阮永亮 趙健秀

隨著職業(yè)教育的快速發(fā)展，職教改革日新月異。對(duì)于專業(yè)課來(lái)說(shuō)，如何能將專業(yè)知識(shí)更好、更快地教給學(xué)生，提升教學(xué)質(zhì)量成為重中之重。多數(shù)學(xué)者更關(guān)注專業(yè)課的課程改革，認(rèn)為職校的專業(yè)課應(yīng)以工作過(guò)程來(lái)設(shè)計(jì)，構(gòu)建專業(yè)課程體系；也有學(xué)者關(guān)注“做中學(xué)”的專業(yè)學(xué)習(xí)方式，希望通過(guò)深入的校企合作來(lái)達(dá)成；在教學(xué)方式上，項(xiàng)目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等形式受到廣泛認(rèn)同；但是少有人關(guān)注專業(yè)課中教師如何更有效地教。PCK是學(xué)科知識(shí)和教育學(xué)知識(shí)的特殊結(jié)晶（曾文婕，2014），是使教學(xué)最有效的知識(shí)（廖元錫，2005）。將PCK引入中職專業(yè)課教學(xué)中，將會(huì)為教師如何教帶來(lái)新的思考。本文以數(shù)控專業(yè)“3D打印技術(shù)”一節(jié)課為例，將PCK理論運(yùn)用其中，深入探討PCK如何將企業(yè)的專業(yè)知識(shí)與教育學(xué)知識(shí)相融合，提升專業(yè)教學(xué)質(zhì)量。

一、PCK的內(nèi)涵與構(gòu)成

PCK（pedagogy content knowledge），中文稱“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”，由美國(guó)舒爾曼教授于1986年提出，是教師在教學(xué)過(guò)程中融合學(xué)科與教學(xué)知識(shí)而形成的一種知識(shí)。經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，關(guān)于PCK的研究已經(jīng)相當(dāng)繁雜又龐大。PCK的內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)成分、測(cè)評(píng)等方面都有了顯著的進(jìn)步，還延伸出PCKg、TAPCK、MPCK等一大批的相關(guān)研究。在我國(guó)PCK多應(yīng)用于中小學(xué)的各學(xué)科領(lǐng)域，因此被翻譯成“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”。由于職業(yè)教育的反學(xué)科傾向，對(duì)于學(xué)科教學(xué)知識(shí)并不敏感。但是PCK中的“C”并不能簡(jiǎn)單地翻譯為學(xué)科二字，而是有更廣的意思。其原意應(yīng)指教師所教的內(nèi)容，在職業(yè)教育專業(yè)課教學(xué)中，“C”指專業(yè)知識(shí)和技能，PCK指教師如何將專業(yè)知識(shí)和技能更好地與教育學(xué)知識(shí)融合，因此PCK對(duì)于專業(yè)課教學(xué)也有著重要的意義。

此外，關(guān)于PCK結(jié)構(gòu)成分的研究非常多，較有影響的是格拉斯曼、馬格努森等人的研究。格拉斯曼認(rèn)為，PCK是針對(duì)特定主題的知識(shí)，應(yīng)包括在不同層次上教授特定主題的知識(shí)；學(xué)生理解和誤解的知識(shí)；教授特定主題的課程材料的知識(shí)；教學(xué)策略的知識(shí)以及教學(xué)專題的表述。馬格努森針對(duì)科學(xué)學(xué)科定義了 PCK 的五個(gè)組成部分：科學(xué)教學(xué)的方向、關(guān)于科學(xué)課程的知識(shí)和信念、關(guān)于學(xué)生理解特定科學(xué)主題的知識(shí)和信念、關(guān)于科學(xué)評(píng)估的知識(shí)和信念、關(guān)于科學(xué)教學(xué)策略的知識(shí)和信念（馬曉琨、王學(xué)東、方紅彬，2020）。這些結(jié)構(gòu)成分都是基于中小學(xué)課程的研究誕生的，而中職專業(yè)課可能具有不同的PCK要素，因此本文采用最早舒爾曼的三成分說(shuō)為理論視角進(jìn)行考察，即PCK至少包括關(guān)于學(xué)科內(nèi)容的知識(shí)、關(guān)于學(xué)生的知識(shí)和關(guān)于教學(xué)策略的知識(shí)等三種知識(shí)類型。

二、PCK視角下中職專業(yè)課教學(xué)設(shè)計(jì)案例

（一）案例對(duì)象的選擇

本文選取了中職數(shù)控專業(yè)3D打印技術(shù)課程中的“3D打印扳手”一節(jié)。3D打印技術(shù)是機(jī)械加工專業(yè)的核心課程，“3D打印扳手”是其中最重要的教學(xué)內(nèi)容。該課程的教學(xué)形式為行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)，屬于典型的專業(yè)課教學(xué)形式。

（二）PCK三成分分析

1 .關(guān)于學(xué)科內(nèi)容的知識(shí)

