尹余琴
【摘 要】“理實一體化”即把理論知識和實踐能力集中在一起進行的一種教學方法。
它打破理論課、實踐課和實訓課的界限,實現(xiàn)將理論教學、實踐教學、技術(shù)服務(wù)融于一體,在實驗室或?qū)嵱栜囬g完成某個教學任務(wù)的教學方法。本文擬從選取教學內(nèi)容、明確教學目標、解析教學要素、設(shè)計教學策略、實施教學活動、進行教學反思六個方面進行理實一體化教學的教學設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】理實一體化;教學設(shè)計;供料單元
本文的理實一體化教學設(shè)計選取的是機電一體化技術(shù)專業(yè)的核心課程《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》,并以其中的一個6學時的教學情境“供料單元的安裝與調(diào)試”為例進行分析,從選取教學內(nèi)容、明確教學目標、解析教學要素、設(shè)計教學策略、實施教學活動、進行教學反思這六個方面來闡述。
1 選取教學內(nèi)容
以《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》中的情境二 供料單元為例進行分析,該單元的工作過程是按下啟動按鈕,頂料氣缸頂住料倉中的倒數(shù)第二個工件,推料氣缸將底層工件推出到出料臺,它是生產(chǎn)線中的起始單元,也是最簡單的單元,但也具有一定的綜合性和系統(tǒng)性,它綜合了機械技術(shù)、傳感測試技術(shù)、氣動控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)等,同時又將傳感檢測、控制、執(zhí)行與驅(qū)動等機構(gòu)在PLC的控制下協(xié)調(diào)有序的工作,有機的融合在一起。
供料單元的安裝與調(diào)試的主要教學內(nèi)容包括:(1)單元的基本組成、功能及工作原理的分析;(2)單元的安裝與調(diào)試的要點分析;(3)單元的PLC編程要點分析。根據(jù)崗位及職業(yè)發(fā)展的需求明確這部分內(nèi)容教學的重點是:單元的生產(chǎn)工藝、安裝與調(diào)試、故障分析與診斷修復、PLC編程。根據(jù)前導課程教師和學生的反應(yīng)明確教學的難點是單元的整體調(diào)試運行、故障分析與診斷修復。針對這些重點和難點內(nèi)容,教師首先要優(yōu)化教學手段,理論和實踐結(jié)合,增強學生的感性認識,同時加強比較和歸納,啟發(fā)和引導,并在項目實施時通過小組競賽法,充分調(diào)動學生的積極性,使學生逐漸掌握難點內(nèi)容。
2 明確教學目標
在制定教學計劃之前,我們經(jīng)過走訪與調(diào)研企業(yè),與行業(yè)企業(yè)專家共同制定了工學結(jié)合的人才培養(yǎng)方案和課程標準。根據(jù)課程標準,明確這部分內(nèi)容的教學目標包括專業(yè)能力目標、方法能力目標和社會能力目標。其中專業(yè)能力目標是要讓學生:(1)能在規(guī)定的時間內(nèi)完成供料單元的安裝與調(diào)試運行;(2)能根據(jù)供料控制要求進行順序功能圖的繪制及PLC編程;(3)能進行系統(tǒng)軟硬件的故障分析和排除。方法能力目標是要讓學生具有一定閱讀、收集資料和信息的能力,具有分析和解決問題的能力。社會能力目標是要培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新和團隊合作的精神。
3 解析教學要素
首先一切教學能否取得預(yù)期的教學效果,是要看能否做到因材施教,因而教學前要進行學情分析。學生在學該課程之前已經(jīng)學習過《電氣控制與PLC》、《液壓與氣壓傳動》、《傳感器技術(shù)》、《機械設(shè)計》等課程,有一定的專業(yè)基礎(chǔ),同時通過對情境一 自動化生產(chǎn)線的整體認識的學習,學生已經(jīng)對自動化生產(chǎn)線有了一個初步認識,對供料單元也有了一定的了解和感性認識;我們的學生普遍對實踐課較感興趣,他們的理實一體化程度高,爭強好勝,但他們學習主動性和積極性不高,所以教學時應(yīng)合理選擇教學方法,應(yīng)盡量做到因材施教、揚長避短。
