基于建构主义理论的工科研究生教学模式研究

刘育田 刘俊新

摘 要：由于高校扩招和社会的快速发展，我国的研究生教育存在很多问题。我们结合实际情况，以建构主义学习理论为指导思想，针对工科研究生设计一种重视实践的工程案例教学模式，强调学习者在学习过程中的主动性和建构性以及创新性。通过将建构主义理论与工科研究生重视实践运用的特点相结合，为我国工科研究生培养问题提供处方性的尝试解决方案。

关键词：研究生教育；建构主义；工科研究生；工程案例；创新

1 工科专业研究生教育现状及解决方式

1978年，全国硕士研究生的报考人数达到6.3万人，其中录取约1万人，此时研究生的教育目标是培养学术型人才，解决高校及科研单位面临的人才断层问题。而自1999年扩招以来，研究生招生人数以每年约27%的速度增长，到2013年我国研究生招生人数已达到61.1万余人，高校在校研究生已超过179.4万，其定位转化为以培养高级应用型专业人才为主。当前社会对工科研究生的基本要求是具有创新意识和工程实践能力，然而目前的研究生教育模式并没有跟上扩招改革的步伐，同时社会转型对研究生的素质提出了更高的要求，致使我国研究生的教学出现了教学理念落后，教学方法僵化，教学内容陈旧的问题[1]，这些问题集中体现在了课堂教学上。

工科专业研究生的培养质量下降已是社会共识，师资力量、科研项目及经费、实验设备等的相对短缺客观上导致了这一现状，但是问题的核心更在于，工程专业知识来源于实践，然后又服务于实践。2013年朱卫国[2]对于江苏省毕业的研究生的调查情况（见图1），证实无论学术型硕士还是专业型硕士都对学校的研究生教育的教学成果，课程设置抱有大的怨气。虽然现代多媒体技术已经成为我国目前工科研究生课堂教学的主要工具，但实际上只是将其作为代替“传统板书”的演示工具而已。这种教学结构充分发挥了教师的主导作用，使教师能够更有效地对课堂教学进行组织、管理与控制；但忽视了学生的能动性，不仅在传授理论知识方面难以达到教学效果，而且会导致理论与实践的脱节。理论与实践的脱节势必会跟不上知识更新的节奏，不能学到有用的知识，而只注重理论知识的讲解传授，不加强理论知识在实践中的应用，不注重培养学生独立思考的能力，有悖于研究生的培养目标，无法达到现代社会对工科研究生的要求。

学校的服务群体是学生，图2统计数字表明[2]，50%的研究生希望学校增多实践类课程，提供理论联系实践的场所；18%的学生期待学校可以在讲授知识时可以站在更高的高度，不仅跟上社会潮流，甚至预言发展趋势；10%以上的学生希望老师更要注重研究方法的传授；这一情况源于研究生阶段已经具备了一定的基础知识，而且现代网络信息社会极大的方便了基础知识的获取，学生更渴望获取真正的实践能力，学科的独到见解，以及研究方法等更为核心本质的东西。因此需要摸索一种新的课堂教学模式，最大限度挖掘学生的潜力[3]。

在结束课程学习之后，进入课题研究阶段的研究生在导师的指导下开始进行研究。图3调查显示[2]，学生提高科研能力的最主要途径是跟着导师做项目，笔者认为这存在两面性，一方面体现了实践可以有效地提高研究生的科研能力，这一点也得到了学生的认可，但是不能否认做课题研究的现状也是问题多多。

研究生师生比例由于研究生招生人数规模的迅猛扩张发生了失调，另外优秀导师受到众多学生的追捧，形成了庞大的课题组，而导师为了维持课题组的正常运转，需要做大量的项目。后果就是，导师忙于接项目，研究生忙于做项目，导师与研究生缺乏任何交流，没有言传，遑论身教，研究生由原先的导师制异化为一种以项目为主导的培养模式，此时的导师在研究生心目中变身为“老板”。目前，研究生在数量上已成为高校科研工作的核心力量，但是对研究生定位不应该是“高级打工仔”，任其自生自灭，而应该是在基于个性化发展的基础上进行因材施教。这一现状也得到图4的证实[4]，大约50%的硕士研究生的毕业论文得不到悉心指导，形势非常严峻。

