基于建構(gòu)主義理論的《建筑制圖》“緒論”教學(xué)設(shè)計(jì)

王丹 吳艷華 袁媛 趙瑋

摘要：針對《建筑制圖》課程教學(xué)常見問題，根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀和教學(xué)觀提出改進(jìn)辦法，并以“緒論”課教學(xué)為例，詳細(xì)闡述了建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的“緒論”課程教學(xué)設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)授課方式相比，學(xué)生工程圖學(xué)素質(zhì)和意識均有了很大提升。本文提出的方法對建筑制圖教學(xué)是行之有效的，對機(jī)械制圖類教學(xué)亦可觸類旁通。

關(guān)鍵詞：圖學(xué)；建構(gòu)主義；教學(xué)設(shè)計(jì)；建筑

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）23-0102-04

一、建構(gòu)主義教學(xué)理論

20世紀(jì)60年代，瑞士教育心理學(xué)家皮亞杰提出建構(gòu)主義教學(xué)理論。20世紀(jì)90年代，建構(gòu)主義教學(xué)理論傳入我國。作為認(rèn)知主義的進(jìn)一步發(fā)展，該理論提出的學(xué)習(xí)觀、教學(xué)觀在我國教育界備受推崇。

（一）建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為學(xué)習(xí)過程并不是簡單地把新知識、新信息從外界搬到記憶中的過程，而是學(xué)習(xí)者在自己原有的知識經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)知策略上對新知識、新信息的意義建構(gòu)。學(xué)習(xí)者以現(xiàn)有的知識經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過與外界的相互作用來建構(gòu)對新知識的理解與領(lǐng)悟。學(xué)習(xí)者是學(xué)習(xí)過程的主體，是新知識的主動建構(gòu)者。

學(xué)習(xí)過程包含兩方面的建構(gòu)，一是學(xué)習(xí)者對新知識的建構(gòu)；二是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中對原有知識經(jīng)驗(yàn)的深化和改造。這兩方面的建構(gòu)其實(shí)是統(tǒng)一的。學(xué)習(xí)者在建構(gòu)新知識的過程中會涉及對原有的知識內(nèi)容體系的重組、改造，學(xué)習(xí)是新信息與學(xué)習(xí)者原有知識經(jīng)驗(yàn)相互作用、相互影響的過程，而不是學(xué)習(xí)者簡單、單向地接受新輸入的信息。在建構(gòu)新的知識體系的過程中，當(dāng)新信息與學(xué)習(xí)者原有的知識內(nèi)容體系融合度較髙時(shí)，學(xué)習(xí)過程處于一種相對平衡的狀態(tài)，隨著新信息及知識點(diǎn)的深化及復(fù)雜程度的提高，這一平衡被打破，學(xué)習(xí)過程進(jìn)入一種不平衡的狀態(tài)，在這一狀態(tài)下，學(xué)習(xí)者要利用其習(xí)慣的認(rèn)知模式對新知識進(jìn)行加工、吸收重組，并將新舊信息再次進(jìn)行融合達(dá)到更高一級的新的平衡狀態(tài)，整個(gè)認(rèn)知過程就在一種“平衡—不平衡—平衡”的過程中循環(huán)進(jìn)行。

