自动化科学与技术范文

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作者简介：李云飞（1987-），男，辽宁辽阳人，沈阳师范大学职业技术教育研究所研究生，研究方向为职业教育原理、校企合作研究；高军（1980-），男，山东平邑人，沈阳师范大学教育科学学院副教授、硕士生导师、教育学博士，研究方向为职业教育原理、学术评价。

中图分类号：G712

文献标识码：A

文章编号：1001－7518（2012）15－0063－04

学习领域课程是基于工作过程为导向的在课程领域开发与设计的最新成果。它是以职业任务为载体、工作过程为导向的一种“课题单元”。通过目标、内容及时间的安排，学习领域课程力求将理论知识和实践知识整合起来，培养学生的职业行动能力。由于学习领域课程本身固有的价值和优势，目前已成为各中高职院校进行课程改革的切入点和出发点。随着课程理论的发展和创新，“焊接技术及自动化”（以下简称“焊接”）专业的课程体系也在不断的更新和完善，设计“焊接”专业学习领域课程将为职业教育课程理论和实践提供积极的参考。

一、“焊接”专业学习领域课程开发的背景

我国职业学校深受前苏联学科课程的影响，课程的知识本位观根深蒂固。20世纪80年代中后期以英美为代表的CBE（能力本位教育课程）、MES（就业技能模块组合课程）等课程模式纷纷涌入我国。这些课程模式注重培养学生岗位胜任力，打破了知识本位下的藩篱，注重可操作性的、可外显的操作能力行为表现；以活动本质观为代表的课程目标用职业活动来描述；课程内容是职业活动所需要的知识、技能和态度；课程组织开始关注职业活动的逻辑发展；课程实施采用任务驱动、项目教学等方式；课程评价注重学生的职业活动能力水平和职业活动的结果。

“焊接”专业借鉴国外先进课程模式设计出了CBE课程，MES课程更是在行为主义这个维度上将模块的作用发挥到了极致。在全面分析焊接技术在工业领域中的应用现状、发展趋势及人才需求情况的基础上，由企业技术人员与本专业教师，共同根据职业岗位群对焊接高技能人才的职业能力和素质的要求，依照“职业能力分析——综合能力分析——专项技能分析——拟定最终绩效目标——描绘职业能力模块——分解出能力要求——确定理论教学与实践教学模块”的程序，制定了本专业以能力为本位的人才培养方案，开发了模块化课程体系。

诚然，以任务为本位的课程模式有助于学生能力的培养和提升，通过岗位的工作分析和职业能力的分析如何去更好的开发课程和组织教学，很大程度上解决了学习内容与工作世界相脱节的情况。尤其是MES灵活的模块化组织、CBE强调岗位胜任力，均对学生以任务为本位、培养职业能力有诸多帮助。但是，它们却有一个致命的缺陷：能否让学生获得对工作体系的整体性理解？能否解决任务单列式教学过程所带来的弊端？能否在情境中锻炼学生的心智技能？

学习领域课程是20世纪90年代在联邦德国职业教育课程改革背景下的结果。随着对CBE、MES等课程开发模式弊端的日益凸显，德国职教界的许多人士都清晰地认识到在传统专业理论、专业制图、专业计算的“双元制”模式下，职业学校越来越偏离企业发展的实际需要，学生的理论知识不能很好地融合实践知识。对于我国职业学校焊接专业来说，其课程改革虽然突破了传统三段式的桎梏，也很好地去借鉴了发达国家的课改经验，但是如何更好地培养“焊接”学生的专业能力、方法能力和社会能力以及如何使学习内容真正地与工作世界相关联，是当今改革“焊接”专业课程的首要目标。正值学习领域课程试图要突破传统课程开发所固有的局限性，“焊接”专业学习领域课程的开发与设计自然必然会凸显出其内在的价值和优势。

二、关于学习领域课程及其开发方法

欲设计“焊接”专业的学习领域课程，需要首先了解什么是学习领域课程及其开发方法。它的产生是为了解决MES、CBE等课程开发方法忽视工作体系的整体性的弊端，因此以工作过程为导向的职业教育思想应运而生。学习领域课程是以工作过程为导向的教育在课程领域内的体现。根据德国《各州文教部长联席会议》的定义，学习领域指一个有学习目标描述的主题学习单元，它由能力描述的学习目标、任务陈述的学习内容和总量给定的学习时间三部分组成[1]。

学习领域课程着重培养学生在建构和参与建构工作世界的综合的职业能力。与以技能分解为框架构建教学模块的“MES”模式以及以能力分析为依据组建教学模块的“CBE”模式不同，它是以典型职业工作任务为依托的。一个学习领域可以对应相关职业的典型工作任务，学生通过学习和完成相关的典型工作任务，就意味着掌握了该“培训职业”①，并获得了该“培训职业”的职业能力以及该职业的从业资格。学习领域课程的开发就是基于工作过程系统化课程的方法（BAG课程分析法）。

一种“培训职业”一般可以分解为10-20个学习领域，每个学习领域课程方案的总体思路和原则是大同小异的。具体做法是：首先确定“实践专家研讨会”（由2/3职业学校教师，1/3企业技术代表，若干个课程专家组成）。实践专家研讨会要以工作岗位分析为依据，分析出所能代表该“培训职业”的典型职业工作任务。然后按照胡波特（L.Hubert）和德莱夫斯（S.E.Dreyfus）等学者提出的“能力发展阶段”{2}的规律，确定学习内容的难度范围{3}以及知识的序列化。第三，分析每一学习领域中的具体工作任务，析出每个具体工作任务所包含的学习目标、学习内容、对象、工具、方法、要求、劳动组织以及预期要达到某种劳动成果，破译隐含在具体工作任务中的陈述性知识、程序性知识以及默会知识。最后根据分析具体工作任务所包含的各要素进行系统化建构具体的课程名称。图1简单地揭示了学习领域课程的开发过程。

