高職“機(jī)電一體化概論”微課教學(xué)研究

黨麗峰，左文艷

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鎮(zhèn)江分院 機(jī)電工程系，江蘇 鎮(zhèn)江 212016)

高職“機(jī)電一體化概論”微課教學(xué)研究

黨麗峰，左文艷

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鎮(zhèn)江分院 機(jī)電工程系，江蘇 鎮(zhèn)江 212016)

近年來，微課從一種新型的教學(xué)資源發(fā)展為新型的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式。深化“機(jī)電一體化概論”教學(xué)改革，積極引入微課，加強(qiáng)教學(xué)資源庫建設(shè)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

微課；高職；機(jī)電一體化概論

微課(Micro Learning Resource)是指運(yùn)用信息技術(shù)，按照認(rèn)知規(guī)律，呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。隨著電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，微課成為一種新型的現(xiàn)代教育信息資源，具有主題突出、簡短精煉、交互性好、應(yīng)用面廣、生動(dòng)有趣等特點(diǎn)[1]，教育界的專家和學(xué)者越來越重視微課，并積極推廣。近年來，我國中小學(xué)和高職院校在課程教學(xué)改革中積極引入微課，成效顯著。

“機(jī)電一體化概論”是高職院校機(jī)電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目標(biāo)是，通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握機(jī)電一體化中機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、傳感與檢測、液壓傳動(dòng)、微機(jī)的接口技術(shù)和伺服系統(tǒng)等相關(guān)理論基礎(chǔ)知識，了解機(jī)電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品涉及的相關(guān)技術(shù)，對典型機(jī)電一體化系統(tǒng)有比較全面的認(rèn)識，逐步培養(yǎng)綜合應(yīng)用多學(xué)科知識的能力。

“機(jī)電一體化概論”課程涉及的學(xué)科較多，對學(xué)生知識面的要求較高，即學(xué)生的知識面越寬越好。在教學(xué)中，所使用教材的內(nèi)容以理論知識為主，缺少實(shí)例和應(yīng)用的講解，如果學(xué)生的基礎(chǔ)不扎實(shí)、理解力不強(qiáng)的話，學(xué)習(xí)起來會(huì)感到吃力，隨著學(xué)習(xí)難度的提高，學(xué)生容易喪失信心，進(jìn)而放棄學(xué)習(xí)。在“機(jī)電一體化概論”課程教學(xué)中引入微課，可以突出重點(diǎn)，化解難點(diǎn)，幫助學(xué)生更好地理解、掌握課程內(nèi)容。課前，選擇相關(guān)主題，制作微課，并上傳網(wǎng)絡(luò)。課堂教學(xué)中，借助多媒體，以微視頻等形式直觀、形象地展示具體的知識，使學(xué)生擺脫枯燥、抽象的學(xué)習(xí)感受，輕松掌握重點(diǎn)，理解難點(diǎn)[2]，培養(yǎng)技能，完善知識結(jié)構(gòu)。如果有的學(xué)生希望課后反復(fù)觀看的話，可以登錄相關(guān)網(wǎng)站。在教學(xué)中，教師還可以有意識地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究的能力，注重引導(dǎo)學(xué)生改變無趣學(xué)習(xí)、被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，轉(zhuǎn)向有趣學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、快樂學(xué)習(xí)。

1 教學(xué)分析

教學(xué)分析是教學(xué)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，主要包括學(xué)情分析、教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)模式分析、教學(xué)目標(biāo)分析等[3]。對這些內(nèi)容進(jìn)行深入、細(xì)致的分析，可以更好地選取主題，巧妙設(shè)計(jì)，制作深受學(xué)生歡迎的微課。

