潘振芳
摘 要:通過創設工作情境,讓知識融入情境,引領學生在情境中自主建構認知系統,并主動將所學知識技能運用到生活中去,同時提升文化素質與專業技能。本文以綜合高中電子技術應用專業電子線路課程教學為例,對基于工作情境的綜合高中教學實踐進行探究。
關鍵詞:綜合高中 電子線路 工作情境
目前,我國經濟社會發展已經進入高質量發展階段,培養更多高素質技術技能人才,促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈有效銜接,已成為職業教育的主要任務。《國家職業教育改革實施方案》要求建立“職教高考”制度,完善“文化素質+職業技能”的考試招生辦法,為高等職業教育提供優秀生源。
職教高考參考群體以綜合高中學生為主,考生需要具有普通高中文化課基礎和中職專業理論和技能基礎。但目前綜合高中挖掘考點、分析題眼、套解題模板、抓解題規范的教學方式使學生逐漸成為“應試的機器”,教師應根據學生特點,結合專業理論與專業技能開展教學。鑒于此,在綜合高中電子線路課程教學中,筆者嘗試基于三種工作情境,以構建一個情境、賦予一個角色、布置一個任務、組建一個團隊、解決一個問題為主要行動路徑,進行教學實踐,課堂教學效果顯著。
一、三種工作情境下的教學實踐
(一)專業軟件支持下的研發工作情境
在本工作情境中,學生被賦予設計師角色,完成一個功能電路的設計,組建一個研發團隊。
例如,在OTL功放電路教學中,學生需要借助Multisim軟件設計、搭建一款功放電路,研發團隊的主管是教師。學生在教師的協助下設計出OTL功放電路,借助軟件調試并觀察實驗現象,通過分別調節電路參數,觀察示波器波形相應的變化來得出兩種電路失真的異同點。項目團隊在調試不同的電路參數時同步觀察輸出端示波器上的波形動態。
學生觀察到交越失真,如在正到負半周切換或者負到正半周切換的這一瞬間過渡時傾斜變形。通過討論與反復調試,學生明白了何為交越失真。電路參數設置不當還會形成另一種失真,即正半周被削頂失真,學生根據電路原理及反復實驗,在輸出端接電壓表觀察數據會發現,中點電位已經高于電源電壓的1/2。由此,學生明確了電路中元器件各有各的功用,并且形成系統性的關聯。
通過專業軟件支持下的研發工作情境的設計、專業教學的實施,可以讓學生進一步明晰電路工作的基本原理,培養學生主動發現、提出并解決問題的能力,讓學生獲得成就感。在探究新知的學習過程中,也增強了團隊內部學生之間的合作與交流,個體成員通過發揮各自的興趣和特長,共同完成一個設計任務,解決實際過程中出現的問題,形成一種集體智慧,這是傳統教學環境下做不到的。
(二)企業環境支持下的制造工作情境
在本工作情境中,學生被賦予生產線長、技術人員等角色,組建一個生產團隊。
例如,將企業文化和工程場景引入課堂,創設企業實地工作情境,帶領學生在學校實訓基地的生產流水線上,展開“設計調試并制作數字鐘”項目的生產實習。數字鐘項目涵蓋了電子線路課程中模擬電路、數字電路的經典電路模塊。學生團隊在一定的理論引領下,通過組織生產、產品制造、質量檢測、優品提高等環節,提升專業綜合素養,真切感受到企業工作的氛圍。
在質量溯源環節中,學生由直流穩壓電源到D觸發器組成的計數器直到數碼顯示電路溯源,遇到問題主動相互探討,利用所測得的數據驗證專業理論知識,利用所學的理論反推電路故障的原因,為減少次品廢品、提高生產效率,小組成員互幫互助進行調試、返修。由此,學生在完成項目的過程中有意識地融合相關知識和能力,真正在實踐期間將專業技能與理論知識相結合,自主建構專業認知體系,綜合能力也得到了培養。
(三)工程模型支持下的創業工作情境
在本工作情境中,學生被賦予創業者、合伙人等角色,組建一個創業團隊。
例如,在復習功放理論知識時,假設學生面對的是商家,所生產的產品要吸引商家投資大批量生產、讓商家心甘情愿去幫助打造品牌。在這樣的情境里,教師成為幕后扶持者。學生根據所學理論自己動手設計PCB板,對過程中所遇到的共同問題進行探討,教師在定制PCB板前進行把關。
在實踐過程中,學生還要獨立進行成本計算并購買元器件,在列購置清單時貨比三家,先進行小組交流、后下訂單。在生產現場,學生焊接裝配更多的是貼片元件,測試電路需要從粗調到微調電位器,同步觀察并捕捉示波器屏幕上的波形動態,同時記錄關鍵數據。機械安裝所涉及的產品外殼材質各異,造型各具特色,學生為把自己的作品升級為能夠接受市場檢驗的商品,仔細斟酌如何提升美感、成品體積如何把控、材質如何選擇、如何完美實現機械裝配。
