[摘 要]本科工程教育聚焦培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，這給教學(xué)設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)?；诮?gòu)主義理論視角對(duì)本科工程教育教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，提出本科工程教育教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)以學(xué)生為中心，以能力為重點(diǎn)、關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，運(yùn)用系統(tǒng)的方法，對(duì)參與教學(xué)/學(xué)習(xí)活動(dòng)的諸多要素進(jìn)行一種行之有效的分析，并以交通運(yùn)輸工程本科學(xué)科基礎(chǔ)課程運(yùn)籌學(xué)為例，就其教學(xué)/學(xué)習(xí)的資源、活動(dòng)、媒體傳輸、評(píng)價(jià)反饋四大要素及系統(tǒng)有效運(yùn)作進(jìn)行了設(shè)計(jì)，驗(yàn)證了建構(gòu)主義理論在本科工程教育教學(xué)設(shè)計(jì)中的有效性。

[關(guān)鍵詞]本科工程教育；教學(xué)設(shè)計(jì)；建構(gòu)主義

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2018）10-0004-04

當(dāng)今世界范圍內(nèi)新一輪的科技和產(chǎn)業(yè)革命正在驅(qū)動(dòng)著新經(jīng)濟(jì)的形成與發(fā)展，與此相應(yīng)的是，本科工程教育改革受到空前重視。無論是新經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是新一輪的科技和產(chǎn)業(yè)革命，都對(duì)本科工程教育的變革發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)[1][2]。2016年6月2日，我國正式加入《華盛頓協(xié)議》（以下簡稱《協(xié)議》），這被認(rèn)為是中國高等教育取得的具有里程碑意義的歷史性突破，這標(biāo)志著我國本科工程教育實(shí)現(xiàn)《協(xié)議》意義上的“國際等效”。與世界工程教育圖景相契合，中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)于2015年3月修訂了《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）?！秴f(xié)議》和《標(biāo)準(zhǔn)》都倡導(dǎo)以學(xué)生為中心（Student-centered）、產(chǎn)出導(dǎo)向（Outcome Base Education， OBE）、持續(xù)改進(jìn)（Continue Quality Improvement， CQI）三大教育理念，要求從培養(yǎng)目標(biāo)到畢業(yè)要求，從畢業(yè)要求到課程體系，再到教學(xué)活動(dòng)落實(shí)、評(píng)價(jià)與反饋，都要進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[3][4]。從操作層面來說，就是要將畢業(yè)要求分解落實(shí)到具體的教學(xué)活動(dòng)中去。本科工程教育的教學(xué)活動(dòng)有很大部分是以課程為單元、以課程知識(shí)為基礎(chǔ)開展的。然而，開展教學(xué)活動(dòng)絕不是基于教材的“照本宣科”，它需要教師以先進(jìn)的教學(xué)理念，針對(duì)教學(xué)對(duì)象、課程性質(zhì)與內(nèi)容，結(jié)合本科工程教育產(chǎn)出要求進(jìn)行全盤的教學(xué)設(shè)計(jì)，包括教學(xué)活動(dòng)要求達(dá)成的目標(biāo)的設(shè)定、與教學(xué)內(nèi)容相匹配的教學(xué)資源植入、活動(dòng)內(nèi)容及形式、活動(dòng)效果（活動(dòng)達(dá)成目標(biāo)的程度）如何評(píng)價(jià)等。教學(xué)設(shè)計(jì)成為整個(gè)教學(xué)過程中必不可少且十分重要的環(huán)節(jié)。為此，本文基于本科工程教育的基本定位與培養(yǎng)目標(biāo)，從建構(gòu)主義理論的視角對(duì)本科工程教育課程教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入探討。

一、本科工程教育的基本定位及培養(yǎng)目標(biāo)

按照《協(xié)議》，兩年制?？婆囵B(yǎng)學(xué)生解決狹義工程問題（Well-defined Problems）的能力，三年制的大專培養(yǎng)學(xué)生解決廣義工程問題（Broadly-defined Problems）的能力，本科培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題（Complex Problems）的能力。

針對(duì)“復(fù)雜工程問題”，《協(xié)議》用如下7個(gè)特征進(jìn)行刻畫。其中第一條是必備的，它指出了復(fù)雜工程問題的本質(zhì)；第二到第七條是可選的，它們可以看成是復(fù)雜工程問題的表象。

