小学家校合作方案精选(九篇)

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第1篇：小学家校合作方案范文

    [关键字] 课程合作,课程内容,教学方法,历史思维,课程评价

    [中图分类号]G40-058

    [文献标识码]C

    [文章编号]0457-6241(2004)12-0048-05

    国会最近对美国历史教学基金(the Teaching American History Grants)(该基金旨在鼓励中小学教师、高校教员和公共历史学家的合作)的空前投入在中小学的历史教学中激发了新的兴趣。本来,各个层次的历史学家已经在某种程度上参与了中小学教师的专业发展,现在,受联邦政府空前积极性的影响,越来越多的历史学家正加入到这些合作性的专业发展课程中来。

    2002年6月,美国历史联盟(the National Coalition for History)的主任,BruceCraig,与美国教育部的人员组织了一次会议,讨论美国历史教学基金问题。参加会议的有美国历史协会(the American Historical Association)、美国历史学家组织(the Organization of American Historians)及美国国家社会科委员会(the National Council for the Social Studies)等三个组织的执行领导。这三个组织多年来一直鼓励和支持大中小学教师之间的合作,并出版了多种资料,包括图书和小册子等,这些资料将合理的历史学、教育学学术成就与建议性的课堂教学(suggesting classroom practice)整合起来。

    会议的一项成果是,教育部人员责成上述三个组织制订一个文件,以便为美国历史教师确立合理的专业发展基准。他们要求组织者提出一个良好的专业发展课程的具体内容及其预期结果。于是,2002年8月,三个组织从中小学校、大学历史系、教育学院的教师以及公共历史学家中遴选有关人员组成了一个工作小组,开会探讨美国历史教师的专业发展问题。以下内容就是他们思考和经验的反映。

    历史是对于过去的研究(包括对一定的时间里所发生的沿革的研究)。历史学家Peter Steams(译者按:世界史研究者和历史教育研究者,乔治?马森大学教务长,曾任美国历史协会副会长,他是制订本文件的工作小组的主席)认为:“过去产生现在,现在产生未来。有时候,虽然晚近的历史足以说明某个重要的发展变化,然而我们却经常要回过头去进一步确认变迁的各种因由。只有通过历史研究,我们才能把握事物的变迁历程;只有通过历史,我们才能逐步领会引起变迁的各种因素;也只有通过历史,我们才能理解一种制度或一个社会的哪些因素不因变迁而延续下来。”学习历史不仅能培养学生恰如其分地把事件置于历史视野中加以考察,而且能发展其研究技能(research skills),增强其分析性思维能力(analytical thinking)。为确保这些思维和研究技能的实现,我们应该随时重新审视教学的专业发展方案。

    本文件建议,为了历史教学的专业发展,必须对各类合作加以规划,并优先考虑以下几个方面:第一,必须按照某种普遍的标准来确立合作,并考虑其计划性、参与面和持续的时间。第二,合作必须包含处理历史内容的合理方法。第三,合作必须充分关注教师的教学方法和学生的主动学习。第四,合作必须强调几种可界定的思维习惯,它涉及在各种成形的辩论中运用证据和解释,以及理解历史中的各种变迁问题。第五个也是最后一个,合作必须帮助教师掌握各种特定的评价方法。最重要的是,所有的合作性课程都必须依靠以下两个基本的假设:

    课程内容、教学方法与历史思维三者应该互相交织、相互关联;

    课程内容、教学方法和历史思维必须与课堂教学经验联系起来。

    专业合作的基准

    为了专业的合理发展,合作规划一开始就要吸收中小学教师参加。

    考虑到教师所在学校的利益以及教师对开发自己的专业课程的意识,一开始就应吸收中小学老师参与合作,使之成为咨询委员会(Advisory Committee)的成员。咨询委员会应当考虑:是吸收一整个部门的教师参加(不管是大学还是中小学),还是只吸收相关年级或特定学科(如美国史、世界史、经济学、地理学、公民以及其他社会学学科)的教师参加。讨论的内容应包括:哪些书籍、论文和网站可为不同的研讨会所用;各种研讨机构应该邀请哪些人开讲座;教师们的各种要求和期望等。

    要预先评定师生的知识基础及其课堂需求。

    应当考虑参与项目的师生在内容知识方面的优势、不足,以及对他们而言,相关教学材料的可利用性。

    专业发展课程的重心应该是:经由评估而确定下来的教师和学生的发展目标。

    合作应该包括:让教师们参与拟订基金项目的各项目标,并对这些目标的修订提出建议。

    各类专业发展课程必须长时期地维持下去。

    合作的具体安排(可能通过大学里的合作者进行)应包括:邀请大中院校的教师参加各种年度性的专题讨论会和大型研讨会,以推动教师专业的进一步发展,因此,支持这些合作的资金要足可支撑。

    应该大力提倡教师与其同事之间进行专业方面的合作。

    这些合作方式包括各种非正式座谈会或研究会的探讨(及在网站上的有效交流),合作出版,以及专业研讨会上的报告交流。

    在地方教育机构中,应当要求资深教师为其同事指导各种小型专题讨论会。

    给在职培训或专业发展课程提供机会,让资深教师或大学院系的同行指导如何处理从各种专题论文中获得的原始材料及相关内容,并将它们用于课堂教学中。在职培训机会还包括:为教师提供一份课程概要,其内容从各种读物、讲座及教学计划样本中收集而成,教师将以这些资料为基础实施教学。

    教师队伍中那些各方面能力都很强、能充任促进者(facilitators)(facilitator:会议的主持人或活动的促进者、推动者,此处取后一种意思。教师培训的促进者不仅要维持大学与中小学的密切合作,而且要实现理论与实践的结合,即让参与培训的教师和新手理解如何将大学课程中学到的知识运用到基础教育的课堂中去。其任务是为教育活动提供信息资源或教育识见,从而促进一个集体(例如讨论小组或课程编制组中其他成员)相互间的积极作用。可见,其职责不是提供专门知识,而是沟通与提高他人的专门知识。)角色的,应确认其资格,并在合作方案中授以领导职务。

    合作方案应尽量吸收大学/学院的历史教师,尤其是那些有中小学教育经验的教师参与。

    如果专业发展课程面向一个特定的学区,那么,项目规划一启动,就要请该学区里的历史科与社会科协调员(coordinator)(coordinator:“召集人”或“协调人”,前者如某校历史委员会的召集人,后者如某市(或学区)学科课程或教学的协调员,此处应为后一种意思。)充当顾问。在这种有特定学校和学院的学区里,培训活动既要在中学、也要在学院里举行。凡对培训新历史教师负有责任的人都要参与到这些活动中。

    课程内容的基准

    为教师提供机会,使之及时了解新近的、主要的历史研究成果。

    教师们应该探讨有关美国史的主要时代划分法(periodization schemes)及这些分期法内在的问题。

    课程内容远非历史“事实”的干瘪叙述。因此必须使教师养成以各种方式丰富课程内容的能力。

    必须帮助教师运用现有的、合理的课程模式(contentmodels)。诸如“1994美国历史教育成果评价框架”(theU.S.History Framework for the 1994 National Assessment of Education Progress)等文件皆为有益的指南。假如在某些州的课程标准里,历史被当作一门独立的学科对待,那么历史学科的专业发展就要遵循该州的课程标准。

