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關鍵詞:自主學習 學習能力 一體化教學
自主學習是個人終身發展的需要。職業學校的教學不僅要教會學生學習課本知識,更重要的是開發他們的自主學習能力。筆者在《電子技術基礎》課程教學中采用一體化教學,注重開發自主學習能力。現以“串聯型直流穩壓電源電路的制作、安裝與調試”任務為例,將整個授課過程各環節的教學內容和情景簡單記錄下來。本次課程均在電子實訓室上課,內容是電子產品中一個實用電源電路的制作、安裝與調試,要求根據給出的電路原理圖和PCB板圖制作電路板,識別、檢測元件,安裝電路并測量調試,所需學時共16節。
一、提出任務(40分鐘,1學時)
教師下發任務書,給20分鐘時間讓學生瀏覽,任務書包含電路原理圖、印刷電路板圖、課堂教學流程、知識要點及評價表,知識點用提問的方式引出并適當留空。教師首先說明該電路的實際用途,讓學生清楚它“有什么用”;然后介紹該電路的主要技術要求,知道它“怎樣用”。當學生明白它“有用”了,就能激發學習興趣,愿意自主去學習。
二、學生自學(120分鐘,3學時)
任務書提出的知識點較多,分別有電阻、電容、二極管、三極管和變壓器等元件的識別與檢測,印刷電路板的制作,電路板的安裝,穩壓電路的調試與測量等。這些知識點中,電阻、電容、二極管和三極管的識別檢測是已學過的知識;有的則是新知識,如變壓器的識別檢測、印刷電路板的制作和穩壓電路的調試與測量等。此環節活動有四個。第一,學生自覺進行自主學習,可以查閱教材或上網搜索獲取知識點。第二,學生可根據掌握知識的情況,自己確定應查找什么知識。也就是要清楚自己應“做什么”“怎么做”,真正做到自主學習。第三,學生可當場在操作實踐驗證,邊看邊學邊做,加深理解和記憶,并用簡明扼要的語言記錄在課堂練習本上。第四,在這段時間,教師要始終在學生中巡回、指導、檢查,督促指導學生自學,掌握學生的自學情況;遇到學生出現的小問題,教師可給予適當的指導或提示,保證所有的學生都在自學,并能獲取到全部或大部分的知識點。
【場景描述】電子實訓室靠黑板部分放置課桌椅,學生5人一組將課桌椅排成一個個方塊,每一組有一臺電腦。實訓室的另一邊是實訓臺,臺上有電子實驗實訓所需全套儀器儀表,實訓室一角用玻璃柜臺圍出一塊小空地,這是實訓室管理員放置、分發材料的地方。全體學生很快進入到專心的自學狀態,有的坐在課桌椅上看教材,有的上網搜索,間或在教材上作記錄,在課堂記錄本上抄寫;還有的學生坐到了實訓臺前,拿起儀器儀表比劃著,每個人都在緊張地學習。一體化教學模式將課堂的主動權放在了學生身上,教師則成為引導者,學生從被動學習轉變為自主學習。
三、分組討論(80分鐘,2學時)
學生將自主學習獲得的知識集中在小組內討論,為本組確定知識點和完成任務方案及方法。全體學生分為5組,每組6人,每組選1名學生擔任組長,組長負責組織本組的討論。各組在學生自學的基礎上,對各個知識點充分討論,對有不同意見的,可提出自己的理由和依據,最終得出結論,并將結論概括寫在大白紙上。小組討論要求全體學生都要參與,使每個學生都勇于表達自己的觀點并提出理論依據。組長和組員要互相幫助,使全組學生都弄懂弄清楚各個知識點。每位學生都必須在自學的基礎上參與討論,對已明白的知識點要能提出理由依據,而沒弄懂的地方則應大膽提出,敢于提問,所有學生共同思考,幫助解決問題。
【場景描述】在分組討論的環節中,整個討論場景激烈而緊張。各小組成員自動聚攏成一個圈,學生能自主表達自己學到的知識。各學生時而聆聽,時而發表意見,或拿出工具當場演示。教師則在一旁觀察,幫助控制討論進程,維持討論秩序,對討論陷入僵局的要出面引導,及時發現問題,及時解決。
通過討論,學生自學獲取的知識點得到進一步的鞏固和完善。已明白(知識點)的學生能“引經據典”,儼然一位“小老師”;未明白的則立即有多位“小老師”搶著教。
四、分組展示(80分鐘,2學時)
各組派代表上講臺匯報本組的自學討論結果,張貼任務實施方案,識別、檢測元件還可以用儀器、儀表邊說邊演示。展示要求文明禮貌(問好行禮)、聲音宏亮(要讓全體學生都能聽見)、儀態大方、語言簡明扼要。展示時,本小組成員仔細聽,對不能正確表達或有歧義的,可舉手并在獲得展示成員及老師同意后說明自己的觀點及理由。其他小組成員邊聽邊想,看是否與自己小組討論的結果相符;若有不同的地方,先做記錄,等到本小組展示時再指出,并闡述自己的觀點和理由。
五、任務實施(240分鐘,6學時)
依據總結得出的實施任務方案,學生各自動手完成任務。步驟如下:列出材料單,由各小組組長到實訓室管理員處領取所需材料,并分發到本組員手中;使用打印好的PCB板圖制作印刷電路板,利用課余時間腐蝕電路板,同時識別、檢測元件;清洗電路板,根據PCB板圖插裝、焊接安裝元件,要求按照電路板安裝工藝標準;電路調試測量。
各組組長根據列出的材料清單到材料柜取本組所需的各種元件和材料。很快學生就進入到“工作”狀態,學生不再懵懵懂懂自己在“做什么”,而是清楚地知道自己該“干什么”“怎么干”。學生急于要利用自己的學習成果“生產”產品,遇到問題或困難或自己找資料解決,或與小組成員幫助解決,實在無法解決的最后才請教教師。完成后各小組組長組織收集電路板及任務書,與小組成員總結評價,選出做得最好的電路板。分析理論數據,對比各成員的測量數據并選出最準確的,參與全班總結和評價。教師在實訓室巡回,解答學生提出的一些疑問,注意觀察和指導,避免出現安全事故。
六、總結評價(80分鐘,2學時)
各小組組長展示選出的電路板,將測量數據寫在大白紙上,粘貼展示并分析測量數據。師生共同分析電路,得出理論數據,與各小組測量數據對比,選出完成最好的一組。各同學比對自己制作的電路板和測量數據進行自我評價,完成評價表。
各小組長總結展示制作的電路板及測量數據,對電路測量的理論數據分析則僅有一些模糊的、不確定的想法。通過教師進一步的分析、講解,一些模糊的想法清晰、明白了,不確定的念頭得到證實,學生的表情從疑惑轉變為喜悅。評價是學生對自己學習的總結。
本堂課知識要點較多,采用了一體化教學模式,注重開發學生的自主學習能力。課堂開始點明學習內容的用途和意義,提高學生的學習興趣。在自主學習階段,教師通過任務書給每一位學生都布置具體任務。任務書中給的任務要簡單、明了、具體,激發學生自主學習的興趣。分組討論、展示則是探究學習和合作學習的舞臺,也是自主學習的成果展示。有了前面的學習,學生任務實施得心應手;總結評價更是將最后一層“面紗”撩開,使學生對知識點有更清晰的認識。從實施效果來看,學生感受到,通過這種一體化授課流程獲得知識更“容易”,上課更“有意思”。而且學生不僅收獲到知識,更重要的是學會了自主學習,學習能力得到提高。
