洪燕怡
在汽車電控發(fā)動機霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢測的教學中,筆者借助超星學習通教學平臺、二維交互動畫、3D虛擬仿真系統(tǒng)和微課等信息化手段,實現(xiàn)了線上自主學習與線下課堂相融合的教學,打破學習時間與空間的限制,提高了教學靈活性與教學質(zhì)量。
一、混合式教學的起源與內(nèi)涵
混合式教學源于美國企業(yè),為了達到更優(yōu)質(zhì)的培訓(xùn)效果與創(chuàng)造更多的企業(yè)經(jīng)濟利潤,他們采用了傳統(tǒng)面授+線上網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)的混合式培訓(xùn)?;旌鲜脚嘤?xùn)的方法因突破了時間和空間的限制,受到了教育領(lǐng)域?qū)<覍W者的青睞,在傳統(tǒng)教育的基礎(chǔ)上引進混合式教學模式,亦稱其為混合式學習(Blended Learning)。國內(nèi)最早由何克抗教授在2003年的第七屆全球華人計算機教育應(yīng)用大會上提出、引進“Blended Learning”的理念與方法。
混合式教學即將在線自主學習與傳統(tǒng)課堂教學的優(yōu)勢結(jié)合起來,教學過程中以教師為主導(dǎo)、學生為主體,激發(fā)其探究意識與創(chuàng)新思維。選擇合適的時間節(jié)點,以恰當?shù)募夹g(shù)媒體和工具,通過適合的教學方式,提供適合的學習內(nèi)容。由此,本文提到的混合式教學是將傳統(tǒng)教學與線上學習的優(yōu)勢深度融合,在教學方式、過程設(shè)計、信息技術(shù)以及教學評價等方面進行取長補短,以實現(xiàn)學生學習效果的提升。
二、線上線下混合式教學設(shè)計思路
傳統(tǒng)課堂教學實施過程中,主要以教師為中心,采用板書配合課本的灌輸式教學方式,學生被動接受抽象的理論知識,難以激發(fā)學習興趣,難以培養(yǎng)創(chuàng)新能力,更難以實現(xiàn)教學目標。為了解決上述難題,本課程教學合理采用各個信息化技術(shù)與手段的同時,突出學生主體地位,利用超星學習通教學平臺、二維交互動畫、3D虛擬仿真系統(tǒng)、微課等學生感興趣的信息化手段,創(chuàng)設(shè)學習情境,將教學過程細化為課前線上自主學習、課中導(dǎo)學及課后拓展三個部分。采用任務(wù)驅(qū)動及遞進式教學任務(wù),將學生自主學習與小組協(xié)作相結(jié)合、將原理探究與實際操作相結(jié)合,創(chuàng)設(shè)線上線下混合式理實一體的教學模式,將學生帶入到與未來工作崗位對接的情境中。通過二維交互動畫認構(gòu)造、懂原理,3D虛擬仿真系統(tǒng)練技能,使課堂知識生動化、形象化和立體化,高效地突破教學重點及難點。
三、汽車電控發(fā)動機課程線上線下混合式教學實踐下面以電控發(fā)動機課程中的霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢測為例說明線上線下混合式教學的實踐過程。
(一)學情分析
授課對象為中職汽車運用與維修專業(yè)三年級學生,此前已經(jīng)學習了汽車電工電子基礎(chǔ)、汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修等課程,已具備點火系統(tǒng)組成、工作原理及霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的原理等理論知識。學生對移動終端為媒介的學習方式感興趣,渴求掌握與未來工作崗位相關(guān)的知識內(nèi)容。
(二)教學目標
依據(jù)職業(yè)發(fā)展規(guī)律、企業(yè)用人需求以及學生實際水平和能力,制定知識、技能與素質(zhì)三維一體的教學目標,如表1所示。要求學生知原理、懂檢測,不斷提升自主學習和探究的能力。
(三)教學重點與難點
根據(jù)教學目標及學生認知規(guī)律,確定本次教學的重難點,如表2所示。
(四)教學過程設(shè)計
教學過程以學生為中心,充分發(fā)揮學生主體的作用,構(gòu)建課前自學、課中導(dǎo)學、課后拓展的完整教學過程。
1.課前自學
教師利用超星學習通教學平臺下發(fā)預(yù)習任務(wù),要求學生登錄教學平臺,觀看霍爾式凸輪軸位置傳感器結(jié)構(gòu)部件與工作原理視頻,學習結(jié)構(gòu)名稱與相互位置關(guān)系,討論其霍爾電壓產(chǎn)生的過程,并線上完成預(yù)習測試。
學生的問題多集中在以下方面:一是難以確定傳感器組成部件之間的相對位置;二是難以理解霍爾信號疏密隨電控發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化,教師及時收集測試結(jié)果反饋,根據(jù)平臺數(shù)據(jù)分析,及時調(diào)整教學核心內(nèi)容,使課中學習更具針對性,提高學習效率。
