电工基础教学案例范文

时间:2023-12-13 17:51:25

导语:如何才能写好一篇电工基础教学案例,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

电工基础教学案例

篇1

关键词:中职教学;《电工基础》;案例教学法

中图分类号:TM1-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 14-0184-01

一、关于案例教学法

案例教学法以案例为基础,由教师提出一种陷入两难情境,没有特定解决方法的案例,然后激励学生积极参与讨论,使学员能够在此过程的研究与发现中来进行自主学习,寻找不同的解决办法,并且在实际生活中的必要时刻应用到这些知识与技能。

案例分析法首先具有客观真实性,案例所描述的事件基本上都是真实的,不具有他人的分析和评论,其次具有明确的目的性,学生要根据自己所学的知识,通过对一个或几个具有代表性的案例进行阅读、思考、分析和讨论来得出自己的结论,在案例分析法中,学生作为学习的主体会在教师的指导下,通过实践,参与并深入到案例中,将理论知识转化为实践工作,来体验案例角色。在此过程中,学生不仅要具备基本的理论知识,还要具备分析能力,决策能力,创造性思维,动手能力等各方面能力的综合应用,并且善于与他人交流合作来得出多元化的结论,从而培养学生独立自主地思考探索能力,启发学生建立适合自己的独具特色的分析、解决问题的思维方式。

二、案例教学法的优势

1.案例教学法可以提高老师的综合素质和教学能力,老师通过案例教学得到的知识是内化了的知识,并且整合教育教学中那些“不确定性”的知识,从而帮助老师理解教学中所出现的两难问题,掌握对教学进行分析和反思的方式,促使老师很好地掌握理论知识,发展老师的创新精神以及解决实际问题的能力和品质。这样老师的综合素质得到提高就可以更好的向学生传授知识。

2.案例教学法重视双向交流,有助于实现教学相长。传统的教学方法是老师讲、学生听,教学效果通过测试才能得知,而且这样学到的都是死知识,学生无法将所学知识很好的运用到实践中。而在案例教学中,学生拿到案例后,首先进行阅读和消化,然后查阅相关资料和理论知识.并和老师同学进行交流讨论,对讨论结果缜密地思考串联和总结,最后提出解决问题的方法,在此过程中,一方面,老师作为教学的引导者,掌握着教学进程,引导学员思考、讨论、研究、总结、归纳,另一方面,学生通过自主学习,相互研讨,达到取长补短,实现双赢的目的。所以说案例教学法有利于双向交流,教学相长。

3.案例教学法能够调动学生的学习主动性,鼓励学生独立思考。传统的教学一味的告诉学生怎么做,而忽视了学生的独立性,在一定程度上损害了学生的学习积极性和学习效果。而案例教学则需要学生通过自己的自主研究思考,去创造条件解决问题,寻求最佳解决办法,这种学生学生参与式的案例教学法能够使得枯燥乏味的课堂学习变得生动有趣,并且在案例教学中,会不断变换教学形式和方法,就可以充分调动学生的兴趣,吸引学生的注意力,使学生的精神始终维持保持在最佳状态。

4.案例教学法使课文内容生动具体、直观易学。案例教学法是基于实际案例的教学方法,教学内容是典型且具体的实例,然后通过直观生动形象的形式。能带给学生身临其境之感,易于学生理解和掌握。

5.案例教学法可以集思广益。教师在课堂上与学生一起针对一个案例进行讨论和思考,有利于调动众人的智慧,集思广益,达到更好的教学效果。

6.案例教学法可以帮助学生培养实践能力。学生如果仅仅重视学习书本知识而忽视实际能力的培养,就会培养出许多眼高手低的高分低能儿,这样的人具备很多的理论的知识,却无法将理论知识很好的运用到实践中。而案例教学法结合具体实例,可以培养学生的实际操作能力。

三,案例教学法在中职《电工基础》课教学中的应用

1.巧用案例创设具体情境,激发学生的学习兴趣。传统的理论课教学枯燥无味,会大大降低学生的学习兴趣,只有将抽象且枯燥的理论知识与生动的故事情境香结合,让学生在有趣的故事中研究和剖析其中隐含的知识和问题,就会激发学生的学习兴趣,使学生自主投入到学习中,而案例教学法作为一种参与式和启发式的教学方法、可以通过具体有趣的实际案例创设一定的情境,拓宽学生的思维,激发学生的学习兴趣。

2.确定具体的步骤更好的实施案例教学法。首先学生要做好准备工作,提前拿到药分析的案例进行详细阅读,并查找相关的资料进行整合,然后结合资料对案例进行初步的探究分析,形成自己的解决方案,然后组织小组做好讨论准备,将学生分好组之后,给予学生一定的时间让各组的学生在组织内部进行意见的交换和统一,之后组织小组间进行集中讨论,各小组派出自己的代表,发表本小组对于案例的分析和处理意见,并接受其他小组成员的讯问,作出相应的解释,然后由老师总结出几个意见比较集中的问题,组织各小组针对这些问题进行重点讨论,探讨最佳解决方式,最后由老师来对这次讨论做一个总结,提出重点的理论知识。

四、总结

案例教学法在现代教学中已经被广泛采纳,取得了很大的成效,但是也存在许多问题有待我们解决,将案例教学法应用到中职《电工基础》教学中,有利于中职学生更好的掌握理论知识,并将其应用于具体实践活动中,因此,采取有效措施将案例教学法更好的应用于中职《电工基础》教学中刻不容缓。

参考文献:

[1]眭玲.〈电工基础〉教学中的导学式教学法[J].机械职业教育,2007,01.

[2]纪姝.中职〈电工基础〉教学法琐谈 [J].科技风,2008,05.

篇2

仿真实验是一种虚拟实验教学模式,它借助计算机和仿真软件完成实验.仿真实验使用虚拟实验设备,是一种比较理想的实验过程,它不但可以为学生提供良好的学习平台,还能节约社会资源.针对仿真实验在电工电子实验中的作用,笔者以自己学校2011级电子工程专业1班为例进行了分析.该班正在进行实验课改革,学校已提出新的教学方案,且教学改革初见成效.具体如下:本学期共有6次电工电子实验,包括3次基础实验、1次综合实验和2次创新实验.基础实验和综合实验由教师确定实验题目,前者以教材中的各课程专题为理论基础,后者以教材的综合知识为基础.创新实验由学生拟定题目,经教师确定其可行性后进行.所有实验必须由学生进行仿真,其中基础实验还包括以小组为单位的实物实验.现分析仿真实验的作用.

1.1有利于提高学生的学习兴趣

在上面的教学案例中,每个实验必须由学生进行仿真,由此可见仿真实验的重要性.在仿真实验中,学生通过设计仿真实验电路图完成实验,并在较短时间内展示实验全过程.该过程不但能够增强学生发现问题、解决问题的能力,更能增加学生的成就感和学生对学习的兴趣.

1.2有利于体现电工电子知识的实用价值

创新实验是电工电子知识实用价值的体现,学生通过寻找以实际应用为背景的实验课题,结合电工电子理论知识设计实验内容.该方法能够引导学生将理论与实践相结合,将知识的能量最大化.

1.3有利于体现教师与学生的专业素质

在上面的案例中,教师与学生均参与实验内容设计,该模式有利于提高师生的专业水平.在传统实验教学中,教师设计实验而学生验证实验,学生处于被动状态,该模式不利于提高学生的专业水平.因此只有师生共同参与设计学生感兴趣的实验课题才能真正意义上体现两者的专业素质.

1.4传统教学与仿真实验相结合有利于提高课堂效率

在多媒体教学中,教师需将传统教学与仿真实验教学相结合,即实现理论知识、仿真实验和实物实验三者的统一,形成理论指导实践,实践验证理论的教学思维.在上面的案例中基础实验便是传统教学与仿真实验教学相结合的产物,它包括传统教学中的理论教学和实物实验教学,同时也包括仿真实验教学.将传统教学与仿真实验教学相结合的教学方式有利于加深学生对实验的认识,简化实验内容,提高课堂效率.

1.5传统教学与仿真实验相结合更能体现教学目标和意义

学生通过仿真实验更能明确实验目标.在仿真实验中,学生需借助理论知识去解决遇到的问题,解决问题便是仿真实验的教学目标.因此,只有结合传统教学中的理论教学方法才能为学生打下坚实的理论基础,使问题得以尽快解决.

2电工电子实验中应注意的问题

2.1鼓励学生构思实验课题

教师在教学过程中需跳出教师讲学生听的传统教学模式.教学的主体是学生,教学的目的是培养学生的能力,发挥学生的主观能动性.故在实际教学中,教师应该鼓励学生参与构思实验课题,发挥学生的主体地位.

