夏友樺 李升 董心怡

摘? 要：建構(gòu)主義教學(xué)模式不僅在大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新中應(yīng)用廣泛，在專業(yè)碩士研究生實(shí)踐創(chuàng)新中同樣具有價(jià)值?；诮?gòu)主義教學(xué)模式的項(xiàng)目訓(xùn)練是對(duì)研究生專業(yè)建設(shè)的深入探究，不僅能使研究生獲得工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還能充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)協(xié)調(diào)合作、溝通交流等綜合素質(zhì)。項(xiàng)目訓(xùn)練建構(gòu)主義教學(xué)法以“項(xiàng)目為主線，導(dǎo)師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”為思路，將理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，旨在培養(yǎng)研究生實(shí)際工程實(shí)踐過程中的創(chuàng)新發(fā)散思維。培養(yǎng)研究生實(shí)踐創(chuàng)新精神是提高科研能力的關(guān)鍵，有助于提高研究生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義;項(xiàng)目訓(xùn)練;工程實(shí)踐;創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G640? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2019）24-0034-03

Abstract： Constructivism teaching mode is not only widely used in college students' practice innovation， but also has the same value for professional master graduate students. The project training based on the constructivism teaching mode is a further study ofthe graduate students' professional area， it can not only make graduate students get practical work experience， but also give full play to the comprehensive quality including subjective initiative， coordination， communication and so on. The project training teaching method is based on "project as the main line， teacher as the guide， students as the mainstay"， combining theory with engineering practice， with the purpose of cultivating graduate students divergent thinking during the actual engineering design. Practice innovation spirit is not only the soul but also the power of scientific research. Thus， cultivating graduate students' practice innovation spirit is the determinant key to heighten scientific research ability， which also helps graduate students of project training to better carry out the spirit of practice and improves the innovation ability.

Keywords： constructivism; project training; engineering practice; innovation ability

近年來，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)于科研能力突出并且具備實(shí)踐創(chuàng)新素質(zhì)的高層次專業(yè)人才的需求越來越大。與此同時(shí)，研究生的教育規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，但其教育過分重視數(shù)量而輕視質(zhì)量的問題日益突出，研究生群體普遍創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，科研能力不足的問題日漸凸顯，而實(shí)踐創(chuàng)新能力無疑與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)，而且與國家的生命力與綜合國際競爭力也有著密不可分的聯(lián)系[1]。

現(xiàn)行的教育體制，無論是從教學(xué)方式還是訓(xùn)練手段上看，主要是針對(duì)于學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和個(gè)體技能的培養(yǎng)，缺乏一定的實(shí)踐創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。因此，教育者需要從傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法中突圍，形成以實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)的新型教學(xué)體系[2]。通過探索基于建構(gòu)主義的教學(xué)理論和方法，借鑒國內(nèi)外項(xiàng)目訓(xùn)練優(yōu)秀教學(xué)模式并結(jié)合我校的實(shí)際情況加以創(chuàng)新改革，尋求出真正適合我校實(shí)際情況開展的項(xiàng)目訓(xùn)練教學(xué)模式，提高研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力的最佳教學(xué)方案。

一、建構(gòu)主義教學(xué)模式

建構(gòu)主義教學(xué)模式作為一種新型教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，導(dǎo)師為輔助，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在科研過程中的主動(dòng)靈活性和協(xié)作學(xué)習(xí)能力，著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，從而有效提高理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的效果，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)[3]?，F(xiàn)行的較成熟的建構(gòu)主義教學(xué)方法有[4]：（1）支架法：導(dǎo)師為學(xué)生搭建項(xiàng)目“支架”，將學(xué)習(xí)管理任務(wù)轉(zhuǎn)移給學(xué)生研究小組或團(tuán)隊(duì);（2）拋錨法：以真實(shí)問題或?qū)嶋H案例為教學(xué)背景選擇課題，導(dǎo)師提供問題線索和思路;（3）隨機(jī)進(jìn)入法：對(duì)相同的某一教學(xué)內(nèi)容，導(dǎo)師在不同的時(shí)機(jī)或情境，為實(shí)現(xiàn)不同的教學(xué)目標(biāo)，使用不同的方式加以復(fù)現(xiàn)，給與指導(dǎo)性意見，保證教學(xué)質(zhì)量。

