建构主义理论视角下全日制工程硕士生实践教学体系的构建——以扬州大学为例

王　干　刁国旺　薛怀国　李玉军



建构主义理论视角下全日制工程硕士生实践教学体系的构建——以扬州大学为例

王干刁国旺薛怀国李玉军

摘要：阐述了建构主义理论视角下实践教学的核心观点及构建实践教学体系的基本原则，结合扬州大学的改革实例，探讨了构建全日制工程硕士生实践教学体系的各项措施。

关键词：专业学位研究生；全日制工程硕士；建构主义；实践教学体系

硕士课程体系改革实践与研究”（编号：JGLX14_127）

全日制工程硕士教育作为作为专业学位研究生教育的重要组成部分，不仅涉及的工程领域达40个之多，而且招生人数也远远超过其他专业学位类别。实践教学在全日制工程硕士生的整个培养过程中占有极其重要的地位，对学生工程实践能力、创新能力的培养以及综合职业能力的形成具有不可替代的作用。

扬州大学从2009年开始招收全日制工程硕士生，招生领域已从最初的6个发展到目前的17个。在结合自身特点探求全日制工程硕士生培养规律的过程中，学校从2010年开始，在建构主义理论的指导下，以实践教学体系改革为突破口，先后获批三项江苏省研究生教育改革课题，并在2015年江苏省首届研究生教育模式改革成果评比中荣获三等奖，取得了较好的改革成效。

一、建构主义理论视角下实践教学的核心观点

建构主义理论强调知识是由学生自己主动建构而成，是以原有的知识和经验为基础，在主客体的相互作用中，借助意义建构的方式来完成对知识的“接受”。学生的整个学习过程不仅是对新知识的理解过程，也是对新知识的分析、检验和批判的过程[1]。实践教学的最大特点就是以学生的主动参与为出发点，强调学生对知识的主动探索，通过主动去发现问题、分析问题、解决问题和反思问题，从而在实践中不断总结经验，实现对所学知识、技能的意义建构[2]。因此，建构主义理论视角下实践教学的核心观点主要体现在以下几个方面：

1.知识、技能不是被动积累的，而是个体积极组织和实践的结果

知识、技能的建构必须从激发学生的学习动机开始，实践教学需要精心设计任务或问题，以此来引导和支持学生的“自主学习”，帮助学生成为学习的主体。实践教学要重视把学生已有的知识和经验作为新知识的生长点，引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验[3]。

2.实践教学同理论教学相比更加关注的是“做中学”

这意味着学生的学习过程不是知识由外到内的单向灌输和传递过程，而是学生利用自己的知识储备在一定的情境、他人的帮助（包括教师和同学）、必要的学习资料基础之上主动建构自己新知识结构的过程[4]。

3.实践教学的内容应源于情节真实、复杂的问题事例

这对于启发学生解决问题的思维，引导学生在解决问题中去“活化”知识，变理性知识为解决问题的工具至关重要[5]。

4.实践教学的终极目标是要帮助学生实现理论向实践的飞跃

即通过实践层面上的意义建构使学生对所接触问题的现象、性质、规律、成因等有一个更为深刻的认识，而且使学生有能力去解决这些问题，或是以创新的方式去解决这些问题。

二、实践教学体系构建的基本原则

1.面向行（企）业需求——实践教学的设计原则

全日制工程硕士的培养目标是要适应国家经济建设和社会发展需要，面向行（企）业需求，培养工程师队伍中的高层次应用型专门人才。这些工程师的使命是要综合运用知识与能力解决工程实际问题，为企业和社会创造出更多的经济价值。因此，“面向行（企）业需求”的实践教学设计原则，不仅充分体现了专业学位研究生教育的“实用主义”理念，也是凸显工程硕士相对于工学硕士的竞争优势所在[6]。