關鍵詞:實訓項目;工作過程;教學方法;模擬情境
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)46-0224-02
專業技術應用能力培養是職業教育的首要目標,實踐教學是學生獲得專業技術應用能力的最佳途徑,建立正確、科學的實踐教學體系對高職工科類專業學生的能力培養具有舉足輕重的作用。《工程測量》是一門理論教學與實踐環節并重,以應用為主的專業基礎課,在教學中針對高職學生特點和人才培養目標,通過歸納工作過程中的典型工作任務實現了行動領域與學習領域的結合,并幫學生獲取直接工作經驗,以較好地解決職業教育中理論與實踐二元分離的問題。采用基于工作過程的模擬情境實踐教學法可以很好地克服當前實訓教學中存在的一些問題,通過合理設計、組織、實施、評價不但能啟發師生教學思路,而且在一定程度上解決了實訓與生產實踐之間的“時差”,以達到人才“零距離”上崗的培養目標。
一、當前《工程測量》實踐教學存在的主要問題
1.實訓教學項目不能貼合實際工作需要。由于測量儀器不斷更新所帶來的新測量方法在實際工作中已廣泛應用,一些實訓內容過于陳舊且脫離工作過程的實訓項目已面臨迫切的改革需要。如在高職工程測量實訓內容教學中仍有大量的測繪地形圖的內容,由于地形圖測量在在建筑類各專業實際工作中很少涉及,在實訓內容設計時可以刪減這些環節,騰出時間給予更多需要的貼近實際工作的實訓環節。
2.實驗實訓教學方法單一,難以調動大部分學生的學習興趣和參與積極性。傳統的實訓教學方法大都遵循:教師講解示范、學生練習、教師輔導,且測量實訓通常按小組方式組織,盡管有部分學生具有一定的興趣和參與積極性,項目任務的主角被這部分學生擔任,其他同學只擔當配角,久而久之使這部分學生的學習熱情和興趣散失,使實訓效果大打折扣。
3.測量實訓缺乏一定的情境。盡管情境教學模式被認為是非常好的實踐教學方式之一,由于測量實訓一般需在場外實施,一些高校由于缺乏必要的場地和儀器設備使得一些項目的模擬情境實訓較難開展,不能達到理想的實訓效果。
4.測量實訓教學有時忽視了高職學生的特點。由于高職學生中有一大部分已經在中職教育中接觸了測量學的理論和基礎實訓,具備了一定的基礎,而一些學生是高中畢業后升入高職學習,并沒接觸過測量的理論和實踐。在設計實訓內容時有時會忽視了這種情況,導致由于學生基礎不同傷害一些同學的積極性。
5.實訓考核難以客觀準確地評定學生的實習成績。通常只通過小組提交的實習報告以及實習中的表現來評價學生的實習成績。更多的突出的是小組為整體的成績,對具體項目中個人承擔的任務以及針對個人的考評缺乏科學的評價體系。
二、基于工作過程組織《工程測量》實訓教學項目
實訓教學小組通過企業調查走訪、畢業生跟蹤調查、項目實施效果調研等方式,重新設計了基于工作過程的課程實訓環節和教學方法。如表1所示。
三、多樣化的教學方法綜合運用提高實訓教學質量
1.結合課程特征采取演示、輔導、啟發的DCE教學。對初次接觸測量儀器的同學,需要教師進行演示教學,如水準儀、光學經緯儀、全站儀、GPS等儀器的認識與使用,教師演示操作方法、注意事項、講解實訓目的等,學生通過“跟師學徒”的學習學會操作;在學習過程中根據高職學生特點分組實施,合理搭配實訓小組成員,由已有一定測量基礎的同學擔任輔導同組其他學生的任務,同時實行小組考核的成員連坐制,迫使優生必須輔導差生,教師再根據實際情況加以輔導;教師組織小組開展討論,按小組和個人分別寫出實訓總結。這種教學方法適用于一些核心基礎技能學習階段的實訓項目,以課間實驗項目為主,如表1部分實訓項目采用這種教學方法,取得了較好的效果。
2.結合工作過程采用MPDC項目驅動教學法。MPDC即任務、計劃、實施、檢查,由于測量理論教學中已闡述了解決項目任務的原理和方法,實踐教學時可以根據實踐場地情況合理創設情境教學的任務環境。這種教學方法適用與一些綜合實訓項目的實施,如表1;由教師提出工作任務,由小組學生擬訂計劃、編制工作目標、工作方案;教師審核實施方案并引導學生按計劃實施,學生運用實訓室已有的測量儀器設備完成外業的測量任務和內業的測繪計算工作;最后,采取自檢、互檢和專檢(指教師檢查)的方式實時檢查完成情況。
3.基于工作過程的模擬情景教學法。在近似真實的情境中,使學生在教師的指引下模擬完成一項完整任務,多適用于比較具體的建筑工程測量的任務。如在一塊假設準備開挖的建設場地周圍布設平面和高程控制,根據工程可能的實際需要和測量規范合理設置待求控制點的位置,通過讓學生自己動手打樁并設置標記(防止開挖后水準點破壞的恢復)、成果整理,要求有誤差平差,在設置后續任務時可用前期測算得的控制點數據為基礎開展建筑物定位和地坪標高測設,將實訓場地情境和建筑工程施工的工作過程科學地融合。
四、建立相對科學的實訓考核評價體系
為滿足實訓教學要求和更好地激發學生的學習興趣和操作積極性,構建相對科學的實訓評價體系是一項必要條件。以往只通過實習中學生的表現和實習報告來評價成績的方式看似合理實則缺乏操作的具體性。我們設計了多個方面因素綜合評價的考核體系,根據經驗對每個方面賦與一定的評價比重(如表2),并設置各因素的滿分值均為1。如某學生導線測量實習中,各因素表現為實訓
效果和精度0.7、出勤和學習態度0.8、儀器操作情況0.8、團隊協作0.6、計劃方案0.6、實習報告0.7,則該生本項成績為:100×(0.7×0.25+0.8×0.25+0.8×0.2+0.6×0.1+0.6×0.1+0.70.1)=72,按五級評定為“中等”。
通過設置基于工作過程的課程實訓教學項目,使課程教學與實際工作過程或模擬情境的工作場景相銜接,以達到人才“零距離”上崗的培養目標,切實實施“做中學,學中做”的教學意境。根據實訓項目和學生對象的具體情況,合理選擇教學方法,通過構建相對科學的實訓成績評價模式,激發了學生參與熱情和提高其動手能力,使學生在實踐中默會地掌握了課程規定的職業技能、提高運用專業知識能力。用人單位也可用考核評價體系正確評價學生的職業素質能力,為用人單位選擇人才提供一定的依據,同樣學生也可正確認識自身的職業能力,選擇適合自己的工作崗位。總之,基于工作過程的實訓教學模式從根本上提高了我院高職建筑工程測量課程實訓教學的效果,促進了學生職業能力的完善和發展,一些做法在一定程度上有推廣應用的價值。
參考文獻:
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一、利用好機械設備,實訓教學工作化
