霍天樞



摘 要 人類成功的學習向來是有意識地從“獲得表征”到“參與實踐”的過程,因而不可能脫離學習目標和具體情境而產生。以《數控編程技術》課程為例,基于目標模式的遠程教育學習情境創設具有技能性、進階性和可感知性的特點,遵循“與教育目標有最大關聯性”“迭代-進階”“模擬仿真”的基本原則,可采取以項目為統領、以任務鏈為主線、以仿真系統操作為先導和注重實訓過程的學習情境創設方式,促進學生在學習過程及效果等方面獲得最佳體驗。
關鍵詞 目標模式;遠程教育;學習情境;數控編程技術;開放大學
中圖分類號 G724.82 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219(2021)29-0034-04
一、基本概念界定
(一)目標模式
關于目標模式,其主要理念在于“目標取向”,在世界范圍內不乏論者。最具代表性的是美國拉爾夫·泰勒提出的“目標模式”,所遵循的思想主要是行為主義,明確規定課程開發的4個步驟,即確定目標、選擇經驗、組織經驗、評價結果[1]。美國教育家和心理學家布盧姆率先提出了教育目標分類理論,使教學目標構建更加科學化。“布盧姆的教學目標分類理論是教學領域的一場革命”[2],他將教育目標“分為認知、情感和動作技能三個領域”,并確定了一個個細化目標的程序。日本教育家梶田叡一提出了具有“東方色彩的教育目標分類理論”,他提出要包含三種類型教育目標:達成目標、提高目標和體驗目標。近年來,我國學者對目標模式理論與實踐也進行了深入探索。總體而言,關于“目標模式”的主要觀點如下:第一,目標模式理論已經成為一種最具權威的、系統化的課程設計理論;第二,設計科學的教學目標被認為是教學設計的第一環節;第三,教學目標具有整體性和層次性,課程是實現教育目標的主要手段;第四,教學目標是可以分類和細化的,課堂教學目標是課程目標分解、細化了的一部分。
(二)學習情境
我國馮紅霞等學者認為,“成人教師唯有主動應對成人情境學習帶來的挑戰,營造學習情境、提供學習資源、促進社會互動、彰顯學習者主體地位,才能在教學中扮演好營造者、引導者、設計者、參與者與激發者等多元角色,促進成人情境學習的有效開展”[3]。鐘昱等人認為,“基于情境學習理論的教學設計在教學目標上強調學生的實踐能力培養,在教學內容上關注真實問題情境創設,在教學方式上注重學生參與實踐,在教學關系上倡導師生互動與合作”[4]。袁振國認為,“情境、協作、會話、意義是建構式教學環境中的四大要素”[5]。可見,學習情境理論已得到學術界的認同,它反映的是學習的本質需求。學習情境是學生開展學習的支持環境,與泛在學習環境相比,專業課程遠程教學學習情境環境的范圍更小、更具體,具有“真實性”,采用新技術的介入打破遠程教育的“時空局限”,情境教學將會實現“質的改變”。
(三)教學目標與學習情境之間的關系
首先,教學目標為遠程教學活動提供了具體的方向指引,具有定向功能,同時還能夠對遠程教學系統內的其他要素進行優化與協調,使整個教學系統發揮最佳的教學效果。其次,開放大學遠程學習情境是為實現教學目標、結合遠程教學內容設定的情境,具有可行性。一方面,其能夠克服教學過程中的盲目性和隨意性,因為如果學習情境不緊扣教學目標,就會導致學習情境價值降低甚至無價值;另一方面,學習情境的構建必須符合課程標準,因為課程標準是以該課程相關工作任務和職業能力為依據的,只有注重學習情境創設方式,才有可能實現課標要求。
二、基于目標模式的開放大學遠程學習情境特征
(一)技能性
課程開發理論是開放大學遠程學習情境創設的指南,是保證課程教學質量的首要因素。《數控編程技術》課程本身具有很強的專業技能性,根據目標模式理論,要關注課程目標和教學目標。首先要明確課程目標,學員要具備數控加工技術和CAD/CAM技術的制造能力,能夠合理制定數控加工工藝,并運用數控機床的數控系統所規定的編程規則和編程方法編制加工程序,具備正確使用數控設備的能力,符合數控加工崗位的要求。其次,根據課程目標確立相應的教學目標。做到了解一般種類的數控系統及其加工程序的主要特征,能針對不同零件的結構特點做出相應工藝的方案,掌握所編數控程序中涉及的幾何學等相關數學知識和具備一定的計算機運用技能等能力。根據教學內容,為落實教學目標所設定的學習情境,從學生學習效果和企業實際需要出發,以崗位技能知識為目標,以產品制造過程為主線,按照工作過程的實踐需要來選擇知識,實現專業理論為專業技能服務的目的。
