甘宜濤

(揚(yáng)州大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225002)

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命迅猛發(fā)展,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生深刻變化,搶占科技制高點(diǎn)成為各國(guó)博弈取勝之道,而其關(guān)鍵在于高素質(zhì)的工程科技人才。工程碩士作為高層次的工程科技人才,是國(guó)家創(chuàng)新體系中的重要力量,不僅需要具備創(chuàng)新思維能力,更要具有解決實(shí)際問(wèn)題的工程實(shí)踐能力。工程碩士自1997年設(shè)立以來(lái),主要以培養(yǎng)在職人員為主。為滿足社會(huì)對(duì)高層次工程科技人才的需求,2009年開(kāi)始招收全日制工程碩士,允許應(yīng)屆本科畢業(yè)生報(bào)考。然而,應(yīng)屆本科畢業(yè)生沒(méi)有相關(guān)的工程實(shí)踐經(jīng)歷,缺乏對(duì)行業(yè)生產(chǎn)、工作要求及流程的理解,無(wú)法運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,也難以將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)與管理中[1]。因此,提高工程碩士具備的工程實(shí)踐能力成為工程碩士培養(yǎng)的重要任務(wù)之一?！督逃筷P(guān)于做好全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)工作的若干意見(jiàn)》(教研[2009]1號(hào))對(duì)實(shí)踐教學(xué)提出具體要求,“專業(yè)學(xué)位研究生在學(xué)期間,必須保證不少于半年的實(shí)踐教學(xué)……應(yīng)屆本科畢業(yè)生的實(shí)踐教學(xué)原則上不少于1年。”[2]然而,實(shí)踐教學(xué)該如何實(shí)施、如何提升工程碩士工程實(shí)踐能力,如何保證實(shí)踐教學(xué)效果,文件并沒(méi)有予以明確規(guī)定。工程碩士工程實(shí)踐能力培養(yǎng)及實(shí)踐教學(xué)實(shí)施還存在著些許問(wèn)題,本研究從情境學(xué)習(xí)理論出發(fā)對(duì)這些問(wèn)題予以回應(yīng),以構(gòu)建基于情境學(xué)習(xí)理論的工程碩士工程實(shí)踐教學(xué)體系。

一、工程碩士實(shí)踐教學(xué)的審思

(一)我國(guó)工程教育中的工程實(shí)踐

工程教育是與工程實(shí)踐相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)知識(shí)與應(yīng)用整合的過(guò)程[3]。工程實(shí)踐作為工程教育的基石,將科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合,是工程科技人才培養(yǎng)不可或缺的環(huán)節(jié)。隨著“回歸工程”理念的提出,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)設(shè)立基金建立工程研究中心,鼓勵(lì)學(xué)生在真實(shí)的項(xiàng)目中拓展實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[4];《2020工程師》(The Engineer of 2020: Vision of Engineering in the New Century)研究報(bào)告將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作為“2020工程師關(guān)鍵特征”之一[5]。美國(guó)工科院校開(kāi)始實(shí)施教學(xué)方法改革與實(shí)踐,如麻省理工學(xué)院的“本科實(shí)踐機(jī)會(huì)計(jì)劃”。我國(guó)于2017年開(kāi)始實(shí)施的“新工科”建設(shè),旨在培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)、能夠解決復(fù)雜工程問(wèn)題的復(fù)合型、創(chuàng)新性工程科技人才,對(duì)工程及工程實(shí)踐的重視推向新的高潮。然而,工程性缺失和實(shí)踐教學(xué)薄弱是我國(guó)工程教育長(zhǎng)期存在的問(wèn)題[6]。

提升工科學(xué)生的工程實(shí)踐能力一直是工程教育界思考和探索的重要議題?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”通過(guò)建立工程實(shí)踐教育中心,解決工科學(xué)生到企業(yè)學(xué)習(xí)和實(shí)踐的問(wèn)題[7];“新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目”為實(shí)踐教學(xué)研究提供平臺(tái)。然而,隨著時(shí)代發(fā)展,工程實(shí)踐環(huán)境及工程科技人才培養(yǎng)面臨的要求已經(jīng)發(fā)生變化,培養(yǎng)能夠適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的復(fù)合型人才成為應(yīng)對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)的重要目標(biāo)。工程教育界需在新的形勢(shì)下重新認(rèn)識(shí)工程實(shí)踐,構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系以提升工程科技人才的工程實(shí)踐能力。

(二)工程碩士的工程實(shí)踐教學(xué)再認(rèn)識(shí)