    为教师提供一份合理的阅读书目。

    阅读书目包括与特定历史主题相关的一手材料、新近的二手材料及历史网站,当然也要包括探讨学生如何学习历史的材料。

第2篇：小学家校合作方案范文

ABR记者刘宝华

有必要将儿童交通安全课程引入学校日常教学计划，成为学校必修课的一部分吗？当《汽车商业评论》记者面对梅赛德斯-奔驰在中国的“安全童行”项目时，不由发出这样的疑问。

这实际是很多人共同的疑问。讲到交通安全，大家的第一个反应，会觉得道路出行安全其实很简单，不就是一些交通规则吗？国际权威的非营利教育机构——JA　国际青年成就中国部项目经理张静芬博士则澄清了这样的疑问。

“安全童行”进入中国

“小学生了解交通规则后在马路上是否一定会有正确的交通行为？”她告诉《汽车商业评论》，答案常常是否定的。

“他们的注意力常常没有集中在信号灯和车辆上，原因在于6到10岁的儿童，跟成人的注意力是不一样的，他们会非常关注在他们感兴趣的点上，比如说马路上是否有孩子在玩耍，是否有一只猫走过等等。”

张静芬认为，小学生实际上在认知和行为之间是有断层的，“这些东西你不让他通过做一些游戏去体验的话，他不会意识到。他可能第一个回答会告诉你，我过马路一定看红绿灯。可是到真正去做的时候，他未必能做到”。

为此，2012年4月28日，梅赛德斯-奔驰（中国）汽车销售有限公司（以下简称“奔驰中国”）携手中国青少年发展基金会、JA　国际青年成就等合作伙伴，把“安全童行”项目引入中国，通过寓教于乐的形式，利用课堂内和课堂外两种渠道帮助6～10岁的中国小朋友学习如何在不断变化的道路环境中实现自我保护。

“安全童行”项目起源于德国。早在2001年，戴姆勒集团邀请教育学家、儿童心理学家开发完成了儿童道路安全教育的整体性方案，并以教材的形式推广。过去10年间，该项目已在德国、意大利、以色列、马来西亚等16个国家推广，走进多个学校、家庭，使130万儿童受益。

引入中国的“安全童行”采取“两个课堂”——课堂教学与社会实践相结合的教育模式。课堂教学方面，将原版“安全童行”教材进行本土化改造，引入学校日常教学计划中，作为一门课程增强孩子们的交通安全知识。在社会实践方面，奔驰中国提供了长期性的、与课本内容匹配的课外互动体验场所，同时建立网上互动社区，开展学校日、体验日等主题活动，形成面向课外活动的“第二课堂”。

2012年到2015年，是“安全童行”项目的第一个三年规划。在这一阶段，“安全童行”课程将以校本课程的形式首先进入北京、上海、广州、成都的200所小学。在北京，为“第二课堂”提供专业道路安全教育的公众体验中心——“安全童行”道路安全教育星愿基地、国内最大的儿童交通安全体验馆也于2012年4月在北京蓝天城正式揭牌。

作为三年规划的开始，“安全童行”项目在2012年以瞩目成绩取得良好开端，课程本土化、教师培训、试点教学都获得参与各方的高度认可与评价。

《汽车商业评论》认为，奔驰在华推出的这个最新CSR项目，具有深广意义，堪为近年来中国车企CSR的经典作品之一。

本土化、二课堂、网络化

“安全童行”项目全程参与者、梅赛德斯-奔驰（中国）汽车销售有限公司高级经理陈征告诉《汽车商业评论》，仅课程的本土化改造就耗时近5个月，借助了国际青年成就等专业NGO组织、邀请了国内50名教育专家，进行了诸多创新尝试。

德国版课程已经是相关领域专家的权威之作，而且经过10年、多个国家的实践检验。但之所以要进行如此严肃的改造，原因在于中国道路状况复杂得多，引进方奔驰中国希望改造后的课程能够最大限度符合中国儿童需求，既参考国际先进经验，又适合中国国情。为了达成这一目标，奔驰中国选择了国际青年成就（JA）作为合作方，JA多年来致力于开发从小学到大学的系列课程，在改编教材方面拥有丰富的教育资源和经验。

课程本土化的内容涉及多个方面，首先是德国交通法规、道路标识与中国不同，需要作出相应变化。

其次是授课方式的不同，德国小学课时短、形式活泼，更像是做游戏，而中国以老师讲授为主，课程开发需要考虑这种实际情况，最大程度地保留德国版课程的互动性和启发性，也要让中国儿童易于接受。

更为复杂的是，课程的本土化不仅仅是改编为一个版本，因为各地教育体制的不同，往往需要各地区不同的版本。比如北京小学一个课时为45分钟，而上海一个课时为40分钟，如何按照区域特点分配课程内容就成为一个问题。同时整个教材分为三大模块，分别在三个学年内教授，每个模块分为8个课时，怎样把相同的内容分配到不同课时中也是需要解决的问题。

事实上，对已经受到“安全童行”培训的小学生来讲，作为“第二课堂”的交通安全体验馆既能够让他们巩固知识，又能够体验乐趣，真正做到寓教于乐。

奔驰中国在这个250多平方米的区域内模拟了真实的道路场景，同时设置了Moki（“安全童行”形象大使和吉祥物，蓝色小超人）学校、Moki讲堂等区域。孩子们既可以在模拟驾驶中切身体验真实驾驶感受，又可以在互动游戏中体验日常交通中遇到的种种挑战；不仅可以通过暗室、手工制作、角色扮演等教材中涉及的游戏学习如何面对复杂多变的日常交通环境，还可以穿越时空隧道，畅想未来交通。

体验馆中放置着一辆大卡车车头，每个小朋友可以进到高高的驾驶舱，坐在驾驶员位置上观察路面状况。这种前所未有的视角让他们直观理解了一个小小身躯是多么容易被司机忽略，也明白了哪些位置是大卡车的盲区，也就是小朋友的危险区域。

有些环节是同时针对小朋友和家长的，比如在实验中家长可以了解到不同天气让小朋友穿什么颜色的衣服最容易被辨认——晴天穿什么、阴天穿什么、大雾天气穿什么、沙尘暴穿什么最容易被首先发现。

这种知识并不是简单地以讲授方式告诉小朋友，而是模拟不同天气环境，让家长和小朋友自己观察哪种颜色的衣服最显眼，这样得出的结果也更容易被小朋友记住。

相对于第一课堂，体验馆里的课程全部以体验和游戏表现。比如过马路要看红绿灯，并不是一句简单的说教，而是让小朋友们扮演不同角色，比如开车的、骑自行车的、行人，道路上还设置了小猫小狗在旁边吸引注意力，最终让参与者自己判断谁做得对、谁做得不对，应该是怎么样的。

道路安全教育基地以“模拟真实世界”为宗旨，除了安全教育环节之外，还比照真实社会设置了各类小游戏，小朋友可以扮演银行职员、消防队员等不同职业，但这些游戏中都渗透了交通安全教育，让大家在游戏中收到潜移默化的教育。

此外，“安全童行”的第三个渠道——网络在线也在不断完善中。除出在线课堂等内容外，也设计了交通标识连边看、安全侦察兵、Moki拼图等在线游戏，让孩子在玩耍间加深交通安全意识。

上海虹口区教师进修学院院长张阳认为，“授人以鱼不如授人以渔，这个课程不仅仅是教会了小朋友要做到什么，而且还要求他们建立这种安全的意识、生命的意识、规则的意识”。

“以交通安全为切入点，教学生遵守规则、尊重生命，学会对自己，对他人负责任。”北京史家小学主任陈纲同意这种说法，“这么一个小的切入点，一个小的课程，已经不仅仅是一个安全教育了，已经上升为对学生责任、公民意识的一种教育。”