1.1 學(xué)情分析

“機(jī)電一體化概論”的教學(xué)主要面向高職院校機(jī)電一體化專業(yè)二年級的學(xué)生。他們在一年級學(xué)習(xí)了一些基礎(chǔ)課程，但專業(yè)課程尚未系統(tǒng)學(xué)習(xí)，對機(jī)電一體化專業(yè)缺乏深入的理解，還沒有形成一個(gè)特別明確的概念。作為“95”后，他們思想獨(dú)立，思維活躍，容易接受新鮮的事物，但自我約束能力較差，反感純理論教學(xué)，喜歡多元素的教學(xué)過程。教師也希望通過“機(jī)電一體化概論”課程的教學(xué)，讓學(xué)生對機(jī)電一體化專業(yè)相關(guān)知識有一個(gè)初步了解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

1.2 教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式分析

“機(jī)電一體化概論”主要講述機(jī)電一體化基礎(chǔ)知識、系統(tǒng)組成、設(shè)計(jì)方法、典型機(jī)電一體化產(chǎn)品等內(nèi)容。通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握機(jī)電一體化專業(yè)的基礎(chǔ)知識，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

典型機(jī)電一體化產(chǎn)品在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用，也是“機(jī)電一體化概論”課程的重點(diǎn)內(nèi)容之一。這部分內(nèi)容的教學(xué)目的是，激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成機(jī)電產(chǎn)品一體化設(shè)計(jì)概念，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等分析或設(shè)計(jì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的能力。

受學(xué)校實(shí)訓(xùn)場所、授課對象實(shí)際情況的影響，以往，筆者在講授《典型機(jī)電一體化產(chǎn)品》這一章節(jié)時(shí)，采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，以理論講解為主，內(nèi)容抽象，課堂氣氛枯燥乏味，學(xué)生興趣不濃，聽課積極性不高，教學(xué)效果不佳。

借助于現(xiàn)代教育技術(shù)手段，制作微課，能夠?qū)⒅R點(diǎn)重新提取、重新整合，能夠?qū)⒊橄?、枯燥的理論知識情景化，能夠?qū)?fù)雜的操作步驟分解并壓縮在較短的時(shí)間內(nèi)[4]，以微視頻的形式直觀地展示。目前，筆者在講授《典型機(jī)電一體化產(chǎn)品》這一章節(jié)時(shí)，以典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品——電梯為例，根據(jù)微課的設(shè)計(jì)策略和選題原則，選擇電梯控制中的典型案例——電梯廂外召喚作為微課主題，制作教學(xué)微視頻，在課堂教學(xué)中播放，并讓有需要的學(xué)生在課后反復(fù)觀看，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有力地促進(jìn)了課堂教學(xué)質(zhì)量的提高。

1.3 教學(xué)目標(biāo)分析

1.3.1 知識目標(biāo)

《典型機(jī)電一體化產(chǎn)品》教學(xué)的知識目標(biāo)是，讓學(xué)生掌握電梯的組成與工作原理，了解電梯廂外控制過程，充分理解機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成、特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。

1.3.2 技能目標(biāo)

《典型機(jī)電一體化產(chǎn)品》教學(xué)的技能目標(biāo)是，讓學(xué)生通過對電梯廂外召喚過程的學(xué)習(xí)，了解機(jī)電產(chǎn)品一體化設(shè)計(jì)思想和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，初步具備機(jī)電一體化產(chǎn)品的分析與設(shè)計(jì)能力，初步具備解決實(shí)際問題的能力。

1.3.3 情感目標(biāo)

《典型機(jī)電一體化產(chǎn)品》教學(xué)的情感目標(biāo)是，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)電梯廂外召喚過程，對機(jī)電一體化產(chǎn)品有較為全面的認(rèn)識，進(jìn)而了解課程特點(diǎn)，激發(fā)對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 前期準(zhǔn)備

微課《電梯廂外召喚》的視頻錄制時(shí)間很短，但前期準(zhǔn)備的工作量非常大。電梯是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電氣控制難度大。為了更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，筆者遵循微課設(shè)計(jì)的原則，即課程模塊化、模塊獨(dú)立化、內(nèi)容微型化，認(rèn)真研究知識萃取、教學(xué)設(shè)計(jì)、媒體設(shè)計(jì)[5]的相關(guān)內(nèi)容，并在內(nèi)容選取、視頻拍攝、Flash制作、圖片尋找、講授方式等方面精心準(zhǔn)備。

