莫樹培 趙大磊 陳明

摘 要：針對高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師信息化能力處于中等水平、教學效果不佳的現(xiàn)狀，作者提出了基于TPACK模式教師信息化能力提升研究，首先分析高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師信息化能力存在的問題，其次搜集教師和學生的TPACK能力問卷調(diào)查，再次分析和評估教師TPACK能力分值和形成原因，最后構(gòu)建分級分層信息化培訓、完善教師實踐制度以及加強教學方法和技術(shù)知識等培養(yǎng)方式，提升高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師TPACK能力，提高教學效果。

關(guān)鍵詞：TPACK;信息化;高職教師;物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)

中圖分類號：G451 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-8454（2020）12-0071-04

2019年國家出臺《國務院關(guān)于印發(fā)國家職業(yè)教育改革實施方案的通知》《加快推進教育現(xiàn)代化實施方案（2018-2022年）》和《中國教育現(xiàn)代化2035》等文件，其中提出大力推進教育信息化，著力構(gòu)建基于信息技術(shù)的新型教育教學模式、教育服務供給方式以及教育治理新模式[1]。促進信息技術(shù)與教育教學深度融合，支持學校充分利用信息技術(shù)開展人才培養(yǎng)模式和教學方法改革，逐步實現(xiàn)信息化教與學應用師生全覆蓋。2019年人力資源和社會保障部發(fā)布的13個新職業(yè)就包含有“物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員和物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員”。同時貴州等地區(qū)打造先進裝備制造、大數(shù)據(jù)電子信息和生態(tài)特色食品等千億產(chǎn)業(yè)，需要大量的高技能、高素質(zhì)、高品德的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)員[2]。

綜合上述問題，高職院校必須培養(yǎng)出適合企業(yè)使用的高技能物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生，為此需要提高教師的教學教法水平，并提升教師信息化能力，激發(fā)學生的學習興趣，從而提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學質(zhì)量。本文以TPACK模式探索高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師信息化運用能力的培養(yǎng)方式。

一、高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師信息化能力存在問題

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)[3]是一門交叉學科，涉及計算機、通信、電子和測控等專業(yè)基礎(chǔ)知識，以及管理學、軟件開發(fā)、大數(shù)據(jù)和人工智能等多方面知識，其主要學習信息流、物質(zhì)流、數(shù)據(jù)流和能量流彼此作用、相互轉(zhuǎn)換的技術(shù)和方法，有著較強的工程實踐特點。

高等職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師主要來源于以下三類人員：一是高校畢業(yè)碩士研究生，這類教師理論知識豐富，但缺乏工程實踐經(jīng)驗;二是工作過幾年的本科生，這類教師有一定理論知識和工程實踐經(jīng)驗;三是校企合作的企業(yè)工程師，這類教師工程實踐經(jīng)驗豐富，但在傳授理論知識上不夠系統(tǒng)性和深刻性。上述三類教師大多都是工科畢業(yè)，有較強的工科理論知識水平，但都是非師范類專業(yè)畢業(yè)，沒有受過專業(yè)授課能力的培訓，大多數(shù)教師對如何進行課堂教學和實踐教學沒有理論性和系統(tǒng)性學習，很多是憑借經(jīng)驗進行授課，達不到“雙師型”[4]教師要求，因此高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師在教育教學方法和運用信息技術(shù)方面的水平相對較低。

二、高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師的TPACK現(xiàn)狀分析

1.TPACK理念

整合技術(shù)的學科教學知識[5][6]（Technological Pedagogical Content Knowledge，TPACK）是由美國學者科勒（Koehler）和米什拉（Mishra）在2005年總結(jié)舒爾曼（Shulman）提出的學科教學知識PCK的基礎(chǔ)上延伸出來的。此后，國內(nèi)外學者對整合學科教學知識、教學方法和技術(shù)知識進行全面研究，從而使TPACK成為研究熱點;通過研究學者們發(fā)現(xiàn)TPACK有助于提升教師運用教育信息技術(shù)的能力，從而提高學生動手能力，提升教學質(zhì)量。TPACK已經(jīng)成為教師應當且必須具備的全新知識，其結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。

由圖1可以看出，TPACK教師知識結(jié)構(gòu)框架[7][8]包含學科內(nèi)容知識（CK）、教學法知識（PK）和技術(shù)知識（TK）三個核心要素，并由這三個核心要素延伸出學科教學知識（PCK）、整合技術(shù)的學科內(nèi)容知識（TCK）、整合技術(shù)的教學法知識（TPK）、整合技術(shù)的學科教學知識（TPACK）四個復合要素。TPACK具有學科性、整合性、實踐性、情境性和個體性等特點，在TPACK實施過程中，必須強調(diào)教師是教學改革的積極參與者，也是課堂教學的設(shè)計者、實施者;在教學實施過程中教師利用現(xiàn)代化技術(shù)有效地將學科知識、工程實踐技術(shù)、信息化教學技術(shù)和教育教學方法進行整合，引導學生主動學習，提升學生的學習興趣，增強其動手能力和創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)溝通交往能力，從而提高教學質(zhì)量。

