技術(shù)教育在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)師范專業(yè)中的應(yīng)用研究

張 謙，周如旗，鄔依林，張渝榮

（廣東第二師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系，廣東 廣州 510303）

技術(shù)教育在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)師范專業(yè)中的應(yīng)用研究

張 謙，周如旗，鄔依林，張渝榮

（廣東第二師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系，廣東 廣州 510303）

針對(duì)我國的技術(shù)教育剛剛起步，教學(xué)人才培養(yǎng)滯后的現(xiàn)狀，分析技術(shù)教育的知識(shí)體系和方法，提出技術(shù)教育的人才培養(yǎng)框架，闡述了技術(shù)教育方法在面向基礎(chǔ)教育的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)師范專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃中的應(yīng)用。

技術(shù)教育；人才培養(yǎng)；基礎(chǔ)教育；師范生

一、引言

多年來，中國的教育界一直以加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教育為核心，探索和實(shí)踐著教育改革的方向和途徑。全國基礎(chǔ)教育工作會(huì)議的召開，對(duì)全面推進(jìn)素質(zhì)教育提出了十分明確的要求，課程改革在推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)21世紀(jì)技能的重要作用已經(jīng)成為全國上下的共識(shí)[1]。2003年4月，教育部正式頒布了《普通高中技術(shù)課程（實(shí)驗(yàn)）標(biāo)準(zhǔn)》，并首次在“通用技術(shù)”科目中設(shè)立了“簡易機(jī)器人制作”模塊，它是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)平臺(tái)，將機(jī)械傳動(dòng)與單片機(jī)的應(yīng)用有機(jī)組合的一個(gè)選修課程模塊。該模塊為學(xué)生提供了運(yùn)用當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)思想方法進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作，以解決實(shí)際問題的機(jī)會(huì)[2]。與此同時(shí)，新的高中課程標(biāo)準(zhǔn)在“信息技術(shù)”科目中也設(shè)立了“人工智能初步”選修模塊，邁出了我國高中階段開展人工智能教育的第一步?，F(xiàn)在，智能機(jī)器人等技術(shù)教育內(nèi)容已經(jīng)逐步成為中小學(xué)技術(shù)課程和綜合實(shí)踐課程的良好載體，它的學(xué)習(xí)過程，重視課程內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，注重學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和情緒體驗(yàn)，體現(xiàn)了新課程改革的基本要求，受到學(xué)生的歡迎。另外，《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》也明確指出：“在普通高中設(shè)立技術(shù)學(xué)習(xí)領(lǐng)域，既是加強(qiáng)和改進(jìn)基礎(chǔ)教育中的技術(shù)教育，深人推進(jìn)以創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)為重點(diǎn)的素質(zhì)教育的需要，也是落實(shí)科教興國的戰(zhàn)略決策，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要?！庇纱丝梢姡夹g(shù)教育課程是高中新課程結(jié)構(gòu)中必不可少的組成部分[3]。

二、技術(shù)教育的現(xiàn)狀

1.國外技術(shù)教育的情況。技術(shù)教育的歷史同教育一樣源遠(yuǎn)流長，但“技術(shù)”作為一門科目，正式進(jìn)入普通教育領(lǐng)域，卻是比較晚進(jìn)的事?？疾飚?dāng)今世界技術(shù)教育的發(fā)展?fàn)顩r，美國無疑可以稱之為技術(shù)教育發(fā)展最快、也最成熟的國家之一。尤其是2000年《美國國家技術(shù)教育標(biāo)準(zhǔn)：技術(shù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容》（STL）的出版以及隨后一系列配套文獻(xiàn)的出臺(tái)，對(duì)世界各國普通技術(shù)教育體系的構(gòu)建產(chǎn)生了較大的影響[4]。俄羅斯基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中的技術(shù)課程經(jīng)歷了近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展和完善，歷經(jīng)多次變革始終是基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中不可動(dòng)搖的重要內(nèi)容。從1993年，在俄羅斯進(jìn)行的課程改革中，技術(shù)課程同樣以國家標(biāo)準(zhǔn)的形式被列為基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中不可變更的組成部分，并且在不斷地繼承與發(fā)展中形成了教務(wù)完備的1～11年級(jí)的中小學(xué)技術(shù)教育體系。日本中小學(xué)技術(shù)教育起步比較早，從1958年頒布中學(xué)校學(xué)習(xí)指導(dǎo)綱要技術(shù)——家政科至今已有50多年的歷史。日本技術(shù)教育在小學(xué)極端課程設(shè)置為生活與家庭，小學(xué)高年級(jí)和初中及高中設(shè)為技術(shù)——家政科，是日本中小學(xué)課程中的強(qiáng)制性學(xué)習(xí)科目之一。韓國技術(shù)教育經(jīng)歷了七次課程改革，從1969年開始正式形成了技術(shù)教育的課程后，在這七次改革的不斷探索發(fā)展中，從學(xué)科名、科目群、時(shí)間分配及內(nèi)容和男女學(xué)生習(xí)修的環(huán)節(jié)上都有不同的變化，到第七次教育課程改革，技術(shù)成為全民的共同課程之一[5]。

