基于建構主義理論的工科研究生教學模式研究

劉育田 劉俊新

摘 要：由于高校擴招和社會的快速發展，我國的研究生教育存在很多問題。我們結合實際情況，以建構主義學習理論為指導思想，針對工科研究生設計一種重視實踐的工程案例教學模式，強調學習者在學習過程中的主動性和建構性以及創新性。通過將建構主義理論與工科研究生重視實踐運用的特點相結合，為我國工科研究生培養問題提供處方性的嘗試解決方案。

關鍵詞：研究生教育；建構主義；工科研究生；工程案例；創新

1 工科專業研究生教育現狀及解決方式

1978年，全國碩士研究生的報考人數達到6.3萬人，其中錄取約1萬人，此時研究生的教育目標是培養學術型人才，解決高校及科研單位面臨的人才斷層問題。而自1999年擴招以來，研究生招生人數以每年約27%的速度增長，到2013年我國研究生招生人數已達到61.1萬余人，高校在校研究生已超過179.4萬，其定位轉化為以培養高級應用型專業人才為主。當前社會對工科研究生的基本要求是具有創新意識和工程實踐能力，然而目前的研究生教育模式并沒有跟上擴招改革的步伐，同時社會轉型對研究生的素質提出了更高的要求，致使我國研究生的教學出現了教學理念落后，教學方法僵化，教學內容陳舊的問題[1]，這些問題集中體現在了課堂教學上。

工科專業研究生的培養質量下降已是社會共識，師資力量、科研項目及經費、實驗設備等的相對短缺客觀上導致了這一現狀，但是問題的核心更在于，工程專業知識來源于實踐，然后又服務于實踐。2013年朱衛國[2]對于江蘇省畢業的研究生的調查情況（見圖1），證實無論學術型碩士還是專業型碩士都對學校的研究生教育的教學成果，課程設置抱有大的怨氣。雖然現代多媒體技術已經成為我國目前工科研究生課堂教學的主要工具，但實際上只是將其作為代替“傳統板書”的演示工具而已。這種教學結構充分發揮了教師的主導作用，使教師能夠更有效地對課堂教學進行組織、管理與控制；但忽視了學生的能動性，不僅在傳授理論知識方面難以達到教學效果，而且會導致理論與實踐的脫節。理論與實踐的脫節勢必會跟不上知識更新的節奏，不能學到有用的知識，而只注重理論知識的講解傳授，不加強理論知識在實踐中的應用，不注重培養學生獨立思考的能力，有悖于研究生的培養目標，無法達到現代社會對工科研究生的要求。

學校的服務群體是學生，圖2統計數字表明[2]，50%的研究生希望學校增多實踐類課程，提供理論聯系實踐的場所；18%的學生期待學校可以在講授知識時可以站在更高的高度，不僅跟上社會潮流，甚至預言發展趨勢；10%以上的學生希望老師更要注重研究方法的傳授；這一情況源于研究生階段已經具備了一定的基礎知識，而且現代網絡信息社會極大的方便了基礎知識的獲取，學生更渴望獲取真正的實踐能力，學科的獨到見解，以及研究方法等更為核心本質的東西。因此需要摸索一種新的課堂教學模式，最大限度挖掘學生的潛力[3]。

在結束課程學習之后，進入課題研究階段的研究生在導師的指導下開始進行研究。圖3調查顯示[2]，學生提高科研能力的最主要途徑是跟著導師做項目，筆者認為這存在兩面性，一方面體現了實踐可以有效地提高研究生的科研能力，這一點也得到了學生的認可，但是不能否認做課題研究的現狀也是問題多多。

研究生師生比例由于研究生招生人數規模的迅猛擴張發生了失調，另外優秀導師受到眾多學生的追捧，形成了龐大的課題組，而導師為了維持課題組的正常運轉，需要做大量的項目。后果就是，導師忙于接項目，研究生忙于做項目，導師與研究生缺乏任何交流，沒有言傳，遑論身教，研究生由原先的導師制異化為一種以項目為主導的培養模式，此時的導師在研究生心目中變身為“老板”。目前，研究生在數量上已成為高校科研工作的核心力量，但是對研究生定位不應該是“高級打工仔”，任其自生自滅，而應該是在基于個性化發展的基礎上進行因材施教。這一現狀也得到圖4的證實[4]，大約50%的碩士研究生的畢業論文得不到悉心指導，形勢非常嚴峻。

上述問題的緊迫性促使眾多的專家學者從目前出現的種種問題出發，致力于大學教育改革，從制度上解決課堂出現的種種問題，讓課堂教學煥發種種生機。馬廷奇、王向東、鐘勇為等人從大學教學制度出發，在行政化管理的框架下探討教學自由與控制的平衡點，寄希望從根源上解決教師與學生在課堂上呈現出來的矛盾[4-6]。