首先，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容特點(diǎn)、學(xué)情，確定微課的主題。

其次，結(jié)合主題，拍攝凸顯電梯重要性、電梯控制原理及電梯控制中心PLC的相關(guān)視頻。

再次，遵循電梯控制原則，制作相應(yīng)的Flash。播放Flash時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生參與互動(dòng)，并逐步呈現(xiàn)相關(guān)知識點(diǎn)。

最后，從海量的圖片素材中尋找合適的電梯圖片，并對圖片進(jìn)行歸類，以備制作PPT時(shí)使用。

將前期準(zhǔn)備工作中收集的大量視頻、Flash動(dòng)畫及圖片歸類整理后，可以形成一個(gè)微課素材庫，為后續(xù)的微課制作提供幫助。

2.2 教學(xué)設(shè)計(jì)及思考

電梯是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，涉及的知識點(diǎn)很多，學(xué)習(xí)難度很大。結(jié)合授課對象的特點(diǎn)，選取電梯控制中的典型案例——電梯廂外召喚進(jìn)行重點(diǎn)講解，以突破難點(diǎn)。在教學(xué)中，因?yàn)橐攸c(diǎn)闡述電梯的結(jié)構(gòu)和工作原理，并在此基礎(chǔ)上著重講解電梯廂外召喚的控制過程，所以在教學(xué)設(shè)計(jì)、媒體設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要注意引人入勝、過渡得當(dāng)，還要合理設(shè)置互動(dòng)環(huán)節(jié)，避免純粹填鴨式的講解。通過視頻引導(dǎo)、圖片呈現(xiàn)、Flash動(dòng)畫展示、人機(jī)互動(dòng)，突出電梯的機(jī)電一體化特點(diǎn)，學(xué)生對機(jī)電一體化的理解將會(huì)更加直觀、深入。

3 教學(xué)實(shí)施

電梯是學(xué)生非常熟悉的一種機(jī)電一體化產(chǎn)品，在日常生活、工作中發(fā)揮著重要作用。從學(xué)生熟悉的事物入手，可以激發(fā)他們的興趣。

微課《電梯廂外召喚》制作中，使用Adobe Audition CC完成錄音工作，使用錄屏軟件Camtasia Studio 6.0結(jié)合錄音文件完成后期的編輯制作。制作微視頻時(shí)，盡可能簡潔、清新、流暢，講解通俗易懂，PPT設(shè)計(jì)動(dòng)靜結(jié)合，圖文并茂，字體搭配、顏色搭配協(xié)調(diào)統(tǒng)一[6]，以便更好地吸引學(xué)生的注意力。為了達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，可以讓學(xué)生課前在網(wǎng)絡(luò)上自行觀看、學(xué)習(xí)。

1) 導(dǎo)入新課。讓學(xué)生觀看一段現(xiàn)代快節(jié)奏的生活場景視頻，引發(fā)思考，引出授課內(nèi)容：典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品——電梯。

2) 闡述電梯的結(jié)構(gòu)和工作原理。利用圖片展示電梯的主要組成部分，展示曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)等八大系統(tǒng)。利用廂外召喚Flash動(dòng)畫詳細(xì)展示八大系統(tǒng)協(xié)同工作的過程。動(dòng)畫設(shè)計(jì)詼諧幽默，互動(dòng)性強(qiáng)，可供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，如學(xué)生可以自主選擇減少某一個(gè)系統(tǒng)，此時(shí)，F(xiàn)lash動(dòng)畫會(huì)相應(yīng)地展示故障現(xiàn)象或突出顯示該系統(tǒng)的作用。通過互動(dòng)式操作，學(xué)生可以加深對八大系統(tǒng)的了解。

