基于學習領域的高職教育學習情景設計及實踐

熊 娟

引言

隨著市場對人才需求的變化,職業教育在不斷地進行改革,其人才培養方案也在不斷地進行變化。培養的目標主要是能力培養，從而教學內容和課程設置等也隨之而變。從能力培養出發,結合就業崗位來安排教學內容,根據培養目標設置課程體系和對每一課程進行新的理念的重構。在最初的教學方法是按照傳統的先理論后實踐，即在理論教學結束后進行實訓的實踐教學環節，兩者教學計劃在內容上協調不充分，很難實現兩學習場所的一體化，學生也難將理論和實踐學習中學到的知識聯系起來，形成整體化的職業行動能力。這種學習模式以教師為中心，學生被動地完成任務，學習結束后沒有真正掌握技能。因此，教學改革已迫在眉睫。改革中既要注意中職教育和高職教育的聯系，也要注意中職教育和高職教育的不同。主要的改革思路是教、學、做一體的學習領域的教學模式。

近年來，我們在教學中引入學習領域課程進行教學，調動了學生的積極性和主動性，教學效果得到明顯改善。

一、學習領域課程設計的理論依據

職業教育的目標是促進學習者職業能力的發展。所謂職業能力，是人們從事一門或若干相近職業所必備的本領，是個體在職業工作、社會和私人情景中科學地思維、對個人和社會負責任行事的熱情和能力，是科學地工作和學習方法的基礎。職業能力中很重要的一個內容是本著對經濟、社會和生態環境負責任的態度設計勞動者世界的能力。要達到這一目標，現代教育課程開發解決的核心問題就是理論和實踐一體化。

（一）學習領域課程及其理解

學習領域就是理論和實踐教學一體化的現代職業教育課程模式。是“以職業任務和行動過程為導向，通過目標、內容和基準學時要求描述的課題單元”。因此，學習領域課程指的是工作過程系統化的課程,工作過程導向是"學習領域"課程方案的基礎。學習領域課程方案的設計,是對學科體系下課程方案的結構和按照工作過程為導向的行動體系下的重構。在課程方案實施過程中處理好教師的教學能力和實踐場所兩大教學資源,才能更好地實施學習領域課程,突出學生職業能力的培養,以應對現代企業對職業人才的需求。

（二）學習領域課程的結構和基本內容

根據上述的理解，學習領域的課程計劃至少有職業描述、職業教育的目標和內容、時間安排三方面的內容（如表1一個學習領域課程的結構和基本內容），實施老師從表中便可明確簡單而又全面的重要信息，即它隱含的職業典型特征、未明確表述的知識和能力，又指明了學習目標和學習內容。對學生來說，學習就是工作，在工作中學習。通過這一互補，就可以發現它解決了職業教育理論與實踐一體化核心問題。

從表中可以看出，一個學習領域重要的是找出典型的工作任務以及對這一工作任務的職業描述。因此，對典型工作任務的理解非常重要。

（三）典型工作任務分析與職業描述

1.典型工作任務分析。典型工作任務描述的是一項具體的專門工作，它根據一個職業中可以傳授的工作關系和典型工作任務來確定，具有該職業的典型意義，同時具有促進該職業領域的職業能力發展的潛力。因此，它不是具體的職業工作或工作環節，它在一個復雜的職業活動中具有結構完整的工作過程，包括計劃、實施及工作結果的檢查和評價等。由此得出的學習領域課程是基于工作過程系統化的課程。它應滿足以下要求：

①典型工作任務總是包含完整的工作過程，即要有計劃、實施和評價等；

②典型工作任務表現出了職業工作的內容和形式；

③通過對典型工作任務的描述，能夠理解該任務在整個企業經營過程大環境里的內容、功用和意義；

表1 一個學習領域課程的結構和基本內容

④典型工作任務留有設計的空間。

職業教育的核心，是通過綜合的和具體的職業技術實踐活動，幫助學生獲得在實踐工作中迫切需要的實際工作能力。這些產生和應用研究技術和服務實踐活動當中的能工巧匠的能力，除科學技術知識外，還包括很多與實際工作過程有著緊密聯系的帶有經驗和主觀性質工作過程的知識和技能。所以，典型工作任務應該來源于實踐。

目前我國一般職業教育課程開發的新方法是用德國不來梅大學技術與教育研究所開發的BAG分析方法。該方法的工作程序如圖1。

2.職業描述。在了解典型工作任務及其工作過程后，才能明確職業教育的教學目標與內容。在描述職業行動領域的時候，必須回答以下問題：通過典型工作任務完成什么？完成典型工作任務的過程是怎樣的？這兩個問題看來簡單，而它卻指出了專業工作的對象、工作的工具、方法、和組織形式。

