阶段仿真教学法研究与实践.doc

阶段仿真教学法研究与实践 李一欣肖鹏欢 （湛江财贸中等专业学校广东湛江524094） 摘要：从“电工仿真实训平台”的开发实践入手，通过教学效果对比论述了基于遵循螺旋式发展规律的阶段仿真教学法概念，指出该教学法的核心是针对不同教学阶段，采取不同仿真技术，使教学更科学地辅助学习者知识积累的全过程；通过对职教学情特点、专业知识、技能目标、教学方法、社会需要分析，进行教法创新；外延结合保障了阶段仿真教学法始终沿着技能发展主线层层递进至生产岗位。 关键词：阶段仿真教学法；仿真技术；技能实训；循序渐进 ：G712：A：1672-5727（xx）12-0166-03 中等职业教育的电子、电工技术专业知识大致可分为电路原理、知识应用、实训操作、综合技能、岗位认知等五个阶段知识目标，与之对应的有原理分析、实际应用、技能标准、综合素质、岗位操作等五个阶段技能目标。采取怎样的教学方法实现这五个阶段知识和技能目标，是信息化条件下课程改革和教法创新的重要课题。我校电子技术教研组和计算机专业教师组成仿真攻关团队（以下简称为仿真团队），在承担广东省中职教学资源重点建设项目“电工仿真实训平台”开发过程中，配合电工专业教学，运用阶段仿真教学法开发了“嵌入式”工学结合人才培养网站平台。项目包括电工基础知识与技能学习、教学资源共享、各级课程资源包、核心技能课程、课程考核中心和评价模型等，具备系统数据互通、用户认证功能，方便学生上网自主学习、技能训练，方便教师及时了解学生掌握综合技能情况。运用该网络平台开展日常教学，促进我校学生维修电工中级证考试通过率从89%提高到97%，也方便更多中职学生借助该实训平台完成电工五个阶段技能训练。 仿真教学法实践效果对比 （一）仿真教学法对学生知识点掌握有明显的促进作用 照明技术专业的镇流器工作原理知识点教学效果对比见表1。 由表1可见，xx届、xx届照明班课堂讲授为主，学生对知识点掌握效果区别不大，而xx届引入仿真教学法后，课堂讲授和仿真演示辅助教学使学生对“电感镇流器”知识点掌握程度平均提高14.3%，“电子镇流器”知识点掌握程度平均提高11.85%，“两种镇流器性能比较”知识点掌握程度平均提高8%，综合比较教学效果得到明显提升。 （二）阶段仿真教学法对学生系统知识掌握有明显的促进作用 在认识到仿真教学法明显提高学生对知识点掌握效果的基础上，xx年仿真团队针对维修电工等级考证开发了电工仿真实训软件。该实训软件注重音效、视觉、3D交互三方面的有机结合，对学生自主建构维修电工系统知识有很好的促进作用，以电动机控制电路安装、维修技能操作实训教学为主要开发对象，通过人机交互式操作突出实训内容，帮助学生完成理解电路原理、识别电工器材、实现电路连接、分析故障和线路维修各阶段的体验学习。另外，将维修电工职业评级考核标准作为仿真实训过程的评价依据，使学生通过实时评价功能及时了解是否正确完成线路连接、故障判断，激励学生反复操作，达到熟练掌握实训项目的教学目标。电工仿真实训教学法使用效果对比见表2。 以上两个例证说明，在中职电工专业基础理论和技能实训的不同阶段教学中，引入仿真教学法能明显改善教学效果。 阶段仿真教学法的提出 学生对专业知识的积累过程，也是教师教学引导、辅助的过程。教学满足学生知识积累需要，容易达到教学目标；教学滞后学生知识积累需要，不易达到教学目标；教学超过学生知识积累需要，教学目标受到干扰。那么，什么样的教法能更有效地满足学生知识积累需要呢？ 第一，以教为主。在这个关系中学情、知识、技能定义为事物发展变化的内因，学情成为主要内因，教法为外部条件，内因与外部条件是否协调是主要矛盾，在以教为主的环境下，易导致教法效果不理想的结果。 第二，以学为主。在这个关系中，将教的外化转为学的内化，对应的教学方式是引导学生自主学习、合作学习，学习方式具有体验、实践、自我构建的特点，强化了学生自身的思考、感悟和体验来获得知识与技能的能力。教的外化转为学的内化，学情、知识、技能、教法定义为事物发展变化的内因，学生、教师处于平等关系，成为主要内因，信息技术成为辅助条件和外部因素。教师的引导、辅助效力有所降低，学生自主学习、合作学习效力有所提升。 第三，教与学并重。在教学实践中单独以教为主或是以学为主都是片面的，于是教学并重应运而生。