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支撑工业4.0的职业教育课程建设

发布者:
薛焱
  发布时间:
2020-02-16

赵志群 千秋视野 2019-04-12

 

 要:

职业教育课程模式与工业生产模式有密切的联系, 也存在着从“课程1.0”到“课程4.0”的发展过程, 即从理论与实践并行课程 (课程1.0) 、理论服务于实践课程 (课程2.0) 、理论实践一体化课程 (课程3.0) 到与工业4.0相对应的课程形式。在课程4.0中, “基于工作的学习” (Work-Based Learning, WBL) 变得与课堂学习同等重要, 工学结合、产教融合的岗位学习成为基本表现形式。课程4.0的教学特点决定了它对信息化教学有一定要求。

 

职业教育是一种特殊的教育类型。与其他教育类型相比, 职业教育的课程与经济、技术、社会发展的联系更为紧密而直接。20世纪后期以来, 国际职业教育课程呈现了一些共同的发展趋势, 如将职业能力作为重要的培养目标, 关注学习者的生涯发展而不仅仅是当前岗位工作的需求, 产学融合、校企合作成为共识。


回顾历史我们发现, 职业教育课程与工业生产模式的发展有着密切的联系, 暗合“工业1.0”到“工业4.0”的演变历程, 职业教育课程也存在着“课程1.0”到“课程4.0”的发展规律。厘清并认识这一规律, 对职业教育更好地适应产业转型升级、培养高质量的技术技能人才具有重要的意义。

“课程1.0”到“课程3.0”:与生产组织模式对应发展的课程模式

 

1.

“工业1.0”与“课程1.0”

 

我国职业学校的诞生是工业化进程的直接结果。在“工业1.0”时代, 机械化生产取代了手工业生产, 并由此产生了正规的职业教育和培训机构, 以及与此相对应的课程模式。


职业教育“课程1.0”的特点是理论与实践并行, 围绕专业建立理论教学和实践教学两个体系, 不追求理论学习和实践教学在内容和时间上的一致。课程1.0的开发过程是一个对专业工作所涉及的知识进行“选择和简化的过程”, 即通过“教学简化” (didactical reduction) , 使复杂的知识能够被职业院校的学生所接受。


在教学实践中, 由于学校的设备、组织条件和教师能力所限, 课堂常常关注知识学习而忽视针对实践的体验。职业院校学生一般不擅长抽象思维和演绎式学习, 在脱离具体情境的理论学习中困难很大, 最终也很难实现知识的迁移。由于课程实施与职业实践之间的巨大鸿沟, “课程1.0”很难满足职业教育的实践性要求。


2.

“工业2.0”与“课程2.0”

 

20世纪后期, 生产流水线的诞生开创了零部件生产与产品装配相分离的大批量生产模式, 人类进入了“工业2.0”时代。由于职业教育满足经济发展需求的功利性, 人们开始在岗位任务分析基础上开发课程, 泰罗 (F.W.Taylor) “科学管理原则”的推广使这种课程开发理念得到了广泛应用。


我国职业院校大量采用基于岗位分析的CBE/DACUM课程开发方法, 把岗位任务分解成相对独立的能力 (职责) 和专项能力 (技能点) , 通过归类建立课程框架并组织课程内容。这是职业教育的“课程2.0”模式, 强调“理论服务于实践”, 从岗位需求出发, 将知识作为技能和能力发展的基础, 对知识没有系统性和全面性的要求。


理论服务于实践的“课程2.0”的能力本位理念取代传统的“知识本位”理念, 这几乎引发了我国职教课程的一场革命。但是, CBE/DACUM开发方式把学习理解为“投入”和“产出”的线性关系, 把能力理解为完成工作任务可观察和描述的技能和知识, 忽略隐性知识的影响和人类工作的整体性特征;认为能力发展是按照教育者意愿自上而下进行的简单传递过程, 对职业认知等教育性目标关注不足, 使其无法有效地促进学生综合职业能力的发展和素养的全面提高。


3.

“工业3.0”与“课程3.0”


随着信息技术的发展和自动化生产的普及, 工业生产进入了“3.0时代”, 这对技术技能型人才提出了新的要求。劳动者的全面发展越来越重要, 他们需要在专业能力、方法能力和社会能力等方面满足更高的要求。自21世纪初开始, 人们在“理论实践一体化课程”即“课程3.0”方面做了大量尝试, 建立在工作过程系统化理论基础之上的学习领域课程及综合项目课程, 得到了广泛的认同和大量的实践。


“理论实践一体化课程”以综合职业能力培养为目标, 其学习内容是代表一个职业专业化水平的典型工作任务 , 学习过程具有工作过程的整体性, 学生在综合的行动中开展思考和学习。一体化课程从复杂工作世界出发认识知识与工作的联系, 由此获得背景意识和工作过程知识, 这符合建构主义和情境学习原则。


