中等职业学校机械制图教学变革：纠偏与重构
摘  要：中等职业学校机械制图教学改革的逻辑基础是其知识的技术属性。技术知识具有实践性、情景性、多样性、默会性特征，决定了机械制图教学必须按照技术知识的内涵与特征、生成与转化、积累与迭代的特点来进行教学的组织实施，即重组教学内容、重构教学组织、重建共享平台、重塑学习信心。
职业教育作为一种教育类型的确立，一方面从根本上明确职业教育的地位和作用，另一方面表明职业学校在办学方向、培养目标、教育内容、教育实施、教育评价等诸多方面与普通教育有着本质的区别和不同。进一步追问职业教育为什么是一种教育类型？徐国庆教授认为其学理基础是技术知识内容的独立性、技术知识形成过程的复杂性和技术知识来源的多样性[1]。如何把握类型教育下职业学校课程教学，需要在技术知识的视阈下重新审视职业教育知识的内涵与特征、生成与转化、组织与实施等问题。
一、技术知识与机械制图课程的关系
1.何谓技术知识
关于什么是技术知识？中外学者有着不同的表述，如技术史家莱顿(Layton)认为“技术知识是关于如何做或制造东西的知识。”[2]邓波、贺凯认为技术知识作为行动的程序和规范性的知识，其目的在于解决实践过程中“做什么”和“怎么做”的问题[3]，李兆友、宋保林认为技术知识是人们在改造和控制自然的实践过程中形成的技术原理、技术规则、技能的综合[4]。从以上表述中可以看出技术知识具有以下特征，一是技术知识是“做”“制造”“改造”“控制”等实践性活动的过程知识，生成于具体的实践情景中，具有鲜明的实践性、情境性特征；二是技术知识有技术原理的理论知识形态，操作技能、诀窍的经验知识形态，行动程序、技术规则的综合知识形态，具有多样性的知识形态特征；三是技术知识的组织遵循工作逻辑[5]，是以完成工作任务为时序的知识，表现为不同的工作任务或不同的工作流程承载了不同的技术知识，具有动态性知识的特征；四是技术知识的的习得依托实践活动和工作过程中的情境[6]，技术知识与技术实践具有同质性的特征；五是技能、诀窍等实践经验知识难以用言语、文字进行表达和传播，具有默会性特征。综上所述，技术知识具有实践性、情境性、多样性、动态性、同质性、默会性的特征，是解决具体技术实践问题的知识总和，它贯穿于技术实践活动所有环节，与操作者、机器设备、人造产品等融为一体。
2.机械制图课程知识的特点
机械图样是工业生产中的不可或缺的重要技术文件。他起源于新石器时代的简单图形，春秋时代的《周礼.考工记》、宋代的《营造法式》、明代的《天工开物》、18世纪法国蒙日的《画法几何学》等著作记载了图学的发展历史和应用实践，经过漫长的历史积累、应用和再完善，才成为了我们现在应用的机械图样。
机械图样被称为“工程界的语言”，是交流设计思想的技术载体，是指导制造、检验、维修的技术文件，是学习制图投影原理、技术规则的一门专业课程。制图的基本知识部分主要介绍了绘图工具的使用及国家标准中有关图纸、比例、字体、图线等规定，属技术规则知识；投影制图部分主要介绍了投影原理、三视图及机件的表达，即用平面的视图来表达立体的结构，属技术原理知识；常用零件的特殊表示法主要是对螺纹、齿轮、轴承、弹簧等常用零件的画法进行删繁就简（区别于完全按投影原理来画），统一结构、大小及要求的标准，属技术原理知识和技术规则知识的综合；零件图、装配图是机械制图课程的核心和精华部分，产品生产、检验要看懂零件图，机器或部件装配和维修要看懂装配图，是直接指导生产的图纸，承载了看图技能和诀窍以及图纸背后隐藏的技术原理、技术规则，属于技能、经验知识。
由此可见，机械制图知识生成于工程实践并应用于解决工程问题之中，既包含投影制图等理论形态知识，又包含视图表达、图样识读与绘制方面技能、诀窍等经验形态的知识，机械设备、机械产品是知识的载体，机械制图知识属于技术知识属性。相关研究也进一步证实，技术知识是职业学校专业课程的主要教学内容[7]。
二、机械制图课程教学的现状
1.课程内容编排学问化
翻阅中等职业学校机械类规划教材目录（表1），可以发现教材的编排是从制图基本知识到投影制图到常用零件的表达再到零件图、装配图，是典型学科体系教材。其知识构成由抽象性的点、线、面、视图到具体性的零件、部件，知识逻辑由基础性的制图基础、投影制图到应用性的零件图、装配图，呈现先理论后实践、理论与实践分离的状态。当今普职分流背景下，进入职业学校学习仍是一种无奈的选择，学生对“先理论后实践”“空对空”的教学方法具有“先天”的不适应。从课程学习调查问卷结果来看也印证了以上结论：“你是哪部分内容开始感觉《机械制图》学习有困难了？”，53.3%学生选择的是“点线面投影”；“你认为《机械制图》学习有困难的原因是什么？”61.7%学生选择的是“想不出来立体形状”。
中等职业学校《机械制图》教材目录（表1）
                       中等职业教育机械类规划教材
      机械制图（多学时，第十版），金大鹰主编
      机械工业出版社 2019.6（2020.9重印）
         
