劉 明
(安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院電氣與信息工程系, 安徽 淮南232007)
《電機與電氣控制技術(shù)》課程是機電類、電氣類等專業(yè)的主干課程,它不僅是培養(yǎng)相應(yīng)專業(yè)學生電氣控制技術(shù)能力的核心課程,而且還是維修電工職業(yè)資格證考核的重要內(nèi)容。該課程具有很強的實踐性、開放性和職業(yè)性[1]。因此,目前國內(nèi)各高職院校在教學中逐步重視知識的實用性和學生的實踐能力,如采用項目化教學法、任務(wù)化教學法等,其目的是為了改變傳統(tǒng)“填鴨式”教學模式。本文針對該課程教學中存在的問題與不足,引入PBL教學法,旨在尋找更為有效的教學模式,提升學生的綜合素質(zhì),提高教學效果。
《電機與電氣控制技術(shù)》課程是《電機與拖動》和《工廠電氣控制設(shè)備》兩門課程的綜合,其主要內(nèi)容有:三相異步電動機、直流電動機、控制電機、常用低壓電器、繼電-控制系統(tǒng)基本環(huán)節(jié)、典型設(shè)備的電氣控制、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計等。該課程專業(yè)性較強,對學生實踐能力要求較高,依靠傳統(tǒng)教學易造成知識脫節(jié),另外,其電路圖構(gòu)成復(fù)雜,工作原理及性能內(nèi)容復(fù)雜,其包涵許多陌生的元器件,造成學生讀圖困難等[2]。
以問題為導向的教學方法(Problem-Based Learning,簡稱PBL),源自醫(yī)學教育,由加拿大McMaster大學Barrow教授提出并首次實施,其教學過程分為:提出問題-自學解疑-課堂討論-總結(jié)歸納。該教學方法強調(diào)以學生自主學習為中心,與多種學習途徑相結(jié)合,強調(diào)交流合作,強調(diào)支持與引導等作用[3]。PBL教學法最大程度提高學生對課堂的參與度,提高上課質(zhì)量,著力解決理論與實踐相脫節(jié)的教學問題,有助于提高高職教育的教學質(zhì)量[4]。
PBL教學以能力培養(yǎng)為中心,從課程開發(fā)到教學實施再到成績考核,都以培養(yǎng)學生實際應(yīng)用能力為主線,重視綜合素質(zhì)與職業(yè)能力的提高。PBL教學法的精髓在于發(fā)揮問題對學生學習過程的指導作用,調(diào)動學生的主動性和積極性,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力與團隊合作能力,提高綜合素質(zhì)。
興趣是最好的老師,它是獲取知識的巨大推動力,激發(fā)學生的興趣,直接影響到他們對知識的探索和追求。PBL教學在學習初始就提出問題,引導學生去主動學習,激發(fā)學生自主性,學生歷經(jīng)對知識的學習、判斷、比較、選擇、分析、概括等認識活動,鍛煉學生多方面能力,如文獻檢索、查閱資料的能力,歸納總結(jié)、綜合理解的能力,邏輯推理、口頭表達的能力等,在學習的過程中使學生逐步獲得思考、分析與解決問題的能力[5]。另外,從解決問題實際出發(fā),學生的學習由被動變?yōu)橹鲃?,學習的目的從盲目性變成有目的性,激發(fā)學生主動探索解決問題的答案,其實質(zhì)就是逐步培養(yǎng)他們學習的主動探索性。
綜合應(yīng)用知識能力、實踐能力和自我教育能力是創(chuàng)新的基礎(chǔ)[6]。創(chuàng)新能力實際上是對學生能力的培養(yǎng)。在PBL教學中,學生自主學習,查閱資料,在小組討論中完成對解決問題途徑或方法的構(gòu)思、設(shè)計、實踐,完成理論與實驗的有機結(jié)合,形成知識學習與應(yīng)用的良好互動,實現(xiàn)學生對知識的理解與靈活運用。各小組完成自行設(shè)計的綜合性實驗來驗證解決教學問題的正確性,其整個教學過程,學生的設(shè)計能力、創(chuàng)新能力以及團隊合作能力得到充分的培養(yǎng)。各討論組在制定解決問題的方案時,經(jīng)成員之間的討論交流,還突出了個性化設(shè)計,解決問題方案的制定過程中,學生的創(chuàng)新思維和動手能力,都在潛移默化中得到較好的鍛煉與提高。