利用設備,提供幾個車外圓的制作方法,有些是錯誤的,供學生判斷。實施分層教學,對某些學習能力強的學生,教師作個別指導,讓學生經歷整個車外圓的制作過程,就像在工廠中的工作過程一樣,只是工作的地點不同。這樣可以增強其工作體驗,就把實訓中那些復雜冗長的文字敘述、規定和要求等自然地融入訓練中,便于學生理解和掌握,讓他們提前感悟將來工作崗位的氛圍,從而激發其學習興趣,提高了教學效益,同時也保證了教學設備處于安全狀態。
二、任務驅動教學法在“車外圓”教學中的實施過程
根據學生人數分組是有效實施任務驅動法教學的手段。為了讓不同層次、不同特質的學生能取長補短,搭配合理,相互促進,因此組員的分組原則是“組間同質、組內異質,優勢互補”。采用任務驅動教學法,不僅能讓學生在“車外圓”的制作過程中獨立思考如何消除產生空行程的因素,弄清拖板刻度與工件直徑大小的關系、工件的安裝與調試、操作規程與要求等,而且能在工作中學會糾正錯誤,排除故障,總結經驗教訓,同時在完成任務的過程中學會合作、學會交流,從而能充分激發他們的思維能力,形成良好的學習氛圍。因此實施任務驅動教學法的最終目標是為了提升學生的綜合能力。
1.確定任務
筆者針對大部分學生動手能力較強,而且基礎較好的情況,專門設計了任務書(見表1)。
表1 項目任務書
任務名稱 車外圓
任務目的 1.掌握車外圓的方法。
2.能精確控制外圓直徑尺寸范圍。
分組任務 第一組:診斷絲杠與螺母產生空行程的原因;示范與尋找拖板刻度與工件直徑大小的關系;安裝與調試工件,并給第二組做示范。
第二組:思考和檢查第一組的工作過程中有沒有出現錯誤的地方,指出來予以改正,并自己重新做一次,同時給第三組做示范。
第三組:比較第一組與第二組操作方法的異同,指出其原因及改正方法,自己按正確的方法給這兩組同學做示范,做一個合格的車外圓,同時指導不會做的同學。
教學資源 任務1:怎樣消除絲杠與螺母之間的間隙,因此會產生空行程(即刻度盤轉動,而刀架并未移動)?如果工件直徑減小0.8mm,那么中拖板刻度()時針旋轉()格?
任務2:安裝調試車刀、刀架等工件,調整機床,用千分尺測量原始工件,算出加工余量。
任務3:按步驟和要求完成一個“車外圓”。
任務4:對完成的“車外圓”進行質量分析。
教學資源 車工實訓教材;C6132A機床、刀、鋼卷尺、45號鋼。
教學評價 1.小組自評:各組點評本組任務的成功之處和需要改進的地方。
2.小組互評:各組的代表,對其他組的成果進行評論,指出別組的優點和值得借鑒的地方。同時指出存在的不足和需要改進的地方。
教師把任務書發給學生,引導他們認真閱讀任務書內容后,先確定方案,再組內分工,最后才動手操作實施。
2.實施過程
(1)任務1:怎樣消除絲杠與螺母之間的間隙,因此會產生空行程(即刻度盤轉動,而刀架并未移動)?
使用時必須慢慢地把刻度盤轉到所需要的位置。若不慎多轉過幾格,不能簡單地退回幾格,必須向相反方向退回全部空行程,再轉到所需位置。
如果工件直徑減小0.8mm,那么中拖板刻度()時針旋轉()格?(答案略)
(2)任務2:安裝調試車刀、刀架等工件,選擇車刀,調整機床,用千分尺測量原始工件,算出加工余量。
將工件安裝在卡盤上做旋轉運動,車刀安裝在刀架上,使之接觸工件并作相對縱向進給運動,便可車出外圓。之后調整機床(調整機床主要包括調整主軸轉速和車刀的進給量),用千分尺測量原始工件,得到初始直徑D1,再把D1和所求的D2相減,得到要車去的加工余量d(d=D1―D2)。
(3)任務3:按步驟和要求完成一個“車外圓”,并對過程做分析。車削外圓是車削加工中最基本的操作。成一個“車外圓”的步驟是:開機、對刀、粗刀、測量、精車、停機、檢驗錯誤等。為了完成實訓任務,同學們學習的熱情很高,個個躍躍欲試,小心翼翼進刀、退刀、試切、測量,不時檢查具設備和工件,做好記錄,分析結果。
具體做法是:首先學生互相做示范,老師引導學生仔細觀察動作要領。重點內容邊做邊給學生講解,再互相模仿,老師在旁邊指導,特別強調安全要求及其他注意事項。其次,在學生中采取如下方法實訓:
①輪流操作法。如在車外圓時,先把學生分成2人一個小組,一個上機床操作,一個同學在旁邊看,并對照自己的操作和別人有什么不同,一段時間后老師做出評價、指導,再換其他同學操作。
②分步實訓法。如在車工件的外圓時,根據實訓內容,把實訓過程分為2~3步,每步一個要求,教師巡回指導。做完一步,教師評價指導后,提高精度要求,再進行第二步訓練,教師檢查后,繼續提高精度要求,再進行第三步訓練。這樣循序漸進,一步一個腳印,便于提高學生的學習效率。
③個別指導與集體講評法。如在練習外圓加工時,當學生遇到難題可舉手詢問,教師巡回個別指導,然后統一講評,再讓學生練習。
④交換工位、學生自評糾錯法。如在車外圓中,學生個人操作完成后,兩兩交換工位,檢查其精確度要求是否在規定范圍內,如果不在,分析原因并將錯誤糾正過來,鍛煉學生的自查能力。
同學們在整個過程都盡了最大努力來完成任務,培養他們思考問題的能力、交流溝通能力和團結合作精神,提高了教學效益。
(4)任務4:對完成的“車外圓”進行質量分析。①尺寸不正確:原因是車削時粗心大意,看錯尺寸;刻度盤計算錯誤或操作失誤;測量時不仔細,不準確。
②表面粗糙度不符合要求:原因是車刀刃磨角度不對;刀具安裝不正確或刀具磨損,以及切削用量選擇不當;車床各部分間隙過大。
③外徑有錐度:原因是吃刀深度過大,刀具磨損;刀具或拖板松動;用小拖板車削時轉盤下基準線未對準“0”線;兩頂尖車削時床尾“0”線不在軸心線上;精車時加工余量不足。
(5)任務流程圖(教學流程)如下:
第一,精講。主要內容:講解并回憶本節相關的實訓理論要求、依據,以及實訓目的、要達到的目標。
第二,示范。主要內容:給學生做示范,讓學生仔細觀察動作要領;重點內容邊做邊給學生講解;讓學生模仿,并在旁邊指導;安全要求及其他注意事項。
第三,訓練。主要內容是:在教師的指導下,學生動手操作,訓練技能。一是輪流操作法。如在車外圓時,先把學生分成2人一個小組,一個上機床操作,一個同學在旁邊看,并對照自己的操作和別人有什么不同,一段時間后老師做出評價、指導,再換其他同學操作。二是分步實訓法。如在車工件的外圓時,根據實訓內容,把實訓過程分為2~3步,每步一個要求,教師巡回指導。做完一步,教師評價指導后,提高精度要求,再進行第二步訓練,教師檢查后,繼續提高精度要求,再進行第三步訓練。這樣循序漸進,一步一個腳印,便于提高學生的學習效率。三是個別指導與集體講評法。如在練習外圓加工時,當學生遇到難題可舉手詢問,教師巡回個別指導,然后統一講評,再讓學生練習。四是換工位、學生自評糾錯法。如在車外圓中,學生個人操作完成后,兩兩交換工位,檢查其精確度要求是否在規定范圍內,如果不在,分析原因并將錯誤糾正過來,鍛煉學生的自查能力。
