基于NOBOOK虚拟实验平台的技校机电类专业理论课堂教学探讨

王飞

【中图分类号】G642   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）19-0236-02

学习是学生的职责，是学生的首要任务。与以往初中阶段不同，技工院校学生的学习有着很强的针对性、方向性、目的性与选择性。已不是单纯地为了升学而学习，而是为了满足兴趣爱好、技能成才、拓展视野以及未来就业和自主创业而学习。更为重要的是，这一阶段是人记忆力、动作反应速度最佳的黄金时期，也是较理性接受新知识的最佳阶段。学习不仅是技校学生未来就业的技能基础，而且还是其成长成才的关键环节。由于技校学生生源结构复杂、招生录取分数普遍较低、生源质量参差不齐等原因，导致技校学生原生学习动力不足，理论学习效率低、学习成绩差等现象严重。概况起来有六大学习心理特点：

1.自卑心理严重

由于人们对技工教育存在认识上的偏颇，以及社会因素的影响，导致技校学生产生自卑心理。在我们的调查中发现：近一半的学生认为：只有考上普高将来才能出人头地，才会有出息，他们在内心上与考上普高的高中同学进行消极的比较，认为自己读技校既没有面子、也没出息。在这种妄自菲薄中，他们的意志日渐消沉，学习的兴趣和动力日渐消退。同时激烈的社会竞争也给他们造成较大的心理压力，部分学生认为前途渺茫，感到失落，开始自我轻视。

2.学习定位片面

技校学生大部分认为基础课、理论课不重要，只要学好专业课、实训课就行。大部分学生学习基础较差，缺乏学习能力和刻苦专研的精神，中考的失利使他们对文化课的学习有种恐惧感和厌恶感。另外，有的技校学生认为自己将来的工作岗位是生产一线，不需要基础理论知识，所以只重视专业课或专业技能课的学习。还有的学生对自己的职业定位出现偏差，认为自己将来就是施工员、技术员，重视考“职业资格证书”，重视技能课，忽视理论课。

3.学习缺乏目标

部分技校学生学习目标不够明确合理，日常学习缺乏具体可行的学习计划。有的学生的学习目标定位太低，只求考试过关，如期毕业;有的定位过高，导致个体所追求的理想成为空想而逐渐失去斗志。

4.学习的定势心理

很多学生尚未探索出科学的学习方法，他们习惯于初中阶段的学习方法和策略，产生学习的定势心理。因此，大部分学生的学习策略多为重复诵读和机械练习，很少有学生对学习内容进行高水平的思维操作，难以将所学知识整合为一个知识体系。他们缺少高效率的预习、复习、听课、笔记、阅读等学习方法。

5.学习缺乏热情

进入技工院校以后，多数学生会从一种从过于繁忙劳累的初中学习中获得解脱的感觉，学习的自主性开始逐渐淡化，怠懈、惰性的心理随着产生。有的学生觉得未来没有前途，自我期望值降低，学习热情自然不足，厌学情绪日益突出。他们往往不满意自己所学专业（实际上他们也不知道自己适合什么专业），对学习无热情，无兴趣。

6.学不能致用

技校学生对自己的高技能应用型人才的定位存在认识偏差，认为自己将来的工作岗位，只要有实际应用能力就可以了，在思想上对理论学习就有所放松。加上多年来应试教育的影响导致从教师、家长到学生都过于重视知识记忆和解题技能的训练，忽视对知识的灵活应用和创造。

7.学习缺乏持之以恒的心态

愉快学习只是一种理想的状态，对于学习本身而言，肯定是一个艰苦与快乐并存的过程，是一种“痛并快乐着”的感受。大部分技校学生都是中考的失败者，往往只有痛苦的感受，缺乏快乐的享受，因而学习自觉性差，学习目标和计划模糊，个人的惰性充分展现，他们往往利用各种各样的借口为自己不学习开绿灯，为自己逃课找各种各样的理由。有的学生学习缺乏耐心，缺乏学习的决心和恒心，在学习过程中难以保持充沛的精力和毅力。

针对技校学生上述学习的特点，迫切需要改变传统教师说教式、灌输式、学生被动接受的课堂，转变为学生人人积极主动参与、求知欲望强烈、课堂氛围愉悦、师生相互配合共同完成学习任务的自主、开放、合作的课堂。充分发挥出技校学生动手能力强的特点和优势，改变传统的教学模式，提升技工学校人才培养质量，推行“做中学”的教学模式，以培养当今社会紧缺的创新型高技能人才，是当今技工院校机电类专业理论课教师不得不深入思考的重要课题。

课的优劣，不同的时期，评价标准不尽相同。一堂课，有的老师这样设计，有的老师那样处理。作为教学的圣地，课堂上很大程度上会因为老师的不同而呈现出不同的风貌。好课给学生带来的不仅是满足，更是快乐。好课才能实现教学相长，共同提高。个人认为评价一堂课好与否主要标准主要有三点：1.是否是一堂愉快的课;2.是否是一堂学生能动手的课;3.是否是一堂师生可以交互的课。我们认为课堂教学不必为刻意迎合某些规定而改变自己的教学风格，而是让教师按照自己的理解去上课，根据学生的需要和特点去施行有效教学。提倡個性和特色教学，“学生喜欢，反响不错”就应该是一堂活生生的好课。

