基于知識多維性的“焊接冶金學”課堂教學改革與實踐

摘要：為滿足企業對人才綜合素質尤其是創新能力和時間能力的要求，針對獨立學院具體教學情況，開展了焊接冶金學的課堂教學改革。從知識的多維性角度出發，在建構性學習環境的創設、情境互動課堂教學體系的構建、默會知識體驗教學模式的嘗試、學習共同體的組織以及復雜知識脈絡的建立等方面進行突破，將實踐內容有機地融入課堂教學過程中，有效提高了專業課程的教學效果。

關鍵詞：知識多維性；焊接冶金學；項目式教學法

作者簡介：袁鴻斌（1983-），男，浙江桐廬人，杭州師范大學錢江學院，助教。（浙江 杭州 310012）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0140-02

“焊接冶金學”是材料成型及控制工程專業焊接方向的學科基礎課，主要介紹焊接的基本理論和知識，力求培養學生綜合運用所學知識分析材料焊接性的能力。然而經過多年教學實踐發現，學生普遍反映“焊接冶金學”偏向理論、枯燥無味、難以理解，從而喪失學習的積極性。針對教學中出現的這類情況，本文擬從分析教學現狀著手，基于知識的多維性，探討教學改革方法，從而使學生主動參與學生過程，提高創新能力和實踐能力。

一、課堂教學現狀

首先，從生源上看，杭州師范大學錢江學院（以下簡稱“我院”）作為獨立學院，學生往往缺乏系統科學的學習方法，而焊接冶金學主要探討焊接過程中高度抽象的共性問題，如焊接接頭的化學冶金、焊接接頭的組織性能等，因此學生在學習時存在較大障礙。其次，我院培養學生的定位主要是應用型人才，因此學生更偏愛能解決實際問題的知識，而在理論知識的學習過程中，缺乏積極主動的求知欲。

其次，實際教學中部分教師仍沿用灌輸式教學方法，既不能拓展學生知識面，也不能提高學生學習主動性，甚至導致學生的厭學情緒。個別教師試圖采用課堂提問、視頻動畫、現場操作等方式，吸引學生注意力，但仍無法使學生掌握知識脈絡，無法由點及面進行學習，更不能從根本上提高學生學習積極性。

美國教育學家杜威對教育與生活的關系作了精辟的論述，提出了“學校即社會”、“做中學”等教育主張。[1]這個“教學做合一”的思想對焊接專業的課堂教學有重要的理論指導作用。然而，在教學的過程中，基礎理論課程和實踐實訓課程的安排無法實現交叉進行，從而存在一定的脫節，導致“學歸學、做歸做”的現象出現，不能將教、做、學三者有機地結合，影響學生對于理論指導實踐這一思想的理解。

二、知識的多維性

要破解課堂教學的迷局，歸根結底就是破解知識有效傳遞的迷局，因此課堂教學改革必須在強調知識建構性、情境性、默會性、社會性和復雜性的基礎上展開。[2]

1.建構性

建構主義認為理解依賴于個人經驗，即由于人們的經驗各不相同，人們對于世界的看法也必然各不相同。[3]因此，知識的傳遞也必須依賴學生在與情景的交互過程中自行建構，學生是知識學習的主體，教師只是起到催化劑的作用。運用到具體教學過程中，就是強調以學生為中心，教師創造條件，引導學生思考，進行知識建構。

2.情境性

任何知識都是在特定情境中創造的，也就是說知識是與某個具體情境的具體認知實踐活動聯系在一起的。具體到學生個體，學生對知識的學習總是會聯系自身所處的具體情境，因此有效的學習過程需要外界具體情境的支持。這樣學習者可以根據自己的知識背景，結合具體情境，對信息進行主動的加工，從而理解、接受并建構知識。

