王蘇紅,劉 珩
(陸軍工程大學(xué) 野戰(zhàn)工程學(xué)院,江蘇 南京 210007)
將“建構(gòu)”和“研究”相結(jié)合,提出建構(gòu)—研究性偽裝材料課程教學(xué)模式,是一種以建構(gòu)主義思想為指導(dǎo),突出研究性教學(xué)過程的教學(xué)策略?!皞窝b材料”作為專業(yè)應(yīng)用性很強的課程,教學(xué)改革是自我發(fā)展的必由之路。
著名教育學(xué)家博耶教授在《關(guān)于美國教育改革的演講》中說道:“幼兒園和大學(xué)之間到底出現(xiàn)了什么問題?使孩子變得不再喜歡提問?課程就是它們之間出現(xiàn)的問題之一。教師們設(shè)計了無數(shù)的課程計劃,但這些計劃通常都是彼此孤立的,沒有形成有機的聯(lián)系。這樣的課程計劃不可能給學(xué)生一個比較寬闊的視野。學(xué)生所掌握的都是一些孤立的知識單元,他們對知識缺乏綜合的認識,無法形成一種更為全面、更為真實的生活觀。在這種課程中,學(xué)生只能掌握知識的片段,而不能形成知識的結(jié)構(gòu)?!币虼?,如何引導(dǎo)學(xué)生在教學(xué)過程中積極大膽地不斷發(fā)現(xiàn)、提出和解決問題,是成功教學(xué)的重要保證,也是培養(yǎng)高素質(zhì)軍事人才的重要途徑。
就本學(xué)科而言,以往的課程教學(xué)按偵察與偽裝原理將教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為光學(xué)偽裝材料、紅外偽裝材料、雷達吸波材料等幾個模塊,存在知識點多、碎片化,不能較好地形成完整的知識體系,以及要求學(xué)員具有光學(xué)與紅外、電磁波及材料基礎(chǔ)理論知識等問題。但目前部隊使用的材料主要參照偽裝技術(shù)及其裝備,如迷彩涂料、假目標材料、煙幕材料等。學(xué)員畢業(yè)任職后,不能很快將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐中,一定程度上影響了任職能力的有效發(fā)揮。為了使學(xué)員盡快適應(yīng)第一崗位任職,發(fā)揮本專業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢,“偽裝材料”課程亟待轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,實施優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)模式的教學(xué)改造。
新材料、新技術(shù)及大數(shù)據(jù)的運用不斷充實豐富了偽裝專業(yè)的內(nèi)涵,知識的更新比以往任何時候都更加快速,信息化條件下的實戰(zhàn)實訓(xùn)更需要“偽裝材料”課程與智能計算技術(shù)相結(jié)合。如何在專業(yè)基礎(chǔ)知識、新技術(shù)的應(yīng)用及部隊實際需求間建立聯(lián)系,以便更好地發(fā)揮偽裝材料在偽裝專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用,是值得探討的問題。本課程共20個理論學(xué)時,20個實驗學(xué)時,理論知識范圍廣、課時有限,而實驗教學(xué)對提高教學(xué)效率、提升教學(xué)效果具有很大的作用。因此,在教學(xué)過程中課程組應(yīng)在著力拓寬學(xué)員知識面的同時,加強應(yīng)用能力的培養(yǎng),提高學(xué)員動手操作能力和自主性、研究性學(xué)習(xí)水平,助力學(xué)員有效構(gòu)建內(nèi)在知識體系。而研究性教學(xué)模式正是提高學(xué)員參與教學(xué)積極性,培養(yǎng)學(xué)員學(xué)習(xí)能力、思考能力及創(chuàng)新精神的有效教學(xué)模式。
建構(gòu)主義是以皮亞杰的學(xué)習(xí)論及維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論等為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的一種新的認知理論。建構(gòu)主義者認為知識是由認知主體主動建構(gòu)的結(jié)果;學(xué)習(xí)是認知主體的一個意義建構(gòu)的過程;教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生主體性的創(chuàng)造活動,以及引導(dǎo)學(xué)生從原有的知識經(jīng)驗中生長出新的知識經(jīng)驗的過程;教師應(yīng)是學(xué)生主動建構(gòu)意義的促進者、合作者和指導(dǎo)者。