王丹 吳艷華 袁媛 趙瑋

摘要：針對《建筑制圖》課程教學常見問題，根據(jù)建構(gòu)主義學習觀和教學觀提出改進辦法，并以“緒論”課教學為例，詳細闡述了建構(gòu)主義理論指導下的“緒論”課程教學設(shè)計。實踐證明，與傳統(tǒng)授課方式相比，學生工程圖學素質(zhì)和意識均有了很大提升。本文提出的方法對建筑制圖教學是行之有效的，對機械制圖類教學亦可觸類旁通。

關(guān)鍵詞：圖學；建構(gòu)主義；教學設(shè)計；建筑

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）23-0102-04

一、建構(gòu)主義教學理論

20世紀60年代，瑞士教育心理學家皮亞杰提出建構(gòu)主義教學理論。20世紀90年代，建構(gòu)主義教學理論傳入我國。作為認知主義的進一步發(fā)展，該理論提出的學習觀、教學觀在我國教育界備受推崇。

（一）建構(gòu)主義學習觀

建構(gòu)主義學習觀認為學習過程并不是簡單地把新知識、新信息從外界搬到記憶中的過程，而是學習者在自己原有的知識經(jīng)驗及認知策略上對新知識、新信息的意義建構(gòu)。學習者以現(xiàn)有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)，通過與外界的相互作用來建構(gòu)對新知識的理解與領(lǐng)悟。學習者是學習過程的主體，是新知識的主動建構(gòu)者。

學習過程包含兩方面的建構(gòu)，一是學習者對新知識的建構(gòu)；二是學習者在學習過程中對原有知識經(jīng)驗的深化和改造。這兩方面的建構(gòu)其實是統(tǒng)一的。學習者在建構(gòu)新知識的過程中會涉及對原有的知識內(nèi)容體系的重組、改造，學習是新信息與學習者原有知識經(jīng)驗相互作用、相互影響的過程，而不是學習者簡單、單向地接受新輸入的信息。在建構(gòu)新的知識體系的過程中，當新信息與學習者原有的知識內(nèi)容體系融合度較髙時，學習過程處于一種相對平衡的狀態(tài)，隨著新信息及知識點的深化及復(fù)雜程度的提高，這一平衡被打破，學習過程進入一種不平衡的狀態(tài)，在這一狀態(tài)下，學習者要利用其習慣的認知模式對新知識進行加工、吸收重組，并將新舊信息再次進行融合達到更高一級的新的平衡狀態(tài)，整個認知過程就在一種“平衡—不平衡—平衡”的過程中循環(huán)進行。

（二）建構(gòu)主義教學觀

建構(gòu)主義教學觀強調(diào)學生是認知主體，是意義的主動建構(gòu)者，所以是把學生對知識的意義建構(gòu)作為整個學習過程的最終目標。因而，教學設(shè)計通常不是從分析教學目標開始，而是從如何創(chuàng)設(shè)有利于學生意義建構(gòu)的情境開始，整個教學設(shè)計緊緊圍繞“意義建構(gòu)”這個中心而展開。建構(gòu)主義教學觀同時認為學習是一種共同體行為，建構(gòu)主義學習應(yīng)該是一種社會性、交互性的協(xié)作學習。由于學習者自身是意義建構(gòu)的主體，而每個人對事物的理解與看法都不盡相同，要想對一個事物有較為全面深入的了解，只有通過協(xié)作式學習。所以，建構(gòu)主義理論認為“情境”“協(xié)作”“會話”和“意義建構(gòu)”是學習環(huán)境中的四大要素：老師和學生、學生和學生通過在一定的“情境”中互相“協(xié)作”和“會話”，從而完成對“意義的建構(gòu)”。在整個教學過程中由教師利用情境、協(xié)作、會話等學習環(huán)境要素，充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，最終達到使學生有效地實現(xiàn)對當前所學知識的意義建構(gòu)的目的。在這一動態(tài)過程中，學習者是中心，是主體，但一個個的學習個體需要共同協(xié)作、互相幫助來完成對新的意義的更為全面的建構(gòu)。在這種模式中，學生是知識意義的主動建構(gòu)者；教師是教學過程的組織者、指導者、意義建構(gòu)的幫助者、促進者。