有一些同仁冀希望從技術的角度解決問題，例如宣化[7]主張搭建教學支撐平臺，為學生的個性化培養提供便利，從而改變教學現狀。教育改革的重點是課程改革，課程改革的重點是課堂教學，而大學課堂教學出現的問題是如此嚴重和緊迫，對于一屆又一屆學生的影響是迫不及待的，因此局部的課堂教學方式探索的改變對于學生未來發展具有同樣的不可估量的作用，對此，不少學者在具體的教學方法上做了不懈的努力，李勝強等探討了以項目為基礎大學工程實踐對于工程專業學生的培養[8]；張家軍等討論了案列教學的定義觀點[9]，而姚利民探討了有效教學模式的特征[10]。

然而只有在思想上認同某種教學理念，針對特定的學生群體，選擇正確的教學模式，然后根據其理念采取各式各樣的教學方法，使教學結構立體化，進而采取有效地教學措施才有可能改變教學現狀。對此，許建領將后現代主義引入大學改革[11]，馬萬華將建構主義理論引入大學教育，講述了其對傳統的教學觀念的看法[12]，吳立保則將全民教育的理念引入大學教學，從教育的終極意義上對我國的大學教育改革做出啟示[13]。

我國工科研究生教育一方面有我國研究生教育的弊端，另一方面由于其對于實踐的關注，與現實工程的緊密聯系，而教學資源的匱乏以及教學觀念的落后，更加凸顯了工科研究生教育問題的嚴重性。解決這樣的問題，應該結合工科專業的鮮明特色，在信息化的教學環境下，將課堂上以教師為主導的教學結構轉化為“教師引導，學生為主”的教學結構，即以教學思想為先導，以具體的教學模式為手段的教學結構。

2 建構主義理論與教學

建構主義是一種發展自認知主義的哲學理念，它提供了一種不同于傳統客觀主義的學習理論。所謂建構主義，就是世界是客觀存在的，但是我們每個人對于世界的理解卻是構建在我們自己的經驗基礎之上。我們每個人對于外界世界的理解都不盡相同，這緣自于我們不同的經驗及對經驗有著不同的信念，所以如何以原有的經驗、心理結構和信念為基礎來構建知識是建構主義更為關心的。

工程科學常常面臨書本中沒有的講解到的現實工程問題，因而在解決實際問題時，強調從業者對于工程的理解，注重社會協作的處理模式，因而需要工程專業的學生能夠對于行業，對于專業知識自己構建一個開放的系統，不斷的吸納消化現實知識，加深理解，這種學習模式符合建構主義對于學習的理解。

2.1 建構主義的學習理論

最早提出建構主義這一概念的是瑞士的心理學家皮亞杰。建構主義學習理論的一個基本假設前提是受教育者的大腦從一開始并不是空的，相反是建構的主體，受教育者要主動地建構知識的意義，而不是被動的吸收信息[14]。

人的認知能力是根據大腦中本就存有的經驗知識通過對外界因素的刺激做出反應而得以發展的。在新的學習過程中，已有的知識經驗通過以吸納的外界信息作為養分“生長”起來，而吸納的相互作用過程就是建構的過程。建構包含兩方面的含義：1）運用已有經驗理解新信息，并把外界信息融合進自己原有認知結構的過程。2）根據外界的刺激信息調整認知結構，對已有的知識經驗結構進行鑒別改造和提取，學生并不是完全自主的構建自己的系統，這個系統的搭建需要教學者的引導，需要外界的幫助。

2.2 建構主義的學習特征

建構主義學習理論的終極目標是“意義建構”，為了達成這一目標，教師一方面需要創造與知識學習相聯系的具體的應用情境，使學習者掌握知識的同時，建構多方面的知識意義；另一方面要組織學生，形成交互式的學習氛圍，用自己的方式對事物的某些方面進行特有的理解。學習者通過協作交流對知識的認識能更正確的反應客觀事物，對事物可以有一個更加豐富和全面的理解，其認知也將提升到更高的水平。而學生要做的就是在教師指導下，在討論交流中，確立學習目標，不斷實踐，接受外界刺激信息，檢驗認識的正確性并進行調整，完成意義構建。

建構主義的學習有五個方面特征[15]：1）學習的目標：深層理解。2）學習的內部過程：通過思維構造實現意義建構。3）學習的控制：自我監控與反思性學習。4）學習的社會性：充分的溝通、合作和支持。5）學習的物理情境：情境學習是在所學知識真實的應用環境中，通過目標定向活動進行的學習[16]。