第四,小結。主要內容:對學生的訓練情況做出評價,肯定成績,指出不足;總結本節實訓的要點和關鍵;部署課外訓練。
學生在操作過程中不斷地獲得成就感,互相促進,形成良性循環,求知欲望得到了極大滿足,從中培養了勇于探索、開拓進取的精神,他們的自學能力和解決問題的能力也得到了提高。
三、任務驅動教學法在“車外圓”教學中的教學評價與教學效果分析
1.教學評價
為了鼓勵學生在實訓后形成善于總結的良好習慣,老師要求各組在任務結束后展示操作流程圖、操作心得和操作技巧,各組長互相點評,重點指出自己的成功之處及需要改進的地方。而教師的評價側重在實訓過程,而非結果。為此在實訓過程中引入一種類似“智力競賽”的競賽激勵法,目的是鼓勵大家既互相合作又有競爭,激發學習興趣,活躍課堂氣氛,提高教學效益。結果證明,這樣的方法完全達到預期的教學目的。教學評價見表2。
2.教學效果分析
為了評價任務驅動教學法與傳統教學法對中等職業學校學生學習效果的影響,筆者分別在同一年級兩個平行班機電(091)班和機電(092)班的實訓中采用兩種教學法教授同一內容“車外圓”,對教學效果作如下對比分析(見表3和表4)。
實踐證明:以學生為主體、教師為主導的教學理念在任務驅動教學中能得到很好的體現和落實,學生動手操作的機會增多了,學習態度和課堂紀律大大改善了,學習成績明提高。在具體的教學中,教師先把學習的重點和難點以任務的方式下達到各小組,在教師的引導下,學生圍繞一個共同的任務展開活動,以問題驅動教學,通過自主探究、互動協作和動手操作等方式,把教師下達的任務逐項完成,在不經意之中解決了教學的重點和難點,學生的工作責任心、自信心、學習自覺性和積極性等都得到了提高。
四、任務驅動教學法的實踐體會
【論文摘要】近年來,高等職業教育蓬勃發展,以素質為基礎,以能力為本,面向就業崗位培養高素質人才已成為社會共識。《工程測量》課程作為土木工程專業的一門重要的專業課,如何使工程測量這門課程的教學適應企業的需要,值得探討。
近年來,測量新技術尤其是3S技術的發展,對工程測量課程的教學改革提出了新的要求;傳統的教學內容、教學方法和考核方式受到挑戰,優化教學內容、探索新的教學方法、建立科學合理的考核方式,從傳統性教學向應用性教學轉化,培養學生的學習能力,操作能力和適應發展能力,以適應社會的需要。工程測量作為高等職業學校土木工程類專業的專業課程,課程地位非常重要,但內容龐雜,要很好地掌握該課程十分不易。因此,在測繪新儀器、新理論、新技術、新方法迅猛發展情況下,探索工程測量教學改革是迫切需要的。
一、工程測量教學內容的改革
從現有的教材來看,大多數教材的內容落后于生產現場的需要,這就需要我們老師在教學中,選用合理的教材,根據現場的需要對教材內容進行適當的補充。對普通測量技術進行適當的刪減,增加相應的應用測量技術和現代測量技術的相關內容。比如可以增加計算器編程、全站儀在施工放樣中的應用、GPS在施工中的應用等。現在大多數的工程測量教材在應用技術章節講的過于簡單,這在教學中要講到各個方面的難度是比較大的;可以優化教學內容,普通測量技術作為土木工程專業通用,應用測量技術作為土木工程專業根據不同的方向進行選用,現代測量技術作為學生熟悉測繪新技術及其應用。
二、工程測量教學方法的改革
(一)工程測量課堂教學方法的改革
課堂教學和課間實習相結合是工程測量教學的主要形式。傳統的灌輸式教學方法不能激發學生的主動性和積極性,在工程測量教學過程中,通過自己在工程實際中遇到的問題,從引導的角度講授知識,讓學生積極參與到課堂教學中。在講授中要留出適宜的空間,讓學生獨立思考。教學手段不能一味的以板書為主,要適當的引進現代教學手段,制作多媒體課件,充分利用投影、錄像、多媒體電腦等現代化教學手段,來改善課堂環境;學生對所講的知識理解是抽象的,為了吸引學生的注意力,在課件中可以引入一些相關的工程實例。
現在測量儀器品種甚多,發展迅猛,使得現在的教學設備陳舊和老化嚴重,落后于生產;而且現在大多數院校的經費緊張,沒有多余的資金購買各種品牌的測量儀器、新儀器和設備,但是現在教學又需要,在這種供需矛盾的情況下,可以從網上和儀器廠家收集相關的新儀器的圖片和介紹,使學生對新儀器有一定的認識。
為了拓寬學生的知識面,引導學生自主學習,教師可以把相關的教學資料在校園網上,向學生介紹一些相關的測量論壇和測量網站,通過互聯網讓學生了解測量的發展動態。
(二)工程測量實踐教學環節的改革
工程測量實訓是工程測量教學中重要的教學環節;實訓環節是學生對所學知識的綜合應用,以及掌握測量儀器操作技能和測量作業方法的主要途徑。但是現在測量實訓教學還存在許多不足之處,主要表現在設計的實訓項目還沒有完全和工程建設相結合;實訓項目偏少,測量儀器陳舊,未能完全把工程建設中的現代測量新技術、新方法和新儀器運用近來;隨著高職的擴招,現在的實訓設備量偏少,很難滿足學生的需要,在改革中,需加大實訓設備的投入和實訓設備的使用效率。積極引導學生利用課余時間進行實訓項目的訓練。
三、工程測量考核方式的改革
工程測量這門課程有很強的特點,主要表現在理論和實踐結合非常緊密;采用傳統的試卷考核方式難以反應學生的實際操作能力,而且考核內容過于依賴教材內容,導致學生只注意對理論知識的掌握,忽略實際操作能力的訓練。因此有必要對考核方式進行改革。
(一)工程測量課堂考核的改革
考試只是一種手段,而最重要的是學生如何應用所學的知識解決實際問題。以往的考試多采用試卷進行,出一些填空、選擇、判斷、簡答、計算等題目進行考核。這種考核方式注重書本知識,不能很好的考核學生運用知識和綜合能力的培養。有些學生只要死記硬背就可以考出好成績,但是運用知識的能力很差。為了改變這種現象,需要采取試卷考試與能力考核相結合的方式。把理論考試、儀器操作能力進行綜合考核。
(二)工程測量綜合實踐考核的改革
工程測量綜合實踐協同作戰特點突出,這對培養團隊精神有著重要的意義。在進行綜合實踐時,更應該注重對過程的考核,綜合實踐一般是以小組為單位進行,在實踐的每個階段,以實習小組為單位進行總結,由小組長對每個成員給出評價。實習結束后,以此作為考核的重要依據。在實習中,根據實習任務的完成情況、儀器的熟練程度、實習期間的表現對學生做出綜合的考核。
四、師資隊伍建設的改革
