韋存存　葛茜倩

摘 要：2015年，中國(guó)推出"中國(guó)制造2025"計(jì)劃，工業(yè)軟件是智能制造的神經(jīng)中樞，研究培養(yǎng)"中國(guó)制造 2025"工業(yè)軟件人才對(duì)于推動(dòng)"兩化"深度融合，加快工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)"中國(guó)智造"具有極其重要的意義。本文以SPOC資源為平臺(tái)，以深度學(xué)習(xí)為指導(dǎo)，構(gòu)建面向工業(yè)軟件人才的深度技能培養(yǎng)模式，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解，提高學(xué)生技能的熟練度、提升工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)技能的掌握層次。

關(guān)鍵詞：工業(yè)軟件；中國(guó)制造2025；深度技能；人才培養(yǎng)；技能培養(yǎng)

1 引言

2015年5月19日， 國(guó)務(wù)院正式印發(fā)《中國(guó)制造2025》，由此掀起了新一輪的中國(guó)制造業(yè)升級(jí)的熱潮， 這是傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、推動(dòng)制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)跨越的重大機(jī)遇。工業(yè)軟件是智能制造的大腦、核心，是國(guó)家制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力根本所在，工業(yè)軟件發(fā)展水平?jīng)Q定了智能制造的水平[1]。目前工業(yè)軟件相關(guān)人才也極度緊缺，相關(guān)開(kāi)發(fā)人才也是依靠自學(xué)或者相關(guān)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培養(yǎng)出來(lái)的，數(shù)量有限，而且沒(méi)有經(jīng)過(guò)體系化的學(xué)習(xí)，缺少在實(shí)際工業(yè)項(xiàng)目中進(jìn)行演練、操作機(jī)會(huì)，動(dòng)手能力及實(shí)踐技能都不能滿足工業(yè)軟件的用人標(biāo)準(zhǔn)及要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)就業(yè)的無(wú)縫鏈接[2]。

當(dāng)今數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的學(xué)習(xí)方式逐漸盛行，專業(yè)核心課程普遍開(kāi)展了小班化、信息化教學(xué)，但學(xué)生的知識(shí)和技能并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性較大提高，掌握的技能常停留在淺層技能層面，技能掌握的深度往往達(dá)不到用人單位需求。我國(guó)e-Learning對(duì)于支持教與學(xué)，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和實(shí)現(xiàn)高階技能培養(yǎng)目標(biāo)尚存在較大差距，學(xué)習(xí)資源與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)活動(dòng)并未有顯著的創(chuàng)新，學(xué)習(xí)積極性與自控能力均處于較低水平。數(shù)字化學(xué)習(xí)所伴隨的碎片化、多任務(wù)與淺層思考現(xiàn)象，給學(xué)習(xí)帶來(lái)多樣性和便利性的同時(shí)，容易導(dǎo)致技能培養(yǎng)缺乏深度的問(wèn)題。MOOC是單一的在線教育，同樣存在學(xué)習(xí)深度問(wèn)題，MOOC的優(yōu)質(zhì)教育資源和學(xué)習(xí)過(guò)程為學(xué)習(xí)者帶來(lái)了全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，但因呈現(xiàn)方式單調(diào)、針對(duì)性指導(dǎo)缺失、在線參與度不足、在線實(shí)訓(xùn)不足，不能滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)需求等導(dǎo)致學(xué)習(xí)者難以熟練掌握技能，技能程度屬于較低層次。然而，信息技術(shù)在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用逐漸從邊緣化走向內(nèi)涵式，通過(guò)深度學(xué)習(xí)掌握深度技能視為信息化教學(xué)的主要目標(biāo)與訴求之一。當(dāng)前，在線教育與線下實(shí)體教學(xué)相結(jié)合的一種混合式教學(xué)模式——SPOC（小規(guī)模限制性在線課程），逐漸成為一種受歡迎的教學(xué)模式。在此背景下，如何利用SPOC資源，通過(guò)深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建面向工業(yè)軟件人才的深度技能培養(yǎng)模式，以大力提高學(xué)生實(shí)踐能力，是本文研究的主要目的。

2 深度學(xué)習(xí)和深度技能

Lorin W.Anderson闡述了認(rèn)知維度層次劃分理論，該理論蘊(yùn)含學(xué)習(xí)有深淺層次之分的觀點(diǎn)。此后，F(xiàn)erence Marton 和 Roger Saljo于1976 年發(fā)表了《學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別：結(jié)果和過(guò)程》一文，創(chuàng)造性地提出并闡釋了深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）和淺層學(xué)習(xí)（Surface Learning）這兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的概念。Biggs、Ramsden、Entwistle等學(xué)者從不同角度探討了深度學(xué)習(xí)，認(rèn)為深度學(xué)習(xí)體現(xiàn)為學(xué)生致力于運(yùn)用多樣化的學(xué)習(xí)策略，如廣泛閱讀、交流互動(dòng)、資源整合、系統(tǒng)思考、情境學(xué)習(xí)等，以達(dá)到對(duì)知識(shí)的深層理解。Eric Jensen和LeAnn Nickelsen認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)是指新知識(shí)的獲得或技能的掌握必須經(jīng)過(guò)一步以上的學(xué)習(xí)過(guò)程和高水平的分析與加工，學(xué)生才能以改變思想觀念、自我控制力或行為的方式來(lái)應(yīng)用這些知識(shí)和技能。