2.2鼓励学生参与以多媒体课件和仿真实验为基础的轮流讲课

在学习实践能力较强的课程时,学生容易形成一种错误的思想:学习能力与动手能力比表达能力重要.因此,教师在教学过程中还应引导学生注重培养自己的表达能力,即鼓励学生参与以多媒体课件和仿真实验为基础的轮流讲课.在备课过程中,学生能够提高自身的学习能力和动手能力,而讲课过程能提高学生的表达能力和教学水平.

2.3增加学生到电力公司参观实习的机会

当今高校教育存在一个普遍问题———毕业生与社会所需人才具有一定差距.针对这一问题,学校可以利用自身的社会资源为学生创造更多的社会实践经验,缩小与社会所需人才的差距.在电工电子实验教学中,学校可以与电力公司合作,为学生提供到电力公司参观实习的机会,增加学生将理论知识与社会实践相结合的机会.同时,该政策有利于学生更快适应社会,体现自身的社会价值.

3结语

篇3

关键词:开闭环控制;教学案例;自动控制原理;实验仿真;实践

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)11-0141-02

一、引言

现如今,控制理论成为探索各种新技术、新领域的重要工具,而作为其重要的依托单元自动控制原理这门课程,在学生的学习生活中也承担了重要角色。自动控制原理这门课程不仅是自动化专业的专业基础必修课,也是其他众多专业的基础理论课,机械专业、测试与控制专业、电气专业等许多学科目前都将其作为本专业重点学习课程[1]。

“自动控制原理”课程的一个突出特点就是与生产实际联系紧密、实践性强。机械、电气专业的学生学习本课程时一般都经过“理论实习”和“实践实习”等教学环节,课堂学习往往停留在理论化、理想化甚至教条化的层面,对专业知识的理解很难深入和到位,要想把本课程的理论知识寓于实践,必须开设相应的第二课堂学习,充分发挥教师的主观能动性,引导学生结合实践实际进行操作。而案例教学是发挥教师主观能动性的一个主要途径。

在此次教学的过程中引入开闭环控制系统研究实例结合进行仿真模拟实验帮助同学更深入地学习控制原理这门课程,在这基础上我们研制了开闭环控制智能车实验平台,并开设了相关内容的实验操作课,既有物理性模拟实验,又有数值仿真实验,通过模拟实验及仿真实验使学生从理论的感性认识,升华至实践操作的理性认识,提高学生的实践能力。

二、设计教学实例实验步骤

(一)确定教学课题

如下图所示为该智能车的整体系统结构展示,由机械模块、电气模块和执行模块等部分组成[2]。助老服务智能车的系统结构如图1所示。

(二)针对所研究课题提出问题

控制类:机械运动中的控制技术。课题基础:运动学,物理学,数学描述。引言:你知道智能助老服务车会如何稳定运转的,除基础的机械结构外,它是如何利用开闭环控制理论实现智能车的控制的?

课题目标:通过实验研究解决该助老智能车是如何利用开闭环控制系统进行工作的,并通过实验结果比较开闭环控制系统的工作原理区别及其它们的优缺点。

(三)案例教学环节的设计

1.课题分组:根据课题情况对学生进行分组,将学生分成4个独立小组,其中两组负责开环控制仿真实验,另外两组负责闭环控制仿真实验,每个组大约有5人,由组长给每个组员分配任务,分配原则尽量使每个组员都有参与感,参与到该实验环节的全部过程中。组员对自己负责的任务进行规划,写一份简短的报告,对自己的任务进行一下认识与总结,协助对方完成项目设计。组长召开项目交流会,串联整个实验过程。

2.分工与合作:之前已经对整个实验方案进行了确定,现在将实验分成了开环实验与闭环实验组,两个实验有相同之处,所以4个小组进行试验交流,对实验问题进行分析,发表个人观点。最后确定仿真实验步骤。

3.进行仿真实验:根据之前的课题要求,开闭环系统的教学实例需要进行仿真实验,得出实验结果,对研究工作进行验证。

三、展开课题实验研究

(一)开闭环系统框图描述

上面我们已经了解到智能车的基本结构,在智能车工作时驱动模块在主控制板的作用下直接驱动直流电机,进而对车的转速进行控制,其不具备自动修正的能力。因此开环实验组画开环系统的结构框图如下:

将智能车的开环控制驱动板板用智能闭环驱动模块代替,直流电机的输出转速数值通过直流编码器反馈给智能闭环驱动板,形成闭环参与控制的控制方式。由此闭环实验组画出闭环系统的结构框图如下:

(二)实验数据设置及教学实验

需要对智能驱动板的PID参数和梯形图参数进行设置,利用LABVIEW编写上位机,结合闭环驱动板对PID参数和梯形图参数进行设置,对P,I,D三个参数进行调整,使直流电机的运行完全按照程序设定进行运转,最终使控制参数值达到最优值[3]。

(三)归纳总结实验结果

1.开闭环工作原理:在开环控制中驱动模块在主控制板的作用下直接驱动直流电机,进而对车的转速进行控制;闭环控制中编码器实时地测出直流电机的转速,并将转速准确地反馈给闭环驱动板,系统通过反馈作用使电机的输出转速恢复到正常的期望值上。

2.开闭环控制转速对比:但是开环的速度一直是恒定值,所以开环控制是通过计数车轮的转数来计算轮速的;而闭环控制实验中的车轮速度的变化先加速中间匀速过渡最后减速,所以闭环控制是通过速度来计算行进距离的。

3.开闭环控制的优缺点:智能车在无反馈系统控制下,行进距离远高于预设距离,而智能车在反馈系统控制下,行进距离与预设距离相差不大,闭环控制误明显优于开环设计;但是开环控制结果十分稳定,所测的行进距离误差值在一个非常稳定的范围内,这说明开环系统是非常稳定的,但是控制精度远不如闭环控制。

四、加强案例实践教学的必要性

(一)案例教学具有现实意义

控制原理作为专业基础课,将其理论知识与实际系统设计的实践知识相结合是学好这门课程的关键。而如何将理论知识与实际实践相结合对教师来说是一个难点。

在控制原理课程中引入“案例式”教学有其必要性和有效性。首先,案例教学是对现实问题的模拟与解答,这在控制原理教学中及其重要。现有教科书中的习题都是高度抽象好了的模型,而如何从现实问题中提炼出模型并解决问题恰恰是控制原理教学应该重视的问题。实践意识的培养和实践素质的提高,对学生今后的学习和工作都将受益无穷。

(二)教学案例成功与坚持

学生如是说:开闭环控制的案例完成十分辛苦,不仅需要我们团队合作,更需要我们对实际操作能力的熟练把握,但是我们感到与枯燥的课堂相比,我们收获知识的同时快乐并有成就感。

案例教学实现的难度很大,首先它不仅需要教师和学生的精诚合作,还需要反复的实践交流和共同讨论,现场实际操作,导致学生和老师在整个过程中产生惰性。但不否定,案例教学比纯理论教学的确有不可比拟的优势,寓教于乐的实际实践比枯燥乏味的纯理论学习更加具有趣味性。

五、结语

如何使教师与学生之间充分沟通,如何使控制原理让学生可以充分理解并应用于实际,是所有教学工作中的一个难点。

由于案例教学实践起来十分困难,不仅对于教师需要协调整个实践过程,对于学生来说后期的准备也是很麻烦的,所以案例教学的坚持是案例教学得以延续的一个重点。学生和老师必须克服惰性,才能使学生真正的将控制原理乃至其他实践性强的课学好学扎实[4]。

参考文献:

[1]范兴刚,徐新黎,王万良.“自动控制原理”国家精品资源共享课程建设[J].电气电子教学学报,2014,(02):17-26.

[2]李国晗,赵建伟,王洪燕,唐兵.基于复合滤波算法的服务机器人避障实验研究[J].2015,(2):5.

