李一欣++肖鵬歡
摘要:從“電工仿真實(shí)訓(xùn)平臺”的開發(fā)實(shí)踐入手,通過教學(xué)效果對比論述了基于遵循螺旋式發(fā)展規(guī)律的階段仿真教學(xué)法概念,指出該教學(xué)法的核心是針對不同教學(xué)階段,采取不同仿真技術(shù),使教學(xué)更科學(xué)地輔助學(xué)習(xí)者知識積累的全過程;通過對職教學(xué)情特點(diǎn)、專業(yè)知識、技能目標(biāo)、教學(xué)方法、社會需要分析,進(jìn)行教法創(chuàng)新;外延結(jié)合保障了階段仿真教學(xué)法始終沿著技能發(fā)展主線層層遞進(jìn)至生產(chǎn)崗位。
關(guān)鍵詞:階段仿真教學(xué)法;仿真技術(shù);技能實(shí)訓(xùn);循序漸進(jìn)
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)12-0166-03
中等職業(yè)教育的電子、電工技術(shù)專業(yè)知識大致可分為電路原理、知識應(yīng)用、實(shí)訓(xùn)操作、綜合技能、崗位認(rèn)知等五個階段知識目標(biāo),與之對應(yīng)的有原理分析、實(shí)際應(yīng)用、技能標(biāo)準(zhǔn)、綜合素質(zhì)、崗位操作等五個階段技能目標(biāo)。采取怎樣的教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)這五個階段知識和技能目標(biāo),是信息化條件下課程改革和教法創(chuàng)新的重要課題。我校電子技術(shù)教研組和計(jì)算機(jī)專業(yè)教師組成仿真攻關(guān)團(tuán)隊(duì)(以下簡稱為仿真團(tuán)隊(duì)),在承擔(dān)廣東省中職教學(xué)資源重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目“電工仿真實(shí)訓(xùn)平臺”開發(fā)過程中,配合電工專業(yè)教學(xué),運(yùn)用階段仿真教學(xué)法開發(fā)了“嵌入式”工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)網(wǎng)站平臺。項(xiàng)目包括電工基礎(chǔ)知識與技能學(xué)習(xí)、教學(xué)資源共享、各級課程資源包、核心技能課程、課程考核中心和評價(jià)模型等,具備系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通、用戶認(rèn)證功能,方便學(xué)生上網(wǎng)自主學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練,方便教師及時了解學(xué)生掌握綜合技能情況。運(yùn)用該網(wǎng)絡(luò)平臺開展日常教學(xué),促進(jìn)我校學(xué)生維修電工中級證考試通過率從89%提高到97%,也方便更多中職學(xué)生借助該實(shí)訓(xùn)平臺完成電工五個階段技能訓(xùn)練。
仿真教學(xué)法實(shí)踐效果對比
(一)仿真教學(xué)法對學(xué)生知識點(diǎn)掌握有明顯的促進(jìn)作用
照明技術(shù)專業(yè)的鎮(zhèn)流器工作原理知識點(diǎn)教學(xué)效果對比見表1。
由表1可見,2007屆、2008屆照明班課堂講授為主,學(xué)生對知識點(diǎn)掌握效果區(qū)別不大,而2009屆引入仿真教學(xué)法后,課堂講授和仿真演示輔助教學(xué)使學(xué)生對“電感鎮(zhèn)流器”知識點(diǎn)掌握程度平均提高14.3%,“電子鎮(zhèn)流器”知識點(diǎn)掌握程度平均提高11.85%,“兩種鎮(zhèn)流器性能比較”知識點(diǎn)掌握程度平均提高8%,綜合比較教學(xué)效果得到明顯提升。
(二)階段仿真教學(xué)法對學(xué)生系統(tǒng)知識掌握有明顯的促進(jìn)作用
在認(rèn)識到仿真教學(xué)法明顯提高學(xué)生對知識點(diǎn)掌握效果的基礎(chǔ)上,2011年仿真團(tuán)隊(duì)針對維修電工等級考證開發(fā)了電工仿真實(shí)訓(xùn)軟件。該實(shí)訓(xùn)軟件注重音效、視覺、3D交互三方面的有機(jī)結(jié)合,對學(xué)生自主建構(gòu)維修電工系統(tǒng)知識有很好的促進(jìn)作用,以電動機(jī)控制電路安裝、維修技能操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)為主要開發(fā)對象,通過人機(jī)交互式操作突出實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,幫助學(xué)生完成理解電路原理、識別電工器材、實(shí)現(xiàn)電路連接、分析故障和線路維修各階段的體驗(yàn)學(xué)習(xí)。另外,將維修電工職業(yè)評級考核標(biāo)準(zhǔn)作為仿真實(shí)訓(xùn)過程的評價(jià)依據(jù),使學(xué)生通過實(shí)時評價(jià)功能及時了解是否正確完成線路連接、故障判斷,激勵學(xué)生反復(fù)操作,達(dá)到熟練掌握實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)。電工仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)法使用效果對比見表2。
以上兩個例證說明,在中職電工專業(yè)基礎(chǔ)理論和技能實(shí)訓(xùn)的不同階段教學(xué)中,引入仿真教學(xué)法能明顯改善教學(xué)效果。
階段仿真教學(xué)法的提出
學(xué)生對專業(yè)知識的積累過程,也是教師教學(xué)引導(dǎo)、輔助的過程。教學(xué)滿足學(xué)生知識積累需要,容易達(dá)到教學(xué)目標(biāo);教學(xué)滯后學(xué)生知識積累需要,不易達(dá)到教學(xué)目標(biāo);教學(xué)超過學(xué)生知識積累需要,教學(xué)目標(biāo)受到干擾。那么,什么樣的教法能更有效地滿足學(xué)生知識積累需要呢?
