《電力拖動》教學課件的設計與開發思路

潘　毅

本文所述課件是筆者所在學校組織專業教師為機電類專業教學而專門開發的。它集理論與實踐于一體,可用于理論與實踐操作教學,方便學生自學和測試。本課件突出的特點是能模擬電氣控制線路的硬線連接過程,并能對連接情況自動計分、計時,具有糾錯和自動考評功能。該課件的使用能在一定程度上緩解目前職業教育存在的實習場地和教育經費不足問題,是一種值得推廣的教學課件。

《電力拖動》課程課件開發的現狀分析

《電力拖動》是機電類專業比較重要的專業課程。該課程主要教授繼電器控制,在整個專業的教學中有著重要的地位。但目前這門課程的教學卻不盡如人意——理論與實踐脫節。為了實現理論聯系實踐,一般有兩條基本途徑:一是條件好的學校將該門課程的理論教學與實踐操作教學結合起來。這樣做收效好,但存在費時、損耗大等缺點。二是借助計算機輔助教學課件。目前這類教學課件主要是作為理論教學的輔助手段,應用在實踐操作教學上,還缺少自動考核評分部分。針對以上問題,筆者提出了“仿真教學,理論結合實踐,無紙化考核”的課件開發思路,并進行了大膽的嘗試,取得了一定的成效。

課件開發的基本過程簡介

選擇內容根據對教學目標的分析確定課件的內容。課件內容不要大而雜,應突出重點。教學內容要明確體現“教師要教什么,學生要學什么”。

編排順序課件內容要按照一定的編排順序去組織。組織過程要根據教學方法和學習心理來確定,符合大多數人的學習心理和習慣的編排是最好的編排。這樣會減少很多教學阻力,讓教師教得輕松,學生學得容易。

選擇平臺開發教學課件需要在一個特定的平臺上,軟件平臺有許多,例如Authorware、Flash、Delphi、VB、VC等,本課件采用了Delphi開發平臺,還綜合應用了圖形、圖像設計工具Photoshop、動畫制作工具Flash、數據庫工具Access、視頻處理工具Premiere等。目的就是讓課件有豐富的信息資源、友好的交互環境、圖文并茂的顯示功能等特點,其最突出的特點是有實訓練習和考核功能,從而能實現無紙化考核。

編寫腳本腳本是課件開發的大綱,是課件制作的直接依據,它將課件的教學內容、教學策略進一步細化,具體到課件的每一個畫面的呈現信息、畫面設計、交互方式以及學習的控制。

制作課件這個過程是課件開發的最后階段,也是綜合展現課件開發成果的階段。編寫者要充分運用各方面的知識加強課件展示的效果。這個階段還需要重復“制作、檢驗、修改”過程,自然周期較長。有時還需要重新回過頭來調整前面課件的內容,以適應課件的整體效果。

課件開發思路

筆者現通過該課件內容的介紹來詳述本課件的一些開發思路。本課件包括的內容有:實驗目的、電路原理、實驗器材、器材擺放、實驗過程、模擬實驗和成績查看。這些內容基本涵蓋了《電力拖動》課程需要學生掌握的知識點,而且從編排順序上也考慮了學生對這門課程的學習思路,符合學生學習該門課程的習慣。

實驗目的簡單說明某實驗的目的與意義。

電路原理這部分是理論講解的重點內容,在設計時主要考慮如何讓學生理解《電力拖動》控制線路工作原理。由于工作原理圖中包涵有比較多的知識點,例如元件的識別、控制邏輯等,特別是控制邏輯是一個動態的過程,教師在講解過程中需要順著控制邏輯類分析講解每個電器元件對應的功能,若展現在學生面前的只是靜態的原理圖,則學生理解起來比較困難。因此,可考慮采用綜合運用動畫展示、語音解說的方式來講解電氣控制線路的工作原理,達到用鼠標單擊相應的按鈕就有相應的電器元件符號作出對應動畫的效果。這樣,展示在學生面前的就是形象生動的一幅動作邏輯圖。

實驗器材電器元件識別是《電力拖動》課程的另一個重要內容。如何讓學生理解這部分內容呢?在本課件中,采用的主要是視頻演示方式,電器元件是一個立體的圖形,若只有一張平面圖片,只能展示元件的某一個面,而視頻講解則可有效展示出該電器元件的全貌。在課件中,只需在相應的器材圖上單擊鼠標就能打開該器材的視頻。

器材擺放電器元件的安裝是實訓部分的內容,元件位置關系到電器元件的安裝規范和電氣連線的合理性。該課件在兼顧規范性和合理性兩方面后,將元件的位置大體進行了固定。采用交互方式,讓學生自己在元件庫中選擇,并模擬在一塊電路板上對該實驗所用到的器材進行擺放安裝。首先用鼠標單擊(選用)需要擺放的器材,然后在需要擺放該器材的位置用鼠標單擊(安裝),如果擺放正確就會顯示該圖,否則就會提示錯誤。

