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电路分析与实践课程教学探究

2022-07-06张增雷张艳琴智海素

石家庄职业技术学院学报 2022年3期
关键词:定律电路评价

张增雷,侯 雪,张艳琴,智海素

(1.新疆师范大学 教育科学学院,新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐 830017;2.石家庄职业技术学院 电气与电子工程系,河北 石家庄 050081)

信息技术与教学深度融合,可以助力教学质量的提升[1]。电路分析与实践课程是高职电气自动化技术专业的必修课之一,该课程属于专业基础课程,兼具知识性与实践性。本研究团队依托信息技术,实施混合教学、项目教学,推动电路分析与实践课程教学内容、方法、方式的转变,以学生为中心,以产出为导向[2],提高学生学习能动性和参与意识,从而提高学习效率。

一、电路分析与实践课程教学设计

1.设计教学项目

落实职业教育国家电气自动化技术专业教学标准,对接国家电工岗位标准,关注电气自动化技术相关产业发展的新业态、新模式,深入企业调研专业岗位群对电路课程需求,走访毕业生,与专业核心课程教师共同研讨课程的核心知识与关键技术技能,确定服务专业人才培养的课程教学内容,进而设计教学项目。按照由易到难、由简单到综合层级递进的原则,将该课程内容进行重构,设计为五个项目(见图1),五个项目分别为:安全用电,电子展牌设计与制作,延时开关电路分析与制作,家庭照明电路分析与测试,家庭配电线路分析与设计。本次以项目二电子展牌设计与制作为例进行系统阐述。

图1 项目设计流程图

2.确定教学目标

以职业教育适应社会需要的办学思想为指导,根据人才培养方案和课程标准,结合岗位需求,立足于培养适应装备制造类岗位群工作的“岗位人” “职业人”,及能适应社会生存发展的“社会人”,以此确定本项目的教学目标。

素质目标:德技并修,树立专业报国的坚定信念;热爱劳动,养成崇尚劳动的优良品质及严谨细致、精益求精的工匠精神;通过项目产品创意设计与制作,养成分工合作、求实创新、严谨细致的工作作风;对接维修电工岗位,提升安全规范操作意识、质量意识、环保意识及审美意识。

知识目标:掌握电路的基本物理量;掌握电路连接的基本方法;掌握电路元件的特性及仪表的使用方法;掌握基尔霍夫定律的内容及其应用;掌握焊接的基本方法;掌握判断电路故障的基本方法。

能力目标:能够根据给定电路进行正确布线及电路连接;能熟练使用常用的电工仪器、仪表及电工工具;会对复杂电路进行实验、仿真及数据分析;能正确焊接电路元件;能对电路故障进行检测与维修;能对项目实施情况进行评价,能组织语言对项目成果进行汇报。

3.分析学情

依托超星学习通教学平台,实施了学情分析。

知识基础:学生了解基本电路知识,对电路规律、简单电路计算及基本操作规范有一定认知,但知识回生现象比较突出,新旧知识衔接有一定难度。

能力基础:学生对所选专业认同感较强,对电子产品设计制作兴趣较高,但不具备制作调试能力,操作规范意识缺乏。

行为习惯:依赖智能移动设备进行知识查阅及学习,自制力不够强。

4.确定教学重难点

基于教学目标和岗位职业能力需求,确定教学重点;通过超星学习通教学平台基础知识测试、问卷调查、与学生座谈等方式进行学情预判,并确定教学难点。利用丰富的教学资源,采用线上、线下混合教学,通过在线答疑、现场指导、开放实训室等方式突出教学重点,突破教学难点。

5.建设教学资源库

团队教师制作了覆盖课程全部知识点、技能点的视频、动画、电子教材、自我检测、闯关测验、试题库、仿真软件等线上学习资源;线下开放实训室,满足学生课余时间的实验和实训需求。

