本站原创摘 要 ：文章认为将研究生的课程学习特征与构建主义学习理论相结合是一件非常有意义的工作.文章基于研究生专业基础课程《动力工程现代测试技术》的教学体会,分析了该课程的教学特点,结合学科现有的科研资源,对该课程的教学改革进行了讨论,探索了一种新型的教学模式.教学实践表明：新教学模式的实施取得了较好的教学效果.
关 键 词 ：构建主义学习特征科研资源课程教学
一、引言
研究生教育作为高等教育的重要部分,是培养高层次专业人才的主要途径.当前社会,掌握知识的人才越来越受到关注,研究生作为接受高层次教育的群体目前已经被社会寄予了厚望.但是随着知识经济及信息技术的加速发展,知识的生命周期越来越短,社会对于人才的需求有了更高的要求,研究生群体面临空前的挑战,他们不仅需要在有限的时间内积累丰厚的学科知识,加强自己的科研能力,还要培养合作精神,提高科技创新、知识管理以及交流和沟通等各种综合能力.研究生课程教学是研究生培养的重要环节.研究生课程建设是提高研究生教学质量的重要途径.传统的基于书本的研究生课程教学模式侧重于构建研究生的合理知识结构,而对如何充分运用课程教学提高研究生综合能力这一重要内容认识不足、实践不广,影响了研究生培养质量的有效提升.也就是说传统的教学方法难以达到既优化研究生知识结构,同时又能提高研究生综合能力的双重效果.为此,一种基于构建主义学习理论,充分利用学科科研资源的新型研究生课程教学模式成为本文要探讨的关键问题.
二、研究生课程学习特征与构建主义学习理论
一般来说,研究生的年龄大多在23-26岁年龄段,属于中青年阶段,性格特征基本定型,具有强烈的自我意识和独立期望,由于成功度过了高考、硕士生入学考试的筛选,所以具有很强的自信心和优越感.十几年的传统学习生涯,赋予了研究生较强的学习能力,再加上本科阶段的培养,研究生已经养成了自主学习的习惯.因此,研究生在传统的课堂授课式课程学习过程中会出现一些不良表现：第一、基于书本的课堂讲授对于研究生来说很难激发其学习兴趣.由于研究生自主学习能力的增强,学生主要表现的心态就是即使上课没听懂,课后我可以自己学；第二、教室不再是研究生眼中的主要学习场所,因为大多数研究生从一入学,导师就为其安排好在实验室的学习位置,由于研究生在学习过程中涉猎知识的综合性增强,涉及很多学科交叉的问题,在这个过程中,同时需要查阅很多的学习资料,当前丰富的信息技术,使得单一的教材也不再是研究生学习的唯一资源途径,因此研究生更愿意在可以随时上网查找资料、可以方便翻阅各种参考书目的实验室里学习；第三、由于专业面的变窄,研究生的主要学习方向受到其导师的研究课题的引导,不再是范而广的大体了解,而是要求精益求精的学习做法,以期在某个领域能很快产生有一定水平的研究成果,因此很多研究生认为老师讲的知识对他将来的课题不一定实用,很容易产生在课堂教学上放弃学习的动机.
基于上述分析不难发现,将构建主义学习理论与研究生阶段的课程学习特征有机结合,将是一件非常有意义的工作.首先,构建主义学习理论认为：“学习”的本质是一个意义建构的过程,是学习者通过新旧经验相互作用来形成、调整和丰富自己经验结构的过程,在学习过程中学生个人经验与主动参与起着积极作用,学习者在自己的经验背景基础上主动建构现实和理解现实,即学生头脑中的知识不是教师直接传递来的,而是学生自身知识的基础上主动构建的.研究生已具备较强的自主学习能力,为满足构建主义学习理论创造了条件,研究生多年学习经验的积累也为其调整、重构和丰富自己经验结构的过程打下了基础.因此,对于研究生的学习来说,教师直接传递的“填鸭式”课程教学方法已不再实用.
其次,建构主义学习理论提倡教师指导下以学生学习为中心的学习方法.建构主义学习理论强调学生的认识主体作用,认为学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者；同时又不忽视教师的主导作用,认为教师是意义建构的帮助者和促进者.因此,在研究生的课程教学过程中,要摆正教师与学生的位置,传统的教师主讲的教学方法与构建主义的学习理论相悖,教师在教学过程中应该从传统的主讲角色转变为主导的角色,也就是说,在研究生的课程学习过程中,教师发挥的是引导作用.
