發(fā)布時間：2022-05-10 15:44:20
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的編程學(xué)習(xí)計劃樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
【摘 要】游戲化學(xué)習(xí)，就是采用游戲化的方式進行學(xué)習(xí)。如何讓學(xué)生經(jīng)歷一個完整的游戲項目學(xué)習(xí)過程，體驗問題解決過程中的算法思維呢？如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力呢？本文將就一個具體的游戲項目——《冰雪奇緣》的教學(xué)設(shè)計與實踐為例，談一談游戲化學(xué)習(xí)在Scratch創(chuàng)意課程中的教學(xué)實踐與體會。
關(guān)鍵詞 游戲化學(xué)習(xí)；Scratch；計算思維
【中圖分類號】G434 【文獻標(biāo)識碼】B
【論文編號】1671-7384（2015）03-0066-03
Scratch數(shù)字藝術(shù)單元主要利用畫筆模塊中提供的圖章和劃線等功能，完成一些有趣作品創(chuàng)作，如《萬花筒》《神奇畫筆》《同心圓》和《冰雪奇緣》等教學(xué)內(nèi)容。由于作品中設(shè)計的內(nèi)容具有互動感強、生活氣息濃、體驗感多、圖形奇特等特點，是學(xué)生特別喜歡的一個學(xué)習(xí)內(nèi)容。如何上好這個單元的課，可以采用多種游戲化學(xué)習(xí)方式，創(chuàng)設(shè)不同的情境，從多角度訓(xùn)練學(xué)生的計算思維，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力，同時感受數(shù)字藝術(shù)的奇特和程序設(shè)計課程的趣味和價值。
本文就筆者在《Scratch創(chuàng)意設(shè)計》課程中數(shù)字藝術(shù)單元第4課的教學(xué)設(shè)計與實踐談一談教學(xué)體會。
冰雪奇緣項目簡介
1． 項目功能介紹
本項目源于code.org網(wǎng)站提供的冰雪奇緣的游戲（圖1）。學(xué)生在游戲中跟隨安娜和艾爾莎創(chuàng)建一個冬季仙境，利用網(wǎng)站提供的在線編程環(huán)境，拖曳模塊組件腳本，完成畫圖，學(xué)生逐一完成游戲中提供的20個謎題（圖2）。謎題完成后可以收到網(wǎng)站提供的證書，同時還可以打印自己的成績。
謎題將學(xué)習(xí)知識分為小步子進階，不斷為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)和了解數(shù)學(xué)知識以及畫圖編程技能的階梯，幫助學(xué)生把一個大問題分為若干小問題，由易到難，一個臺階、一個臺階地學(xué)習(xí)前進。當(dāng)學(xué)生組裝的代碼不太準(zhǔn)確時，游戲會提示孩子們繼續(xù)嘗試，還有視頻講解，直到成功進入下一步學(xué)習(xí)。學(xué)生在不斷挑戰(zhàn)進級中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，他們可以習(xí)得關(guān)于什么是正多邊形以及畫正多邊形時旋轉(zhuǎn)角度和多邊形邊數(shù)的關(guān)系等知識，通過模仿游戲中的腳本組件，畫出正多邊形以及由它組成的其他圖形。
2．相關(guān)知識點
（1) 數(shù)學(xué)知識：正多邊形及其內(nèi)角和外角。
（2）畫正多邊形時角色旋轉(zhuǎn)的角度的計算方法。
（3）單循環(huán)、雙重循環(huán)的結(jié)構(gòu)。
教學(xué)設(shè)計
1．教學(xué)目標(biāo)
（1）通過游戲項目的學(xué)習(xí)，了解編寫畫正多邊形以及由它組成的更多圖形的程序設(shè)計基本過程，建立基于計算機編程的問題解決的基本邏輯。
（2）學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師巡視指導(dǎo)
學(xué)生按照老師提供的網(wǎng)站，進入“編程一小時與安娜和艾爾莎創(chuàng)建一個冬季仙境”的項目學(xué)習(xí)（圖4）。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、學(xué)生同座合作交流，師生個別對話交流。
（3）自由創(chuàng)作
學(xué)生陸續(xù)完成游戲項目中的謎題后，請學(xué)生打開Scratch（圖5），發(fā)揮自己的想象力，設(shè)計自己心目中的冰雪世界。
教學(xué)實踐與反思
本次教學(xué)的主旨是圍繞“為創(chuàng)作而教”，學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)編程畫圖后，創(chuàng)作出自己心目中的冰雪世界，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，主要有如下特點。
1．通過對游戲中謎題的解答，他們模仿學(xué)習(xí)了畫線、畫正方形、三角形、平行四邊形以及圓形等規(guī)則圖形；還學(xué)習(xí)了畫“米”字圖、“雪花”圖以及由正多邊形組成的其他圖形。這些知識和技能的掌握是學(xué)生在玩游戲過程中自主建構(gòu)的，這種學(xué)習(xí)方式提高了學(xué)習(xí)的效率和學(xué)生參與度。通過完成謎題，學(xué)生學(xué)會了思考嘗試解決問題的方法，在失敗中發(fā)現(xiàn)問題并尋找解決問題的方法，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
2．學(xué)生通常喜歡玩市面上的游戲，不喜歡設(shè)計自己的游戲。通過這次學(xué)習(xí)活動，學(xué)生在游戲中學(xué)到了知識和編程技能，發(fā)現(xiàn)了畫圖規(guī)律，然后在Scratch中嘗試設(shè)計自己的游戲，畫出心目中的冰雪世界，從而他們會發(fā)現(xiàn)自己也能設(shè)計游戲，甚至比市場的游戲更有趣，培養(yǎng)了自己的創(chuàng)新思維和和創(chuàng)造能力。
4．教師針對學(xué)生作品中存在的問題，提出修改意見，進一步完善自己的作品，發(fā)現(xiàn)更多規(guī)律和編程技巧，同時體驗更多數(shù)字藝術(shù)的奇特和程序設(shè)計的魅力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣。
5．游戲化學(xué)習(xí)活動學(xué)生非常喜歡，他們說道——學(xué)生甲：這次活動課非常有趣，我們可以自由地創(chuàng)作自己喜歡的作品。而且我從這次課中發(fā)現(xiàn)了變量和重復(fù)模塊的重要性。雖然這次的腳本很簡單，但是要做出美麗的圖案還是比較復(fù)雜的，有那么一點挑戰(zhàn)性。我相信這對其他多數(shù)同學(xué)來說都是一個“自由的挑戰(zhàn)”。
學(xué)生乙：這次的信息課別具一格，老師讓我們玩游戲。學(xué)完冰雪奇緣的游戲教程后發(fā)現(xiàn)：一個圖形重復(fù)多次、旋轉(zhuǎn)，便可以做出另一個新的圖形。自己所想的一部分東西都可以做出來了。發(fā)現(xiàn)做游戲真的很需要數(shù)學(xué)啊，不然的話真的會弄得頭暈眼花。不過也有不明白的地方。就是自己所做的雪花，無法填色，很空蕩，不知道填色后怎么樣做出那種透明感。希望以后的課程也能像這次一樣受益匪淺。
