元认知策略在高职《机械设计基础》课程中的应用探索

赵勇

摘 要 针对高职高专学生心理和认知特点，如何提高高职教学质量，达到培养合格高职应用型人才，在教学中改革传统的教学方式，引入元认知策略是一种有意义的探索。文章对元认知理论作了介绍，联系实际从几个方面阐述了元认知策略在高职《机械设计基础》课程中的应用及取得的教学效果。

关键词 高职教育；元认知理论；机械设计基础；应用

高职高专教育是中国教育体系的重要组成部分，对中国工业生产、社会稳定和发展以及构建和谐社会有着举足轻重的作用。针对高职高专学生的心理和认知特点如何改革传统的教学法，使高职学生乐于学习、善于学习，达到高职教育培养目标，应用元认知理论，不失为一种有意义的探索。

一、元认知理论简介

元认知是现代认知心理学中一个非常重要的概念，1978年美国心理学家弗拉维尔首先提出了这一概念，他认为元认知就是对认知的认知，是关于个人思维和学习活动的知识和调节这些过程的能力。元认知包括三个方面：一是元认知知识，就是关于个人的认知活动以及影响这种认知活动的各种因素的知识；二是元认知体验，即伴随着认知活动的认知体验或情感体验，元认知体验特别容易发生在能激发高度自觉思维的工作、学习中；三是元认知监控，就是主体在进行认知活动的全部过程中，将自己正在进行的认知作为意识对象，不断地对其进行积极、自觉的监视、控制和调节。在实际认知活动中，三者是相互联系、相互影响和相互制约的，三者的有机结合便构成了一个统一整体-—元认知。

二、元认知理论在高职《机械设计基础》课程中的应用策略

《机械设计基础》是一门机电类专业的专业基础课，具有概念和原理多，内容抽象，综合性、实践性强等特点。要综合应用许多先修课程的知识，如《机械制图》、《金属工艺学》等课程的专业知识。该课程的主要任务是使学生掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具备分析、选用、设计机械零部件及简单机械传动装置的能力。针对培养目标，在教学中尝试应用元认知策略。元认知能力不是天生就有的，主要是靠后天的培养和训练而提高的。元认知技能可以在专门的训练课上进行，也可以贯穿于平时的课堂教学中。课堂中进行元认知策略的应用，可以采取以下几种方法：

1.唤醒、强化学生的元认知意识

学生元认知总是从无意识向有意识发展的，唤醒学生的元认知意识是实施元认知策略的必要环节。在课堂教学中，可以通过借鉴讲解与讨论认知活动，让学生认识元认知。比如“轴承”一章先讲述教学目标、教学要求、应知、应会的知识点，然后在教学过程中结合相关知识进行元认知意识的培养强化，结合轴承的应用、选型进行讨论，充分调动学生的主观能动性，开展探究性学习。已有研究表明，学生元认知水平与其拥有的元认知知识有极大关系。因此教师在教学中要注意元认知知识的传授，并在学习活动中，不断强化这些知识的应用。

（1）传授元认知主体知识。学生有了主体元认知知识，就能了解自己的认知特点，为了让学生了解自己的认知特点，老师在教学过程中应对学生的认知活动做出客观评价，包括对个体的实际情况进行评价，也包括对他人和群体的评价。在教师的不断评价中，学生就能获得对自己的认知活动特点的认识，并从教师评价他人的过程中找出自己与他人认知方面的差异，经过对比，明白自己的认知优、劣势，从而在学习活动中取长补短。

（2）加强示范指导。示范指导能够教会学生自我监控的方法。课堂教学中要注意把解决机械工程问题的步骤、思路、方法和规律逐一给学生作示范，比如“滚动轴承润滑油的设计”先讲述润滑油的作用，然后分析轴承损坏的原因，再讲解滚动轴承的润滑设计的内容，就滚动轴承的三类润滑方式及各自润滑所具有的特点、应用场合进行详细论述。然后可以让他们总结规律等等。这些措施都有助于学生养成良好的思维习惯，学会对自己的认知过程进行自我监控和自我评价。