（二）建構(gòu)主義教學(xué)觀

建構(gòu)主義教學(xué)觀強(qiáng)調(diào)學(xué)生是認(rèn)知主體，是意義的主動建構(gòu)者，所以是把學(xué)生對知識的意義建構(gòu)作為整個(gè)學(xué)習(xí)過程的最終目標(biāo)。因而，教學(xué)設(shè)計(jì)通常不是從分析教學(xué)目標(biāo)開始，而是從如何創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生意義建構(gòu)的情境開始，整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)緊緊圍繞“意義建構(gòu)”這個(gè)中心而展開。建構(gòu)主義教學(xué)觀同時(shí)認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種共同體行為，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)應(yīng)該是一種社會性、交互性的協(xié)作學(xué)習(xí)。由于學(xué)習(xí)者自身是意義建構(gòu)的主體，而每個(gè)人對事物的理解與看法都不盡相同，要想對一個(gè)事物有較為全面深入的了解，只有通過協(xié)作式學(xué)習(xí)。所以，建構(gòu)主義理論認(rèn)為“情境”“協(xié)作”“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素：老師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生通過在一定的“情境”中互相“協(xié)作”和“會話”，從而完成對“意義的建構(gòu)”。在整個(gè)教學(xué)過程中由教師利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)的目的。在這一動態(tài)過程中，學(xué)習(xí)者是中心，是主體，但一個(gè)個(gè)的學(xué)習(xí)個(gè)體需要共同協(xié)作、互相幫助來完成對新的意義的更為全面的建構(gòu)。在這種模式中，學(xué)生是知識意義的主動建構(gòu)者；教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者、意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者。

二、建構(gòu)主義理論對《建筑制圖》課程教學(xué)的啟示

（一）《建筑制圖》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《建筑制圖》是工科專業(yè)一門重要的工程技術(shù)基礎(chǔ)課程，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生“利用圖形來交流設(shè)計(jì)思想”的工程圖學(xué)素質(zhì)。課程通過對基本投影理論、國家標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)制圖和計(jì)算機(jī)繪圖等四個(gè)部分的學(xué)習(xí)，著力于培養(yǎng)學(xué)生讀圖、繪圖的綜合表達(dá)能力以及在工程設(shè)計(jì)方面所應(yīng)具備的創(chuàng)新精神和開拓能力。但是，作為專業(yè)基礎(chǔ)課，課程一般在大一下學(xué)期或大二上學(xué)期開設(shè)。學(xué)生正在進(jìn)行或者剛剛完成數(shù)學(xué)、英語和物理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，對自己即將開始的專業(yè)學(xué)習(xí)缺乏了解，頭腦中沒有最基本的工程概念，致使學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)主要放在投影理論和制圖技能上，從而忽視了工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的鍛煉。許多學(xué)生僅以畫得一手漂亮的圖樣而感到自豪，可是當(dāng)他們走向工作實(shí)踐后卻發(fā)現(xiàn)，真正的制圖能力，往往是結(jié)合了形象思維構(gòu)思表達(dá)、工程意識和創(chuàng)造設(shè)計(jì)的綜合能力。

（二）建構(gòu)主義理論對《建筑制圖》課程教學(xué)的啟示

建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)不是一個(gè)單純的記憶教師講授內(nèi)容的過程，而是在個(gè)人原有知識體系的基礎(chǔ)之上，結(jié)合自身的體驗(yàn)，建構(gòu)新知識并將其納入原本知識體系，實(shí)現(xiàn)新的平衡的一個(gè)過程。在這個(gè)過程中，教師的作用不再是單純地講述新知識，而應(yīng)該是學(xué)生知識建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者。教師通過合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，首先向?qū)W生提出新問題；然后引導(dǎo)學(xué)生利用自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考和建構(gòu)，教師不能告訴學(xué)生建構(gòu)什么和怎樣建構(gòu)，但教師可阻止學(xué)生建構(gòu)教師認(rèn)為無用的概念，而建構(gòu)那些教師從自身經(jīng)驗(yàn)出發(fā)認(rèn)為應(yīng)該建構(gòu)的概念。在這個(gè)過程中，教師還可以組織學(xué)生之間的協(xié)作式學(xué)習(xí)；最終引導(dǎo)學(xué)生解決問題，實(shí)現(xiàn)新知識的意義建構(gòu)。

