基于建构主义的“液压传动与气动技术”课程项目化教学改革

钟耀光

基于建构主义的“液压传动与气动技术”课程项目化教学改革

钟耀光

阐述了建构主义的理论，基于建构主义理论进行了“液压传动与气动技术”课程的项目化教学改革实践。从教学设计、教学方法和评价方式等方面进行了探索与实践，并取得了一定的成效。

高职;液压传动与气动技术;项目化教学;建构主义

“液压传动与气动技术”是高职机电专业、数控专业的核心课程，同时，也是近机类有关专业的一门必修课程。该课程具有很强的应用性，能够直接用于工程实际。在机电一体化专业中，其先修课程为“机械制图”、“机械基础”、“电工与电子技术”等，后续课程为“PLC与单片机控制技术”、“传感与检测技术”等。课程涉及知识面广、实践性强，学习难度大。课程组以建构主义理论为教学改革的理论基础，从课程目标、课程内容组织策略、教学方法和考核评价等方面进行改革，取得了较好的教学效果。

一、建构主义简述

建构主义(constructivism)也译作结构主义，是认知心理学派中的一个分支。建构主义理论经过了皮亚杰(J．Piaget)、科恩伯格(O．Kernberg)、斯滕伯格(R．J．sternberg)、卡茨(D．Katz)、维果斯基(Vogotsgy)等人的不断完善，理论内容不断丰富，其核心可以概括为:以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。具体而言，建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是构成学生自主学习的四大要素。学生需要在一定情境中对所学内容进行意义建构，即针对某一主题的不同学习任务分工协作，交流各自完成任务的经过和所遇到的问题，使每个学习者的工作成果在学习集体中共享，最后使学习者明确事物的性质、规律以及事物之间的内在联系，完成对所学知识的意义建构。［1－2］

建构主义学习理论很符合“液压与气动技术”课程的学习要求，它的应用性为学生创设了合理的情境，在教师的引导、帮助下，能够形成学生与学生之间相互协作、思考、讨论的学习方式，从而形成学生对知识进行有意义的建构的学习过程。［3］

二、基于建构主义理论的课程项目化教学改革实践

(一)基于建构主义理论的课程项目化改造

“液压传动与气动技术”课程作为一门实践性很强的专业课程，要求学生通过学习，能够掌握气动及液压和相关电气知识，能够较熟练地绘制气动液压回路图，根据回路图正确选用和使用元件，掌握气动及液压装配的基本操作规程，会进行简单系统故障分析与调整;对气动系统能进行基本设计、安装、调试和维护。在教学内容的安排上，将传统知识体系进行项目化改造，创设工作学习情境，激发学生学习内因，引导其积极主动思考，充分培养其好奇心和创造意识，从而在有限的教学时间内帮助学生建立必要的知识体系，并培养其收集、整理、分析资料和解决问题的能力。如表1所示，在气动回路部分的内容中，将教材知识承载于各项目任务中，使学生感知其应用性，这样，更有利于知识的接受和掌握。

表1 气动技术的项目化改造

(二)建立基于建构主义的教学策略及学习方法

以建构主义为理论指导，克服“液压与气动技术”课程传统教学中无视学习者的主体地位的做法，教师的作用从传统的传递知识的灌输者转变为学生学习的辅导者，教师成为学生学习的伙伴或合作者，而学生的角色转变为教学活动的积极参与者和知识的积极建构者。［4］据此开展教、学、做一体化教学，按基于工作过程课程开发理论进行四步法教学。学生在学习过程中遵循基本的工作行为，即:资讯——计划——实施——检查评价。(1)资讯(Information)。教师提供任务场景、任务单等资料，指导学生查阅相关的技术资料(教材、活页资料、多媒体动画、网络资料等)，帮助学生掌握完成一个工作任务所需的知识与信息，并使之学会在小组之间进行沟通与交流;(2)计划(Plan)。学生根据收集、整理、分析的信息，以及项目任务的要求，制定完成工作任务的技术方案、工作计划，并确定小组分工;(3)实施(Do)。学生根据工作计划、分工，进行实施操作，教师对学生的操作规范及安全进行指导，以确保工作任务顺利完成，实施过程中新问题的解决也由学生协作完成;(4)检查评价(Check－Assessment)。项目完成后，教师指导学生检查自己的工作结果，检查记录，找出问题并提出改进措施。对工作成果进行自评互评(就成果评定、团队精神、工作规范几个方面进行评价打分)，得出对工作任务的评价。每一个工作任务都经历这样一个IPDC－A循环，从而不断持续地进行工作与学习。