2.問卷設(shè)計

為充分掌握高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師信息化教學能力情況，并能通過物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生第三視角更加客觀地掌握教師的信息化教學能力情況，筆者分別針對貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院教師和學生設(shè)計了兩種不同的問卷[9-12]。

教師問卷主要涵蓋兩個方面：①基本信息的調(diào)查。涵蓋年齡、學歷、教齡、企業(yè)工作年限和經(jīng)常使用那些現(xiàn)代化技術(shù)工具等基本情況。②以阿尚波特問卷為藍本，并依據(jù)高職學校教師教學能力和物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)相關(guān)標準，對問卷進行修改，得到涵蓋TPACK的七個維度評價量表。

學生問卷主要以施密特問卷為藍本，依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學要求，并重點考察教師態(tài)度、責任、技能、課程設(shè)計、教學方法、教學創(chuàng)新等多個方面，再結(jié)合高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生的特點對學生問卷內(nèi)容進行修改， 從而得到學生對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師TPACK能力的七個維度評價量表。

對教師和學生問卷進行內(nèi)容效度分析時，采用探索性因素分析，選擇取樣適當性量數(shù) KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）的方法判斷兩份問卷七個維度是否適合因素分析。問卷各維度的KMO值表見表1，從中可以看出，高職教師問卷KMO值比高職學生問卷KMO值高，高職教師問卷中七個維度KMO值介于0.61至0.74之間，均值都高于0.6;高職學生問卷中七個維度KMO值介于0.60至0.71之間，均值也都高于0.6。根據(jù)以往經(jīng)驗，KMO值在0.6以上則較合適進行因素分析，因此問卷具備較好的效度水平。

3.調(diào)查結(jié)果分析

調(diào)查共收回教師問卷64份，學生問卷256份，其中有效問卷300份，占比回收問卷的93.75%。被調(diào)查教師包括學校教師和企業(yè)教師，其基本信息如下：男性教師占43.75%，女性教師占56.25%;學歷都是本科以上，碩士占65.63%;年齡主要在28—40歲之間占84.38%;教齡5年以下占37.50%，6—15年占46.88%，15年以上占15.62%;教師企業(yè)鍛煉工作年限3年以下占50%，4—8年占31.25%，8年以上占18.75%。

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)教師經(jīng)常使用的現(xiàn)代化技術(shù)工具，如圖2調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，教師經(jīng)常使用的現(xiàn)代化技術(shù)工具主要有：多媒體教室、手機、電腦、Word、PPT、QQ和微信等設(shè)備或軟件;但對圖像處理軟件、視頻制作軟件、音頻處理軟件、動畫制作軟件、虛擬仿真軟件、藍墨云、學習通、網(wǎng)絡教學資源庫和精品在線資源課使用得相對較少。由此可見，教師對信息技術(shù)的應用還在展示和演示層面，并沒能將信息技術(shù)與學科內(nèi)容進行相應的結(jié)合。

利用SPSS軟件對TPACK的七個維度評價量表按照維度進行分析，評價中分值分別用完全不符合為1分、不符合為2分、符合為3分、比較符合為4分、完全符合為5分進行表示，并對各個維度分別進行變量計算，具體計算如下：CK=（CK1+CK2+…+CK5）/5，其 TPACK能力均值如表2所示。

由表2可以看出，各個維度分值都在3分左右，說明教師TPACK能力處在中等水平。其中TK維度的分值最高，說明教師技術(shù)知識水平較高，基本能滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學知識要求。

三、現(xiàn)狀形成原因分析

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師的教育信息化能力整體上不樂觀，TPACK各個維度都處于中等水平。教師信息化能力主要表現(xiàn)為：能掌握主流的信息化教學方法，會使用簡單的信息化教學軟件和設(shè)備，但對于信息化教學的內(nèi)涵理解不夠深入，未能掌握中高級信息化軟件的使用，信息化教學效率較低，未能將教學內(nèi)容、教學法和技術(shù)知識有效整合。綜合起來有以下原因：

1.教師信息化培訓不夠完善

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，高職院校每學期都會有一定的信息化培訓，但大多數(shù)都是傳統(tǒng)模式的培訓，其培訓內(nèi)容的實用性與針對性也不強，沒有根據(jù)高職“雙師型”教師職業(yè)發(fā)展的不同階段開展相對應的教師TPACK能力培訓，并且培訓往往側(cè)重于技術(shù)的操作知識，很少能將信息技術(shù)與學科內(nèi)容知識和教學方法知識進行聯(lián)系，而教學方法知識、信息技術(shù)知識與學科內(nèi)容知識融合是高職教師迫切需要的知識，從而造成培訓效果不佳，并不能滿足高職教師對信息化知識獲取的需求。

