摘  要：本文重點闡述了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論及其指導(dǎo)下幾種新的教學(xué)方法，并將其應(yīng)用于工科實踐，通過數(shù)次參加全國大學(xué)生工科競賽踐行該學(xué)習(xí)理論，從而總結(jié)出建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論應(yīng)用于工科實踐的一般規(guī)律，為高校工科專業(yè)應(yīng)用該理論開展教學(xué)改革提供了一個新的視角。
關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；工科圖學(xué)；教學(xué)改革
    一、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論
    近年來，作為認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的一個重要分支--建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和認(rèn)識論，即關(guān)于人是如何學(xué)習(xí)的和知識的本質(zhì)觀點，日益成為我國教育領(lǐng)域的流行話語，也早已成為當(dāng)代西方最重要、最流行的學(xué)習(xí)理論。它是當(dāng)代學(xué)習(xí)理論的革命，是影響教學(xué)設(shè)計理論與實踐發(fā)展走勢的重要力量。另外由于多媒體計算機和基于Internet的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)所具有的多種特性特別適合于實現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境，它從客觀上促進并刺激了該理論的進一步發(fā)展，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論正愈來愈顯示出其強大的生命力。
    二、基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)方法
    傳統(tǒng)的輸入教學(xué)模式是指以講座的形式教授并把信息傳輸給學(xué)生，學(xué)生記憶所學(xué)內(nèi)容并通過考試的形式來展示他們所學(xué)的知識。這種模式的問題在于學(xué)生記住了所學(xué)內(nèi)容，卻不能把所學(xué)的知識運用到各種實踐中去，尤其是工科這種實踐性很強的專業(yè)中去。建構(gòu)主義的教學(xué)模式是指針對各種信息的來源，通過各種方式把信息傳輸給學(xué)生。學(xué)生思考并分析這些信息,以運用這些信息的方式來顯示他所學(xué)的知識，達到某一目標(biāo)的過程。輸入模式中教師控制學(xué)習(xí)過程，而建構(gòu)主義模式中學(xué)生和教師共同分擔(dān)學(xué)習(xí)過程。工科教學(xué)實踐具有很強的經(jīng)驗性，很適合應(yīng)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。下面是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論上，已開發(fā)和總結(jié)出比較成熟的幾種教學(xué)方法[1]：
    1.隨機通達教學(xué)、實踐法
    從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論出發(fā)，實施隨機通達教學(xué)。即在學(xué)習(xí)過程中對信息意義的建構(gòu)可以從不同角度入手，在獲得不同方面理解的同時，得到不同解決問題的答案。因此，對同一內(nèi)容的學(xué)習(xí)、同一個問題的解決，在不同時間、不同階段、不同情境，不同人，都會有不同的視角。
    2.由難而易的教學(xué)法
    傳統(tǒng)教學(xué)采取的都是由易而難,由下而上的教學(xué)進程。但從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論出發(fā)，實施由難而易、自上而下的教學(xué)進程。在教學(xué)中教師先呈現(xiàn)整體性的任務(wù)，讓學(xué)生嘗試解決。在解決過程中，學(xué)生需首先完成子任務(wù)及其所需的知識技能。這樣的教學(xué)就不是從脫離情境的，過于簡單化的低層次開始，而是從聯(lián)系實際的，具有整體性的高層次開始的。
    3.環(huán)境情景教學(xué)法。