另外，2010年第72屆國際技術(shù)教育年會(huì)（ITEA）在美國北卡羅來納州夏洛特市舉行。本次大會(huì)的主題為“綠色技術(shù)——21世紀(jì)公民的STEM（科學(xué)、技術(shù)、教育和數(shù)學(xué)）解決方案”，吸引了世界眾多國家技術(shù)教育領(lǐng)域的相關(guān)工作者參加。當(dāng)前，美國基礎(chǔ)技術(shù)教育仍在持續(xù)的改進(jìn)，尤其是隨著美國注重改善學(xué)生的數(shù)理能力，技術(shù)課程在普通教育體系中被弱化的趨勢(shì)下，一些技術(shù)教育的有識(shí)之士，正嘗試將技術(shù)教育與工程教育進(jìn)行整合，而國際技術(shù)教育協(xié)會(huì)也于2010年3月更名為國際技術(shù)與工程教育協(xié)會(huì)（The International Technology and Engineering Educators Association，ITEEA），旨在STEM（Science，Technology，Engineering，Math）的教育戰(zhàn)略下，開發(fā)K-12技術(shù)——工程教育（T&E）課程，以更好地促進(jìn)STEM素養(yǎng)（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)素養(yǎng)），一場更為全面、深刻的教育變革，正在醞釀之中[6]。

2.技術(shù)教育在我國基礎(chǔ)教育中的現(xiàn)狀。技術(shù)教育與學(xué)科教育相結(jié)合，可以幫助科學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)等學(xué)科的教學(xué)，同時(shí)開展各種展示和競賽活動(dòng)是普及技術(shù)教育的一個(gè)重要途徑?，F(xiàn)在，我國的技術(shù)教育剛剛起步，人才培養(yǎng)的滯后性需要教育工作者要有超前意識(shí)。為此，教育部引入了以樂高技術(shù)教育為主的解決方案。樂高公司長期以來與世界各國教育界密切合作，不斷探究和開發(fā)出最先進(jìn)的教育方案，并在25年的教學(xué)實(shí)踐中獲得成功應(yīng)用，受到世界各國教育界的廣泛接受和推崇。樂高教育從2000年進(jìn)入中國，已有江、浙、滬、寧夏等省市的學(xué)校嘗試引入樂高“做中學(xué)”的技術(shù)教育來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，并取得了一定的效果。根據(jù)教育部、樂高集團(tuán)及樂高基金會(huì)簽署的《中華人民共和國教育部與樂高集團(tuán)及樂高基金會(huì)關(guān)于“技術(shù)教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃”合作備忘錄》，為加強(qiáng)中小學(xué)技術(shù)教育教師培訓(xùn)，2010年7月教育部在南京舉辦了“2010年樂高—教育部高中通用技術(shù)骨干教師培訓(xùn)”，旨在為中國培養(yǎng)首批使用樂高教育器材的通用技術(shù)骨干教師，同時(shí)全而推廣樂高技術(shù)教育[7]。同時(shí)2012年8月啟動(dòng)了教育部—樂高“技術(shù)教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃”二期計(jì)劃，以實(shí)施“區(qū)域性技術(shù)教育教師培訓(xùn)基地建設(shè)項(xiàng)目”，該項(xiàng)目計(jì)劃2011—2013年，通過樂高集團(tuán)對(duì)高等院?；蚪處熍嘤?xùn)機(jī)構(gòu)捐助技術(shù)教育設(shè)備，在全國建設(shè)50所左右區(qū)域性技術(shù)教育教師培訓(xùn)基地。每個(gè)基地援助設(shè)備價(jià)值20萬元。通過基地建設(shè)，推動(dòng)中小學(xué)技術(shù)教育的開展，提高中小學(xué)技術(shù)教育水平。

