基于ARCS模型的“工廠電氣控制技術”教學改革設計*

杜丁香

（武漢交通職業(yè)學院，湖北 武漢 430000）

1 高職“工廠電氣控制技術”課程現(xiàn)狀

近年來，在“中國制造2025”的大背景下，黨中央、國務院再三強調(diào)要完善多層次的人才培養(yǎng)體系，促進產(chǎn)業(yè)升級，使我國實現(xiàn)由制造大國到制造強國的轉變。大力發(fā)展職業(yè)教育是國家提出的一項重要舉措，高職電氣自動化專業(yè)和智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密切相關，為了適應產(chǎn)業(yè)升級需要對電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行改革和創(chuàng)新?！肮S電氣控制技術”是高職電氣自動化專業(yè)一門重要核心專業(yè)基礎課，為了順應發(fā)展，課程改革亦勢在必行，應進一步調(diào)整教學方法和教學內(nèi)容，以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，為制造強國培育更多優(yōu)秀技能型人才。

“工廠電氣控制技術”課程主要內(nèi)容有：常用低壓電器的結構原理和用法、常用低壓電氣線路的設計安裝和檢修、常用機床電氣控制線路的檢修與排障等。該課程直接對接學生的崗位就業(yè)能力，同時也為后續(xù)更深度的專業(yè)課程學習打下基礎。可見，該門課程在整個專業(yè)人才培養(yǎng)體系中占據(jù)了非常重要的地位。傳統(tǒng)的“工廠電氣控制技術”課程教學主要采用以線下課堂教學為主、與學期末實踐教學相結合的方式，這種教學模式比較單調(diào)，前期理論教學枯燥難懂，且理論與實踐結合不夠緊密，特別是對于學習基礎不太好的高職學生來說，對于前面理論性講授很難聽懂，一旦聽不懂就會降低學習興趣，學習興趣一旦丟失，想要學好這門課程就更加困難。如何激發(fā)學生學習動機、保持學習興趣，是教師教學實踐中一大難題。建構主義理論認為教學應該以學生為中心，強調(diào)學生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識的主動建構，那么這其中關鍵點就是激發(fā)學生的學習動機。本課題引入ARCS動機激勵模型進行“工廠電氣控制技術”課程教學設計，制定提高學生學習動機的教學策略，以達到教學目標[1]。

2 ARCS動機激勵模型的內(nèi)涵

ARCS模型由美國佛羅里達大學的約翰·凱勒教授于1983年提出，這是一種以激動學生學習動機為核心的教學模式設計，該模型主要包括四個方面的要素。1）注意（Attention），即教師通過教學設計吸引學習者的注意，從而激發(fā)學習者的好奇心，使其產(chǎn)生學習興趣。興趣是良好教學效果的先決條件，只有學習者產(chǎn)生學習興趣，才能更有效地進行后續(xù)學習。2）關聯(lián)（Relevance），即學習者在學習過程中能將新知識與已有知識或者生活經(jīng)驗產(chǎn)生關聯(lián)性，或者發(fā)現(xiàn)新學的知識能解決生活實際問題，學習者會覺得自己所學的和生活實際相關，并能解決生活實際問題，且覺得學習這個知識會很有用，從而產(chǎn)生學習興趣。3）信心（Confidence），即教師給學習者設定階段性的目標，并且在學習者學習過程中給予持續(xù)幫助，幫助學習者達到階段性的目標，幫助學習者建立持續(xù)的學習信心，從而產(chǎn)生持續(xù)學習的動力。讓他能夠覺得“我通過努力，能夠完成，能夠達到”，這就產(chǎn)生了一種信心，會起到正向作用，讓學生越來越愛學習。4）滿足（Satisfaction），即學習者在學習過程中能得到預期效果，從而產(chǎn)生獲得滿足感，這是維持學習動機的一個重要條件。

3 ARCS模型在“工廠電氣控制技術”課程中的探索實踐

高職“工廠電氣控制技術”課程實用性強，和工廠工業(yè)控制以及生活實際結合緊密，傳統(tǒng)的課堂講授方式制約了學生的探索能力，教學效果并不理想，很多同學并不理解學了這門課能干什么，導致學習興趣低。因此，引起學生學習興趣，激發(fā)學生內(nèi)在學習動力就顯得尤為重要[2]。本課題將ARCS動機激勵模型引入到“工廠電氣控制技術”課堂中，根據(jù)模型引入和電氣控制技術相關的生活和生產(chǎn)實例來吸引學生的興趣，提倡自己分析解決生活實際中的電氣控制問題來產(chǎn)生關聯(lián)性，通過成功地解決生產(chǎn)生活實際問題來產(chǎn)生學習信心，并且學生通過實踐成果以及創(chuàng)新成果來產(chǎn)生獲得感和滿足感。筆者將以“三相異步電動機正反轉控制”章節(jié)為例來闡述如何將ARCS模型嵌入到“工廠電氣控制技術”課程的教學中。

