一體化教學模式在工業(yè)技術(shù)應用課程中的應用研究

張莉芬

關(guān)鍵詞：一體化教學模式;工業(yè)技術(shù)應用課程;應用

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2022）06-0046-03

著名教育學家陶行知先生提出了“教學做合一”的理念，認為在教學期間應關(guān)注學生的實踐及動手能力，而在當前高職教育中，教師的教學能力及學生學習情況需要根據(jù)學生的“做”來展示學生的學習能力。工業(yè)技術(shù)應用課程教學本身具有很強的實踐性，強調(diào)從工業(yè)技術(shù)相關(guān)知識點入手，關(guān)注學生動手能力的情況及專業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。為了實現(xiàn)這一目標，則需要教師不斷地改進教學方法，而一體化教學則成為其中的關(guān)鍵點。

1一體化教學模式分析

所謂一體化教學，就是指對整個教學環(huán)節(jié)進行融會貫通，在培養(yǎng)學生職業(yè)能力及理論實踐能力的基礎(chǔ)上，將其作為教學目標進行整體評估，并以此形成教學計劃與大綱，形成職業(yè)能力培養(yǎng)體系，再不斷完善教學環(huán)節(jié)來確保教學目標的實現(xiàn)[1]。從教育教學角度來看，該教育模式的出現(xiàn)有效地轉(zhuǎn)變了職業(yè)教育體系，隨著教育工作的不斷深入，學生的職業(yè)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)具有顯著提升。在當前一體化教學的過程中，普遍采用理論教學與實踐相融合的方法，在一名或者一組教師制定教學方案后，從一體化角度出發(fā)，嚴格遵照教學方法與教學進度開展教學，使學生能夠循序漸進地掌握知識點，提升教學效果。

目前一體化教學模式的優(yōu)勢已經(jīng)得到相關(guān)學者的認可，認為其先進性主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）一體化教學模式在強化學生職業(yè)技能水平中發(fā)揮著積極作用。這是因為傳統(tǒng)的課堂教學模式強調(diào)理論知識的傳遞，而忽視了學生職業(yè)操作及專業(yè)技能的變化。而相比之下，該教育模式則實現(xiàn)了技能實踐、理論講解等諸多內(nèi)容的一體化，并按照嚴格的教育流程與方法開展教育教學，有助于促進學生專業(yè)技能的養(yǎng)成。（2）一體化教育模式可以加快學生“三觀”的養(yǎng)成。一體化教學模式強調(diào)了理論教學與技能實踐之間的結(jié)合，在該模式下可以鍛煉學生的團隊合作能力，圍繞工業(yè)技術(shù)應用課程的教育教學內(nèi)容可以顯著提升學生的集體榮譽感，激發(fā)學生對本專業(yè)的熱愛之情，保證學生身心健康的發(fā)展[2]。

2工業(yè)技術(shù)應用課程的教學現(xiàn)狀分析

工業(yè)技術(shù)應用課程的知識點具有復雜性，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的變革與發(fā)展，工業(yè)技術(shù)應用呈現(xiàn)出復雜化的趨勢，這一變化也推動了院校課堂教育的變革，除了常規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)之外，工業(yè)機器人、智能化生產(chǎn)等知識點也逐漸成為教育教學的新方向。由此可見，當前工業(yè)技術(shù)應用課程的內(nèi)容日益復雜，這也成為影響學生學習能力的重要因素。而結(jié)合教育現(xiàn)狀，工業(yè)技術(shù)應用課程教學中還存在較多問題，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

1）理論技術(shù)與實訓技能教學相脫節(jié)，降低了學生的學習效率。在當前工業(yè)技術(shù)應用課程的教學中，經(jīng)常出現(xiàn)理論知識與實訓技能相脫節(jié)的問題。以工業(yè)機器人教學為例，在傳統(tǒng)教學模式下，往往教師先在課堂上介紹工業(yè)機器人的相關(guān)知識點，如設(shè)計原理、設(shè)計結(jié)構(gòu)等，在學生基本掌握之后，在第二課時帶領(lǐng)學生前往實訓實驗室進行工業(yè)機器人實踐訓練。在上述模式下，學生在掌握工業(yè)機器人的相關(guān)理論知識點之后，若沒有及時動手操作，則很容易遺忘其中的關(guān)鍵知識點，所以在第二課時的實訓教學中容易出現(xiàn)手足無措的問題，無法按照知識點進行上手操作，嚴重影響了學生的學習效果。

2）教學內(nèi)容缺乏必要的評價。在傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)應用課程教學評價中，教師的評價主要分為兩個方面：一是課堂上對學生的隨機提問;二是利用月考等方法進行綜合評價[3]。但是從知識點的內(nèi)容來看，工業(yè)技術(shù)應用課程的相關(guān)知識點內(nèi)容復雜，傳統(tǒng)的評價方法無法真正評估學生對知識點的掌握情況。

