淺談基于工作過程的PLC課堂文化構(gòu)建

基于工作過程的課堂文化構(gòu)建的意義

廣義的工作過程是指實(shí)現(xiàn)確定目標(biāo)的生產(chǎn)活動(dòng)和服務(wù)活動(dòng)的順序;狹義的工作過程則是指向物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的。工作過程所涵蓋的課程理念告訴我們,“工作過程導(dǎo)向”既指整個(gè)工作系統(tǒng)的工藝、流程,也指在某一工藝、流程預(yù)定的目標(biāo)下所要實(shí)現(xiàn)的任務(wù),即具體的一項(xiàng)工作。在課程進(jìn)行過程中,學(xué)生以習(xí)得工藝的改善、流程運(yùn)作以及針對(duì)某項(xiàng)任務(wù)的完成為主體和內(nèi)容。因此,工作過程導(dǎo)向的目的在于克服學(xué)科體系結(jié)構(gòu)化內(nèi)容的學(xué)習(xí)而有利于與工作過程相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。以德國(guó)不萊梅大學(xué)技術(shù)與教育研究所勞耐爾(F.Rauner)教授為首的職業(yè)教育學(xué)專家認(rèn)為,工作過程是一個(gè)綜合的、時(shí)刻處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)但結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng),是在企業(yè)里為完成某項(xiàng)工作任務(wù)并獲得預(yù)期工作成果而進(jìn)行的一個(gè)完整的工作程序。

所以,基于工作過程的意義在于,它成為職業(yè)間相互甄別的關(guān)鍵要素,不同的職業(yè)具有不同于其他職業(yè)的工作過程,即在工作方式、內(nèi)容、方法、組織以及工具的歷史發(fā)展和應(yīng)用等方面有其自身的文化解讀。課堂教學(xué)只有上升到與該職業(yè)相對(duì)應(yīng)的文化層次,才能實(shí)現(xiàn)不同工作過程的交叉滲透,真正獲得職業(yè)關(guān)鍵能力的成長(zhǎng)。

基于工作過程的PLC課堂文化的特點(diǎn)

(一)對(duì)話性

課堂教學(xué)是一種建立在師生平等關(guān)系基礎(chǔ)上的對(duì)話與互動(dòng)過程。在“對(duì)話”的課堂文化中,師生關(guān)系是雙向的,教師成為組織者、引導(dǎo)者和合作者,課堂學(xué)習(xí)是一種生動(dòng)活潑的過程,學(xué)生和教師在教學(xué)過程中都發(fā)揮著積極的主體性作用?；诠ぷ鬟^程的課堂教學(xué),必須依賴過程實(shí)體讓教學(xué)沉浸在學(xué)生與客體(客觀世界)、學(xué)生與自己、學(xué)生與他人的對(duì)話之中,才能夠構(gòu)建面對(duì)工作過程實(shí)體的意義,才能夠構(gòu)建自身發(fā)展基礎(chǔ)上實(shí)踐思考的意義,才能夠構(gòu)建新經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的實(shí)踐共同體的意義。因此,“對(duì)話”成為工作過程導(dǎo)向課堂教學(xué)的主旋律和目的所在。它將教學(xué)資源毫無保留地交給學(xué)生,讓學(xué)生及其共同體在對(duì)話的體驗(yàn)中走向主動(dòng)探索和主動(dòng)創(chuàng)造,獲得真正意義上的自主發(fā)展。

