基于建构主义的《现代海洋开发》启发式案例教学改革研究

乔东生 丛培文 张崇伟 吴菲

摘  要：《现代海洋开发》作为本科生的全校公共选修课程，如何针对不同学生的知识体系，激发不同专业学生学习海洋科技的兴趣，并能够知晓各自专业知识与海洋开发的互连关系，这是本课程在教学过程中需要解决的难题。将基于建构主义的启发式案例教学法运用到课程教学中，通过引导学生学会运用已掌握的理论，针对具体的海洋开发综合案例进行思考，鼓励学生对讲授的知识运用批判性思维方式，从而使得学生显著增加学习过程的趣味性，更容易发挥学生个体的独立性学习风格，提高本课程教学的效果。

关键词：建构主义;启发式;案例教学;海洋开发;公共选修课

中图分类号：G642       文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2021）02-0141-04

Abstract： As a public optional course for undergraduates， there is a difficult problem to be solved in the teaching process of "Modern ocean development" course， which is how to stimulate the students; interest in learning ocean science and technology according to their different knowledge systems， and how to know the interconnection between their professional knowledge and ocean development. The heuristic case teaching method based on constructivism is applied to this course teaching. By guiding students to use the theories they have learned and thinking about the specific comprehensive cases of ocean development， the students are encouraged to think critically about the significance of the knowledge acquired in the course， so that the students can have more interest in the learning process and develop the learning styles of different students. Therefore， it is helpful to improve the effectiveness of teaching.

Keywords： constructivism; heuristic method; case teaching; marine development; public optional course

一、概述

（一）教學改革的时代性背景

海洋的开发与利用是国家经济社会发展的重要方面。党的十八大和十九大先后提出了“建设海洋强国”和“加快建设海洋强国”的战略规划，“一带一路”倡议也对发展海洋工程事业提出了新的要求。因此，加强海洋教育，增强学生对海洋知识的了解，培养学生对海洋事业的兴趣， 是每一个涉海专业领域教师的责任和义务[1]。

2018年9月17日，我国教育部发布了《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》，其中的基本原则之一是“坚持学生中心，全面发展。在注重教育的同时，更要激发学生对于学习的热情和潜能，并且引导学生增强自己的社会责任感，拥有较强的创新精神和实践能力。”

本科生作为我国高素质专业和学科人才培育的最大规模群体，同时本科生阶段也是形成学生世界观、人生观、价值观的最关键阶段，高校作为培养人才的重要基地，培养其在知识层面的科技创新能力、工程实践能力，对于提升我国本科生教育质量、高等院校知识创新的水平和国家未来的整体创新能力，实施科教兴国战略，具有不可替代的作用。同时，必须重视培养学生在精神层面的理想情操、科研诚信、家国情怀、四个自信，让“知识传授”与“价值引领”相辅相成，让学生树立高尚和正确的理想信念，拥有合理的价值观念取向，积极承担社会责任，让学生成为德才兼备、全面发展的人才。

因此，在“加快建设海洋强国”国家战略和发挥课堂育人主渠道作用的时代背景下，主动对接我国海洋经济的社会发展需求，十分有必要开展《现代海洋开发》课程的教学改革，使学生认识到我国海洋科技发展的重要战略地位，激发学生学习海洋科技的兴趣，增强学生认识海洋、保护海洋、开发海洋的主观意识，实现“以学生发展为中心”的教学改革目标。

（二）教学改革的必要性

大连市是我国无可争议的海洋工程和船舶工业的基地和技术核心区，具有百年的造船历史。大连理工大学在最新版2017年CWUR大学排名中，海洋工程学科位列世界第一，2019软科船舶与海洋工程学科排名世界第三。可以说，大连理工大学的海洋工程学科属于国内外的顶尖水平，有责任和义务承担培养海洋类专业人才的使命。《现代海洋开发》是针对本科生的全校公共选修课程，是我校各院系本科生拓展和了解海洋开发的唯一课程。

《现代海洋开发》课程的教学目的：活跃我校的海洋学术氛围，丰富学生的视野，激发学生对海洋知识的探索热情，培养科学的思维方式，让他们感触到科技发展的脉搏，引导和激励学生投身海洋理论研究、学术创新，结合每位学生各自所学的本科专业开展“海洋+X”的交叉学习，最终培养具有海洋情怀的高素质海洋类创新人才。

