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建构主义理论在机电一体化课程教学中的实践
现代大学教育,开发受教育者的智慧、思维品质和科学的思维方法是基本的教育目标,提高受教育者的综合素质和创新能力则是其价值取向。围绕这个高等教育教学改革的热点问题,在大学课程教学中,教育工作者都在努力地进行教育创新,提高教育水平和教育质量。
建构主义理论作为国际教育改革的一种新的主流思想,已成为教育界的热门话题,它在认识论、学生观、教学观等方面都有自己独到的见解,对学校教育教学改革具有积极的指导意义。
本文主要介绍建构主义理论在机电一体化课程教学中的实践应用。
一、以建构主义理论为指导的机电一体化课程教学模式《机电一体化产品设计》这门课程主要为机械电子工程专业的学生开设,是具有较强的实践性和创新性的学科交叉型课程。尽管已经学习了机械设计、制造工艺、电子技术等相关课程,但在本课程的学习中,学生仍表现出理论与实践严重脱节的现象,只知道理论,不会实际使用,又由于电子技术方面的课程学得比较浅,以至课程进程时被耽误,而学生学起来普遍觉得比较累,期末考试的不及格率也较高,这给学生的学习造成不小的压力。这样的课程如果仍然采用传统的教师讲课、学生听,教师牵着学生走的教学模式,显然已不适应。
建构主义理论把学习看作是一个不断建构和永恒发展的过程,认为教学是发展性教学,而不是适应性教学。讲授一门课程,并非要建立这个科目的许多小型活动图书馆,而是使每一个学生自己有条理的思考,参与获得知识的过程。为此,提出以建构主义理论为指导的机电一体化课程教学模式:以学生为主体,以实践案例分析传授知识,以日常小问题引发创新思维,以课题调研大作业激励自主学习。将16周的教学计划以交替进行方式分为:前6周的基本知识点授课和小讨论, 2周的授课和课题调研内容论证, 4周的授课和课题大作业调研, 3周的大作业报告(学生上讲台演讲)和交流讨论。
其中课题大作业是建构主义理论指导机电一体化教学改革的一个重要体现。下面介绍具体的实施方法。
二、建构主义理论在机电一体化课程教学中的实施1. 好的教材利于创设建构知识的学习环境建构主义学习观强调知识是学生在一定的情景下,借助于教师、同学的帮助,利用必要的学习材料,在自己已有的知识结构的基础上,通过意义建构的方式获得的。好的学习材料,无 疑有利于营造良好的学习环境。
目前教材仍是学生最主要的学习材料。教材要具有使学生产生学习热情的魅力。一本好的教材不仅要具有学术的、科学的逻辑性,还必须适应学生的认知过程,提示多样化的拓展学习的方向。本课程教材选用国家普通高等教育“九五”部级重点教材《现代机械创新产品分析与设计》,该教材同时为面向21 世纪课程教材、普通高等教育机电类规划教材。该教材破除学科知识体系,建立开放性的内容框架,其知识的分割与组合是以学生的学习和探究为线索,内容、篇幅合适,知识覆盖面较广,难度和深度适中,系统举例贴近生活,学生比较容易建立感性和理性认识,给学生预留的学习空间较大。
该教材本身具有一种灵活、亲切、活泼的风格,使学生不拘泥于“权威”暗示,而能及时抓住独立思考、怀疑与探索的机会。
2. 教学相长,在师生互动中建构知识现代教学不应该是教师一个人从头讲到底的单向的信息传递,学生的学习也不应该是“孤立”的个人竞争行为,而应是师生间、学生间的双向交流与多向交流活动,应该让学生在师生互动、生生互动中,在各种信息的反馈中,循序渐进地锻炼和提高学生洞察力和分析力,促进对知识的理解,从而形成共享的、学习过程的主动建构。在教学过程中,每一个要素都会产生一定的力,但最终导致教学效果的力并不是各要素之力的简单相加,而是个要素间互相配合,互相促进,从而产生一种“合力”,取得最佳的教学效果。
加强互动性教学,发扬教学相长,可以使教师在教学活动中不会只注重主体的教育作用,而会去寻求平等参与的对话方式;使学生增强主动探讨的意识,激发学生参与的热情,引发学生思考的兴趣,认识到课堂教学活动是师生双方创造性的活动。