2.課中導(dǎo)學
通過情境導(dǎo)入,模擬汽車4S店完整的工作流程,學生以售后服務(wù)顧問的角色進行接車,情境設(shè)定:大眾邁騰轎車在電池電量充足的狀態(tài)下發(fā)動機起動困難,且儀表發(fā)動機故障燈亮,讀取故障碼顯示P0343,其含義為凸輪軸傳感器信號太高。需要對凸輪軸位置傳感器進行檢修,此時,教師引導(dǎo)學生分析并導(dǎo)入“霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢修”學習任務(wù),結(jié)合課前超星學習通教學平臺學生易錯的知識點著重講解。旨在通過情境創(chuàng)設(shè)的方式“點燃”學生學習的熱情和興趣,并引導(dǎo)學生逐漸進入本次新課任務(wù)的學習環(huán)境。
針對霍爾式凸輪軸位置傳感器部件安裝相對位置與工作過程難以理解掌握的問題,先是借助二維交互動畫,講解霍爾式凸輪軸位置傳感器結(jié)構(gòu),重點分析其工作過程。轉(zhuǎn)動葉片,當葉片不在永久磁鐵與霍爾元件之間時,磁場穿過霍爾元件并產(chǎn)生霍爾電壓;當葉片在永久磁鐵與霍爾元件之間時,磁場被屏蔽,不產(chǎn)生霍爾電壓。通過改變?nèi)~片的轉(zhuǎn)速(即改變電控發(fā)動機的轉(zhuǎn)速),在交互動畫上可以清楚地看到高低電平變化的頻率隨之變化。二維交互動畫將枯燥抽象的霍爾效應(yīng)現(xiàn)象、霍爾電壓高低電平變化的規(guī)律直觀呈現(xiàn),學生高效掌握教學重點。
在解決霍爾式凸輪軸位置傳感器組成與工作過程的問題后,提出凸輪軸位置傳感器信號波形檢測的任務(wù),主要包含對標準、練仿真、會操作這三個環(huán)節(jié)。
(1)對標準:由教師示范霍爾式凸輪軸位置傳感器的信號波形實車檢測,通過投屏將操作過程同步展現(xiàn)在教學一體機上,觀察霍爾式凸輪軸位置傳感器與示波器的正確連接與信號標準波形,如怠速工況凸輪軸位置傳感器的信號標準波形,如圖1所示。為了學生牢記波形信號檢測標準,教師對規(guī)范操作步驟用口訣進行歸納總結(jié)(紅接信號、黑接地;連接可靠、啟車輛;波形顯示、觀察細;標準操作、心記牢 )。同時,投屏技術(shù)避免多人圍觀擁擠的情況,大大提高學生的學習效率,保障了課堂的秩序;標準化操作與標準波形為實操打下了堅實的基礎(chǔ)。
(2)練仿真:以小組為單位,討論并制定霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢測關(guān)鍵步驟,利用發(fā)動機電控系統(tǒng)虛擬故障診斷平臺對傳感器信號波形測試進行標準化操作,如圖2所示。與此同時,組長對仿真操作過程進行錄頻并記錄好檢測數(shù)據(jù)結(jié)果,上傳至超星學習通平臺,方便師生進行自評與互評。利用平臺的糾錯功能,引導(dǎo)學生按照正確步驟規(guī)范操作,可多次操作直至熟悉掌握,避免下一環(huán)節(jié)實車操作時產(chǎn)生安全事故。
(3)會操作:在仿真結(jié)束后,進入霍爾式凸輪軸位置傳感器實車檢測,檢測前教師強調(diào)操作過程中注意車輛防護、人員以及設(shè)備安全,小組成員要分工合作,時刻謹記標準化操作流程。連接示波器后,進行安全確認(車輛檔位處于P檔,駐車制動器位于鎖止狀態(tài)),踏下制動踏板起動車輛,觀察霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形,攻克教學難點,高效完成教學目標。此外,利用手機或IPAD錄制操作視頻,上傳至超星學習通平臺上,方便課后的評價與交流。
3.課后拓展
教師當堂總結(jié)梳理本任務(wù)知識點,下發(fā)任務(wù)評價表以及布置課后線上作業(yè),要求學生利用學習通平臺進行本單元在線考核,教師及時審閱,根據(jù)考核結(jié)果對學生進行個別輔導(dǎo),并進一步優(yōu)化教學過程。
四、結(jié)語
基于超星學習通教學平臺的汽車電控發(fā)動機課程混合式教學,以學生為主體貫徹教學始終,充分利用現(xiàn)代信息化技術(shù)和信息資源,采用靈活多樣的教學方法,抽象難懂的學習內(nèi)容生動形象地展現(xiàn)出來,激發(fā)了學生學習興趣。
模擬汽車4S店接車檢測流程,將學生帶入真實的崗位情境,通過二維交互動畫掌握霍爾式凸輪軸位置傳感器結(jié)構(gòu)與工作過程。3D虛擬電控發(fā)動機故障診斷平臺仿真探究、實車檢測等遞進式教學,使學生高效地掌握了霍爾式凸輪軸位置傳感器波形檢測以及流程,更好地訓(xùn)練了學生崗位操作技能水平與規(guī)范要求,加強了中職學生職業(yè)能力的培養(yǎng)。
責任編輯 陳春陽