（3）组织讨论、及时反馈。教师应注意使学生对由使用元认知技能而产生的结果产生体验，在讲解了某一认知策略后，可以提供一个表面内容相似但实际结构不同的问题情境，比如“键连接”的几种类型，要求学生运用所学的认知策略来解决当前的问题。这样开阔了学生视野，活跃了学生思维，应掌握的知识学生都能很好地消化吸收。教师也应当对由于认知策略的参与而产生的认知活动结果及时给予反馈，对学习活动进行科学评价，这既是元认知能力的重要标志，又是培养元认知能力的重点目标和必要手段。当学生顺利地解决问题之后，原有的有关认知策略的知识会由感性认识上升到理性认识，并体验到成功的喜悦，这种积极的情感会有助于认知策略的迁移。教师应尽可能在班级中创设一种师生之间、生生之间良好的互动氛围，使每个学生都有评价他人并同时被他人评价的机会。这种互动形式，有利于学生充分将教师和同学对自己的外部反馈，转化为自己的内部反馈，并能形成一种生动活泼、积极向上、良性互动的教学氛围。

2.加强元认知操作指导

由于元认知具有他控到自控的发展特点，需要教师的指导。根据学习活动的特点，按阶段有针对性地进行元认知指导，会收到较好的效果，应注重指导学生制定计划，明确学习的目标、对象和任务；讲究学习策略，善于选择合适的学习方法，提醒学生学会控制自己排除内外干扰，保证学习计划顺利执行。在教学活动结束后，注意要求学生对自己的学习状况及效果进行检查、反馈与评价，督促学生深入反思和总结。

3.在小组合作学习活动中渗透元认知策略

20世纪80年代，美国高校兴起一种由“范例教学”、“交互式教学”和“小组合作学习”三种模型构成的新型课堂教学模式。作为对高职传统班级授课制的改革，小组合作学习以培养学生创新能力为目标，是现代教育发展的必然要求和实施素质教育的有效途径，可以更好地培养学生的自主学习能力、独立研究能力以及团队合作能力。小组合作学习模式中的每个成员都要轮流扮演两种角色——学习的操作者：进行自主学习及口头报告，向其它成员或教师陈述自己的思维学习过程（元认知监控过程）；学习的检查者：发现学习的操作者在口头报告过程中所反映出的语言表达、思维学习过程的优缺点，并且要进行评价，以反馈的形式促进学习的操作者进步。在“机械设计基础”教学过程中进行小组合作学习，这种体现出各成员关系平等的学习模式可以有效地培养并发展学生的元认知体验及监控能力，且学生在小组合作学习过程中能够更加充分地进行自我反省，也能够更加理性地认识组内其它成员的优劣，从而为调控学生的元认知学习策略创设良好的条件。如“轴”的设计：把学生以3—5人为一个小组分为几个组，根据工作条件从轴的材料选择到热处理方式、结构设计计算、强度校核等展开讨论、相互评议。小组合作学习的前提是教师的引导，目的是激发学生强烈的求知欲；小组合作学习的基础是学生的自主学习，这是学习者进行“发现问题-研究问题-解决问题”的充分保障；讨论是小组合作学习的主体，组内成员一般可轮流提出自己在自主学习过程中所发现的问题，组长负责问题的归纳和总结，同时这也是进行组间交流的重点；小组合作学习的关键是组与组之间的交流，包括竞争与合作，一般是遵循让某小组发表本组的观点及提出问题、其它小组进行评价或补充、教师引导各小组讨论、师生最终共同解决问题的操作流程；小组合作学习的检测形式是练习（或项目）的评定，教师在学生互相评议的过程中给予他们客观、全面的评价。学生在课堂上可以充分展示自己，彼此之间进行问题的辩解交流，有利于他们的自学能力、口头表达能力和分析推理等能力的快速提升，学生之间激励共进，逐渐达到“学会学习”的元认知培养目标。endprint