PLC教學(xué)大綱要求學(xué)生對(duì)某一機(jī)型的程序語言能夠熟練使用,不僅要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)后會(huì)編寫簡(jiǎn)單的程序,更要求學(xué)生能夠閱讀較復(fù)雜的程序,能夠?qū)Τ绦蚩刂频脑O(shè)備做出功能上的正誤判斷,以獲得對(duì)設(shè)備檢修的能力。所以,在課堂教學(xué)中,筆者圍繞某一實(shí)體,如交通燈的控制,將基本指令重新復(fù)習(xí),將這一實(shí)體所涉及的主要器件定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C列入學(xué)習(xí)重點(diǎn)。在學(xué)習(xí)之前,學(xué)生已經(jīng)對(duì)交通燈這一學(xué)習(xí)實(shí)體有了完整的了解(主體-客體對(duì)話成功),在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生需要計(jì)時(shí),是使用定時(shí)器還是計(jì)數(shù)器,通過與學(xué)習(xí)材料“對(duì)話”,自己有了判斷。當(dāng)這一功能實(shí)現(xiàn)后,學(xué)生之間進(jìn)行溝通,讓他們對(duì)交通燈控制產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)……借助實(shí)體,在對(duì)話中學(xué)習(xí),能夠讓學(xué)生的思考行為不斷發(fā)生而不受外界的牽引,能夠讓學(xué)生在自主環(huán)境中走向探索。

(二)延展性

課堂文化的延展不僅指時(shí)間和空間的延展,它作為一種文化,具有文化的特征,它像只無形的手,伸向所想所及之處?；诠ぷ鬟^程的課堂教學(xué)因其自身的“生產(chǎn)”屬性,其文化之手必將伸向生產(chǎn)項(xiàng)目和所對(duì)應(yīng)崗位的每個(gè)環(huán)節(jié),讓教學(xué)在實(shí)體中進(jìn)行,并回歸于實(shí)體,讓學(xué)生在生產(chǎn)過程中獲得所需要的工作過程知識(shí)、技能和方法。

在PLC教學(xué)中,筆者通過實(shí)體教學(xué)的引導(dǎo)(如電子顯示屏、機(jī)械手、電梯、廣告牌等),培養(yǎng)學(xué)生尋找問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。學(xué)生針對(duì)自身已經(jīng)掌握的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)教師引導(dǎo)中的“廣告牌顯示、電梯控制”提出一系列的問題,將這些問題記錄在筆記本上,隨著教學(xué)的推進(jìn),對(duì)這些問題一一進(jìn)行分解和解答,不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且增加了學(xué)生對(duì)PLC控制的形象認(rèn)識(shí),進(jìn)一步在思維層面上讓學(xué)生獲得一定程度的提高。另外,在學(xué)生解決每個(gè)實(shí)體問題的過程中,經(jīng)過大腦加工能夠按照“生產(chǎn)過程”的要求將工藝要求落實(shí)到位,如學(xué)生在處理廣告位置循環(huán)顯示的問題上,分別使用步進(jìn)指令和基本指令編程,因?yàn)槌绦蚩刂票旧韺?duì)細(xì)節(jié)的要求不同,對(duì)PLC內(nèi)部軟元件的使用也就不同,尤其在使用基本指令編程時(shí),學(xué)生都能夠正確地對(duì)程序的流程進(jìn)行描述。但是,進(jìn)行程序編輯時(shí)容易出現(xiàn)不穩(wěn)定或無輸出等現(xiàn)象,通過不斷地調(diào)試程序,學(xué)生不僅完成了本工作過程的任務(wù)要求,而且透過該工作過程,學(xué)生也掌握了進(jìn)行程序編輯時(shí),輔助軟元件對(duì)程序優(yōu)化的作用,能夠讓“工作”的完成更加完美。

通過實(shí)體教學(xué),讓學(xué)生使用自己熟悉的文化語言去思考和解讀它們,將所見所思帶回課堂與同學(xué)、老師一起分享,這不僅讓課堂教學(xué)的“手”伸向教學(xué)所期待的地方,也充實(shí)和豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,讓課堂教學(xué)步入良性循環(huán),對(duì)教學(xué)資源開發(fā)和校園文化建設(shè)均具有積極的意義。