1.必須運(yùn)用深入的工程原理經(jīng)過分析才能解決。

2.需要涉及多方面的技術(shù)、工程和其他因素，并可能相互有一定沖突。

3.需要通過建立合適的抽象模型才能解決，在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性。

4.不是僅靠常用的方法就可以完全解決的。

5.問題中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中。

6.問題相關(guān)各方利益不完全一致。

7.具有較高的綜合性，包含多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子問題。

我國《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》在《協(xié)議》的基礎(chǔ)上，從工程知識(shí)、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)等12個(gè)方面，更明確、更具體地圍繞培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力，闡述了本科工程教育的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)條件，而且要求全部覆蓋。如：“能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題”的能力，“能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜工程問題的解決方案，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素”的能力，“能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究”的能力，“能夠針對(duì)復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具”的能力，“能夠基于工程相關(guān)背景知識(shí)進(jìn)行合理分析，評(píng)價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響”的能力，“具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，有不斷學(xué)習(xí)和適用發(fā)展的能力”等[5]。

從《協(xié)議》的7點(diǎn)和《標(biāo)準(zhǔn)》的12條不難看出，解決復(fù)雜工程問題需要學(xué)生能夠靈活地、綜合地、創(chuàng)造性地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)其包括創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必須分解落實(shí)到教學(xué)活動(dòng)中去，并且要以學(xué)習(xí)者為中心、強(qiáng)化思想方法的滲透、加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)、促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)意義，這就對(duì)本科工程教育的教學(xué)設(shè)計(jì)提出了更新、更高的要求。

二、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與教學(xué)設(shè)計(jì)

建構(gòu)主義也稱為結(jié)構(gòu)主義[6]， 它是由瑞士學(xué)者皮亞杰等西方心理學(xué)家， 在認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上建立起來的。其基本觀點(diǎn)是：人是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中， 逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識(shí)， 從而使自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展。建構(gòu)主義理論的內(nèi)容很豐富， 其不僅形成了全新的學(xué)習(xí)理論， 也正在形成全新的教學(xué)理論。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心， 其不僅要求學(xué)習(xí)者由外部刺激的被動(dòng)接受者和知識(shí)的灌輸對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w和知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者， 而且要求教師要由知識(shí)的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的幫助者、促進(jìn)者。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下， 教師和學(xué)生的地位、作用和傳統(tǒng)教學(xué)相比發(fā)生了很大的變化。這就意味著教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過程中采用新的教學(xué)模式， 摒棄以教師為中心、單純強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳授、把學(xué)生當(dāng)作知識(shí)灌輸對(duì)象的傳統(tǒng)教學(xué)模式， 采用新的教學(xué)方法和新的教學(xué)設(shè)計(jì)思想。當(dāng)代最新信息技術(shù)成果給予了建構(gòu)主義所要求的學(xué)習(xí)環(huán)境強(qiáng)有力的支持，使得建構(gòu)主義理論可以與廣大教師的教學(xué)實(shí)踐普遍結(jié)合起來，成為國內(nèi)外學(xué)校深化教學(xué)改革的指導(dǎo)思想。