主动性、立体化、体验式

在完成课程本土化改造后，项目组于2012年9月率先对北京、上海的25所学校授课教师进行了培训。10月，北京、上海两地首批25所小学正式开始试点教学。

陈征说：“进入校本课程说明这已经不是简单地发本书、发份资料，已经成为一堂课了，我们要确保它的质量、确保学生的接受程度。所以我们先选25所小学做试点，希望通过试点结果去调整教学模式，真正做到因材施教。”

在教师培训和试点教学中，学校和老师激发出了很大积极性，老师们自己动手制作教具，延展和丰富教程，连形象大使Moki都被老师们扩展成了有爷爷奶奶、爸爸妈妈、兄弟姐妹的Moki家族。

这也给项目组带来了惊喜，陈征说：“大家的力量更大，我们希望奔驰可以做一个引领，让一线的老师们来自主丰富这个课程。”

上海新虹桥小学校长胡静波没有想到课程竟然取得了极大的效果。一般而言，孩子的注意力是有时间限制的，80分钟对于一个8岁的三年级孩子已经很长，但实际上他们在课程实施过程中，80分钟里20个孩子没有一个走神，从头到尾跟着做下来，甚至到下课的时候，学生会追着说，老师，我们下节课学什么？原因在于活动贯穿课程始终，有参与性、实践性和互动性，让孩子们有了学习的渴望。

胡校长主动将“安全童行”这门课纳入2012年年秋季的校本课程。她说：“虽然我们学校只有17个班级授这门课，但是我是要求所有76位专职教师全部参加安全课程的培训，因为这是全校每一位教师的责任。”

著名公益人士才让多吉在《汽车商业评论》杂志社主办的“2012中国汽车业CSR沙龙”上说：“现在不少厂商在做儿童安全训练营，但问题是什么？训练的都是有钱人的孩子，这些孩子每天车接车送不需要交通安全训练，真正需要的是北京农民工的孩子，他们天天坐公交车上学放学，他们才最需要交通安全训练。”

“安全童行”走出了这个误区，2012年下半年在北京、上海25所小学试点和改进之后，项目将在2013和2014年进入四个城市的200所小学，其中包括城乡结合部小学和打工子弟小学，覆盖约7万名小学生。

奔驰中国规划，未来“安全童行”将与奔驰快乐音乐教室联动起来，让“安全童行”走进现有的300所快乐音乐教室，也就是300所希望小学，把安全教育送给最需要的人。

因为硬件设施、师资力量远不如城市学校，“安全童行”课程正式进入打工子弟小学、希望小学还需要一段时间的反馈和完善。同时，2012年暑假期间，奔驰中国为打工子弟小学组织了夏令营专场，让小朋友们在蓝天城的安全体验馆体验。

戴姆勒东北亚及梅赛德斯-奔驰（中国）集团公关事务及媒体传播副总裁王燕说：“我们在与学校合作的时候，并不是把‘安全童行’作为精英教育的一部分。它一定是多层级的，我们希望星星之火可以燎原，好学校能够帮助我们起到示范带头引领作用，我们要汇集更多层级的学校，让更多的孩子受益。”

第3篇：小学家校合作方案范文

一、构建具有影响力的校园文化，诠释合作的真正内涵

我校在进行校园墙体文化建设时，有意识地将“合作”这一理念作为一种工作和学习的需要进行大胆而又创意的构想，我们在已有的校园文化的基础之上进一步提出“团结协作务实求是”的校风，将“团结协作”作为师生的共同修养加以强调，在学校的日常工作中逐步渗透、逐步展现出来。

经过一年的实践，教师队伍中有了更多的合作，一起运动健身，在教师运动会上大展身手；一起精心地进行教学研究，论文创作；一起为学生编排舞蹈而各抒己见；一起为建设怎样的校园文化争论不休，方案确定后个个都全心全意地投入工作。大家无论是在生活上，还是在工作中都能谦虚地和作。但又不乏朝气蓬勃的竞争。“团结协作”变成一种工作作风，在平时的工作中点点滴滴的流向学生……

与此同时，我们提出了我校的学风“勤奋博学自主合作”将“自主合作”又加以强调投射到学生的学习中去，在已有的教师合作氛围的影响下，学生中也逐渐有了合作的迹象，班级中出现了互帮互带的可喜劲头；在“唱红歌诵经典”活动中，学生自发编排的诗朗诵、红歌串烧等节目获得了大家的一致好评。

事实胜于雄辩。合作取得的成功让师生欢喜之余，更多的应该是关于合作的重要性的深刻的反思。正如卡耐基说的：现代社会的变化日新月异，如果我们没有与人合作的思想，靠着单打独斗是不可能取得大成就的，世界上任何一个奇迹的创造都是集体智慧的结晶。中国的一句古语：众人拾柴火焰高。也能充分说明与人合作的重要性。

二、构建良好教学课堂，促进合作意识的养成

德国著名教育家哥特富尔德・海纳特说过：教师凡欲促进它的学生的创新力，就必须在他的班倡导一种合作、明主、社会一体的作风。我想整个学校更是这样。学校就是一个小社会，学校中有人的交流与相处，也会有矛盾和冲突；学校的组织形式以班级建构，其中的人可能与我们非亲非故，这给我们的相处带来了新的要求，这也是需要学生学会共处的一个重要原因所在。

现在大多数家庭的生活条件十分优越，不少的学生已渐渐成为家庭的“中心”。尤其是独生子女，更容易形成“人人为我，我为自我”的个人中心主义，不明与人为善的重要性，不分场合地以自我为中心。逐渐养成心胸狭窄，性格孤僻，自私自利，仇视他人的心理，缺乏合作精神，这势必会阻碍学生的健康成长。

心理学认为：学生认知、情感、行为三个不同层次的学习心理状态的提高。提倡合作教育，在教学中为学生创设一个能积极交往的机会，将学习的内容分散成若干个板块，尽量在教学中让学生进行合作完成学习任务。新课程改革中提出的“探究合作”学习对于学生形成良好的人际关系，养成良好的合作意识，培养合作能力方面是有极大作用的。

我校进行的“合作学习”尝试：将具有不同特长的学生12人整合成一个学习小组，进行同一内容的学习。短短一周的尝试，让我们感慨万千。十二人之间的学习方式，学习心态都得到了极大地改善，甚至是优化。合作，真正地让参与的人优势互补！

三、经典故事感动灵魂，育人于有声之中

故事是学生的最爱，几乎没有哪一个学生不爱听故事，生动而富有寓意的故事往往能启发学生的心智，陶冶学生的性情。我们就利用这一特点，在“每日一故事”的校园广播中，每周插播一则关于合作的重要性的小故事。如《五指兄弟》让学生通过听故事明白人与人相互炫耀是不对的，谁也离不开谁，就像五指，如果不合心，都不能拿起沉重的铁球。从而明白为什么要合作的道理。《天鹅、梭鱼和大虾》通过听故事让学生明白，离开了合作 不大的困难也克服不了等等。在班级故事会中有意识地安排这样的故事。日积月累，学生头脑中自然而然地对合作的重要性有了更为深刻的了解，在日常生活中也会不经意地与别人合作完成一些学习或工作。这不仅帮助了他人，自己也得到了实惠。小雨润如酥，润物细无声。我们让这有声的语言悄无声息地流淌到学生的心田，用智慧滋润智慧，用美好培育美好