目前《现代海洋开发》课程的教学中，仍存在如下问题：

1. 学生已掌握的知识体系存在明显的差异

根据近3年来的选课统计图，如图1所示，可见该门课程所面向的学生来自于不同院系的各个年级，学生自身掌握的知识体系就必然存在着明显的差异，如何保证每一位学生能够对本课程均有所收益，是教师开展教学方法改革和学生变换学习策略，两者均需要进行探索和实践的过程。

2. 原有的教学素材与最新的工程实例结合不够

现代海洋开发属于典型的高科技支撑领域，每年均会产生新的工程技术手段，实际的海洋开发工程实例也在不断的发展更新。《现代海洋开发》课程国内尚无对应的专门教材，目前采用的参考书已经出版了7年时间，且内容侧重于理论知识层面的总结，结合的工程实例多属于上世纪90年代末的工程项目，缺少目前最新的海洋开发工程实例，而海洋开发的工程技术学习需要紧跟前沿研究进展。

3. 教和学互动的参与度较低

课堂教学过程侧重于教师满堂灌，学生做笔记为主，容易令学生感到乏味、缺少学习热情，结合的工程实例过于陈旧简单，仅有简单的图片介绍，无法吸引学生的兴趣。

4. 课程考核形式单一

目前的课程考核以提交大作业为主，对学生学习过程的考核不够重视，加上没有期末考试，学生从心理上就不担心课程的成绩，只需临时抱佛脚就能轻松过关。从历年学生提交的大作业也能看出，部分学生通过中国知网和百度学术搜集几篇中文文献，简单拼凑一下就完成了，大段抄袭他人文献，甚至对于海洋开发的基本原理和设计概念都无法准确掌握，更谈不上创新。这种现象的存在，不利于学生对课程的系统理解，阻碍了创新思维的培养与发展。这就需要根据课程特点，对考核内容和方式进行改革和创新，注重平时考核，达到成绩构成多元化。

综上所述，如何针对不同学生的知识体系，结合合适的工程案例，激发不同专业学生学习海洋科技的兴趣，并能夠知晓各自专业知识与海洋开发的互连关系，拓展知识结构，这是本项目在教学过程中开展教学改革的必要性。

（三）教学改革的合理性

作为当代重要的教学理论之一，建构主义学习理论和传统常用的客观主义学习理论不同，建构主义学习理论的核心思想是变学生为主体，教师为辅助，教师传授的知识并不主要依靠老师的课堂直接讲述获得，而是依靠学生结合个人的不同社会和知识背景，通过别人的帮助，利用意义构建的方式变成自己的知识。典型的建构主义课堂教学模式为：课堂中明确以学生作为中心，每次的教学过程中，教师通过组织、指导、帮助、促进等方式，充分发挥学生的主动和积极学习的意识，从而可以实现学生对每次课堂讲述知识进行主动意义建构的目的[2]。

启发式案例教学法，是一种开放和互动的新型教学模式，其典型的课堂教学模式为：在教师的刻意引导下，根据课程教学目标和教学内容的需要，设置具体的教学案例，通过组织学生对不同的教学案例进行调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动，在过程中引导学生多思考，从而逐步掌握发现问题、分析问题、解决问题的能力，加深学生们对所学知识的基本概念和原理加强理解的一种独特教学方法，目的是着重培养学生的综合能力[3]。

采用基于建构主义的启发式案例教学法，具有以下优点：

（1）通过创设学习情境，有助于增强课程教学的实效性、加强学生的发现与解决问题的能力。教学内容在海洋开发的主脉络下，分别给定不同的主题和最新的实际工程案例，引导学生结合各自的专业进行角色代入，通过运用自己所掌握的理论知识和经验对工程案例进行分析，以当事人的身份对工程案例进行参与，并通过讨论优化解决问题的方案。在这个过程中，学生通过主动参与海洋开发的工程案例，在比较和鉴别的过程中，建构了自己对于理论知识的认识和行为选择的方向，增强学生的发现问题、解决问题的能力。

（2）变被动式学习为主动式学习，有效地防止了滥竽充数。因为学生在课前预习与否无人问津，在课堂上是否注意听讲无法考量，这就很容易导致学生学而生倦，学而生厌。案例分析，在让课堂的学习氛围变得浓厚的同时，也让学生对于学习有了更多的兴趣和思考。

