淺談機(jī)械專業(yè)建構(gòu)式教學(xué)的應(yīng)用原則

李鋒

摘要：論述了將建構(gòu)式教學(xué)理念應(yīng)用于機(jī)械專業(yè)教學(xué)中的四個(gè)基本原則，即支持主動(dòng)學(xué)習(xí)、鼓勵(lì)互動(dòng)探究、及時(shí)反饋強(qiáng)化和構(gòu)建高層次認(rèn)知。對(duì)每個(gè)原則的含義和遵循的方式方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，為機(jī)械專業(yè)教學(xué)水平的提高提供了良好借鑒。

關(guān)鍵詞：機(jī)械專業(yè)；建構(gòu)；應(yīng)用原則

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）41-0279-02

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，中國經(jīng)濟(jì)不斷持續(xù)高速發(fā)展，對(duì)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(dá)到世界第一位，但從教育質(zhì)量水平來看，各級(jí)學(xué)校通過工程教育培養(yǎng)的人才還不能滿足企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求，工科學(xué)生在學(xué)習(xí)階段存在重論文、輕設(shè)計(jì)、缺實(shí)踐的問題，而且普遍創(chuàng)新能力不強(qiáng)，工程實(shí)踐崗位上無法有效發(fā)揮其才干。機(jī)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(xué)理念的進(jìn)步促進(jìn)教學(xué)改進(jìn)，實(shí)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(jī)械專業(yè)的教學(xué)中，將有利于教師和學(xué)生通過一定情景中的意義建構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工程概念和理論的深入理解和實(shí)踐，本文將對(duì)其遵循的幾個(gè)原則進(jìn)行探究。

一、支持主動(dòng)學(xué)習(xí)

建構(gòu)主義是目前世界上教學(xué)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(gè)人建構(gòu)其自我理解”，即個(gè)體學(xué)習(xí)的過程是建構(gòu)自我知識(shí)以及社會(huì)知識(shí)的過程，學(xué)習(xí)的個(gè)體通過與周圍環(huán)境、他人的互動(dòng)中構(gòu)建自我的知識(shí)，形成自我對(duì)世界的個(gè)性理解。在傳統(tǒng)被動(dòng)學(xué)習(xí)觀的另一面，建構(gòu)主義在學(xué)習(xí)觀上提出自主的學(xué)習(xí)觀，首先強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)的過程，是個(gè)體主動(dòng)建構(gòu)意義的過程。提高學(xué)生的自主性是開始學(xué)習(xí)過程的關(guān)鍵，這其中包含了學(xué)生自身興趣的關(guān)注度要求，需要教師從學(xué)生熟悉的事物開始，進(jìn)入教學(xué)階段。比如，在對(duì)《機(jī)械原理》課程中“機(jī)構(gòu)”的概念進(jìn)行講解時(shí)，以往教材中經(jīng)常用顎式破碎機(jī)作為例子。對(duì)于很多同學(xué)來說，顎式破碎機(jī)與“機(jī)構(gòu)”的概念是一樣陌生的，在學(xué)習(xí)過程中對(duì)學(xué)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(xué)生興趣而推動(dòng)其主動(dòng)性。

在教育心理學(xué)中，當(dāng)個(gè)體僅僅由于內(nèi)心渴望成功完成任務(wù)而學(xué)習(xí)，并且不考慮外界評(píng)價(jià)或獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)，就成為個(gè)體的內(nèi)部動(dòng)機(jī)[3]。為了保證學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠體驗(yàn)到興趣和快樂等內(nèi)在動(dòng)機(jī)的獎(jiǎng)勵(lì)，需要為學(xué)生創(chuàng)造富有安全感、可預(yù)測(cè)性和確定性的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)環(huán)境，以防止焦慮、恐懼等負(fù)面情緒的出現(xiàn)。因此，在引入主動(dòng)性學(xué)習(xí)的過程中，要圍繞學(xué)生熟悉的事物而進(jìn)入未知的事物，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，以保證良好的教學(xué)效果。在進(jìn)行教學(xué)引入講解時(shí)，講話風(fēng)格盡可能的具有鼓動(dòng)性，使用的物品和電腦圖片結(jié)合，讓學(xué)生更容易熟悉和辨認(rèn)。很多學(xué)生在講解開始的15分鐘后注意力下降，因此控制實(shí)例講解的時(shí)間十分重要，如果超過30分鐘將可能給學(xué)生帶來的不是興趣而是倦怠。

