淺談UMU互動學習平臺在教學設計環節應用

原瑞彬 牟艷玲

摘要：各大中高職院校都積極推行信息化教學，全國信息化教學比賽也進行的如火如荼。職業院校的課程大部分針對技能操作方面，實用性比較強，知識點要求比較高，所以使用信息化教學能讓學生最快的了解知識，跟上新技術的腳步。為更好的開展理實一體化實訓項目，本文借助于UMU互動學習平臺在教學設計環節應用，以變頻器多段速項目教學為例，教學設計是根據課程程標準的要求和教學對象的特點，將教學諸要素有序安排，確定合適的教學方案的設想和計劃。

關鍵詞：教學設計；UMU互動學習；變頻器項目教學

教學設計思路：打破傳統的學科教學策略，讓學生站在舞臺的中間，以完成一個任務為引領，不斷的引導學生主動發現問題，解決問題，并不斷創新學習所得，贏得更廣闊的發展空。

學情分析：本課程所教授對象是高職二年級電氣技術專業學生，本班學生共有40名，該班學生在以前PLC課程，電力拖動等課程，學習過關于系統設計的基礎，但對知識的掌握程度深淺不一，學生基礎相差較大，教學時必須考慮分層教學的問題。學生喜歡在實踐中獲得知識與技能。所以在教學中將理論知識融入實踐操作中。

教材分析：教材選用與實訓設備配套，以實踐項目為主線，以實用為根本出發點，充分發揮學生的動手操作能力。為輔助學習，設計導學案，確保關鍵知識點不缺失。

教學內容：本任務是PLC與變頻器綜合應用的教學項目，變頻器目前在工業自動化領域中應用很廣泛，如電力、冶金、化工、輕工、建筑等。了解變頻器、操作變頻器、應用變頻器已是現代電工必備技能之一。

為了迎合市場對人才的需求，高職院校培養學生，目標是培養一線生產急需的既掌握一定科學技術知識，又具有很強的專業技能，能把先進的科學技術轉化為現實生產力的技能型人員。對于機電專業的學生，在實際生產和維護中要求既有較強的設計能力和操作能力，又具有一定的機械方面和自動控制方面專業知識為背景的復合型技術人才，并能完成設備的日常管理和維護等工作，這就要求我們學生有綜合的應用能力，所以實踐操作能力的培養尤為重要。

節選應用篇項目五，應用158GA1型實訓裝置中的變頻器模塊，PLC模塊，三相異步電動機，通過完成變頻器參數設置，PLC編程來掌握變頻器模塊的功能與使用。

一、教學內容設計

（一）教學重點

﹙1﹚變頻器工作模式的選擇及頻率參數設定

﹙2﹚變頻器端子接線

如何突出重點：

﹙1﹚對于接線端子的意義，教師可通過板書的形式將端子分為：主電路端子、數字輸入輸出端子、模擬量輸入輸出端子和通訊端子，分別講解各類端子的控制作用，通過PPT和實物演示，讓學生理解變頻器各個端子的功能。

﹙2﹚對于變頻器參數設置，教師先通過PPT講解變頻器操作面板上各個按鈕與指示燈的意義和作用，在結合變頻器PDF資料，并實際操作給學生觀看，讓學生掌握操作流程和調試步驟。

（3）提出任務-探究式學習，讓學生試著分析任務，找尋完成任務的方法-和學生一起分析任務-明確任務-以學生為主體完成任務，教師重在引導。

（二）教學難點

教學難點：應用PLC控制變頻器實現電機的調速

如何突破難點：

對于如何用PLC控制變頻器實現電機調試，教師指引學生先從變頻器參數設置，到變頻器的外部端子控制和簡單的PLC程序編寫，并進行分別調試，最后將PLC和變頻器聯合起來調試。讓學生知道如何將復雜的任務分解成簡單的任務，化為自己掌握的知識并進行解決，使學生逐步掌握分析問題與解決問題的方法。

二、教學方法

教學方法設計

為了體現以學生發展為本，遵循學生的認知規律，體現循序漸進與啟發式的教學原則，以任務驅動教學法為主，針對課程性質和本班學生特點，采用分層教學法，分組教學法等方式相結合進行教學。

1.任務驅動教學法

通過對教學任務、學生情況和教學資源的綜合分析，整個教學過程采用任務驅動教學法，將“學習過程工作化，工作過程學習化”，以落實“從做中教，從做中學”的職業教育理念。

2.分層教學法

基礎較好的學生一方面要求他們幫助組其他同學完成任務，另一方面要求提高任務要求，要求他們嘗試用多種方式完成軟件程序的設計。

3.分組教學法

繼續采用分組教學、團隊合作的方式，培養團隊協作的能力和團隊精神的同時，充分發揮“小老師”的作用，以點帶面，避免教學死角的出現。

綜合以上對課程定位，根據目前職業教育“以就業為導向、以能力為本位，以技能為核心”指導思想設計本項目三維目標，知識目標：了解變頻器的基本結構和工作原理、理解變頻器參數的意義、了解變頻器在實際中的應用；能力目標：熟練掌握變頻器的操作方法、掌握變頻器的安裝、接線、運行與調試、能夠運用PLC控制變頻器運行；情感目標：鍛煉能力、提升興趣、自主學習。

課前準備，理實一體化教室，YL-158GA型實訓裝置20套，將學生分成5個小組，分組原則，同組異質，異組同質。

教學過程從項目導入、項目實施、總結評價、拓展練習四個步驟展開。項目導入：創設情境，觀看視頻資料，通過觀看視頻資料，借助UMU互動學習平臺，引導學生思考問題，并討論工業控制或生活中哪些場合需要用到對電機調速。并以小組為單位，使用拍照上墻以小組為單位提交3個實例，對小組提交的實例進行分析點評，讓學生意識到本次項目實訓可以解決時間問題，激發學生學習興趣。

項目實施：簡要分析變頻器工作原理，通過flash動畫展示變頻器各端子作用。指導學生完成硬件連接，該環節學生在操作中遇到問題可以訪問學校資源庫，尋求解決問題的方法。

任務二：結合變頻器手冊學習變頻器參數設置，該環節學生可以通過微課三維動畫學習變頻器參數設置，突出本項目教學重點。

任務三：編寫PLC程序結合變頻器完成對電機的多段速運行與調試，該環節學生可以使用手機訪問UMU互動學習平臺獲取學習資料突破本項目教學難點。

教學反饋與評價，本項目分為過程評價和結果性評價借助于UMU互動學習平臺問卷環節，設置相關知識點，學生回答問卷，平臺自動統計學生參與情況，實時反饋學生對項目的掌握程度。

反思：以YL-158GA1型設備為平臺，本項目實施過程中進行探索性學習由易到難，意在讓學生掌握分析問題與解決問題的方法。借助于UMU互動學習平臺實時反饋學習情況。

拓展練習：對于組內學習能力強的學生，方面幫助同組學生完成基本控制要求后，在進行拓展練習，提出問題，如何用模擬量對變頻器進行無極調速，資源整合，學生可以通過工控論壇、數字化校園、UMU互動學習平臺實現線上線下學習。

參考文獻：

[1]邱曼麗.UMU互動平臺在案例教學中的應用分析[J].交通運輸管理干部學院報，2016（2）：13-15.

[2]鄭美玲.分層教學的歷史與當代審思[J].教育評論，2016（4）.