在学习领域课程开发的过程中，对典型职业工作任务的分析是最为关键的环节，这也是BAG分析法的基础。所以，实践专家研讨会在分析工作岗位选择的时候，应该多次予以分析，要针对该地区行业的经济结构特点、不同企业的规模进行调查和探索，寻找其共同特征。另外在分析具体工作任务时，每个成员都要明确工作分析的引导性问题是什么，明确工作过程、工作岗位、工作对象、工具与器材，工作方法，劳动组织，工作要求和区分点（阈值），这也是学习领域课程开发比较关键的环节。

三、“焊接技术及自动化”专业学习领域课程的开发环节

（一）分析“焊接”专业的工作岗位及其典型职业工作任务

以工作任务为主线，根据工作的相关性，将工作内容关联程度比较高并处于同一个层级上的任务进行整合重组，这是学习领域课程开发最为基础的环节——确定典型职业工作任务。实践专家研讨会成员在充分调查人力需求现状之后，根据“焊接”专业的职业岗位及职业群特点，通常完成“焊接”操作需要以下的能力：焊接操作、焊接工作工装设计、焊接设备选用及维护、质量控制与生产管理等。这些职业岗位分别对应设计员、工艺员、管理员、维修员、检验员、操作员等职业工作。

由于工作岗位的选择标准与典型工作任务的标准一致，而且典型工作任务必须是一个综合化的工作过程，并具有独特的职业特征，我们可以将上述的职业岗位划分为焊接工程图的识别与绘制、简单机械构件的设计与制作、熔焊过程控制、焊接设备选用与维护、焊接工艺装备选用及简单装焊夹具设计、零件的切割与成型加工、典型焊接接头焊条电弧焊实作、典型焊接接头气体保护焊实作、典型焊接接头自动焊实作、焊接工艺编制与评定、焊接产品质量检验与控制、焊接结构件制作、重型压力容器制造等十几个典型工作任务。

（二）根据职业行动领域归纳学习领域并确定其学习难度等级

在划分完典型工作任务以后，我们将众多的典型工作任务归纳为以下的行动领域，即焊接工艺的编制与评定、各种资源的配置及准备（生产计划于组织）、焊前备料加工与装配、焊接过程及产品的质量控制与检测、焊接产品的后处理等。

学习领域课程最大的特点在于要求学生能从整体的工作世界中学会专业技能，熟悉工作与工作之间的联系和区别，了解“完整的工作过程”的基本含义，为此开发此专业的学习领域课程必须最后将行动领域转化为学习领域，即焊接工程图的识别与绘制、简单机械构件的设计与制作、熔焊过程控制、焊接设备选用与维护、焊接工艺装备选用及简单装焊夹具设计、零件的切割与成型加工、典型焊接接头焊条电弧焊实作、典型焊接接头气体保护焊实作、典型焊接接头自动焊实作、焊接工艺编制与评定、焊接产品质量检验与控制、焊接结构件制作、重型压力容器制造等13个学习领域。

确定知识的难度等级不仅符合学习者学习发展的规律，而且也有利于教师教学设计的安排。所以，按照职业成长的规律，“焊接”专业学习领域课程的开发也必须按照人的职业能力发展规律来设计和建构。基于“能力发展规律”，可将这些学习领域课程分为4个难度等级。（见表1）

表1　按照“焊接技术及自动化”经验递增的学习难度范围

（三）职业行动领域及其学习目标的描述

以“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域（学习难度范围3）为例，它的行动领域描述是：除电弧焊基本知识外，焊接技能训练均以项目教学形式，按照制造业焊接接头实际生产过程和认知规律，将焊接接头实作项目按照平、立、横、仰四种空问位置，由浅入深、循序渐进地进行编排；在相关训练项目中采集编入了企业专家在多年实践中总结提炼出的焊接技能绝招和精粹，以帮助学生快速提高技能水平。此实作是“焊接”操作中最基本的技能操作，熟练的操作可对高难度、高强度的焊接操作奠定基础。

学习领域课程目标是以职业标准为依据，培养“以具体的、特定的、外显的、可操作性的行为方式陈述”[2]的职业能力，它是建立在职业分析和工作分析基础上的课程基本要求。该学习领域的知识目标：掌握常见焊接方法的基本知识、主要特点，了解其应用范围并能熟练进行操作；技能目标：了解焊接生产过程的质量控制，熟悉相关的焊缝质量标准，建立牢固的焊接质量意识；根据一个实际的零件生产图，能阅读零件图、看懂图纸所表达的信息，并能采用电弧焊对其进行焊接加工；掌握焊接生产过程的安全技术、操作规程，树立牢固的安全意识和良好的环境意识；情感目标：培养学生良好的团队合作精神、吃苦耐劳精神、创新意识，注意培养学生的学习能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。

