“發現式”實踐教學模式探究

呂孝敏,闞緒平,朱華炳

(合肥工業大學 工程訓練中心,安徽 合肥 230009)

“發現式”實踐教學模式探究

呂孝敏,闞緒平,朱華炳

(合肥工業大學 工程訓練中心,安徽 合肥 230009)

在傳統實踐教學方式下,學生積極主動性不高,創新意識不強。針對實踐教學的存在的問題,運用“認知發現學習理論”構建了“發現式”實踐教學課堂模式,讓學生主動獲取知識、探索運用知識,并在學習、探索中不斷“發現”、“創新”,從而有效提高了學生的積極主動性及實踐創新能力。以數控編程課堂為例,設計“發現式”實踐教學模式實施方案,通過與傳統實踐教學方式的對比試驗,“發現式”實踐教學取得了良好的教學效果,獲得了學生的認可。

高等教育;實踐教學;發現學習;工程訓練

近年來,高校比較重視學生的工程實踐能力,并投入了一些現代加工設備,解決了學生到工廠實習難以做到的真實加工,對學生工程意識的建立和實踐能力的提高起到了至關重要的作用。但隨著科技的進步,社會的發展,教學型實踐訓練場會逐漸顯現出其不足。

1 實踐教學現狀

(1) 實踐教學內容有待更新。現有的實踐內容是已沿用多年的訓練項目,曾經激發過學生濃厚的興趣,起到了良好的訓練效果。但是,社會在發展,生產在改變,如果不能給實踐教學注入時代元素,這些相對陳舊的訓練會距離現實越來越遠,學生的熱情會逐漸低落,訓練效果會越來越差。

(2) 實踐教學方法有待改革。說教式教育一直是我們傳統的慣用方式,這種方式能把教師的知識和經驗以最快的速度傳輸給學生,可以有效避免學生多走彎路,直接告訴學生最佳路徑。該方式對教師要求較高,對于實踐教學教師來講,不僅需要教師具有較高的知識水平,需要教師具有豐富的實踐經驗,還需要教師具有較強的文字表達能力和優良的技能講解示范能力。事實是不能保障每位教師都是業績優良的“先導”,即便是優良的師資，也終難掩蓋學生“被動”狀態。學生課堂參與積極性不高,玩手機甚至睡覺、逃課等現象時有發生。

(3) 實踐教學成績評定有待改進。現有實踐教學成績包括學生考勤、作業(書面和操作)及考試幾個方面組成,較為客觀,但其缺陷也日益明顯。首先是考勤出現“替代”或“替答到”現象,出勤率有時不能準確反映學生現實情況。其次是作業抄襲現象嚴重,全班就幾個人是“原版”完成作業,其余都是“盜版”完成,甚至有的學生直接把別人作業“復印”后,寫上自己的名字,作業已經不能起到應有的鞏固練習作用。最后是考試問題:替考,作弊現象時有發生;最后的考題變成了學生和教師共同努力的方向,原本“輕松”的實踐課,也變成了“應試”教育的模式。

2 “發現式”實踐教學模式探索

針對實踐教學現狀,需要反思實踐教學根本目標,重新組織或調整實踐教學。

2.1 創新—實踐—發現

創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。大學生創新能力的高低在相當程度上影響著國家創新體系的可持續發展,對于提高整個國民素質起著重要的作用。創新離不開實踐,高校為培養學生的創新能力和工程素養開設實踐教學及工程訓練課程。創新既是一種創造性的認識活動,表現為發現式創新和發明式創新,又是一種創造性的實踐(實驗)活動。創新首先意味著認識的創新,創新是認識活動的最高境界。發現式創新體現在認識點的創新、認識過程的創新和認識結果創新。發明式創新是認識指導實踐的創新。發現式創新往往是發明式創新的前提。“每一項發現都成了新的發明或生產方法的新的改進的基礎”[1]。因此,學生應在發現中創新,在實踐中成長。創新需要實踐,實踐需要發現,發現才能創新,三者關系如圖1所示。