6.设计教学评价

坚持“五育”并举,以“人人皆可成才,人人尽展其才”为指引构建课程评价体系。课程评价体系由过程评价、结果评价及增值评价三部分构成(见图2)。过程评价由课前测评、课中测评(考勤、互动、讨论、闯关测)及课后测评组成;任务工单、项目成果、阶段测试和期末考试作为结果评价;将学生课后测与课前测差值作为增值评价依据;考核内容包含学生思想品德、职业素养、知识技能、劳动态度、安全环保、审美意识等多要素;评价主体由平台、教师、学生组成。

图2 课程评价体系结构图

7.课程思政

以中国共产党建党百年为契机,课上制作长征路线图、献礼建党百年图(见图3)等LED显示展牌,以此引导学生“学史明理、学史增信、学史崇德、学史力行”。激励学生在展牌制作过程中发扬工匠精神,培养学生的安全意识、规范意识、质量意识、环保意识、审美意识、责任意识及求实创新的工作作风。努力构建“师生课政”学习共同体。教师身正立教,传道授业解惑。在专业内容讲授中恰当融入思政元素,如春风化雨,让价值引领与知识传授和谐统一。

图3 部分学生作品照片

二、电路分析与实践教学实施

1.整体教学实施

结合建党百年,综合电路认知、定律学习、仪表使用、电路分析等知识点和技能点,制定“我心向党,路显百年”电子展牌设计与制作项目。

根据职业能力培养规律,实施“五化一体密台阶”教学策略,以展牌制作任务全程引领学和教,通过分析做什么(明确目标)、用什么(实现目标所用知识点、技能点)、怎么做(动手制作)实施教学步骤;学生通过超星学习通平台资源,通过小组讨论和实践探究,进行知识建构和能力培养;教师根据学生学习需要,适时进行指导和点拨,引导学生总结提升;根据所学知识完成实际任务,学以致用,体现电路基础知识的“实用”和“有用”。充分调动学生参与学习的积极性,“做而后学,学而后导,导而后用”,将学生的“做、学、用”穿插于教师的导与引中,以提高教学效率,达成教学目标。在教学实施过程中,将价值观引领、知识传授、技能习得、职业规范教育、工匠精神及审美能力培养等有机融合,综合提升学生素质。

2.单次任务实施

每个任务设置2学时,以任务三“知特性选电阻”为例,教学环节分为“课前导、课中做、课后拓”三部分,教学流程如图4所示。

图4 教学流程图

(1)教学策略

采用“小步子、密台阶”, 教学环节多、步幅小、层阶密。以“学定律辅设计”为例,设置“测后评、析任务、仿电路、引案例、学定律、闯关测、测后评、定设计、课堂结”9个环节,教师按任务流程组织学生活动,对学生进行导学、点拨、释疑、评价,按照任务驱动实施教学,既降低学生学习难度,又能根据学生学习情况及时调整教学策略,在确保学生掌握基尔霍夫定律的前提下,应用基尔霍夫定律辅助设计展牌制作电路。课中了解学生疑惑点,及时搭建认知台阶[2],引导学生解决问题, “学技能练焊接”环节,学生学习五步焊接法后,在实操过程中遇到焊接质量问题,教师及时补充“合格焊点质量标准”及相关知识,师生合作完成教学任务。

(2)教学重难点的解决

“学定律辅设计”环节,教师以设计展牌电路为案例进行知识讲解,强调其实用性;分析电路仿真结果总结出定律内容,用闯关测加深定律理解,运用应用定律辅助设计展牌电路等,多层面落实“应用基尔霍夫定律分析复杂电路”这一教学重点;教师课前发布预习视频,课中重点分析讲解,引导学生应用基尔霍夫定律分析设计电路,突破“利用基尔霍夫定律辅助设计电路原理图”教学难点。

(3)课程思政

通过构建“师生课政”学习共同体提升课程思政育人实效。通过“学定律辅设计”,颂扬建党精神,激发学生爱党之情; “知特性选电阻”环节,通过探究观察发光二极管的特性,引导学生总结规律,启发学生自觉培养并提升透过现象看本质、善于抓住事物本质的能力。

