知識元微課教學設計

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［摘要］在信息化教學環(huán)境下，微課是一種新的教育資源，以其獨有的特征在中高等教育中廣泛地被學生、教師和家長接受?；?a href="http://saumg.com/lunwen/jxsjlw/108334.html" target="_blank">知識元的挖掘分析組合，根據(jù)高職學生的特點，本研究以“數(shù)控機床急停故障排除方法”為例，介紹微課在高職學校設計和開發(fā)的流程，從教學內(nèi)容和學習者特征分析，教學目的的制定，教學策略的選擇，以及微課制作過程的設計等方面詳細地介紹微課的開發(fā)和設計，提出了對高職微課開發(fā)的新見解，為其他微課的設計與開發(fā)提供了借鑒。

［關鍵詞］微課;教學設計;“知識元”;高職院校

一、基于“知識元”的微課教學設計流程

微課設計應屬于網(wǎng)絡教學設計的范疇。網(wǎng)絡學習環(huán)境下的教學和以往傳統(tǒng)學習環(huán)境下的教學模式有很多區(qū)別，我們根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境自身特點，可將網(wǎng)絡教學設計結合網(wǎng)絡教學的要點劃分為以下幾點:設計教學目標，分析學習者特征，設計教學內(nèi)容，設計學習環(huán)境，設計學習資源，選擇教學模式與策略，設計教學評價。

二、“數(shù)控機床急停故障排除方法”微課教學設計

(一)教材處理

“數(shù)控機床急停故障診斷”課程是在學習完數(shù)控機床急?？刂圃砘局R后的一門提升綜合能力的課程。這對學生的要求較高，需要學生具有比較全面的急停控制的基礎知識。但在教材中，急停故障診斷這部分內(nèi)容相對比較零散，缺乏完整性。因此，在設計整個教學過程時，為了讓教學系統(tǒng)化、簡單化，在學習的過程中結合FANUCOi系統(tǒng)維修手冊，讓學生從中獲取相關的信息資料，與教材加以整合，進行工作任務的實施。這樣既給學生減輕了壓力，也給學生創(chuàng)造了一個與實際工作相接近的工作情景，達到了理實一體的教學效果。

(二)教學內(nèi)容分析

急?？刂频哪康氖窃诰o急情況下，使機床上的所有運動部件制動，并在最短的時間內(nèi)停止運行。數(shù)控機床急停是數(shù)控機床安全性的重要內(nèi)容。一臺機床在驗收和使用時肯定會設計這方面內(nèi)容，能否及時正確處理數(shù)控機床急停故障將直接影響到機床操作是否安全及加工效率的高低。同時，數(shù)控機床急停故障診斷是機床維修作業(yè)的一項內(nèi)容，熟悉整個診斷流程、規(guī)范地檢測與排除故障是一名機床維修從業(yè)人員所必備的技能。本次課通過案例引入、觀察故障現(xiàn)象、故障原因分析、制定維修方案、排除故障、故障總結的流程和理實一體的教學模式來完成機床急停故障診斷的教學。需要強調的是，不同類型機床的急停控制方式會有一些差異，本節(jié)課只針對FANUCOi系統(tǒng)機床展開學習和討論。

(三)教學目標分析

本次課是數(shù)控機床急停故障的診斷，最終目的是排除故障，讓機床正常工作。故障診斷前，要求學生必須有扎實的理論基礎，在知識目標的設計上主要考慮此因素，主要包括急?？刂苹芈返慕M成及工作原理、急停PMC梯形圖的控制原理、故障診斷基本流程。故障診斷中，需要學生有過硬的診斷技術和縝密的思維，這也是作為一名專業(yè)的機床維修人員所必備的專業(yè)技能。因此，在技能目標的設計上主要考慮學生的關鍵能力的培養(yǎng)，動腦(分析控制電路、PMC梯形圖，確定故障原因，制定診斷方案)和動手(急停按鈕的正確操作、實際機床故障診斷、急?？刂苹芈犯鞑考牟鹧b)相結合。貫穿在整個教學過程中的是學生的學習態(tài)度，態(tài)度決定成敗。樹立良好的態(tài)度觀是達到本次課教學效果的靈魂所在，培養(yǎng)學生的小組合作學習意識、安全規(guī)范操作意識，鍛煉學生的關鍵能力，并讓這種學習態(tài)度延伸到學生所有的學習中去，延伸到工作中去。

(四)重難點分析

重點分析:故障診斷的最終目的是排除故障，但排除故障需要有一個完整的過程，過程對了，結果就容易出來。而在該機床急停故障診斷的過程中，故障原因的分析和制定故障診斷方案是整個故障診斷的關鍵所在，因此將其設為本次課的重點內(nèi)容。該部分內(nèi)容反映了維修的思路、維修的方向，能引導學生該如何去解決這個故障，同時培養(yǎng)學生的思維能力和分析能力，讓學生的關鍵能力得以體現(xiàn)，并得以遷移。難點分析:由于學生平時對實際機床故障接觸較少，對急?？刂苹芈犯鞑考趯嶋H機床上的位置及部件各針腳比較陌生，這會使學生在對實際機床進行故障診斷時顯得緊張，不知從何下手，如果出現(xiàn)錯誤，更加無所適從。所以，在實際機床進行故障診斷的教學過程中，采用小組合作的學習模式，讓更多的學生能夠參與其中，零距離與實際機床故障接觸，消除學生的陌生感，增強學生的學習興趣。最重要的是讓學生在排除故障時能享受到成功的喜悅，增強學生的自信心。