在机电一体化课程教学中,教师充分发挥学生在教育活动中的主体作用,让学生参与教学活动,让学生对教学内容的丰富与否也拥有发言权。每个知识点讲授结束后提出的一些小思考题都会引起学生激烈的讨论或默默地思索,比如:电工为何用手拨拨电风扇的叶片就可知道风扇电机有无故障,设计搬运机械手是否抓住物体的传感测试方法,等等;为期4周的课题调研大作业让学生经历了一次完整的提出问题、整理归纳、解决问题、阐述观点的研究过程,学生在4周的时间内不是孤单地进行,师生、同学之间要不定时地进行交流和合作,这期间师生、生生之间的互动性得到很好的推动,激发了每个学生的学习兴趣和激情,就连平日不善于学习的学生也能畅谈自己的观点。
课题大作业是机电一体化课程教学采用建构主义理论的一个关键环节。对于课题调研大作业的具体做法是:在学生对机电一体化有了基本的概念后,布置与机电一体化紧密有关的课题;学生经过为期4周的课题调研后,撰写调研报告,然后在课堂上作报告(30分钟报告时间, 10分钟讨论时间) ,并提交调研报告。这种在教师的指导下通过个人、小组搜集材料、提取信息、处理信息、合作研究、探索解决问题的学习方式,为学生提供了一个交流、合作、探索、发展的平台。
在确定调研课题题目时,教师要掌握题目的知识性、新颖性,要有吸引力,又要紧密结合课程内容。调研课题题目的提出,采用教师为主、学生为辅的方式,大多数题目由教师提出,部分题目则是从学生中获得。一般每学期选定12个左右的题目(2～3人/组) 。
通过这种形式,学生对机电一体化技术的理解更加深刻,并深有体会,同时锻炼了查阅资料、写报告和作报告的能力,掌握了科研文献的检索方法,阅读一定的中外文文献资料,极大地拓宽了知识面,这正符合建构主义所提倡的“基于问题学习”的教学方式。并且每一组学生展示自己的一份报告,同时能听到其他11份报告,极大地扩展了视野,丰富了课堂内容,使课堂气氛也变得非常活跃,真正达到了“教学相长”的效果。
3. 灵活的考核方式也体现了以人为本的教育观念建构主义教学理论强烈主张在教学活动中,要以学习者为中心,从学习者个体出发,从人出发,以人为本,真正把学习者主体能动性的发挥放在教学活动与学习活动的首位。现行的教学模式大多还是求同式,是制造“标准件”的方法,其结果必然导致学生个体的差异被漠视,学生的个性发展受到压抑。
应试教育在当前已显露出不少弊端,虽然考核方式已呈现多样性,但考试仍然是各类教育中普遍采用的考核方式。为了客观、合理地评价学生在课程学习中对理论知识的掌握程度以及实践应用能力,现提出有利于知识构建、体现以人为本的考试方式:考试内容( 100分) =期末的笔试(60分) +课题的调研实践(30分)+平时的纪律、能力综合表现(10分) 。笔试卷面的考题以应用性题型为主,要求学生运用所学知识提出解决方案,或解释实际应用中出现的现象;平时的10分主要通过2次随机的课堂小测验来评定,这样既加强了课堂纪律,又测验了学生的思维能力;报告的30 分=书面报告18分+汇报能力12分。通过为期一个月的调研学习,学生主体能动性得到很好的发挥。因为与考试成绩挂钩,从某种程度上说,学生调研的积极性就更高。从实践来看,学生在相对轻松的氛围下既完成了课程考核,又学到了新的知识。并且学生的个体优势得到充分的表现,对学生的考核不再是一刀切。
三、建构主义理论在教学改革中的价值孔子曰:“三人行,必有我师焉,择其善者而从之,其不善者而改之。”老子的道德教育方法强调理想的教师对学生应持的态度必须要师生相互信任。建构主义理论的学生观、教学观与中国先哲的思想有不谋而合之处。建构主义理论强调主体性和选择性,指出了学习作为一种认识是主体能动选择、主动建构的过程,其中心在于学生的“学”。机电一体化课程教学采用知识建构的整体教学过程,教师起到建立框架、指导引导知识点的作用,学生通过自主学习,最大程度抵消个体差异的负面影响,而得到全面的发展。笔者通过4年的教学实践,证实了以建构主义理论为指导的机电一体化课程教学模式适宜素质教育,提高了教学质量,活跃了学生创新思维,受到学生的良好评价。
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