知識元微課教學(xué)設(shè)計(jì)
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［摘要］在信息化教學(xué)環(huán)境下，微課是一種新的教育資源，以其獨(dú)有的特征在中高等教育中廣泛地被學(xué)生、教師和家長接受。基于知識元的挖掘分析組合，根據(jù)高職學(xué)生的特點(diǎn)，本研究以“數(shù)控機(jī)床急停故障排除方法”為例，介紹微課在高職學(xué)校設(shè)計(jì)和開發(fā)的流程，從教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)者特征分析，教學(xué)目的的制定，教學(xué)策略的選擇，以及微課制作過程的設(shè)計(jì)等方面詳細(xì)地介紹微課的開發(fā)和設(shè)計(jì)，提出了對高職微課開發(fā)的新見解，為其他微課的設(shè)計(jì)與開發(fā)提供了借鑒。
［關(guān)鍵詞］微課;教學(xué)設(shè)計(jì);“知識元”;高職院校
一、基于“知識元”的微課教學(xué)設(shè)計(jì)流程
微課設(shè)計(jì)應(yīng)屬于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)的范疇。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)和以往傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)模式有很多區(qū)別，我們根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自身特點(diǎn)，可將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的要點(diǎn)劃分為以下幾點(diǎn):設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，分析學(xué)習(xí)者特征，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源，選擇教學(xué)模式與策略，設(shè)計(jì)教學(xué)評價(jià)。
二、“數(shù)控機(jī)床急停故障排除方法”微課教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)教材處理
“數(shù)控機(jī)床急停故障診斷”課程是在學(xué)習(xí)完數(shù)控機(jī)床急停控制原理基本知識后的一門提升綜合能力的課程。這對學(xué)生的要求較高，需要學(xué)生具有比較全面的急停控制的基礎(chǔ)知識。但在教材中，急停故障診斷這部分內(nèi)容相對比較零散，缺乏完整性。因此，在設(shè)計(jì)整個(gè)教學(xué)過程時(shí)，為了讓教學(xué)系統(tǒng)化、簡單化，在學(xué)習(xí)的過程中結(jié)合FANUCOi系統(tǒng)維修手冊，讓學(xué)生從中獲取相關(guān)的信息資料，與教材加以整合，進(jìn)行工作任務(wù)的實(shí)施。這樣既給學(xué)生減輕了壓力，也給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)與實(shí)際工作相接近的工作情景，達(dá)到了理實(shí)一體的教學(xué)效果。
(二)教學(xué)內(nèi)容分析
急停控制的目的是在緊急情況下，使機(jī)床上的所有運(yùn)動部件制動，并在最短的時(shí)間內(nèi)停止運(yùn)行。數(shù)控機(jī)床急停是數(shù)控機(jī)床安全性的重要內(nèi)容。一臺機(jī)床在驗(yàn)收和使用時(shí)肯定會設(shè)計(jì)這方面內(nèi)容，能否及時(shí)正確處理數(shù)控機(jī)床急停故障將直接影響到機(jī)床操作是否安全及加工效率的高低。同時(shí)，數(shù)控機(jī)床急停故障診斷是機(jī)床維修作業(yè)的一項(xiàng)內(nèi)容，熟悉整個(gè)診斷流程、規(guī)范地檢測與排除故障是一名機(jī)床維修從業(yè)人員所必備的技能。本次課通過案例引入、觀察故障現(xiàn)象、故障原因分析、制定維修方案、排除故障、故障總結(jié)的流程和理實(shí)一體的教學(xué)模式來完成機(jī)床急停故障診斷的教學(xué)。需要強(qiáng)調(diào)的是，不同類型機(jī)床的急停控制方式會有一些差異，本節(jié)課只針對FANUCOi系統(tǒng)機(jī)床展開學(xué)習(xí)和討論。
(三)教學(xué)目標(biāo)分析