國(guó)內(nèi)學(xué)者張治勇認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)是一種提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的學(xué)習(xí)方式[3]。馮銳等認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)知識(shí)的主動(dòng)理解而非被動(dòng)記憶，強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的批判性思考而非一味地接受，強(qiáng)調(diào)新舊知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)而非孤立存在，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的遷移應(yīng)用。深度學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)是結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)性知識(shí)意義的建構(gòu)過(guò)程，最終目的是發(fā)展學(xué)生的高階思維能力。簡(jiǎn)言之，深度學(xué)習(xí)是一種主動(dòng)探究性的學(xué)習(xí)方式，要求學(xué)生進(jìn)行深度的信息加工、主動(dòng)的知識(shí)建構(gòu)、批判性的高階思維、有效的知識(shí)轉(zhuǎn)化與遷移應(yīng)用及實(shí)際問(wèn)題的解決。

廣度技能指任職者不僅能夠在自己的職位范圍內(nèi)完成各種任務(wù)，而且能夠在完成本職位之外的其他職位需要完成的一般性工作任務(wù)。深度技能指通過(guò)在一個(gè)范圍較為明確的具有一定專業(yè)性的技術(shù)或?qū)I(yè)領(lǐng)域中不斷積累而形成的專業(yè)知識(shí)、技能和經(jīng)驗(yàn)。由此可見(jiàn)，深度學(xué)習(xí)是掌握深度技能的有效途徑之一。

綜上所述，從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究視角上看，國(guó)內(nèi)針對(duì)SPOC 仍側(cè)重于SPOC 特征、內(nèi)涵和教學(xué)方式等研究，尚缺乏專門針對(duì)SPOC 混合式學(xué)習(xí)環(huán)境下，利用深度學(xué)習(xí)的思想促進(jìn)學(xué)習(xí)者深度技能培養(yǎng)的研究；在研究路徑層面，缺少對(duì)所構(gòu)建的策略和模式作用于深度技能培養(yǎng)進(jìn)行實(shí)證分析和研究。同時(shí)，當(dāng)前高校和企業(yè)應(yīng)用中的SPOC 混合式教學(xué)，仍然是基于行為主義理論，對(duì)混合式教學(xué)理解不深入，側(cè)重于知識(shí)傳播與復(fù)制，在深度技能培養(yǎng)，技能的創(chuàng)新與遷移、技能線上線下的訓(xùn)練、技能個(gè)性化培養(yǎng)方面仍存在不足。

3 深度技能的核心要素

在工業(yè)化和信息化加速融合時(shí)代，在深度技能是高職學(xué)生從事工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)必須具備的發(fā)展性能力，這些能力可以讓學(xué)生在已有基本技能基礎(chǔ)上，靈活地掌握和應(yīng)用這些技能去解決工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)中遇到的新問(wèn)題，新情況。深度技能主要包括認(rèn)知技能、社會(huì)技能和發(fā)展技能三大方面[4]，掌握核心技能、發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題技能、歸納能力、有效溝通、協(xié)同作業(yè)、抗壓緩壓、審辨反思、技能遷移和創(chuàng)新八個(gè)維度的深度技能。

4 SPOC環(huán)境下的深度技能培養(yǎng)的過(guò)程模型

工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)的深度技能培養(yǎng)可以分為技能準(zhǔn)備、技能探索、技能訓(xùn)練、技能鑒定等四個(gè)遞進(jìn)與循環(huán)的過(guò)程。

（1）技能準(zhǔn)備

技能準(zhǔn)備是深度技能培養(yǎng)的前提與基礎(chǔ)，主要包括訓(xùn)前分析和評(píng)估、明確技能培養(yǎng)目標(biāo)與內(nèi)容、營(yíng)造積極的訓(xùn)練氛圍。