學(xué)生丙：這次課上的是冰雪奇緣，讓我明白了許多編程畫圖的方法，知道怎么樣畫出各種各樣的圖案。如怎么樣做雪花分支，從中我學(xué)到了如何熟練地運用重復(fù)執(zhí)行和落筆、前進像素、旋轉(zhuǎn)等。我有一些不明白，落筆線條怎么始終都是一條細(xì)細(xì)的線，不能通過加粗來體現(xiàn)雪花的美。但是在Scratch中我用程序?qū)崿F(xiàn)了，我畫出了一朵美麗的雪花，我會在以后的課程中多多運用，并創(chuàng)造出更多的程序來。
所謂邊緣化，就是“指非中心、非主流或者說被主流所排斥而不被包容的那一部分”也有人將其解釋為：邊緣化即“處在遠(yuǎn)離核心層的邊緣地帶，由于位置與核心層拉開的距離，決定了它在事物運動運作和發(fā)展過程中的作用減弱、功能衰退．甚至呈現(xiàn)出可有可無的狀態(tài)和趨勢”。學(xué)校體育是“在以學(xué)校教育為主的環(huán)境中，運用身體運動、衛(wèi)生保健等手段，對受教育者施加影響，促進其身心健康發(fā)展的有目的、有計劃、有組織的教育活動?！币虼宋覀兛梢园褜W(xué)校教學(xué)中學(xué)校體育設(shè)施資源嚴(yán)重短缺，學(xué)生對體育課程缺乏興趣，體育課陷入可有可無、常被擠占的尷尬境地，體育教師和體育課在學(xué)校教學(xué)中的可有可無現(xiàn)象界定為學(xué)校體育邊緣化。
1. 學(xué)校體育邊緣化的成因
1.1 學(xué)校體育課程設(shè)置不足
當(dāng)前我國正在由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變，但是目前我國中小學(xué)還是以片面追求升學(xué)率為主要發(fā)展目標(biāo)。應(yīng)試教育為主的條件下這也是一些中小學(xué)的發(fā)展必然趨勢，學(xué)校以教育為本。在這些校長看來學(xué)校每年考上幾個重點高中?幾個重點大學(xué)? 但體育不屬于高考中的科目。因此，體育在中國當(dāng)今教育中得不到一定的地位。國家課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，小學(xué)1-2年級每周體育課4課時，小學(xué)3-6年級和初中每周3課時，高中每周2課時，但實際上，一些學(xué)校的體育課程設(shè)置，低年級基本上還能夠保證，高年級特別是畢業(yè)班，則比國家規(guī)定少得多，部分體育課被擠占甚至挪用了。這樣就忽視了體育課程的重要性，學(xué)生也為了文化課的學(xué)習(xí)沒有多余的時間去參加體育鍛煉。
1.2 體育課程資源嚴(yán)重缺乏
根據(jù)《體育與健康課程標(biāo)準(zhǔn)》(實驗稿)對課程資源的劃分,體育與健康課程資源可分為人力資源、體育設(shè)施資源、課程內(nèi)容資源、課外和校外體育資源、自然地理課程資源和體育信息資源。本文中所指的課程資源主要是指體育設(shè)施資源。體育課程設(shè)施資源是課程改革與實施的基本資源。設(shè)施資源的優(yōu)劣、多少直接關(guān)系到體育課程的實施能否健康發(fā)展。但由于國家與地方政府對于教育經(jīng)費投入較少，分配到學(xué)校體育的經(jīng)費就更顯不足，設(shè)施的年更新率必然較低。同時,由于管理體制相對落后,國家專項投入的體育經(jīng)費由于支配權(quán)不在學(xué)校,常常造成有限的經(jīng)費投入并沒有根據(jù)具體學(xué)校的體育特色需求來支配,使得經(jīng)費使用效率不足。
1.3 體育課程內(nèi)容陳舊
筆者通過查閱相關(guān)文獻資料得知，在學(xué)校體育中開展比例最稿的是田徑、足球、籃球，由于受到師資和場地的影響，武術(shù)、體操、輪滑、健美操、體育舞蹈等項目開設(shè)率較低。由于開設(shè)項目的單一，是學(xué)生認(rèn)為從開始讀書以來，所上的體育課內(nèi)容幾乎差不多，而一些教師為了應(yīng)付體育教學(xué)，課程內(nèi)容幾乎一成不變，形成了一個固定的、古板的模式。
1.4 體育課程評價制度滯后
學(xué)生的體育學(xué)習(xí)評價是體育課程教學(xué)中重要的環(huán)節(jié),關(guān)系著學(xué)生的進步與發(fā)展。體育學(xué)習(xí)評價的目的主要體現(xiàn)為:了解學(xué)生的體育學(xué)習(xí)情況與表現(xiàn),以及達到學(xué)習(xí)目標(biāo)的程度;了解學(xué)生在體育學(xué)習(xí)中存在的不足,分析原因,改進教學(xué);為學(xué)生提供展示自己能力、水平、個性的機會并鼓勵和促進學(xué)生的進步與發(fā)展;培養(yǎng)學(xué)生正確認(rèn)識和評價自己與他人的能力,達到自我教育和互相教育的效果。
然而學(xué)生體育學(xué)習(xí)評價的內(nèi)容還是單一的注重身體素質(zhì)和運動技能的評價，忽略了運動參與、身體健康、心理健康、社會適應(yīng)等素質(zhì)的評價。評價方式也主要是以教師評價為主,學(xué)生自評、同學(xué)間互評所占比例極低,甚至根本沒有引入這兩種評價機制。這種單一的體育考核標(biāo)準(zhǔn)，使教學(xué)過程脫離實際,不能客觀地反映出學(xué)生過程學(xué)習(xí)的情況。
1.5 學(xué)生對體育課程缺乏興趣
學(xué)生不喜歡體育課已經(jīng)成為影響學(xué)校體育運動發(fā)展的嚴(yán)重因素，也是形成學(xué)校體育邊緣化的原因之一。學(xué)生不喜歡體育課的原因主要來自于學(xué)生自身和教師教學(xué)能力等。例如，體育運動技能的優(yōu)劣與學(xué)生的身體素質(zhì)有密切關(guān)系,而且身體素質(zhì)的優(yōu)劣在體育課中最明顯,這也會造成一些學(xué)生因身體素質(zhì)的較差而產(chǎn)生逐漸懼怕體育課,逃避體育課,討厭體育課。再如，教師的專業(yè)理論和專業(yè)素質(zhì)基礎(chǔ)、行為言行、教材的選擇處理以及教法的運用，都會影響到學(xué)生對其體育課的興趣。
2. 學(xué)校體育邊緣化的主要對策
2.1 保證學(xué)校體育課程設(shè)置比例
學(xué)校體育能夠增強學(xué)生體質(zhì)，激發(fā)學(xué)生對體育項目學(xué)習(xí)的興趣，最終為學(xué)生的終身體育意識打下良好基礎(chǔ)。由于體育并不是高考項目而導(dǎo)致在學(xué)校教學(xué)中被忽視或被挪用的現(xiàn)象，對此筆者認(rèn)為應(yīng)將體育也納入高中畢業(yè)考試，并設(shè)置出相應(yīng)的評價方法；各級教育部門應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《體育與健康課程標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)文件中對個學(xué)齡階段的體育課時數(shù)的規(guī)定，是學(xué)生在學(xué)校的體育課時間得到保證。
2.2 加強學(xué)校體育課程資源的開發(fā)利用