在《建筑制圖》課程的教學(xué)過程中，低年級學(xué)生雖然缺乏基本的工程概念和工程意識，對課程學(xué)習(xí)不利，但他們對周圍各式各樣的建筑環(huán)境并不陌生。因此，根據(jù)建構(gòu)主義理論，可以從學(xué)生熟悉的環(huán)境和事物出發(fā)，通過設(shè)計(jì)一定的問題情境，使學(xué)生明白理論問題的學(xué)習(xí)與工程實(shí)踐的密切關(guān)系，并通過引導(dǎo)，初步培養(yǎng)學(xué)生的工程概念。接著結(jié)合之前學(xué)過的知識，也就是結(jié)合學(xué)生自身的經(jīng)驗(yàn)，通過師生之間和學(xué)生之間的協(xié)作與會話，一步步幫助他們思考尋找解決問題的辦法，這個(gè)過程也就是建構(gòu)新知識的過程。最后形成大家都可以接受的結(jié)論，再回歸之前設(shè)定的問題情境，解決問題，從而完成對新知識的意義建構(gòu)（如圖1所示）。下面以緒論課為例，闡述建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的“緒論”課程教學(xué)設(shè)計(jì)。

三、建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的“緒論”課程教學(xué)設(shè)計(jì)

“緒論”課是一門課程的開山之作，緒論課的呈現(xiàn)效果直接影響學(xué)生對這門課程的感覺與學(xué)習(xí)熱情。傳統(tǒng)緒論課一般是按部就班地講述課程性質(zhì)、特點(diǎn)、要求和學(xué)習(xí)方法等，既枯燥也不能給學(xué)生提供對課程的直觀印象，對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)不利。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和教學(xué)效果，本文基于建構(gòu)主義理論重新思考了《建筑制圖》“緒論”的課程教學(xué)設(shè)計(jì)。

緒論課主要應(yīng)該解決三個(gè)方面的問題：一是課程教學(xué)目標(biāo)，即這是一門什么樣的課？它在大學(xué)四年學(xué)習(xí)中處于怎樣的地位，以及與前后課程的銜接。二是課程教學(xué)內(nèi)容，即這門課將要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容？教師通過對這些內(nèi)容的介紹，使學(xué)生了解課程概況以及學(xué)習(xí)目標(biāo)和重難點(diǎn)。三是課程學(xué)習(xí)方法，即怎樣才能學(xué)好這門課？介紹這門課程的學(xué)習(xí)方法。

（一）課程教學(xué)目標(biāo)

為了讓學(xué)生理解課程目標(biāo)，首先提問：在我們的生活中，到處都是建筑（此處可以適當(dāng)展示一些漂亮建筑的圖片）。大家可以想一想，這一棟棟的建筑是怎樣建造出來的呢？建筑物的建造需要經(jīng)歷幾個(gè)階段？學(xué)生們會有各種各樣的反饋。這時(shí)告訴大家，一般建筑物的建造都要經(jīng)過立項(xiàng)、設(shè)計(jì)和施工三個(gè)階段（如圖2所示）。

接著引導(dǎo)大家思考和討論，在工程設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師頭腦中有了對建筑的精美絕倫的設(shè)計(jì)，通過什么方式來表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想呢？要想把一棟龐大的建筑表達(dá)清楚，語言文字顯得那么蒼白無力，所以必須通過圖紙來進(jìn)行表達(dá)。同時(shí)，施工人員在指導(dǎo)施工的時(shí)候，也要根據(jù)設(shè)計(jì)人員繪制的圖紙，一磚一瓦地將其建造出來。由此可見，圖紙?jiān)诮ㄖ锏慕ㄔ爝^程中有著不可替代的作用。所以說，圖紙是工程師的語言。

再提問：這兩個(gè)“圖紙”（如圖2所示）有什么不同？設(shè)計(jì)階段的圖紙是設(shè)計(jì)師將自己頭腦中的設(shè)計(jì)思想用圖紙的形式表達(dá)出來，是一個(gè)繪圖的過程；施工階段的圖紙是施工組織人員根據(jù)設(shè)計(jì)師繪制的圖紙指導(dǎo)施工人員將建筑物建造出來，是一個(gè)讀圖的過程。

