基于认知过程的机类基础课组合式学习

管巧娟

(深圳职业技术学院机电工程学院，广东 深圳 518055)

基于认知过程的机类基础课组合式学习

管巧娟

(深圳职业技术学院机电工程学院，广东 深圳 518055)

高职院校机类技术基础课担负着从基础课过渡到专业课的承上启下重任。高职教育必须为学生可持续发展打好基础。应用建构主义理论，分析此类课程特性、课程知识建构特征，指出“技能”的含义不是“动作”，尽管技术基础课不主授专业技能，但课程知识都支撑专业技能的底座。阐述了推进组合式学习的理念、特征和策略。

高职教育；组合式学习；建构主义；推进

高职院校里的工科技术基础课一般分为机类和电类，它担负着由基础课到专业课过渡的承上启下的重任，具有较深的理论性和较强的实践性。正是这种双重性，使得从业人员在课程教改中，一直在研讨探索和寻求标杆。在必须培养“应用型人才可持续发展能力”、培养“高素质技术技能型人才”的教育背景感召下[1]，课题组经过近几年的实践与研究，以建构主义理论作指导，以何克抗[2]“混合式学习”方法为契机，提出了基于时代特征的高职院校学生“组合式学习方法”，明确指出机类技术基础课必须跟上当今高职教育的步伐，用符合高职应用型人才培养方向的建构主义理论，推进适合技术基础课采用的“组合式学习”教学方法，以期发挥“技术基础课”在高职教育进程中坚实“底座”的作用。

1 当前高职人才培养理念

2010年全国教育工作会议强调：要加快发展

先进制造业，培育一批具有精湛技艺和创新能力的高技能人才，为加强基础产业、基础设施建设培养一大批下得去、用得上、留得住的高技能人才。这是以中国社会当前发展的角度提出的宏观要求。

《2010年中国大学生就业报告》显示，我国高职院校毕业生的就业率较高，但其就业质量却较低，主要表现在岗位迁移能力差、适应性不强、离职率较高等方面。所谓高技能应用型人才必须具备经验技术和创新能力的素质，体现出职业技能和敬业精神的整合[3]。应用型人才的可持续发展能力，强调地是要不断提高个人综合素质。通常，高职院校都非常重视学生的专业技能培养，在培养过程中不自觉地把提升技能作为单一目标，往往轻视了学生的职业素养和人文精神的培养，最终影响到了学生再学习动力和可持续发展能力，导致其职业变迁能力和快速适应能力不强，个人职业生涯的可持续发展受到了制约。职业素养不仅依赖专业课及专业实践课去夯实、去提升，人文精神也不是靠几次思品课去培养，两者必须应用“全方位渗透一条龙打造”式教学手段，即从基础课到专业基础课再到专业课，课课渗透职业素养与人文精神的教育，环环加强岗位变迁能力的培养。重新定位学生再学习动力和可持续发展能力的培养目标，是为了明确当前高职人才的培养理念，以适应现代工业化飞速发展的社会需要。

2 高职机类基础课特性

机类基础课包括：机械制图、机械基础、电工电子、单片机原理与应用、工程力学、工程材料、金属工艺等。这类课程既不同以往的公共基础课，又有别于后续的专业课，这些课担负着由基础课过渡到专业课的承上启下的作用，其具有以下4个方面的特性。

(1) 系统性。专业基础课的知识结构紧凑，系统性较强。因此对课程内容不易作大地调整，唯恐错乱了知识结构，学时少、内容多也是任教老师时常抱怨的问题。

(2) 稳定性。科学技术的飞速发展和新技术、新方法的不断涌现要求专业教育必须与之相适应，因此专业基础课也要适应新技术的变化，由于这些新技术大多还是基于原有的基本理论，其基本内容变化不大，因此具有相对的稳定性。基于这种稳定性，导致不被主管教学部门重视，这类课程一直处于被遗忘的角落。

(3) 枯燥性。太多的抽象概念和空洞名词充斥在课堂上，师生同有纠结之感。比如金属材料中的奥氏体概念，除了能在显微镜下看看奥氏体的“模样”，其他有关奥氏体的概念都要凭借老师的讲述传递给学生，很难用实验或实践的方法替代讲述。因此，这类课程很难引起学生的重视。

(4) 实践性。按照传统的教学观念，专业基础课一般都注重原理性问题的讲授，但近十几年来，人们越来越重视实践知识的传授。正是由于该类课程有着强烈的职业素质和专业知识的联系性，使得实践教学的紧迫性体现的越来越突出。又由于实践知识具有介于理论实验和技能操作之间的特征性，导致实践教学在内容界定、实践器材、教学策略、评价体系等都不完善。