3.技術(shù)教育所面臨的問題。由于社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，使得知識(shí)更新?lián)Q代的周期大大縮短，對(duì)人才的培養(yǎng)也提出了更高的要求。在這一時(shí)代背景下，許多教育領(lǐng)域的專家學(xué)者呼吁在基礎(chǔ)教育中運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)模式培養(yǎng)新時(shí)代的接班人，現(xiàn)代教學(xué)模式推廣的關(guān)鍵就在于掌握了這些現(xiàn)代教學(xué)模式的中小學(xué)教師的教學(xué)實(shí)施。因而，近年來國內(nèi)外高校和學(xué)術(shù)團(tuán)體都在積極探索面向基礎(chǔ)教育的綜合教育人才培養(yǎng)模式改革，但由于受本專業(yè)理論體系的影響，制訂的教學(xué)計(jì)劃仍然不能脫離原課程體系的框架，既要兼顧學(xué)生具有較完整的理論基礎(chǔ)，又要強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生較好的應(yīng)用能力，一些理論深、難度大的課程在教學(xué)計(jì)劃中仍占有較大的比重，而另一些教授教新教學(xué)理念的課程難以全面進(jìn)入教學(xué)計(jì)劃。

實(shí)踐表明，在基礎(chǔ)教育中實(shí)施技術(shù)教育將得到愈來愈多的重視，然而目前的基礎(chǔ)教育方法與技術(shù)教育理論的結(jié)合在我國尚處于探索發(fā)展階段，因而如何在面向基礎(chǔ)教育的師范專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃中推廣技術(shù)教育，以至于促進(jìn)技術(shù)在基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用和發(fā)展，是值得研究的問題。

三、人才培養(yǎng)體系

1.人才的總體框架。技術(shù)教育的人才培養(yǎng)框架的研究是以技術(shù)教育教學(xué)規(guī)律為核心，研究如何結(jié)合實(shí)際情況，在面向基礎(chǔ)教育的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)師范生職業(yè)教育培養(yǎng)過程中，通過技術(shù)教育活動(dòng)的應(yīng)用和實(shí)施，探索面向基礎(chǔ)教育的師范生職業(yè)教育課程教學(xué)計(jì)劃構(gòu)建與設(shè)計(jì)，以及基于技術(shù)教育方法建立可控的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系和相關(guān)的人才培養(yǎng)計(jì)劃，并以此為指導(dǎo)，探討技術(shù)教育理念本身的教育規(guī)律和在基礎(chǔ)教育中實(shí)施教學(xué)的本質(zhì)性問題，在不同人才培養(yǎng)層次上，實(shí)現(xiàn)與基礎(chǔ)教育結(jié)合的課程教學(xué)方案設(shè)計(jì)。人才培養(yǎng)的總體框架如圖1所示。

