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[关键词]化学反应;工程教学;知识框架;方法衔接
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)08-0121-03
化学反应工程是化学工程的一个重要分支和组成部分,以化学反应过程和反应器为研究对象,旨在进行化工反应技术的开发、反应过程的优化和反应器的设计与优化,属于化学工程与工艺专业的核心课程。[1]本课程涉及物理化学、化工热力学、化工传递过程、优化与控制以及数学、物理等多领域的知识,是集综合性、工程性和理论性于一体的交叉性很强的一门学科。学生在学习本课程时,普遍感到理论抽象、数学推导繁琐、工程问题多,不少学生认为化学反应工程是大学中最难学习的课程之一。[2]甚至,很多学生在学完本课程之后,其思维仍停留在繁琐的计算公式中,不甚清楚所学知识的内在联系和具体应用。尽管已有很多关于化学反应工程的教学、教改论文,在教学内容、教学方法以及考核方法等方面提出很多有益的建议和措施,但是仍有必要进一步的对化学反应工程的内容进行一个系统的梳理,构建一个明确、系统的知识体系框架,对一些容易混淆的概念、知识点予以廓清,并针对部分知识难点的教学提出一些建设性处理方法。鉴于上述原因,笔者经过多年的教学实践,结合学生的反馈,获得一些体会,希望能与同仁们进行交流,提升本门课程的教学效果。
一、构建课程知识体系框架
由于化学反应工程具有内容多、公式多、计算繁琐的特点,很多大学生在学完本门课程后,留下的印象大多是大量、复杂的公式推导和计算,他们仍十分迷惑从这门课程中究竟学到了什么知识,所学知识有什么用?因此,在课堂教学时要力求避免纯粹的繁琐数学描述,着重进行基本概念、基本理论和工程观点的阐述。这就有必要构建一个清晰、明确的化学反应工程的知识体系,让学生清楚课程的核心目标以及不同章节知识点间的内在联系,并不过多的纠结于复杂的数学计算,方能化繁为简,更好的掌握本课程的知识。
图1画出了化学反应工程课程的知识体系框图,涵盖了课程的核心目标、研究对象及其间相互关系和主要章节内容。学习本课程的核心目标是能对化学反应过程进行正确分析,设计和优化反应器。基于此,还可开发新技术和设备,指导和解决反应过程开发中的放大问题,发展和完善反应工程学的理论和方法。工业化学反应总是在一定的反应器中进行,化学反应的特性(化学过程)和反应器的传递特性(物理过程)共同作用,影响到最终的反应结果。为了便于学习和研究,将反应特性和反应器传递特性分开来进行研究和阐述,在分别研究清楚之后,再进行综合。这就需要研究清楚两方面的内容:(1)化学反应特性,主要研究不考虑传递过程的本征动力学,属于每一个化学反应的个性,是影响反应结果的内因,不同的化学反应体系具有不同的动力学表达式。按照参加反应的物相划分,化学反应可分为均相反应和非均相反应。其中,均相反应的反应速率主要受催化剂、温度、浓度(压力)和溶剂特性的影响,在反应体系确定的情况下,其反应速率则可表示为温度(T)和浓度(C)的函数关系,即:-ri=f(T,C)。而非均相反应总是发生在相界面上,其本征化学反应过程涉及多个界面过程(如:气-固相催化反应包含表面吸附、表面反应和表面脱附三个串联过程),其反应速率除受上述因素影响外,还受到反应界面大小的影响,在催化剂确定的情况下,仍可表示为-ri=f(T,C)。本部分内容主要涉及均相反应动力学基础和非均相反应(多相催化催化)动力学基础两个章节。(2)反应器传递特性,主要是指反应器的热量、质量传递(在压力变化不大的情况下,一般不考虑动量传递)和返混特性,属于反应器的共性问题,是影响反应结果的工程因素――通过影响反应器内温度与浓度分布而改变反应结果。反应器按操作方式可以分为间歇式操作、连续操作和半连续操作。其中间隙式操作的所有流体质点具有同样的停留时间,而不存在返混问题;而连续操作的反应器根据返混的大小程度则可以分为完全不返混的平推流反应器(PFR)、完全返混的全混流反应器(CSTR)以及介于二者之间的实际反应器。PFR和CSTR中的流体流动状态是两种理想的极端情况,称为理想流动;而偏离上述两种理想情况的流体流动(不管是否由返混造成)则为非理想流动,对于非理想流动通常通过停留时间分布函数和停留时间分布密度函数,并借助于一定的流动模型来描述其流动特征。本部分内容主要分为理想流动(部分书也称之为均相反应过程)和非理想流动两个章节。
反应器的传递特性与其中发生何种反应无关,故可以通过冷模实验来研究大型反应器中的传递特征;而化学反应的本征反应动力学特性与反应器的尺寸、形式无关,则可以构建小型热态实验研究反应特性。这样就可以比较容易的分别研究清楚反应器的传递特性和化学反应特性。鉴于反应器的传递特性会改变反应器的温度场、浓度场,从而影响反应器内各质点的反应速率,进而又改变反应器内的温度、浓度分布,二者相互作用、相互影响,影响最终的反应结果。因此,需要综合考虑化学反应特性和反应器传递特性,通过数学模型法,联立物料衡算式、热量衡算式、动力学方程、动量衡算式和参数计算式,进行反应过程的分析(包括反应器的热稳定性),从而设计新的反应器或对现有反应器进行优化。本部分内容主要涉及均相反应器(含反应器热稳定性分析)和非均相反应器(主要包括固定床反应器、流化床反应器及多相流反应器)各章节。考虑到我校的化学反应工程教学课时为48学时,关于多流体相反应过程、聚合反应过程以及生化反应过程等章节的内容则不做课堂教学要求,感兴趣的同学可以自学。
二、注重方法
关于教学方法在很多教学论文[3] [4] [5]中已有较好的阐述,在这里主要针对本门课程一些难点抛砖引玉的介绍几个处理方法,希望有助于大学生学习和掌握相关内容,学会将所学知识进行移植、融会贯通。
(三)在化学反应工程中常常会涉及很多优化问题的求解问题
化学反应工程常常涉及串联反应中间产物为目标产物时的优化操作时间,循环反应器的最优循环比,CSTR串联反应器的优化组合,以及CSTR反应器的热稳定性等问题。优化问题求解实际上就是求解极值,惯用的手段就是推导出关键函数与关联操作变量的函数关系式,通过求导并令导数等于零即可求出最优操作条件。这是纯粹的数学问题,学生往往觉得抽象、难以理解,并容易因抽象的数学公式而产生厌学情绪。这时,将关键函数与关联操作变量在图上示意出其变化趋势,再结合关键函数的数学求导进行讲解就很容易被学生理解、接受了。
三、知识的衔接与应用