四、重视劳动实践，尝试合作的快乐

农村学校总会有这样那样的劳动需要学生参与完成，我们就利用劳动的机会对学生进行合作意识和合作能力的培养。我校有一百多人住校生活，每学期要到山上捡柴。在上山之前老师就会对捡柴过程中需要合作的环节进行说明，并简要提出合作的要求与方法：分工合作 。

都说农村的孩子早当家。的确是这样。几乎没有一个学生愿意一直在别人的帮助下完成劳动，他们都希望自己能够是这个群体中最棒的，自己能为这个群体付出最多的劳动。有的忙着钻进灌木丛中捡拾干柴，有的将捡到的柴一支一支理好，有的用绳子将理好的柴一捆一捆地捆好，没多大一会儿学生已经完成任务。通过自己切身感受学生更加真实的体会了合作的快乐。俗话说：“失败是成功之母。”其实，成功又何尝不是成功之母呢？我们的劳动，在简单之中进行，以求在成功的基础之上获得新的成功，在小的成功的基础之上总结有利经验，以获得做大事的勇气，获得通向成功的有效方法。成功越多，学生的兴趣越浓；兴趣越浓，成功越多，周而复始，螺旋上升，学生就在其中天天向上了。

同时，我们在结合学生中的相关情况及时地进行总结、分析，给予必要的评价鼓励，以提高学生的积极性和合作兴趣。让兴趣成为引领成长的最好的老师。

五、教育学生细心观察，师法自然

合作，在我们的自然界和社会生活中是无处不在的，应该说没有合作，就不可能有如此发达的社会文明！为了让学生更为直观地了解合作的意义，我们利用外出活动的机会引导学生，观察蚂蚁合作搬粮的活动场面；观察蜜蜂酿蜜的工作状况，让学生通过观察理解蚂蚁和蜜蜂两种昆虫利用团结合作精神所创造的伟大奇迹。感受团结合作的重要作用，进而，将蚂蚁、蜜蜂的这种精神运用到我们的学习和生活中来，创造属于我们自己的奇迹。印度哲学家菩德曼曾说：“播种一个行为，你会收获一个习惯；播种一个习惯，你会收获一个个性；播种一个个性，你会收获一个命运。”古语云：“少年若天性，习惯成自然。”良好的习惯存放在大脑里，取之不尽用之不绝。我们的教育，就因该从培养学生的行为开始，让他们养成良好的习惯，为他们收获一个个精彩的命运做好铺垫。

六、注重学生的平时管理，树立合作的新典范，将合作意识由被动便主动

第4篇：小学家校合作方案范文

一、小组合作学习的含义

合作学习是一种社会型学习模式,是指学生在小组或团体中为了完成共同任务,有明确的责任分工和互的学习。

在这样的学习过程中,学生之间由原来相对独立的个体关系转化为密切合作的伙伴关系。学生之间的合作关系详细表现在以下四个方面的积极的相互依赖上。

1·目标相互依赖。小组成员需要共同努力,完成同一个学习目标,成员个体的活动由小组的共同任务所统一,只有每个成员都完成了自己所承担的工作,小组的目标才能达到。

2·角色相互依赖。小组需要确定每个成员的任务和责任,进行明确的分工,这就形成了小组内相互补充和相互支持的角色系统。

3·资源相互依赖。为了实现共同的学习目标,小组成员之间必须交流信息和分享有关材料,因为在一般情况下没有一个人会具备全部的知识及资源并独立完成课题。

4·奖励相互依赖。在小组学习目标达成后,全体成员得到一个相同的针对小组成果的评价或奖励。这一评价取决于每一个成员在探究过程中的表现与努力。

在这些相互依赖关系的作用下,学生之间由原来的竞争转化为合作,呈现出学生互动、团结协作的新局面。这与传统教学观“只强调学生个体在学习中的表现,而忽视学生群体的社会性合作”形成了鲜明对照。

二、开展小组合作学习的操作流程

小学教学中小组合作学习要达到面向全体与个别化教导的和谐统一,自主发展与个性发展的和谐统一,要遵循自主性原则、个性化原则、交互性原则、开放性原则、激励性原则。在这些原则指导下,小学教学中开展小组合作学习,有以下的操作流程:

(一)科学分组,传授合作方法

分好学习小组,是合作学习的前提。建立学习小组要考虑到“量”和“质”两个因素:在人员数目上,小组规模不宜过大,一般4~6人,人数过多容易使分工和责任模糊,减少成员之间紧密而积极的互动;在人员“质”的方面,成员的组成既要考虑到学习成绩好、中、差的搭配,又要考虑到他们原有的性格、情感特征等非智力型的合作基础。

组内的每个成员都有明确的分工,可以采取轮换制,如组长、记录员、资料员、报告员等由每个成员轮流担任。组长负责组织、治理,记录员负责合作过程的记录,资料员负责学习资料的收集,报告员负责写学习报告,代表小组进行学习成果报告。一定时间后角色互换,使每个成员都能从不同的位置上得到体验、锻炼和提高。同时我们还在积极地对分组形式加以尝试与优化,而不局限于固定不变的分组模式,比如有时为了营造竞争的氛围,尝试按男女生进行分组,有时为了合作的密切按爱好进行分组,也有时为了合作的便捷按座位实施组际合作形成大组等多种做法。

小组合作学习中,教师要指导好小学生积极采取讨论、实验、归纳等探究形式,才能有效开展小组合作学习。教师要通过观察、参与、巡视、指导等方式积极地加以调控,从而不断深化学生对知识的探索过程,培养学生良好的合作学习习惯。

(二)提出研讨问题,明确要求

提出恰当的研讨问题是实施小组合作学习胜利的基础一个好的研讨问题,可以使学生有的放矢,在既定的目标下积极合作探索,使合作效果达到最优化,否则可能适得其反早在20世纪二三十年代,前苏联闻名的心理学家维果兹基就提出了“最近发展区”理论,他认为只有当教学走在发展的前面,这才是最好的教学。根据他的理论,我们在教学中设置的问题应该尽可能与学生的“最近发展区”相适应,既要把握学生能够达到,又要有一定的难度,而又不能轻易达到还要含有一定的趣味性,让学生觉得研讨这样的问题有劲、有趣、有意义,能促进思维的发展。因此教师应从学生的经验和知识背景出发,努力组织一些有意义的讨论活动,设计启发性、开放性和合作性的问题。

教师设计的问题要有利于促进学生动脑,主动探究数学知识,有利于集体研究,促进合作学习。不提出过于简朴,不假思索就能解决的问题。问题过于简朴,学生张口就会,看起来气氛活跃,久而久之,学生容易形成思维惰性,不利于创新意识的培养。如教学乘法意义时,当出现:2+2+2=6,3+3+3+3=12,5+5+5=15后,不提这样的问题“每个算式的加数都怎么样?”“三个算式有什么共同特点?”而提出“请仔细观察三个算式,你发现了什么?”这样的问题,促进学生去寻找算式之间的联系,抓住本质,寻找共同点,促进组内交流,有利于合作学习。

(三)适时分组讨论,给足讨论时间

分组研讨是合作学习胜利的要害。这里的研讨时间大致可分为两个阶段:

