郝帥　周大成（浙江大學(xué)海洋實驗教學(xué)中心，浙江舟山316000）

?

構(gòu)建教學(xué)法在高校實驗教學(xué)中的應(yīng)用探索
——以浙江大學(xué)“海洋裝備集成”實驗教學(xué)為例

郝帥周大成
（浙江大學(xué)海洋實驗教學(xué)中心，浙江舟山316000）

摘要：本文簡單介紹了構(gòu)建主義理論，在高校實驗教學(xué)中運用構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論，采用以學(xué)生為主體的構(gòu)建主義教學(xué)模式，讓學(xué)生在“海洋裝備集成”實驗課程中自行構(gòu)建知識。通過構(gòu)建主義實驗教學(xué)激發(fā)學(xué)生對本專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣，建立更為全面、多重實驗考核體系，調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性。

關(guān)鍵詞：構(gòu)建主義；海洋裝備集成實驗；以學(xué)生為主體；海洋工程與技術(shù)專業(yè)

Abstract:This paper introduces constructivism theory and its application in university experimental teaching. The constructivism teaching mode taking students as the centre makes students construct knowledge themselves in the course of "Marine equipment integration"，inspiring students' interest of the professional course and mobilizing the students' subjective initiative. By constructivism experiment teaching，a more comprehensive and multiple experiment examination system can be established with better effects.

Keywords:constructivism；marine equipment integration experiment；taking students as the centre；marine engineering and technology

引言

近年來，高校逐漸加大對實驗教學(xué)的投入，高校實驗教學(xué)的地位及其重要性逐漸凸顯，高校對實驗教學(xué)功能的認識也有了質(zhì)的提高，然而高校實驗教學(xué)長期受行為主義理論影響，以教師為中心，學(xué)生被動灌輸教學(xué)內(nèi)容，難以激起學(xué)習(xí)興趣，不利于對學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，更不能適應(yīng)當前形勢下對創(chuàng)新型人才的需求。新形勢下，發(fā)揮實驗教學(xué)的特殊功能，提升實驗教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生知識、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展，是高校實驗教學(xué)的最終目標與最高境界。

一、構(gòu)建主義理論

構(gòu)建主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下，借助他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義構(gòu)建的方式而獲得。由于學(xué)習(xí)是在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動而實現(xiàn)的意義構(gòu)建過程，因此構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論認為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義構(gòu)建”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素［1］。學(xué)習(xí)效果的好壞取決于學(xué)生運用自身已有經(jīng)驗構(gòu)建相關(guān)知識的能力，而非學(xué)生記憶講授內(nèi)容的能力。

二、構(gòu)建主義教學(xué)模式

（一）傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的問題

以行為主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)，注重經(jīng)驗的傳承。授課過程以教師為中心，通過板書，多媒體，講解等手段，向?qū)W生灌輸教材內(nèi)容，忽視了學(xué)生創(chuàng)新性的開發(fā)，使得學(xué)生被動的、機械的接受知識。在考核完成后，很快的忘記死記硬背的知識，教學(xué)質(zhì)量和效率低下，難以培養(yǎng)出具備跨越思維和創(chuàng)新性的優(yōu)秀人才。在實驗教學(xué)中，此類情況尤為嚴重，教師講解實驗?zāi)康?、原理、儀器及注意事項，學(xué)生再按教師的講解乃至演示來重復(fù)實驗、測量數(shù)據(jù)并驗證結(jié)果。這樣的實驗教學(xué)中學(xué)生失去了作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)習(xí)主動性，只是照葫蘆畫瓢，收益甚微［2］。

（二）構(gòu)建主義教學(xué)模式

構(gòu)建主義教學(xué)模式不以教師為中心，而是以學(xué)生為中心。教師在整個教學(xué)過程中起到組織、指導(dǎo)、幫助和促進的功能。利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素幫助學(xué)生利用已有的知識經(jīng)驗積極構(gòu)建新的知識，這種學(xué)習(xí)是主動的，不是單純的記憶與再現(xiàn)，充分激發(fā)學(xué)生的積極能動性，最終達到使學(xué)生有效地實現(xiàn)對當前所學(xué)知識的意義構(gòu)建的目的。在構(gòu)建主義教學(xué)模式中，學(xué)生是教學(xué)過程中的主動構(gòu)建者；教師的功能在教學(xué)過程中從講解轉(zhuǎn)化為協(xié)助、指導(dǎo)、組織；實驗任務(wù)則成為學(xué)生主動構(gòu)建意義的對象；實驗小組提供了協(xié)作與回話等學(xué)習(xí)要素，課下自學(xué)等手段轉(zhuǎn)換為情境創(chuàng)設(shè)工具，其與教師、學(xué)生分別發(fā)揮不同的作用，彼此之間形成不同的關(guān)系，是一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的教學(xué)形式。