化学反应工程是一门集理论知识和工程应用于一身的课程,贯穿化学工程专业的大学三年级及其以后的整个大学生涯。在化工专业的课程设置和能力培养上必须注重知识的衔接和应用。我校的化学反应工程课程安排在大学第六学期,同步开设了化工专业实验,其中与本课程紧密相关的实验主要涉及反应器停留时间分布的测定(包括管式反应器流动特性测定、多釜串联返混性能测定)、多孔物质(催化剂)孔径分布及比表面积的测定、甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及其聚合反应速度的测定、活性炭吸附法脱除气体中的有机溶剂蒸汽、煤炭反应性的测定、固体流态化实验(含流化床干燥实验)、超细粉体(碳酸钙)的制备等(上述部分实验属于设计性的选做实验)。通过实验强化学生对非理想流动特征、反应器停留时间分布特征及其测定方法、反应速率测定方法、多孔介质上气体吸附特征及其应用、实际反应器等的认识和理解,并能初步创造性的运用所学理论知识进行反应器的操控和数据的处理。第六学期期末即进行为期3周的化工生产实习,其中2周主要在燕山石化的炼油厂和化工厂进行,现场重温各类实际化工反应器及其操控;1周在校内进行,可在新建的化工仿真实验室进行石油常减压蒸馏和催化裂化工段的仿真实习,熟悉各装置的操控、调节和事故分析、处理,增强工程分析和解决工程问题的能力。每年举办的全国大学生化工设计竞赛(自2007年开始举办,时间为每年的5月-8月)为化工类大学生提供了一个很好的培养和锻炼创新思维、工程设计与实践等多方面技能的实战平台。近五年来,我校化工专业学生均组队参赛,参赛人数比例逐年递增,今年的参赛人数达整个化工专业学生总人数(指化工专业三年级大学生,个别二年级优秀学生参与体验但不组队参赛)的65%。从2014开始,我校开始尝试将本年度的化工设计竞赛题目作为化工专业的专业综合设计题目,一改使用多年设计题目的陈旧感,紧追化工领域的当前热点,师生普遍反映效果良好。在化工设计竞赛中的一大核心即是反应器的设计和模拟,有助于夯实化学反应工程学科相关知识,并学以致用。课堂教学――专业实验――设计竞赛――专业综合设计这一系列教学实践活动保证了化学反应工程知识的强化、吸收和从学到用的衔接。
四、结束语
综上所述,对化学反应工程的教学除了常规的教学方法的改进外,尚需要从课程本身的特点出发,从第一堂课开始即要构建一个清晰、明确的课程知识体系,避免过多的纠结于复杂的数学计算过程。并且,在教和学的过程中巧妙的利用一些处理方法解决知识难点,起到融会贯通的作用。此外,教学院系在化工专业培养体系和课程设置上要适当注意专业知识内容的衔接和运用,力争做到学以致用,学以会用。
[ 注 释 ]
[1] 李宝霞.《化学反应工程》教学改革模式探讨[J].高教研究与实践,2012(4):33-35.
[2] 苟建霞,解胜利,贾冬梅.化学反应工程教学与改革[J].广西大学学报(自然科学版),2008(S1):264-266.
[3] 尹先清,李赓.化学反应工程教学方法探讨[J].长江大学学报(社会科学版),2010(5):32-33.
【关键词】问题解决 原电池 工作原理
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)07-0020-02
一、教材分析
《原电池的工作原理》是苏教版高中化学选修《化学反应原理》专题一第二单元第一课时的内容。本节教材是中学化学重要的基础理论之一,是普通高中化学课程标准和考试说明要求的重要知识点,更是学生学习比较困难的一部分。它融合了多方面的知识,包括:氧化还原反应、能量间的转化、电解质溶液、金属的性质等等,甚至包括物理电学中的相关知识,体现了学科内和学科间的综合。
二、学情分析
在知识上,学生已经学习了氧化还原反应、能量间的转化、电解质溶液及金属的性质等有关知识;在能力上,已经初步具备了一定的观察能力、分析能力和思维能力,喜欢自己通过实验探究化学反应的实质,由实验现象推测反应原理,并对其进行归纳总结。
三、教学思想
原电池的工作原理在生产生活和科学研究中应用十分广泛,小到手电筒,大到人造卫星,均需要依靠化学电源提供电能。因此,引导学生认识化学能与电能的相互转化的原理和遵循的规律,可以促使学生深刻认识身边的电化学现象。对原电池原理的学习,要求学生必须向上联系氧化还原反应、能量转化、电解质溶液、元素化合物知识;向下为未来学习化学电源、电解池的工作原理及应用、金属的腐蚀与防护等奠定坚实的理论基础;同时形成研究制造电池、进行创造发明的初步意识。这样构建的一个系统的知识网络,强化了学生将理论与实践相联系,从实践中提取理论、再完成由理论指导实践的认识规律,较好地培养了学生的创造性思维。
在苏教版教材必修2中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件,并对实用电池进行了简单介绍。选修的知识是在必修2基础上的加深和提高,从必修水平到选修水平,学生的知识和能力需要进行一次较大的跨越。必修2中介绍的原电池电流效率低(引出需要解决的问题),在本节课本着“发现问题,解决问题”的宗旨,引出将两个半电池通过盐桥相连而形成的电流效率较高的原电池。必修2中重点放在引导学生观察原电池的工作原理,而本节课则将重点放在引导学生分析现象产生的原因,要求学生理解原电池的工作原理,能根据有关原理进行原电池的设计,并写出相应的电极反应式。
四、教学目标
1.知识与技能
(1)通过实验与分析,掌握形成原电池的基本条件。(2)理解原电池的工作原理,能判断原电池的正负电极,能写出电极反应式。(3)学习实验研究的方法,能设计并完成一些基本的化学实验。
2.过程与方法
(1)经历对化学物质及其变化进行探究的过程,进一步了解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力。(2)在科学探究的过程中要具有较强的问题意识,敢于质疑勤于思索。(3)在学习中,学会运用观察、实验等多种手段获取信息,并运用比较等方法对信息进行加工。
3.情感态度与价值观
(1)在化学学习的过程中体验并享受探究带来的快乐,感受化学世界的奇妙。(2)增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。(3)关注与化学有关的社会热点问题和科学前沿问题,增强环境保护的意识,逐步形成可持续发展的思想。
五、教学重点和难点
教学重点:原电池的工作原理,电极反应式的书写。
教学难点:原电池的形成条件,电极反应式及电池反应方程式。
六、教学过程
【新课导入】在日常生活中我们经常会看到或用到形形、各种各样的电池(PPT展示各种电池的图片),这些电池是如何工作的呢?在必修2中我们对原电池的知识已经有了初步了解,今天我们一起来进一步学习原电池的知识。
设计意图:激发学生进一步学习的欲望。
【教师】下面我们首先进入今天的“温故知新”环节:用导线连接铜片和锌片,并将铜片和锌片同时置于稀硫酸溶液中,在导线中间连接一个电流计,观察实验现象。
【教师】PPT展示铜锌原电池(以稀硫酸为电解质溶液)flas。
【学生】回答实验现象:锌片逐渐溶解,铜片表面有气体产生,电流计指针发生偏转,且偏向铜极,溶液不变蓝。
设计意图:检查学生知识的掌握情况,沟通新旧知识的联系,为新授知识做好铺垫。
【教师】这样的装置是将化学能转化为什么形式的能量?
