我”是學(xué)習(xí)主體這一根本；而教師對待專業(yè)課程一般也常用“布置任務(wù)、分析任務(wù)、講解知識點(diǎn)、提醒重難點(diǎn)、討論、實(shí)驗(yàn)”這樣的課堂模式，實(shí)際課堂效果一般，因此，針對傳感器這樣專業(yè)特性分明的課程，可以探究更有自主性的課堂模式。

五是傳感器仿真平臺的利用率不高，教學(xué)效果不明顯。以蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校為例，目前使用的是天科教儀——傳感器實(shí)驗(yàn)室仿真平臺，教學(xué)過程中多以教師投影演示為主，沒有安排專門的機(jī)房課進(jìn)行仿真學(xué)習(xí)。如果能設(shè)計用于手機(jī)的傳感器仿真APP，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

六是可以創(chuàng)新傳感器課堂教學(xué)模式。首先學(xué)生嘗試制作傳感器，在制作過程中，學(xué)習(xí)傳感器的原理、特點(diǎn)，然后分團(tuán)隊(duì)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)裝置，可以用于多批次實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的豐富加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解掌握，學(xué)生能利用實(shí)驗(yàn)裝置開展應(yīng)用系統(tǒng)的自主設(shè)計，教師針對學(xué)生做、學(xué)的情況，最后總結(jié)講評，這樣可以提高學(xué)生課堂參與積極性及工程技術(shù)創(chuàng)新性。

中高等職業(yè)學(xué)校傳感器與檢測技術(shù)課程教學(xué)模式和實(shí)訓(xùn)實(shí)施方法等內(nèi)容亟待調(diào)整。緊扣傳感器應(yīng)用性強(qiáng)這一特點(diǎn)，以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)意愿為入手，構(gòu)建“做、學(xué)、教”的課堂模式，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，從而解決課程教學(xué)存在的現(xiàn)實(shí)問題，最終有效提高課程教學(xué)效果。

四、“做學(xué)教合一”應(yīng)用于課程的實(shí)施

(一)校本教材

課題組成員編寫了傳感與檢測技術(shù)課程校本教材，該教材以項(xiàng)目的形式呈現(xiàn)，每個項(xiàng)目闡述一種傳感器，該教材目前包含電容傳感器、電感傳感器、霍爾傳感器、光電傳感器和聲音傳感器等。每個傳感器項(xiàng)目內(nèi)容都包含三個任務(wù)，分別是學(xué)生制作傳感器、傳感器的應(yīng)用與測試和傳感器的結(jié)構(gòu)形式和工作原理。每個項(xiàng)目的編排內(nèi)容就是按照學(xué)生先做后學(xué)、教師再教的過程呈現(xiàn)的。其具體內(nèi)容為：

1.“先做”

在制作傳感器任務(wù)中，首先是根據(jù)教師布置的任務(wù)描述和每種傳感器的電路圖，在面包板焊接實(shí)際電路，學(xué)生根據(jù)已有的操作工具，在面包板上合理布局，焊接相應(yīng)的電子元器件和傳感器，并對焊接好的電路進(jìn)行測試，然后對其進(jìn)行任務(wù)分析，總結(jié)使用的工具、需要的電氣元器件和焊接知識，這體現(xiàn)了“做學(xué)教合一”教學(xué)模式的“先做”。

2.“后學(xué)”

根據(jù)所給的任務(wù)，學(xué)生通過檢索法、枚舉法，查找傳感器的相關(guān)知識點(diǎn)，然后將制作好的傳感器，放置在實(shí)訓(xùn)裝置中進(jìn)行應(yīng)用，由于學(xué)生對傳感器的選型和調(diào)試不清楚，為了做好該實(shí)訓(xùn)任務(wù)，解決“先做”過程中出現(xiàn)的一系列問題，學(xué)生會去主動學(xué)習(xí)該傳感器的使用、測試方法和實(shí)際應(yīng)用。在這一過程中，體現(xiàn)了“做學(xué)教合一”教學(xué)模式中的“后學(xué)”。

3.“再教”

