【摘 要】本文分析中職學校機電專業的《電機拖動控制技術》課程實施理實一體化教學模式的背景,通過對其中一個典型教學單元的教學過程進行設計來闡述實施理實一體化教學過程,歸納總結出理實一體化教學的優點,認為理實一體化教學對中等職業學校的專業課程教學是一種有效的教學模式。
【關鍵詞】電機拖動控制技術 理實一體化教學 “教—學—做”一體化
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2017)01B-0112-03
隨著科技的進步及現代企業對人才需求的增長,如何才能培養出既具有扎實的理論知識,又有熟練的專業操作技能的應用型人才,是當前我國中等職業教育需要解決的一大問題。《電機拖動控制技術》是中等職業學校機電設備安裝與維修專業的一門核心專業課程。學生通過該課程的學習將掌握常用低壓電器、三相異步電機基本控制線路、直流電動機及電機應用基礎知識、常用生產機械的電氣控制線路及其安裝調試等一系列相關知識和操作技能。由于該課程具有較強的應用性和實踐性,教學目標又集中體現在專業實操能力的掌握程度上,這就要求任課教師在教學過程中必須要突破傳統思維,創新教學模式和方法。其中,按照理實一體化的理念來組織教學是一種有效的教學嘗試。
理實一體化教學法又稱為理論實踐一體化教學法,這一教學法的基本特征是強調任課教師在教學過程中的主導作用,突出學生學習的主體地位,科學地設定教學目標與教學任務,在教學過程中老師一邊教,學生一邊做,即邊學邊做,實現“教—學—做”一體化。在教學全過程中,理論知識教授與實操技能訓練交替進行,且兩者之間沒有固定的先后順序,而是“你中有我,我中有你”,并能自然銜接。理實一體化教學法具有各教學環節相對比較集中,理論與實踐密切結合的優點。一方面,它有效地構筑起了理論知識與實踐技能之間的溝通和聯系,而且通過實操訓練能將理論知識及時得到有效的實踐,以實踐加深記憶和理解,進一步鞏固所學的理論知識。另一方面,它強化了對學生動手能力和專業技能的培養,體現了以“能力為本位”的現代職教理念,能夠激發學生的學習熱情,調動學生學習的積極性和主動性。
一、實施背景
(一)傳統教學方法理論與實踐相脫節。按照過往的傳統教法,《電機拖動控制技術》這門課先是在班級的普通教室進行某一教學單元理論知識部分授課,待理論部分講授完之后再組織學生到實訓室做實驗;之后再重復這一做法分別進行其他教學單元理論和實踐部分的教學。由于理論和實踐部分的教學工作是由不同的教師來承擔,再者兩者之間有一定的時間間隔,所以就會打斷各部分知識之間的內在聯系,存在理論與實踐相脫節的短板。
(二)抽象理論知識影響教學效果。在電機拖動這門課程的教學項目中,“常用低壓電器”是其中一個主要知識點,諸多的電器元件如交流接觸器、時間繼電器、熱繼電器等對很多學生來說都是第一次接觸,非常陌生,而且很抽象。沒有認識實踐的支撐,學生對常用低壓電器的基本結構、圖形符號、工作原理、檢測與維修等方面的知識根本無法理解。如果學生沒有到企業生產一線進行參觀實踐,那么學生對電動機的幾種運行狀態就完全沒有概念,課本上所講解的抽象的內容猶如紙上談兵,學生的腦子里一頭霧水,使教學效果大打折扣。
