(桂林師范高等??茖W校物理與工程技術系,廣西桂林541199)
社會的進步和科技的發(fā)展、產業(yè)的升級及經濟結構的不斷調整,對高等職業(yè)教育提出了新的要求。高等職業(yè)教育必須以適應市場需求為目標,以就業(yè)為導向,以培養(yǎng)學生實踐動手能力為主線。傳統(tǒng)教學模式注重對學生進行知識的灌輸,忽視對學生能力、素質和個性的培養(yǎng),這與現(xiàn)代經濟社會發(fā)展對教育的要求不相適應?!秶衣殬I(yè)教育改革實施方案》(國發(fā)〔2019〕4號文件)要求進行教學改革以來,各種新的教學方法被大量教學科研人員研究。教學改革的主要趨勢是強調學生的主體作用,調動學生的主觀能動性,認識到學生的差異,關注學生的動手能力和實踐創(chuàng)新能力。為實現(xiàn)這一目標,層次化教學作為教學模式改革中的一種新模式被提出。層次化教學也稱為分層次教學,其宗旨是以人為本,面向全體學生,尊重學生個性差異,因材施教,全面發(fā)展[1]。
本文結合直流穩(wěn)壓電源實訓項目的教學內容進行層次化設計,根據(jù)學生特點提出因材施教、層次化教學的方法,并對教學實施過程中出現(xiàn)的問題提出解決方法。
層次化教學理論基礎包括心理學基礎、教育理論基礎、學習理論基礎。心理學認為學生的心理差異受智力、動機、興趣、情緒、知識結構等多方面影響[2]。心理學家維果斯基認為,任何一個學生都可以通過教學實現(xiàn)“現(xiàn)有水平”到“潛在水平”發(fā)展[3]。換言之,教師在教學中如果掌握學生的知識結構、情緒等可以有效幫助學生提高學習興趣及效率。美國心理學家布魯姆在掌握學習理論中指出,如果能夠提供學生必要的時間、學習機會和個別指導等學習條件,大多數(shù)學生在學習能力、進一步學習動機等諸方面會變得十分相似。層次化教學就可以最大程度為學生提供這種條件?!叭吮局髁x”學習理論強調學習者的自由學習,主張尊重學生個性。層次化教學設計的核心是尊重學生,承認學生的個體差異,兼顧學生的知識基礎、興趣、需要[4]。將這些理論歸納分析,若是同一教學內容采用同一設計、同一要求和同一標準,勢必達不到促使學生能力和素質全面提高的目的,更難以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。層次化教學設計實施基于全班同學現(xiàn)有知識水平、興趣愛好、學習動機等個性特點,有利于學生知識技能、情感及態(tài)度價值觀的培育,有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有利于學生全面發(fā)展。
隨著高考招生形式的改變,目前,高職招生的來源主要有普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試(簡稱“普招”)、高職自主提前考試招生(簡稱“單招”)及高職對口中職銜接考試招生(簡稱“對口”)等形式。由于受市場經濟、地域差異和學校品牌等因素的影響,這種由普招、單招、對口招生學生混合組成自然班級進行授課,學生的基礎知識狀況、潛在能力、學習動機、學習方法等存在較大的差異。統(tǒng)一的教學模式在這樣的班級中進行教學顯示出很大的不足。所以,教師必須要綜合考慮學生的基礎及接受能力,在教學中進行層次化教學設計,從實際出發(fā),提供恰當?shù)牟牧?,給每個學生適度的幫助和充分的時間,因材施教,最終完成學習任務或達到規(guī)定的學習目標。層次化教學針對性強、靈活度高,非常適合由招生模式變化引起的同班學生基礎差異較大的情況。
“直流穩(wěn)壓電源”實訓項目是高等教育電子信息類專業(yè)中模擬電子技術課程必不可少的一個教學內容。直流穩(wěn)壓電源在電子電路及設備中都需要用到,供電系統(tǒng)主要是220V,50HZ單相交流電。從單相交流電變換到穩(wěn)定直流電需要通過電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓四個過程[5]。直流穩(wěn)壓電源框圖如圖1所示。
