任務驅動教學法在ＰＬＣ課程中的應用

摘要：任務驅動教學法是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法。在建構主義學習理論和任務驅動教學思想的指導下，結合具體教學案例，探索在PLC教學中采用任務驅動的教學模式，通過任務的提出、分析、實現與評價等環節培養學生自主學習與協作學習的習慣，可以達到增強學生學習主觀能動性、提高教學效果的目的。

關鍵詞：任務驅動；建構主義；PLC教學

PLC是一門理論性和實踐性兼具的課程，是機電專業學生必修的一門專業基礎課。在傳統的PLC教學中，教學模式主要是以教師講授為中心，對教學信息進行加工和處理后，通過語言、教具或者多媒體儀器等工具呈現給學生，學生則通過感官接受教師傳達的教學信息。在這種教學過程中，教師作為知識的傳授者，處于絕對的主動地位；學生在被動的環境中學習，主動性、創造性受到極大的壓制，不利于培養學生的自學能力和創新精神。

傳統教學模式之所以帶來問題與困惑，根本原因在于把教育過程的雙主體共同活動變成了教師單向地傳授知識、學生被動地吸取知識的過程。要改變這種狀況，需要教師不斷地探索和研究。筆者經過教學實踐，認為改革教學模式的切入點應當是以人為本，發揮教師“主導”與學生“主體”作用，調動學生的積極性。而任務驅動教學法作為機電類課程最直觀的教學方法，通過積極的探索，可取得較好的教學效果。

任務驅動教學法是指在教學全過程中，以若干個具體任務為中心，通過講解或操作實踐使學生完成“任務”，從而達到培養學生提出問題、分析問題、解決問題的綜合能力的目的。下面以工作臺自動往返控制的教學為例，闡述PLC教學實驗的開發、設計和實施過程。

根據教學目標，選擇教學內容工作臺的自動往返控制電路是電力拖動中一個基本的控制電路，要求學生熟練掌握。本次教學的主要目的是在學生已學知識的基礎上，能再進一步利用控制器件PLC進行編程，而達到控制要求。教學內容包括：（1）基礎知識：電機正/反轉控制電路設計基礎，電氣元件的正確選擇、使用和安裝，電氣電路的安裝規范，基本邏輯指令的應用，PLC的輸入、輸出接口電路的設計，PLC程序的編寫和調試。（2）延伸知識：手動/自動控制電路的設計原理，計數器的使用，主控指令的使用，硬線控制邏輯與軟控制邏輯的聯系與區別。（3）關鍵知識：電機正/反轉控制，行程開關的正確使用。

了解學生的學習情況，把握好設計任務的尺度自動往返控制電路的設計是學生在學習了常用低壓電氣元件、PLC的基本指令和常用低壓電氣控制電路的基礎上，進一步學習用PLC來進行控制。在設計教學任務時，首先，不要讓學生認為是以前知識的重復，要讓學生覺得這兩者之間有所不同，具有一定的挑戰性。雖然電氣元件相同，但設計方法卻發生了較大的變化，要讓學生去體會和掌握這種變化。其次，要把握好設計任務的尺度，其要點是教師必須站在學生的立場上進行相應的教學，引導他們獲得新知識。學生的觀點是教學的出發點，若不考慮學生的觀點，就不可能進行有效的教學，也不知道從何開始教學。再次，要了解職業學校學生的學習心態，他們的理論知識不太扎實，對于知識的連貫性缺乏認識，感性認識多于理性認識，抽象思維能力比較弱，所以，要盡量從直觀的角度去引導學生。在設計教學任務時，有必要考慮學生對這門課的學習興趣和學習態度。如果學生對教學內容缺乏學習興趣，那就要考慮設計一些貼近學生實際生活的或有趣的任務，以提高學生的學習熱情和學習積極性。

設計教學中所涉及的任務在上面的兩個步驟做好充分準備之后，對工作臺的自動往返控制電路的教學可設計如下表所示的三個任務。三個任務的關系是層層遞進的，新任務中包含有前面的任務，而前面任務又是新任務的基礎。通過每個任務的完成，首先，學生能逐步掌握一種有效的PLC程序編寫方法——經驗設計法，并能總結出該方法的設計規律：先根據控制要求設計基本程序，然后逐步補充完善程序，使其能完全滿足控制要求。其次，學生能掌握PLC程序調試方法，能了解程序的編寫只是程序設計的一個階段，程序編寫正確與否，需要通過運行和調試才能進行驗證。這是一個非常重要的階段。而且，在此階段還能發現許多程序設計中存在的缺陷，從而促使學生找出解決問題的方法，這又是一種更大的進步。再次，還能加深學生對過去所學知識的理解和對現有PLC控制特點的了解。例如，學生學過繼電器電路的安裝，通過本次任務的完成學生能進一步理解低壓電器的使用性能。另外，學生在電路的安裝過程中也能了解到現在的PLC控制邏輯與傳統的繼電器控制邏輯的區別和聯系。加強了PLC課程與其他課程之間的聯系，讓知識通過這幾個任務串聯起來，使學生對專業知識的掌握不再孤立、零散，構成一個系統的知識面。