圖1 創新、實踐、發現三者關系

2.2 發現學習理論

(1) 理論概述。美國現代哲學家杜威,在20世紀發起進步教育運動,反對當時教育中流行的形式主義。反對過分強調機械記憶,反對無效的訓練、不求理解的空談和與實際經驗脫節的課程內容,提倡具體經驗、積極反應、解決問題和“從做中學”。這也是美國著名心理學家、教育家布魯納認知發現學習理論的基礎[2]。發現教學法又稱探索法、研究法、現代啟發法或問題教學法[3]。發現學習就是學生利用教材或教師提供的材料自己獨立思考,自行發現知識,掌握概念、原理與規律,是使學習者掌握教材結構的最有效方法。其特點是探索解決方略;活用并組織信息;靈活而執著地追求問題的解決。其效能是提高智慧的潛力;使外部動機向內部動機過渡;學會發現的探究法;有助于保持記憶;鍛煉直覺思維;感知事物結構全貌。其中,內部動機很重要,布魯納強調內部動機是促進學習的真正動力。由于學習行為是探究式、累積式的持續行為,推進這種學習行為的動力,必須是在學習本身中發現報償的內部動機[4]。發現學習是發展學生解決問題的能力和創造性的一種良好途徑[5]。

(2) 指導意義。認知發現學習理論對教學的重要啟示在于：①學習是一個主動的認知過程,教學過程中如何保持學生的主動性是首要問題;②認知是一個過程,教學過程如何引導學生參與到探索過程是教師精心設計的;③注重建構知識的結構,教學設計的過程能否引導學生得出相應結論很關鍵。

2.3 發現式實踐教學模式構建

根據實踐教學大綱,從教學目標出發,運用“發現學習理論”精心組織教學內容,設計課堂形式,搜集教學案例,做好教學成績評定。

(1) 教學導入。為了改變學生被動的學習狀態,順應認知的客觀規律,需要教學內容能夠充分激起學生的興趣,才能主動去“發現”。因此,設計一個能引起學生興趣或注意的教學導入很重要。由于內部動機表現為好奇、上進、自尊、求同幾種形式[3],可以從這幾方面出發,圍繞學生感興趣的話題如就業、創業、新技術、新工藝等方面,巧妙引入課題,讓學生感受到課題的真實意義,喚起內部動機。

(2) 教學內容組織。教材是教學依據,但不能完全依賴教材,甚至“照本宣科”。現有教材主要是為教師教學提供資源,需要創造性地使用。組織教學內容要把對教材的邏輯組織和對教材的心理組織結合起來。教材的心理組織是要遵循學生認知的特點和規律[6]。對于實踐教學還要注意教學內容的可操作性及操作安全性。

(3) 教學案例搜集整理。案例是人們記錄的、有具體情境的、典型的事例或事件。教育案例是具有教育意義的描述性事件或故事,是理論聯系實際的橋梁,具有典型性、普遍性[7]。實踐教學案例的選取:一是源自生產一線,結合學校自身辦學定位和人才培養特色,與工業生產實際緊密結合,從實踐中提煉教學案例;二是源自理論教學,由于實踐教學是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑,實踐課堂應該與專業理論教學緊密聯系,理論與實踐才能互相促進,良性發展;三是源自同學的創新與發現,一個巧妙的課堂設計加上同學出色的發揮就生成了一個新的教學案例,可以激起更多學生的興趣,發揮出更多更豐富的內容。

(4) 發現式教學方法實施。對于發現式教學法,布魯納作出如下解釋: 我認為,發現不限于那種尋求人類尚未知曉之事物的行為。準確地說,發現包括用自己的頭腦親自獲得知識的一切形式[8]。因此,要鼓勵學生積極思考,大膽“發現”。教師不再是“講授”者,不能急于把正確結論和方法直接說出,而是要積極引導、協助學生思考和發現，但要注意把握問題的探究深度不能太大,課堂時間有限。

