莊明鳳
(集美工業(yè)學(xué)校,福建 廈門 361022)
過(guò)程控制技術(shù)課程是化工儀表及自動(dòng)化專業(yè)的核心課程,在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中起著重要的作用。該課程知識(shí)體系強(qiáng),實(shí)踐應(yīng)用要求高,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[1]。目前中職化工類的學(xué)生大部分的課程采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)模式,該模式忽略了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。因此,提高學(xué)生的自覺(jué)性、主動(dòng)性是研究的重要內(nèi)容。對(duì)分課堂是一種既重視師生雙方的主體性,又能兼顧傳統(tǒng)課堂和自主課堂優(yōu)點(diǎn)的教學(xué)模式,有隔堂對(duì)分和當(dāng)堂對(duì)分兩種形式。
本文嘗試將對(duì)分課堂的兩種形式應(yīng)用到過(guò)程控制技術(shù)的課程中,分析對(duì)分課堂對(duì)過(guò)程控制技術(shù)課程的教學(xué)成果,探討中職學(xué)生在過(guò)程控制技術(shù)課程中更適合哪種對(duì)分形式學(xué)習(xí)。
“對(duì)分課堂”是復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授依據(jù)當(dāng)前課堂存在的問(wèn)題于2014年提出的一種原創(chuàng)性的課堂教學(xué)新模式,其核心的理念是將課堂時(shí)間對(duì)分,一半的時(shí)間給任課老師講授,另一半的時(shí)間給學(xué)生討論,并且將講授和討論的時(shí)間隔開(kāi),讓學(xué)生在課后有足夠的時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)內(nèi)化吸收[2]。對(duì)分課堂著重提升討論的有效性,一般將教學(xué)過(guò)程劃分為講授、吸收和討論三個(gè)階段(PAD)[3]。第一階段是以教師的講授為主,講授要遵循精講和留白兩個(gè)原則,為學(xué)生下個(gè)階段的自學(xué)內(nèi)化作準(zhǔn)備。第二階段是學(xué)生課后的內(nèi)化吸收,學(xué)生將知識(shí)框架豐富和完善。把所學(xué)的知識(shí)內(nèi)化為自己的經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建自己的知識(shí)框架,這不僅是學(xué)生自主思考的過(guò)程,也是讓下次課堂討論有更明確的目標(biāo)。第三階段是學(xué)生的課堂討論,學(xué)生將課后自學(xué)內(nèi)化后的“亮考幫”與同學(xué)進(jìn)行交流討論[4]。三個(gè)環(huán)節(jié)階段的設(shè)計(jì),層層推進(jìn),為學(xué)生指明學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的方向,學(xué)生有目的進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和查找相關(guān)學(xué)習(xí)資料。對(duì)分課堂教學(xué)模式下,師生的角色互換,學(xué)生從知識(shí)的“接收者”轉(zhuǎn)變成知識(shí)的“發(fā)現(xiàn)者”,充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念,讓教師真正做到授人以漁[5]。
在對(duì)分課堂三個(gè)階段(PAD)中,學(xué)生的自主內(nèi)化吸收起到關(guān)鍵性的作用,也是整個(gè)對(duì)分課堂的核心內(nèi)容。如圖1所示,對(duì)分課堂中的內(nèi)化吸收對(duì)應(yīng)的是A階段,如果A階段是在兩次課的中間時(shí)間段進(jìn)行,即課外時(shí)間學(xué)生自主完成的,為隔堂對(duì)分。如果A階段是在課堂時(shí)間內(nèi)完成的,為當(dāng)堂對(duì)分[6]。
圖1 對(duì)分課堂教學(xué)模式