（3）案例教学是综合考量时间、成本后最适合的“社会实践”。让学生接触大量工程案例，教师让每个学生充当“设计师”“项目经理”“工程师”“监理师”“施工工人”等角色，将自己带入到角色中去，能够用最少的时间，最低的成本获得最大成果。

因此，针对不同学生知识体系的差异，将基于建构主义的启发式案例教学法运用到《现代海洋开发》课程教学中，老师积极引导学生针对具体的海洋开发综合案例进行思考，极大增强本次学习过程的趣味性。教学过程体现了建构主义学习观以学生为中心，倡导协作式学习和交互式教学的理念，有助于提高教学的实效性、提高学生能力和改善教学效果。

（四）国内外教学改革和实践的现状

1. 建构主义理论及其教学方式

目前常说的建构主义理论，一般认为是由瑞士学者让·皮亚杰于1966年所提出，并后续融合了美国布鲁纳等学者的认知结构理论，从而逐步完善形成[4]。它强调课堂要以学生为中心，教师在学生学习过程中起着引领与促进的作用。

与传统教学相比，学习者的学习过程并不是被动地接受外来的信息或简单地把知识从外界移入记忆中，而是结合已有的实际经验，关注和选择外来信息，并通过与外界的相互作用来建构知识的意义。这就需要教师注重合作与交流等方式，为学生创造能进行交互的环境，让学生在一定的情境下，带着自己的问题，同时借助他人的帮助，对学习内容中的事物性质和规律及事物之间的内在联系进行理解与掌握，完成新的知识意义的建构。

随机访问教学方法属于具有典型代表性的建构主义教学方式之一，其教学过程主要体现在引导学生们在结构不良且复杂的知识领域中，获取诸多难点知识，它强调结合从差异化时间、差异化视角、差异化目的的角度，利用差异化的方式对拟学习的知识进行主动化学习，从而完成知识体系的构建[5]。随机访问教学方法重点在于聚焦跨学科性的知识、学习环境的可视化，从而引导和培养学生们独立和探索的学习精神。

2. 启发式案例教学法

现代启发式教学中的双向式教学，强调的是教与学的双向沟通;联想式教学，让学生对问题进行发散性想象，反复思考，从而有感而发;趣味式教学，将学习从传统意义上的“寒窗苦”，变为趣味求知，极大地调动学生的积极性与参与意识。

案例教学法则最初来源于上个世纪30年代，由美国哈佛大学商学院所首创并推广和倡导的，主要应用于经济管理专业，具有相适应与该专业独特和典型教学特点的有效教学方法[6]。案例教学方法非常适合于开发分析、综合及评估能力等高级智力技能，通过对案例的认识、了解、思考、讨论、交流等方法找到问题的最优解，构建对所学知识的新认知。

3. 基于建构主义的启发式案例教学

启发式案例教学法的指导思想与建构主义教学法非常相似，借助案例教学的方式，结合启发式的思想，能够充分调动学生对于课堂讨论的积极性，并且主动去思考和解决问题。

所以，在《现代海洋开发》课程的过程中，充分利用基于建构主义的启发式案例教学法，各个章节均以海洋开发的工程案例为主，使得不同专业和不同年级的学生能够结合自己掌握的知识进行海洋相关知识体系新的建构，能够最大化地激励学生，让学生独立思考。

二、教学改革的具体实施

（一）具体的教学改革内容

以建构主义和启发式案例教学为切入点，在教学过程中开展“以学生发展为中心”的课堂教学改革，调动学生学习海洋开发的兴趣，不仅要培养和完善学生的知识结构、深化学生的理论基础，而且要培养学生学会独立思考和钻研、用批判性思维看待问题、自主分析和解决实际问题的能力。具体开展的教学改革内容包括：

1. 对“海洋开发”相关课程体系情况开展调查，明确课程内容的改革方向

通过向学生发放问卷和现场访谈等形式，了解学生对于“海洋开发”感兴趣的内容，了解学生对本课程当前教学方法、教学模式等的看法，总结学生对教学效果的反馈情况，收集学生对该课程有待改进地方的意见和建议作为课程改革参考。

