譚 潔
(銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 銅仁 554300)
電工電子技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等工科專業(yè)的學(xué)科核心基礎(chǔ)課程,是集電路、模擬電子技術(shù)、 數(shù)字電子技術(shù)、電工技術(shù)等為一體的專業(yè)必修課程,也是致力于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)能力、思維創(chuàng)新能力的理實(shí)一體化課程[1-3]。而電工電子實(shí)驗(yàn)是電子信息類技能大賽、電子電路裝調(diào)與應(yīng)用等多類重要競賽的實(shí)踐基礎(chǔ)?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)和信息的發(fā)展為以學(xué)生實(shí)踐能力為導(dǎo)向的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究提供了良好的環(huán)境,使互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)教學(xué)、“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)成為可能[4]。建立一個(gè)以培養(yǎng)學(xué)生技能為主的電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)資源庫,打破傳統(tǒng)的受實(shí)驗(yàn)環(huán)境、時(shí)間限制的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,讓學(xué)生在任何時(shí)候都可以學(xué)習(xí)和查閱,最大限度地滿足他們的學(xué)習(xí)需要。
面對(duì)信息時(shí)代網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,當(dāng)前高職院校電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)面臨著各種各樣的考驗(yàn),傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)難以滿足新形勢(shì)下的教學(xué)要求?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)改變了傳統(tǒng)的面授教學(xué)模式,許多知名高校已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站建設(shè)方面付諸實(shí)踐,并取得了較好的教學(xué)效果。一些“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)方法的新理論、新模式不斷涌現(xiàn),其中一些主流的方法包括慕課、微課、“翻轉(zhuǎn)課堂”等[5]。目前,國內(nèi)高職院校對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源的建設(shè)主要集中于理論教學(xué),對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究和應(yīng)用相對(duì)較少。本文結(jié)合電工電子技術(shù)教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),將“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)方法應(yīng)用于電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué),初步構(gòu)建電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,旨在提高電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
第一,教師演示為主、學(xué)生實(shí)踐為輔的教學(xué)模式已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)前的人才培養(yǎng)需求。目前,大多數(shù)高職院校在進(jìn)行電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí),受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限、學(xué)生數(shù)量較多、學(xué)時(shí)要求緊湊等因素限制,為了能夠滿足課程的順利開展,需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中教師對(duì)實(shí)驗(yàn)安全、注意事項(xiàng)、儀器設(shè)備的操作、接線等內(nèi)容的講解占據(jù)了大部分的時(shí)間,學(xué)生為了在課堂規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),只能照搬教師的操作過程,缺乏獨(dú)立思考的過程。這種教師講授為主、演示較多、學(xué)生動(dòng)手偏少的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,容易產(chǎn)生學(xué)生一知半解、難以做到真正的理論與實(shí)踐結(jié)合等問題。
第二, 教學(xué)內(nèi)容體系設(shè)置不合理。(1)電工、電子知識(shí)教學(xué)學(xué)時(shí)比例設(shè)置不合理。在教學(xué)過程中,重電工、輕電子的現(xiàn)象較為突出,電工知識(shí)難度系數(shù)大、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性強(qiáng),學(xué)生領(lǐng)悟能力弱;而電子知識(shí)相對(duì)簡單,設(shè)計(jì)創(chuàng)新性強(qiáng),容易激發(fā)學(xué)生興趣。但是,在教學(xué)規(guī)劃時(shí),電工知識(shí)所占的學(xué)時(shí)比例偏多、電子知識(shí)所占學(xué)時(shí)比例偏少,且先電工后電子教學(xué)的內(nèi)容體系設(shè)置導(dǎo)致學(xué)生難以對(duì)該課程產(chǎn)生興趣,“應(yīng)付式”學(xué)習(xí)現(xiàn)象較為明顯。(2)理論實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配不合理。根據(jù)教學(xué)要求,理實(shí)一體化課程理論和實(shí)驗(yàn)所占比例為1:1。但是,在教學(xué)過程中,教師講授占主導(dǎo)地位,在有限的教學(xué)時(shí)間里,學(xué)生處于“觀摩式”學(xué)習(xí),缺乏主動(dòng)參與度,對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)十分不利。
第三,完全依賴電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)開展實(shí)驗(yàn),缺乏對(duì)面包板等“口袋”實(shí)驗(yàn)資源的應(yīng)用。部分高職院校完全依賴于電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)建設(shè)成本高昂,數(shù)量有限,能夠開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目受限,學(xué)生不能夠開展自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),且部分高職院校的電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)陳舊,維護(hù)不到位,無法保障實(shí)驗(yàn)的正常開展,嚴(yán)重影響實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。另外,電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)的開放度不高,僅靠教學(xué)時(shí)間難以使學(xué)生的實(shí)踐能力得到很好的鍛煉。面包板等實(shí)驗(yàn)資源可以打破電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)限制,學(xué)生可以自行完成自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),彌補(bǔ)電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)的不足。
