《汽车电工电子》项目教学模式的构建
2017-08-30刘海锋
刘海锋
一、引言
随着我国经济的高速发展,汽车工业呈现高发展态势,广州市增城区作为广东的一个重要汽车产业基地,汽车产业发展尤为迅速。近年来,广州本田、北汽集团等企业相继落户增城,两大企业整车年生产能力将达到54万辆,加上汽车零部件配套产业的发展,届时增城的汽车产值将到达千亿元。广州市增城区职业技术学校作为增城地区唯一一间开设汽修专业的公办职业技术学校,承担着为增城区汽车产业的发展提供大量专业技术人员的任务。为了培养企业需要的汽车专业技术人员,学校对汽车专业的课程进行了改革。根据中职学校的教育指导思想——“以职业岗位为课程目标,以职业标准为课程内容,以职业能力为课程核心”,学校对《汽车电工电子》课程进行大幅度的改革,一改以前重理论轻实践的教学模式,采用项目教学模式进行教学。项目教学法起源于美国,盛行于德国,它是基于行动导向的完整工作工程的专业教学法,是以项目为核心的一种教学方法。项目教学以学生为中心,教学过程由教师、学生共同参与设计和组织。教师负责引导、组织和协调项目过程,推动学习活动的展开,在项目进行中的任何时候都扮演咨询者的辅助角色,引导学生自主学习。项目教学法充分调动学生学习的积极性和创造性,充分锻炼学生的各方面能力。
二、《汽车电工电子》课程采用项目教学模式的必要性
一方面是中职学校学生理论基础较差,而《汽车电工电子》理论知识多,内容抽象,不容易理解。学校传统教育模式重理论轻实践,普遍是教师说,学生听,教师写,学生记的模式。所以教学过程中很难调动学生学习的兴趣和积极性。另一方面是项目教学法除了使学生获得专业相关知识外,还能培养和发展学生的关键能力。在项目教学中,学生能接触到复杂的任务情景,发展自我组织能力,获得社会能力,在项目进行的不同阶段认知和学会使用各种各样解决问题的策略和方法。当代企业要求中职学校培养出具备一定的理论知识,同时又具备较高的实际操作水平的综合性技能人才。在这种形势下,学校教师整合《汽车电工电子》教材,采用项目教学,调动学生学习的积极性,解决学生厌学的问题,解决理论与实际脱节的问题,培养满足企业要求的技能人才。
三、项目教学模式的实施
(一)整合教学内容
《汽车电工电子》课程主要介绍了电工电子的基础理论知识和汽车常用电器的检测方法,为后续汽车电控系统、汽车电器、汽车故障诊断与维修等核心课程的学习提供必要的知识。为了使课程的内容更实用,更能为后面的专业课程学习奠定基础,更能符合企业对人才的要求,学校组织汽车专业、电子专业的相关任课教师及企业专家进行研讨,对《汽车电工电子》的教学内容进行整合。强调教学内容的实用性,确定了以“技术应用能力培养”为主线,以“必需、够用”为度,跟随现代先进实用电工电子技术的教学改革思想,对基础理论和实践环节进行了调整,强调以认知概念、强化应用、突出能力、鼓励创新为主的思路,对课程进行较大的改革。课程内容主要涵盖了五个教学项目,十二个教学任务。
项目一 汽车除霜电路
任务一 除霜电路的识读
任务二 除霜电路的测量
任务三 汽车基础电路实验
通过本项目的学习,学生能认知汽车电路表述与传统闭合电路之间的区别,常用汽车元器件的符号,能用万用表对汽车简单电路基本物理量(电流、电压、功率等)进行测量,判断电路的基本状态。通过实验对基尔霍夫定律进行验证,加深学生对电路状态的认知。
项目二 汽车闪光器的制作
任务一 分立元件识别与检测
任务二 半导体元件检测及应用
任务三 汽车闪光器的制作
通过本项目的学习,学生能认知电阻、电容、电感、二极管、三极管的特性,知道其在汽车电路中的应用及功能,并能熟练检测汽车电路上这些元件的性能。