【学生】电能。
【板书】一、原电池
1.概念:将化学能转化为电能的装置,叫作原电池。
【教师】请同学们完成该原电池的电极反应式及反应方程式。
【学生】负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:2H++2e-=H2
总反应:Zn+2H+=Zn2++ H2
【教师】在以上的装置中锌片为 ____ 极,发生 ____ 反应,铜片为 ____ 极,发生 ____ 反应。
【学生】学生回答:负,氧化,正,还原
【教师】我们总结一下,形成原电池必须具备哪些条件?
【学生】①两个电极;
②电解质溶液或熔融状态电解质;
③形成闭合回路;
④自发发生氧化还原反应。
【板书】2.形成条件
设计意图:通过回顾,对原电池形成条件有更加深刻的认识;培养学生表达能力,分析归纳能力。
【关键词】电工基本技能精讲活练一体化教学
电工基本技能是一门中职电工电子类专业的专业课,它对学校培养专业技术应用型人才的目标具有很重要的作用。通过学习该课程,可以为学生学习后续课程打下基础,并能初步解决学生处理实际问题的能力。如何提高教学质量,是每位教师关注的问题。事实证明,提高教学质量,实施素质教育的关键在课堂。这就要求教师正确处理好"讲"和"练"的关系,教师不能"一言堂",应该精讲和活练,重在能力的培养。在电工基本技能教学中,如何才能做到精讲和活练呢?以下是我的一些体会。
一、教师"下水"激发学生学习的积极性。
许多中职生都是因为学习的热忱被厌烦情绪和压力摧垮了才走进职校的。那么,电工基本技能教学如何根据学科特点激发和培养学生热爱学习的精神,使学生全身心投入到听讲和勤练中呢?苏霍姆林斯基说:"对知识的兴趣的第一个源泉、第一颗火星,就在于教师对上课时要讲的教材和要分析的事实所抱的态度。"只有教师是热爱自己学科的人,才能点燃起学生对所教学科的热爱的火花。在教学中,教师除了对有关方面进行必要的指导外,如能自己亲自动手,亲自"下水",像游泳教练那样现身说法,这样才能促使学生大脑兴奋,思维活跃,以昂扬的精神状态投入课堂教学中。如在电子门铃的制作的教学中,我先提问:电子门铃是怎样工作的,你会制作一个电子门铃吗?激发学生悬念,让学生讨论、回答,接着我出示自己制作好的电子门铃作品给学生,并演示其工作过程。然后提出本节课的任务,引发学生的学习动机,激发学生动手制作的欲望。教师如此"下水"指导的实际行动,是学生学习电子门铃的制作兴趣和热情的激活因素。学生对该项目的开展表现得非常积极投入,教学目标如期顺利完成。
二、变滥讲为精讲。
电工基本技能是理论与实操均较强的一门学科,教师在教学中,如何讲,处理教材是关键。如果是面面具到,不分重点难点地全面讲授,就是"满堂灌"。如我在二极管的识别与检测的教学中,将教材的内容作了相应的调整,其理论性的部分则交由学生课前预习完成,课堂教学侧重二极管特性的理解和检测。首先我拿出二极管让学生思考、讨论其何特性,然后让学生代表上台将二极管以不同方式串入电路中,让学生注意观察小灯泡的变化情况,引导学生由实验现象中分析得出二极管的特性。由该特性作为检测二极管的好坏与极性的依据,最后让学生动手操作,在这一过程中,通过教师的设疑、学生的思考与动手操作、教师的辅导等,学生对二极管的特性理解更深,对其检测技能也更加掌握牢固。
三、采用一体化教学,充分体现学生的主体地位。
在电工基本技能教学中,不能只注重练而不知其所以然。教师的讲与学生的练要恰当,不能以讲带练,也不能让学生满堂练,要做到精讲精练活练。这应注意做到:1、训练目标明确。教师在教学中,可采用讲演结合,创设情景,导入新课,以激发学生的探究欲。如照明电路的安装,我将家庭照明情景录制下来播放,问学生照明电路由什么组成,怎样工作,如何安装?进而揭示本节课的主题,学生的好奇心和表现欲一下就给激了起来。2、训练重点要准确,难点要突破。教学的重点、难点也是训练的重点、难点,因此,学生在课堂上实操训练,应在把握教学目标的前提下精心设计,如照明电路的安装应从电路的组成到工作原理图、安装图等,逐步让学生理解,只有让学生明白实训室中的各部件与安装图的元件一一对应关系,学生动手操作热情才变得高涨,易达到教学目标。3、训练方法要灵活。教师要千方百计激发学生的学习兴趣,使学生变苦学为乐学,使课堂教学既有启发性、创造性,又有趣味性。如在学生学习了手工焊拆技术后,可进行趣味小制作--多谐振荡器的制作、光控电子鸟。让学生在这些制作中,发挥学生的创造性,使学生不断体验获取成功的喜悦。4、点拔要得当,并及时反馈矫正。在教学中,注重学生的实操训练,让学生在练中不断强化技能。但重视练并不是满堂练,让学生放任自由,结果变成纯粹的学生自习课。教师的精讲要少而准,但也要根据教学内容的难易度及学生现有的学习接受能力而定。5、项目评价要中肯,归类进行。对于学生的实训作品,教师应设计好评分标准,将其进行检查并评分,肯定优点,指出存在问题,点明整改方向及整改措施,并对进步较快的学生给予及时表扬,以增强学生的成就感。否则,学生的学习积极性将会大受挫伤。6、项目拓展不能形式主义。它是学生掌握该项目程度的反馈。美国心理学家马斯洛说过:人最高层次的需要是自我实现。教学中应当努力创造机会使学生达到自我实现的愿望,使学生的自我激励机制得到建立和完善。如布置作业,在实训课结束前,教师通常会让学生写实验报告或实习周记;而普遍学生都认为这是无实际意义的形式作业,总是马虎应付。其实,这不应当是实训步骤的重复,而应当是学生自己在实训中所掌握的知识与技能的重新组合,是自己在实训过程中所积累的经验汇总与存在问题的剖析,通过让学生写实训报告、实习周记等途径,加深学生对所开展的项目教学由实操上升到理论的认识,以切实提高课堂教学效益。
四、反思教学,促进教学相长。
实践证明:要确保电工基本技能课堂教学的有效性,除了上述几点外,还要注意反思教学,以促进教学相长。所谓反思教学,是指教师对教育教学实践的再认识、再思考,并以此来总结经验教训,进一步提高教育教学水平。因此,反思教学符合教学相长规律。常言道:计划赶不上变化。日常教学也会出现如此状况,所以反思教学是我在课后必须去研究的一项常规工作。我从备课、上课、评课等方面进行反观自己的得失,也反思他人的成功经验以及教育历史实践中流传下来的种种有效的教学理论。如摸索出了哪些教学规律、教法上有哪些创新、训练是否到位等;及时记下这些得失,并进行必要的取舍、归类,考虑再教这部分内容时应该如何做,这样可以让自己获得某种教学机智,使教学水平提高到一个新的境界。
【参考资料】
1.《有效教学论》高慎英、刘良华著,广东教育出版社,2004.