2.理论与实践相结合——实践课程的开发原则

科学理论是客观事物本质和规律的正确反映，能够有效地指导实践，缺少理论指引的实践无疑是盲目和空洞的。专业学位研究生教育不仅要求学生掌握本专业系统的理论知识，而且还要求学生具备将这些知识应用于实践的能力。因此，实践教学课程开发中必须要强调“理论与实践相结合”的原则，做到实践教学的课程设置要与理论教学的课程设置相匹配，实践教学的内容要与理论教学中的知识点有机统一。

3.自主学习——实践教学的学习原则

建构主义理论强调“学生并不是空着脑袋走进教室”，事实上学生以往的学习和经历已经使他们具有了一定的知识结构，形成了对客观事物的基本认知，具备了利用自身现有的知识、经验进行进一步推理和拓展知识的能力。因此，“自主学习”的实践教学学习原则要充分发挥学生在学习过程中的主体作用，激发学生的学习兴趣，引导学生把正在实践和学习的内容与自身已经掌握的知识建立起联系，形成对客观事物的新的认知。

4.有效协作与交流——实践教学的指导原则

建构主义理论认为师生之间的有效协作与交流对于学习内容的理解和知识的意义建构起着关键作用。因此，确立“有效协作与交流”的实践教学指导原则，一方面可以使实践教学指导教师（或指导小组）对学生的学习情况有一个总体把握，以便在此基础上因地制宜地安排教学进度，选择适宜的教学方法；另一方面，有效的协作与交流能够使学生从中得到许多有益的经验和建议，从而进一步充实、丰富、改造学生原有的知识、经验，为他们更好地实现对所学知识、技能的意义建构提供有益的帮助。

5.校企合作——实践场所的建设原则

建构主义理论认为“知识是情境性的，它要受到知识所使用的活动、情境以及文化的影响，并且与它们不可分离，良好的实践教学情境能够对学生的学习起到非常明显的激发和引导作用”[7]。因此，在实践教学场所的建设中要积极贯彻“校企合作”的原则，在与企业深度合作的基础上，充分整合校企双方的实践教学资源，通过提供仿真或全真的实践教学环境，能够使学生对企业的生产运营过程有一个更为直观的认识，有利于培养学生的职业意识，引导学生从职业角度去发现问题、解决问题和反思问题，促进学生综合职业能力的形成。

图1　基于建构主义的实践教学体系基本架构

三、实践教学体系的基本架构

综合考虑建构主义实践教学理论的主要观点、实践教学体系构建的基本原则以及全日制工程硕士的培养特点等因素，以学制2.5年为例，基于建构主义的全日制工程硕士生实践教学体系大致由“两大块”、“五环节”组成，其基本架构如图1所示。“两大块”是第一学年的基本能力培养大块和第二学年职业能力培养大块。“五环节”是专业仪器设备操作培训环节、案例教学环节、专业设计环节（包括产品设计、生产工艺设计等）、探究性科研实验环节、企业工程实践环节（包括工程实践课题规划、工程实践研讨与交流、工程实践专项考核三个相对独立又相互衔接的部分）。

之所以将整个实践教学体系划分为两大块，是因为第一大块主要侧重于“理论联系实际”，即“知行合一”层面上的意义构建，强调的是将学生的理论知识转化为实践技能。第一大块的实践教学目标可以概括为：通过案例教学、专业仪器设备操作培训、专业设计和探究性科研实验四个环节的实践教学，实现学生对所学知识的意义建构及其基本工程应用技能的培养。第二大块主要侧重于“实践出真知”，即“做中学思行”层面上的意义构建，强调的是在真实的企业情境中通过工程实践将学生的知识、技能等转化为工程职业素养，进而实现学生综合职业能力的形成。第二大块的实践教学目标可以概括为：通过企业工程实践进一步系统地促进学生知识、技能的“活化”。