项目三 汽车喇叭电路的检测
任务一 喇叭线圈的检测
任务二 继电器的检测与连接
通过本项目的学习,学生能认知电磁基本知识和基本原理,并能正确使用仪表仪器对电路的通断、基本元件、喇叭继电器、喇叭线圈的好坏进行检测。
项目四 汽车电机的测量
任务一 汽车直流电机的测量
任务二 汽车步进电机的测量
通过本项目的学习,认识汽车直流电动机结构组成和功能,认知电动机的分类和原理、直流电动机的故障分析、检测與维修。认知步进电机的结构和原理及控制方式和检测。
项目五 汽车信号分析
任务一 传感器在汽车中的应用
任务二 数字信号的处理
通过本项目的学习,学生认知汽车ECU组成和功能,认知传感器的分类和原理、分析输入ECU中的模拟/数字信号。认知数字、逻辑代数与逻辑电路、译码显示器、比较强、累加器、触发器、储存器、计数器、A/D、D/A转换。
(二) 项目教学模式的构建
通过对《汽车电工电子》课程的教学改革,将传统的学科体系知识重构,以企业需求、岗位需要为目标,以汽车为载体,通过实际案例、虚拟仿真方法,让学生首先对课程产生激情、产生兴趣,同时培养学生自信、自主学习,在教与学的过程中大胆让学生动手操作,通过“项目引领”方式,将传统课堂的教学挪移到虚拟的职业情景中,具体的教学过程如下开展。
1.合理划分小组
分小组进行合作学习,在《汽车电工电子》项目教学中有着重要的作用。一方面是因为在实际中汽车的维修往往不是一个人能独立完成的,需要多人的共同合作。另一方面是小组合作学习这一教学模式的应用给课堂教学注入了活力,它不仅充分促进了师生间、学生间的相互交流、协作,而且还可以培养学生的合作意识、团队精神,让学生由被动变为主动,把个人自学、小组交流、全班讨论、教师指点等有机地结合起来。教师在开始项目教学之前,需要根据学生的学习基础,以五人为一小组,把学生分成若干小组,每组有一名优等生,三名中等生,一名后进生。这样分组既能保证小组内各个成员之间的交流和学习,也便于各个小组间开展公平竞争。建立了合作学习小组后,明确小组中每一个成员的责任,要突出每个个体的作用,使每一个人不仅要对自己的学习负责,还要有帮助他人进步的义务,要为所在小组中其他同学的学习负责。一个小组,只有在一个好的小组带头人的带领下,才能始终如一地围绕某一个中心议题开展讨论、探究,开展有效的学习。所以选好组长,直接关系小组学习活动的效率和成败。小组长要选择有一定的号召力、责任心、协调能力强的学生。
2.明确项目
教师是项目基本材料的提供者,要将准备好的项目背景资料提供给学生。由于学生知识、经验有限,因此,教师要引导学生理解项目要求,并鼓励学生搜集其他相关资料,拓展思维,制订出合适的项目工作计划。为了激发学生的学习兴趣,培养学生的学习能力,教师布置的课堂任务需要由浅入深,下发具体的任务工单,让学生在课堂上有事可做,调动学生的学习积极性。例如学习项目五任务二数字信号的处理,教师需要提前下发任务书(分析发动机ECU工作原理和过程)及相关背景资料给学生,告知学生任务的具体要求,学生根据任务要求搜集及查阅相关数字电路资料。
3.实施项目
结合任务工单,每个小组进行合理分工、学习讨论,共同完成任务。在任务执行的过程会遇到困难,需要教师去处理,教师只是在适当的时候站出来引导、指导学生的工作。在小组进行交流活动时候,引导小组成员形成良好的团队精神,增强组员的集体荣誉感。在小组合作学习过程中,教师可以转换角色,把自己当作小组成员或者组长,积极参与到小组学习讨论中,主动发言,认真聆听,深入思考并提出合理的建议,以身作则,在学生中起到示范作用。教师需要加强对小组组长的培养,培养小组组长的组织协调能力,让组长能在小组内担当老师的角色,合理分配组员工作,有序开展讨论活动,调动全体成员积极参与。项目五任务二数字信号的处理,小组根据课前收集的资料,通过教师引导、组内讨论、Multisim 10仿真软件的操作学习,整理归纳数字信号处理的相关资料,阐述数字电路与模拟电路的异同,弄清ROM和RAM区别,弄清传感器的信号什么时候进行A/D和D/A转换。
