數智化時代學科融合視域下職業教育課程改革探析

一、引言

人類社會進入數智化時代，生產力和社會結構發生了巨大的變化，知識的生產、傳播和應用也顛覆了傳統模式，因此，我們的教育理念和實踐也需要與社會和技術同步迭代。學科融合被視為近年來新知識、新技術、新產品的發源，不同學科的互育融合是人們進行創新的重要途徑之一。與此同時，隨著經濟全球化的迅猛發展，社會對復合型人才的需求呈現不斷上升的趨勢，培養具備綜合素質的人才迫在眉睫。傳統的分科式教學強調知識的內在邏輯性和系統性，倡導學習的縱向性和深入性，這在很大程度上制約了學習者的整體認知和綜合發展。進入數智化時代，專業細分的格局被打破，學科融合的優勢逐步凸顯，推動學科實質交叉融合已成為當前教育發展的明顯趨勢。

在此背景下，思考數智化時代學科融合視域下職業教育課程改革的研究方向具有重要意義，具體可依托數字化工具，實現數字技術與教學課堂的深度融合；依托校企合作，探索地校協同、三化互融的育人路徑；依托人才需求結構變化，構建跨學科四階教學流程，培養綜合性人才。

二、教學及實踐內容的改革

黨的二十大報告提出加快發展數字經濟，促進數字經濟和實體經濟深度融合。在此過程中，新知識、新技術、新工藝層出不窮，社會對交叉學科人才的需求不斷上升。

2019年2月，國務院發布《國家職業教育改革實施方案》，提出職業院校應緊跟國家改革大潮持續不斷向社會輸送有專業知識的創新型人才，完善職業教育課程體系。傳感器技術應用課程是自動化、電子技術應用、物聯網和機器人等專業的重要核心課程之一，具有明顯的交叉學科性質，涉及的理論知識點多且雜，實用性和應用性強，傳統課堂學習效果差，學習效率低，教學與實踐內容改革勢在必行。

目前，我國職業教育進入了新時代，也迎來了高質量發展的春天，如何培養技術技能人才，促進就業創業創新，推動中國制造和服務實現高質量發展是每一個職業教育工作者的歷史使命，本文以傳感器技術應用課程為例，從學科融合角度出發探討數智化時代教與學的有效解決方案。

三、數智化時代學科融合視域下課程改革的思路

（一）數字工具，實現數字技術與教學課堂的深度融合

在數智化時代，數字化技術與課堂教學融合已經成為必然趨勢，教師運用數字化技術可以把難理解的知識和抽象的概念，以及枯燥的講解變得生動、有趣、可視化。

1.教學資源多元呈現

學習內容呈現是教學過程中的重要環節，以前的課堂主要依靠黑板、粉筆以及教師的語言呈現學習內容，數字化技術的介入讓學習內容擁有了更多的表現形式，調動了學生多種感官，帶給學生更直觀的沉浸式體驗感。“初識溫度傳感器”一課通過VR技術，讓學生身臨其境進入北京冬奧會的神奇小木屋，小木屋能夠通過傳感器準確檢測到溫度的變化，進而啟動機械裝置，控制小木屋三塊面板自動開合，VR技術的有效應用激發了學生的學習內驅力。

2.課堂教學多方增效

（1）課堂互動性增強

課堂互動是課堂教學的重要組成部分，良好的互動有助于增強課堂的學習氛圍，提升教學效果。利用教學平臺進行投票、問答、互動、測驗、調查等數字交互，形成人人參與、人人反饋的互學共生樣態。“光敏電阻——聲光控照明電路設計與制作”一課中，在職教云平臺發起小組PK，各小組進行投票和問答等互動活動，點燃學生學習熱情，調動課堂學習氛圍。

（2）課堂時效性提升

大數據和人工智能的一個重要功能是跟蹤并記錄學生的學習過程，獲取學生數據，生成學生的“數字畫像”，記錄學生的成長過程，從教師的經驗評價轉向數據評價。針對數字畫像精準判斷每個學生的學情，并進行分層教學，學生可以根據自己的時間、能力，選擇更適合自己的學習方式，這樣能讓不同層次的學生都獲得發展。“熱敏電阻——溫度報警器的設計與制作”一課中，結合不同學生的學情分析，分成三個進階任務：任務一，用面包板搭建熱敏電阻聲光控電路；任務二，用萬能板安裝、焊接和調試熱敏電阻聲光控電路；任務三，用單片機實現熱敏電阻溫度報警功能，學生可以自由選擇其中一項完成任務，個性化教學在數智化時代成為可能。