最后,构建主义学习理论鼓励学生通过一定的情境,借助别人的帮助,通过必要的交流,达到意义建构的方式来获取知识.构建主义指出：“情境”、“协作”、“交流”和“意义构建”是学习环境中的四大要素.因此,教师在授课过程中已不能仅限于三尺讲台,而是要通过各种方式和方法,为研究生的学习创造情境,构建协作和交流的平台,最终达到研究生自我实现意义构建的效果.
三、《动力工程现代测试技术》课程的设置及传统的课程教学模式
测试分析技术类课程是工科性院校大多数专业（包括研究生和本科生）都必须开设的专业基础课程,对于研究生学习阶段而言,课程的教学的总体目的是使学生在全面掌握各类测试分析基本理论的基础上,应用各种的测试分析方法、测试仪器和设备等来分析、解决科研课题及工程应用中的实际问题.各专业在制定教学培养方案的时候,根据专业不同要求,其内容侧重点有所不同.《动力工程现代测试技术》是我校动力工程及工程热物理一级硕士学科所必须开设的一门专业必修课程,其适用范围非常广泛,就该一级学科硕士学位点来说,涵盖化工过程机械、流体机械及工程、制冷与低温工程、热能工程、动力机械与工程和工程热物理等6个二级学科硕士点.课程的主要教学内容包含有：动态测量基础、现代传感器、温度场和速度场以及流动显示技术、烟气及颗粒特性分析、热物理性能测试等等.课程学时一般设置为32学时,其中包括4学时的实验教学内容,实验教学内容各教学单位根据不同情况有所偏差.
此前,由于仪器资源的匮乏等多种原因,《动力工程现代测试技术》课程传统的教学模式是大部分学时由教师在课堂上教授有关的理论知识,用幻灯片等（有些甚至连幻灯片都没有）讲解一些基本原理和主要应用场合,基本上是教师主讲,只有少量的学时用在实验课上,甚至在实验课上,对于较为贵重的仪器设备,一般也是教师做给学生看,所以实际教学效果很不理想,学生学完这门课程后仍不会应用相关仪器进行实际问题的分析研究.当前的研究生渴望能更多地、有效地利用学校的学科科研资源, 研究生们通过各种途径提高自身综合实践能力意识也非常强烈.运用传统的教学模式显然已经不能适应时代的发展,因此对本课程的教学改革已是势在必行.
四、学科现有科研资源及新的课程教学模式
相对于几年前,本学科在学校、学院领导的高度重视下,在全体教职员工的共同努力下,当前的科研形式较好,学科科研资源较为充足.到目前为止,全学科基本上每个老师都有自己独立承担的科研课题,在研的国家基金项目（包括NC-广东省联合基金）已达到五项,国家863计划项目1项,还有各类省部级及地市级项目,包括粤港关键领域重点突破招标项目、广东省教育部产学研结合项目、广东省重大科技专项以及广东省自然科学基金项目、广东省科技攻关项目等.在这些科研项目的研究经费,以及我校211学科建设经费和广东省高等学校重点实验室建设经费的支持下,本学科基本上形成了几个各具特色的专业实验室,包括蓄热材料及技术实验室、制冷空调技术实验室、新能源利用技术实验室、动力电池制备及性能测试实验室以及汽车节能与排放控制实验室.这些实验室拥有包括焓差测试系统、风速仪（656H）、粒子图像测速系统（TR-PIV）、差热分析仪（DTA-50）、热重分析仪（SDT2960）、差热扫描量热仪（Q10DSC）、导热系数仪（LFA447）、风冷冷凝器测试平台、太阳能电池量子效率测量系统（PLS-QE/IPCE）、太阳电池I-V曲线测试仪（MP-160）、多碟式太阳能聚光器（HM-25）以及发动机试验台和自动测控系统等较为先进、高端的仪器设备和测试系统.学科所培养的研究生根据导师的不同研究方向主要分布在这些实验室.