訓(xùn)前分析和評(píng)估。訓(xùn)前分析包括學(xué)情分析與實(shí)訓(xùn)環(huán)境分析。前者主要分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、技能基礎(chǔ)、興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、前期使用SPOC平臺(tái)情況因素；后者主要分析SPOC平臺(tái)與實(shí)訓(xùn)的硬件、軟件環(huán)境情況。 訓(xùn)前評(píng)估包括主要包含教師自我評(píng)估與學(xué)生評(píng)估。通過(guò)教學(xué)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)分析功能對(duì)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，評(píng)估實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的難易程度、實(shí)用性、實(shí)戰(zhàn)性、趣味性、展現(xiàn)風(fēng)格及視頻制作質(zhì)量等。

明確技能培養(yǎng)目標(biāo)與內(nèi)容。教師在了解學(xué)生情況和已有技能的基礎(chǔ)上確定培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)制定技能訓(xùn)練計(jì)劃、技能訓(xùn)練大綱，設(shè)計(jì)SPOC技能訓(xùn)練內(nèi)容及呈現(xiàn)方式。

營(yíng)造積極的實(shí)訓(xùn)氛圍。深度技能的培養(yǎng)既是個(gè)體感知、實(shí)踐、記憶、反思與評(píng)價(jià)等的認(rèn)知過(guò)程，又是工學(xué)結(jié)合、創(chuàng)新實(shí)踐與社會(huì)體驗(yàn)的社會(huì)技能建構(gòu)過(guò)程。教師通過(guò)加強(qiáng)對(duì)SPOC教學(xué)平臺(tái)的功能與流程的宣傳，塑造積極、輕松、愉悅、實(shí)用的實(shí)訓(xùn)文化，激發(fā)學(xué)生技能訓(xùn)練的熱情與動(dòng)力[5]。

（2）技能探索

深度技能培養(yǎng)是一種建構(gòu)性過(guò)程，在一定程度上體現(xiàn)了過(guò)程性、職業(yè)性、累積性、鑒定性、反思性、目標(biāo)性等建構(gòu)主義理論的核心概念。技能的初步構(gòu)建主要發(fā)生在學(xué)生課前觀看視頻并跟隨完成相關(guān)實(shí)訓(xùn)練習(xí)和課堂導(dǎo)學(xué)練習(xí)。a.學(xué)生課前自主觀看實(shí)訓(xùn)視頻，并跟著完成相應(yīng)訓(xùn)練，進(jìn)行技能的初步建構(gòu)。通過(guò)思考視頻中的嵌入問(wèn)題與訓(xùn)練，逐漸增大理解的范圍與建構(gòu)的程度。而對(duì)于未能解決的問(wèn)題通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢與其他學(xué)生或者教師交流，嘗試自己解決，可以激發(fā)學(xué)生的探究問(wèn)題的動(dòng)力，促進(jìn)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，有利于加深新舊技能的聯(lián)系與新技能的進(jìn)一步理解與建構(gòu)。在視頻的最后，可設(shè)計(jì)具有探索性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生討論當(dāng)前方案是否為最優(yōu)方案，培養(yǎng)探索性、批判性思維，逐漸深化技能構(gòu)建的層次。b.教師收集學(xué)生課前技能訓(xùn)練中的疑點(diǎn)、難點(diǎn)或共性問(wèn)題，在課堂上講解或演示，引導(dǎo)學(xué)生將新知識(shí)、技能整合到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，包含新舊技能和信息的聯(lián)系與整合，經(jīng)吸收和消化，鞏固、重建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而深化對(duì)新的技能的理解與長(zhǎng)期保持。教師通過(guò)項(xiàng)目、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，拋出新問(wèn)題供學(xué)生深入思考與共同探討，形成技能主動(dòng)構(gòu)建、交叉學(xué)科知識(shí)掌握的良性循環(huán)[6]。

（3）技能訓(xùn)練

技能訓(xùn)練主要通過(guò)線上線下完成。深度技能培養(yǎng)是一種問(wèn)題導(dǎo)向的技能學(xué)習(xí)，也是一種基于實(shí)踐的探究性訓(xùn)練。教師通過(guò)組織和企業(yè)實(shí)踐緊密聯(lián)系的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生自主訓(xùn)練、合作訓(xùn)練；課外，學(xué)生通過(guò)在線虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)7*24的無(wú)場(chǎng)地及設(shè)備限制的訓(xùn)練。學(xué)生在訓(xùn)練中感受、領(lǐng)悟、構(gòu)建知識(shí)，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能，并通過(guò)在復(fù)雜、變幻莫測(cè)的職業(yè)情境中訓(xùn)練和應(yīng)用技能，把所學(xué)的理論知識(shí)遷移應(yīng)用到真實(shí)項(xiàng)目與實(shí)際問(wèn)題中，實(shí)現(xiàn)對(duì)新技能的深度理解與內(nèi)化。隨著學(xué)生訓(xùn)練與思考的深入，學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解也進(jìn)一步深化，通過(guò)師生面對(duì)面交互，促進(jìn)思維碰撞，增進(jìn)學(xué)生自我反思與對(duì)新情境的深入理解。在深入理解新工作情境的基礎(chǔ)上，關(guān)注解決問(wèn)題所需的核心知識(shí)和技能，理解復(fù)雜概念、深層知識(shí)等非結(jié)構(gòu)化知識(shí)，能在類似的職業(yè)情境中舉一反三、融會(huì)貫通，解決復(fù)雜的、隨機(jī)性較強(qiáng)工作環(huán)境中的疑難雜癥，實(shí)現(xiàn)技能的重組性遷移應(yīng)用與創(chuàng)造。