“五环节”主要体现了“自主学习”、“基于真实情境”和“递进式意义建构”的建构主义思想。①专业仪器设备操作培训环节。该环节从形式上来看相对独立，但这一环节却对其他实践教学环节起着重要的工具性支撑作用，其目的是让研究生根据自己的兴趣和科研需要，有选择地参加相关专业仪器设备的操作培训，重点是引导研究生实现工具使用能力所需知识和技能的意义建构。例如，扬州大学材料工程领域在这一实践环节规定，研究生可以根据个人兴趣和科研需要完成结构分析、热分析、形貌分析、力学性能分析等4类大型仪器操作培训，包括红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、紫外及荧光光谱仪、核磁共振波谱仪、单晶X射线衍射仪；热重、热机械、热膨胀、差示扫描量热仪；场发射扫描电镜、场发射透射电镜、原子力显微镜；纳米压痕仪、万能拉力机等。②案例教学环节。该环节主要通过启发式、研讨式、参与式教学，引导研究生将理论与实际相结合，使他们对企业实际问题有比较直观的认识，进而在原有知识基础上实现对现有知识的意义建构。③专业设计环节。该环节是在研究生专业课程学习和模拟企业情境的基础上，引导他们独立进行有关部件、产品、课题或项目的专业设计工作，重点是实现其设计能力所需知识的意义建构。例如，扬州大学化学工程领域在专业设计环节中规定，研究生可以结合自己的兴趣和课题研究的需要，自拟设计题目或在指导教师给定的多个设计题目中进行选取，通过“以产品建厂”的方式设计化工厂或是对某一企业现有的产品工艺进行优化设计。④探究性科研实验环节。该环节是根据研究生个人的科研兴趣，引导其利用本领域和相关领域知识、技术、研究方法、研究手段开展课题研究，促进研究生所学知识、技术的意义构建。⑤企业工程实践环节。该环节是整个实践教学体系的重头戏，也是“整合知识实现学生综合职业能力培养的重要过程”[8]。该环节主要由以下三部分组成：一是工程实践课题规划，这部分内容主要是采取多种方式组织研究生有针对性地到企业进行实地调研，引导他们在真实的企业情境中，围绕企业实际问题规划工程实践课题，真正做到有的放矢；二是工程实践研讨与交流，这部分内容主要是定期组织有关专家与研究生共同探讨工程实践的进展情况以及工程实践中遇到的具体问题，目的是要让研究生分享工程实践的经验，开拓解决工程实践中具体问题的思路，促进整个学习群体共同完成对所学知识的建构；三是工程实践专项考核，这部分内容主要是由校、企专家组成的考评组对研究生整个工程实践进行综合性评价，引导他们从解决问题的思路与方法、工程实践课题的应用性与经济性等方面对整个工程实践过程进行系统性反思，进一步帮助研究生实现对所学知识、技术的“活化”，引导整个学习群体共同实现对所学知识、技能的意义建构。

这里需要强调的是，研究生知识的“活化”与能力的培养往往具有连贯性、积累性特点，是一个由量变到质变的螺旋式上升过程，因此，整个实践教学过程中各环节教学工作的开展更多地呈现出一种相互交织、螺旋式跃迁的特点。虽然实践教学环节的设定与教学内容的安排会因各个高校工程硕士培养领域的特色和具体培养目标的不同而有所差异，但是实践教学环节的设定与教学内容的安排必须保持内在的统一性、逻辑性和连贯性，从而有助于引导研究生对知识、技能的意义建构，实现其能力培养由从低层次向高层次越迁，由单一化向综合化发展。

四、实践教学体系构建的主要措施

1.科学设计实践教学内容

面向行（企）业是全日制工程硕士人才培养的根本诉求，因此，学校在市场调研的基础上，主动邀请行（企）业的专家学者共同参与实践教学内容的设计，并重点围绕以下三个方面开展实践教学内容的设计工作：①实践教学内容要有针对性。要有针对性地将企业的生产工艺设计、产品研发流程，企业生产过程中遇到的实际问题或工程案例引入教学内容，使研究生在学习过程中对实际工程问题有一个较为全面的认识，从而帮助全日制工程硕士生形成正确的职业认知和良好的职业意识。②实践教学内容要有探究性。探究性的实践教学内容更能体现研究生培养的要求。研究生围绕探究性的学习内容，提出问题、探讨解决问题的方案，对不同的结果进行分析，有利于培养创新意识和创造能力。③实践教学内容要有宽广性。在以高新技术为核心特征的新经济时代，企业产品的研发已经不是传统意义上单一的学科或工程领域所能支撑的，仅凭某一学科或工程领域的知识和技能根本无法适应企业的需要[9]。因此，在实践教学内容的设计上还要重视为研究生提供更为宽广的学习素材，引导他们借助多个学科或工程领域的知识去解决复杂多样的工程实际问题，从而实现研究生的能力培养由“单一工程领域的狭窄对口”向“多个工程领域的广泛适应”转变[9]。