從事工程測量教學的青年教師大多數是從校門進校門,缺乏必要的工程實踐經驗,很難掌握施工單位對新技術、新方法、新儀器的需要程度。有必要定期派一定數量的教師去施工單位進修,以不斷進行知識的更新、優化知識結構,來提高自身的水平;教師應堅持產、學研相結合,教師除了教學工作以外,還要參加一定的科研活動,承擔一定的工程任務,以提高教師的專業水平和解決問題的能力。
五、結語
工程測量課程作為土木工程專業的一門重要專業課程,工程測量教學改革,非常重要,十分迫切。本文從現價段工程測量教學中存在的一些弊端進行了探討,對工程測量的教學內容、教學方法、考核方式和師資隊伍的建設提出了一定的措施和方法。
參考文獻
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關鍵詞:項目教學法;中職教育;電子測量儀表與應用
職業學校是培養高素質專門技術人才的基地,肩負著向特定的行業和崗位培養合格的操作技能型人才的使命。現代科學技術的迅速發展,促使社會體系、經濟體系和教育體系不斷地變化,社會對高素質技術人才的需要也在變化,現代社會要求人的能力有三個方面:專業能力、社會能力和方法能力。社會能力與方法能力是學生適應社會的能力,要培養學生這種能力,教師就應改變傳統教學方法,以適應培養學生增強社會能力與方法能力的要求。
一、改變傳統教育模式實現職業教學上的創新
我國傳統職業教育模式的教學目標是向學生傳授系統的文化基礎知識和專業基礎知識,以知識為本位,強調學科知識的科學性與系統性,教學上注重新舊知識之間的聯系,重視識記,但忽略了對學生能力和創造性的培養。這與當今社會強調實用技能,強調知識創新等素質教育要求不相符,難以適應社會的發展需要,因而對傳統教育模式進行改革迫在眉睫。
項目教學法是從德國引進的一種全新的教學方法,重點強調對人的關鍵能力的培養。項目教學法注重培養學生的分析能力、團結協作能力、綜合概括能力和動手能力,極大地拓展了學生思考問題的深度、廣度,讓學生較早地接觸到工作中遇到的問題,并運用已有的知識解決它,對技校學生來說很有針對性。目前,項目教學法已逐漸取代傳統教學中視理論為基礎的教學模式,成為職業學校多數教師探索追求的新領域。
二、項目教學法在電子測量儀器與應用課程中的實際應用
電子測量儀器與應用作為一門電子專業的基本技能課,要求學生掌握電子儀器儀表基本理論,掌握電子儀器儀表的正確使用方法,掌握電路測量的基本技能和相關技術。課程強調理論與實踐掌握相結合,實踐性強,很適合采用項目教學法進行教學。
由于諸多原因,目前中職業學校學生普遍認為電子測量儀器與應用課的理論知識較抽象,電路原理難懂。對教材中各種單元電路在實際中有何用途,如何應用所學的知識解決生產和生活的一些問題,學生更是感到茫然,往往產生想學又怕學的矛盾心理。針對這種現狀,教學中,教師應想方設法激發學生的學習興趣,改變教學方法,處理好理論教學與實踐教學的關系,盡可能少講深奧的電路理論,多講實用儀器的應用,多給學生提供動手機會。
項目設置及任務分解表
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1.確定項目任務
項目教學法的課前準備工作是教學法中的一個重要環節,讓學生分組查、找相關資料,確定項目的目標和任務,充分發揮他們的智力。這樣學生成了教學中的主角,而教師則轉換為教學的引導者。
(1)項目教學設計原則。由傳統以教師為中心的教學變為以學生為中心的教學;由以課本為中心轉變為以“項目”為中心;由以課堂為中心轉變為以情景為中心。
(2)項目的選取標準。該項目可用于學習特定的教學內容,具有一定的實用價值;與企業實際生產過程或現實商業活動有直接的關系;學生有獨立進行計劃工作的機會,可以自行組織、安排學習行為;有明確而具體的成果展示;學習結束時,師生共同評價項目工作成果以及工作學習的方法。
考慮到萬用表和雙蹤示波器是電工電子的常用常見儀器,學生必須掌握其用法,因此,在電子測量儀表與應用項目內容的選取中,選擇這兩個項目作為教學重點。為了更好地學習電子線路專業課,又選了元器件的識別和信號源兩個項目。
2.制定計劃
完成實用性項目的過程,學生更能認識到這門課程的作用,加深對這門課程應用前景的了解。根據電子測量儀表與應用課程的特點和學生認知規律,教師應由簡到難設計出項目,每個項目再分解成具體的任務鏈。學生通過學習這些項目,不斷練習電子測量儀表儀器的基本操作,激發學生的學習興趣。
3.實施計劃
將電子測量儀表與應用課程的教學分成若干項目,再將每個項目分成多個任務,這樣很容易分解重點和難點,便于學生學習掌握知識與技能。在教學過程中,要鼓勵學生克服思維定式,大膽猜想、判斷,形成創新能力。
(1)上好緒論課,作好準備。在初學習時,要讓學生知道學習方法,實訓報告最終要讓學生自己完成。在開學初,安排幾節緒論課,說明本課程的教學內容,讓學生了解大致的學習任務,知道重點項目是萬用表和雙蹤示波器。
(2)先認識,再動手,后理論。學習第一個項目時,在實訓室中,讓每個小組領一個萬用表。先讓學生認識萬用表,知曉面板上各部分的作用,再進行簡單的應用,激發學生的學習興趣。然后,課堂上進行相關理論的學習。教師可再演示萬用表的操作過程,結合理論講解,然后找幾名學生現場演示,教師及時指出學生操作中遇到的各種問題。同時設計幾個問題,讓學生邊思考邊現場解決。在實訓時,教師應巡回指導,及時發現和解決學生遇到的問題,對典型問題或錯誤,要向全體學生進行講解。
4.檢查評估
當某一項目任務完成后,一定要及時對學生的學習情況進行總結和評價。一般情況下可分三級來考核,第一級可由教師對小組項目情況評定,第二級是由小組成員根據各組員對小組的貢獻情況互評,第三級由學生本人進行自評,綜合三級評定來確定每一個成員的成績。讓學生及時寫出實訓報告和實訓體會,引導學生對所做所學的內容進行歸納總結,找出不足。
總之,學生完成這些項目后,基本掌握了常用測量儀表的原理和使用,為后續學習電子技術等專業技能課,也為今后在工作中繼續學習打下基礎。
參考文獻:
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關鍵詞:高職院校;建筑構造;實訓方案
“建筑構造”是一門專業基礎課,學習此課程旨在了解建筑各組成部分的構造原理,掌握其構造方法,具有識讀和繪制施工圖的理論基礎。對于高職院校的學生而言,傳統的“填鴨式”“重理論,輕實踐”的教學模式使大部分學生產生厭學、消極的學習態度。適當地引入實訓,可以使學生形成主動參與、自主協作、探索創新的學習模式,從而培養學生發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力。