針對在實驗教學(xué)中存在的問題，如驗證性實驗項目與演示性實驗項目偏多，而設(shè)計性的實驗項目于探索性實驗偏少，多數(shù)實驗是教師進行演示和主導(dǎo)使得學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的地位，實驗考核制度的單一性和不完善等問題，我們結(jié)合構(gòu)建主義理論在海洋裝備集成實驗教學(xué)中應(yīng)用這種新型的教學(xué)模式，鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力和設(shè)計能力，提高了學(xué)生的主動性。

海洋工程技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容多，涉及知識冗雜，我們基于構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論，根據(jù)海洋準備集成教學(xué)具體內(nèi)容和教學(xué)目標，提出課程任務(wù)結(jié)合學(xué)生已有的各門課程知識體系完成課程作品，既完成教學(xué)大綱的任務(wù)，又有利于學(xué)生自主設(shè)計和探索能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。

同時與傳統(tǒng)實驗不同的是，以前一些由教師包辦實驗內(nèi)容選定、實驗準備、實驗演示等工作現(xiàn)在由學(xué)生自己承擔(dān)，作品設(shè)計由學(xué)生自己創(chuàng)意，所有使用的配件、器材、儀器都由學(xué)生自行選擇。而教師在其中更多的是起到引導(dǎo)的作用，把握整體的進度，指導(dǎo)學(xué)生找出解決實驗中問題的方法，配件購置與加工聯(lián)系。整個教學(xué)內(nèi)容緊湊而有連續(xù)性，雖然表面上僅有16個學(xué)時，但整個過程囊括了從概念設(shè)計，詳細設(shè)計，選型，加工，組裝調(diào)試到最后完成作品。充分調(diào)動了學(xué)生的主動性和科學(xué)的思維，體現(xiàn)了構(gòu)建主義中的觀點-學(xué)習(xí)是由學(xué)生自己構(gòu)建知識的過程，學(xué)習(xí)不是被動接收信息刺激，而是主動地構(gòu)建。

三、基于構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論“海洋裝備集成”實驗課程實踐

（一）確立教學(xué)目標

海洋裝備集成實驗課程任務(wù)是結(jié)合學(xué)生已有的各門課程知識體系完成船模整體設(shè)計與制作，既是教學(xué)大綱的內(nèi)容，又能夠啟發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（二）創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境

學(xué)習(xí)情境是影響教學(xué)成果的重要因素，是教學(xué)活動的基石，知識的構(gòu)建依托于一個良好的學(xué)習(xí)情境。創(chuàng)設(shè)一個合適的學(xué)習(xí)情境，能夠使人在意義構(gòu)建中事半功倍，更好得構(gòu)建新的知識。在這里，教師就應(yīng)該就船模整體設(shè)計與制作的任務(wù)做一個整體的介紹，并提出相應(yīng)的要求，如載重需求，船模類型等等。同時對所必備的條件進行闡釋，例如一般步驟，所需知識等，讓學(xué)生能就這個具體的任務(wù)有一個框架性的了解，在這種情境下，學(xué)生便可以開始自己構(gòu)建新的知識。

（三）教學(xué)模式設(shè)計——拋錨式

構(gòu)建主義理論有支架式和拋錨式兩種教學(xué)方法。在海洋裝備集成實驗教學(xué)中，我們采取拋錨式教學(xué)。在這種教學(xué)模式中，學(xué)生往往處于教師創(chuàng)設(shè)的與現(xiàn)實相同的情境中，身臨其境得面對這些實際問題，通過逐一解決問題從而構(gòu)建知識。船模整體設(shè)計與制作中，學(xué)生能在設(shè)計與制作過程中親身體會到一些難點與技術(shù)要點，并逐一克服它們，從而加強對相關(guān)知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)掌握。

（四）協(xié)同討論設(shè)計

協(xié)同討論是思想意念的碰撞與融合，既是改正錯誤的方法方案，又能深化原有的認知，從而能從更高的角度全方位理解所學(xué)的知識。在這個過程中，學(xué)生要自行分組，確定組長，根據(jù)優(yōu)缺點自行選擇船型，并完成整體設(shè)計方案。教師對每一組的設(shè)計方案進行評價，對可行性進行分析。對一些學(xué)生沒有關(guān)注到的或是有所缺陷的技術(shù)要點與難點進行一定的引導(dǎo)，引導(dǎo)他們共同對這些問題進行探討與深入剖析，完善設(shè)計方案。最終學(xué)生需要完成詳細的設(shè)計報告，包括船模動力與遙控系統(tǒng)，并提交配件的采購清單。

