微项目教学在电工电子技术课程中的实践探索
2023-06-16肖潇
肖潇
[摘 要] 对职业学校机电专业的学生来说,电工电子技术是一门重要的考试课程,也是一门实践性较强的专业基础课程。然而,调查发现,该课程教学模式单一,学生底子薄、学习兴趣不高,很难牢固掌握课程知识点。因此,将微项目引入课堂教学中,其难度低、针对性强、耗时短,是对课堂理论教学的有效补充和扩展。从实践效果来看,微项目教学调动了学生的学习积极性,提高了学生做题的正确率,有助于培养学生的创新精神和实践能力。
[关 键 词] 微项目教学;电工电子技术;教学改革
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2023)12-0041-04
一、研究背景
随着科技的进步和经济的发展,企业对技能人才的要求持续提高。在中等职业学校中,电工电子技术作为专业基础课程在相关专业普遍开设,如何更有效地开展课程教学受到广泛关注。袁小平等人针对电子技术实验,提出利用现代虚拟仿真技术,通过实践使学生掌握基本电子电路的分析方法与设计方法[1]。邓红雷等人提出选择合适的仿真与教学软件,构建实验内容与考核方式多元化的在线电工实验课程教学体系[2]。王义君等人在电工电子实验教学理念、实验教学体系、内容及方法等方面进行了探索性研究[3]。赵懿针对电子实训课提出项目教学模式,提高实训课的教学质量[4]。综合现有研究成果可知,电工电子技术课程教学的文献较多侧重于课程实验、实训教学的研究,针对电工电子理论教学的研究比较欠缺。
教育部印发的《关于全面推进素质教育、深化中等职业教育教学改革的意见》明确指出,中等职业教育要转变教育思想,树立以全面素质为基础、以能力为本位的新观念[5]。中等职业学校电工电子技术教学大纲明确规定课程教学目标:结合生产生活实际,培养学生的学习兴趣,养成自主学习与探究学习的良好习惯,培养学生运用技术知识解决实际问题的能力。
然而,从目前来看,电工电子技术课程教学模式单一,往往是先进行17~18周的理论教学,再集中安排1~2周的实训教学,实训学时不足,且实训项目固化,学生很难将理论运用于实践,理论教学与实训教学脱节。电工电子技术概念多,原理抽象,知识点涉及面广,理论课堂上教师如果只注重专业知识的讲解,那么课堂教学就会变得枯燥无味,学生缺乏学习课程的兴趣,教学效果不理想(见图1)。本文以南京江宁高等职业技术学校为例,结合现阶段电工电子技术课程的教学情况,提出课堂教学改革方法,以期提升课程教学效果,提高学生的学习兴趣和学习成绩,做到理论结合实际,进一步提升学生的专业综合能力。
二、微项目教学
(一)相关概念
微项目是根据新课程标准,把抽象的知识项目化,紧密结合核心知识点设计的微型项目[6]。微项目学习是指在课堂中为学生提供小部分时间进行探索性项目任务,或者在课外用实践性作业的形式对某个内容进行小探索。这里的“微项目”既有课堂中的项目任务,又有课外的小探索。微项目教学不刻意追求项目的完整性,主要立足解决教学中的重难点问题,注重以学生为主体,让学生在微项目实践探究的过程中完成对课程相关知识的理解与消化,从而完善学生的理论知识储备,提高学生的动手实践能力[7]。
(二)微项目教学在电工电子技术教学中的优势
1.采用目的明确、任务具体、可行性强的若干微项目,区别于实训课的传统固化的综合项目。其难度小,有效消除了学生的畏难情绪;其针对性强,针对教学中的重难点;其耗时短,是对课堂理论教学的有效补充和扩展。
2.实现以学生为主体的同时,提高了项目的灵活性和课堂的趣味性,有助于营造轻松、愉快的课堂氛围,有效调动学生的学习积极性。
3.微项目操作可以在普通教室内或者课外时间完成,不同于实训课教学通常要有可模拟实际场所环境的教學演示场所和学习场所,因此,微项目教学更易操作。
三、微项目教学在电工电子技术课程中的应用
将微项目教学在电工电子技术课程中进行实践应用,主要包括以下环节:微项目设计、基本技能训练、微项目实施、微项目展示和微项目评价。
(一)微项目设计