3.默會性

知識的默會性是指藏于個人經驗中的隱形知識，屬于個人知識，包括個人信念、體驗和直覺等無形因素，由于其無法編碼、難以表達，因此“只可意會，不可言傳”。在工科學科的教學過程中，對于可以通過數字推導、邏輯推理導出的明確性知識，教師可以較好地“言傳”給學生，但默會性知識的傳遞，則更依賴于“身教”的過程，以“學徒制”的方式獲得。

4.社會性

知識并不是不可捉摸的東西，而是存在于各種社會性因素中的。通過工具的運用，以及合作、交流和共享等社會交往活動的開展，使人們在掌握知識的時候能超越自己的認識，經過這種交互作用，看到與自己不同的理解，從而積淀、轉化為完整的知識。這種社會性，其根源就是實踐，通過在社會中的實踐，形成個人知識。

5.復雜性

隨著社會進步，知識日益多元化、時態化和復雜化。其復雜性在于知識是一個復雜的網絡系統，其內部多層次、多部分且各部分相互聯系、彼此嵌套。同時，知識還在不斷進化，不斷有新的問題出現，并且促使新的解決方法出現，產生新的理論框架、觀察視角和研究方法。此外，知識還具有文化性、境遇性和價值型。[4]因此，必須引導學生構件知識體系，理清學習脈絡，在學習主干知識的基礎上，掌握應對復雜知識的方法。

三、課堂教學改革

1.構建以學生為主體的課堂教學環境

根據知識的建構性，在課堂教學過程中應以學生為中心，教師應充分利用各種學習環境要素發揮學生的主動性、積極性和首創精神，使學生能有效地對當前所學知識進行意義建構。這就要求學生對知識有所了解，再經課堂引導，完成建構。過去單純地要求學生課前預習效果并不理想，因此必須創設一種能讓學生建構個人意義的學習環境，真正確立學生在知識建構中的中心地位。

筆者在安排“焊接材料”章節課堂教學過程中，給學生布置任務，自擬方案制作焊條，從選定焊條種類、設備、組成材料，到配方設計以及制作工藝等全程自主擬定，經教師審核后自制焊條，并用該焊條進行焊接。在整個過程中，學生會主動地查閱相關資料，并實際動手，在其后課堂教學過程中，教師只需建立知識脈絡，點撥課題內容與書本知識的關系，學生就能自己主動地以填空的形式，系統地掌握相關知識點。

2.創建情境互動的課堂教學體系

知識具有情境性，脫離了特定情境的教學只能產生“高分低能”的現象。尤其是對于“焊接冶金學”這類抽象、理論、概括性的科目，課堂的教學若是記憶表征單一化的，那么學生的學習也只能是為了應付考試而死記硬背。

為了突破傳統教學的弊端，首先在教學過程中，對“焊接材料”、“焊接化學冶金”、“焊接接頭”以及“焊接缺陷”等章節講解時，結合實際項目設定焊條制作、焊接操作、焊縫金相制作以及焊縫檢驗的情景，使學生體會抽象的理論對具體實踐的指導意義。其次在教學評價環節，進行融合性測驗，一方面加大平時分比重，以平時分的形式使課題的完成情況在最終考核分數中得以體現，另一方面在測試中考查情景化試題，使學生在參與課題互動時更積極主動，如在期末試卷中設置試題——“某生用J422焊條焊接Q235鋼板，預觀察焊縫組織，請為其擬定實驗方案”。

3.提倡體驗式學習思路

焊接學科屬于典型依賴實際操作的科目，過去主要依靠師父傳徒弟手把手的教學，知識具有典型的默會性。如焊接過程中的位置、手勢和力度對焊接缺陷的影響這類默會知識，很難通過語言、文字或符號進行邏輯的說明，但這并不代表對教學過程毫無意義。在明確知識獲得時，默會知識既可以起基礎、輔助和向導作用，也可能干擾和阻礙相沖突的明確知識的獲得。例如學生在觀察實訓老師的焊接后，往往會產生疑惑：老師在操作時是否會想到這些基本理論，或者壓根不在意這些理論，那么理論知識的學習意義何在。