(三)實(shí)踐性

“實(shí)踐”是工作過程的基本屬性,只有付諸實(shí)踐的工作過程才能被生產(chǎn)者所接納和認(rèn)同。同時(shí),實(shí)踐是一種基于思考的實(shí)踐,只有通過實(shí)踐去解構(gòu)和建構(gòu)學(xué)習(xí)者自身的知識(shí)結(jié)構(gòu),才能讓課堂教學(xué)在動(dòng)態(tài)變化中形成自身的積極構(gòu)建模式。因此,基于工作過程的教學(xué),必須在生產(chǎn)實(shí)踐或者模擬環(huán)境中進(jìn)行,必須讓教學(xué)沉浸在實(shí)踐之中,并按照學(xué)生心理發(fā)展規(guī)律把握好實(shí)踐的內(nèi)容和順序,讓學(xué)生在實(shí)踐的思考中探尋工作過程的經(jīng)驗(yàn)和策略,以促進(jìn)自身對(duì)知識(shí)、技能以及方法能力的掌握。

在PLC教學(xué)中,將大綱要求的內(nèi)容進(jìn)行系列分解,如軟元件與基本指令部分,將其分解為:(1)指示燈串并聯(lián)控制;(2)三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制;(3)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制;(4)搶答器控制;(5)顯示控制;(6)人行交通燈指示控制;(7)搶答顯示控制;(8)十字路口交通燈控制;(9)24小時(shí)時(shí)鐘顯示控制。對(duì)PLC中涵蓋哪些邏輯運(yùn)算關(guān)系、如何實(shí)現(xiàn)這些邏輯關(guān)系以及怎樣運(yùn)用這些邏輯關(guān)系,讓學(xué)生在前六個(gè)實(shí)體實(shí)踐中掌握,并在這一過程中掌握軟元件的使用規(guī)范。對(duì)于所涉及的特殊軟元件,學(xué)生可以通過手冊(cè)查閱將其應(yīng)用。在后三個(gè)實(shí)體實(shí)踐中,主要讓學(xué)生掌握步進(jìn)指令的一般使用方法,通過實(shí)體實(shí)踐的形式讓學(xué)生思考和選擇步進(jìn)指令、尋找步進(jìn)指令的應(yīng)用場(chǎng)合,從而透過課堂教學(xué),讓學(xué)生的職業(yè)能力得到進(jìn)一步的提升。

基于工作過程的PLC課堂文化的構(gòu)建策略

在教學(xué)中,筆者把握基于工作過程的“文化”特質(zhì)展開教學(xué),通過小組教學(xué)感受工作過程的文化內(nèi)涵,通過案例教學(xué)讓工作過程的文化實(shí)踐落實(shí)到課堂,回歸于學(xué)生。

(一)在小組合作中感受工作過程

小組教學(xué)不論在基礎(chǔ)教育還是職業(yè)教育的課堂,因其有合作的屬性,而具有一席之地。在PLC的課堂文化構(gòu)建過程中,筆者將教學(xué)班的22人分成6組,每組一位組長(zhǎng),負(fù)責(zé)教學(xué)中設(shè)備的督促檢查,在教師引導(dǎo)下完成本組成員程序的調(diào)試和控制的運(yùn)行檢驗(yàn)。組員各自負(fù)責(zé)程序的設(shè)計(jì)和控制接線。在教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)各小組成員能夠?qū)處熃o定的每項(xiàng)控制要求在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下作出適當(dāng)?shù)姆治?并能夠根據(jù)已經(jīng)掌握的指令作出多維的程序解讀。當(dāng)遇到某些不能解決的問題,小組成員便會(huì)把問題拿到小組中來討論,通過小組的力量來解決遇到的問題。

在小組教學(xué)中,教師需針對(duì)不同小組的情況將適當(dāng)?shù)膯栴}展示給學(xué)生。因每一小組成員在組內(nèi)承擔(dān)著不同的任務(wù),他們會(huì)根據(jù)自己的職責(zé)要求去尋找解決問題的方法,并把所思、所做拿回到小組中與大家一起分享,進(jìn)而形成對(duì)某一問題的不同維度的解讀。

教師在使用小組教學(xué)法組織課堂教學(xué)時(shí),應(yīng)根據(jù)自身教學(xué)任務(wù)的要求作出合理的規(guī)模設(shè)定和任務(wù)分配,要保證組內(nèi)成員能夠?qū)o定的工作職責(zé)完整落實(shí),要保證組內(nèi)成員有獨(dú)立的思考空間。這就要求教師對(duì)于小組的分配需謹(jǐn)慎小心,小組規(guī)模不宜太大,且一旦分配不宜變更。

