工業(yè)軟件人才深度技能培養(yǎng)模式研究

1、    工業(yè)軟件人才深度技能培養(yǎng)模式研究    韋存存葛茜倩摘 要：2015年，中國推出"中國制造2025"計劃，工業(yè)軟件是智能制造的神經(jīng)中樞，研究培養(yǎng)"中國制造 2025"工業(yè)軟件人才對于推動"兩化"深度融合，加快工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)"中國智造"具有極其重要的意義。本文以spoc資源為平臺，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)生對知識的深度理解，提高學(xué)生技能的熟練度、提升工業(yè)軟件開發(fā)技能的掌握層次。關(guān)鍵詞：工業(yè)軟件；中國制造2025；深度技能；人才

2、培養(yǎng)；技能培養(yǎng)1 引言2015年5月19日， 國務(wù)院正式印發(fā)中國制造2025，由此掀起了新一輪的中國制造業(yè)升級的熱潮， 這是傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、推動制造大國向制造強國跨越的重大機(jī)遇。工業(yè)軟件是智能制造的大腦、核心，是國家制造業(yè)競爭力根本所在，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)出來的，數(shù)量有限，而且沒有經(jīng)過體系化的學(xué)習(xí)，缺少在實際工業(yè)項目中進(jìn)行演練、操作機(jī)會，動手能力及實踐技能都不能滿足工業(yè)軟件的用人標(biāo)準(zhǔn)及要求，無法實現(xiàn)就業(yè)的無縫鏈接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)核心課程普遍開展了小班化、信

3、息化教學(xué)，但學(xué)生的知識和技能并沒有實質(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e-learning對于支持教與學(xué)，促進(jìn)個性化學(xué)習(xí)和實現(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)帶來多樣性和便利性的同時，容易導(dǎo)致技能培養(yǎng)缺乏深度的問題。mooc是單一的在線教育，同樣存在學(xué)習(xí)深度問題，mooc的優(yōu)質(zhì)教育資源和學(xué)習(xí)過程為學(xué)習(xí)者帶來了全新的學(xué)習(xí)體驗，但因呈現(xiàn)方式單調(diào)、針對性指導(dǎo)缺失、在線參與度不足、在線實訓(xùn)不足，不能滿足個性化學(xué)習(xí)需求等導(dǎo)

4、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)在實際教學(xué)中的應(yīng)用逐漸從邊緣化走向內(nèi)涵式，通過深度學(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，該理論蘊含學(xué)習(xí)有深淺層次之分的觀點。此后，ference marton 和 roger saljo于1

5、976 年發(fā)表了學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別：結(jié)果和過程一文，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）這兩個相對應(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)生致力于運用多樣化的學(xué)習(xí)策略，如廣泛閱讀、交流互動、資源整合、系統(tǒng)思考、情境學(xué)習(xí)等，以達(dá)到對知識的深層理解。eric jensen和leann nickelsen認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)是指新知識的獲得或技能的掌握必須經(jīng)過一步以上的學(xué)習(xí)過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應(yīng)用這些知識和技能。國內(nèi)學(xué)者張

6、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)強調(diào)知識的主動理解而非被動記憶，強調(diào)對知識的批判性思考而非一味地接受，強調(diào)新舊知識之間的關(guān)聯(lián)而非孤立存在，強調(diào)知識的遷移應(yīng)用。深度學(xué)習(xí)的實質(zhì)是結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)性知識意義的建構(gòu)過程，最終目的是發(fā)展學(xué)生的高階思維能力。簡言之，深度學(xué)習(xí)是一種主動探究性的學(xué)習(xí)方式，要求學(xué)生進(jìn)行深度的信息加工、主動的知識建構(gòu)、批判性的高階思維、有效的知識轉(zhuǎn)化與遷移應(yīng)用及實際問題的解決。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)。深度技能指通過在一個范圍較

7、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、技能和經(jīng)驗。由此可見，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)前國內(nèi)外學(xué)者的研究視角上看，國內(nèi)針對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，缺少對所構(gòu)建的策略和模式作用于深度技能培養(yǎng)進(jìn)行實證分析和研究。同時，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，對混合式教學(xué)理解不深入，側(cè)重于知識傳播與復(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、技能個性化培養(yǎng)方面仍存在不

8、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代，在深度技能是高職學(xué)生從事工業(yè)軟件開發(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)軟件開發(fā)中遇到的新問題，新情況。深度技能主要包括認(rèn)知技能、社會技能和發(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)新八個維度的深度技能。4 spoc環(huán)境下的深度技能培養(yǎng)的過程模型工業(yè)軟件開發(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、技能鑒定等四個遞進(jìn)與循環(huán)的過程。（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