2.優(yōu)質(zhì)高職學科教學資源缺乏

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，高職教師在使用技術(shù)進行教學時，教學資源對教學效果會產(chǎn)生較大的影響。網(wǎng)上的教學資源雜亂，質(zhì)量良莠不齊，適合高職教育的資源很少，真正適合高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學的資源就更難找到。在網(wǎng)絡中數(shù)字化課程資源有很多，但能夠滿足高職課堂教學需求的資源很少，且很多資源缺乏實際應用性。高職教學資源“量”已經(jīng)上去，但“質(zhì)”還未得到品質(zhì)的提升，實用性和教學針對性都強的資源少。高職優(yōu)質(zhì)的學科教學資源缺乏的情況依然存在，不能滿足高職教師實際信息化教學的需要。

3.傳統(tǒng)教學觀念阻礙信息化教學

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，教師對于技術(shù)的使用停留在演示階段，課堂教學依舊采取傳統(tǒng)的教學形式，導致這些問題出現(xiàn)最根本的原因是高職教師還沒有完全拋棄傳統(tǒng)的教學觀念。傳統(tǒng)教學觀念使高職教師對信息技術(shù)的理解不準確，信息技術(shù)僅用于展示教學內(nèi)容，未能真正將其融合于學科內(nèi)容和教學法中，從而導致教學效果不佳。

4.教師信息化的應用缺乏深入研究

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)年輕教師都認識到了教學信息化的重要性，也在主動學習新的信息技術(shù)、教學方法以及中高級信息化軟件的使用，但對于如何將信息技術(shù)應用到課程當中未能深入研究，導致應用效果不佳[13]。

5.高職教師缺乏企業(yè)實踐經(jīng)歷

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，高職教師缺乏職業(yè)實踐知識，大多是從高校畢業(yè)直接進入高職教學，他們具備較高的專業(yè)水平，理論知識也較豐富，但缺乏企業(yè)實踐經(jīng)歷，知識應用能力不強，能深入講解學科知識，但未能將之有效融入系統(tǒng)的企業(yè)崗位所需的能力，理論知識講授未能與專業(yè)實踐相結(jié)合，造成企業(yè)生產(chǎn)與教學不能夠有效地結(jié)合，最終教出來的學生難以適應社會和企業(yè)的需求。

四、高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師信息化能力的培養(yǎng)策略

針對現(xiàn)階段高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師TPACK能力處于中等水平、難以適應物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和職業(yè)教育信息化快速發(fā)展需求的現(xiàn)狀，筆者提出以下培養(yǎng)策略：

1.構(gòu)建分級分層信息化培訓模式，提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師TPACK能力

根據(jù)教師年齡進行分級，年輕教師接收新的信息技術(shù)較快，中老年教師對信息技術(shù)有一定學習能力但不能靈活使用，因此在培訓中，應該把年輕教師和中老年教師各分為一級，針對各級采用不同的培訓方式。通過培訓提升教師TPACK能力，在培訓的中后期應加強相關(guān)設(shè)備和軟件的實踐操作。同時應根據(jù)教師學習程度進行分層教學，將動手能力強的教師分為一個層次進行教學，并指定培訓教師進行指導，可以通過QQ、微信和郵件進行教學;動手能力較弱的教師分為一個層次進行教學，定期組織培訓，可適當增加遠程在線輔導。

教師培訓大綱以TPACK能力要求為指導，將教師學科內(nèi)容知識、教學法知識和技術(shù)知識充分結(jié)合，設(shè)置模塊化的學習內(nèi)容，從易到難，并利用課程實例進行講解，幫助物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師快速提高TPACK能力[14][15]。

2.完善教師實踐制度，提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師工程實踐能力

高職生的培養(yǎng)更注重技能和工程實踐能力，因此高職教師的TPACK知識除常規(guī)知識外，還應增加企業(yè)工程實踐知識。高職教師可以利用寒暑假到企業(yè)進行頂崗實踐，參與企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計、研發(fā)和品質(zhì)監(jiān)控等工作，從中學習到相關(guān)工程實踐知識和技術(shù)，并能將工程實踐知識融合到日常TPACK教學中。教師可以利用信息技術(shù)，如圖像、視頻和動畫等方式，將企業(yè)的生產(chǎn)過程和工程實踐知識融合到課堂教學之中。

3.建立完善的信息化教學環(huán)境，鼓勵物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師進行教學改革