教师根据课程知识点设计相关微项目,具体如表1所示。电工电子技术教材中,电工基础知识主要包括直流模块、交流模块和电气控制电路等7个模块,电子技术知识主要包括模拟电路和数字电子电路,涵盖的学习内容包括元器件的识别、电路的安装与调试等。因此,主要设计出20个微项目训练活动,这些微项目可以是定理的验证实验、公式的推导实验,也可以是电路的安装、调试等。例如,电路元器件的伏安特性测试,帮助学生了解线性电阻元件的伏安特性;基尔霍夫定律的验证,加深学生对定律适用范围普遍性的认识;调试电子助听器电路,学生可以将静态工作点的计算方法应用到实际产品的调试中。项目的选择要围绕人才培养方案和新课标,既要紧贴教学内容,又要联系生产生活实际,让学生易于理解。同时,微项目不能太简单,也不能太难。太简单,任务很容易完成,学生容易失去参与项目的兴趣;太难,学生经过努力也完成不了,容易对自己失去信心。所以,要根据学生的实际情况,学生经过努力之后就能实现,既可以有效激励学生,又保证活动顺利开展。
(二)基本技能训练
由于电工电子技术课程在学生进校第一年就会开设,且学生初中阶段没有进行过系统的实操训练,所以学生的实践操作能力有所欠缺。如果直接开展微项目活动,可能很难进行下去。所以,需要先开展一些基本技能训练,如介绍常用工具的使用,示波器、直流稳压电源、交直流电压表等常用电工电子仪器的使用,熟悉电工电子实验平台,基本安装工艺和焊接工艺等,手工焊接步骤见图2。通过基本技能训练,学生对实践操作有一个初步的认识,也是微项目教学开展的重要前提。
(三)微项目实施
微项目相关的理论知识教师已在课堂进行过讲解,学生通过讨论,已经制定好活动方案。因此,微项目活动的实施过程都由学生完成,将项目信息分析、项目决策、项目计划、项目检查、项目评估等环节融入实施过程,学生在实施过程中学会信息收集、整理、提炼、分析等,同时,将自己掌握的电工电子学科知识巧妙地运用到对应微项目中,通过实施过程,培养学生的实践创新能力。在微项目实践操作中,有的项目学生单独完成,可以检测学生对知识的灵活应用情况,锻炼学生的动手能力。如分析电阻的混联,可以设计微项目观察灯泡的变化,学生只需要几个小灯泡、干电池、开关和若干导线就可以独立完成该项目。有的项目需要小组合作完成,学生之间互相讨论、互相学习,共同进步。因此,需要对学生进行分组,4~5人一组,每组搭配成绩优秀和学习落后的学生,选择一名素质较好、能力较强的学生担任组长。如电子小制作,电路图的设计、元器件的准备、电路的焊接、对实验数据的测量、对相关数据的分析、项目的结论、项目的总结等都需要小组成员分工合作完成。在过程中遇到问题,学生可以通过网络、书籍等寻找解决办法,当然也可以向教师寻求帮助。团队合作有助于成员之间互相学习,提高学生的团队协作能力。微项目教学的实施,有利于提高学生的动手实操能力和解决实际问题的能力。
(四)微项目展示
学生可以展示电子制作实物并进行演示,同时,可以将重点过程拍摄成小视频在课堂上进行展示。在展示过程中,学生可以介绍项目的设计过程,项目活动中如何测量得到数据,如何对数据分析处理并得出结论,以及在项目活动中所遇到的问题及解决方法等(见图3)。由于活动展示只占用课堂较短时间,所以,为了保证展示的效果,要求学生在展示之前做好充分准备。通过微项目展示,大大增强了学生的自信心和成就感。
(五)微项目评价
教师不仅要对项目的实施、完成情况、结论等进行分析,还要注意多元化评价,注重对项目的过程评价,关注学生在过程中展现出的情感、态度和价值观,发现学生的积极变化。如课堂经常开小差的学生能主动参与微项目,平时不愿意发言的学生能走上讲台进行微项目展示等,从多方面肯定学生的进步,促进学生发展。同时,也要开展学生互评和自评,充分尊重学生的主体地位,让学生广泛参与,体现评价的客观,发挥评价的激励和进取作用。通过评价环节,鼓励学生多动手实操,让学生积极参与到微项目活动中。
四、教学效果分析
对南京江宁高等职业技术学校机电专业的两个平行班分别采取传统教学方法和微项目教学法,“探究简单电路”教学效果比较如表2所示。通过分析发现,微项目教学取得以下良好效果。