(二)通過案例教學(xué)落實(shí)工作過程

基于工作過程的課堂教學(xué),要求教學(xué)要依靠實(shí)體的工作過程,落實(shí)到實(shí)體的工作過程之中。對(duì)于一個(gè)完整的工作過程系統(tǒng),學(xué)生必須獲得其每一崗位能力才能獲得對(duì)整個(gè)工作系統(tǒng)的掌握。案例教學(xué)將每一崗位能力的培養(yǎng)作為一個(gè)問題域,在此基礎(chǔ)上去分解這一崗位的具體工作要求,以此作為教學(xué)目的和內(nèi)容。教師通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這一問題域中的一系列問題進(jìn)行選擇、分析、討論和評(píng)價(jià),提出解決問題的思路和方法,并對(duì)已做出的行為進(jìn)行肯定、比較、校正,進(jìn)而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

教學(xué)基本規(guī)律告訴我們,學(xué)生對(duì)教學(xué)流程的掌握和教學(xué)模式的認(rèn)同可以大大提高教學(xué)效果。案例教學(xué)從提出問題、分析問題到解決問題,這既是一個(gè)完整的流程,又是一種模式。當(dāng)學(xué)生習(xí)慣于這樣看待和駕馭課堂的時(shí)候,我們的教學(xué)就成功了一半。用一種固定的模式開展教學(xué),有利于學(xué)生思維方式的形成和優(yōu)化?！肮ぷ鬟^程導(dǎo)向”的課堂教學(xué),就是通過案例來營(yíng)造一種課堂教學(xué)文化。對(duì)案例的選擇要遵循工作過程的規(guī)律,讓教學(xué)內(nèi)容打破學(xué)科體系而構(gòu)建工作過程的體系,對(duì)案例選擇與內(nèi)容的處理要協(xié)調(diào)一致。首先,案例所針對(duì)的問題本身必須屬于某一工作過程的問題域范疇,同時(shí)能夠通過連續(xù)的案例形成學(xué)科螺旋漸進(jìn)的關(guān)系。其次,案例的選擇最好以系列案例為主,通過層層推進(jìn)的方式去展現(xiàn)。再次,每一個(gè)案例序列中的子案例需是針對(duì)某一工作過程問題域系列中的具體問題而呈現(xiàn)的,讓學(xué)生通過案例的解讀去解決問題域中的問題。這樣的案例,就同一串辣椒一樣,將各個(gè)案例形成的序列一個(gè)個(gè)地串在工作過程問題域的繩子上,不論走到哪里,都可以在這個(gè)問題域?qū)ふ覍?duì)應(yīng)的“辣椒”案例。如筆者在PLC程序讀寫這一崗位能力培養(yǎng)的教學(xué)中,對(duì)程序操作數(shù)的讀取,沒有按照傳統(tǒng)的軟元件學(xué)習(xí)為單元進(jìn)行教學(xué),而是通過案例的對(duì)比來講授軟元件在程序中的作用。通過實(shí)體,如點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、順序控制等,逐漸提升軟元件的識(shí)別和使用,并將繼電接觸同PLC控制列表比較,不僅讓學(xué)生懂得了軟元件在PLC控制中的作用,而且建立了PLC控制與繼電接觸控制之間的“鏈接”,讓學(xué)生獲取了運(yùn)用PLC解決工作過程中實(shí)際問題的思考方式。同時(shí),通過這種對(duì)比展示,讓學(xué)生逐步掌握了軟元件的功能,并將學(xué)習(xí)課堂延展開來,學(xué)生可以根據(jù)自身的需要去“閱讀”軟元件,進(jìn)而選擇相應(yīng)的軟元件來實(shí)現(xiàn)控制的目的。

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作者簡(jiǎn)介:

田玉瑛(1976—),女,山西河曲人,廣州機(jī)電高級(jí)技工學(xué)校講師,主要從事中等職業(yè)教育課堂教學(xué)開發(fā)與研究。