浅谈基于工作过程的PLC课堂文化构建

基于工作过程的课堂文化构建的意义

广义的工作过程是指实现确定目标的生产活动和服务活动的顺序;狭义的工作过程则是指向物质产品生产的。工作过程所涵盖的课程理念告诉我们,“工作过程导向”既指整个工作系统的工艺、流程,也指在某一工艺、流程预定的目标下所要实现的任务,即具体的一项工作。在课程进行过程中,学生以习得工艺的改善、流程运作以及针对某项任务的完成为主体和内容。因此,工作过程导向的目的在于克服学科体系结构化内容的学习而有利于与工作过程相关内容的学习。以德国不莱梅大学技术与教育研究所劳耐尔(F.Rauner)教授为首的职业教育学专家认为,工作过程是一个综合的、时刻处于运动状态但结构相对稳定的系统,是在企业里为完成某项工作任务并获得预期工作成果而进行的一个完整的工作程序。

所以,基于工作过程的意义在于,它成为职业间相互甄别的关键要素,不同的职业具有不同于其他职业的工作过程,即在工作方式、内容、方法、组织以及工具的历史发展和应用等方面有其自身的文化解读。课堂教学只有上升到与该职业相对应的文化层次,才能实现不同工作过程的交叉渗透,真正获得职业关键能力的成长。

基于工作过程的PLC课堂文化的特点

(一)对话性

课堂教学是一种建立在师生平等关系基础上的对话与互动过程。在“对话”的课堂文化中,师生关系是双向的,教师成为组织者、引导者和合作者,课堂学习是一种生动活泼的过程,学生和教师在教学过程中都发挥着积极的主体性作用。基于工作过程的课堂教学,必须依赖过程实体让教学沉浸在学生与客体(客观世界)、学生与自己、学生与他人的对话之中,才能够构建面对工作过程实体的意义,才能够构建自身发展基础上实践思考的意义,才能够构建新经验基础上的实践共同体的意义。因此,“对话”成为工作过程导向课堂教学的主旋律和目的所在。它将教学资源毫无保留地交给学生,让学生及其共同体在对话的体验中走向主动探索和主动创造,获得真正意义上的自主发展。

PLC教学大纲要求学生对某一机型的程序语言能够熟练使用,不仅要求学生通过学习后会编写简单的程序,更要求学生能够阅读较复杂的程序,能够对程序控制的设备做出功能上的正误判断,以获得对设备检修的能力。所以,在课堂教学中,笔者围绕某一实体,如交通灯的控制,将基本指令重新复习,将这一实体所涉及的主要器件定时器T、计数器C列入学习重点。在学习之前,学生已经对交通灯这一学习实体有了完整的了解(主体-客体对话成功),在学习过程中,学生需要计时,是使用定时器还是计数器,通过与学习材料“对话”,自己有了判断。当这一功能实现后,学生之间进行沟通,让他们对交通灯控制产生新的认识……借助实体,在对话中学习,能够让学生的思考行为不断发生而不受外界的牵引,能够让学生在自主环境中走向探索。

(二)延展性

课堂文化的延展不仅指时间和空间的延展,它作为一种文化,具有文化的特征,它像只无形的手,伸向所想所及之处。基于工作过程的课堂教学因其自身的“生产”属性,其文化之手必将伸向生产项目和所对应岗位的每个环节,让教学在实体中进行,并回归于实体,让学生在生产过程中获得所需要的工作过程知识、技能和方法。

在PLC教学中,笔者通过实体教学的引导(如电子显示屏、机械手、电梯、广告牌等),培养学生寻找问题、发现问题、解决问题的能力。学生针对自身已经掌握的知识和经验对教师引导中的“广告牌显示、电梯控制”提出一系列的问题,将这些问题记录在笔记本上,随着教学的推进,对这些问题一一进行分解和解答,不仅提高了学生的学习兴趣,而且增加了学生对PLC控制的形象认识,进一步在思维层面上让学生获得一定程度的提高。另外,在学生解决每个实体问题的过程中,经过大脑加工能够按照“生产过程”的要求将工艺要求落实到位,如学生在处理广告位置循环显示的问题上,分别使用步进指令和基本指令编程,因为程序控制本身对细节的要求不同,对PLC内部软元件的使用也就不同,尤其在使用基本指令编程时,学生都能够正确地对程序的流程进行描述。但是,进行程序编辑时容易出现不稳定或无输出等现象,通过不断地调试程序,学生不仅完成了本工作过程的任务要求,而且透过该工作过程,学生也掌握了进行程序编辑时,辅助软元件对程序优化的作用,能够让“工作”的完成更加完美。

通过实体教学,让学生使用自己熟悉的文化语言去思考和解读它们,将所见所思带回课堂与同学、老师一起分享,这不仅让课堂教学的“手”伸向教学所期待的地方,也充实和丰富了课堂教学内容,让课堂教学步入良性循环,对教学资源开发和校园文化建设均具有积极的意义。

(三)实践性

“实践”是工作过程的基本属性,只有付诸实践的工作过程才能被生产者所接纳和认同。同时,实践是一种基于思考的实践,只有通过实践去解构和建构学习者自身的知识结构,才能让课堂教学在动态变化中形成自身的积极构建模式。因此,基于工作过程的教学,必须在生产实践或者模拟环境中进行,必须让教学沉浸在实践之中,并按照学生心理发展规律把握好实践的内容和顺序,让学生在实践的思考中探寻工作过程的经验和策略,以促进自身对知识、技能以及方法能力的掌握。