設(shè)施資源開發(fā)離不開必要的財力支持，因此必須建立合理的課程資源開發(fā)財力支持系統(tǒng)，在爭取國家和地方政府經(jīng)費投入的同時，也應(yīng)該積極爭取相關(guān)體育項目的開展，以改善學(xué)校設(shè)施狀況?；騽訂T社會、企事業(yè)和個人的力量支援學(xué)校。學(xué)校自身也可以因地制宜，做一些安全、小型和實用性強的自制器材，以走出當(dāng)前學(xué)校體育器材嚴(yán)重缺乏的困境，保證學(xué)校體育教學(xué)的正常進行。
2.3 開發(fā)校本課程，挖掘鄉(xiāng)土教材
“校本內(nèi)容開發(fā)”是以學(xué)校為基地和主體,開發(fā)體育課程內(nèi)容資源的模式。學(xué)?？梢愿鶕?jù)自身長期的體育文化積淀,傳統(tǒng)優(yōu)勢體育項目,整合學(xué)校管理人員、體育教師、學(xué)生和課程專家、社區(qū)人力資源等,結(jié)合學(xué)校教育條件、體育課程培養(yǎng)目標(biāo),進行體育課程內(nèi)容資源的鑒別、選擇、引入、改編、整合、創(chuàng)新等活動,形成適合本校特點的體育課程內(nèi)容。從理論和實踐來看,任何一個地區(qū)都是具體的、獨特的、不可能替代的,都有著不同于其他地區(qū)獨特的傳統(tǒng)文化、民俗風(fēng)情等。各地教育主管部門應(yīng)及時組織專家搜集、整理、挖掘地方特色體育內(nèi)容,形成鄉(xiāng)土教材,供本地各中小學(xué)選擇開發(fā)。
2.4 調(diào)整體育考核內(nèi)容，豐富體育考試形式
加大體育理論知識和健身方法的考核比重, 將課內(nèi)考勤、課外活動等結(jié)合起來,在課時不變的情況下,可以在練習(xí)的間隙加強理論知識的傳授,而傳統(tǒng)的體育教學(xué)則忽視了對學(xué)生基本體育知識的傳授,過分地強調(diào)身體素質(zhì)的提高和運動技術(shù)、技能的掌握,這不利于學(xué)生終身體育觀念的樹立。技能考核采用菜單式多項選擇、段落考核方式;理論考試采用開放形式,注重知識、方法的運用能力,倡導(dǎo)課下查詢、課上答疑等使考核更加科學(xué)合理,貼近學(xué)生生活。
2.5 樹立學(xué)生信心，增強教師教學(xué)能力
成功的體育課，教師能夠恰當(dāng)?shù)谋頁P和鼓勵的方法，把體育教學(xué)同思想品德教育結(jié)合起來，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使哪些身體素質(zhì)較差而不喜歡體育課的學(xué)生能夠積極的參與到其中，體驗體育鍛煉的樂趣，樹立信心，最終能夠積極主動的去學(xué)習(xí)、鍛煉成為學(xué)習(xí)的主人。體育教師也應(yīng)通過特有的能力和魄力去吸引學(xué)生激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望；更應(yīng)注重教材的選擇要符合學(xué)生要求、與學(xué)生建立和諧平等的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)方式的運用能夠符合學(xué)生心里、生理等特點。
關(guān)鍵詞：信息化 電器與PLC控制技術(shù) 教學(xué)變革
電器與PLC控制技術(shù)是實踐性很強的一門課程，課本中的知識較為抽象，理論性強，這讓學(xué)生理解起來會存在障礙。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，課堂上仍然是教師作為主體的教授，雖然也會在實驗室進行實驗，老師會給予相應(yīng)指導(dǎo)，但課程與實踐還是較為分離，學(xué)生仍然難以準(zhǔn)確抓住抽象理論知識的要義。在教學(xué)探索中我們發(fā)現(xiàn)，信息化教學(xué)對于電器與PLC控制技術(shù)課程是有很大的幫助的，這種教學(xué)手段靈活易于掌握，很容易被學(xué)生接受，將信息化加入到該課程的教學(xué)中，取得了很好的成效。
一、電器與PLC控制技術(shù)課程教學(xué)變革的必要性
電器與PLC控制技術(shù)是電氣自動化專業(yè)的專業(yè)核心課，具有實踐性強、應(yīng)用面廣的特點。隨著現(xiàn)今對于課程實用性能的強調(diào)，電器與PLC控制技術(shù)這門課程在教學(xué)過程中除了要傳授給學(xué)生相應(yīng)的專業(yè)知識，更注重的是培養(yǎng)學(xué)生具備相應(yīng)的操作技能，全面提高學(xué)生素養(yǎng)。
傳統(tǒng)的課程教學(xué)，教師會順著教材編排的內(nèi)容訂好教學(xué)計劃，依次進行。而往往還沒進入正題，學(xué)生已經(jīng)因為枯燥的器件講解、單一的指令分析望而卻步。所以課程教學(xué)的模式必須有所變革。信息化教學(xué)設(shè)計的基本原則中有一點提到在教學(xué)設(shè)計中，以“任務(wù)驅(qū)動”和“問題解決”作為主線，創(chuàng)設(shè)情景，展開教與學(xué)的雙邊活動。信息化教學(xué)設(shè)計的優(yōu)點是可以利用網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)設(shè)平臺，在這個平臺上，學(xué)生可以搜索需要的信息，完善教材中提到的知識點，提高信息素養(yǎng)；教師可以通過平臺，優(yōu)化教學(xué)環(huán)境，提高課堂效率，實現(xiàn)師生很好的互動。在整個課程的教與學(xué)的過程中，可能有些資源實訓(xùn)室是無法提供的，那么就可以運用信息化教學(xué)的優(yōu)勢，借助軟件來實現(xiàn)程序的調(diào)試與模擬。
因此，筆者認(rèn)為在教學(xué)中加入信息化的教學(xué)設(shè)計理念很有必要。
二、課程信息化教學(xué)項目的選取
電器與PLC控制技術(shù)借助信息化的教學(xué)理念，對教材內(nèi)容進行重新整合，打破原來的教材順序，將課程內(nèi)容模塊化、項目化。以具體的模塊為單元、以實際的工程項目為主線，讓學(xué)生帶著問題去找資料、分析要點、討論方案，完成課程任務(wù)。項目的確定尤其重要。如何選取項目必須結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)狀、課程任務(wù)、應(yīng)用實際來進行。在剛接觸課程時，學(xué)生僅進行過電工中級工的實訓(xùn)，所以在講電器這部分內(nèi)容時，可以通過維修單、面試題等創(chuàng)設(shè)情境，串接內(nèi)容，避免炒冷飯，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生感受用所學(xué)知識來解決實際問題的成就感，而且能很好地為PLC的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。由于目前學(xué)生對電器與PLC控制技術(shù)課程僅處于入門階段，為了讓學(xué)生掌握這項專業(yè)技能，筆者將PLC教學(xué)分為三個階段：編程思路的訓(xùn)練；基礎(chǔ)項目的實施；綜合項目的實施。