通过向学校各院系本科教务管理部门咨询，了解选修本课程各个专业学生的培养方案，掌握学生的知识体系。

查阅国内外文献资料并走访国内部分高校，了解“海洋开发”相关课程建设的成功经验，吸取先进教学模式和教学方法，并结合我校实际情况，为本课程教学改革的推进奠定基础。

2. 教学案例库建设

首先，结合课程内容，利用相关的科研项目、学术论文等材料，尽可能多的搜集最新、最典型的海洋开发实际工程案例，构建完善的案例库。

其次，从搜集到的大量案例中，分别针对海洋能源开发利用、海洋油气勘探开发、海洋监测与观测、海洋环境与防护、船舶与海洋工程六个教学主题，精选出来典型案例作为案例库的雏形。案例库的案例要求较高，在第一步的基础上应对已选案例进行筛选，所选案例应突出海洋开发的原理、现状、发展趋势这条主题。

然后，根据课程教学大纲的要求，对精选的案例进行有机结合和加工整理，使其更加切合学生的知识水平，尽可能地照顾到不同专业的学生，使得学生均能在教学案例中，能够结合自己的专业知识进行新的海洋开发知识体系建构。

最后，形成本课程的教学案例库，同时，为了尽可能与国内外最新的研究成果相结合，紧跟前沿发展，对建立好的教学案例库进行更新。

3. 教学方法的改革

本课程通过建立好的案例库，采用启发式教学方法，加强实践教学和培养创新能力。

老师要重视引导学生将所面对的问题结合实际情况进行归纳总结，并进行拓展性、衍生性的思考，加强学生寻找问题，解决问题的能力。

4. 改革课程考核方法

为了能够使课程达到预期效果，需要根据课程学习的实际情况，以PPT、课堂作业、最终课程报告等形式对学生知识结构、综合能力等进行考核，保障课程能够达到良好的教学效果，培养学生的创新思维模式。

在考核的标准上，要重点考察学生对于课程的理解与利用所学知识解决实际问题的能力。

（二）拟解决的关键教学问题

（1）满足教学任务和目标要求的案例库建设。

（2）适合启发式教学的多媒体教学课件制作。

（3）教学过程的组织设计。教学过程中，启发和引导学生对实际案例进行思考、讨論，自主进行海洋开发知识体系的建构，从而提高学生的创新能力。

（4）改革课程考核制度，完善教学效果评价体系。

结合《现代海洋开发》的教学任务和教学目标，针对教学重点和难点，具体的教学改革方案如图2所示。

三、结束语

在“加快建设海洋强国”国家战略和发挥课堂育人主渠道作用的时代背景下，利用我校的优势“海洋工程”学科条件，主要针对“海洋开发”感兴趣，但存在明显差异专业背景知识的本科生，研究基于建构主义的启发式案例教学法在《现代海洋开发》课程教学中的应用，建立海洋开发综合案例库，并引导学生运用所学过的知识，针对具体的海洋开发综合案例进行思考，鼓励学生对拟构建的知识意义进行批判性思维，从而激发不同专业学生学习海洋科技的兴趣，并能够知晓各自专业知识与海洋开发的互连关系，拓展知识结构，增强学生认识海洋、保护海洋、开发海洋的主观意识，实现“以学生发展为中心”的教学改革目标。

参考文献：

[1]陈雷，秦玉雪，于晓明，等.开设海洋科学讲堂的意义分析[J].当代教育实践与教学研究，2019（11）：98-99.

[2]沈秋欢.行政管理学案例教学的问题与优化——基于建构主义理论的视角[J].产业与科技论坛，2018，17（21）：188-190.

[3]窦予晴.中学思想政治教学案例分析策略[D].华中师范大学，2019.

[4]沈秋欢.建构主义理论视野下的专业导论课课程设计——以南京中医药大学“公共事业管理专业导论课”为例[J].南方职业教育学刊，2016，6（01）：34-39.

[5]孙媛，杨阳，陈桂琴.随机访问教学法及其在英美文学教学中的应用[J].长春教育学院学报，2014，30（21）：73-74.

[6]谢岚，韩立岩.基于建构主义的《投资学》案例教学设计与研究——以“市价交易指令（marketorder）”为例[J].财会通讯，2012（36）：147-149.