淺析技工教育一體化教學(xué)中實(shí)操環(huán)節(jié)的開展

張雪珍

摘要：近年來，一體化教育教學(xué)模式逐年被廣大技工院校所接受和普及，實(shí)操環(huán)節(jié)作為一體化教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，倡導(dǎo)學(xué)生在“學(xué)中做，做中學(xué)”。積極有效的開展實(shí)操環(huán)節(jié)能極大程度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有利于技工院校培養(yǎng)既具有一定的理論知識又能實(shí)操實(shí)練的高技能人才，為大國工匠儲備人才。本文從教學(xué)設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用三方面，詳細(xì)論述了理實(shí)一體實(shí)操環(huán)節(jié)的開展過程，并在教學(xué)過程中將實(shí)操環(huán)節(jié)的開展過程加以推廣，從學(xué)生反饋及教學(xué)質(zhì)量上驗(yàn)證了實(shí)操環(huán)節(jié)開展過程的可行性與優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：技工教育;一體化教學(xué);實(shí)操環(huán)節(jié)

技工教育的目的是培養(yǎng)高質(zhì)量高素質(zhì)的技能型人才，但是在實(shí)際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，技工院校學(xué)生一般理論基礎(chǔ)較薄弱，對于傳統(tǒng)的理論課程積極性不高;對于單純的實(shí)驗(yàn)課程雖然參與度會(huì)高，但是實(shí)驗(yàn)收獲并不是太大，大多學(xué)生反映只是照著老師的操作自己再做一遍，由于知識儲備不夠，缺少對實(shí)驗(yàn)的理解與思考，并不能從各方面培養(yǎng)學(xué)生的能力。近年來，學(xué)校開展一體化教學(xué)模式，學(xué)生對于理實(shí)一體的實(shí)操課程表現(xiàn)出了濃厚的興趣，如何有效的開展理實(shí)一體的實(shí)操環(huán)節(jié)，是我們“雙師型”一線教師應(yīng)該思考的關(guān)鍵問題。理實(shí)一體的實(shí)操環(huán)節(jié)既要根據(jù)實(shí)驗(yàn)所應(yīng)具備的理論知識化繁為簡讓學(xué)生理解，同時(shí)結(jié)合直觀、演示、實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、分析與解決問題的能力以及職業(yè)素養(yǎng)能力等多種能力。本文以《電橋電路在傳感器測量中的應(yīng)用》為例，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施、結(jié)論以及實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用四個(gè)方面論述一體化教學(xué)中實(shí)操環(huán)節(jié)的開展。

一、巧妙的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，拋出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考

以《電橋電路在傳感器測量中的應(yīng)用》為例，首先用圖片、視頻等直觀教學(xué)法列舉各種傳感器以及介紹傳感器在生活中的廣泛應(yīng)用。然后再拋出問題——在眾多傳感器中電阻應(yīng)變式傳感器的測量原理是什么？在傳感器的精密測量中，被測量往往是非常微弱的，被測量的變化也很微小，因此在測量中必須采用專門的電路以保證測量的準(zhǔn)確性，最常用的電路就是各種電橋電路。這樣引入新課，激發(fā)學(xué)生思考，提高學(xué)習(xí)興趣。

如圖一所示，U為直流電源電壓，U0為輸出電壓。電橋平衡時(shí)有：R_1×R_3=R_2×R_4 。這是需要學(xué)生記下來的簡單結(jié)論。接著簡單的介紹電橋電路的三種工作方式：

單臂電橋工作方式：電橋電路中只有一個(gè)橋臂接入被測量，其它三個(gè)臂均采用固定電阻，其線性輸出為：U_0=U/4 Kε（1-1）

半橋工作方式：如果電橋兩個(gè)臂接入被測量，另兩個(gè)為固定電阻就稱為半橋工作方式，其線性輸出為：U_0=U/2 Kε（1-2）

全橋工作方式：如果電橋中四個(gè)橋臂都接入被測量則稱為全橋工作方式，其線性輸出為：U_0=UKε（1-3）

其中：K—應(yīng)變靈敏系數(shù);ε=Δl?l—軸向（縱向）應(yīng)變。

半橋工作方式和全橋工作方式均屬于差動(dòng)電橋工作方式。以上知識點(diǎn)是我們進(jìn)行實(shí)操環(huán)節(jié)必備的一些基本知識點(diǎn)，對于學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及接線原理都具有指導(dǎo)作用。

（二）增加對比實(shí)驗(yàn)，加深理解

將電橋電路及其工作方式簡單向同學(xué)們介紹清楚后，通過講解工作方式，結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具體指出三種工作方式的接線方法。在實(shí)踐操作時(shí)一定要注意增加對比實(shí)驗(yàn)，一次理實(shí)一體的實(shí)操課程可能兩節(jié)課完不成2-3個(gè)實(shí)驗(yàn)，一般我們都是排四節(jié)課。通過對比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以很清楚的看到各種工作方式實(shí)際接線與實(shí)踐操作的相同之處和不同之處，引導(dǎo)學(xué)生自主用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證理論的正確性以及對比三種工作方式的優(yōu)缺點(diǎn)。通過對比式（1-1）、（1-2）、（1-3）可以得出結(jié)論：差動(dòng)電路不僅能消除溫度引起的非線性誤差，而且還使半橋的輸出靈敏度比單臂工作時(shí)提高了1倍，全橋電路的輸出電壓的靈敏度是單臂橋工作時(shí)靈敏度的4倍，并且由溫度引起的非線性誤差也能得以消除，同時(shí)還具有溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩?/p>