第一確定教材內(nèi)容和授課對(duì)象。過(guò)程控制技術(shù)課程所選用的教材為普通高等教育“十三五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、教育部高職高專規(guī)劃教材《過(guò)程控制技術(shù)》第二版(主編王愛(ài)廣、黎洪坤),全書共分為八章。課程授課對(duì)象為2年級(jí)自動(dòng)化(01)班級(jí)學(xué)生,為了更好地適應(yīng)對(duì)分課堂教學(xué)的實(shí)施,此課程根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu),結(jié)合化工儀表工崗位知識(shí)、技能要求和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,滿足學(xué)生多樣化的需求,將教材內(nèi)容進(jìn)行整合與重構(gòu),如圖2所示。確定模塊二液位控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試采用對(duì)分課堂的教學(xué)模式進(jìn)行探索。
圖2 對(duì)分課堂教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)
第二確定對(duì)分課堂形式,依據(jù)中職學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和自主學(xué)習(xí)能力,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的難易程度,對(duì)分形式采用隔堂對(duì)分和當(dāng)堂對(duì)分,即項(xiàng)目一液位報(bào)警系統(tǒng)的安裝采用隔堂對(duì)分形式教學(xué),項(xiàng)目二乙醇(儲(chǔ)罐)液位控制仿真調(diào)試和項(xiàng)目三乙醇液位控制參數(shù)整定采用當(dāng)堂對(duì)分形式教學(xué)。
第三,學(xué)生了解對(duì)分課堂的教學(xué)實(shí)施三部曲,向?qū)W生介紹實(shí)施對(duì)分課堂的理念和流程,強(qiáng)調(diào)講授、內(nèi)化和討論三部曲的注意要點(diǎn)和重要性,明確對(duì)分課堂的考核要求。為確保對(duì)分課堂討論階段的有效進(jìn)行,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和課堂表現(xiàn)情況,確保每個(gè)小組都有高分成績(jī)和課堂表現(xiàn)相對(duì)活躍的同學(xué),每個(gè)小組5~6個(gè)人,小組組長(zhǎng)采用輪流制。
在過(guò)程控制技術(shù)的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,根據(jù)對(duì)分形式說(shuō)明隔堂對(duì)分和當(dāng)堂對(duì)分的實(shí)施過(guò)程,每個(gè)對(duì)分形式實(shí)施過(guò)程根據(jù)教學(xué)順序包括對(duì)分課堂實(shí)施的三個(gè)階段:講授階段、內(nèi)化吸收階段、討論階段。
2.2.1 隔堂對(duì)分
在應(yīng)用對(duì)分課堂教學(xué)模式中的隔堂對(duì)分上,以過(guò)程控制技術(shù)模塊二項(xiàng)目一任務(wù)二液位報(bào)警系統(tǒng)的拆卸為例,教師利用第一次課堂最后25分鐘的時(shí)間講解液位控制系統(tǒng)的組成及方塊圖。首先,通過(guò)觀看人工控制和自動(dòng)控制的噴泉視頻,讓學(xué)生明確自動(dòng)控制的重要性,同時(shí)強(qiáng)調(diào)要有節(jié)約環(huán)保意識(shí),從自動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)分解中引出液位控制系統(tǒng)的組成概念,利用課堂小游戲的方式引出液位系統(tǒng)的方塊圖。由于對(duì)分課堂的講授階段注重精講留白原則,注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的邏輯搭建,講授階段只給學(xué)生搭建整個(gè)的知識(shí)框架,不進(jìn)行全面細(xì)致的講解,講清液位控制系統(tǒng)拆卸中的重難點(diǎn),提供學(xué)生學(xué)習(xí)液位控制系統(tǒng)的組成及方塊圖的方法和思路。在第一次課堂的最后5分鐘,布置一道關(guān)于液位控制系統(tǒng)各個(gè)組成環(huán)節(jié)有什么作用的思考題,要求學(xué)生利用課后時(shí)間對(duì)液位控制系統(tǒng)的組成及方塊圖進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)內(nèi)化,并完成思考題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行內(nèi)化吸收知識(shí)。