基于工作過程的電工基礎(chǔ)混合教學(xué)設(shè)計(jì)*

陳 駿 ， 何彥虎

(湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電與汽車工程學(xué)院， 浙江 湖州 313000)

職業(yè)教育與普通教育是兩種不同類型的教育，具有同等重要的地位[1]。職業(yè)教育以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力為目標(biāo)。在供給側(cè)改革背景下，基于工作過程的“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”是職業(yè)教育提升人才培養(yǎng)質(zhì)量、增加技術(shù)技能人才精準(zhǔn)有效供給的必然選擇[2]7-13。

電工基礎(chǔ)是一門教授學(xué)生電工電路基礎(chǔ)知識(shí)及簡(jiǎn)單電路設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試技能的課程，是高職電類專業(yè)的核心課程，對(duì)電類專業(yè)人才培養(yǎng)有很大影響[3]94-96。但該課程的傳統(tǒng)教學(xué)存在著過于重視理論知識(shí)、忽視實(shí)踐操作、教學(xué)環(huán)境單一等問題。這些問題導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高，甚至有一些抵觸情緒。此外，中外合作班的學(xué)生在雙語學(xué)習(xí)環(huán)境中，存在較大的語言障礙。這些都要求，該課程的教學(xué)必須激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]208-209。針對(duì)上述問題和要求，筆者認(rèn)為，混合教學(xué)不失為一種較為有效的方法。

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下電工基礎(chǔ)課程的混合教學(xué)項(xiàng)目開發(fā)

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，本研究進(jìn)行了基于工作過程導(dǎo)向的課程項(xiàng)目開發(fā)。具體內(nèi)容包括：(1)能進(jìn)行簡(jiǎn)單電路的連接，并能運(yùn)用萬用表進(jìn)行電流、電壓、電阻等常見電路參數(shù)的測(cè)量；(2)能按照電路原理圖，進(jìn)行直流電橋電路的安裝，并根據(jù)實(shí)際情況，合理調(diào)節(jié)參數(shù)，使得電橋平衡；(3)能根據(jù)電路原理圖，完成雙電源電路的安裝以及相關(guān)電路參數(shù)的測(cè)量；(4)能按照電路原理圖，根據(jù)給定的電阻、電容等元件，完成熒光燈電路的安裝及相關(guān)參數(shù)測(cè)試；(5)能按照電路原理圖，根據(jù)給定的變壓器等元件，完成變壓器電路的安裝及相關(guān)參數(shù)測(cè)試；(6)能按照電路原理圖，進(jìn)行三相交流電路的連接，完成相電壓、相電流、線電壓、線電流等參數(shù)的測(cè)量；(7)能按照電路原理圖，根據(jù)給定的電阻、電容、電感等元件，完成一階動(dòng)態(tài)電路的安裝，并能用示波器觀察一階電路的暫態(tài)過程，等等。課程選擇了“手電筒電路安裝測(cè)試”“直流電橋電路安裝測(cè)試”“雙電源電路安裝測(cè)試”“熒光燈電路安裝測(cè)試”“變壓器電路安裝測(cè)試”“三相交流電路安裝測(cè)試”“一階電路安裝測(cè)試”七個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目作為主要工作對(duì)象，采用遞進(jìn)式學(xué)習(xí)項(xiàng)目組織方式。每一學(xué)習(xí)項(xiàng)目均包含“電路識(shí)圖”“電路連接”“電路測(cè)試”三個(gè)工作任務(wù)，工作對(duì)象難度逐漸上升。該課程的學(xué)習(xí)項(xiàng)目構(gòu)成如下表所示(參見表1)。

表1 電工基礎(chǔ)課程項(xiàng)目構(gòu)成表

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下電工基礎(chǔ)課程的混合教學(xué)設(shè)計(jì)

