新工科建構主義實踐工程技術體系的構建

余先倫 張曉東

◆摘 要：實踐工程技術體系是新工科的重要組成部分。論文分析了傳統工科實踐工程技術體系的局限性，根據新時期下建構主義學習模型，建立了新工科實踐工程技術體系構建的基本原則，提出了對應的實踐工程技術體系。實踐證明通過這種體系培養能夠有效促進學生工程技術素質的養成。

◆關鍵詞：教學模式；建構主義；實踐工程技術

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A

工科教育具有悠久歷史，傳統工科采用固化模式進行實踐工程技術教學，上世紀末，建構主義融入到中國大學工科教學改革中，促使工科專業教學呈現一系列典型特征。實踐工程技術體系是新工科專業培養基本組成部分，是培養學生工科職業技能背景的重要環節。這篇文章根據傳統工科實踐工程技術體系的局限性出發，以建構主義學習理論為基礎，重新構建新時期新工科實踐工程技術體系。

一、傳統工科實踐工程技術體系分析

傳統工科培養模式對新工科人才培養出現嚴重的不平衡，其具體表現在。

1.課程體系僅關注專業本身特性。一般而言，傳統工科體系把注意力集中在工科本身所限制的實驗、實踐技術環節上，忽視了社會人文因素對工科實踐技術體系的作用，忽視了工科的社會功能。

2.實踐技術內容狹窄固定。課程的內容重視專業框架，證實專業基本原理和推理，內容具有確定性、標準性和理性格式化。

3.教學模式以時間片區為主體。根據學時數，對實踐內容進行分割，規定學生在指定時間按照規定步驟完成實踐任務。

4.課程教學不注重學生的前期概念。傳統教學沒有考慮學生的個性特征和先驗技術基礎，不能充分發揮學生主體的獨立思維。

5.成績評價方式單一。傳統考試流程是讓學生在規定時間里完成選定的任務，通過報告書對實踐工程技術進行描述。

二、建構主義實踐工程技術學習模型

把建構主義思想融入到新工科體系中，國內很多高校已經在進行非常有意義的嘗試，但他們針對的是具體專門學科，沒有建立一般新工科建構主義實踐工程技術體系框架，本文試圖完成這方面的工作。

建構主義新工科實踐工程技術學習模型如圖1所示。主要包括以下六個環節。

1.組建工程技術教學團隊，團隊成員需要理解新工科的基礎理論和較強的實驗工程技術能力。

2.凝練實踐工程技術的核心任務和項目，完善項目任務相關情境。項目任務的情境需要在專業廣度和深度之間達到平衡，提供平臺和資源數據庫。

3.教學團隊對學習者進行分組，讓學習小組進入項目任務的問題情境，理解明確項目任務，引發學習小組對技術技能的認知沖突。

4.在教學團隊支持引導下，學生小組獨立思考，查詢資料，通過自身的高效思維提出解決項目任務的方案策略并能進行擴展。

5.學生具體實施項目任務解決，并提出結果報告書。學生需要運用各種情境資源，采用多種方式在原來的技術基礎上與新技術雙向有序作用，通過同化和順應完成新技術的遷移。

6.反思評價。在項目任務解決過程中，任務的解決不可能一次就能夠完全完成，需要不斷反思，在學習實踐過程中延伸，技能持續轉移到學生中。

三、建構主義新工科實踐體系構建原則

新工科實踐工程技術體系構建應該遵照以下基本原則。

1.充分接軌當前新工科行業需求。大學教育的最終目的是學生必須走進社會，因此體系需要充分反映新工科行業的經濟特性、行業需求、市場特征和區域特點，涵蓋行業格局和工藝發展狀態，體現產業鏈，映射行業政策、驅動因素、風險、市場等。

2.映射電子信息專業基礎。工科學科經過多年的發展和沉淀，整體框架體系完備，在人類社會生活中獲得廣泛應用。

3.充分體現工科新技術新流程。新工科新產業逐漸成為各個國家構建戰略制高點和競爭新優勢，實踐體系必須能夠充分體現新技術新流程。

4.充分培養學生創新獨立精神。創新性和獨立性需要貫穿在整個實踐過程中，獲得工程技術能力和科學信念。

5.充分關注學生先驗性和發展性。學生實踐技能的養成是對學生前期的實踐技能、技術流程的自我重組，必須關注學生的實踐歷史過程和發展基礎。

四、新工科建構主義實踐體系構建及實施

新工科實踐體系如圖2所示。根據圖2所示，有四個層次，評價系統、體系平臺、體系實施、反思系統，注重以下特征：提升實踐技術和工程應用類環節的比重；創新實驗室管理，打通課程間實驗室連接，強化專業實驗室的融合升級，開放專業實驗室；加強校企合作，與國內IT行業知名企業共同建設實踐基地；建立高水平教授、高級工程師專家資源庫，培養實踐工程技術骨干成員；設置學生專項資金，支持具有突出實踐創新能力和發展潛力的優秀學生，帶動學生隊伍整體素質的提升。

在新時期，新工科工程技術人才培養中，必須重新確定符合新工科實踐工程技術訓練的評價標準，建立全方位的評價系統，努力建設新工科實踐工程技術平臺，遴選教學團隊，創新性地采取一系列措施，改革培養模式，促進工程技術才培養落地，提高學生創新能力和核心競爭力。

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基金項目：重慶市高教學會研究項目（編號：CQGJ17100B）、重慶三峽學院高教所項目（編號：GJ201805）和重慶三峽學院研究生處項目“區域高校電子科學與技術研究生新工科課程體系建構研究”資助。