合作教學法在機床電氣控制線路調試與維修教學中的應用

機床電氣控制線路調試與維修是技工學校機電一體化專業一門重要的專業課，也是維修電工技能職業資格等級考試中必考的項目之一。工業機床是典型的機電一體化設備，它的正常運行是依靠機械和電氣聯合控制而得以實現的。當機床發生故障時，維修人員不但要檢查電氣部分，還必須檢查機械、液壓部分是否正常。因此，想要學好這門課，做一個合格的維修電工，除了熟悉機床的電氣控制線路，還應對機床的機械機構、液壓傳動部分有所了解。只有這樣，才能在設備發生故障時及時、熟練、準確、迅速地查出故障并加以排除，使設備恢復正常運行。但是，由于機床電氣控制部分比較復雜，加上受實際實訓場地條件限制，學生在實訓這門課的過種中，難以接觸到真正的機床，導致學生雖然在實訓板上完成了線路的安裝、調試，卻對電氣線路如何配合機械機構，使機床各部分協調工作感到茫然。同時，由于這門課的考核是在實訓板上進行的，不少學生產生了重電氣輕機械的錯誤認識，甚至有少部分同學完全放棄了機械部分的學習，認為只要電氣線路安裝調試成功就萬事大吉了。如何提高學生對機電一體化設備中機械部分的學習欲望，讓學生能把實訓板上一個個靜止的電氣元件與實際機床的每一步動作對應起來，以便在故障檢測時，快速判斷出故障類別，并準確定位到故障點，一直是教學中的難題。筆者在設計該課程的教學策略時，嘗試采用合作學習法，取得了較好的教學效果。

合作學習法（cooperative learning）是一種結構化、系統化的教學策略，由2～6名能力各異的學生組成一個小組，經合作和互助的方式從事學習活動，共同完成小組的學習目標，在促進每個人的學習水平的前提下，提高整體成績，并獲取小組獎勵。合作學習的目的不僅是培養學生主動求知的能力，而且還能提高學生合作過程中的人際交流能力。這種思想來源于杜威集體活動和集體項目(group projects)的觀點，以及他在“民主和教育”中提出的理論，即學生應當在一起學習公民和社會責任。通過新的教學方法的實施，激發了學生在主動中學習，在合作中學習，在競爭中學習的意識，收到了良好的教學效果。現將該教學模式總結如下。

一、對象與方法

1.對象

在2009級機電一體化五年制高級班隨機抽取1個班作為實驗對象。該班共有學生46名，全部為男生，年齡在17～19歲。

2.方法

選用中國勞動社會保障出版社出版的《電力拖動控制線路與技能訓練》教材第三單元的課題五“X62W萬能銑床電氣控制線路檢修”進行本教學實驗。經過教材內容分析，強調理論與實踐并重，將學時重新分配：教師講授部分所占學時適當刪減，增補實訓實踐學時。通過設置典型故障，由學生分組合作展現本組學習成果，以合作學習法教學，并及時以現場測驗和問卷調查了解教學效果。

（1）課前準備。①分組。將學生進行異質分組，每組6人，每組都由6位能力各異的學生組成，并指定綜合能力最強的同學為小組長，負責組織小組成員討論學習計劃、分解學習任務等。②布置任務。教師在授課前要求各組完成兩個任務：一是充分收集銑床資料，了解銑床的主要結構和運動形式，觀察操作的銑床，記錄操作規程。可利用網絡、學校圖書館、學校機加工中心、學校數控協會等資源獲取以上信息。二是根據工作任務，繪制銑床各主令電器元件的安裝位置圖和銑床配電盤電器元件的布置圖，觀察操作手柄處于不同位置時，行程開關的工作狀態及運動部件的工作情況。

（2）實施。①課前檢查。正式上課前，檢查各組課前任務的完成情況，并給予評分。②組間共享與學習目標呈現。將各組收集的材料展示、篩選、點評，對材料收集不全的部分老師給予補充，引導全體同學進一步熟悉機床的結構及運動控制。教師播放事先準備好的有關銑床內部結構及銑床操作的視頻，深入學習機床的機械傳動機構、液壓控制回路，分析機械、電氣、液壓聯合控制部分工作原理。在此基礎上，呈現本課題的學習目標：檢修X62W萬能銑床電氣控制線路。③集中授課。以教師講授為主，重點講解工業機械電氣設備維修的一般要求及一般方法，并在實訓柜上人為設置故障點，由教師示范檢修，邊分析邊檢查，直至故障排除。④合作學習。由組長在本組實訓柜上設置故障點。故障點公開，由易到難，故障點個數不斷增加。在各組長組織下，全組成員共同合作，學習如何從故障現象著手進行分析，如何采用正確的檢查步驟和檢修方法進行檢修。⑤學習效果檢驗。由教師在各組實訓柜上一次設置2～3個故障點，要求采用正確的檢查排除方法，在規定時間內查出并排除故障。⑥學習成果匯報及評價。組長代表本組向教師及其他組同學展示檢修記錄，匯報本組故障排除過程及方法。各組員談收獲，講體會，說心得，臺下的同學可提出建議，提出優秀建議的同學所在組可獲加分獎勵。匯報完畢后，由老師及其他組組長組成的“評委團”對該組的學習成果進行評價打分。表現優秀的小組，組員平時成績給予加分。⑦歸納總結。最后，由教師針對各組學習情況、存在的問題做總結，歸納機床電氣設備檢修的一般要求和常用方法。