第四,高職院校對(duì)電工電子實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)的重視程度不高,在資源庫上的投資相對(duì)較少。許多院校的實(shí)驗(yàn)資源庫來源于電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)廠家,受設(shè)備模塊限制,存在資源庫的更新滯后、共享程度不高等問題。另外,學(xué)生“機(jī)械式”地照搬教師的演示過程,進(jìn)行固定的模塊化實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高,難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,以學(xué)生為主體的教學(xué)模式成為專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)的核心理念,網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展為以學(xué)生實(shí)踐能力為導(dǎo)向的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究提供了良好的環(huán)境,使互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)教學(xué)成為可能。開展以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能為主的“互聯(lián)網(wǎng)+”電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法研究,將促進(jìn)以下三方面的教學(xué)建設(shè):
(1)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的共享
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及,信息能夠快速、高效地傳播,線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式在教育領(lǐng)域掀起了一股熱潮[6]。將電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源在線上發(fā)布,通過互聯(lián)網(wǎng)拉近了師生間的距離,且多個(gè)專業(yè)的授課教師可以在網(wǎng)絡(luò)上相互交流,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的共享。
(2)打破傳統(tǒng)教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
打破傳統(tǒng)課堂以教師講授為主、學(xué)生實(shí)踐為輔的教學(xué)模式。傳統(tǒng)的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行,授課教師將所演示的內(nèi)容集中在一起,因?yàn)檎n時(shí)有限,老師們會(huì)盡可能地縮短授課的時(shí)間,盡可能地將所講的內(nèi)容詳盡,同時(shí)也很少與學(xué)生交流,“填鴨式”的教學(xué)方式造成了學(xué)生無法完全接收老師傳達(dá)的信息,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解不夠透徹,特別是遇到的某些問題往往是“知其然,不知其所以然”,更談不上如何排查故障、解決故障。在互聯(lián)網(wǎng)的背景下,教師通過錄制電工電子實(shí)驗(yàn)演示視頻的形式在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布,學(xué)生可以通過手機(jī)、電腦等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用碎片化時(shí)間觀看實(shí)驗(yàn)視頻,并且可以通過QQ群、超星網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)媒介,隨時(shí)隨地與老師、同學(xué)討論實(shí)驗(yàn)難題,讓學(xué)生的參與感得到了極大的提升,讓老師們從一開始的主導(dǎo)者變成了引導(dǎo)者,促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè),加快了教學(xué)信息化建設(shè)。
(3)利用面包板、電子散件等“口袋”實(shí)驗(yàn)器材,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。電工電子是操作性很強(qiáng)的課程,對(duì)于初學(xué)者也是比較抽象、復(fù)雜的課程,通過給學(xué)生發(fā)放“口袋”實(shí)驗(yàn)器材的方法,可以打破實(shí)驗(yàn)室空間和開放時(shí)間的限制[7],學(xué)生可以隨時(shí)隨地利用“口袋”實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。
在構(gòu)建資源庫時(shí),應(yīng)結(jié)合高職院校各個(gè)專業(yè)對(duì)電工電子技術(shù)的需求和實(shí)際教學(xué)情況,將其分為電工技術(shù)、電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)四大類,由淺入深,按照知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有專業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)案例,既保證每個(gè)模塊的獨(dú)立性,又使每個(gè)模塊間存在內(nèi)在聯(lián)系。通過自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻儲(chǔ)備課程資源,例如常用儀器設(shè)備的使用、實(shí)驗(yàn)原理講解、實(shí)作實(shí)驗(yàn)演示等,充分利用超星網(wǎng)、學(xué)習(xí)通等教學(xué)平臺(tái),將教學(xué)空間延伸到實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)時(shí)間外。
電工電子實(shí)驗(yàn)資源庫的建設(shè)技術(shù)路線分為前期設(shè)計(jì)、中期制作、應(yīng)用發(fā)布三個(gè)階段。在前期設(shè)計(jì)階段,需要確定教學(xué)視頻清單,然后對(duì)每個(gè)教學(xué)視頻進(jìn)行解說詞模版設(shè)計(jì),教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)每個(gè)教學(xué)案例進(jìn)行反復(fù)研討。
在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,需要加入理論知識(shí)的講解,更多的是對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的解釋和補(bǔ)充[8],同樣的知識(shí)點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)演示的方法傳達(dá)出來,以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求;在實(shí)驗(yàn)演示中要區(qū)分重難點(diǎn)進(jìn)行講解,循序漸進(jìn),為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)的每一步操作,加深對(duì)知識(shí)的理解,從而達(dá)到舉一反三的效果;通過視頻的講解能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和發(fā)散思維,鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案并完成實(shí)物制作。