其次是師資隊伍的配備。所有教該課程的教師必須是中級職稱以上,且長期從事《電氣控制與PLC》及《自動化生產(chǎn)線》的教學工作,有一定的專業(yè)教學基礎(chǔ);同時必須配備相應(yīng)的實訓指導教師,為學生在具體進行實訓操作時提供技術(shù)指導和幫助。
再次是實訓條件保障。必須配備有專門的自動化生產(chǎn)線實訓室,內(nèi)有足夠的YL-335B自動化生產(chǎn)線實訓臺,確保每次實訓操作每臺上實訓的學生人數(shù)不超過6人。
4 設(shè)計教學策略
教學的過程是基于兩個理實一體化平臺,一個是我們自己開發(fā)的課程網(wǎng)絡(luò)資源,網(wǎng)址是:
http://jxzy.jsahvc.edu.cn/suite/solver/classView.do?classKey=9730743;另一個是天津中德職業(yè)技術(shù)學院的,他們該課程早已被評為國家級精品課程,非常值得學習,網(wǎng)址是:http://59.67.48.253/ZD-L/site_flash/index-kc.html,在這兩個網(wǎng)站均有關(guān)于供料單元拆裝與調(diào)試的電子教案和課件,學生在課前可進行網(wǎng)上預(yù)習,學習完了可在網(wǎng)上進行互動交流。整個教學的過程采用“教學做一體化”的模式進行,教是教會學生知識和技能,學是學習方法和原理,做是進行實踐和操作,三者的有機融合,讓學生在做中學,學中做,能充分調(diào)動學生的學習積極性、主動性,培養(yǎng)他們分析問題和思考問題的能力。
5 實施教學活動
整個教學活動的組織是以學生為主體,以教師為主導,采用教學做一體化的模式進行,分6個階段實施:①提出任務(wù) 教師應(yīng)根據(jù)教學內(nèi)容與要求設(shè)定任務(wù)目標,提出具體要求:供料單元基本組成、每一部分的功能是什么? 供料單元的工作原理是什么? 如何繪制工作流程圖并編程?如何繪制電路圖?如何進行安裝和調(diào)試運行?通過這些問題啟發(fā)學生思考要完成此目標需要哪些相關(guān)的知識和技能,哪些是學生已經(jīng)具備的,哪些是需要新學的;對學生還不了解的知識和技能,教師可通過講授、實物演示或看視頻的方式傳授給學生,整個過程大約需要60min;②制定計劃 將學生分組討論,制定完成本單元工作任務(wù)的計劃;在對學生分組時,教師要先對每個學生的個性特點、知識水平、能力及綜合素質(zhì)有一個大概的了解,然后采用“同組異質(zhì),組間同質(zhì)”對學生進行分組,讓同組學生的理論能力、溝通能力、動手能力等形成互補,通過這種分組方法,可以激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的競爭意識;學生活動是進行自主分析與討論、任務(wù)的拆分和人員的分配,制定實施計劃,約需30min;③方案決策 學生各組代表匯報計劃實施方案,然后教師對各組所列方案進行點評,引導學生做出正確的決策方案,約需20min;④任務(wù)實施 教師督查整個任務(wù)實施過程,進行現(xiàn)場的組織和管理,指導學生安全規(guī)范的操作;學生各小組成員分工協(xié)作在規(guī)定的時間內(nèi)完成任務(wù),這是學生知識和能力的結(jié)合和體現(xiàn),約需120min;⑤任務(wù)完成情況檢查 學生各小組整理實訓臺,交驗任務(wù)完成情況,教師檢查各組學生完成情況,約需15min;⑥分析評價 首先是學生自評、互評,總結(jié),任務(wù)實施過程中遇到哪些問題,怎么解決的?然后是教師對學生任務(wù)實施的情況進行點評和總結(jié),并啟發(fā)學生進行任務(wù)的拓展分析與思考。分析評價包括5個方面:①工作計劃和圖紙;②零部件的安裝與連接;③連接工藝;④調(diào)試運行;⑤職業(yè)素養(yǎng)與安全意識。整個過程約需25min。
6 進行教學反思
教學不僅是教給學生知識,主要是培養(yǎng)他們理解、綜合運用及創(chuàng)新的能力,最重要的是要讓學生能學有所用、學有所思,這是在設(shè)計教學任務(wù)和實施教學過程中要不斷探究的問題。如果能開辟校企合作,讓學生了解并接觸實際生產(chǎn)一線的供料控制過程,一方面可以有效激發(fā)他們的學習積極性和興趣;另一方面為今后的工作奠定基礎(chǔ)。
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