圖1 人才培養(yǎng)總體框架

在面向基礎(chǔ)教育的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)師范類專業(yè)中進(jìn)行技術(shù)教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)，在這一過程中政府的推動(dòng)與企業(yè)的支持是動(dòng)力，教育專家的引領(lǐng)和優(yōu)秀教師的培養(yǎng)是關(guān)鍵。因此，為了推動(dòng)技術(shù)教育在中小學(xué)幼等基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的教學(xué)中持續(xù)、穩(wěn)定、更好地發(fā)展下去，就需要在相關(guān)政策的支持和引導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)高等教育與基礎(chǔ)教育相結(jié)合、技術(shù)教育與創(chuàng)新人才培養(yǎng)相結(jié)合。同時(shí)，在面向基礎(chǔ)教育的師范類學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃中，也要以技術(shù)教育為核心，在研究基礎(chǔ)教育教學(xué)過程中，注重技術(shù)教育活動(dòng)的應(yīng)用和實(shí)施，以及相關(guān)的技術(shù)教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃，并以此為指導(dǎo)，探索面向基礎(chǔ)教育的師范生技術(shù)教育課程教學(xué)計(jì)劃構(gòu)建與設(shè)計(jì)。由圖1所示，需要完成如下內(nèi)容。①建立面向基礎(chǔ)教育的師范生技術(shù)教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。技術(shù)教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案應(yīng)與基礎(chǔ)教育相關(guān)教學(xué)方法對(duì)學(xué)生的知識(shí)、技能和素質(zhì)的要求相關(guān)聯(lián)，包括學(xué)生的專業(yè)知識(shí)體系、個(gè)體素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及課程教學(xué)方案的構(gòu)建能力，并以此為培養(yǎng)目標(biāo)。因此，構(gòu)建多樣化的培養(yǎng)方案顯得尤為重要，培養(yǎng)方案按照基礎(chǔ)教育的教學(xué)過程來設(shè)置課程之間的關(guān)聯(lián)性，避免重復(fù)課程。②實(shí)施基于技術(shù)教育的課堂教學(xué)形式改革。技術(shù)教育強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，以教師為輔，在教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生分析解決問題的能力，依靠學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性來提高學(xué)習(xí)效率，良好的教學(xué)方法是技術(shù)教育教學(xué)成功的關(guān)鍵，這主要包括：教育基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、師資隊(duì)伍的建設(shè)、文化氛圍的營造等。③建立多樣化的教學(xué)過程培養(yǎng)評(píng)價(jià)體系。在教學(xué)過程中，技術(shù)教育教學(xué)所追求的不是學(xué)習(xí)成果的唯一正確性，而是要求對(duì)學(xué)生個(gè)體在技術(shù)教育活動(dòng)中獲得的成效進(jìn)行評(píng)估、驗(yàn)收。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是由任課教師來考評(píng)學(xué)生，重在知識(shí)的獲得，而技術(shù)教育的評(píng)價(jià)方法則重在能力培養(yǎng)，能力本位的教學(xué)觀貫穿課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)踐的全過程。因此，必須確保能力評(píng)價(jià)過程的合理性和有效性，采用不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)評(píng)學(xué)生不同階段的能力。④教學(xué)資源的建立和師資培養(yǎng)方案的制定。教學(xué)資源的建立要以教學(xué)過程的完整性實(shí)施為目標(biāo)，靈活多樣地組織教學(xué)材料和資源，一方面要加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)施建設(shè)，達(dá)到教學(xué)資源共享；另一方面與基礎(chǔ)教育接軌，能夠模擬基礎(chǔ)教育的實(shí)際，開辟應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，使得學(xué)生各方面的能力都得到訓(xùn)練。同時(shí)依托基礎(chǔ)教育師范生實(shí)踐基地等合作等形式，以跟蹤掌握最新教學(xué)動(dòng)態(tài)和提升教學(xué)技能和經(jīng)驗(yàn)積累為中心，設(shè)計(jì)長期有效的師資培訓(xùn)體系。

