任瑞琪　朱慧勇　張笛　房楠

摘? ?要：社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展對交通運輸工具提出了快捷、安全、舒適及符合環(huán)保等更高的要求。以“德國常導(dǎo)超高速磁浮列車的工作原理”為研究對象，從教學(xué)環(huán)境、教學(xué)設(shè)計內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)策略、教學(xué)反思5方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，具體展示了其信息化教學(xué)的設(shè)計過程。

關(guān)鍵詞：磁浮列車;信息化教學(xué)設(shè)計;信息技術(shù)

信息化教學(xué)就是在信息化環(huán)境中，教育者與學(xué)習(xí)者借助現(xiàn)代教育媒體、教育信息資源和教育技術(shù)方法進(jìn)行的雙邊活動。信息化教學(xué)設(shè)計的發(fā)展趨勢為職業(yè)院校教師與學(xué)生依據(jù)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)共同合作，從而設(shè)計出適合學(xué)生認(rèn)知特點的學(xué)習(xí)路徑與方法，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供科學(xué)、有效、及時的支持與服務(wù)[1]。

“直線電機與磁浮驅(qū)動”課程是鐵道機車車輛制造與維護(hù)專業(yè)基礎(chǔ)領(lǐng)域的一門課程，是該專業(yè)學(xué)生的拓展必修課。在傳統(tǒng)的理論課堂中，教師更多實行“填鴨式”教學(xué)，這種滿堂灌的方式極難調(diào)動學(xué)生的課堂參與性與整個學(xué)習(xí)思考過程的主動性，從而使學(xué)生對一節(jié)課的重點與難點很難把握，造成上課效果不佳的后果，因而，急需進(jìn)行教學(xué)方法和教學(xué)手段的改進(jìn)。實施信息化教學(xué)對提升教學(xué)效果是一種有效的教學(xué)改進(jìn)[2]。本課題以西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院“直線電機與磁浮驅(qū)動”課程中“德國常導(dǎo)超高速磁浮列車的工作原理”這節(jié)課為例，進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計，以提升教學(xué)效果，同時為高職鐵道機車類專業(yè)其他相關(guān)課程的信息化教學(xué)開展提供示范。

1? ? 教學(xué)環(huán)境

1.1? 學(xué)生情況

本次教學(xué)設(shè)計的教學(xué)對象是西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院機車車輛制造專業(yè)大二的學(xué)生，他們能夠熟練使用計算機、手機等信息化設(shè)備與各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是“95后”—信息化時代的原住民。

1.2? 教材

本門課程選用的教材是《直線電機與磁浮驅(qū)動》，該教材的主編是西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院省級名師李益民教授，由西南交通大學(xué)出版社出版。這本教材也是全國首家介紹磁浮列車原理的高職教材。筆者在對教材內(nèi)容十分熟悉的基礎(chǔ)上調(diào)研了西南交通大學(xué)磁浮技術(shù)，同時，對長沙磁浮快線進(jìn)行了參觀與學(xué)習(xí)，從而對磁浮技術(shù)有了較深的理解。

1.3? 課程標(biāo)準(zhǔn)

“磁懸浮與直線驅(qū)動”這門課程是鐵道機車車輛制造與維護(hù)專業(yè)的拓展必修課，主要講述磁懸浮與直線電機的發(fā)展及現(xiàn)狀，并簡要介紹磁懸浮與直線電機的結(jié)構(gòu)與工作原理，在“磁懸浮與直線驅(qū)動”的課程標(biāo)準(zhǔn)中，德國常導(dǎo)超高速磁浮列車的工作原理占用2課時。

1.4? 教學(xué)設(shè)備

首先，西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院為每個班級都配備了可以播放PPT與視頻的多媒體教室。其次，教師針對所帶班級建立了一個微信群，在充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)作用的同時方便與學(xué)生進(jìn)行交流。最后，讓學(xué)生下載安裝藍(lán)墨云班課軟件APP，進(jìn)行課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)，該軟件具有互動、總結(jié)、評價、測試等功能。

2? ? 教學(xué)設(shè)計內(nèi)容

2.1? 教學(xué)目標(biāo)

本部分教學(xué)內(nèi)容與本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是依據(jù)鐵道機車車輛制造與維護(hù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和“磁懸浮與直線驅(qū)動”的課程標(biāo)準(zhǔn)要求確定的。本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：（1）電磁鐵的工作原理。（2）直線同步電機的工作原理。本節(jié)課的能力目標(biāo)是：掌握德國磁浮列車的懸浮、導(dǎo)向、驅(qū)動3大基本原理。

2.2? 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程

教學(xué)內(nèi)容為德國常導(dǎo)超高速磁浮列車的懸浮、導(dǎo)向與驅(qū)動的工作原理。教學(xué)過程如下：首先，學(xué)生利用藍(lán)墨云班課教學(xué)平臺，課前預(yù)習(xí)電磁鐵的工作原理、控制方法以及三相旋轉(zhuǎn)同步電機的工作原理。其次，在課堂上，先講解電磁鐵的工作原理，之后通過在課堂上演示懸浮原理即使懸浮小球處于穩(wěn)定懸浮狀態(tài)，讓學(xué)生明白在實際中怎樣通過電磁鐵來實現(xiàn)控制磁浮列車的懸浮狀態(tài)。再次，在課堂中講解導(dǎo)向的原理并通過觀看德國磁懸浮列車視頻，讓學(xué)生明白列車如何進(jìn)行導(dǎo)向。最后，通過現(xiàn)場演示直線同步電機原理與觀看視頻，讓學(xué)生明白磁浮列車如何進(jìn)行驅(qū)動。

