基于構(gòu)建主義學習理論的研究生課程教學新模式

摘要：文章認為將研究生的課程學習特征與構(gòu)建主義學習理論相結(jié)合是一件非常有意義的工作。文章基于研究生專業(yè)基礎課程《動力工程現(xiàn)代測試技術(shù)》的教學體會，分析了該課程的教學特點，結(jié)合學科現(xiàn)有的科研資源，對該課程的教學改革進行了討論，探索了一種新型的教學模式。教學實踐表明：新教學模式的實施取得了較好的教學效果。

關(guān)鍵詞：構(gòu)建主義學習特征科研資源課程教學

一、引言

研究生教育作為高等教育的重要部分，是培養(yǎng)高層次專業(yè)人才的主要途徑。當前社會，掌握知識的人才越來越受到關(guān)注，研究生作為接受高層次教育的群體目前已經(jīng)被社會寄予了厚望。但是隨著知識經(jīng)濟及信息技術(shù)的加速發(fā)展，知識的生命周期越來越短，社會對于人才的需求有了更高的要求，研究生群體面臨空前的挑戰(zhàn)，他們不僅需要在有限的時間內(nèi)積累豐厚的學科知識，加強自己的科研能力，還要培養(yǎng)合作精神，提高科技創(chuàng)新、知識管理以及交流和溝通等各種綜合能力。研究生課程教學是研究生培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。研究生課程建設是提高研究生教學質(zhì)量的重要途徑。傳統(tǒng)的基于書本的研究生課程教學模式側(cè)重于構(gòu)建研究生的合理知識結(jié)構(gòu)，而對如何充分運用課程教學提高研究生綜合能力這一重要內(nèi)容認識不足、實踐不廣，影響了研究生培養(yǎng)質(zhì)量的有效提升。也就是說傳統(tǒng)的教學方法難以達到既優(yōu)化研究生知識結(jié)構(gòu)，同時又能提高研究生綜合能力的雙重效果。為此，一種基于構(gòu)建主義學習理論，充分利用學科科研資源的新型研究生課程教學模式成為本文要探討的關(guān)鍵問題。

二、研究生課程學習特征與構(gòu)建主義學習理論

一般來說，研究生的年齡大多在23-26歲年齡段，屬于中青年階段，性格特征基本定型，具有強烈的自我意識和獨立期望，由于成功度過了高考、碩士生入學考試的篩選，所以具有很強的自信心和優(yōu)越感。十幾年的傳統(tǒng)學習生涯，賦予了研究生較強的學習能力，再加上本科階段的培養(yǎng)，研究生已經(jīng)養(yǎng)成了自主學習的習慣。因此，研究生在傳統(tǒng)的課堂授課式課程學習過程中會出現(xiàn)一些不良表現(xiàn)：第一、基于書本的課堂講授對于研究生來說很難激發(fā)其學習興趣。由于研究生自主學習能力的增強，學生主要表現(xiàn)的心態(tài)就是即使上課沒聽懂，課后我可以自己學；第二、教室不再是研究生眼中的主要學習場所，因為大多數(shù)研究生從一入學，導師就為其安排好在實驗室的學習位置，由于研究生在學習過程中涉獵知識的綜合性增強，涉及很多學科交叉的問題，在這個過程中，同時需要查閱很多的學習資料，當前豐富的信息技術(shù)，使得單一的教材也不再是研究生學習的唯一資源途徑，因此研究生更愿意在可以隨時上網(wǎng)查找資料、可以方便翻閱各種參考書目的實驗室里學習；第三、由于專業(yè)面的變窄，研究生的主要學習方向受到其導師的研究課題的引導，不再是范而廣的大體了解，而是要求精益求精的學習做法，以期在某個領域能很快產(chǎn)生有一定水平的研究成果，因此很多研究生認為老師講的知識對他將來的課題不一定實用，很容易產(chǎn)生在課堂教學上放棄學習的動機。