本次教學(xué)是以“項(xiàng)目”為依托設(shè)計(jì)的綜合實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)。教學(xué)重點(diǎn)是中望3D軟件圓弧連接、縮放與偏移的操作命令；教學(xué)難點(diǎn)是使用3D打印機(jī)打印扳手，并完成與底板裝配。因此，要求學(xué)生在3D打印扳手時(shí)，設(shè)計(jì)的模型存在懸空結(jié)構(gòu)，為了防止打印模型發(fā)生坍塌，需要在切片時(shí)設(shè)置支撐；同時(shí)在這個(gè)實(shí)踐過(guò)程中逐步養(yǎng)成一絲不茍、精益求精的工匠精神。本課以紀(jì)念品設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的扳手零件為載體，學(xué)生通過(guò)有目的地、系統(tǒng)化地在3D打印室場(chǎng)，參與扳手零件的設(shè)計(jì)、實(shí)施、檢查和評(píng)價(jià)的活動(dòng)，從而熟練地掌握零件三維建模與3D打印設(shè)備操作，也為后面3D打印實(shí)訓(xùn)內(nèi)容作鋪墊。

2 .關(guān)于學(xué)生的知識(shí)

授課的對(duì)象是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生，他們未來(lái)的工作主要是數(shù)控加工、機(jī)械制造崗位，要求具備機(jī)械產(chǎn)品零部件的分析、測(cè)繪和3D打印的實(shí)操技能。在學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已對(duì)技能大賽概念有一定的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，掌握扳手的畫法規(guī)定基本知識(shí)；在掌握扳手的畫法規(guī)定的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)對(duì)扳手零件的三維建模與3D打印。

3 .關(guān)于教學(xué)策略的知識(shí)

（1）環(huán)境設(shè)計(jì)策略

為對(duì)接企業(yè)崗位要求，創(chuàng)設(shè)開(kāi)放性的學(xué)習(xí)環(huán)境，本次教學(xué)在 “3D打印”實(shí)訓(xùn)室場(chǎng)教學(xué)，提供相關(guān)打印設(shè)備設(shè)施，讓學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)，提升學(xué)生技能水平；并創(chuàng)設(shè)“主管”“QC”“6S 管理員”等職場(chǎng)崗位，讓學(xué)生擔(dān)當(dāng)不同的角色，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

（2）行動(dòng)導(dǎo)向策略

本節(jié)采用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，以“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)工作”為 宗旨，讓學(xué)生能夠快速適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境，達(dá)到機(jī)械加工制造崗位要求。將課程內(nèi)容分為六大環(huán)節(jié)，分別是收集資訊、制定計(jì)劃、團(tuán)隊(duì)決策、操作實(shí)施、檢測(cè)控制及評(píng)價(jià)反饋。

（3）信息化教學(xué)策略

為提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，教師準(zhǔn)備了微課視頻、三維動(dòng)畫等學(xué)習(xí)資源和模擬仿真、項(xiàng)目數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)等平臺(tái)，并制作了教學(xué)課件。方便學(xué)生隨時(shí)隨地地登錄系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和鞏固，有效增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

（三）教學(xué)過(guò)程

課前，其一，收集資訊，教師發(fā)布關(guān)于零件建模與3D打印的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)單和網(wǎng)絡(luò)自學(xué)資源，如微課視頻、三維動(dòng)畫以及課件內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)不同途徑如圖書館、創(chuàng)新中心室等對(duì)信息進(jìn)行收集，并進(jìn)行信息的篩選和整理，從中鍛煉自主學(xué)習(xí)能力和搜索整理資料的能力，同時(shí)很好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。其二，制定計(jì)劃，學(xué)生根據(jù)收集的信息進(jìn)行整理分析后，思考如何進(jìn)行項(xiàng)目零件的測(cè)繪與3D打印操作。在這過(guò)程中，可以通過(guò)微信交流群進(jìn)行教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)解答，提高自學(xué)效率。