關(guān)于教學(xué)設(shè)計(jì)，不同學(xué)者有不同的觀點(diǎn)。20世紀(jì)70年代，認(rèn)知性教學(xué)設(shè)計(jì)理論的代表人物加涅和布里格斯（1969年）[7]認(rèn)為，教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)化（systematic） 規(guī)劃教學(xué)系統(tǒng)的過程。教學(xué)系統(tǒng)本身是對(duì)資源和程序做出有利于學(xué)習(xí)的安排。帕頓 （Patten.J.V.）在《什么是教學(xué)設(shè)計(jì)》一文中指出：教學(xué)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)科學(xué)大家庭的一員，設(shè)計(jì)科學(xué)各成員的共同特征是用科學(xué)原理及應(yīng)用來滿足人的需要。因此，教學(xué)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)業(yè)業(yè)績問題（performance problems）的解決措施進(jìn)行策劃的過程。賴格盧特（Charles M.Reigeluth）[8]認(rèn)為，教學(xué)設(shè)計(jì)是一門涉及理解與改進(jìn)教學(xué)過程的學(xué)科。任何設(shè)計(jì)活動(dòng)的宗旨都是提出達(dá)到預(yù)期目的最優(yōu)途徑（means），因此，教學(xué)設(shè)計(jì)主要是關(guān)于提出最優(yōu)教學(xué)方法的處方的一門學(xué)科，這些最優(yōu)的教學(xué)方法能使學(xué)生的知識(shí)和技能發(fā)生預(yù)期的變化。梅里爾（Merrill） 等人在新近發(fā)表的《教學(xué)設(shè)計(jì)新宣言》一文中對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)所作的新界定值得重視。他認(rèn)為：教學(xué)是一門科學(xué)，而教學(xué)設(shè)計(jì)是建立在這一科學(xué)基礎(chǔ)上的技術(shù)，因而教學(xué)設(shè)計(jì)也可以被認(rèn)為是科學(xué)型的技術(shù)（science-based technology）。美國學(xué)者肯普給教學(xué)設(shè)計(jì)下的定義是：教學(xué)設(shè)計(jì)是運(yùn)用系統(tǒng)方法分析研究教學(xué)過程中相互聯(lián)系的各部分的問題和需求。在連續(xù)模式中確立解決它們的方法步驟，然后評(píng)價(jià)教學(xué)成果的系統(tǒng)計(jì)劃過程。教育技術(shù)學(xué)認(rèn)為[9]，教學(xué)設(shè)計(jì)是應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)方法分析和研究教學(xué)內(nèi)容，確定教學(xué)實(shí)施方法和步驟，并對(duì)教學(xué)效果做出評(píng)價(jià)的計(jì)劃過程和操作程序。

總之，教學(xué)設(shè)計(jì)就是在正確的教育理念指導(dǎo)下，關(guān)于“教什么”和“怎么教”的一種方案設(shè)計(jì)，它是教師根據(jù)學(xué)科教學(xué)的原理和教學(xué)目標(biāo)的要求，運(yùn)用系統(tǒng)的方法，對(duì)參與教學(xué)活動(dòng)的諸多要素所進(jìn)行的一種行之有效的分析和策劃[10][11][12][13]。

三、本科工程教育課程教學(xué)設(shè)計(jì)

基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和本科工程教育的基本定位和培養(yǎng)目標(biāo)，本科工程教育的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)面向培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力（產(chǎn)出）的教學(xué)系統(tǒng)，將教學(xué)/學(xué)習(xí)資源、教學(xué)/學(xué)習(xí)環(huán)境、現(xiàn)代教育信息技術(shù)等要素有機(jī)融合，以達(dá)到過程最優(yōu)化而編制的教與學(xué)的實(shí)施方案。重點(diǎn)體現(xiàn)以學(xué)生為中心，以能力為重點(diǎn)，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，教師在學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)過程中發(fā)揮好服務(wù)、支持、指導(dǎo)和幫助的作用。設(shè)計(jì)的具體對(duì)象為教學(xué)/學(xué)習(xí)資源、教學(xué)/學(xué)習(xí)活動(dòng)、媒體傳輸和評(píng)價(jià)反饋四大關(guān)鍵要素及系統(tǒng)有效運(yùn)作。下面以筆者所承擔(dān)的交通運(yùn)輸工程類本科專業(yè)基礎(chǔ)課程運(yùn)籌學(xué)為例，闡述本科工程教育課程教學(xué)設(shè)計(jì)。

1.教學(xué)/學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)

建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)，本科工程教育要求培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力。教學(xué)/學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)任務(wù)就是依據(jù)教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)，通過選擇與優(yōu)化教學(xué)/學(xué)習(xí)資源，以支持和幫助學(xué)生學(xué)會(huì)和掌握學(xué)科知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生利用教學(xué)/學(xué)習(xí)資源進(jìn)行協(xié)作式探索和完成學(xué)科知識(shí)的意義構(gòu)建。因此，本科工程教育教學(xué)/學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)要求教師按照“基于教材、高于教材、突出特色”的指導(dǎo)思想，將學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通，把自己數(shù)年乃至數(shù)十年科學(xué)研究所獲得的感悟、對(duì)學(xué)科的認(rèn)識(shí)過程和體驗(yàn)、對(duì)生活或身邊相關(guān)的現(xiàn)象或問題的思考、學(xué)科發(fā)展前沿等，精心凝練到教學(xué)/學(xué)習(xí)資源中去。同時(shí)突出“激發(fā)興趣”、“培養(yǎng)能力”、“獲取便捷”與“持續(xù)更新”等特征。

