職業教育信息化教學與職業教育的人才培養模式、課程和教學模式以及社會文化環境有密切的聯系。德國有代表性的職業教育教學信息化項目,其特點為:按照情境主義和行動導向學習理念,以真實的工作任務和工作過程為基礎,設計現代教育技術支持下的跨職業、多學習場所的學習性工作任務,并建立指導性的工作系統。職業教育信息化學習系統既有教與學的軟件,也有數字學習環境,還有對職教機構、組織和文化的整體設計。這些經驗對我國職業教育信息化建設具有重要的啟發。
一、德國職業教育信息化教學的特點
近年來,我國職業教育信息化建設取得了很大進展,但是與國家“互聯網+”戰略以及職業教育現代化的要求相比還有很大的提升空間,進一步提高職業教育信息化發展質量具有重要的意義。德國的職業教育享有很高的國際聲譽,分析德國職業教育信息化發展的經驗,對提高我國職業教育信息化水平具有重要的啟發。
當前我國職業教育信息化工作主要集中在兩個方面,一是信息化基礎能力提升和相關機制建設,二是教育教學信息化水平提高,特別是優質數字教育資源共建共享和教育教學模式的創新。在德國,人們普遍把“信息化”看作是實現某一發展目標的手段而不是目標本身,因此把基礎能力和體制機制的信息化建設作為職教發展的技術手段,很少將其單獨作為一個專題來研究,有關職業教育信息化的探討主要是針對信息化教育教學改革創新展開的。
教學信息化是提高人才培養質量的重要手段,它與不同國家的職業教育人才培養模式、學生條件和所處的社會文化環境有密切的聯系。德國相關研究一般把信息化作為提高教育教學質量的數字化媒體來討論。職業教育的媒體是學習者與學習內容(即學習者未來的工作)之間的特殊媒介,工作情境和直接的工作經驗是基本的表現形態。在職業教育中,“創造媒體的人隱藏在具體的設備和工作過程背后,他們的意圖、知識和技能存在于職業的工作過程和工作方式之中”,[1]這使得職業教育的媒體與普通教育媒體相比更為復雜而多樣。職業學習是學習者在(真實或虛擬的)學習與工作環境中,在教師、企業指導教師以及高資歷同事或同伴的協助下,對有關職業工作的意圖、知識和技能進行的主觀上的建構,這反映了情境主義學習理念,與我國當前職業教育信息化教學實踐發展的重點有很大區別。
按照情境學習理論,學習是“在人際互動中通過社會性的協商進行的知識的社會建構”。[2]職業教育的學習內容和學習組織復雜,學習者在完成學習(工作)任務時需要復雜的行動空間、一定的自由度和行動權限,[3]其基礎是真實的職業典型工作任務(Professional Tasks)和工作過程,學習不是教師自上而下的、簡單的知識傳遞,而是學習者“自我調節”(Self-regulated)式的知識建構,[4]信息技術的目的是支持這一過程的實現,為不同的職業環境提供不同的專業互動與交流方式。德國開發的學習系統多是開放性的綜合化學習系統,即不追求(像我國目前這樣)所謂優秀的多媒體教學軟件或信息化教學設計,而是著力為學生和教師在教學過程中提供更多的專業化的設計和建構空間。
除了針對教與學的過程的信息化支持之外,德國還非常強調針對“工作世界”(the World of Work)的信息化支持,其教學系統在很大程度上被設計成為一個“指導性的工作系統”(Tutorial Working System),即旨在幫助使用者順利完成在特定工作領域、工作環境和工作條件下的綜合性工作任務。信息化教學研究的目的是:通過信息化技術大限度地支持“針對復雜工作內涵”(包括工作對象、工具材料、工作方法、勞動生產組織形式和工作要求)的學習。職業教育信息化教學手段有兩種基本類型,一是“教的手段”,二是“學的手段”。針對前者,教學人員通過選用恰當的媒體表達出其對職業工作內涵的深層次理解;針對后者,各種媒體支持學習者獲得必要的信息、為其解決職業實踐中的實際問題提供思路,并激發學習者的動機。[5]在不同教育理念指導下,信息技術的功能設計會有很大區別;同樣的信息化教學技術和設備,不同的人也會采取不同的方式開展教學工作。下面介紹德國三個有代表性的職業教育教學信息化項目。
二、德國職業教育教學信息化項目案例分析