3一體化教學模式在工業(yè)技術(shù)應用課程中的應用方法

3.1教學內(nèi)容分解法

在工業(yè)技術(shù)應用課程教學環(huán)節(jié)，一體化教學模式要求教師能夠嚴格圍繞教學目標設(shè)定教學方法。因此，為實現(xiàn)理論與實訓教學的一體化，教師應該嚴格遵照一體化教學模式的設(shè)定結(jié)果，在掌握工業(yè)技術(shù)應用課程的相關(guān)知識點之后，有計劃地引導學生進行學習。

按照項目教學法的相關(guān)要求，整個教學過程可以分為多個階段，具體包括收集信息、制定計劃、實施、評價等環(huán)節(jié)。在一體化教學模式下，教師應將整個教學過程分解為一個個具體的項目，再按照一體化教學模式的要求不斷分解教學過程，確保教育目標的實現(xiàn)。例如，以工業(yè)技術(shù)應用課程的電氣控制技術(shù)教學為例，根據(jù)項目教學法的要求，教師可以按照以下步驟對課堂教學過程進行分解：（1）在信息的收集環(huán)節(jié)，針對電氣控制技術(shù)要點，教師分別展示接觸器的實物及技術(shù)路線圖，利用視頻資源及PPT等向?qū)W生展示電氣控制技術(shù)正反控制電路的技術(shù)原理，闡述各個組件的功能，讓學生充分了解電氣控制的技術(shù)要點，完成初步的信息收集;（2）制定計劃階段，教師引出堂課需要學習的內(nèi)容，如介紹接觸器主要分為直流接觸器與交流接觸器兩種模式，并要求學生認真觀察兩種接觸器技術(shù)原理的差異、不同走線及外觀情況等;（3）實施階段，學生嚴格按照教師制定的計劃參與課堂學習，利用教師所提供的資料及網(wǎng)絡上的相關(guān)信息，掌握電氣控制的相關(guān)知識點，根據(jù)教師對不同接觸器的描述方法及自己所收集的信息進行實訓練習，如觀察兩種接觸器的內(nèi)部構(gòu)造變化等，最終加深對知識點的認識;（4）評價階段，需要教師嚴格按照本堂課的知識點展開評估，例如學生能夠正確繪制直流接觸器與交流接觸器的內(nèi)部構(gòu)造，也能根據(jù)電路圖正確連接實物等，然后根據(jù)圖紙中有無錯誤評估學生對知識點的掌握情況。

從教學效果來看，在一體化教學模式下落實項目教學法，可以引導學生的理論學習及動手操作能力，教師在將整堂課教學過程分為若干個小的項目之后，可以讓學生快速了解重點，有序地完成教師安排的學習任務。因此學習效果更好，有助于提升教學質(zhì)量。

3.2問題教學法

在一體化教學模式下，如何有效發(fā)散學生思維是教師不可忽視的問題，而為了有效解決上述問題，問題教學法則是實現(xiàn)該目標的關(guān)鍵。所謂問題教學法，是指教師在工業(yè)技術(shù)應用課堂上能夠借助多樣化的問題來闡述知識點，不僅能夠有效發(fā)散學生的思維，也能鞏固學生對知識點的理解，是實現(xiàn)一體化教學目標的關(guān)鍵[4]。

以《工業(yè)機器人》的教學為例，針對機器人運動的相關(guān)知識點，在問題教學法下，教師可以提出以下問題：（1）機器人軌跡的基本概念是什么？（2）機器人軌跡規(guī)劃中包括哪些一般性問題？（3）機器人軌跡生成方式有哪些？如何識別？（4）在規(guī)劃機器人運動軌跡過程中，需要考慮哪些因素的影響？在教學過程中教師立足于上述問題，不斷深化知識點內(nèi)容，引導學生深入分析課程的相關(guān)知識點，并加深影響。

從教學效果來看，上述教學模式的出現(xiàn)可以幫助教師循序漸進地滲透知識點內(nèi)容。對于學生而言，隨著問題的深入，會促使其快速思考知識點，此時對問題的印象會更加深刻，這種情況滿足一體化教學模式的要求。