在实践中, 一体化课程表现出两个发展阶段, 较低级的是“理论实践一体化课程”, 高级的为“工学结合一体化课程”, 后者强调学习内容包含技术、社会和环境等与工作有关的全部要素。实践证明, 真正实现了工作过程导向原则的课程改革实践取得了积极的成果。但是一体化课程改革是一项系统性工程, 它在传统的纯学校教育教学管理制度背景下 (如班级制的应用、理论实训教学各自为政等) 很难顺利实施, 对教师的专业能力和教学能力提出了更高的要求, 需要有与之配套的内部和外部条件 (如现代学徒制) 。


当然, 正如经济发展模式有着复杂性一样, 不同课程模式在职教实践中也是同时并存的。

“工业4.0”相对应的“课程4.0”


“工业4.0”是发源于德国的未来项目, 旨在通过利用信息通信技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统相结合的手段, 实现制造业的智能化转型。工业4.0的三个主题, 即智能工厂 (智能化生产系统和过程、网络化分布式生产设施) 、智能生产 (生产物流管理、人机互动及3D技术应用) 和智能物流, 这是实现第四次工业革命的关键, 也是中国制造2025发展战略的核心。


 

工业4.0对技术技能人才的职业素质提出了更高的要求。一方面, 它对企业员工的关键能力 (如流程优化、质量控制和创新等) 有了必备的要求, 而这些关键能力只能在工作过程中学习和获得;另一方面, CPS在整个工作过程和工作环境中的应用, 促进了灵活、个性化和数字化学习模式的诞生, 工作岗位重新成为重要的学习场所。


课程4.0是在课程3.0基础上发展起来的, 它具备了课程3.0的基本特点, 如工作过程系统化和行动导向等。在此, 学习是学生在 (尽量) 真实的或智能化模拟工作情境中对工作任务、过程和环境进行的整体化的感悟和反思。这需要整体化的课程设计, 让学生不但学习到专业知识技能, 而且能够在复杂、系统的工作过程中获得职业认知, 并最终形成对工作和技术的设计能力。课程4.0的建设需要在更高层面建构理论与实践的关系, “基于工作的学习”变得与课堂学习同等重要, 工学结合、产教融合的岗位学习成为其基本表现形式。

“课程4.0”的教学特点


迄今为止, 我们对岗位学习的规律还了解很少。这里可能有两个原因:


一是岗位学习本身的局限, 即岗位学习严重依赖于具体的工作任务和工作条件, 学习过程较为随意且成本高昂, 而且一些工作岗位根本无法实现真正的学习 (如流水生产线) ;

二是相关研究分散, 职业教育学和工业心理学等尽管都有相关研究者, 但其基本理念有所差别, 对学习过程和学习环境设计的理解不同, 这既体现在不同的岗位学习方法设计上 (如教练法、学习岛等) , 也表现在不同的工作组织形式上 (如团队作业、轮岗等) 。


创设信息技术支持下的具有“学习潜力”的工作岗位, 是课程4.0开发需要解决的关键问题。工业心理学家曾经提出一些学习性岗位的标准, 如经历问题状况、有可变通性、工作过程完整、具有社会支持等, 这与行动导向和建构主义学习理论的观点是一致的。


“课程4.0”中, 综合化的项目学习具有重要的意义。在我国, 项目课程和项目教学理念已经被广泛接受, 但实践中对项目有不同的理解, 有的认为是岗位任务的反映, 有的认为是职业的“典型工作任务”, 还有的认为是“条目化的事物”, 因此会存在“知识教学项目”和“技能训练项目”。不同的理解对项目课程的发展有很大的影响。


“课程4.0”中, 教学项目在很大程度上是一个“技术实验”, 即为达到某种目的进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动。它与传统的“科学实验”不同, 科学实验是对事物的客观规律和现象进行观察、分类、归纳、演绎、推理和验证的科学探究活动;而技术实验是为了考核产品质量、性能、稳定性和可靠性等, 获取和分析相关数据, 得出有关产品和生产流程的质量水平及其极限状况等数据的过程。


技术实验是一种创造性的技术活动, 它验证技术方案的可行性与合理性, 并对其进行优化。作为一种行动导向的教学方法, 技术实验的任务来源于真实的工作实践, 但同时具有教育功能。实验的任务和对象对学生的职业实践和个人发展具有重要的意义, 实验内容除用于本次教学活动外, 还可以迁移到其他工作情境中。


在以培养高端技术技能人才为目的的“课程4.0”中, 学生在特定目标的引导下 (如技术改造、生产线优化、产品设计等) , 经历完整的行动过程, 发展综合职业能力, 这与真实的顶岗实习不同, 比如对时间、熟练程度和产品精度的限制没有那么严格, 而且给学生提供了相对宽松的设计空间。这一方面可以降低学习难度, 另一方面也有助于学生更好地通过尝试主动建构知识, 提高专业发展能力。

