基于电机变压器融入加工中心电气控制线路的任务驱动教学法尝试


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1实施背景

在电气、机电专业的教学中,《电动机和变压器》《加工中心电气控制线路》课程都是重要的课程,原来分三个模块进行,课程安排顺序是先上《变压器》模块,再上《电动机》模块,最后上《加工中心控制线路》模块。实践证明,课程结束时学生掌握的理论知识很有限,对能动手的一些实践技能收获较大,三个模块在教学中收到的效果差别很大。在《变压器》和《电动机》这两门课程的教学中老师们也想方设法增加学生动手的机会,减弱理论知识难度,比如《变压器》模块中,教学中教师是这样设计的,通过模型认识结构:通过演示测量初级,次级的电压加以说明用途;在变压器绕组极性判定,首尾判别,绕组的连接方式中告诉学生操作的步骤,让学生按步骤动手判定,但是这么做的原理多数学生仍然不明白。更不用说空载与短路试验的验证性实验,其知识点较多,内容抽象难理解,即使加大了学生操作力度,但大多还停留在教师示范、学生机械模仿的教学方式,导致学生只动手不动脑,学生缺乏感性认识。更不用说什么阻抗变换、变压器外特性、变压器的消耗、效率及冷却方式、参数计算等抽象的理论推导,学生只能被动接受,对理论知识只是死记硬背、机械记忆,学习难度大,《电动机》模块也同样:结构可以通过拆装电机来认识,启动、制动可以做一些验证性的实验,其他的知识也只能是教材纸上谈兵了,对于很多中职学生感觉知识深奥、抽象难以理解,课堂枯燥无味。很多担任该课程教学的教师也反映该课程知识讲解很吃力,课堂气氛难以调动。作为一名电工专业教师,笔者一直在思考如何教才能让学生把电机与变压器课程学得更好,如何做才能提高学生对专业知识的兴趣。相比较而言,《加工中心电气控制线路》模块的教学学生动手的机会就很多,如果能把电机变压器融入加工中心电气控制线路的一体化教学中采用任务驱动的教学模式,对于多数只希望动手、不喜欢理论的初中起点学生,这是一个可以考虑的方向。


2任务驱动教学法的优势

技工学校作为培养企业中髙级技术工人的阵地,任务艰巨而远大。面对现实情况,技工学校要立足实际,认清自己的培养目标,真正突出技能至上,以“技”教学的宗旨,不应要求学生有高深的理论知识和较强的创新设计能力,而是必须注重培养学生有较强的实践操作和动手能力。面对目前生源质量逐年下降的现实,面对现代社会对职业教育新的要求,学校为了生存和发展,就必须从教研教改入手,改变教育理念,改变教学方式方法,大胆进行专业建设和课程整合提高教学质量。为了改变这种重理论、轻实践,重知识传授、轻能力培养的课程设置,把如何激发学生学习兴趣;如何培养学生电工技术应用能力;如何使学生适应现代企业的需求作为教学的关键。教学以提高学生动手能力为目的,通过实践发现“任务驱动”法有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的分析问题、解决问题的能力,提髙学生自主学习及与他人协作的能力,“任务驱动”教学法最根本的特点就是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”,围绕课程教学目标设置工作任务,将理论学习与实际训练紧密结合起来。把电动机和变压器课程与加工中心控制课程结合成一个大模块来进行,以生产实践常用加工中心电气控制线路的安装为主线,把电动机和变压器相关知识与技能整合进去。变压器虽然种类很多,但工作原理是一样的,核心结构也是一样的。在加工中心上所用的主要是控制变压器,其主要是为加工中心电气设备提供控制电路的电源,即为接触器、继电器、电磁铁、电磁离合器、信号灯、指示灯以及加工中心低压照明等提供电源。这些设备工作所需的电压不同。电机种类也很多,常用的三相异步电机、直流电机安装接线。加工中心的运动部分大多数由电动机驱动,因此正确地选择电动机具有重要的意义。采取工学结合行之有效的一体化任务驱动教学模式,具体在课程内容、教学方法、组织形式、考核方式等方面都进行改革,促使学生对生产实际的认识,减少厌学情绪,使学生积极主动参与教学的全过程,学生由