實(shí)踐性作為工程碩士研究生教育的內(nèi)在要求和本質(zhì)屬性,工程實(shí)踐能力是核心能力[8]。然而,由于工程碩士培養(yǎng)與社會(huì)現(xiàn)實(shí)需求之間的“能力鴻溝”使得工程碩士實(shí)踐能力的培養(yǎng)一直飽受詬病,工程實(shí)踐教學(xué)也面臨著合理性的質(zhì)疑。工程實(shí)踐教學(xué)面臨的主要問(wèn)題是教學(xué)內(nèi)容“失真”,主要表現(xiàn)為工程碩士在脫離生產(chǎn)實(shí)際的環(huán)境中進(jìn)行工程實(shí)踐或以校內(nèi)實(shí)習(xí)代替校外工程實(shí)踐[1]。從情境學(xué)習(xí)理論來(lái)看,工程碩士對(duì)知識(shí)的習(xí)得取決于知識(shí)所處的情境,而脫離實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)踐教學(xué)傳授的是教師抽象概括的知識(shí),從而使真實(shí)情境中的情境知識(shí)被過(guò)濾[9],進(jìn)而限制了工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。脫離實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)踐教學(xué)使工程碩士在走上工作崗位后發(fā)現(xiàn)所學(xué)知識(shí)并不能完全解決其面臨的待解決的工程問(wèn)題,原因主要有以下幾點(diǎn)。首先,由于教師缺乏具體的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),將工程實(shí)踐理解為單純的解決技術(shù)問(wèn)題,忽略了工程問(wèn)題解決過(guò)程中需要考慮的其他限制因素,從而使其實(shí)踐教學(xué)缺乏真實(shí)情境中的限制因素。其次,工程實(shí)踐問(wèn)題的解決過(guò)程是充滿不確定性因素的迭代過(guò)程,不是以理論知識(shí)為主線的單一線性過(guò)程,不按照既定的順序開(kāi)展。最后,工程實(shí)踐的核心在于社會(huì)互動(dòng)[10],而脫離實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)踐教學(xué)使工程碩士缺少與具有實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的工程師、行業(yè)、客戶等社會(huì)群體的交流、合作及溝通?？傊?脫離實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)踐教學(xué)缺少真實(shí)復(fù)雜的情境,只滿足了工程碩士的認(rèn)知能力及知識(shí)需求,卻偏離了工程實(shí)踐的實(shí)際需要。

隨著新工科的建設(shè)與推進(jìn),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),重視工程碩士工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。然而,工程實(shí)踐教學(xué)并非簡(jiǎn)單的增加工程碩士的實(shí)踐時(shí)長(zhǎng)與頻率,而是與之相關(guān)的多方面構(gòu)成的實(shí)踐教學(xué)體系的綜合改革。因此,如何基于情境學(xué)習(xí)理論構(gòu)建工程碩士工程實(shí)踐教學(xué)體系是本研究將要解決的核心問(wèn)題。

二、情境學(xué)習(xí)理論視域下的工程實(shí)踐

(一)情境學(xué)習(xí)理論的核心觀點(diǎn)

情境學(xué)習(xí)理論從人類學(xué)視角解釋學(xué)習(xí)的本質(zhì),由萊芙和溫格(Lave &Wenger)在知識(shí)轉(zhuǎn)型的背景下提出,并于20世紀(jì)90年代成為西方學(xué)習(xí)理論的研究熱點(diǎn)。情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是在參與實(shí)踐的過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的理解,強(qiáng)調(diào)知識(shí)的情境性、學(xué)習(xí)的實(shí)踐性及活動(dòng)的協(xié)商性,認(rèn)為學(xué)習(xí)不僅是個(gè)體的意義建構(gòu)過(guò)程,更是社會(huì)性、實(shí)踐性的參與過(guò)程[11]。情境學(xué)習(xí)理論解釋的學(xué)習(xí)包括四個(gè)要素:社會(huì)實(shí)踐與社會(huì)生活,合法的邊緣性參與,實(shí)踐共同體,學(xué)習(xí)課程。