(二)進階性
進階通常指從低級到高級的過程,與原狀態相比有階段性的突破和改變。以進階的方式為學習者提供基于真實場所和真實事件的實踐活動,是遠程《數控編程技術》課程學習情境的重要特征之一。以進階的方式為學習者創設教學情境,不能脫離教學目標,需要提供仿真性的實踐活動場景。仿真性實踐活動場景必須由易到難,或是由簡單到復雜,使學習者增長實踐能力并呈現持續性和階段性。以“迭代—進階”性學習過程的思想為理論指導創設學習情境模式,在課程情境創設中,將課程的每一個子目標、子能力都設計為一次迭代,制定目標,選擇和組織學習體驗,按照學習過程設置進階的學習情境,之后進行課程評價和課程回顧。以這樣的順序形成一個閉環系統,圍繞整個閉環工作順序創設一個學習情境,最終形成以目標進階為方向,教學過程為主線,獲取專業技能為教學依托,互動式的仿真學習環境。
(三)可感知性
普通高校的教育對象是全日制學生,而開放大學則以在職成人為教育對象。在職人員根據其社會角色選擇學習目標,往往“以任務為中心”。在遠程教育“去情境化”教學過程中,教師更多的是利用網絡教學將知識原理或者結論,通過講解直接呈現給學員,缺少“真實情境”感,難以滿足學員的需求。與泛在學習相比較而言,提供學生這一主體所需要的“真實情境”下的學習支持情境十分必要。基于互聯網技術軟件系統和硬件設備打通遠程交互上的阻隔并實現互聯,實現信息感知快速雙向反饋,使在該移動交互模式下學生進行快速情景切換成為可能,這需要構建更加具象、更加真實的、更加有針對性的遠程學習情境。
三、基于目標模式的開放大學遠程學習情境創設原則
(一)與教學目標有最大關聯性的原則
教學目標本質上是對教學之后應然狀態的描述,成為教學過程每一階段應然狀態的指向,教學過程的本質是教學目標的具體化和現實化,教學目標構成了教育過程的基本脈絡。總體教學目標被分為若干小節的教學目標并與相應的教學環節緊緊相扣。在此種對應關系下,完成所有小節的教學目標則課程體系的大目標同時完成。教學過程中的學習情境創設由具體化的課堂教學目標來指導,實現教學目標的最大關聯性。如在《數控編程技術》課程中,要實現“了解編程中的工藝處理內容和步驟,掌握數控加工工藝分析方法”的課堂教學目標,那就要創設學習情境,使學生了解如何正確選擇加工方法,劃分工序與工步,安排加工順序與走刀路徑,選擇刀具及其幾何參數,確定裝夾定位方式等。
(二)“迭代-進階”的原則
對計算機某程序中子程序進行重復執行,將每次執行結果和最終目標進行比較判斷的過程稱為迭代。迭代的最終目的是接近所需的目標,通過系列的重復操作,不斷反饋結果,根據結果進行判斷。進階是指從低級到高級的過程。學習進階是基于核心概念的進階,著重促進學生的學科能力和核心素養的發展。基于目標模式,以“迭代-進階”學習過程的思想為理論指導,“將課程的每一個子目標、子能力都設計為一次迭代,按照制定項目領取、任務實施、評價反饋的過程形成一個閉環學習方式,從低級到高級圍繞整個閉環工作順序建立一個學習情境,見圖1。
(三)真實性的原則
在學習過程中將學習內容、視頻文本、學習工具等學習資源進行整合應用,通過關鍵技術、支持服務、學習資源、學習啟動、學習開展、學習結束、學習共同體等內容的相互配合以保證增強遠程教育學習環境的真實性。隨著5G網絡的到來,虛擬仿真教學已進一步演化成虛擬現實教學,教學應用的交互性大幅提升,同時推動開放遠程教學創新發展。在明確學習任務的前提下模擬仿真情境,以達到理論與實踐一體化的學習狀態。在具體的學習階段,學習者面臨分析與實施兩大任務,學習者將分析具體學習任務并開展相應知識的學習。最終,學習者通過情境設定完成任務的實施過程,實現預設目標。基于目標模式的學習情境模型構建如圖2所示。