被动接受型学习向主动参与探索型转变。

3设置学习任务

“任务驱动探宄式教学法”中用来驱动的“任务”的设计是非常重要的一环,“任务”设计的完整性、难易程度及是否能引起学生的兴趣等都将直接影响到学生课堂上探宄的效果。在教学中首先选择适合工学结合的教学任务,淡化理论教学和实习教学的界限,进一步精简教学内容,理论以必需、够用为度,突出实际、实用、实践和实效,注重实践训练。把电动机课程、变压器课程以及加工中心电气控制三门课程进行有效的融合,让三门课程相互贯通,将理论与实习教学环节重新分解、整合、安排,相互补充促进教学效果。以当今常见的生产机械加工中心电气控制为基础,结合我院设备管理中心的设备为主,确定了以下六个任务,将教学内容分别融入到各个教学任务中,师生在边教、边学、边做中完成教学任务,学生边学习、边操作、实现教学做一体化,整个的教学环节中实践需要什么知识老师就及时讲解,活学活用,学生比较容易接受,使实践反馈到理论当中,并反过来用理论来指导实训。

六个任务具体见表1。

4教学过程的设计

在确定任务和目标后,教学的过程是老师先布置学生通过网络等渠道查找所要安装的加工中心的相关资料,先对该加工中心的结构、用途等有所了解;然后到车间进行参观、有可能的话进行简单的操作,了解加工中心的工作特点,重点是电拖控制特点,找到一些重要的元件:再下来师生一起研宄加工中心的电气控制原理图,制定安装计划,在安装控制柜的过程中,从原理图的现场测绘,到元器件的选择,再到装配、调试整个过程,学生全程参与,发现故障及时检查排除,让学生充分的发挥自主性,不仅完成了一般的技能训练更多的培养学生处理现场故障的能力。把工厂的检修流程带到一体化的课堂中,真正做到“做中学、学中做”,让工学结合的理念深入到学生的脑海中。如果事先己经做好的教学设备上排除人为设置好的故障点,学生在学完后只是机械的记住了哪些故障点,没有真正的理解维修故障内涵。

每完成一个任务就进行一次总结评价,在任务评价过程中不只重视结果,更要看完成任务的整个过程。因为学生在任务实践过程中学习了课程要求的知识,练就了技能,体验了创新的艰辛与乐趣,培养了分析问题和解决问题的能力,并且在完成任务的过程中也把安全生产、文明操作贯穿于始终,培养了学生的职业素养,全面培养学生的综合职业能力,让学生更好地和企业接轨,使学生毕业后很快能适应岗位。

5体会与思考

《电动机变压器加工中心电器控制》大模块是第一次实践,在教学中也存在一些不理想的地方。确定项目任务时实训项目设计有待改进,变压器电动机加工中心知识柔合得还不是很好,教学内容的多少、深浅把握得不理想,配套教材急需开发。教师对困难估计得不充分,致使在开始任务实行时教学组织不是很理想,效果不显著。还有受设备、材料的限制项目任务实施上不够到位,现场管理秩序不好。学生水平参差不齐,需要的理论依据欠缺,教学进度把握不好,学生动手操作的技能提高受到限制。任务驱动的“理实一体化”教学所需软硬件环境建设不够,包括教学场地、设施设备和师资等方面的建设。师资队伍还不够强大,很多教师没有实践经历,实训室还是很像实验室,缺少真正和工厂一样的设备,缺少一些与工程实践紧密结合的工程项目,教职工的实践能力得不到锻炼,教学质量以及各个方面没有真正实现产学研合作,很难实现真正的产学研合作。

总之,任务驱动的一体化教学突破了传统的教学模式,为学生提供了更加有效学习的良好环境,在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体作用,使课堂教学的质量和效益得到更大幅度的提高,但也不是一朝一夕就能做到很好,还需要多方面条件成熟,不断实践最终将取得很好的效果。



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