（五）船模制作

船模制作便是海洋裝備集成實驗課程的的最終目標，是意義構(gòu)建。學(xué)生根據(jù)各自的設(shè)計方案與加工圖紙，加工調(diào)整，整體組裝，裝備調(diào)試。

（六）教學(xué)效果評價

對于教學(xué)效果的評價，主要依據(jù)意義構(gòu)建的程度，同時兼顧在學(xué)習(xí)過程的表現(xiàn)，最終以模型下水試航效果與實際工作量作為考核指標。將構(gòu)建主義教學(xué)理論運用到海洋裝備集成實驗教學(xué)中，激發(fā)了學(xué)生對專業(yè)課程的興趣，調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力，優(yōu)化了海洋裝備集成實驗教學(xué)的教學(xué)成果。

（七）教學(xué)內(nèi)容與成果展示

海洋裝備與集成實驗課程為小班教學(xué)，每組4人，以2013年海洋裝備集成實驗課程為例，每組都非常成功完成了布置的任務(wù)，分別命名為“U-325”、“黑角號”、“胖胖號”和“雪龍?zhí)枴薄?/p>

圖1　 2013年海洋裝備集成實驗課程作品

從左到右依次為：1、U-325 2、黑角號3、胖胖號4、雪龍?zhí)柎瓦x擇上，“U-325”和“黑角號”選擇了穩(wěn)定性更高的雙體船。在最后的試航中也得到驗證，最后試航的結(jié)果是船的穩(wěn)定性保持的非常好，而且直線航行的過程中也是一直保持著直線進行，并沒有發(fā)生肉眼可見的彎曲航線。“胖胖號”和“雪龍?zhí)枴眲t選用相對簡單的船型。

圖2　“黑角號”、“雪龍?zhí)枴贝w結(jié)構(gòu)

圖3　“U-3252號”組裝過程

從教學(xué)效果分析，以學(xué)生為主體的構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論運用到海洋裝備集成實驗教學(xué)非常成功，學(xué)生在制作過程中使用了多門前置課程的授課內(nèi)容，例如：機械制圖及CAD基礎(chǔ)、電工電子學(xué)、機械設(shè)計甲1，機械設(shè)計甲2，流體力學(xué)等課程。在船模制作過程中其中船體控制部分提前用到了微機原理與接口技術(shù)，也為后續(xù)海洋工程與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案制定提出

圖4　浙江大學(xué)紫金港校區(qū)啟真湖試航

建議，將微機原理與接口技術(shù)提前到大三秋學(xué)期，保證后續(xù)知識體系的連貫性。

學(xué)生4人組成一組，共同商討、設(shè)計和完成課程任務(wù)。合作學(xué)習(xí)能擴展學(xué)生的視野，對自己和他人的觀點進行反思或批判，從而構(gòu)建起新的和更深層次的理解，同時還能增強學(xué)生的團隊精神和合作意識。

四、結(jié)束語

構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論“海洋裝備集成”實驗課程中的實踐，通過該課程激發(fā)了學(xué)生對專業(yè)課程的興趣，調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力，優(yōu)化了海洋裝備集成實驗教學(xué)的教學(xué)成果，證明此次改革確實取得了一定的效果。

當然在此次嘗試中我們也發(fā)現(xiàn)不少問題，例如個別小組設(shè)計的可加工性差，學(xué)生對實驗室借用及儀器共用的自我管理意識較差等。我們還需進一步根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)模式，如教師需要花更多的精力指導(dǎo)具體的設(shè)計，合理安排各小組的實驗室使用時間等。

總之，海洋裝備集成實驗改革是一項細致而長期的工作。我們只有不斷的學(xué)習(xí)和實踐，進一步在海洋裝備的各類實驗教學(xué)中進行探索總結(jié)經(jīng)驗，才能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以學(xué)生為主體，使之成為具有綜合能力的創(chuàng)新人才。

參考文獻

［1］徐先榮，付迎春.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教育意義［J］.長江大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2009（2）.

［2］趙輝.大學(xué)物理實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀與改革［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（25）：310.

［1］楊維東，賈楠.構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論述評［J］.理論導(dǎo)刊，2011（5）：77-80.

［2］姚恩全，李作奎.高等學(xué)校理論教學(xué)與實驗教學(xué)嵌入模式研究——構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論的應(yīng)用［J］.教育科學(xué)，2009，25（6）：47-50.

［3］張建偉，陳琦.從認知主義到構(gòu)建主義［J］.北京師范大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，1996（4）：75-82.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）10-0122-03

作者簡介：郝帥（1987，12-），女，民族：漢，籍貫：內(nèi)蒙古包頭，學(xué)歷（學(xué)位）：碩士，職稱：初級工程師，研究方向：主要從事深海裝備相關(guān)的教學(xué)、設(shè)計與研究。