基于上述分析不難發(fā)現(xiàn)，將構(gòu)建主義學習理論與研究生階段的課程學習特征有機結(jié)合，將是一件非常有意義的工作。首先，構(gòu)建主義學習理論認為：“學習”的本質(zhì)是一個意義建構(gòu)的過程，是學習者通過新舊經(jīng)驗相互作用來形成、調(diào)整和豐富自己經(jīng)驗結(jié)構(gòu)的過程，在學習過程中學生個人經(jīng)驗與主動參與起著積極作用，學習者在自己的經(jīng)驗背景基礎上主動建構(gòu)現(xiàn)實和理解現(xiàn)實，即學生頭腦中的知識不是教師直接傳遞來的，而是學生自身知識的基礎上主動構(gòu)建的。研究生已具備較強的自主學習能力，為滿足構(gòu)建主義學習理論創(chuàng)造了條件，研究生多年學習經(jīng)驗的積累也為其調(diào)整、重構(gòu)和豐富自己經(jīng)驗結(jié)構(gòu)的過程打下了基礎。因此，對于研究生的學習來說，教師直接傳遞的“填鴨式”課程教學方法已不再實用。

其次，建構(gòu)主義學習理論提倡教師指導下以學生學習為中心的學習方法。建構(gòu)主義學習理論強調(diào)學生的認識主體作用，認為學生是信息加工的主體，是意義的主動建構(gòu)者；同時又不忽視教師的主導作用，認為教師是意義建構(gòu)的幫助者和促進者。因此，在研究生的課程教學過程中，要擺正教師與學生的位置，傳統(tǒng)的教師主講的教學方法與構(gòu)建主義的學習理論相悖，教師在教學過程中應該從傳統(tǒng)的主講角色轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗У慕巧?，也就是說，在研究生的課程學習過程中，教師發(fā)揮的是引導作用。

最后，構(gòu)建主義學習理論鼓勵學生通過一定的情境，借助別人的幫助，通過必要的交流，達到意義建構(gòu)的方式來獲取知識。構(gòu)建主義指出：“情境”、“協(xié)作”、“交流”和“意義構(gòu)建”是學習環(huán)境中的四大要素。因此，教師在授課過程中已不能僅限于三尺講臺，而是要通過各種方式和方法，為研究生的學習創(chuàng)造情境，構(gòu)建協(xié)作和交流的平臺，最終達到研究生自我實現(xiàn)意義構(gòu)建的效果。

三、《動力工程現(xiàn)代測試技術(shù)》課程的設置及傳統(tǒng)的課程教學模式

測試分析技術(shù)類課程是工科性院校大多數(shù)專業(yè)（包括研究生和本科生）都必須開設的專業(yè)基礎課程，對于研究生學習階段而言，課程的教學的總體目的是使學生在全面掌握各類測試分析基本理論的基礎上，應用各種的測試分析方法、測試儀器和設備等來分析、解決科研課題及工程應用中的實際問題。各專業(yè)在制定教學培養(yǎng)方案的時候，根據(jù)專業(yè)不同要求，其內(nèi)容側(cè)重點有所不同。《動力工程現(xiàn)代測試技術(shù)》是我校動力工程及工程熱物理一級碩士學科所必須開設的一門專業(yè)必修課程，其適用范圍非常廣泛，就該一級學科碩士學位點來說，涵蓋化工過程機械、流體機械及工程、制冷與低溫工程、熱能工程、動力機械與工程和工程熱物理等6個二級學科碩士點。課程的主要教學內(nèi)容包含有：動態(tài)測量基礎、現(xiàn)代傳感器、溫度場和速度場以及流動顯示技術(shù)、煙氣及顆粒特性分析、熱物理性能測試等等。課程學時一般設置為32學時，其中包括4學時的實驗教學內(nèi)容，實驗教學內(nèi)容各教學單位根據(jù)不同情況有所偏差。