擬定引導問題，預測教學過程中可能出現的問題若要保證設計的任務能順利過渡、教學過程能順利開展，教師就應該設計一些引導問題。例如，在“任務1”完成后，教師可以適時提出：若工作臺發生超程故障或者工作臺需要調整位置時，應該如何處理呢？這個問題就是一個典型的承上啟下的引導問題，讓學生通過思考，自然過渡到下一個任務中去。在教學實施過程中，有些學生不可避免會遇到這樣或那樣的問題，對于這種情況，教師最好能有所準備，要有一種預見性。雖然教師不可能想到所有的問題，而且也不一定對所有問題都有一個正確的答案，但有準備總是好的，而且就算沒有正確答案，起碼也有一個解決問題的方向，可以留待與學生一同討論，這也是一種共同學習，探索知識的途徑。

教學任務的實施教學任務明確后，就可以在課堂上進行實施。首先，教師可以將全班學生分成幾個小組，方便學生進行討論和學習。這樣可以充分調動學生學習的積極性，因為任務的完成通常要依靠群體智慧，是大家共同努力的結果。接下來教師下達教學“任務1”，教師要根據“任務1”的內容提前準備好一些引導問題和可能用到的電氣元件和輔材。特別要注意引導學生如何實現“自動”往返控制，以及為了實現這個控制要求會用到哪些關鍵電氣元件，這是該項任務的重點。在這個過程中，教師要意識到自己的地位和作用是引導，學生才是主體。所以，任務下達后，教師并不是等著學生將答案交上來，而是要及時跟蹤和檢查，了解和掌握學生對于該項任務實施的進展情況。同時，教師還要注意調動學生的學習主動性，應鼓勵學生主動查找課外書籍和參考資料，鼓勵學生從實驗結果中歸納出基本規律。對于教學過程中出現的這樣或那樣的問題，教師最好不要直接回答，可以適時參與學生的討論，加以疏通、引導學生自己獲得答案。學生自己能討論解決的問題盡可能讓學生自己解決。學生在完成“任務1”后，教師應該組織評講。評講可以先由學生自評，然后教師進行總結?？偨Y時要突出任務的要點，“任務1”的要點就是電機正、反轉控制與行程開關的正確使用。要點明確后學生再結合PLC的控制特點，就比較容易進行程序設計了。然后，教師按順序一個一個地下達教學任務，在教學任務的實施過程中，仍然遵循著“任務1”同樣的原則。在完成所有的工作任務后，學生就可以比較好地掌握相關知識點了。當然，這其中要考慮到若在有限的上課時間內，學生只完成了部分任務或者未能完成任務的情形。對于這種情況，教師可以把任務留待學生課后再完成，不要僅僅局限于課堂上。

任務驅動教學法不僅僅要“授之以魚”，更強調“授之以漁”，強調創新能力的培養與全面素質的提高，是對傳統教學的發展，比較適合機電類課程的教學。在教學過程中，一方面，教師要通過引導，把握整個教學過程的內容、進度和方向，給學生以思考的機會和時間，讓學生有盡可能多的時間進行自主學習；另一方面，教師要采取多種方式激活學生思維，傳授思維方法，提高思維能力，鼓勵互相合作，進一步促成學生的知識建構，形成新的認知結構?？傊?，在任務驅動教學法的實施過程中，提出明確具體的任務是前提，分析任務以形成一個個解決方案是關鍵，在自主學習與協作學習中完成任務是重點，最后進行的學習效果評價、形成反饋信息是總結與提高。每一個教學環節都必須統籌安排，合理兼顧。當然，任務驅動的教學思想是將新知識分解到一些任務中，難免會忽略知識的系統性和完整性。為此，首先，要把握好任務的提出，注意從整體上統籌設計，使任務與任務之間、新舊知識之間產生聯系。其次，在一個單元或一個章節的學習之后，教師有必要引導學生對所學知識進行及時的總結歸納，以形成知識的系統性。這樣，在任務的實現過程中，學生才能不斷加深對舊知識的鞏固和理解，完成真正意義上的知識建構，達到培養創新精神和創新能力的目的。

參考文獻：

[1]姜大源.職業教育學研究新論[M]．北京：教育科學出版社，2007.

[2]陳永芳.職業技術教育專業教學論[M].北京：清華大學出版社，2007.

作者簡介：

游建（1973—），男，廣州市冶金高級技工學校機電工程系教師，長期從事電氣自動化專業、機電一體化專業教學。