以學(xué)生為中心由美國人本主義心理學(xué)家卡爾·羅杰斯于1951年首先提出。建構(gòu)主義認為學(xué)習(xí)本身是在原有知識經(jīng)驗基礎(chǔ)上建構(gòu)新的知識的過程,這正契合了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。建構(gòu)主義包含情境、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)四大學(xué)習(xí)環(huán)境,并為實現(xiàn)以學(xué)生為中心的有效教學(xué)提供了理論基礎(chǔ)和實踐建議??傊?,建構(gòu)主義理論的核心可以概括為:以學(xué)生為中心,強調(diào)學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)。
建構(gòu)主義理論為研究性教學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)?!八^研究性教學(xué),就是以問題的方式展開,采用課題研究或項目設(shè)計的方式,把傳授知識的過程創(chuàng)建成為一種對‘問題’的分析、對‘方案’的構(gòu)建和對‘求解’的研究過程?!痹谶@個過程中,教師設(shè)計的課題研究,將會使學(xué)生經(jīng)歷問題發(fā)現(xiàn)、問題梳理和問題提煉等類似科研的情景或途徑,讓學(xué)生在課題研究中得到自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的機會,并在創(chuàng)造中感受到發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的成功和喜悅。
基于當前的教學(xué)情況及存在的問題,課程組重新梳理了教學(xué)內(nèi)容,形成了更具專業(yè)特色的內(nèi)容體系——著重體現(xiàn)以學(xué)為主體、以教為主導(dǎo)的教學(xué)理念,體現(xiàn)軍事偽裝的應(yīng)用,體系結(jié)構(gòu)的合理性、科學(xué)性與完整性。學(xué)員通過系統(tǒng)地理論學(xué)習(xí),將基礎(chǔ)的偽裝理論與材料制備技術(shù)相結(jié)合,將知識內(nèi)化為創(chuàng)新的基礎(chǔ);研究性實驗教學(xué)則能促進學(xué)員建構(gòu)自身的知識體系,并內(nèi)化為解決問題能力、創(chuàng)新能力及溝通管理能力,為將來適應(yīng)崗位任職奠定良好基礎(chǔ)。
現(xiàn)理論內(nèi)容體系更適應(yīng)部隊實際需求,既考慮了內(nèi)容體系的完整性和知識的連貫性,又從專業(yè)和軍事應(yīng)用出發(fā),對相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容進行了合理的選取。教材共五章,第一章為《緒論》,其他四個章節(jié)分別根據(jù)目前的偽裝裝備與技術(shù)按制式材料、功能材料制備及性能、實際應(yīng)用等模塊進行編寫,在正式列為統(tǒng)編教材前,偽裝專業(yè)學(xué)員試用了該教材的講義,反響良好。現(xiàn)教材體系準確把握了課程的重點和難點內(nèi)容,突出對基本概念內(nèi)涵和外延的準確把握,注重在合理簡化的基礎(chǔ)上進行邏輯推理的方法論教學(xué);不刻意追求過多的深度和難度,避免對細節(jié)和局部的過深與過多描述;積極拓展知識面的寬度和關(guān)聯(lián)度,適當擴充與軍事等領(lǐng)域的聯(lián)系;應(yīng)用性和可操作性更強,為學(xué)員適應(yīng)專業(yè)崗位任職需求提供了實際指導(dǎo)作用。
在實驗內(nèi)容設(shè)計上,突出實驗在課程中的作用。實驗總課時增加至20學(xué)時,結(jié)合專業(yè)及材料學(xué)科的特點,根據(jù)課題來源將實驗分為四個大方向——教材中的經(jīng)典實驗、部隊實際需求提煉而來的實驗、在研課題或已結(jié)題課題中延伸出的實驗,以及偽裝材料前沿領(lǐng)域研究熱點內(nèi)容,每個方向又分別設(shè)置若干個題目。實驗內(nèi)容深淺、難易不同,并區(qū)分驗證性實驗課題、設(shè)計性實驗課題及自主性實驗課題等。教材中的經(jīng)典實驗作為必做實驗,一般是課程開始階段的實驗,經(jīng)過該階段的實驗教學(xué),可培養(yǎng)學(xué)員基本的實驗素養(yǎng)及常規(guī)的實驗操作能力,可為后續(xù)的實驗教學(xué)打下基礎(chǔ)。在實際教學(xué)中,結(jié)合偽裝專業(yè)與課程的特點,以及部隊的實際需求,課程組通過教學(xué)實施及不斷研究討論,逐步調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)動態(tài)更新,以期逐漸趨于完善。