此前，由于儀器資源的匱乏等多種原因，《動力工程現(xiàn)代測試技術(shù)》課程傳統(tǒng)的教學模式是大部分學時由教師在課堂上教授有關(guān)的理論知識，用幻燈片等（有些甚至連幻燈片都沒有）講解一些基本原理和主要應用場合，基本上是教師主講，只有少量的學時用在實驗課上，甚至在實驗課上，對于較為貴重的儀器設備，一般也是教師做給學生看，所以實際教學效果很不理想，學生學完這門課程后仍不會應用相關(guān)儀器進行實際問題的分析研究。當前的研究生渴望能更多地、有效地利用學校的學科科研資源， 研究生們通過各種途徑提高自身綜合實踐能力意識也非常強烈。運用傳統(tǒng)的教學模式顯然已經(jīng)不能適應時代的發(fā)展，因此對本課程的教學改革已是勢在必行。

四、學科現(xiàn)有科研資源及新的課程教學模式

相對于幾年前，本學科在學校、學院領導的高度重視下，在全體教職員工的共同努力下，當前的科研形式較好，學科科研資源較為充足。到目前為止，全學科基本上每個老師都有自己獨立承擔的科研課題，在研的國家基金項目（包括NSFC-廣東省聯(lián)合基金）已達到五項，國家863計劃項目1項，還有各類省部級及地市級項目，包括粵港關(guān)鍵領域重點突破招標項目、廣東省教育部產(chǎn)學研結(jié)合項目、廣東省重大科技專項以及廣東省自然科學基金項目、廣東省科技攻關(guān)項目等。在這些科研項目的研究經(jīng)費，以及我校211學科建設經(jīng)費和廣東省高等學校重點實驗室建設經(jīng)費的支持下，本學科基本上形成了幾個各具特色的專業(yè)實驗室，包括蓄熱材料及技術(shù)實驗室、制冷空調(diào)技術(shù)實驗室、新能源利用技術(shù)實驗室、動力電池制備及性能測試實驗室以及汽車節(jié)能與排放控制實驗室。這些實驗室擁有包括焓差測試系統(tǒng)、熱線風速儀（656H）、粒子圖像測速系統(tǒng)（TR-PIV）、差熱分析儀（DTA-50）、熱重分析儀（SDT2960）、差熱掃描量熱儀（Q10DSC）、導熱系數(shù)儀（LFA447）、風冷冷凝器測試平臺、太陽能電池量子效率測量系統(tǒng)（PLS-QE/IPCE）、太陽電池I-V曲線測試儀（MP-160）、多碟式太陽能聚光器（HM-25）以及發(fā)動機試驗臺和自動測控系統(tǒng)等較為先進、高端的儀器設備和測試系統(tǒng)。學科所培養(yǎng)的研究生根據(jù)導師的不同研究方向主要分布在這些實驗室。

《動力工程現(xiàn)代測試技術(shù)》課程的理論性與實踐性均較強，理論知識涉及多個交叉學科，包括光學、電子學、傳熱學以及材料學等等，實踐上涉及很多大型測試儀器的操作和使用方法?；跇?gòu)建主義學習理論，結(jié)合研究生學習特征以及本學科現(xiàn)有科研資源狀況，我們分析認為，為了進一步提高教學質(zhì)量，在教學方法上，不應該將大部分時間僅限于課堂講授，實驗教學也不能僅局限于四個學時的實驗操作。因此，我們提出了一種新型的課程教學模式。大體的思路和做法是：首先，縮短在教室課堂上的教師講解時間，將部分理論教學的內(nèi)容調(diào)整到實驗室現(xiàn)場由學生主講，教師作補充。即增加了學生主講的環(huán)節(jié)，講解內(nèi)容由教師在制定教學進度表時預先安排，以便于學生做準備；其次，根據(jù)學科發(fā)展的動向，在傳統(tǒng)教材內(nèi)容的基礎上及時調(diào)整教學內(nèi)容，使之與現(xiàn)有學科的發(fā)展和導師的科研課題相適應；再有，在教室課堂上或者實驗室現(xiàn)場，增加分組討論和交流的環(huán)節(jié)，使學習者在自己的經(jīng)驗背景基礎上充分發(fā)表其看法和見解，討論的主題由教師提前設計。

