基于認知過程的機類基礎課組合式學習

管巧娟

(深圳職業(yè)技術學院機電工程學院，廣東 深圳 518055)

基于認知過程的機類基礎課組合式學習

管巧娟

(深圳職業(yè)技術學院機電工程學院，廣東 深圳 518055)

高職院校機類技術基礎課擔負著從基礎課過渡到專業(yè)課的承上啟下重任。高職教育必須為學生可持續(xù)發(fā)展打好基礎。應用建構主義理論，分析此類課程特性、課程知識建構特征，指出“技能”的含義不是“動作”，盡管技術基礎課不主授專業(yè)技能，但課程知識都支撐專業(yè)技能的底座。闡述了推進組合式學習的理念、特征和策略。

高職教育；組合式學習；建構主義；推進

高職院校里的工科技術基礎課一般分為機類和電類，它擔負著由基礎課到專業(yè)課過渡的承上啟下的重任，具有較深的理論性和較強的實踐性。正是這種雙重性，使得從業(yè)人員在課程教改中，一直在研討探索和尋求標桿。在必須培養(yǎng)“應用型人才可持續(xù)發(fā)展能力”、培養(yǎng)“高素質(zhì)技術技能型人才”的教育背景感召下[1]，課題組經(jīng)過近幾年的實踐與研究，以建構主義理論作指導，以何克抗[2]“混合式學習”方法為契機，提出了基于時代特征的高職院校學生“組合式學習方法”，明確指出機類技術基礎課必須跟上當今高職教育的步伐，用符合高職應用型人才培養(yǎng)方向的建構主義理論，推進適合技術基礎課采用的“組合式學習”教學方法，以期發(fā)揮“技術基礎課”在高職教育進程中堅實“底座”的作用。

1 當前高職人才培養(yǎng)理念

2010年全國教育工作會議強調(diào)：要加快發(fā)展

先進制造業(yè)，培育一批具有精湛技藝和創(chuàng)新能力的高技能人才，為加強基礎產(chǎn)業(yè)、基礎設施建設培養(yǎng)一大批下得去、用得上、留得住的高技能人才。這是以中國社會當前發(fā)展的角度提出的宏觀要求。

《2010年中國大學生就業(yè)報告》顯示，我國高職院校畢業(yè)生的就業(yè)率較高，但其就業(yè)質(zhì)量卻較低，主要表現(xiàn)在崗位遷移能力差、適應性不強、離職率較高等方面。所謂高技能應用型人才必須具備經(jīng)驗技術和創(chuàng)新能力的素質(zhì)，體現(xiàn)出職業(yè)技能和敬業(yè)精神的整合[3]。應用型人才的可持續(xù)發(fā)展能力，強調(diào)地是要不斷提高個人綜合素質(zhì)。通常，高職院校都非常重視學生的專業(yè)技能培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中不自覺地把提升技能作為單一目標，往往輕視了學生的職業(yè)素養(yǎng)和人文精神的培養(yǎng)，最終影響到了學生再學習動力和可持續(xù)發(fā)展能力，導致其職業(yè)變遷能力和快速適應能力不強，個人職業(yè)生涯的可持續(xù)發(fā)展受到了制約。職業(yè)素養(yǎng)不僅依賴專業(yè)課及專業(yè)實踐課去夯實、去提升，人文精神也不是靠幾次思品課去培養(yǎng)，兩者必須應用“全方位滲透一條龍打造”式教學手段，即從基礎課到專業(yè)基礎課再到專業(yè)課，課課滲透職業(yè)素養(yǎng)與人文精神的教育，環(huán)環(huán)加強崗位變遷能力的培養(yǎng)。重新定位學生再學習動力和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)目標，是為了明確當前高職人才的培養(yǎng)理念，以適應現(xiàn)代工業(yè)化飛速發(fā)展的社會需要。

2 高職機類基礎課特性

機類基礎課包括：機械制圖、機械基礎、電工電子、單片機原理與應用、工程力學、工程材料、金屬工藝等。這類課程既不同以往的公共基礎課，又有別于后續(xù)的專業(yè)課，這些課擔負著由基礎課過渡到專業(yè)課的承上啟下的作用，其具有以下4個方面的特性。