在這種工作情境下,學生甚至自學視覺心理學、人體力學等知識。學生從中發現知識的價值,主動融合相近相關知識與能力,不斷面對并解決遇到的問題,生發自我效能感,真正在工作情境中掌握技能。
二、基于工作情境的教學反思
在學習動機上,學生出于現實考量與教師引導,往往將掌握職業技能、獲得職業資格、提高技能水平作為首要目標,同時也渴望獲得新知識、提升自我文化素質;在學習本質上,學生將參加的是“文化素質+職業技能”的職教高考,他們必須參與真實情境下的實踐活動,并且通過實踐活動解決各種生活、生產情境中的實際問題;在學習內容上,學生通過理論知識的學習,習得了為什么,從而提高了文化素質,又通過工程項目的實踐,掌握了怎樣做,從而提高了職業技能;在學習過程中,學生們作為一個“實踐的共同體”,在工作情境下,緊緊圍繞工作任務,解決實際問題。
電子技術應用專業電子線路課程教學,以解決問題為中心,在三種工作情境下出現的情況與應該注意的事項也是不一樣的。
(一)在研發工作情境中引領學生解決生成性問題
在傳統的電子線路課程教學中,需要設計大量的電路實驗并現場演示實驗結果以支撐理論教學,但由于設計制作這樣的電路模塊工作量大、耗材較多,任課教師往往會選擇“授受”教學,幾乎未對學生的思維能力進行培養。
然而,思維能力是整個智慧的核心,參與支配著一切智力活動,思維能力的培養對于學生的發展至關重要。在研發工作情境中,將諸如Multisim等功能強大的專業仿真軟件引入課程教學,可以減小設計工作量,并且所構建的仿真電路元件可增可減,參數可調,現象仿真度高。
在應用專業軟件的工作情境里,將書面的“學術問題”在學生建立電路并調試仿真過程中變成擺在他們面前的真實問題,學生的求知欲望油然而生。在基于仿真軟件的實踐中,學生會主動去嘗試硬件上不可及或不可逆的操作,會經歷錯誤體驗,會自主探究錯誤來源。此時,真實問題將變成自己的“學術問題”,學生探索興致自然高漲,歸納思維、邏輯思維、創造思維應景而生。緊接著便是主動將理論知識運用到調試仿真中去,不斷嘗錯、糾錯去解決自己的“學術問題”,這期間學生自我發現并體悟所獲得的新知的過程也是升華理論的過程。
(二)在制造工作情境中引領學生解決生產性問題
隨著信息技術產業和電子制造業的迅猛發展,我國現有的和新生電子企業將面臨專業技術技能型人才及一專多能的復合型人才占比低、結構性短缺等多重挑戰。現代企業注重生產的過程和結果,以實際操作為主,理論知識和操作技能緊密聯系。因此,綜合高中課程教學更要夯實學生專業知識與技能基礎,建立并實施以工作過程為導向、定位能力培養的素質教育與技能訓練并行的項目體系。
在制造工作情境中,學生作為企業員工,面對的是真實的工程,手下的產品實體直接掛靠“生產效益”。在此期間,多種問題、多種知識、多種能力同時發生、傳遞、構建,彼此交織、碰撞,這將促進學生之間進行真正意義上的交流、切磋與合作,促成學生個體學習效率的最大化,促使他們開啟邊緣交叉思維而主動建構工程式學習體系。
(三)在創業工作情境中引領學生解決生活性問題
在知識體系下的電子線路課程教學中,理論性、抽象性和實踐性都比較強,學生學習時普遍感到難度較大,但是在創業工作情境中,可以通過課程教學來培養學生的創新創業能力。
基于知與行的統一,學生在模擬創業過程中切實感到,理論是經典的、書面化的,但在實踐中不經意間就忽略了書本的條條框框,創新自然地在心手合一的過程中生發。
面對學習過程中出現的現實性問題,學生主動去打通課程內外,疏通技能與理論間的脈絡,專業知識與技能自然地累積、鏈接并被應用起來,形成更多的實用性知識。課本上所學的知識都是最基本的理論支撐,不管現實情況怎樣變化,抓住根本就能以不變應萬變。這有助于學生真正實現自我探究,真正實現與同伴合作,真正實現創新能力的培養、發展與提升,為高素質技術技能人才的培養打下堅實基礎。
三、小結
綜合高中可以通過基于工作情境的教學為高等職業教育輸送高質量生源,培養大批高素質技術技能型人才,進而服務中國經濟高質量發展。
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(作者單位:南京新港中等專業學校)