胡永勝 火箭軍工程大學(xué)士官學(xué)院

《庫房桁吊控制線路的實(shí)現(xiàn)》信息化教學(xué)設(shè)計(jì)課例剖析

胡永勝 火箭軍工程大學(xué)士官學(xué)院

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，促使教育理念、教學(xué)技術(shù)、教學(xué)方法不斷推陳出新，給傳統(tǒng)教學(xué)帶來了巨大變革。用信息技術(shù)創(chuàng)新教育教學(xué)，提升教師信息化教學(xué)能力尤為重要，也直接影響著教學(xué)的質(zhì)量與效率。本文從教學(xué)資源整合、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、教學(xué)過程實(shí)施、教學(xué)效果反饋四個(gè)方面對(duì)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行探索實(shí)踐，期望為從事信息化教學(xué)的師生提供幫助。

信息化 教學(xué)設(shè)計(jì) 電氣控制

《庫房桁吊控制線路的實(shí)現(xiàn)》信息化教學(xué)設(shè)計(jì)課例是我院機(jī)電專業(yè)的《電力拖動(dòng)控制》課程核心模塊，授課學(xué)時(shí)為6學(xué)時(shí)。該教學(xué)設(shè)計(jì)在撰寫時(shí)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析設(shè)計(jì)：

一、教學(xué)資源整合

本學(xué)習(xí)任務(wù)選自我院機(jī)電專業(yè)《電力拖動(dòng)控制》課程，該課程依據(jù)人才培養(yǎng)方案，立足電氣設(shè)備維護(hù)人才需求，選取設(shè)備管理崗位典型工作任務(wù)，在總結(jié)以往“電動(dòng)機(jī)”、“電力拖動(dòng)控制線路”和“可編程控制器”三門課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，打破原有的課程知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，將教學(xué)內(nèi)容確定為：三相異步電動(dòng)機(jī)的拆裝、電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制、用PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)連續(xù)控制、識(shí)讀電氣設(shè)備控制電路等11個(gè)課目，31個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。本學(xué)習(xí)任務(wù)是課目七“位置與往返控制”的學(xué)習(xí)任務(wù)：庫房桁吊位置控制線路的實(shí)現(xiàn)。

由于庫房桁吊控制線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能抽象，對(duì)于剛接觸電氣控制技術(shù)知識(shí)、還沒有任職崗位經(jīng)驗(yàn)的大專二年級(jí)學(xué)員來說，較難理解。

針對(duì)上述分析，本次課例整合了行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用、位置控制與自動(dòng)往返控制線路分析、庫房桁吊控制線路設(shè)計(jì)，充分應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、《電力拖動(dòng)控制》精品網(wǎng)絡(luò)課程、電氣控制技術(shù)虛擬實(shí)訓(xùn)軟件、視頻動(dòng)畫案例、便攜式實(shí)訓(xùn)裝置等信息技術(shù)與資源，為學(xué)生營造自主探究、相互交流、生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境。

二、教學(xué)目標(biāo)確定

根據(jù)我院機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)方案，結(jié)合任職崗位標(biāo)準(zhǔn)，從知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)方面確定本次課的教學(xué)目標(biāo)如下：

1．認(rèn)知行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用；2．闡述位置控制與自動(dòng)往返控制線路的結(jié)構(gòu)組成與工作過程；3．按照既定功能要求設(shè)計(jì)庫房桁吊的控制線路；4．掌握庫房桁吊的控制線路故障排除方法。

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)員的認(rèn)知規(guī)律，確定本次課的教學(xué)難點(diǎn)為掌握位置控制與自動(dòng)往返控制線路的結(jié)構(gòu)組成與工作過程，教學(xué)重點(diǎn)為按照既定功能要求設(shè)計(jì)庫房桁吊的控制線路。

三、教學(xué)過程實(shí)施

在整個(gè)教學(xué)過程中，充分發(fā)揮學(xué)員的主體地位，以“庫房貨物吊裝案例”為載體，以“學(xué)習(xí)任務(wù)”為主線，將6學(xué)時(shí)的內(nèi)容設(shè)置為以下四個(gè)環(huán)節(jié)：

（一）創(chuàng)設(shè)情境

首先通過播放“庫房貨物吊裝案例”動(dòng)畫視頻來創(chuàng)設(shè)情境，引起學(xué)員思考。同時(shí)明確本次課的學(xué)習(xí)任務(wù)為：庫房桁吊控制線路的實(shí)現(xiàn)。

（二）實(shí)施任務(wù)

在進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)任務(wù)后，學(xué)員圍繞電子任務(wù)書，進(jìn)行自助學(xué)習(xí)。

任務(wù)一：認(rèn)知行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用

學(xué)員通過《電力拖動(dòng)控制》網(wǎng)絡(luò)課程，探究行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用；通過實(shí)物圖片、Flash動(dòng)畫、微視頻、三維仿真等信息手段，鞏固理論知識(shí)?？己讼到y(tǒng)根據(jù)學(xué)員完成的情況給予相應(yīng)的評(píng)價(jià)，教員借助系統(tǒng)評(píng)價(jià)及時(shí)了解學(xué)員學(xué)習(xí)的情況，并調(diào)整學(xué)習(xí)的進(jìn)度與教學(xué)策略。學(xué)員在完成考核環(huán)節(jié)后才能進(jìn)入下一個(gè)任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