一、實訓方案的提出
在教學過程中,我們采取“教、學、做”三合一的方法,適當縮小理論授課學時,(由原來的54個學時減為42個學時),結合理論授課安排必要的隨堂實訓(12個學時),以及課后安排兩周的實訓周。具體內容如下:
1.隨堂實訓
[序號\&實訓模塊\&實訓內容\&學時\&1\&參觀建筑\&了解建筑的基本組成部分,增加感性認識\&2\&2\&墻體大作業\&根據要求繪制墻身詳圖\&2\&3\&屋面大作業\&根據要求繪制屋頂平面圖\&2\&4\&參觀樓梯\&了解樓梯的類型、作用及位置\&2\&5\&樓梯大作業\&根據條件繪制樓梯詳圖\&4\&]
2.實訓周安排(兩周共計60學時)
實訓時,將學生分成4個小組,每個小組布置不同的任務,要求分組先量測校園內1號教學主樓各部位的尺寸。第一組完成建筑總平面的測繪和全部平面圖繪制,第二組完成建筑立面和剖面的測繪及立面圖繪和一個剖面圖的繪制,第三組完成墻身大樣圖的測繪和繪制,第四組完成樓梯的測繪和繪制。
[序號\&實訓模塊\&實訓內容\&學時\&1\&任務書下達\&教師布置任務,講解相關內容\&4\&學生分組,明確分工,準備相關資料\&2\&2\&建筑物測繪\&教師講解測繪方法及注意事項\&2\&學生測繪、記錄數據\&22\&3\&建筑施工圖的繪制\&教師講解繪圖要求及注意事項\&2\&學生繪圖\&20\&4\&測評\&學生自評\&2\&小組互評\&2\&教師點評\&4\&]
總之,實訓任務由兩部分來完成。第一部分進行測繪實訓,目的是掌握施工圖的圖示方法和圖示內容;第二部分為根據建筑構造和施工圖的知識,繪制施工圖。
二、方案實訓過程
以我院1號教學主樓為學生的實訓任務。
1.組織學生參觀教學主樓
在隨堂實訓時,組織學生參觀教學主樓,從外觀到每個樓層的布局,再到一個教室的組成、具體布置,全面觀看。參觀過程中教師介紹這棟建筑物的各部分組成、功能、作用、構造、使用的材料以及國家對住宅設計的一些基本要求(民用建筑設計通則)等。在此過程中,學生可以積極提問,也可互相討論,教師做解答,形成一種和諧輕松的學習氣氛。
2.實訓環節設計
在為期兩周的課后安排實訓中,將實訓環節設計分為五部分。
環節一:提出實訓要求,明確實訓目的。
將學生分成四個小組,明確各個小組的任務。雖然每個小組的任務不同,但實訓都是通過兩個部分完成的,第一部分是測繪實訓,目的是掌握施工圖的圖示方法和圖示內容;第二部分為根據建筑構造和施工圖的知識,繪制施工圖。
環節二:互相討論分析任務,總結完成任務所面臨的問題。
在給出任務后,教師應與學生共同討論分析任務,總結完成任務所面臨的問題。比如:在測繪“建筑總平面圖”任務中,學生要知道建筑總平面圖是怎樣形成的,要繪制建筑總平面圖需要測量哪些數據,應該如何利用建筑總平面圖上的內容去完成一些實際工作等。這些問題的提出,可以引導學生結合已經學過的知識,尋找解決問題的方法和思路。
環節三:在幫助學生解決問題的過程中,教師引導學生形成解決問題的正確思路。
針對發現的問題,教師不要急于回答,而是不斷引導學生提出解決問題的方法,形成解決問題的正確思路和計劃。例如:在“繪制建筑平面圖”任務中,當學生提出問題“建筑底層平面圖是怎樣形成的”,教師可結合“建筑制圖”課程的相關知識講解,用現有的底層平面圖紙以及現場的實際情況來引導學生,學生就會自行總結底層平面圖里應包含的內容。
環節四:學生互相協作、共同探索完成實訓人物,展示任務完成的成果。
這一環節是學生自主學習、探索問題、組合協作完成任務的過程。此環節,教師可根據每一組的實際情況,及時給予鼓勵和肯定,不斷引導學生通過合作、討論、交流等方式,互幫互學,共同完成任務。
環節五:成果評價,先進行小組評價,然后小組之間互評,最后教師對成果進行總評,對知識點進行梳理。
每一個任務在完成后,教師要及時根據事先設計好的評價體系對學生完成的任務做出反饋和評定,幫助學生找出他們在完成任務時存在的問題和改進方法,不斷發現學生的閃光點并及時給予評價指點。與此同時,要對在完成任務過程中所使用的知識點進行系統梳理,使學生獲得相對完整、扎實的專業應用知識。通過這一環節,可以有效地調動學生自主學習的興趣,不斷增強學生的自信心,從而為以后的學習完成奠定良好的基礎。
三、方案實訓的目的
實訓以任務為載體,學生必須實實在在參與到任務的完成里面來,從信息的收集、任務的實施到最終的評價都由學生自己負責,教師只是引導者。學生在每個階段完成的過程中,必須團結協作,共同完成學習,能夠逐步提高學生的學習興趣與參與成就感。在實際操作過程中,學生能夠把理論與實踐很好地結合,既熟悉相關的建筑制圖規范,提高繪圖能力和識圖能力,又加深對建筑構造一般知識的理解,增強感性認識。
高職院校的培養目標就是提高學生的綜合職業能力,促進學生可持續全面發展,在課程實訓中應以學生為中心,讓學生通過開放式的認識、思維和工作方式,在自我控制和合作式的學習環境中,完成工作任務。教師作為學生學習過程的組織者和專業對話伙伴,引導學生不斷地進行反思、完善、提高,逐步提升學生處理實際工程問題的能力。學生在基于完整工作過程的實施中,通過自主學習,提高了觀察思考的能力,拓寬了學生的職業視野;在與小組協作的過程中,促使學生樹立嚴格的紀律觀念和良好的職業道德,鍛煉了團隊合作和人際溝通能力,為工作后與客戶建立良好、持久的關系奠定了基礎。
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1.合理安排學時
根據項目化教學的特點,為了更好地組織課堂教學,項目化教學采用了四節連排的方法,并且把實訓室作為課堂來組織教學。以前“電子技術”課程教學主要考慮課堂教學和實驗教學的學時數,按照章節分配學時。而項目化教學是以學習情境為獨立授課單元,既要考慮理論知識的學時,又要考慮完成任務載體的學時。例如,學習情境一是二極管整流穩壓電源的組裝與調試,安排課堂教學時,首先由教師用1學時講解半導體的基本知識,PN結及其單向導電性,二極管的基本結構等。然后,再用1學時由教師指導學生講授萬用表的使用方法,完成二極管的識別與檢測,并由學生填寫表格記錄數據。
2.改進教學方法