實驗過程《電力拖動》的實驗過程主要是讓學生了解電氣控制線路的物理連接過程。電氣控制線路分為主電路和控制電路,設計這部分的主要目的是使學生在完成器材擺放的基礎上,緊接著就進行硬線的連接,符合實際的工作流程(人的思維順序)。硬件連線是一個費時費力的過程,如何在有限的時間內,將接線的過程展示給學生,讓學生理解,是這部分的難點。我們將主電路和控制電路單獨區分開來,采用動畫的形式顯示接線過程,用鼠標單擊相應的按鈕就會出現對應硬線連接的動畫。另外,為了讓學生能了解實踐操作的過程,還采用了視頻資源。讓學生能多角度、多方式了解電氣控制線路的物理連接。在右上角有“實驗過程錄像”,鼠標單擊該畫面就會播放錄像。

模擬實驗《電力拖動》課程的重要內容就是讓學生認識低壓電器,熟悉其性能,并能理解電氣控制線路的工作原理。在這些內容中,對照圖正確接線是對上述內容的綜合考核。所以,在學習了前面的相關內容后,考慮設計一種能檢驗學生對于所學習內容掌握程度的考核方式,是本課件的重點內容。關鍵是要建立一種新型的實踐操作考核方式,以區別以往實操考核方面的不足。設計這部分內容要充分考慮考核不是采用真實的硬線連接,而是采用模擬接線、實時考核、錯誤提示的方式來設計這部分內容。要求學生根據電路原理進行模擬接線,用鼠標單擊需要接線的起點,然后再單擊需要接線的終點,如果連線正確就會在相應的位置出現線條,否則就會出現錯誤提示。做完之后單擊“完成”按鈕,系統會提示保存成績。這個成績會自動保存到成績數據庫中,以備以后查詢。

查看成績考核結束后,本課件能將成績及時反饋給學生和教師,讓大家能及時了解學習情況,并能有針對性地對學生學習中的不足進行改進,以實現學習的最終目的。所以成績的反饋環節放在最后。該部分內容用數據庫存儲所有作過并保存過模擬實驗學生的考核記錄都能在該欄中顯示出來。

開發該類課件的原則

課件開發需要遵循一些原則,下面將該課件開發的原則歸納如下:

交互原則學生的學和教師的教要有交互性。教學課件是教師上課的幫手,它也需要學生參與其中,這就需要師生雙方的互動。因此,在設計課件時,需要將互動考慮進去。

目標原則教學目標要明確,難易程度要適中,重點、難點要突出,以適應教學的實際需要。《電力拖動》控制線路與技能訓練主要以認識典型低壓電器和理解電氣控制線路工作原理為目的。常用低壓電器的結構和用途、典型電氣控制線路是該課程的重點,機床控制線路的分析是難點,這些是課件設計與開發的核心內容。只有明確了目標,才能有的放矢地設計課件。

引導原則應該適合學生自學或進行課外復習,設計的流程要符合學生的學習思維規律。根據多年來的教學實踐經驗,筆者認為,課件設計要考慮學生的思維習慣,從提出問題、解決問題、鞏固知識、拓展思路等方面布置學習內容。

適當原則圍繞教學目標,整個課件中使用的文字、圖像、聲音、動畫等要恰當,點到為止。要明確課件不能完全代替教師,它主要還是教學的輔助手段,如有需要進行詳盡解釋的內容,則教師應在課堂上作進一步的解釋。

本課件在教學中應用后,得到了任課教師和學生的好評,取得了比較好的教學效果,使平時枯燥的理論教學也能與實踐緊密地結合起來,而且開創了一種新的理論與實踐操作相結合的教學、考核新模式。本課件的優勢很明顯,但也存在一些不足之處。首先,內容上只有幾個典型的電氣控制電路,并未涵蓋《電力拖動》課程的大部分內容;其次,模擬實驗部分的電氣原理圖太小,不方便學生參照,需點擊才能放大圖片;再次,在模擬考核過程中不應出現錯誤提示,因為雖然這樣能給學生更多的提醒,但若提醒太多,則會讓考核失去原有的意義。因此,鑒于以上不足之處,我們還有大量的工作要去做。但通過本次課件開發的初次嘗試,也讓我們看到在具體的教學過程中,教師應該按照教學規律,結合自身實際,設計和開發滿足自身實際教學要求的課件,豐富課堂教學,促進學生對知識的理解和掌握,從而使教學得到理想的效果。

參考文獻:

[1]李敬梅.電力拖動控制線路與技能訓練(第4版)[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.

[2]李海軍.《電工技術》CAI課件的設計與開發[J].職業教育研究,2006,(12).

[3]黃海.談《電力拖動控制線路》教學課件的設計與體會[J].濮陽職業技術學院學報,2007,20(3).

作者簡介:

潘毅(1974—),女,四川瀘州人,廣州市高級技工學校機電一體化實訓中心講師,主要從事電氣技術專業課的理論和實習教學。

(本文責任編輯:謝良才)

(本欄責任編輯:孟凡云)