五、新教學模式的實施效果分析

基于上面提到的新教學模式，課題組通過認真分析和商量討論，形成了如下具體的教學安排：前面5次課（15學時）講理論知識，其中穿插有分組討論；接下來的5次課（15學時），根據(jù)學生所屬導師的不同，分成5組，每組2-5人左右，并確定一個組長，每次課由組長負責，進入該組學生的導師的專業(yè)實驗室，進行現(xiàn)場教學，學生主講，教師引導和補充，之后分組討論和交流；最后1次課（2學時）進行總結(jié)，布置相關(guān)文獻的查找以及考查報告內(nèi)容等事宜。

（一）新的教學模式包含有構(gòu)建主義學習理論提出的“情境”、“協(xié)作”、“交流”和“意義構(gòu)建”四大要素 。充足的學科科研資源以及基于某些儀器設備或?qū)嶒炂脚_的現(xiàn)場教學，為研究生的課程學習創(chuàng)造了豐富的“情境”條件，教師主導下的學生主講和專題性討論為研究生們提供了充分的“交流”和“協(xié)作”的機會，在導師課題背景下的教學思路，為研究生實現(xiàn)“意義構(gòu)建”提供了快捷途徑。

（二）新的教學模式激發(fā)了研究生們的學習興趣，提高了研究生們的學習效率，有利于研究生們把握學科發(fā)展前沿和動向。研一的學生對自己將來的課題心懷渴望，研究生主講的現(xiàn)場式教學方法促使研究生們積極去熟悉導師課題組的各種儀器設備和實驗平臺，也將書本知識與實際有機地結(jié)合起來，為研究生們盡快進入導師的研究課題打下了堅實的基礎，使得研究生們在興趣的驅(qū)動下提高了學習效率；另外，研究生們對同學科其他導師的課題也充滿好奇心，通過進入不同課題組實驗室的學習，使研究們進一步了解了學科發(fā)展的前沿和動向。

（三）新的教學模式提高了學科科研資源的利用率?；诳蒲姓n題的科研設備一般是課題組負責制，其日常管理、維護以及維修等都由課題組負責，不屬于開放性的共用設備，因此其使用效率都不高。將這些資源與教學相結(jié)合有利于其使用率的進一步提高。

（四）新的教學模式促進了教師之間的溝通和交流，但對教師的教學水平也提出了更高的要求。要使新的教學模式得以順利實施，授課教師必須先熟悉各導師課題組的各種儀器設備和實驗平臺，最有效的做法是授課教師與專業(yè)實驗室所屬的導師進行直接的溝通和交流。另外，新的教學模式也要求教師在保證基本教學內(nèi)容不變的情況下實時補充新的教學內(nèi)容，促使教師不斷更新自己的專業(yè)知識。

（五）新的教學模式為研究生的課程教學管理帶來一定的難度。不像傳統(tǒng)的教學模式在固定的教室授課，新的教學模式在上課地點上具有不確定性，即使是事先做好安排，但授課時所用的科研資源有可能與科研課題的實驗安排相沖突，必須作臨時調(diào)整，因此不便于教學督導的巡查。

六、 結(jié)論

研究生的課程教學對研究生知識的掌握、能力的提高和科學素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要作用。在課程實施過程中，教師應該在傳授知識的同時，注重引導學生把握解決問題的思路，結(jié)合實際問題，特別是面對復雜問題，啟發(fā)學生學會運用科學方法去處理。從某種意義上看，掌握科學的研究問題方法比熟悉一些知識更重要。在“動力工程現(xiàn)代測試技術(shù)”這門課程的教學過程當中，我們基于構(gòu)建主義學習理論提出的“情境”、“協(xié)作”、“交流”和“意義構(gòu)建”四大要素，借助于學科現(xiàn)有的科研資源，力求把學生的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展作為目標，對教學的各個方面做了進一步的改進和完善，取得了初步的成效。

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作者簡介：黃金(1975-)，男，漢族，博士，副教授；主要研究方向：熱能儲存及轉(zhuǎn)換技術(shù)、科研管理。