（四）以典型工作任务为载体设计课程内容

学习领域课程内容是对以具体的、特定的、外显的、可操作性的行为方式陈述的职业能力进行课程论和教学论转换的结果，是对反映职业工作本质的典型工作任务的理性选择[3]。学习领域课程最大的特点就是着重强调工作过程知识的重要性。工作过程知识最初由克鲁斯（Kruse）于1986年首先提出来的。他将工作过程知识定义为“与产品相关的、技术方面的、劳动组织方面的、社会方面及相同相关的层面上对由相关人员参加的整体工作过程的理解”[4]。简单说来，工作过程知识不是从理论知识中引导出来的，而是与反映的工作经验相适应的，并指导实际的职业劳动[5]。工作过程知识既包含某一岗位所需的显性的、可以用文字表达出来的知识，也包含难于用语言表述、相对隐蔽的默会知识，比如整个工作过程的价值、理念、诀窍等。深入挖掘工作过程知识，尤其是默会知识，对于开发学习领域课程起着非常重要的作用。

“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域（学习难度范围3）为了完成其既定学习目标，以及破译其中隐含的默会知识，需要按照企业和学校共同要求设定理论课程、实践课程以及隐含在工作过程中的默会知识。表2为“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域的学习内容：

此外，还要确定“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域（学习难度范围3）的专业工作的对象；专业工作的工具、方法和劳动组织；专业工作的要求。专业工作的对象是工作过程的一个重要要素，它不仅表明了工作对象本身所确定的事物（如焊接的材料），而且表明了其在工作过程中的具体功能（如焊接工艺规程的编制程序）；劳动工具、工作方法指的是工作过程中运用的工具材料与工作方法；劳动组织方式不仅涉及岗位间的关系，还包括岗位内部的工作分配和相关责任。专业工作的要求可以分为企业的要求（企业的经营与生产过程对工作提出的要求）；技术标准（国际、国家和行业标准）；法律法规（劳动安全、环境保护）以及顾客的要求。表3为“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域（学习难度范围3）的工作对象、工具、方法、劳动组织及工作要求：

（五）以岗位工作过程为导向设计学习情境

学习情境是组成学习领域的基本要素，是学习领域框架内的“小型”主题学习单元，既是特定职业情境相关的具体学习任务，也是能够反映特定职业特征具有完整工作模式的典型工作任务。“典型焊接接头焊条电弧焊实作”课程中的学习情境可以通过“低难度典型接头焊接实作”、“中等难度典型接头焊接实作”、“较高难度典型接头焊接实作”、“典型接头焊接件综合实作”四个情境来构成。每个学习情境还可以下设若干个子学习情境，比如“低难度典型接头焊接实作”可以安排“T型接头平角焊缝焊接实作”、“骑座式管板焊接实作”、“平对接接头焊接实作”等子学习情境，“中等难度典型接头焊接实作”可以安排“T型接头立角焊实作”、“T型接头立角焊实作”等子学习情境。

同时，每个学习情境要严格按照工作对象、工具、方法、劳动组织及要求设计，准备安排每个情境所需的理论课程的学时和实践培训的学时，其中实训学时与理论学时为5:1左右。一般情况下，完成此学习领域大都通过假期顶岗锻炼、职业技能资格鉴定等方式进行，而且要从易到难的序列进行学习情境的设计。

四、结语

目前，“焊接技术及自动化”专业学习领域课程开发的系统理论研究还尚未建立，这主要是因为学习领域课程在我国还没有完全普及起来。但是随着传统学科课程以及诸如MES、CBE等课程开发模式的弊端和问题日益显现，学习领域课程正利用其身固有的价值和理念为我国职业教育课程改革带来了新的希望。

基于学习领域课程的开发理论，以“焊接技术及自动化”专业为研究对象，立足以能力发展为目标，确定了典型的职业工作任务，分析了工作岗位上所需要的职业能力以及对应的主干课程。通过对人的职业能力发展规律的分析，又对主干课程加以难度的确定，最后提出了“焊接技术及自动化”专业学习领域课程体系。

“焊接”专业学习领域课程力求解决传统课程模式忽视整体性的工作世界、工作部分之间的内在联系的问题，破译工作过程中的默会知识，培养学生综合的职业能力观有着独特的内在价值。当然，课程设计者在在具体开发的过程中会出现这样或那样的问题，比如：是否能够整齐理解学习领域课程的真正内涵、如何理解工作过程知识、如何使用BAG法、典型职业工作任务是否能够准确地分析……这些问题是课程设计者必须首先澄清的。

最后，课程设计者要认清该专业的学习领域课程不是静止不变的，它是一个动态的发展过程。它的出现不是把MES、CBE课程模式全部抛弃，而是取其精华、剔除糟粕。课程开发者要重复多次地检验和完善学习领域课程体系，根据专业的具体特点随时掌握其发展动态；课程实践者也要在原有课程体系下注入学习领域课程，避免“一刀切”的极端做法。因此，动态性、开放性、灵活性、综合性等特点决定了课程设计者和实践者始终要站在一个变化发展的角度，以“焊接”专业自身为逻辑起点，只有准确抓住其典型职业工作任务的特征和内涵，才能够成功地制定出该专业的学习领域课程方案。

注释：

①“培训职业”一词来源于德国。由于我国与德国对“专业”的内涵和理解不同，翻译方法也有差异。我们可以把“培训职业”理解为我国的“专业”。

②“能力发展规律”：初学者高级初学者有能力者熟练者专家。

③学习内容的难度范围：由易到难可以分为定向和概括性知识关联性知识具体与功能性知识学科系统化深入知识。

参考文献：

[1]徐国庆.职业教育课程论[M].上海:华东师范大学出版社,2010:44.

[2]张友辉，肖凤翔.关于行为目标取向的职业教育课程体系的设想[J].教育与职业，2007（24）.

