信息化技術支持下基于任務驅(qū)動的分層教學實施

摘要：步入工業(yè)4.0時代，我國工業(yè)自動化控制的需求持續(xù)增加，PLC技術應用愈加廣泛，對高職PLC課程教學及人才培養(yǎng)的要求也在不斷提高。高職院校對此給予積極響應，立足于高職學生的實際學情，考慮工業(yè)自動化控制人才的具體現(xiàn)實，分析高職“PLC應用技術”課程的實施現(xiàn)狀，努力探索“PLC應用技術”課程教學改革的有效路徑，提出基于任務驅(qū)動實施分層教學，并嘗試探索任務驅(qū)動分層教學法的實施步驟和關鍵策略，力爭為高職PLC人才培養(yǎng)提供一點啟示。

關鍵詞：高職；“PLC應用技術”課程；信息化技術；任務驅(qū)動；分層教學

一、前言

隨著我國工業(yè)4.0進程的持續(xù)推進以及《中國制造2025》政策的全面實施，智能制造成為制造業(yè)的關鍵核心，PLC應用技術作為重要智能控制技術之一，愈加受到產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的青睞。職業(yè)教育是與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展關聯(lián)最為密切的教育類型，應始終圍繞產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟變革的實際需求進行調(diào)整，而高職院校作為職業(yè)教育的重要構成，特開設了“PLC應用技術”課程，以此作為對上述變化的積極響應。為了更好地順應工業(yè)發(fā)展及高職學生具體現(xiàn)實，高職院校應探索創(chuàng)新教學途徑和方法，調(diào)動學生積極性，進而提高技能人才培養(yǎng)質(zhì)量。

二、高職“PLC應用技術”教學中運用信息技術優(yōu)化任務驅(qū)動分層教學法的優(yōu)勢

PLC（Programmable Logic Controller），即可編程控制器[1]，是當代工業(yè)自動化控制的三大支柱之一，具有簡單易學、使用便捷、穩(wěn)定可靠、靈活通用等特點，因而被廣泛應用于機械制造、交通運輸、汽車制造、電力工程等多個領域。我國是重要的制造業(yè)大國，為了適應工業(yè)迅猛發(fā)展的實際需要，現(xiàn)各大高職院校已將“PLC應用技術”課程納入機電、電氣等相關專業(yè)的必修課程體系之中?；谌蝿镇?qū)動的分層教學，“任務”是統(tǒng)領，“分層”是方式，即在完成相應“任務”的引領和驅(qū)動下，通過將學習主體、學習內(nèi)容、學習資源、學習評價等進行科學分層，以確保教學過程始終保持高效推進，不同層級學生都能有所提高的良好狀態(tài)[2]。當前我國工業(yè)步入4.0時代，職業(yè)教育面臨著更沉重的職業(yè)人才培養(yǎng)任務，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確提出要進一步深化職業(yè)教育的教學改革，積極探索符合職業(yè)教育特點的評價方法，切實提升職業(yè)教育質(zhì)量[3]。任務驅(qū)動分層教學模式具有“以任務為導向，以學生為主體，以教師為主導”的典型特征，較好地契合了職業(yè)教育的育人需求，這一模式運用大數(shù)據(jù)技術、多媒體技術、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)等信息化教學手段，將進一步提升該教學模式的實效性。一是以任務為導向。任務不僅是高職學生所應掌握的核心知識與技能的具體外顯，也是模擬真實職業(yè)情境、承載教學內(nèi)容的實踐載體。以能夠順利地完成某一級別難度的崗位任務為衡量標準，設置一系列與職業(yè)崗位能力密切關聯(lián)的典型任務，利用多媒體教學手段創(chuàng)設真實的工作情景，有利于切實提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。二是以學生為主體。利用信息化教學手段來實施個性化、多樣化和差異化教學，在充分考慮到學生基本學情的前提下，對學生進行合理分層，促使學生成為主動建構、積極探究、勇于實踐、善于運用的主體，讓學生更真切地體驗成功、增強自信。三是以教師為主導。教師借助信息技術，為學生提供一系列牽引、助推式的學習支持，全力托舉學生成長。綜上，信息技術憑借著強大的功能，將更好地發(fā)揮任務驅(qū)動分層教學模式的育人優(yōu)勢，為培養(yǎng)更多優(yōu)秀應用型技術人才做出一定的貢獻。

三、高職“PLC應用技術”教學中運用信息技術優(yōu)化任務驅(qū)動分層教學法的基本框架

與單一的任務型教學或分層教學有所不同，基于任務驅(qū)動的分層教學，師生的教與學既要緊緊圍繞一個共同的任務而開展，同時又要對任務目標、學生主體、學習內(nèi)容、評價標準進行合理分層[4]。任務驅(qū)動分層教學法的基本框架如圖1所示，先從教學準備、教學實施和教學評估三個階段，對該教學模式進行說明。