“课程4.0”对信息化教学的要求


“工业4.0”的核心是智能化, 其基础是高水平的信息化, 职业教育“课程4.0”也不例外, 它对信息化的理念和技术提出了很高的要求。纵观各国相关实践, 信息化教学对职业教育的支撑经历了三个发展阶段:


(一) 第一代信息化教学:开发作为现有课程附加系统的教学软件


职业院校信息化教学大赛等活动鼓励教师开发优秀的多媒体教学软件和网络课程, 利用信息化手段对教学过程进行更加合理的设计, 这种建立在认知论基础上的第一代信息化教学提供“教的手段”。教师通过选用恰当的媒体表达其对学习内容的深层次理解, 呈现复杂的教学内容, 提高学生学习兴趣, 促进学生认知的发展。在此主要利用的是信息技术的知识传递功能, 学习资源设计强调个体的认知过程。但是, 在现代学习理论中, 人们无法简单“通过去情境化、合理化和标准化技术手段使复杂学习内容变得容易理解”, 只有在真实的情境中才能建构起有用的知识。这也是目前数字化资源使用效率不高、结果不令人满意的一个重要原因。


(二) 第二代信息化教学:在信息技术支持下进行综合学习环境设计


第二代信息化教学开始关注“学的手段”。教师设计并建立数字化学习环境, 如通过模拟软件让学生学习设备操作、体验工作过程, 这是在情境主义学习理念指导下的实践。通过模拟实践和学生交流等方式对其学习过程进行促进、控制, 给予反馈, 多种媒体支持学习者获得必要的信息, 为其解决实际问题提供思路。创设学习情境的基础是真实的工作任务和结构完整的工作过程, 这需要根据具体情况对工作流程进行优化, 通过信息化手段为师生的沟通交流提供更好的支持。


(三) 第三代信息化教学:对职业教育机构的教学过程进行整体化设计


在要求产教融合、工学结合的现代职业教育体系中, 职业学习不仅是对现有知识的把握, 更是对新知识的建构, 通过实践促进学生反思, 激励创新。第三代信息化教学系统是“指导性的工作系统” , 它帮助学习者完成在特定工作领域、工作环境和工作条件下的综合性工作任务。信息化教学的目的是通过信息化技术支持“针对复杂工作内涵” (涉及工作对象、工具材料、工作方法、劳动生产组织形式和工作要求) 的学习。学习是“在人际互动中通过社会性的协商进行的知识的社会建构”, 这需要多样化的学习方式 (如课堂学习、非正式学习、经验性学习和协同学习等) 、多种教学方法 (如讲解、研讨会、经验交流、远程学习等) 和多种学习媒体 (包括传统媒体和数字媒体) 。


第三代信息化教学平台按照“以学习者为中心”的原则设计, 强调知识构建和反思等设计性功能, 帮助学生理解学习对象。学生在项目学习和工作中体验不同角色, 有足够的空间去收集资料、探究和发现规律。开发此类学习系统需要了解企业的生产流程和职业学习的实际需求, 解决企业真实的操作性问题。平台上运作的课程内容和组织方式应与学生的数量和学习能力相适应, 遵循工作过程导向和行动导向原则, 且满足企业生产安全和信息安全的要求。


科学技术的迅猛发展对职业教育发展, 特别是职业院校的课程建设具有直接而重要的影响, 但是, 这种影响并不是像“科学技术日新月异, 对人的能力要求越来越高”所描述的那样简单。在当今社会, 用简单的技术决定论或经济决定论思想已经无法理解所发生的变化, 也不可能指导复杂的社会实践。


在教育、技术和工作三者之间并不存在简单的谁决定谁的关系。事实上, 在“技术的可能性”和“社会需求”之间存在着人为的和个性化的“设计空间”, 职业教育培养的人才不仅要有技术适应能力, 更要有能力“本着对社会、经济和环境负责的态度, (参与) 设计未来的技术和工作世界”。满足高度发达的信息技术以及与后福特主义复杂工作结构相对应的学习结构和学习文化的要求, 是对职业教育“课程4.0”提出的基本要求。


学习不是教师自上而下的强制过程, 而是学习者“自我管理”的知识建构过程, 教育技术可以在一定程度上支持这一过程的实现, 但不是这一过程的全部。创设具有“学习潜力”的 (模拟) 工作岗位, 是未来职业教育课程开发需要解决的关键问题。教育者需要反思和解决的问题是:如何在信息技术帮助下, 把复杂工作现实转变为一种学习情境?按照什么样的教学范式去定义教学系统平台, 并确定该平台包含的学习内容和交流方式?


(本文选自《江苏教育》)

 




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