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基于模块化教学的《LED射灯设计与制作》课堂教学改革探索

2017-04-20郑盛梅

科技视界 2017年1期
关键词:模块化教学改革

郑盛梅

【摘 要】本文分析了高职院校模块化教学改革的现状,重点关注了LED灯具设计与组装课程的开展现状,剖析了开展基于模块化教学的《LED射灯设计与制作》课堂教学改革的意义。针对现在存在的问题,提出了本课堂教学改革的具体内容和具体实施方案,确定了课程编排方式、上课方式、内容选择、教材选择、考核方式等5大方面的内容,并且探索了主模块的划分方式以及子模块的具体内容,对于LED灯具设计与制作方面的课程的开展与实施具有一定的借鉴意义。

【关键词】教学改革;模块化

1 现状分析与改革的意义

1.1 高职院校模块化教学改革的现状分析

模块化教学法(MES),是20世纪70年代初由国际劳工组织研究开发出来的以现场教学为主,以技能培训为核心的一种教学模式,它一出台就在许多国家,特别是发展中国家得到了广泛应用。近年来,随着我国经济由计划转向市场,我国的教育从“应试教育”转向“素质教育”,该教学模式以其灵活性、针对性、现实性、经济性的特点,越来越受教育理论工作者及各类职业技术学校的关注[1-2]。

我国各大专院校都积极展开了不同专业的模块化教学培养模式研究与探索。第四军医大学进行了器官系统神经科学模块化教学初探,采用理论、讲座、实验和基于问题的学习等多种方式,教师联合备课和穿插授课,探索适合神经科学的整体授课模式,提高了学员学习能力,也促进了教师授课能力和知识结构的提高[3]。黄石广播电视大学阳新分校开展了模块化教学在电工技能实训中的应用分析,提出了模块化教学在电工技能实训中的应用,在整个实施过程中注重合理模块分类教学,注重模块化实验环节,明确实训教学任务,使学生的学习成果和教师的教学能力都有所提高[4]。

1.2 LED灯具设计与组装课程的开展现状分析

LED以前主要应用于指示、显示、背光源等领域,近年来随着LED光效的提高及散热技术的进步才逐渐被应用于照明领域。但是LED灯具的设计与组装课程在高校中的开设还是刚刚起步,可供借鉴的经验不多。

大连职业技术学院开展了《LED封装与检测技术》一体化模式教学改革的研究与实践,通过“教学做”一体化改革实现人才培养目标,在LED封装与检测实训基地的情境下开展基于工作过程的教学做一体化的项目式教学。将理论教学教室和实训场地合一,创设真实的工作情境,实现教学过程的优化[5]。厦门市集美职业技术学院进行了“理实一体化”在《LED应用技术》教学中的实践,充分利用现代教育技术,将理论、实验、实训等教学内容一体化设置;理论和实践交替进行,形象和抽象交错出现。由此形成融合知识传授、能力培养、素质教育于一体的一体化课程模式[6]。

1.3 开展基于模块化教学的《LED射灯设计与制作》课堂教学改革的意义

根据我校信息工程学院应用电子技术专业内涵发展“创特争优”行动计划任务书(2016-2018年),半导体照明方向是计划内拟新开设的方向。《LED射灯设计与制作》在该方向内是一门专业核心课,学生必须熟练掌握,但同时其又是一门相对比较新的课程,在实施的过程中将会遇到以下问题:

1)理论教学与技能训练脱节;

2)实际操作中与时俱进的设备匮乏;

3)师资队伍很难达到相应要求。

将模块化教学应用于《LED射灯设计与制作》课程中是一种全新的以及有益的尝试,是有现实意义的。学生通过“做中学,学中做”,可以激发学习兴趣和积极性,每一个模块都能做出产品的一部分,学生将所有的模块都完成以后,就可以组装成一个完整的产品,可以大大提高他们的主观能动性以及成就感。教师也可以发挥各自的专业特长,对某个模块比较熟悉的以及经验比较丰富的老师就可以担任这个模块的教学任务,在多次讲授的过程中熟能生巧,将知识融会贯通,用最恰当的方式因材施教,让学生尽快接受,这样可大大提高教学质量。

2 本课堂教学改革的具体改革内容

本项目将在课程编排方式、上课方式、内容选择、教材选择、考核方式等5个方面进行课堂教学改革。

在课程编排上,将打破一门课程只传授一个方面的知识或者技能,而是根据产品所涉及到的光学,电学,热学,机械,材料等各个不同的领域,将课程划分成为相应的模块。同一门专业技能课程作为一个教学模块,集中在连续的几周内组织完成教学、实训、考核(考试),一个模块完成以后,再转入下一个模块的学习。这样学生学习的知识点和技能就有一定的集中性与连贯性,教师也可以根据课程和学生的特点采取不同的教学方法与教学要求,灵活调整每一个模块的教学时间和教学内容,因材施教,激起每个学生的学习兴趣,最终可以使学生把每一个模块都串联起来,从而实现整个课程系统的教学目标和实践目标。

