基于新课改的电工电子教学改革与实践研究
摘要
关键词
新课改;电工电子;教学改革
正文
引言:在新课改背景下,教师应当尝试对电工电子教学模式内容进行调整优化,依托学生的实际需求,对教学方法模式进行优化完善,改进学生的学习方式,以及课堂授课方法,使课程教学品质和效率能够得到有效提升。
一、基于新课改的电工电子教学困境
在新课改背景下,部分院校在电工电子教学领域还面临多方面的困境,其中教学方法过于单一,以“漫灌堂”教学的方式开展电工电子教学,忽略了学生的主体地位,在课堂教学过程中不利于培养学生的综合素质和创新能力。在课堂上,学生缺乏活力,教师在教学过程中忽视了学生主体地位,以至于课堂教学水平相对较低。在新课改背景下,提出开展信息化、数字化教学的硬件标准和要求,但是部分职业院校的信息化教学工具、教研工具严重不足,比如缺乏虚拟实验,在电工电子教学过程中无法为学生提供良好的实践操作环境和虚拟学习空间。另外,在跨学科教育背景下,职业院校的电工电子教学活动仍然是以单一课程教学为主,并没有引进跨学科综合项目,未将基础学科与电工电子课程紧密关联在一起,学科之间的互动较少,从而无法提高学生的迁移学习品质和效率。
除此之外,大部分职业院校学生的基础知识薄弱,兴趣不高,在学习电工电子课程时面临较大的学习挑战,学生需要掌握一定的物理和数学基础知识,但是大部分学生的基础较为薄弱,导致学习起来较为困难,久而久之便丧失学习兴趣。总之,在新课改背景下,职业院校电工电子教学还面临上述困难,教师需要尝试改进电工电子课程教学生态环境,对教学模式、方法、流程进行优化,提高教学水平。
二、基于新课改的电工电子教学改革策略
(一)更新教学理念,强调学生的主体地位
在新课改背景下,职业院校在电工电子教学改革活动中应当更新教学理念强调学生的核心地位,在教育过程中转变以老师为核心的教学思想观念,需要以学生为中心主体,对教学项目、教学任务进行合理分配,树立起生本管理理念,摒弃传统“满灌堂”的教学模式,以学生为主体,促进教与学关系的转变。为此,教师在教学过程中可采用启发式教学模式,引进提问、引导、讨论等教学项目,激发学生的思维火花,鼓励学生主动思考,积极探究,使学生批判思维和创新思维得到不断成长提升。同时,教师还应当构建宽松的学习氛围,建立起和谐、融洽的师生关系,在自由宽松的学习氛围中,指导学生更加自信、高效地参与学习,提高学习品质。除此之外,教师还应当围绕着学生实际状况来完善教学评价体系,需要以电工电子教学活动的核心指标为基准,结合学科课程核心素养概念,以促进学生全面发展为基准来开展教学评测,引进学生自评、互评以及多元学科老师的评价,全面暴露出学生在学习期间的问题,以此为依据来优化教学活动。
(二)开展跨学科教学
电工电子课程作为一门应用型科目,与物理、数学、化学、计算机相关基础学科有着直接的关联,在教学过程中,教师应当开展迁移性教学,将多门学科整合在一起,组织跨学科项目,打破学科之间的壁垒,促进不同学科知识的融合,培养学生综合思维能力和解决问题能力。教师在此期间可以尝试重组教学课程、教学项目,实现知识、技能的有效衔接,为学生提供全面、系统性的知识体系和支撑。教师应当引进具有实际意义的跨学科项目活动,让学生在学习过程中掌握不同学科知识技能,提高学生的实践操作能力。但是,需要促进各学科老师的互动沟通,需要以学科核心素养作为学科衔接的依据,促进电工电子课程教学与其他多门学科课程紧密互动,提高教学水平。另外,学校还应当整合校内外资源,为跨学科教学提供更有力的帮助,提高教育水平。
随着科技的快速发展,智能机器人技术逐渐渗透到各个领域,成为现代工业和社会生活的重要组成部分。电工电子课程作为一门应用型科目,与智能机器人的设计、制造和控制密切相关。为了培养学生的综合思维能力和解决问题能力,教师可以设计一个基于智能机器人的电工电子跨学科教学项目。打破学科壁垒,促进电工电子、物理、数学、化学、计算机等多学科知识的融合,旨在培养学生的跨学科综合应用能力,提高实践操作能力和创新能力;通过项目实践,增强学生的学习兴趣和团队协作能力。在初始阶段,学生分组设计并制作一款智能机器人,机器人需具备基本的移动、避障、传感器数据采集和远程控制等功能。