二、效果調查

教學評議以問卷調查方式在課后進行。給實驗班學生每人發放一份教學評議表，了解學生對該教學方法的評價。發放46份，回收46份，有效問卷回收率100%。統計結果見下表。

三、總結與分析

1.教學效果

（1）激發了學生的學習動機。傳統的以教師講授為主的教學模式，學生被動學習，對于抽象復雜的電工類課程，更是感到枯燥無趣。采用小組合作學習，將以往由教師主導的課堂變成小組工作室，變被動學習為主動探究。學生面對面相互交流，相互促進。小組成員學習能力各異，以強帶弱，有機會迫使缺乏學習動機的同伴參與學習，從而在提高整體成績的同時，增加了相互了解，并建立良好的人際關系。

（2）拓展知識結構，加深理解記憶。前期收集技術資料，體驗機床操作，后期定位故障，排除故障。通過這次學習，使學生對學習的內容從感性知識升華到理性分析，對知識由感知、理解上升到靈活運用，培養了學生分析問題解決問題的能力，同時也避免了理論與實踐脫節。

（3）提高了學生自主學習的能力和意識。合作學習中，學生們知道他們不僅要對自己的學習負責，而且要對小組中的其他同伴負責，他們彼此榮辱與共。這個年齡段的學生自尊心較強要面子，他們非常看重同伴對自己的看法，因此誰也不愿意成為“拖后腿”的那一個。他們積極地相互幫助，帶著“集體榮譽感”學習更有動力，更積極主動地預習、查找資料。一方面鍛煉了個人的自學能力，提高了自主學習的意識，讓他們不僅學到了知識和技能，還知道了學習的方法，同時也在潛移默化中培養了學生敢于承擔責任的能力和信心。

（4）加強了學生團隊協作能力和人際交往能力。合作學習教學策略采取了分組學習的方式。為了完成任務，小組成員間必須做到彼此信任，彼此進行準確的溝通交流，彼此合作，才能高質量，高效率地完成任務。在這一過程中，學生之間加強了相互了解，增進了友誼，增強了人際交往能力、矛盾解決能力、合作共贏意識，專業技能與社會技能都得到了鍛煉。

2.存在的問題及改進方法

（1）從課前準備到課程實施、總結歸納，完成整個教學過程所需要的學時較多，適用于實訓指導類的課程。教學效果也一定程度上依賴于學生課余時間的準備及自主學習能力。因此，為了達到良好的教學效果，教師及學生的課前準備都必不可少。

（2）容易出現學習能力強或一些性格活躍的學生主導學習，而性格內向害羞的同學不敢表達自己觀點的局面。為此，教師在指導組長分配任務時，必須明確每個組員應承擔的任務。任務落實到個體組員，且個體任務的完成情況必須受到小組評估，以使小組成員知道在完成任務的過程中，誰最需要幫助、支持和鼓勵，以達到互幫互助、共同提高的目標。

（3）在學習結果匯報的過程中，教師應控制好課堂氣氛、節奏，防止其余同學在聽“報告”時開小差，帶著事不關己的“看戲”心態，過于放松心情，不能有效地進行組間互動。為此，教師可通過設置“聽眾”提問題、挑毛病等環節，挑對“毛病”有獎的方式來激發學生在聽匯報的過程中認真思考，自覺當“評委”，對知識再進行一次融會貫通，構造良好的課堂學習氛圍。

通過教學實踐，筆者認為：在機床電氣控制線路調試與維修的教學中，恰當地運用合作學習的教學策略，能夠激發學生的求知熱情，加強學生對知識的理解運用，提高學生自主學習的能力，培養學生團隊協作及人際交流溝通能力，是一種值得推廣的教學模式。

（作者單位：天津職業師范大學職教學院）