工作過程系統化：中職“3D打印+Arduino”跨界課程開發

[摘 要] “跨界”是中職教育的基本屬性之一。本文基于工作過程系統化理念，根據工作過程的相關性、漸進性等原則對3D打印技術與Arduino兩者的應用知識進行整合重構，并實施課程開發，旨在提升中職學生在地區相關工作崗位的職業適應能力、持續發展能力以及職業創新能力，促進中職教育在新時代的進一步發展，為服務地區經濟作貢獻。

[關鍵詞] 工作過程系統化;課程開發;中職教育;3D打印

[作者簡介] 吳鎧波（1988—），男，浙江嵊州人，工程碩士，嵊州市中等職業技術學校機電教研組組長，研究方向為課程理論。

[中圖分類號] G712 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）43-0379-02 ? ?[收稿日期] 2020-05-20

一、工作過程系統化課程開發理念

（一）中職課程具有“跨界”的特點

中職教育提倡“以能力為本位，以就業為導向”，學生通過中職教育獲得某種職業所需要具備的知識、能力和道德，所以中職教育是一種跨越于職場領域與教學領域的教育，即“跨界”是中職教育的基本屬性。中職教育則需要在職業場所中尋求相應的情境，通過課程將企業中諸多的先進理念、經驗嫁接到學校教學中，通過跨界辦學構建“企業—學校育人共同體”，其內容是隨著生產技術的變化而不斷更新的[1]。在此多元主體協同的背景下，學校、企業、學生等諸多元素相互影響、相互作用，形成一種循環補給、可持續發展且具有職業教育特色的教育生態系統。

（二）工作過程系統化課程結構

工作過程系統化課程是一種基于課程內容重構的范式。工作過程，即行動事項的活動順序，在實際生活中，雖然職業之間的工作過程要素不同，但它們的工作過程結構以及思維過程卻不盡相同。另外在社會領域，人們最需要的是運用自己的知識創造價值，而不是知識存儲本身。職業教育就是要使學生通過細化學習的行動本身，構建未來職場所需要的知識與能力體系。而工作過程系統化課程則更強調的是應用知識，即隱性直接經驗的構建。它與傳統課程結構的區別在于：適用的理論知識點沒有發生數量上的變化，改變的是這些理論知識點的質量以及排序方式[2]。

二、基于工作過程的中職“3D打印+Arduino”跨界課程開發原則

（一）整合性原則

根據傳統分類，3D打印技術屬于偏機械類課程，Arduino則屬于電子信息學的課程。其實機械產品早在第三次工業革命后就已跨界到了電子信息領域，隨著工業4.0的到來，機電一體化產品更是朝著物聯網、人工智能方向進一步發展，而大部門專業課程分類卻依舊停留在純機械或者純電子方面，這是因為我們始終在按照學科知識結構來進行課程開發。遺憾的是，這種按照學科知識結構排序的許多抽象化知識并不是中職學生所擅長的，他們更傾向于通過那些“看得見摸得著”的載體習得的知識[3]。

（二）過程相關性原則

工作過程系統化課程通常需要設定若干個工作項目（學習情境），這些項目之間雖然相互獨立，但并非孤島般的存在。隨著項目的遞進，學生通過重復相同的工作步驟（顯性知識），而非工作內容，對里面包含的隱性、抽象化知識形成了循序漸進、由淺入深的構建過程。

（三）服務性原則

雖然當今社會勞動力的流動性以及職業變化率比以前更快，但是中職教育最大的特點依舊是滿足地方經濟發展對人才的需求，尤其是所屬區域的支柱產業所需人才的數量質量與規格。因此，中職學校需要構建以服務地方經濟為宗旨，突出以人為本，探索適應地方經濟建設和師生個人發展的教學課程。

三、基于工作過程的中職“3D打印+Arduino”跨界課程開發路徑

（一）課程目標

以地區支柱產業為依托（廚具行業為例），調研分析學生進入企業所需的知識與技能，設計若干工作項目進行驅動，課程內容跨界融合，將“3D打印+Arduino”課程目標定為：通過一系列工作過程，學生能夠進行知識比較、遷移以及內化，最終熟練掌握3D打印技術及Arduino開發的技術與知識，進而學會思考，具備終身學習、創新創業能力以及良好的職業道德。

（二）課程項目任務

根據工作過程系統化課程開發的相關步驟以及學生的認知規律，參照前期企業調研，確定了9個學習項目，再根據崗位知識和能力由相同工作步驟，知識點由淺入深、由單一到復雜進行歸納，將每個學習項目又細分為3個學習情境，如表1所示。在隸屬同個學習項目的學習情境中，存在著一定的邏輯關系且同一范疇的工作過程，即解決問題的思路相同。

以項目“3D打印操作”為例：按傳統學科體系化課程開發，通常是講造型、切片、導出、打印，最后打印一個成品，這樣一來灌輸了學生許多知識，但是忽視了知識的應用。經工作過程系統化的課程開發后，力求通過對不同零部件的3D打印工作過程的掌握，提升學生的可持續發展。在學習情境一中，學生通過打印簡單的風輪軸掌握3D打印的基本操作流程，但是遇到形狀復雜的模型時，很有可能就打印失敗。這時，需要引入學習情境二來進行比較學習，學生通過打印風輪罩掌握了模型旋轉、支撐打印等操作，并且重復了學習情境一中的“導入模型、切片、導出、打印”等操作，有了良好的掌握。最后，引入學習情境三——風輪的打印，學生在前兩個工作過程之上又提升了一步，即掌握對曲面立體的參數設置并打印，完成了知識的比較、遷移和內化，真正做到“做中學、學中做”。

（三）課程實施

以往單一形態的課程實踐難以承載新時代跨界教育的功能實現。因而基于工作過程系統化開發的課程實施，需要創造有利于跨界活動開展的教學環境，培育跨界課程教師團隊。整合現有3D打印實訓室、創客空間等，充分挖掘學?，F有資源與配置，提高教學能力和裝備水平。[4]

（四）課程評價

“3D打印+Arduino”跨界融合后是一門理論程度深、實踐操作性強的課程，但是它同時又屬于機電類專業的非核心課程。同時，課程是以工作過程的項目任務為載體，因此在課程開展過程中應擺脫以往的單一理論測試或者技能操作評分，而是要更多地注重過程性評價。6

四、結束語

工作過程系統化課程開發是中職教育再發展的有效助推器，也是提高中職學生核心素養、促進其全面發展的重點。跨界課程的開發不應停滯在“開發”階段，真正實現課程跨界、學科跨界，則必須要做到以工作過程為載體，根據崗位實際設計課程內容，遵循工作過程的整體性、相關性、漸進性。

參考文獻

[1]姜大源.工作過程系統化：中國特色的現代職業教育課程開發[J].順德職業技術學院學報，2014（3）：1-11，27.

[2]姜大源.工作過程系統化課程的結構邏輯[J].教育與職業，2017（13）：5-12.

[3]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京：教育科學出版社，2007.