课上，教师在信息化环境下运用仿真辅助教学手段实现多种角色的转换，辅助学生自主学习与协作探究；课下，学生使用仿真辅助学习软件完成多种角色的转换，进行预习、复习、实验、操作、训练，通过自身的思考、感悟和体验获得知识与技能。教学并重简而言之就是让学生学会上楼梯：“教师领着走、学生跟着走”；“教师教着走、学生学着走”；“教师看着走、学生自己走”，教与学沿着楼梯台阶、在仿真辅助教学“扶手”帮助下螺旋式向上发展，完成各阶段的教学任务。 基于遵循螺旋式发展规律，采用仿真技术改造、创新各阶段教学方法，降低专业知识学习难度，帮助学生树立学习信心，最终使学生掌握劳动技能，满足社会需要，这种方法我们定义为阶段仿真教学法。该教学法的核心是：针对不同教学阶段，采取不同仿真技术，满足积累需要。 教法创新 （一）顺应职教本质规律 中职教育的学情特点、专业知识、技能目标、教学方法、社会需要等几个要素之间既紧密联系、又互相制约。近年来，我校电类专业教学由于有了仿真技术的介入，教法特征随知识、技能阶段发展而变化，有效地支持了教法灵活跟进，为学生提供了知识与技能循序渐进发展的台阶。详见下页表3。 （二）教法创新 阶段仿真教学法与专业知识、技能目标同步发展，详见图1。 仿真教学从最初的课堂原理演示计算机交互操作实时评价纠正虚拟场景漫游岗位角色扮演。仿真教学软件在教学过程的各阶段发挥着优于传统教学方法的辅助功能，成为最为接近配套的真实实验与实训的教学手段，教学方法实现软、硬配合，使教学过程更为丰富多彩。 外延结合 （一）与项目教学法结合 项目教学法的设计要素有情景、任务、组织、过程、资源、评价。引入仿真教学法时也应该沿用上述要素，在“电工仿真实训平台”开发过程中，设计情景要素时采用虚拟环境技术，插入视、声、光渲染技术，强化情景效果。 电动机控制电路接线实训，按照以下步骤完成：（1）针对“元件识别与检测”、“电路装置与调试”、“故障分析与排除”三个阶段建立元件、电路板、仪表、工具的3D模型；（2）根据任务和过程要求实现上述三个阶段的3D交互；（3）在完成3D交互功能的过程中实现实时评价功能；（4）身份识别与实时评价相连接；（5）实现组织分配功能。 （二）与教学重点、难点结合 仿真教学法具有对教材中心内容、主要线索的仿真制作技术优势，能够发挥突出教学重点、降低知识难度的作用，在人机交互控制操作中掌握、理解相关知识内容，对于巩固旧知学习新知起着决定性作用。将教学中难于理解或领会的内容作为仿真教学主攻方向，采用视频技术实现“慢拍快播”或“快拍慢播”；Flash和3D交互技术分解合成；虚拟漫游技术引导学生体会与领悟，化解教学难点。对于“电工仿真实训平台”的交流接触器的工作原理和电路作用的教学重点内容，采用Flash动画和3D交互技术，结合几种控制电路接线安装，使学生一看就会、一做就成。 （三）与职业资格考核标准结合 “电工仿真实训平台”以初级维修电工证考核标准为制作依据，将电气系统线路及器件的安装、调试与维护，维修电工安全常识和基本技能，室内线路的安装，接地装置的安装与维修，常见变压器的检修与维护，各种常用电机的拆装与维修，常用低压电器及配电装置的安装与维修，电动机基本控制线路的安装与维修，常用机床电气线路的安装与维修，电子线路的安装与调试，电气控制线路设计，可编程控制器及其应用等维修电工操作技能考核内容纳入开发范围，使平台服务于在校学生参加初级维修电工证考试需要。 （四）与岗位实习结合 阶段仿真教学法的最终目标是培养岗位操作人才，因此，仿真实训软件应该有行业人员参与开发，这样制作出来的教学软件才能够保证专业知识、实训操作、岗位实习融为一体。例如，与“电工仿真实训平台”配套开发的“饲料工艺与设备”仿真实训教学软件是与饲料专业订单企业联合开发的，既体现饲料工艺原理，又突出岗位设备电机操作特点。与岗位实习结合的关键是：（1）结合企业岗位工艺原理。工艺技术原理、岗位的操作规程、工艺控制点，岗位工艺纪律与产品质量控制关系。（2）结合企业岗位设备操作。安全操作规程、安全生产和岗位责任制、安全生产监督检查制度、从业人员安全管理制度、岗位设备操作规程、交接班制度、设备故障处置制度、设备维护维修制度。 用仿真技术为电子、电工技术专业教学提供支持，做到教法与专业知识各阶段层层对应，环环相扣，使教与学同步发