2.3 建構主義學習環境

研究生的課程學習通常發生在課堂上，而課堂并不是一個完全封閉的系統，課堂作為人類的一個小型集合，是整個社會的精神與物質在學校中的投射。建構主義認為教學是一種環境并提出建構主義教學環境應該是基于建構主義理論，以學生為中心，引導學生在教師提供的含有多重信息來源的復雜學習環境下，進行獨立地判斷和探索，從而實現的意義建構過程。建構主義學習理論認為“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素[17]。

“情境”：在多媒體網絡教學環境下，教師通過融合圖、文、聲、像等不同媒體信息，整合講解、演示、測驗等不同教學內容及預備知識、當前知識與擴展知識，創造出一個豐富而生動的超媒體學習環境。

“協作”：協作發生在學習過程的始終。協作對搜集與分析學習資料、提出與驗證假設、評價學習成果直至最終的意義建構均有重要作用。較多地采取協作學習、小組討論等合作式教學策略，使師生之間、學生之間通過交流實現情感互動。這種相互尊敬、相互鼓勵的情感互動情境非常有利于促進學習者的認知和人格的健康發展。

“會話”：協作過程中不可或缺的一個環節是“會話”。對于學習小組成員來說，只有“會話”這一途徑可以對如何完成規定的學習任務和計劃進行探討，此外，協作學習過程也是會話的過程，在此過程中，學習者各自的思維成果為大家所共享，因此會話是達到意義建構的一個重要手段。

“意義建構”是指：事物的本質特性、發展規律以及事物相互間內在的聯系。這一點需要學生自己不僅僅是理解知識，而是主動思考知識之間的聯系，將新的知識納入自己的系統。

3 融入建構主義理論的工科教學模式

工科研究生在老師創造的工程學習情境，在與同行的協作會話交流中，以已有的本科專業知識系統為基礎，通過不斷的反思、吸納、摒棄，吸收更為鮮活的專業知識，拋棄錯誤的工程理解，錘煉得到更深刻認識，最終搭建一個開放的生機勃勃的屬于自己的認知系統，形成自己對于專業工程的專屬的意義建構，對于工程中出現的事物，事物性質，事物的變化規律以及事物之間的聯系形成有自己烙印的理解，能對工程中出現的問題提出自己的看法是我們工科教學模式的培養目標。

建構主義理論的意義與研究生教育尤其是工科研究生的培養目標是不謀而合的，但同時對于教學的參與者教師與學生提出的新的要求。在建構主義教學模式下教師除了傳授知識，還要提出合適的情境，營造恰當的氛圍，并為學生引導思維沖突，學生也不再單純的接受知識，而是主動參與、深度參與，依靠自己去建構專業知識結構。為此我們提出了基于建構主義理論的工程案例教學模式，該模式分為課堂教學模式與項目教學模式。

3.1 課堂教學模式

課堂教學模式的四個要素為：教師，學生，教材，多媒體。有一定專業知識基礎工科研究生是迫切希望自己能夠學有所用的，而課堂教學模式通過模擬真實的工程案例，積極調動學生濃厚的工程興趣，建造現實任務情境，營造學術的討論氛圍，刺激學生自己去搜集資料，分析工程問題的原因，發表自己對于解決問題的觀點，以及解決問題的方法，為未來的實際工作建立一個初步的建構系統。

在建構主義理論的課堂教學模式中，教師的核心工作不是工程信息本身如何通過多媒體手段鮮活的呈現教材內容，使信息得以更有效的傳遞，而是引導學習者要不斷地基于工程信息和已學理論進行概括、綜合、假設、推論和解釋。在解決工程問題的思維活動中，促進新、舊知識相互融合，使新知識在原有知識經驗的基礎上“生長”起來，進而對于工程有一個更高水平的認識。

3.2 項目模式

導師、學生、工程項目是項目模式的三要素，項目模式是課堂模式的檢驗室，是檢驗學生在課堂模式中建構的知識經驗系統有效性的試金石。復雜的工程本質的暴露和展現需要一個過程，這一屬性決定了人們對工程的正確認識往往要經過實踐與認識間的多次反復才能完成。而學生在課堂模式中構建的系統難免會有不現實的方面，而真實的項目模式可以進一步完善升華學生在課堂案例情境中自我構建的

系統。

項目模式中沒有教材，沒有多媒體手段，實際的工程常常涉及繁復雜亂的各種干擾因素，有意義的建構不僅是在個人與工程之間的相互作用中產生的，更多的是在與人的交流協作中產生。每個人的經驗世界，潛能不同，好的教學模式應該是可以激發學生的經驗世界，引導學生自主探索問題，挖掘學生的潛能，將新的知識吸納入自己的知識世界。此時，導師是組織者，組織學生形成良好的交流模式，引導學生討論問題如何解決，討論方案的可行性，學生在實際工作中完善知識的建構。