(5) 成績評定。發現式教學強調的過程,布魯納指出學習一門學科包含3個差不多同時發生的過程:新知識的獲得、轉換(處理知識使之適合新任務的過程)、評價(核對處理知識的方法是否適合任務)[9]。因此教學過程中就進行課堂表現記錄和課堂成績評定。由于對失敗的學習加以外部處罰時,終止學習行為的傾向似乎強于矯正其學習行為的努力,減退了學習積極性。內部省察成敗與否的方法具有使之不懈努力的功能。但不能只靠內部省察一種方法,必須取得內部報償(來自問題解決本身的喜悅)和外部報償(賞罰)的平衡[3]44。所以,對表現好的學生要加以肯定,對表現不佳的學生要指出其不足并予以要求與鼓勵。

2.4 客觀保障因素

(1) 轉變教學觀念。在發現式教學過程中,教師不再是知識的講授者,而是教學設計者、知識引導者;學生不再是知識的被動接受者而是主動獲取者。正如德國資產階級民主主義教育家第斯多惠(1790-1866)所說：“科學知識是不應該傳授給學生的,而應當引導學生去發現它們,獨立地掌握它們。”、“一個壞的教師奉送真理,一個好的教師則教人發現真理。” 教學過程中,強調加強學生探索、發現能力,要求學生學會怎么學習,怎么解決實際問題。學習的目標更在于學會方法,正如美國實用主義教育家杜威(1859-1952)所說:“學校中求知識的目的,不在于知識本身,而在于使學生自己獲得知識的方法”[10-12]。

(2) 加強企業聯系。實踐教學要能解決生產實際的現實問題,實踐教師要經常去企業了解情況,收集合適的教學案例,才能不斷更新實踐內容,跟上時代的進步,激起學生的興趣。

(3) 加強專業理論與實踐教學聯系。專業理論教師通常沒有實踐經驗,而實踐課教師通常不清楚學生專業理論內容,二者如不能加強聯系,學生的理論與實踐難以關聯,實踐教學的意義將大打折扣。

(4) 改進實踐教學成績評定規則。發現式教學模式比原來講授式教學模式下學生具有更多自主學習的時間和更多自主設計的空間,必須有效控制學生對有限時間的利用,才能達到預期的學習效果。如果學生利用自學時間忙做他事,預期的學習目的和任務根本無法完成。因此,考勤情況、課堂表現、問題解決方案的正確合理性都應納入成績評定。

3 發現式實踐教學數控編程課堂設計實例

根據“發現學習”理論,從教學大綱出發,結合教材、案例、學生實際情況及實踐條件,設計教學過程如下。

(1) 課程導入(提出問題)。結合學生就業壓力和實踐知識欠缺的實際情況,模擬一段真實生產環境下遇到的實際加工問題,讓學生真實感受到任務的緊迫以及參加工作初期的緊張和壓力,激起學生探求欲望和求知心理。

(2) 緊張學習和思索。在明確問題的引導下,快速學習完課堂上下發的“簡易數控編程指導”,并從中尋求解決現實問題的思路和方法。“簡易數控編程指導”是教師根據大綱,結合教材和實際實踐條件編寫的一本容易快速學習、簡潔、實用的指導書。

(3) 初步探索與發現。學生會有一些初步的想法和問題,教師逐一加以指點和答疑。

(4) 方案討論。讓學生將自己的解決方案大膽地向同學講解和展示,同學點評討論,教師對存在的問題分析講解。

(5) 方案確定。經過分析討論和修改,每位學生都形成自己解決問題的方案并交給老師評分。學生分組,課堂學習結束,進入數控車間。

課題組對發現式實踐教學與講授式實踐教學法作了對比試驗(見表1)。

表1 發現式實踐教學與講授式實踐教學法對比

課題組對我校機械設計制造及其自動化2013級7班和8班采用講授式實踐教學法,課堂教學50分鐘,學生獨立編程15分鐘,共計65分鐘,程序優秀率13.8%,良好率39%。機械設計制造及其自動化2013級5班和6班采用發現式實踐教學法,發資料、導入10 min,自習25 min,討論15 min,收作業5 min,課堂教學共計55 min。程序優秀率48%,良好率18%。