建構(gòu)主義模式項(xiàng)目訓(xùn)練，是基于建構(gòu)主義教學(xué)模式下的理論聯(lián)系實(shí)踐的結(jié)果，也是對(duì)專業(yè)碩士研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效渠道，有助于大力提高專業(yè)人才培養(yǎng)的社會(huì)實(shí)踐性和創(chuàng)新競爭性。在建構(gòu)主義教學(xué)模式框架下，導(dǎo)師不再是簡單意義上的知識(shí)教授者，而是項(xiàng)目訓(xùn)練的引導(dǎo)者、學(xué)生團(tuán)隊(duì)的合作者與項(xiàng)目實(shí)施的促進(jìn)者，通過專業(yè)碩士研究生的情境創(chuàng)設(shè)、協(xié)作自主學(xué)習(xí)，完成訓(xùn)練目標(biāo)和要求[2，5]。

二、項(xiàng)目訓(xùn)練的實(shí)際案例

結(jié)合項(xiàng)目訓(xùn)練在我校的實(shí)施，我校專業(yè)碩士研究生在導(dǎo)師的引導(dǎo)下積極開展了一系列校級(jí)項(xiàng)目訓(xùn)練實(shí)踐，旨在改變以教師為中心，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的局面，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式無法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的缺陷[6]。項(xiàng)目訓(xùn)練注重培養(yǎng)研究生的科研興趣，增強(qiáng)其實(shí)踐積極性與主動(dòng)性。

基于建構(gòu)主義教學(xué)模式，導(dǎo)師結(jié)合了支架法、拋錨法和隨機(jī)進(jìn)入法三種教學(xué)方法，幫助某一研究生訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)確定“光伏并網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)及穩(wěn)定性試驗(yàn)研究”的課題，并搭建訓(xùn)練框架，研究生在此基礎(chǔ)上開展此項(xiàng)目訓(xùn)練。具體過程如下：

1. 結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外光伏電源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和研究背景，導(dǎo)師搭建訓(xùn)練的目的和過程支架，提出訓(xùn)練思路和亟待解決的問題，撰寫教學(xué)大綱和任務(wù)書、編制教學(xué)計(jì)劃。

（1）項(xiàng)目的研究背景：目前，能源供應(yīng)和環(huán)境問題日益突出，使得光伏發(fā)電技術(shù)得到前所未有的重視，光伏發(fā)電在許多方面取得突破，其市場競爭力和需求也越來越大。所以，針對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)及穩(wěn)定性試驗(yàn)研究很有必要。

（2）國內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)：在國內(nèi)，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入瘋長式階段，成本和售價(jià)不斷下降。光伏并網(wǎng)產(chǎn)生的電網(wǎng)電壓、逆變諧波、無功平衡、線路潮流和網(wǎng)損、配電規(guī)劃、并網(wǎng)逆變器等問題，經(jīng)研究后得到了合理有效的解決;在國外，并網(wǎng)光伏發(fā)電容量迅猛增長，光伏并網(wǎng)的電壓穩(wěn)定、頻率變化、無功補(bǔ)償?shù)雀黜?xiàng)技術(shù)指標(biāo)也處在進(jìn)一步的研究和論證階段。

（3）本課題相關(guān)工作積累和已有的研究工作成績：課題組前期已成功搭建的500W光伏并網(wǎng)實(shí)物系統(tǒng)以及相應(yīng)的參數(shù)測(cè)量工具;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄裝置;課題組針對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電發(fā)表的相關(guān)論文。

（4）采用拋錨法指出課題難點(diǎn)和亟待解決的關(guān)鍵問

題：a.如何實(shí)現(xiàn)分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)電

流、電壓、環(huán)境溫度、光照強(qiáng)度等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和顯示，以及PC端如何接收和存儲(chǔ)數(shù)據(jù);b.在進(jìn)行穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)時(shí)，如何建立符合要求參數(shù)值的負(fù)荷模型，這直接關(guān)系到本次研究結(jié)果的準(zhǔn)確度和可信度;c.在給定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或電路參

數(shù)的情況下，如何在保證各元件安全穩(wěn)定的工作前提下改變負(fù)荷，使負(fù)荷側(cè)發(fā)生一定擾動(dòng)，記錄各個(gè)數(shù)據(jù)變化情況并分析，來研究其對(duì)分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的影響;d.當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或電路參數(shù)以及負(fù)荷側(cè)功率發(fā)生

變化時(shí)，如何快速準(zhǔn)確地判斷電壓是否失穩(wěn)或崩潰，并在此基礎(chǔ)上尋求有效增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。

訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目開題前根據(jù)要求，閱讀文獻(xiàn)，收集相關(guān)資料。在探索與學(xué)習(xí)中，研究生了解了光伏發(fā)電的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。以此為基礎(chǔ)，研究生在訓(xùn)練實(shí)踐中規(guī)范操作，如實(shí)記錄，勤于思考，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獨(dú)立完成小型裝置設(shè)計(jì)開發(fā)。研究生開展項(xiàng)目訓(xùn)練現(xiàn)場，如圖1所示。

2. 訓(xùn)練過程中，訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)按照本次項(xiàng)目訓(xùn)練任務(wù)書的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行訓(xùn)練，并充分利用課余時(shí)間，開展了為期16周的項(xiàng)目訓(xùn)練，包括查閱資料，閱讀參考文獻(xiàn)，了解培訓(xùn)內(nèi)容（第一周）;現(xiàn)場觀摩（第二周）;現(xiàn)場操作練習(xí)，學(xué)習(xí)光伏相關(guān)知識(shí)（第3-7周）;軟件建模調(diào)試，測(cè)控裝置設(shè)計(jì)開發(fā)（第8-12周）;撰寫論文（第13-14周）;現(xiàn)場操作考核（第15周）;樣機(jī)運(yùn)行調(diào)試，項(xiàng)目答辯（第16周）。導(dǎo)師在項(xiàng)目訓(xùn)練實(shí)施過程中，不斷在不同情景隨機(jī)進(jìn)入并結(jié)合拋錨法開展教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深層次思考和動(dòng)手實(shí)踐。

訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)研究光伏并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的原理，以500W光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，理解其結(jié)構(gòu)組成，設(shè)計(jì)裝置電路并實(shí)現(xiàn)制作;開展系列實(shí)驗(yàn)，如數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量、并網(wǎng)測(cè)試和穩(wěn)定性試驗(yàn)等。上述工作共設(shè)計(jì)開發(fā)了兩套試驗(yàn)裝置，分別是分布式光伏并網(wǎng)電壓穩(wěn)定試驗(yàn)裝置和分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，如圖2、圖3所示。

3. 在項(xiàng)目結(jié)題時(shí)通過對(duì)課題完成過程及成果質(zhì)量進(jìn)行深入反思，對(duì)以下問題進(jìn)行了闡述：

（1）項(xiàng)目研究的意義：改善能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，建立綠色安全電網(wǎng)。

（2）項(xiàng)目研究的目標(biāo)：提供采集并網(wǎng)時(shí)的各個(gè)參數(shù)：電壓、電流、光照、溫度、以及數(shù)據(jù)采集時(shí)間，并以實(shí)時(shí)顯示、精確測(cè)量、實(shí)時(shí)無線傳輸和儲(chǔ)存的方式采集、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以便后期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性。

（3）項(xiàng)目研究的過程及內(nèi)容：a.光伏并網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)及穩(wěn)定性試驗(yàn)理論研究;b.完善已有光伏并網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)物模型;c.設(shè)計(jì)開發(fā)分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置;d.設(shè)計(jì)開發(fā)

分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定試驗(yàn)裝置。

（4）項(xiàng)目研究的主要成果：a.一套光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)實(shí)物裝置及實(shí)用新型專利申請(qǐng);b.一套光伏發(fā)電并網(wǎng)系

統(tǒng)電壓穩(wěn)定試驗(yàn)實(shí)物裝置及實(shí)用新型專利申請(qǐng);c.撰寫論

文2篇。

三、項(xiàng)目訓(xùn)練的考核評(píng)定

項(xiàng)目訓(xùn)練在初期設(shè)置開題答辯，主要針對(duì)項(xiàng)目訓(xùn)練的開題背景、目的意義、擬采取的研究方法、技術(shù)線路、試驗(yàn)方案及其可行性、預(yù)期成果等一系列問題進(jìn)行闡述，專家審核訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)的分工是否明確，經(jīng)費(fèi)是否合理，并考察團(tuán)隊(duì)的合作協(xié)作能力。訓(xùn)練中期，對(duì)其項(xiàng)目訓(xùn)練的開展進(jìn)程進(jìn)行合理評(píng)估，并在過程中加以指引，拋出新問題、新思路，從而開展更深一步的探討研究，鍛煉研究生的科研創(chuàng)新精神。最終考核的訓(xùn)練成果展示主要以PPT和視頻的形式呈現(xiàn)，也可通過實(shí)物模型操作運(yùn)行演示，與此同時(shí)，研究生對(duì)所在團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目訓(xùn)練的開展過程、創(chuàng)新理念、不足與后期展望等幾個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行闡述，將專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)自身的積極性和創(chuàng)新性。