工程學科的特點以解決實際的工程問題為導向，因此就要求將知識理論運用為主，而不注重精確的理論公式推導，同樣因為以工程為導向，就必然涉及到復雜的實際問題，他們不局限于學科，需要學生有開闊的思維，廣泛的知識面，迅速對問題做出判斷，給出定量或定性的答案，盡快地推進工程進行。工程中技術人員會面臨一個又一個實際問題，需要技術人員根據理論做出一個又一個的決定，正是在這一個又一個的決定中，學生形成了自己的獨特認識，對工程進行了自己的意義構建。

4 結語

研究生教育階段，學生常常遇到書本上沒有答案的現實復雜問題，此時需要教師與學生基于所學知識，交流學術觀點，對問題形成共識，一起建設通向未知的橋梁，這一過程與建構主義的學習觀是相符的，我們要用自己的頭腦創建對自己未知世界的理解。

從本質上講研究生教育的核心任務是培養研究生進行科學探索和尋求學術真理的能力。研究生教育不僅是培養高層次、創造性人才的主要渠道，也是知識創新的重要發源地，它擔負著培養高層次專門人才和發展現代科學技術的雙重任務[18]。要完成這一使命，需要從教師管理、招生模式、學制與學費、課程教學、學術交流平臺和科學研究體系等方面來加以完善和創新，這是一項綜合性、系統性的工程，需要多方協調和努力及對管理思路的不斷完善，創新教學方法[19]。

本文從工科研究生的培養現狀出發，將建構主義理論與工科研究生重視實踐運用特點相結合，摸索一種教學模式，嘗試改善我國目前工科研究生的課堂及教學現狀，幫助學生最大程度的理解專業知識的精髓，形成深度教學，有效教學，加深學生對于學科、學科發展、行業要求的理解，為學生的社會工作或進一步深造打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]任小中，曹鐵珍，韓建海.重視課堂教學改革提高教學質量[J].教育理論與實踐；2007（27）37-38.

[2]朱衛國.江蘇省畢業研究生就業情況?社會需求與培養質量調查報告（2013年度）[M].南京：江蘇教育出版社，2013.

[3]韋永瓊，大學課堂教學困境探析.寧波大學學報（教育科學版）[J]，2011（33）25-27.

[4]鐘勇為，我國大學教學改革的利益沖突審視[J].江蘇高教，2014（1）：74-79.

[5]馬廷奇，教學自由與大學教學管理制度創新[J].現代教育管理，2009（1）：68-72.

[6]王向東，大學教師教學管理制度的反思與完善—基于教學行為與制度關系的視角.現代大學教育[J]2011，（30）：97-103.

[7]宣華，郭大勇，羅念龍.依托信息技術的高校現代化教學支撐平臺[J].清華大學學報，2009（49）8：39-43.

[8]李勝強，雷環，高國華，葉紅玲.以項目為基礎的教學方法對提高大學生工程實踐自我效能的影響研究[J].高等工程教育研究.2011，（1）8：35-37.

[9]姚利民.大學有效教學特征之研究[J].現代大學教育.2011，（4）42-45.

[10]張家軍，靳玉樂，論案例教學的本質與特點[J].中國教育學刊.2004，（1）48-51.

[11]許建領，論后現代主義對大學教學改革的影響[J].高教探索.2001，（2）49-53.

[12]馬萬華，建構主義教學觀對大學教學改革的啟示[J].比較教育研究，1999，（5）：58-60.

[13]吳立保，謝安邦.全人教育理念下的大學教學改革[J].現代大學教育，2008（1）：69-74.

[14]劉萬倫，建構主義教學思想及其在我國的本土化問題[J].比較教育研究，2005（7）：9-13.

[15]張建偉，陳琦.簡論建構性學習和教學[J].教育研究，1999，（5）.

[16]王光玲，宋廷山.基于建構主義的網絡教學淺論[J].山東師范大學學報（人文社會科學版），2003，（4）：136-138.

[17]何克抗，建構主義革新傳統教學的理論基礎（上）.電化教育研究.1997（3）：1-5

[18]田蔚風，陸震，馮暉.當前學位與研究生教育發展中若干問題的思考[J].學位與研究生教育，2004，（6）：35-38.

[19]丁邦平，建構主義與面向21世紀的科學教育改革[J].比較教育研究.2001，（8）：6-10

作者簡介

劉育田（1976-），女，江西安福人，講師。