第一階段，以編程思路的訓(xùn)練為主線，串接PLC的基本組成、工作原理、程序設(shè)計思路三部分內(nèi)容。本階段以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師輔以相應(yīng)的指導(dǎo)。第二階段，以基礎(chǔ)項目的實施為主線，引出三菱FX2N系列PLC的26條基本指令及使用方法，完成對PLC基本指令的理解與運用。同時實現(xiàn)對編程軟件的掌握、實訓(xùn)環(huán)境的熟悉。第三階段，以綜合項目的實施為主線，達到能準(zhǔn)確把握控制要求，根據(jù)控制要求合理選擇最優(yōu)方案，通過方案熟練運用編程軟件完成程序設(shè)計，借助PLC實現(xiàn)調(diào)試。
對于項目的選定，應(yīng)當(dāng)盡量遵循如下幾個原則：首先，選取的每個項目中都應(yīng)當(dāng)突出某個應(yīng)用程序，教學(xué)中要強調(diào)課題的重點，課程中選取的程序應(yīng)當(dāng)由簡到繁；其次，項目選取盡量來源于生活，直觀形象能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，興趣是最好的老師，也是最能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力的源泉；第三，在制定項目時要綜合考慮學(xué)?，F(xiàn)有的資源狀況，如實驗室資源是否能很好的為課程設(shè)置提供幫助。教材中的最后幾個章節(jié)是綜合性較強的，在項目設(shè)置上應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)綜合應(yīng)用能力。
三、電器與PLC控制技術(shù)課程信息化教學(xué)的開展
電器與PLC控制技術(shù)課程的教學(xué)中，信息化教學(xué)思路的運用可以為課程教學(xué)提供很多便利，能夠提升教學(xué)效率。信息化教學(xué)思路在課程的實施中可以借鑒以下幾個步驟：
1.項目準(zhǔn)備
項目準(zhǔn)備主要由教師和學(xué)生兩條線來進行。一是教師必須選好項目，項目的選擇要兼顧學(xué)生現(xiàn)狀、實際工程應(yīng)用、教學(xué)任務(wù)等方面。好的項目能促使學(xué)生主動去學(xué)習(xí)、討論、分析、搜索資料。好的項目能促使學(xué)生實現(xiàn)小組的合理分工合作，從而提升團隊意識。好的項目能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達成學(xué)生運用知識解決實際問題的成就感。而學(xué)生則在完成項目的過程中學(xué)會合作，學(xué)會分享，學(xué)會總結(jié)，提升綜合素養(yǎng)。二是學(xué)生要根據(jù)相應(yīng)的項目做好資料的搜集與整理，完成前期的預(yù)習(xí)，對用到的知識點有所了解，并形成項目初期自己的解決方案。
2.項目知識點講解
實際操作前，教師很有必要做充分的知識講解。相應(yīng)的課程內(nèi)容學(xué)生雖然已經(jīng)預(yù)習(xí)過，但學(xué)生自己的理解和課程中知識點真正需要抓住的重點難免還是有偏差，因此老師的講解是很有必要的，通過教師的點撥可以讓學(xué)生掌握項目要求，同時幫助他們抓住項目重點。在項目給定的過程中，存在學(xué)生可能無法在現(xiàn)場觀察項目的實際操作流程，不能透徹分析項目控制要求的瓶頸。而此時就可借助信息化的教學(xué)手段彌補空間和設(shè)備上的缺陷。通過預(yù)先拍攝的視頻、短片讓學(xué)生進入狀態(tài)。
3.項目實踐
在本階段，學(xué)生需敲定方案，完成分組、調(diào)試程序等任務(wù)。如果項目可以在實訓(xùn)室的實訓(xùn)臺上完成，則學(xué)生還需完成線路的連接。在這個階段，教師主要承擔(dān)糾錯、點撥、觀察總結(jié)等任務(wù)。項目實施過程中教師要不斷巡視學(xué)生的進展，對于學(xué)生遇到的困難與障礙要給予相應(yīng)指導(dǎo)，實訓(xùn)結(jié)束后讓學(xué)生們學(xué)會用信息化的方式對出現(xiàn)的問題進行處理與分析。信息化教學(xué)不僅能輔助教師的教學(xué)講解，也能幫助學(xué)生完成他們的任務(wù)。
4.教師檢查評價
項目結(jié)束后讓學(xué)生們統(tǒng)一對于程序用信息化的方式進行處理，讓學(xué)生上交項目實施的全部資料，包括I/O地址分配表、梯形圖、PLC外部接線圖。信息化不僅幫助學(xué)生繪圖編程，也能方便快捷的將學(xué)生的成果通過網(wǎng)絡(luò)匯集到老師那一端，不僅提高了教學(xué)效率，也能讓老師對于學(xué)生的結(jié)果定性的評價或修改，幫助學(xué)生進步。
項目結(jié)束后，教師需要對于學(xué)生的成果做相應(yīng)判定及點評，對于程序有偏差的小組，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生找到偏差原因，從而分析是哪個環(huán)節(jié)可能出錯了，指導(dǎo)學(xué)生改進提高。對于做得好的不妨進行一個成果展示，這不僅能讓其他學(xué)生學(xué)習(xí)，形成見賢思齊的效果，同時對這個學(xué)生也是一種鼓勵。項目完成后，學(xué)生根據(jù)完成的情況獨立撰寫項目實訓(xùn)報告書，并完成資料的整理工作及相關(guān)知識的拓展。
實踐證明，將信息化教學(xué)理念運用到電器與PLC控制技術(shù)的教學(xué)變革中，能讓學(xué)生理解與掌握課程內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。教學(xué)過程中學(xué)生需要自己編程，自己運用計算機處理與分析控制要求，不僅鍛煉與提高了學(xué)生思維能力，對于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，幫助學(xué)生學(xué)以致用，也是很有成效的。信息化教學(xué)應(yīng)當(dāng)進一步運用到電器與PLC控制技術(shù)教學(xué)中，為社會培養(yǎng)更多高技能人才。
參考文獻：
[1]劉永華.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社，2010
關(guān)鍵詞：VBA；教學(xué)計劃；進程表；系統(tǒng)；設(shè)計
中圖分類號：TP311文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2011)15-3506-03
The Systematic Design and Realization of Making University Teaching Plan Procedure Based on Excel-VBA Programming
ZHAO Xue
(Guangdong University of Science and Technology, Dongguan 523083, China)
Abstract: This paper introduces the idea, structure and function of a generally used systematic design and realization of making university teaching plan procedure. It also illustrates systematic method of general design and realization of function.