首先小组研讨前必须有一个较为充足的独立思索时间,即在自己原有的知识水平和能力基础之上感知新知,进行思索。学生合作的主要目的之一是在解决问题的过程中促进每个人的发展,培养创新精神、实践能力和解决问题的能力,发展情感态度和价值观,然后才能谈到合作意识和能力的培养。因此,学生们在小组合作前必须有一个较为充足的独立思索时间,在自己原有的知识水平和能力上感知新知,进行思索,而不仅仅作为小组中的一位听众,要使每个学生有了初步的想法后再进行探究、交流,共同解决问题。这样做也给那些不爱动脑思索或学习有一定困难的学生提供了进步的机会,对提高这部分学生的学习能力是有帮助的。教师在此时要鼓励学生,非凡是能力中等和较差的学生,引导其观察、审题。假如一味追求合作气氛,在呈现问题情境后,不留给学生片刻思索时间,就连忙公布“下面开始小组合作学习”,这样学生还没来得及思索问题情境,更谈不上自己的独立方案,容易造成要么组内优生一言堂,要么使讨论流于形式,达不到合作学习的目的。

第二阶段是进行合作研讨,小组成员交流各自思索成果,互相启发、互相帮助、共同解决问题,形成初步的小组共识,并整理预备报告。在这一阶段的小组合作学习、讨论中,教师要注重在教学中要有意识地让学生学会收集资料,提供机会让学生多表达自己的观点,发现问题及时指点,在要害处予以指导,让学生逐渐学会讨论问题的步骤和方法。同时,教师要有意识地使学生认识到合作学习的重要性,进而建立互相信任、团结互助的关系,加强小组成员的集体责任感,从而以友好的方式对待争议。

合作学习是需要花时间的,这也是该模式让人想投入而又往往不大敢投入的重要“瓶颈”,但我们认为:这个时间应该花,而且非常值得花,因为那是属于孩子们自己的合作探究的时间。波利亚曾说:“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现,因为这种发现,理解最深,也最容易把握其中的规律、性质和联系。”这是一种探究性的学习策略,它体现了一种全新的教学理念,但这种学习策略必须向学生提供充足的学习时间,否则学生的研究探索将一事无成。

(四)全班交流评价,提高学生合作质量

全班交流评价是小组合作学习流程中极为重要的环节,有效进行这一环节可使各小组之间互相学习、互相竞争、互相促进,通过交流可以把小组和认知成果转化为全体组员的共同认知成果,可以互相启发、开辟思维,进一步深化对知识的理解,也可有效地纠正在学生中带有共性的错误认识。同时,在互相学习的过程中还能使每个学生正确认识和评价自己,这样可从若干个横向纵向的比较,让生与生(每个学生)、组与组(每个小组)意识到相互之间的差距,而达到使每个学生共同进步。

三、小组合作学习的评价原则

在小学教学活动中实施了小组合作学习,其成效如何?怎样获得有效的数据,通过比较研究来验证学生在学业、情感态度和价值观等方面所获得的实质性进展?其评价的原则如何?这些是我们实施小组合作学习时不得不面对的问题。小组合作学习的评价应遵循两个原则:

(一)过程与成果的统一

对学生小组合作的评价,既要关注学生开展小组合作的结果,更要关注学生在小组合作过程中的变化和发展,包括知识技能的发展,情感态度的发展。如在教学“一位数除多位数的笔算”中,教师提问:上面的计算中,你发现了什么规律?小组合作讨论及交流中先后得出:(1)从被除数的高位除起,用除数先试除被除数的前一位,假如前一位不够除,就试除前两位数;(2)除到被除数的哪一位,就把商写在哪一位的上面;(3)0除以任何不是0的数都得0等。这样一个讨论、评价与补充的转化过程,不仅培养了学生认真听取别人发言的良好品质,也培养了学生思维逻辑性和总结归纳的习惯,同时还激发了学生参与讨论,体验胜利的积极性。此外,在学生小组合作交流后,不妨让学生说说自己或同学是否乐意进行小组合作,自己或同学是否积极地投入到小组的合作学习中,在小组合作学习中有什么收获等等。然后教师用鼓励性语言对学生小组合作的过程与结果给予肯定,鼓励学生要乐于与他人合作共同解决问题。通过学生对小组活动的过程与结果的反思,使学生感触到小组合作学习有利于交流解决问题,有利于发展自己的思维广度和深度,把小组合作学习内化为学生解决问题与进行教学思索的需要。

(二)小组成就与个人贡献的统一

小组合作学习以小组团体的成绩作为评价标准,这无疑是正确的。但这可能会把实施小组合作学习的教师引向一个误区:教师在教学时往往把评价和奖赏过多地放在小组整体上,从而忽略个体的发展。我们必须认识到小组合作学习只是一种形式,它是为学生个性的全面发展服务的。因此,对小组探究综合成绩的评定就必须兼顾两个方面:一是检查小组成员集体取得的成果,二是记录和考查每个学生在小组研究中的详细工作及表现。看他们个人的责任完成得如何。按照这个思路,每个人得到的总评成绩即为两部分之和———小组得分和个人得分,这样,既体现出群体的智慧和力量,也体现出个人的能力和水平,将合作与自主这两个要求同时在评价中反映出来。

四、小组合作学习的作用

1.小组合作学习实现了应试教导向素质教导的转变目前,我国的学校教导过多强调竞争,而忽略合作,许多学生都认为别人的胜利就是自己的失败,在这种氛围中学生养成了一种被扭曲的竞争意识和与之相对应的利己行为,他们大多缺乏合作意识,缺乏与别人相处与交流的能力。而小组合作学习把个人的竞争变为小组之间的竞争,把个人计分改为小组计分,以小组总体成绩决定奖励或认可的依据,形成组内成员合作,组间成员竞争的新格局,利于实现课堂教学由应试教导向素质教导的转变。

2.小组合作学习改变了传统的师生观

在传统教导中,教师是既当“导演”又当“演员”,结果是“导”不明,“演”不精,事倍功半,苦不堪言;而学生只能跑跑龙套,敲敲边鼓,充当配角或背景,甚至是旁观者。在小组合作学习中提倡教师当好“导演”,学生当好“演员”,它不再像传统教学那样保持所谓的教师权威,而是巧妙地运用了师生之间互动,“导”与“演”进行分离与分工,充分尊重学生的主体地位,力求“导”为前提,“演”为主体,把大量的课堂时间留给了学生,使他们有机会进行相互切磋,共同提高。

3.小组合作学习注重并发挥课堂教学的情意功能

传统教学理论大都只注重教学的认知功能,注重学生的学业成绩,而对教学的情意功能则重视不足,忽视了学生非认知品质的发展。小组合作学习理念认为:只有学生愿意学,才能学得好。学生在小组合作中学习,小组成员之间可以相互交流,相互尊重,既满足了感情和友爱,又像课外活动那样布满互助和竞赛,同学之间通过提供帮助而满足了自己影响别人的需要。同时,通过相互关心满足了归属的需要。在合作小组中,每个人都可以发表自己的观点与看法,也乐意倾听他人的意见,当学生们在一起合作融洽、工作出色时,他们得到的更多,学得也更加舒畅。

第5篇：小学家校合作方案范文

【关键词】构建主义学习理论；机器人；嵌入式系统；学习情境设计

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097（2011）02―0144―05

引言

长期以来，我国大学教学一直以知识为本位，在知识传授过程中，教师起主体作用，学生则被动接受知识，大学教学重知识轻能力、重共性轻个性、重灌输轻引导。在这种师生授受教学模式中，学生的学习主动性和独立性不强，没有探索知识提高创新能力的意识，容易造成学习目的性不明确，知识掌握片面，面对具体问题时无法灵活运用所学知识给予解决。对此，很多研究者提出以学生为主体的教学观，将学生从被动接受知识的容器变为主动学习的探索者，积极运用主体教学原则，通过创设问题情境，以问题驱动式引导学生运用所学知识尝试性解决所面对的问题，通过学生自身的主动学习和探索进行知识的内化。