2.研究的開展。我校作為普通高等全日制本科師范院校，教師教育學(xué)科專業(yè)特色明顯。我校開設(shè)的專業(yè)基本涵蓋了中小學(xué)開設(shè)的科目，辦學(xué)定位為面向基礎(chǔ)教育，培養(yǎng)教師人才，擁有一批熟悉基礎(chǔ)教育、素質(zhì)較高的教師隊(duì)伍，在師范生培養(yǎng)和中小學(xué)教師及校長培訓(xùn)等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，本文的研究內(nèi)容的開展，就是以我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)師范類專業(yè)學(xué)生為試點(diǎn)對(duì)象，研究人才培養(yǎng)體系、課程體系、教學(xué)方法和手段、學(xué)生實(shí)踐與實(shí)訓(xùn)、教師培訓(xùn)等方面的內(nèi)容，包括：①制訂科學(xué)的技術(shù)教育培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案按照技術(shù)教育理論的實(shí)施來設(shè)置課程之間的關(guān)聯(lián)性，整個(gè)培養(yǎng)方案要體現(xiàn)基礎(chǔ)教育教學(xué)的特點(diǎn)以及可操作性特征。②建立教學(xué)資源平臺(tái)。以技術(shù)教育的完整性實(shí)施為目標(biāo)，建立教學(xué)資源平臺(tái)，采取靈活多樣教學(xué)形式，教師在組織教學(xué)內(nèi)容時(shí)，也是以技術(shù)教育內(nèi)容為目標(biāo)進(jìn)行。③制訂實(shí)踐教學(xué)方案。充分利用依托和加強(qiáng)基礎(chǔ)教育校際合作，建立健全實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。以面向基礎(chǔ)教育為導(dǎo)向和中心任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的教育教學(xué)能力。④制定完善的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)體系以評(píng)價(jià)學(xué)生應(yīng)用技能為中心，以教學(xué)模塊的完成過程及效果為主要手段，過程評(píng)價(jià)與效果評(píng)價(jià)相結(jié)合，建立可控的過程評(píng)價(jià)與激勵(lì)體系。⑤制訂先進(jìn)的師資培訓(xùn)方案。充分利用校際合作的平臺(tái)，深入著名基礎(chǔ)教育學(xué)校，了解最新基礎(chǔ)教育動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)掌握先進(jìn)教學(xué)理念的優(yōu)秀教師隊(duì)伍。

3.研究的效果。通過在基礎(chǔ)教育計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)師范生教育課程體系中引入技術(shù)教育內(nèi)容，探討結(jié)合技術(shù)教育教學(xué)理念進(jìn)行面向基礎(chǔ)教育師范類教學(xué)改革的探索與實(shí)踐，建立符合21世紀(jì)基礎(chǔ)教育關(guān)于發(fā)展學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的理念，方法科學(xué)，可操作性強(qiáng)。在實(shí)施過程中，以點(diǎn)帶面，從自身實(shí)際出發(fā)，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，吸取眾長，揚(yáng)長避短，符合教育規(guī)律，同時(shí)課程設(shè)置充分體現(xiàn)了技術(shù)教育的特征，能體現(xiàn)差異性、層次性培養(yǎng)的方法，注重技能訓(xùn)練，并以知識(shí)結(jié)構(gòu)為組織形式，建立起立體式的圍繞主題的教學(xué)資源，注重過程評(píng)價(jià)與效果評(píng)價(jià)相結(jié)合，達(dá)到靈活多樣的評(píng)價(jià)方式。

四、結(jié)束語

本文探討了在面向基礎(chǔ)教育的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)師范生課程培養(yǎng)計(jì)劃中，引入技術(shù)教學(xué)的教學(xué)方法，并構(gòu)建相應(yīng)的培養(yǎng)方案，分析了技術(shù)教育方法在基礎(chǔ)教育中實(shí)施技術(shù)教育的本質(zhì)性問題，提出應(yīng)結(jié)合本校實(shí)際情況，在面向基礎(chǔ)教育的師范生培養(yǎng)過程中，基于技術(shù)教育模式建立可控的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，并在不同人才培養(yǎng)層次上，實(shí)現(xiàn)與基礎(chǔ)教育結(jié)合的課程教學(xué)方案設(shè)計(jì)以及研究在技術(shù)教育模式下的課堂形式改革方案。對(duì)這種新型教學(xué)模式的探索，將有效地推動(dòng)和深化高等院校創(chuàng)新實(shí)踐教育的發(fā)展，進(jìn)而為基礎(chǔ)教育培養(yǎng)和輸送更多的人才。

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G642.0

A

1674-9324（2014）20-0165-03

本文系廣東省教育科研“十二五”規(guī)劃2012年度研究項(xiàng)目[2012JK025]和廣東第二師范學(xué)院2012年教學(xué)研究與改革重點(diǎn)項(xiàng)目[2012zdzz04]部分研究成果。

張謙（1979-），男，廣西恭城人，碩士，廣東第二師范學(xué)院講師，研究方向：信息技術(shù)教育、機(jī)器視覺、智能控制方向。