1.培养学生的学习兴趣
(1)利用多媒体教学手段培养学生学习兴趣在教学过程中尽量运用多媒体技术,把一些较难理解、不易掌握的内容展现出来,如:在“电气与控制”这一章的教学过程中,可以采用多媒体课件的教学手段进行教学,将电气控制线路的整个动作过程分步展现在学生面前,将难点拆分,同时将静态化为动态,使学生可以身临其境,从而能更好地培养学生的学习兴趣。(2)开设各种兴趣小组培养学生学习兴趣职业学校大部分学生的理论基础较差,如果让他们一直面对枯燥的理论讲解的话,他们往往是毫无兴趣的。但是,这些学生往往对于一些小产品的制作却是很感兴趣的,通过开展各种形式的电工电子兴趣小组,可以将理论知识的教授渗透到各种兴趣性操作实践中进行。
2.由浅入深,强化专业技能训练
电工电子实训项目较多,各个项目之间又不是完全独立的。在实训中应注意各个项目之间的关系,采用“分层模块教学”法,设定实验过程,分步骤、分阶段对教学重点和难点实现各个击破。实训中可进行单项训练,在单项训练熟练掌握后再进行综合训练,由浅入深,这样有助于学生的不断反思和总结,技能不断得到强化。如:“三相异步电动机接触器正反转控制”实训中,将要用到两个接触器,可以首先让学生接一个,使电动机正转,当这种接法熟悉后,再接第二个,实现电动机的反转,最后进行整体装配,这样做学生记忆就更加深刻,教学效果就更为明显。
3.运用先进的教学手段,增强电工电子教学效果
为了解决这一问题,可以采用多媒体技术、网络技术、信息技术教育和计算机仿真软件等手段来改革传统的教学思想观念、教学方法和教学手段,设定与教学相关联的多媒体课件和网络课程,使其教学内容的广度和深度都得到了有效地挖掘,培养了学生的自主学习、个性化学习能力。
4.运用各种仿真软件进行辅助教学,提高效果,突破条件限制
在电工电子课程教学中引入各种软件进行辅助教学可以有效地提高课堂教学效果。例如:在电工电子课程中采用EDA技术进行辅助教学,整个过程方便、简便、快捷、灵活,且形象、直观、交互性好,它不仅能很好地培养学生的动手能力,还加强了分析、综合能力,实现了实验教学的创新。学习电工电子,不仅要求学生掌握原理和相关的计算关系,还要求学生具备电路的分析、设计能力。现今社会,科技高速发展,新电路、新元件不断出现,而实验室因主客观条件的限制,无法满足各种电路的设计和实验要求,通过采用软件仿真的方法,克服实验室的条件限制,避免使用中仪器损坏等不利因素,满足各种电路的设计要求。采用计算机虚拟技术进行电路的分析设计,可以训练学生掌握正确的测量方法和熟练使用仪器的能力,电路的综合分析能力都有比较明显的改善和提高,使课堂教学达到更好的教学效果。
二、调整教学内容
电工电子的课程内容多而广,但是,教学课时学校十分有限,要在有限的课时内,将所有知识都面面俱到是十分困难的。针对职业学生的特点,我们将教学内容进行精选,主要体现在:
1.职业学校学生电工电子的教学内容以实用为主、够用为主
职中学生的理论基础相对较差,理论知识的教授以能满足岗位和其他专业课需要为尺度。精简理论的推导,注重理论的实际应用,使学生能够较轻松、较好地掌握理论知识。
2.教学内容要以实验实训为重点
职业学校主要是培养操作技能型人材。教学内容以够用理论知识的基础上,突出技能训练,注重学生动手能力的培养,以满足社会的需求。在教学中应增加实例的讲解,将教学内容与生活实际相结合,例如:在讲“解异地控制电路”时,可以结合“两地控制同一灯”这一实例,并配以实际操作,这样既能将课堂知识直接与生活实际相结合,又能激发学生学习兴趣,同时也培养了学生的动手能力。
3.紧随时展,引入新知识
关键词:项目教学法;整合教材;反思;教学效果
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2013)26-0246-01
笔者一直从事技工学校电工专业课程的实训教学工作,在教学中主要采用的教学方法是项目教学法。下面以《普通线路电梯的调试》教学为例,就项目教学法如何应用在电工专业课程的教学,谈谈笔者的体会和感受。
一、整合教材,学生参与准备教具
本项目的选题并非来源于教材,因此,笔者决定从学生的实际出发,整合实训项目。本着“基于工作过程”的课程观,即把专业能力构建于一个完整的工作过程,以项目为引导,任务来驱动,通过行动而学习,笔者选择和序化了教学内容。学生代表采购回元器件后,进入项目的重点:电路图识读、画布局图、元器件清点识别检测与成型、继电器布局、接线制作与检测、电路调试、故障排除,功能实现,然后利用通电试运行巩固原理、产品展示与质量评价。注重了方法能力目标(可持续发展能力:工作方法、学习方法)、社会能力目标(职业道德与职业素养)、个人能力目标(自信心、责任心)、专业能力目标(电工产品的装配调试能力)等四大能力的培养与提高,这些能力的培养既符合当今社会机电行业对电工专业学生的要求,也符合中等职业教育的改革与发展,更有利于激发学生的学习兴趣,在“做中学”和“做中教”,学生动手能力得以很大的提高,专业技能得以展示。
二、教师引导,学生主导,分工合作
本项目笔者利用普通电梯图片、实物导入新课,要求学生在实训中领会“项目就是产品”,学生明确实训目标,反思以前的实训项目中哪些方面做得不够好;教师解读任务书后,由9个小组每组任意选派一名学生(共9人)上台按照教师要求合作演示样品普通电梯的功能,而后学生根据任务书进行读图、检测、布局、制作、调试、故障检测、质量评价、评后感想。本项目充分应用了实训室的各仪器设备(多媒体、电工实训台、万用表、电梯训练装置等),教学效果好:学生兴趣浓,参与度高,教学目标(能力培养)较好达到。为了便于实训操作,课前安排学生从普通电梯样品8个按钮处分别用细长导线并联接出8个按键,并编好号,果然,操作方便,演示效果明显。学生在电路的检测和调试中,用时较长,但每小组的三个成员能分工合作,完成测试,做好记录。对检测中出现的故障基本能找到故障部位,予以排除。每组的三个成员笔者都按好中差精心搭配,利用帮带的方法,课前先点拨动手优秀的学生,再让优秀的学生辅导动手能力不强的学生,可以让学生在一个规定的时间内基本完成每个子项目的实训内容。这种方式让老师能更好地控制课堂和巡回指导,而且同龄人教同龄人,学生很容易接受,还方便在讨论中进步,增进了同学之间的友谊。
三、反思存在的问题和不足
本项目是按照课程表每次2课时进行,学生时间把握不够好,熟练程度不一,制作进度不一,动手能力不强的学生依赖性较强,学生对电路的检测、调试、排除故障用时较长,展示作品时质量评价不够到位、语言表达能力还需要在不断的训练中加强。
本课程在实施项目教学法的过程中,需要购买项目实训中用到的电工产品元器件,专业课教师必须提前做好计划,笔者感觉到在开学后由专业课教师或班主任收实训费有一定的难度,这样不便于实训项目的开展。另外,笔者在广东某知名企业教学实践时,企业人事经理说过:一味强调学生扎实的专业技能,培养成为企业生产一线“全能员(物料员、装配工、焊接工、调试工、检验员、维修工)”,而不把企业的7S(整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约)管理理念,企业文化融入教学中,学生的职业素养、职业道德达不到企业要求,用人单位是不愿意接受的。笔者认为:7S管理理念,不仅要渗透给学生,教师每个人也都要达成共识,老师、学生都成为7S的传播者,例如:教师上课、办公、开会、乃至就餐完毕,每人随手把自己坐过的凳子搬回原位,仅仅举手之劳,在离开教室、办公室、会场、餐厅时,映入眼帘的凳子不再是乱七八糟的模样,而是整齐有序的摆放,而且给打扫卫生的人减轻了不少工作量。
实践证明:教师在电工专业课采用项目教学法非常合适,创设“理实一体化”教学模式,充分体现“做中学”和“做中教”。笔者建议中等职来教育在今后对于适合采用项目教学法的专业课其教材都选用项目教程。学生能在项目教学中体验学习的快乐,掌握就业的技能,收获成功的喜悦。
参考文献:
[1]刘灿涛.基于虚拟仪器的电工教学实验.实验室研究与探索,2012年第5期.