(1) 系統(tǒng)性。專業(yè)基礎課的知識結構緊湊，系統(tǒng)性較強。因此對課程內(nèi)容不易作大地調(diào)整，唯恐錯亂了知識結構，學時少、內(nèi)容多也是任教老師時常抱怨的問題。

(2) 穩(wěn)定性?？茖W技術的飛速發(fā)展和新技術、新方法的不斷涌現(xiàn)要求專業(yè)教育必須與之相適應，因此專業(yè)基礎課也要適應新技術的變化，由于這些新技術大多還是基于原有的基本理論，其基本內(nèi)容變化不大，因此具有相對的穩(wěn)定性?；谶@種穩(wěn)定性，導致不被主管教學部門重視，這類課程一直處于被遺忘的角落。

(3) 枯燥性。太多的抽象概念和空洞名詞充斥在課堂上，師生同有糾結之感。比如金屬材料中的奧氏體概念，除了能在顯微鏡下看看奧氏體的“模樣”，其他有關奧氏體的概念都要憑借老師的講述傳遞給學生，很難用實驗或?qū)嵺`的方法替代講述。因此，這類課程很難引起學生的重視。

(4) 實踐性。按照傳統(tǒng)的教學觀念，專業(yè)基礎課一般都注重原理性問題的講授，但近十幾年來，人們越來越重視實踐知識的傳授。正是由于該類課程有著強烈的職業(yè)素質(zhì)和專業(yè)知識的聯(lián)系性，使得實踐教學的緊迫性體現(xiàn)的越來越突出。又由于實踐知識具有介于理論實驗和技能操作之間的特征性，導致實踐教學在內(nèi)容界定、實踐器材、教學策略、評價體系等都不完善。

3 機類基礎課知識的建構特征

上述提到機類基礎課的 4個特性，其折射出了此類課程知識的建構特征。只有掌握了課程特性，才能科學地梳理課程知識的建構特征，建構特征清晰了，教學手段才會不斷出新而非千課一面。

機類基礎課知識建構特征有以下5個方面：

(1) 認知性建構。特有的思維方法建構——以機械制圖課程為例：想象和聯(lián)想是工程圖學中形象思維的主要方法[4]，制圖中的思維方法是工科學生必須掌握而又難以掌握的一種知識結構?？臻g想象力不僅僅是學習制圖的核心支撐力，更是成為未來工程技術人才的首要必備工程素質(zhì)，是由一個普通人邁向工程職業(yè)者的重要轉折點。這種空間思維方法掌握不好，將會影響后續(xù)一切有關工科知識的學習，更談不上提升創(chuàng)新能力。這種思維方法的建構不需要什么前導知識，也不需要按傳統(tǒng)方式“先講投影知識，再講制圖基礎”的老套程序訓練，關鍵在于開啟人的認知能力。

(2) 全真情景建構。機類基礎課中有很多抽象的原理知識不易被學生接收，又不能隨意刪減，然而在真實的情景中講述就能輕松釋義。比如 “輪系的功用”中差動輪系的概念，語言描述是自由度為 2的行星輪系稱為差動輪系，其可以用作運動的合成以及分解。僅在黑板上用機構簡圖描述是很難理解的，但在全裸轎車修理場，看到全真情

景就能知其然以及知其所以然。

(3) 牽制性自學建構。有很多陳述性知識可采用自學建構，比如“鐵碳合金狀態(tài)圖”，它在工程材料領域中具有重要的理論指導性，提到金屬特性就會用到它，其不難理解但很枯燥，完全可以讓學生自學掌握。高職學生由于缺乏自學管理精神，因此教師要像放風箏一樣，拽住線頭牽制學生不自學和不會學的狀態(tài)。以制圖課 “齒輪畫法”為例，教師在“齒輪學習任務書”中，將有關齒輪的概念、加工、功能、畫法以及參數(shù)計算等問題都寫進任務書，學生不管采用什么學習方式，只要在規(guī)定時間內(nèi)上交任務書就算完成。對于完成的質(zhì)量問題，可采用多種形式“管控”，這種牽制性自學比老師主動講述的效果要好得多。

(4) 操作性建構。有些知識易于理解，學起來并不難，但總也記不住。比如機械制造基礎中的“熱處理”，對于什么溫度屬于預備熱處理工序？調(diào)質(zhì)處理的溫度在什么范圍等問題，若是填鴨式教學，只能使這類知識短暫記憶在頭腦中，若能親自操作熱處理工序，哪怕是模擬操作，也可持久地建構于大腦之中。