四、基于目標模式的開放大學遠程學習情境創設方式
(一)以項目為統領的學習情境創設
在實訓項目中將理論基礎學習、實踐能力培養和分析能力培養放在相同高度上進行實施,緊緊圍繞工程實踐對學科體系進行構建,根據實際需求編排教學內容。按照以項目為統領進行學習情境創設,數控車床編程這一單元中包括5大項目,分別為“簡單軸類零件的編程與加工”“圓弧零件的編程與加工”“固定循環指令的編程與加工”“復合固定循環的編程與加工”和“螺紋的編程加工”,在企業實際生產中將成熟的零件加工過程總結成案例并引入課程,以提高學生對課程的興趣和重視程度。將項目按實訓與能力培養進行拆分,每個實訓對應一個子項目的學習,對每一個子項目再拆分成一個個任務以對應一次或幾次課程的教學目標,最終使學生借助工具和技術及運用所學來解決工程實際問題。以項目為統領的學習過程如表1所示。
(二)以任務鏈為主線的學習情境創設
從《數控編程技術》課程整體來看,根據課程目標將整個課程設置成一個以“任務鏈”為主線的具有迭代機制的系統,通過不斷的迭代得到滿意的教學效果,最后完成系統的閉環,該系統也稱為大循環。與大循環相對應的小循環則是每個單元中的小節或子能力模塊,也構成一個閉環系統。每個小節的教學內容是以引入任務開始,再到分析任務要求、實施任務、考核反饋、反饋回顧,教師通過學生的反饋修正教學內容,最后以學生完成教學目標結束,這便是小節或子能力模塊本身的閉環系統。學習情境中以視頻模擬加工情境,引領學生進入“數控編程的原理”情境,教師以視頻方式講解知識點并對相關內容進行展開。在學習情境的融合創設過程中,按照目標分解、整體設計、分層遞進、層層改進培養的思路,形成以“任務鏈”為主線的“迭代-進階”課程的學習過程。按由簡到難、由單一到綜合的順序,設計每一個學習情境的工作任務,一般一個學習情境對應一個工作任務,由此實現教學目標。
(三)以仿真系統操作為先導的學習情境創設
要想提高學習效率,需要用現實需求和真實體驗來調動學習者的主觀能動性。如在數控銑床加工的學習中,設定基于真實加工實例的模擬工作任務情景,在模擬仿真軟件中設置好簡單加工任務,學生以個人為單位完成任務后將操作流程上傳,教師根據內容評分。提前設計好實踐項目加工任務,學生以小組為單位完成練習,鞏固學習成果。教師統計每個小組的上傳內容,給出相應的分數。基于情境學習理論和建構主義學習理論,進行虛擬仿真教學的情境設計,采用虛擬現實技術逼真呈現實驗實訓的場景,形成虛擬仿真教學情境,可供多人在線學習,突破了區域界限。
(四)注重實訓過程的學習情境創設
教師在課前、課中、課后分別提供不同的學習資源,例如PPT、文本講義、短視頻、案例視頻等,對這些資源進行合理設計。實訓過程的學習情境創設,包括數控實訓加工中心的作業場地、數控車床安全操作規程、維護保養知識現場演示等。不同學習情境的教學將數控車削加工工藝、數控車床操作與加工、產品質量檢測理論和實訓有機結合,讓學生充分利用“實訓過程”的學習情境解決問題。
另外,可采取多元化的評價方式來判斷學生對知識和技能的掌握情況,如在“實訓過程”學習情境中設置測驗題、上傳實踐案例分析文本、上傳仿真模擬視頻、開展小組協同作業等,這些評價方式要盡可能讓學生在“實訓過程”學習情境中得到激勵和啟發,最終達到促進學生發展的教學目標。
參 考 文 獻
[1]張蕾.試論“泰勒原理”對大學英語課程改革的啟發[J].課程研究與高等教育,2013(9):116-118.
[2]裴迪娜.教學論[M].北京:教育科學出版社,2016.
[3]馮紅霞,李金.基于成人情境學習的成人教師角色定位[J].河北大學成人教育學院學報,2016(1):26-30.
[4]鐘昱,曹問.情境學習理論視野下的教學設計[J].中國成人教育,2013(15):145-147.
[5]袁振國.當代教育學[M].北京:教育科學出版社,2019.