圖1 直流穩(wěn)壓電源框圖
220V交流電源經過電源變壓器變換為符合整流需要的交流電壓,整流電路利用二極管將50HZ的正旋交流電壓變換為單向脈動的直流電壓。濾波電路減小整流直流電壓的波紋脈動程度,以得到比較平滑的直流電壓適合負載的需要[6]。穩(wěn)壓電路確保直流輸出的穩(wěn)壓電源不隨交流電源電壓波動或負載變化而變動。
直流穩(wěn)壓電源實訓項知識目標是理解直流穩(wěn)壓電源的組成,加深對直流穩(wěn)壓電源工作原理的理解,熟悉穩(wěn)壓器的應用。技能目標是能正確使用萬用表檢測元器件,能根據(jù)電路圖組裝電路,安全規(guī)范焊接、檢測電路。情感目標是通過電路組裝、檢測,培養(yǎng)學生團結協(xié)作、主動探究的精神,激發(fā)學生的學習動機。為達到教學目標,采用層次化教學設計,將直流穩(wěn)壓電源電路根據(jù)難易程度不同設計出A、B、C三級及探索創(chuàng)新實踐一共四級難度不同的電路。A、B、C三級電路均使用集成穩(wěn)壓器,A級電路簡單,元器件少;B級相比A級基本原理一致,但電路采用兩塊三端穩(wěn)壓器,從濾波電容到穩(wěn)壓電路元器件數(shù)量翻倍,排列具有對稱性,制作過程工藝稍難;C級電路基本模塊與A級、B級電路相同,此時電路增加了電容和電位器,用到了更多元器件,排列打破對稱性,直流電壓輸出要求可在1.5~30V之間進行調節(jié),制作和檢測過程都增加了一定難度。探索創(chuàng)新式直流穩(wěn)壓電源的設計,教師給出基本設計要求,如電路的穩(wěn)壓要求具有慢啟動,過流、過熱保護功能,輸出電壓可在5.1~40V之間調節(jié),可使用集成開關穩(wěn)壓器(CW4962)代替A、B、C三種電路中的三端穩(wěn)壓器,元器件在C級電路的基礎上增加電感,開關穩(wěn)壓器要求有16個管腳,有多個接地端安裝,方便測試等[7]。之后讓學生自己設計電路、選擇器材等完成電路焊接、組裝、調試等工作,完成預定教學實訓任務。
教育教學中,因材施教的“材”是指學生的道德修養(yǎng)、意志性格、知識水平、接受能力、興趣愛好等方面的差異;“教”是指德智體諸方面的教育[8]。鑒于此,根據(jù)學生的知識水平將學生分為四組分別以不同層次實訓項目進行實訓。A級實訓項目中,直流穩(wěn)壓電源電路中僅含有變壓器、普通二極管V、三端穩(wěn)壓管CW7812,適合理論基礎差,動手能力差的同學。在實施教學的過程中,教師與學生之間的互動主要采用引導學生提問、教師解答,目的是指導學生完成實訓任務,鞏固知識點,增強自信心。B級項目中,直流穩(wěn)壓電源電路中含有的元器件類型與A級相同,區(qū)別在于元器件增多,適合理論基礎和動手能力一般或動手能力偏強,但理論基礎偏弱的學生。在實訓過程中,教師主要引導學生如何準確快速完成實訓任務。將動手能力強和理論功底好的同學分組進行C級實訓項目,C級電路中除了A、B種含有的原件外還含有電容、可調電阻。在實施教學過程中教師主要是啟發(fā)學生思考及同學之間的合作,引導學生分析問題,解決實訓中遇到的問題等。針對部分理論基礎知識扎實,動手實踐能力較強及接受能力較好的學生分組進行探索直流穩(wěn)壓電源電路的實訓。探索實訓電路從設計到焊接調試都有難度,元器件數(shù)量多,元器件種類還增加了電感,用到了16個管腳的芯片集成開關穩(wěn)壓器,電路工作原理難,制備過程復雜,更具挑戰(zhàn)性。教師在實訓教學過程主要是鼓勵、啟發(fā)學生全面梳理知識點,選擇適當元器件進行探索設計、焊接、組裝、調試等,對培養(yǎng)學生的實際工程應用能力和創(chuàng)新合作意識都有較好效果。
層次化分組的教學優(yōu)勢在于同學們都能夠完成任務,獲得成就感,獲得自信。從心理學層面來講,成功的體驗會帶來愉悅的情緒,進而又激發(fā)學生的學習動機。同時,學生在完成實訓的過程中學會與同學團結合作,發(fā)揮各自優(yōu)勢,取長補短,能較好地完成對知識、技能和情感目標的培養(yǎng)。