一、从学员情况出发
现代的教育教学思想是“教学要从学员的已知出发”“教学要从学员的需求出发”。这种思想的提出和改变,使教育教学从教师的权威说教向学员的主动能动性转变,认同学员肯定有着不同的需求:情感上的需求,认知上的需求。情感上的需求包括:兴趣、爱好、意志等;认知上的需求有:知识、能力、方法等;
在教学中,我们就要从学员的情感上、认知上来备课、授课,达到既可以让学员学到要求的知识,也可以让学员在学习中体验学习的快乐,使学员对学习保持一种发自内心的“我要学习”的强烈欲望。要收到这种效果,就要在备课的时候,要深入了解学员的实际需求,对要求的教学目标和教学内容创造性进行处理,让不同的学员在同一节课中有各自不同的收获,让学员在进步中体验成就感,激发他们学习兴趣的内在的求知欲。
让不同的学员得到不同的发展,可以采取以下的做法:
1.进行学习目的性教育,形成正确的学习动机。学习动机是直接推动人学习的内部动因。它与学习效果有着密切的联系。一般来说,学习动机正确、强烈,指向学习活动本身,则学习效果好、成绩佳。同时,多些鼓励,少些批评。对于学员的比较新颖、简捷的回答,加一两句评语;对于有一定进步的中下学员,进行表扬;对发言较好的学员一个会心的微笑等等,都可能成为学员学习进步的动力。
2.设计新颖的教学内容、灵活的教法激发学习的兴趣。兴趣是最好的老师。通过创设恰当的“情境”,激发丰富的想像,欣赏语言文字的美感,提高学员学习的积极性。在教学过程中,要遵循“低起点、小步走、中容量、勤反馈、及时补”的原则,设置有梯度的学习目标,让学员在由易到难的过关体验中,获得成功的喜悦,激发学员的学习兴趣。
3.实施分层次教学,让每个学员都有成功的机会。在学员学习能力和学习成绩已经出现参差不齐的情况下,仍然采用传统的“大统一”要求的教学方法,会保全一部分学员而牺牲另一部分学员。因此,要采用分层教学的方法,因材施教,要从学员的实际出发,根据学员的个性特点进行教育,充分发挥每个学员的才能和专长,促进学员个性的和谐发展。
二、提高自身教学素质
1.树立先进的教学理念。理念是灵魂。教学理念是指导教学行为的思想观念和精神追求。对于教师来说,具有明确的先进的教学理念,应该是基本的素质要求。先进的教学理念是实施有效教学的前提。
2.丰富个人知识储备。丰富个人知识储备是实施有效教学的保证。课堂上,如果教师对教材的理解缺乏深度广度,那么教学就会肤浅,学员学习就无法深入。可见,一定要不断学习和探索,不断拓展自己的知识内涵。知识的厚度增加了,课堂就能深入浅出,左右逢源。
3.做一个有反思力的教师。叶澜教授有一句著名的话:一个教师写一辈子教案不一定成为名师,如果一个教师写三年教学反思,就可能成为名师。教师应在实践——反思——再实践——再反思螺旋式上升中,实现专业成长。
三、有效组织教学
追求有效的课堂教学,可以从课前的准备、课堂的组织、课后的练习等几个环节来提高实效性,这是实施有效教学的必然途径。
1.课前的有效准备
教材是教师讲课和学员学习的依据。钻研教材,要有兢兢业业、一丝不苟的精神。物理学家严济慈曾说过 :“教师对他所教的课程懂得越透彻、越深刻,就能讲得越简单、越清楚。”“以其昏昏”是不可能“使人昭昭”的。
大凡成功的课必定是充分准备的课,备好课是上好课的前提。有效的备课必须体现出:
目标的有效:清晰、简明。目标是方向,方向正确才能保证有的放矢,备课时制定明确、具体、科学的教学目标,围绕目标确立重点,优化教法,这样的课堂教学才会收到良好的效果。
内容的有效:适量、适度。教师要遵循教育规律和教学原则,科学地安排与搭配教材内容,合理地组织各部分的练习,不能“贪多忽效”,也不能“求少图便”。
教法的有效:灵活、恰当。同一教学内容,不同的教法效果就会不同,教必须致力于“导”,服务于“学”。优化教学方法要从实际的教学内容、教材特点、学员情况出发,扬长避短选用教法。教法贴切,教学方有效。
2.课堂的有效组织
这一环节,教师要做到:
语言组织准确、简练。一个教师,课堂上一定要组织教学语言,增强语言表达的科学性、针对性、准确性,做到清晰精炼、重点突出、逻辑性强。
时间组织恰到好处。教学各部分的时间分配,教者在备课时应预计,讲课时要调控。不言而喻,课堂教学在单位时间内完成的任务越好,浪费的时间越少,课的密度越大,教学质量就越高。
教学组织面向全体学员。在课堂教学中,各环节的安排要尽可能以全体学员的参与为基础,以个别提问、小组交流、课堂检测等多种形式来了解大多数学员学习的情况。
3.课后的有效练习
课后练习不在多,贵在精。提高练习的有效性就是要充分了解学情,因课设计练习,让学员在训练中思考问题、解决问题。
教学并非是让所有的学员都能出类拔萃,而是让我们的学员能在自身现有的水平基础上有所发展,发挥出他们的潜能,做到了他们能做到的。换句话说,我们教师帮助学员最大限度引导学员学习知识,掌握技能的同时,让他们对学习过程感到兴趣,激发他们的学习热情,为他们今后的学习,乃致将来的终身学习打下基础。当然在这基础上,我们如果也能经过反思,探索,提高我们自己的教育教学水平,真正做到教学相长,那么这种有效教学更具有意义。
参考文献
关键词: 电类专业 兴趣小组 定位 教学方法 成效与反思
电类专业开设电子电工兴趣小组,是对课堂理论教育、实训室考工训练及一部分学生的技能大赛训练的补充,它对职业教育的教育质量和办学效益都有十分重要的现实意义。根据适应经济发展和本市产业结构调整的需求,从我校学生发展的需要和学校发展的实际情况出发,我们对电类专业开设兴趣小组进行了尝试。
一、电类专业开设电子电工兴趣小组的定位
对于兴趣小组应该开设什么样的课,我们基于“以就业为导向”的理念,加上考虑到学生生活中经常遇到的电子产品故障问题(如电脑、功放、手机、MP3等),并参照电类学生的培养目标,对现在企业电类岗位具体要求和日常生活所必备的能力进行分析,在考虑到劳动保障局考工要求、学生技能大赛训练要求的基础上,考虑我校实际情况,最终将开设兴趣小组的重点放在学生日常生活中的电子产品维修上。
(一)学生的需求情况(意愿)分析。
我于2007年开展了“电类专业学生对开设电子电工兴趣小组的意向”调查,此次调查对象是06级中(1)、(2)、(3)班,共计3个班级125名学生,回收有效调查问卷118份。