3.1 用生活實例和多樣化的前期教學推送吸引注意（Attention）

吸引學生的注意是教學成功先決條件，所以教師要充分調(diào)動學生積極性，使學生更多地關注到課程?！叭喈惒诫妱訖C正反轉控制”是本課程第二章第二部分的內(nèi)容，在前期學生們已經(jīng)學習過三相異步電機的點動和正轉控制。正反轉控制屬于現(xiàn)代生產(chǎn)生活中必不可少的控制，比如電梯的升降，機床工作臺的前進、后退，起重機的上升和下降等。課前教師會使用超星學習通進行課前資料推送，課前資料主要內(nèi)容是和授課主題相關的生產(chǎn)生活實例[3]，比如電梯的升降控制、起重機的升降控制，還有機床操作臺的上、下、左、右運動控制等。教師錄制前期推送課程視頻時畫面要豐富、語氣語調(diào)要生動，這樣比單調(diào)的PPT更有吸引力。學生看完視頻后設置有相應的討論話題。比如，你所知道生活中關于電機正反轉控制的實例有哪些呢？話題以探討性和開放性的話題為主，讓每個學生都能有話說，并且實行話題討論獎勵積分制度，即如果某名學生的話題點贊量和回復量最多，會有積分獎勵等，積分達到一定數(shù)量可以獲得相應的小獎品和權限等等，并且會設置通關權限，只有一步步通關才能進行下一階段的任務。利用這樣的視頻導入和問題探究式的課前導入來極大地激發(fā)學生的好奇心，吸引學生的注意力，從而使其深入學習、了解相關知識。

在課堂教學中，采用任務驅(qū)動型和問題解決型的教學模式，采用真實的工作場景，來激發(fā)學生解決實際工作的熱情，比如講授電機正反轉控制時，在課程開篇給學生放學校教學樓電梯上下行的動態(tài)視頻，利用多媒體的優(yōu)勢創(chuàng)設學習情境，提高學生注意力，使學生心理活動處于積極狀態(tài)，激發(fā)學生的學習興趣。并提出問題：是如何讓電梯既能上行也能下行的（電機如何實現(xiàn)正反轉）？給出思考時間并邀請學生來回答問題。這樣的開篇課堂教學以實際問題導入加啟發(fā)提問的方式，能很快吸引學生注意力，關注到課程中來。

3.2 用大國重器三峽船閘的人字門開啟和關閉進行知識關聯(lián)（Relevance）

當學生學習一個知識的時候就會很關注這個知識學了有沒有用，這個知識和之前的學習及經(jīng)歷有沒有關系。有理論指出，如果能把學生新學的知識和以往的知識進行關聯(lián)，學生會把新知識學得更好，記得更牢。所以關聯(lián)可以從兩方面入手。1）和已有知識進行關聯(lián)，和已有經(jīng)驗進行關聯(lián)。2）指導學生把新學的知識和現(xiàn)實問題相關聯(lián)，讓他覺得學的知識有用，這樣學生也會產(chǎn)生學習的興趣，可以用一些熟悉的或者已經(jīng)有經(jīng)驗的事例來導入，引起學生的興趣，或者也可以對學生說為什么要你學習這個知識，學習了這個知識對你來說有什么用，能解決什么樣的問題，這樣有目標的導向，學生學起來也會有很大的興趣[4]。聯(lián)系到三相異步電機正反轉的問題，可以以一個實際的工程問題進行引入：世界上最大的船閘——三峽船閘的人字門有開門和關門動作，這兩個動作都是由一臺電動機控制的，那么大家知道這個電機的控制線路是怎樣的嗎？船閘人字門的開啟和關閉其實也是一臺電機的正反轉來控制的，一個簡單的知識可以應用到世界著名的大國重器上，讓學生把所學的知識和世界著名的相關應用聯(lián)系起來，這樣可以產(chǎn)生強烈的學習自豪感，從而激發(fā)學生的學習動機。

