高職院校“職業+創客”教育實訓教學探究

秦書榮 李 新 傅 龍

(1.廣東農工商職業技術學院；2.廣東開放大學，廣東 廣州 511300)

0 引言

根據國際教育標準分類，我國高等職業教育屬于第三級教育層次中“更加定向于實際工作，體現職業特殊性”的一種不可替代的教育類型。高職院校以就業為第一導向，在此基礎上積極融入和開展創客教育，將更好地發揮穩就業、促創新，增強新動能的作用。創客教育是以培養學習者創客素養為導向的教育模式[1]。高職創客教育中的教育主體是校企協同育人共同體，教育對象是高職大學生，培育重點是創客素養。為滿足社會對創新型、復合型和應用型人才的需求，現代高職院校需同時關注職業教育和創客教育，并將二者在實踐層面統一起來。這種整合強調技術、注重技能、關注創新、兼顧人文和綜合發展[2]。實踐性教學是高職教育人才培養的重要環節和有效路徑。與其他實踐形式相比，實訓更能在較短時間內實現在不同情境中的切換式訓練，是高職實踐性教學體系中最核心的組成。實訓教學設計，無疑需要關注認知科學中概念轉變的研究。因為只有依據人的心理工作方式設計的學習環境才能促使有意義學習[3]。

1 基本思路

高職院校“職業+創客”教育在實踐教學層面的落腳點為實訓。一般是在學習者掌握了前期基本的理論、知識與技能的前提下，以項目為導向，綜合考慮多方位育人，能力結構協調發展以及突出感官體驗和知識內化等要素的挑戰式學習。為了避免操作的抽象化，將高職院校“職業+創客”教育實訓教學設計描述為：以職業教育、創客教育課程為內容載體，構建與領域專家、創客團隊實踐相似的真實工作情境，依照學習者先前認知的內在邏輯進行個性化學習路徑設計，為精益求精的迭代實訓提供資源的開放管理以及知識應用、提出假設、操作測試、推理探索、討論質疑等環節所需的技術保障和學習支持。

學習科學關注真實情境中學習設計技術的開發。CTCL是該領域廣泛推崇的研究范式，強調研究者在文化(Culture, C)視野下，將技術(Technology, T)、學習內容(Content, C)、學習者(Learner, L)相統合，以期改善學習[4]。以 CTCL為方法視角，高職院校“職業+創客”教育實訓教學探究的總體思路為：從學習者的“迷思概念”出發，綜合考慮職業教育、創客教育實訓的性質與內容，以認知心理學中概念轉變的實證研究結論為邏輯和脈絡進行實訓教學設計，實現職業精神、創客文化統領下，技術、內容、學習者三要素之間的有效聯通。

2 CTCL視閾下概念轉變對“職業+創客”教育實訓教學的啟示

2.1 學習者的先前認知

源自于概念轉變研究的理論成果已經被轉化為主要的學習設計原則，并被廣泛接受[5]。概念轉變研究表明，學習者的先前概念與科學概念之間是否一致的關系最先決定實訓教學被如何設計。如果一致，學習者的先前概念便可以作為支架來設計情境；如果不一致，則應分析學習者的先前概念與將要學習的材料是如何沖突的，然后根據沖突所處的層面(信念層面、心智模型層面、類別層面)不同，采取對應的學習策略和路徑。對學習者迷思概念進行診斷是概念轉變研究的前提，即將先前概念(迷思概念)置于包含了學習內容(Content, C)、技術(Technology, T)等其他要素的CTCL關系網中進行系統診斷和利用。常用的前概念診斷方法包括提問法、訪談法、畫圖法、概念圖、出聲思考、作業分析、二階層測驗和確定性指數法等[6]。不論采用何種診斷法，實訓教學的關鍵均在于將學習者(Learner, L)置于CTCL要素關系網中，為其提供充分表達先前概念的條件和工具。

2.2 全面的認知沖突

在學習者先前概念被有效診斷后，實訓教學應激發全面的認知沖突，并通過技術可視化呈現迷思概念與科學概念之間的差異。高職“職業+創客”教育在特征、性質、目標、內容、教育方法上呈現多樣性和復雜性，迷思概念也更為牢固；實訓項目涉及的問題解決呈現跨學科、跨專業、跨領域的多元化特征，同時也不追求唯一的解決方案；所以更多地屬于心智模型層面和類別層面的概念轉變。CTCL范式特別關注和強調的是技術(Technology, T)在學習過程中向問題解決的優化功能發展，是“學習者”通過技術的使用改善“學習者”的學習認知等心理狀態及其差異的可視化[7]。因此，在實訓教學中，需要體現多層次、多方位的認知沖突，通過物化形態技術將其可視化，使學習者更容易像“頓悟”一樣發現原有心智模型的缺陷，激發迷思概念轉變的動機。實訓項目的“類別”認知沖突，可以體現在項目的描述中，即直接告知學習者學習活動屬于的類別及限制，使其采取基于這些限制的方法進行實訓和探索。