调查结果显示,学生依据自己的兴趣和希望的就业方向,喜欢的电子电工模块依次是家用电子产品维修模块、维修电工模块和家用电器产品维修模块。其中维修电工模块是学生的主修课。因而,兴趣小组将学习方向定在了家用电子产品维修模块和家用电器维修模块。
同时,通过对学生需求情况的分析,我还对学生进行引导,加强对所开兴趣小组的宣传。因为学生仅凭个人的兴趣来选择,具有一定的盲目性。所以,要到班级进行宣传、讲解,让学生了解兴趣小组的要求,让学生知道我们所开设的兴趣小组的性质、主要教学内容和可以获得的专业技能等有关情况。这样,学生就可以进行有目的的选择,避免了很多跟风现象。
(二)学校现有开设兴趣小组的条件(师资、场所、设备等)。
1.我校电类专业组现有专任教师14名,在读研究生4名;取得高级国家职业资格证书及以上的共6名,取得中级国家职业资格证书的2名。所有教师既能进行专业理论课的教学,又能胜任专业实践操作技能课(实训课)的实习指导工作。
2.学校现有的实验、实训设备条件。
学校现有一定数量的实验和实训设备,其中有能够容纳48名学生同时进行电子电工实验的实验室一间、有能够容纳48名学生同时进行电子实训的实训室一间、有能够容纳48名学生同时进行家用电器实践操作技能训练的实践操作室一间,配备了各种维修专用工具,可以供学生进行实践操作和理论学习。
同时,发动学生将家中淘汰下来的废旧电子产品带到学校,进行维修或再利用。现在很多学生的家中都有淘汰下来的一些电子产品(如电脑、功放、手机、MP3、吹风机等),这也为学生进行理论学习和实践操作提供了较好的条件。
(三)学生知识结构储备分析。
对目前中职一年级学生的知识结构体系进行分析发现,学生已经具有电工技术基础知识和机械常识,相对于一些简单的维修对电工技术基础和电子技术基础知识的要求不是很高;其故障以机械部件的故障为主,对机械常识与钳工技能的要求较高。因而,可以首先开设家用小电器原理与维修的内容。中职二年级的学生已经掌握了电工技术基础知识、电子技术基础知识、电工工艺和电子工艺技能,完全具备了开设家用电子产品原理与维修内容的条件。
开设的内容具有如下特点。
1.具有相同的专业基础课程。
即《电工基础》、《电子线路》、《电工仪表与测量》、《电子测量与仪器》、《电工技术培训》、《电子技术培训》、《机械常识与钳工技能》等专业基础课程。各门专业基础课程的教学要求基本相同,在教学中具有一致性的特点,也便于学生在学习专业基础课程后,根据不同的专业发展方向选择不同的训练重点。
2.兴趣小组的学习内容要有特色。
学习内容包括:电脑组装与维修、PLC可编程控制器、无线电技术基础、无线电装接工艺、整机装配工艺、复印机原理与维修、电冰箱原理与维修、空调器原理与维修、洗衣机原理与维修、收录机、音响原理与维修、电视机原理与维修等。
(四)结论。
根据上面的分析与论证,我们于2008学年第二学期开设电子电工兴趣小组。兴趣小组主要以提高学生对学习专业知识的兴趣为前提,拓展学生的专业发展领域和专业技能,为学生能够适应不同企业用工需求打下扎实的基础。
二、兴趣小组的教学方法
我们根据不同兴趣小组的特点,以强化技能教学为主线,综合运用了项目法、任务法、案例法等教学方法,以“怎么做”、“怎样做才能更好”为教学过程,把理论知识与动手能力结合起来,增强教学内容的变化性、普遍性和实用性。形成了“以实为主”、“强化技能”、“以技促理”的教学特色。
(一)“以实为主”。
兴趣小组学习的内容具有实用性、实践性强的特点。我们利用实物给学生讲解,同时进行实践操作,也可以通过网络、电视等渠道收集到不同产品的图片、视频。让学生通过图片和视频从各个角度去研究实物的结构,并观察维修人员的操作过程得到启示、学习他们的维修经验。“以实为主”就是要让学生身临其境。
(二)“强化技能”。
实际操作能力是中职学生的学习根本,是中职学生的“立身之本”。兴趣小组要体现出当地经济发展的需要和学生的需求。学生对学习专业技能是非常感兴趣的。我们在教学中强化技能,以技能教学为主线,强调操作能力的培养,以满足企业用工的要求。
(三)“以技促理”。
“以技促理”是指理论知识与操作能力培养并重的同时,以操作能力的培养来带动学生学习理论知识的兴趣,达到“以技促理”的效果。在教学中对理论知识的教学还要做到适度,即满足学生在实践操作中所需要的“度”即可,达到既降低理论知识难度,但又能引导学生学习理论知识的目的。
三、成效与反思
(一)成效。
通过学生反馈,了解到兴趣小组与传统的理论课相比,具有注重操作技能,简单易学的特点;形式比较多样,边动手边学习理论知识的教学方法也比较受学生欢迎。正如06级中(2)班一位学生在学习《电脑组装与维修》课程后感想中所说的:
“我在课堂中上理论课时总是睡着或开小差,我喜欢的是自己动手,我在初中时就喜欢研究电脑。家里的台式电脑我在初中就拆过,但只会拆下来除灰尘。我不太喜欢学习理论知识。电脑组装和维修的课堂中只讲少量的理论知识,大量时间让我们进行组装和维修,使我学习更有兴趣。
“有一天,在朋友家里玩时,他的电脑出现了故障,我根据课堂中学习过的知识,判断出了故障原因,并动手修好了。使我成为了大家心目中的‘电脑专家’。”
【关键词】电工学;雨课堂;“互联网+”智慧教学;工程实践体系
电工学课程是面向东华大学非电类工科本科专业开设的技术基础课,主要目的是通过电工学理论与实践教学,让非电类工科专业本科生即未来的各行各业的专业技术人员掌握亟需的现代电工技术和电子技术知识和技能。电工学兼具较强的专业理论性和实践性,随着新技术、新器件层出不穷的出现,电工学课程的教学内容也不断变化;同时,随着各个专业的培养计划的调整,电工学教学的总学时数在相应的减少。这对很多非电类的学生来讲,如何学以致用、增强实践能力是一个相当困难任务;对教师来讲,如何优化课堂教学,提高教学效率,如何将理论和实践紧密结合,强化对学生的工程实践能力的培养,是具有非常大的挑战性的。总的来说,传统电工学面临着两大挑战:(1)传统电工学教学方法和教学手段形式单一,主要以教师讲授和学生被动接受为主要特征,通过教师语言和PPT等工具的应用和演示来完成知识的传授。在这种“满堂灌”的教学模式下,教师是主动者、支配者,学生则是被动者和服从者。传统的教学模式束缚了学生的积极性、主动性和创造性;同时,在这种模式下,教师缺乏对学生学习过程的掌握,无法根据学生对知识的掌握程度来动态调整教学内容和进度。(2)在传统的“重理论、轻实践”的培养模式下,电工学教学重点在繁杂的理论知识,实验环节薄弱,综合性、设计性、研究性内容不足,学生很少有机会进行电工学相关的工程实践,导致我们培养的很多学生虽然掌握了大量的理论知识,但不会解决生产实践中的电工学问题。因此,如何让学生成为教学活动的中心,增强学生自主学习的能力,提高学生解决实际问题的能力,成为电工学教学过程中亟待解决的核心问题。在“以学生为中心,厚基础,重实践”的教学理念指导下,作者结合我校电工学课程的实际情况,从“互联网+”智慧课堂、工程实践体系、考核方式等方面,对课程进行了有益的探索和实践。
