现代学徒制人才培养模式的产教融合项目教学案例

仇向华

[关    键   词]  现代学徒制;人才培养;产教融合

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A            [文章編号]  2096-0603（2019）26-0178-02

近年来，随着计算机技术的飞速发展，机器人的研究及应用得到迅速发展，因其在教育、医疗、军事、工业等领域的巨大应用，得到了许多国内外企业的关注。江苏林洋能源有限公司也不例外，根据市场需要，与江苏省启东中等专业学校合作开展南通市首批现代学徒制试点电子技术应用专业产教融合项目——人工智能行走555集成芯片机器人制作课程设计，让学徒真正零距离与企业接轨。

高速发展的电子产品离不开集成芯片。555芯片正是一款实用性强、用途广的数模芯片，家用电器、智能控制等都有该芯片的身影。调试各种555应用电路是中职学徒必须掌握的技能。因此，我从校企合作产教融合项目——人工智能行走555集成芯片机器人制作出发，将调试555多谐振荡电路作为本次课的主要讲授内容。

下面我将从以下四个方面阐述我的教学设计：教学分析、教学设计、教学过程、教学反思。

一、教学分析

本课程电子技术基础与技能是电子专业基础课程，在此之前开设了电工基础与技能和电子装配基础实训。本次教学内容选自张金华主编的电子技术基础与技能（第2版）教材中第十章第二节。教材是通过芯片介绍、功能应用、技能训练三个部分进行教学，多为死记硬背，不利于学生内化，学生前学后忘，由此将该部分内容融入机器人项目中，在可看、可测、可玩的具体产品中实现知识与技能的教学。学生通过组装电路、探究电路、调试电路三个环节完成人工智能行走555集成芯片机器人的制作与调试。

其授课对象是中专高二现代学徒制电子班的学徒，通过课前项目知识储备检测分析可知，学徒已经具备了装配电路的能力，较好地掌握了比较器、RS触发器的基本功能，他们成长在信息高速发展的时代，对时代产物接受能力强，但没有完全理解555芯片内部电路的工作原理。

二、教学设计

“工欲善其事，必先利其器。”课前，我准备了多种教学资源，其教学环境及资源准备分为两大部分，第一为教学资料准备，主要体现为：（1）课前教案的详细编写，尽量考虑各个教学环节的衔接，避免出现意外;（2）多媒体课件的制作，采用实际的项目任务授课，拉近学徒学习环节与工作环节的距离;（3）结合学徒意愿，考虑学习能力，进行异质分组，小组长确定方案等，整个教学过程在实训室进行，课前5分钟下发任务书、机器人套件等上课所用资源。（下发的任务书有具体详细的电路，目的是尽量让每个学徒都参与到学习任务中来，达到更好的学习效果）评价方案的确定，使其可操作性更强。第二为硬件资源，此次教学所涉及电脑、投影仪、教学摄像头、电烙铁、机器人套件、万用表、示波器等。通过教学平台发布通知，学徒自行登录，完成课前知识学习及反馈测试。通过该平台，及时了解学徒的知识掌握情况，解答个性化疑问，为项目的顺利进行保驾护航。

基于以上分析，制定本次课的三维教学目标和教学重难点：（1）知识目标：①能分析电路并列出555芯片的真值表;②能说出人工智能行走555集成芯片机器人电路的信号流程。（2）能力目标：能通过测试波形和原理分析排除电路故障。（3）情感目标：①形成分析问题解决问题的习惯;②增强责任感和团队意识。而本节课的重点是人工智能行走555集成芯片机器人电路的调试，在调试过程中最主要的难点：（1）555芯片构成的振荡工作电路原理分析;（2）人工智能行走555集成芯片机器人的故障排除。

结合校企现有信息化教学环境，使用以下信息化资源：蓝墨云班课、微课、仿真教学、闯关游戏、Flash动画、工位摄像头。本项目主要采用体验式教学模式，通过问题导学、任务引领、小组合作方式完成任务，实现“做中学、学中做”的理念。其亮点为：（1）采用项目化教学，知识融于项目，突出学以致用的目的;（2）采用分组的方式，利用信息化手段，辅助教学，整个课堂利用蓝墨云班课、手机等进行课前资源推送、检测、课上检测、课后的作业布置、解惑及拓展。Flash动画、闯关游戏、微课突破本节课的重难点：以以评促学、评学相结合的方法进行，演示讲解和互动，更好地锻炼学徒的团队精神和与人交流的能力。下面，请大家跟随我进入课堂。

三、教学过程

（一）课前预习——导学阶段

学徒通过蓝墨云互动教学平台，下载自主学习资源，领取学习任务单，明确任务：（1）收集555定时器电路的应用图片并上传;（2）预习本项目相关知识和技能;（3）完成项目知识储备检测，教师则根据系统即时生成答题统计，分析学情，进行点对点交流指导，切实提高教学针对性。其意图在于通过课前学习检测数据分析看出学徒对555电路内部原理理解有困难，用手机或平板扫码观看微课参与度，调动其积极性。

（二）课堂学习——集中突破

1.创设情境，情感体验

首先分享课前学徒寻找到的生活中555的应用图片，教师展示人工智能行走555集成芯片机器人实际效果，激发学徒兴趣，学徒思考教师提出的问题，可小组讨论，回答问题。教师引出本项目的学习任务，明确本次课的学习内容。