德國有很多政府支持的職業教育信息化項目,聯邦教科部“數字化培訓網”(https://www.qualifizierungdigital.de)將其歸納為“教學法”“工作過程中的學習”“學習內容編制”“校企合作”“能力確認與記錄”“移動學習”和“Web 2.0”7個類別。限于篇幅,本文選擇具德國雙元制職業教育特色的欄目“校企合作”和“工作過程中的學習”,以及能體現先進信息技術應用的3個有代表性的項目進行介紹,并從職業教育學(Pedagogy)和職業教學論(Didactics)視角對其進行分析。
(一)“生產過程中的職業學習”(Berufliches Lernen im Produktions-prozess,簡稱BLIP)
互聯網時代的到來,推動工作世界和與之相關的教育培訓發生了巨大變化。一方面,信息技術和現代生產組織方式(如精益生產和偏平化管理)對企業員工的關鍵能力(如流程優化、質量控制、交流溝通和創新能力等)提出了更高的要求,而關鍵能力只能在工作過程中學習和獲得;[6]另一方面,基于信息物理系統(CPS)的智能化擴展到整個工作過程和工作環境中,催生了高度靈活、個性化和數字化學習模式的誕生,工作崗位重新成為重要的學習場所,“媒體能力”成為基本素養的重要組成部分。盡管人們對信息技術以及與后福特主義復雜工作結構相對應的學習結構和學習文化的特點還沒有準確的把握,但是可以肯定的是:“基于工作的學習”(Work-Based Learning,縮寫為WBL)變得與傳統的課堂學習同等重要。工學結合、校企合作,成為高質量職業教育的關鍵特征。
為了提高校企合作的質量,德國聯邦教科部(BMBF)支持實施了題為“生產過程中的職業學習”的典型試驗項目(Berufliches Lernen im Produktionsprozess,簡稱BLIP),即建立工學結合的學習平臺并開展教學。
1.案例描述
BLIP平臺是卡爾斯魯厄理工學院(KIT)和奔馳汽車公司等聯合開發的學習平臺,其目的是提供專業學習資源,幫助學生不受時間和地點限制獲得專業知識并完成學習任務;教師和企業實訓教師由此進行專業交流,展開合作式教學。
鑒于社交媒體已滲透到職業工作和學習的整個過程中,并重塑了我們的學習、工作和休閑空間,BLIP引入了大眾社交媒體,以發揮數字媒體在職業教育中的特殊潛力,這包括:①維基百科:學生利用Wiki獲取信息,撰寫自己的Wiki短文供其他同伴使用;②論壇:學生在此與教師討論專業問題,并及時得到教師指導,這解決了學生在不同部門實習時由于空間和時間不同步產生的困難;③博客:學生在博客上發表個人學習經驗,博文可確保學習項目結束時獲得所期望的結果,并為撰寫結題報告提供基礎。通過學習平臺,參與項目教學的所有成員(學生、教師和企業實訓教師)共享文件,及時溝通問題,共同保證項目按時順利進行。
BLIP平臺支持下的項目教學由職業學校、企業培訓部門和生產部門合作進行。以機電設備裝配課程為例,學習分為三個階段:①理論學習,教師講解相關知識;②學生在學校制定裝配計劃,之后在企業實踐中加以檢驗;③學生按照職業資格考試要求梳理知識,參觀企業裝配生產線并在平臺上討論各種裝配任務。教師通過平臺分配學習任務,回答學生提問,提供專業資料、鏈接和其他協助。學生(常以小組方式)在系統中進行工作記錄。平臺既是技術平臺也是教學系統,它可以把個體知識和集體知識進行一般化處理(即知識管理),從而完成對知識的建構。通過信息技術的使用、參與設計和反思,使用者提高了媒體素養,這對學生和公司員工的職業發展都有重要的意義。
同時,BLIP也是校企合作的工作平臺。校企雙方組成的教學團隊共同負責教學的設計與組織實施,這促進了交流,提高了各方的責任感。合作教學項目有一定周期性,其步驟是:①明確任務:雙方就即將開展的教學項目達成一致意見;②計劃與決策:雙方確認教學項目的工作實施方案;③行動:在各自的工作場所通過平臺進行協作;④檢查:教師和企業實訓教師評估學生的行為和工作成果;⑤反思、總結并提出改進建議。課程(教學項目)負責人控制整個教學進程,通過“學習內容管理系統”(LCMS)支持師生互動交流,LCMS的功能包括電話會議、聊天、在網顯示、活動組織和“公共文檔”等。BLIP平臺提供的虛擬學習設施采用需求驅動模式,可以方便地組織工作和學習活動;它還提供強大的存儲和共享功能,包括文本、工具、電子學習工具、網頁鏈接、作業結果和學習日志、自動生成的文檔和評估材料等。[7-8]
