基于人本主义和建构主义学习理论的高校工程实践教学研究
论文关键词：人本主义学习理论 建构主义学习理论 工程实践教学
论文摘要：从人本主义学习理论和建构主义学习理论的基本观点出发，分析其对大学生工程实践能力培养的有益启示，提出人本主义学习理论和建构主义学习理论应用于工程实践教学的落脚点，具体包括：在工程实践教学体系的设计中关注学生学习的心理需求；在创新实践能力培养平台建设中预设学生学习的情境条件；在工程实践课堂教学中营造学生学习的良好氛围。
在高等教育大众化的形势下，高等学校普遍重视工程实践教学，由于传统思维习惯的影响和学生兴趣爱好的多元化，单纯依靠增加实验设备投入很难达到预期的实践教学效果。因此在大学生工程实践能力培养过程中，应用教育理学的相关原理，在工程实践教学体系构建和运行方面进行研究与实践具有很强的现实意义，本文从人本主义学习理论和建构主义学习理论的视角，以本科自动化专业为例进行讨论。
一、人本主义和建构主义学习理论的基本内涵
在教育理学的诸多学习理论中，人本主义和建构主义学习理论均提倡以学习者为中心，它们分别从不同角度揭示了实现这一模式的路径。人本主义学习理论以人的整体性研究为基础，崇尚人的价值和尊严，主张以学习者为中心，使学生充分发挥自己的潜能，愉快地创造性地学习。以学生为中心体现在：组织教学活动要重视学生的情感在学习中的作用；选择学习材料要关注其对学生的意义和价值；推动学习进程，要带动学生自己引导自己、自己评价自己、学会怎样学习。建构主义学习理论认为学习不是由教师把知识灌输给学生，而是需要学生自己建构才能获得知识，学生主动建构知识的过程无法由他人代替。建构主义学习理论有三方面的观点，首先，学习是知识的主动建构过程，学生已有的知识经验水平是学习的基础，是新知识的生长点，在建构知识的过程中必须发挥学生的主观能动性。其次，学习是一个适应环境的过程，它包括同化和顺应两种途径，前者是学生把外界环境的新信息纳入原有的知识结构，后者是学生针对新环境中的信息，调整和改造原有的认识结构，因此，在实际情境下进行学习有利于学生认识结构的数量扩充和质的提升。再次，协作活动对学生的知识建构起重要作用，学生的学习应摆脱传统习惯下学生孤立学、教师一言堂的状态，应通过师生之间、学生之间交流合作共同完成。
二、人本主义和建构主义学习理论对工程实践教学的启示
启示之一：人本主义的教育目标是培养人格独立，具有创造能力、适应时代变化、最终能充分发挥作用的人。因此在培养方案的设计上，要始终把握尊重学生的价值这一根本底线。本科专业学生应强化工程能力训练，工程实践能力薄弱的学生在社会上没有竞争力，就不能最终充分发挥作用，人的价值就无法充分实现。因此必须改变实践教学依附于理论教学的从属地位，构建系统的以工程能力培养为主线的实践教学体系。
启示之二：人本主义学习理论提倡有意义的学习，学习的内容应该是学习者认为有价值、有意义的知识、经验和技能。建构主义学习理论认为学习是学习者积极组织和实践的结果。两个方面的原理均揭示，只有学生正确了解所学内容是有用的、有价值的，学习才能达到最好的效果。在工程实践教学环节的设计上要与学生未来的职业技能紧密衔接，紧扣本专业岗位群的社会需求。同时设置若干专业方向，让学生有选择的空间，尊重学生的兴趣和爱好，尊重学生自我实现的需要。
启示之三：建构主义学习理论认为，学习者对事物意义的理解总是与其已有的经验相结合，通过与外界的相互作用建构新的理解，因此学习的过程还要关注知识和技能的连贯性和教学内容的情境性。建构主义倡导自上而下地展开教学，即首先呈现整体性的任务，让学生自己发现完成整体任务所需完成的子任务，以及完成各级任务所需的知识技能。提倡情境教学，学习的内容要选择真实性任务，使学习在与现实情境相类似的情境中发生。这些原理的相关启示有两个方面，一是工程实践课程的设置要采取顶端设计方式，采用总揽体验、分项训练和综合实践等形式，形成总体一分项一总体的格局。二是实验室建设要尽可能体现工程场景，使用真实的工具和对象，以工程中真实的任务训练学生。