                  第一章 制图的基本知识和技能
         
                  第二章 投影的基本知识
         
                  第三章 立体的表面交线
         
                  第四章 组合体
         
                  第五章 机件的表达方法
         
                  第六章 常用零件的特殊表示法
         
                  第七章 零件图
         
                  第八章 装配图
         
                  第九章 钣金展开图（选学）
         
                  第十章 焊接图（选学）
         
  
2. 教学支撑功能单一化
机械制图课程是学生进入职业学校后开设的第一门专业课程，其目标是“培养学生看图、画图能力”，属基础性、工具性课程，普遍强调对后续专业课程、实践课程服务的功能。但图纸作为“工程界的语言”包含了许多后续专业课程、实践课程的知识，如要看懂装配图的工作原理、装配关系必须要有一定的机械基础知识和机械产品的装拆技能经验，要看懂零件图的结构、技术要求必须具备一定的金属材料、加工工艺、公差配合等知识。也就是说机械制图课程的学习同样需要其他专业课程知识、实践技能知识的支撑，即机械制图与其他专业课程、实践技能课程是互为支撑的。但目前“三段式”课程仍是职业学校课程设置的主流，理论教学与实践教学既分离又各自为政。机械制图课程中所需要的加工知识、机械基础知识、金属材料知识、公差配合知识课程开设迟后、机械加工技能训练针对性又不强，不能提供学习新知识学习的“前理解”和“已有经验”，课程学习主要是通过听、理解、思考、作业等学科体系中科学知识学习的学习方法来学习，学习难度大且与生产实践严重脱节。
3.教学方法讲授化
机械制图课程标准的教学建议中虽然强调了“以学生为中心，突出学生的主体地位，发挥教师的主导作用”，但在学生没有任何“前理解”的情况下，学生的主体地位根本无法落实，制图规范、投影原理、视图表达、图样识读等抽象性、理论性、实践性及情景性的知识基本上是由教师来讲授，虽然也应用现代信息化教学手段辅以教学，但由“平面”的视图到“空间”的立体转化、图样上的“技术信息”与实际零、部件的“功能要求”之间的联结等知识始终是学习中最大的障碍，苦思冥想“想不出来立体形状”是许多学生学习的真实体会。
4.学习途径唯一化
    传统的机械制图教学十分强调了学生在学习过程中的独立思考，由“平面图形”（视图）想形状（立体）贯穿于教学的始终，夸大知识是个人思考、领悟的结果，这正是学科体系下科学知识学习的方法。机械制图知识是一种来自实践并应用于实践中技术知识，具有实践性、默会性、整体性的特点[8]，这类知识的学习最佳方法是在知识生产的实践情景中学习，在交流、讨论、碰撞等情感交融中学习，在耳濡目染、潜移默化的工作情景中学习，在“经验-理论-经验”的螺旋循环、迭代更新中学习。
二、机械制图教学变革路径
1.重组教学内容：符合技术知识的特点
机械制图的教学内容要按照实践性、默会性和整体的技术知识特点来进行组织。一是按照整体实践的逻辑来组织教学内容，改变原来先理论后实践的课程知识逻辑，具体来说是将机械制图的教学内容以机用虎钳、齿轮泵、减速器三个典型的工业产品来展开，共设置认识机械部件及拆装、轴的表达与识读、端盖的表达与识读、常用零件的表达与识读、支架零件的表达与识读、箱体零件的表达与识读、装配图的表达与识读、其他零件图、装配图的表达与识读八大项目，除项目八外其余项目的内容全部来自三个真实的机械产品，通过整体感知产品的功能、亲身实践拆装零件、由易及难表达与识读零件，实现了教学内容与职业标准的对接；二是按照技术知识先易后难、逐步积累来组织教学内容，如在轴的表达与识读项目，内容编排由齿轮泵的光轴（中间有两个卡簧槽）---减速器的阶梯轴---机用虎钳的螺杆（轴），轴的结构逐步复杂、包含的知识逐步增多，学习光轴不仅掌握了简单轴的表达与识读，其学习结果也成为后面两类轴学习的“前理解”；三是按照默会知识与明言知识的融合来组织教学内容，将投影原理（明言知识）融合进零件图、装配图识读（默会知识）中，如在轴的表达与识读中，将轴的加工工艺与轴的视图表达相结合，实现两类知识的相互补充、相互促进。
2.重构教学组织：契合技术知识的生成