3 机类基础课知识的建构特征

上述提到机类基础课的 4个特性，其折射出了此类课程知识的建构特征。只有掌握了课程特性，才能科学地梳理课程知识的建构特征，建构特征清晰了，教学手段才会不断出新而非千课一面。

机类基础课知识建构特征有以下5个方面：

(1) 认知性建构。特有的思维方法建构——以机械制图课程为例：想象和联想是工程图学中形象思维的主要方法[4]，制图中的思维方法是工科学生必须掌握而又难以掌握的一种知识结构。空间想象力不仅仅是学习制图的核心支撑力，更是成为未来工程技术人才的首要必备工程素质，是由一个普通人迈向工程职业者的重要转折点。这种空间思维方法掌握不好，将会影响后续一切有关工科知识的学习，更谈不上提升创新能力。这种思维方法的建构不需要什么前导知识，也不需要按传统方式“先讲投影知识，再讲制图基础”的老套程序训练，关键在于开启人的认知能力。

(2) 全真情景建构。机类基础课中有很多抽象的原理知识不易被学生接收，又不能随意删减，然而在真实的情景中讲述就能轻松释义。比如 “轮系的功用”中差动轮系的概念，语言描述是自由度为 2的行星轮系称为差动轮系，其可以用作运动的合成以及分解。仅在黑板上用机构简图描述是很难理解的，但在全裸轿车修理场，看到全真情

景就能知其然以及知其所以然。

(3) 牵制性自学建构。有很多陈述性知识可采用自学建构，比如“铁碳合金状态图”，它在工程材料领域中具有重要的理论指导性，提到金属特性就会用到它，其不难理解但很枯燥，完全可以让学生自学掌握。高职学生由于缺乏自学管理精神，因此教师要像放风筝一样，拽住线头牵制学生不自学和不会学的状态。以制图课 “齿轮画法”为例，教师在“齿轮学习任务书”中，将有关齿轮的概念、加工、功能、画法以及参数计算等问题都写进任务书，学生不管采用什么学习方式，只要在规定时间内上交任务书就算完成。对于完成的质量问题，可采用多种形式“管控”，这种牵制性自学比老师主动讲述的效果要好得多。

(4) 操作性建构。有些知识易于理解，学起来并不难，但总也记不住。比如机械制造基础中的“热处理”，对于什么温度属于预备热处理工序？调质处理的温度在什么范围等问题，若是填鸭式教学，只能使这类知识短暂记忆在头脑中，若能亲自操作热处理工序，哪怕是模拟操作，也可持久地建构于大脑之中。

(5) 视觉性建构。机类基础课中的内容有很多与实践知识相关，由于学时的限制，不可能用大量时间下工地或去现场深入学习，即使是参观性的学习也不易实现。因此可以充分利用现代教育技术的手段，建构工程实践知识。视觉性建构是通过不同途径并以观察为主而获得的感性知识，可以通过网络、微课、信息资源库、动画、视频、录像等多渠道建构。例如制图课程中“螺纹的形成”，教师无论怎么讲述都不如学生看一段螺纹加工的专题视频。

4 建构主义下的组合式学习推进

建构主义理论的核心就是图式，图式是指个体的认知结构。因此图式的形成和变化是认知结构发展的实质。

4.1 建构主义的学习观

学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识，这种建构是无法由他人替代的。学习者认知结构发生变化的两种途径或方式是：同化和顺应。同化是认知结构的量变，而顺应则是认知结构的质变。学习不是简单的信息积累，更重要的是在学习过程中通过新旧知识经验的冲突而引发认知结构的重组。学生在学习新知识时，如果新知识符合头脑中原有的认知图式，既可将其纳入到原有的图式之内，如果新知识不符合头脑中原有的认知图式，学生就会修改原有的图式，使之同新知识相符合，再将新知识纳入顺化后的认知图式中，达到一个新的认知的平衡[5]。建构主义强调，学习者并不是空着脑袋进入学习情境中，而是基于以往的经验及认知能力，形成对问题的理解。教学不能无视学习者已具有的知识经验而进行简单强硬的从外部对学习者实施知识的“填灌”。教师要成为学生建构知识的帮助者和引导者，要充分激发学生的学习兴趣。

建构主义理论高度吻合了当下高职学生的人才发展方向和“组合式学习”教学模式，是教学实践的支撑。充分剖析机类基础课知识的建构特征，将会看清现阶段教学存在的问题并寻找解决问题的办法。