3.教學評價多維構建

在“光電傳感器”項目中，圍繞項目交付，過程評價和結果評價相結合，創設數字冰山定級評價系統，實現增值評價，完善綜合評價。冰山以上，以成果為導向，簡化考核維度，強化學生企業人角色，以項目交付方式整體考核顯性知識技能，依托項目交付驗收表對時間與質量雙維度嚴格考評定級，冰山系統進行可視化數據監管，養成學生對項目負責的態度；冰山以下，以成長為根本，學生數字畫像系統追溯學生情緒與行為，從知識內化、技能運用、崗位素質三維角度分析影響定級結果的隱性問題，輔助學生探因提技。

（二）校企合作，探索“地校協同三化互融”人才培養模式

傳感器技術更新快、迭代也快，新業態、新模式氣象萬千，因此，我們在人才培養上需要與企業開展深度合作。一方面，在課程建設中，以“行業企業指導教學、共建標準”為原則，以培養學生職業能力為目標，由企業和學校共同做好課程建設，深化課程改革。另一方面，在教學實踐中，始終堅持教師和企業導師“雙協同”培養模式，如以“企業導師進課堂”為常規，或依托企業真實工作項目，整合教學內容，使學生在各項各類企業實踐活動中提前了解行業動態，對接崗位技能，樹立專業自信。

近年來，我校在校企共育人才方面取得了一定的成效。學校在地化依托合作企業廠中校特色辦學，滿足學生實訓對標崗位需求，校企合作共創項目化教學，專業群聯合實踐工學交替，標準化對應國家、行業、新職教法標準，解決學習技能與先進行業技能難達成問題，校企共上“工程課堂”、共建“數智資源”、共構“冰山評價”、共育“制造產業技術員”，校企聯動驅動制造產業人才培養。

（三）學科融合，重塑育人模式助力培養綜合性人才

1.構建“學科+”課程新形態

“學科+”學習活動即以學科為基礎，依托人才需求結構變化，以“中心學科任務+跨學科任務”為路徑，促使學生在知識習得的過程中，破除學科邊界，達到融會貫通。

具體以《傳感器技術應用》教材中的項目二“溫度傳感器的設計與制作”為例，說明在構建“學科+”課程新形態實踐過程中，中心學科任務和跨學科任務的主要內容（表1）。

2.探索“主題引領式”項目實踐

在“主題引領式”課程實施中，采用項目教學模式，聚焦真實情境，解決真實問題。擴大學習場域，把課堂從教室搬至企業，讓課程貼近生活、走向社會。“主題引領式”融合多學科的知識，有效拓展和延伸課堂，將主題與實際生活有機結合，有助于學生獲得對世界的整體性認識，促進學生對復雜問題的解決能力、綜合能力和整體人格的健全發展。“初識光電傳感器”一課中，以打造“綠色低碳生產車間”為主題，帶領學生實地調研企業生產車間在節能減排方面存在的問題：一是照明方式不環保；二是發電方式傳統；三是工人環保理念不強，進而引導學生提出解決方案。針對照明方式不環保的問題，可以采用光控照明電路；針對發電方式傳統的問題，可以采用太陽能發電；針對工人環保理念不強的問題，可以張貼節能減排宣傳標語等等。由此，把環保、自動化流水線、照明電路、新能源等方面的知識有機融合在一起，通過一個主題拓展到學生的學習、生活與以后的工作，形成內容整合、邏輯聯合的主題活動網絡，助力學生提升跨學科能力。

四、學科融合視域下項目教學模式的構建

目前，學科融合課程在實施層面還沒有一個可借鑒的操作性強的構建模式。項目教學模式將不同學科知識融入生活并有機地聯系起來綜合解決真實問題，學生可以通過各種知識要素在項目中的作用和構成，理解和運用多學科知識之間錯綜復雜的關系，在項目實踐中獲得對知識關系的理解和融通。在數智化時代，項目式教學是促進學科融合的利器。本文基于學科融合的項目教學模式對傳感器技術應用的課程設計、教學實踐和評價方式三個方面進行改革。下面以“光電傳感器”項目為例，對以上三個方面的改革進行詳細闡述。

（一）研究教學內容，以項目為導向進行多學科融合的課程設計

企業是職業教育的主體，職業教育只有貼近需求、貼近企業才能有發展空間。了解企業用人需求，了解企業對學生在傳感器崗位工作的任務要求，以項目為導向重構教學內容、修訂課程標準，開展傳感器技術應用課程的整體設計，具體內容包括以下幾個方面。

