阮仁俊,王惠,趙昌爽,孫俊偉,張明
(安徽工程大學(xué)建筑工程學(xué)院,安徽 蕪湖 241000)
“給排水工程儀表與控制”是給排水科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)方向課,其任務(wù)是使學(xué)生了解與本專業(yè)有關(guān)的儀器儀表的基本原理、特點(diǎn)與應(yīng)用技術(shù),了解本專業(yè)各環(huán)節(jié)需要的檢測和控制內(nèi)容、能夠采取的技術(shù)方法及目前的發(fā)展?fàn)顩r,提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和協(xié)作實(shí)踐能力,為提升后期實(shí)際工作能力做鋪墊。近年來,隨著信息化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,各行各業(yè)開始了技術(shù)革新[1]。水務(wù)行業(yè)的信息化建設(shè)終極目標(biāo)“智慧水務(wù)”,與本課程的授課內(nèi)容存在極為緊密的聯(lián)系,因此,本課程教學(xué)顯得十分重要。
本課程以水力學(xué)、物理學(xué)和電工電子學(xué)等知識(shí)為基礎(chǔ),內(nèi)容涉及水處理工程、水泵、給排水管網(wǎng)系統(tǒng)等專業(yè)知識(shí)[2]。目前,本課程體系和教學(xué)內(nèi)容還存在一些問題:①課程內(nèi)容覆蓋面廣且交叉性強(qiáng),本專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,加上授課學(xué)時(shí)短(24學(xué)時(shí)),學(xué)生難以高效掌握課程知識(shí);②學(xué)生對(duì)此課程缺乏興趣,自主學(xué)習(xí)積極性差,教學(xué)效果不佳。針對(duì)此課程現(xiàn)狀,要講清楚理論知識(shí)兼顧工程應(yīng)用分析,授課教師必須打破傳統(tǒng)的灌輸式低效教學(xué)方式?;诒菊n程教學(xué)要求和目的,本教研組嘗試引入新的教學(xué)模式——AIDA模式,將多學(xué)科交叉的知識(shí)有效融于一體,在有限的授課學(xué)時(shí)內(nèi)高效傳遞給學(xué)生,并取得理想的教學(xué)效果。
AIDA模式的內(nèi)涵由attention、in?terest、desire、action4個(gè)英文單詞組成,代表的含義分別為引起注意(A)、喚起興趣(I)、激發(fā)欲望(D)、促成購買(A)。源于銷售人員通過讓顧客對(duì)所售產(chǎn)品感興趣,激發(fā)顧客購買意愿,最終促使交易成交[3]。授課教師根據(jù)課程教學(xué)目的,結(jié)合AIDA授課模式,把課程相關(guān)概念、思想、技能等知識(shí)點(diǎn)以傳遞信息的方式傳授給學(xué)生,在此過程中信息傳遞的效率很大程度上決定了教學(xué)效果。AIDA教學(xué)模式可從根本上改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,即學(xué)生被動(dòng)灌輸式地接受老師傳遞的信息。傳統(tǒng)教學(xué)模式忽視了課堂教學(xué)中學(xué)生的主導(dǎo)性作用,沒有激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,因而對(duì)相應(yīng)課程學(xué)習(xí)缺乏興趣性和探究性[4]。AIDA模式則不然,教學(xué)過程中非常注重信息傳遞規(guī)律的探究,通過交流、談話、討論等方式設(shè)法使信息交流暢通無阻,信息傳遞過程中時(shí)刻吸引學(xué)生的注意力,保證傳遞的信息被學(xué)生高效接受。
簡單來說,AIDA教學(xué)模式將教學(xué)活動(dòng)分成4個(gè)部分:①引起學(xué)生對(duì)課堂所要傳遞信息內(nèi)容的注意;②設(shè)法采用多信息傳遞方式使學(xué)生對(duì)傳遞的信息感興趣;③在前二者的基礎(chǔ)上,了解所傳遞的信息的重要性,激發(fā)其深挖掘信息的欲望;④在知識(shí)欲望的驅(qū)使下,促成學(xué)習(xí)主動(dòng)性。前人已經(jīng)將該教學(xué)模式應(yīng)用于高校其他相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)中,并取得了較好的教學(xué)效果[5~7],但在“給排水工程儀表與控制”課程教學(xué)中鮮有采用。
“給排水工程儀表與控制”課程被安排在大學(xué)第六學(xué)期,在此之前,給排水專業(yè)學(xué)生已經(jīng)修完水力學(xué)、泵與泵站、給水工程、排水工程等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課,對(duì)相關(guān)水工藝知識(shí)已較為熟悉,基于該課程課時(shí)量有限,授課教師可以打破教材編排的順序,跳過(或精簡)基礎(chǔ)理論部分的講解,直接從自動(dòng)化儀表及控制系統(tǒng)的工程實(shí)例入手。直接從工程實(shí)例入手教學(xué),可以有效地吸引學(xué)生的注意,這是AIDA教學(xué)模式第一步需要完成的(吸引注意)。在工程實(shí)例講解中,針對(duì)實(shí)例應(yīng)用中涉及的儀表與控制設(shè)備工作原理的知識(shí),精心設(shè)計(jì)問題或懸念,通過提問或小組討論的方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而完成AIDA教學(xué)模式第二步(喚起興趣)。由淺入深、由易到難,多方面地講解工程實(shí)例,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中明白自動(dòng)化設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)實(shí)操中人力難以完成的困難而復(fù)雜的任務(wù),以及本專業(yè)終極目標(biāo)“智慧水務(wù)”的實(shí)現(xiàn),少不了自動(dòng)化儀表儀器以及控制系統(tǒng)的應(yīng)用,激起學(xué)生對(duì)本課程深度學(xué)習(xí)的欲望,繼而完成AIDA教學(xué)模式的第三步(激發(fā)欲望)。最后,結(jié)合課程考核目的布置課后任務(wù),針對(duì)不同案例分組準(zhǔn)備材料,并制作PPT,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)主導(dǎo)課堂,講解案例,鞏固學(xué)生對(duì)儀表與控制理論知識(shí)的掌握(促成購買,可理解并掌握課程內(nèi)容)。
