混合式教学模式下“电工电子技术”课程教学探索

2024-05-17 02:53钱晓兰
科教导刊 2024年10期
关键词:电工电子技术电工电路

钱晓兰

(武威职业学院 甘肃 武威 733000)

“电工电子技术”课程是机电一体化技术专业的专业基础课程,一般安排在第二学期,具有内容多、课时少、实践性与逻辑性强的特点。职业学院一直在开展针对体现职业教育类型特征的“岗课赛证”融通综合育人模式的探索与实践,要从应用型人才培养模式出发,对接企业岗位需求,关联1+X职业技能等级证书和技能大赛要求,因而在授课时需要借助线上线下混合式教学模式,对课程原有章节进行重构。

1 教学整体设计

1.1 教学内容

“电工电子技术”课程包含了电工基础、模拟电子技术以及数字电子技术的内容,知识与技能并重。传统授课过程中理论教学与实践教学是分开的,理论教学是教师讲解,学生被动接受;实践教学则是教师演示,学生仿照教师的步骤完成。这不利于学生自主发展,而且在有限学时内,学生掌握教材中的所有理论知识与相关技能较为困难。

为全面贯彻党的教育方针,落实立德树人的根本任务,为学生的发展服务,课程实施过程将确定以电工电子技术实践能力的培养与提升为主线,以就业为导向,以能完成常用电路的设计、安装与调试为基本目标,基于“岗课赛证”融合要求,将72学时的课程重构整合为安全用电、电路基础、照明电路的识图与安装、电机电器的拆装与维护、直流稳压电源的制作与调试、功率放大电路的制作与调试、数字钟表制作与调试和流水灯电路的制作与调试等八个模块。

1.2 教学分析

从入学测验以及生源情况统计得出,学生已经接触过高等数学,有一定的物理和电工电子知识与技能基础以及有限仪器仪表的使用能力,对于部分相对复杂的控制要求无法进行分析与解决。多数学生偏好动画、仿真软件、实物等可以将知识直接具象化的教学手段,喜欢团队协作解决问题,并且能熟练使用线上学习平台,但在实践操作过程中往往会偏向于结果而忽略过程中的规范,同时对于实践过程的反思与总结不够,因而容易出现学习目的不明确、学习主动性欠佳、目标达成度受限等问题。

1.3 教学目标

机电一体化技术专业毕业生主要从事机械制造工艺与实施、工装设计与实施、机电一体化设备的治理与维护、数控机床的编程与操作等工作,故课程教学要紧扣工作岗位的知识与技能需求,对接1+X运动控制系统的开发与应用、电梯维修保养等职业技能等级证书要求,对照智能电子产品设计与开发技能大赛的规程与技术要求,结合机电一体化技术专业人才培养方案和“电工电子技术”课程标准,通过“知识―技能―技术”的教学体系,培养学生掌握职业岗位必需的电工电子技术,为学生学习后续课程、适应职业岗位要求打下坚实的基础。

1.4 教学策略

①实与识。坚持实践与知识的紧密结合,以实际任务为出发点,确定需要掌握的理论知识,再用实际技能训练来验证理论,让学生从实践操作中学习、从设计改进中提升,补足并丰富自身的认识,主动思考探索,从而获得知识、能力、素质的全面发展。

②内与外。将课堂内的知识进行拓展并应用至课堂外,实现第一课堂和第二课堂的有效衔接,形成“课堂实践+课外实战”的教学模式。

③实与虚。以理虚实一体化为教学手段,利用实物进行实际应用举例,用仿真教学软件进行元器件特性分析和电路设计与仿真,将其与知识理解、实际操作结合,帮助学生突破不敢动手的困难,获得更多创造与发展的机会。

④多方法与多资源。以任务驱动法为主,直观演示法、小组讨论法和操作练习法为辅,构建多种实用、创新的教学任务,以新形态一体化教材为载体,以微课、模拟动画、实物、练习题库、延伸阅读等多种教学资源为支撑,搭建慕课、智慧职教、学习通等多个平台,为学生提供一个不受时间与空间限制的学习资源库。

1.5 教学评价

课程实施过程中突破原有的仅以试卷定成绩的局限,从理论与实操成绩、课外增量与职业素养三个维度出发,依托线上线下多渠道进行评价。通过多平台记录学生学习轨迹,考查学生理论与实操成绩以及职业素养的提升,以职业技能等级证书、技能大赛以及志愿服务等作为课外增量,获得课堂之外知识拓展和转化的能力。整个过程中教师要关注个人成长增量,全方位调动学生学习知识的同时,从“课”“赛”和“证”三个方位提升学生的综合素质,从而更好地为以后就业的“岗”提供知识与技能支撑。

1.6 课程思政主线

依据“电工电子技术”课程特点及优势,充分挖掘课程中的思政元素,发挥好课程的育人功能。例如,利用安全用电模块以及每节课的安全规程提问,培养学生安全用电、规范操作的意识;在基础电路原理部分,培养学生一丝不苟、精益求精的劳动精神;排除电路故障时,培养学生严谨细致、臻于至善的工匠精神。

2 教学实施过程

2.1 整体实施思路

本课程任务在实施时采取线上线下相结合的方式,从课前、课中到课后,以学生为主体、教师为引导,达成内化知识、外提技能、素养并重的教学目标。

2.2 具体实施过程

下面以直流稳压电源的安装与调试模块整流电路的设计与制作为例,展开实施。

①发布任务,自主探究。教师借助学习通平台发布预习内容,设定问题,安排学生进行预习。学生登录学习平台,观看关于整流电路结构的微课视频,做好旧知复习和新知预习,针对课前教师所布置的问题,根据抽签分组自行查找相关资料并整理成发言与演示文稿。通过课前预习,教师掌握学生关于整流电路的兴趣点和难以理解的知识,及时调整授课策略,针对性展开教学。