例如，在“简单气动送料装置的设计与调试”这一项目中，首先，通过观察机电一体化设备的工作过程(送料、加工、安装、分类等)，学习者获取知识，营造良好的“情境”，促进学生对所学内容进行“意义建构”，明确要解决的项目问题;然后，根据项目问题，利用各种工具对信息资源(如文字材料、书籍、音像资料、CAI与多媒体课件以及Internet上的信息等)进行收集、分析、综合、归纳以及在此基础上进行创造;［5］在计划阶段，学生在教师的组织和引导下一起讨论和交流，先小组内部协商，再相互讨论。通过这样的协作学习环境，学习群体共同完成对所学知识的意义建构。在项目的实施阶段，让学生“真刀真枪”地操作训练，在训练过程中实现意义建构。

(三)建立基于建构主义的学习环境

根据学习需要，为学生提供了一个适合理实一体教学的新型教室。如图1所示，新型教室被设计成一个综合性的学习空间，其中包含了各种不同的功能区域。1是小组讨论及讲解区。2是存放资料区，对于学习中的一些问题，学生可以在此区域进行资料的查阅、检索及讨论分析。如教学中，对于“简单气动送料装置的设计与调试”项目，教师仅提出任务要求，而资料收集分析、相关方案的确定等都由学生小组协作在此区域完成。3是小组工作区，各小组在此区域完成简单气动送料装置的搭建及调试工作。该新型教室的布置，使不同的教学组织形式和活动方式可随时灵活运用，无论是集体授课还是小组讨论或个体学习，都可以快速转换完成，从而提高了课堂教学的效率，也有利于学生的团队协作及自主学习。

图1 新型教室平面布置

(四)建立基于建构主义的考核制度

改变原有重结果轻过程、重理论轻实践的考核方式，推行多元化考核制度，促进学生转变学习态度，提高课堂学习的积极性，从而使其积极参加课堂讨论，重视知识在实践中的应用。考核贯穿于每一个项目中，每个项目都分为学习过程、实践操作两个内容。［6－7］

1．学习过程。对于学习过程的考核，有利于全面测评学生能力。这样，可以激励学生的积极性和主动性，并将这种积极性和主动性贯穿于学习的始终。对于学生在课堂学习过程中的考核要从多个方面进行，如遵守课堂纪律、信息资源的获取及利用、信息讨论和交流的程度及效果、团队协作、良性思考解决问题、自主学习等方面的表现，学习过程占项目总成绩的40%。

2．实践操作。通过课程知识的学习，最终应搭建完成回路并调试得出正确结果。对于每一个项目，要在结果和过程两个方面对学生进行测评，既看结果，更注重过程。特别是解决问题的过程及方法是否科学，完成项目的操作过程是否遵循了岗位要求(如是否做到了6S规范)，对于实践过程中的新问题能否科学解决，能否进行团队协作等。实践操作占项目总成绩的60%。

综上所述，建构主义理论为“液压传动与气动技术”课程的教学改革提供了坚实的理论基础。教学改革中，以学生为中心，充分发挥了学生的主动性，培养其积极的学习态度和协作精神;充分发挥首创精神，将知识外化和实现自我反馈，极大地提高了课程的教学效果和学生的专业素质。同时，教师在帮助和指导学生建构知识的过程中，也不断提升了自身素质，更新了科学观和教学观。

［1］游景如．建构主义学习理论对建立高校新型师生关系的启示［J］．江苏大学学报(高教研究版)，2004(3):42－44．

［2］吴刚．建构主义与学习科学的崛起［J］．南京社会科学，2009(6):98－104．

［3］赵乐华，任毅．启发式教学方法与建构主义学习理论［J］．中国地质教育，2009(1):140－142．

［4］何克抗．建构主义——革新传统教学的理论基础(一)［J］．科学课，2004(1):3－9．

［5］布鲁克斯．建构主义课堂教学案例［M］．范玮，译．北京:中国轻工业出版社，2005．

［6］徐国庆．职业教育项目课程开发指南［M］．上海:华东师范大学出版社，2009．

［7］马秋菊．基于建构主义理论的《数据结构》课程教学改革实践［J］．承德石油高等专科学校学报，2011(6):70－72．

［责任编辑 盛 艳］

钟耀光，男，无锡技师学院(江苏省无锡立信中等专业学校)讲师，主要研究方向为机械测量技术、液压传动与气动技术。

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1674－7747(2015)15－0025－03