2.案例評注
這是一個混合式學習案例,它按照“完整的行動過程理論”(即整個學習和工作過程包含明確任務、制定計劃、決策、實施、檢查控制和評價反饋6個階段),培養學生的職業行動能力,包括專業能力、方法能力、社會能力和個人能力。這里反映的教育理念是:學習不僅是對現有知識的把握,更是對新知識的建構;通過實踐行動促進學生反思,激勵創新。學生在教學項目的學習和工作中體驗不同角色,這需要多樣化的學習方式(如課堂學習、非正式學習、經驗性學習和協同學習等)、多種教學方法(如講解、研討會、經驗交流、遠程學習等)和多種學習媒體(包括傳統的媒體和數字媒體)。
可以看出,以上信息化教學平臺按照“以學習者為中心”的原則設計,幫助學生理解學習對象,為學生留出足夠空間去收集資料、探究和發現規律,強調知識構建和反思等“設計性”(Gestaltung,英文翻譯為shaping)功能。[11]此類學習系統設計成功的關鍵是軟件開發。軟件開發者必須了解職業學習過程的實際需求,從而解決真實的操作性問題。平臺上運作的課程在內容和組織難度上應與學生的數量和學習能力相匹配,符合職業教育人才培養目標要求,遵循工作過程導向和行動導向教學原則,滿足企業生產安全和信息安全的要求。
(二)“新技術條件下的混合式繼續教育”(Blended Continuing Education with New Technologies,縮寫為BlendedContENT)
在德國,城市供暖通風和智能建筑企業多為中小企業,新技術發展,特別是可再生能源的推廣對其專業人員提出了很高的要求。卡塞爾大學牽頭實施的“新技術條件下的混合式繼續教育”項目針對多種目標群體開發學習資源,包括職業院校學生、企業員工和中小企業主。
1.案例描述
BlendedContENT教學資源基于以下假設:①不同類型學習者的學習習慣不同,但都愿意使用小型學習程序和手機APP;②專門化程度高的知識老化快,但可采用“論壇”方式解決這個問題,即用戶共同參與學習內容的設計;③方法類和應用性強的知識需要復雜的表達方式和充分的交互。該學習資源庫有以下特點:
(1)應用性和個性化程度高。資源庫按照企業具體工作情境,展示施工現場的實際工作過程和解決方案(不僅僅是知識體系)。系統提供網絡編輯器,學習者可自行定義學習內容并很方便地上傳,這特別受中小企業的歡迎。
(2)按照專業特點建立趣味性內容呈現結構,如“能力門戶”和“學習城市”。學習者從“能力門戶”進入學習系統獲取知識、交流經驗并下載資料;在“學習城市”欄目中選擇不同的綜合工程項目,通過市場調查、制定和實施方案、維護客戶關系等環節進行整體化學習。他們可扮演不同的角色(如客戶、設計師和技術工人),采用不同的方式(如區分對錯,對工作流程排序、識別缺陷等)學習。
(3)持久保證個性化學習成果。很多企業建立了內部獨特的生產工藝流程,希望保留這些情境性知識并在一定范圍內傳播。該資源庫允許企業用戶利用網頁編輯器在“學習城市”欄目進行知識的整理、儲存與管理,學習者也可以把自己的經驗總結存放于此。因此,BlendedContENT事實上成為一個企業進行知識管理的有效工具。資源庫還提供了專業應用程序和遠程培訓課程。
2.案例評注
BlendedContENT學習資源庫采用基于工作的學習理念,將學習融入到工作流程中,正式學習與非正式的經驗性學習相結合,統籌考慮學習者和企業的利益。按照建構主義學習理念,學習者必須對工作活動感興趣,有意識地去體驗、運用和構建工作層面的自由,才能實現真正的學習,因此學習性崗位和學習環境應滿足一些基本要求,如工作與學習過程要有一定的自由度、系統要有一定的開放性、學習者能掌握和控制這一過程等。BlendedContENT在此領域進行了成功嘗試。在此系統上進行的學習活動和綜合性工作行動具有“反思性”和“創新性”兩個特征:前者是對整個職業行動領域的工作內容、工作環境和個人行動的反思;后者是反思性學習的重要目標,由此促進個體在工作中的創新。