技术知识的教与学不同于科学知识的教与学，技术知识是形成于、存在于、成长于工作场域中的知识[9]，只有在真实的工作过程情景中经过学生的反复实践、体会才能领悟和掌握，其学习过程必须与工作过程一致，这样才能有利于知识的生成与建构。如学习装配图中的装配关系的理解与表达，其学习过程一定要与真实产品的装配过程保持一致，所以在项目一认识机械部件及其拆装中，关于机用虎钳工作原理的知识，教师不急于讲解，而是让学生先进行工件夹紧和拆卸练习，反复练习后学生建立了螺杆旋转与钳口开合的关系，进而得出螺杆的旋转运动带动了螺母的轴向移动，从而实现了钳口开与合的工作原理。在分析装配关系时，只提供装配示意图，教师不预先讲解和示范装配过程，由学生对照装配示意图边装配边摸索，在一遍遍试错中装配顺序逐渐趋向合理、装配方法逐步趋向正确，在此基础上教师进行集体示范讲解，才有了学生“恍然大悟”“一点就通”的状态。
3.重建共享平台：遵循技术知识的转化
传统学科教学中，教师是知识的权威，教材是知识的载体，教室是主要的教学场所，知识主要通过教师讲授传输给学生，而技术知识由于其生产的实践性、情境性，知识形态的多样性，明言知识与默会知识的分割性，默会知识的难以言传性等特征，使得技术知识的积累和传播呈现费时、费力、复杂的特点。技术知识知识的传授不是定型化的单向传递过程，而是教学者在一定情景下，师生共同面对任务，借助一定的中介帮助，通过积极的交流与对话，促进师生自身的知识结构实现动态的积累、转化、演变，实现技术知识的转移和积累的目的。[10]
机件表达方案的优化选择、零件图上尺寸公差与几何公差的合理确定、组合体形体的想象等默会知识需要通过师生之间、生生之间面对面的交流与分享来实践默会知识的“潜移默化”；减速器轴上安装轴承处轴段尺寸精度和几何精度要求较高、端盖与箱体的结合面为端盖的长度方向尺寸基准等等，零星的、碎片化的语言交流使部分默会知识转化为明言知识实现“外部明示”；进一步查阅相关手册可获知安装轴承处轴段尺寸公差和几何公差的具体要求，实现明言知识向明言知识的“汇总组合”；从安装轴承处轴段要求严格的尺寸及几何精度出发，学生通过理论知识的学习，联系到该处还必须具有较高的表面结构要求，实现了默会知识的“内部升华”。
野中郁次郎提出的默会知识和明言知识的相互作用和相互转化的螺旋循环模型，表明技术知识只有通过对话讨论、经验分享、总结反思、还原复盘等共享学习方式，实现技术知识从个人知识向组织知识传递和转化。
4.重塑学习自信：促进技术知识的迭代
围绕真实产品开展机械制图课程技术知识的学习，一是可以直接感受到这些人造物所承载的技术知识、技术思想和技术价值，知道职业学校包括职业岗位需要学习的知识类型和学习价值，达到学习目标明确和学习内容清晰的目的，即“知道”要学什么？学了有什么用？；二是在操作实践中难免会碰到各种各样的问题和难题，在解决问题和难题的过程中完成了工作任务，获得了解决问题和难题的经验，收获了学习的信心；三是实践过程中对话讨论、交流合作的学习方式，避免了原本并不擅长的个体孤独学习，学习小组在学习过程中共同关注同一实践任务，共同合作解决问题，学习的专注度提高了，愉悦了学习的心情；四是从整体产品的初步了解到每个零件的进行深入分析，对产品的功能、结构、原理、工艺、要求等技术认识的进一步深入，学生对产品的部分结构提出自己的理解，有些还在查阅相关技术手册和资料提出改进设想，激发了探索技术知识的兴趣。
参考文献
[1]徐国庆.确立职业教育的类型属性是现代职业教育体系建设的根本需求[J].华东师范大学学报（教育科学版）,2020(1):1-11.
[2]Layon E.Through the looking glass or news from lake mirror image[J].Society for the History of Technology,1987,28(3):594-607.
[3]邓波,贺凯.试论科学知识、技术知识与工程知识[J].自然辩证法,2007(10):41-46.
[4]李兆友,宋保林.论技术知识的生成与转化及其过程本质——基于技术创新史的视角[J].自然辩证法,2010(9):24-28.
[5]杨艳.论普通教育知识和职业教育知识的区别与联系[J].职教通讯,2005(2):13-15.
[6]杨永兵,成英姿,杨勇.近二十年来我国职业教育领域内知识论研究的成就及趋势[J].职业教育研究,2021(5):69-75.
[7]唐林伟.技术知识视域下的职业教育有效教学研究[M].杭州：浙江大学出版社,2017(7):69.
[8]徐宏伟.职业教育根本问题新探:技术哲学视野下的省思与构建[M].北京：社会科学文献出版社,2019(8):50-53.
[9]王亚南,林克松.技术知识建构视阈下职业院校学生学习范式的转向[J].职业技术教育,2015(13):15-19.
[10]乔佩科.技术知识的极其对技术教育的启示[J].东北大学学报(社会科学版),2009(02):113-117.