本次課是數(shù)控機(jī)床急停故障的診斷，最終目的是排除故障，讓機(jī)床正常工作。故障診斷前，要求學(xué)生必須有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，在知識目標(biāo)的設(shè)計(jì)上主要考慮此因素，主要包括急停控制回路的組成及工作原理、急停PMC梯形圖的控制原理、故障診斷基本流程。故障診斷中，需要學(xué)生有過硬的診斷技術(shù)和縝密的思維，這也是作為一名專業(yè)的機(jī)床維修人員所必備的專業(yè)技能。因此，在技能目標(biāo)的設(shè)計(jì)上主要考慮學(xué)生的關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，動腦(分析控制電路、PMC梯形圖，確定故障原因，制定診斷方案)和動手(急停按鈕的正確操作、實(shí)際機(jī)床故障診斷、急停控制回路各部件的拆裝)相結(jié)合。貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中的是學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，態(tài)度決定成敗。樹立良好的態(tài)度觀是達(dá)到本次課教學(xué)效果的靈魂所在，培養(yǎng)學(xué)生的小組合作學(xué)習(xí)意識、安全規(guī)范操作意識，鍛煉學(xué)生的關(guān)鍵能力，并讓這種學(xué)習(xí)態(tài)度延伸到學(xué)生所有的學(xué)習(xí)中去，延伸到工作中去。
(四)重難點(diǎn)分析
重點(diǎn)分析:故障診斷的最終目的是排除故障，但排除故障需要有一個(gè)完整的過程，過程對了，結(jié)果就容易出來。而在該機(jī)床急停故障診斷的過程中，故障原因的分析和制定故障診斷方案是整個(gè)故障診斷的關(guān)鍵所在，因此將其設(shè)為本次課的重點(diǎn)內(nèi)容。該部分內(nèi)容反映了維修的思路、維修的方向，能引導(dǎo)學(xué)生該如何去解決這個(gè)故障，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和分析能力，讓學(xué)生的關(guān)鍵能力得以體現(xiàn)，并得以遷移。難點(diǎn)分析:由于學(xué)生平時(shí)對實(shí)際機(jī)床故障接觸較少，對急停控制回路各部件在實(shí)際機(jī)床上的位置及部件各針腳比較陌生，這會使學(xué)生在對實(shí)際機(jī)床進(jìn)行故障診斷時(shí)顯得緊張，不知從何下手，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，更加無所適從。所以，在實(shí)際機(jī)床進(jìn)行故障診斷的教學(xué)過程中，采用小組合作的學(xué)習(xí)模式，讓更多的學(xué)生能夠參與其中，零距離與實(shí)際機(jī)床故障接觸，消除學(xué)生的陌生感，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最重要的是讓學(xué)生在排除故障時(shí)能享受到成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。
(五)學(xué)情分析
學(xué)生心理分析:數(shù)控機(jī)床急停故障比較常見，學(xué)生在操作機(jī)床的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)急停報(bào)警現(xiàn)象，并且引發(fā)急停報(bào)警現(xiàn)象的原因很多，學(xué)生經(jīng)常需要教師協(xié)助排除。由于所學(xué)專業(yè)的影響，很多學(xué)生對這個(gè)問題有強(qiáng)烈的好奇心，在課間經(jīng)常有學(xué)生會問“為什么在修改參數(shù)的時(shí)候按下了急停按鈕?為什么數(shù)控機(jī)床在開機(jī)關(guān)機(jī)的時(shí)候都要進(jìn)行急停按鈕相關(guān)操作?為什么機(jī)床運(yùn)行過程中有時(shí)會出現(xiàn)急停報(bào)警，這個(gè)故障如何排除?……”顯然，學(xué)生有親手把故障排除的愿望。只要教學(xué)方法得當(dāng)，學(xué)生的這種好奇心和愿望完全可以轉(zhuǎn)化成本次課的學(xué)習(xí)動力。學(xué)生知識結(jié)構(gòu)及能力分析:學(xué)生在學(xué)習(xí)“數(shù)控機(jī)床急停故障排除”之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了“PLC及數(shù)控機(jī)床電氣控制”、“數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試”、“數(shù)控系統(tǒng)安裝調(diào)試”等專業(yè)課，同時(shí)也學(xué)習(xí)了“機(jī)床基本控制線路故障的診斷與維修”等內(nèi)容。在學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)方面，已經(jīng)具備了對數(shù)控機(jī)床急停故障原因進(jìn)行分析的能力。值得注意的是，學(xué)生在校期間不可能學(xué)習(xí)所有機(jī)床急停故障的診斷排除方法，也沒有必要這樣做。只要學(xué)生掌握造成數(shù)控機(jī)床急停故障的主要原因，學(xué)會如何對原因進(jìn)行正確的分析，掌握數(shù)控機(jī)床急停故障診斷與排除的思路，隨著今后機(jī)床設(shè)備維修時(shí)間的增加、經(jīng)驗(yàn)的積累，就能夠舉一反三、觸類旁通，從而提高他們分析問題、解決問題的能力。同時(shí)，必須注意到高職院校大部分學(xué)生的文化理論基礎(chǔ)并不是很好，邏輯思維能力還比較差。所以，在教學(xué)實(shí)施過程中教師要由淺入深，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生積極地參與到教學(xué)過程當(dāng)中來，在師生的互動交流中實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
