基于翻转课堂理念的单片机课程教学设计——以工业机器人专业为例

2019年第1
【摘调浆桶
要】翻转课堂教学能够赋予学生
更多的自由,把知识传授的过程放在上课前,让学生选择最适合自己的时间和方式自主的学习新知识和新技能,丰富自己的知识面;把知识内化的过程放在课堂上,便于学生之间、师生之间有更多互动交流,解决遇到的问题,在高职学校单片机课程中引入反转课堂教学理念,进行合适的教学设计,促
进自主学习,更好学会解决实际问题,提高专业技能。
【关键词】翻转课堂;单片机;
教学设计;教学模式
一、引言
“翻转课堂”简单而言就是颠倒传统的知识传授和知识内化方式,即将知识传递放到课外由学生自主完成,学生在上课前完成教学资源的学习,知识内化则放到课内实现,师生在课堂上一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动的一种新型的教学模式。
从工业机器人专业单片机的课程特点来看,它是一门实践性比较强课程,单片机的各端口的IO 功能、AD 转换功能、定时器功能、中断等功能要求学生有足够的时间和精力去学习、实践和练习。目前单片机课程教学中教师常通过项目案例完成对知识点讲解和实践指导,鼓励学生多练习多实践,逐步掌握单片机知识和编程方法,翻转课堂教学模式,将课程学习时间拉长,适合基于项目教学的实践性课程,学生可在没有实际设备使用的课前或者课后利用仿真软件进行任务实践,翻转课堂教学模式在高职院校的单片机课程中应用具有可行性。
二、翻转课堂教学模式的实施方案设计
我们根据单片机课程的实践性特点将翻转课堂按课前、课中和课后三个环节进行教学实施设计。
(一)课前
课前学习是依靠学生自主完成的,即学生利用课余时间按照教师下发的课程引导表下观看短视频,学习PPT 课件、导学案、合作企业提供的案例及查阅资料等进行单片机知识学习,然后按照项目任务要求,利用编程软件进行实践编程,并运用Proteus 软件进行仿真实践,巩固和理解知识点,在这个过程中学生通过网上查阅、多次观看视频以及QQ 等工具在线交流的方式进行初步解决存在的问题。学生通过QQ 或者将问题实时反馈给教师,进行记录与整合后在课堂上集中研讨解决。为督促学生完成课前学习,需要布置课前作业,作业内容以关键知识点为主要内容或者以Proteus 软件仿真的实践项目为内容,在规定时间上交,完成
情况作为考核成绩的一部分,同时也可发现学生学习中存在的问题,作为课堂教学的参考。
课程引表图针对每个知识点建立指向各类学习资源和素材的链接,以便学生清晰地梳理知识点,便捷地获取学习资源,更有效的学习。我们以流水灯项目为例,其课程引导表如表1所示。
(二)课中
学生在课前开展预习,自主学习知识,其目的是不断延长课堂学习时间、提高学习效率,使知识内化
达到最大化。因此,
课堂活动的设计才是翻转课堂能够有效实施的核心部分。翻转课堂的课堂学习活动是从学生提出问题开始的[1],教师根据课前交流中提出的问题和课前作业反映出的问题将学生分成若干个小组,同时根据课前学习情况进行指导。对于学生探讨中的共性问题,
需要师生协作解决。然后,
小组内进行练习巩固,完成编程,并在单片机实验室的真实设备上完成项目作品。最后,师生开展成果交流会,学生以小组形式汇报成果。教师对成果和学习情况进行点评和总结。以流水灯项目为例的课中教学设计如表2所示。
(三)课后
课后,教师需要对课中的成果交流做出评价,将评价的记录表、活动中的原始数据表进行整理后放入电子档案袋中。评价包括自我评价、小组互评、教师评价三部分,评价的内容包括课前的学习计划安排、独立学习过程中的表现、课中问题的选择、小组学习中的表现、
成果展示和作业评价等方面。教师将各组完成的项目进行整理、撰写点评并给出项目成绩,最后作为期末成绩的组成部分,对于个别有困难的学生可利用教师课前和课后提供的学习资源进行补救学习,
提高其学习效果。
蒸缸三、结束语
将翻转课堂教学模式应用于我校的工业机器人技术专业,在授课中真正做到了以学生为主,将学习放到课前,课堂内容变化为解决问题,与其他未开展翻转课堂教学的专业相比,单片机课程的学习效果
明显提高,考试平均成绩高于其他专业。学生在课前学习的资料内容丰富,能够更多的与经济社会实际需求接轨,学生在学校组织的电子大赛中能够积极参与并获得奖项,在国家创新创业大赛中利用所学设计创新作品并得奖项。翻转课堂能够促进学生自主学习,个性化学习,丰富课前学习内容的同时有利于提高学生分析问题、解决问题能力,培养创新思维。
【参考文献】
mp3机[1]王红,赵蔚,孙立会.翻转课堂教学模型的设计[J].现代教育技术,2013,(8):5-10.