篇4

关键词:案例教学 研讨式 教学法 装备保障工程学 素质教育

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0136-03

20世纪80年代,案例教学法引入我国,现已广泛应用于不同学科的教育活动中[1~3]。实践证明,案例教学对提高教学实效、实现素质教育具有重要价值,目前已成为院校教改的热点。

本文以“装备保障工程学”课程教学为例,对研讨式案例教学法的实施过程的若干重要问题进行总结、分析与研究,与同行分享并探讨。

1 案例教学法的基本特点

目前国内对案例教学法的定义很多[2~4]。例如,“围绕教学目标,在教师的指导下,让学生对呈现的典型案例进行讨论分析、归纳总结,从而培养其思维能力的一种新型教学方法、为了既定的教学目标,在教师的指导下,由学生对选定的具有代表性的典型案例,进行有针对性的分析、审理和讨论后,做出自己的判断和评价的教学方法”。总之,案例教学法是一种具有启发性、实践性,能开发学生思维能力,提高学生判断能力、决策能力和综合素质的新型教学方法,它以案例为教材,让学生通过阅读、分析、思考、小组讨论和争辩,从而提高分析和处理问题能力的教学过程。

与传统教授法相比较,案例教学法不仅强调教师的“教”(引导),更强调学生的“学”(研讨),教师根据一定的教学目标,以案例为基本教学材料,将学生引入到教育实践情境中,通过师生间互动、平等对话和讨论,提高学生面对复杂教育情境的分析能力、决策能力和行动能力。

根据上述概念界定,案例教学法呈现如下特点。

1.1 教学目的―― 体现以学生为学习主体

在研讨式案例教学中,以学生为主体,一切教学活动与教学过程都紧紧围绕学生分析问题、解决问题的自主学习来进行,以发展学生的交流合作能力,促使学生形成相互理解、相互尊重、平等研讨的品质。授课教师在这个教学过程中起到研讨方向引导的作用,甚至案例的选择都可以完全由学生自主思考、自主检索来完成,充分发挥学生的主体作用。

1.2 教学内容―― 体现学习能力和素质的培养

研讨式案例教学中案例教学不再强调抽象冰冷的基础理论和知识点,而是采用形象、生动的形式,将那些从身边的、鲜活的工程实践中提取出来的案例引入课堂,学生在教师的引导下思考和分析问题,从中获得各种技能和分析解决问题的具体体验。基础理论可以根据需要适当铺垫,重点在于引导学生在工程实践中灵活运用这些基础理论、分析解决工程问题。

1.3 教学方式―― 突出自主学习和交互式研讨

在案例教学法中,教师将选取、分析案例的“主动权”交给学生,让学生灵活运用所掌握的课程基础知识去分析工程问题,学生分组研讨、师生共同研讨,平等对话共同协商,强调合作学习,将个人学习融入集体学习中,学会相互交流、获取和奉献,通过彼此争辩、讨论、交流,共同解决问题。教师与学生之间是一种“教学相长、师生互补”的关系,这种重视双向交流互动的学习使学生构建的知识更加丰富、印象更加深刻。

1.4 教学评价―― 鼓励学生的发散式创新思维

案例教学改变传统的以死记硬背、卷面分数为主要评价依据的终结性评价方式,采取评价目标多维、评价方法多样和评价主体多元等方式。尊重学生的个性差异,鼓励学员独立思考,发散式、创造性的思维应当特别得到鼓励,在成绩评定中应当充分体现,要求学生不仅仅掌握、记得基础理论和知识点,更为重要的是灵活、自主、创造性地分析、解决工程问题的能力和思路。

2 研讨式案例教学中案例优选原则与实施要点

案例是案例教学的核心。案例教学法实施过程中,案例选择是教学成功的关键[3~5],它是理论与实践相结合的产物,是理论作用于实践的载体。如果案例选择得不恰当,就会削弱学生学习的系统性和主动性,限制学生的思维活动,达不到案例教学的目的和效果。

为高效开展案例教学,案例优选应当遵循以下基本原则。

2.1 案例要结合我国军、民用装备的工程实际

案例是联系课程理论讲授和工程案例实践的桥梁和纽带,所以案例教学中运用的案例应与课堂教学的基础理论和知识点密切相关、直接相关。由于“装备保障工程”领域国内的系统性工程实践不够、教材编写者本身缺乏该领域一线的工程实践经验,目前我国该领域很多教材以翻译为主,已出版的案例书籍中所选用的案例有不少来源于西方国家早期的案例,也有的是直接引进原版教材上的案例翻译过来,结合紧密我国国情和装备保障工程实际的、非常恰当的案例还不够丰富,所以在课堂上开展案例教学选择这些案例很难把案例所反映的工程问题与我国相应的国情军情和学科理论联系起来,这给研讨式案例教学的高效实施带来了很大的困难。为此,需要结合我国装备保障工程的实际工程案例和科研案例,系统梳理、有效总结装备保障工程领域针对性强的教学案例。

2.2 案例要紧密贴合学生知识基础和工程能力

案例选择要尽量贴近学生生活的案例,从而激发学生的学习兴趣,提高学生身临其境的仿真感,缩短学校理论教育与社会工程实践之间的距离感。例如,“装备保障工程学”课程授课对象是机电工程与自动化专业本科生,具有一定的武器装备机械原理、电子技术、自动控制原理等基础,接触过一些武器装备和民用设备,因此,可以选取家用汽车、手机、自行车、轻武器等学生具有直接使用维修经验或直观认识的案例,进行装备可靠性、维修保障的案例教学,学生容易接受,容易引发共识,加深学习印象,也更能调动学生的参与积极性。尽量少引用大型的、西方的、长篇幅的案例。由于案例教学的对象,大都是没有很多工程实践经验的本科生,学生缺乏足够的知识基础和工程能力,他们在接触课程之前,可以说对相关理论和实践一无所知。教学中所选案例应当由易到难,让学生有一个循序渐进、逐渐认识的过程。不要一开始就给出一些经典的综合案例,学生刚开始根本无法理出这些案例的头绪,更不用说参与分析讨论了。

2.3 案例选择要新鲜、新颖、话题性强,足够吸引学生兴趣

新鲜、新颖的案例可使学生兴趣盎然、兴致勃勃地参与分析讨论,主动想要弄清楚来龙去脉;如果案例一看就是陈旧的话题,再好的文字叙述恐怕也难以引发学生的兴趣和求知的欲望,有的教材还在使用一战、二战时期的案例,虽然许多原理是一致和相通的,但学生对于案例的新奇感、新颖度、吸引力、认知度都会有很大削弱。例如,在“装备保障工程学”课程讲授过程中,正值我国航空母舰及其舰载机研制时期,学生们对于我国第一艘航空母舰和新研制的歼15舰载机有着非常浓厚的兴趣,也是国内外媒体讨论的焦点,各种观点层出不穷,在课程上引入该案例,引导学生分析、研讨航空母舰及其舰载机的可靠性、维修性、保障性等综合保障问题,学生的学习兴趣非常浓厚,学习主动性非常强。当然,也有经久不衰、价值不菲的经典教学案例,采用这样的案例时要不断赋予其新的内涵,使案例体现出时代特色;同时要与新颖案例进行合理的搭配和组合,更好地适应课程教学的不同需要。

2.4 案例选择要与课程讲授的基本理论和知识点紧密结合

案例教学应针对具体教学目标,围绕学生所需掌握的基础理论、知识要点、特定技能来组织和筛选最为恰当的工程案例。每个章节所选择的案例,要将对应的基本理论和知识点融会于具体案例之中,明确指出案例剖析所运用的基础理论和方法,以便学生掌握。案例选择针对性强,才能把基础理论的传统讲授与工程案例的研讨式教学紧密结合起来,相辅相成。综合性大案例的选择要体现各种相关理论和知识的融会贯通,激发学生进行深入细致的调查研究和分析评价,促进其对难点和重点问题的认识和掌握,从系统层次提高学生综合分析、系统运用基础理论和方法解决工程问题的能力。例如,“装备保障工程学”课程最后一章,系统介绍了国外先进战斗机和直升机的综合保障工程案例,把课程前面讲授的各种理论、方法进行了综合、系统的应用,学生对于如何在武器装备中系统运用装备保障工程学的理论方法有了整体的认识,印证了若干方法的军事运用。

2.5 案例数量要与总体教学时数和课程教学重点相协调

需要在课程讲授之初就进行案例教学总体方案的设计,包括教学目标、教学内容、教学重点、课后作业等,特别是案例的位置与内容,即在哪些章节、分析什么样的案例、案例的核心内容、篇幅长短、难易程度等都要进行预先设计,案例教学的重点要与课程的教学重点相匹配,教学案例数量的多少要与课程总体教学时数相协调。例如,“装备保障工程学”课程的重点之一就是装备可靠性、维修性、测试性、安全性、保障性的基本概念,为此设计了内容匹配、数量适中的工程案例,引导学生在工程案例中分辨各种基本概念之间的区别和联系,掌握课程的重点内容。在教师选择案例时,既要顾及到案例自身的价值,还要考虑到学生的基本情况,考虑到教学的进度和整体的教学状况,这些因素处理不好,就会降低案例教学的质量。

2.6 案例规划要统筹“章节小案例”与“综合大案例”的关系

研讨式案例教学当中涉及两大类教学案例,一类是章节小案例,一类是综合大案例。章节小案例主要针对本章节某具体的教学内容,保证学生掌握对应的基本理论和基本技能;综合大案例主要针对课程总体教学目标,促进学生对课程各个章节知识的融会贯通,拓宽学生的视野,增强学生综合分析能力,培养学生的创新能力,同时提高综合实践能力。按照总体教学方案的设计,应当统筹好“章节小案例”与“综合大案例”的关系。选择和编写对应本章节知识点的小案例,针对章节主要知识点设计案例问题。案例教学的对象,大都是没有足够工程实践经验的学生,针对这种情况,应该选择由易到难、由短到长的案例,先各种章节小案例,最后综合大案例,让学生逐步进入情境现场,对工程问题有一个循序渐进、逐渐认识的过程,从而保证案例教学的效果。