9、分析和評估、明確技能培養(yǎng)目標(biāo)與內(nèi)容、營造積極的訓(xùn)練氛圍。訓(xùn)前分析和評估。訓(xùn)前分析包括學(xué)情分析與實訓(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)動機(jī)、前期使用spoc平臺情況因素；后者主要分析spoc平臺與實訓(xùn)的硬件、軟件環(huán)境情況。 訓(xùn)前評估包括主要包含教師自我評估與學(xué)生評估。通過教學(xué)平臺的統(tǒng)計分析功能對學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，評估實訓(xùn)內(nèi)容的難易程度、實用性、實戰(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)練計劃、技能訓(xùn)練大綱，設(shè)計spoc技能訓(xùn)練內(nèi)容及呈現(xiàn)方式。營造積極的實訓(xùn)氛圍。深度技能的培養(yǎng)既是個

10、體感知、實踐、記憶、反思與評價等的認(rèn)知過程，又是工學(xué)結(jié)合、創(chuàng)新實踐與社會體驗的社會技能建構(gòu)過程。教師通過加強對spoc教學(xué)平臺的功能與流程的宣傳，塑造積極、輕松、愉悅、實用的實訓(xùn)文化，激發(fā)學(xué)生技能訓(xùn)練的熱情與動力5。（2）技能探索深度技能培養(yǎng)是一種建構(gòu)性過程，在一定程度上體現(xiàn)了過程性、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)。通過思考視頻中的嵌入問題與訓(xùn)練，逐漸增大理解的范圍與建構(gòu)的程度。而對于未能解決的問題通過網(wǎng)絡(luò)查詢與其他

11、學(xué)生或者教師交流，嘗試自己解決，可以激發(fā)學(xué)生的探究問題的動力，促進(jìn)學(xué)生解決問題的能力，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)計具有探索性的問題，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、難點或共性問題，在課堂上講解或演示，引導(dǎo)學(xué)生將新知識、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)，從而深化對新的技能的理解與長期保持。教師通過項目、任務(wù)驅(qū)動，拋出新問題供學(xué)生深入思考與共同探討，形成技能主動構(gòu)建、交叉學(xué)科知識掌握的良性循環(huán)6。（3）技能

12、訓(xùn)練技能訓(xùn)練主要通過線上線下完成。深度技能培養(yǎng)是一種問題導(dǎo)向的技能學(xué)習(xí)，也是一種基于實踐的探究性訓(xùn)練。教師通過組織和企業(yè)實踐緊密聯(lián)系的實訓(xùn)項目，引導(dǎo)學(xué)生自主訓(xùn)練、合作訓(xùn)練；課外，學(xué)生通過在線虛擬實訓(xùn)平臺實現(xiàn)7*24的無場地及設(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，將知識轉(zhuǎn)化為技能，并通過在復(fù)雜、變幻莫測的職業(yè)情境中訓(xùn)練和應(yīng)用技能，把所學(xué)的理論知識遷移應(yīng)用到真實項目與實際問題中，實現(xiàn)對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)生對問題的理解也進(jìn)一步深化，通過師生面對面交互，促進(jìn)思維碰撞，增進(jìn)學(xué)生自我反思與對新情境的深入理解。在深入理解新工作情境的基礎(chǔ)上，關(guān)注解決問題所需的核心

13、知識和技能，理解復(fù)雜概念、深層知識等非結(jié)構(gòu)化知識，能在類似的職業(yè)情境中舉一反三、融會貫通，解決復(fù)雜的、隨機(jī)性較強工作環(huán)境中的疑難雜癥，實現(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價階段以現(xiàn)場技能考核為主，在線云端智能評價為輔。技能鑒定與評價可以促進(jìn)學(xué)生對技能訓(xùn)練過程與結(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.教師通過建立評技能價考核機(jī)制，鼓勵學(xué)生對自己以及他人的作品與實訓(xùn)成果進(jìn)行分析、評價，可以采用討論、評比、情景測試、項目評價等多種方式，營造良好的課堂評價氛圍。在評價中，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)批判性的評價情境

14、。評價過程是一種社會技能培養(yǎng)的過程，使學(xué)習(xí)對象意義呈現(xiàn)的過程，同時也是一種使學(xué)生觀點立場形成和認(rèn)識框架重塑的過程。社會技能包括溝通、協(xié)作過程，其基本要素有斷言、討論、爭辯。教師在技能培養(yǎng)過程中要主動引導(dǎo)學(xué)生、啟發(fā)學(xué)生從不同方向?qū)ふ医鉀Q方案，以技能需要創(chuàng)新的態(tài)度來對待各種問題，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。我們常說的 “做中學(xué)”思想是深度技能培養(yǎng)設(shè)計的依據(jù)，它不但將學(xué)生與社會境脈聯(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，使得深度技能培養(yǎng)形成一個 “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

15、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。并從研究路徑上對深度技能培養(yǎng)模式的效果進(jìn)行實證研究，驗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"中國制造2025"隱憂：缺少自主高端工業(yè)軟件及人才！j. 中國機(jī)電工業(yè)， 2017（4）：76-76.3 張治勇， 李國慶. 學(xué)習(xí)性評價.：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策分析j. 教育