4.指导学生进行自我反思、自我评价

作为元认知理论的核心，学习者的元认知监控能力在很大程度上等同于他们的自我反思能力，具有内隐性——隐藏在内心深处但总在无意识地支配思维活动。学生在学习“机械设计基础”的过程中经常会出现思维与反思严重脱节的现象，他们总是在老师的批评指正发生后才有自我反思的意识，比如“轴”的设计计算和强度校核，就是这样一个过程。教师引导学生进行自我反思的流程是：先确认待解决的问题（自我反思：是要解决这个问题吗？），然后确认问题的实现目标和要求（自我反思：有几个目标和要求？其中最为重要的目标要求是什么？），接着进行相关机械知识的检索及解决方法的选择（自我反思：是否有充分且准确的机械知识储备？），再根据知识和应用方法进行具体的解决步骤（自我反思：操作过程是否有错误？），最后是得到工程问题的最终解决结果（自我反思：这个结果是否正确？）。教育评价专家斯塔费尔比姆曾说：“评价最重要的意图不是为了证明，而是为了改进。”作为自我意识发展的产物，自我评价是学习者对自己的愿望、思想、行为及个性特点进行判断和评价，在学生元认知能力的培养过程中具有非常重要的作用，教师应培养他们运用确定目标来检测学习效果并根据反馈回来的信息及时调控学习方向和进度的元认知学习能力。传统的教学方式对学生的评价一般是以考试为核心的，只注重结果而忽视了对学生学习过程评价，学生往往会处于一种比较消极应付的被动状态，降低对学习的兴趣，从而失去自我评价的真正意义。因此，教师必须要注意调节和控制学习任务的难度——任务过难会因挫伤学生的自尊心而引发其消极的自我归因，丧失学习的成就感；任务过易则会使学生因轻易“成功”而过高估计自己。要积极强化学生的主观努力，从而让学生感受到自身的主观努力是提高学习成绩的有效手段。

5.学生利用元认知策略提高学习“机械设计基础”能力

在学习过程中注重学生自我调节学习能力的培养，具备自我调节的学习能力是元认知策略的实质，也是一个优秀的学习者提高自己学习能力的重要保障。以学习计划的制定为例，很多高职生“机械设计基础”学习半途而废的原因并不是因为“难”，而恰恰是由于他们觉得成功离自己比较遥远。将较难实现的“大目标”细化、分解为易操作的“小目标”，实现一个“小目标”就得到一次“小成功”的体验，离最终的“大目标”、“大成功”就会越来越接近，学生学习起来循序渐进，由易到难，教学效果就会很好。

实施了上述元认知渗透教学，通过有意识的学习兴趣培养，使学生习惯于在学习过程中反思、总结、调节等。在学习过程中，要求学生自己制定计划、确立目标、自我反思、自我归因、自我调节。不断体验着认知过程中的矛盾冲突，又不断地进行自我监控和调节，自我效能感得到不断提高，学习热情不断高涨，学生的元认知能力不断增强，学习“机械设计基础”的能力得到提高。

三、结论

通过在在高职《机械设计基础》教学中应用元认知策略，学生的学习能力有较大提高，对提高教学效果产生了积极的促进作用，达到了预期目标。元认知理论指导下的“机械基础”教学有利于调动学生学习的主动性，有利于提高学生的成绩，有利于学生构建和谐的人际关系、树立积极向上的人生观和价值观。因此，在元认知策略指导下进行的“机械设计基础”教学是行之有效的，具有实践上的可行性、教学上的实用性，可以为其他专业课提供有益的参考。

参考文献：

[1]谭放鸣.机械设计基础[M].北京：化学工业出版，2013.

[2]杜晓新.元认知与学习策略[M].北京：人民教育出版社，1999.

[3]梁宁建.当代认知心理学著者[M].上海：上海教育出版社，2010.

[4]张俊社，周喜华.教育心理学[M].北京：中国人民大学出版社，2012.endprint