淺談機械專業(yè)建構(gòu)式教學的應用原則

李鋒

摘要：論述了將建構(gòu)式教學理念應用于機械專業(yè)教學中的四個基本原則，即支持主動學習、鼓勵互動探究、及時反饋強化和構(gòu)建高層次認知。對每個原則的含義和遵循的方式方法進行了詳細介紹，為機械專業(yè)教學水平的提高提供了良好借鑒。

關(guān)鍵詞：機械專業(yè)；建構(gòu)；應用原則

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0279-02

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，中國經(jīng)濟不斷持續(xù)高速發(fā)展，對工程技術(shù)人才的需求更加旺盛。中國高等工科教育規(guī)模已達到世界第一位，但從教育質(zhì)量水平來看，各級學校通過工程教育培養(yǎng)的人才還不能滿足企業(yè)的實際生產(chǎn)需求，工科學生在學習階段存在重論文、輕設(shè)計、缺實踐的問題，而且普遍創(chuàng)新能力不強，工程實踐崗位上無法有效發(fā)揮其才干。機械專業(yè)作為工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)型專業(yè)，更是需要通過教學理念的進步促進教學改進，實現(xiàn)畢業(yè)生質(zhì)量的提高。傳統(tǒng)的教師決定主題和概念的方式，已經(jīng)被建構(gòu)主義的新理念所完善。而將建構(gòu)主義理念引入機械專業(yè)的教學中，將有利于教師和學生通過一定情景中的意義建構(gòu)，實現(xiàn)工程概念和理論的深入理解和實踐，本文將對其遵循的幾個原則進行探究。

一、支持主動學習

建構(gòu)主義是目前世界上教學理論模式的重要成果，發(fā)端于皮亞杰的理念[1，2]，其重要原則為“個人建構(gòu)其自我理解”，即個體學習的過程是建構(gòu)自我知識以及社會知識的過程，學習的個體通過與周圍環(huán)境、他人的互動中構(gòu)建自我的知識，形成自我對世界的個性理解。在傳統(tǒng)被動學習觀的另一面，建構(gòu)主義在學習觀上提出自主的學習觀，首先強調(diào)學習是一個主動的過程，是個體主動建構(gòu)意義的過程。提高學生的自主性是開始學習過程的關(guān)鍵，這其中包含了學生自身興趣的關(guān)注度要求，需要教師從學生熟悉的事物開始，進入教學階段。比如，在對《機械原理》課程中“機構(gòu)”的概念進行講解時，以往教材中經(jīng)常用顎式破碎機作為例子。對于很多同學來說，顎式破碎機與“機構(gòu)”的概念是一樣陌生的，在學習過程中對學生建立正確的抽象概念幫助并不大，反而有可能成為障礙，自然也就無從激發(fā)學生興趣而推動其主動性。

在教育心理學中，當個體僅僅由于內(nèi)心渴望成功完成任務而學習，并且不考慮外界評價或獎勵時，就成為個體的內(nèi)部動機[3]。為了保證學生在學習過程中能夠體驗到興趣和快樂等內(nèi)在動機的獎勵，需要為學生創(chuàng)造富有安全感、可預測性和確定性的學習基礎(chǔ)環(huán)境，以防止焦慮、恐懼等負面情緒的出現(xiàn)。因此，在引入主動性學習的過程中，要圍繞學生熟悉的事物而進入未知的事物，激發(fā)學生學習的興趣，以保證良好的教學效果。在進行教學引入講解時，講話風格盡可能的具有鼓動性，使用的物品和電腦圖片結(jié)合，讓學生更容易熟悉和辨認。很多學生在講解開始的15分鐘后注意力下降，因此控制實例講解的時間十分重要，如果超過30分鐘將可能給學生帶來的不是興趣而是倦怠。

主動學習還體現(xiàn)在學生的部分自治要求，即教師能夠放棄對學生的部分控制，同時也相信學生能夠?qū)ψ约旱膶W習負責，允許學生讓自身的興趣推動其對課程的學習。這其中同時包含著鼓勵學生表達自己建構(gòu)的知識內(nèi)容，討論其剛剛建立的新的概念內(nèi)容，進一步刺激其進入更深的思考和認知。同時，控制自主學習中非正常的競爭也是十分必要的，特別是自主學習過程中非理性的辯論是必須避免的，這需要教師對課程整體架構(gòu)的有效把握。