二、建構(gòu)主義理論對《建筑制圖》課程教學的啟示

（一）《建筑制圖》課程教學現(xiàn)狀

《建筑制圖》是工科專業(yè)一門重要的工程技術(shù)基礎(chǔ)課程，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學生“利用圖形來交流設(shè)計思想”的工程圖學素質(zhì)。課程通過對基本投影理論、國家標準、專業(yè)制圖和計算機繪圖等四個部分的學習，著力于培養(yǎng)學生讀圖、繪圖的綜合表達能力以及在工程設(shè)計方面所應(yīng)具備的創(chuàng)新精神和開拓能力。但是，作為專業(yè)基礎(chǔ)課，課程一般在大一下學期或大二上學期開設(shè)。學生正在進行或者剛剛完成數(shù)學、英語和物理等基礎(chǔ)課程的學習，對自己即將開始的專業(yè)學習缺乏了解，頭腦中沒有最基本的工程概念，致使學生學習的重點主要放在投影理論和制圖技能上，從而忽視了工程實踐能力和創(chuàng)新能力的鍛煉。許多學生僅以畫得一手漂亮的圖樣而感到自豪，可是當他們走向工作實踐后卻發(fā)現(xiàn)，真正的制圖能力，往往是結(jié)合了形象思維構(gòu)思表達、工程意識和創(chuàng)造設(shè)計的綜合能力。

（二）建構(gòu)主義理論對《建筑制圖》課程教學的啟示

建構(gòu)主義認為學習不是一個單純的記憶教師講授內(nèi)容的過程，而是在個人原有知識體系的基礎(chǔ)之上，結(jié)合自身的體驗，建構(gòu)新知識并將其納入原本知識體系，實現(xiàn)新的平衡的一個過程。在這個過程中，教師的作用不再是單純地講述新知識，而應(yīng)該是學生知識建構(gòu)的幫助者和促進者。教師通過合理的教學設(shè)計，首先向?qū)W生提出新問題；然后引導學生利用自身的經(jīng)驗進行思考和建構(gòu)，教師不能告訴學生建構(gòu)什么和怎樣建構(gòu)，但教師可阻止學生建構(gòu)教師認為無用的概念，而建構(gòu)那些教師從自身經(jīng)驗出發(fā)認為應(yīng)該建構(gòu)的概念。在這個過程中，教師還可以組織學生之間的協(xié)作式學習；最終引導學生解決問題，實現(xiàn)新知識的意義建構(gòu)。

在《建筑制圖》課程的教學過程中，低年級學生雖然缺乏基本的工程概念和工程意識，對課程學習不利，但他們對周圍各式各樣的建筑環(huán)境并不陌生。因此，根據(jù)建構(gòu)主義理論，可以從學生熟悉的環(huán)境和事物出發(fā)，通過設(shè)計一定的問題情境，使學生明白理論問題的學習與工程實踐的密切關(guān)系，并通過引導，初步培養(yǎng)學生的工程概念。接著結(jié)合之前學過的知識，也就是結(jié)合學生自身的經(jīng)驗，通過師生之間和學生之間的協(xié)作與會話，一步步幫助他們思考尋找解決問題的辦法，這個過程也就是建構(gòu)新知識的過程。最后形成大家都可以接受的結(jié)論，再回歸之前設(shè)定的問題情境，解決問題，從而完成對新知識的意義建構(gòu)（如圖1所示）。下面以緒論課為例，闡述建構(gòu)主義理論指導下的“緒論”課程教學設(shè)計。

三、建構(gòu)主義理論指導下的“緒論”課程教學設(shè)計

“緒論”課是一門課程的開山之作，緒論課的呈現(xiàn)效果直接影響學生對這門課程的感覺與學習熱情。傳統(tǒng)緒論課一般是按部就班地講述課程性質(zhì)、特點、要求和學習方法等，既枯燥也不能給學生提供對課程的直觀印象，對學生的課程學習不利。為了提高學生的學習熱情和教學效果，本文基于建構(gòu)主義理論重新思考了《建筑制圖》“緒論”的課程教學設(shè)計。

緒論課主要應(yīng)該解決三個方面的問題：一是課程教學目標，即這是一門什么樣的課？它在大學四年學習中處于怎樣的地位，以及與前后課程的銜接。二是課程教學內(nèi)容，即這門課將要學習哪些內(nèi)容？教師通過對這些內(nèi)容的介紹，使學生了解課程概況以及學習目標和重難點。三是課程學習方法，即怎樣才能學好這門課？介紹這門課程的學習方法。