實踐證明發現式實踐教學過程中學生積極主動,學生經過自己努力獲取的知識印象深刻而久遠,課堂效率明顯提高,作業優秀率大幅提高,學生學習興趣高漲,創新能力及解決實際問題的能力均得到鍛煉和提高。學生很難有機會打瞌睡、走神、忙做他事,由被動接受知識到主動獲取、主動鉆研知識的轉變,帶來理想的課堂效果，甚至給學生或教師帶來意外的新思路及新發現。

4 結束語

發現式實踐教學模式比原來講授式實踐教學模式更有利于學生自主學習、自主創新、自主分析和解決問題能力的培養,能有效改善現有教學模式下的不足,有利于實踐教學目標的實現,有效提高學生實踐創新能力。經教學反饋,該教學法的教學滿意度達92.5%,值得借鑒應用及進一步探索實踐和完善。

References)

[1] 顧紅亮.認識創新與實踐創新[J].內蒙古社會科學,2001(5):19.

[2] 洪顯利. 教育心理學的經典理論及其運用 [M].北京:北京大學出版社,2011:145.

[3] 徐蘭飛. 發現法在高中文科數學教學中的實踐研究[D].長春:東北師范大學,2010.

[4] 鐘啟泉,黃志成.美國教學論流派[M].西安:陜西人民教育出版社,1993.

[5] 張愛卿.放射智慧之光 布魯納的認知與教育心理學[M].武漢:湖北教育出版社,2000.

[6] 馬鳳芹,楊國欣.教育學[M].北京：中國書籍出版社,2012.

[7] 但武剛.教學案例賞析[M].武漢：華中師范大學出版社,2011.

[8] 杰·S·布魯納.發現學習思想與教育論著宣讀(上)[M].師聯教育科學研究所，編譯.北京:中國環境科學出版社,2005.

[9] 布魯納.教育過程[M].邵瑞珍,譯.北京:文化教育出版社,1982.

[10] 何麗坤,廖冬庭. 論發現教學法在碩士研究生培養中的應用[J].教育教學論壇2012(2):9-10.

[11] 楊彩卿,霍新懷.以培養學生職業能力為中心的實踐教學目標體系的構建[J].教育與職業,2012(18):40-42.

[12] 牟萍,丁杰熊,凌丹,等.以實踐教學為切入點提高學生研究性學習能力[J].實驗技術與管理,2014,31(4):157-159.

Study on “discovery type” practical teaching mode

Lü Xiaomin,Kan Xuping,Zhu Huabing

(Engineering Training Center,Hefei University of Technology,Hefei 230009,China)

Students’ positive initiative is not high in the traditional teaching mode,and their innovative consciousness is not strong. On the basis of the theory of “cognitive discovery learning” to build the “discovery type” practice teaching pattern,aiming at the poor status of practice teaching,this article puts forward to let the students take the initiative to acquire knowledge,to explore knowledge,and continuously discoverying and innovating in the study,thus it can effectively improve the students’ practical and innovation ability. In CNC programming class,for example,this article designs the practice teaching mode of “discovery,”through the contrast test with traditional teaching way,finds out that the“discovery type” of practical teaching has obtained the good teaching effect,and won the recognition of the students.

higher education;practical teaching;discovery learning;engineering training

2014- 07- 24 修改日期:2014- 09- 18

安徽省質量工程重點教改項目“以機械類創新人才培養為目標的數控實踐教學改革與實踐”(2012jyxm028)；合肥工業大學研究生教研項目“全日制專業學位研究生實踐教學體系的構建”(YJG2011Y03)

呂孝敏(1974—),女,山東禹城,碩士,高級工程師,研究方向為數控技術及數控系統.

E-mail:315323431@qq.com

G642

A

1002-4956(2015)1- 0041- 04