在課堂教學(xué)中,轉(zhuǎn)變“滿堂灌”的教學(xué)方式,教員在把握好課程內(nèi)容體系的完整性、連貫性和科學(xué)性的基礎(chǔ)上,以問題驅(qū)動式、研討式引導(dǎo)學(xué)員自主學(xué)習(xí)。課前按模塊設(shè)計預(yù)習(xí)內(nèi)容,課中圍繞教學(xué)任務(wù)與問題解決展開教學(xué)。每堂課應(yīng)設(shè)計幾個任務(wù),每個任務(wù)包括幾個問題,任務(wù)完成及問題解決后,教學(xué)目的也就達到了,同時,問題應(yīng)逐漸剖析、逐漸深入。通過提出問題,鼓勵學(xué)員思考問題,再歸納引導(dǎo)學(xué)員解決問題,最后總結(jié)課堂教學(xué)內(nèi)容,強調(diào)重點和難點,布置作業(yè)和預(yù)習(xí)內(nèi)容,并提出相關(guān)要求。在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中,學(xué)員按照實驗指導(dǎo)書的實驗步驟開展實驗,忽略了對知識概念的整體理解和把握,不利于學(xué)員主觀能動性的發(fā)揮。為了提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,實驗教學(xué)通過創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)員探索與合作學(xué)習(xí),聯(lián)系整合,展開變式探討,有利于強化學(xué)員的知識運用與鞏固,提高在真實的任務(wù)情境中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。建構(gòu)—研究性教學(xué)模式分為以下五個階段。
1.創(chuàng)設(shè)問題情境,引發(fā)認知沖突——啟動階段。創(chuàng)設(shè)良好的問題情境是實行建構(gòu)—研究性教學(xué)模式的前提,問題情境的設(shè)置就是要促使學(xué)員在原有知識與必須掌握的新知識之間發(fā)生激烈沖突,激化學(xué)員認知意識中的矛盾,激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新熱情。如就便煙幕制作實驗,由教員拋出部隊當下面臨的原材料采購困難等實際問題,但煙幕偽裝又是本專業(yè)重要的偽裝技術(shù),部隊急需這樣的技術(shù),由于有些學(xué)員是從部隊考學(xué),有親身經(jīng)歷,因而易激發(fā)學(xué)員的研究熱情。
2.引導(dǎo)學(xué)員探索,自發(fā)交流提問——聯(lián)動階段。聯(lián)動階段是實施建構(gòu)—研究性教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié),主要是提出問題—猜想與假設(shè)—制定計劃—收集資料—設(shè)計實驗—開展實驗—解釋與結(jié)論—反思與評價等一系列過程。在引導(dǎo)學(xué)員探索的過程中,教員可以鋪設(shè)若干符合學(xué)員認知規(guī)律的問題,放手讓學(xué)員動腦思考、動口討論、動手實驗,獨立尋求解決問題的辦法。在教學(xué)中教員要最大限度地發(fā)揮學(xué)員討論的積極性和創(chuàng)造性,同時要對學(xué)員的討論及時進行恰如其分的啟發(fā),因勢利導(dǎo)地調(diào)控討論進程。當學(xué)員碰到棘手的問題時,要及時引導(dǎo),幫助其解決困難,保障探索過程的順利進行。
3.合作學(xué)習(xí)——能動階段。合作學(xué)習(xí)既包括生生合作,又包括師生合作,既包括小組中的討論,又包括組間交流。合作學(xué)習(xí)不僅是建構(gòu)—研究性教學(xué)中的主要構(gòu)成因素,同時是貫穿學(xué)習(xí)過程的方法手段。合作學(xué)習(xí)為學(xué)員提供了寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境,通過合作學(xué)習(xí)的環(huán)境,可以彼此取長補短,高效率、高質(zhì)量地獲得研究結(jié)論?!皞窝b材料”實驗教學(xué)正是通過分組形式的合作學(xué)習(xí)完成的,研究性實驗不同于以往按照實驗步驟進行的實驗,學(xué)生單打獨斗是無法在短短的20個教學(xué)課時內(nèi)完成的。