運(yùn)籌學(xué)[14]課程是交通運(yùn)輸工程類本科必修的學(xué)科基礎(chǔ)課程，它涵蓋了解決交通運(yùn)輸領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的原理、方法，且內(nèi)容抽象，邏輯性強(qiáng)，對(duì)于交通運(yùn)輸工程類專業(yè)（偏管理）的學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度很大。筆者在該課程的教學(xué)/學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)實(shí)踐中，依據(jù)運(yùn)籌學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性和邏輯性，將教學(xué)大綱規(guī)定的13章教學(xué)內(nèi)容整合成為8大教學(xué)模塊。針對(duì)每一模塊的具體內(nèi)容，設(shè)計(jì)編寫了包括教學(xué)/學(xué)習(xí)目標(biāo)及要求、學(xué)習(xí)思路與方法建議、學(xué)習(xí)要點(diǎn)提示、重點(diǎn)難點(diǎn)解決方案、主動(dòng)思考與課前準(zhǔn)備、延伸閱讀等內(nèi)容的學(xué)習(xí)指導(dǎo)材料（或稱導(dǎo)學(xué)材料）；根據(jù)內(nèi)容細(xì)節(jié)精選相應(yīng)的輔助教材、訓(xùn)練習(xí)題，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的自主構(gòu)建知識(shí)意義的研討專題。特別是在重點(diǎn)難點(diǎn)的解決方案設(shè)計(jì)中，注重通過情景的創(chuàng)設(shè)、探究性問題的設(shè)置、引導(dǎo)性案例的編制等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，即“興趣設(shè)計(jì)”；采用由淺入深、由簡單到復(fù)雜、梯度遞進(jìn)、層層發(fā)散的研討專題（基礎(chǔ)型、綜合型和應(yīng)用實(shí)踐型），提示新舊知識(shí)之間聯(lián)系的線索，幫助學(xué)生建構(gòu)所學(xué)課程知識(shí)的意義，突出“能力培養(yǎng)”設(shè)計(jì)；通過運(yùn)籌學(xué)在線開放課程（MOOC）和“微課”建設(shè)，引入優(yōu)質(zhì)MOOCs資源，充分利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和教育信息共享平臺(tái)，提升資源的時(shí)效性和獲取的便捷性。與此同時(shí)，將教師的科研成果和學(xué)生作業(yè)、研討、競(jìng)賽、獲獎(jiǎng)等優(yōu)秀作品深度融入系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)/學(xué)習(xí)資源的持續(xù)更新。

2.教學(xué)/學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)

教學(xué)/學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)是教學(xué)設(shè)計(jì)的核心組成部分，是實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化、達(dá)成本科工程教育培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求的有效途徑和根本保證。教學(xué)/學(xué)習(xí)活動(dòng)的形式靈活多樣，不僅僅取決于教學(xué)內(nèi)容，還與教學(xué)對(duì)象、教師對(duì)學(xué)科知識(shí)的把握程度等有關(guān)，而且沒有固定的模式可以復(fù)制。因此，本科工程教育教學(xué)/學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該以突出學(xué)生的主體地位，從學(xué)生的問題出發(fā)營造教學(xué)情境、植入教學(xué)資源、設(shè)計(jì)教學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生探究、解決問題，設(shè)計(jì)師生的互動(dòng)方式，增加學(xué)生的自主探究，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)；創(chuàng)造機(jī)會(huì)，使學(xué)生得到諸如學(xué)習(xí)協(xié)作、溝通、表達(dá)、組織，如何在工程實(shí)踐中考慮社會(huì)、環(huán)境、法律、倫理、道德等問題的更全面的鍛煉。