3 研讨式案例教学法对授课教师的素质要求

虽然案例教学法强调以学生为主体,但组织驾驭案例教学活动则是由教师完成的,教师的核心地位并没有改变,改变的只是履行的难度,这种难度表现在教师是否具备足够的工程能力和综合教学能力[2,6]。案例教学对教师提出了更高的要求,其实施难度远超照本宣科的课堂讲授,要求教师具备如下基本素质。

3.1 授课教师必须具有丰富的工程实践经验

案例教学成为目前最有效的教学法之一,关键在于它所具有的实践性。在案例教学讨论中,需要教师具有深厚的专业功底和广阔的阅历背景,对学生的疑问或理论上不能解释的难题做出切中实质的阐释和评价,这对教师的专业实践能力提出了很高要求。目前国内很多院校侧重于教师学历层次的提高,而对教师工程能力重视不够,很多高校青年教师大都从学校走向学校,没有企业实际工作经历。从研讨式案例教学的内在要求来看,教师最好拥有较多的一线工程经验,或者有企业工作经历,或者有科研项目的工程经验。例如,“装备保障工程学”课程需要教师具有装备设计制造、部队维修保障的实际工程经验,否则难以引导学生进行该领域问题的分析和解决。因此,应当鼓励有丰富科研经验和工程经验的教师从事教学活动。美国、英国的大学教师很多来源于工业部门,对于提高学生的工程实践能力具有重要作用。

3.2 授课教师应具备扎实的学科综合知识运用能力

研讨式案例教学不是针对某个教学环节而是根据一门课程来设计的,它所涉及的不是一两个知识点,而是所谓的“知识群”。实际的工程案例具有复杂性和多样性,要求教师必须具备与之“相关配套”的相关学科领域的综合业务知识及运用能力。在实际教学中,遇到的典型工程案例往往是多角度、跨学科的,要达到引起学生兴趣、积极参与案例分析讨论的目的,教师还需要具备丰富的相关学科方面的知识,拥有广博的文化素养,并做到融会贯通、挥洒自如,才能收到良好的教学效果。例如,“装备保障工程学”课程涉及机械工程、电子工程、可靠性工程、计算机工程等多个学科,首先需要教师具有相关学科的理论基础,才能引导学生分析、解决学科融合条件下的装备保障问题。

3.3 授课教师应具备教学开拓创新能力

研讨式案例教学法不是单独使用的一种教学法,需要教师结合课程特点和教学目标,灵活使用、整合多种教学方法,将工程案例分析与传统的理论讲授、专题演讲、情景模拟等教学形式进行整合,实现教学效益的最大化。需要教师可以灵活采用多媒体影像教学,放映教学片和幻灯片,生动再现某些经典案例,然后让学生参与讨论分析,这样能极大地提高学生参与积极性;组织学生进行典型工程案例的实践和试验教学,将案例教学与学生工程实习相结合,将案例教学与实践教学有机联系,可使学生更好地分析工程背景下的真实案例,学习具体问题的处理方法。

4 研讨式案例教学法中成绩评定方法

研讨式案例教学法具有与传统的课堂讲授方法不同的特点,特别适用于应用基础型或者应用型课程的教学,通过适当的工程案例,引导学生通过案例分析掌握课程基本概念、基本理论、基本方法,并通过案例研讨,掌握课程理论的综合运用能力,从而培养学生在面对本领域工程实际问题时独立自主地分析问题、解决问题的能力。

因此,研讨式案例教学中成绩的评定就应当有别于传统的以死记硬背、卷面分数为主要评价依据的终结性评价方式,应当采取评价目标多维、评价方法多样和评价主体多元等方式。尊重学生的个性差异,鼓励学员独立思考,发散式、创造性的思维应当特别得到鼓励,在成绩评定中应当充分体现,要求学生不仅仅掌握、记得基础理论和知识点,更为重要的是灵活、自主、创造性地分析、解决工程问题的能力和思路。

在“装备保障工程学”课程讲授实施过程中,学生的成绩评定分为三大部分。

4.1 课堂研讨成绩

根据学生在课堂上针对“章节小案例”积极主动分析、解决案例问题的回答情况,给出学生成绩,这些章节小案例主要针对每个章节的重点概念、基本理论和基本方法,引导学生给出合适的工程案例,分析本章节相应的知识点,利于学生通过生动的案例掌握课堂知识,准确回答问题的次数作为归一化成绩的依据。

4.2 综合研讨成绩

教师给出若干工程案例研讨题目,学生可以从中选择,或者自己选择与课程内容紧密相关的其他题目,自己主动学习,查询资料,结合课程内容,发挥学生的创造力和创新精神,写出综合研讨案例报告,报告成绩的评定应遵循两个原则:

(1)要紧密结合课程的核心内容;(2)要有创造性和独创性,不拘一格,鼓励学员独立思考,发散式、创造性的思维特别得到鼓励。

4.3 传统的期末闭卷考试成绩

主要考核学生掌握课程重要概念、基本理论、基本方法的情况。其中也包含了案例分析的题目,考核学生针对某特定工程案例,灵活运用课程知识分析、解决问题的能力。

在上述成绩评定当中,案例分析与研讨占了很大比重,总体思路是鼓励学生通过工程案例的分析,掌握课程知识,培养灵活运用这些课程知识解决实际工程问题的能力,培养学生自主学习、平等研讨的科学精神和创造性解决问题的创新素质。

5 结语

研讨式案例教学法是国内外院校教学和职业培训的有效教学方法,也是我国大专院校教学改革和研究的重点,本文结合“装备保障工程学”课程讲授的实际,分析了研讨式案例教学法的主要特点,对研讨式案例教学法实施过程中的教学案例优选、授课教师素质、成绩评定方法等重要问题进行了深入研究,希望相关经验教训可以与业界同行研讨,共同提高。

参考文献

[1] (美)杜威,著.杜威教育论著选[M].赵祥麟,王承绪,编译.上海:华东师范大学出版社,1981.

[2] (美)舒尔曼,著.教师教育中的案例教学法[M].郅庭瑾,译.上海:华东师范大学出版社,2007.

[3] 张英华,凌培全.案例教学法创新研究与应用:“三维动态实践案例教学法”暨案例集[M].北京:经济科学出版社,2006.

[4] 关秋,陈梅.案例教学的理论研究综述[J].教育与职业,2011(20):145-146.

篇5

[关键词]教学过程;不确定性;前提条件;主动学习;工程技术;回归;案例

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)06-0141-03

一 、教学中的不确定性存在

高等工程教育的本质是工程实践,工程实践能力和创新精神的培养应当贯穿于整个培养过程[1],“卓越工程师教育培养计划”提出的高等工程教育主要改革方向之一也是强化培养学生的工程能力和创新能力。[2]如何在基础理论课阶段及时而有效地开展工程实践能力的熏陶和培养,为后续的专业理论课和实践环节打好基础,使本科阶段构成一个完整而连续的工程能力培养链,是众多高教工作者正在努力探索的一个方向,同时也是一个具有挑战性和意义的难题。

在电类专业基础课“电路分析”的理论教学环节中,选取习题-例题的设计和挖掘为切入口,积极探索回归工程技术的教学。在该过程中,遇到了若干不确定情况,引起了我们的注意,促使我们在近几年的教学和教研中围绕这个问题进行了一些探索和尝试。

现代科学技术的飞速发展,使知识本来就具有的不确定性更加凸显[3,4]。凸显新特征的知识与传统教学模式两者构成了教学过程中的一个突出矛盾。教师在当下不确定教学环境中本能的自我保护意识或者说避险的本能[5]导致的“教师方法依赖”[6]则是妨碍过程质量的一个重要原因。比如,教师可能担心某些脱离预先安排且无法预料的事件而导致教学进程进入自己不熟悉不擅长的知识领域或方向,难以驾驭,或者出于教学管理和教学纪律上的原因,而有意无意地避免甚至阻止不确定事件的发生。可以这样说,教学过程不确定性及其应对在很大程度上影响着基础理论课环节回归工程技术的效果,当然实际上也影响着整个“卓越计划”的培养效果。

本文撷取两个教学案例进行回顾,并从不确定性及其应对出发,对实践过程进行了思考和总结。我们的教学实践显示,在当今高度发达的信息社会,每当教师通过自己的努力,使教学具备一定的前提条件、保证一定的必要条件、处理好一定的关键条件,往往可以使“回归工程技术”的教学效果出人意料出彩。

必须指出,即使在上述三种条件下,教学过程也经常不如我们所愿得到令人兴奋的效果。不同的任课教师及其面临不确定情况时的应对处置、具有不同学风和学生个体的班级,等等,对实际教学过程的发展都产生着随机性的影响。甚至,偶尔还出现过脱离教师掌控能力而尴尬收场的结果。这从另一个侧面说明不确定事件本身及其后果的不确定性。

二、教学案例的回顾

(一)利用网络资源,核算工程成本

邱关源等主编的《电路》[7]中习题1-11主要内容如下:我国葛洲坝水电站发出的电由高压直流输电线送至上海。输电线每根对地耐压为500 kV,导线容许电流为1 kA。每根导线电阻为27 Ω(全长1 088 km)。试问当首端线间电压U,为1 000 kV时,可传输多少功率到上海?传输效率是多少?

