羅玉紅
作為中等職業(yè)學(xué)校,近幾年來,我校的主要任務(wù)是為高等職業(yè)院校輸送合格的生源,實(shí)現(xiàn)中高職銜接的貫通式教育。在與高職院校的合作辦學(xué)會(huì)議上,高職院校對(duì)中職學(xué)生的普遍評(píng)價(jià)都是:動(dòng)手能力較強(qiáng),但是綜合素質(zhì)不夠高。主要體現(xiàn)在綜合運(yùn)用所掌握的理論知識(shí)和技術(shù)能力不足,而且知識(shí)的遺忘度較高,往往在中職學(xué)習(xí)過的基礎(chǔ)專業(yè)課,到了高職還需要重新復(fù)習(xí)才能繼續(xù)進(jìn)行更深層次的學(xué)習(xí)。
以上種種,引發(fā)了筆者對(duì)中職教學(xué)現(xiàn)狀的反思:我們?cè)谶M(jìn)行專業(yè)課的教學(xué)時(shí),應(yīng)該如何有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)理論結(jié)合實(shí)際的能力,從而提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力與技能?
一、電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題
電子技術(shù)基礎(chǔ)作為中等職業(yè)學(xué)校電子電氣類專業(yè)學(xué)生必修的一門重點(diǎn)專業(yè)課程,它是這些學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)。它的特點(diǎn)就是理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作有機(jī)結(jié)合,兩者相輔相成,缺一不可。
由于電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的重要性,全國很多的中職學(xué)校都開設(shè)了該課程。但現(xiàn)階段在實(shí)施課程教學(xué)過程中普遍存在的問題之一是:傳統(tǒng)教學(xué)是將課程內(nèi)容分為獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)傳授給學(xué)生;作為學(xué)生,也將這些知識(shí)點(diǎn)和實(shí)操技能作為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的內(nèi)容進(jìn)行掌握,而很少有機(jī)會(huì)將所有的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融會(huì)貫通,用于實(shí)踐。
我校學(xué)生在學(xué)習(xí)不同學(xué)科的電路時(shí)都會(huì)制作相應(yīng)的電路以熟悉電路結(jié)構(gòu)并測(cè)試相應(yīng)的電路功能。學(xué)生的學(xué)習(xí)感受是:他們會(huì)制作并測(cè)試電路,至于這個(gè)電路在現(xiàn)實(shí)生活中有什么應(yīng)用,他們完全沒有概念。以上的教學(xué)實(shí)際,激發(fā)了教師去思考:能否運(yùn)用電子技術(shù)基礎(chǔ)中組合電路設(shè)計(jì)的教學(xué)概念,引導(dǎo)學(xué)生利用不同學(xué)科的電路進(jìn)行組合設(shè)計(jì),去實(shí)現(xiàn)一定的電路功能,從而促使學(xué)生將多學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融會(huì)貫通,化獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)為完整的知識(shí)體系,提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的技能和能力。這就是多學(xué)科融合在中職電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中進(jìn)行教學(xué)探索的起點(diǎn)。
二、基于多學(xué)科融合的電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)模式選擇
既然是利用不同學(xué)科的電路進(jìn)行綜合運(yùn)用,那么采用何種電路,如何進(jìn)行組合設(shè)計(jì),組合設(shè)計(jì)遵循何種規(guī)律是首要解決的問題。在電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電路部分的教學(xué)中有一個(gè)比較重要的知識(shí)點(diǎn)——組合邏輯電路的設(shè)計(jì)。其中提到了信息加工遵循了信號(hào)采集→功能處理→執(zhí)行這一流程(如圖1所示)。這就提出了一個(gè)將電路進(jìn)行組合設(shè)計(jì)的思路框架,在這個(gè)框架下,我們就可以選擇符合相應(yīng)功能的電路進(jìn)行組合以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的信息加工過程。在以上理論支撐下,跨學(xué)科的電路得以進(jìn)行組合運(yùn)用,多學(xué)科融合的教學(xué)得以實(shí)現(xiàn)。
三、基于多學(xué)科融合的電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)用實(shí)例——智能停車顯示電路的組合設(shè)計(jì)
智能停車顯示電路是我們?nèi)粘I钪羞\(yùn)用得比較多的一個(gè)電路,它通過安裝在停車位上的傳感器感應(yīng)停車場(chǎng)的停車情況,并通過顯示屏顯示空車位的數(shù)量,以便管理人員和司機(jī)了解停車情況。
停車場(chǎng)一般使用PLC編程以實(shí)現(xiàn)以上功能,但是考慮到以上電路的整個(gè)信息加工過程符合了信號(hào)采集→功能處理→執(zhí)行這一流程,因此在講到電子技術(shù)基礎(chǔ)的組合邏輯電路的設(shè)計(jì)時(shí),選擇了這個(gè)案例作為設(shè)計(jì)任務(wù),要求學(xué)生利用不同的電路進(jìn)行組合設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)智能停車顯示電路的功能。