3.3任務導向型教學法

一體化教學模式更加關(guān)注課堂的教學效率，所以教師在教學期間應該快速劃分側(cè)重點，并有針對性地開展教學。所以在工業(yè)技術(shù)應用課程教學中，考慮到教學內(nèi)容的特殊性，在實施一體化教學模式時應該根據(jù)學生的學習能力及知識點特征創(chuàng)設(shè)課堂，而任務導向型課堂無疑可以充分滿足上述教學需求[5]。任務導向性課堂的主要特征，是指教師通過掌握工業(yè)技術(shù)應用課程知識點的要點之后，通過不斷實施“提出任務—激發(fā)學生探索”的過程來引導學生的學習過程，在發(fā)揮學生課堂學習主觀能動性的基礎(chǔ)上，保證教育教學目標的實現(xiàn)。例如，在《3D打印技術(shù)》的相關(guān)知識點教學中，根據(jù)任務導向性課堂的教學要求，教師可以提出關(guān)于《3D打印軟件學習過程》《三維模型設(shè)計過程》《逆向工程設(shè)計過程》《關(guān)鍵原材料選取方法》等知識點設(shè)置任務，在帶領(lǐng)學生了解上述任務之后，采用解決任務的模式展開學習，讓學生能夠深入理解。

3.4情景教學法

在開展工業(yè)技術(shù)應用課程教學中，教學環(huán)境設(shè)計應該從硬件及軟件兩方面建設(shè)入手，其中硬件方面是指與工業(yè)技術(shù)應用課程相關(guān)的一體化教師，包括實訓設(shè)備、多媒體教學設(shè)備及配套的工作臺等，使學生可以在理想的環(huán)境下學習;而軟件設(shè)計則是指相應的教育體系及人才教育大綱等，保障一體化教學工作的順利實現(xiàn)。

以工業(yè)技術(shù)應用課程中的《工業(yè)機器人》教學為例，尋找準備的硬件設(shè)備是工業(yè)自動化綜合實訓平臺，該平臺應該具有PLC編程技術(shù)、氣動控制技術(shù)、電氣控制技術(shù)，以及變頻控制技術(shù)與伺服控制技術(shù)等，教師則可以利用該平臺創(chuàng)造設(shè)計環(huán)境。例如，在軟件平臺上學生可以模擬工業(yè)機器人現(xiàn)場的編程控制操作情況，提升實踐能力。同時在硬件上也可以根據(jù)《工業(yè)機器人》不同課時的教學要求準備其他硬件設(shè)備，如機器人上下料工作站、焊接工作站等，確保在實訓過程中可以不斷地加深學生對《工業(yè)機器人》關(guān)鍵技術(shù)的了解。在軟件準備上，可圍繞《工業(yè)機器人》對教育教學大綱進行完善，如針對教學內(nèi)容，學生應掌握機器人的基本概述、工業(yè)機器人的應用、工業(yè)機器人的技術(shù)參數(shù)等相關(guān)內(nèi)容，最后按照上述教學方針開展教學，有計劃地引導學習。

4一體化教學在工業(yè)技術(shù)應用課程的應用實踐

工業(yè)技術(shù)應用課程對學生的實踐及技能掌握情況提出了較高要求，所以在一體化課堂教學設(shè)計中，根據(jù)任務導向型課堂的基本要求，應在分析任務需求的基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)學生完成一體化課堂學習。文章以《工業(yè)機器人》為案例，提出一體化教學過程設(shè)計方案，具體包括以下幾方面：

4.1項目任務的提出

在《工業(yè)機器人》一體化教學中，所提出的教學任務應該是教師通過自身經(jīng)驗及教師之間組內(nèi)討論，或者借助教育專業(yè)給出的建議之后所形成的典型技術(shù)任務，教師根據(jù)該教學任務帶領(lǐng)學生進行學習。例如，在課堂教學中，教師提出的教學任務是《PLC系統(tǒng)在工業(yè)機器人設(shè)計中的應用》，圍繞這一教學任務，鼓勵學生通過教材或者網(wǎng)絡渠道了解相關(guān)內(nèi)容，然后充分收集與上述任務相關(guān)的學習資料。

4.2一體化任務的設(shè)計

在提出任務之后，教師采用小組學習法根據(jù)學生成績進行分組，每個小組的學生控制在4—5人，每組至少有一名優(yōu)等生與后進生，確保小組學習過程的順利進行。在學習任務中，教師引導學生通過團隊協(xié)作的方法整合PLC控制系統(tǒng)與工業(yè)機器人的相關(guān)信息、設(shè)計項目步驟及工作實施方案等，總結(jié)學生在一體化學習中可能遇到的問題，并闡述解決方案。例如，在堂課一體化教學中，學生可能遇到的問題包括：（1）不熟悉PLC系統(tǒng)或者工業(yè)機器人的性能、結(jié)構(gòu)及操作方法;（2）在CPU選型或者控制系統(tǒng)I/O分配上出現(xiàn)誤差;（3）機器人型號的伺服控制器選擇不恰當?shù)取?/p>