作品運(yùn)行演示及項(xiàng)目答辯是項(xiàng)目訓(xùn)練考核的核心，由若干名專家老師組成考核小組，并針對(duì)項(xiàng)目訓(xùn)練中存在的問題對(duì)訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)進(jìn)行現(xiàn)場提問，通過團(tuán)隊(duì)的答辯來考核此次項(xiàng)目訓(xùn)練的意義和價(jià)值，并對(duì)其成效做出一定的評(píng)價(jià)，分析其中存在的問題并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。答辯過程可以反映出團(tuán)隊(duì)對(duì)項(xiàng)目的熟悉掌握程度和深度。

答辯現(xiàn)場如圖4所示。

四、項(xiàng)目訓(xùn)練的效用

建構(gòu)主義模式項(xiàng)目訓(xùn)練是針對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)中過度重視應(yīng)試能力的培養(yǎng)，學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力得不到鍛煉，從而影響學(xué)生主體作用的發(fā)揮和學(xué)習(xí)過程中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的問題而開展的?；诮?gòu)主義教學(xué)模式的項(xiàng)目訓(xùn)練教學(xué)法對(duì)于學(xué)習(xí)中所遇到的問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、有效改進(jìn)，從而達(dá)到有效促進(jìn)教學(xué)的目的。

通過一定的創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練，導(dǎo)師在理論、實(shí)踐指導(dǎo)中傳播科學(xué)知識(shí)，發(fā)揚(yáng)科研精神，研究生從中進(jìn)一步熟悉和掌握本學(xué)科的理論前沿，從而激發(fā)從事科學(xué)研究的興趣。其次，無論是從實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，還是從協(xié)調(diào)合作、表達(dá)溝通等綜合素質(zhì)的提升方面來看，項(xiàng)目訓(xùn)練都具有一定的效用、價(jià)值。項(xiàng)目成員在項(xiàng)目訓(xùn)練的開展過程中，不僅鍛煉了獨(dú)立思考的能力，還養(yǎng)成了利用所學(xué)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力，對(duì)知識(shí)短板不斷改善，進(jìn)而解決問題。

基于校級(jí)項(xiàng)目訓(xùn)練，上述案例效用顯著，團(tuán)隊(duì)研究生成員共發(fā)表了2篇論文，其中一篇以第一作者撰寫，發(fā)表于省級(jí)期刊;一篇以第二作者撰寫（導(dǎo)師排名第一），發(fā)表于重要核心期刊。該項(xiàng)目還獲得江蘇省研究生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目立項(xiàng)資助，并順利結(jié)題。此外，還申請(qǐng)了2項(xiàng)實(shí)用新型專利，并得到了授權(quán)（其中轉(zhuǎn)讓1項(xiàng)），同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置作品還在校大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中獲二等獎(jiǎng)。

此項(xiàng)目的研究生團(tuán)隊(duì)也在訓(xùn)練中增加了對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的理解，掌握了光伏發(fā)電系統(tǒng)參量的基本測(cè)量方法，增強(qiáng)了自身的實(shí)踐操作能力。

五、結(jié)束語

本文中以實(shí)際項(xiàng)目訓(xùn)練實(shí)施過程為例，介紹了建構(gòu)主義模式項(xiàng)目訓(xùn)練的實(shí)施過程及其在培養(yǎng)研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力中的應(yīng)用?；诮?gòu)主義教學(xué)模式的項(xiàng)目訓(xùn)練充分發(fā)揮了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員的主體認(rèn)知作用，充分調(diào)動(dòng)其創(chuàng)新科研積極性，但同時(shí)也不可忽視導(dǎo)師的前期支架作用、過程引導(dǎo)作用和后期考核作用。未來將結(jié)合改進(jìn)的意見，提高項(xiàng)目訓(xùn)練應(yīng)用教學(xué)的質(zhì)量，對(duì)已有的創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練教學(xué)方案進(jìn)行優(yōu)化，從而為專業(yè)碩士研究生提供更為有效的實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)平臺(tái)。

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