如筆者在對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程“線性規(guī)劃單純形法”知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)/學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)中，綜合開展的“探究型”和“協(xié)作型”教學(xué)活動(dòng)。首先，基于建構(gòu)主義理論的支架式設(shè)計(jì)理念，對(duì)線性規(guī)劃單純形算法理論進(jìn)行梳理、構(gòu)建單純形算法流程；然后對(duì)應(yīng)流程按照“最近發(fā)展區(qū)”的要求層層設(shè)問，教師在對(duì)問題的探究中教，學(xué)生在對(duì)未知的探索中學(xué)，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生積極探索和思考，促使學(xué)生掌握分析問題的基本思想和方法，使他們逐漸養(yǎng)成分析、探索的習(xí)慣，學(xué)會(huì)分析和探索，并能得到有效的結(jié)論。接下來布置學(xué)生在課后以學(xué)習(xí)小組（5～6名學(xué)生為宜）為單位協(xié)作（開展討論與交流）完成教學(xué)/學(xué)習(xí)資源系統(tǒng)中的“生產(chǎn)計(jì)劃問題”的研討專題。要求從原始數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理、提出假設(shè)、數(shù)學(xué)建模、算法（單純形法）應(yīng)用、編程實(shí)現(xiàn)、組織分析（系統(tǒng)分析、結(jié)果分析）、驗(yàn)證、PPT制作、匯報(bào)演示到可能產(chǎn)生的問題分析與討論等，全過程由學(xué)生個(gè)人自主學(xué)習(xí)和小組協(xié)作學(xué)習(xí)完成。教師對(duì)學(xué)生在探究過程中遇到的問題及時(shí)給予幫助，并在課堂討論中設(shè)法把問題一步步引向深入，以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解；倡導(dǎo)學(xué)生積極動(dòng)手、動(dòng)腦，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)規(guī)律、自己糾正和補(bǔ)充錯(cuò)誤的或片面的認(rèn)識(shí)。讓學(xué)生在探究問題、解決問題的過程中學(xué)會(huì)綜合利用知識(shí)、內(nèi)化和自主構(gòu)建學(xué)科知識(shí)。

3.教學(xué)/學(xué)習(xí)媒體傳輸設(shè)計(jì)

教學(xué)/學(xué)習(xí)媒體是指在教育教學(xué)情境中所使用的承載教學(xué)信息和傳遞教學(xué)信息的所有工具、中介。它是創(chuàng)設(shè)豐富生動(dòng)的學(xué)習(xí)情境、減少學(xué)生對(duì)知識(shí)意義建構(gòu)困難的有效工具，也是教學(xué)/學(xué)習(xí)系統(tǒng)的重要組成部分。它的選擇與設(shè)計(jì)取決于教學(xué)/學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)/學(xué)習(xí)資源等，選擇不同的教學(xué)媒體其教學(xué)效果是不一樣的。教學(xué)/學(xué)習(xí)媒體無先進(jìn)和落后之分，貴在恰當(dāng)運(yùn)用。在資源與學(xué)習(xí)者之間恰當(dāng)運(yùn)用媒體傳遞教學(xué)信息，是提高教學(xué)效果、實(shí)現(xiàn)由控制人的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向幫助人的學(xué)習(xí)的最佳途徑。媒體傳輸方式主要有“線下”教學(xué)（課堂教學(xué)）和“線上”學(xué)習(xí)（網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)）。本科工程教育教學(xué)/學(xué)習(xí)媒體傳輸設(shè)計(jì)就是要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)/學(xué)習(xí)資源，選擇最合適的媒體或多媒體和最有效的傳輸方式，將抽象的工程概念、復(fù)雜的工程原理更加形象地表征，使教學(xué)/學(xué)習(xí)過程更加豐富生動(dòng)，幫助學(xué)生降低認(rèn)知負(fù)荷，促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的理解；同時(shí)注重與教學(xué)/學(xué)習(xí)資源的匹配，以及各媒體傳輸?shù)膮f(xié)同關(guān)系。

在運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)/學(xué)習(xí)媒體傳輸設(shè)計(jì)中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及其相匹配的教學(xué)/學(xué)習(xí)資源，筆者進(jìn)行了集多媒體、板書和移動(dòng)學(xué)習(xí)協(xié)同一體的教學(xué)/學(xué)習(xí)媒體傳輸設(shè)計(jì)。將理論性強(qiáng)的知識(shí)內(nèi)容及其專題研討采用多媒體與板書相結(jié)合的方式“線下”教學(xué)/學(xué)習(xí)為主；對(duì)于適合學(xué)生隨機(jī)進(jìn)入學(xué)習(xí)的教學(xué)/學(xué)習(xí)資源，如慕課（MOOC）、微課、教學(xué)案例、閱讀資料，以及教師預(yù)先上傳系統(tǒng)、要求學(xué)生預(yù)習(xí)的多媒體課件等，設(shè)計(jì)為“線上”學(xué)習(xí)，注重“線上”與“線下”學(xué)習(xí)的關(guān)聯(lián)與互補(bǔ)作用。同時(shí)，借助移動(dòng)設(shè)備使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能隨時(shí)與教師深度互動(dòng)，不斷提高學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平。