该题有较明显的工程来源,但大多数解题者,都未对该题工程背景予以足够重视,因而在解答过程未揭示工程背景知识及其与理论知识的对应关系。

我们在作业批改后,设计并实施了凸显工程技术的课堂案例教学四个步骤(图1),其中第①个环节是基础,第③个环节是亮点。同学们踊跃参与,列举了很多耐压与安全方面的生活事例,教师也举出了专业性的工程实例,半数同学通过计算解答了工程铜材用量问题――总体教学效果基本达到了预期。

真正精彩的是在原定的结束环节之后,有一组学生在课后继续从电流引起发热的现象出发,在网上查得根据容许电流计算导线截面的工程口诀,求得该题目的导线实际就是铜材!当这一过程在一周以后的课堂上之后,引起了同学们的热议。任课教师也灵机一动,当场组织了一次通过手机上网查铜材价格(包括现货价格和期货价格)的“传输线一次投资费用估算”和招投标模拟。

(二)实验先行,感受工程与理论区别

文献[7]习题2-3(见图2a)的题意是:已知us、R1、R2、电压表量程和灵敏度,问(1)测量所得u0是多少;(2)u0的真实值是多少;(3)测量误差是多少。不难看出,题目是从实用测量技术中提炼而来的,出题者期盼着学生通过解题对电工测量的技术和方法、测量误差的概念和理论有所感受。但是,多年的教学经历说明,即使那部分能够完成解题的学生,也大都无法真正领会此题内含的实用技术,很难对电压表内阻的存在及对测量的影响留下什么印象和痕迹,仅仅是熟练了一下电路解题而已。

我们采用实验先行的策略,特别注意将实验设计成学生全自主式的,即教师只提总要求,由学生完成从上网查资料(元器件功能、规格与价格,典型电路及工作原理,注意事项等)、网购或店购、焊接、调试和测量的全过程。我们给出的实验任务书如下:

实验任务:利用集成温度传感器AD590搭建可测量温度的简单电路。

可用仪器:0-20VDC电源一台,普通万用表一台。

数据要求:给出分别用理论公式计算和普通万用表测量所得的同一环境温度数据。

完成方式:从设计、采购到制作、测量,全过程自主完成。

组织形式:3人一组,自由组合。

结果提交:电路板(实物),温度数据及其分析和结论。

经费额度:每组10元。

备注:参考实验电路见图2b;凭正规发票报销。

有一个组学生设计的实验步骤如图3。整个温度过程的实现和温度获取方法很独特,体现了学生创造性思维和较强的实验设计和实现能力。先实验后习题的顺序使学生对理论与实际测量的差别感受非常深刻。

三、应对与思考

(一)主观条件

以上回顾的两个教学过程案例均由教师“预先设计”和“未预先设计”两个阶段构成(图4)。事实上,本文限于篇幅而没有撷取的其他一些比较生动的教学案例也包含这样两个阶段组成。在第一个案例中,学生根据工程口诀倒推输电线材料的精彩片段就发生在“预先设计”的教学阶段结束之后,也就是续接的“未预先设计”阶段。在第二个案例中,学生巧妙设计并予以实现的实验则发生在“预先设计”阶段中留给学生的自主时间和空间内。在这些案例中,出乎预料的教学效果均发生在充满不确定性的学生自主的时空中。

我们的实践似乎在验证着“学生同样不再是确定性知识的被动接受者,而是在与教师的对话与合作中,通过实践与反省活动,不断获得不确定性知识的人”。[9]

仔细分析每个类似的教学实践,无一例外都表现出当满足了三个条件,往往――不是每次――可以使教学效果出人意料出彩。由于这三个条件是教师和学生努力实现的,我们称之为主观条件。

(1)前提条件――自主学习的理念和自信:教师和学生都必须坚信并坚持践行教师参与下的学生自主学习模式;(2)必要条件――自主的时间和空间:在教学案例设计阶段和案例教学执行过程,教师必须对学生持有足够的信心和耐心,注意给学生留有自主学习的充足时间,注意引导并提示学生拓展自主学习的空间;(3)关键条件――设置、捕捉、利用不确定性:在这个由学生自主发挥的时空中,整个教学过程潜在着不确定性。在面临这种不确定性时,教师应该大胆和学生一道前行探索。

(二)客观条件

信息本身、信息获取手段以及工具的无限丰富,客观上使师生们在自主时空中通过集体努力完成创造性学习的可能性大大提高了。

应该认识到,师生们从网络获取的信息、资源和知识,实际上是大时空跨度的人群集体智慧的结果。这些结果的存在形式是分散的,但科技手段使人们收集、观察、组织、提炼这些彼此分散的信息成为了可能。比如,第一例中的工程口诀的获取就是学生们分头在网上碎片式搜索的收获;第二例的温度环境创造则是受网友支招的启发而得到的。

记得几位教师曾经在一次闲聊中回忆起大学生涯中的学习感受。一位教师笑说,大学的知识好像在课堂上几乎没怎么听懂,都是靠课后复习掌握的,众人会意地对这一说法表示赞同。稍后另一位教师说,那么设想不读大学,全靠自己看书,能不能掌握那些知识呢?众人稍作思索后一致认为理工科不行。这个谈话应该说在某个侧面触及了教师与学生的相互作用、课堂与课后的时空关系的问题。

(三)消极的方面

总共的约近十个案例中,另一个显著的事实是,这些案例不是总发生的,或者说我们的努力不总是有效的。在一个教学班效果一般,在另一个平行班很可能效果特别好。某一位教师运用有效,另一位教师照搬则可能无效。似乎各种不可预知的偶然因素都会影响效果,给人以较强烈的不可控的感受。

本文探索尝试的设计、利用并发挥“不确定情况”效益的教学模式,“可能使教师感到无能”。[10]在实践中也真实发生过教师被这种感觉所控制,感到“无助”而要求调离教学岗位的情况。这就要求教师在修正知识观和面对不确定知识时,重视自身的提高和成长。这种倒逼的要求无疑是令教师感到不同程度的压力和紧张的。

(四)认识与应对

要真正使教师乐于积极地创造、利用、发挥教学过程中不确定性的作用,根本上要不断深刻认识教学的复杂性。也就是说,除了不确定性之外,还要充分了解和认识教学的非线性、自组织性和不可逆性[11],对探索可能带来的效果预留充分的全方位准备。

除此之外,还要帮助教师重新定位自身在教学活动中的角色,积极推动教师在新时代教学活动中的角色转换。比如,教师角色由“主演”转换为“导演”、学生角色由“观众”和“听众”转换为“演员”,教师的行为由“教导”向“指导”进而“引导”转化,学生则由教学活动的“客体”向“主体”转化。[12]实际上,在本文例举的教学实践过程中,我们甚至体验到教师的行为带有些许“放任”的味道,获得了意外的“无为而治”的效果。

一旦认识得到一定程度的更新,教师方能既从正确应对教学过程不确定事件中得到满足和乐趣,甚至对由“教育者”常常变为“受教育者”[13]而得到收益,又能在面对种种“不理想”、“不如意”、“无能”、“无助”时保持内心强大,泰然处之、不为所动。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 曾永卫,刘国荣.“卓越计划”背景下科学构建实践教学体系探析[J].中国大学教学,2011(7):75-78.

[2] 林健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011(6):19-21.

[3] 周艳.从确定到不确定[J].高等教育研究,2007(9):66-70.

[4] 周守军,郑忠梅.现代大学教学改革:面向不确定性知识[J].中国高教研究,2014(26):7-11.

[5] 杜威.确定性寻求――关于知行关系的研究,傅统先译[M].上海:上海人民出版社,2005.

[6] 张良,李宝敏.论教师方法依赖的误区及其超越[J].教师教育研究,2014(26):7-11.

[7] 邱关源(原著),罗先觉(修订).电路(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[8] 李忠.知识变迁视野下的教师角色转换[J].教育理论与实践,2011(31):29-32.

[9] 徐彦辉.论教学的“不确定性”[J].全球教育展望,2008(36):10-12.

[10] 王俊.试论教学的复杂性及实践策略[J].课程・教材・教法,2011(31):36-41.