TPACK教學必須有硬件條件支撐，學校應盡量打造TPACK教學環(huán)境，如校園有線無線一體化網(wǎng)絡、多媒體教室、錄播室和智慧云課堂等教學場景。學校有完善的硬件環(huán)境，才能吸引教師進行信息化教學改革。通過信息技術(shù)可將企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境模擬到課堂當中，使學生能在擬定環(huán)境中進行學習，提高學生的動手能力。

4.加強教學方法和技術(shù)知識培養(yǎng)，提升物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師信息技術(shù)應用能力

高職教師或企業(yè)教師都是非師范專業(yè)，上崗前進行短暫的教師崗前培訓，無法到達高職教師的標準。因此應該建立“老帶新”制度，每名年輕教師配備1—2名老教師，從教學方法和技術(shù)知識對教師進行培養(yǎng)，引導年輕教師將信息化手段融入到教學設(shè)計之中。使教師逐漸學會將CK、TK和PK三個核心要素進行整合，避免三個核心要素之間出現(xiàn)相互脫節(jié)，并利用設(shè)計的學習方式對PCK、TCK、TPK和TPACK四個復合要素進行深入學習和研究，從而提升物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師信息技術(shù)應用能力。

5.鼓勵物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師進修，開闊教師的眼界與視角，拓寬知識面

鼓勵高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師參加訪問學者、攻讀碩博士和參加正規(guī)專業(yè)培訓等形式的進修，學校應該出臺相應政策進行支持。通過進修學習新技能、新知識、新技術(shù)和新教法，可申請校級科研課題或省級科研課題，提升教師科研能力，進一步開闊教師的眼界與視角，拓寬知識面。

6.加強培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)“雙師型”教師

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)有著較強的工程實踐特點，普通教師無法勝任。因此必須加強培養(yǎng)“雙師型”教師，使教師理論與實踐并重，不僅能講授理論知識，還能進行工程實踐層面的指導和培訓，并能利用教育信息技術(shù)整合相關(guān)知識，提升教學質(zhì)量，提高學生學習能力和動手能力，從而培養(yǎng)出高技能的創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]李文.行動科學視角下教師TPK影響因素分析及發(fā)展策略研究[D].長春：東北師范大學，2019.

[2]姜楠，占華林.對接交通行業(yè)特色的高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系構(gòu)建研究[J].職教論壇，2019（4）：51-54+59.

[3]李波，潘科峰，王海.基于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的創(chuàng)新思維課程研究[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2017（23）：73-76.

[4]李曉東.基于崗位能力視角的高職“雙師型”教師認定標準及培養(yǎng)路徑研究[J].現(xiàn)代教育管理，2019（8）：76-81.

[5]何克抗.TPACK——美國“信息技術(shù)與課程整合”途徑與方法研究的新發(fā)展（上）[J].電化教育研究，2012，33（5）：5-10.

[6]孔令鈺.地方院校數(shù)學師范生TPACK現(xiàn)狀及影響因素研究——以青海省某高校為例[J].中國教育信息化，2019（12）：72-76.

[7]林曉凡，胡欽太，梁中梅.基于TPACK的STEM教育優(yōu)化研究[J].中國電化教育，2018（9）：24-30.

[8]馬西婭、巴特舍瓦著，裴新寧、劉新陽譯.學科學和教科學：利用技術(shù)促進知識整合[M].上海：華東師范大學出版社，2016.

[9]冉新義，蔡睿.中等職業(yè)學?！半p師型”教師TPACK知識結(jié)構(gòu)分析——基于對福建省5所中職學校的調(diào)查[J].職業(yè)技術(shù)教育，2017，38（34）：38-44.

[10]王烏蘭.TPACK視域下民辦高職院校教師職教能力的培養(yǎng)[J].教育與職業(yè)，2016（11）：50-52.

[11]聶曉穎，黃秦安.職前教師信息技術(shù)能力、TPACK與職業(yè)自我效能的關(guān)系模型[J].全球教育展望，2016，45（7）：85-95.

[12]李惠芳，代紅兵，李嘉怡，等.基于TPACK框架的教學設(shè)計模式研究[J].中國教育信息化，2017（4）：56-59.

[13]莫樹培.基于工作過程系統(tǒng)化的電子產(chǎn)品設(shè)計及制作課程開發(fā)與實施[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2016（16）：190.

[14]周菲.TPACK視角下中職學校教師教學能力發(fā)展研究[D].武漢：華中師范大學，2016.

[15]繆巧玲，馬燕，范文翔，等.職業(yè)院校教師TPACK能力現(xiàn)狀調(diào)查與培養(yǎng)策略——以重慶市為例[J].職業(yè)技術(shù)教育，2016，37（36）：51-57. （編輯：魯利瑞）