PBL教學中,一方面,教師在教學策劃過程中須投入更多的時間與精力,如分析學生自主學習與課程教學目標是否保持一致;采取合適的引導策略調(diào)控課程教學發(fā)展方向等;教師如何從教學主導地位轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生自主學習的引導者等方面[7]。教師從傳統(tǒng)的研讀教學內(nèi)容向研究教學問題方面轉(zhuǎn)變,針對學生在認識和解決問題時,備課中應(yīng)加強他們所需要的相關(guān)知識、信息,全面收集整理資料,給學生提供幫助;另一方面,由于教學問題的設(shè)計不僅涉及本學科的各方面專業(yè)知識,還可能涉及跨專業(yè)、跨學科知識,因此,PBL教學中亟須教師組成教學團隊,以豐富與充實解決問題所需要的各學科知識,構(gòu)建優(yōu)質(zhì)教學資源,其不僅保證了教學學習資源的開放,還可為團隊中的教師提供教學資源幫助,確保教師成為學習資源的組織和提供者[7]。教學團隊還能定期對PBL教學改革中遇到的問題進行研討與分析。
實施PBL前,學生應(yīng)掌握一定的課程基礎(chǔ)知識,如各類電動機的結(jié)構(gòu)、工作原理;掌握一些元器件的作用與結(jié)構(gòu),如刀開關(guān)、熔斷器、接觸器、熱繼電器等;掌握一些線路的工作原理,熟知線路圖涉及到的各類代碼符號等基礎(chǔ)知識。在前期的學習中要求學生達到這樣的知識目標,為PBL教學打下良好的基礎(chǔ)。
課前,教師給出設(shè)計的教學問題實例,實例的結(jié)果可設(shè)計為非唯一性,這樣更加有利于學生分組討論,如電動機自鎖控制線路中出現(xiàn):電動機運轉(zhuǎn)后,按下停止按鈕,電動機不能停止。此例中故障可能原因如:接觸器主觸頭熔焊;停止按鈕被擊穿;線路中自鎖觸點兩端連接導線短路;接觸器鐵心端面被油垢粘牢不能脫開等。圍繞提出的問題,讓學生結(jié)合平時的學習,課前的知識準備,學習尋找解決問題的方法,調(diào)動學生學習的興趣[8]。問題解決的結(jié)果多種性,將更能很好的幫助學生提高思考問題的全面性、統(tǒng)籌性和聯(lián)系性。
教師將班級學生分成若干小組,要求每位學生對知識點先進行自主學習,掌握電氣設(shè)備的基本構(gòu)造與功能,各小組內(nèi)進行先期討論,針對老師提出的教學問題進行分析,組內(nèi)成員共享知識,教師及時指導每個小組討論中遇到的難點與疑點,引導學生自主學習,培養(yǎng)他們的自主學習精神,把學習、討論交給學生,教師不再是學生唯一的知識庫,學生自主查閱相關(guān)教材、文獻等資料,針對問題,充分預(yù)習教材知識點。
每組選派代表發(fā)言,對問題的知識點陳述,對問題解決的方案進行討論。此過程中,各組可針對本組的解決方案優(yōu)點,或其他組方案存在的疑問進行提問。觀點不同的,則加以深入討論,教師在全程負責對討論問題進行引導,其角色是參與討論,鼓勵學生提出問題,師生加強互動交流。在輕松、自主的學習氛圍中,學生積極地暢所欲言,充分表達自己或小組的觀點。篩選故障解決方案,把明顯行不通的方案否決后,由學生動手實施線路組裝、運行,驗證方案可行度,如一些電器故障問題,是否被正確檢測出來等,分析設(shè)計實驗方案,討論實驗結(jié)果。學生經(jīng)過自主學習、查詢資料、小組討論、提出并討論實施方案、動手驗證實驗操作、總結(jié)與討論,完成PBL教學學習。
問題被學生深入討論后,教師對各組設(shè)計的方案進行點評,找出優(yōu)點,指出不足。對學生討論較為激烈的知識點給出科學解釋。另外,結(jié)合學生具體實驗操作,教師應(yīng)指出存在的問題,幫助學生改正錯誤觀點或不合理的結(jié)論。最后,教師還應(yīng)對各組討論的組織實施情況予以總結(jié),幫助學生提高組織能力。