(六)教學(xué)策略分析
1．教學(xué)過程組織以故障診斷的基本流程為主線，把理論和實(shí)踐結(jié)合起來，以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)為終極體現(xiàn)。在教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)中，采用分組教學(xué)，共分為四組，每組4人，自薦一位組長，負(fù)責(zé)小組內(nèi)的分工(記錄員1名、考核員1名、資料員1名、操作員1名)及工具的正確使用等。通過這樣的分組活動，讓每一位學(xué)生都能參與其中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的安全、規(guī)范操作意識。各小組故障現(xiàn)象一致，但故障點(diǎn)不同，這樣在便于教學(xué)的同時(shí)，可以全面、系統(tǒng)地進(jìn)行故障診斷思路的培養(yǎng)。
2．教學(xué)方法設(shè)計(jì)為了讓教學(xué)與實(shí)際工作接軌，教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動法，以案例引入，創(chuàng)設(shè)工作情景。在教學(xué)過程中，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師采用分組學(xué)習(xí)法，充分體現(xiàn)“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，讓學(xué)生發(fā)揮出更大的潛能。
3．教學(xué)資源利用本次課采用理實(shí)一體的教學(xué)模式，需要利用多媒體、FANUCOi維修手冊、FANUCOi數(shù)控機(jī)床PMC手冊、萬用表、討論展示板、卡片等資源輔助教學(xué)，便于教學(xué)的開展，達(dá)到更好的教學(xué)效果。
4．教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)案例引入:學(xué)校新購置一批數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)裝置，教師安排學(xué)生小李對外圍電路接線，小李接完外圍電路后開機(jī)發(fā)現(xiàn)急停報(bào)警不可解除，這下可急壞了小李同學(xué)，小李找來了教師幫助解決，你知道教師是如何幫助小李解決問題的嗎?那么就讓我們一起走進(jìn)現(xiàn)場，解決問題吧!教師讓學(xué)生進(jìn)行角色扮演，營造輕松、愉快的學(xué)習(xí)氛圍，同時(shí)讓學(xué)生模擬以上情境，讓學(xué)生培養(yǎng)自己“職業(yè)人”的同時(shí)進(jìn)一步加深對自己專業(yè)的認(rèn)識。
(七)教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)
學(xué)生自評(20%):針對本次課自己的表現(xiàn)及任務(wù)完成情況進(jìn)行評價(jià)。小組互評(30%):立足于學(xué)生的參與程度、工作強(qiáng)度、合作滿意度進(jìn)行評價(jià)。教師評價(jià)(50%):階段性評價(jià)，對每一學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行累計(jì)評價(jià)，最后進(jìn)行匯總。說明:評價(jià)用表格的形式和具體完成情況來體現(xiàn)，評價(jià)時(shí)要淡化具體得分，可用等級來代替分?jǐn)?shù)(如分為A、B、C、D四個(gè)等級)。講評中應(yīng)以鼓勵(lì)建議為主，強(qiáng)化教師講評與意見建議，便于學(xué)生糾正錯(cuò)誤。微課有時(shí)間短、主題小、重點(diǎn)突出、資源眾多、隨時(shí)學(xué)習(xí)和功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，在高職“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程中實(shí)施微課教學(xué)設(shè)計(jì)，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高，讓學(xué)生真正在一種比較輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律。這種靈活、有選擇性和個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式越來越被人們所接受。在課程改革不斷深入的高等職業(yè)學(xué)校，其微課應(yīng)該與普通、中等教育有所不同，要根據(jù)高職學(xué)生的實(shí)際情況，站在學(xué)生的角度去開發(fā)與設(shè)計(jì)，這樣才能體現(xiàn)課改的價(jià)值和作用，彰顯高職教育特色。
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作者：劉小娟 單位：中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院