（一）課程教學目標

為了讓學生理解課程目標，首先提問：在我們的生活中，到處都是建筑（此處可以適當展示一些漂亮建筑的圖片）。大家可以想一想，這一棟棟的建筑是怎樣建造出來的呢？建筑物的建造需要經(jīng)歷幾個階段？學生們會有各種各樣的反饋。這時告訴大家，一般建筑物的建造都要經(jīng)過立項、設(shè)計和施工三個階段（如圖2所示）。

接著引導大家思考和討論，在工程設(shè)計階段，設(shè)計師頭腦中有了對建筑的精美絕倫的設(shè)計，通過什么方式來表達自己的設(shè)計思想呢？要想把一棟龐大的建筑表達清楚，語言文字顯得那么蒼白無力，所以必須通過圖紙來進行表達。同時，施工人員在指導施工的時候，也要根據(jù)設(shè)計人員繪制的圖紙，一磚一瓦地將其建造出來。由此可見，圖紙在建筑物的建造過程中有著不可替代的作用。所以說，圖紙是工程師的語言。

再提問：這兩個“圖紙”（如圖2所示）有什么不同？設(shè)計階段的圖紙是設(shè)計師將自己頭腦中的設(shè)計思想用圖紙的形式表達出來，是一個繪圖的過程；施工階段的圖紙是施工組織人員根據(jù)設(shè)計師繪制的圖紙指導施工人員將建筑物建造出來，是一個讀圖的過程。

圖紙和我們的課程又有什么關(guān)系呢？《建筑制圖》這門課程就是教授大家“讀圖”和“繪圖”的，通過這門課程的學習，使大家具備最基本的讀圖和繪圖的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學習和將要從事的工程相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。這就引出了課程教學目標。

通過引入建筑物建造過程的情境，又通過師生之間和生生之間的協(xié)作和會話，學生初步認識了圖紙的概念，理解了工程圖紙的作用，也可以說實現(xiàn)了“圖紙”的意義建構(gòu)。學生在建構(gòu)“圖紙”意義的過程中，借助頭腦中原有的對建筑和圖的概念認知，與新信息“工程圖紙”的概念發(fā)生了碰撞、重組，最終達到了“建筑—工程圖紙”的概念融合，從而深刻認識了工程圖紙的交流表達作用，并了解了課程教學目標。

（二）課程教學內(nèi)容

課程教學內(nèi)容主要包括投影理論、國家標準、專業(yè)制圖和制圖工具四個部分。為了引入教學內(nèi)容，針對每一部分內(nèi)容設(shè)置對應(yīng)的情境（如圖3所示）。

在“投影理論”部分，學生已經(jīng)構(gòu)建了工程圖紙的概念，但是建筑是三維的立體，圖紙是二維的平面，怎樣用二維的圖紙表達三維的建筑形體呢？而且這種表達必須是精確的，不能有一絲一毫的偏差，否則將可能釀成重大工程事故。引導學生進行討論，并結(jié)合學生的討論引入投影的概念，向大家介紹常用的幾種投影方法以及各自在工程中的應(yīng)用。并通過比較幾種投影方法的優(yōu)劣，指出正投影法是工程表達的基本方法，也是我們課程學習的重點。從而，通過情境、會話和協(xié)作，幫助學生建構(gòu)“投影理論”的概念。

在“國家標準”部分，首先提出學生已經(jīng)建構(gòu)的觀點：圖紙是工程師的語言。語言就要擔負交流工具的職責，圖紙需要達到怎樣的要求才能實現(xiàn)交流呢？比如，一個四川人和一個廣東人說的雖然都是中國話，可是他們可以順暢地交流嗎？只有都說普通話，才能實現(xiàn)順利地交流。圖紙也是一樣，雖然工程圖紙都是采用相同的投影方法進行繪制，但是，建筑是一個龐大的綜合體，建筑的表達不可能完全與實踐相同。很多構(gòu)配件都要利用圖例來表示，圖線和尺寸標注等都需要一個統(tǒng)一的標準，所以圖紙的繪制需要一個統(tǒng)一的標準，這就是“國家標準”。利用學生非常熟悉的語言概念引入情境，再引導學生結(jié)合生活事例理解建立國家標準的必要性，使得學生順理成章地構(gòu)建“國家標準”的概念，并順帶認識了國家標準包含的內(nèi)容。