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“楼宇自动化技术”课程是建筑电气专业等相关学科的专业课程。“楼宇自动化技术”课程是一门综合性较强的课程。此课程综合了多学科的知识点，涵盖了计算机技术、通信技术、安防技术、消防技术、设备以及系统集成技术等多方面的技术。本课程属于多学科的交叉学科，是控制、暖通、给排水、计算机、通信等多学科综合体。随着社会的发展，对此专业的相关人才的需求量越来越大，需要学生要在懂得楼宇自动化技术相关理论知识的基础上，具有相关的实践能力。这就需要我们在学校理论知识的基础上，不断的提高实践的能力，这样才能使我们的学生顺应社会发展的需求。根据“楼宇自动化技术”课程教学特点，结合理论联系实际的教学方向，在此课程的教学中，笔者对于此课程的实验教学做了如下探讨。

1“楼宇自动化技术”课程实验教学存在的问题

由于楼宇自动化技术是多学科交叉性课程，根据学生的反馈信息与教师的教学经验，通过对建筑电气专业进行分析总结，得出关于楼宇自动化技术课程实验教学的几个特点：（1）由于楼宇自动化技术课程涵盖了多学科知识，实验设备也是多种多样。虽然现有的一些教学仪器厂家都先后生产了一些楼宇自动化技术的相关实验台，但是没有一个真正的综合性的实验平台供大家使用，无法进行综合性实验。（2）虽然建筑行业的发展较为迅速，但是与建筑专业息息相关的建筑电气专业却是近些年才开始发展起来的，因此熟悉本专业实践经验的专业人员较少。因此在实验教学上对于设计性实验的实施难度较大。（3）由于建筑电气专业发展较晚，专业相关人才较少，导致从事“楼宇自动化技术”课程讲授的教师多为相关专业出身的老师，并非本专业出身，因此对于此课程的实验在教学上有些“力不足”的特点。（4）由于实验台较大，实验台数量较少，因此同学们无法同时进行实验，这就导致同学们不能亲自完成实验，是同学们失去了实验的兴趣。由于这些问题的存在，导致学生在进行“楼宇自动化技术”实验的教学中，无法真正实现理论与实践的联系，对于学生走向工作岗位应用存在问题。

2“楼宇自动化技术”课程实验教学方法的改革

近些年来，随着不断的实践，在“楼宇自动化技术”课程的实验教学方法上进行了改革，更好的适应了社会对应用人才需求的现状。在提高实验教学质量的同时，学生的实践能力的培养，理论联系实际能力的培养，有了明显的效果。（1）在实验教学过程中，在进行实验任务分配的过程中，可以将实验任务分解成不同的小任务，不同的人做不同的小任务，下一位同学任务要在上一位同学的基础上完成，这样同学们就会根据实验要求完成实验，可以有效的避免由于实验台过少可出现的“搭车”现象。而将实验任务分解同时，学生可以充分利用实验时间在理论的基础上完成实验要求的题目。没有进行的实验的同学无法得出实验结果，并且无法进行实验数据的分析与处理。（2）在进行“楼宇自动化技术”课程的实验之前，教师可以有针对性的对实验系统进行硬件与软件系统的讲解与分析，并给出设计题目与相应的设计方法。例如，在进行防盗报警系统的设计性实验中，需要用到防盗报警系统的编程，那么在此之前学生需要了解系统的硬件连接方法及其编程的基本过程。因此需要教师在进行实验之前进行讲解与分析，然后在进行实验任务的分配，这样就能更好的进行理论与实践的联系。（3）可以使用模拟仿真平台。由于现有的实验台无法进行综合性实验，可以通过模拟仿真平台进行模拟，通过模拟仿真平台来模拟真实环境，进行多学科的交叉性实验，将安防系统、消防系统、空调系统等进行综合实验，这样可以让学生加深对楼宇自动化技术集成的理论知识的理解。通过仿真平台，可以较为直观的感受多学科的交叉性实验。从而弥补在实验台上无法完成综合性实验的遗憾。还可以在实验过程中，带领学生参观一些较为综合的、具有代表性的智能建筑，通过实验教师的讲解，是学生对楼宇自动化技术的实践课程有一个较为系统的认识，从而提高学生学习此课程的积极性，培养了学生对此课程实验的兴趣。

3结语

通过对楼宇自动化技术课程实验教学方法的改革与实践，提高此课程的实验教学质量，培养了学生理论联系实践的能力，使得学生对未来的工作奠定基础，更加适应社会发展的需求。

作者:张文静 单位:沈阳工学院

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针对社会人员，采用“一体化鉴定”模式能有效提高学员的技能水平，全面提升学员的专项能力；针对在校生，由于学生没有相应的理论知识基础及技能基础，且教学设备、教师配置不能满足“一体化鉴定”的要求，如果完全按照“一体化”鉴定模式操作的话，需要大量的学时，高校教学安排无法满足。那么，如何在高校推广“任务引领型一体化训练模式”？

根据“任务引领型一体化训练模式”的教学改革思路，结合智能楼宇管理师职业资格鉴定，笔者提出了“课证融合”的教学模式，将课内实训项目与“智能楼宇管理师”职业资格过程考核实训项目（占60%）融合，将课内理论作业及理论考试与智能楼宇管理师职业资格理论考试融合，学生只需要参加“智能楼宇管理师”职业资格综合实训考核（占40%）即可获取相应证书。现以“智能楼宇管理师”职业资格的“设备监控”模块（“智能楼宇管理师”职业资格有五大模块）与职业院校”楼宇自动化技术”课程的融合为例，进行详细介绍。