2.3? 重難點

重點：磁浮列車的懸浮與導(dǎo)向原理。

難點：磁浮列車的驅(qū)動原理。

2.4? 教學(xué)拓展與教學(xué)創(chuàng)新

（1）教學(xué)拓展：主要是依靠網(wǎng)絡(luò)，播放相關(guān)視頻，讓學(xué)生進(jìn)行自主探究式學(xué)習(xí)。（2）教學(xué)創(chuàng)新：演示懸浮控制操作，具體如圖1所示，將實驗帶入課堂，通過生活中非常簡單的實驗，明確清晰易懂的直線同步電機原理，再通過視頻等信息化手段進(jìn)一步揭示其原理。

3? ? 教學(xué)方法

借助信息化教學(xué)資源庫中大量的圖片和視頻等信息，采用任務(wù)驅(qū)動與自主探究的教學(xué)方法。

4? ? 教學(xué)策略

4.1? 課前準(zhǔn)備

策略一：教師利用藍(lán)墨云班課教學(xué)平臺和微信群發(fā)布課前任務(wù)，學(xué)生接受任務(wù)。

策略二：學(xué)生通過手機或筆記本等上網(wǎng)工具在相關(guān)網(wǎng)站上搜集關(guān)于磁浮列車的視頻資料。

策略三：教師利用藍(lán)墨云班課教學(xué)平臺在線測試，及時了解學(xué)生對電磁鐵與三相旋轉(zhuǎn)同步電機知識的掌握情況，從而針對不同班級做出相應(yīng)的測試方法，做到因材施教。

4.2? 重點突破

重點：電磁鐵的控制。

策略一：夯實基礎(chǔ)，認(rèn)真學(xué)習(xí)電磁鐵控制的相關(guān)知識，其中，電磁鐵磁場的大小與有無鐵芯、線圈匝數(shù)、電流大小密切相關(guān)。

策略二：教師在教室演示懸浮裝置的同時讓學(xué)生了解磁浮列車主要是通過控制電機中電流的大小來實現(xiàn)懸浮的，從而理解磁浮列車的懸浮原理。

策略三：教師通過給學(xué)生播放磁浮列車導(dǎo)向控制視頻，讓學(xué)生了解磁浮列車是通過控制電磁鐵的電流來實現(xiàn)導(dǎo)向的。

以上策略的應(yīng)用，使學(xué)生掌握了磁浮列車的懸浮與導(dǎo)向的基本原理。

4.3? 教學(xué)難點突破

策略一：教師現(xiàn)場演示直線同步電機原理，用令人耳目一新的方式使學(xué)生理解直線同步電機的工作原理，具體如圖2所示。

4.4? 教學(xué)拓展

策略一：課前發(fā)布任務(wù)，讓學(xué)生對電磁鐵與三相同步旋轉(zhuǎn)電機的工作原理進(jìn)行復(fù)習(xí)。

策略二：課前搜索磁浮列車相關(guān)視頻，在放視頻的同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

策略三：由于部分實驗很容易就能做到，學(xué)生在做這些實驗的同時增強了動手能力。

4.5? 教學(xué)評價

策略一：教師根據(jù)藍(lán)墨云班課教學(xué)平臺在線測試，及時了解學(xué)生對電磁鐵與三相旋轉(zhuǎn)同步電機工作原理的掌握情況，進(jìn)行診斷性評價。

策略二：通過課堂上的懸浮小球?qū)嶒炑菔九c磁浮列車的相關(guān)視頻播放等，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，進(jìn)行效果性評價。

策略三：學(xué)生課后在線測試提交成績，教師進(jìn)行總結(jié)性評價。

5? ? 教學(xué)反思

教學(xué)效果：學(xué)生在運用信息化教學(xué)設(shè)備與技術(shù)的課堂中，很容易發(fā)揮自己的主動性優(yōu)勢，教師也很容易啟發(fā)學(xué)生的探究式思維方式，從而使課堂氣氛活躍，學(xué)生樂在其中。

創(chuàng)新點一：將懸浮裝置搬進(jìn)教室，學(xué)生很容易理解懸浮原理，通過簡單實驗來演示同步直線電機工作原理，使學(xué)生很容易掌握。

創(chuàng)新點二：通過觀看視頻，學(xué)生很容易就能掌握導(dǎo)向與驅(qū)動原理。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張躍東.職業(yè)院校信息化教學(xué)設(shè)計的程序與方法[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2018（35）：48-58.

[2]朱慧勇.“超聲波傳感器的應(yīng)用”的信息化教學(xué)設(shè)計[J].現(xiàn)代鹽化工，2018，4（2）：134-135.