基于對分課堂的過程控制技術課程教學探索*

莊明鳳

（集美工業學校，福建 廈門 361022）

過程控制技術課程是化工儀表及自動化專業的核心課程，在工業生產自動化中起著重要的作用。該課程知識體系強，實踐應用要求高，重點培養學生分析問題、解決問題的能力[1]。目前中職化工類的學生大部分的課程采用的是傳統的教學模式，該模式忽略了學生的積極性和主動性。因此，提高學生的自覺性、主動性是研究的重要內容。對分課堂是一種既重視師生雙方的主體性，又能兼顧傳統課堂和自主課堂優點的教學模式，有隔堂對分和當堂對分兩種形式。

本文嘗試將對分課堂的兩種形式應用到過程控制技術的課程中，分析對分課堂對過程控制技術課程的教學成果，探討中職學生在過程控制技術課程中更適合哪種對分形式學習。

1 對分課堂

“對分課堂”是復旦大學張學新教授依據當前課堂存在的問題于2014年提出的一種原創性的課堂教學新模式，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，另一半的時間給學生討論，并且將講授和討論的時間隔開，讓學生在課后有足夠的時間進行自主學習內化吸收[2]。對分課堂著重提升討論的有效性，一般將教學過程劃分為講授、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，為學生下個階段的自學內化作準備。第二階段是學生課后的內化吸收，學生將知識框架豐富和完善。把所學的知識內化為自己的經驗，構建自己的知識框架，這不僅是學生自主思考的過程，也是讓下次課堂討論有更明確的目標。第三階段是學生的課堂討論，學生將課后自學內化后的“亮考幫”與同學進行交流討論[4]。三個環節階段的設計，層層推進，為學生指明學習知識點的方向，學生有目的進行自主學習和查找相關學習資料。對分課堂教學模式下，師生的角色互換，學生從知識的“接收者”轉變成知識的“發現者”，充分體現了以學生為主體的教學理念，讓教師真正做到授人以漁[5]。

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

圖1 對分課堂教學模式

2 對分課堂在過程控制技術中的應用

2.1 教學準備

第一確定教材內容和授課對象。過程控制技術課程所選用的教材為普通高等教育“十三五”國家級規劃教材、教育部高職高專規劃教材《過程控制技術》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）班級學生，為了更好地適應對分課堂教學的實施，此課程根據學生已有的知識結構，結合化工儀表工崗位知識、技能要求和學生的認知規律，滿足學生多樣化的需求，將教材內容進行整合與重構，如圖2所示。確定模塊二液位控制系統的安裝與調試采用對分課堂的教學模式進行探索。

圖2 對分課堂教學內容重構

第二確定對分課堂形式，依據中職學生的認知特點和自主學習能力，結合教學內容的難易程度，對分形式采用隔堂對分和當堂對分，即項目一液位報警系統的安裝采用隔堂對分形式教學，項目二乙醇（儲罐）液位控制仿真調試和項目三乙醇液位控制參數整定采用當堂對分形式教學。

第三，學生了解對分課堂的教學實施三部曲，向學生介紹實施對分課堂的理念和流程，強調講授、內化和討論三部曲的注意要點和重要性，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行，對學生進行分組，根據學生的學習成績和課堂表現情況，確保每個小組都有高分成績和課堂表現相對活躍的同學，每個小組5～6個人，小組組長采用輪流制。

2.2 教學實施

在過程控制技術的教學實施過程中，根據對分形式說明隔堂對分和當堂對分的實施過程，每個對分形式實施過程根據教學順序包括對分課堂實施的三個階段：講授階段、內化吸收階段、討論階段。

2.2.1 隔堂對分

在應用對分課堂教學模式中的隔堂對分上，以過程控制技術模塊二項目一任務二液位報警系統的拆卸為例，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，讓學生明確自動控制的重要性，同時強調要有節約環保意識，從自動控制的結構分解中引出液位控制系統的組成概念，利用課堂小游戲的方式引出液位系統的方塊圖。由于對分課堂的講授階段注重精講留白原則，注重培養學生對知識內容的邏輯搭建，講授階段只給學生搭建整個的知識框架，不進行全面細致的講解，講清液位控制系統拆卸中的重難點，提供學生學習液位控制系統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，布置一道關于液位控制系統各個組成環節有什么作用的思考題，要求學生利用課后時間對液位控制系統的組成及方塊圖進行深入地學習內化，并完成思考題，引導學生進行內化吸收知識。第二次課堂，學生根據自己內化吸收完的知識在課堂上直接進入討論環節，以小組為單位，針對老師上節課講解的液位控制系統的組成及方塊圖的知識點進行討論，依托“亮考幫”，每個學生在組內亮出自己的觀點，提出疑問，組內成員答疑解惑，小組提煉觀點，并整理一份小組代表性的“亮考幫”，選定發言人，以便在全班內進行分享。在討論階段，教師主要是對同學提出的問題進行答疑、引導、啟發，解決小組內有爭議或者沒辦法解決的問題。在各個小組完成討論環節后，請各小組分享“亮考幫”，檢查學生是否已經掌握了液位控制系統的組成及對方塊圖的理解應用，由學生提問，全班共同解決小組內未完成的疑惑點，教師最后答疑、總結、評價，并完善知識點。