在以学生为主体的教学思潮中，构建主义学习理论最有影响力。该理论最早由心理学家皮亚杰（J. Piaget）在研究儿童认知发展的基础上提出来的，其核心内容强调以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。随着现代教育技术和信息技术的发展，建构主义所要求各要素可得到满足，这促使建构主义理论日益与广大教师的教学实践结合起来，成为国内外学校深化教学改革的指导思想。

建构主义学习理论虽然在中小学教育中得到广泛接纳，然而，在高校实际教学中，受教学大纲、教学计划（课时）和教材所限制，理论课程在授课方式上主要以“教”为主，教学模式依然以教师为中心，与建构主义思想有一定出入。并且在很多情况下是大班教学，若完全采用以学生为中心，强调学生的自主学习过程，一则由于学生学习差异性超出预期，在教学时间上把握难度大，无法控制教学进度；二则在大班教学下，学生数量多，无法在两节课的时间里良好把握个体的学习情况。对此，理论教学以教师“教”为主，实验教学以学生“学”为主，是当前高校中普遍采用的教学方式。因此，可在实验教学环节中，采用建构主义教学理论，积极把握“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”四大学习要素，以取得良好教学效果。

虽然在实验教学环节能较好地发挥学生自主学习能动性，但对于具体一门实验课，其实验目的及实验内容安排上是围绕对应课程设计的，往往缺乏课程之间的联系性，在教学效果上，学生对知识的把握仍然具有很大的狭隘性，无法将以前所学的相关课程联系起来，当面对实际问题时，依然无法运用所学知识灵活解决，导致人才创新能力培养仍然达不到预期目标。对此，开展大学生课外科技活动，是加强学生自主学习，提高创新能力的有效途径之一，如“挑战杯”竞赛、大学生电子设计竞赛、ACM大学生程序设计竞赛、大学生数学建模竞赛、全国大学生机器人比赛等进一步推动学生课外科技活动的开展，并在相关领域培养了大批高层次人才。在这些课外科技活动中，凡面向竞赛的，其参与者是选的，这些学生在相应学科都是拔尖者，且只占了在校生中一小部分，导致人才培养理念和培养模式仍然停留在精英教育阶段0。而我国高等教育已经进入大众化阶段，在培养精英的同时，亦须考虑开设面向大众的综合性实践课，以提升教学效果。

本文针对电气专业，研究“机器人实践课”的教学设计方法，根据前导课程特点，提出若干综合性的“情境设计”方案，在保证情境的生动性和丰富性的同时，也加强了电气专业相关课程之间的联系性，有利于学生通过主动学习和独立探索完成意义构建和知识体系的重构升华。

一 “机器人实践课”与其它课程的关联性

“机器人实践课”面向电气信息类专业开设，与其它课程的关联性如图1所示，通过运动控制，可关联到《大学物理》、《高等代数》和《自动控制原理》等课程；通过系统功能实现，可关联到《数字电路》、《模拟电路》、《传感器与检测技术》、《信号与系统》、《嵌入式系统》和《程序设计》等课程。在学习过程中，“同化”是认知结构的量变，“顺应”是认知结构的质变。学习不是简单的信息积累，而是包含新旧知识经验的冲突和双向的相互作用过程，以及由此引发的认知结构的重组。学生在接触机器人之前，学过图1所关联的课程，然而他们对课程中的大部分知识停留在模糊的认知阶段，无法将其内化为自己的知识，并且可能随着时间的迁移逐渐遗忘。在“机器人实践课”上，通过合理的内容编排，可引导学生运用所学的相关课程知识解决所遇问题，加深学生对相应课程的理解和相关知识的应用，使学生在自主学习过程中完成认知结构的“同化”―“顺应”―“同化”―“顺应”的循环往复过程，最终达到知识的构建。

二 课程“情境设计”

在建构主义学习理论中，“情境”、“协作”、“会话”和“意义构建”是学习环境的四大要素。建构主义提倡在教师的指导下，以学习者为中心的学习，在整个学习过程中，既强调学习者的认知主体作用，又不能忽视教师的指导作用，教师是意义构建的帮助者和促进者。从教师的角度看，“情境创设”是最重要的内容之一，只有创设了有利于学生建构意义的情境，学生才能围绕该情境，通过独立研究和“协作”、“会话”的合作方式进行学习活动，最终经过内化完成知识的“意义构建”。针对教学机器人，其情境创设可通过设定相应的实践任务，以任务驱动式方式完成学习内容。

教师在情境创设过程中，要成为学生构建知识的帮助者和引导者，在具体问题上，可向学生提供新旧知识之间联系的线索，并组织协助学习，展开讨论和交流，使之朝有利于意义构建的方向发展。

针对教学机器人，可做以下情境构建：红外寻迹测量；超声测距；磁导寻轨设计；电机驱动、测速与控制；寻轨运动控制。

1 红外寻迹测量情境设计

实验原理：根据不同颜色对光反射性能差异原理，采用TCRT5000反射式红外对管对黑色电工胶布粘成的寻迹线进行测量，由于黑色物相比其他颜色对光的反射性要差，接收管在黑色寻迹线上接收的红外光比其它背景区要弱，导致其感应的电流减小，在接收管上串联适当阻值电阻，可将感应电流转换成电压，进而根据电压的不同可将寻迹线与背景区分出来。

问题设计：1）红外发射管的供电电流会影响检测距离、接收管的感应电流，如何串联合适的限流电阻取得良好的测量效果；2）接收管的感应电流通过串联接收电阻实现电流向电压的转换，如何选取恰当的接收电阻；3）红外寻迹测量信号最后可处理成“0”-“1”的逻辑信号（可通过调节恰当的发射管串联电阻、接收管电阻或采用电压比较器实现）表示探头是否在寻迹线上，也可直接用AD（模拟数字转换）方式将感应电流信号作为模拟信号进行处理，并通过软件设置阀值来判断探头是否在寻迹线上，通过实践比较数字处理方式和模拟处理方式的优劣势。

在教学目的上，该实践课的目的是让学生通过主动搜集并分析相关的资料，运用探索法，去了解红外光的反射特性并掌握相关测量手段，进而在实践过程中对二极管、三极管、电压比较器、等效电阻、戴维宁等效电路等模拟电路以及单片机的数字输入、模拟输入等相关知识有重新的认识和提高。

2 超声测距情境设计

在机器人实践中，超声测距主要用于移动机器人避障。超声测距的实验原理为：超声发射器发射若干个40KHZ超声波，接收器接收到回波经滤波、放大和比较器后将信号调理成“0”―“1”信号，单片机测量发送波与接收波之间的时间差，再根据超声波在空气中的传播速度可计算出距离。在该情境设计中涉及的关联课程有《传感器与检测技术》、《模拟电路》、《嵌入式系统》和《程序设计》。