在完成學習情境一的教學任務中,教師首先講解二極管橋式整流電路的工作原理,整流電路的種類、結構特點、分析計算及濾波電路、波形分析等知識內容。然后采用小組學習法開展教學。小組學習法是指多個學生在沒有教師或其他同學的直接幫助下,學習和復習教學內容,解決實際問題。它是較獨立學習要求更高的、以學生為中心的主要教學步驟。方法為①教師布置題目,明確學習目標;②所有小組得到同樣的任務;③完成任務協調組內事物;④小組總結工作成果;⑤全班對工作成果進行比較和討論;⑥確定最終結果。班級以小組為單位,學習討論如何制作學習情境一中的工作任務載體,即二極管整流穩壓電源的組裝與調試。同學結合教材和相關參考書,自主設計穩壓電源的原理電路圖,選用元器件,制定技術參數及各項性能指標。采用“頭腦風暴法”在全班進行集中討論。“頭腦風暴法”的教學方法是教師引導學生就某一課題,自由地發表意見。學生在發表意見時,教師不對其正確性或準確性進行任何評價。采用這種教學方法,教師和學生可以討論和收集解決問題的意見及建議。讓每個小組都將本組設計的方案拿到班上全體討論。通過集體討論,集思廣益,促使學生對設計方案產生自己的意見,通過同學間的相互討論,從而獲得大量的構思,經過組合和改進,達到創造性解決問題的目的。經過全班的集體討論,最終確定完成二極管整流穩壓電源的制作方案。每人填一份材料清單,經指導教師簽字后,到實訓室領工具材料,每人作一套穩壓電源,自己完成焊接和調試。
3.注重課堂實際訓練
為了更好地完成工作任務載體,必須進行基礎訓練。首先進行焊接訓練。每個同學發一塊電路板,進行焊接練習,由指導教師檢查每位同學的焊接練習情況,重點檢查焊接點是否光滑飽滿,有無虛焊,堆焊等問題。為保證穩壓電源能順利調試,再用1學時進行常用儀器使用的練習,學生學會使用示波器,信號發生器,直流穩壓電源進行測量和調試。以上是學習情境一課堂教學的組織過程。經過學習情境一的學習訓練后,學生掌握了二極管的基本知識,穩壓電源電路的設計、組裝與調試,學會了元器件的焊接,二極管的識別與檢測,掌握了產品組裝與調試的基本技能,同時也學會了常用儀器儀表的使用。項目化教學過程中,充分調動了學生學習知識和動手操作的積極性,真正使學生成為教學過程中的主體,學生用學習到的相關理論知識,進行了實際電子產品的設計、組裝和調試,培養了工作的基本方法和基本技能,為培養造就技術素質優秀的人才奠定了良好的基礎。
二、考核評價體系是搞好項目教學的保障
1.采用考核表考核
為進一步提高考核的可操作性和準確性,建立詳細的考核表進行項目教學課程的考核。考核包括形成性考核(學習態度,實習實訓的報告等)和終結性考核(成果展示和技術說明書等),考核表改掉過去考核內容過多、表格種類過多的缺點,只保留考核內容、評分標準、同學自評、小組互評、教師評價等內容,并做成一張表格,便于操作執行。教師參與課堂全過程管理,隨時巡察考核記錄表,并隨機抽樣考核部分同學,采取抓兩頭,帶中間的辦法,使考核具有可操作性,公平公正性。2.最終成績的確定“電子技術”課程項目化教學最終成績由以下幾個方面確定:①各個學習情境中實際電子產品的制作。這項成績通過考核表最終確定,占該門課程成績的60%。②實訓報告。為了使同學養成良好的撰寫實訓報告的能力,養成細心縝密的工作作風和觀察實訓過程、分析實訓數據的工作能力,把每一個學習情境中的任務載體制作完成后,要求每個同學都要認真完成實訓報告,并占總成績的10%。③期末理論考核。讓學生在掌握職業技能和培養職業素養的同時,更好地鞏固所學的相關專業的理論知識,在學期末集中系統復習本學期所講的相關理論知識,并進行理論考試,卷面成績占課程總成績的30%。
三、實訓室開放是搞好項目化教學的措施
1.補充完成任務載體制作
部分同學在課堂上沒有完成所作的項目載體,可以另外找時間到實訓室完成。實訓室上班時間是全部開放的,各個實訓室都有實訓指導教師進行輔導。
2.完成補充實驗
項目化教學占用學時較多,有些基本的實驗內容鼓勵同學以小組為單位自己去實訓室作實驗。自己結合教材編寫實驗指導書,包括實驗目的、實驗方法、實驗原理圖的設計,實驗所需的儀器設備及原材料等。由任課老師審閱簽字后,送交實訓室教師,學生利用業余時間去實訓室完成實驗任務。
3.實驗的重要性
關鍵詞:中職院校 工業機器人 教學
隨著科技的快速發展,機器人作為集機械、電子、控制、傳感以及計算機技術等多領域知識于一體的典型代表以及工業自動化的三大支柱之一,已廣泛應用于各個領域的工業現場。隨著工業機器人的廣泛應用,不少中高職院校都把機器人的教學引入教學大綱和實訓環節。
工業機器人是一門理論與實際相結合的課程。在教學過程中,教師應理論聯系實際,善于利用多媒體教學與實踐教學,多角度地激發和提高學生的學習興趣和學習能力,提高機器人基礎知識的教學效果,以達到預期的教學目的。
一、在理論教學中,要善于創設情境與利用多媒體教學
在傳統教學中,往往因為學校條件的限制,學生較少有機會接觸工業機器人實物,所以,為了讓學生對機器人技術及其應用有更好地了解和認識,要充分利用視頻和圖片讓學生了解什么是機器人,機器人產品會涉及哪些機構部分、哪些技術以及哪些領域。
在教學過程中,教師的課堂講授應該以視頻資料和圖片為載體,借助啟發式、討論式、互動式等教學方法,重點對工業機器人歷史、現狀、發展等方面進行介紹。通過直觀的圖片、形象的視頻,增加師生間的互動與交流,增進學生對所學知識的興趣。在講授機器人編程時,教師可采用任務驅動法,設計不同形式的任務,引導學生發現問題、分析問題、解決問題。
在理論課堂講授過程中,要充分利用機器人三維可視化離線編程和動態仿真系統。例如:如何實現將工件從A處搬運到B處。通過導入工件及機器人三維模型,在計算機上再現機器人及工件的三維虛擬世界,通過實現對機器人離線編程三維運動軌跡的規劃,模擬機器人運動,實現動態仿真。
二、在實訓教學中,要善于進行演練示范教學及開展小組競賽
工業機器人能代替人在危險有害的環境中作業,但又可能發生工業機器人傷人事故。在實訓過程中,教師和學生對機器人進行任何操作都必須注意安全。在進行編程、測試及維修等工作時,必須將機器人置于手動模式,并且建議在操作機器人時,用筆芯代替機器人末端執行器,并且降低機器人的運行速度。
在教學過程中,教師應正確演練示范教學,提高學生的操作規范認識以及安全認識,運用小組競賽方式,調動學生的學習熱情以及學習積極性。首先,讓學生熟悉示教器上各個按鈕的作用和操作。其次,在講授工業機器人的基礎操作指令MoveL、MoveJ、MoveC時,可以采取小組競賽的方式,進行機器人定位精度測量、操縱機器人并對測試點進行實際測量和重復定位精度測量結果的競賽,通過小組競賽成績和個人成績相結合的方式考查學生的掌握程度,通過小組競賽,提高學生的學習熱情。在掌握工業機器人的基礎操作指令后,可以讓學生自行設計機器手的行走路線,鼓勵學生自己動手實踐,將自己的想法通過實際操作來實現,既讓學生能夠掌握相關的技術,又鍛煉了學生的動手能力,培養了學生的創新能力。
三、課后指導要善于引導學生創新與合作