2.3 先前認知的缺陷和科學原型

盡管學習者能夠相對合理地解釋他們的日常經驗，但是他們似乎不能意識到自身所建構的解釋框架限制了他們的假設(Vosniadou et al. , 2001)[8]。很多情況下學習者更愿意選擇基于先前經驗的方法和策略，雖然這些方法和策略很可能具有局限性，但學習者卻很難及時覺知和質疑。當學習者以單一個體的形式進入項目，更容易受先前經驗的限制，只關注問題解決的某個側面，造成問題解決方案不完善。“學習是知識的社會協商”強調了知識的社會性和學習者的群體性。高職院校“職業+創客”教育實訓教學需要構建結構穩固、背景豐富的學習共同體，包含了大學生、教師、企業專家、創客、工匠等。為了激發學習者個體覺知自身解釋框架及假設的局限性，實訓策略的選擇上應關注學習的社會性和群體性特征，以協作學習為主，并提供與學習共同體中專家、教師、創客同伴等成員之間協商交流的機會和工具支持。由于操作原型的內潛性，策略上教師應聯合學習共同體中的企業專家、創客熟手利用“心理模擬法”構建出科學原型，并以此為腳手架按照從部分到整體的原則組織實訓內容，協助學習者構建問題解決的科學原型。為了便于學習者構建符合自身特征的科學原型，實訓教學需要提供對原型建構的反饋、思考和迭代修正的學習支持。

2.4 和諧包容的實訓環境

將人類發現知識的歷史進程融入到實訓教學中，可以使學習者明白專家熟手也會有迷思概念，他們的問題解決也會經歷不成熟到完善的重復迭代過程。由于高職“職業+創客”教育實訓項目多為進階綜合實訓項目，涉及的問題解決開放性強，因此精益求精的迭代實訓是需要關注的重點。在環境設計中，需要采用資源的開放式管理來確保實體資源(例如，實訓場地、創客空間、設備、耗材等)和人力智慧資源(例如，教師、領域專家、企業專家、創客熟手等)的便利性，并提供迭代實訓的其他條件，即①打破時空限制，創設與企業等協同育人主體無縫連接的虛實結合、擬真的實訓工作環境；②提供便利的可視化、認知、實踐、會話及協作的工具；③提供案例、資源、社會或境脈的支持等。多次的迭代實訓可能會使學習者感覺沮喪和不自信。在環境中，利用融入了“歷史進程”要素的專家案例可以幫助學習者恢復良好的心理狀態。這些專家案例以時間線的形式記錄和描述了問題解決從初步的不成熟到成熟的轉變過程，使學習者在面對困難時，明白即便是領域專家也不是一蹴而就，只有不斷的修正完善和迭代實訓才是完成項目的最佳方式。

3 URHC：高職院校“職業+創客”教育實訓教學原則

從上述概念轉變結論和啟示中，歸納出URHC“職業+創客”教育實訓教學原則：①利用(Use):充分利用學習者的先前認知；②體現(Reflect)：在實訓項目的問題解決過程中全面體現認知沖突；③幫助(Help)：幫助學習者覺知先前認知的缺陷和構建科學原型；④創造(Creative)：創造和諧包容的實訓環境，如圖1所示。

圖1 高職院校“職業+創客”教育實訓教學URHC設計原則

“U”是指將先前概念作為深度關注學習者的切入點來實現個性化學習。不同層面的先前概念和不同維度的目標，需要在實訓教學中設計不同的策略和學習支持，如表1所示。具體實踐中還應將學習者置于企業文化、職業精神、創客文化統領下的實訓內容和技術支持的要素關系網中，厘清先前概念的類型，并以其內在邏輯為機制進行學習資源的設計、開發與推送。“R”是指最大潛力地全面體現認知沖突，并將其貫穿在問題解決過程中。認知沖突是學習者構建科學原型最直接的動機，它在問題解決過程中的連續性將有利于維持學習動機，引導學習者集中精力聚焦問題解決的關鍵環節。“H”具體描述為，考慮到問題解決的多樣性，需要組建結構穩固、背景多元的學習共同體，并提供便利的會話與協商的機會和工具。學習共同體中有經驗的成員在構建問題解決科學原型以及激發個體學習者覺知元概念缺陷上起關鍵作用，而教師則通過為學習者提供腳手架來推動實訓教學進程。“C”是在跨領域、跨專業的情況下，構建更加適應的問題解決類型和情境。它從物化技術層面提供了可視化工具、認知工具、虛擬科學工具、會話與協商工具等，促使學習者不斷修正、迭代和完善項目。

表1 概念轉變與實訓目標、策略的關系

4 URHC案例研究——以智能電子產品綜合表達專題為例

《智能電子產品綜合表達》專題實訓強調針對性和多樣性，是通過不同階段的多種設計表達手段，系統化展示產品設計的造型、色彩、結構、材質、人機互動、工藝等效果的專題訓練。以廣東農工商職業技術學院產品藝術設計專業《智能電子產品綜合表達》專題實訓課程為例，基于URHC進行了“職業+創客”實訓教學設計，初步驗證了原則的有效性。具體如下：

