类比法导入在数控专业工学结合课程的应用

杜森青

[摘 要] 针对中职工学结合课程教学的现状及分析，在数控专业工学结合课程导入环节，探索以类比法导入为主线的学习任务实施，提升教学效果，为中职专业教学改革提供参考。

[关 键 词] 工学结合课程；类比法；课程导入；效果

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）21-0122-03

一、工学结合课程的教学现状及分析

工学结合课程对中职学生而言，学习内容与教学模式是全新的。课程打破了以知识传授为主要特征的传统学科体系课程模式，汲取了建构主义课程观的合理性，以学生为中心，工作过程为线索，工作任务为载体，组织课程内容和课程教学，让学生在完成各项目具体工作任务的过程中构建相关理论知识和各项职业技能，发展职业能力。建构主义主张学习是将旧知识与新知识建立联系并加以判断、解释，主动构建的过程。工学结合课程新、旧知识联系的建立成为课程实施的一个薄弱点。课程导入承担着这个职责，发挥建立新、旧知识联系的“桥梁”功能。当前工学结合课程的导入课，较多采用直接导入、简单类比分析、提问式导入等方式，大家对课程导入关注度不高，导入成效并不理想。本文探索以类比法为主线学习任务的实施，通过实践，取得较好的教育效果。

二、类比法的认识基础与界定

（一）类比法的认识基础

加涅认为学习是将外部输入的信息转换为记忆结构并以人类作业为形式输出的过程，要经历接受期望、选择性知觉、编码、检索提取、迁移、作业、反馈及强化八个阶段。学习受外部和内部两大类条件制约。外部条件主要是输入刺激的结构与形式，内部条件是主体已习得的知识技能、动机和学习能力等。教育是学习的一种外部条件，其成功与否在于是否有效利用内部条件。

课程导入是在教学中将外部条件与内部条件进行有效连接，发挥“桥梁”的作用。导入的深度到達认知规律的不同阶段，将取得不同的教学成效。在众多的导入方法中，类比导入法更贴近人的认知心理规律，特别在学习编码、检索提取、迁移阶段发挥巨大的作用。

（二）类比法的界定

类比法是指从原有经验（旧知）中寻找相似的关系，并且把这相似的关系转换到新的问题（新知）的一种心理认知历程。它的心理运作过程，可大致分为四个阶段：

1.编码

先要对新问题与原有经验进行编码工作，编码工作的恰当性，对信息的对应有很大的影响，越细致的编码越利于类比推理的进行。

2.检索

编码阶段完成后，面对新问题时，必须对原有经验信息进行检索。如果没有办法顺利地从原有经验检索出与新问题相关的信息，那么类比推理将无法产生。信息检索通常分为两种：（1）检索表面结构的相似性：只是注意到原有经验与新问题表面形式的相似性。（2）检索深层结构的相似性：重视原有经验与新问题之间共同具备的抽象性原理原则。

3.对应

当我们将原有经验检索后，就要在原有经验与新问题之间搭设一座桥，以便使原有经验中的相关信息借由这座桥顺利迁移到新问题中。在迁移过程中，首先进行相似性对比工作，对应是一种复杂的心理运作活动，原有经验与新问题间的对应强调表面结构的相似性，类比推理成功的几率通常较低，相对来说，如果从深层结构相似性去考量，则类比推理的几率较高。

4.类比迁移

对应工作完成后，就进入最后阶段，即类比迁移的阶段。类比迁移是对原有经验形成解题基模，将解题基模由原有经验迁移到新问题中。

综上所述，类比法的四个阶段符合人的认知规律，在课程导入中合理运用类比法，将会起到更好的学习成效。

三、类比法在任务教学中的具体运用与成效

典型的类比根据检索深度的不同，可分为两个层次：（1）把两个事物进行比较，属于形式类比。（2）在比较的基础上推理，即把其中某个对象有关的知识或结论推移到另一对象中去，属于实质类比。本文结合中职数控专业中的《机械零件数控铣削加工》工学结合课程，课前设计以类比法为主线，贯穿整个学习的认知任务《数控铣床写毛笔字》，以此为例，分析类比法导入的应用方法。

毛笔书法是中华传统文化，学生对毛笔写字十分熟悉，本课类比法利用毛笔字书写与数控加工在形式和实质的相似度导入课程学习。

（一）类比法在数控设备及工具认知的运用

毛笔字的书写所需的工具与零件数控加工的设备及工具进行类比。如表1所示。

以上是形式类比，但仍需学生对书写毛笔字的经验进行分析，通过编码、检索、对应，最终完成知识的迁移。对数控设备及工具的认知学习更有成效，对新知识的储备及记忆更加有效。

（二）类比法在数控加工过程认知与实施的运用

根据认知心理学的观点，有效地学习必须基于学习者将原有经验与新问题作有意义的联结。实质类比就是将新问题与原有经验做比较，获得彼此之间的共性。最终，将两者整合成有系统有组织的知识体系。