二、鼓勵互動探究

根據(jù)建構(gòu)主義理論，學生對概念、意義的認知的過程，是通過他們的以往經(jīng)驗并交互作用主動構(gòu)建意義的完整過程[2]。在構(gòu)建意義的過程中，交互作用不但體現(xiàn)在與個人以往經(jīng)驗的交流，還體現(xiàn)在與其他人經(jīng)驗的互動。學生越是思考和處理某個新的知識，就越可以將它變成自身的一部分而掌握它?；犹骄康倪^程是目前最好的信息處理方式，因為互動中的討論和探尋本身就是信息的處理過程。

在機械專業(yè)課程的講授過程中，任課教師一般會講授大量概念和定義內(nèi)容，可以說課程中三分之二的時間都被任課教師的講話占用了，特別是目前課程中很多內(nèi)容存在重復的問題，這些都會導致學生感到單調(diào)乏味，甚至是厭倦。比如，在《互換性與技術(shù)測量》課程中，軸承的結(jié)構(gòu)和功能本身已經(jīng)在《機械設(shè)計》課程中教授，但為了介紹其精度選擇和配合方案，必須對已經(jīng)講授的內(nèi)容進行復述以進行鋪墊。如果直接復述已經(jīng)講過的內(nèi)容，則會導致學生的逆反情緒而影響教學效果。此時，可以不只停留在對已有知識的復述和澄清上，而進一步讓學生討論一下軸承在使用過程中存在的要求和發(fā)生的問題，這將導致學生對軸承的特點進入更深層次的思考，利于下一步軸承精度教學內(nèi)容的展開，使學生對新知識的掌握更加牢固。

互動探究實施過程中，需要首先確保學生能夠理解討論的目的；然后要讓學生能把先前學過的知識與即將學的知識聯(lián)系起來；告訴學生討論主題的同時，要讓其知道可以從什么渠道獲得需要的信息；另外很好的組織討論也很重要，關(guān)鍵是選對討論組中的組長和記錄員。

三、及時反饋強化

學習的過程中，教師和學生自我的作用一直有不同認識，這直接影響到后期對錯誤概念的矯正和反饋。學習過程中教師的作用認識中有不同流派，先天主義者認為，學生天生就有預先安排好的理解世界復雜概念的能力，經(jīng)驗主義者認為教師和其他人在學生建構(gòu)復雜概念的過程中起到重要作用。建構(gòu)主義則綜合了上述立場，雖然同意學生可以自我形成對世界的理解，但對復雜概念的理解部分需要外在的幫助和作用，將上述兩種的精髓進行了綜合。

建構(gòu)主義理念強調(diào)學習不是個體發(fā)現(xiàn)知識的過程，而是創(chuàng)造知識的過程，整個過程是主觀的并且受到個人文化和生活背景的影響。在學習過程中，學生需要反思理解新知識與舊知識之間的差異性，通過反饋和糾正建立正確的觀點和概念。學生在進行學習和練習時，應當對其形成的錯誤概念進行及時反饋糾正，反饋的目的是告訴學生其表現(xiàn)是否正確，幫助學生建立自信心。

強化則是通過給予學生某種獎勵或鼓勵，讓學生知道他們何時的表現(xiàn)較好，并希望其更加頻繁地重復做出正確表現(xiàn)。強化通常以口頭表揚的形式實現(xiàn)，同時也可以有多種形式。在進行互動討論時，通過解釋學生的理解，或重復學生的意見，或者對學生提出的論點進行進一步的討論，這本身就會體現(xiàn)出對學生意見的重視，都可以達到強化的目的。包括采用微笑、目光接觸、手勢、點頭和拍肩膀等動作，都可以表現(xiàn)出鼓勵進取的認同意義。此外，還有給予獎品的強化方式，比如用紀念品、糖果或別針等物品。在筆者參加美國紐約州立大學來學校的教學培訓中，美國老師通過給學生贈送具有動物外形的別針來作為獎品，對學生進行鼓勵，這種獎品本身售價不高，但具有實用價值和收藏價值，讓學生在使用過程中增加了更加努力學習的動力，起到了良好的強化效果。