(五)學情分析

學生心理分析:數(shù)控機床急停故障比較常見，學生在操作機床的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)急停報警現(xiàn)象，并且引發(fā)急停報警現(xiàn)象的原因很多，學生經(jīng)常需要教師協(xié)助排除。由于所學專業(yè)的影響，很多學生對這個問題有強烈的好奇心，在課間經(jīng)常有學生會問“為什么在修改參數(shù)的時候按下了急停按鈕?為什么數(shù)控機床在開機關機的時候都要進行急停按鈕相關操作?為什么機床運行過程中有時會出現(xiàn)急停報警，這個故障如何排除?……”顯然，學生有親手把故障排除的愿望。只要教學方法得當，學生的這種好奇心和愿望完全可以轉化成本次課的學習動力。學生知識結構及能力分析:學生在學習“數(shù)控機床急停故障排除”之前已經(jīng)學習了“PLC及數(shù)控機床電氣控制”、“數(shù)控機床安裝調試”、“數(shù)控系統(tǒng)安裝調試”等專業(yè)課，同時也學習了“機床基本控制線路故障的診斷與維修”等內(nèi)容。在學生的知識結構方面，已經(jīng)具備了對數(shù)控機床急停故障原因進行分析的能力。值得注意的是，學生在校期間不可能學習所有機床急停故障的診斷排除方法，也沒有必要這樣做。只要學生掌握造成數(shù)控機床急停故障的主要原因，學會如何對原因進行正確的分析，掌握數(shù)控機床急停故障診斷與排除的思路，隨著今后機床設備維修時間的增加、經(jīng)驗的積累，就能夠舉一反三、觸類旁通，從而提高他們分析問題、解決問題的能力。同時，必須注意到高職院校大部分學生的文化理論基礎并不是很好，邏輯思維能力還比較差。所以，在教學實施過程中教師要由淺入深，增加實踐環(huán)節(jié)，引導學生積極地參與到教學過程當中來，在師生的互動交流中實現(xiàn)教學目標。

(六)教學策略分析

1．教學過程組織以故障診斷的基本流程為主線，把理論和實踐結合起來，以達到教學目標為終極體現(xiàn)。在教學各個環(huán)節(jié)中，采用分組教學，共分為四組，每組4人，自薦一位組長，負責小組內(nèi)的分工(記錄員1名、考核員1名、資料員1名、操作員1名)及工具的正確使用等。通過這樣的分組活動，讓每一位學生都能參與其中，提高學生學習的積極性，同時培養(yǎng)學生的安全、規(guī)范操作意識。各小組故障現(xiàn)象一致，但故障點不同，這樣在便于教學的同時，可以全面、系統(tǒng)地進行故障診斷思路的培養(yǎng)。

2．教學方法設計為了讓教學與實際工作接軌，教學采用任務驅動法，以案例引入，創(chuàng)設工作情景。在教學過程中，為了激發(fā)學生的學習興趣和調動學生的學習積極性，教師采用分組學習法，充分體現(xiàn)“以學生為主體、以教師為主導”的教學理念，讓學生發(fā)揮出更大的潛能。

3．教學資源利用本次課采用理實一體的教學模式，需要利用多媒體、FANUCOi維修手冊、FANUCOi數(shù)控機床PMC手冊、萬用表、討論展示板、卡片等資源輔助教學，便于教學的開展，達到更好的教學效果。

4．教學情景創(chuàng)設案例引入:學校新購置一批數(shù)控機床故障診斷與維修技術綜合實訓裝置，教師安排學生小李對外圍電路接線，小李接完外圍電路后開機發(fā)現(xiàn)急停報警不可解除，這下可急壞了小李同學，小李找來了教師幫助解決，你知道教師是如何幫助小李解決問題的嗎?那么就讓我們一起走進現(xiàn)場，解決問題吧!教師讓學生進行角色扮演，營造輕松、愉快的學習氛圍，同時讓學生模擬以上情境，讓學生培養(yǎng)自己“職業(yè)人”的同時進一步加深對自己專業(yè)的認識。

(七)教學評價設計

學生自評(20%):針對本次課自己的表現(xiàn)及任務完成情況進行評價。小組互評(30%):立足于學生的參與程度、工作強度、合作滿意度進行評價。教師評價(50%):階段性評價，對每一學習環(huán)節(jié)學生的表現(xiàn)進行累計評價，最后進行匯總。說明:評價用表格的形式和具體完成情況來體現(xiàn)，評價時要淡化具體得分，可用等級來代替分數(shù)(如分為A、B、C、D四個等級)。講評中應以鼓勵建議為主，強化教師講評與意見建議，便于學生糾正錯誤。微課有時間短、主題小、重點突出、資源眾多、隨時學習和功能強大等特點，在高職“數(shù)控機床故障診斷與維修”課程中實施微課教學設計，改變了傳統(tǒng)的教學模式，有效地激發(fā)了學生學習興趣，促進了學生自主學習能力的提高，讓學生真正在一種比較輕松愉快的氛圍中學習，符合學生的認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律。這種靈活、有選擇性和個性化的學習方式越來越被人們所接受。在課程改革不斷深入的高等職業(yè)學校，其微課應該與普通、中等教育有所不同，要根據(jù)高職學生的實際情況，站在學生的角度去開發(fā)與設計，這樣才能體現(xiàn)課改的價值和作用，彰顯高職教育特色。

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作者：劉小娟 單位：中山職業(yè)技術學院機電工程學院