(一)增强学生对电工电子学习的兴趣
在教学中引入微项目,激发了学生学习电工电子知识的兴趣,学生能够积极主动地学习专业知识。特别是在电子电路设计项目中,学生能够自主通过网络、书籍等渠道积极搜集相关信息,结合课堂所学知识点,认真思考,动手实操。通过项目实操,在实践中考查学生是否扎实掌握知识点,同时,提高学生对知识点的实践应用能力。学生自主设计完成电路,为枯燥的理论学习增添了乐趣。
(二)帮助学生理解知识点,提高学习成绩
一些职业学校的学生对于公式推导和计算都不擅长,可以通过微项目来帮助学生解决这些难题。比如,直流电流模块,分析小灯泡亮度变化,如果直接从电阻串、并联公式进行推导分析,学生兴趣不高,且记忆困难,遇到同类题,还是容易出错。而通过微项目教学模式,学生自己动手把小灯泡电路连接起来,直接观察小灯泡的变化,学生学习兴趣明显提高,课堂变得活跃起来,再辅以教师分析,学生对知识点的掌握更扎实,做题正确率更高,考试成绩也明显提高。通过微项目训练活动,在实践中考查学生是否扎实掌握知识点,同时,提高学生对知识点的实践应用能力。对两个平行班级在电工电子技术课程理论知识和解决问题的能力等方面进行了测试,表3为测试成绩对比。
(三)促进学生电工电子学科核心素养的生成
在课堂中进行微项目展示的前期,按照班级学生名单的顺序执行了一段时间,学生熟悉了展示的基本过程后,情况有所好转,大多数学生能够主动上台展示。教师在学生展示过程中给予点评和鼓励,关注学生在微项目活动过程中实践能力、创新能力、情感态度的发展。通过实践展示活动,学生的自信心和成就感明显增强。在电工电子技术课程教学中融入微项目活动,学生可以运用理论知识解决实际问题,同时,运用实践验证理论,促进学生科学态度、科学精神和科学情感的形成,有助于培养学生实践创新的能力。在项目实操中,学生通过遇到问题并寻找解决问题的方法,逐渐掌握实际操作技能和科学分析方法。
五、教学反思
(一)教师要更新教育观念,提高业务水平
微项目教学应用于专业课程教学,教师要改变传统教学观念,将理论应用于实践,不仅要重视理论教学,还要重视实践教学,要充分发挥学生的主体作用,同时,教师要注重引导。在项目实操过程中,针对学生出现的问题要给予正确引导,这就要求专业课教师提高自身业务水平,保证项目积极推进,教师业务水平和综合素质对教学质量的提升起着较大的作用。
(二)微项目中融入思政元素
机电专业的学生人文類课程较少,对于国家时事政治的关注还需要加强引导。因此,要进一步深入研究教材,挖掘与授课内容相关的经典案例,在项目设计中融入思政要素,以大国工匠的典型事迹为引领,培养学生一丝不苟、精益求精的工匠精神。完善教学设计,将思政元素融入课堂教学各环节。
微项目教学在电工电子技术课程中的应用,不仅提高了学生对电工电子知识学习的兴趣,帮助学生深入理解知识点,还提高了学生的动手实操能力和实践创新能力,有利于培育学生电工电子学科的核心素养。职业学校专业课教师要不断探索应用策略,同时将立德树人融入教学实践各个环节,促进学生全面发展。
参考文献:
[1]袁小平,陈烨,陈世海,等.基于“虚实结合”的电子技术实验课程群体系建设与实践[J].实验技术与管理,2018,35(8):216-220.
[2]邓红雷,张仙玲,汪娟娟.电工与电子技术实验课程线上教学的研究与实践[J].实验室研究与探索,2021, 40(7):167-171.
[3]王义君,詹伟达,宫玉琳.电工电子技术实验课程创新性教学探索[J].职业技术教育,2015,36(35):47-50.
[4]赵懿.中职电子实训课中的项目教学模式思考[J].电子制作,2015(1):131.
[5]庞汉宇.中职电工基础教学方法改革的探索[A].国家教师科研专项基金科研成果2018(二)[C],2018:1028-1030.
[6]焦金金.项目学习模式下的微型课程设计研究[J].软件导刊(教育技术),2010,9(12):4-6.
[7]秦蒙,任照富,何远纲.基于微项目的高职高专单片机课程改革研究[J].科技资讯,2022,20(10):162-164,169.
◎编辑 栗国花