在“專業(yè)制圖”部分設(shè)置情境：一棟建筑到底需要具有什么才能達到居住舒適性的要求呢？學生們從自身出發(fā)，提出了五花八門的需求。這些需求怎樣才能實現(xiàn)呢？通過討論幫助學生認識到現(xiàn)代建筑除了遮風擋雨的功能以外，還要滿足安全性、實用性和舒適性的要求。因而建筑設(shè)計需要不同專業(yè)設(shè)計人員的協(xié)同合作才能完成，也就自然而然有了不同專業(yè)的圖紙。從學生自身的生活經(jīng)驗出發(fā)設(shè)置情境，結(jié)合討論與思考，幫助學生構(gòu)建“專業(yè)制圖”的基本概念。并通過展示不同專業(yè)的圖紙，幫助學生認識不同專業(yè)之間圖紙的區(qū)別與聯(lián)系，并初步樹立各個工程類專業(yè)之間分工協(xié)作的工程觀念。同時也加強了學生對自己將要學習的專業(yè)和從事的工作的了解，提高學生的工程素質(zhì)。

在“繪圖工具部分”，利用青年人好奇心重的心理特點，帶領(lǐng)學生追溯古代建筑制圖的成就和繪圖工具的演變，從戰(zhàn)國中山國王墓出土的青銅器到公元1100年北宋的《營造法式》，從尺規(guī)作圖到計算機二維繪圖再到三維建模和今天的BIM，呈現(xiàn)給學生一個廣袤的思維空間（如圖4所示）。既帶領(lǐng)學生了解了建筑制圖的歷史與輝煌，同時也向?qū)W生展示了未來工程設(shè)計的發(fā)展方向，引導他們按照自己的興趣去探索未知的領(lǐng)域。

根據(jù)建構(gòu)主義基本理論，通過一步步的情境設(shè)計，結(jié)合學生實踐經(jīng)驗的討論和思考，既讓學生認識了解了課程主要內(nèi)容，又幫助學生初步完成了“建筑制圖”的意義建構(gòu)，樹立了“工程師”角色的榮譽感和責任感。在這個過程中，一定要讓學生成為知識意義的主動建構(gòu)者，教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進者。教師設(shè)立情境、組織協(xié)作與會話一定要從學生自身實踐經(jīng)驗出發(fā)，不能以老師的知識經(jīng)驗代替學生的思考和討論，否則，不能實現(xiàn)真正的意義建構(gòu)。

（三）課程學習方法

不同的學習內(nèi)容需要采取不同的學習方法，課程內(nèi)容介紹完畢以后，學生們可以根據(jù)自己對內(nèi)容的初步理解提出自己的看法，教師主要負責引導。這個過程是對學習方法的探討，更是意義建構(gòu)的深化，也是課程教授效果的試金石（如圖5所示）。

四、結(jié)語

建構(gòu)主義理論以學生為中心進行教學組織與講授，通過情境設(shè)計、協(xié)作與會話和意義建構(gòu)幾個步驟，幫助學生實現(xiàn)從單方面接受灌輸?shù)街鲃訉W習的動機轉(zhuǎn)變，提高了課堂參與度，學習效果也得到很大提升。采用本文介紹的課程教學設(shè)計方法，作者參加了全國高校中青年骨干教師圖學與機械課程示范教學與創(chuàng)新教學法觀摩競賽，獲得了一等獎，課程改革成果也得到了與會專家的認可。

本文主要介紹基于建構(gòu)理論的緒論課的教學設(shè)計，在《建筑制圖》課程其他部分，這種方法同樣適用，不再一一贅述。針對我校2015級學生采用本文介紹的方法進行了教學改革實踐，與傳統(tǒng)授課方式相比，學生圖紙讀繪能力和工程素質(zhì)均有了很大提升，課程結(jié)業(yè)成績也有了一定程度的進步。實踐證明，本文提出的方法對《建筑制圖》教學是行之有效的，對機械制圖類教學亦可觸類旁通。

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