當(dāng)學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)裝置的組裝，并按照要求進(jìn)行調(diào)試，完成規(guī)定的任務(wù)后，老師再通過多媒體教學(xué)課件和實(shí)訓(xùn)裝置將該傳感器的結(jié)構(gòu)和基本工作原理進(jìn)行闡述，將學(xué)生在組裝、調(diào)試和學(xué)習(xí)過程中碰到的問題都羅列出來，一一解答，使得學(xué)生更加系統(tǒng)地掌握該傳感器的知識。在這一過程中，體現(xiàn)了“做學(xué)教合一”教學(xué)模式 “再教”。

(二)實(shí)訓(xùn)課程

現(xiàn)在大部分職業(yè)學(xué)校都改變了傳統(tǒng)職業(yè)教育重理論、輕實(shí)踐，重知識、輕技能這種理念，重新定位，重新發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)職業(yè)教育向現(xiàn)代職業(yè)教育的轉(zhuǎn)變，由原來的理論型向日益發(fā)展的理論與實(shí)踐相結(jié)合型教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。因此本課題在目前的傳感器檢測技術(shù)基礎(chǔ)上，增加了讓學(xué)生制作傳感器的訓(xùn)練，并能夠?qū)χ谱骱玫膫鞲衅鬟M(jìn)行測試，檢驗(yàn)其好壞，同時能對傳感器安裝的位置和性能參數(shù)進(jìn)行調(diào)試。其具體步驟為：首先讓學(xué)生做傳感器，使得學(xué)生不僅對傳感器有個基本認(rèn)識，同時對傳感器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)能夠更好地掌握；然后再讓學(xué)生自己去測試傳感器的好壞，學(xué)生在此過程中能夠自己去學(xué)習(xí)儀器儀表的使用，并對檢測的結(jié)果進(jìn)行分析，判斷傳感器是否有問題；接著將傳感器安裝在實(shí)訓(xùn)裝置的位置進(jìn)行調(diào)整，并對該位置上的性能參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，等學(xué)生安裝調(diào)試好傳感器后，通過整個實(shí)訓(xùn)裝置對實(shí)訓(xùn)任務(wù)進(jìn)行測試，看是否存在問題；最后老師對該傳感器進(jìn)行講解，將制作傳感器的內(nèi)部電路原理圖進(jìn)行解釋，對傳感器的工作原理進(jìn)行闡述，并對傳感器的安裝與調(diào)試進(jìn)行說明，使得學(xué)生在這一過程中碰到的問題能夠解決。

真正體現(xiàn)了“做學(xué)教合一”的教學(xué)策略，相比于傳統(tǒng)教學(xué)只讓學(xué)生去安裝調(diào)試、忽視了內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的講解，本課題研究的實(shí)訓(xùn)裝置能夠讓學(xué)生更好地掌握傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和安裝調(diào)試，達(dá)到了教學(xué)效果。制作的傳感器和實(shí)訓(xùn)裝置如圖1所示，包含了傳感器檢測印制電路板和實(shí)訓(xùn)裝置整體實(shí)物圖。

圖1 教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置

結(jié)語

本論文首先介紹了近年江蘇省教研部門在職業(yè)學(xué)校主推的 “做學(xué)教合一”教學(xué)模式，隨著系數(shù)控技術(shù)專業(yè)群被審批通過，以及與德國BBW教育集團(tuán)共建中德職業(yè)教育培訓(xùn)中心，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)給課程實(shí)踐教學(xué)提供了有力條件。接著對“做學(xué)教合一”和傳感與檢測技術(shù)課程進(jìn)行了闡述，通過調(diào)研中高職職業(yè)院校學(xué)生，發(fā)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)傳感與檢測課程現(xiàn)狀，并分析了出現(xiàn)這種現(xiàn)狀的原因，通過建設(shè)校本教材和實(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置，突出理實(shí)一體化教學(xué)，將“做學(xué)教合一”教學(xué)模式應(yīng)用于傳感與檢測課程教學(xué)中。研究表明“做學(xué)教合一”教學(xué)模式應(yīng)用于傳感與檢測課程具有良好的教學(xué)效果。