上述問题的紧迫性促使众多的专家学者从目前出现的种种问题出发，致力于大学教育改革，从制度上解决课堂出现的种种问题，让课堂教学焕发种种生机。马廷奇、王向东、钟勇为等人从大学教学制度出发，在行政化管理的框架下探讨教学自由与控制的平衡点，寄希望从根源上解决教师与学生在课堂上呈现出来的矛盾[4-6]。

有一些同仁冀希望从技术的角度解决问题，例如宣化[7]主张搭建教学支撑平台，为学生的个性化培养提供便利，从而改变教学现状。教育改革的重点是课程改革，课程改革的重点是课堂教学，而大学课堂教学出现的问题是如此严重和紧迫，对于一届又一届学生的影响是迫不及待的，因此局部的课堂教学方式探索的改变对于学生未来发展具有同样的不可估量的作用，对此，不少学者在具体的教学方法上做了不懈的努力，李胜强等探讨了以项目为基础大学工程实践对于工程专业学生的培养[8]；张家军等讨论了案列教学的定义观点[9]，而姚利民探讨了有效教学模式的特征[10]。

然而只有在思想上认同某种教学理念，针对特定的学生群体，选择正确的教学模式，然后根据其理念采取各式各样的教学方法，使教学结构立体化，进而采取有效地教学措施才有可能改变教学现状。对此，许建领将后现代主义引入大学改革[11]，马万华将建构主义理论引入大学教育，讲述了其对传统的教学观念的看法[12]，吴立保则将全民教育的理念引入大学教学，从教育的终极意义上对我国的大学教育改革做出启示[13]。

我国工科研究生教育一方面有我国研究生教育的弊端，另一方面由于其对于实践的关注，与现实工程的紧密联系，而教学资源的匮乏以及教学观念的落后，更加凸显了工科研究生教育问题的严重性。解决这样的问题，应该结合工科专业的鲜明特色，在信息化的教学环境下，将课堂上以教师为主导的教学结构转化为“教师引导，学生为主”的教学结构，即以教学思想为先导，以具体的教学模式为手段的教学结构。

2 建构主义理论与教学

建构主义是一种发展自认知主义的哲学理念，它提供了一种不同于传统客观主义的学习理论。所谓建构主义，就是世界是客观存在的，但是我们每个人对于世界的理解却是构建在我们自己的经验基础之上。我们每个人对于外界世界的理解都不尽相同，这缘自于我们不同的经验及对经验有着不同的信念，所以如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来构建知识是建构主义更为关心的。

工程科学常常面临书本中没有的讲解到的现实工程问题，因而在解决实际问题时，强调从业者对于工程的理解，注重社会协作的处理模式，因而需要工程专业的学生能够对于行业，对于专业知识自己构建一个开放的系统，不断的吸纳消化现实知识，加深理解，这种学习模式符合建构主义对于学习的理解。

2.1 建构主义的学习理论

最早提出建构主义这一概念的是瑞士的心理学家皮亚杰。建构主义学习理论的一个基本假设前提是受教育者的大脑从一开始并不是空的，相反是建构的主体，受教育者要主动地建构知识的意义，而不是被动的吸收信息[14]。

人的认知能力是根据大脑中本就存有的经验知识通过对外界因素的刺激做出反应而得以发展的。在新的学习过程中，已有的知识经验通过以吸纳的外界信息作为养分“生长”起来，而吸纳的相互作用过程就是建构的过程。建构包含两方面的含义：1）运用已有经验理解新信息，并把外界信息融合进自己原有认知结构的过程。2）根据外界的刺激信息调整认知结构，对已有的知识经验结构进行鉴别改造和提取，学生并不是完全自主的构建自己的系统，这个系统的搭建需要教学者的引导，需要外界的帮助。