一、“课证融合”模式方法设计

“课证融合”模式包括实操融合和理论融合两个方面，如图1所示。实操融合是指将课内10个学习任务与“智能楼宇管理师”职业资格（助理级）16个过程考核实训项目（占实操考试的60%）对应；理论融合是指每个章节均安排理论作业，期末进行一次理论考试，学生即可免考“智能楼宇管理师”职业资格理论科目。对在校生而言，只需要参加实操综合考试（占实操考试的40%）即可获得相关证书，完全实现“课证融合”。

二、“课证融合”模式教学内容设计

教学内容设计以学生专业能力、方法能力和社会能力培养为核心，采用基于工作过程的课程体系开发学习情境，并规划出本课程的一系列学习任务――电梯监控系统、供配电监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、冷热源系统、空气处理系统等。同时，将课程内容和课程顺序进行解构与重构，将理论教学和实训教学融为一体，职业技能训练贯穿始终，注重知识衔接。课程教学内容重构如图2所示。

三、“课证融合”模式学习任务设计

根据“任务引领型一体化训练模式“的思想，首先要开发相应的训练任务，在开发过程中，主要依据以下几点：学生的知识水平、技能水平及知识结构；任务从简单到复杂，且后一个任务既涵盖前一个任务的知识点，又是对前一个任务的提升；任务之间应有相似的操作流程，学生在不断重复的过程中巩固知识、提升技能水平。

为此，把楼宇设备中的各个子系统进行了细分（如图3所示），开发了控制器面板操作、CARE软件基本操作、电梯系统监控、供配电系统监控、给水系统监控等10个实训任务。

那么，如何安排这些任务的顺序呢？怎样才能调动学生的学习兴趣，使学生学得轻松、掌握得牢固呢？我们按照从信号类型的递增到控制方式的递增，由简单到复杂的顺序进行安排。信号类型的递增是从最简单的只含有DI的电梯系统，到含AI、DI的供配电系统，再到AI、DI、DO的给水、排水系统，最后是含4种信号的其他系统。控制方式的递增是指从最简单的只需要监视不需要控制的系统，到只有一种控制方法的系统，再到两种控制方法的系统，最后是三种以上控制方法的系统。

篇4

摘 要：中国的园林艺术历史悠久，有着光辉的历史，在整个园林美术的设计中，各种文化名园不乏其中.本文选取了岭南四大名园之一的可园作为代表，运用计算机虚拟现实系统，通过调查的一系列的数据采集成果，实现对可园形成一个虚拟现实的映射，为中国古代园林美学的普及和发展做前期有效尝试.

关键词 ：园林美学；可园；虚拟现实技术

中图分类号：TU986 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2015）01-0013-03

中国的园林艺术历史悠久，有着光辉的历史，在整个园林美术的设计中，充分融合了中国灿烂悠久的文化，形式鲜活，神韵优美，神形兼备，其中不乏各种文化名园.

作为岭南园林的代表作之一的东莞可园，与顺德清晖园、佛山梁园、番禺余荫山房合称清代粤中四大名园.被称之为“可羡人间福地，园夸天上仙宫”.因其历史久远，产生了许多优美的故事.园林始建于清朝道光三十年（公元1850年），因园内建筑多以“可”字命名，故称可园.随着社会和科技的巨大发展，新时期数字化时代给可园这个古老而美丽的园林注入了新的活力，借助计算机技术和艺术的充分融合能帮助人们更好地了解想要观照的物体的多元内容.

1 计算机数字化时代可园布置背景

随着计算机的普及使用，整个数字化时代都在向前发展，早前以印刷术为媒介的宣传主编被当今数字化生活所替代，人们坐在家中就可以通过计算机了解到想看的景观风貌.随着科技日新月异地发展，众多归属艺术类别的文化景观也被结合了科技因素，各地的现实园林建筑也被翻致到计算机当中，数字化技术使得的园林美学的内容得以广泛传播.基于各地的数字化工作都在展开此种情况，我们认为，对于可园的数字化工作，可以基于两个方面，一是在基于计算机三维现实空间的基础上采用高动态光照渲染技术（HDR）的全景图像实现虚拟现实技术（VR）的映射；另一方面是通过计算机建造可园建筑群的完整档案，形成图形图像、文字史料及声音观感的统一，真实建筑与数字建模呼应的传播与发展体系，以求达到多维统一的效果.

虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界（Virtual World）的计算机系统.虚拟世界是全体虚拟环境(Virtual Environment)或给定仿真对象的全体.虚拟环境是由计算机生成的、通过视、听、触觉等作用于用户，使其产生身临其境的感觉的交互式视景仿真.[1]2008年我国第一部虚拟现实作品《紫禁城》的完成，对后期的园林美学景观的数字化建设起到了一个奠基作用，使得可园作为园林美学的代表之一在计算机数字化时代有新的发展，同时也为其他的园林美学景观起到一个借鉴作用.并在此基础上将虚拟园林美学的艺术性、功能性、生态性发展到一个统一的高度.

2 计算机数字化时代可园布置技术实现

针对岭南园林的不同建筑形态，在计算机数字化建模要从多方面开展技术实现，针对不同的建筑群的主要功能，要考虑到特定的因素氛围.可园的数字媒体传播与发展的显示实现必须有几个方面的准备基础：

2.1 构思与现实准备

在针对计算机数字技术园林艺术的技术表现上要充分把中国文人思想的独特情怀描绘其中，“一花一世界，一叶一菩提”.中国人不仅从简简单单的花和叶中看出了世界的发展规律，并且中国文人还把植物中的“梅兰竹菊”也深刻地反映出了文人思想、文人意识的体现.所以，在中国的建筑中，特别是园林建筑中，一个植物群的位置安排一方面是根据风水和环境的布置需要，另一方面也体现出了当时的设计者对建筑中要求表现出自身人格的文化需要.