《动力工程现代测试技术》课程的理论性与实践性均较强,理论知识涉及多个交叉学科,包括光学、电子学、传热学以及材料学等等,实践上涉及很多大型测试仪器的操作和使用方法.基于构建主义学习理论,结合研究生学习特征以及本学科现有科研资源状况,我们分析认为,为了进一步提高教学质量,在教学方法上,不应该将大部分时间仅限于课堂讲授,实验教学也不能仅局限于四个学时的实验操作.因此,我们提出了一种新型的课程教学模式.大体的思路和做法是：首先,缩短在教室课堂上的教师讲解时间,将部分理论教学的内容调整到实验室现场由学生主讲,教师作补充.即增加了学生主讲的环节,讲解内容由教师在制定教学进度表时预先安排,以便于学生做准备；其次,根据学科发展的动向,在传统教材内容的基础上及时调整教学内容,使之与现有学科的发展和导师的科研课题相适应；再有,在教室课堂上或者实验室现场,增加分组讨论和交流的环节,使学习者在自己的经验背景基础上充分发表其看法和见解,讨论的主题由教师提前设计.
五、新教学模式的实施效果分析
基于上面提到的新教学模式,课题组通过认真分析和商量讨论,形成了如下具体的教学安排：前面5次课（15学时）讲理论知识,其中穿插有分组讨论；接下来的5次课（15学时）,根据学生所属导师的不同,分成5组,每组2-5人左右,并确定一个组长,每次课由组长负责,进入该组学生的导师的专业实验室,进行现场教学,学生主讲,教师引导和补充,之后分组讨论和交流；最后1次课（2学时）进行总结,布置相关文献的查找以及考查报告内容等事宜.
（一）新的教学模式包含有构建主义学习理论提出的“情境”、“协作”、“交流”和“意义构建”四大要素 .充足的学科科研资源以及基于某些仪器设备或实验平台的现场教学,为研究生的课程学习创造了丰富的“情境”条件,教师主导下的学生主讲和专题性讨论为研究生们提供了充分的“交流”和“协作”的机会,在导师课题背景下的教学思路,为研究生实现“意义构建”提供了快捷途径.
（二）新的教学模式激发了研究生们的学习兴趣,提高了研究生们的学习效率,有利于研究生们把握学科发展前沿和动向.研一的学生对自己将来的课题心怀渴望,研究生主讲的现场式教学方法促使研究生们积极去熟悉导师课题组的各种仪器设备和实验平台,也将书本知识与实际有机地结合起来,为研究生们尽快进入导师的研究课题打下了坚实的基础,使得研究生们在兴趣的驱动下提高了学习效率；另外,研究生们对同学科其他导师的课题也充满好奇心,通过进入不同课题组实验室的学习,使研究们进一步了解了学科发展的前沿和动向.
（三）新的教学模式提高了学科科研资源的利用率.基于科研课题的科研设备一般是课题组负责制,其日常管理、维护以及维修等都由课题组负责,不属于开放性的共用设备,因此其使用效率都不高.将这些资源与教学相结合有利于其使用率的进一步提高.
（四）新的教学模式促进了教师之间的沟通和交流,但对教师的教学水平也提出了更高的要求.要使新的教学模式得以顺利实施,授课教师必须先熟悉各导师课题组的各种仪器设备和实验平台,最有效的做法是授课教师与专业实验室所属的导师进行直接的沟通和交流.另外,新的教学模式也要求教师在保证基本教学内容不变的情况下实时补充新的教学内容,促使教师不断更新自己的专业知识.
（五）新的教学模式为研究生的课程教学管理带来一定的难度.不像传统的教学模式在固定的教室授课,新的教学模式在上课地点上具有不确定性,即使是事先做好安排,但授课时所用的科研资源有可能与科研课题的实验安排相冲突,必须作临时调整,因此不便于教学督导的巡查.
六、 结论
研究生的课程教学对研究生知识的掌握、能力的提高和科学素养的培养具有重要作用.在课程实施过程中,教师应该在传授知识的同时,注重引导学生把握解决问题的思路,结合实际问题,特别是面对复杂问题,启发学生学会运用科学方法去处理.从某种意义上看,掌握科学的研究问题方法比熟悉一些知识更重要.在“动力工程现代测试技术”这门课程的教学过程当中,我们基于构建主义学习理论提出的“情境”、“协作”、“交流”和“意义构建”四大要素,借助于学科现有的科研资源,力求把学生的知识、能力、素质协调发展作为目标,对教学的各个方面做了进一步的改进和完善,取得了初步的成效.