2.有机整合校内外实践教学资源

扬州大学将校内的各类专业实验室、仿真实验室、测试中心、工程中心等与校外各类实践基地进行有机整合，形成一个具有一定规模、相互支撑、总体目标相统一的多元化实践教学平台。例如，2013年扬州大学以学科内在关联性为基础，以多学科交叉为纽带，建成了一个覆盖化工、材料、制药、环境四个工程领域的“大工程领域”实践教学平台，为研究生综合运用绿色工艺、工业催化、材料制备、药物合成和环境化学等多个领域的研究方法和技术手段，解决化工-材料类、化工-制药类、绿色化工-环境保护类等多个交叉领域的实际工程问题提供了丰富的实践教学资源。其中校内实践教学资源包括江苏省环境材料与环境工程重点实验室、江苏省高分子无机微纳复合功能材料工程技术研究中心、扬州大学国家级测试中心、扬州大学药物研究所等等；校外实践教学资源包括扬州市化工园区、高邮市电缆材料科技园区、大学科技成果孵化园、泰州医药城、江苏油田等多家单位以及50多家江苏省企业研究生工作站、近70家校企联合培养基地，能够针对研究生的专业特点、兴趣爱好和个人能力提供多样化的教学资源，为培养研究生多工程领域应用能力提供了有效支撑，满足了研究生多元化培养的需要[7]。此外，在搭建多元化实践教学平台的同时，学校还以项目为纽带，鼓励全日制工程硕士生在导师指导下深入企业积极开展面向企业生产实际的课题研究，使研究生在真实的企业环境中将理论与实践相结合，创新性地去解决企业的实际问题，从而促进研究生知识的“活化”，提高他们解决实际工程问题的能力。

3.充分发挥指导教师的“支架”作用

教师在实践教学过程中，不应只是知识、技能的传授者，还应该是实践教学的设计者、组织者、引导者。①在实践教学的师资配备上，学校要求从事实践教学的指导教师除了具备相应的专业知识和教学能力外，还必须具有工程应用背景或企业工作经历；同时，学校还着力推行“企业专家进课堂计划”，积极聘请企业中具有丰富工程经验和一定教学能力的技术专家来校授课。②在教学方法的选用上，学校要求实践教学指导教师根据不同的实践教学目标和实践教学内容综合采用各种相对成熟的实践教学方法，比如支架式教学法（Scaffolding Instruction）、抛锚式教学法（Anchored Instruction）、随机进入教学法（Random Access Instruction）等，从而充分调动研究生的学习主动性，引导他们去发现问题、解决问题和反思问题，帮助研究生进一步充实、丰富、改造自己原有的知识、经验，形成对客观事物的新的认知。③在教学形式的安排上，学校还积极推行“多教师串讲”的教学形式。例如，制药工程领域针对案例教学环节中“医药中间体制备与工业化生产”这部分内容的特点，从理论与实践相结合、实验室研制与工业应用相结合两个角度出发，安排三位教师进行串讲和指导，两位校内教师一位主讲制剂过程与设备，一位主讲医药中间体的合成工艺（含实验和设计），而邀请的企业高级工程师则主讲医药中间体的放大工艺及市场行情，从而实现了知识配置—市场认知—实践操作—企业应用—能力培养“五位一体”的综合性实践教学目标[9]。