作为中国园林美学的南方代表，可园的建筑风格与北方园林建筑中的紫翠房、环碧楼、大琉璃宝殿有不同之处，走进园林所看到的了艺术风格都是南方婉约式的山水构成之展现，同时又独具岭南特色，艳丽多彩、纤巧繁缛.所以在构思方案形成以后要开始收集准备可园的相关资料，进行实地考察之后作出分析.要充分了解可园的历史、文化和艺术背景，对园内的楼阁、亭台、池、桥等一系列园林美学景观作出严密的现场考察，设计实施方案，在绘制基本图形时也应考虑后期可以根据CAD及3D渲染等软件作出相应的数字景观建模等.

2.2 采用高分辨率的图形采集器材采集图像

根据虚拟现实技术的要求，数字图像的展现过程应该是显示一种360°的全方位真实现实场景，为了把握物体再现的最大真实，在图像采集的过程中除了要考虑高分辨率的数字采集器材外，还要考虑统一时间的光照效果.众所周知，在成像过程中CCD/CMOS面积越大，捕获的光越多，感光性能越好，获得的真实程度也就越高.所以，在图像采集时和成像后都应当采用RAW格式来采集和无损储存，可以保证数字图像的最大质量，以求在计算机媒体中得到最好的效果.

2.3 数字采集的规划范围及时间节点

在进行数字采集时，应考虑到艺术与科技相结合的这一工作的全面性.故在图像采集时还要考虑到该园林是否为修缮后的情况，如果是，则要比较修缮前后其中园林景观发生变化的地方数据差值是否过大，如果差值过大要对比园中其他建筑部分进行园林建筑调整，以求达到与原来景观部分统一，以其最大化的求得园林景观艺术效果的整体一致.

2.4 在具体数据采集时，还要考虑可园的建筑安排，据了解，可园的景观和功能分为东南门厅建筑群、西部楼阁建筑群及北部厅堂建筑群三大部分，每个建筑组群都要考虑一个主要的建筑，通过主体辐射的方式将周边的环境、各建筑之间的位置、建筑群体的数量等规划出来，对于可园内部古建筑厅堂内外、露天园景、小品、植被、花隐园、荷花池、三个湖景等不同类型的园林美学景观要考虑到其中的统一关系，力求在表现上将园林景观和文人思想结合起来.

2.5 在选择图像采集角度时，要考虑到使用的机器镜头不是带有变形功能的，如广角镜头、鱼眼镜头等皆不做考虑，因为这些镜头的使用会使得物体的真实度产生严重差值，故建议使用标准镜头.在使用标准镜头时，在图像采集过程中要考虑对所有需采集的园林建筑组群的对象确定一个统一的光照时间和视平线.另外还要注意几个问题：

（1）在时间处理方面：尽量避开清晨、正午和黄昏，这三个时间段由于光照的角度使得在成像时会产生一些对比太强或者对比太弱的效果.要确实一个特定的时间，使得日光能成一定角度进入到CCD芯片中，一般情况下选择光照方向以45°左右为宜，拍摄时间考虑为上午9点到11点、下午3点到5点比较适合.同时在拍摄的后期图像处理中也可适当增加一定的立体效果；

（2）在拍摄取景方面：对每个同一角度的图像采集都要多拍几张图像，确保有清晰的图像；每个同一角度的图像采集最好要有固定拍摄器材的工具，确保在每次采集图像时位置不会发生偏移.对于全景连续性的的图像采集最好有部分图像相互重合，这样是为了更好地确保在后期修剪时方便图像的拼接整合；

（3）采集图像的器材必须是高像素，确保图像出图效果的清晰度，高像素的图像能更好地运用于计算机数字化媒体软件中；

（4）在图像采集过程中要有连接顺序，采集图像要一组一组地进行，尽量避免东一张西一张的情况出现.在后期的图像导入中，建立个体相关文件夹，将图像进行分组、编号，加入一些背景信息，便于快速查找及增加这一部分的知识内容和背景构成.

2.6 采集图像数据的整理及归纳

在数据整理阶段要考虑所使用软件的专业性，常用的有3D MAX， AUTO CAD及PHOTOSHOP等.采用专业性强的后期处理软件有助于在处理大信息文件的时候也能确保文件的较高的真实性效果，并且相对保证文件中丢失信息不多.虽然专业的软件能提高计算机数字化的工作成效，但是在这部分还需要注意的是：

要注意通道和色阶的关系：在后期处理中将一些遮盖到主建筑物的无关信息其抠出，统一调整建筑物的相互关系；

要注意采集图像的色彩范围：在不同场景的图像采集过程中，必然会发生拍照时间的不一致性和角度的不一致性，会出现冷暖光场景的不一致性，这就需要后期在色彩处理中要做调整将图像色光统一起来；

要注意采集图像的像素性：由于是要将现实园林景观通过电子器材完整还原到模拟数字空间中，所以在图像采集时要考虑到图像的完整性，用相对较高的ISO设置及无损的RAW存储格式，确保出图时图像质量完整性.

要注意采集图像的画幅完整性：在图像拼接过程中，要使用大分辨率的图像对接技术，确保在2张图像的对接时能产生最佳的无差别效果；

要注意采集图像的多维性：在最后的数字虚拟现实制作阶段，将专业软件运用其中，在拼接后通过对场景的渲染，最终形成光、声、影三位一体的效果整体统一数字三维场景.