（一）教學準備

教學準備，主要包括教學前測、學生分層、目標分層、任務分層等。首先是教學前測，教師依托信息化教學平臺，運用調(diào)查問卷、測試卷、預學單等形式，對學生的知識和技能掌握情況進行測量，借助數(shù)據(jù)技術搜集并分析相關數(shù)據(jù)，以明確學生的知識基礎和技能水平，確定本輪教學的整體基調(diào)。其次是學生分層，根據(jù)前測結果，同時參考學生本人意見，將所執(zhí)教班級學生分為基礎、提高、沖刺三個層級，運用數(shù)據(jù)庫技術等建立學生電子學習成長檔案，引導學生在正確認識自己的前提下，明確今后努力的方向。再次是目標分層，將學習目標分解為三個層級，不同層級的學習目標難度應呈現(xiàn)一定的遞進性，結合高職“PLC應用技術”課程，基礎層級學習目標的表述為“了解相關理論、理解 PLC 的結構與工作原理、明確PLC應用技術要點及規(guī)則”等，提高層級學習目標的表述為“掌握相關理論，熟練掌握 I/O 接口、梯形圖、步進順序功能圖的編寫”，而沖刺層級學習目標的表述為“靈活運用相關理論、運用PLC基本指令和步進順序控制指令對相關任務進行編程與調(diào)試”等。目標分層可以參考圖2。最后是任務分層，即將所設置的分層目標以具體的工作任務形式呈現(xiàn)出來，為學生能夠在解決不同層級工作任務的過程中達成既定學習目標創(chuàng)設條件。

（二）教學實施

教學實施，主要包括創(chuàng)設情境、明確任務、分析任務、實施任務等。首先，創(chuàng)設情境。由教師運用多媒體教學手段，模擬“真實”的PLC技術應用情境，將學生帶入自動化控制相關崗位上，激發(fā)學生深入探索的熱情與決心[5]。其次，明確任務。引導學生明確本次所學PLC應用技術的具體內(nèi)容、相關要點及所要達成的既定目標，教師應考慮如何更真實生動地呈現(xiàn)“問題”、提供不同學習支持，學生則應盡量調(diào)動已有的知識和經(jīng)驗，明確所應完成的學習任務和項目目標。再次，分析任務?？梢試L試從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度，基于基礎、提高及沖刺三個層級，對任務進行解析，將其分解為若干個小項目或者是一系列由若干環(huán)節(jié)組成的工作流程，再由不同層級的學生分別承擔。最后，實施任務。由教師帶領學生，由不同層級學生分別承擔相應學習任務，或是由不同層級學生組成學習小組合作完成相應任務，進而實現(xiàn)每一名學生都能有所收獲、有所提高的育人宗旨。

（三）教學評估

教學評估，主要包括教學后測、對比分析、驗證假設等，如圖3所示。首先，依據(jù)所學內(nèi)容，利用信息技術手段，通過調(diào)查問卷、測試卷、任務單等方式，對學生在本輪學習中的學習成果進行檢測，獲得相關數(shù)據(jù)。接下來，就學生在本輪知識學習的前測數(shù)據(jù)與后測數(shù)據(jù)進行對比分析，從而找到差距，驗證學生知識及技能水平是否有所提高，從而為學生的逐層升級提供重要參考，鼓勵并引導學生在不斷“升級”中穩(wěn)步提高，最終成為企業(yè)自動控制相關崗位所需的優(yōu)秀人才。

四、高職“PLC應用技術”教學中運用信息技術優(yōu)化任務驅(qū)動分層教學法的策略

理論與實踐均已證明，依托信息技術支持、基于任務導向開展分層教學是適用于職業(yè)教育相關技能培訓的教學模式。高職“PLC應用技術”課程，因PLC技術的廣泛應用而受到更多關注，在具體教學實踐中引入該教學模式，已經(jīng)取得了一定成果。廣大一線教師應積極探索提高這一教學模式應用實效性的有效策略，為優(yōu)化教學提供一定啟示。