(4)实施混合教学

依托超星学习通平台,实施线上线下混合教学,以“学技能练焊接”为例,课前发布有关手工焊接的视频,学生通过视频学习焊接的基本知识,并完成相关测试;课中,播放焊接工艺视频,学生学习焊接要领;课后,发布拓展资料,以“测电路排故障”为例,在完成本节任务后,以家庭电路故障案例引导学生思考排除方法,提高故障排除技能的实用性和学生学习成就感。

(5)评价贯穿全程

以“学定律辅设计”为例,学生课前完成预习任务并进行自测,教师利用教学平台收集学生测评信息;课中,根据学生各环节任务完成情况设计“闯关测”,对学生的学习效果进行检测;课后,根据学生的作业完成情况进行点评,线上答疑。

充分发挥多元评价在教学中的激励、导向作用。利用超星学习通数据统计功能完成学生过程评价;制定任务工单及项目成果的评价标准;项目成果评价融入学生自评与互评,实现以评促学、自我激励、取长补短、共同进步;通过分析学生个体课后测试平均值与课前测试平均值的差值实现增值评价,增强学生学习能动性与主动性。

三、 总结与反思

(一)学习效果

1.学习电路知识,产出项目成果

通过项目实施,学生设计出电子展牌电路,并对电路进行实验、仿真及数据分析,选择出合格的电路元件;采用面包板插接或电烙铁焊接两种方法连接电路,并能利用万用表进行故障检测和排除,成功制作电子展牌,并进行成果展示和项目汇报,顺利达成教学目标。学生积极参与课堂活动,高效互动,按时完成课后作业。

2.夯实专业基础,助力学生成才

在电子展牌的制作过程中,学生掌握了电路分析基本概念、基本定律,了解了相关技术技能,能根据任务设计电路,能正确选择电阻、二极管和电源等器件,并进行电路的连接与检测及故障排除,成功制作电子展牌,完成成果展示和项目汇报,为后续的专业学习夯实了基础。

3.项目汇报展示,提升综合素质

电路的分析与设计,提高了学生分析问题的能力;故障排除,提高了学生运用所学知识解决问题的能力;成果展示,增强了学生的成就感,培养了学生的综合能力;项目汇报进一步提高学生项目认知能力、团队合作意识,学生语言表达和组织能力得到进一步锻炼;展牌设计与制作增强了学生爱党爱国意识,培养了学生的工匠精神;项目顺利完成,提振了学生学习信心。

(二)教学实施

1. 以学生为中心,实施项目教学

实施成果导向的项目教学,调动了学生的学习主动性,实现了“做中学,学中做”,将理论与实践有机结合,充分发挥学生的创造潜能,提高学生分析问题、解决问题的能力,充分体现学生的学习主体地位。

2. 搭建认知台阶,实施混合教学

团队教师依照应用程序教学原理,采用“小步子、密台阶”方式,将知识点、技能点细化,线上推送微课,学生根据知识基础和学习能力,自定步调,课后及时反馈与强化;线下教学精准答疑,教师及时搭建认知台阶,使学生认知的最近发展区有所提升,提高自我效能感,增强学生的学习积极性。

3.融入思政元素,赓续红色血脉

通过献礼建党百年电子展牌制作,学生积极查阅党史资料,感受长征路是革命先烈的鲜血铺就,伟大长征精神深深融入中华民族的血脉和灵魂;今天强大之中国,是伟大的中国共产党领导中国人民筚路蓝缕、持续奋斗干出来的。学生在作品汇报中展示出“强国有我”新时代青年的使命担当,表现出勤学苦练,学知识长本领,为社会进步贡献力量的勇气和信心。

(三)不足与改进

个别学生课堂上不能积极提出问题、回答问题,教师的针对性措施还有待改进。尽管学生完成了产品的焊接制作,但由于技能差异,部分学生的焊接技术仍有待于进一步提高。

教师要主动了解学生产生问题的原因,耐心帮助学生,解决学生的困惑;要深入分析学生的个体差异,加强学生个性化培养方法的应用和总结。鼓励学生课后观看焊接工艺视频,充分利用开放实训室加强练习,并及时给予针对性指导。

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