2.7 认真做好现代计算机数字化技术和古代可园优秀园林艺术的有机结合

计算机数字化技术是一种现代科学表现技术，运用它的目的是为了更好地表现可园优秀园林艺术风貌和内在精神.必须做到根据内容的需要来运用这种现代表现技术.通过利用计算机进行数字化处理，结合光电再现技术，实现对可园园林所在时空的一切声音、文字、图像和数据的编码和解码.做到可园实际建筑艺术的空间三维影像再现，实现声音、图像和色彩的的完美结合.把静态的园林建筑和动态的场景变换结合起来，把对可园历史沿革的介绍和展现古代园林艺术的时代意义结合起来.特别要注意的是在制作时要突出可园作为古代园林建筑艺术的“这一个”本身所具有的特点.这里我们认为主要做到两点.第一，要凸现可园小中见大，浑然一体的建筑风格.使人领略可园占地仅三亩三，但却有1楼、6阁、5亭、6台、5池、3桥、19厅、15房，通过130余道式样不同的大小门及游廊、走道联成一体，四通八达，布局有如三国孔明的八阵图.沿着暗中通明、高低回转的环碧廊，可通游全园，若逢雨天，也不需雨具的特有的建筑特色.[2]第二，要突出展示可园作为岭南画派艺术渊薮的重要地位.除建筑艺术之外，可园最能载入史册的是它对岭南画派的重要贡献.岭南画坛先师居廉、居巢作为园主张敬修的幕宾，曾在可园的草草草堂客居多年，创立花鸟画中的撞粉、撞水法.因此，我们在运用计算机数字化技术揭示可园艺术内涵的时候，就要注意对“二居”在可园留下的遗迹如双清室中五彩玻璃上的篆字诗、至今犹存的可园门窗花楣木椅所作之画以及利用草草草堂设立的陈列室中，常年展出的“二居”以及张氏族人的书画作品着重进行介绍.

3 计算机数字化时代可园园林美学的传播与发展思考

纵观当今全国的文化艺术景观，利用基于计算机三维现实空间的基础上采用高动态光照渲染技术（HDR）实现的全景图像实现虚拟现实技术（VR）的映射作品还不算多，虽然有些地方有一些阶段性的工作，也取得了一定的成效，但是将整个园林美学建筑群做统一虚拟空间实现的工作还是比较少.取可园作为一个试验点，对某地的园林美学的建筑艺术做一个完整性的映射，有着重要的意义.在虚拟现实环境中，设计者置身于一个相对真实的模拟空间，是对园林景观设计能够突破“平面、里面、剖面”的常规模式，让设计者从各个不同的角度直观地面对设计对象、更加深入地研究环境中个设计要素及空间之间的关系和比例.[3]这一工作最大的好处在于，既把相关的数据信息纳入计算机，实现电子信息的深度存储和快速传播，又节省了每年数据变化之后的大量的纸张的浪费，节约了成本，保护了环境.另一方面，在整个园林美学的传播过程中，用户可以在基于云技术数据库系统的支持下，通过点击某个想要了解的对象，进入到更深层次的信息数据库，快速了解某一对象的时代背景，建筑艺术风格、地理位置、范围尺度等一系列信息.

随着科技的日新月异，计算机科学的深度发展，基于计算机基础的各种空间虚拟现实技术会更进一步的铺开，这对于用户通过网络互连直接观察到想要了解的某地的现实景观有极大的帮助，通过此模拟基础，既使得属于艺术范畴的园林美学得到了进一步发展，实现艺术与科技的相融合；同时在一定意义上也促进了整个民族文化的多元化发展及传播.

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参考文献：

篇5

1.毕业生不能满足企业工作需要

当前的焊接专业毕业学生的实践能力较差，印证了“企业界并不认可学生的学习结果，抱怨学生所学的知识与他们的要求不相符合”的观点。

2.教学计划与教学大纲仍为学科式

现有课程中，除焊接实训为实践课程外，其他课程均为讲授原理、方法、设备、技术的学科式理论课程，而焊接方法与设备、焊接实训课将关于焊接方法的理论和实际操作的教学割裂开来，这是不符合职业教育规律的。

3.教材难教、难学

虽然目前某些教材加入了一些实训项目，但仍是按照学科体系思想来编写的，缺乏实际教学项目支撑。由于一般教师备课时按照教材内容顺序展开教学，从未接触过焊接内容的学生很难理解为什么学这些内容，不知道这些内容又在阐述什么，这些内容将要用到哪里。因此，“在没有实践做基础的前提下，多数学生对课堂学习不感兴趣”。

二、任务驱动教学的概念

若要对现有焊接专业课程体系进行改革，首先就必须要有相应的教学理论可以遵循。2003年，《任务驱动型教材设计的初步构想》一文指出：“任务驱动型教材以具体任务为载体来构建教学素材。”这是任务驱动教学在我国职业教育教材开发中应用的雏形。

在此基础上，我们对“任务驱动教学”的具体定义是：以培养学生心智技能或操作技能为目的，教师提出并设置可以考核的、体现技能要求的工作任务，结合学生易感知的实例或实物，讲解完成该任务所需要的相关知识，演示完成该任务的操作步骤与要点，学生在理解所讲内容的基础之上，顺利完成该任务，掌握所要求的心智技能或操作技能的教学过程。

可见，任务驱动教学首先强调了可考核的技能型培养目标，并且要通过“实例或实物”的教学载体来完成教学任务。这个教学过程体现了实践和理论学习的统一性以及学习的适度主动性，学生先学会模仿再去独立解决实际问题，并且具有激发学生学习积极性、符合学生的认知规律、使学生学习有成就感、解决了学以致用问题的特点。