主動(dòng)學(xué)習(xí)還體現(xiàn)在學(xué)生的部分自治要求，即教師能夠放棄對(duì)學(xué)生的部分控制，同時(shí)也相信學(xué)生能夠?qū)ψ约旱膶W(xué)習(xí)負(fù)責(zé)，允許學(xué)生讓自身的興趣推動(dòng)其對(duì)課程的學(xué)習(xí)。這其中同時(shí)包含著鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己建構(gòu)的知識(shí)內(nèi)容，討論其剛剛建立的新的概念內(nèi)容，進(jìn)一步刺激其進(jìn)入更深的思考和認(rèn)知。同時(shí)，控制自主學(xué)習(xí)中非正常的競(jìng)爭(zhēng)也是十分必要的，特別是自主學(xué)習(xí)過程中非理性的辯論是必須避免的，這需要教師對(duì)課程整體架構(gòu)的有效把握。

二、鼓勵(lì)互動(dòng)探究

根據(jù)建構(gòu)主義理論，學(xué)生對(duì)概念、意義的認(rèn)知的過程，是通過他們的以往經(jīng)驗(yàn)并交互作用主動(dòng)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(gè)人以往經(jīng)驗(yàn)的交流，還體現(xiàn)在與其他人經(jīng)驗(yàn)的互動(dòng)。學(xué)生越是思考和處理某個(gè)新的知識(shí)，就越可以將它變成自身的一部分而掌握它?；?dòng)探究的過程是目前最好的信息處理方式，因?yàn)榛?dòng)中的討論和探尋本身就是信息的處理過程。

在機(jī)械專業(yè)課程的講授過程中，任課教師一般會(huì)講授大量概念和定義內(nèi)容，可以說課程中三分之二的時(shí)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(fù)的問題，這些都會(huì)導(dǎo)致學(xué)生感到單調(diào)乏味，甚至是厭倦。比如，在《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程中，軸承的結(jié)構(gòu)和功能本身已經(jīng)在《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程中教授，但為了介紹其精度選擇和配合方案，必須對(duì)已經(jīng)講授的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)述以進(jìn)行鋪墊。如果直接復(fù)述已經(jīng)講過的內(nèi)容，則會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的逆反情緒而影響教學(xué)效果。此時(shí)，可以不只停留在對(duì)已有知識(shí)的復(fù)述和澄清上，而進(jìn)一步讓學(xué)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(dǎo)致學(xué)生對(duì)軸承的特點(diǎn)進(jìn)入更深層次的思考，利于下一步軸承精度教學(xué)內(nèi)容的展開，使學(xué)生對(duì)新知識(shí)的掌握更加牢固。

互動(dòng)探究實(shí)施過程中，需要首先確保學(xué)生能夠理解討論的目的；然后要讓學(xué)生能把先前學(xué)過的知識(shí)與即將學(xué)的知識(shí)聯(lián)系起來；告訴學(xué)生討論主題的同時(shí)，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(duì)討論組中的組長(zhǎng)和記錄員。

三、及時(shí)反饋強(qiáng)化

學(xué)習(xí)的過程中，教師和學(xué)生自我的作用一直有不同認(rèn)識(shí)，這直接影響到后期對(duì)錯(cuò)誤概念的矯正和反饋。學(xué)習(xí)過程中教師的作用認(rèn)識(shí)中有不同流派，先天主義者認(rèn)為，學(xué)生天生就有預(yù)先安排好的理解世界復(fù)雜概念的能力，經(jīng)驗(yàn)主義者認(rèn)為教師和其他人在學(xué)生建構(gòu)復(fù)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(chǎng)，雖然同意學(xué)生可以自我形成對(duì)世界的理解，但對(duì)復(fù)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(jìn)行了綜合。

建構(gòu)主義理念強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)不是個(gè)體發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過程，而是創(chuàng)造知識(shí)的過程，整個(gè)過程是主觀的并且受到個(gè)人文化和生活背景的影響。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要反思理解新知識(shí)與舊知識(shí)之間的差異性，通過反饋和糾正建立正確的觀點(diǎn)和概念。學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)其形成的錯(cuò)誤概念進(jìn)行及時(shí)反饋糾正，反饋的目的是告訴學(xué)生其表現(xiàn)是否正確，幫助學(xué)生建立自信心。

強(qiáng)化則是通過給予學(xué)生某種獎(jiǎng)勵(lì)或鼓勵(lì)，讓學(xué)生知道他們何時(shí)的表現(xiàn)較好，并希望其更加頻繁地重復(fù)做出正確表現(xiàn)。強(qiáng)化通常以口頭表揚(yáng)的形式實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也可以有多種形式。在進(jìn)行互動(dòng)討論時(shí)，通過解釋學(xué)生的理解，或重復(fù)學(xué)生的意見，或者對(duì)學(xué)生提出的論點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的討論，這本身就會(huì)體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生意見的重視，都可以達(dá)到強(qiáng)化的目的。包括采用微笑、目光接觸、手勢(shì)、點(diǎn)頭和拍肩膀等動(dòng)作，都可以表現(xiàn)出鼓勵(lì)進(jìn)取的認(rèn)同意義。此外，還有給予獎(jiǎng)品的強(qiáng)化方式，比如用紀(jì)念品、糖果或別針等物品。在筆者參加美國紐約州立大學(xué)來學(xué)校的教學(xué)培訓(xùn)中，美國老師通過給學(xué)生贈(zèng)送具有動(dòng)物外形的別針來作為獎(jiǎng)品，對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)，這種獎(jiǎng)品本身售價(jià)不高，但具有實(shí)用價(jià)值和收藏價(jià)值，讓學(xué)生在使用過程中增加了更加努力學(xué)習(xí)的動(dòng)力，起到了良好的強(qiáng)化效果。