水箅基于翻转课堂理念的单片机课程教学设计
——
样本制作
—以工业机器人专业为例■
乔阳鲍敏
(黑龙江职业学院,黑龙江哈尔滨150000)
作者简介:乔阳,副教授,黑龙江职业学院电气工程学院教师,研究方为电气工程。鲍敏,讲师,黑龙江职业学院电气工程学院教师,研究方为电气工程。
黑龙江省教育科学项目:本文为黑龙江省教育科学十三五规划课题“职业院校工业机器人技术专
业设置与经济社会需求互动研究”
(课题编号:GZB1317060)的研究成果。表1
课程引导表
【摘要】我国食品包装材料主要包括纸质材料、玻
璃材料、金属材料、陶瓷材料和塑料等,食品包装材料是直接与食品接触的,在对材料加工中,材料的材质、添加剂等都可能迁移到食品中。因此,对食品包装材料安全性和检测技术进行分析是十分重要的。
【关键词】食品包装材料;安全性;检测随着经济的发展和社会的进步,食品行业对食品包装越来越重视。食品包装不仅可以在一定程度上防止食品受到氧化或者被外界微生物等物质污染,而且可以美化食品外观以促进销售。但是,在食品包装中,由于包装材料的材质会与食物直接接触,材料中的相关物质会迁移到食物中,对食物安全造成影响。本文就食品包装材料可能会带来的污染及检测进行探讨,以期提出应对策略。
一、食品包装材料安全问题分析
(一)塑料食品包装材料的安全问题
塑料食品包装材料在我国食品行业中是最为常见的,由于其包装食品比较方便和经济以及其自身的良好的性能,成为了食品加工行业包装材料的首先对象。然而,塑料包装材料往往会对食物产生污染。由于在加工和生产塑料中,为改善高分子材料(高分子聚合物树脂)的特性,往往需要添加稳定剂、增塑剂、润滑剂、着剂等加工剂,这些加工剂会在与食品接触过程中发生“迁移”现象,造成对食品的污染。一方面,由于树脂中含有毒性,尤其是树脂中具有的毒性,树脂中没有聚合的甲醛、苯乙烯等裂解物、游离单体、降解物等都会影响食品的安全。[1]另一方面,由于人们在食物加工中往往会把包装材料和食品一起加工,如高压烹饪、微波加热等,这些方式会改变塑料的性能,甚至会产生降解现象,都会影响着食物安全。
(二)纸质食品包装材料的安全问题纸质材料的主要材质是木浆和草浆,这些材质多来之农村地区,难免会有农药的残留。另有些纸质材料是经过回收的废纸加工而成,在对废纸进行加工处理的中,仍会存有大量细菌或微生物。同时,由于包装食品的需要,往往会在纸浆中增添增白剂、染剂、防渗剂等添加物,而这些添加剂会溶出。有些生产商在制作包装材料时,使用一些国家禁止的荧光增白剂等。另外,在印刷中油墨的使用方面,由于油墨含有甲苯和二甲苯,在对其稀释过程中稀释液中会产生苯,甚至有的生产商会在油墨中会添加染料、颜料,这些物质中往往会含有汞、铅等重金属,会造成重金属的污染。
(三)金属类食品包装材料的安全问题
金属类食品包装材料会因包装食品的特性对食品安全产生不同的影响。由于金属化学稳定性相对较差,容易与酸碱性物质发生反应,金属离子则会析出,对食品造成污染。目前,市场比较常见的金属包装材料有铝、铁和钢等质地材料,由于铝制包装材料会向食品迁移铅和锌的元素,长期食用这些材料包装食品会造成慢性中毒。而钢制包装材料中含有镍元素,遇到高温会导致食物中的淀粉颗粒糊化,遇到乙醇则会被溶解,对人体健康产生危害。铁制包装材料往往会有镀锌层(防止氧化),这会导致镀锌层中的锌与食物产生迁移,长期食用则会导致锌中毒。
(四)玻璃和陶瓷类包装材料的安全问题
玻璃由于良好的化学惰性不易于食品产生反应,但是由于包装食品的需要往往会对玻璃添加着剂,而着剂中会带有一些有毒的物质,与食品接触中会产生污染。同时,由于玻璃中的二氧化硅本会与染剂中的氧化铜、以及氧化铅等物质发生反应,会导致毒性增加。而陶瓷包装材料中,陶瓷彩釉会对食品产生影响,因为彩釉是硅酸盐和金属盐类物质,着颜料也多使用金属盐类物质,其中多含有铅、砷、镉等有毒成分,如在加工生产中不能将彩釉形成不溶性硅酸盐,则会出现有毒、有害物质的溶出。