組合邏輯電路的設(shè)計(jì)這一教學(xué)內(nèi)容主要是在職二下學(xué)期講授,考慮到這一階段的學(xué)生已經(jīng)了解傳感器的工作原理;知道一般組合邏輯電路的設(shè)計(jì)過程;會(huì)分析加法器、七段譯碼顯示電路的工作原理:會(huì)安裝傳感器、加法器、七段譯碼顯示電路的獨(dú)立電路板;會(huì)對(duì)傳感器、加法器、七段譯碼顯示電路的獨(dú)立電路進(jìn)行測(cè)試和使用。因此,在學(xué)習(xí)實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生利用之前學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中制作并測(cè)試過的傳感器電路、加法器電路、七段譯碼顯示電路等三個(gè)電路,按照信息加工的流程進(jìn)行連接以實(shí)現(xiàn)智能停車顯示電路的功能,之后引導(dǎo)學(xué)生利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將停車場(chǎng)的停車位信息在手機(jī)上顯示供用戶接收。其中原理詳見圖2。這其中涉及傳感器原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)這三個(gè)學(xué)科的內(nèi)容。
具體整個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)由課前、課中和課后三個(gè)部分組成,詳見圖3。
課前主要采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,根據(jù)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分層,將學(xué)生可通過自主探究學(xué)習(xí)掌握的內(nèi)容放置在雨課堂網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上供學(xué)生進(jìn)行課前自學(xué),平臺(tái)上有微課視頻、導(dǎo)學(xué)案,并配合以問題引領(lǐng)書,其中的問題是針對(duì)設(shè)計(jì)思路提出的,學(xué)生通過回答問題,初步形成設(shè)計(jì)思路。而教師通過平臺(tái)回收的答題數(shù)據(jù)確定課堂教學(xué)重、難點(diǎn),以學(xué)定教,精準(zhǔn)教學(xué)。
課中,主要采用混合式教學(xué)模式,在課堂教學(xué)中使學(xué)生明確利用傳感器電路、加法器電路、七段譯碼顯示電路實(shí)現(xiàn)智能停車顯示電路的設(shè)計(jì)思路,引導(dǎo)學(xué)生繪出三塊單元電路之間的連接圖。接著讓學(xué)生參照連接圖將這三個(gè)單元電路進(jìn)行連接,測(cè)試傳輸信號(hào),確保實(shí)現(xiàn)智能停車顯示電路的功能:根據(jù)停車數(shù)量,在七段譯碼顯示上顯示相應(yīng)的數(shù)字。在這部分的課堂教學(xué)中,教師結(jié)合手機(jī)投屏技術(shù)在學(xué)生連接、測(cè)試的實(shí)踐過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)撥和指導(dǎo);引導(dǎo)學(xué)生利用Circuitjs電子電路仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的虛擬實(shí)驗(yàn)判斷電路連接的效果以突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn);利用移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)為學(xué)生提供了評(píng)價(jià)、交流、總結(jié)空間,讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)“做中學(xué),學(xué)中做”。
課后,考慮到當(dāng)前學(xué)生正在進(jìn)行Arduino技術(shù)的學(xué)習(xí),故布置作業(yè):讓學(xué)生利用電子繪圖軟件Protel將三個(gè)電路的功能集中設(shè)計(jì)在一個(gè)電路中,并要求學(xué)生運(yùn)用Arduino技術(shù)將剩余車位的信息顯示在用戶手機(jī)上。之所以將這部分任務(wù)作為課后作業(yè)是考慮到課堂教學(xué)的學(xué)時(shí)限制。這部分內(nèi)容涉及電子CAD技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的跨學(xué)科應(yīng)用。
四、多學(xué)科融合教學(xué)模式在電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的實(shí)施反思
通過多年在電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中進(jìn)行多學(xué)科融合教學(xué)模式的探索,筆者認(rèn)為有以下幾個(gè)要點(diǎn)值得注意:
1.采用信息加工流程:信號(hào)采集→功能處理→執(zhí)行,能將不同的電路進(jìn)行組合設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)一定的功能,這為在電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中實(shí)現(xiàn)多學(xué)科融合提供了一個(gè)模式和理論的支撐。
2.在教學(xué)實(shí)踐中采用了智能停車顯示電路這個(gè)在我們?nèi)粘I钪械玫綇V泛應(yīng)用的電路,這有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,也讓學(xué)生了解到自己學(xué)過的電路只要運(yùn)用得當(dāng)就能實(shí)現(xiàn)多種可能。