(5) 視覺性建構。機類基礎課中的內(nèi)容有很多與實踐知識相關，由于學時的限制，不可能用大量時間下工地或去現(xiàn)場深入學習，即使是參觀性的學習也不易實現(xiàn)。因此可以充分利用現(xiàn)代教育技術的手段，建構工程實踐知識。視覺性建構是通過不同途徑并以觀察為主而獲得的感性知識，可以通過網(wǎng)絡、微課、信息資源庫、動畫、視頻、錄像等多渠道建構。例如制圖課程中“螺紋的形成”，教師無論怎么講述都不如學生看一段螺紋加工的專題視頻。

4 建構主義下的組合式學習推進

建構主義理論的核心就是圖式，圖式是指個體的認知結構。因此圖式的形成和變化是認知結構發(fā)展的實質(zhì)。

4.1 建構主義的學習觀

學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己建構知識的過程。學生不是簡單被動地接收信息，而是主動地建構知識，這種建構是無法由他人替代的。學習者認知結構發(fā)生變化的兩種途徑或方式是：同化和順應。同化是認知結構的量變，而順應則是認知結構的質(zhì)變。學習不是簡單的信息積累，更重要的是在學習過程中通過新舊知識經(jīng)驗的沖突而引發(fā)認知結構的重組。學生在學習新知識時，如果新知識符合頭腦中原有的認知圖式，既可將其納入到原有的圖式之內(nèi)，如果新知識不符合頭腦中原有的認知圖式，學生就會修改原有的圖式，使之同新知識相符合，再將新知識納入順化后的認知圖式中，達到一個新的認知的平衡[5]。建構主義強調(diào)，學習者并不是空著腦袋進入學習情境中，而是基于以往的經(jīng)驗及認知能力，形成對問題的理解。教學不能無視學習者已具有的知識經(jīng)驗而進行簡單強硬的從外部對學習者實施知識的“填灌”。教師要成為學生建構知識的幫助者和引導者，要充分激發(fā)學生的學習興趣。

建構主義理論高度吻合了當下高職學生的人才發(fā)展方向和“組合式學習”教學模式，是教學實踐的支撐。充分剖析機類基礎課知識的建構特征，將會看清現(xiàn)階段教學存在的問題并尋找解決問題的辦法。

4.2 “組合式學習”方法的提出與討論

組合式學習是遵循于建構主義理論之上并經(jīng)過深入探索不斷實踐之后逐漸推進的一種教學方法。2001年前后，國外教育有關技術和企業(yè)培訓界開始試圖用“混合式學習”來輔助和改造傳統(tǒng)的網(wǎng)絡學習。隨著對網(wǎng)絡學習的反思和傳統(tǒng)課堂學習的回歸，國內(nèi)教育界高度認可這種學習方式和學習理念。混合式學習主張既要發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又要充分體現(xiàn)學生作為學習主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性，從而獲得更佳地教學效果。在不斷應用和研究混合式學習過程中，教育學者不斷賦予它新的涵義，文獻[6]認為：混合式學習不僅是指各種教學技術、教學類型和工作任務的混合，而且還包括使用各種教學方法的混合來產(chǎn)生最優(yōu)的教學結果，這種混合過程也可以與教育技術無關，如果從技術和媒體的角度出發(fā)，認為混合式學習是指組合不同的媒體來產(chǎn)生優(yōu)化的訓練，文獻[6]還認為：混合式學習的重點是在線學習和面對面學習的混合。課題組根據(jù)多年高職教學經(jīng)驗及技術基礎課的共有特性和建構特征，認為適合工科專業(yè)的混合式學習應包括 3種混合因子：①課堂學習；②現(xiàn)代信息技術學習；③感觸學習。感觸學習指通過動手操作或親眼目睹某一事件的完整過程所獲得的