第一,以教為主。在這個關(guān)系中學(xué)情、知識、技能定義為事物發(fā)展變化的內(nèi)因,學(xué)情成為主要內(nèi)因,教法為外部條件,內(nèi)因與外部條件是否協(xié)調(diào)是主要矛盾,在以教為主的環(huán)境下,易導(dǎo)致教法效果不理想的結(jié)果。
第二,以學(xué)為主。在這個關(guān)系中,將教的外化轉(zhuǎn)為學(xué)的內(nèi)化,對應(yīng)的教學(xué)方式是引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)方式具有體驗(yàn)、實(shí)踐、自我構(gòu)建的特點(diǎn),強(qiáng)化了學(xué)生自身的思考、感悟和體驗(yàn)來獲得知識與技能的能力。教的外化轉(zhuǎn)為學(xué)的內(nèi)化,學(xué)情、知識、技能、教法定義為事物發(fā)展變化的內(nèi)因,學(xué)生、教師處于平等關(guān)系,成為主要內(nèi)因,信息技術(shù)成為輔助條件和外部因素。教師的引導(dǎo)、輔助效力有所降低,學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)效力有所提升。
第三,教與學(xué)并重。在教學(xué)實(shí)踐中單獨(dú)以教為主或是以學(xué)為主都是片面的,于是教學(xué)并重應(yīng)運(yùn)而生。課上,教師在信息化環(huán)境下運(yùn)用仿真輔助教學(xué)手段實(shí)現(xiàn)多種角色的轉(zhuǎn)換,輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)與協(xié)作探究;課下,學(xué)生使用仿真輔助學(xué)習(xí)軟件完成多種角色的轉(zhuǎn)換,進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、操作、訓(xùn)練,通過自身的思考、感悟和體驗(yàn)獲得知識與技能。教學(xué)并重簡而言之就是讓學(xué)生學(xué)會上樓梯:“教師領(lǐng)著走、學(xué)生跟著走”;“教師教著走、學(xué)生學(xué)著走”;“教師看著走、學(xué)生自己走”,教與學(xué)沿著樓梯臺階、在仿真輔助教學(xué)“扶手”幫助下螺旋式向上發(fā)展,完成各階段的教學(xué)任務(wù)。
基于遵循螺旋式發(fā)展規(guī)律,采用仿真技術(shù)改造、創(chuàng)新各階段教學(xué)方法,降低專業(yè)知識學(xué)習(xí)難度,幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)信心,最終使學(xué)生掌握勞動技能,滿足社會需要,這種方法我們定義為階段仿真教學(xué)法。該教學(xué)法的核心是:針對不同教學(xué)階段,采取不同仿真技術(shù),滿足積累需要。
教法創(chuàng)新
(一)順應(yīng)職教本質(zhì)規(guī)律
中職教育的學(xué)情特點(diǎn)、專業(yè)知識、技能目標(biāo)、教學(xué)方法、社會需要等幾個要素之間既緊密聯(lián)系、又互相制約。近年來,我校電類專業(yè)教學(xué)由于有了仿真技術(shù)的介入,教法特征隨知識、技能階段發(fā)展而變化,有效地支持了教法靈活跟進(jìn),為學(xué)生提供了知識與技能循序漸進(jìn)發(fā)展的臺階。詳見下頁表3。
(二)教法創(chuàng)新
階段仿真教學(xué)法與專業(yè)知識、技能目標(biāo)同步發(fā)展,詳見圖1。
仿真教學(xué)從最初的課堂原理演示→計(jì)算機(jī)交互操作實(shí)時評價(jià)糾正→虛擬場景漫游→崗位角色扮演。仿真教學(xué)軟件在教學(xué)過程的各階段發(fā)揮著優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)方法的輔助功能,成為最為接近配套的真實(shí)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)的教學(xué)手段,教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)軟、硬配合,使教學(xué)過程更為豐富多彩。endprint
外延結(jié)合
(一)與項(xiàng)目教學(xué)法結(jié)合
項(xiàng)目教學(xué)法的設(shè)計(jì)要素有情景、任務(wù)、組織、過程、資源、評價(jià)。引入仿真教學(xué)法時也應(yīng)該沿用上述要素,在“電工仿真實(shí)訓(xùn)平臺”開發(fā)過程中,設(shè)計(jì)情景要素時采用虛擬環(huán)境技術(shù),插入視、聲、光渲染技術(shù),強(qiáng)化情景效果。