Key words: VBA; teaching Plan; procedure; system; design
教學(xué)計劃是針對某一專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、基本規(guī)格以及培養(yǎng)過程和方式作出的總體設(shè)計，是高校實施人才培養(yǎng)工作的指導(dǎo)性教學(xué)文件。教學(xué)計劃進程表是教學(xué)計劃的外緣體現(xiàn)，其合理與否直接影響培養(yǎng)人才的質(zhì)量。立足高校實際，著眼科學(xué)管理，筆者對教學(xué)計劃進程表進行了詳細(xì)分析，設(shè)計了基于Excel-VBA編程高校教學(xué)計劃進程表制定系統(tǒng)，在實際使用過程中效果良好。
1 系統(tǒng)需求分析
教學(xué)計劃制定需經(jīng)多層審批，反復(fù)修改，全手工化的作業(yè)流程不僅勞神費力而且極易出錯，建立符合教學(xué)管理需要、適用性較強、操作簡便的系統(tǒng)十分必要。教學(xué)計劃進程表制定系統(tǒng)是一種基于Excel平臺的工作薄數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過窗體界面中的控件給特定單元格賦值方式，實現(xiàn)脫離Excel工作表界面的數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出、錄入、刪改，排序。本系統(tǒng)可以輕松制定教學(xué)計劃，其中的課程信息匯總功能能對計劃中不合理處提出修改建議，輔助用戶準(zhǔn)確合理的制定。本系統(tǒng)旨在提高教學(xué)計劃制定工作的效率，減少相關(guān)人員的工作量，使學(xué)校的此項工作中真正做到科學(xué)、合理地規(guī)劃，系統(tǒng)、高效地實施。
2 系統(tǒng)設(shè)計
2.1 系統(tǒng)設(shè)計思想
通過VBA窗體控件對單元格賦值的方式實現(xiàn)對教學(xué)計劃進程表模板特定單元格的數(shù)據(jù)寫入，利用表內(nèi)預(yù)先設(shè)定函數(shù)公式完成工作表之間數(shù)據(jù)的鏈接計算，最終自動生成進程表。
2.2 系統(tǒng)的整體設(shè)計
本系統(tǒng)使用Excel內(nèi)置窗體及控件設(shè)計面板式的用戶操作界面，在數(shù)據(jù)處理上，系統(tǒng)采用了文本框、列表框以及按鈕等控件結(jié)合VBA代碼實現(xiàn)對后臺內(nèi)嵌表的操作。在用戶管理上，能對用戶的權(quán)限進行劃分，不同有用戶具有不同的操作權(quán)限和操作界面。創(chuàng)建反饋窗體頁面，展示教學(xué)計劃進程表中關(guān)鍵數(shù)據(jù)（周學(xué)時、總學(xué)時、實踐課時比例等），進行科學(xué)的制定指導(dǎo)。具備數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能，體現(xiàn)系統(tǒng)的適用性。
2.3 系統(tǒng)的總體架構(gòu)圖
系統(tǒng)的總體架構(gòu)見圖1。采用分層的方法，將整體分為三層：第一層是用戶界面層，第二層是功能模塊層，第三層是數(shù)據(jù)表支撐層。
2.4 系統(tǒng)的工作流程
系統(tǒng)運行的主要流程如圖2所示，簡要說明如下：
1）用戶經(jīng)驗證進入系統(tǒng)界面操作；
2）命令響應(yīng)指向后臺內(nèi)嵌表；
3）操作界面控件顯示內(nèi)嵌數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)；
4）導(dǎo)出制定好的教學(xué)計劃進程表；
5）導(dǎo)入進程表進行再修改。
2.5 功能模塊設(shè)計
系統(tǒng)的設(shè)計遵循軟件工程的規(guī)律，運用模塊化的設(shè)計思想，非常方便以后對軟件的修改和維護。本系統(tǒng)分為5大模塊13大功能，如圖3所示。
2.6 數(shù)據(jù)表設(shè)計
系統(tǒng)是在Excel表的基礎(chǔ)上編寫VBA，系統(tǒng)任何操作都作用于后臺內(nèi)嵌工作表，需設(shè)計如下工作表：開設(shè)專業(yè)表、開設(shè)的課程信息表、總課程表、教學(xué)計劃進程表模板表、課程模塊表、系統(tǒng)用戶及權(quán)限表、教學(xué)執(zhí)行計劃模板表。
3 系統(tǒng)實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)功能
實現(xiàn)分三類：第1類是課程信息完全錄入式的進程表制定，第2類是數(shù)據(jù)導(dǎo)入式的進程表制定，第3類是系統(tǒng)管理員操作。如圖4。
第1類實現(xiàn)：課程數(shù)據(jù)清除是對開設(shè)的課程信息表的數(shù)據(jù)清除，院系專業(yè)選擇是從開設(shè)專業(yè)表中選取專業(yè)及方向進行進程表制定。課程信息錄入的每一條記錄都保存于開設(shè)的課程信息表，這是課程信息的資源總表，當(dāng)進行進程表生成操作時，系統(tǒng)會將開設(shè)的課程信息表按課程歸屬的模塊進行分類提取，按課程開設(shè)先后排序粘貼到相應(yīng)的課程模塊表（屬公共必修的課程存放于公共必修模塊表，屬核心模塊的課程存放于核心模塊表……），再從各課程模塊表按順序提取課程數(shù)據(jù)粘貼到教學(xué)計劃進程表模板表中對應(yīng)的模塊區(qū)域指定的單元格中，系統(tǒng)實現(xiàn)的核心在此操作。進程表制定完成可查看和導(dǎo)出。
第2類實現(xiàn)：與第一類不同之處是可以導(dǎo)入生成的教學(xué)進程進程表進行再次修改，此原理是將進程表中開設(shè)的課程信息表SHEET頁的數(shù)據(jù)復(fù)制到系統(tǒng)的開設(shè)的課程信息表中，再通過課程信息修改功能對課程數(shù)據(jù)進行更改。此功能實現(xiàn)要求系統(tǒng)必須在導(dǎo)出的進程表中含教學(xué)計劃進程表本身外還包含該計劃的課程信息的資源總表-開設(shè)的課程信息表。
第3類實現(xiàn)：只限系統(tǒng)管理員操作，系統(tǒng)用戶及權(quán)限表是用戶操作的依據(jù)；管理員可對后臺所有數(shù)據(jù)表進行修改操作，還可進行進程表生成與導(dǎo)出。
3.2 系統(tǒng)實現(xiàn)代碼
系統(tǒng)代碼主要完成以下幾個方面：
窗體調(diào)用與關(guān)閉：窗體名.Open；窗體名.Close;
控件對單元格賦值和控件調(diào)用單元格數(shù)據(jù)：worksheet(“表名”).cells(x,y)=控件名.value/ 控件名.value =worksheet(“表名”).cells(x,y);
表顯示與隱藏：表名.Visible = true/false；
單元格區(qū)域選定、清除、復(fù)制與粘貼：range(“區(qū)域”).select/.clear/. Copy/.paste
系統(tǒng)核心功能實現(xiàn)代碼：
依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的思想，整個系統(tǒng)本質(zhì)上是利用代碼完成窗體控件對指定數(shù)據(jù)表及其單元格的數(shù)據(jù)寫入及更改，最終利用代碼導(dǎo)出教學(xué)計劃進程表。核心功能包括以下三個方面：課程數(shù)據(jù)導(dǎo)入、課程信息錄入、進程表導(dǎo)出。
1）課程數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能實現(xiàn)的代碼：
Dim wkbk As Workbook
Dim myFileName As String
myFileName = Application.GetOpenFilename("EXCEL文件(*.xls), *.xls")
If myFileName = "False" Then
MsgBox "請選擇文件!", vbInformation, "取消"
Else
Set wkbk = Workbooks.Open(myFileName)
wkbk.Activate
Sheets("開設(shè)的課程信息表").Visible = True
Sheets("開設(shè)的課程信息表").Select
Columns("A:l").Select
Selection.Copy
wkbk.Close False '關(guān)閉工作薄
ThisWorkbook.Activate
Sheets("開設(shè)的課程信息表").Visible = True