感悟。由于有了感觸學習的加入，為區(qū)別傳統(tǒng)的“混合式”概念，上述3種混合學習方式定義為組合式學習。

4.3 推進組合式學習在技術基礎課中的應用高等職業(yè)教育一直在強調(diào)要為生產(chǎn)、服務、管理一線培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才。按教育學觀點，技能是通過練習獲得的能夠完成一定任務的動作系統(tǒng)，即掌握和運用專門技術的能力。然而，按傳統(tǒng)觀念，在技術基礎課的教學中，似乎沒有涉及技能教學，因為在技術基礎課中沒有“工種考試”，沒有技能方面的量化指標，沒有行業(yè)等級證書等衡量技能程度的要求。技能并不只含有“動作”，還包含有學科間的關聯(lián)性知識，包含有專業(yè)發(fā)展的變遷性知識，專業(yè)基礎課雖不主授專業(yè)技能，但每門課程知識都是支撐專業(yè)技能的堅實底座。在培養(yǎng)學生獲取知識能力和可持續(xù)發(fā)展能力的進程中，在重視專業(yè)課的同時，更應重視專業(yè)基礎課。通過近幾年“組合式學習”的應用探索，有以下經(jīng)驗感受：

(1) 推進組合式學習的必備條件。首先要長期不懈地樹立建構主義和松綁教育理念[7]，強調(diào)人在認知過程中的主觀能動性。盡管組合式學習是以課程為單元進行，但仍要善于關注周邊的學習背景，以適應學生多元化需求，促進學生多元化學習。以人為本，自發(fā)學習，反對壓迫束縛式學習，充分調(diào)動學生的學習積極性和主動性，培養(yǎng)學生的思維創(chuàng)新意識和實際應用能力，目的是為了保持、延續(xù)、發(fā)展組合式學習的良好勢態(tài)。其次，教育管理部門對專業(yè)課的投入熱情也應與對技術基礎課一樣，這兩類課程對培養(yǎng)綜合高素質(zhì)、高技能人才的作用是等值的，應給予足夠的支持。

(2) 組合式學習的前期準備工作。做好充分的前期準備工作是組合式學習成功的重要因素。其包含一個總體的課程教學目標和各知識單元的達成目標；將知識屬性分類并確定對應的學習方式和學習時數(shù)；明確現(xiàn)有教學條件與目標達成有哪些困難；具備哪些現(xiàn)代技術教育資源；要預測實施階段會出現(xiàn)哪些意外，如何變通，怎樣補救；對學生的學習能力、學習偏好以及學習習慣做到心中有數(shù)，有助于“對癥下藥”、“因材施教”。

(3) 科學制訂組合式學習評價。為了更合理科學地考核學生，建立了能體現(xiàn)學習態(tài)度、學習方法、學習能力、學習效果等多方面的多元化考核評價體系，見表1。

表1 組合式學習評價內(nèi)容

這種多維度、全過程、非主觀的成績評定方法，強調(diào)了學習的積累與構建過程，消除了學生恐懼理論、輕視實踐、學法單一、束縛自我、考前突擊、應付考試的弊病。

4.4 以機械制圖課程為例看組合式學習的推進

完整描述機械制圖組合式學習過程，將會占用較多篇幅，有些問題如目標擬定、設備研發(fā)、資源考察等務虛內(nèi)容在此從略，主要介紹學習方式。

在擬定了機械制圖課程總體目標、單元目標、學時分配等教學設計后，接下來就是制訂知識單元與學習方式的對應表，如表2所示。

表2 知識單元與學習方式對應表

圍繞表2還會延伸有關學時分配、學習目的、能力因子、注意事項等諸多相關對應的問題。

在推進過程中，有關保障組合式學習的有效性問題至關重要。多次的實踐表明，關鍵在于操作者的責任以及科學地組織教學，舉例說明表 2中“標準件和常用件”的實施體會。該內(nèi)容采取了完全自主學習，無論采用現(xiàn)代信息技術學習還是進圖書館，總之要完成教師布置的必做作業(yè)，通過試驗，執(zhí)行效果很好。但執(zhí)行過程中若完全“放縱”自主權，則極易失效。首先，高職學生的學習自控力不強，易用網(wǎng)上學習時間來玩游戲；第二，分散學習，缺少互動，不能及時解決疑問導致中途放棄學習；第三，無論是錄影資料還是動畫演示，總不如真實場景直觀，也不能實踐練習，找不到感覺。如何避免上述問題？這就需要教師的牽制，教師要適時分段檢查、解答、持續(xù)提問、隨堂考核、面對面點評等多種手段督促學生的自主學習。有數(shù)據(jù)證明，在組合式學習中，教師對在線學習者的指導具有統(tǒng)計上的重要意義，即采用了在教師指導下的網(wǎng)上學習方式比學生獨立學習效果要好[6]。