(三)“社會虛擬學習——采用大眾媒體在虛擬現實中合作學習”(Social Virtual Learning,縮寫為SVL)
在很多專業領域,學習者很難對學習對象進行直接觀察和體驗,真實設備無法作為直接的學習媒體。例如,現代印刷機械是復雜的機電一體化設備,人們無法從外部看到其內部結構,這對教學設計提出了很高要求。通過增強和虛擬現實技術可以使印刷機的工作透明化,讓學生理解機器內部的運作過程。伍珀塔爾大學的“社會虛擬學習——采用大眾媒體在虛擬現實中合作學習”(Social Virtual Learning,縮寫為SVL)項目,采用3D模型模擬印刷機,學生通過VR眼鏡在虛擬空間學習專業知識。
1.案例描述
增強現實技術的特點是虛擬和真實物體在同一時間上實現交互,SVL學習系統可幫助學生了解印刷機的復雜功能和工藝過程,其基本構成是一系列演示圖片,包括文本、圖形、3D模型和2D插圖,每個圖片都有相應的標題和解釋性內容。利用平板電腦的增重模式,攝像頭捕捉到的真實設備可與3D圖像疊加;學生通過虛擬窗口可以看到機器內部情況,理解復雜的工藝過程。學習內容還包括動畫、相關數字化資源和補充性注解。
SVL系統有兩種教學模式:在自主學習模式下的學生獨立學習,可以在家或真實機器旁進行;在演示模式下,教師指導一組學生共同學習。學生的終端通過Wifi連接到教師的終端上。學生在機器旁邊AR觀察時,教師可通過程序進行控制。他可跳過所有圖片給學生解釋,也可顯示或隱藏其他插圖。教師可用觸摸手勢在三維空間畫出高亮度指針進行注釋或提出問題,學生可激活注釋功能回答問題或提問。
社交媒體可直接連接到虛擬模型上,或通過增強現實指向真實的物體,這可以是博文、帖子或維基百科詞條。師生可添加與學習內容相關的問題、任務、提示以及真實或虛擬物體,通過拖放模式在機器上創建標記,并將其與社交媒體內容連接起來,這使學生以熟悉的方式快速、輕松地參與到教學過程中來。系統通過WYSIWYG編輯器幫助教師輕松直觀地創建增強現實內容。
2.案例評注
SVL是一種利用移動終端、3D可視化技術、增強現實技術以及社交網絡進行交流的學習系統,此類信息化解決方案可以用于復雜技術或工作系統的學習,如對從事復雜維修工作的技術人員進行指導。增強現實技術既可以用于技術層面,也可用于理論學習,可更直觀地傳授復雜知識。通過普通圖書的AR標記,文本、插圖的動畫展示可通過智能手機或平板電腦實現。學習者直接面對自己的行為后果,不必讓自己或設備處于危險之中。
三、總結與建議
職業教育的教學信息化與人才培養模式有著密切的聯系。從教學設計角度看,國際上職業教育信息化教學方案的設計大體可以分為兩大模式,即認知主義和情境主義模式。我國建立了大量開放性的公共教學資源平臺和學習資源庫,優秀教師和學習資源提供商共同參與知識的加工和交流,分享教學實踐經驗,這無疑是一個巨大的進步。按照教育部的相關工作安排,當前我國職業教育信息化教學發展的重點工作是:開發與專業課程配套的虛擬仿真實訓系統,“遵循結構化設計、碎片化制作、系統化應用建設原則”……,“突出資源的拆分、組合功能”;以及通過職業院校信息化教學大賽,促進優秀多媒體教學軟件、信息化教學設計和網絡課程的開發,這反映的是認知主義理念下的探索。對我國信息化環境下課程和教學模式研究成果進行梳理,其結果也反映了這一現狀。 在此,我們主要關注的是信息技術的知識傳遞功能,即對學習內容進行“科學”的教學設計并建立相應學習環境,如傳遞信息(如講解知識)、體驗過程(如模擬實驗)、激勵學習或降低學習難度(如呈現復雜的操作過程),或者作為模擬的工作設備(如模擬駕駛操作軟件),通過展示、重復、模擬實踐和學生間交流等方式,對學習過程進行促進、控制和給予反饋。造成這一現象的主要原因是,我們更多地,或者簡單而樸素地認為“職業教育是職業院校的事情”。與此不同的是,德國職業教育信息化教學改革多是在情境主義學習理念指導下的實踐。創設學習情境的基礎是真實的工作任務和結構完整的工作或經營過程(Work and Business Process),這需要根據具體情況對工作流程進行優化,為教與學的涉及者之間的溝通交流提供更好的支持,從而促進學習者的綜合職業行動能力(Holistic Professional Action Competence)的發展。采用信息技術的目的就是支持這一過程的實現。德國的信息化媒體開發強調提供開放性的綜合化學習系統,不倡導甚至反對僅僅用于展示“事實性”(德語sachlich)知識的教學軟件或作為一個成品的“信息化教學設計”,而是努力為學生和教師提供在教與學的過程中自我建構知識的機會和空間。這對我們有如下啟發:
1.探索信息技術條件下的職業學習“新范式”
應當建立職業教育信息化教學的新“范式”,即通過設計在現代教育技術(包括互聯網+)支持下的跨職業、多學習場所的學習性工作任務,確保學習者成為教學過程的主體。在此,需要適時采用多種情境教學的模式和方法,如在考慮實際問題的復雜性時建立接近學習者的個體學習環境(即拋錨式教學),[19]按照“從初學者到專家”(from Novice to Expert)的能力發展邏輯設計系列化的學習任務,從而保證初學者能夠順利發展成為“領域專家”(認知學徒模式),[20]或者對思想進行可視化的鷹架式整合,等等。
2.關注職業教育學習內容“工作世界”的要求
與我們(主要)關注教學過程的信息化不同,德國的信息化教學系統更加強調通過信息技術實現“針對工作對象”的學習,從而滿足“工作世界”的要求。學習者不僅通過信息化系統學習知識,更重要的是在其支持下完成實實在在的專業化的工作任務,在此,學習系統設計的“用戶友好性”“工作指導性”和“專業的可對話性”非常重要。“專業的可對話性”是學習系統開發工作中人機交流和互動方式設計的核心,人類功效學理論在此具有重要的指導作用。國際標準ISO 9241《關于辦公室環境下交互式計算機系統的人類工效學國際標準》針對學習系統設計的“對話特性”提出了一系列基本原則,如任務的適當性、可控制性、可個性化和可促進學習等。這里的“可促進學習”意味著,只有當人機對話能夠支持和指導使用者學習操控整個系統時,才能促進學習,這也是現代交互式職業學習系統設計的基本原則,我們對此還沒有關注到。
3.建立職業教育的信息化教學理念
借鑒德國經驗,今后在教學資源開發時應更加深入思考這些資源在教學和工作實踐中的實際應用,這在方法上不僅是將教育技術和教學內容進行簡單的整合,還意味著必須推動教學理念的改變。信息化教學的目標不僅是找到“佳”的教學媒體,使復雜的教學內容變得對學生易于理解(即達到效率標準);更重要的是要在信息技術幫助下,把復雜工作現實轉變為一種學習者可以駕馭的學習情境。這里需要研究,信息技術必須具備哪些結構特性和物理特征,才能為學習者在完整的行動過程中進行的知識建構提供支持?特別需要反思的是:按照何種教學范式去定義學習平臺,并確定該平臺所提供的學習內容和交流方式,才能更有效地實現真正意義上的職業學習?
4.研究信息技術化教學在職業教育中的實現方式
縱觀日益復雜的技術世界,教育技術是一種有限的自動化技術,它只能改變人的交流方式,而“人”才是信息化學習的中心。信息化學習系統不是一個顧客可以按照說明書簡單操作使用的系統或設備,而是現代信息技術支持下的一系列教與學的活動,它始終與新的學習理念和方法相關。教學信息化在德國職業教育中有三種表現類型:一是作為現有教學過程附加物的教學軟件;二是專門開發信息技術支持下的綜合性學習環境;三是對職業學習的機構、組織和文化架構進行整體設計。信息化技術要與以學習者為中心的學習方法靈活組合,在此還要特別關注經驗性和自主性學習策略,即在提供專業解決方案的同時,促進學習者提高對工作和生活的設計能力。未來,如果能通過大數據和人工智能技術實現信息化教學的可跟蹤性,以及對自主學習過程的再利用,那將是我國教育技術的重大突破。
需要指出的是,信息化教學不僅通過信息技術促進個體的知識積累和智力發展,而且也是促進組織(如企業、學校或機關)實現組織學習和組織發展的過程。在職業教育中,這涉及職業院校和企業兩個學習場所以及大量的相關咨詢和服務機構,其核心是為人的學習提供信息化服務。信息化技術和混合式學習方式為基于工作的職業學習和終身生涯發展提供了新途徑,它改變了傳統的職業學習方式,重構了職業教育機構提供教育服務的形態。如果能實現從認知主義向情境主義學習理念的轉變,這本身也可以帶來巨大的經濟效益。