在PLC教学中,将大纲要求的内容进行系列分解,如软元件与基本指令部分,将其分解为:(1)指示灯串并联控制;(2)三相异步电动机点动控制;(3)三相异步电动机正反转控制;(4)抢答器控制;(5)显示控制;(6)人行交通灯指示控制;(7)抢答显示控制;(8)十字路口交通灯控制;(9)24小时时钟显示控制。对PLC中涵盖哪些逻辑运算关系、如何实现这些逻辑关系以及怎样运用这些逻辑关系,让学生在前六个实体实践中掌握,并在这一过程中掌握软元件的使用规范。对于所涉及的特殊软元件,学生可以通过手册查阅将其应用。在后三个实体实践中,主要让学生掌握步进指令的一般使用方法,通过实体实践的形式让学生思考和选择步进指令、寻找步进指令的应用场合,从而透过课堂教学,让学生的职业能力得到进一步的提升。

基于工作过程的PLC课堂文化的构建策略

在教学中,笔者把握基于工作过程的“文化”特质展开教学,通过小组教学感受工作过程的文化内涵,通过案例教学让工作过程的文化实践落实到课堂,回归于学生。

(一)在小组合作中感受工作过程

小组教学不论在基础教育还是职业教育的课堂,因其有合作的属性,而具有一席之地。在PLC的课堂文化构建过程中,笔者将教学班的22人分成6组,每组一位组长,负责教学中设备的督促检查,在教师引导下完成本组成员程序的调试和控制的运行检验。组员各自负责程序的设计和控制接线。在教学中,笔者发现各小组成员能够对教师给定的每项控制要求在组长的带领下作出适当的分析,并能够根据已经掌握的指令作出多维的程序解读。当遇到某些不能解决的问题,小组成员便会把问题拿到小组中来讨论,通过小组的力量来解决遇到的问题。

在小组教学中,教师需针对不同小组的情况将适当的问题展示给学生。因每一小组成员在组内承担着不同的任务,他们会根据自己的职责要求去寻找解决问题的方法,并把所思、所做拿回到小组中与大家一起分享,进而形成对某一问题的不同维度的解读。

教师在使用小组教学法组织课堂教学时,应根据自身教学任务的要求作出合理的规模设定和任务分配,要保证组内成员能够对给定的工作职责完整落实,要保证组内成员有独立的思考空间。这就要求教师对于小组的分配需谨慎小心,小组规模不宜太大,且一旦分配不宜变更。

(二)通过案例教学落实工作过程

基于工作过程的课堂教学,要求教学要依靠实体的工作过程,落实到实体的工作过程之中。对于一个完整的工作过程系统,学生必须获得其每一岗位能力才能获得对整个工作系统的掌握。案例教学将每一岗位能力的培养作为一个问题域,在此基础上去分解这一岗位的具体工作要求,以此作为教学目的和内容。教师通过引导学生对这一问题域中的一系列问题进行选择、分析、讨论和评价,提出解决问题的思路和方法,并对已做出的行为进行肯定、比较、校正,进而提高学生分析问题和解决问题的能力。

教学基本规律告诉我们,学生对教学流程的掌握和教学模式的认同可以大大提高教学效果。案例教学从提出问题、分析问题到解决问题,这既是一个完整的流程,又是一种模式。当学生习惯于这样看待和驾驭课堂的时候,我们的教学就成功了一半。用一种固定的模式开展教学,有利于学生思维方式的形成和优化。“工作过程导向”的课堂教学,就是通过案例来营造一种课堂教学文化。对案例的选择要遵循工作过程的规律,让教学内容打破学科体系而构建工作过程的体系,对案例选择与内容的处理要协调一致。首先,案例所针对的问题本身必须属于某一工作过程的问题域范畴,同时能够通过连续的案例形成学科螺旋渐进的关系。其次,案例的选择最好以系列案例为主,通过层层推进的方式去展现。再次,每一个案例序列中的子案例需是针对某一工作过程问题域系列中的具体问题而呈现的,让学生通过案例的解读去解决问题域中的问题。这样的案例,就同一串辣椒一样,将各个案例形成的序列一个个地串在工作过程问题域的绳子上,不论走到哪里,都可以在这个问题域寻找对应的“辣椒”案例。如笔者在PLC程序读写这一岗位能力培养的教学中,对程序操作数的读取,没有按照传统的软元件学习为单元进行教学,而是通过案例的对比来讲授软元件在程序中的作用。通过实体,如点动、正反转、顺序控制等,逐渐提升软元件的识别和使用,并将继电接触同PLC控制列表比较,不仅让学生懂得了软元件在PLC控制中的作用,而且建立了PLC控制与继电接触控制之间的“链接”,让学生获取了运用PLC解决工作过程中实际问题的思考方式。同时,通过这种对比展示,让学生逐步掌握了软元件的功能,并将学习课堂延展开来,学生可以根据自身的需要去“阅读”软元件,进而选择相应的软元件来实现控制的目的。

参考文献:

[1]刘良华.行动研究的史与思[D].上海:华东师范大学,2001.

[2]张皓明.职业技术教育中行动导向教学模式的研究[D].上海:华东师范大学,2006.

[3]刘香茹,尤景汉,薛瑞丰.要重视学科教育的文化维[J].洛阳工学院学报(社会科学版),2001,(12).

[4]夸美纽斯.大教学论[M].傅任敢,译.北京:教育科学出版社,1999.

作者简介:

田玉瑛(1976—),女,山西河曲人,广州机电高级技工学校讲师,主要从事中等职业教育课堂教学开发与研究。