因此接下來的實(shí)操過程我們要求學(xué)生將單臂電橋與全橋做一個(gè)對比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證理論的正確性。

二、注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作

由于技工院校實(shí)訓(xùn)設(shè)備與教師的配備有限，在實(shí)操環(huán)節(jié)中難以做到每人一臺實(shí)驗(yàn)設(shè)備，一般以3-5人為一組，在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中如果分工不明確，很容易出現(xiàn)一人干活，其余旁觀的現(xiàn)象，這也跟我們培養(yǎng)全體學(xué)生全面發(fā)展的教學(xué)理念相違背。有效的讓每個(gè)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來，首先學(xué)生要有一定的理論基礎(chǔ)，對自己完成實(shí)驗(yàn)有自信;其次要對學(xué)生進(jìn)行分組，各小組有明確的分工，責(zé)任到人，在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收時(shí)隨機(jī)提問，對于隨機(jī)提問環(huán)節(jié)中答不出來的學(xué)生，通過互幫互助，團(tuán)隊(duì)中優(yōu)秀的帶動(dòng)后進(jìn)的，保證團(tuán)隊(duì)中每一位學(xué)生都能掌握基本知識與技能，同時(shí)學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、組織能力在無形中得到鍛煉和提升。

單臂電橋與全橋的接線原理圖分別如圖二、圖三所示，學(xué)生自主通過實(shí)驗(yàn)原理圖搭接好實(shí)驗(yàn)接線圖并做好實(shí)驗(yàn)記錄，分別為表一、表二所示。

實(shí)操接線與數(shù)據(jù)記錄整個(gè)過程都需要學(xué)生注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作，同時(shí)在實(shí)操過程中遇到的實(shí)際問題，通過合作學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力。表現(xiàn)優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)給予相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)，提高學(xué)生的積極性。

三、自主分析，得出結(jié)論，聯(lián)系實(shí)際

表一、表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是任選一組學(xué)生記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其余各組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在接線正確的前提下，均能得出正確結(jié)論，因此在這里以一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)要想達(dá)到驗(yàn)證的目的，應(yīng)借助軟件來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。這里我們選用Matlab軟件來分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出U=f（g）的圖形如圖四、圖五所示。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作圖分析，引導(dǎo)學(xué)生自主得出結(jié)論。由圖四可得，單臂橋接線時(shí)靈敏度k1≈20mv/20g=1（mv/g）;非線性誤差δ_L1=（ΔU_max）?Y_FS =15?180=8.33%。由圖五可得，全橋接線時(shí)靈敏度k2≈80mv/20g=4（mv/g）;非線性誤差：δ_L2=（ΔU_max）?Y_FS =22?720=3.05%?？梢娙珮蚪泳€時(shí)，靈敏度為單臂橋接線時(shí)的4倍，即K2=4K1，同時(shí)非線性誤差δ_L2<δ_L1，這也與我們之前理論分析相吻合。通過理實(shí)一體的實(shí)操環(huán)節(jié)，從理論到實(shí)操環(huán)環(huán)相扣，層層深入，學(xué)生可以自主得出與理論相一致的結(jié)論。作為一名專業(yè)課老師，在平時(shí)的實(shí)操教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，采用理實(shí)一體實(shí)操教學(xué)與傳統(tǒng)的理論+實(shí)踐教學(xué)相比，前者學(xué)生自信心更足，能動(dòng)性更強(qiáng)，學(xué)生從之前的被動(dòng)模仿學(xué)習(xí)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾魈骄繉W(xué)習(xí)，教師也從課堂逐步解放出來，從實(shí)驗(yàn)的實(shí)施者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者。

四、總結(jié)及推廣應(yīng)用

一體化教學(xué)模式從始至終貫徹以學(xué)生為中心，學(xué)生全程參與，同時(shí)有效的理實(shí)一體化實(shí)操環(huán)節(jié)的開展，學(xué)生積極性高，在教學(xué)環(huán)節(jié)中很好的發(fā)揮了自主能動(dòng)性。本文以一個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，詳細(xì)論述了理實(shí)一體實(shí)操環(huán)節(jié)的開展過程：1、巧妙的教學(xué)設(shè)計(jì);2、注重學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作;3、引導(dǎo)學(xué)生自主探究得出結(jié)論。教師在整個(gè)實(shí)操教學(xué)過程中對于學(xué)生的引導(dǎo)是至關(guān)重要的，首先應(yīng)針對不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目巧妙進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生興趣，吸引學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來;其次規(guī)范的一體化教學(xué)流程能保證實(shí)驗(yàn)有序進(jìn)行，在實(shí)操中鍛煉學(xué)生多種能力;再次應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后的思考，聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，解決實(shí)際問題，學(xué)以致用，這也符合我們技工院校人才培養(yǎng)模式。此過程同樣適用于電工電子類其他課程的實(shí)踐教學(xué)，在本人教授的《電工操作技能》這一專業(yè)課程中，將上述實(shí)操過程應(yīng)用于所授課的兩個(gè)班級，發(fā)現(xiàn)雖然實(shí)操環(huán)節(jié)開展之初場面有些混亂，但是經(jīng)過一兩次訓(xùn)練，將整個(gè)教學(xué)過程規(guī)范下來后，學(xué)生的參與度明顯提高，作為教師來講也感覺上課輕松不少。學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及分析問題的能力都不斷提升。陸續(xù)將在《電工學(xué)》、《電工電子技術(shù)》等專業(yè)課中開展理實(shí)一體實(shí)操教學(xué)，在實(shí)際教學(xué)中不斷改進(jìn)、不斷完善，探索出最適合技工院校學(xué)生全面發(fā)展的教學(xué)方法。

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