基于對分課堂的過程控制技術(shù)課程教學(xué)探索*

莊明鳳

（集美工業(yè)學(xué)校，福建 廈門 361022）

過程控制技術(shù)課程是化工儀表及自動化專業(yè)的核心課程，在工業(yè)生產(chǎn)自動化中起著重要的作用。該課程知識體系強(qiáng)，實(shí)踐應(yīng)用要求高，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力[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)生的積極性和主動性。因此，提高學(xué)生的自覺性、主動性是研究的重要內(nèi)容。對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，有隔堂對分和當(dāng)堂對分兩種形式。

本文嘗試將對分課堂的兩種形式應(yīng)用到過程控制技術(shù)的課程中，分析對分課堂對過程控制技術(shù)課程的教學(xué)成果，探討中職學(xué)生在過程控制技術(shù)課程中更適合哪種對分形式學(xué)習(xí)。

1 對分課堂

“對分課堂”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間對分，一半的時間給任課老師講授，另一半的時間給學(xué)生討論，并且將講授和討論的時間隔開，讓學(xué)生在課后有足夠的時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)內(nèi)化吸收[2]。對分課堂著重提升討論的有效性，一般將教學(xué)過程劃分為講授、吸收和討論三個階段（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原則，為學(xué)生下個階段的自學(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)生將知識框架豐富和完善。把所學(xué)的知識內(nèi)化為自己的經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建自己的知識框架，這不僅是學(xué)生自主思考的過程，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]。三個環(huán)節(jié)階段的設(shè)計，層層推進(jìn)，為學(xué)生指明學(xué)習(xí)知識點(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。對分課堂教學(xué)模式下，師生的角色互換，學(xué)生從知識的“接收者”轉(zhuǎn)變成知識的“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]。

在對分課堂三個階段（PAD）中，學(xué)生的自主內(nèi)化吸收起到關(guān)鍵性的作用，也是整個對分課堂的核心內(nèi)容。如圖1所示，對分課堂中的內(nèi)化吸收對應(yīng)的是A階段，如果A階段是在兩次課的中間時間段進(jìn)行，即課外時間學(xué)生自主完成的，為隔堂對分。如果A階段是在課堂時間內(nèi)完成的，為當(dāng)堂對分[6]。

圖1 對分課堂教學(xué)模式

2 對分課堂在過程控制技術(shù)中的應(yīng)用

2.1 教學(xué)準(zhǔn)備

第一確定教材內(nèi)容和授課對象。過程控制技術(shù)課程所選用的教材為普通高等教育“十三五”國家級規(guī)劃教材、教育部高職高專規(guī)劃教材《過程控制技術(shù)》第二版（主編王愛廣、黎洪坤），全書共分為八章。課程授課對象為2年級自動化（01）班級學(xué)生，為了更好地適應(yīng)對分課堂教學(xué)的實(shí)施，此課程根據(jù)學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)，結(jié)合化工儀表工崗位知識、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)試采用對分課堂的教學(xué)模式進(jìn)行探索。

圖2 對分課堂教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

第二確定對分課堂形式，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，對分形式采用隔堂對分和當(dāng)堂對分，即項(xiàng)目一液位報警系統(tǒng)的安裝采用隔堂對分形式教學(xué)，項(xiàng)目二乙醇（儲罐）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)堂對分形式教學(xué)。

第三，學(xué)生了解對分課堂的教學(xué)實(shí)施三部曲，向?qū)W生介紹實(shí)施對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，明確對分課堂的考核要求。為確保對分課堂討論階段的有效進(jìn)行，對學(xué)生進(jìn)行分組，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績和課堂表現(xiàn)情況，確保每個小組都有高分成績和課堂表現(xiàn)相對活躍的同學(xué)，每個小組5～6個人，小組組長采用輪流制。

2.2 教學(xué)實(shí)施

在過程控制技術(shù)的教學(xué)實(shí)施過程中，根據(jù)對分形式說明隔堂對分和當(dāng)堂對分的實(shí)施過程，每個對分形式實(shí)施過程根據(jù)教學(xué)順序包括對分課堂實(shí)施的三個階段：講授階段、內(nèi)化吸收階段、討論階段。