篇6

    强化机械设计教学效果的措施

    (一)强化实践,延长机械设计训练周期

    通常在新生入校之后都会进行专业教育。然而新生刚进入大学,对有些概念和专业方向以及教学培养计划中相关课程之间的关系,并不能很好理解,到第六学期开始机械设计课程的教学时,忙于应付各单科,而无暇总结和体会课程之间的关系,达不到好的效果。课程组先后增设了入学专业教育、新生研讨课、课外科技活动小组以及跨年级的专家学科前沿课程等环节,通过这些环节使学生增强了对学习对象的认识,明确了设计训练长周期的实际意义。例如:课程组教师利用班导师的便利条件,从大学二年级开始组织课外科技活动小组,取得了一系列的成果。“仿人按摩机器人手臂”分获吉林省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖和“挑战杯”长春工业大学大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。“超声波消除应力装备”获得“挑战杯”长春工业大学大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。“机电创意之星”的3D烤地瓜机、“星星之火”团队的多功能炭火烤箱、“三维之旅”团队的Q版高达等作品分获3D大赛全国三维数字化创新设计大赛吉林省赛区一等奖、二等奖。“树墙自动修剪机”、“健身洗衣机”、“双座健身储能自行车”分获“全国大学生机械创新设计大赛”东北赛区一等奖、二等奖。在实验方面,加强了机械专业基础实验项目和实验室的开放。机械设计是一门实践性很强的课程,要培养学生的设计技能和创新技能,就必须注重实践教学,课程组重新构建了机械设计实验教学体系,机械设计实验包括:基本实验、综合设计性实验、研究型实验。在增设的综合设计性实验基础上,新开设了机械基础虚拟实验,利用ADAMS、ANSYS软件培训学生机械运动学、动力学仿真能力。学生在完成必做的基本实验、综合设计性实验基础上,开放实验室为学生提供了研究型实验条件,供学有余力的学生进行研究。使学生深化和巩固了所学的理论知识,淡化了教室与实训室的界限,充分发挥了工程环境的教学优势,激发了学生的学习兴趣。

    (二)调整重点,增设机械设计讨论内容

    学习是温故知新的过程,只有在前面基础之上的不断积累,才能够有所超越。在有限课时内,必须调整讲授内容,增设习题讨论环节。对于逻辑性强、有明确清晰传承关系的理论推导内容,借助于参考教材比较容易掌握,应该简明扼要,主要安排在课后学生自学。对于经验性公式和具有模糊性设计参数的学习内容,尤其是相互制约影响的参数之间关系的理解和取值趋势,应该重点讲解,将教师丰富的经验知识传达给学生。

    利用网络等多种教学平台,将学生常见问题以及讨论过程和结论,提供给更多学生学习与思考。课程组积极为上课教师提供讨论素材,以科研成果作为教学案例,大大地充实了机械设计讨论内容,提高了学生学习兴趣。例如在“大型焊接件残余应力消除装备的研制与开发”项目的研究上,教师和学生通力合作、勇于创新,取得了重大经济效益和研究成果,将研究情况引入课堂,作为教学案例,在机械设计课程讨论中予以体现,使学生通过实实在在的项目、研究内容、研究方法,加深对概念的理解及实际应用。

    (三)在不断培养的过程中强化创新意识

    机械设计在重视基础理论学习之上,还要重点培养学生发散性创新思维能力和思维习惯。提高设计效率是未来设计工作者需要不断努力的方向。因此,必须适当增加培养创新意识的途径。在课程设计中,课程组严格执行学校的相关规定,保证教师投入的精力。每年更新课程设计内容,鼓励教师在指导课程设计的选题上围绕科研项目的具体内容提出,使课程设计更多地反映新成果和新技术。

    多年来此项制度一直得到了较好的贯彻,在一些项目中本科生甚至作为项目完成的主力队员,在此方面,课程组教师已积累了丰富的指导经验。由学生为主体,教师指导完成的项目达十余项。在机电工程学院06级机械设计课程设计中,学生自主提出了设计题目“园林树干养护溶液喷施机”、“塔式分层独立旋转餐盘的创新设计”、“涡流式黑板擦”并进行了相关设计,效果良好。实践表明,此方法极大地调动了学生的学习积极性,使得其对本专业有了更深的认识,了解了科研与生产实践相互促进的作用。

    课题训练,提高学生设计适应能力

    注重科研与教学的紧密结合既是我们的一贯思路,也是我们的一贯做法,并且在长期的实践中形成了一系列的规范要求,取得了众多的成果。在实践中我们将科研成果及时、有效地转化在教学活动之中,主要在三个层面展开:展示学科学术前沿、提升课程教学水平、扩展研究性学习空间。即以科研成果展示帮助学生了解学科前沿发展动态,跟踪国际先进水平,激发学生的专业学习兴趣;以科研成果提升课程教学水平,强化实验课程的工程背景,提高学生的工程意识;以科研项目带动和支撑研究性学习的开展,实现学生研究能力和创新能力的培养,促进其早出成果,出好成果。

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关键词:电子学;数学

一、《电子专业数学》课程开发背景介绍

数学作为所有自然科学之母,已经是大家的共识。同时数学几乎构成了所有自然科学学科的理论基石。数学以它高度的抽象、简洁的言语、丰富的符号、直观的图形似乎远离我们的生活。作为电子技术应用专业最为重要的基础性课程,同时数学这门课程的教与学在中等职业教育中不可替代。突出矛盾主要体现在以下几方面:

1.普通教育系统的高中数学范围与电子技术应用要求的内容不吻合。譬如“三角函数”相关内容中的两角和与差的三角函数、反三角函数和简单三角方程在中等职业教育这一层次的应用极少。几何学中的“椭圆”、“双曲线”、“抛物线”、“多面体”、“旋转体”等内容可以不作要求。

2.中等职业院校学生大多数学基础差,运算能力不高。大部分中等职业院校学生都存在这类问题,这也是数学老师难教的缘由。一方面需要在课程中复习初中数学相关内容,另一方面就需要让学生理解更加抽象的高中数学内容。

3.部分高等数学内容极度抽象、晦涩难懂,如果数学老师原搬移植,教学效果非常不佳。电子技术应用求牵涉有大量高等数学内容,比如导数的概念、求定型极限的方法、向量代数、无穷级数、微分方程、矩阵、行列式、随机变量、数理统计。

4.数学教师与电子专业教师对于数学知识的运用理解存在较大差异,导致前序课程不能充分为后续专业课程服务。普通数学教师上课的方式方法不外乎下面几个步骤:概念讲述、论证定理、例题讲解、总结技巧、运用练习。更多涉及的是数学知识体系的严密性、逻辑性、推理性,而对这部分知识如何从生活中抽象而来,又如何去抽象化的运用没有体现。

5.普通数学论证、推导逻辑严密,但应用性不强,缺乏实例支撑。而电子专业数学更多的体现在“用”方法、“用”思路、“用”模型。二者侧重点不同。普通数学涵盖面广,为了让学过的人可以在本专业更深层次的发展,甚至从事专业研究开发等高端工作。但中等职业学生更多要强调技能扎实训练,强调职业习惯培养,而更多的并不是数学知识体系的完整性。

以上几个矛盾并不能一个一个的各个击破,而要整体解决方案才能达到我们改革专业数学课程的目的,下面就针对这些矛盾提出一些解决思路。

二、《电子专业数学》课程构建与设计

“行动导向教学法”是来自于先进西方制造强国的教学理念,其核心思想是基于工作过程化的学习。笔者认为,也就是说要解决“用”的问题,才能将我们的课程改革推到实处。告诉学生这部分知识“用”在何处,怎么运“用”,代表何“用”,可否推广“用”,能否综合“用”。这五“用”就构成了《电子专业数学》课程设计思路。这对上述普通数学与专业课程的六大矛盾,对《电子专业数学》做了如下构建。

在内容上做了大幅度调整,包括集合、初等函数、算法与流程图、随机数与变量、古典概型、基本三角知识、简单向量知识、逻辑初步、导数初步、回归分析初步、简单逻辑方法、复数初步、图论初步、树论初步。对内容这样构建的考虑主要是贴合电子技术应用专业课程需求。而电子应用技术更深层次的专业课程《软件技术》、《电子CAD》、《装配调试技术》、《电子设备故障排查处理》、《传感器技术》、《网络技术》、《硬件技术》、《移动互联技术》、《通信技术》、《弱电工程技术》就会用到算法与流程图、随机变量、逻辑初步、导数初步、回归分析、图论初步、树论初步这些数学内容。在内容设置上尽量照顾了电子技术应用及相关专业的要求,目的在于适度拓宽学生数学视野,而且有的放矢。并且在内容严格筛选,对于专业用不到的数学点坚决剔除,对于专业必须的数学点用深入浅出的形式呈现。

同时除了教材以外,还配套建设有教学资源库,包含有课件、习题库、电子教案、教学案例、学业评价。其中教学案例完全采用电子专业承载数学知识的形式,既作为具有电子技术应用特色的数学案例。

从课程的顶层设计开始,比之普通数学更加注重数学思想的培养。无论是简单的集合论思想到函数描述一个对象的思想,在教学中都有充分呈现。就联系生产实际而言,集合的思想可以用的电子产品归类生产上,也可以用到流水线组建优化上。而对于初等数学比较欠缺的离散思想,也花了大量篇幅来介绍。随机数论,古典概率,矩阵论,图论、树论等等这些都是有关非连续性的数学思想,对于理解电子专业的有关数字化的理论非常有帮助。

