理实一体化教学在电工基础课程中的应用

2020-04-08 08:54蓝其高
广西教育·B版 2020年10期
关键词:理实一体化教学应用

【摘 要】本文针对现阶段中职电工基础课程教学现状,阐述理实一体化教学的实施要素,以“电路的连接”模块中的学习任务“串联电路的特性”为例,论述理实一体化教学在中职电工基础课程中的具体应用,提出改革教学内容、活用教学方法、优化考核评价方式等做法,旨在将理论教学与技能训练有机结合,有效提高课堂教学质量。

【关键词】电工基础课程 理实一体化教学 应用

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2020)38-0130-03

电工基础课程是电类专业的专业基础课。目前,中职学校电工基础课程教材还是按传统的学科体系编排教学内容,注重知识的理论与逻辑论述,很少实践操作内容。因而在教学方法上,很多教师也就顺其自然地根据教材讲授理论知识,教学流程通常是:讲解概念→推导公式→举例计算→课堂练习→布置作业。这种传统教学方法,照本宣科,只讲理论,没有实践,学生无法把学习内容与职业工作和生活实际联系起来,感觉空洞乏味,再加上基础薄弱、抽象思维能力差等原因,难以听懂和理解而不愿学习,以致教学质量低下。为了解决这个困扰,笔者采用理实一体化教学,取得了良好的效果。本文结合教学实践论述理实一体化教学的具体应用。

一、理实一体化教学的实施要素

理实一体化教学是指将理论知识与操作技能有机融合起来,在教学中以学生为主体,让学生在做中学、在学中做,既学习理论知识又掌握操作技能,进而提升职业素养的教学模式。理实一体化教学含两个“一体化”:一是教学内容一体化,即将理论知识、专业技能和职业意识融为一体,构建理论实践一体化的教材,为学生“在做中学、在学中做”提供依据;二是教学方法一体化,即理论学习和实践操作有效结合,穿插同步实施,互相推动和促进。教师调用现有的教学设备、资源,创设教学条件、情境,精心设计教学环节,采用有效的教学方式,将实验、实训有机融入课程中,教、学、做并重并行。实施理实一体化教学需要两个条件:一是专业教师一体化,即专业教师具有扎实的理论知识、高超的实践操作技能和丰富的实际教学经验,是既能胜任理论讲解又能指导实践操作的“双师型”教师,这是实施理实一体化教学的关键;二是专业教室一体化,即教学场所同时具有理论教学和技能训练功能,这是实施理实一体化教学所需的硬件设备和教学环境。专业教室可以是专业的实训室、企业车间,或者将教室划分成理论区、操作区、工具设备区等。

二、理实一体化教学在电工基础课程中的应用

(一)自编教材、讲义和学习任务书。目前出版的电工基础教材,都只讲理论没有实践,理论性强、抽象深奥、难学难懂。要想实施理实一体化教学,教师必须深挖教学内容中的实践因素,整合各类资源,设计实验,划分模块,自编教材、讲义和学习任务书。教学内容模块划分与相应实验任务设计如表 1 所示。每一模块的理论内容都力求浅显易懂、简洁明了,突出实用性,增设相应的实验任务及与实验相关的理论知识,体现课程的实践性与职业技能特性。例如“电路元器件”模块,增设“电阻的检测”等实验,同步学习万用表的结构与电阻档的使用方法;“电路与电路的基本物理量”模块,增设“电压、电流的测量”实验,学会万用表电压档、电流档的使用方法;“电路的连接”模块,增设“实验探究串联、并联电路的特性”实验,除了学习固有的“串联、并联”电路连接结构知识,还要了解实验用面包板的内部结构和用法;“交流电路”模块中的三相交流电路,增设“低压配电线路的安装与通电调试”实验,同步掌握三相电度表与空气开关的作用、型号、参数、接线方法,电路故障检修方法以及万用表交流电压档的使用方法等相关理论知识与技能。这样,可以在实操时同步进行相关理论教学,学、做融合,互相促进,“学”保障“做”对,“做”帮助“学”会、记牢。

增设实验任务,让学生在课堂上边做边学、边学边做,增加教学过程的实践性,也体现了知识的实用性,从而解决理论与实践脱节、理论难学的问题。其优点:第一,通过感性的实验操作,激发形象思维,根据实验现象、数据归纳探究,上升到理性認识,使抽象的理论知识(比如串联电路的特性、基尔霍夫定律等)直观形象化,易于学习和理解;第二,通过实验,学生能掌握基本仪表使用(比如万用表的使用方法与注意事项以及万用表测量电阻、电压、电流等)和电工基本实操技能(如电路元件的检测与判断以及电路的安装、通电调试、故障判断与排除等);第三,实践内容体现理论知识的实际应用,让学生了解理论知识的实用价值,同时课堂上安排实验操作符合中职学生活泼爱动手的性格,因而又能激发兴趣,调动学生参与学习的积极性,进而提高教学效果。

(二)教学实施方法。电类专业学生自备万用表、螺丝刀、电烙铁、面包板等基本电工仪表和工具、材料,学校提供可调直流电源、排插、电阻电容等实验设备和元件,满足在教室、在课堂上实施理实一体化教学的条件。有些项目,比如照明电路、低压配电线路的安装与通电调试,则需安排到电工实训室实施。