以本課程中給水處理系統(tǒng)控制技術(shù)章節(jié)講授為例,授課教師可把基于PLC的集散控制系統(tǒng)在水廠的應(yīng)用相關(guān)案例提前引入本章的教學(xué)。首先,講解給水廠整體生產(chǎn)工藝,給學(xué)生展示給水廠中控室(監(jiān)控中樞)的相關(guān)教學(xué)圖片和視頻資料,從感性認(rèn)識(shí)上引起學(xué)生的注意;其次,在展示過程中重點(diǎn)拆分講解工藝各單元(混凝投藥單元、沉淀池、濾池、氯氣自動(dòng)投加)的控制技術(shù),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)工藝各單元控制原理的興趣;然后,在工藝各單元自動(dòng)控制技術(shù)講解中,剖析其中的運(yùn)算邏輯關(guān)系,既能將自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,又能激發(fā)學(xué)生深挖相關(guān)儀表控制原理的欲望,從理性認(rèn)知上調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣;最后,針對(duì)某工藝單元,分組組織課堂討論以及課后實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),既能鍛煉學(xué)生收集、整理資料的能力,也讓學(xué)生作為主體參與課堂教學(xué)環(huán)節(jié),提高教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生參與主動(dòng)性。經(jīng)過以上AIDA模式的教學(xué),將加深學(xué)生對(duì)課程每一章節(jié)理論知識(shí)的理解,并系統(tǒng)掌握理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用,避免教學(xué)過程中“教”與“學(xué)”脫節(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。
在“給排水工程儀表與控制”授課過程中,應(yīng)用AIDA模式需要把握好三個(gè)環(huán)節(jié)。
①精準(zhǔn)把握課程考核目的和要求,選取既能滿足精心篩選要求,又能引起學(xué)生興趣的案例。每一章節(jié)初選案例起到拋磚引玉的作用,不能過于復(fù)雜,否則會(huì)適得其反,打消學(xué)生的積極性和興趣。興趣有助于抓住課堂上學(xué)生的注意力,注意力集中便于信息的高效傳遞,提高授課效率。授課教師應(yīng)充分發(fā)揮課堂上學(xué)生的主導(dǎo)作用,突出學(xué)生課堂的主體地位,因?yàn)閷W(xué)生不是被動(dòng)的知識(shí)接受者,而是積極的信息加工者[8]。將課程相關(guān)章節(jié)(如:水泵及管道系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)、給水處理系統(tǒng)控制技術(shù)、污水處理廠的監(jiān)視操作與自動(dòng)控制)案例與儀表自動(dòng)控制理論緊密聯(lián)系在一起。案例講解期間安排討論、互動(dòng)和問答,使學(xué)生課堂上自始至終以飽滿的激情投入學(xué)習(xí),跟上教師的授課節(jié)奏,師生共同搭建知識(shí)信息高效傳遞的途徑。
②由淺入深、循序漸進(jìn)地講解課程案例,結(jié)合精心設(shè)計(jì)的問題,引導(dǎo)學(xué)生思考其中包含的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí),以“問題為導(dǎo)向、以學(xué)生為主體”啟發(fā)學(xué)生,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)理論知識(shí)的欲望和興趣。
③在案例啟發(fā)式學(xué)習(xí)過程中,既讓學(xué)生感性認(rèn)識(shí)了自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勝之處,也理性學(xué)習(xí)了自動(dòng)化理論知識(shí)。再借助所學(xué)理論知識(shí)分析工程案例,促成理論與實(shí)踐的有效結(jié)合,培養(yǎng)出工程能力出色的學(xué)生是高校教育關(guān)心的重中之重[9]。教師安排互動(dòng)教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生在興趣的驅(qū)使下主動(dòng)參與課程教學(xué)環(huán)節(jié),為學(xué)生后期成為兼創(chuàng)新、協(xié)作、實(shí)戰(zhàn)能力于一體的復(fù)合型人才打下基礎(chǔ)。
將AIDA模式融入“給排水工程儀表與控制”課程教學(xué),可實(shí)現(xiàn)教學(xué)觀念的更新、教學(xué)形式的轉(zhuǎn)變。AIDA模式改變傳統(tǒng)先理論灌輸,后案例分析的低效授課形式,切實(shí)提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和教學(xué)效果。教學(xué)過程中AIDA模式先案例剖析,引發(fā)學(xué)生興趣,再結(jié)合精心設(shè)置的問題引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,并高效接受來自授課教師的知識(shí)信息,掌握儀表與控制理論知識(shí)以及實(shí)踐應(yīng)用。