在電工電子教學(xué)資源庫建設(shè)中,學(xué)生學(xué)習(xí)模塊的建設(shè)是核心,該模塊要針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況,建立相應(yīng)的功能模塊,保證學(xué)生在資源庫中快速地查找到自己想要了解和掌握的知識(shí);將知識(shí)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)涵蓋所有電工電子實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí),將每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都進(jìn)行細(xì)致的歸類,從而使教材的內(nèi)容得到有效的擴(kuò)展,進(jìn)而幫助學(xué)生學(xué)會(huì)和理解教材的內(nèi)容。學(xué)習(xí)單元要精心組織教學(xué)內(nèi)容,采用多種形式,如圖片、音頻、視頻等,以滿足學(xué)生的不同需要。此外,還應(yīng)該設(shè)置一些重要的教學(xué)網(wǎng)頁,通過3D動(dòng)畫、FLASH、實(shí)物操作等多種生動(dòng)的方式來展示知識(shí)。在此基礎(chǔ)上,增加重難點(diǎn)突出的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,在報(bào)告中設(shè)置實(shí)驗(yàn)思考題,以便老師掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。
電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的建設(shè)不僅僅是一個(gè)教師的事情,還需要整個(gè)教研團(tuán)隊(duì)一起相互配合、研討,深入多個(gè)高校和企業(yè)進(jìn)行調(diào)研、學(xué)習(xí),然后將資源進(jìn)行整合,不斷完善教學(xué)大綱和課程標(biāo)準(zhǔn),共同努力豐富教學(xué)內(nèi)容。教師團(tuán)隊(duì)中可以通過互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)遠(yuǎn)程共享資源庫,在資源庫中將不同學(xué)校、不同教師的優(yōu)秀教學(xué)錄像資料及時(shí)更新,以便教師研究學(xué)習(xí)。同時(shí),在教師共享資源庫中實(shí)時(shí)更新教學(xué)計(jì)劃和進(jìn)度,團(tuán)隊(duì)間分工合作,共同制作完善供學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)手冊(cè)和教學(xué)視頻。在典型案例分享中,要包含有關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,如老師講授、企業(yè)生產(chǎn)中的典型案例、學(xué)生學(xué)習(xí)成果的展示等,以豐富教師的教學(xué)資源,及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,適當(dāng)修改教學(xué)進(jìn)度,為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)電工電子方面的知識(shí)做好保障工作。
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。一切課程的最終目的都在于增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,特別是電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,使他們能夠更好地融入到工作中去。由于學(xué)生人數(shù)較多、課時(shí)數(shù)有限,受實(shí)驗(yàn)場地和電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)數(shù)量的影響,只能分組實(shí)驗(yàn),學(xué)生機(jī)械式地照搬教師的接線過程,缺少獨(dú)立思考過程。為打破電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)教學(xué)的局限性,提出購置面包板、電子元器件散件、導(dǎo)線、萬用表等“口袋”電工電子實(shí)驗(yàn)工具,將實(shí)驗(yàn)工具提前發(fā)放給學(xué)生,學(xué)生可以根據(jù)教學(xué)視頻提前在宿舍、圖書館等場所完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),且學(xué)生可以發(fā)散思維,根據(jù)實(shí)驗(yàn)演示視頻自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻中,包含有常用儀器設(shè)備使用、實(shí)驗(yàn)原理講解、實(shí)驗(yàn)操作等內(nèi)容,每個(gè)視頻以微課的形式進(jìn)行展示,時(shí)長在5~20分鐘為宜。微型課程雖然耗時(shí)短,但其信息量大、易于普及和使用,學(xué)生可以利用這種微型課程進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課后溫習(xí),突出了學(xué)習(xí)的重點(diǎn),提高了課堂的效率,既方便了老師,又能加深學(xué)生的印象,提升了教學(xué)質(zhì)量。
此外,在教學(xué)視頻中還應(yīng)包含模擬軟件[9]的使用,如Multisim、Proteus等電工電子模擬仿真軟件[10],學(xué)生在模擬軟件上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以打破實(shí)驗(yàn)室空間和開放時(shí)間的限制,可以隨時(shí)隨地利用自帶筆記本電腦進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。由于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)形象具體,增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),在仿真實(shí)驗(yàn)后再通過實(shí)物對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,虛實(shí)結(jié)合、相輔相成,有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。
為了加強(qiáng)師生間的交流,及時(shí)為學(xué)生解答自主實(shí)驗(yàn)的難題,可以充分利用QQ群、超星網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)媒介,促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè),加快教學(xué)信息化進(jìn)程。
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的發(fā)展,高職院校電工電子專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能適應(yīng)現(xiàn)代教育的需要,只有通過改革,才能提高高職電工電子專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)上通過構(gòu)建和推廣資源庫來探索電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,既能整合、優(yōu)化、共享教育資源,又能使學(xué)生的自學(xué)具備技術(shù)上的可行性。網(wǎng)絡(luò)電工電子資源庫的建設(shè)是一個(gè)長期的、動(dòng)態(tài)的工程,要根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況,不斷地完善和更新網(wǎng)絡(luò)資源,以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。