Sheets("開設(shè)的課程信息表").Select
Columns("A:l").Select
ActiveSheet.Paste
MultiPage1.Value = 0
Sheets("開設(shè)的課程信息表").Visible = False
ThisWorkbook.Save
End If
2）課程信息錄入功能實現(xiàn)的代碼：
Worksheets("總課程").Activate
Worksheets("總課程").Visible = True
iend = [a65536].End(xlUp).Row
irow = 1
With Frame1
Do While Cells(irow, 2) .TextBox1.Text
irow = irow + 1
If irow = iend + 1 Then Exit Do
Loop
Cells(irow, 1) = .ComboBox1
Cells(irow, 2) = .TextBox1
Cells(irow, 3) = .TextBox2
Cells(irow, 4) =.TextBox3
Cells(irow, 5) =.TextBox4
……
End With
3）進程表導(dǎo)出是本系統(tǒng)的最終操作，功能實現(xiàn)的代碼如下（代碼中"Sheet1", "Sheet2"是教學(xué)進程表）：
Sheets(Array("Sheet1", "Sheet2", "開設(shè)的課程信息表")).Select
Sheets(Array("Sheet1", "Sheet2", "開設(shè)的課程信息表")).Copy
Sheets("開設(shè)的課程信息表").Visible = False
Sheets("sheet1").Select
Columns("A:K").Select
Selection.Copy
Selection.Paste
Sheets("Sheet2").Select
Columns("A:T").Select
Application.CutCopyMode = False
Selection.Copy
4 結(jié)論
本系統(tǒng)是基于Excel內(nèi)核的編程，用VBA來實現(xiàn)脫離Excel操作界面的數(shù)據(jù)錄入， Excel本身去數(shù)據(jù)計算與匯總，充分發(fā)揮了Excel數(shù)據(jù)處理能力。系統(tǒng)本身是工作簿，通過更改宏的安全性來啟用，無需安裝，運行速度快。此系統(tǒng)在近兩年的教學(xué)計劃制定中得以應(yīng)用，避免由純手工作業(yè)模式易出錯、效率低的現(xiàn)象發(fā)生，效果良好。實踐表明該系統(tǒng)操作簡便且通用性強，使工作效率得到大幅提高。
參考文獻：
[1] Excel Home.Excel VBA實戰(zhàn)技巧精粹[M].北京:人民郵電出版社,2008.
[2] 羅剛君.Excel VBA程序開發(fā)自學(xué)寶典[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.
關(guān)鍵詞 COPD 痰誘導(dǎo) 細(xì)胞分類 炎癥因子
資料與方法
COPD組:8年5月～9年月COPD患者58例。其中急性加重期組例男1例女11例平均年齡655±78歲;穩(wěn)定期組6例其中男1例女1例平均年齡68±85歲。COPD診斷按照中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)會制定的《慢性阻塞性肺病診治指南7年修訂版》的標(biāo)準(zhǔn)。均有胸部X線胸片、肺功能、血常規(guī)檢查。
對照組:選擇同期健康體檢者6例男15例女11例平均年齡66±56歲與COPD組無差異并且排除可能導(dǎo)致CRP、TN-α升高的疾病同時要求戒煙個月以上。
方法:①誘導(dǎo)痰的采集及處理: 根據(jù)曾勉等[1]的方法霧化吸入%高滲鹽水分鐘此后每分鐘深咳1次共分鐘收集的痰液量至少1g以上。置于恒溫水浴振蕩箱振蕩15分鐘5r/分離心分鐘沉淀細(xì)胞作痰液質(zhì)量檢查上清液待測。②血清CRP、TN-α血標(biāo)本的制作和檢測方法:所有受試者經(jīng)禁食及無吸氧1小時后采靜脈血ml。采用化學(xué)發(fā)光免疫法測定高靈敏度血清CRP水平TN-α的測定應(yīng)用BIOSOURCE試劑盒應(yīng)用EISA 法分別檢測其含量操作按試劑盒說明書進行。③肺功能檢測:所有COPD組均行肺功能測試。選擇第1秒用力呼氣容積占預(yù)計值的百分比EV1%和第1秒用力呼氣容積與用力肺活量比值EV1/VC作為肺功能測試指標(biāo)。
統(tǒng)計學(xué)處理:各項數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差X±S表示兩組以上樣本資料采用單因素方差分析其中兩兩比較用SN-q檢驗兩因素相關(guān)分析用Pearson直線相關(guān)分析檢驗水準(zhǔn)α=5。用SPSS1統(tǒng)計軟件包處理數(shù)據(jù)。
結(jié) 果
健康對照組的體重顯著高于COPD組,健康對照組的吸煙指數(shù)顯著低于COPD組,性別、年齡、身高兩組比較差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。
各組誘導(dǎo)痰液的細(xì)胞分類情況:COPD組痰細(xì)胞總數(shù)增高分類以中性粒細(xì)胞為主;健康對照組誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類中以巨噬細(xì)胞為主中性粒細(xì)胞占7±85%。
AECOPD組患者血漿CRP和TN-α水平顯著高于穩(wěn)定期組血漿水平和健康對照組血漿水平P
誘導(dǎo)痰中中性粒細(xì)胞計數(shù)與血漿CRP和TN-α水平的相關(guān)性: COPD組患者誘導(dǎo)痰中中性粒細(xì)胞計數(shù)與血漿CRP和TN-α水平皆呈顯著正相關(guān);痰中巨噬細(xì)胞計數(shù)與血漿CRP和TN-α水平皆呈顯著負(fù)相關(guān)。健康對照組患者誘導(dǎo)痰中中性粒細(xì)胞計數(shù)與血漿CRP和TN-α水平無相關(guān)性r=1P>5。
討 論
COPD是一種氣流受限為特征的疾病導(dǎo)致COPD急性加重最主要原因為小氣道和肺實質(zhì)的炎癥,中性粒細(xì)胞和CRP、TN-α在氣道局部炎癥中起重要作用[1]。
2、一般來說，針對6-18歲的少年兒童開展的編程教育，現(xiàn)在，最常見的形式是線上和線下模式相結(jié)合的課外培訓(xùn)。根據(jù)先易后難的學(xué)習(xí)進程，少兒編程教學(xué)可以大致分為兩類：一類是Scratch或是仿Scratch的圖形化編程教學(xué)，以培養(yǎng)興趣、鍛煉思維為主，趣味性較強。在這里，可以創(chuàng)造屬于自己的動畫，故事，音樂和游戲，這個過程其實就像搭積木一樣簡單。此外，還有機器人編程，也就是搭建機器人，通過運行程序讓它動起來，著重培養(yǎng)孩子的動手能力。另一類是基于Python、C++等高級編程語言的計算機編程教學(xué)，目標(biāo)往往是參加信息學(xué)奧賽等科技品牌賽事，如信息學(xué)奧林匹克競賽/聯(lián)賽、機器人競賽、科技創(chuàng)新大賽等，或為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)和職業(yè)技能打下基礎(chǔ)。在這里，可以熟悉編程原理，執(zhí)行代碼操作，適合有一定數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、英語基礎(chǔ)和邏輯思維的孩子。
3、4-6歲：少兒編程小游戲。這一階段不必刻意學(xué)習(xí)，可以玩一些不含字母的編程小游戲，比如用指令控制一個角色到達終點，繞過障礙物，用循環(huán)來完成重復(fù)任務(wù)等等。
4、7-9歲：可視化少兒編程學(xué)習(xí)。這一階段孩子的邏輯思維開始更快地發(fā)展，家長可以為孩子安排系統(tǒng)的編程學(xué)習(xí)計劃，但還是要以興趣為主，讓孩子喜歡上編程。7-9歲的孩子可以用可視化的編程工具來完成稍微復(fù)雜一些的任務(wù)，比如Scratch少兒編程、App Inventor等。
關(guān)鍵詞：項目教學(xué)法 數(shù)控加工工藝與編程 教學(xué)應(yīng)用