第二次課堂,學(xué)生根據(jù)自己內(nèi)化吸收完的知識(shí)在課堂上直接進(jìn)入討論環(huán)節(jié),以小組為單位,針對(duì)老師上節(jié)課講解的液位控制系統(tǒng)的組成及方塊圖的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行討論,依托“亮考幫”,每個(gè)學(xué)生在組內(nèi)亮出自己的觀點(diǎn),提出疑問(wèn),組內(nèi)成員答疑解惑,小組提煉觀點(diǎn),并整理一份小組代表性的“亮考幫”,選定發(fā)言人,以便在全班內(nèi)進(jìn)行分享。在討論階段,教師主要是對(duì)同學(xué)提出的問(wèn)題進(jìn)行答疑、引導(dǎo)、啟發(fā),解決小組內(nèi)有爭(zhēng)議或者沒(méi)辦法解決的問(wèn)題。在各個(gè)小組完成討論環(huán)節(jié)后,請(qǐng)各小組分享“亮考幫”,檢查學(xué)生是否已經(jīng)掌握了液位控制系統(tǒng)的組成及對(duì)方塊圖的理解應(yīng)用,由學(xué)生提問(wèn),全班共同解決小組內(nèi)未完成的疑惑點(diǎn),教師最后答疑、總結(jié)、評(píng)價(jià),并完善知識(shí)點(diǎn)。
2.2.2 當(dāng)堂對(duì)分
在應(yīng)用對(duì)分課堂教學(xué)模式中的當(dāng)堂對(duì)分上,以過(guò)程控制技術(shù)模塊二項(xiàng)目二任務(wù)二乙醇液位控制系統(tǒng)仿真搭建為例。在討論總結(jié)完上節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)后,教師利用20分鐘的時(shí)間講授水箱液位控制系統(tǒng)的工作原理為系統(tǒng)仿真搭建作鋪墊,著重講解系統(tǒng)工作的邏輯過(guò)程,搭建原理框架引導(dǎo)學(xué)生理解知識(shí)要點(diǎn),推導(dǎo)公式,引出比例度概念,遵循講解階段的精講留白原則,傳授學(xué)習(xí)方法。講授完成之后教師設(shè)置任務(wù)目標(biāo),明確知識(shí)要點(diǎn),發(fā)布作業(yè)任務(wù),學(xué)生利用課堂15分鐘對(duì)教師講授內(nèi)容進(jìn)行自主內(nèi)化吸收,并完成老師布置的檢測(cè)內(nèi)化吸收效果的作業(yè)題目。為增強(qiáng)研討效果,體現(xiàn)各小組的“亮考幫”,小組在內(nèi)化吸收完成后,根據(jù)老師發(fā)布的難度系數(shù)較大的研討題目:蹺蹺板中的支點(diǎn)發(fā)生移動(dòng),輸入和輸出有什么變化和特點(diǎn)?利用20分鐘的時(shí)間進(jìn)行討論,答疑提煉觀點(diǎn)等,總結(jié)本小組的“亮考幫”,最后在全班進(jìn)行分享,教師共同答疑、總結(jié)、評(píng)價(jià),完善知識(shí)點(diǎn),查缺補(bǔ)漏,對(duì)知識(shí)框架進(jìn)行充實(shí)。
隔堂對(duì)分將對(duì)分課堂實(shí)施的三部曲放在2次課完成,而當(dāng)堂對(duì)分將對(duì)分課堂實(shí)施的三部曲在一次課時(shí)間內(nèi)(2課時(shí))完成。相對(duì)于當(dāng)堂對(duì)分,隔堂對(duì)分理論上有著更為充足的時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和搜索資料,有利于更好的培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。從基于對(duì)分課堂的過(guò)程控制技術(shù)教學(xué)實(shí)踐調(diào)查表明,對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō),在課后自主獨(dú)立學(xué)習(xí)能力還有待提升,課后可支配學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的時(shí)間等實(shí)際情況下,學(xué)生更青睞于當(dāng)堂對(duì)分,能夠在課堂上及時(shí)完成對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù),效率高,收獲及時(shí),效果好。
采用對(duì)分課堂教學(xué)方法,以學(xué)生為中心,體現(xiàn)學(xué)生的主體作用,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)案例,做中學(xué),做中教,學(xué)生在真實(shí)項(xiàng)目中理解應(yīng)用,壓實(shí)學(xué)生技能。