因此，在講解焊接缺陷章節時，重視體驗式學習，強調在項目開展過程中必須人人上陣，每位學生必須親自動手操作，體會在操作過程對焊接缺陷的影響。并創設對話機會，反思學習過程中的默會知識，嘗試將模糊的知識表達出來，加以檢驗、修正、批判，進而加以利用。同時鼓勵學生積極創設各種實踐條件，利用假期、見習等機會，到企業“偷學”那些書本上學不到的默會知識，在學習的過程中結合已學理論并加以補充。

4.建立協作學習共同體

知識的社會性決定了學習應該是知識社會協商的過程。教師應引導學生建立起學習的群體，通過討論交流、協商辯論，交流各自項目的開展過程、遇到的問題以及得到的成果，互相印證，各取所需，比較地學習。同時，批判地考察書本上各種理論、觀點和假說，通過動腦子的探討，進而內化成自己的知識。基于知識社會性的教學過程，應該是讓學生成為學習的主角，把課堂還給學生。

在焊接這類工科的教學過程中，更是如此。“材料的焊接性”部分，涉及材料較多，僅從大類上就可以分為低合金高強度鋼、不銹鋼、有色金屬，學生參與時，無法保證每個小組講所有材料都做一遍。因此安排每個小組負責一種材料，完成之后，在課堂上以PPT形式進行匯報，所有小組匯報后，討論彼此的聯系和區別。在分析異同的基礎上，探索、解釋和討論，進而掌握材料的焊接性，使理解得以深化。

5.關注復雜知識的教學

焊接冶金學屬于專業課程，其內容是一線工程師和科研人員在從事專業活動后積累總結得出的焊接過程中的一般規律，內容繁雜，涉及較多學科知識，組織松散，邏輯條理遠沒有基礎課程清晰，學生往往學得一頭霧水。采取基于工作過程的項目式教學方法進行教學，學生可以較好地掌握具體的若干項目以及結構良好的概念和事實。但這種將簡單知識從復雜背景中隔離出來的學習方式，會使學生忽略具體條件的限制，忽視知識各部分之間的聯系。因此，課堂教學過程中，要對結構不良的知識點進行梳理，使學生學會運用知識進行推理和卓展，以便在掌握知識的基礎上靈活運用。

例如在“材料焊接性”的教學過程中，可以建立3×4的結構進行教學。就是三種材料——低合金高強度鋼（熱軋鋼、正火鋼、低碳調質鋼、中碳調質鋼）、不銹鋼（鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相鋼）、有色金屬（鋁、鈦、銅），每種材料探討四個問題——成分及冶金性能、焊接性、焊接工藝、焊接實例。其中，成分及冶金性能可以聯系機械工程材料課程展開，焊接性可以聯系焊接冶金特點和焊接性展開，焊接工藝可以結合金屬工藝學展開，最后通過焊接實例將前面三個部分有機結合匯總。這樣，弱化學科界限，強化科目交叉，就保證了學生對于知識的脈絡、知識的聯系以及知識的遷移都有了清晰的把握。

四、結語

獨立學院“焊接冶金學”的教學，須充分考慮其獨特的學情和教情，以工作過程為基礎，以項目課題為抓手，基于知識的建構性、情境性、默會性、社會性和復雜性展開教學改革，可以提高學生的學習積極性，明顯改善學習效果，從而實現應用型人才的培養目標。

參考文獻：

[1]彭立平.“教學做合一”教學思想對課堂教學改革的啟示[J].民辦高等教育研究，2011，（3）.

[2]李松林.知識性質的多維透視與當代課堂教學改革[J].山西師大學報（社會科學版），2005，（3）.

[3]祝智庭.現代教育技術——走進信息化教育[M].北京：高等教育出版社，2001.

[4]石中英.知識性質的轉變與教育改革[J].清華大學教育研究，2002，（2）.

（責任編輯：劉輝）