電動機(jī)控制電路接線實(shí)訓(xùn),按照以下步驟完成:(1)針對“元件識別與檢測”、“電路裝置與調(diào)試”、“故障分析與排除”三個階段建立元件、電路板、儀表、工具的3D模型;(2)根據(jù)任務(wù)和過程要求實(shí)現(xiàn)上述三個階段的3D交互;(3)在完成3D交互功能的過程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時評價(jià)功能;(4)身份識別與實(shí)時評價(jià)相連接;(5)實(shí)現(xiàn)組織分配功能。
(二)與教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)結(jié)合
仿真教學(xué)法具有對教材中心內(nèi)容、主要線索的仿真制作技術(shù)優(yōu)勢,能夠發(fā)揮突出教學(xué)重點(diǎn)、降低知識難度的作用,在人機(jī)交互控制操作中掌握、理解相關(guān)知識內(nèi)容,對于鞏固舊知學(xué)習(xí)新知起著決定性作用。將教學(xué)中難于理解或領(lǐng)會的內(nèi)容作為仿真教學(xué)主攻方向,采用視頻編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)“慢拍快播”或“快拍慢播”;Flash和3D交互技術(shù)分解合成;虛擬漫游技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生體會與領(lǐng)悟,化解教學(xué)難點(diǎn)。對于“電工仿真實(shí)訓(xùn)平臺”的交流接觸器的工作原理和電路作用的教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容,采用Flash動畫和3D交互技術(shù),結(jié)合幾種控制電路接線安裝,使學(xué)生一看就會、一做就成。
(三)與職業(yè)資格考核標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合
“電工仿真實(shí)訓(xùn)平臺”以初級維修電工證考核標(biāo)準(zhǔn)為制作依據(jù),將電氣系統(tǒng)線路及器件的安裝、調(diào)試與維護(hù),維修電工安全常識和基本技能,室內(nèi)線路的安裝,接地裝置的安裝與維修,常見變壓器的檢修與維護(hù),各種常用電機(jī)的拆裝與維修,常用低壓電器及配電裝置的安裝與維修,電動機(jī)基本控制線路的安裝與維修,常用機(jī)床電氣線路的安裝與維修,電子線路的安裝與調(diào)試,電氣控制線路設(shè)計(jì),可編程控制器及其應(yīng)用等維修電工操作技能考核內(nèi)容納入開發(fā)范圍,使平臺服務(wù)于在校學(xué)生參加初級維修電工證考試需要。
(四)與崗位實(shí)習(xí)結(jié)合
階段仿真教學(xué)法的最終目標(biāo)是培養(yǎng)崗位操作人才,因此,仿真實(shí)訓(xùn)軟件應(yīng)該有行業(yè)人員參與開發(fā),這樣制作出來的教學(xué)軟件才能夠保證專業(yè)知識、實(shí)訓(xùn)操作、崗位實(shí)習(xí)融為一體。例如,與“電工仿真實(shí)訓(xùn)平臺”配套開發(fā)的“飼料工藝與設(shè)備”仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件是與飼料專業(yè)訂單企業(yè)聯(lián)合開發(fā)的,既體現(xiàn)飼料工藝原理,又突出崗位設(shè)備電機(jī)操作特點(diǎn)。與崗位實(shí)習(xí)結(jié)合的關(guān)鍵是:(1)結(jié)合企業(yè)崗位工藝原理。工藝技術(shù)原理、崗位的操作規(guī)程、工藝控制點(diǎn),崗位工藝紀(jì)律與產(chǎn)品質(zhì)量控制關(guān)系。(2)結(jié)合企業(yè)崗位設(shè)備操作。安全操作規(guī)程、安全生產(chǎn)和崗位責(zé)任制、安全生產(chǎn)監(jiān)督檢查制度、從業(yè)人員安全管理制度、崗位設(shè)備操作規(guī)程、交接班制度、設(shè)備故障處置制度、設(shè)備維護(hù)維修制度。
用仿真技術(shù)為電子、電工技術(shù)專業(yè)教學(xué)提供支持,做到教法與專業(yè)知識各階段層層對應(yīng),環(huán)環(huán)相扣,使教與學(xué)同步發(fā)展。總結(jié)其核心內(nèi)容有以下幾點(diǎn):階段教學(xué),教法有別;仿真技術(shù),化解制約;循序漸進(jìn),層層符合;教學(xué)相長,創(chuàng)新改革。
參考文獻(xiàn):
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[2]劉瑞葉,任洪林,李志民.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.
(責(zé)任編輯:張維佳)endprint