1“互联网+”智慧课堂
目前,“互联网+”教育成为我国高等学校教育教学发展的热门领域,教育教学活动已经从线下课堂延伸到线上、课外,从校园延伸到社会。如何通过“互联网+”的模式,将在线学习和线下课堂有机结合,增强在校学生的学习的积极性和主动性,成为电工学课程教学改革探索的新方向。在“互联网+”智慧课堂的建设方面,我们主要做了以下几个方面的探索:1.1建设面向电工学的微信公众号“DHU电工电子学习圈”,将电工学教学从课堂拓展到课前、课后90后、00后大学生作为互联网原住民,微信已经成为大学生学习和生活不可或缺的一部分,微信公众号的便捷性使得它成为教师在构建“移动课堂”的重要实践平台[1,2]。“DHU电工电子学习圈”涵盖了电路基础、模拟电路、数字电路、电机控制、用电安全、仿真工具、电工电子技术新进展等相关内容,在学生课程学习过程中,积极推送与课程进度的相关内容,在移动互联网的时代,自动抢占学生的手机端,对学生电工学的自主学习具有很大的推动作用。在微信公众号上,我们设计了仪器操作、Multisim、参考设计案例等专栏,以丰富多项的形式为学生提供实践性内容;同时汇集优秀资源,以微课的形式在微信公众号上建设了视频学堂,学生可以借助先进技术手段,随时随地在线学习。目前,该微信公众号经历两年多的建设,内容丰富多样,得到广大学生的积极评价。1.2开展基于“雨课堂”的智慧教学,让学生成为教学的中。随着移动互联网的发展,大学校园内遍布移动网络以及WiFi几乎100%覆盖,学生基本人手一部智能终端,移动互联网不可避免的融入和影响大学生的学习和生活的各个方面。本着以学生为中心的教学理念,我们在课堂教学方面积极拥抱移动互联网,在电工学课堂教学环节中引入“雨课堂”[3,4]辅助教学工具,进一步推动了电工学智慧课堂的探索。教师充分利用“雨课堂”的多元化的功能模块,有效提高学生的课堂学习的参与度,增强学生学习的主动性,取得了良好的教学效果。下面将从课前、课中、课后三个环节讨论基于“雨课堂”的智慧课堂的实施。在上课前的环节,教师可以利用“雨课堂”建立班级群,准备电工学教学资源库,在上课前将制作好的预习课件和资料推送给班级群;每个学生在微信端收到教师推送的资料,完成课前预习;老师在手机端可以查看学生预习的情况,并对学生预习中提出的问题作出解答,实现交互式的学习。在课堂教学环节,学生手机端能同步收到教师正在教学的课件,老师在线讲解课程内容,学生可以将每一页有问题的课件标识为“不懂”,教师能实时收到学生的反馈,并针对具体问题对教学过程进行调整;在重要的知识点,教师可以在教学过程中插入课堂测验,检查学生的掌握情况;教师可以通过投稿、弹幕等功能手机学生的问题和反馈,实现与学生的积极互动交流。在课后环节,教师可以利用“雨课堂”讨论区、公告等功能向学生课后作业、课堂反思总结、课后测验、各类精华文章、学习视频,引导学生总结、反思、巩固课堂学习所得,强化知识的掌握。“雨课堂”是一种线上线下相结合的混合式教学模式,教师可以借助“雨课堂”实现对整个教学过程的数据采集,量化每个学生的学习过程,学生哪个环节薄弱,教师重点讲解相应的知识点,实现精准的教与学。通过“雨课堂”,教学不再是教师的独角戏,学生成为课堂的积极参与者,甚至是课堂内容的创造者。
2构建电工学工程实践的教学体系,强化对学生工程
实践能力和和创新能力的培养为了改变传统电工学“重理论、轻实践”的教学模式,培养具有较强工程实践能力和创新能力的学生,我们构建了一套完善的电工学工程实践教学体系(如图1所示)。2.1将虚拟仿真和工程案例引入理论课教学,增强课程的实践性。由于电工学课程面临着课时减少、实践环节不足等问题,Multisim等EDA工具成为提高学生动手能力和综合实践能力的重要手段[5-8]。我们开发建设了一整套提电路仿真软件Multisim教学课件、教学视频、电路仿真案例,并在公众号“DHU电工电子学习圈”上开设了Multisim在线学堂,并将Multisim仿真软件引进课堂教学,应用仿真软件进行电路特性现场演示以及虚拟仿真实验;另外,我们将典型的工程案例引入课堂,比如:通过血压计的案例来讨论电桥平衡问题,通过金属探测器、电磁炉等案例讨论铁芯线圈和变压器,通过计算器、交通灯、数字时钟来讨论数字电路设计方法。通过一系列的虚拟仿真和工程案例,增强学生的实践意识和创新意识的训练。2.2虚实结合的综合设计课题和竞赛培训。在进行电工学课程学习的同时,学生需要独立完成虚实结合的综合性的电路设计课题,学生在Multisim软件上完成电路设计、仿真,自主进入实验室完成实际电路的搭建和调试,并提交设计报告,设计课题的成绩将计入课程的总成绩;进一步通过竞赛培训,鼓励学有余力的学生参加创新活动和学科竞赛。通过这一系列的措施,与电工学实验教学环节有效互补,极大增强学生在电工学方面的工程实践能力和创新能力。
3改革考核模式,重视学生学习的全过程
在现在的电工学教学模式下,学生的成绩不再取决于一张考卷。以机械专业的电工技术和电子技术为例,课程总评成绩的分配比例为:作业+雨课堂的过程数据占15%,独立完成综合性的电子技术课题的设计和报告占比15%,期末考试成绩占比70%。甚至未来可以把课题的设计和报告的成绩占比调高到35%,期末考试只占50%,这样更有利于鼓励学生投身实践环节,提高人才培养的质量。
4改革成效