圖紙和我們的課程又有什么關(guān)系呢？《建筑制圖》這門課程就是教授大家“讀圖”和“繪圖”的，通過這門課程的學(xué)習(xí)，使大家具備最基本的讀圖和繪圖的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和將要從事的工程相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。這就引出了課程教學(xué)目標(biāo)。

通過引入建筑物建造過程的情境，又通過師生之間和生生之間的協(xié)作和會話，學(xué)生初步認(rèn)識了圖紙的概念，理解了工程圖紙的作用，也可以說實(shí)現(xiàn)了“圖紙”的意義建構(gòu)。學(xué)生在建構(gòu)“圖紙”意義的過程中，借助頭腦中原有的對建筑和圖的概念認(rèn)知，與新信息“工程圖紙”的概念發(fā)生了碰撞、重組，最終達(dá)到了“建筑—工程圖紙”的概念融合，從而深刻認(rèn)識了工程圖紙的交流表達(dá)作用，并了解了課程教學(xué)目標(biāo)。

（二）課程教學(xué)內(nèi)容

課程教學(xué)內(nèi)容主要包括投影理論、國家標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)制圖和制圖工具四個(gè)部分。為了引入教學(xué)內(nèi)容，針對每一部分內(nèi)容設(shè)置對應(yīng)的情境（如圖3所示）。

在“投影理論”部分，學(xué)生已經(jīng)構(gòu)建了工程圖紙的概念，但是建筑是三維的立體，圖紙是二維的平面，怎樣用二維的圖紙表達(dá)三維的建筑形體呢？而且這種表達(dá)必須是精確的，不能有一絲一毫的偏差，否則將可能釀成重大工程事故。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，并結(jié)合學(xué)生的討論引入投影的概念，向大家介紹常用的幾種投影方法以及各自在工程中的應(yīng)用。并通過比較幾種投影方法的優(yōu)劣，指出正投影法是工程表達(dá)的基本方法，也是我們課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。從而，通過情境、會話和協(xié)作，幫助學(xué)生建構(gòu)“投影理論”的概念。

在“國家標(biāo)準(zhǔn)”部分，首先提出學(xué)生已經(jīng)建構(gòu)的觀點(diǎn)：圖紙是工程師的語言。語言就要擔(dān)負(fù)交流工具的職責(zé)，圖紙需要達(dá)到怎樣的要求才能實(shí)現(xiàn)交流呢？比如，一個(gè)四川人和一個(gè)廣東人說的雖然都是中國話，可是他們可以順暢地交流嗎？只有都說普通話，才能實(shí)現(xiàn)順利地交流。圖紙也是一樣，雖然工程圖紙都是采用相同的投影方法進(jìn)行繪制，但是，建筑是一個(gè)龐大的綜合體，建筑的表達(dá)不可能完全與實(shí)踐相同。很多構(gòu)配件都要利用圖例來表示，圖線和尺寸標(biāo)注等都需要一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以圖紙的繪制需要一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這就是“國家標(biāo)準(zhǔn)”。利用學(xué)生非常熟悉的語言概念引入情境，再引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活事例理解建立國家標(biāo)準(zhǔn)的必要性，使得學(xué)生順理成章地構(gòu)建“國家標(biāo)準(zhǔn)”的概念，并順帶認(rèn)識了國家標(biāo)準(zhǔn)包含的內(nèi)容。

在“專業(yè)制圖”部分設(shè)置情境：一棟建筑到底需要具有什么才能達(dá)到居住舒適性的要求呢？學(xué)生們從自身出發(fā)，提出了五花八門的需求。這些需求怎樣才能實(shí)現(xiàn)呢？通過討論幫助學(xué)生認(rèn)識到現(xiàn)代建筑除了遮風(fēng)擋雨的功能以外，還要滿足安全性、實(shí)用性和舒適性的要求。因而建筑設(shè)計(jì)需要不同專業(yè)設(shè)計(jì)人員的協(xié)同合作才能完成，也就自然而然有了不同專業(yè)的圖紙。從學(xué)生自身的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)設(shè)置情境，結(jié)合討論與思考，幫助學(xué)生構(gòu)建“專業(yè)制圖”的基本概念。并通過展示不同專業(yè)的圖紙，幫助學(xué)生認(rèn)識不同專業(yè)之間圖紙的區(qū)別與聯(lián)系，并初步樹立各個(gè)工程類專業(yè)之間分工協(xié)作的工程觀念。同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生對自己將要學(xué)習(xí)的專業(yè)和從事的工作的了解，提高學(xué)生的工程素質(zhì)。