    從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論出發(fā)，提出情境教學(xué)，即弱化學(xué)科界限，強調(diào)學(xué)科交叉,讓學(xué)生在與現(xiàn)實情境相類似的情境中進行學(xué)習(xí)。教師并不搬用事先準(zhǔn)備好的內(nèi)容，而是展示與現(xiàn)實中專家解決問題相似的探索過程的實踐，學(xué)生解決具體問題的過程本身就反映了學(xué)習(xí)的效果。
    4.合作式學(xué)習(xí)教學(xué)法。
    每個人均以自己的經(jīng)驗和知識背景來理解事物，在教學(xué)中提倡合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生增進相互討論、切磋、交流的機會，有助于了解彼此的見解，豐富對事物的理解，減少片面性、局限性，促進學(xué)生建構(gòu)能力的發(fā)展，這是現(xiàn)代教學(xué)實踐中尤其應(yīng)強調(diào)的團隊合作精神。
    5.支架式教學(xué)法。
    建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論推崇支架式教學(xué)：教師在教學(xué)中的指導(dǎo)、幫助作用隨著學(xué)生學(xué)習(xí)的進展而漸弱,直至最后由學(xué)生自己獨立進行，以充分發(fā)揮學(xué)生自我管理學(xué)習(xí)的能力。這種教學(xué)思想來源于前蘇聯(lián)著名心理學(xué)家維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論。這是我們強調(diào)在教學(xué)中“授人以魚，不如授人以漁”的道理所在。
    三、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在工科中的實踐
    盡管建構(gòu)主義在理論上是成熟的，但如何應(yīng)用到具體教學(xué)中，仍是人們在不斷探索的新問題。隨著我國教學(xué)改革不斷深入，強化實踐能力的要求日顯迫切。工科專業(yè)中各種實踐性的內(nèi)容在不斷增多，各種實踐類競賽層出不窮。為了在工科教學(xué)中踐行該理論，近幾年我們在參加全國大賽時應(yīng)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，并取得了優(yōu)異的成績，學(xué)生的實踐能力得到了顯著的提高。在2010年教育部開展的全國大學(xué)生工程能力競賽中，“無炭小車”的設(shè)計與制作獲得了吉林省賽區(qū)一等獎、第一名的優(yōu)異成績，繼續(xù)貫徹該理論，在全國競賽總決賽中取得了二等獎的優(yōu)秀成績。此外，在全國大學(xué)生三維數(shù)字化設(shè)計競賽、全國首屆大學(xué)生“登月車”設(shè)計競賽、全國圖學(xué)技能大賽中均取得了優(yōu)異成績，從實施過程及這些成績中可以看出，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論對學(xué)習(xí)效果的影響是顯著的。下面介紹基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下工科實踐教學(xué)的一般步驟：
    1.設(shè)立終極目標(biāo)，實施由難而易的教學(xué)法
    以“無碳車”設(shè)計與制作為例，用5焦耳的能量（即1KG的重物下降半米的高度獲得）驅(qū)動小車，繞間隔1米的立樁，看其繞樁數(shù)與行駛的距離決定勝負(fù)。這是一個非常難的題目，它要求學(xué)生綜合所學(xué)知識，將零散知識拼湊、優(yōu)化，結(jié)合實際做出產(chǎn)品。題目一出，學(xué)生一頭霧水，不知從何下手，但我們沒有直接將頭腦中已形成的方案傳授給他們，而是給他們一個思考的空間，這便是由難而易發(fā)展的一個良好開端。
    2．團隊形成、任務(wù)分工，實施合作式學(xué)習(xí)教學(xué)法
    接著根據(jù)團隊形成情況，進行任務(wù)分工，傳動系統(tǒng)與換向系統(tǒng)分別有幾個方案？給學(xué)生留有思考的時間，同時在合作探究時提出有價值的問題。這樣在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)綜合能力的同時，培養(yǎng)學(xué)生的情商與交往能力，充分實施合作式教學(xué)方法。
    3．以學(xué)生為主體，教師統(tǒng)領(lǐng)，實施支架式教學(xué)法
    支架式教學(xué)法在這次教學(xué)實踐中體現(xiàn)的尤為明顯，其特點是教師在整個過程中的作用不斷弱化，直至消失。在開始階段，學(xué)生對終極目標(biāo)無從下手，教師從任務(wù)分工，查閱資料開始引導(dǎo)，到問題的提出，直至方案的形成，教師一直在統(tǒng)領(lǐng)，但一直在弱化其作用，學(xué)生從對整個方案的茫然無助到了然于胸，最后學(xué)生將自已的方案講解給老師，共同討論，這個便是成功的支架式教學(xué)法。