中职“项目导入任务驱动”教学法实践及优化研究
2019-01-15符来邴志刚
符来 邴志刚
摘要:分析项目教学法和任务驱动教学法的应用问题及优势,提出将具有“项目导入任务驱动”教学法内涵的项目卡包应用到教学过程中,从而降低运用此類教学法的难度。以强化教师为主导、学生为主体的理念为目的,对项目卡包内容框架及应用流程进行设计,使“项目导入任务驱动”教学法运用更加标准化和教学效果可控化。以中职PLC技术与应用课程典型案例为研究对象,分析其教学的特点及存在的问题,对项目卡包具体内容进行设计。经过初步应用研究分析,相比传统的教学方式,运用项目卡包辅助教学能有效减少“项目导入任务驱动”教学法的应用难度,提高课堂教学效率,改进教学效果。
关键词:项目导入任务驱动教学法;项目卡包;中职教学;PLC技术与应用
中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2019)12-0063-07
项目教学法和任务驱动教学法是属于建构主义理论中的两种教学方法,都强调以学生为中心、以能力为本位,一直深受中职院校的推崇[1]。目前,中职院校对这两种教学方法的使用大多都是单一进行,虽然两种教学方法的融合使用会进一步提升教学效果,但应用实施有一定难度。本文提出以项目卡包辅助两种教学方法在课堂中的应用,并针对PLC技术与应用课程典型案例进行应用设计,旨在降低这两种教学方法混合使用的难度。
一、“项目导入任务驱动”教学法的内涵及现状分析
(一)“项目导入任务驱动”教学法分析
1.项目教学法分析
项目教学法是一种以教师为主导,以学生为主体,以项目为媒介,以职业能力为目标,以社会为背景的系统教学方法[2]。具体指由学生相对独立地完成某一个项目,在教学目标上强调提高学生的多方面能力,教学内容上注重理论与实践结合,教学组织形式上倡导教师指导学生主动学习以及教学评价中综合自我评价、学生对学生的评价和教师评价[3-4]。项目教学法已被广泛应用到中职教学中[5]。
2.任务驱动教学法分析
任务驱动教学法以完成任务为明线,以达成教学目标为暗线,是一种“教师主导,学生主体”的教学方法[6]。在教学中构建相应的情境,让学生逐步完成指定的任务,任务驱动进行探究性学习,从而使学生主动地投入到学习中。在完成任务时,不仅学生获得成就感,激发学生的学习兴趣,并且达成相应的教学目标[7]。任务驱动教学法同样是中职院校常用的教学方法。
3.“项目导入任务驱动”教学法分析
项目教学法和任务驱动教学法具有一些异同之处,其中主要的差异是在培养目标的侧重点上。项目教学法强调关键能力的培养,要求学生解决从未接触过的新问题,并且在项目的设计上要比任务的设计更加庞大,项目完成需要耗费几天的时间,而任务的完成通常都在一节课内[8-9]。笔者结合中职培养学生职业能力的目标以及中职学生注重情境学习的特点,认为项目教学法和任务驱动教学法融合使用能够很好地优势互补。“项目导入任务驱动”教学法以项目为引领构建情境进行小组合作,以任务驱动的方式逐步攻克相应知识点积累相应的知识和技能,最后合力完成整个项目,避免在学生基础欠缺时独立完成项目的设计与实施,符合先易后难的教学原则[10]。
(二)“项目导入任务驱动”教学法应用现状分析
1.中职PLC技术与应用课程教学现状及问题分析
目前,中职PLC技术与应用课程的教学以项目教学法为主,过程通常是教师先讲授项目所需用到的知识,然后描述项目所要达到的要求,将学生进行分组并委任组长,由组长带领小组完成项目并向教师汇报,时间跨度通常为几天。在这过程中会出现一些问题,一是教师在一开始将知识点全部讲授,导致学生后面可能会忘记前面的内容,教师也很难把握学生做到了哪个阶段;二是中职学生基础相对比较薄弱,在相关知识掌握不太牢固的情况下由学生独自完成项目比较困难;三是在培养中职学生综合能力方面有所欠缺,基础好的学生接到项目后埋头苦干,基础差的学生可能会直接放弃,对于项目的分解设计、小组成员工作的分配没有明确的概念,不利于学生分析问题、解决问题能力的培养,也不能很好地增强学生的团队合作意识和沟通能力。
“项目导入任务驱动”教学法能够有效解决目前中职PLC技术与应用课程的教学问题。教师将项目所涉及的知识分解成若干任务,由简单到复杂的任务也能带动全部学生的参与,使中职学生能够完成项目,教师也能根据任务的进度把握学生知识掌握的情况。任务驱动使学生完成从分析小问题到分析大问题的过渡,让中职学生培养应对问题并解决问题的能力。
2.“项目导入任务驱动”教学法应用问题分析
“项目导入任务驱动”教学法能很好地满足中职PLC技术与应用课程的教学需求,但在其具体应用上仍有一定的挑战。