在“繪圖工具部分”，利用青年人好奇心重的心理特點(diǎn)，帶領(lǐng)學(xué)生追溯古代建筑制圖的成就和繪圖工具的演變，從戰(zhàn)國中山國王墓出土的青銅器到公元1100年北宋的《營造法式》，從尺規(guī)作圖到計(jì)算機(jī)二維繪圖再到三維建模和今天的BIM，呈現(xiàn)給學(xué)生一個(gè)廣袤的思維空間（如圖4所示）。既帶領(lǐng)學(xué)生了解了建筑制圖的歷史與輝煌，同時(shí)也向?qū)W生展示了未來工程設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，引導(dǎo)他們按照自己的興趣去探索未知的領(lǐng)域。

根據(jù)建構(gòu)主義基本理論，通過一步步的情境設(shè)計(jì)，結(jié)合學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的討論和思考，既讓學(xué)生認(rèn)識了解了課程主要內(nèi)容，又幫助學(xué)生初步完成了“建筑制圖”的意義建構(gòu)，樹立了“工程師”角色的榮譽(yù)感和責(zé)任感。在這個(gè)過程中，一定要讓學(xué)生成為知識意義的主動建構(gòu)者，教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者。教師設(shè)立情境、組織協(xié)作與會話一定要從學(xué)生自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，不能以老師的知識經(jīng)驗(yàn)代替學(xué)生的思考和討論，否則，不能實(shí)現(xiàn)真正的意義建構(gòu)。

（三）課程學(xué)習(xí)方法

不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容需要采取不同的學(xué)習(xí)方法，課程內(nèi)容介紹完畢以后，學(xué)生們可以根據(jù)自己對內(nèi)容的初步理解提出自己的看法，教師主要負(fù)責(zé)引導(dǎo)。這個(gè)過程是對學(xué)習(xí)方法的探討，更是意義建構(gòu)的深化，也是課程教授效果的試金石（如圖5所示）。

四、結(jié)語

建構(gòu)主義理論以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué)組織與講授，通過情境設(shè)計(jì)、協(xié)作與會話和意義建構(gòu)幾個(gè)步驟，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從單方面接受灌輸?shù)街鲃訉W(xué)習(xí)的動機(jī)轉(zhuǎn)變，提高了課堂參與度，學(xué)習(xí)效果也得到很大提升。采用本文介紹的課程教學(xué)設(shè)計(jì)方法，作者參加了全國高校中青年骨干教師圖學(xué)與機(jī)械課程示范教學(xué)與創(chuàng)新教學(xué)法觀摩競賽，獲得了一等獎(jiǎng)，課程改革成果也得到了與會專家的認(rèn)可。

本文主要介紹基于建構(gòu)理論的緒論課的教學(xué)設(shè)計(jì)，在《建筑制圖》課程其他部分，這種方法同樣適用，不再一一贅述。針對我校2015級學(xué)生采用本文介紹的方法進(jìn)行了教學(xué)改革實(shí)踐，與傳統(tǒng)授課方式相比，學(xué)生圖紙讀繪能力和工程素質(zhì)均有了很大提升，課程結(jié)業(yè)成績也有了一定程度的進(jìn)步。實(shí)踐證明，本文提出的方法對《建筑制圖》教學(xué)是行之有效的，對機(jī)械制圖類教學(xué)亦可觸類旁通。

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