將所有同學按照性格愛好進行分類培養(yǎng),一種是喜歡做有挑戰(zhàn)性的事情(簡稱“挑戰(zhàn)型”),另一種是喜歡做有把握的事情(簡稱“穩(wěn)重型”)。穩(wěn)重型同學根據(jù)實際理論基礎和動手能力選擇適應的電路完成實訓任務,實訓項目主要由老師提供。挑戰(zhàn)型的同學根據(jù)實際理論基礎和動手能力選擇更高層次的實訓完成實訓任務,主要以設計型、綜合性實訓項目為主。這樣的培養(yǎng)模式能夠培養(yǎng)學生頑強的意志、百折不撓的精神,能最大程度調動學生的積極主動性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力,充分體現(xiàn)“以學生為本”的職業(yè)教育理念。挑戰(zhàn)型學生可能會有部分同學不能按時完成預定實訓任務,針對這種情況,老師需要開展“第二課堂”、開放實訓室,額外增加實訓時間,指導學生完成實訓任務。
層次教學設計除了需要教師熟悉專業(yè)知識,熟悉學生,熟悉教育學、心理學等相關知識以外,還需要教師提前做大量的準備工作,設計不同的教學任務以滿足不同層次學生的需要,并能夠處理各種實訓中出現(xiàn)的情況,需要開展“第二課堂”、實訓室開放管理等工作,這大幅增加了教師工作壓力。
針對以上問題可以從以下幾個方面解決。首先,加強教師對于實訓教學的重視,學校要不定期舉辦與實訓教學或者創(chuàng)新教學相關的培訓講座,提高其實訓教學的能力和水平。其次,教師需要提高以“學生為中心”的意識,認真觀察分析學生,多和學生交流,成立學生興趣小組,開展“第二課堂”。第三,可以將一門課程的教學任務劃分為多個項目,多位教師分擔完成實訓任務,成立課題組,開展實習實訓。第四,教師之間加強溝通合作,綜合整理分析學生的理論知識基礎、動手能力基礎、性格特點、興趣愛好,最終完成教育教學任務,使學生全面發(fā)展,使分層教學不流于形式,讓優(yōu)秀的學生更加優(yōu)秀,讓不優(yōu)秀的學生有優(yōu)秀的機會。
對學生學習成果進行考核不僅是檢測督促學生完成教學任務,獲取相應學分的依據(jù),也是對學生學業(yè)完成情況的評定,但是層次化教學模式給教師評定學生成績帶來了一定困難。因為實訓任務不一致,存在難易程度不一致、實訓用時不一致、測試結果不一致等情況。
針對上述情況,教師可以通過以下三點解決這一問題。一是在下發(fā)任務之前充分考慮知識設計層次的同一性和差異性,如文中設計的四種電路基本模塊都有變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個電路,基本原理闡述清楚、基本元件選擇識別清楚、基本電路制作完成就可以得到基本分。A、B、C三種電路實訓設置占比10%的相差梯度分,探索實訓作為附項出現(xiàn)占比10%的創(chuàng)新探索分,進行因材考核。二是注重實訓過程,加強過程性考核次數(shù)及完善過程成績考核成績評定方案及權重。三是發(fā)揮團隊協(xié)作精神,無論實訓任務在規(guī)定時間內是否完成,在實訓的過程中教師要多觀察,對完成較為緩慢的組別多指導,了解學生掌握知識的程度,同時可以讓學生在課后一段時間通過查閱資料、在他人的幫助下完成任務后上交實訓成果,且對那些幫助其他同學完成實訓任務的學生給予平時成績加分獎勵,鼓勵幫助其他同學??傊己嗽u價采用定性與定量相結合、過程與結果相結合的方式,盡可能做到公平。
本文以“直流穩(wěn)壓電源”實訓項目教學為例,探討了層次化設計教學方法的應用。通過層次化教學設計和因材施教的實施,能使每位學生在輕松愉悅的環(huán)境中學習基礎知識、鍛煉應用能力,發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點和不足,培養(yǎng)出具有團結合作精神、創(chuàng)新實踐能力的高素質人才。