从教师教学的角度看,项目教学法和任务驱动教学法单独运用时相当耗费精力,从课前的准备、课上的引导到课后的评价无不考验着教师的综合能力[11-13]。目前,这两种方法成功运用的关键还在于教师,当这两种教学方法融合使用时,时间跨度通常是几天,教师不仅要把握项目进程的大方向,还要不断重复向学生布置任务,很难面面俱到顾及每个学生,对大多数教师来说有一定的压力。
从学生学习的角度看,“项目导入任务驱动”教学法获得知识从易到难、从碎片到系统较传统教学方法更受学生青睐,但在实施过程中,项目分工和任务分配难以平衡[14-16]。通常大部分工作由组长完成,其他成员参与较少,合作精神难以体现。由于教学过程时间跨度较长,课堂中断时学生还需不断地向教师询问下一步工作,很难将知识串联起来完成项目。
本文提出以项目卡包辅助“项目导入任务驱动”教学法的实施运用,项目卡包包含了项目具体描述卡(根据项目需求可有不同阶段的完成目标)、项目分工卡(按工作性质或其他要求的分工)、项目任务卡(一系列与项目相关的连贯任务)和评价卡(包含成果汇报建议以及各类评价标准)。项目卡包的应用旨在减轻教师和学生教和学的压力。
二、“项目导入任务驱动”教学法主要环节应用设计
本文将以中职PLC技术与应用课程为例,对“项目导入任务驱动”教学法主要环节进行应用设计。
(一)教学活动的准备及确定
PLC技术与应用课程注重理论与实践相结合,一般将教学内容分成若干项目,非常适合“项目导入任务驱动”教学法的应用。以若干大、小任务驱动知识过渡,实现知识的连贯,为整个项目服务。
教师研究课程内容,分析教学资源,确定学生已掌握知识技能,从而开始设计项目与任务并制作项目卡包。由于中职学生不容易理解抽象内容,也有厌学的心理,所以教师在设计项目和任务时需要贴近学生的真实生活。中职学生不容易保持长时间的注意力集中,教师需要在教学过程中为他们创造情境,保持课堂趣味性,也要及时给出任务完成的激励反馈。
项目卡包是为了使“项目导入任务驱动”教学更具有操作性,所以需要根据每种卡片的功能进行详细的设计。下页表1描述了项目卡包四种类型卡片的功能及内容,分别是项目描述卡、分工卡、任务卡以及评价卡。针对传统PLC应用与技術课程教学不注重学生分工合作的问题,项目卡包特别设计了分工卡和任务卡,避免个人承担小组大部分工作以及学生互不交流独自工作情况的发生。但需要特别注意在设计合作任务时,要减少工作真空的时间,比如负责接线的学生在等待图表制作完成前没有工作可做。
(二)教学活动的进行
教学活动进行流程如图1所示,在教学开始期间,教师首先对项目进行简单介绍,并对软件操作、图形画法及指令操作等进行引导式的讲解,然后按每组3~4人进行分组,确定小组组长后分发项目卡包。学生仔细阅读项目描述卡并抽取分工卡,按照分工卡的要求取走各自的任务卡,任务卡写有简单的个人任务,是需要统一学习的必备基础知识,掌握相应的知识技能之后独立深入探究各自的分工任务,通力合作完成项目。在教师的引导下学生进行成果汇报,自我评价以及小组成员互评,最终由教师根据评价卡给出的标准进行评分。
(三)教学中的探究学习
“项目导入任务驱动”为学生提供良好的探究学习环境,增强情感体验,在收获知识的同时培养学生探究和创新能力[17-18]。
如图2所示,“项目导入任务驱动”探究学习强调能力的培养与知识的获得同样重要。在整个探究学习的过程中,学生在根据项目卡包完成任务和项目过程中遇到问题、研究问题并寻求帮助或独立解决问题,教师引导学生分享并谈论,给出不同解决方案,通过不断的测试和优化,形成最终合适的解决方案。在这个过程中学生充分利用网络及身边的同学和教师寻求解决问题的途径,教师要帮助学生理清逻辑形成解决思路,通过学生自己不断的实践反思,最终培养学生解决问题的能力。
(四)成果汇报与评价
项目成果汇报是教学中的重要环节,需要小组成员精心合作准备[19],上台汇报后进行自我评价和小组成员相互评价,并回答教师的提问,最后教师进行总结与评价。
根据评价卡推荐的展示顺序,首先讲述项目的设计与规划和小组成员工作内容,然后说明项目的完成情况,包括目标完成情况及任务完成情况,同时对项目进行总结分析,包括出现的问题及其解决方案、作品的优缺点及改善措施和下一步的工作等,最后由教师提问并总结。
如下页表2所示,评价卡列出评分的标准,分别为项目综合评分表和学生评分表,前者是对小组的综合评分,后者是对学生个人的评分,两者分数相加为单个学生该项目的总成绩。教师结合小组的成果汇报、上交的图表、学生自我评价以及小组成员相互评价进行打分。
三、“项目导入任务驱动”教学法实施及评价