3.線上線下混合式教學(xué)模式是對(duì)基于學(xué)科融合課堂教學(xué)的有效支持。由于課堂教學(xué)學(xué)時(shí)的限制,像智能停車顯示電路的組合設(shè)計(jì)這種學(xué)習(xí)實(shí)踐無法全部在課堂上開展,在多學(xué)科融合的教學(xué)模式下,學(xué)時(shí)少內(nèi)容多的矛盾明顯存在,利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),建立線上線下混合式教學(xué)模式是對(duì)課堂教學(xué)的有效支持。教師可以充分利用微信公眾號(hào)、“雨課堂”、慕課網(wǎng)等平臺(tái),將課上無法展開或拓展的內(nèi)容以文章或微視頻的形式推送給學(xué)生,對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容形成補(bǔ)充,可有效提高教學(xué)效果。適合于通過線上平臺(tái)發(fā)布的內(nèi)容包括:
(1)學(xué)習(xí)項(xiàng)目相關(guān)的背景知識(shí)。比如在上述學(xué)習(xí)案例中,可以在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上以視頻、微課等形式向?qū)W生介紹智能停車顯示電路的工作過程、工作原理、信息采集過程等,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)前對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)有全面的了解和認(rèn)識(shí)。
(2)學(xué)習(xí)實(shí)踐中需要運(yùn)用到的知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)和梳理。學(xué)習(xí)實(shí)踐中涉及跨學(xué)科知識(shí)的運(yùn)用,而這些知識(shí)點(diǎn)不一定是在同一時(shí)期、同一學(xué)科中獲得,為了綜合運(yùn)用知識(shí),有必要為學(xué)生提供復(fù)習(xí)和梳理知識(shí)的支持。
(3)綜合設(shè)計(jì)思路分析和指引。學(xué)生要完成學(xué)科融合的學(xué)習(xí)實(shí)踐,必須明確綜合設(shè)計(jì)的思路,在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上可以讓學(xué)生在明確學(xué)習(xí)任務(wù)后回答問題引領(lǐng)書上的問題,而問題引領(lǐng)書中的問題是針對(duì)理清組合設(shè)計(jì)思路提出的,學(xué)生通過回答問題,初步形成設(shè)計(jì)思路;教師則通過平臺(tái)回收的答題數(shù)據(jù)確定課堂教學(xué)的重、難點(diǎn),以學(xué)定教,精準(zhǔn)教學(xué)。
(4)拓展類知識(shí):與學(xué)習(xí)實(shí)踐相關(guān)的鄰近學(xué)科的知識(shí),其他鄰近學(xué)科的最新應(yīng)用。比如在本案例中,可以引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能停車顯示電路中應(yīng)用的相關(guān)知識(shí),進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科知識(shí)運(yùn)用的思考,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的思路和習(xí)慣。
4.在本文案例中,現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中停車場(chǎng)的空車位數(shù)量一般是在顯示屏顯示,但是筆者引導(dǎo)學(xué)生使用Arduino技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息在手機(jī)聯(lián)網(wǎng)輸出,這種變化有助于學(xué)生緊跟科技進(jìn)步的步伐。
5.多學(xué)科融合的教學(xué)設(shè)計(jì)在“備教材”的同時(shí)也需要“備學(xué)生”。由于多學(xué)科融合的教學(xué)中涉及不同學(xué)科知識(shí)的運(yùn)用,在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)之前需要了解學(xué)生是否有相關(guān)知識(shí)的儲(chǔ)備基礎(chǔ);在教學(xué)時(shí)間的安排上應(yīng)該與其他學(xué)科同步或在其他學(xué)科之后,以保證學(xué)生已具備融合學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。
6.多學(xué)科融合教學(xué)中,教師本身需要加強(qiáng)多學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)與融合運(yùn)用能力。教師作為學(xué)生跨學(xué)科運(yùn)用知識(shí)的引領(lǐng)者,在當(dāng)前知識(shí)日新月異的時(shí)代背景下,教師必須樹立終身學(xué)習(xí)的理念,不斷學(xué)習(xí),與時(shí)俱進(jìn),以保證教學(xué)中融合知識(shí)應(yīng)用的前瞻性、準(zhǔn)確性和專業(yè)性,做到要給學(xué)生一杯水,教師要有長(zhǎng)流水。
以上是筆者在中職電子技術(shù)基礎(chǔ)中采用多學(xué)科融合教學(xué)的探索與反思。經(jīng)過多年的實(shí)踐,筆者認(rèn)為多學(xué)科融合教學(xué)模式通過讓學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)去完成在生活中能接觸到的實(shí)際應(yīng)用,能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)理論結(jié)合實(shí)際的能力,可以提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力與技能。線上線下混合式教學(xué)模式,可緩解課程學(xué)時(shí)少,內(nèi)容多的矛盾。同時(shí)在實(shí)施過程中,堅(jiān)持以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向,橫向聯(lián)系不同學(xué)科的知識(shí),可以減少學(xué)生對(duì)知識(shí)的遺忘度。
責(zé)任編輯 何麗華