推進過程中，若要持久堅持組合式學習方法，還需不斷研發(fā)教學手段，為學生提供多元化自主學習空間，創(chuàng)造良好的多維的建構主義有效學習

環(huán)境[8]，使學生根據(jù)自身特點，挑選適應自己的學習方式。比如表2中“構形能力”知識單元，對應的感觸學習就是培養(yǎng)空間想象能力，這是我校自行研發(fā)的一種實踐學習方法，從多年的教學實踐經(jīng)驗而知，學生在二維中畫圖、認圖，很難進入空間想象，只有在三維空間中直接認識和感受三維實體，才是發(fā)展和提高空間想象力和創(chuàng)造力的最好辦法。支撐這一方法的訓練設備就是自行研發(fā)的泡沫切割機。同學們在構形訓練中，可以選擇畫立體圖、捏制橡皮泥、切割泡沫、計算機三維造型等多種方法，切割泡沫方法在分析立體結構方位、組合方式上有著獨特優(yōu)勢，同時鍛煉了動手能力，還了解了切割機上通用零件的應用知識，具有提升綜合素質(zhì)能力的訓練功能，實踐效果很好。

5 效果與結論

近幾年對組合式學習的教學模式進行了不同程度的探索，從某一課程到某一知識點都明顯體現(xiàn)出了教學改革的有效性，例如在2014-2015學年參加工程制圖基礎課程期末統(tǒng)考的班級 6個，在嚴格的教考分離以及流水閱卷規(guī)則下，實施了組合式學習方法的14自動化3班的卷面平均成績?yōu)?9.37，名列第一；14裝備3班在機械制圖課程統(tǒng)考中名列 9個參考班第二。兩個班學生在學習制圖課程中，分別對構形能力、軸測圖畫法、標準件畫法、齒輪畫法、建筑施工圖常用符號、識讀建筑施工圖等內(nèi)容進行了自主性學習，教師僅在課堂上作解答性講述。2014年6月，教研課題“以造型機為載體基于認知過程的制圖教學綜合改革”獲得廣東省教學成果二等獎。

組合式學習是由課堂學習、現(xiàn)代信息技術學習和感觸學習組合為一體的教學模式。這一模式中教師的行為體現(xiàn)為指導、答疑、審核、監(jiān)控，少許講課。學生的行為體現(xiàn)在看視頻、制作模型、完成任務書、線上瀏覽專業(yè)知識、圖書館查閱資料、完成作業(yè)、小組討論、聽答疑課。通過近幾年實踐探索以及成效分析，這是一種有效且應推廣的教改模式，它不僅為師生雙方提供了多維度自主性教與學的空間，也加強了教學之間的平等溝通，提高了學習欲望和好奇心，特別是高職院校學生，感受到了有效地學習動力。

培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才既是社會發(fā)展的需求，也是從事高職教育工作者的使命，只有忠于職守，擔負己任，不斷創(chuàng)新，高職教育的功能才能得到社會的認可和老百姓的稱贊。

[1] 董 剛, 楊理連. 高職教育高素質(zhì)技術技能型人才培養(yǎng)質(zhì)量研究[J]. 中國高教研究, 2012, (9): 91-94.

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The Combination Learning of Engineering Technical Basis Courses of Based on Constructivism Theory

Guan Qiaojuan
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen Guangdong 518055, China)

The higher vocational education needs to not only lay the foundation of sustainable development for students, but also cultivate the ability of sustainable development for those applied talents. Exploring a combined learning method of the basic technical courses in high vocational college by the theory of constructivism, the characteristics and the construction feature of these courses and state the idea, feature and strategy are introduced in the procedure of promoting combined learning.

higher vocational education; combination learning; constructivism; propel

TB 23

A

2095-302X(2015)04-0638-06

2015-01-19；定稿日期：2015-04-04

中國高等職業(yè)技術教育研究會2012-2013規(guī)劃課題基金資助項目(GZYGH12130410)

管巧娟(1959–)，女，湖北武漢人，教授，學士。主要研究方向為機械設計與職業(yè)教育研究。E-mail：guanqiaojuan@163.com