“互联网+”电工学智慧课堂和电工学实践性教学体系在东华大学相关专业实施之后,学生学习电工学课程的积极性大大提高,学生成为教学的中心,学生的学习成绩明显提高。表一是我校2018年第二学期电工学课程进行教学改革后的成绩统计数据。由表格统计结果看,通过一系列的改革措施,试点班的学生平均成绩大幅度高于非试点班,优良率高,不及格率大大下降。同时,我们积极鼓励选修电工学课程的优秀学生参加学科竞赛,在2017年和2018年,指导学生参加两届全国大学生电工技术基础知识与创新竞赛,累计获得全国一等奖7人次,二等奖1人次,三等奖2人次,成功参赛奖2人次,教师也获得全国大学生电工技术基础知识和创新竞赛指导教师一等奖三人次,证明东华大学电工学课程在培养学生实践能力和创新能力方面取得了巨大的成绩。
5结语
本文主要针对作者所在院校的实际情况,开展了一系列的电工学教学改革探索。总的来说,“互联网+”智慧教学的形式能够大大促进学生自主学习,通过与课堂教学结合,并加强工程实践教学,对学生实践能力和创新能力的培养会起到催化剂的作用。相信通过电工学教学的改革和探索,能够为社会培养出理论扎实、专业知识深厚、具有较强工程实践能力和创新能力的高素质人才。
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摘要:电工电子技术课程作为高职电工电子类课程的一门专业核心课程,在学生专业成长中有着十分重要的作用。但当前电工电子技术课程却面临着学生学习兴趣不足,专业知识不扎实,实践动手操作时基础薄弱,应用能力不强的现状。如何能使本门课程变得生动、鲜活,让学生兴趣十足,理论与实践共同提升呢?文章研究了理实一体化教学方案,并配合以学生为中心的教学方法,实践中效果良好。
关键词:电工电子技术 教学方法 改革 高职
中图分类号: G420 文献标识码:A 文章编号1672-3791(2015)01(c)-0000-00
1电工电子技术课程教学方法改革的重要性分析
电工电子技术课程作为电工电子类课程的一门专业核心课程,在学生专业成长中有着十分重要的作用。此门课程的掌握程度对于学生的专业能力提升起着至关作用非凡。因此,研究电工电子技术课程教学方法改革对促进学生提高专业技能有着十分重大的意义。作为工科教学的一门课程,电工电子技术课程自然是不如文科课程那样易于接受,生动鲜活,所以,大多数人都会用枯燥来形容电工电子技术课程。枯燥的东西自然很难唤起学生的学习兴趣,如果学生对课程没有兴趣那就很难主动的投入精力去学习与探索,也就很难有很好的教学效果。当前电工电子技术课程就面临着这样一个局面,学生对课程的学习兴趣不足,专业知识不扎实,实践动手操作时基础薄弱,应用能力不强。因此,作为电工电子技术课程的教师正大努力进行教学方法的改革,以使本门课程能更好地被学生接受,充分提高课程教学的有效性,使学生在课程上能充分利用学习时间,吸引更多的知识,从而转换为专业技能,这对于学生提高专业能力有着十分重要的作用。
2电工电子技术课程教学方法改革方案
2.1设计理实一体化教学方案
传统的电工电子技术课程在教学时是分理论教学与实践教学两部分,通常是先理论后实践的模式。实践中发现这种教学方法很难调动学生的学习兴趣。会使学生在枯燥的理论学习过程当中失去了进一步学习的兴趣。而有时到了实践环节时却又忘记了理论课程当中的内容。不能对于理论课有个更好地升华。
基于以上分析我们提出理实一体化教学方案,即将理论课与实践课统一到一起,形成理实一体课程。理实一体化教学方案根据学生的具体情况以及学校实验场地的现状,依据实践够用的基本原则,将传统教学当中的所谓理论学习的知识点打碎,将其融入到每一个实验当中。通过每一个实验来讲解课程当中所必知必会的基本理论知识,通过实践验证理论,通过实践应用理论,使学生的学习是通过完成一个一个的工作任务,来掌握理论知识与实践技巧。通过这样教学方案的设计,使得理论与实践达到更高层次的统一,使得理论有所用、实践有所依。学生在动手的过程当中完成知识的加工与整理工作,使知识记忆更扎实。
2.2运用以学生为主体的教学方法
理实一体化教学方案进行合理充分设计会,课堂教学就由传统的教学一言堂变成了学生主动学习的方式。教师将每一阶段的学习内容,通过实验任务的形式体现出来,教师通过下发实验任务书来布置学习任务。学生需要根据教师提供的任务书进行学习,制定学习计划,制定任务实施的方案,然后通过与教师的沟通或者自主学习,确定解决问题的方案,这一过程当中学生就完成了知识的第一步学习;然后学生根据方案进行实践,并进行记录,完成第二步学习;之后再进行反思与整理,发现实验中的问题、分析实验中的数据,并对应分析理论原理,从而实验第三步学习。这样的学习过程,使学生具备学习过程当中的主动权,以学生为主体的教学方法在培养学生的专业能力、方法能力和社会能力等综合职业能力,以实际工作过程贯穿整个课堂,增强教学的直观性,充分体现学生的主体参与作用,有助于弥补教学和实际生产的脱节问题。
3实践效果
3.1学生兴趣高涨,课堂上参与度增高
采用理实一体化教学方案以后,电工电子技术课程告别了以往枯燥无味的传统课堂,学生在课堂上兴趣高涨,能够积极的进行学习,由于教师有时间与精力控制整个学习过程,对于学习兴趣较低的学生给予适时的鼓励,使他们在团队中也有一份工作,会使他们在课堂上也能充分参与,做一点符合自身能力的事,学一些知识,促进了他们的参与度,也使他们收获更多知识。在采用以学生为主体的教学方法过程当中,整个课堂参与度较以往有很大提高。
3.2提高了学生自主学习的能力
传统的学习模式是灌输式的,教师生怕学生没有听懂,一遍遍讲,一遍遍练,学生们总是被动接受。而以学生为主体的教学模式下,配合教学文件,学生们在课堂中成为学习的真正主人,以完成任务为目的进行有针对性的学习,进而实施任务,完成目标。这个过程当中,学生不仅学会了电子电工的知识与技能,同时也学会了自主学习的方法,提高了自主学习能力。
3.3使理论知识与实践技能融会贯通,提高了学生专业技能。
理工科的课程最重要的还是实践应用,可是实践应用的前提又是理论基础。如果能将理论应用于实践,在实践中验证相应的理论,则是学习最佳状态。基于理实一体化教学方案配合以学生为中心的教学方法下,学生们在实践操作的过程中学习理论、升华理论,在理论的指导下完成实践,实现了理论知识与实践技能融会贯通,即提高了学生专业技能,又扎实了专业基础。
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