4.3一體化項目的實施

在實施階段，需要教師先介紹工業(yè)機器人安全操作規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容，并分發(fā)學習中需要使用的原材料等。對于學生小組而言，可采用組內(nèi)討論的方法分析實踐過程，由優(yōu)等生提出基本實施方案之后，普通生與后進生均提出相應的完善過程，并根據(jù)小組討論判斷各種完善過程是否有效，形成最終的操作過程。其中的基本環(huán)節(jié)如下：

1）在教學中，針對工業(yè)機器人的教學要求，教師應重點觀察每個學生的操作與運動情況。例如，在基于PLC的工業(yè)機器人操作系統(tǒng)設(shè)計中，部分小組在I/O接口選擇上會出現(xiàn)問題，此時通過小組討論的方法，學生相互之間討論I/O接口出現(xiàn)問題的原因，此時教師應注意觀察學生的討論過程并給出正確指導。同時部分學生在操作實踐過程中也可能出現(xiàn)選型不正確、現(xiàn)場配線方案存在錯誤等問題，也需要教師在現(xiàn)場操作中進行一一指正，而針對學生普遍存在的問題則可以在下課前進行統(tǒng)一教學。

2）在動手操作結(jié)束后，學生對工業(yè)機器人進行自檢，自檢的內(nèi)容包括線路組成、導線檢測及機器人性能評估等，在學生小組自檢結(jié)束并進行改進后，教師才能對學生的作業(yè)成績進行檢測。

4.4引導學生進行自我評估與反思

教師在一體化教學中嚴格按照教學質(zhì)量標準對學生的實驗結(jié)果展開評價，該階段工作的主要目標是判斷學生在工業(yè)機器人學習中的實訓情況。在條件允許的情況下，教師可以聘請企業(yè)專員對學生工業(yè)機器人的制作情況進行評估，并給出全面評價，最后教師總結(jié)學習中的合理性。

4.5一體化教學過程的評價

在評價中主要是針對學生的學習情況進行判斷，評估標準包括：

1）教學習目標評估。評估內(nèi)容包括：（1）學生在《工業(yè)機器人》學習中是否能夠熟練使用各種知識點;（2）是否將《工業(yè)機器人》的學習目標體現(xiàn)在教學環(huán)節(jié)中;（3）能夠反映出《工業(yè)機器人》的能力培養(yǎng)目標。

2）在教學實施評估階段。評估內(nèi)容包括：（1）《工業(yè)機器人》的課堂教學效果、教師的教學思路是否清晰;（2）學生是否掌握《工業(yè)機器人》及PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)重難點;（3）教學環(huán)節(jié)的時間分配情況，各個環(huán)節(jié)的任務安排方法是否合理等。

5總結(jié)與展望

5.1總結(jié)

一體化教學模式的應用具有一定的可行性，工業(yè)技術(shù)應用課程作為實踐性較強的一門課程，學生需在課堂上逐步體會工業(yè)技術(shù)知識及實操步驟。一體化教學方法可以適當激發(fā)學生的學習興趣，并在小組合作學習活動中鍛煉學生的協(xié)作能力。例如，在彈簧夾緊機構(gòu)設(shè)計課程中，教師通過采用一體化教學方法，為學生提供了小組互動討論的機會，而后發(fā)現(xiàn)在課程結(jié)束時，有九成以上的學生已經(jīng)完全掌握了該實驗的操作原理及操作流程，證實了一體化教學方法在工業(yè)技術(shù)應用課程中值得推廣，任課教師可以適當轉(zhuǎn)變固有觀念，借此改善教學現(xiàn)狀。然而，在實際調(diào)研中，雖然課程任務完成度較高，但課堂紀律卻較為混亂，而且在彈簧設(shè)計中，部分學生雖然積極參與合作活動，但也不乏閑聊天的學生，從而違反了課堂紀律的相關(guān)要求，在達成能力培養(yǎng)目標時，紀律規(guī)定達標率偏低。因此，教師在實踐應用階段，應進一步優(yōu)化紀律管理效果，進而為學生打造高效的課堂環(huán)境。此外，少數(shù)學生對于此課程中標準的理論知識存在認知不清的情況，自此指引任課教師應當從理論講解與實踐指導相融合的教學中進行改進工作。

5.2展望

在工業(yè)技術(shù)應用課程中，一體化教學模式具有多樣化的表現(xiàn)形式。所以對于教師而言，應該正確了解一體化教學的操作方法與實施步驟，以此為基礎(chǔ)不斷拓展一體化教學的應用路徑，在對教學過程進行完善之后，做好教學評價，這樣才能進一步提升一體化教學模式的效能，最終保障工業(yè)技術(shù)應用課程的教學效果。同時為不斷提升教學效果，可以開發(fā)多樣化的師生互動模式，保證知識點、課堂教學的一體化，這樣有助于全面提升教學效果。