隨著我國機械制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控設(shè)備的數(shù)量在機械制造企業(yè)中所占的比重逐年增加，隨之需要大量的數(shù)控機床的操作技能人才。數(shù)控實訓(xùn)是職業(yè)類院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)所開的課程中的一個重要項目，而其理論基礎(chǔ)就是數(shù)控加工工藝與編程。《數(shù)控加工工藝與編程》課程是數(shù)控專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。項目教學(xué)法是行為引導(dǎo)型教學(xué)方法之一。本文探析的是將項目教學(xué)法運用于該課程的教學(xué)。
一、項目教學(xué)法的指導(dǎo)思想和內(nèi)涵
“教學(xué)活動必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上。教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，向?qū)W生提供充分從事學(xué)習(xí)、活動的機會，幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的知識、技能和方法，獲得廣泛的活動經(jīng)驗?！边@是項目教學(xué)法的指導(dǎo)思想。項目教學(xué)法的教學(xué)活動通過共同實施一個完整的項目展開，目的在于把理論知識與實踐教學(xué)聯(lián)系起來，學(xué)生借助已有的知識和經(jīng)驗，主動探索，從而獲得新的知識結(jié)構(gòu)。這恰符合了當(dāng)前大力推行的“以學(xué)生為載體、以能力為本位”的教學(xué)理念。這是將項目教學(xué)法應(yīng)用于《數(shù)控加工工藝與編程》課程教學(xué)的理論基礎(chǔ)。
二、項目教學(xué)法的實施條件和步驟
項目教學(xué)法強調(diào)的是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、主動參與，在實施時應(yīng)具備以下條件：教師在授課時必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“教師教，學(xué)生學(xué)”的授課方式為“教師導(dǎo)，學(xué)生演”，將教材中所授的知識歸納、梳理和分類，結(jié)合幾個不同的項目，列出具體的任務(wù)和計劃書。項目的選擇需聯(lián)系學(xué)生所學(xué)的專業(yè)和實習(xí)實際情況，有所側(cè)重。學(xué)生具備一定的理論和加工知識，有能力在規(guī)定的時間內(nèi)自行組織、制定自己的學(xué)習(xí)計劃并完成項目活動，教師只是作為向?qū)Ш皖檰枮閷W(xué)生提供必要的幫助。項目完成后，注重具體的成果展示和點評。
一般來說，項目教學(xué)法的實施通過以下四個步驟進行。第一，確定項目。這是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，通常由教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和理解接受能力制定，包括項目目標(biāo)和任務(wù)，使學(xué)生明確目標(biāo)以及評價標(biāo)準(zhǔn)。教師注意考慮學(xué)生的認(rèn)知能力、年齡、興趣，遵循循序漸進的原則。第二，制定計劃。教師引導(dǎo)，學(xué)生制定項目工作計劃，確定步驟和程序。第三，實施計劃。學(xué)生分組，根據(jù)各自在小組中的分工以及合作形式，理解和把握要求的知識和技能，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。教師要注重實施過程中的檢查和監(jiān)控。第四，檢查評估。學(xué)生和教師分別對項目實訓(xùn)過程進行回顧和總結(jié)。
三、項目教學(xué)法在《數(shù)控加工工藝與編程》教學(xué)中的應(yīng)用探析
1.應(yīng)用思路
我院在開設(shè)該課程之前，學(xué)生已經(jīng)有了普通車床或者普通銑床的實習(xí)經(jīng)驗，對于數(shù)控加工的學(xué)習(xí)有了基礎(chǔ)認(rèn)識。故在該課程初始基礎(chǔ)知識教學(xué)中，教師可采用多媒體，舉例等完成。在學(xué)生對數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識掌握的基礎(chǔ)上，對數(shù)控車、數(shù)控銑和加工中心模塊的學(xué)習(xí)中則采用項目教學(xué)法，把相關(guān)知識點穿插到各個不同的項目中完成授課。根據(jù)我院的實際教學(xué)條件和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，引入數(shù)控仿真軟件模擬實現(xiàn)加工實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
2.實施案例
項目課題二：編寫下圖所示零件的數(shù)控加工程序，并進行仿真加工。
零件毛坯為40×100鋁棒。
教學(xué)目標(biāo)：掌握車削循環(huán)指令（外圓和內(nèi)孔以及螺紋加工指令）的應(yīng)用。
教學(xué)過程：按照前文所述項目教學(xué)法的步驟，設(shè)計如下具體步驟。第一：明確任務(wù)為圖示零件的車削加工工藝卡片、刀具卡片、手工編程和模擬仿真加工。第二：師生共同分析該零件的組成元素，數(shù)控車床系統(tǒng)為FANUC-0I。該工件外圓的加工需采用2次裝夾，確定用G71指令和G70指令粗車和精車外圓以及內(nèi)孔，G76指令車削雙線螺紋。制定完成各具體項目的工作流程及時間分配。第三：分組完成工藝卡片、刀具卡片及加工程序，并進機房利用仿真軟件進行模擬加工。教師輔導(dǎo)，督促。第四：學(xué)生分組展示項目成果，同時進行自評、組間互評和教師評議。在展示完成后，教師對該項目完成情況進行小結(jié)。肯定大家的成果并指出問題，進一步加深學(xué)生的成就感。
四、教學(xué)體會
這種教學(xué)方法受到了學(xué)生的普遍歡迎，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自主學(xué)習(xí)能力有了明顯提高，學(xué)生更能深切體會到自己是學(xué)習(xí)的主人。絕大部分同學(xué)掌握了該課程主要知識點的學(xué)習(xí)。而且在項目實施過程中，提高了學(xué)生的統(tǒng)籌安排和協(xié)調(diào)計劃能力，增強了團隊合作和自我解決問題的能力。但是運用這種教學(xué)方法，對教師的教學(xué)和備課提出了更高的要求。教師必須具備完成一個項目所涉及的全部專業(yè)理論知識和專業(yè)技能，在備課時做好充分的準(zhǔn)備工作，以應(yīng)對項目實施過程中可能出現(xiàn)的各種未知問題。
總之，項目教學(xué)法是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法，是實踐性教學(xué)模式的一個重要體現(xiàn)，需要在教學(xué)中不斷嘗試體驗才能發(fā)揮其積極作用，進而提高《數(shù)控加工工藝與編程》課程的教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：基于問題的學(xué)習(xí)；機器人教學(xué)；問題
中圖分類號：G434文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)22-832-03
A Study of The Robot Teaching Based on PBL
LIU Qing, GUO Sheng
(1.Wuxi Tangnan Middle School,Wuxi 214026, China;2.Wuxi City College of Vocational Technology, Wuxi 214063, China)
Abstract:The robot teaching is an new curriculum, it have its own characteristic, the traditional educational model was already unable to adapt the robot discipline. Had discussed the PBL pattern in the robot teaching application, had pointed out the PBL applies in the robot teaching superiority, had designed the basic flow of PBL in the robot teaching, and had proposed some questions needed to pay attention to in the PBL application.
