□李美英
高職教育要建立緊密結合、相輔相成、全程貫通的理論教學和實踐教學兩大體系,它包括廣義的實驗,由實驗、實習、實訓、社會調查、現場見習、模擬練習和科技活動等組成的實踐教學環節,由于其與基礎理論課教學結合緊密,位于實踐教學過程的前期,在創新精神和實踐能力培養中,具有引導和奠基的作用,因此,本文提出廣義的實驗室建設,也就是“工學結合”的實驗室建設——建構現代產業環境下的廣義的實驗室建設體系。
(一)構建實驗教學與生產現場體系。課程改革對實驗教學提出了新的要求,不僅提出了教材具體的知識目標、能力目標,而且把學習的過程與方法作為課程目標提出來,注重實驗實現能力的突破;目前,實驗中心開放的廣義性與地位的多重性,加強演示實驗的建設并重視產業仿真實驗的作用,我們面臨一系列的教學目標的重新設定。為什么要建立“實驗”現場呢?這種教學是不是超出了學校教學范疇呢。我們認為,結合工程科學學習物質現象,就是找準教育的根本目標,真正實現“以學生為本”的教育理念。這是我們科學合理地確定課程的出發點和歸宿點,把“創新意識”和“實踐能力”的培養落到實處。
如何抓住實驗現場這個環節?首先我們要理解學生從實際生產背景中抽象出問題、構建實驗模型、尋求結果、解決問題的過程,讓學生有足夠的時間和空間經歷觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證等活動。抓住了“實驗”和“現場”的結合部,我們就抓住了引導學生思考、發現“樞紐”,就協調好實踐、活動、思考、探究之間的關系,就會注重揭示科學本質,樹立基于“全面科學”的大教學觀。何謂“現場”?現場就是學生進行科學探索創設的實驗,學生根據自己的生活經驗會想出各種各樣的辦法。
“發現式教學”的創始人布魯納強調,“發現并不限于那種尋求人類尚未知曉之事物的行為,準確地說,發現包括著用自己的頭腦親自獲得知識的一切形式”。[1]現象與科學之間的聯系,根據實驗作業層、管理層、規劃層等三種技術類型,不同的技術層面實驗教育的技能與知識側重不同。從實驗功能看,實驗室可分為智能化、自動化、機械化、信息化四種類型的技術體系,通過“實驗”與科學技術的結合,讓學生注意,一是特定名詞、稱謂在實際應用領域的嚴肅性、不可代替性。僅僅在“現象”討論科學知識,在教學中介紹其定義、概念的意項,無法明白術語的專業性,必須建設完善的實驗室,建立實操型師資陣容,針對高職實驗室建設的特點,需要我們在實驗室的硬件建設、試驗設備、人員管理、良好操作規范等方面采取了針對性措施,在企業、研究機構、教育基地、學校相繼建造實驗室。
(二)突出實驗現場的產品開發體系。“一個成功的實驗需要的是眼光、勇氣和毅力。”[2]實驗教學目標的內容可以分為三個基本方面:一是創造性人格及相關心理品質培養。在培養創造性人格過程中,專業思維訓練旨在通過學習和訓練,使學生初步掌握專業思維方法,從而培養專業思維品質,使其具有產業背景下的知識流暢性、研究廣闊性、能力敏捷性、職業批判性、崗位靈活性、操作獨立性、管理邏輯性、目標深刻性與選擇交通性。這就是技法及解決問題能力的訓練。
這樣,現代實驗教學,應當拓展科技創業活動、科學小發明、小創造等。技法即學生創造活動的實踐能力及創造性任務完成的技能和技法。創造性解決問題是指在學習、生活中掌握和運用特殊的方法處理和解決問題。如思考并提出創造性建議,撰寫科技小論文,創造性作文等,這是兩項非常重要的教育目標。紡織服裝專業的實驗細分上,基本概念、基本原理必須與產業事實性知識或當前產業需求相結合融會,才會產生實驗教學的具體環節。
科學進展的歷史告訴我們,新的知識只能通過實地實驗而得到,我們應該通過實驗教學強化對事物客觀的探索;在教學中,結合實際,引進項目。我們要知道紡織材料的性質,就要采集樣品,以研究它生產的過程,要把樣品拿到實驗室進行各種測定,實驗的過程不是毫無選擇的測量,它需要有小心具體的計劃。特別重要的,是要有一個適當的目標,以作為整個探索過程的向導。至于這目標怎樣選定,就要靠實驗者的判斷力和靈感。
科學的發展與進步,往往是由人們的強烈好奇心和豐富想象力所引起的,還要考慮學生的實際需要、興趣與愛好來決定實驗開發的方向,讓學生在實踐中體會科學的樂趣,把學生帶出教室走向大自然和社會,充分利用各種教育資源培養學生實踐能力的極好的活動形式。因此,我們實驗教學是否具有先進的、適用的、鄉土的技術教學體系,其意義大于現代的、信息的、國際化的實驗條件。
(三)建立開放的實驗現場以及運作機制。與實驗室建設同步發展的是相關的法規、標準、操作手冊等,使實驗室的建設和管理逐步形成一定的模式、級別和規矩,建立了高職實驗室的基本概念。在進行教學目標分析的基礎上選出當前所學知識中的基本概念、基本原理、基本方法和基本過程作為當前所學知識的“主題”,然后再圍繞這個主題進行意義建構。這樣建構的“意義”才是真正有意義的,才是符合教學要求的。