在课程目录体系构建中,主要注重两方面。一方面尽量保持数学体系框架,另一方面结合专业点突出数学点的内在逻辑性。这部分内容就不重复介绍了,下面在教材编撰与修改中介绍。

三、《电子专业数学》教材编撰与修改

在国示项目“电子技术应用”中配套开发的《电子专业数学》是跟我院双教中心一线数学教师合作进行,主要进行教材编制与开发,两位老师花了极大的精力和热情编撰此本教材,经过第一遍初审以后,我对教材的修改提出来以下建议:

1、全书所有章节未采用电子专业相关案例,未涉及电子方面的知识技能链接或案例分析。为了体现《电子专业数学》特色,建议增加“专业知识链接”、“电子专业类案例的数学分析”或者其他相关形式内容。

2、按照《电子专业数学内容需求报告》的要求,并切实贴合电子专业数学基础知识体系。在正态分布、对数及其函数、图论初步、树论初步未进行编制。建议增加这部分内容。相关范围请参照《电子专业数学内容需求报告》。

3、全书在极少量章节内容重复,比如第三章“算法”和第十三章“流程图”的内容具有相关性,建议合并为一章。第四章“随机与概率”和第五章“古典概型”内容一脉相承,建议合并为一章。

4、第六章“三角”内容较多,建议突出基本概念和重点内容。电子专业主要涉及到的是三角函数的概念理解,三角变换不做要求,建议精简“同角三角函数关系”、“诱导公式”部分内容。将三角函数的图像和性质编制的更简单和精炼,突出三角函数的周期性、图像、最值、平均值的概念。

5、“集合”这一章中,建议引入案例“生产组管理”和“元器件分类”,衔接电子专业。

6、“函数”一章中,建议增加阶跃函数模型、离散函数模型的例题,以符合电子专业要求,扩大学生数学视野。

目前两位老师正在紧张的修改初稿中,力争在这本教材中体现出我们的水平和特色。在此再一次对两位老师的辛勤表示感谢。

四、关于对《电子专业数学》教学的一些建议

《电子专业数学》课程经过接近一年的开发,现在已经出具规模,在教材即将成书之际,我对本课程的教学有一些思考,希望对今后的实践有所帮助。

课程在进行初期,教师一定要摸底学生数学情况。如果采用“行动导向教学法”进行,那么就一定要根据学生的底子情况来进行分组,形成互帮型学习小组,完成我们的工作学习任务。让基础较好的学生担任小组长,并给予适当奖励鼓励。只要是有进步的学生就可以担当学习小组长,轮流的小组长制度,能够照顾到基础相对薄弱的学生,并提升他们在数学以外的能力锻炼。

由于《电子专业数学》案例均是有较多电子应用技术专业知识和数学知识的结合,我们可以在授课上进行一些对比试验。让数学功底较好的专业教师和普通数学教师分别担任不同班级的教学任务,对学生的学习情况做全方位的监控与考核。当然这对老师的要求较高,也需要老师在集体备课时互相探讨。让两种类型的教师互补,比较两种教学效果,今后就可以择优授课。

当然在《电子专业数学》课程教学中还会出现各种各样的问题,还需要一线教师在教学环节中随时进行研讨和总结。相信在实践的过程中,对于本门课程的构建会更加完善,教学效果也会更好。希望本文能够抛砖引玉,为我国职业教育尽一份绵薄之力。

参考文献

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1.行为导向教学的主要方法

1.1 项目教学

项目教学是指在教师的指导下,由学生独立完成一个独立的项目。项目教学方式能够教会学生如何学习,着重培养学生独立学习的能力。学生需要独立完成信息收集、方案设计、项目实施以及项目评价等活动。学生通过项目的实施,全面了解和掌握整个过程以及每个环节中的基本要求和操作方式,促使学生在实践过程中掌握相关的基础理论和方法。比如,教师在进行《电工电子技术》教学时,应该指导学生做好以下几项工作:第一,项目的准备阶段。明确任务,查询资料。养成预习的习惯是提高自学能力的基础,教师每次在下达教学任务之前,需要提出预习目标,布置预习题和思考题,要求学生课外查询资料。上课时教师可以抽查提问,检查预习效果。特别是在上实训课之前学生应该做好预习工作,教师应该引导学生独立完成实训任务,促使学生逐渐意识到预习的重要性和必要性;第二,项目实施阶段。创设教学情景,促使学生能够自觉养成良好的学习习惯。教师的课堂教学应该精炼、仔细,突出教学的重点和难点,讲述解题方法、解题步骤和解题要点,要求学生积极思考,鼓励学生多动脑、多动手,独立完成每项学习任务。进行听课指导,妥善处理听课和记笔记二者之间的关系,以听课为主、记笔记为辅。积极思考,手脑并用,注意教师讲述的重点知识和难点知识,仔细听预习中不会的知识点,学习教师分析问题的方法;第三,项目评价和总结阶段。将自我评价、学生互评和教师评价等方式有机结合起来,充分利用学习效果评价单,督促自己的学习;第四,及时反馈和复习。掌握学习遗忘规律,正确指导学生,及时复习,巩固所学的知识,及时解决学习中遇到的难题,找出学习的重点和难点知识。比如,教师在讲授直流电路和交流电路分析的知识点时,可以要求学生课后做训练题,做到举一反三,通过反复练习,促使学生能够理解和消化基本原理和基本概念。反复训练也有助于加深学生对知识点的深入理解,提高学生的判断能力、分析能力和计算能力。

1.2 模拟仿真教学

模拟仿真教学是指在某种人造的环境里或者情景里学习某种职业所需的知识、能力以及技能。模拟仿真教学不仅提供了很多重复的机会和随时进行过程评价的机会,同时这种教学成本相对较低。在教学的过程中,教师可以利用Multisim电子电路仿真软件实施仿真教学。在讲授电工技术的知识点时,通过仿真软件向学生演示基尔霍夫定律、叠加定理以及戴维南定理等电路基本定理,进行分组实验。在讲述三相交流电流的知识点时,教师可以要求学生运用仿真软件进行三相负载星形连接与三角形连接的操作实验,在保证学生安全的情况下,促使学生能够深入地了解和认识三相四线制中线的作用、负载星形和三角形连接的特征。这种做法不仅节能环保,而且大大提高了教学效果。在讲授模拟电子与数字电子技术的知识点时,教师可以通过仿真软件进行电路设计,根据电子电路仿真软件进行实时监控,从不同层次展现电路功能,最终达到逐层深入的效果,这样有助于调动学生学习的积极性,有效地提高实训效果。

1.3 案例教学

案例教学是指根据案例进行分析,最终达到为以后职业做好准备的目的。在教学过程中,高职教师可以组织学生到实训基地进行模拟实践,比如进行汽车模拟实验,学生需要掌握喇叭的线路、电动车窗、鼓风机线路的连接以及故障检测方法和处理方法等,在实训的过程中,学生可以提出自己的疑问,发现问题,独立解决问题,学生能够识别简单的电路图,检测机器的故障,培养学生独立解决问题的能力,提高学生的专业技能和知识。

1.4 角色扮演

高职教师采取角色扮演的教学方法,促使学生能够亲身体验所扮演角色的内涵、心理,从而提高学生的社会交际能力和应变能力。进行角色扮演的目的是促使学生能够胜任以后的变化和要求。

1.5 头脑风暴法

头脑风暴法是指在教师的引导下学生就某话题自由发表意见,教师不对学生的回答的正确性进行任何评价的教学方法。

2.行动导向教学实施的注意事项

行动导向教学是科学的、先进的教学理念,这种教学理念与高职院校学生的认知规律。但是这不表示所有的课程都可以采用行动导向教学模式,也不是所有适合的课程都可以完全采用这种教学模式。应该具体问题具体分析,根据实际情况选择合适的教学模式。行动导向教学适用于实践性较强的基础课程或者专业课程。对于一些理论性较强的课程则不适合采用行动导向教学模式,这类课程一般采用多媒体教学方式。由于高职院校的学生的学习能力相对较差,且存在沟通能力差、学习主动性差以及阅读障碍等问题,因此,在教学过程中,教师应该掌握学生的实际学习情况,采取针对性措施。另外,行动导向教学模式对教师的专业素质要求较高,教师在上课前需要做好准备工作,精心备课,设计教学案例,并且能够妥善处理调试中出现的各种意外事故。而高职院校大部分青年教师实践经验不足,课堂教学掌控能力较差,因此,许多青年教师在教学的过程中存在指导管理不到位、学生理解困难等问题,从而教学效率和教学质量较差。因此,学校应该建立激励机制,支持和鼓励青年教师多多学习,不断提高自身的专业素质。