（4）技能鑒定

技能鑒定與評(píng)價(jià)階段以現(xiàn)場(chǎng)技能考核為主，在線云端智能評(píng)價(jià)為輔。技能鑒定與評(píng)價(jià)可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)技能訓(xùn)練過(guò)程與結(jié)果的反思，培養(yǎng)學(xué)生的審辨性、發(fā)散性思維，提升學(xué)生深度反思的能力。a.教師通過(guò)建立評(píng)技能價(jià)考核機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己以及他人的作品與實(shí)訓(xùn)成果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，可以采用討論、評(píng)比、情景測(cè)試、項(xiàng)目評(píng)價(jià)等多種方式，營(yíng)造良好的課堂評(píng)價(jià)氛圍。在評(píng)價(jià)中，主要關(guān)注學(xué)生的技能的熟練度、復(fù)雜度、精密度和完成的質(zhì)量。b.創(chuàng)設(shè)批判性的評(píng)價(jià)情境。評(píng)價(jià)過(guò)程是一種社會(huì)技能培養(yǎng)的過(guò)程，使學(xué)習(xí)對(duì)象意義呈現(xiàn)的過(guò)程，同時(shí)也是一種使學(xué)生觀點(diǎn)立場(chǎng)形成和認(rèn)識(shí)框架重塑的過(guò)程。社會(huì)技能包括溝通、協(xié)作過(guò)程，其基本要素有斷言、討論、爭(zhēng)辯。教師在技能培養(yǎng)過(guò)程中要主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生、啟發(fā)學(xué)生從不同方向?qū)ふ医鉀Q方案，以技能需要?jiǎng)?chuàng)新的態(tài)度來(lái)對(duì)待各種問(wèn)題，徹底打破慣性思維的解決模式，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維與創(chuàng)新思維。

我們常說(shuō)的 “做中學(xué)”思想是深度技能培養(yǎng)設(shè)計(jì)的依據(jù)，它不但將學(xué)生與社會(huì)境脈聯(lián)系在一起，也將學(xué)生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出與輸入聯(lián)系起來(lái)，使得深度技能培養(yǎng)形成一個(gè) “閉環(huán)” ，學(xué)生正是在這種 “閉環(huán)”的循環(huán)迭代中逐層抽象，形成深度技能。

5 總結(jié)

本文以深度學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)理論、聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論、終身學(xué)習(xí)、等理論為指導(dǎo)，以理論探討和實(shí)踐調(diào)查為研究依據(jù)，構(gòu)建SPOC環(huán)境下的深度技能培養(yǎng)模式，以提高學(xué)習(xí)者的技能掌握深度、熟練度及創(chuàng)新水平。并從研究路徑上對(duì)深度技能培養(yǎng)模式的效果進(jìn)行實(shí)證研究，驗(yàn)證其有效性和可行性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張峰. 工業(yè)軟件——推進(jìn)智能制造的原動(dòng)力[J]. 智慧工廠， 2016（12）：36-37.

[2] 張蓋倫. 中航工業(yè)專家直言"中國(guó)制造2025"隱憂：缺少自主高端工業(yè)軟件及人才！[J]. 中國(guó)機(jī)電工業(yè)， 2017（4）：76-76.

[3] 張治勇， 李國(guó)慶. 學(xué)習(xí)性評(píng)價(jià).：深度學(xué)習(xí)的有效路[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育， 2013（1）：31-37.

[4] 韋存存， 葛茜倩. 阻礙學(xué)生掌握深度技能成因與對(duì)策分析[J]. 教育科學(xué)（全文版）， 2017（12）：242-242.

[5] 楊玉琴， 倪娟. 美國(guó)“深度學(xué)習(xí)聯(lián)盟”：指向21世紀(jì)技能的學(xué)校變革[J]. 當(dāng)代教育科學(xué)， 2016（24）：37-41.

[6] 劉紅晶， 譚良. SPOC助學(xué)群組促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的策略和方法研究[J]. 電化教育研究， 2017（2）：73-81.

基金項(xiàng)目： 寧波市2018年度哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃課題階段性研究成果（G18-ZXLL18）；2018年浙江省教育科學(xué)規(guī)劃研究課題階段研究成果（2018CSG243）