2.2.2 當堂對分

在應用對分課堂教學模式中的當堂對分上，以過程控制技術模塊二項目二任務二乙醇液位控制系統仿真搭建為例。在討論總結完上節課的知識點后，教師利用20分鐘的時間講授水箱液位控制系統的工作原理為系統仿真搭建作鋪墊，著重講解系統工作的邏輯過程，搭建原理框架引導學生理解知識要點，推導公式，引出比例度概念，遵循講解階段的精講留白原則，傳授學習方法。講授完成之后教師設置任務目標，明確知識要點，發布作業任務，學生利用課堂15分鐘對教師講授內容進行自主內化吸收，并完成老師布置的檢測內化吸收效果的作業題目。為增強研討效果，體現各小組的“亮考幫”，小組在內化吸收完成后，根據老師發布的難度系數較大的研討題目：蹺蹺板中的支點發生移動，輸入和輸出有什么變化和特點？利用20分鐘的時間進行討論，答疑提煉觀點等，總結本小組的“亮考幫”，最后在全班進行分享，教師共同答疑、總結、評價，完善知識點，查缺補漏，對知識框架進行充實。

隔堂對分將對分課堂實施的三部曲放在2次課完成，而當堂對分將對分課堂實施的三部曲在一次課時間內（2課時）完成。相對于當堂對分，隔堂對分理論上有著更為充足的時間讓學生進行自主學習和搜索資料，有利于更好的培養學生的自主學習能力。從基于對分課堂的過程控制技術教學實踐調查表明，對于中職學生來說，在課后自主獨立學習能力還有待提升，課后可支配學習專業知識的時間等實際情況下，學生更青睞于當堂對分，能夠在課堂上及時完成對應的學習任務，效率高，收獲及時，效果好。

3 對分課堂的教學實施成效

采用對分課堂教學方法，以學生為中心，體現學生的主體作用，結合企業生產案例，做中學，做中教，學生在真實項目中理解應用，壓實學生技能。

3.1 激發內在動力，提高主動性

基于對分課堂的教學模式，整個學習過程中，學生是學習的主動參與者。課前通過創設貼合學生生活實際的案例和所熟知的情景，吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣，提高學習的主動性，對學完的知識利用課后時間或者課堂時間進行內化吸收，主動構建知識框架。教學過程中，教師利用任務驅動，設計自主探究環節，學生在同組研討和全班交流討論中獲得直接經驗，在課堂中設計動畫、游戲，借助仿真軟件，幫助學生突破重難點，淡化知識的理論性和枯燥性，學習的主動性逐步得到提高。

3.2 精益求精，形成素養

在教學實施過程中，采用對分課堂，在學生內化吸收和討論階段，教師引導、啟發學生的同時可以有更多的時間注重培養學生的工科思維，強化核心素養。在學習液位報警系統安裝時，先介紹整個任務的內容要求及對應的概念，引導學生理清思路，對整個任務利用思維導圖進行歸納總結，通過實物的拆卸，凝練概括液位報警系統的組成部分，理解掌握液位報警系統組成概念。通過游戲和分組實操演練，引導明白學生團結協作的重要性。在學習乙醇液位控制仿真調試時，從安全生產案例導入，引導學生學會利用軟件進行模型搭建，學習液位控制規律，增強學生的邏輯推理能力，學會對過程控制系統五項質量指標進行數據分析。最后在學習乙醇液位控制參數整定時，將系統控制質量要求提高，以提升學生的動手實踐能力，如圖3。

圖3 注重工科思維，強化核心素養

4 總結

過程控制技術課程是理論知識強，實踐應用要求高，重點培養學生分析問題、解決問題的能力的專業核心課程。不斷地改革和完善過程控制技術的教學模式，是提升教學效果的有效途徑。對分課堂注重師生雙方的主體性，能夠有效調動學生學習的自覺性和主動性，培養學生獨立思考、交流和合作能力。促進教師精益求精，注重學生工科思維的培養，強化核心素養。與隔堂對分相比，對于化工類的中職學生來說，他們對當堂對分的認可度更高。在教學實踐中，教師可根據教學內容的知識要點和學生內化吸收的情況，合理地調整對分的時間節點。為了便于在一次課程中完成當堂對分，可對知識點進行細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能力，在教學中不斷嘗試對分課堂教學模式，以求達到更好的教學效果。