4.2 “组合式学习”方法的提出与讨论

组合式学习是遵循于建构主义理论之上并经过深入探索不断实践之后逐渐推进的一种教学方法。2001年前后，国外教育有关技术和企业培训界开始试图用“混合式学习”来辅助和改造传统的网络学习。随着对网络学习的反思和传统课堂学习的回归，国内教育界高度认可这种学习方式和学习理念。混合式学习主张既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性，从而获得更佳地教学效果。在不断应用和研究混合式学习过程中，教育学者不断赋予它新的涵义，文献[6]认为：混合式学习不仅是指各种教学技术、教学类型和工作任务的混合，而且还包括使用各种教学方法的混合来产生最优的教学结果，这种混合过程也可以与教育技术无关，如果从技术和媒体的角度出发，认为混合式学习是指组合不同的媒体来产生优化的训练，文献[6]还认为：混合式学习的重点是在线学习和面对面学习的混合。课题组根据多年高职教学经验及技术基础课的共有特性和建构特征，认为适合工科专业的混合式学习应包括 3种混合因子：①课堂学习；②现代信息技术学习；③感触学习。感触学习指通过动手操作或亲眼目睹某一事件的完整过程所获得的

感悟。由于有了感触学习的加入，为区别传统的“混合式”概念，上述3种混合学习方式定义为组合式学习。

4.3 推进组合式学习在技术基础课中的应用高等职业教育一直在强调要为生产、服务、管理一线培养高素质技能型人才。按教育学观点，技能是通过练习获得的能够完成一定任务的动作系统，即掌握和运用专门技术的能力。然而，按传统观念，在技术基础课的教学中，似乎没有涉及技能教学，因为在技术基础课中没有“工种考试”，没有技能方面的量化指标，没有行业等级证书等衡量技能程度的要求。技能并不只含有“动作”，还包含有学科间的关联性知识，包含有专业发展的变迁性知识，专业基础课虽不主授专业技能，但每门课程知识都是支撑专业技能的坚实底座。在培养学生获取知识能力和可持续发展能力的进程中，在重视专业课的同时，更应重视专业基础课。通过近几年“组合式学习”的应用探索，有以下经验感受：

(1) 推进组合式学习的必备条件。首先要长期不懈地树立建构主义和松绑教育理念[7]，强调人在认知过程中的主观能动性。尽管组合式学习是以课程为单元进行，但仍要善于关注周边的学习背景，以适应学生多元化需求，促进学生多元化学习。以人为本，自发学习，反对压迫束缚式学习，充分调动学生的学习积极性和主动性，培养学生的思维创新意识和实际应用能力，目的是为了保持、延续、发展组合式学习的良好势态。其次，教育管理部门对专业课的投入热情也应与对技术基础课一样，这两类课程对培养综合高素质、高技能人才的作用是等值的，应给予足够的支持。

(2) 组合式学习的前期准备工作。做好充分的前期准备工作是组合式学习成功的重要因素。其包含一个总体的课程教学目标和各知识单元的达成目标；将知识属性分类并确定对应的学习方式和学习时数；明确现有教学条件与目标达成有哪些困难；具备哪些现代技术教育资源；要预测实施阶段会出现哪些意外，如何变通，怎样补救；对学生的学习能力、学习偏好以及学习习惯做到心中有数，有助于“对症下药”、“因材施教”。

(3) 科学制订组合式学习评价。为了更合理科学地考核学生，建立了能体现学习态度、学习方法、学习能力、学习效果等多方面的多元化考核评价体系，见表1。

表1 组合式学习评价内容

这种多维度、全过程、非主观的成绩评定方法，强调了学习的积累与构建过程，消除了学生恐惧理论、轻视实践、学法单一、束缚自我、考前突击、应付考试的弊病。

4.4 以机械制图课程为例看组合式学习的推进

完整描述机械制图组合式学习过程，将会占用较多篇幅，有些问题如目标拟定、设备研发、资源考察等务虚内容在此从略，主要介绍学习方式。

在拟定了机械制图课程总体目标、单元目标、学时分配等教学设计后，接下来就是制订知识单元与学习方式的对应表，如表2所示。

表2 知识单元与学习方式对应表

围绕表2还会延伸有关学时分配、学习目的、能力因子、注意事项等诸多相关对应的问题。

在推进过程中，有关保障组合式学习的有效性问题至关重要。多次的实践表明，关键在于操作者的责任以及科学地组织教学，举例说明表 2中“标准件和常用件”的实施体会。该内容采取了完全自主学习，无论采用现代信息技术学习还是进图书馆，总之要完成教师布置的必做作业，通过试验，执行效果很好。但执行过程中若完全“放纵”自主权，则极易失效。首先，高职学生的学习自控力不强，易用网上学习时间来玩游戏；第二，分散学习，缺少互动，不能及时解决疑问导致中途放弃学习；第三，无论是录影资料还是动画演示，总不如真实场景直观，也不能实践练习，找不到感觉。如何避免上述问题？这就需要教师的牵制，教师要适时分段检查、解答、持续提问、随堂考核、面对面点评等多种手段督促学生的自主学习。有数据证明，在组合式学习中，教师对在线学习者的指导具有统计上的重要意义，即采用了在教师指导下的网上学习方式比学生独立学习效果要好[6]。