1.確定項目主題

項目主題既要注重現實情境下真實問題的研究與解決，又要考慮能與多學科核心概念產生關聯，發動師生共同參與項目主題的設計，提高學生參與的積極性。例如在光電傳感器項目教學中，我們結合2024年1月國家工信部發布的關于創建綠色工廠的政策，確定打造綠色低碳生產車間這一項目主題。

2.提煉核心概念

項目主題確定后，劃分項目中心學科和跨學科任務的任務序列，分析項目所需要的各學科知識和能力，提煉與之相關的各學科核心概念、學科間大概念，以及學生發展的關鍵能力（表2）。學科融合并不是將多個學科簡單地拼湊在一起，而是將不同學科的思想和方法進行融合，共同解決問題或制造產品。在教學設計中，要以中心學科的教學內容為主題，并運用跨學科知識和教學素材進行加工與潤色。

3.設計驅動問題

在學科核心概念及學科間大概念基礎上，提出系列驅動問題，以問題驅動深度思考，從而將各學科知識融入教學中。在“光敏電阻”一課中，設計三個驅動問題，三個問題層層遞進，引發學生思考討論，導引學生探究遷移：①光敏電阻屬于什么類型的傳感器？有什么特點？②如何區分光敏電阻和普通電阻，兩者特性上有什么區別？③光敏電阻在日常生活中有哪些應用？

（二）開展多學科融合的項目教學實踐

學科融合教學模式的設計階段是以教師為核心，到了實踐落地階段，就要轉變角色，以學生為中心，以教師為主導，引導學生基于真實問題解決的學習理念，構建學科融合“四階”實施流程（圖1）。

1.創意形成階段

校企合作共創項目化教學，設定項目主題，中心學科任務，跨學科任務，學生圍繞項目主題，結合校企雙站資源，收集靈感，形成創意，尋求解決真實問題的方法。在光電傳感器項目中，我們以“打造綠色低碳生產車間”為主題，帶領學生分小組走訪合作企業的生產車間，發現其在節能減排方面存在的問題。譬如有一個小組發現合作企業生產車間的樓梯燈是傳統開關控制，白天也出現亮燈的現象，這時學生把問題記錄下來，為后續項目計劃階段做鋪墊。

2.項目計劃階段

整個項目式學習的過程可以由小組進行討論，分割成若干個小的任務，制訂詳細的項目計劃方案、需要的學習資源清單等，教師根據小組間的計劃方案給出精確的指導，引導各個小組有條不紊地開展項目式學習。在這一階段，小組成員組成學習共同體，討論解決問題，針對剛才提到的合作企業生產車間樓梯燈是傳統開關控制，白天也出現亮燈的現象，提出改用光控照明電路的設想，并制定改進計劃，形成方案。

3.項目實施階段

依據項目計劃，各小組開始進入核心階段——項目實施。利用數字化技術和各種先進的教法學法，小組合作，以學生為中心完成項目任務。教師引導學生利用VR技術體驗綠色低碳生產車間的真實工作環境，激發學生的學習內驅力，并提供綠色低碳生產車間的范例，引導學生打造屬于自己的綠色低碳生產車間。教師在這一階段主要是搭建舞臺，讓學生站在舞臺中央，發光發亮。

4.成果展示階段

項目任務不同，最終交付的項目成果也不同，可以是實物產品、講解視頻、調研報告、PPT匯報等。在光電傳感器項目中，我們最終的交付成果是綠色低碳生產車間模型，有些小組用的是亞克力板、有些小組用的是塑料盒子、有些小組用的是紙盒子，形式不同，功能各異，但是每一件作品都是學生智慧的結晶。

（三）改革課程評價標準

課堂評價是學科融合教與學的難點。在評價范圍上，以學生學習的全過程為路徑，覆蓋云課堂、學校課堂和企業課堂三端課堂，依托數字化手段拓寬評價的寬度和廣度。在評價指向上，將課程標準中各學科的核心素養與能力融合設計，包括參與程度、溝通合作探究態度、成果展示等。在評價主體上，以任課教師為主體，協同企業導師、科任教師、學生等，實現全員、全程、全方位育人評價。

五、結語

數智化時代給職業教育提供了創新調整的機遇，課程教學改革是大勢所趨。學科融合打破原有的學科壁壘，以培養“全面發展的人”為核心任務，以應對未來社會對創造性人才的需求，學科融合視域下的項目教學模式為數智化時代職業教育的課程改革提供了新范式。

[課題來源：2023年度中小學教師教育教研能力提升計劃項目，主持人：李麗。]

責任編輯 陳春陽