課中，其一，團(tuán)隊(duì)決策，教師輔助引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的互助精神。學(xué)生一次修改完成后，教師組織學(xué)生回到團(tuán)隊(duì)，對(duì)比組內(nèi)成員的工作計(jì)劃，群策群力，集思廣益，決策出最優(yōu)工作計(jì)劃，并做好實(shí)施環(huán)節(jié)的分工安排。其二，操作實(shí)施，以計(jì)劃為前提有序開(kāi)展，教師提供相關(guān)建模與3D打印的操作微課，學(xué)生通過(guò)微課獲取操作的方法，利用3D 打印機(jī)自帶的分層軟件對(duì)即將打印的“扳手”零件產(chǎn)品模型做切片處理，并打印作品，完成模型后處理，參與動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)。此過(guò)程中通過(guò)微課、三維動(dòng)畫的信息化技術(shù)手段，虛擬模型與3D打印實(shí)體模型對(duì)比，讓學(xué)生輕松得到實(shí)踐方法，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且讓實(shí)施過(guò)程更加便捷。同時(shí)注重學(xué)生團(tuán)隊(duì)的合作交流、自主實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神。其三，檢測(cè)控制，該環(huán)節(jié)在項(xiàng)目零件裝配任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，還需要注重零件質(zhì)量的控制；一來(lái)讓學(xué)生進(jìn)行打印零件的裝配，然后填寫自檢報(bào)告、生生互檢、師生解疑；學(xué)生則根據(jù)實(shí)時(shí)解疑改進(jìn)作品成果，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)。在這種信息化輔助下，“零件尺寸的合理性判斷”教學(xué)難點(diǎn)得到了有效突破，真正做到做中學(xué)、學(xué)中做。其四，評(píng)價(jià)反饋。學(xué)生根據(jù)作品情況結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行答辯展示，師生總結(jié)評(píng)價(jià)，并進(jìn)行“最佳團(tuán)隊(duì)”頒獎(jiǎng)，目的是肯定學(xué)生的成績(jī)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，樹立學(xué)習(xí)榜樣。

課后，布置拓展延伸任務(wù)，通過(guò)布置梯度化的作業(yè)給學(xué)生鞏固提高，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，最終掌握解決實(shí)際問(wèn)題的技巧，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移。

（四）教學(xué)成效

在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生收集整理了大量的學(xué)習(xí)資料和數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)中生生互動(dòng)、師生互動(dòng)，增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)的能力。本次教學(xué)在發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了教學(xué)效果，過(guò)去完成類似的3D打印一體化課程需要2名教師、4個(gè)學(xué)時(shí)、12份耗材，卻只有約3件成品。相同的內(nèi)容，本次設(shè)計(jì)只需要1名教師、4個(gè)學(xué)時(shí) ，同樣耗材的情況下卻能夠做到約8件成品，真正達(dá)成高效課堂。

三、總結(jié)與反思

通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)案例，構(gòu)建PCK理念下的中職學(xué)校專業(yè)課教學(xué)設(shè)計(jì)框架，有效改善了教學(xué)實(shí)踐，提升了教學(xué)效果。同時(shí)，教師發(fā)展更適應(yīng)社會(huì)、學(xué)校，具有實(shí)踐意義。

（一）高效完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效果

本節(jié)課在很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)學(xué)”到“主動(dòng)學(xué)”的轉(zhuǎn)化。與傳統(tǒng)的課程相比，學(xué)生擁有更多發(fā)言權(quán)，提高了發(fā)現(xiàn)、探討和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了自主探究與團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)了精益求精的工匠精神的培養(yǎng)，體現(xiàn)了職業(yè)教育的特點(diǎn)；同時(shí)，企業(yè)導(dǎo)師、授課教師也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)課堂問(wèn)題，及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

（二）高效融入專業(yè)知識(shí)，提升教學(xué)質(zhì)量

3D打印課程是集CAD技術(shù)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)控、激光等多種機(jī)械電子技術(shù)以及材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)軟件科學(xué)于一身的綜合性高科技技術(shù)。在教學(xué)策略設(shè)計(jì)上，增加了專業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)、虛擬仿真設(shè)備等，這也是中職專業(yè)課與普遍中小學(xué)學(xué)科教學(xué)的重要區(qū)別之一，是PCK在專業(yè)課教學(xué)設(shè)計(jì)中的特殊之處。因此可以考慮在PCK三成分的基礎(chǔ)上增加環(huán)境、工具、管理等知識(shí)，使之更適應(yīng)專業(yè)課的教學(xué)。但是PCK三成分之間不是各自獨(dú)立的，而是相互嵌套、相互影響的（湯杰英，2017），新的知識(shí)的加入也將為PCK帶來(lái)新的發(fā)展。

（三）高效轉(zhuǎn)化專業(yè)能力，形成專業(yè)素養(yǎng)

新時(shí)代的發(fā)展和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用為中職學(xué)校教學(xué)帶來(lái)更加復(fù)雜的變化，學(xué)生、教材、內(nèi)容、方式、環(huán)境等都產(chǎn)生了新的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)中職教師教學(xué)能力提出了更高的要求。教師的知識(shí)來(lái)源于教師的專業(yè)教學(xué)過(guò)程，是教師在特定教學(xué)情境中形成的實(shí)踐知識(shí)。這些知識(shí)是教師在深入理解專業(yè)知識(shí)和教育學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式的持續(xù)建構(gòu)（李義茹、黃甫全、曾文婕，等，2018），因此，PCK能有效幫助教師將“所學(xué)”更好地轉(zhuǎn)化為“所教”，在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)提升自己的教學(xué)能力，形成以PCK為核心的教師專業(yè)素養(yǎng)。

[本文系2020年廣東省中等職業(yè)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“PCK框架下中職教師教學(xué)能力培養(yǎng)的實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：GDZZJD2020237，主持人：趙健秀）的研究成果。]

責(zé)任編輯 ?陳春陽(yáng)