三、基于任务驱动教学的教学计划设计

1.设计原则

（1）满足企业用人需要。企业的用人需要决定了学校应该培养什么样的人才。因此，在设计教学计划时应当充分掌握有关岗位的工作环境、工作过程、主要工作内容、主流设备器材的情况，从而为确立培养学生具备哪些核心工作技能、将来能够胜任哪些主要工作岗位、主要操作什么设备、完成什么典型生产任务做好数据支撑。

（2）符合国家职业标准的要求。国家职业标准对相关职业的职业概况、职业道德、基础知识，以及职业功能、工作内容、技能要求、相关知识等做出了明确要求。因此，教学计划应符合国家职业标准要求，并在充分调研企业用人需要的基础上确立培养目标、适应岗位群以及相关能力素质要求。

（3）贯彻任务驱动设计理念。任务驱动教学实质就是通过任务载体将理论与实践教学结合起来，其中技能学习是教学组织的首要线索，而理论学习的目的是为形成实践能力做好知识储备。因此，教学计划对专业课程做“任务型课程”的定位，可有效解决技术实践与理论相互割裂的问题。

（4）具有教学可操作性。设计教学计划时必须使其具有可操作性，要充分考虑教学实际条件（包括教师与学生的知识与能力背景、教学场地、教学设备）是否能够实施任务驱动教学。必要时，教学过程需要依据工作过程进行调整、匹配。

2.课程开发程序

基于任务驱动教学理论，笔者提出如下图所示课程开发程序，其中前三个环节是针对教学计划设计的，第四个环节是针对教学大纲设计的。

3.教学计划设计

按下图所示课程开发程序，主要做了以下三个方面的工作。

（1）教学现状分析。在根据任务驱动教学理念进行课程改革时，本着尊重实际的原则，确立了“大致保留现有课程体系，对某些课程调整或改造”的基调，主要基于以下现实原因：

①课程改革不能脱离我国实际。在德国职业教育模式中，完全以“基于工作过程”或“学习领域课程的设计”的理念组织教学，要求教师具有较高水平的理论知识、操作技能以及丰富的企业工作经验，并且要熟练掌握相关教学理论与技术。而目前我国的大多数教师还不具备这样的复合型背景。况且，受到生源素质、教学设施等因素的限制，现阶段要大面积实施“德国模式”的职业教育理念尚有一定的距离。

②传统的课程体系有其合理性。传统课程体系设计是基于学科体系思想的，教学主题相对集中和完整，通过对课程开设顺序的适当调整和采用任务驱动教学重构课程内容，可以做到对工作能力循序渐进的构建。这样有效地利用了现有的教学资源条件，同时也减轻了教师的压力与负担。

（2）岗位能力分析。本着“尊重实际与定位清晰”的原则，将高职焊接专业毕业生的培养定位为高级焊工。通过与企业一线的生产管理人员、操作人员以及专业教师的共同分析，并参考《焊工国家职业标准》，确立高级焊工的核心能力包括焊接工程现场操作能力、典型结构件工艺制定与工装设计能力、焊接质量检测与控制能力以及焊接工程施工组织管理能力。高职焊接专业的教学将围绕这四种核心能力展开。

（3）课程定位。在现有课程体系的基础上，经过调研与讨论并反复匹配工作过程与教学过程，除去机械制图、机械制造工艺、金属材料与热处理、工程力学等专业基础课程，焊接专业主要专业课程定位见表1。

四、基于任务驱动教学的教学大纲设计

1.设计原则

基于任务驱动教学的教学大纲设计需要符合以下四项原则：贯彻教学计划中的课程定位要求，每个教学单元应有可以参考的工作任务，教学组织应循序渐进，对教学过程应进行整体评价。

2.课程内容重构方法

具体做法是：确立以培养实践能力为主并学习相关理论知识的教学目标，选取典型工作任务并改造为教学任务，作为教学载体。在教学内容组织时，所遵循的线索是技能知识线索与程序知识线索，而理论知识线索为形成实践能力做好理论知识储备。除了以上两条线索外，还必须用“关系”和“适用”这两个关键词理清课程内容的知识脉络，判断是否符合工作实际并且易于在现有教学条件下实施。教学环节一般包括教学模块、教学任务、任务提出、任务分析、相关知识、任务实施及任务评价等。

3.教学大纲设计

以传统的金属熔焊基础课为例，其讲授的理论知识就是焊接工艺中工艺参数或措施制定的原理。应用任务驱动教学思想重构这门课程，得到的《任务驱动型金属熔焊基础教学大纲》(部分)见表2。可见，新大纲围绕如何设计控制焊接热循环工艺来安排教学任务，并将传统教材中关于焊接热过程的常用焊接热源、焊接温度场、焊接热循环等理论知识分散到相关任务中。

五、结论

本文阐述了任务驱动教学的概念以及课程开发方法和课程内容重构方法，并且构建了新的焊接专业课程体系。新课程体系充分吸收了现有课程体系的合理部分，并对每门课程做了“应用型”的定位。而新的课程内容不再将理论教学与实践教学割裂开来，而是以实际工作任务作为教学载体，将理论知识和实践知识的学习有机地整合到了一起。

参考文献：

[1]徐国庆.实践导向职业教育课程研究:技术学范式[M] .上海教育出版社，2005.

[2]宋长池.任务驱动型教材设计的初步构想[J].科技与出版，2003（4）.