我們以學(xué)習(xí)項(xiàng)目4的子項(xiàng)目8“熒光燈電路安裝測(cè)試之電路連接”為例，進(jìn)行混合教學(xué)設(shè)計(jì)。在本研究中，教學(xué)設(shè)計(jì)是基于四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模型(4C/ID)開展的，包括學(xué)習(xí)者分析、復(fù)雜性技能分解、學(xué)習(xí)任務(wù)分析、復(fù)用性技能/非復(fù)用性技能、教學(xué)環(huán)境分析、支持性/即時(shí)性信息、開發(fā)實(shí)施、評(píng)價(jià)修正等內(nèi)容。

1.學(xué)習(xí)者分析 這是教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，有助于教師為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膸椭椭笇?dǎo)[5]148-149。本課程的學(xué)習(xí)者為大一新生。他們?cè)诟咧须A段已經(jīng)學(xué)習(xí)了物理、數(shù)學(xué)等課程，對(duì)電路以及相關(guān)的分析計(jì)算有一定的認(rèn)識(shí)，但并沒有深入接觸電路分析知識(shí)。在學(xué)習(xí)風(fēng)格方面，高職院校學(xué)生偏好具體經(jīng)驗(yàn)與主動(dòng)實(shí)踐。因此，需要將實(shí)踐與理論相結(jié)合，以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。高職學(xué)生喜歡技能學(xué)習(xí)，討厭知識(shí)學(xué)習(xí)，所以要側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生技能與知識(shí)的運(yùn)用能力[6]124-125。

2.復(fù)雜性技能分解 4C/ID把訓(xùn)練的復(fù)雜認(rèn)知技能分解為兩類基本的構(gòu)成性技能(constituent skills)：非復(fù)用性技能(nonrecurrent skills)與復(fù)用性技能(recurrent skills)[7]36-39。本學(xué)習(xí)項(xiàng)目的復(fù)用性技能包括三個(gè)方面，即“電路識(shí)圖”“電路連接”和“電路測(cè)試”。

3.學(xué)習(xí)任務(wù)分析 “電路識(shí)圖”對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù)1(分析熒光燈電路)。將電路原理圖識(shí)圖與電路連接的技能合并，進(jìn)一步分析，形成任務(wù)2(電路元件選擇)、任務(wù)3(電路元件測(cè)試)和任務(wù)4(熒光燈電路連接)這一任務(wù)組?！半娐窚y(cè)試”對(duì)應(yīng)任務(wù)5(熒光燈電路參數(shù)測(cè)試)。該單元學(xué)習(xí)任務(wù)構(gòu)成如下圖所示(參見圖1)。

4.復(fù)用性技能/非復(fù)用性技能及其相關(guān)知識(shí) 任務(wù)2、任務(wù)3、任務(wù)4同屬一個(gè)任務(wù)組，其教學(xué)活動(dòng)較為相似。因此，選擇任務(wù) 1、任務(wù)2和任務(wù)5為例，進(jìn)行具體的分析與設(shè)計(jì)。3 個(gè)任務(wù)所涉及的復(fù)用性技能/非復(fù)用性技能及其相關(guān)知識(shí)如下表所示(參見表2)。5.教學(xué)環(huán)境分析及技能練習(xí)設(shè)計(jì) 教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)需要，選擇在普通多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)教室、移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境和實(shí)訓(xùn)室等場(chǎng)所上課，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮信息化教學(xué)設(shè)備、媒體和工具的優(yōu)勢(shì)[8]87-97。對(duì)于復(fù)用性技能和非復(fù)用性技能而言，雖然二者的學(xué)習(xí)過程不同，但是對(duì)技能的訓(xùn)練都應(yīng)始終貫穿課前、課中、課后各個(gè)階段，從而達(dá)到訓(xùn)練的目的。如任務(wù)2之電路元件選擇涉及的非復(fù)用性技能“選擇合適的電路元件”，要求在課前、課中、課后分別給予不同的電路圖訓(xùn)練情境，以增強(qiáng)非復(fù)用性技能的遷移能力。課前、課后的教學(xué)環(huán)境以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為主，而課堂面授時(shí)的教學(xué)環(huán)境則以實(shí)操為主，安排在專門的實(shí)訓(xùn)室。其教學(xué)環(huán)境及技能訓(xùn)練安排如下表所示(參見表3)。