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

四、構(gòu)建高層次認(rèn)知

建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是在豐富的情境中進(jìn)行的，是通過與情境中人和物的互動(dòng)而創(chuàng)造出相應(yīng)的知識(shí)體系和知識(shí)細(xì)節(jié)。同時(shí)，建構(gòu)主義指出，當(dāng)學(xué)生采用主動(dòng)而直接的探索時(shí)將有效引申出更高層次的思考。對(duì)于教學(xué)內(nèi)容來說，此時(shí)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(rèn)知過程的載體和工具[6]。特別是當(dāng)學(xué)生犯錯(cuò)誤時(shí)，更是為更新觀念建立更高層次的觀念創(chuàng)造了時(shí)機(jī)，教師將引導(dǎo)學(xué)生試著重構(gòu)他們思考的過程，從中找到錯(cuò)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(xué)生足夠的時(shí)間進(jìn)行思考和回答。通過批判性的問題和批判性的回答，學(xué)生固有背景與現(xiàn)有知識(shí)的沖突，在沖突解決的過程中也是認(rèn)知深化的過程。比如，在《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》課程中，當(dāng)對(duì)溫度傳感器進(jìn)行教學(xué)時(shí)，以往傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)學(xué)生提問“接觸式和非接觸式測(cè)溫的區(qū)別是什么”傾向于學(xué)生復(fù)述書上已有的格式答案，并無學(xué)生更深層次的思考；在建構(gòu)式教學(xué)中，教師可以結(jié)合中國非典時(shí)期醫(yī)學(xué)界選擇的測(cè)溫方式，試著問學(xué)生：“非典時(shí)期中國各地都采用什么測(cè)溫方式，為何會(huì)如此選擇？有沒有更好的選擇？”通過變換提問方式，讓學(xué)生對(duì)《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》課程中提到的測(cè)試方式和技術(shù)進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的分析，在批判性思考的基礎(chǔ)上進(jìn)行探索，建立高屋建瓴的高層次認(rèn)知，還有可能發(fā)現(xiàn)比實(shí)際更好的答案。

在建構(gòu)式教學(xué)中，一旦引導(dǎo)學(xué)生建立了基本的高層次認(rèn)知，學(xué)生對(duì)待課程和教材的視角將有所改變。學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主人翁位置能夠進(jìn)一步確認(rèn)，學(xué)生也會(huì)學(xué)會(huì)逐步從整個(gè)課程、學(xué)科和專業(yè)的角度去認(rèn)知所學(xué)的知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，高層次認(rèn)知中的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)就便于搭建，學(xué)生的專業(yè)知識(shí)就可以相互交織在一起，構(gòu)成相互牽制相互依賴的知識(shí)結(jié)構(gòu)，課程知識(shí)的鞏固和提高就更加容易。

總之，機(jī)械專業(yè)建構(gòu)式教學(xué)的過程，就是貫徹這四個(gè)基本原則的過程，即支持主動(dòng)學(xué)習(xí)、鼓勵(lì)互動(dòng)探究、及時(shí)反饋強(qiáng)化和構(gòu)建高層次認(rèn)知。建構(gòu)式教學(xué)是當(dāng)前教育界最具有挑戰(zhàn)性，同時(shí)又具有極高價(jià)值的教學(xué)方法之一，對(duì)機(jī)械專業(yè)的學(xué)習(xí)具有極高的應(yīng)用意義。針對(duì)機(jī)械專業(yè)偏重工程實(shí)踐的特點(diǎn)，在對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生進(jìn)行概念和知識(shí)建構(gòu)的同時(shí)，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)與建構(gòu)式教學(xué)的結(jié)合將是未來建構(gòu)式教學(xué)的發(fā)展方向。相信通過機(jī)械專業(yè)建構(gòu)式教學(xué)的進(jìn)一步完善，中國高校培養(yǎng)的機(jī)械工程師的質(zhì)量將得到進(jìn)一步的提高。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]羅素，羅素自選文集[M].商務(wù)印書館，2006：55.