4.聯(lián)系整合、意義建構(gòu)。聯(lián)系整合、意義建構(gòu)具有兩層含義:一是教員啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)員將研究獲得的新知識與已有知識和經(jīng)驗相聯(lián)系,使新舊知識信息發(fā)生有意義聯(lián)系,改組和擴大原有的認知結(jié)構(gòu),使研究獲得的知識達到意義建構(gòu)的目的;二是將研究過程中的環(huán)節(jié),如提出問題、猜想與假設(shè)、實驗驗證等過程與結(jié)論,不斷與有關(guān)的知識體系、學(xué)習(xí)方法、認知經(jīng)驗等進行聯(lián)系整合。故聯(lián)系整合是建構(gòu)—研究性教學(xué)的一個重要構(gòu)成要素,它不僅有助于結(jié)論性知識的有效學(xué)習(xí)與建構(gòu),而且貫穿研究活動的全過程,是確保研究質(zhì)量的一種主要策略和機制。如通過對紫外高反射白色顏料的研制實驗的全程研究,學(xué)員對偽裝涂料的知識內(nèi)容有了更系統(tǒng)的理解,對如何將所學(xué)知識與光學(xué)偽裝相結(jié)合也有了更深的認識。
5.展開變式探討,強化知識的運用與鞏固——創(chuàng)新階段。建構(gòu)—研究而來的知識、技能和方法需要及時地鞏固和深化,這樣才會牢固,才能有效地納入學(xué)員的認知結(jié)構(gòu)中并轉(zhuǎn)化為各項能力。在知識聯(lián)系整合的基礎(chǔ)上,教員可適時加大課題的難度,促進學(xué)員對所學(xué)新知識的進一步理解。如就便煙幕制作實驗,在初期只要求具有光學(xué)偽裝效果,但在實驗進展非常順利之后,我們又對這一課題提出了紅外偽裝效果的要求。學(xué)員有了前期研究的思路,對新提出的要求能很快進入狀態(tài),取得了不錯的效果。
不管是教師還是學(xué)生,獲取反饋很重要。上課最重要的是師生之間的反饋,及時的反饋是有效教學(xué)的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中,采取任務(wù)式和實時反饋,提示學(xué)員做好筆記。為便于及時了解各組的實驗進展狀況,每組設(shè)有組長一名,充分發(fā)揮組長的示范帶頭作用。要求小組每星期以書面報告的形式匯報本組一周的實驗內(nèi)容及結(jié)果、困難點及難點,以及擬采用的解決方法。教師仔細閱讀各組提交的報告,跟蹤實驗進度,對出現(xiàn)的問題和難題予以幫助或解答。
建構(gòu)—研究性教學(xué)模式取得了非常好的教學(xué)效果,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.每個小組獨立完成實驗課題,小組成員間有分工、有協(xié)作、有討論,加強了學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情、團隊合作能力和責(zé)任心;同時,每個小組最后提交的研究報告和匯報PPT體現(xiàn)了小組的學(xué)習(xí)成果。
2.多元化的評價方式極大地調(diào)動了學(xué)員對課程學(xué)習(xí)的積極性與主動性,突出了學(xué)習(xí)者的主體地位,拉近了師生間的距離,建立了一種新型的師生關(guān)系。
3.服務(wù)部隊。非硝酸鹽類就便發(fā)煙器材的制備,經(jīng)過進一步地總結(jié)提煉,并錄制成視頻資料,提供給基層部隊,可解決部隊訓(xùn)練中就便煙幕制作的難題。
4.多名學(xué)員在課程結(jié)束后主動要求繼續(xù)深入進行實驗課題研究,或?qū)⒀芯績?nèi)容延伸為大學(xué)科技競賽課題(已獲得校二等獎1項,三等獎1項),或為畢業(yè)設(shè)計做準備,并且有一個小組已撰寫了研究論文(已發(fā)表)。
通過全過程的實踐,我們認為建構(gòu)—研究性教學(xué)是一種提高學(xué)員綜合素質(zhì)和能力的有效教學(xué)模式。由于課程時間的限制,有些小組沒有達到預(yù)期要求,我們將在后續(xù)的課程中進行針對性改進,例如提前把課程計劃告知學(xué)員,豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,增加一些典型科研方法和思維方式的介紹等。通過這些具體措施,以期幫助學(xué)員更快地適應(yīng)這種學(xué)習(xí)方式,從而節(jié)省不必要的時間消耗,以便在有限的課時內(nèi)完成研究目標。