问题设计：1）超声波在空气中的传播特性；2）超声传感器的方向性；3）超声测距的具体实现。

超声波在空气中的传播速度约为340m/s，并且具有较强的方向性，方位角大小由传感器本身特性决定。由方位角特性引导学生对超声传感器安装高度进行思考，通过两种不同方位角的超声传感器的实际测量效果，让学生明白大方位角的超声传感需要较高的安装高度才能避免地面的反射影响，并结合方位角特性和避障距离，让学生建立模型计算安装高度。经过这两个环节后，学生对超声波的特性比较了解，尤其是对方位角概念会有比较具体的认识，此时可穿插市场价格信息，让学生搜索不同方位角传感器的价格，并从中把握性能和价格的平衡点，培养工程意识。在超声测距技术实现上，主要测量超声发送波与回波之间的时间差，再根据声速即可求得距离。在程序编程环节，着重中断程序处理及中断延迟补偿、结构体与联合体配合使用对8位/16位/32位数据混合操作，PCA捕捉等，结合实际应用需求引入新技术，提高学生对其接受度。经过这个过程，学生经历凭自己的知识体系提出问题的解决方案（较自信阶段），解决方案缺陷逐个暴露并找不到合适的处理方法（陷入思考和迷茫阶段），获得新的线索和新的解决方案（重拾自信和成功喜悦阶段）。在知识结构上，则整个学习过程经历“平衡―不平衡―新的平衡”的循环，并在该循环中得到不断的丰富、提高和发展。

3 磁导寻轨情境设计

实验原理：在导线上一定频率的交变电流会产生交变的磁场，通过电感感应这交变磁场，并通过带通滤波器和放大器对该信号进行滤波放大处理，最后经过检波器将交变信号转成直流信号供单片机AD采样。导线上的交变电流一般选取20KHZ，通过带通滤波器测量该特定频率的交变磁场，可克服地球的永恒磁场、周边电器产生的50HZ磁场等干扰，并且感应的磁场强度和导线与传感器的偏离距离呈单调关系，由此可测量移动机器人与寻轨导线的偏移信息。

问题设计：1）无限长直导线上通交变电流在空间中产生的磁场分布模型分析；2）如何测量磁场；3）检测干扰分析；4）测量电路原理分析；5）有限长弯曲导线通电电流在空间中的磁场分布模型分析及测量改进措施。

维果斯基（Vygotsky）对知识层次进行研究，提出社会发展理论，认为个体的发展具有两种水平：现实的发展水平和潜在的发展水平，现实的发展水平是个体独立活动所能达到的水平，而潜在的发展水平是指个体在教师或其他个体的帮助下所能达到的水平，在这两种水平之间的区域即为“最近发展区”（ZPD：Zone of Proximal Development）。在教学活动中，教师应把握学生的知识水平，合理设计问题，使得学生朝最近发展区提升知识，若问题过难，超越学生知识层次太多，可能会引起他们的知识混淆，降低学习兴趣，或者死记硬背，生搬硬套，丧失创新性。

磁导寻轨测量具有一定的难度，在情境设计上，若一步到位直接给出最终的设计方案，与学生的知识体系有较大的距离，使得学生无法通过自主学习很好地进行内化。对此，磁导寻轨在问题设计上运用了维果斯基ZPD理论，从简化模型入手，循序渐进，步步引导。对通电导线的空间磁场分布，可先假设导线为无限长，引导学生查阅《大学物理》中的安培环路定理，得出传感器与轨迹导线偏移距离与磁场的关系，进而引导学生采用法拉第电磁感应定律，得到电感（传感器）上感应电动势与交变磁场的关系，经过这两个环节，学生逐渐体会到《大学物理》与现实问题的联系，并对传感器与轨迹导线之间的距离与感应信号有一定的理性认识。若导线的通电电流是20KHZ的交变信号，则感应电动势也是20KHZ的交变信号，但该信号很微弱，且夹杂着50HZ的工频干扰。对该信号测量，可在电感检测单元上串联电容，形成谐振电路，再在后继电路中通过三极管进行放大处理，进而经过检波二极管和电容将交变信号变成直流信号。在该环节中涉及《模拟电路》、《传感器与检测技术》、《信号与系统》等相关知识，着重引导学生对频域分析、三极管稳态电路与小信号模型的分析、信号检波等知识的深入理解，并让学生通过Multisim等仿真软件进行电路仿真后再进行实物制作，使学生养成通过原理分析―>仿真验证―>解决问题的工程思维习惯。学生做出原型后，指导教师引导学生往提高精度方向提升，原来的无限长导线假设，针对实际中有限长且可能弯曲的导线，引导学生运用毕奥-萨伐尔定律及有限元进行分析，并在测量环节进行改进，减少非线性放大失真度。经过这些环节后，学生将以前所学的课程知识与当前问题充分联系起来，把抽象的知识的具体化，并且在处理问题的过程中，会出现多次从不同角度涉及相同的知识，使学生对该知识形成比较全面、正确的理解，知识层次上由现有模糊生硬的理解向潜在层次提升，通过量能的积累进而实现质的突破。

4 电机测速、驱动与控制情境设计

电机测速、驱动与控制包含了传感器、执行器和控制器，是闭环控制系统的必要组成部分，该情境对自动化、电气类专业学生加深《自动控制原理》课程理解和实践具有非常大的作用，而测速、驱动和控制的具体实现又与《数字电路》、《电机与拖动》、《嵌入式系统》和《程序设计》等课程具有很强的联系性。

电机测速视传感器而定，目前本教学实践中采用两种传感器：1）单路光电码盘；2）双路正交光电码盘。前者成本低廉，并且可自制反射式光电码盘；后者具有一定加工精度要求。对于多数单片机，没有双路正交码盘接口，需采用数字电路设计思想进行倍频和方向判断，而该环节正好可用到《数字电路》相关知识。以往，学生学完《数字电路》往往只停留在意识层次，并无法与现实问题结合起来并灵活运用该课程思想进行逻辑设计。双路码盘的倍频和测向提供了很好的应用情境，使学生对《数字电路》有重新的认识，并在该解决过程中通过独立思考去发现双路码盘相比单路码盘的优势。

电机驱动采用PWM方式驱动，电流放大芯片有达林顿三极管、MOS管等。在该环节主要设计3个问题：1）PWM的频率与驱动噪声；2）PWM的占空比与电机转速关系；3）驱动能效和驱动芯片的散热控制。PWM驱动频率在音频范围内，尤其是在1KHZ至8KHZ之间会使电机发出音频噪音，指导学生利用PCA时钟或系统时钟改变PWM频率，通过实际驱动现象探讨噪音的产生机理和消除方法。PWM占空比与电机转速需从S域变换和瞬态响应去分析，将电机等效为电感与电阻的串联模型，通过瞬态响应曲线，使学生明白占空比与电机平均电流的关系，另一方面电机电流与电动力矩及转速构成微分方程关系，与《高等代数》、《大学物理》具有联系，可用这些课程的相关内容作为铺垫，逐步加深引入正题。驱动能效和驱动芯片散热问题从《模拟电路》对三极管和MOS管的介绍知识出发，抓住三极管VCE压降及MOS管内阻对驱动管能效及发热的影响，通过开关管换流时的瞬态特性进一步让学生讨论提高PWM频率对能效降低及增加驱动芯片发热量的影响，使其灵活掌握PWM频率平衡设计的机理。整个内容在设计上遵循维果斯基的ZPD学习理论，循序渐进的问题设计可防止由于问题突然加难，打破学生个体的知识结构，有利于学生对知识的内化和创新性培养。