基于對(duì)分課堂的教學(xué)模式,整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動(dòng)參與者。課前通過(guò)創(chuàng)設(shè)貼合學(xué)生生活實(shí)際的案例和所熟知的情景,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,對(duì)學(xué)完的知識(shí)利用課后時(shí)間或者課堂時(shí)間進(jìn)行內(nèi)化吸收,主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)框架。教學(xué)過(guò)程中,教師利用任務(wù)驅(qū)動(dòng),設(shè)計(jì)自主探究環(huán)節(jié),學(xué)生在同組研討和全班交流討論中獲得直接經(jīng)驗(yàn),在課堂中設(shè)計(jì)動(dòng)畫、游戲,借助仿真軟件,幫助學(xué)生突破重難點(diǎn),淡化知識(shí)的理論性和枯燥性,學(xué)習(xí)的主動(dòng)性逐步得到提高。
在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,采用對(duì)分課堂,在學(xué)生內(nèi)化吸收和討論階段,教師引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生的同時(shí)可以有更多的時(shí)間注重培養(yǎng)學(xué)生的工科思維,強(qiáng)化核心素養(yǎng)。在學(xué)習(xí)液位報(bào)警系統(tǒng)安裝時(shí),先介紹整個(gè)任務(wù)的內(nèi)容要求及對(duì)應(yīng)的概念,引導(dǎo)學(xué)生理清思路,對(duì)整個(gè)任務(wù)利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行歸納總結(jié),通過(guò)實(shí)物的拆卸,凝練概括液位報(bào)警系統(tǒng)的組成部分,理解掌握液位報(bào)警系統(tǒng)組成概念。通過(guò)游戲和分組實(shí)操演練,引導(dǎo)明白學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性。在學(xué)習(xí)乙醇液位控制仿真調(diào)試時(shí),從安全生產(chǎn)案例導(dǎo)入,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)利用軟件進(jìn)行模型搭建,學(xué)習(xí)液位控制規(guī)律,增強(qiáng)學(xué)生的邏輯推理能力,學(xué)會(huì)對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)五項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。最后在學(xué)習(xí)乙醇液位控制參數(shù)整定時(shí),將系統(tǒng)控制質(zhì)量要求提高,以提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,如圖3。
圖3 注重工科思維,強(qiáng)化核心素養(yǎng)
過(guò)程控制技術(shù)課程是理論知識(shí)強(qiáng),實(shí)踐應(yīng)用要求高,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的專業(yè)核心課程。不斷地改革和完善過(guò)程控制技術(shù)的教學(xué)模式,是提升教學(xué)效果的有效途徑。對(duì)分課堂注重師生雙方的主體性,能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、交流和合作能力。促進(jìn)教師精益求精,注重學(xué)生工科思維的培養(yǎng),強(qiáng)化核心素養(yǎng)。與隔堂對(duì)分相比,對(duì)于化工類的中職學(xué)生來(lái)說(shuō),他們對(duì)當(dāng)堂對(duì)分的認(rèn)可度更高。在教學(xué)實(shí)踐中,教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)要點(diǎn)和學(xué)生內(nèi)化吸收的情況,合理地調(diào)整對(duì)分的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。為了便于在一次課程中完成當(dāng)堂對(duì)分,可對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化分解或者延長(zhǎng)第一課時(shí)時(shí)間。此外,筆者將不斷提升自身的教育教學(xué)能力,在教學(xué)中不斷嘗試對(duì)分課堂教學(xué)模式,以求達(dá)到更好的教學(xué)效果。