推进过程中，若要持久坚持组合式学习方法，还需不断研发教学手段，为学生提供多元化自主学习空间，创造良好的多维的建构主义有效学习

环境[8]，使学生根据自身特点，挑选适应自己的学习方式。比如表2中“构形能力”知识单元，对应的感触学习就是培养空间想象能力，这是我校自行研发的一种实践学习方法，从多年的教学实践经验而知，学生在二维中画图、认图，很难进入空间想象，只有在三维空间中直接认识和感受三维实体，才是发展和提高空间想象力和创造力的最好办法。支撑这一方法的训练设备就是自行研发的泡沫切割机。同学们在构形训练中，可以选择画立体图、捏制橡皮泥、切割泡沫、计算机三维造型等多种方法，切割泡沫方法在分析立体结构方位、组合方式上有着独特优势，同时锻炼了动手能力，还了解了切割机上通用零件的应用知识，具有提升综合素质能力的训练功能，实践效果很好。

5 效果与结论

近几年对组合式学习的教学模式进行了不同程度的探索，从某一课程到某一知识点都明显体现出了教学改革的有效性，例如在2014-2015学年参加工程制图基础课程期末统考的班级 6个，在严格的教考分离以及流水阅卷规则下，实施了组合式学习方法的14自动化3班的卷面平均成绩为79.37，名列第一；14装备3班在机械制图课程统考中名列 9个参考班第二。两个班学生在学习制图课程中，分别对构形能力、轴测图画法、标准件画法、齿轮画法、建筑施工图常用符号、识读建筑施工图等内容进行了自主性学习，教师仅在课堂上作解答性讲述。2014年6月，教研课题“以造型机为载体基于认知过程的制图教学综合改革”获得广东省教学成果二等奖。

组合式学习是由课堂学习、现代信息技术学习和感触学习组合为一体的教学模式。这一模式中教师的行为体现为指导、答疑、审核、监控，少许讲课。学生的行为体现在看视频、制作模型、完成任务书、线上浏览专业知识、图书馆查阅资料、完成作业、小组讨论、听答疑课。通过近几年实践探索以及成效分析，这是一种有效且应推广的教改模式，它不仅为师生双方提供了多维度自主性教与学的空间，也加强了教学之间的平等沟通，提高了学习欲望和好奇心，特别是高职院校学生，感受到了有效地学习动力。

培养高素质技能人才既是社会发展的需求，也是从事高职教育工作者的使命，只有忠于职守，担负己任，不断创新，高职教育的功能才能得到社会的认可和老百姓的称赞。

[1] 董 刚, 杨理连. 高职教育高素质技术技能型人才培养质量研究[J]. 中国高教研究, 2012, (9): 91-94.

[2] 何克抗. 从Blending Learning看教育技术理论的新发展[J]. 国家教育行政学院学报, 2005, (9): 37-48, 79.

[3] 刘洪一, 刘兰平, 徐平利. 应用型人才的可持续发展能力及其培养[J]. 高等工程教育研究, 2012, (2): 136-140.

[4] 毛 昕, 黄 英, 那履弘, 等. 工程图学思维浅析[J].图学学报, 2010, 31(2): 153-159.

[5] 谢逢春. 建构主义与功课基础理论课教学研究[J]. 高等工程教育研究, 2010, (4): 151-155.

[6] 罗晓岗. 影响高校混合式学习有效性的关键因素分析[J]. 浙江教育学院学报, 2011, (1): 24-30.

[7] 张 瑞, 姚凌江, 吴向文. 运用混合式立体化教学模式培养应用型创新人才[J]. 现代教育技术, 2010, (1): 77-81.

[8] 王永峰, 何克抗. 建构主义学习环境的国际前言研究述评[J]. 中国电化教育, 2010, (3): 8-15.

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

中国高等职业技术教育研究会2012-2013规划课题基金资助项目(GZYGH12130410)

管巧娟(1959–)，女，湖北武汉人，教授，学士。主要研究方向为机械设计与职业教育研究。E-mail：guanqiaojuan@163.com