改革教學方法的核心問題是怎樣激發和培養學生自主學習、自主實踐和自主創新的積極性,以提高實驗教學的效果和效率。以學生為中心,充分、合理地利用現代信息技術和信息資源,對教學內容、教學方法、教學過程、教學評價等教學環節進行具體設計,創設教學系統的過程或程序,更好地促進學習者的學習。實驗教學的環境建構,需要較多和較高質量的信息演示,信息化教學能夠提供充分的交互性,創設生動、直觀、形象的學習情境,使教學直觀化、模型化、動態化。利用現代教育技術,一是適當減少演示性、驗證性實驗,增加研究性、設計性、綜合性實驗。
實驗教學的環境建構是一個信息反饋的過程,從環境問題,到信息獲取,然后是認知目標、協作支持系統的運作。因此,實驗教學環境構建是一個教育系統,運用現代技術使實驗教育的基本條件,也是改革教育的基本工具。具體可以分為四個方面的策略支持:
環境問題反饋——這是整個建構學習環境的中心,也就是我們說的項目化學習,其目標是要闡明和解決來自產業實際的問題,與問題相關的實例或個案。
信息資源研究——這是將項目問題進行信息加工的過程,與項目問題解決有關的各種信息資源,包括文本、圖形、聲音、視頻和動畫等獲取的各種有關資源,需要教學進行篩選;
認知工具:主要指在計算機上生成的、用于幫助和促進認知過程的工具,通常是可視化的智能信息處理軟件。如知識庫、語義網絡、幾何圖形證明樹、專家系統等。使學習者群體可以相互交流、討論、協商,共同建構問題的意義。
社會背景支持:在設計建構主義學習環境時要考慮社會文化背景、客觀環境、物質條件等方面對于當前學習所能提供的支持。
信息資源非線性的超文本和超媒體鏈接更符合人類的思維方式,能夠表現思維的復雜性,促使學生分析問題、解決問題,引起學生持續探索的興趣,對問題從多角度進行解釋,完成知識的意義建構。通過豐富的信息資源激發學生的興趣和聯想,喚醒長時記憶中的有關知識、表象或經驗,完成知識的“同化”和“順應”。一是明確實驗課的地位和目的,增強實驗教學的趣味性,讓學生重視實驗課,變“要我學”為“我要學”。二是突出學生的主體地位。
(一)管理體系的獨立評判——在我國大多數實驗室本身不是獨立法人單位,而是某個母體組織(大多數為學校,部分為研究所、企業等)的一部分,這種情況下,“主管——質量”體系如何介入實驗室教學,“企業技術主管——實驗室技術”方面負責人應如何直接介入教學,在教學中,我們采取每一個學生都可以向管理層匯報,實驗管理部門是管理層的一個直屬單位,中間沒有其它部門,實驗室成為我們實驗環境建構的主體。
(二)實驗評判的標準化——對于實驗室崗位的描述,要求對重要崗位進行了描述,對崗位生產環節進行標本采集、標本接收、標本處理,一個人允許同時負責多個崗位。同時,建立質量手冊,把質量目標、質量方針具體化,為在一定的時間范圍內或限定的范圍內,實驗室所規定的與質量有關的預期應達到的具體要求、標準或結果。
(三)實驗任務的合作化——主要引進產學研合作的“技術合同”等其他形式的約定。例如,教學部門要求實驗室開展某一個這一檢驗項目,而實驗室也答應開展這一檢驗項目,那么這也形成了廣義上的合同;實驗室常規開展這一檢驗項目,教學部門經常申請這一檢驗項目,那么這也形成廣義上的合同,等等。實驗室就檢驗的整個過程及相關的資源同教學部門進行了協商、交流、討論,實際上就達到了合同評審的目的。
(四)校內外實驗室、實習基地——以印染實驗為例,其控制過程大致如下:對印染企業的調查和選擇、選定企業將之列入供應商清單、采購試劑并驗貨入庫、使用者從試劑庫中領取試劑、定期對供應商進行評價、根據評價結果形成新的供應商清單。對上述過程進行嚴格控制即可建立對試劑供應的管理體系。
(五)工程項目化策略——分別設置工程化教學階段和企業實習階段,把工程化素質培養作為學生全培養期中自始至終關注的主線,把工程能力引入人才素質評價體系和把企業回饋引入教學評價體系。把工程化軟件研發能力和職業素質引入人才素質評價體系,加大實踐環節在評分中的比重,以形成專業理論知識和實踐能力并重的考核體制,并將系統實現、文檔和答辯作為學生的考核指標,可在一些課程中引入團隊評分制。在工程化教學階段,設置項目化模塊。
(六)信息化策略——應堅持以工程化培養理念為指導,以系統軟件、CASE工具、開發工具為核心,以網絡、服務器、桌面系統為平臺,組建與業界同步的工程化綜合軟件開發實驗環境,為計工程實踐教學提供強有力的基礎設施支持。把實際科研項目納入實踐性教學工作中,讓學生親自參加計算機系統項目的開發工作,真正把教學和實踐結合起來,使學生對計算機應用系統和工程的思想、方法、工具和環境、計算機系統工程過程、技術標準和規范等有一個全面了解和掌握。
[1](美)杰羅姆·S·布魯納著,邵瑞珍,張渭城譯.布魯納教育論著選[M].北京:人民教育出版社,1989.
[2]丁肇中.應有格物致知精神[J].散文選刊,1999(2).