(三)目前教學存在無法有效調動學生學習的主動性的問題。一方面,現階段中職學生大多存在基礎差、底子薄的情況,一提到理論知識就倍感頭痛,甚至產生恐懼的心理。但另一方面,中職生從年齡上來說正處在學習和接受新知識的黃金階段,動手能力和形象思維能力較強。傳統的教學方法手段單一,老師上課很多情況下是照本宣科,“填鴨式”地向學生傳授理論知識,學生只能是知識的被動接受者,教與學之間缺乏必要的互動,不能有效地調動學生學習的積極性和主動性,會讓學生覺得學習是件枯燥乏味的事情,久而久之,學生漸漸失去學習的興趣,嚴重的還會產生厭學的逆反心理。
(四)目前學習評價模式單一。以往對學生的學習評價只能通過作業、理論筆試等傳統方式來進行評價,缺乏實踐環節的考核。這樣的考核方式不僅形式單一,而且不能客觀地評價學生的綜合學習能力,也不符合現代職業教育的基本宗旨和要求。
上述所列舉的這些問題,往往使學生的學習僅僅停留在表面而無法深入,理論知識與實踐技能的學習不能有機地結合在一起。因而在《電機拖動控制技術》課程的教學過程中,引入理實一體化的教學模式具有較為迫切的現實意義。
二、實施情況
為了解決上述問題,我們嘗試在中等職業學校機電專業的電機拖動課程中進行教學改革,逐步推行理實一體化的教學模式。經過一段時間的探索和比對,取得了一定的成果,達到了預期的目標。下面以《電機拖動控制技術》課程的“三相異步電動機直接起動控制線路”這一單元的教學實施過程為例,來具體闡述理實一體化教學模式運用過程。
(一)教學目標的設定與分析。根據《電機拖動控制技術》課程標準的具體要求,“三相異步電動機直接起動控制線路”這一教學單元的授課時長為 6 個學時。教學目標采用三維目標設定法,分別包括知識和技能目標、過程和方法目標、情感態度和價值觀目標。其中知識和技能目標是要求學生掌握按扭和交流接觸器的功能、結構原理、圖形符號、安裝接線等方面的知識和技能。學生通過這一單元學習,能夠掌握按鈕和交流接觸器這兩種常見低壓電器的結構和工作原理,掌握按鈕內部的接線和交流接觸器的接線方法;鞏固螺釘(螺絲)緊固工具和萬用表的使用方法。通過完成線路安裝的實踐訓練,培養學生分析問題和解決實際問題的綜合能力;培養學生自主探究,團結合作的意識。
(二)教學組織和實施。課前任課教師根據班級學生人數和實訓工位的匹配度,先將學生分成若干小組。分組情況視具體人數而定,一般每個小組 2 人為宜,最多不超過 4 人。
在本單元教學的第一階段,任課教師將學生帶到配備有機械加工設備(最好是普通臥式車床)的生產車間或實訓場地進行認知見習,讓學生仔細觀察車床操作面板上的按鈕及電氣控制柜的內部電路,由現場專職技術人員教師操作車床使其正常運轉,任課教師在一旁進行輔助講解,并請學生思考按鈕在車床運行過程中所起的作用。通過這一教學環節的實施,使學生對典型生產機械設備中的按鈕和接觸器等電器所起的作用有了初步的認識和了解,也對它們產生一定的興趣和好奇心,引導學生帶著疑問進入本單元教學內容的學習。
本單元教學的第二階段,由任課教師引領學生進入電工實訓室,并按預先的分組就坐,開始進入理論知識部分的學習。先讓學生觀察實訓臺面上預先放置好的 LA19、LA4-3H 系列雙聯按鈕和三聯按鈕、CJ20-10 型交流接觸器實物的外觀,然后再提出問題“按鈕的結構原理又是怎樣的呢”。此時,任課教師一方面引導學生對問題進行思考,另一方面對照實物分別介紹啟動按鈕、停止按鈕、復合按鈕的結構原理和圖形表示符號。
本單元教學的第三階段,任課教師向每個小組發放復合按鈕和交流接觸器實物各一個,并指導學生分別對這兩種電器元件進行拆卸和安裝。要求學生在拆卸過程中認真觀察其內部構造,回憶老師剛剛講過的構造原理,加深對理論知識的理解。同時要求學生按照順序將所拆零件放好,再按照相反的順序安裝回去。期間學生要使用萬用表來判斷各觸點的通斷狀況,來檢測自己組裝的按鈕和接觸器是否正確。學生通過親自動手實踐增強了感性認識,更加直觀地了解電器元件的結構和工作原理。課后學生普遍反應采用這一方法知識掌握得更快,也更牢固。
