電工學是技校非電類工科專業必不可少的一門專業基礎課,電工課實驗教學是一項重要內容,是幫助學生理解、掌握和應用電工基本理論知識、培養學生實際操作能力的重要手段。傳統的電工實驗課教學方法比較單一,主要有教師集中講授示范、學生分散練習、教師巡回指導等,這對于以“培養高素質技能型專門人才”為主要目標的職業教育來說是遠遠不夠的。為了使電工實驗教學符合高技能人才培養模式的要求,筆者在電工實驗教學中應用了“以學生為中心”教學法。
一、“以學生為中心”教學法的主要內容
“以學生為中心”教學法是目前在英國職業教育領域大力推行的一種教學法。這種教學法強調學生是教學過程中的主體,教師充當學習的促進者,而不是知識的呈現者,教師在教學過程中首先要考慮學生的需求和學習愛好,充分利用學生已有的知識和經驗,通過各種活動、資源來激勵和幫助學生,鼓勵學生提出自己的想法,培養學生獨立解決問題的能力,使學生積極參與到學習過程中,從而達到培養學生核心職業技能,最終使學生成為獨立學習者的目的。這種教學法的特點是非常重視學習過程中的體驗、評價和反思。體驗是指學生自己通過各種活動和練習學習新的知識,正如孔子所說的“吾聽吾忘,吾見吾記,吾做吾悟”,學生只有通過親身體驗才能夠真正掌握知識。評價分兩種,一種是學習完成后的總結性評價,一種是學習過程中的形成性評價,評價是否能有效地激勵學生主動學習,關鍵要看評價標準是否明確、評價方式是否公正以及評價是否有連續性,有效的評價能夠促使學生產生反饋,為下一步的學習做好準備。另外,教師在教學過程中也要不斷進行反思,多角度看問題、思考問題,不斷改進教學方法。
二、“以學生為中心”教學法的應用
1.根據實驗教學目標,重新設計實驗內容
我們原有的電工實驗內容主要以應用性和技術性實驗為主,有利于驗證和鞏固電工理論知識、鍛煉學生的動手操作能力,但其對于培養具有實際工程意識、掌握綜合技術應用的高技能人才來說就有所欠缺。所以,筆者結合工程實際,在一些簡單實驗的基礎上,增加了一些綜合性和設計性的實驗。例如,在原有的“雙控白熾燈的安裝”和“熒光燈電路”這兩個實驗的基礎上,增加了“照明電路設計”實驗,在“三相異步電動機直接啟動控制”和“三相異步電動機的正反轉控制”這兩個實驗的基礎上,增加了“用PLC實現三相異步電動機的正反轉控制”實驗。
2.根據實驗內容,精心設計教學法
美國社會心理學家、教育家庫伯有一個很有名的經驗學習圈理論,他認為任何基本的學習過程都應遵循“學習圈”——一個體驗循環過程:具體經驗—反思性觀察—抽象概念化—積極實驗—具體經驗,如圖1所示。學習者在這樣一個學習過程中,自動完成反饋與調整,在體驗中進行認知。
電工實驗課教學實際上也是這樣的一個學習過程,以“熒光燈電路”實驗為例。首先,學生在實驗前已經掌握了電流表和萬用表的使用方法、RLC串/并聯交流電路等知識。有了這些經驗,下一步就是要對經驗進行反思,即通過一些提問和練習,引導學生進行回憶、清理、整合、分享等等;第三階段是對反思結果的進一步理論化,分析熒光燈電路的工作原理,明確熒光燈電路連接方法;最后一個階段是學生應用和鞏固知識的行動階段,學生通過動手連接熒光燈電路,驗證電壓三角形和功率三角形,計算熒光燈電路的功率因數,甚至發現新的問題,如提高功率因數的方法,從而進入新一輪的學習圈循環。
“以學生為中心”教學法強調,在這樣的體驗學習過程中,學生是主體,教師作為一個參與者,更多的是起到引導、管理、促進和協調的作用。教師可以采用項目任務驅動、小組討論、提問和實操等方法,使每一個學生都積極主動地進行學習,在體驗中獲得知識。下面以“照明電路設計”為例,介紹“以學生為中心”教學法的實施。
(1)課前準備。“以學生為中心”教學法強調教師在課堂上要控制好授課時間,盡量讓學生自己通過討論、體驗、反思等方式自主學習。但這并不意味著教師的備課時間可以縮短,相反教師在上課之前要做更多的準備工作,如收集相關的資料、詳細設計教學步驟、充分考慮學生的需求以及預測在教學過程中可能出現的問題等等。
(2)教學組織。教師隨機將學生分成若干個學習小組,每組5-6人。這種集體學習方式更有利于學生之間的交流和溝通,通過學生之間的討論,相互啟發、分享知識、交換思想、促進知識增長、提高學習效率。教師在教學過程中要注意觀察每個學生的表現,通過提問等方式促使每個學生都參與到學習活動中。