本文以PLC技术与应用课程典型案例交通灯项目为例,进行“项目导入任务驱动”教学法实施及评价。
(一)教材与学情分析
中职PLC技术与应用相关课程大部分都以项目实训方式进行教学,类似的PLC项目式教学的各类教材也非常普遍,其中交通灯项目是最典型的项目之一,基本教材都会包含。
在开始PLC技术与应用课程之前,学生已经具备计算机操作、电力拖动、电机等相关知识,并且通过课程前面的学习,掌握了S7-200PLC编程和仿真软件的使用以及简单的指令操作。王超和杨帅的调查研究发现,在PLC技术与应用课程上,学生倾向案例、现场实物和综合实践的教学内容,引导性的学习方式以及“平时+过程+汇报”的考核形式[20]。
(二)教学目标确定
教学目标的制定对项目的教学起着至关重要的作用,是项目设计的灵魂与方向[21]。
1.知识目标
一是进一步学习PLC的编程,熟练应用定时器指令以及数码管显示控制。PLC编程是学生需要掌握的基本能力,只有通过不断地训练才能做到熟能生巧。定时器指令是由基本指令迈向功能指令的过渡指令,引发学生对控制的时间维度思考。数码管显示的控制也是让学生理解所有的设计要符合人性化,实现的是机器与人进行反馈的闭环回路。
二是掌握交通灯的控制原理。生活中如同交通灯一样常见而简单的事物很多,很少有人会深究其中的原理,以此引导中职学生思考生活中可能忽略的简单却不一般的事物,保持对事物的好奇心。
2.能力目标
一是培养学生的动手操作能力。动手操作能力是中职学生的优势,从接线图绘制、硬件接线到软件编程调试,不断训练学生的动手操作能力。
二是培养学生的自主探究和解决问题能力。技术不断日新月异,对中职学生来说,现在的知识和技能很重要,但更重要的是对未来新知识和技能的学习能力。
3.情感目标
通过“项目导入任务驱动”的课堂教学,让学生边学边做边思考,体验学习的充实与快乐。在小组合作完成项目过程中,互相交流促进,增强学生合作意识。
(三)项目卡包设计
1.项目描述卡
如图3所示,项目描述卡的描述尽可能简单明了,给出交通灯不同阶段需求,同时保留学生自由发挥的空间。其余分工卡、任务卡以及评价卡样式设计与该卡类似。
2.分工卡与任务卡
根据交通灯的项目需要,将小组成员的工作类型分为三种,分别是图表绘制、硬件接线和程序编写。学生三人成组分别抽取分工卡,根据分工卡领取各自的任务卡,考虑到教学资源有限,在增加小组人数时同种类型的分工卡和任务卡可以重复。学生虽然各自有不同的分工,但是应该掌握的知识技能不能缺失,从而任务卡的设计非常重要,既要考虑任务的广度和深度,也要考虑不同分工任务的衔接时间。
如表3所示,设计交通灯项目每个学生需掌握的基础知识技能任务,分别完成I/O分配表并绘制PLC的I/O接线图,根据接线图完成硬件接线,然后编写程序实现任务功能。后面的任务根据分工不同将进行分别设计。
(1)分工卡一:图表绘制。其主要工作是在完成基础任务后,绘制交通灯项目不同阶段任务的I/O分配表和PLC的I/O接线图,任务三需要迅速完成以便其他同学接线与编程。如表4所示。
(2)分工卡二:硬件接线。其主要工作是在完成基础任务后,根据交通灯项目不同阶段任务的I/O分配表和PLC的I/O接线图进行接线,并且负责抄写部分梯形图程序以及成果汇报。如表5所示。
(3)分工卡三:程序编写。其主要工作是在完成基础任务后,根据交通灯项目不同阶段任务的I/O分配表和PLC的I/O接线图进行编程,并且负责抄写部分梯形图程序。如表6所示。
3.评价卡
按照交通灯项目要求,教师把握项目各阶段完成时间并分阶段验收,由小组负责人轮流上台进行阶段成果汇报,讲述项目设计思路以及优缺点,最后教师引导学生讨论,拓展思维寻求不同的解决方案并验证。
最终成果汇报由小组负责人上台论述项目的设计与规划和小组成员的分工,说明项目和任务的完成情况,对项目进行总结。比如出现的问题及其解决方案、作品的优缺点及改善措施和下一步的工作等,最后由教师提问并总结。教师根据小组成果汇报、上交的图表、学生自我评价以及小组成员相互评价进行综合打分。交通灯项目之图表绘制学生评分表如表7所示,学生完成任务时,教师会进行验收打分。
(四)实施效果分析与评价
将某中职学校PLC技术及应用课程教学班级分为实验组和对照组,每组18人,项目卡包的实施效果从课堂观察记录、学生的阶段性考核、教师访谈和实验组学生自评问卷四个方面进行分析。课堂观察记录分别记录两组学生的活动情况和师生互动情况。学生的阶段性考核包含学生平时表现成绩及常规测试试卷及操作成绩。通过教师访谈和对学生的问卷调查进行测量教师和学生对项目卡包的接收程度。