依據上述分析得出的結論，只是對專業上的描述，作為職業教育，還必須遵循教學規律，就要在此基礎上，對典型工作任務作一個內容和時間結構的安排。因職業成長是遵循從初學者、高級初學者、有能力者、熟練者到專家這樣的規律，故在職業教育學習領域的設計中還確定學習內容的難度范圍。

根據上述原理，下面以機電一體化專業的《CAD/CAM技術》課程的為例來說明選擇怎么樣的學習領域，通過什么樣的典型工作任務來設計學習情境，對學習情境又如何具體進行設計。

二、學習領域的探索

學習領域的探索也就是尋找典型工作任務的過程，首先要明確該課程的學習要求。

（一）《CAD/CAM》的學習要求

CAD/CAM技術是一門多學科綜合應用新技術，它是在有一定的機械加工工藝知識、機床、刀具、夾具、數控知識等基礎上才能進行的技術。該技術的應用程度反映了對當今現代化設計和制造技術掌握的程度，所以他是當今高職院校機電專業必修的一門技術課程。該課程的要求概括起來就是：

1.熟練掌握一種CAD/CAM的3D軟件；

2.能應用軟件對零件進行三維建模、分析、到零件的裝配及干涉分析；

3.能應用軟件對設計的3D模型進行仿真；

4.能應用軟件進行二維的設計、分析、管理；

5.能應用研究軟件對零件進行加工工藝編程。

因此，如果要掌握一種CAD/CAM軟件系統，一般要求明確CAD/CAM軟件系統的原理的一些理論知識，要進行設計、分析、管理等內容就要求一定的技能。為達這目標，采用理論、實踐一體化的學習領域課程教學。

進行學習領域教學，就要找到一個典型的工作任務來實現上述要求的目標。

（二）《CAD/CAM》的典型工作任務的確定

要確定一個典型工作任務，我們依據圖1的德國不來梅大學技術與教育研究所開發的BAG分析方法的工作程序進行。

對該課程的開發采取了以下幾種形式的分析：

1.走訪了數家機械研究所、數家機械生產廠、數個機械公司。請到一些實踐專家開座談會；

2.電話訪問一些企業、公司等；

3.對畢業學生的回訪。對以前分配出去工作的學生進行回訪，作一些調查；

4.對用人單位需求的調查。

通過對這些調研數據進行分析，大多數單位的產品不外乎是一些軸類零件、盤類零件、箱體類零件及叉架類零件的設計和制造，以及標準件的建模設計。所使用的3D軟件很多，有的用3DMAX、有的用PROE、有的用SOLIDWORK、有的用UG等，我們選擇一種軟件UG作為課程的學習對象，按照機械工程實踐要求，以應用為主線，突出實用性，通過實例，使學生掌握軟件的功能和使用。于是得出《CAD/CAM技術》課程的典型工作任務以蝸輪減速器的設計到制造為學習領域，因為它能代表上述的典型類型的軸類、盤類、箱體類零件的設計和制造，又能達到熟練掌握一種CAD/CAM軟件的應用，通過多個學習情景組合來完成該課程的學習，其結果歸納為如下7個學習領域：

學習情景1：《CAD/CAM技術》的基礎與應用；

學習情景2：螺紋緊固件的建模；

學習情景3：軸的建模及CAM程序編制和仿真；

學習情景4：齒輪、蝸輪的建模及CAM程序編制；

學習情景5：箱體零件的建模及CAM程序編制；

學習情景6：減速器的裝配；

學習情景7：減速器的二維工程圖。

通過這七個學習情景的學習，可以達到以下目的：

1.熟悉《CAD/CAM技術》的基礎知識（學習情景 1）；

2.熟練應用軟件進行建模：UG的幾何造型技術（學習情景 2、3、4、5）、UG 的特征建模技術（學習情景 2、3、4、5）、UG 的曲面建模技術 （學習情景 4、5）等基本建模技術；

3.熟練應用軟件進行分析：幾何特征分析（學習情景 2、3、4、5）、物性分析（學習情景 2、3、4、5）、干涉分析（學習情景6）；

4.熟練應用軟件生成爆炸圖：通過學習情景6的學習與操作，可以對裝配圖進行爆炸，通過爆炸圖可以看出零件的種類、裝配順序等，還可制成動畫，清晰地看到裝配過程；

5.熟練應用軟件生成二維工程圖：通過學習情景7的學習與操作，可以很方便地生成裝配圖的二維工程圖，并進行標注；

6.熟練應用軟編制CAM程序及仿真：通過學習情景2、3、4、5的學習，學生會熟練掌握程序地編制，并進行仿真加工。

因此，以蝸輪減速器的設計和制造為典型的工作務來作為《CAD/CAM》技術課程的學習領域很具有代表性，通過實施，學習效果很好。

當然，對每個學習情景的設計要經過資訊、計劃、決策、實施、評價等步驟來完成。下面以其中的一個學習情景的設計為例來說明。

三、學習情景設計

以“學習情景3——軸的建模及CAM程序編制和仿真”為例，來說明CDA/CAM技術學習情景的設計。

（一）情景設計

學習情景3——軸的建模及CAM程序編制和仿真學習情景，學時12。

1.學習內容和目的：軸是減速器中的典型零件，是其重要組成部分。軸的設計包括三維設計和二維工程圖。三維設計是利用CAD/CAM技術的軟件對其進行建模，為以后的減速器裝配作準備，二維設計為程序編制和檢驗提供依據，編程為以后的加工打下基礎。