（一）建立數(shù)字化平臺

數(shù)字化平臺，即一個集任務發(fā)布、學習管理、實踐操作和評估反饋于一體的綜合性教學系統(tǒng)。通過建立數(shù)字化平臺，可以實現(xiàn)個性化的學習方式、強大的學習管理功能、實踐操作和仿真模擬以及及時的評估反饋等目標，有利于提高學生的學習效率和技能掌握水平。一是豐富的學習資源。數(shù)字化平臺集成了大量內(nèi)容豐富、形式多樣的PLC應用任務，以上任務不僅覆蓋了基礎知識和技能點，還包含了行業(yè)前沿的實際應用案例，學生可以根據(jù)自己的學習進度和能力，在平臺上選擇適合自己的任務進行學習，這種個性化的學習方式能夠幫助學生更好地理解和掌握PLC技術，提高學習效果。二是強大的管理功能。數(shù)字化平臺具備強大的學習管理功能，學生可以在平臺上查看自己的學習進度、任務完成情況以及成績等信息。同時，教師也可以通過平臺對學生的學習情況進行實時監(jiān)控和管理，以便及時發(fā)現(xiàn)學生的學習問題并給予指導和反饋，幫助學生更好地掌握學習節(jié)奏，提高學習效率。三是仿真的實踐情境。數(shù)字化平臺能夠?qū)崿F(xiàn)實踐操作和仿真模擬，學生可以在平臺上進行PLC編程、調(diào)試和仿真等操作，模擬實際工作環(huán)境中的PLC應用。這類實踐操作有利于學生更好地理解和掌握PLC技術的實際應用，切實提高技能水平。四是即時評估反饋。數(shù)字化平臺還具備評估反饋功能，學生完成任務后，平臺會根據(jù)任務的難度和完成情況進行自動評分和反饋，教師再依據(jù)平臺所提供的數(shù)據(jù)和反饋，對學生的學習情況進行全面評估和指導。及時的評估反饋能夠幫助學生及時發(fā)現(xiàn)自身的問題與不足，調(diào)整學習策略，提高學習效果。

（二）采取積分升級制

積分升級制，即對每一項學習任務、學習內(nèi)容、學習狀態(tài)進行量化，并以此作為學生升級依據(jù)的教學策略。積分制管理，通過為學生設置不同難度等級的任務，再根據(jù)任務完成情況給予相應的積分獎勵，一方面可以鼓勵學生主動挑戰(zhàn)更高難度的任務，引導學生通過付諸努力而獲得提升，提升學生的學習積極性和技能掌握水平，優(yōu)化他們的體驗性，增強他們的成就感。另一方面還可以作為一種學習評價工具，客觀反映學生的學習進度和成果，幫助教師更好地了解學生的學習情況，從而進行針對性的教學指導。在基于任務驅(qū)動的分層教學模式中實施積分制是一項較為繁瑣、細致的工作，依托信息技術則會避免主觀因素干擾、提高數(shù)據(jù)分析質(zhì)量。一是合理打分。教師可以發(fā)動學生，對某一項內(nèi)容設定分數(shù)，再利用數(shù)據(jù)技術進行分析，從而制定更科學的積分評價體系。二是正確統(tǒng)計。利用信息技術對學生的實際得分進行統(tǒng)計，避免因人為干擾而導致的失誤，以更好地發(fā)揮積分的激勵和引導作用。

（三）密切師生關聯(lián)性

密切關聯(lián)，即充分發(fā)掘不同事物之間的關聯(lián)，并利用這種關聯(lián)性實現(xiàn)統(tǒng)整合力。而在任務驅(qū)動的分層教學中，尤其要密切師生之間的關聯(lián)性，深入挖掘和把握師生間在教育過程中的內(nèi)在聯(lián)系，并將這種聯(lián)系轉(zhuǎn)化為推動教學進步的強大動力。在這一教學模式中，學生是這一教學模式的主體，教師則是這一教學模式的主導，師生雙方應各占其位，共同打造提高育人實效性的教育合力。教師借助實施信息技術，實現(xiàn)在線協(xié)作和遠程指導，為學生提供實時的指導和幫助，解決學生在學習中遇到的問題。而作為即將步入職場的高職學生，也應當具備一定的合作意識和協(xié)作能力，主動通過在線平臺與其他同伴或教師進行協(xié)作和交流，共同完成任務和項目。

五、結語

以任務為驅(qū)動的分層教學有利于培養(yǎng)學生的信息處理能力和問題解決能力，為他們未來的職業(yè)生涯奠定堅實基礎，為他們成為優(yōu)秀的職業(yè)技術人才持久續(xù)航。信息技術是當今最重要的科技成果之一，是引發(fā)人類社會各個領域變革的重要因素，更是推動職業(yè)教育改革的關鍵動力。鑒于我國工業(yè)發(fā)展的迅猛勢頭和PLC應用技術的廣泛推廣，扎根于所執(zhí)教的班級，深入剖析了“PLC應用技術”課程在高職教學中的實施現(xiàn)狀。通過驗證基于任務驅(qū)動分層教學的有效性，不斷探索依托信息技術優(yōu)化該教學模式的關鍵路徑，以期獲取更多寶貴的實踐經(jīng)驗，為推動職業(yè)教育進步、培養(yǎng)更多優(yōu)秀應用型技術人才發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

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作者單位：福州職業(yè)技術學院

責任編輯：王穎振、楊惠娟