4.教學(xué)/學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

教學(xué)/學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)要根據(jù)課程所承擔(dān)的畢業(yè)要求達(dá)成任務(wù)來定，以保證評(píng)價(jià)能夠有效反映其對(duì)承擔(dān)的畢業(yè)要求達(dá)成的實(shí)際貢獻(xiàn)度。本科工程教育的產(chǎn)出導(dǎo)向要求最終聚焦學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，其教學(xué)/學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)應(yīng)從注重知識(shí)性內(nèi)容的考核轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)習(xí)者能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，評(píng)價(jià)不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)過程。同時(shí)，評(píng)價(jià)還應(yīng)設(shè)計(jì)為多元型，即評(píng)價(jià)者既有教師，又有學(xué)生，師生共同參與；評(píng)價(jià)對(duì)象不僅是學(xué)生個(gè)人、學(xué)習(xí)小組，還要定期或不定期組織學(xué)習(xí)者對(duì)教師的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)/學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)采取形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式來評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，兩種方式的占比分別為40%和60%。其中，形成性評(píng)價(jià)主要是通過課后作業(yè)完成的數(shù)量和質(zhì)量、課堂互動(dòng)表現(xiàn)、小組作業(yè)以及在合作完成各類研討專題過程中對(duì)任務(wù)完成的貢獻(xiàn)情況、成果展示、講演、交流與討論等，成績?cè)u(píng)定采用學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)和教師總評(píng)相結(jié)合的方式來確定；總結(jié)性評(píng)價(jià)按照課程教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)采用開卷考試，試卷以綜合應(yīng)用題型為主，重點(diǎn)考核學(xué)生是否完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)。就教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)而言，除了學(xué)校組織的期末學(xué)生評(píng)教活動(dòng)以外，本課程將其與學(xué)生的作業(yè)相整合，在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)作業(yè)中，提出學(xué)生可以隨手完成的“給教師教學(xué)的一句話評(píng)論與建議”要求，并及時(shí)收集整理、反饋到教師接下來的課程教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施活動(dòng)之中。

通過以上面向本科工程教育教學(xué)系統(tǒng)的四大要素的設(shè)計(jì)，并在這四大要素的水平上與學(xué)生互動(dòng)，將外部能量、物質(zhì)和信息供給學(xué)生自身系統(tǒng)，并轉(zhuǎn)化為他們內(nèi)在的動(dòng)力，不斷豐富與發(fā)展他們的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)他們的全面成長。當(dāng)系統(tǒng)有效運(yùn)作時(shí)，就構(gòu)成了以學(xué)生為中心，以教學(xué)/學(xué)習(xí)活動(dòng)為基礎(chǔ)，以教學(xué)/學(xué)習(xí)資源和媒體為支撐，以激發(fā)學(xué)生探究動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，以評(píng)價(jià)反饋為教師教學(xué)改革的導(dǎo)向，并貫穿師生深度互動(dòng)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)。該運(yùn)行結(jié)構(gòu)朝著推進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展的方向形成上升螺旋，即隨著學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展水平的提高，設(shè)計(jì)和互動(dòng)也相應(yīng)地發(fā)生于更高的水平。

四、結(jié)語

本科工程教育作為高校人才培養(yǎng)的重要組成部分，應(yīng)該強(qiáng)化在教學(xué)方面的研究。本文利用建構(gòu)主義理論深度挖掘?qū)W生認(rèn)知的普遍規(guī)律及其與本科工程教育的基本定位和培養(yǎng)目標(biāo)的內(nèi)在聯(lián)系，從面向培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力的教學(xué)/學(xué)習(xí)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素和運(yùn)作過程出發(fā)，有目的、有計(jì)劃地對(duì)本科工程教育課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)自始至終體現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為中心和主體，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行批判性思維，培養(yǎng)其創(chuàng)造性。隨著建構(gòu)主義理論在本科工程教育中的運(yùn)用和發(fā)展，學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)能力、終身學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和適用變化的能力將不斷提高，這也是當(dāng)代“新工科”建設(shè)與發(fā)展的著力點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)要求[15]。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：陳 明]