2.任务引领，实践体验

通过情境铺垫，学徒带着跃跃欲试的心情进入任务环节中。

任务一：装配电路。分别要求学徒做到：（1）根据课前预复习情况完成检测电解电容的极性、发光二极管的极性、三极管的电极、NE555引脚识别等，教师强调学徒注意检测的注意点，即NE555引脚不能装错且焊接时注意集成芯片先将两对角焊接。（2）按照项目书中装配图进行插装与焊接。不清楚的学徒可利用手机扫码观看微课，意在满足不同层次学徒的需求。（3）将机器人组装好，组员互相检查，学徒通过识别检测元器件、焊接电路板、整机装配完成此任务，在此期间教师巡回指导，查看学徒装配情况并观看电脑上传回的各组视频文件，及时查漏补缺，最后，师徒共同点评工位摄像头抓拍的视频，促进学徒技能的进一步提升。

任务二：测试电路。在电路测试的环节中学徒要做到：（1）通电前检查电路中有无短路，组长检查，意在借助动画帮助学徒看懂555芯片的工作过程，将晦涩的理论知识变得直观，更易理解。（2）根据项目任务书，用示波器观察电机输出端波形。如有波形，则分别调节W1、W2，看看波形有何变化？如没有波形可领取教师事先装好的机器人。在此巡回指导期间教师确认全部检查无短路，方可通电并查看各组所测波形情况，根据情况及时分发未完成组机器人供其测试波形。（3）小组学员在观看555芯片内部原理动画和在线完成闯关游戏后讨论波形的形成。旨在通过“过程性+结果性”评价，多元化、信息化的系统自动生成评价相对单一靠教师对学生观察进行测评，更加快速、及时、准确、公平。其中在线闯关游戏能帮助学徒内化555内部工作原理，让学徒在轻松的游戏氛围中掌握555内部工作过程，借助“动画+游戏”突破本项目的难点。

任务三：调试电路。该部分分为仿真排故和实战排故。仿真排故帮助学徒熟悉排故思路、克服畏难心理;实战排故让学徒回归真实，掌握技能。在仿真排故中对学徒的要求是小组下载教师设置好的仿真电路图，组员间相互讨论、配合并进行机器人实物电路的排故，将所测波形、故障现象、故障检测、故障点等记录到项目任务书中。（排故有困难的学徒可以利用手机扫描二维码观看微课），意在利用Multisim仿真软件进行仿真排故，帮助学徒熟悉排故步骤，梳理排故方法，增加学徒动手排故的信心，这也帮助学徒化解了本节课的难点;在实战排故中要求学徒内化知识，根据电路波形结合任务二中的555芯片的原理，再次强化理论知识和排故方法，做到心中有数。教师在巡回指导过程中，注意培养学徒“分析问题、解决问题”的能力，帮助学徒完成排故，让学徒在学习过程中体验成功的喜悦，使学徒进行知识内化并针对任务二中提出的问题圆满解答，理论与实践知识相互验证，实现“做中教”。

3.总结评价，升华体验

“结句应如撞钟，清音有余。”课堂总结时，各小组进行机器人行走比赛，比一比谁的机器人跑得又快又稳。教师回放操作视频，交流点评，促进学徒不断进步。通过教学平台的选人活动，教师组织学生自主总结归纳本项目教学重难点及学习心得体会且根据系统课前检测，闯关成绩、结合组评和师评自动生成过程性评价，肯定学徒的努力，并评出“最佳团队”和“技能之星”，有助于培养学生的学习自信心和团队荣誉感。

4.拓展探究，延伸体验

根据比赛结果分析机器人行走速度快慢的原因，进一步帮助学徒掌握教学重难点，锻炼分析问题、解决问题、总结归纳问题的能力。同时提出：有兴趣的学徒可以挑战设计水位报警器电路，将其设计思路分享至蓝墨云班课教学平台，为后续教学做好铺垫并拓展提升技能。

四、教学反思

思得：项目实施的整个过程中，我们采用体验式教学模式，结合着学徒的生活环境，激发学徒的学习兴趣，引发心灵的共鸣，我与学徒们紧随教学主线，一起前行。不仅运用“变教为用、变学为思、以诱达思，促進学徒发展”的教学模式。还为我的学徒们设置了多样的信息化教学手段：（1）仿真教学软件是校企合作团队结合教学所需自主研发的一款教学软件，可仿真实际接线过程，减少实验材料损耗，避免元器件的损坏，它与教师示范视频的配合使用，加快了学徒技能的掌握，提高了课堂效率，培养学徒独立思考和自主学习的能力，突出学徒的主体地位，帮助其掌握教学重点。（2）工位摄像头的应用，为课堂提供实时性和回放性资源，既方便教师对不规范操作的及时纠正，又提高学徒的归纳总结能力，进一步帮助其加强对教学重点的掌握。教师及时地引导和小组合作学习方式，帮助学徒顺利地突破教学难点，从而实现做学教合一。（3）教学平台的运用，方便教学的实施，使课堂的过程性评价得到了保证，搭建师徒间课前、课中、课后良好的交流平台。（4）Flash动画+闯关游戏的运用，解决学徒对抽象理论知识难理解的问题;仿真软件、工位摄像头、微课使学徒熟悉排故思路、克服畏难心理，将传统课堂变成现代信息化教学。当然，在今后的教学实践中，还需不断完善。

思改：在课程实施过程中，没有设计一些个性化教学内容，部分动手能力强的学徒在时间上富余较多。可在蓝墨云班课平台中设置一些副本内容，供学有余力的学徒自主学习。

在年轻时代拥有一个梦想，会让生活充满色彩，而成就自己，就需要创新理念、专业的素养、务实的态度来超越自我。合作探究是实现共同体的梦想。愿我们的学徒永远满怀美好的梦想，用他们的努力去一步步地实现他们的梦想。

编辑 李 静