电机控制采用PID控制，通过该环节使学生对经典控制回路的反馈、执行和控制三个环节有更具体的理解。《自动控制原理》用数学语言描述，比较抽象，以往大多学生由于没有经历实际应用，对该课程理解较差，无法活用相关知识。在电机控制中，首先遇到的是建模，本实践课向学生介绍基于信号激励的黑箱建模和基于机理的白箱建模。黑箱建模的激励信号采用阶越响应信号，电机的响应速度经码盘测量后由UART传送到PC端，由Matlab绘制响应曲线，并引导学生用《自动控制原理》中的经典控制理论知识获取动态系统的关键参数，进而以该黑箱模型为对象，让学生设计P（比例）控制器，运用劳斯判据分析系统的稳定性，进而用PID的经验公式进行控制参数设计，并将连续模型转成离散模型在单片机上实现PID控制算法。白箱建模则利用电机的电感-电阻等效模型以及力学分析，建立系统的动态模型，此时对电机的关键参数再通过辨识的方法进行估计，在辨识环节又可引入最小二乘法、随机信号激励等知识，加强了学生的工程意识。在电机驱动芯片上，我们采用带电流反馈的MC33887，使控制系统能获得电机转速和驱动电流，进而可用状态空间方法进行描述，在此环节可让学生用能控性判断―极点配置等环节进行控制设计，之后再将电流测量环节去掉，让学生用能观性判断―观测器设计进行状态估计，并将估计结果与电流真实测量值进行比较。这些环节能贯穿《自动控制原理》的核心知识点，经过这些实践之后，学生对经典控制、PID控制、系统辨识、能控性、能观性、极点配置、观测器设计等环节有比较感性的认识，将抽象的知识具体化。

5 寻轨运动控制情境设计

寻轨运动控制是机器人实践课的综合实践环节。在该环节中，我们增加了无线传感器网络相关技术，把机器人的寻轨传感器、电机转速等信息通过无线传感节点传至PC端，并在PC端采用Labview进行图形化编程，实现寻轨运动控制。在本实践中，受学生所学知识限制，无线传感器节点的编程由指导教师完成，并提供UART通讯接口，学生只需按规定的协议读写UART信息即可实现机器人与PC机的信息交互。Labview提供串口的Visa以及一系列的控制与仿真图形模块，学生在Labview下完成机器人检测与运动状态的图形化显示以及控制指令的发送。

寻轨运动控制可用竞赛的形式组织，我们受Freescale赛车竞赛启发，拟定以下两种形式：1）机器人的自主寻轨竞赛，给定地形，由出发地到目的地，时间最少者胜出；2）手动操纵赛，队员只能看PC端机器人回传数据（不能看机器人实际运动状况），控制机器人从出发地到目的地，时间最少者胜出。两种比赛中，机器人完全偏离轨迹线则直接被淘汰，寻轨技术则分成光电寻轨和磁导寻轨，并分开比赛。目的地前方设一障碍物，要求在距障碍物50cm以内有报警信息（通过超声避障传感器检测避障信息）。

通过该情境设计，学生能将前四个情境的内容贯穿起来，进行二次消化吸收。前四次的情境，指导教师根据学生情况会给予较大的帮助，但在综合实践环节则需要学生自主完成，有利于学生完成整个知识体系的构建。

三 具体教学环节的实现

在教学过程中，可按如下环节展开：1）搜索资料；2）分组讨论及方案设计；3）方案实现；4）交流与方案改进；5）总结与归纳。教学环节中包含了建构主义学习理论的“协作”、“会话”和“意义构建”，通过学生的自主探索与发现，以及协作交流完成特定知识的意义构建。

1 搜索资料

指导教师向学生介绍相关的常用资源网站和搜索资料手段，并让学生自行搜索相关资料。尤其是厂商提供的英文数据手册资料，鼓励学生阅并找出关键信息。在工程应用中，相关的芯片及传感器往往只能找到厂商提供的英文资料，学生往往对这些资料具有较大的畏惧心理，不知如何从中寻找与项目相关的关键信息资料。经过该环节后，能培养学生搜索资料和查阅关键信息的能力，为自主学习创造条件。

2 分组讨论及方案设计

根据学生的自主组队原则，将学生分成若干组，各组成员针对设计目标，结合所搜索的资料，进行方案设计。通过成员间的讨论，有利于培养团队协作精神。在分组讨论之后，可适时开展方案设计交流，指导老师对学生的方案宜持多鼓励少打击的态度，以保持学生的自信心和学习兴趣。对不可行的方案，给予详细的论证，适时地给予否定，但对固执的学生，可让他们先坚持自己的方案，在遇到瓶颈时再给予详细解说其不可行性。

3 方案实现

方案实现是自主学习的重要过程。在机器人实践中涉及电路仿真、电路焊接、电路调试、单片机程序开发、Matlab仿真等内容，在这些实践环节，有利于学生将其他相关课程知识与当前问题联系起来，在方案实现过程中构建知识体系。

4 交流与方案改进

若各组是通过独立探索进行方案设计及实现，则各组在方案实现上必然存在一定的差异性。指导教师应鼓励学生对方案实现的多样性，这是提高人才创新能力的重要环节。由于各组的方案实施进度不一致，在方案提出与方案实现之间可根据具体任务设置一个期限时间（往往是三天至一周的时间），让学生充分利用课外时间进行方案实施。各组方案实现后的讨论是借助集体力量实现知识飞跃的重要环节，讨论的结果可使原本复杂的问题明朗一致起来，并且各组通过对方案实施过程中所遇的问题以及解决方式进行充分交流，能在共享集体思维成果的基础上逐渐形成全面、正确的意义构建。各组通过交流，能发现自身方案的缺陷，并做进一步的改进。

5 总结与归纳

该环节是意义构建的升华环节，但也是容易被学生忽视的环节。总结与归纳要求学生从问题描述、方案比较、方案实施、改进措施、自我体验总结等环节对所涉及的任务以文档形式进行重新组织，学生在文档编写的过程中完成所学知识的最终构建。总结与归纳要轻形式，偏重内容的真实性和原创性。

四 结语

通过“机器人实践课”的开展，不仅落实了高校的“大众教育”精神，使得电气专业多数学生受益，加强了各课程的联系性，使学生在实践过程中提高了认知水平，完善了知识体系，并且对“精英教育”也起到相辅相成作用，使学生在课外科技活动上获得更好成绩。仅2010年，温州大学本学院电气类专业学生获得省级以上相关学科竞赛有：第七届“挑战杯”大学生创业计划竞赛国家金奖1项、省级获奖3项，全国嵌入式设计与开发总决赛二等奖3项，大学生程序设计国家级获奖3项，浙江省大学生电子竞赛一等奖2项、二等奖1项、三等奖1项。在今后的教学和培养计划中，应注重综合性和实践性强的课程设置和教学设计，通过此类课程加强专业中各课程的联系性，通过学生的自主学习和独立探索，进行知识内化，完成知识的构建，使得学生的实践能力和创新能力得以进一步提高。

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Teaching Design of Courses in Comprehensive Experiment Oriented to Electronic Majors

――Case Study of Practice Course of Robot

TONG Chang-FeiXU Yu

(College of Physics & Electronic Information Engineering, Wenzhou University, Wenzhou,Zhejiang 325035,China)

Abstract: Practice Course of Robot is introduced as a comprehensive experimental course oriented to electronic majors, which with the objective to enhance the connections in other courses, and result in development of the ability of practice and creativity for students. The concrete contents of learning situation are designed based on Constructivism to guide students to complete their own knowledge construction by self-study and independent exploration. The proposed teaching design achieves satisfactory effectiveness.

Keywords: constructivism; robot; embedded systems; learning situation design