4.设置专门环节加强师生间的有效协作与交流

在实践教学过程中，学校非常重视提高师生间的有效协作与交流。学校除了要求各个工程领域的实践教学中心关注课堂中实践教学指导教师对协作与交流的组织和引导（包括资料的搜集与分析、假设的提出与验证、建设性的质疑与辩论等）外，还在各个工程领域的实践教学中设置专门环节来加强师生间的有效协作与交流。例如，学校根据“事前计划、事中控制与事后分析相结合”的思路，将工程实践环节分解为工程实践课题规划、工程实践研讨与交流、工程实践专项考核三部分。同时，与这三部分相对应，分别设置了工程实践开始前的工程实践课题调研、可行性分析、方案设计等协作与交流环节；工程实践中期的分组讨论、师生研讨、进展汇报等协作与交流环节；工程实践结束后的分组汇报、实践总结、专家点评等协作与交流环节。通过加强师生间的有效协作与交流，不仅加深了师生之间的彼此了解，而且研究生的思维与智慧可以被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的建构；更重要的是研究生在获取知识的同时，其协同工作能力和团队合作精神也得到了培养。

表1　实践教学体系的多元化评价方式

5.采用多元化评价方式考核研究生的实践学习效果

相对于理论学习的效果评价，对实践学习的效果评价更复杂，需要综合反映学生的知识、技能、思想等多方面的学习状况。为此，学校出台了《全日制工程硕士实践教学考核细则》，针对不同的实践教学环节，采用多元化评价方式考核学生的实践学习效果，实现由单一成绩评定向综合素质评价转变，由关注结果评价向关注过程评价转变[7]（见表1）。例如，对探索性工程实验环节学习效果的评价，学校要求包括指导教师在内的评价小组分别从实验设计创新性（30%）、工程应用性分析（30%）、实验完成情况（30%）和汇报与交流（10%）四个维度进行评价，并综合评价意见给出优、良、中、差四个等级的综合素质评价。又如，在工程实践专项考核中，学校规定考核小组应从企业对研究生工程实践的评价（10%）、校内指导教师的评价（10%）、校外指导教师的评价（10%）、工程实践成果（20%）、课题工程应用价值评价（20%）、工程思维与创新（20%）和沟通与交流（10%）七个维度进行综合评价，在为每位同学给出综合评价意见和改进建议的基础上，对研究生工程实践效果给出优秀、良好、合格、不合格四个等级的成绩评定。

参考文献

[1]WITTROCK M C.Learning as a generative process[J].Educational Psychologist，1974，11（2）：87-95.

[2]赵学凯，赵芳.建构主义理论指导下的实践教学设计[J].北京教育：高教版，2007（1）：41-42.

[3]陈威.建构主义学习理论综述[J].学术交流，2007（3）：175-177.

[4]陈琦，张建伟.建构主义学习观要义评析[J].华东师范大学学报：教育科学版，1998，1（998）：1.

[5]余胜泉.从知识传递到认知建构，再到情境认知[J].中国电化教育，2007，6（10）.

[6]王干，朱爱萍.强化工程应用能力培养彰显工程人才培养特色——以扬州大学全日制工程硕士实践教学体系改革为例[J].研究生教育研究，2014（5）：68-72.

[7]BROWN JS，COLLINS A，DUGUID P.Situated cognition and the culture of learning[J].Educational Researcher，1989，18（1）：32-42.

[8]DUDERSTADT J J.Engineering for a changing world：a roadmap to the future of engineering practice，research，and education[EB/OL].http：//deepblue.lib.umich.edu/handle/2027.42/88638.

[9]王干，薛怀国，刁国旺.“大工程领域”人才培养模式探索与实践——以扬州大学化学工程领域多学科交叉人才培养为例[J].研究生教育研究，2015（1）：71-74.

（责任编辑周玉清）

基金项目：江苏省研究生教育教学改革研究与实践课题“全日制工程

DOI：10.16750/j.adge.2016.02.004

作者简介：王干，华中科技大学教育科学研究院博士研究生，扬州大学化学化工学院研究生教学秘书，助理研究员，扬州225002；刁国旺，扬州大学化学化工学院书记，教授，扬州225002；薛怀国，扬州大学化学化工学院院长，教授，扬州225002。