3.3 設置合適的目標，搭建實現(xiàn)目標的平臺建立學習信心（Confidence）

信心講的是教師根據(jù)教學目標給學生合理設定目標，讓學生覺得“我通過努力可以達到目標”，這樣就給了學生一種學習的自信。那么教師在做教學策略的時候，目標要設置得合適，既不能太簡單也不能太難，讓學生踮踮腳就能夠到，同時教師還要提供一定的路徑支持，幫助學生達成目標，這樣學生的學習自信心就會慢慢建立起來，從而激發(fā)更好的學習動機。對于“三相異步電機正反轉的控制線路設計”章節(jié)內(nèi)容，根據(jù)學生的學習特點將目標分成三步走。1）根據(jù)已學電機單向運轉的知識，設計出反方向運轉的控制線路圖，并分析討論如何將正反雙向運轉的控制圖合并。第一步的目標比較簡單，結合前期的課程內(nèi)容大部分的同學都可以完成，當?shù)谝徊降哪繕诉_成后，學生就會有一定的成就感，此時教師會給予肯定并鼓勵學生進一步思考。2）將正反向運轉的線路圖設計組合。組合完成后，請學生一起分析討論設計出來的電路圖存在什么優(yōu)缺點，如何進行改進。第二步目標中，將正反轉電路結合大部分的同學也都可以做到，但是分析電路的優(yōu)缺點以及改進措施可能會有一定困難，這時老師要適當啟發(fā)并通過實驗來激發(fā)學生進行思考和總結，經(jīng)過思考和總結以后學生能自主完成第二步目標，這時他們的學習熱情會更高，因為他們得到了學習的信心和成就感。3）改進完善設計線路，實現(xiàn)機械電氣雙重連鎖線路設計。通過將教學目標分層、分步的方式，激勵學生進一步探索，每一步成功都會給他們建立學習的信心，并且也會激勵他們完成下一步目標。學生學習的自信心建立起來了，學習的動機自然也就明確了[5]。

3.4 建立完善的課程評價體系，增強學生學習滿足感（Satisfaction）

學生只有不斷在學習中獲得到了滿足感，才會產(chǎn)生持續(xù)學習動力，得到更好的學習效果。所以教師在教學過程中，要充分發(fā)揮評價體系引導作用，提升學生的學習滿意度和學習滿足感。即教師要給予學生中肯的評價，使其從學習結果中獲得滿足感。教師對學生的評價和鼓勵是一個長期過程，這就要求教師要長期關注和及時評價學生的學習活動，對學生學習階段的每一個變化做出及時評價反饋，這個評價包括課前、課中和課后幾個階段的評價。在課程之外，教師要鼓勵學生通過參與各種競賽和工程實踐的方式，將教學的理論知識用于實際中，讓學生體會到學習的用處，獲得解決實際問題的滿足感。學生也可以分享自己的成功經(jīng)驗來提升滿足感。比如在“三相異步電機正反轉控制線路設計”章節(jié)的教學中，教師可以在課前發(fā)布教學討論任務時，通過及時回復和評論點贊學生的討論話題來提升學生滿足感，讓學生知道老師一直在關注著自己的學習動態(tài)，產(chǎn)生學習動力。在課中根據(jù)學生設計任務進度及時給予學生積極正面的反饋，鼓勵他們積極探索，幫助有困難的學生解決問題，讓每組學生的的任務能順利進行下去，在任務解決的過程中來獲得學習的滿足感。在課后任務拓展中，鼓勵學生積極參與和課程知識相關的學院、學校組織的各項技能大賽，比如電工大賽、技能節(jié)等比賽，通過比賽成績的肯定來提升學習滿足感，并選拔優(yōu)秀學生組建興趣小組，參與更高級別的比賽，來激勵更多的學生通過努力學習參與到競賽中來，以賽促學，增強學生獲得感，激發(fā)學習動力，也可以將學生設計的線路拿去工程實際調(diào)試，來提升學生學習的滿足感。同時將課程學習與電工取證考試結合起來，讓學生的學習過程得到明確的結果反饋，學生在學習的過程中獲得了滿足感，會產(chǎn)生更強的學習動機。

4 總結

“工廠電氣控制技術”是一門專業(yè)性和實踐性較強的課程，在以往的課程教學中發(fā)現(xiàn)很多學生在學習過程中認為課程枯燥難懂，學習興趣不高，學習動機不足，目的性不明確，嚴重影響了教學效果。本課題基于ARCS動機激勵模型，結合“工廠電氣控制技術”課程特點，進行了教學改革設計。筆者通過闡述ARCS模型的內(nèi)涵，以課程中比較重要的一個知識點——“三相異步電機正反轉控制線路設計”為例，展示了ARCS模型的四個要素在課程教學設計中的應用，在課程的實踐中將四個要素融入課前、課中、課后幾個部分，并產(chǎn)生相互影響，最終促進學生內(nèi)部動機機制運行，來提升教學效果。經(jīng)過教學改革實踐，學生的學習積極性明顯提高，教學效果明顯提升。但在實踐應用中也發(fā)現(xiàn)了問題：首先，動機模型對大部分的學生都起到了很多的作用，激勵了學生的學習興趣，也取得了很好的教學效果，但對小部分差生，這種激勵作用并不大，在今后教學設計中，要將這些小部分差生考慮進來，為他們設定一些特殊激勵措施；其次，在實踐過程中發(fā)現(xiàn)高職學生的學習動機激勵時間較短，在課程實施中要考慮隨時進行動機激勵模型教學，讓學生產(chǎn)生持續(xù)的學習動機來保證教學效果。