2.學習目標：技能方面要求會建立軸的三維模型，會在軸上開鍵槽；會使用切槽、倒角、倒圓命令；能對二維工程圖進行標注；會進行程序編制，包括選擇加工方法、刀具、用量；且會對程序編制且進行仿真。理論方面要求掌握軟件的特征建模方法；三維和二維工程圖間的轉換的方法，程序編制的方法。

3.任務單

①要求：根據設計要求制定出設計方案。作出計劃；對計劃進行實施。完成三維設計、二維工程圖、編制程序；得出結果并檢驗；對三維進行分析，對編制的程序進行仿真，分析是否有干涉、碰刀等，如果有，則進行修改直到合格為止。

②工具：設計任務書，含一些參數；CAD/CAM技術應用軟件UG指導書；計算機；應用軟件。

③方法：分組進行學習，先對任務書進行分析和討論，作出設計方案；用UG軟件實施計劃的方案，即操作設計過程

④評價：對結果進行自評；對結果進行互評；小組交叉檢驗和評價；教師綜合評價。

（二）學習情景的教學實踐

首先對學生進行分組。接下來每組學生進行下列活動：

1.資訊。學生根據給出的學習任務，查看需要的資料和工具是否齊全，自己還要作哪些準備，同進還要哪些前期知識準備等。一開始學生不知從何下手，通過老師的指導，然后學生就開始進行討論，在網上查資料，查閱參考書，看錄相等，大約用去了兩學時。

2.計劃。每個學生對設計任務作出計劃方案，小組討論分析每個方案的可行性。

3.決策。對上述方案進行優化，得出一個最佳方案，交指導教師審定，作出最終決策。

4.實施。他們進行分工合作，每個學生都有重點攻克的問題，比如，有的主要攻克特征建模，有的攻克CAM編程，還有的主要攻克三維和二維間的轉換等。最后，每個同學把自己的那部分知識和操作講給大家聽，這樣每一個知識點和技能都通過互相交流而掌握了，也就讓每個學生都達到了學習目的，也完成了學習任務。

5.評價。首先自己檢驗，看能否獨立完成一些任務，然后由小組互相評價，得出一個分數，最后教師通過對各組的檢驗，得出綜合評價。

通過7個學習領域的學習，學生對UG軟件的使用非常的熟練，不管是幾何造型，還是特征建模，不管是曲面建模還是程序編制，都非常熟練。在課程學習的最后，我們還進行了建模大賽，作品百花齊放，每件作品都非常有個性，有的作品還有作為產品開發的價值。

總之，整個學習內容的安排和設計，完全能夠達到高等職業教育的能力培養目標。

結論

通過基于學習領域的高職教育學習情景的設計到實踐的研究，收到了很好的效果，能有效地實現能力培養的目標：

（一）提高了學生自主學習的能力。整個學習領域從計劃、組織、實施到檢驗，完全由學生通過討論分析來完成，對一些不懂的知識，老師提供一些參考資料，由學生自己查閱，最終完成任務。

（二）明確了工作過程。通過以上幾個學習領域的學習，學生真正明確了在工作崗位上，如何進行工作，明白了一種產品從開始到成品要經過怎么樣的流程，即系統地了解了一個完整的工作過程。

（三）掌握了一種《CAD/CAM技術》軟件的應用。通過學習，達到了熟練應用《CAD/CAM技術》軟件的能力。由于每一學習領域都要求學生以小組形式，通過討論、分析、操作來完成，且有小組評價、自我評價和教師評價，所以，每個學生都必須獨立思考和操作才能完成任務，自然也就能熟練掌握。

（四）能給學生很大的拓展空間。學生學習完以后，能達到舉一反三。比如減速器的設計后的汽車建模大賽，學生能設計非常有個性的汽車。

（五）提高了學生的動手能力。由于是通過具體的操作來學習，每個學生都必須親自操作才能完成學習任務，克服了以前的高分低能的現象，也可以達到高分高能。

（六）提高了學生的學習興趣。整個學習過程是通過完成一個具體的工作任務，做的過程中要自己克服一系列的困難，攻克許多難關才能完成，完成后對自己的作品很滿意時就有一種成就感，學習興趣越來越高。

（七）達到了培養能力的目的。通過學習領域的教學模式，改變了理論與實踐脫節的現象，讓學生在學中做，做中學，理論聯系實際，不抽象、不虛浮，掌握了理論知識也掌握了技能。

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