教師除了課堂教學外,可以布置一些課外的機器人設計任務,并且參與到學生學習設計當中,加強師生間的交流,了解學生學習過程中遇到的問題。在機器人學習及設計過程中,教師可以鼓勵學生設計不同的解決方案解決課堂問題,然后在課堂上討論自己的方案,互相交流意見,最后進行總結。在這一過程中,學生充分鍛煉了搜集資料、自主學習、提出問題和解決問題等能力。
四、結論
工業機器人是一門理論性和實踐性都很強的課程,但是現在教材普遍都是重理論輕實踐,而且校內的實驗設備缺乏。因此在教學中,我們應把理論知識貫穿于實踐中,通過實驗、仿真等辦法,充分利用多媒體教學以及實踐練習,深入淺出地將知識內容講授給學生,調動學生的學習積極性和主動性,使學生能夠相對容易地理解和吸收工業機器人的相關知識,提高學生的綜合能力。
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[關鍵詞]Profibus 實訓系統 Wincc 項目教學法
一、課程設計
企業想要立于不敗之地就必須提高企業競爭力,而提高生產效率則是提高競爭力的主要途徑,這就需要生產過程實現自動化,《Profibus現場總線應用技術》是為適應市場需要,企業需求而產生的一門實用的課程。該課程是以自動線實訓系統為載體的,以能力逐步提高為方向。該課程是基于典型工作崗位,對自動線典型工作任務的分析之后,確定了該課程需涉及的學習領域及學習情境,共有三個學習情境,14個教學項目。在課程設計方面較以往的重理論附加上機實訓的課程不同,本課程是建立在以工廠現實的情景為縮影的自動線實訓系統的基礎上的,這樣即可以學習理論知識也可以了解工廠的具體情景。教學內容是以培養職業能力為核心,教學過程是以完成項目為目標,本課程時間短任務重利用項目教學法完成對學生的學習能力、方法能力和社會能力的培養。
二、實訓條件
該課程是建立在自動線實訓系統的基礎上的。自動線實訓系統。即工業自動化生產加工系統模型自動化控制技術實訓系統是機、氣、電一體化系統。該系統由加工模塊、檢測模塊、溫度控制模塊、材料分揀模塊、堆垛模塊、立體倉庫模塊等6個模塊組成。綜合了機械、電子、自動化、PLC、機器人、典型控制系統及工業現場總線等最新工業控制技術。各模塊可以單獨自成系統,接收上位機的下載程序并運行系統。各模塊也可通過現場總線與上位機一起構成一條現代加工、現代物流的全自動線。上位機能對自動線上的各模塊運行狀態進行全過程監控。自動化控制技術實訓系統是現代工廠實際生產場景的真實縮影。它為實現校企融合,培養企業高技能自主人才提供了良好的技能實訓平臺。
加工模塊。一個工件加工順序控制系統的技術實現。它包含有機械手點位控制技術,光電傳感檢測技術,步進電機控制技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。
尺寸測量模塊。一個尺寸精確測量系統的技術實現。它包含有機械手點位控制技術,光柵測量技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。
恒溫控制模塊。一個恒值控制系統的技術實現。它包含機械手點位控制技術,位置控制技術,光電傳感檢測技術,步進電機控制技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。它可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。
質地顏色分檢模塊。一個簡單智能控制系統的技術實現。它包含有機械手點位控制技術,位置控制技術,光電傳感檢測技術,交流伺服控制技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。
堆垛模塊。一個簡單智能控制系統的技術實現。它包含有位置控制技術,光電傳感檢測技術,交流變頻控制技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。
立體化倉庫模塊。一個簡單智能控制系統的技術實現。它包含有位置控制技術,步進電機控制技術,光電傳感檢測技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。
三、教學情境設計
為了確定企業的需求和自動化專業方面人才所以掌握的技能,我們針對汽車行業進行了調研。我們走訪了一汽大眾的沖壓、油漆、焊裝及發傳等主要車間,發現這些車間在電控方面都用了PLC作為主控單元,同時上位機監控和總線技術。根據典型工作任務確定好所需技能后,確立了三個學習情境,分別是PLC的程序設計、Wincc組態軟件Profibus現場總線技術。每個情境都有具體的項目,如圖1所示。
圖1 課程結構和項目組成
四、教學方法
項目教學法大體可分為三個階段:(1)項目準備階段:確定項目實施方案;(2)項目實施階段:項目計劃實施,師生共同解決項目運作中的難題;(3)項目評價階段.項目功能演示,答辯與測評。項目評價階段,聘請廠內專家及技術人員一起對項目結果、對學生、對教學進行總體評價。老師和專家們一起開發設計課程教學模塊。
在項目教學法的實施過程中老師的工作任務由傳統的課堂教授轉變為,設計項目、準備材料、引入課題、布置任務、引導幫助和總結評價六個階段。學生的任務由以前的被動學習轉變收集材料、制定計劃、決定方案、實施計劃、綜合調試、項目答辯六個任務。
在教學方式上,我們主要以體現培養學生職業能力,尤其是方法能力與社會人性化能力的“項目教學法”來完成課程教學,教學過程充分調動學生的學習積極性,主動性。他們是主體,老師給與輔導。這樣不僅培養了學生的知識技能,而且培養了他們的團隊合作能力、交流溝通的社會能力。學生們在實際項目完成的過程中達到本課程的教學目的。
五、考核方式
1.評價方式
組成項目驗收小組,該小組由每個項目組的組長和老師共同組成,對該項目進行測試、答辯和驗收。
2.評價過程
(1)學生答辯、自評、互評;
(2)驗收作品,并對作品指標進行測試;
(3)提交項目報告書,包括電子版Word文件以及匯報驗收的PPT文件;
(4)提交學生自評表,項目評價小組給出的評語評分表
3.項目評價評分標準
表1 項目評價評分標準(50分)
六、結束語
目前,其它院校還未開設《Profibus現場總線應用技術》這門課程,我們本著新穎、實用的原則來建設這門課程。現有的實訓系統和合理的課程項目模塊,是該課程存在的特色,也是學生學習新技能的基礎。
參考文獻:
[1]胡建.西門子S7-300PLC應用教程[M].機械工業出版社,2008,(3).