如图4所示,通过项目实施的课堂时间分配观察记录,可以发现实验组的课堂时间分配相较于对照组更集中于学生操作、师生互动以及分享与讨论,能够充分体现以学生为主的教学理念。
如图5所示,实验组学生相较于对照组学生的阶段性考核成绩更优异,可以看出项目卡包的应用提升了学生掌握知识的效率,激发了学生的积极性和主动性,学习成绩有了明显的提高。
实验过后,在访谈中,教师表示项目卡包的应用方便简单,缩短了讲授的时间,有更多的时间与学生在台下互动,课堂的气氛轻松活跃,教学的效率和效果得到明显的提高,非常愿意继续使用项目卡包进行教学,也愿意推荐给其他教师。
实验结束后对18名实验组学生进行问卷调查,绝大多数学生认为项目卡包的应用有益于学习并愿意继续使用项目卡包进行学习。如表8所示。
项目卡包的运用有效促进了“项目导入任务驱动”教学法的实施与推广。对教师而言,“项目导入任务驱动”教学法的应用压力减轻,课堂气氛轻松活跃,小组成员任务分配和考核井然有序,使教师能够有精力关心更深层次的教学问题,提升了教师综合职业能力和职业成就感。对学生而言,“项目导入任务驱动”教学选择综合实践的教学内容,具有引导性的学习方式以及“平时+过程+汇报”的考核形式,充分发挥了学生的积极性和主动性;项目卡包细化教学目标、明确分工,避免了有些学生想学而得不到机会和工作堆积在个人身上,在任务和项目的完成过程中,学生不断收获成长,也提升了团队合作意识。
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(责任编辑:张宇平)
Abstract:The paper analyzes the application problems and advantages of project teaching method and task-driven teaching method, and proposes applying the project card package with the meaning of "project launch task-driving" teaching method to the teaching process, thus reducing the difficulty of using it. With the aim of strengthening the teacher-led and student-centered concept, the project card package content framework and application process are designed to make the "project launch task-driving" teaching method more standardized and the teaching effect more controllable. Taking the typical case of PLC technology and application course of secondary vocational school as the research object, the paper analyzes the characteristics and existing problems of the teaching, and designs the specific content of the project card package. After the preliminary application research and analysis, compared with the traditional teaching methods, the use of project card package assisted teaching can effectively reduce the application difficulty of the "project launch task-driving" teaching method and improve the classroom teaching efficiency and effect.
Key words: "project launch task-driving" teaching method; project card package; secondary vocational teaching; PLC technology and application