表2 復(fù)用性技能/非復(fù)用性技能及其相關(guān)知識(shí)分析表

表3 教學(xué)環(huán)境分析及技能訓(xùn)練設(shè)計(jì)表

6.支持性信息/即時(shí)性信息呈現(xiàn)設(shè)計(jì) 支持性信息就是一般性的理論知識(shí)。傳統(tǒng)的講授型教學(xué)往往花費(fèi)大量的時(shí)間講解基礎(chǔ)知識(shí)。而4C/ID模型針對(duì)非復(fù)用性技能，需要在技能訓(xùn)練前提供支持性信息，以此來構(gòu)建認(rèn)知。以任務(wù)1(分析熒光燈電路)為例，它涉及的非復(fù)用性技能有“鎮(zhèn)流、輝光啟動(dòng)和補(bǔ)償電容等基本概念”，這類內(nèi)容要求學(xué)生在課前通過學(xué)習(xí)通等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)先行預(yù)習(xí)。即時(shí)性信息是指那些不需要理解而靠記憶的信息。針對(duì)復(fù)用性技能，需要在技能練習(xí)過程中提供即時(shí)性信息。以任務(wù)2中電路元件選擇為例，它涉及的復(fù)用性技能“元件測(cè)量與識(shí)別能力”，要求學(xué)生通過觀看元件測(cè)量的微課視頻來進(jìn)行訓(xùn)練。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下電工基礎(chǔ)課程的教學(xué)評(píng)價(jià)

在上述的項(xiàng)目開發(fā)和教學(xué)設(shè)計(jì)下，本研究基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景，制作與上傳相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源(PPT、微課視頻)到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生在課前和課后按照要求前往網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)記錄保存在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，課程需要優(yōu)化考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的考核比例。課程評(píng)價(jià)體系的優(yōu)化可采取構(gòu)建-反饋-修正的步驟。(1)構(gòu)建。一方面，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，同時(shí)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行多維評(píng)價(jià)。這種評(píng)價(jià)占學(xué)生總評(píng)成績(jī)的60%。另一方面，進(jìn)行期末測(cè)評(píng)。該類測(cè)評(píng)占學(xué)生總評(píng)成績(jī)的 40%。(2)反饋。通過問卷調(diào)查的形式，進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)滿意度調(diào)查。(3)修正。得到反饋后改進(jìn)并完善教學(xué)過程(參見圖2)。調(diào)查結(jié)果顯示：學(xué)生對(duì)課程的滿意度達(dá)92.9%。同時(shí)，學(xué)生對(duì)課程提出了加強(qiáng)英語教學(xué)、改進(jìn)實(shí)訓(xùn)條件等意見建議。這些意見建議對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)、教學(xué)設(shè)計(jì)等方面的完善有很大的促進(jìn)作用。

總之，本研究通過分析傳統(tǒng)電工基礎(chǔ)課程存在的問題，提出了在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下開展基于工作過程的混合教學(xué)設(shè)計(jì)的改革設(shè)想。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：通過以上教學(xué)改革，電工基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果得到了明顯提升，學(xué)生對(duì)英語的排斥情緒有了很大的改善，學(xué)生的課程學(xué)習(xí)主動(dòng)性有了較大的提升。但還存在一些不足，如：課程內(nèi)容繁復(fù)和課時(shí)安排相對(duì)較少之間的矛盾比較突出，課堂教學(xué)不能照顧到每位同學(xué)，不能讓學(xué)生有充裕的獨(dú)立思考時(shí)間等問題。這些，都有待后續(xù)進(jìn)一步研究并改進(jìn)。