以“电路的连接”模块中的学习任务“串联电路的特性”为例,简述理实一体化教学的实施。

1.布置任务。教师布置任务。说明学习任务“串联电路的特性”的实验任务和学习目标,即:实验探究串联电路的电阻特性、电流特性和电压特性,并学会各特性的应用。

分组发放实验所用电阻元件、输出可调直流稳压电源。

2.分组学习与实操。这里的学习是指学习与实验操作相对应的理论知识,有新、有旧、有重点。新知识有“串联”电路连接结构、面包板的内部结构和用法,是正确连接电路的基础。教师指导学生先学后操作,或边学边操作、边操作边学穿插同步进行。旧知识有电阻元件的识读与检测,万用表测量电阻、电压、电流的操作方法。学生在实操中边操作边回顾、边回顾边操作,经多次反复操作、练习、理解,最终熟能生巧。

“串联电路的特性”有三个实操内容,目的是通过实验,得到数据,发现串联电路的特性,然后加以理解、应用。这是从实践上升到理论,是先做后学。实验一,先分别测量单个电阻的阻值,后将两个电阻放在面包板上搭接成串联电路,测量串联电路两端总电阻。实验二,给串联电路两端加上合适的直流电压,用三个万用表同时测量每个电阻两端电压和两个电阻串联电路两端总电压。实验三,在串联电路中串入三个电流档位合适的万用表,然后通电,同时测量每个电阻的电流和电路的总电流。

教师先讲解实验操作的方法、要点、注意事项,然后辅以实物、图片或微课视频,直观生动地呈现知识与过程,使学生易于理解,同时激发学生的兴趣、提高学生的参与度,从而提高教学效果。必要时,教师动手示范讲解,然后指导学生操作,提高操作的正确率。

3.理论探究。启发学生观察、分析实验数据,并归纳探究,最后各组展示所得结论:①串联电路的总电阻等于各个串联电阻之和;②串联电路上通过各个电阻的电流相等;③串联电路外加总电压等于各个串联电阻上的电压之和;④串联电路有分压作用,每个电阻上分到电压的大小与该电阻值成正比。

学生亲身实验,自行得出结论,从实践到理论,更容易理解和牢记所学理论知识,还额外掌握了操作技能及相关知识。而避开抽象难懂的理论推导,又让学习过程变得简单,变得轻松愉快,课堂氛围和谐,进而促使学生全身心投入,取得事半功倍的教学效果。

4.迁移应用。课堂练习,学以致用。指出串联电路的作用,并举一些生活中的典型实例电路,分配到各组,启发、引导学生运用所学串联电路特性进行分析和計算,加深理解、提升能力。最后各组上台展示成果,师生给予评价。

串联电路实际应用很多,例如:分压、限流以满足某些用电器的正常工作条件(电源电压大于该用电器额定电压很多时),如台灯调光原理、音量调节原理、串联电阻调速、冰箱空调温度自动控制电路等。这些应用,避免了照本宣科进行枯燥的数学计算,通过应用实例尤其是与学生所学专业相关的实例分析,不仅加深理解和巩固所学知识,突破教学重点难点,而且学以致用,体验会学会用的成就感,能极大地激发学生的学习动机,催生学习的良性循环,从而达到很好的教学效果。

(三)优化考核评价方式。采用理实一体化教学,考核方式也应与之相适应,不能再用两张试卷(即纯理论段考、期考)定成绩。学科成绩应体现学生对理论知识的掌握情况和与理论知识相应的技能操作能力,即使是段考期考笔试,也应至少有 50% 的实验操作技能知识,以考核学生对各种操作技能的掌握情况。理实并举,考核才符合实际的教学过程与要求。同时还要把平时学习过程的情感、态度、过程表现等作为学科成绩总评的重要指标。因此在日常教学过程中,教师要适时采取自评、互评、师评多种层次以及动笔(笔记、练习)、动口(讨论、回答问题)、动手(操作)多种形式,定性、定量地对学生的知识、技能、素质多角度地综合评价,在学科总评成绩中平时成绩占 30%、段考成绩占 20%、期考成绩占 50%。这样,理实一体化教学提高了教学质效,而理实一体化考核则相应检验了教学效果。此外,多元化的评价使评价更加全面、科学、及时,也就更加有利于调控、改善教学过程,进而提高教学效果,促进学生的全面发展。

需要指出的是,理实一体化教学中,“做”和“学”是同步还是谁先谁后,并不是绝对的、一成不变的,教师要根据教学内容和操作技能的特点灵活处理。但是,不管是先做后学,还是先学后做,两者都是紧密衔接,在时间上是连续的,否则就不是理实一体化教学,而是传统的理论与实践分开的教学。

总之,在电工基础课程实施理实一体化教学的过程中,教师要有较强的理论教学和指导技能操作能力,并不断总结反思和提高,不断修订完善教材、讲义和任务书,才能根据教学任务的理论知识和技能操作内容特点合理组织实施理实一体化教学,改进考核方式以及时、全面地检测教学质效,从而优化教学过程,调动学生的学习积极性,提高课堂教学实效性。

【参考文献】

[1]钱金法.电工基础(第二版)[M].上海:华东师范大学出版社,2007.

[2]杨一民.计算机专业课实施理实一体化教学模式的思考[J],科学大众(科学教育),2013(05).

【作者简介】蓝其高(1966— ),男,高级讲师,现就职于广西机电工程学校。

(责编 罗汝君)

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