任務(wù)二：闡述位置控制與自動(dòng)往返控制線路的結(jié)構(gòu)組成與工作過程

位置控制與自動(dòng)往返控制線路的結(jié)構(gòu)組成與工作過程是本次課的難點(diǎn)。通過虛擬仿真技術(shù)，突破這一教學(xué)難點(diǎn)。該虛擬實(shí)訓(xùn)軟件呈現(xiàn)了位置控制與自動(dòng)往返控制線路的整個(gè)工作過程。這樣就將傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)員看不見、摸不到，很難想像的抽象知識(shí)形象化、直觀化，有效化解了本次課的教學(xué)難點(diǎn)。

任務(wù)三：按照既定功能要求設(shè)計(jì)庫房桁吊的控制線路

這是本次課的重點(diǎn)，學(xué)員主要通過以下六個(gè)步驟來學(xué)習(xí)。

1．布置任務(wù)，教員講解控制功能要求；2．學(xué)員各個(gè)小組組織頭腦風(fēng)暴，研究線路實(shí)現(xiàn)方案；3．教員分組現(xiàn)場參與指導(dǎo)把關(guān)；4．組織學(xué)員小組代表講解方案設(shè)計(jì)，教員點(diǎn)評(píng)；5．學(xué)員利用電氣控制技術(shù)虛擬實(shí)訓(xùn)軟件進(jìn)行虛擬接線訓(xùn)練，熟悉線路組成和線路連接方法；6．學(xué)員利用便攜式多功能控制線路技能訓(xùn)練與考核裝置進(jìn)行線路裝配與調(diào)試，教員對(duì)學(xué)員進(jìn)行評(píng)價(jià)考核。

任務(wù)四：掌握庫房桁吊的控制線路故障排除方法

利用電氣控制技術(shù)虛擬實(shí)訓(xùn)軟件進(jìn)行線路故障現(xiàn)象模擬再現(xiàn)、故障排除、通電試車等虛擬操作，提高學(xué)員學(xué)習(xí)興趣、鞏固理論知識(shí)，突出教學(xué)重點(diǎn)。

《電力拖動(dòng)控制》精品網(wǎng)絡(luò)課程有利于學(xué)員進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課堂自主學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)鞏固，利用該網(wǎng)站學(xué)員還可以進(jìn)行“在線留言”、“在線虛擬訓(xùn)練”、“在線測試”等活動(dòng)。

（三）總結(jié)評(píng)價(jià)

學(xué)員在完成以上任務(wù)的學(xué)習(xí)后，教員通過系統(tǒng)的評(píng)價(jià)及時(shí)了解全體學(xué)員的學(xué)習(xí)情況；同時(shí)也能了解每個(gè)學(xué)員的在每個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)情況。最后通過便攜式多功能控制線路技能訓(xùn)練與考核裝置檢測學(xué)員學(xué)習(xí)效果，這樣就克服了傳統(tǒng)教學(xué)中評(píng)價(jià)的滯后性、難以保存性、綜合性、時(shí)效性等問題。

（四）拓展提高

為了培養(yǎng)學(xué)員持續(xù)學(xué)習(xí)以及實(shí)際應(yīng)用的能力，考慮到學(xué)員之間的個(gè)體差異，設(shè)計(jì)了“防爆變頻起重機(jī)控制線路實(shí)現(xiàn)”、“防爆變頻起重機(jī)電控系統(tǒng)檢修”和“防爆變頻起重機(jī)線路維護(hù)”等不同內(nèi)容供學(xué)員選擇參與。學(xué)員課后以小組為單位完成拓展任務(wù)，并將成果通過網(wǎng)盤系統(tǒng)上傳至網(wǎng)站，以利于資源共享及評(píng)價(jià)。這樣就將學(xué)員學(xué)習(xí)時(shí)空由課堂拓展到課外，由教室拓展到實(shí)裝庫房。

四、教學(xué)效果反饋

整個(gè)教學(xué)過程由實(shí)際案例創(chuàng)設(shè)情境，通過三維動(dòng)畫、Flash交互操作、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種信息技術(shù)，呈現(xiàn)了視頻、動(dòng)畫、微課、虛擬連線、故障排除仿真、實(shí)物連接與調(diào)試等多項(xiàng)信息資源，實(shí)現(xiàn)了學(xué)員遞進(jìn)、交互、自主地學(xué)習(xí)，最終學(xué)員能按照既定功能要求設(shè)計(jì)相應(yīng)控制線路實(shí)現(xiàn)方案，為今后走向電氣設(shè)備維護(hù)管理崗位奠定基礎(chǔ)。

[1]張一春，錢東東，陳松．《信息化教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例精析》，高等教育出版社，2016年7月。