在上课的方式上,采取小班化教学,每个班级10名左右学生,在LED开发工作室进行教学与实践。此工作室是集教、学、做于一体的多功能实训室,可以保证整个项目化教学过程的顺利实施。在讲授相关理论知识时,采用多媒体课件的方式,教师还可以展示相关的实物,使学生有更直观的认识。在进行实践操作时,可以直接在旁边的工作台上进行,学生可以操作相关的仪器设备,进行现场组装与检测,检测结果不符合预期时教师可以现场分析原因及帮助学生解决问题。

在内容的选择上,要根据每个学生不同的基础和不同的掌握程度,提出不同的要求。对于优等生,出一些提高性的题目,指导他们思考完成;对于中等生,指导他们全面复习本节课所学知识,加以归纳总结,并与前面所学知识联系起来,形成系统的知识结构,能够完成一般性题目要求;对于暂时学习有困难的学生,指导他们先阅读教材,对基本的知识做到心中有数,牢固掌握基本知识点和基本操作。

在教材的选择上,不局限于某一本特定的教材,而是要强调教材的专业性和实战性。对每个模块所需的教材,不采用按章节分类的传统模式,而是根据不同模块要解决的工种内容的需求来选择教材。不同模块可以选择不同的教材,为了避免学生购买太多的教材,可以在每次上课前将本次的课程内容放到互聯网上,学生可以事前预习,做到心中有数;在上课的过程中遇到问题时也可以及时查阅。

在考核方式的选择上,应该更注重过程的监控,而降低结果的比重。这门课程的学习结果是开放性的,每个学生完成的射灯可能都有不同的功率,光通量,发光角度,光强度,寿命,以及不同的电源抗干扰性。学生在整个设计过程中材料的选择,元器件的选择,以及工艺过程的可靠性控制都会影响最终产品的性能。在评价学生某一个模块或者这门课程的完成情况时,应该更注重他们不同选择的合理性,只要他们能够合理解释每一步骤,有充分的理论依据和实践的可操作性,就应该认可他们对于这一模块的学习是有成果的。

3 具体实施方案

《LED射灯设计与制作》由7个主模块组成,每个主模块又分为若干个子模块。每个主模块都是一个独立的项目,由理论教学和实践操作环节构成,7个主模块之间又紧密联系,后面的模块中许多材料,参数,结构的选择都由前面的模块的结果所决定,所以要将这7个模块作为一个整体来考虑才能保证课程的顺利实施。具体的模块划分方式如下:

1)LED灯珠的选择: 子模块包括LED灯珠的分类,射灯中灯珠数量的确定,灯珠的封装形式,以及灯珠的检测与结果分析等。

2)透镜的选择:子模块包括透镜的材料,透镜的出光角度及其决定因素等。

3)散热器的选择:子模块包括散热器的材料,散热器的大小及决定因素,散热器的形状及决定因素等。

4)PCB设计与制作:子模块包括PCB的材料,光源的布板形式及其决定因素,PCB板的设计,制作与性能检测等。

5)驱动器设计与制作:子模块包括恒流/稳压的选择,降压方式的选择,驱动器的设计,制作与性能检测等。

6)LED射灯的组装:子模块包括LED灯珠的回流焊工艺,导热硅脂的选择,PCB的固定,透镜的固定,以及电源与灯泡的连接等。

7)LED射灯的检测:子模块包括光性能的检测,电性能的检测,以及电气安全性能的检测等。

4 结语

本文分析了目前国内高职院校开展模块化课堂教学改革的现状与面临的问题,并且提出了《LED射灯设计与制作》课程教学的改革具体内容与具体实施方案,具有一定的借鉴意义。《LED射灯设计与制作》将整个课程划分为7个相对独立的模块,学生对某个模块掌握得不是很到位时,对于其他模块的学习影响不是太大。这7个模块都可以学到某一方面的知识,训练相应的技能,学生可以在整个过程中尝试不同的知识方向和技能方向,找到自己的兴趣点和擅长点,只要熟练掌握其中的某一个模块并加以融会贯通,毕业以后就能找到相应的工作岗位,大大提高了学生的就业率。

【参考文献】

[1]张绍军.概念廓清及其互动机理——当前教学改革中课程与课堂关系的新认识[J].湖南师范大学教育科学学报,2016(1):52-59.

[2]朱敏玲,张伟,侯凌燕.基于Proteus的微机原理与接口技术教学改革[J].实验室研究与探索,2016(1):155-160.

[3]王文挺,邝芳,罗层,邢俊玲,徐晖,胡三觉.器官系统神经科学模块化教学初探[J].基础医学与临床,2015(7):1008-1010.

[4]李相逵.模块化教学在电工技能实训中的应用分析[J].价值工程,2011(36):174.

[5]于雯雯.《LED封装与检测技术》“教学做”一体化模式教学改革的研究与实践[J].考试周刊,2014(3):12-14.

[6]夏威.LED应用技术课程一体化教学设计与思考[J].职业,2015(11):23-24.

[責任编辑:田吉捷]

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