2.2.1 隔堂對分

在應(yīng)用對分課堂教學(xué)模式中的隔堂對分上，以過程控制技術(shù)模塊二項(xiàng)目一任務(wù)二液位報警系統(tǒng)的拆卸為例，教師利用第一次課堂最后25分鐘的時間講解液位控制系統(tǒng)的組成及方塊圖。首先，通過觀看人工控制和自動控制的噴泉視頻，讓學(xué)生明確自動控制的重要性，同時強(qiáng)調(diào)要有節(jié)約環(huán)保意識，從自動控制的結(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)生對知識內(nèi)容的邏輯搭建，講授階段只給學(xué)生搭建整個的知識框架，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)生利用課后時間對液位控制系統(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。第二次課堂，學(xué)生根據(jù)自己內(nèi)化吸收完的知識在課堂上直接進(jìn)入討論環(huán)節(jié)，以小組為單位，針對老師上節(jié)課講解的液位控制系統(tǒng)的組成及方塊圖的知識點(diǎn)進(jìn)行討論，依托“亮考幫”，每個學(xué)生在組內(nèi)亮出自己的觀點(diǎn)，提出疑問，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，教師主要是對同學(xué)提出的問題進(jìn)行答疑、引導(dǎo)、啟發(fā)，解決小組內(nèi)有爭議或者沒辦法解決的問題。在各個小組完成討論環(huán)節(jié)后，請各小組分享“亮考幫”，檢查學(xué)生是否已經(jīng)掌握了液位控制系統(tǒng)的組成及對方塊圖的理解應(yīng)用，由學(xué)生提問，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)、評價，并完善知識點(diǎn)。

2.2.2 當(dāng)堂對分

在應(yīng)用對分課堂教學(xué)模式中的當(dāng)堂對分上，以過程控制技術(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)課的知識點(diǎn)后，教師利用20分鐘的時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)工作的邏輯過程，搭建原理框架引導(dǎo)學(xué)生理解知識要點(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)，明確知識要點(diǎn)，發(fā)布作業(yè)任務(wù)，學(xué)生利用課堂15分鐘對教師講授內(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，輸入和輸出有什么變化和特點(diǎn)？利用20分鐘的時間進(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)、評價，完善知識點(diǎn)，查缺補(bǔ)漏，對知識框架進(jìn)行充實(shí)。

隔堂對分將對分課堂實(shí)施的三部曲放在2次課完成，而當(dāng)堂對分將對分課堂實(shí)施的三部曲在一次課時間內(nèi)（2課時）完成。相對于當(dāng)堂對分，隔堂對分理論上有著更為充足的時間讓學(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。從基于對分課堂的過程控制技術(shù)教學(xué)實(shí)踐調(diào)查表明，對于中職學(xué)生來說，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)知識的時間等實(shí)際情況下，學(xué)生更青睞于當(dāng)堂對分，能夠在課堂上及時完成對應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，效率高，收獲及時，效果好。

3 對分課堂的教學(xué)實(shí)施成效

采用對分課堂教學(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。

3.1 激發(fā)內(nèi)在動力，提高主動性

基于對分課堂的教學(xué)模式，整個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動參與者。課前通過創(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)的主動性，對學(xué)完的知識利用課后時間或者課堂時間進(jìn)行內(nèi)化吸收，主動構(gòu)建知識框架。教學(xué)過程中，教師利用任務(wù)驅(qū)動，設(shè)計自主探究環(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)計動畫、游戲，借助仿真軟件，幫助學(xué)生突破重難點(diǎn)，淡化知識的理論性和枯燥性，學(xué)習(xí)的主動性逐步得到提高。

3.2 精益求精，形成素養(yǎng)

在教學(xué)實(shí)施過程中，采用對分課堂，在學(xué)生內(nèi)化吸收和討論階段，教師引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生的同時可以有更多的時間注重培養(yǎng)學(xué)生的工科思維，強(qiáng)化核心素養(yǎng)。在學(xué)習(xí)液位報警系統(tǒng)安裝時，先介紹整個任務(wù)的內(nèi)容要求及對應(yīng)的概念，引導(dǎo)學(xué)生理清思路，對整個任務(wù)利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行歸納總結(jié)，通過實(shí)物的拆卸，凝練概括液位報警系統(tǒng)的組成部分，理解掌握液位報警系統(tǒng)組成概念。通過游戲和分組實(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，從安全生產(chǎn)案例導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用軟件進(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)會對過程控制系統(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，將系統(tǒng)控制質(zhì)量要求提高，以提升學(xué)生的動手實(shí)踐能力，如圖3。

圖3 注重工科思維，強(qiáng)化核心素養(yǎng)

4 總結(jié)

過程控制技術(shù)課程是理論知識強(qiáng)，實(shí)踐應(yīng)用要求高，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力的專業(yè)核心課程。不斷地改革和完善過程控制技術(shù)的教學(xué)模式，是提升教學(xué)效果的有效途徑。對分課堂注重師生雙方的主體性，能夠有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性，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)。與隔堂對分相比，對于化工類的中職學(xué)生來說，他們對當(dāng)堂對分的認(rèn)可度更高。在教學(xué)實(shí)踐中，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的知識要點(diǎn)和學(xué)生內(nèi)化吸收的情況，合理地調(diào)整對分的時間節(jié)點(diǎn)。為了便于在一次課程中完成當(dāng)堂對分，可對知識點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化分解或者延長第一課時時間。此外，筆者將不斷提升自身的教育教學(xué)能力，在教學(xué)中不斷嘗試對分課堂教學(xué)模式，以求達(dá)到更好的教學(xué)效果。