3) 講解電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。通過一段不文明的乘坐電梯微視頻引出電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則——“順向截車、逆向不?！?。利用幾幅涉及廂外召喚、電梯轎廂停靠樓層及當(dāng)前運(yùn)行方向的圖片展示“順向”“逆向”的情況，引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)“順向”“逆向”的概念。配合流程圖和Flash動(dòng)畫詳細(xì)闡述“順向截車、逆向不?！彪姎饪刂七^程。模擬電梯運(yùn)行過程，展示八大系統(tǒng)協(xié)同工作的過程，著重強(qiáng)調(diào)可編程控制器——PLC在整個(gè)電梯中作為“大腦”的作用。讓學(xué)生以評價(jià)者的身份參與“如何做一名文明乘客”的互動(dòng)活動(dòng)，對電梯廂外召喚的情況進(jìn)行評判，加深對電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則的理解。使用圖片、Flash動(dòng)畫及視頻等多媒體教學(xué)手段，可以讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中快速掌握知識。

4) 布置課后練習(xí)和作業(yè)。教師可以通過作業(yè)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，通過認(rèn)真分析學(xué)生的反饋信息，對微課進(jìn)行反思和改進(jìn)。

4 結(jié)束語

微課作為一種新型的現(xiàn)代教學(xué)資源，融合了信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、視頻制作技術(shù)等，改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，適應(yīng)當(dāng)代高職學(xué)生日益加快的學(xué)習(xí)與生活節(jié)奏，可以滿足高職學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求[7]。開發(fā)適合五年制高職教育特色和機(jī)電一體化專業(yè)特點(diǎn)的微課教學(xué)資源庫，對轉(zhuǎn)變教育理念、深化教學(xué)模式改革、提升教師信息素養(yǎng)和教學(xué)水平、促進(jìn)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)等具有重要的推動(dòng)作用。

[1] 林勝.基于“微課”背景下高職院?！稒C(jī)械制圖》教學(xué)模式改革探析[J].高教論壇,2014(10):118-126.

[2] 張曉東,李濤.微課在中職機(jī)電類專業(yè)中的應(yīng)用與制作[J].新校園(上旬刊),2014(10):105.

[3] 侯 燕. C語言FOR循環(huán)結(jié)構(gòu)微課教學(xué)模式的設(shè)計(jì)[J].通訊世界,2015(10):223-224.

[4] 孫振華,戎麗霞.淺談微課在高職計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究：以《C#程序設(shè)計(jì)》課程為例[J].電腦知識與技術(shù),2015,11(18):129-130.

[5] 程舒通,徐從富.微課的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].教育評論,2015(6):109-111.

[6] 肖慧.《戒指設(shè)計(jì)》微課實(shí)踐教學(xué)改革[J].山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報(bào),2015,32(8):46-47.

[7] 王國光,孫長遠(yuǎn).基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀的高職院校微課開發(fā)研究[J].職教論壇,2014(27):67-70.

〔責(zé)任編輯： 盧 蕊〕

Research on teaching “Introduction to Mechatronics” by Micro Learning Resource in higher vocational education

DANG Lifeng, ZUO Wenyan

(Electrical and Mechanical Engineering Department，Zhenjiang Branch of Jiangsu Combined Higher Vocational College，Zhenjiang 212016，China)

In recent years, Micro Learning Resource has gradually developed from a teaching resource into a new teaching mode and learning style. From the aspect of teaching reforms and resource construction in Mechatronics, deepening the teaching reform of “Introduction to mechatronics”, actively introducing micro courses, and strengthening the construction of teaching resources database can mobilize the enthusiasm of students to learn and improve their ability of autonomous learning.

Micro Learning Resource; higher vocational education; Introduction to Mechatronics

2016-10-11

黨麗峰 (1983—)，女， 山西五臺人，講師，主要從事自動(dòng)控制研究；左文艷(1981—)，女，江蘇建湖人，講師，主要從事自動(dòng)控制研究。

G642.0

C

1008-8148(2017)02-0098-03