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关键词:研究性教学;案例式教学;兴趣;积极性

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0233-02

1998年,美国博耶研究型大学本科生教育委员会报告“重建本科教育:美国研究型大学发展蓝图”中提出:教学应与研究相结合,学生的学习应基于研究,建立以研究为基础的教学模式。2005年,国家教育部《关于进一步加强高等本科教学工作的若干意见》中明确提出:“要积极推动研究性教学,提高大学生的创新能力”。2010年教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”,其主要目标是培养一大批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才,促进工程教育改革和创新,全面提高我国工程教育人才培养质量[1]。在此背景下,必须对现有的课堂教学模式进行改革。本文主要探讨将研究性教学与案例教学相结合引入到针对独立课程《电力电子技术》中的初步尝试。

一、研究性教学和案例教学结合的可行性

所谓研究性教学是指以解决问题的方式组织教学过程。而案例教学是要求教师根据工程实际,加以分析汇总,改编加工成教学案例,通过多媒体等教学手段对生产现场的实际情况进行模拟再现,并组织学生分析和讨论相关问题,提出解决方案的一种教学方法。将两种教学方式结合起来,就是将工程实际转化为课程的课题、问题。引导学生在自主体验生产过程通过师生互动,对提出的问题通过提出解决方案、质疑方案、修改方案的方式解决问题,并在这一过程中,将相关的知识点深刻理解和熟练掌握。

二、教学的实施过程

本文主要探讨将研究性教学与案例教学相结合引入到《电力电子技术》中的初步尝试。《电力电子技术》课程是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业的基础课。课程的教学过程初步探索由确定项目任务、制定方案、课堂讨论、教学评价四个环节组成。项目在结合生产实际的基础上针对某个教学内容而设计的。下面以“单周期控制电机启动”项目为例。

1.确定项目任务。确定项目任务:设计单周期控制电机启动控制电路。项目中涉及到的课程知识包括:电力电子器件(IGBT)、调压电路及IGBT驱动电路。因此在学习本课程相关知识时,结合项目相关知识点提出问题:如在介绍电力电子器件IGBT时,可以提出如何IGBT判断的极性及好坏的问题,让学生带着问题学习,有利于提高学生的学习兴趣。并在进行项目之前,掌握相关的知识点。在进行项目过程中,温习前续课程的知识,如电工电子知识(识别常用元器件并能借助仪器仪表对这些元器件进行好坏判别、性能参数检测等),电机启动中串电阻启动知识。这样可以在学习电力电子技术的同时,将自动化的一些相关学科知识整合在一起。

2.制定方案。由学生自由组合组成5~6人的学习小组。这些学习小组在教师的引导下,通过网络、图书馆等资源查找资料,结合所学课本知识提出各自设计方案。设计方案包括电路图绘制、器件型号及参数的选择等。

学生设计方案及单周期控制部分电路图分别如如图1、图2所示。

?摇?摇3.课堂讨论。各学习小组提出设计方案后,组织课堂讨论,主要采用学生讨论为主,教师引导为辅的方法。可以讨论设计的具体问题,如讨论时对于开关器件选择的问题,有的同学采用晶闸管,有的同学选择IGBT,在指导的时候,应该让学生知道两种器件都可以实现单周期控制,但是晶闸管由于是半控型器件,在其关断过程中要给它增加辅助关断电路,因此控制电路较全控型器件IGBT来说更为复杂。也可对各小组的设计方案进行比较,让学生在讨论的过程中取长补短,改善设计方案。在此过程中提高了学生参与的主动性,激发了学生的学习兴趣。

4.教学评价。没有评价的教学活动是没有生命力的。教学评价分为学生设计方案陈述、教师总结、给出设计分数等三个环节。首先,学生自己讲解设计方案;其次,由教师指出设计中存在的问题和改进的方法;最后根据学生的设计方案及陈述给出适当的分数,以此来激励学生。在进行上述评价过程中,可以使学生总结设计中的经验和教训,找到理论学习的不足,促进学生更好地学习理论知识,更好地将理论与实践相结合;同时教师也可在学生的设计方案中查找教学中不足,在今后的教学中进行适当的调节和改进。

三、总结

通过项目教学法的初步探索,发现可以较好地激发学生的学习兴趣,增进对项目设计相关知识点的理解和掌握,而且可以将分散的知识点整合起来,建立对《电力电子技术》课程的总体认识。在以后的教学中,应该探索更多的项目与课程学习相结合,并且根据学生的实际水平,调整项目的难易程度。防止难度过大打击学生的学习信心,影响学生的学习兴趣。教师的指导要适时、有效,但要防止越俎代庖,影响学生自主学习的能力。

参考文献:

[1]吕宏丽,孙茂松.《电机与电力拖动基础》研究性课堂教学的初步探索[J].教育教学论坛,2013,(15).

[2]博耶研究型大学本科生教育委员会.重建本科生教育:美国研究型大学发展蓝图[J].教学参考资料,2000,(19).

[3]夏志华,彭咏龙.项目驱动式教学法在《电力电子技术》课程中的应用[J].职业时空,2009,(10).

[4]刘婉华,罗朝猛.聚焦研究性学习:从理论到实践[M].广州:中山大学出版社,2002.

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襄阳市2014年

退役士兵职业教育和技能培训开班

文/特约通讯员 邓志忠

近日,湖北省襄阳市隆重召开了2014年退役士兵职业教育和技能培训动员大会暨开班仪式。该市将有1064名退役士兵参加此次享受政府补助的免费培训。

作为退役士兵职业教育和技能培训定点机构,襄阳技师学院充分发挥自身优势,开设了中式烹饪、焊接技术、机械制造、电工电子、汽车驾驶与维修等多个定向培训班,采取理论学习与实习、实践相结合的教学方式,注重专业能力尤其是实际操作能力的培养,切实提高培训质量,做到了培训一人合格一人。同时,充分挖掘优质就业资源,力争让每一名受训退役士兵都能找到适合自己的工作岗位。

2014年,在传统实用的电工、焊工、车工、钳工、烹饪、计算机、汽车维修和驾驶等专业基础上,该市退役士兵职业教育和技能培训科目还增设了创业培训和网络远程教育等新型培训项目,退役士兵在完成规定培训学时后,经考核合格,将颁发国家承认的毕业证书和职业资格证书。

牡丹江技师学院:

国家高技能人才培训基地项目获省检验收

文/特约通讯员 刘 新

日前,黑龙江省人社厅张国忠处长、省财政厅王国庆处长及一行专家学者,到牡丹江技师学院检查验收国家高技能人才培训基地建设工作。经过深入各教学、实训场所的实际检查后,进入了听取汇报阶段。

为了迎接国家高技能人才培训基地建设省检工作,牡丹江技师学院专门设计了汇报展厅。展厅内展出了近两年来所取得的各种荣誉,各类奖牌、奖杯、奖证排列有序,各种备检盒装资料也整齐划一。在国家高技能人才培训基地建设中的校本教材、教学案例、图集图册等各类教学成果,也都摆在了醒目的位置上。在汇报阶段,杨常红副院长代表牡丹江技师学院向省检查验收工作组做了专题汇报。整个汇报过程从“构建完善的高技能人才培训体系”“校企合作提升培训能力”“提炼培训基地建设工作经验”等方面,以大量的写实过程性图片、图表,从纪实的角度展现了牡丹江技师学院在国家高技能人才培训基地建设中所做的工作及取得的成绩。随后,省厅验收检查组专家详细检查了牡丹江技师学院国家高技能人才培训基地的各种建设资料。经过专家组的闭门磋商及依据考核项目逐一核分汇总后,对牡丹江技师学院国家高技能人才培训基地建设工作给予了较高的评价。这一荣誉也必将激励牡丹江技师学院在国家高技能人才培训基地建设中更好地发挥培训功能,起到高技能人才培训基地的示范引领作用。

安徽马鞍山技师学院:

原创公益话剧荣获

省首届技工院校文艺展演二等奖

文/特约通讯员 曹 芳

日前,在安徽省人社厅主办的“安徽省首届技工院校文艺展演”决赛中,马鞍山技师学院学生自编、自导、自演的话剧《心泉》荣获二等奖。话剧是根据该院师生为身患白血病的同学汇聚大爱的真实事件改编,由11名学生演员、历时2个月排演而成,最终在全省13个地市15个节目的汇演决赛中脱颖而出,荣获二等奖。国家人社部教育培训中心副主任汪春慧、安徽省人社厅副巡视员潘亚群等领导亲临芜湖演艺中心现场观看展演。

本次艺术展演活动以“新一代产业工人之歌”为主题,旨在展现安徽省技工院校学生的职业素养、文艺水平和健康快乐、积极向上的精神风貌。展演共设置一等奖一名、二等奖两名、三等奖三名,由安徽省著名表演艺术家参与评选。

唐山劳动技师学院:

2014年承接社会化考试突破12万人次

文/特约通讯员 王俊亮

2013年,唐山劳动技师学院依托场地资源大、教职员工多、后勤保障强、周围环境好等有利条件,建成河北省首家标准化考试基地。