4.展示項目成果
为了更好调动学生的积极性,让学生都参与到小组讨论学习中,我们设置了小组展示成果环节,每一小组需要派代表上台展示他们的任务完成成果,并进行详细的讲解。其他小组若有疑问,可以进行提问,展示小组需要及时解答疑问。小组之间的交流讨论,加深了同学对知识点的认知,提高同学理论和实操的结合能力。小组展示成果环节,增强同学间的互动性,激发同学的学习积极性和主动性。数字信号的处理项目教学中,经过小组讨论得出发动机ECU的工作流程,以展示ECU流程图的形式展示学习成果,并解释说明,小组间互评点评、提问、质疑和答疑,教师加以引导,最终完善ECU工作流程图,从而解决教学中的难点问题。
5.项目小结
项目完成过程是学生自己探索钻研的过程,为了能学众人之长,完成项目后的小结(包括思路总结和技巧总结)就显得相当重要了。思路总结可以帮助学生明晰项目完成的最佳思考方法,找到自己理论上的不足;技巧总结可以帮助学生认知各种的操作技巧,博览所长。在学生、教师的讨论中,要让学生知道自己有哪些问题需要改进,如何改进,有哪些方案不完善,如何完善。
6.评价反馈
课程主要采用项目教学模式开展,学生完成实训内容后,需要一个评价方法来研究改善教学过程与效果。教学中主要采用学生自我评价、小组评价和教师评价三者结合的评价方法。根据各项评价指标(参考图1、图2、图3),评出综合成绩,满分为100分,90分以上为优,80-90分为良,60-80分为中,60分以下为不及格。
学生需要根据自己已有的知识体系能否完成教师布置的前置任务做出自我评价。自我评价不仅可以让学生清楚自己的情况,而且可以让教师及时根据学生的学习情况调整教学策略、改进课堂教学。
小组讨论学习可以帮助学生取长补短,拓展学生知识面,促进知识生成。学生在共同完成实训内容的过程中,通过观察小组其他同学的表现从而对同学做出评价。小组评价有利于学生共享学习成果,有利于学生从不同的角度发现问题以及提出改进意见,有利于学生概括能力和领悟能力的提升。
教师在评价学生(小组)时,不能只评价结果的优劣,更要着重于项目实施的全过程,不能只评出分数,更应该要指出问题所在,给出具体改进及修改建议等。通过教师的评价,有助于提高学生的学习能力,改善学生的学习方法,改进项目教学的开展方式。
四、实施效果
学校对《汽车电工电子》进行课程改革,采用项目教学模式开展教学,经过多年的实施,根据企业反馈的信息和学生考证(汽车电工中级证)的成绩来看,学生的理论知识、实操技能、分析问题的能力和组织能力都有了较大的提升。图4是项目教学与传统教学的对比分析,从图中可以看到,在实施项目教学之前,企业的满意率为61%,考证通过率为75%,在实施项目教学之后,企业的满意率为90%,考证通过率为87%。项目教学的实施确实增强了《汽车电工电子》的教学有效性,促进了学生的综合能力的发展。
五、结束语
《汽车电工电子》项目教学模式课程改革实施已经三年了,教学效果确实得到了较大的提高。首先,学生的动手技能有了明显的进步,在技能测试中百分之百达标。其次,学生的理论水平有了较大的提升,在长期的项目教学训练中,学生掌握了把理论知识运用到解决实际问题的方法,提高了学生学习理论知识的兴趣。最后,通过项目教学,培养了学生自主学习的能力,养成了主动学习、共同讨论的良好习惯。
责任编辑 朱守锂