4.1 充分利用學習者的先前認知

《智能電子產品綜合表達》專題實訓的目標是培養學習者的高階職業技能和創客素養，學習內容是融合“學、做、創”的智能電子類產品綜合表達。依據“職業+創客”教育理念、課程標準、內容選取了必備的先前認知，進行開放式和半開放式問卷調查，找到了有典型偏差認知的內容和原因。與此對應，“職業+創客”實訓教學提供了個性化學習策略和“偏差認知”學習資源的推送。“職業+創客”實訓重視這些先前認知，以IDEO設計思維工作流程(發現、解釋、構思、實驗、改進)[9]為脈絡提供了豐富擬真的創客實踐活動情境以及問題解決的復雜推理支架。學習者根據項目需求，捕捉自己感興趣的信息和關鍵詞，進行產品背景、用戶調查、信息收集。這些信息和關鍵詞是選題的關鍵，受已有先前認知經驗影響呈多樣化。實訓教學在此階段提供觀察現象、調查訪談信息可視化、數據分析、頭腦風暴、創意轉化為產品模型的三維虛擬工具等學習支持。

4.2 在實訓項目的問題解決過程中全面體現認知沖突

IDEO流程的實驗和改進階段是學習者通過草圖或者模型的方式將頭腦中的構思想法可視化，并通過不斷的建模、測試和改善，優化解決方案。《智能電子產品綜合表達》專題實訓教學設計最大潛力地促進了全面的認知沖突。例如，利用三維建模和3D打印技術快速生成產品，使學習者能集中注意力觀察超自然世界以及可視化的產品和流程。實訓提供的學習共同體、專家成功案例，為學習者提供了不具備的產品設計經驗表征，以便其與當前產品設計進行對比，形成認知沖突。迭代一般發生在“實驗”階段出現不可調和的矛盾時，這些矛盾也是源于認知沖突。此外，認知沖突還可能體現在產品綜合表達項目描述上，使學習者明白問題解決是以IDEO流程為路徑進行平面、立體、語言三維度的設計表達，而非獲得到一個言語上的答案，即將項目實踐納入到“IDEO產品設計過程”這個類別，學習者就需要像企業專家、創客熟手一樣，發現、解釋、構思、實驗、改進產品設計與表達。

4.3 幫助學習者覺知元概念的缺陷和構建科學原型

智能電子產品綜合表達專題實訓成果具有開放性，而學習者關注和調查的往往只是問題的一個側面，所以單一個人的問題解決很可能是不完整的，這就需要以“團隊協作”為策略，同時提供學習者與專家、社區同伴之間協商交流以及對知識建構的反饋、思考和修正的機會，使其覺知自身所建構的解釋框架及假設的局限性并且加以修正。

專家熟手從事工作時，頭腦中往往有一套固有的活動操作序列，形成較為統一的階段成果。例如，智能電子產品綜合表達一般會形成“構思與設計草圖”“產品效果圖”“產品方案與設計報告”“工程制圖”“設計說明”“統一的VI形象”“產品研究模型和手板”“計算機三維模型”“產品展示與銷售”“標書講解”“綜合答辯”等成果。科學模型的呈現有利于學習者發現自身的問題解決模型和科學的問題解決模型間的差異。

4.4 創造和諧包容的專題實訓環境

智能電子產品綜合表達專題實訓環境以校企合作、協同育人、產教融合為導向，依托校內外實訓基地、校企工作室等進行雙主體協同育人，構建了融合教育者、創客導師、企業熟手、設計服務、知識產權咨詢等廣泛的學習共同體，共建了開放的創客服務平臺、職業服務平臺、孵化場地及技術培訓、產品開發、加工制作、管理咨詢等條件支撐，實現跨領域合作。在專題實訓中，學習者迭代過程的創造實踐首要條件就是資源開放。實訓環境支持資源的開放式管理，包括場地、設備、耗材、學習共同體等資源。此外，實訓環境需要支持不同的問題解決過程，同時納入人類發現知識的歷史進程這一要素，使學習者在包容的實訓環境中，根據已有經驗確定自己問題解決的過程，并自由地發表觀點。

5 結語

基于 CTCL 研究范式，從已有概念轉變實證結論出發，提出了URHC設計原則，強調以學習者的先前認知以及個體進入項目后的內在學習機制為脈絡進行實訓教學設計。這將從學習科學角度指導高職院校“職業+創客”教育實訓教學走向更科學和更高效，同時也為相關研究提供了新的視角和思路。事實上，將概念轉變研究引入到實訓教學尚處于初級階段，雖然已具有認知心理學的實證支撐，但URHC設計原則仍需在實訓教學實踐中進行完善。這也是后續亟待解決和研究的另一個問題。