2.2 建构主义的学习特征

建构主义学习理论的终极目标是“意义建构”，为了达成这一目标，教师一方面需要创造与知识学习相联系的具体的应用情境，使学习者掌握知识的同时，建构多方面的知识意义；另一方面要组织学生，形成交互式的学习氛围，用自己的方式对事物的某些方面进行特有的理解。学习者通过协作交流对知识的认识能更正确的反应客观事物，对事物可以有一个更加丰富和全面的理解，其认知也将提升到更高的水平。而学生要做的就是在教师指导下，在讨论交流中，确立学习目标，不断实践，接受外界刺激信息，检验认识的正确性并进行调整，完成意义构建。

建构主义的学习有五个方面特征[15]：1）学习的目标：深层理解。2）学习的内部过程：通过思维构造实现意义建构。3）学习的控制：自我监控与反思性学习。4）学习的社会性：充分的沟通、合作和支持。5）学习的物理情境：情境学习是在所学知识真实的应用环境中，通过目标定向活动进行的学习[16]。

2.3 建构主义学习环境

研究生的课程学习通常发生在课堂上，而课堂并不是一个完全封闭的系统，课堂作为人类的一个小型集合，是整个社会的精神与物质在学校中的投射。建构主义认为教学是一种环境并提出建构主义教学环境应该是基于建构主义理论，以学生为中心，引导学生在教师提供的含有多重信息来源的复杂学习环境下，进行独立地判断和探索，从而实现的意义建构过程。建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学習环境中的四大要素[17]。

“情境”：在多媒体网络教学环境下，教师通过融合图、文、声、像等不同媒体信息，整合讲解、演示、测验等不同教学内容及预备知识、当前知识与扩展知识，创造出一个丰富而生动的超媒体学习环境。

“协作”：协作发生在学习过程的始终。协作对搜集与分析学习资料、提出与验证假设、评价学习成果直至最终的意义建构均有重要作用。较多地采取协作学习、小组讨论等合作式教学策略，使师生之间、学生之间通过交流实现情感互动。这种相互尊敬、相互鼓励的情感互动情境非常有利于促进学习者的认知和人格的健康发展。

“会话”：协作过程中不可或缺的一个环节是“会话”。对于学习小组成员来说，只有“会话”这一途径可以对如何完成规定的学习任务和计划进行探讨，此外，协作学习过程也是会话的过程，在此过程中，学习者各自的思维成果为大家所共享，因此会话是达到意义建构的一个重要手段。

“意义建构”是指：事物的本质特性、发展规律以及事物相互间内在的联系。这一点需要学生自己不仅仅是理解知识，而是主动思考知识之间的联系，将新的知识纳入自己的系统。

3 融入建构主义理论的工科教学模式

工科研究生在老师创造的工程学习情境，在与同行的协作会话交流中，以已有的本科专业知识系统为基础，通过不断的反思、吸纳、摒弃，吸收更为鲜活的专业知识，抛弃错误的工程理解，锤炼得到更深刻认识，最终搭建一个开放的生机勃勃的属于自己的认知系统，形成自己对于专业工程的专属的意义建构，对于工程中出现的事物，事物性质，事物的变化规律以及事物之间的联系形成有自己烙印的理解，能对工程中出现的问题提出自己的看法是我们工科教学模式的培养目标。

建构主义理论的意义与研究生教育尤其是工科研究生的培养目标是不谋而合的，但同时对于教学的参与者教师与学生提出的新的要求。在建构主义教学模式下教师除了传授知识，还要提出合适的情境，营造恰当的氛围，并为学生引导思维冲突，学生也不再单纯的接受知识，而是主动参与、深度参与，依靠自己去建构专业知识结构。为此我们提出了基于建构主义理论的工程案例教学模式，该模式分为课堂教学模式与项目教学模式。