电工电子:负责机器人的电路设计和硬件组装,包括电机驱动、传感器接口等。
物理:应用力学原理分析机器人的运动规律,优化机器人结构。
数学:运用数学算法进行路径规划、避障算法设计等。
化学:了解电池类型和性能,选择合适的电源解决方案。
计算机:负责机器人的软件编程和远程控制界面的开发。
学生分组后,各组成员根据学科特长进行任务分工,而教师提供必要的指导和资源支持,包括教材、实验器材、在线教学平台等,学生按照项目计划进行设计和制作,定期进行项目进度汇报和讨论。教师组织学生进行项目评审和展示,评价学生的综合应用能力。通过智能机器人项目,学生需要将不同学科的知识进行融合和应用,这不仅加深了学生对各学科知识的理解,还培养了学生的跨学科综合应用能力。学生在项目实践中,需要亲自动手进行电路设计、硬件组装、软件编程等操作,这大大提高了学生的实践操作能力。并且项目需要团队成员之间的密切协作和沟通,学生在此过程中学会了如何与他人合作,共同解决问题。教师在项目实施过程中,需要与学生进行频繁互动沟通,了解项目进度和遇到的问题,并提供相应的指导和支持。这种互动沟通不仅增强了师生之间的联系,还促进了教学水平的提高。为了支持项目的顺利实施,学校整合了校内外资源,包括教学设备、实验器材、在线教学平台等。这些资源的有效利用为项目的成功实施提供了有力保障。
(三)开展仿真虚拟实验
学校组织仿真虚拟实验是迈出电工电子数字化、信息化教学的关键一步,仿真虚拟实验依托仿真虚拟系统以及基础硬件设施,带动学生参与理实一体化探究,仿真虚拟实验可以让学生在空间、时间、设备受限情况下进行实验操作,更好地理解并掌握电工电子知识,激发学习兴趣。并且此类实验项目还可以为学生提供大胆操作、灵活探究的空间,不必考虑安全问题的限制。在实际教学环节,教师可利用现代信息技术手段,结合VR技术,构建仿真虚拟平台,模拟电工电子实验场景和操作过程。整个项目应当覆盖多元化的内容,包含电路分析、电机控制、信号处理等,并注重培养学生的实践能力和创新能力。教师在设计项目时应当考虑学生认知特点、兴趣爱好,激发学生的学习兴趣和参与度。在教学活动中,教师需引导学生进行自主探究,提高学生的主动性和创造性,充分利用仿真虚拟实验平台,提供教学工具和资源,指引学生解决实验中遇到的各种问题和障碍。为了提高教学效率,教师还需要整合校内外资源,提高仿真虚拟实验教学水平,具体来说,教师可以与相关企业单位合作,共同开发高质量的仿真虚拟实验平台,并引进行业协会的建议,对平台功能进行开发优化,从而提高电工电子课程教学质量。
例如,电机控制作为电工电子课程的重要组成部分,其实践性强,但受限于设备、空间和安全等因素,学生往往难以获得充分的实践机会。因此,学校可以设计并实施基于VR技术的电机控制仿真虚拟实验项目,使学生能够在虚拟环境中进行电机控制实验,加深对电机控制原理的理解;并培养学生的实践能力和创新能力,提高解决问题的能力;激发学生的学习兴趣和参与度,提高学习效果。在前期,教师利用现代信息技术手段,结合VR技术,构建电机控制仿真虚拟平台,平台涵盖电机控制的基本原理、实验场景和操作过程,提供丰富的实验资源和教学工具。教师在课前进行平台使用培训,确保学生能够熟练操作VR设备和虚拟实验平台。在实验操作环节,学生佩戴VR设备,进入虚拟实验环境,其中,学生可以选择不同的电机类型和控制方式,进行电机启动、调速、制动等操作,而平台实时显示电机运行状态和参数变化,帮助学生直观地理解电机控制原理。在探索活动中,学生可以根据实验要求,自主设计实验方案,进行探究性学习,例如在实验过程中,学生可能会遇到各种问题和障碍,如电机启动失败、转速不稳定等,教师引导学生利用虚拟实验平台提供的工具和资源,自主分析和解决问题。而学生可以将实验结果和遇到的问题反馈给教师,教师根据反馈调整教学策略和方法。
三、结束语
总体来说,在电工电子教学环节,教师需要完善当前的理论教学、实践教学方式,以职业院校学生的实际需求为立足点,整合各项资源、工具、技术,使电工电子教学活动能够高效开展,且满足学生进行常态化、专业化、高效化学习的需求,提高教学水平和效率。
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