②巧妙导入,明确任务。教师通过播放直流电与交流电的应用视频引出本节课内容,学生根据课前分组所查到的资料进行分享,从而了解整流电路在生活中的广泛应用。教师补充后明确本节课任务为整流电路的制作,同时提问安全规程,强化学生的安全意识。

③突破重难,建立体系。教师结合仿真波形讲解单相半波、全波及单相桥式整流电路的工作原理。学生跟随学习并及时向老师提出学习中遇到的困惑,再通过扫码观看微课巩固知识,然后合作利用仿真软件完成整流电路元件的选型与模拟搭建以及仿真状态下的波形观测,完成小组合作与课堂考核任务。

④对标赛证,逐级提质。教师强调本节课对标1+X电子装联职业技能等级证书要求与维修电工职业标准,梳理本节课知识目标为掌握半导体特性与整流电路原理,技能目标是完成整流电路的设计与制作。教师讲述手工焊的技术要点并演示以及复习示波器的使用要点。每个小组根据自己的选型结果挑选元件,焊接整流电路,完成后用示波器观测波形。在安装与调试阶段,小组负责记录自己组的创新点与困惑点。安装完毕后,小组代表将安装电路与测得的波形拍照上传至学习通。教师在学生授课过程中巡回指导,启发学生解决实践中的问题。

⑤归纳总结,分享展示。各小组进行组间交流,展示各自探索所得的亮点以及失误。教师登录平台,对各小组在学习前和学习中的疑问进行集中解答,总结整流的必备知识与整流电路制作实操的注意要点,并布置课后作业。

⑥第二课堂,拓展提升。教师在学习通平台上传2023年全国职业院校技能大赛高职组“GZ029智能电子产品设计与开发”赛项赛卷一,利用电路仿真软件(Multisim)完成电路设计,包括器件选型及参数设置。部分学有余力的学生可以在课后自行进行设计,然后将设计结果上传至学习通,以此逐步培养学生的自主学习意识。

⑦授课反思。在教学目标达成方面,每个小组都能顺利完成整流电路的仿真与实物制作,并且课堂测验均合格,达成本节课的知识与技能教学目标,教学难点顺利突破。但存在个别小组由于操作不规范无法用示波器显示正确波形,以及半导体损坏以致搭建电路时间过长的问题。在之后的学习过程中需加强对学生的测量仪器熟练度训练与操作规程培训。

3 学生学习成效

3.1 学生教学参与度

依据学生的兴趣特点,授课教师在授课过程中以学生生活常见电气设备电路、岗位工作需求以及竞赛题目为教学任务,在课堂中调动了大部分学生的积极性,学生在课堂中不再扮演被动接受的角色,并且由于部分任务紧贴生活,在教学任务实施过程中,学生能够主动参与、自发讨论,针对任务言之有物,提出自己的设想,提升自身自信的同时带动整个授课气氛。

3.2 学习目标达成度

课程内容从传统教学模式下的以教材知识体系为主转变为以“岗课赛证”需求为主线的学习与实训。从知识目标角度,学生建立起对电与电路的认知,充分掌握了本节课及后续需要的电工与电子技术基础知识。从能力目标角度,能进行符合职业规范的操作,能看懂简单电气原理图并进行安装与调试,以及能正确使用常用仪器仪表。从素质目标角度,学生对于所从事专业以及职业素养有正确的认识,并在反复的实训过程中不断反思与提升,将安全意识铸牢心中。

4 反思与改进

4.1 特色与创新

①“理虚实”三位一体。在理论知识的教学中,教师结合仿真动画以及实际工程案例,让知识变得更加直观;在实训过程中,结合仿真软件,让学生自行探索电路的运行原理,突破对实物不敢也无从下手的困境,使其在实训时敢于动手,同时对比仿真和实训的结论差距,体会和理解外部干扰带来的影响,如此可达到理论与实操更加安全平滑地过渡。仿真软件让学生实践理论的同时,助力其大胆创新,多次改变条件,得出最优解,追求工程的极致。

②探索课外增量,拓展第二课堂。创设第二课堂,利用多个平台,打破传统的授课时间和空间的限制。学生形成“赛证岗”促进“课”改革,“课”的改革为“赛证岗”提供支持的良性循环。学生通过参加学院实验室志愿巡检团队与社区小家电志愿维修团队,在指导教师的引导下解决一些实际问题,以实战演练提升知识技能水平。

③全面精准监控,多维立体评价。在课程实施过程中构建多维度教学评价体系,采取线上线下评价相结合,过程性评价与终结性评价相结合,教师评价、组间互评与学生自评相结合的方式,实现了评价方式与内容的创新。

4.2 问题与改进

在授课过程中虽然应用了实际岗位工作案例,但是课堂尚未延展到企业一线,教学情境与企业实际生产中遇到的问题没有高度接轨,课程设置与实际生产的结合不够深入,之后需要加强和企业之间的合作,利用企业良好的生产环境和实习环境,开展双导师制课程实践活动,增强理论的实际适用性,加强学校与岗位的衔接;教学过程中发现普通教材存在局限性,尝试开发活页式教材,把握课程的知识点和技能点,循序渐进地组织教材内容;评价体系中对于个人增量的数据分析需要在后续的授课过程中不断更新细化。

5 结语

以“电工电子技术”为例拓展至专业基础课程改革,要利用线上线下混合式教学模式,从“岗课赛证”角度将知识内容进行优化,有利于学生在专业学习初期建立起对自身专业的正确认识,实现高效优质教学,培养创新型、应用型人才。

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