3.1 课堂教学模式

课堂教学模式的四个要素为：教师，学生，教材，多媒体。有一定专业知识基础工科研究生是迫切希望自己能够学有所用的，而课堂教学模式通过模拟真实的工程案例，积极调动学生浓厚的工程兴趣，建造现实任务情境，营造学术的讨论氛围，刺激学生自己去搜集资料，分析工程问题的原因，发表自己对于解决问题的观点，以及解决问题的方法，为未来的实际工作建立一个初步的建构系统。

在建构主义理论的课堂教学模式中，教师的核心工作不是工程信息本身如何通过多媒体手段鲜活的呈现教材内容，使信息得以更有效的传递，而是引导学习者要不断地基于工程信息和已学理论进行概括、综合、假设、推论和解释。在解决工程问题的思维活动中，促进新、旧知识相互融合，使新知识在原有知识经验的基础上“生长”起来，进而对于工程有一个更高水平的认识。

3.2 项目模式

导师、学生、工程项目是项目模式的三要素，项目模式是课堂模式的检验室，是检验学生在课堂模式中建构的知识经验系统有效性的试金石。复杂的工程本质的暴露和展现需要一个过程，这一属性决定了人们对工程的正确认识往往要经过实践与认识间的多次反复才能完成。而学生在课堂模式中构建的系统难免会有不现实的方面，而真实的项目模式可以进一步完善升华学生在课堂案例情境中自我构建的

系统。

项目模式中没有教材，没有多媒体手段，实际的工程常常涉及繁复杂乱的各种干扰因素，有意义的建构不仅是在个人与工程之间的相互作用中产生的，更多的是在与人的交流协作中产生。每个人的经验世界，潜能不同，好的教学模式应该是可以激发学生的经验世界，引导学生自主探索问题，挖掘学生的潜能，将新的知识吸纳入自己的知识世界。此时，导师是组织者，组织学生形成良好的交流模式，引导学生讨论问题如何解决，讨论方案的可行性，学生在实际工作中完善知识的建构。

工程学科的特点以解决实际的工程问题为导向，因此就要求将知识理论运用为主，而不注重精确的理论公式推导，同样因为以工程为导向，就必然涉及到复杂的实际问题，他们不局限于学科，需要学生有开阔的思维，广泛的知识面，迅速对问题做出判断，给出定量或定性的答案，尽快地推进工程进行。工程中技术人员会面临一个又一个实际问题，需要技术人员根据理论做出一个又一个的决定，正是在这一个又一个的决定中，学生形成了自己的独特认识，对工程进行了自己的意义构建。

4 结语

研究生教育阶段，学生常常遇到书本上没有答案的现实复杂问题，此时需要教师与学生基于所学知识，交流学术观点，对问题形成共识，一起建设通向未知的桥梁，这一过程与建构主义的学习观是相符的，我们要用自己的头脑创建对自己未知世界的理解。

从本质上讲研究生教育的核心任务是培养研究生进行科学探索和寻求学术真理的能力。研究生教育不仅是培养高层次、创造性人才的主要渠道，也是知识创新的重要发源地，它担负着培养高层次专门人才和发展现代科学技术的双重任务[18]。要完成这一使命，需要从教师管理、招生模式、学制与学费、课程教学、学术交流平台和科学研究体系等方面来加以完善和创新，这是一项综合性、系统性的工程，需要多方协调和努力及对管理思路的不断完善，创新教学方法[19]。

本文从工科研究生的培养现状出发，将建构主义理论与工科研究生重视实践运用特点相结合，摸索一种教学模式，尝试改善我国目前工科研究生的课堂及教学现状，帮助学生最大程度的理解专业知识的精髓，形成深度教学，有效教学，加深学生对于学科、学科发展、行业要求的理解，为学生的社会工作或进一步深造打下坚实的基础。

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作者简介

刘育田（1976-），女，江西安福人，讲师。