二、食品包装材料的检测现状
食品包装材料检测对于食品安全十分关键,是
食品包装中比较重要的环节。
对于食品包装材料的选择和使用,必须有着科学的、规范的检测制度和科学依据。我国在法律和法规方面对食品包装材料有着相关的规定,比如《复合食品包装材料卫生标
准》、《中华人民共和国食品卫生法》、等。[2]
虽然这些相关的法律制度和标注对规范食品包装材料有一定的作用,且规定了包装材料中重金属含量、有机物质的溶出量和材料助剂等最高使用量。但是这些标准并没有随着经济的发展和科技的进步而完善,由于市场上在不断出现新型的包装材料,造成了这些材料缺乏使用依据。虽然,食品包装材料的检测方面已经包括了对甲醛、荧光染料、可溶性有机物、苯乙烯、多氯联苯和重金属等指标检测。但是这些指标在中小型检测机构中却是无法开展的,比如只有一些大型检测设备才能检测的增塑剂、着剂、润滑剂等。另外,食品包装材料中的无机物污染的检测也存在着一定难度。同时,由于包装材料迁移到食物中的有害物质或元素的含量较低,对于这些物质的提取往往会受到食物的影响,很难做到有效的提取。
三、食品包装材料检测的对策分析
(一)健全食品包装相关法律法规
建立健全食品包装行业的相关法律法规,进一步充实和完善相关法律要求和卫生标准。作为地方政府,应联合相关卫生、食品安全和质量监督相关部门,形成一套管治有效的治理体系,明确部门职能,划分责任管理。主管部门应针对食品包装材料实施生产和卫生许可,引导食品包装行业使用无毒无公害的包装材料。作为科研部门要加大对包装材料的研究和开发,研制出一些符合国家规定和食品卫生要求的,绿环保、无毒无公害的产品。同时,食品卫生检疫和工商管理以及质量监督管理部门需联合起来,以此规范食品包装材料的安全生产和使用。
(二)加强食品包装安全的检测手段
一般情况下,通过感官检测可以直接检测出包装材料的完整性、密封性等问题,而对于包装材料中是否含有毒、有害物质以及重金属则需要通过检测仪器。因此,检测仪器和检测技术是检测环节的关键,其直接决定着食品包装材料的是否能安全使用。为了保证食品包装材料的安全性,检测部门应加大对检测设备的升级改造,引进先进的大型的、综合的检测设备。同时,也应加大对检测技术人员的教育和培养,鼓励技术人员继续深造,以此提高检测技术和设备的检测性能,促进食品包装体系的建设和完善。
喷淋嘴(三)研发和推广新型食品包装材料为了提高食品包装材料的安全性,对于包装材料的研制和开发也
是极为重要的。在研制新材料中要注重其高阻隔性以及环保性,同时在材料的特性上要重视到拉伸性、稳定性和耐温性等。目前,市场上常见的高阻隔包装材料有铝箔、聚酯、尼龙和聚偏二氯乙烯等,这种高阻隔材料可以极大的提高对食品的保护。另外,可以引进活性包装材料和智能包装材料,这样的材料正在成为食品包装行业的热点,所谓的活性包装就是利用活性包装材料与包装材料中的气体发生反应,以避免包装材料中的氧气与食物发生反应。如加拿大推出了一种包装材料可以检测出沙门氏菌、弯曲杆菌、李斯特菌4种病原菌,并可以用来检测害虫或蛋白质含量。[3]而可食性包装材料则是比较前端的,这种材料是由脂肪、蛋白质和淀粉等做成的可食用包装,有着绿、环保等特点。因此,应加大对新型食品材料的研发和推广,进一步提高食品安全。【参考文献】
[1]马志英.食品包装材料安全性若干问题探讨[J].上海包装,2013(10):61.
[2]陈拥军.食品包装材料安全性及检测技术分析[J].中国标准化,2017(20):98.
[3]陈旭.食品包装材料安全性及检测技术[J].包装与食品机械,2012(06):55.
作者简介:
张媛媛(1986—),女,汉族,河南林州人,硕士,郑州职业技术学院助教,研究方向:包装材料与工程。
食品包装材料安全性及检测技术的探讨
张媛媛
(郑州职业技术学院,河南郑州450121)
表2课中教学设计
科教
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