經過前面的教學,學生已初步有了理論和實踐的相關知識和經驗,此時趁熱打鐵,充分調動學生的探索與鉆研精神。在單元教學的第四階段,任課教師再給出電動機直接起動電路的控制線路圖,向學生展示在電工實訓線路板上已經接好的電路,但在此電路上按鈕的接線部分為空缺。此時,教師布置學生分組討論按鈕在此電路中的作用,并提出問題“應選擇何種按鈕,如何進行安裝和連線”。在之后的分組討論環節,學生將針對這一問題進行思考,并提出自己的看法和見解。這樣能更好地培養學生獨立思考和分析問題的能力。最后,教師將已經連接好的完整電路通電試運行。當學生看到電動機在按鈕的控制下成功運轉時都感到無比的激動,充分體驗到成功的喜悅,為下一步的學習打下了良好的基礎。
本單元教學的最后一個階段,任課教師逐一檢查每組學生電器元件的拆卸和安裝是否正確,設計接線是否合理,對學生的實操完成情況進行綜合評價,并通過量化的評分表具體體現評價結果,做到及時練習,及時評價,及時總結。
三、實施評價與反思
(一)教學效果評價。通過上述理實一體化教學的實施,一方面教師完成了既定的教學任務,達到預期的教學目標。另一方面,通過學做一體、講練結合的教學模式并配以頭腦風暴、小組探究等學習方法,能夠調動學生學習的主動性,讓學生成為課堂的主人。最后,采用理實一體的教學法能夠讓學生轉變學習方法,不再是只會“讀死書”的書呆子,而更像是一名善思考、會做事的“職業人”。
(二)教學實踐反思。第一,對任課教師的要求提高了。教師不僅要在課前要做好充分的準備,如多方面搜集資料,準備好大量的教學儀器、設備,安裝好所需示范電路,協調好其他實訓場地以便帶領學生見習參觀等,而且上課時要能應對學生在自主思考時所提出的臨時性問題并及時給予指導解答。第二,在新教法實施過程中大部分學生學習熱情較高,但仍有小部分學生由于學習習慣和基礎較差等方面的自身原因不能適應新的教學模式。這部分學生習慣于傳統的“灌輸”式教學方式,因此他們在發現問題、解決問題、自主探究、團隊合作等各方面素質都有待進一步提高,也需要任課教師加強引導。第三,新教法對實訓場地的設施條件要求較高。此類教學活動基本是在實訓室完成的,既有理論知識的傳授,又有學生的動手實操,還有教師關于電動機運行的示范操作,需要相應的實訓設施設備與之配套,才能取得預期的教學效果。而傳統的實驗室或普通教室顯然是不能滿足上述要求的,這就要求學校層面要同步甚至超前推進配套的理實一體化實訓室(教室)的建設工作,以免在硬件上拖了后腿。
綜上所述,理實一體化的教學模式較好地解決了傳統教學法中理論與實踐相脫節的弊端,能夠把兩者有機地結合在一起,符合當下學生的知識水平和認知能力,體現了以人為本的職教新思路。而將這一教學方法應用在中等職業學校《電機拖動控制技術》課程的教學中,能充分調動學生學習的積極性,幫助他們更好地掌握專業知識和技能,極大地提高教學質量和效果,具有較好的示范作用,推廣這種教學模式的應用是非常必要和切實可行的。
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【作者簡介】周志東(1977— ),男,廣西南寧人,工程碩士,講師,廣西紡織工業學校機電工程系主任,研究方向:機電一體化技術。
(責編 盧建龍)