以机电类专业最重要的一门专业理论基础课《电工电子技术》为例来进行探讨。该课程是机械与电气类专业一门非常重要的专业基础理论课，而且该课程中涉及到的需重点讲述的基尔霍夫定律是《电工电子》课程中整个电路分析与计算非常重要且常用的一个定律。电这个物理量本身看不见摸不着，加上定律概念比较抽象难懂，尤其对于技校学生来说，基础单薄学习难度比较大。因此我们在平时备课的过程中，更应注重基础知识概念的讲解，并利用信息化技术手段对难以理解的概论定律加以直观的演示和验证。通过老师与学生一起搭建实验电路来验证基尔霍夫定律，从而使技校生理论知识的学习过程更加直观、简单、易懂，提高学生对定律的感性认识，大大减低了技校学生的电工与电子方面理论知识的学习难度。而且信息化教学、师生共同参与完成教学任务，打造自主、开放、合作的课堂，推行“做中学”的教学模式，必定是将来技工院校机电类专业理论课堂教学的发展趋势。

机电类专业理论课教师都清楚基尔霍夫定律包含两个分定律：基尔霍夫节点电流定律、基尔霍夫环路电压定律。我们先运用信息化教学手段来验证两大定律的正确性，提高学生对定律的感性认识，减低学生的学习难度。通过人手一台的手机或其他智能移动终端安装NOBOOK虚拟实验平台。NOBOOK虚拟实验室是利用计算机技术来实现各种虚拟实验环境，实验者以交互的方式进行实验操作，可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目，最大限度地模拟真实实验的场景，并提供与实际实验的操作方法相类似的实践体验。依托日益普及的微机和网络环境，为信息时代的实验教学提供了一种全新的教学模式，既能再現真实实验的全过程，又能克服传统实验的各种制约和弊端，可以有效地解决实验教学中存在的诸多问题，达到优化教育资源、有效提高教学质量的目的。

根据实验电路原理图2所示，利用NOBOOK虚拟实验平台搭建虚拟实验如图3所示。学生可以通过提供的实验元器件利用手指直接拖动到实验台上，并利用导线将自己所选的元器件进行连接。教师可以通过讲台上的主机对每个学生的实验过程进行监视和指导，发现问题及时指出并处理。通过改变两个电源的电压数值，读取虚拟实验接线图中的安培上的电流值，可以非常简单、直观地验证基尔霍夫节点电流定律的正确性。任一时刻，流入节点a的电流之和等于流出节点a的电流之和。即为∑I入=∑I出。通过同样的方法，读取虚拟实验接线图中伏特表上的电压值也可以验证基尔霍夫电压定律的正确性。任一时刻，电路中任一闭合回路内各段电压的代数和恒等于零，即∑U=0。

在课堂的最后环节，教师通过布置作业如：已知：US1=16V，US2=10V，R1=5Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，求各支路电流。同学们首先可以通过刚掌握的基尔霍夫节点电流定律和环路电压定律进行列方程求解。然后再次利用NOBOOK虚拟实验平台输入各个元器件的电压参数以及电阻值，通过虚拟实验可以非常直观地来验证计算结果的正确性，进一步巩固和加深本堂课重要知识点的理解。同时成就感和学习兴趣以及积极性也将大大地提升，动手能力也得到了一定程度的强化和提高，这些能力对于技校生来说都是至关重要的。

学生通过实验原理图，利用NOBOOK虚拟实验平台自己搭建的实验来验证定律和计算结果的正确性，大大提高了技校学生的学习积极性和主观能动性。成就感提升也促进了学习效率的提高。真正意义打造“自主、开放、合作”的课堂，提升技工学校人才培养质量，推行“做中学”的教学模式。

本着“自主、开放、合作、共同提高”的原则、因人施教推进有效教学和“做中学”的理念，去备课去授课，确实带给学生和教师不一样的体验。基尔霍夫定律原本是一个很抽象、难易理解的定律，理论性特别强，按照传统的授课模式学生参与度肯定低，加上技工院校学生本身理论学习是一个薄弱环节，问题会更加突出。为了让抽象的定律具体化，增强学生对定律概念的感性认识，直至最终的完全掌握。在课堂上设计一个物理实验，实验本身难度不大，老师和学生合作完成，同时学生的实验过程受到老师的监督。利用实验结果验证定律的正确性，不但增强了技校学生的动手能力和解决实际问题的能力，同时也激发出了学生的学习积极性和学习热情。让绝大多数学生能够在老师的带动下参与到课堂中，共同完成教与学的任务。改变了传统课堂老师主导的说教式满堂灌模式，不仅造成教师身心疲惫，而且学生学习效果不佳，事倍功半。而且“做中学”的课堂整体氛围轻松而不散漫，学生对抽象的概念定律有了更深层次的感性认识，课堂教学效果得到了最大程度的保障。