實行PBL教學后,對學生評價的總評成績應(yīng)包括:學習表現(xiàn)成績、學習能力成績,書面考核成績等,評價可采用學生自評、小組互評、教師評分相結(jié)合的方式,為保證評分結(jié)果的公平、可靠,評分可參考各小組活動記錄、成員分工及討論記錄、個人合作態(tài)度、每次討論結(jié)果等全面地、全方位地評定成績。學生也可根據(jù)教師指導情況,總結(jié)情況等方面進行評教。
PBL教師不再是課堂的主角與知識的源頭,其角色從“知識的提供者”向“學習的促進者”轉(zhuǎn)變,主要任務(wù)是引導與監(jiān)控學生學習。教師應(yīng)關(guān)注輔助與指導學生學習,有技巧的啟發(fā)學生如何利用所學的知識去解決實際問題。在各小組的討論中,教師應(yīng)成為一個聆聽者或旁觀者,側(cè)重指導學生如何去檢索有用的知識,啟發(fā)學生思索解決問題的想法,幫助他們怎樣進行信息溝通,知識交流,使小組討論更加富有成效。PBL教學下,要求教師熟練掌握本專業(yè)、本課程內(nèi)容以及相關(guān)學科知識,具備提出問題與解決問題的能力、靈活運用知識的能力、良好的組織管理能力等。怎樣制定有針對性的討論提綱,設(shè)計好的教學案例,怎樣提高引導學生的技巧以及把握干預(yù)學生討論的尺度,需要教師認真地思考與探索。
PBL教學中,打破學生依賴于傳統(tǒng)教育方式方法,逐步培養(yǎng)他們從自身出發(fā),完成從被動的學習者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W習的主人角色的轉(zhuǎn)換。教學中,教師利用案例問題設(shè)計、知識講解的引導,來激發(fā)學生主動學習的興趣。學生以小組為活動單位,積極準備知識材料,查詢相關(guān)材料,加強交流溝通,同心協(xié)力解決問題,得出最佳結(jié)論。在實驗室具體操作中,學生還須要獨自完成諸如電路連接,故障檢測操作等實訓內(nèi)容,驗證解決方案是否可行,其不僅加強了學生實踐能力的培養(yǎng),還加強了其理論知識與實踐操作的知識的融會貫通。目前,高職院校學生基礎(chǔ)偏差,主動學習意識差,在PBL教學模式對學生素質(zhì)高要求的背景下,學生角色的轉(zhuǎn)變還亟待進一步誘導與培養(yǎng)。
實施PBL教學法的關(guān)鍵是如何設(shè)計課堂教學問題實例,設(shè)計的問題合適與否,關(guān)系著PBL教學的成功與失敗,PBL是以“問題”為學習基礎(chǔ),教學案例的學習目標如何確定,包含多少知識點,如何把握難易度,如何由易到難設(shè)計教學內(nèi)容等,因此設(shè)計的教學實例問題是PBL教學的關(guān)鍵。PBL教學法實例與通常的實例分析不同,區(qū)別在于PBL教學中,教師先講解教材,在學生掌握一定的知識前提下,然后做實例分析,教師須掌握學生實際能力、熟悉教學目標,給學生提供脈絡(luò)清晰,目標明確的課程構(gòu)架,利用設(shè)計出的合理的教學問題,幫助學生有效學習,達到學習目的。因此,教學問題的設(shè)計不僅應(yīng)具有普遍性,激發(fā)學生學習的興趣與積極性,而且還須要切合課程教學重點與難點,具備一定的難度梯度[9]。
總之,通過教學實施,發(fā)現(xiàn)PBL教學方法有助于強化教學過程的實踐性、開放性,提高學生學習主動性,開放學生學習思維。學生經(jīng)過課程學習,能靈活掌握課程知識點,研究解決故障的方法并動手解決。PBL教學法還突出了學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有助于提升學生的綜合素質(zhì),同時,還加強了師生之間的思維互動,全面提高教學效果,因此,PBL教學法值得在高職院校的課程教學中借鑒與推廣。
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