保持長久的興趣或注意力是很困難的，只有極少數(shù)學生能夠保持強烈的求知欲并自覺主動學習，對于大多數(shù)學生來說無論什么科目，都需要一定的外界誘導以保證其主動學習[4]。反饋強化則是對興趣和注意力的不斷增強，將有利于減弱個人文化和生活背景對學生學習的影響，提高學生學習的積極性并建立良好的自我認知，讓學生在建構(gòu)知識的過程中保持良好的心態(tài)。

四、構(gòu)建高層次認知

建構(gòu)主義強調(diào)學習是在豐富的情境中進行的，是通過與情境中人和物的互動而創(chuàng)造出相應的知識體系和知識細節(jié)。同時，建構(gòu)主義指出，當學生采用主動而直接的探索時將有效引申出更高層次的思考。對于教學內(nèi)容來說，此時已經(jīng)不是單純的專業(yè)性的內(nèi)容了，而是培養(yǎng)高層次認知過程的載體和工具[6]。特別是當學生犯錯誤時，更是為更新觀念建立更高層次的觀念創(chuàng)造了時機，教師將引導學生試著重構(gòu)他們思考的過程，從中找到錯誤的思維模式。

優(yōu)秀的教師將善于向?qū)W生提出具有發(fā)散性的、深入性的問題，給學生足夠的時間進行思考和回答。通過批判性的問題和批判性的回答，學生固有背景與現(xiàn)有知識的沖突，在沖突解決的過程中也是認知深化的過程。比如，在《機械工程測試技術(shù)》課程中，當對溫度傳感器進行教學時，以往傳統(tǒng)教學對學生提問“接觸式和非接觸式測溫的區(qū)別是什么”傾向于學生復述書上已有的格式答案，并無學生更深層次的思考；在建構(gòu)式教學中，教師可以結(jié)合中國非典時期醫(yī)學界選擇的測溫方式，試著問學生：“非典時期中國各地都采用什么測溫方式，為何會如此選擇？有沒有更好的選擇？”通過變換提問方式，讓學生對《機械工程測試技術(shù)》課程中提到的測試方式和技術(shù)進行理論聯(lián)系實際的分析，在批判性思考的基礎(chǔ)上進行探索，建立高屋建瓴的高層次認知，還有可能發(fā)現(xiàn)比實際更好的答案。

在建構(gòu)式教學中，一旦引導學生建立了基本的高層次認知，學生對待課程和教材的視角將有所改變。學生在學習中的主人翁位置能夠進一步確認，學生也會學會逐步從整個課程、學科和專業(yè)的角度去認知所學的知識。在此基礎(chǔ)上，高層次認知中的知識網(wǎng)絡就便于搭建，學生的專業(yè)知識就可以相互交織在一起，構(gòu)成相互牽制相互依賴的知識結(jié)構(gòu)，課程知識的鞏固和提高就更加容易。

總之，機械專業(yè)建構(gòu)式教學的過程，就是貫徹這四個基本原則的過程，即支持主動學習、鼓勵互動探究、及時反饋強化和構(gòu)建高層次認知。建構(gòu)式教學是當前教育界最具有挑戰(zhàn)性，同時又具有極高價值的教學方法之一，對機械專業(yè)的學習具有極高的應用意義。針對機械專業(yè)偏重工程實踐的特點，在對機械專業(yè)學生進行概念和知識建構(gòu)的同時，對學生動手能力培養(yǎng)與建構(gòu)式教學的結(jié)合將是未來建構(gòu)式教學的發(fā)展方向。相信通過機械專業(yè)建構(gòu)式教學的進一步完善，中國高校培養(yǎng)的機械工程師的質(zhì)量將得到進一步的提高。

參考文獻：

[1]劉勝男，建構(gòu)主義理論在《形勢與政策》課教學中的應用[J].教育教學論壇，2015，（21）：272-273.

[2]羅素，羅素自選文集[M].商務印書館，2006：55.