完成形式类比后，根据人写毛笔字的经验，迁移到数控铣床上写毛笔字，设定一个《数控铣床写毛笔字》的学习任务，将数控铣床上书写毛笔字过程与真实零件数控加工过程进行实质类比分析。两者对应关系如表2所示。

让学生在数控铣床上写毛笔字“真实模拟”数控铣床零件加工的过程，通过实质类比分析，体验数控加工零件的步骤和注意事项，掌握零件数控加工的实质，为真实任务的刀具、机床、数控编程、检测等操作做好铺垫，完成工学结合课程导入的学习。

类比法贯穿整个任务的教学，形式类比突出教学重点，实质类比突破教学难点。从形式类比转入实质类比，从原有的经验迁移到新知识学习。

（三）传统导入与类比导入的课程实施与特点分析

传统的导入方法有直接导入、简单类比分析、提问式导入等方式，但是导入的切入点和深度不同，效果并不明显。而贴近生活实例的类比法导入，让学生从生活实例中找到类似的经验和方法，转化到解决新问题的办法和途径，成效更为明显。两者的分析如表3所示。

四、类比法实施后的成效分析

调查对象：某职业学校中职学校二年级学生

调查内容：运用类比法导入与传统导入课的成效分析

调查目的：对比工学结合课程中不同导入方法的调查问卷，倾听学生最真实的感受。分析课前导入存在的问题，更好地对教学模式进行及时改进，探寻更加完善的课前导入教学模式。

调查方法：通过网络问卷星APP，向数控专业两个班级发放了76份问卷，收到76份，有效问卷72份，回收率96%。

从表4可以看出，采用类比导入的成效明显。学生对导入课程产生兴趣的比例接近89.4%（68.4%+21%）。传统的导入未很好地调动学生学习兴趣，有接近52.5%（47.3+5.2%）的学生并未对课程产生兴趣。反映在课程实施后，对涉及课程的7个关键问题的调查结果柱状图（见上图）中，十分明显地反映出两者课堂活跃程度，学习过程中学生投入程度不同。可以发现类比法课程导入对提升学生的学习热情作用明显，学生的主体作用得到充分发挥，自主的知识建构得以实现。

五、类比法在工学结合课程实施过程的优点及建议

（一）优点

类比法课程导入在数控专业工学结合课程的实施，有2个主要优点：

1.經济性高：工学结合课程要求学生在真实的情景中学习，未对实施成本进行考虑，教学导入期间学生出错率高，需要投入成本相对较高，需要使用大量的耗材，造成较大浪费。仿真软件可以保证安全，缺乏真实体验，同时成本昂贵。通过上述采用类比法导入的学习任务，既能体验真实加工的过程，高效进行教学的实施，也能降低教学成本。

2.安全性高：真实加工任务的课程导入，加工过程的操作存在一定的安全隐患。例如：安装刀具，数控刀具的刀刃相对锋利，操作不慎可能划破手指；数控加工时，对刀输入坐标失误，将造成数控设备的安全事故等。类比法导入中的毛笔替代刀具，能有效预防或降低安全事故的发生。

（二）建议

1.类比需要创新性：面对低头族，如果教学没有创新，将难以吸引学生的注意力，课程实施打折扣。采用学生熟悉的日常生活中常见事物、现象，跟学生意识里“既有”的知识、事物、现象产生共鸣，才能激发学生的兴趣。

2.类比需要普遍性：类比的事物贴近生活，甚至是学生骨子里的传统文化，采用类比，需要教师备课时思考各学科之间，学科知识与日常事物、现象之间的接合点、相似点。为此，教师要丰富自己的知识面，积极思考学科知识与日常事物、现象之间的相似性。

3.类比需要层次性：类比分为形式类比和实质类比，层次是递进过程的，泛滥运用类比或较没有层次性，学生将出现学习疲劳，不利于课程的深入。建议最多使用3次，而且需要有层次和启发性，让学生事物是存在相似性，善于找出并积极运用。

六、类比法导入对工学结合课程的积极意义

中职教育的工学结合课程打破以知识传授为主的学科体系课程模式，切断了知识与技能的逻辑线索，学生的课程学习适应存在难度。而采用类比法导入融入学习任务的教学模式，选择合适的教学内容，从学生原有经验出发，考虑到学生认知水平和情感因素的重要性，降低学生课程学习的台阶，激发学习兴趣，克服工学结合课程的“万事开头难”的“难”，提升了中职工学结合课程的教学效果。

参考文献：

[1]肖云龙.创造学基础教程第二版[M].长沙：中南大学出版社，2004.

[2]肖荣，黄宏新，车云霞.论课堂导入及其设计[J].天津市教科院学报，2001（4）：38-41.

[3]袁梦，燕良轼，彭剑.试析加涅的学习理论及其对学校教育的启示[J].文教资料，2008（8）：105-107.

[4]徐弘.浅论类比法及其应用[J].牡丹江教育学院学报，2003（2）：14-16.

[5]赵玉玲.课程导入与项目驱动在C语言教学中的应用[J].职业教育研究，2012（4）：95-96.