Key words:problem-based learning;The robot teaching;problem
1 引言
我校機器人教育開展至今，一直使用樂高的機器人系列產(chǎn)品。樂高機器人是一種積木式的機器人，它由樂高積木、馬達、傳感器、可編程積木等組件搭建而成，學(xué)生們可以自由地創(chuàng)造、搭建、編程真正的機器人，讓它活動、做運動、甚至自己去“想”。樂高的教育理念以支持學(xué)習(xí)過程的四個階段為目的，將教育解決方案設(shè)計成一個富于成效的過程。樂高將學(xué)習(xí)過程分為聯(lián)系、建構(gòu)、思考和繼續(xù)四個階段，這四個階段循序漸進，循環(huán)往復(fù)，形成螺旋式的發(fā)展過程。
樂高的這種教育理念應(yīng)用到實際樂高機器人教學(xué)，必將導(dǎo)致傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容、手段、方法、模式甚至教學(xué)思想、觀念、理論的根本變革。在教學(xué)中，我們進行了許多大膽的、有益的嘗試，積極探索適合本課程特點的教育教學(xué)模式。新型的教學(xué)模式重在培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，而基于問題的學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning，以下簡稱PBL）就是一種能夠體現(xiàn)樂高教育理念的，在建構(gòu)主義思想指導(dǎo)下的以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式。
2 基于問題的學(xué)習(xí)簡介
2.1 基于問題的學(xué)習(xí)歷史
PBL最早起源于20世紀(jì)50年代的醫(yī)學(xué)教育，先后在60多所醫(yī)科學(xué)校中推廣、修正?，F(xiàn)在，更多的院校開始采用這種方法，包括教育學(xué)院、商學(xué)院、工程學(xué)院、社會工作學(xué)院等以及一些中小學(xué)，已成為國際上較流行、較有效的一種教學(xué)策略，把PBL作為中小學(xué)教學(xué)的一種策略越來越受到人們的重視。這些研究主要集中在以下幾個方面：
1）關(guān)于學(xué)生業(yè)績的研究；
2）關(guān)于學(xué)生態(tài)度的研究；
3）關(guān)于元認(rèn)知技能的獲取和運用的研究；
4）關(guān)于影響PBL效果因素的研究。
這些研究表明作為建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的PBL確實能有效的把課程和復(fù)雜的生活實際相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)興趣，能提高學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的能力和自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的能力。
2.2 基于問題的學(xué)習(xí)的特點
基于問題的學(xué)習(xí)是以信息加工心理學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)為基礎(chǔ)的，屬于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的范疇，是建構(gòu)主義教學(xué)改革設(shè)想當(dāng)中的“一條被廣泛采用的核心思路”。此方法與傳統(tǒng)以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法有很大的不同，PBL的特點主要體現(xiàn)在如下幾個方面：
1）PBL是一種以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)方式
在PBL中學(xué)習(xí)者是問題的解決者和意義的建構(gòu)者，必須賦予他們對于自己學(xué)習(xí)和教育的責(zé)任和培養(yǎng)他們獨立自主的精神。
2）PBL是基于真實情景的問題
在PBL中學(xué)習(xí)是基于散亂的復(fù)雜的問題的，這些問題非常接近現(xiàn)實世界或真實情景。在PBL中問題必須對學(xué)習(xí)者有一定的挑戰(zhàn)性，能夠發(fā)展學(xué)習(xí)者有效的解決問題的技能和高級思維能力。
3）PBL是以“問題”為核心的高水平的學(xué)習(xí)
PBL中的問題往往沒有規(guī)則和穩(wěn)定性，不能簡單的套用原來的解決方法，要面對新問題，在原有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行中心分析來解決問題。而高水平的學(xué)習(xí)要求學(xué)生把握概念之間的復(fù)雜聯(lián)系并廣泛靈活地應(yīng)用到具體的問題情景中去。因此，PBL是以“問題”為核心的高水平的學(xué)習(xí)。
3 PBL應(yīng)用于機器人教學(xué)的優(yōu)勢
在PBL中，學(xué)生以一個主動參與者的身份進行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)興趣獲得極大的提高，個性和各方面的素質(zhì)得到提高，綜合能力得到發(fā)展，這與樂高機器人所倡導(dǎo)的教學(xué)理念相符。PBL應(yīng)用于機器人教學(xué)的優(yōu)勢具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
1）激發(fā)學(xué)習(xí)動機、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
在PBL中，學(xué)習(xí)活動是以問題啟動的，問題情境中的不協(xié)調(diào)因素和未知因素與學(xué)生的原有經(jīng)驗相關(guān)，問題是學(xué)生跳一跳就能摘到的“桃子”，當(dāng)他們解決問題后，有一種滿足感和自豪感，這種滿足感和自豪感又激發(fā)他們進行更進一步的學(xué)習(xí)。隨著對問題調(diào)查的深入，他們獲取的知識也就越來越多，學(xué)生的自信心就得到增強，從而培養(yǎng)他們對學(xué)習(xí)的興趣。
2）有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力
PBL是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，在學(xué)習(xí)過程中，不是由教師直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決面臨的問題，而是由教師向?qū)W生提供解決該問題的有關(guān)線索，學(xué)生必須通過自主學(xué)習(xí)自己來獲取對問題的認(rèn)識和理解，確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而解決問題，在這個過程之中，學(xué)生需要自己制定學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)計劃，自己解決學(xué)習(xí)中遇到的大多數(shù)問題，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力得到很大的發(fā)展，培養(yǎng)了終身學(xué)習(xí)的技能。
3）有效地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力
在PBL中，教師不直接提供給學(xué)生需要解決的問題，而是將需要學(xué)習(xí)的知識隱含于一個精心設(shè)計的問題情境之中，學(xué)生需要對問題情境進行分析、鑒別，發(fā)現(xiàn)隱含于其中的問題，并制定問題解決計劃，進而解決問題。在解決問題的過程中，學(xué)生需要掌握一定的解決問題的技能和技巧，自己處理學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難，教師只是提供指導(dǎo)和幫助，并不代替學(xué)生解決問題。
4）有效的培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知能力
元認(rèn)知是對認(rèn)知的認(rèn)知。PBL能有效的培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知能力：在問題解決的過程中，學(xué)生需要自己確定學(xué)習(xí)計劃，有效的組織和利用學(xué)習(xí)時間，從教師和同學(xué)那里不斷地得到對問題解決活動的反饋和評價，從而進行反思，進一步的改進學(xué)習(xí)。