启示之四：建构主义学习理论认为，学习者以自己的方式建构对于事物的不同理解，可以通过学习者的相互合作使理解更加丰富和全面，教学过程中教师的作用只在于协助学生建构意义。人本主义学习理论主张学生在“做”中学，自己评价自己，在学习中学会如何学习，教师只是顾问，是学生的促进者、鼓励者、帮助者、合作者。因此在工程实践课程中采用“支架式”教学方法，教师以启发、演示、提供问题等形式引导学生，放手让学生自己选择解决问题的方案，自主地进行探索，鼓励学生交流，与教师进行互动。
三、人本主义和建构主义学习理论在工程实践教学中的应用
1．在工程实践教学体系的设计中关注学生学习的心理需求根据职业岗位所需要的能力，以及人才成长所必经的发展阶段，集中实践教学体系宜设置五级层次，从初级到高级依次为认识性实习、操作技能性实训、工程能力单项训练、工程能力综合训练、毕业设计。第四层、第五层体现职业岗位的核心能力，由高一级能力培养向低一级能力培养提出需求，由低向高逐级提供保障。这样的设计思路对学生可以产生两个效应，一是形成训练课程有意义的价值判断，从而产生深入学习的内在驱动力，解决了“有什么用”的问题；二是理解了训练课程之间的关系，为知识能力的逐级构建打下基础，解决了每一项课程“为什么学的问题。
2．在创新实践能力培养平台建设中预设学生学习的情境条件
目前国内各高校广泛使用的实验设备绝大部分是成套的实验箱、实验台，具有外型美观、便于操作和保管的优点，但结构的封闭性、功能的固定性、实验的程式性很大程度上限制了学生的创新思维，阻碍了学生的实践能力培养。这些成套设备在设计上过分强调外观和便捷，元器件基本密封在漂亮的面板下，学生用过之后对相关器件认识仍然不透彻，面对独立的器件并不真正知道如何使用。学生在使用成套设备做实验时，主要是完成插接线的联结工作，即使不同的实验方案，也只需要学生把一根插接线从这个插孔置换到另一个插孔。因此，学生工程实践能力的锻炼严重不足，这样的设备不能提供学生学习的情境条件。实验室的建设应始终保持一个理念，就是注重以真实的工程元件和典型的对象设立工程实践环境。以工程背景的最小单元为实践教学的部件，形成独立存在又能任意组合的积木式设备模块，来克服成套实验设备的缺陷。它以开放的形式面向学生，使学生如同进入商品超市一样可以自主选择最小功能模块，单元模块的巧妙组合能极大地调动学生的积极性和创造性，在系统搭建、系统调试的过程中让学生自己发现问题、解决问题，使各具特色的思想和设计得以实现，从而为培养学生的创新意识、实践能力搭建广阔的舞台。搭积木式的实验设备给他们提供了足够的发展和想象空间，有利于唤醒其主体意识，激发个性设计，挖掘学生的创新潜能，使实践环节真正做到以学生为主体。
3．在工程实践课堂教学中营造学生学习的良好氛围
按照工程实践教学体系的五个层次，遵循从易到难、从简到繁、从低级到高级循序渐进的原则加以推进。新生入校时通过举办专业思想讲座、参观实验实训中心、在短学期内开设专业认识实习等形式，使学生对专业的工程背景、职业岗位的理论知识和专业技能要求以及专业发展趋势等进行初步了解，从而对实践课程体系的各层次项目有概括性理解。在操作技能性实训、工程能力单项训练、工程能力综合训练、毕业设计阶段均采用“支架式”教学方式，它包括预热、引发、探索步骤。
在预热环节，教师将学生引入_定的问题情境，讲清任务并提供所必需的工具、器件和材料；在引发环节，教师讲解，做部分演示或提供成果模板；在探索环节，放手让学生自己动手，相互讨论，向教师咨询。在各类课程设计教学中，允许学生选择自己喜欢的课题，学生独自或划分小组进行设计、安装、调试和答辩，培养分析、动手、协助和表达能力。在开展工程实践教学中，还可以引入职业资格和职业技能认证以及教师的科研成果，以充实和丰富实践教学资源。如学生在完成工厂电气设备维修技能实训后，可以申请参加中、高级维修电工职业技能认证考核，以及维修电工作业职业资格认证考核。在PLC与组态软件综合设计课程中，将教师横向课题“燃气加热炉温度控制系统”内容纳入课程，训练学生在真实的项目驱动下遵循设计流程，完成设计任务，得到实际锻炼。
在工程实践教学体系的设计、创新实践能力培养平台建设和工程实践课堂教学中，始终贯穿大学生工程实践能力培养这条主线，积极吸收人本主义学习理论和建构主义学习理论的精髓，保持学生在本科四年学习中工程能力训练不断线，将会极大地提升工程实践教学水平，对于保证教学质量和实现人才培养目标发挥强有力的支撑作用。