(3)任務導入。提出實驗項目“照明電路設計”,讓每個小組根據之前兩個實驗“雙控白熾燈的安裝”和“熒光燈電路”的經驗,討論第一個問題——照明電路的組成和連接方式,并初步設計實驗電路。在各個小組結束討論后,教師可以隨機挑選3個小組派代表展示所在小組的討論結果,其他小組需要在仔細聆聽展示小組的答案后給出評價或補充。在此過程中,教師主要是充當“咨詢者”和“評價者”,指導學生充分利用已掌握的知識、經驗解決問題,同時盡量給予學生正面的評價,鼓勵學生大膽提出自己的想法,引導學生相互討論和交流。在這一教學環節結束后,教師綜合各個小組的意見,確定照明電路的實驗電路(如圖2所示)。
(4)制訂計劃。解決了“做什么”,下來是“怎么做”的問題。這一環節仍然由學生分組討論實驗所需的器材,設計實驗的具體步驟。教師可以給每個小組一大張白紙,由一個學生執筆,把同組同學的想法都記錄下來,最后再進行討論、歸納、整理和總結。這有點像“頭腦風暴”,在規定時間內盡可能多地收集不同的設想。教師在這一環節主要是充當旁觀者,仔細聆聽學生的討論,如果發現有小組的討論方向偏離了主題,就要及時引導學生回歸到主題任務上來。在這一環節結束后,各個小組派代表展示本組設計的實驗步驟和所需的實驗器材,通過教師點評和小組相互比較,學生進一步修改完善實驗計劃。
(5)具體實施。這是整個實驗教學的實質性階段。各個小組按照之前制訂的實驗電路和實驗步驟完成接線。在這個過程中,教師要注意觀察學生的操作是否規范,布線、接點是否符合要求,如果學生有錯誤,教師要立即糾正,使學生養成良好的實驗習慣。
(6)檢驗。在實施階段結束后,各小組展示實驗電路,然后小組之間互相檢查對方的電路安裝、接線是否符合要求,檢查合格后再在教師的監督下通電測量數據并記錄。
(7)評價。“以學生為中心”教學法非常重視評價環節,而要做出正確的評價,評價標準是必須要明確的。在這個實驗教學過程中,評價包括三個方面(如圖3所示)。首先是教師對學生的評價(占50%),內容包括:實驗預習情況(占10%),通過提問和觀察,對學生在小組討論里的參與情況進行評價;實驗設計操作情況(占25%),根據小組成員合作情況、實際操作情況、設計展示介紹等進行評價;實驗報告(占15%),主要看實驗報告內容是否完整,實驗數據的測量分析是否準確等等。其次是學生互評(占35%),這個過程由兩部分組成:一是小組之間互評(占15%),例如在制訂計劃階段對實驗設計方案的完整性、可行性和安全性進行評價,在檢驗階段對實驗電路安裝、接線情況進行評價;二是組員互評(占20%),組員之間根據各自的工作態度、合作精神、創意性、責任心等進行相互評價。最后是學生的自評(占15%),學生可以評價自己參與小組學習的積極性和主動性,以及自己是否能夠完成工作任務。
(8)反思。在實驗課教學活動結束后,師生都要對整個過程進行反思。教師主要反思自己所采用的教學方法是否達到了預期的教學效果,對整個課堂教學節奏的把握是否恰當,對課堂偶發事件的處理是否合適等等。學生的反思有書面反思和口頭反思,學生在課后完成實驗報告就屬于書面反思。此外,教師可以在上課之前隨機指定幾位學生充當“觀察員”的角色,分配給他們不同的觀察任務,有的學生觀察老師采用什么教學方法,如何運用這些教學方法;有的學生觀察課堂氣氛是否活躍,各小組是否積極參與課堂教學活動;有的學生觀察老師如何對學生進行評價,小組之間的互評是否公正、準確等等。在授課結束后,由“觀察員”向大家介紹自己的觀察結果,這是從學生的角度看課堂教學的效果,也有助于教師更好地進行反思。
三、結束語
“以學生為中心”教學法符合高技能人才培養模式的要求,不僅使學生扎實地掌握專業知識和操作技能,還能逐步培養學生良好的溝通交流能力、實踐創造能力和團隊協作精神,使學生具備各項核心就業技能;同時促進教學過程的“教學相長”,不斷提高教師的教學水平,取得良好的教學效果。近年來,筆者學校學生參加中級維修電工考證,通過率都在90%以上。機電類、電工類專業的中技、高技層次學生到相關企業參加頂崗實習,上手快、技術過硬,均獲得實習單位的一致好評,學生畢業后就業更深受用人單位青睞。在今后的教學實踐中,我們將繼續探索,推行教學改革,力求不斷提高教學質量,以適應社會經濟發展的需要。
(作者單位:廣東省粵東高級技工學校)