第一,社會(huì)實(shí)踐與社會(huì)生活。在人類學(xué)家的研究視野中,社會(huì)實(shí)踐與社會(huì)生活是由于對(duì)“學(xué)習(xí)”概念的不同理解而提出的。在人類學(xué)家看來(lái),在日常生活實(shí)踐中,沒(méi)有一種特殊的“學(xué)習(xí)”,只有根據(jù)文化背景的差異而不斷變化的參與性實(shí)踐活動(dòng),日常生活中的參與是在實(shí)踐中改變理解的過(guò)程,即學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)被理解為是“現(xiàn)實(shí)世界中的創(chuàng)造性社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中完整的一部分”,是“對(duì)不斷變化的實(shí)踐的理解與參與”。[12]第二,合法的邊緣性參與?！昂戏ǖ倪吘壭詤⑴c”本身不是一種教育形式,更不是一種教育策略或教學(xué)技術(shù),它是一種分析學(xué)習(xí)的觀點(diǎn),是一種理解學(xué)習(xí)的方式。換言之,其本身就是學(xué)習(xí)。這意味著,不管何種教育形式為學(xué)習(xí)提供情境,或者是否存在何種有特定意圖的教育形式,通過(guò)合法的邊緣性參與進(jìn)行的學(xué)習(xí)都會(huì)發(fā)生。[12]第三,實(shí)踐共同體。實(shí)踐共同體包括了一系列個(gè)體共享的、項(xiàng)目明確的實(shí)踐和信念以及對(duì)長(zhǎng)時(shí)間追求共同利益點(diǎn)的理解,實(shí)踐共同體不是因?yàn)槟骋蝗蝿?wù)簡(jiǎn)單將多人組合,而是通過(guò)共同體的參與在社會(huì)中給學(xué)習(xí)者一個(gè)合法的角色或真實(shí)的任務(wù)。在實(shí)踐共同體中,情境是真實(shí)的,與日常生活和實(shí)踐緊密相連;學(xué)習(xí)者是具有共享的文化歷史背景和真實(shí)任務(wù)的共同體成員;學(xué)習(xí)者的身份是不斷進(jìn)行再生產(chǎn)的,學(xué)習(xí)者從合法的邊緣性參與者逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楣餐w中的核心成員,從新手轉(zhuǎn)變?yōu)閷＜?。[12]第四,學(xué)習(xí)課程。學(xué)習(xí)型課程具有情境性,是實(shí)踐共同體的主要特征,具有極強(qiáng)的生成性,隨著共同體的產(chǎn)生、發(fā)展和成熟,課程的新目標(biāo)、新內(nèi)容不斷生成,從而使整個(gè)課程的實(shí)踐與發(fā)展成為一個(gè)動(dòng)態(tài)開(kāi)放的體系[12]。

基于以上分析,情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是通過(guò)“合法的邊緣性參與”在實(shí)踐共同體中獲取知識(shí)與技能并建構(gòu)身份的過(guò)程。社會(huì)實(shí)踐和社會(huì)生活提供經(jīng)驗(yàn)性知識(shí);合法的邊緣性參與作為一種學(xué)習(xí)方式賦予工程碩士一種“合法的”身份;實(shí)踐共同體在為工程碩士提供學(xué)習(xí)情境的同時(shí),為身份建構(gòu)創(chuàng)造條件;學(xué)習(xí)型課程具有情境性,其重要作用在于實(shí)現(xiàn)默會(huì)知識(shí)顯性化。四要素相互作用,促成情境學(xué)習(xí),如圖1所示。

圖1 情境學(xué)習(xí)理論構(gòu)成要素

(二)情境學(xué)習(xí)理論視域下工程實(shí)踐的本質(zhì)特征

依據(jù)情境學(xué)習(xí)理論,社會(huì)實(shí)踐和社會(huì)生活為工程碩士提供參與實(shí)踐的情境,在參與工程實(shí)踐的過(guò)程中通過(guò)合法的邊緣性參與逐步融入實(shí)踐共同體,即實(shí)現(xiàn)由邊緣性參與逐步進(jìn)入實(shí)踐共同體的核心,獲取專業(yè)知識(shí)及技能并建構(gòu)身份,從新手逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槟軇偃喂ぷ鲘徫坏?、具備工程?shí)踐能力的工程師,具體如圖2所示。

圖2 情境學(xué)習(xí)理論視域下工程碩士工程實(shí)踐能力形成示意圖

工程碩士具備的工程實(shí)踐能力作為一種綜合能力并非簡(jiǎn)單的動(dòng)手操作能力,其所具有的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。第一,情境性。工程碩士實(shí)踐學(xué)習(xí)所處的真實(shí)情境直接決定著其學(xué)習(xí)成果的產(chǎn)出,進(jìn)而影響其工程實(shí)踐能力的形成。在真實(shí)情境中,通過(guò)與他人的交流與互動(dòng)將其掌握的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。工程實(shí)踐能力的核心在于解決實(shí)際工程問(wèn)題,與問(wèn)題所處的情境直接相關(guān)。對(duì)于工程碩士而言,無(wú)論是否具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),真實(shí)的情境都有利于處理非預(yù)設(shè)性的問(wèn)題,形成解決實(shí)際情境中工程問(wèn)題所需的能力。第二,社會(huì)性。情境學(xué)習(xí)理論提出學(xué)習(xí)過(guò)程也是一種社會(huì)化的參與過(guò)程。工程碩士參與工程實(shí)踐的目的在于培養(yǎng)符合社會(huì)需求的工程實(shí)踐能力。社會(huì)化參與過(guò)程也是工程碩士與工程問(wèn)題所處客觀環(huán)境交互作用的過(guò)程,在工程碩士體驗(yàn)、感知社會(huì)性的工程實(shí)踐時(shí),社會(huì)也會(huì)按照其發(fā)展需求進(jìn)一步塑造工程碩士所具備的工程實(shí)踐能力。換言之,工程碩士所具備的工程實(shí)踐能力形成過(guò)程也是其實(shí)現(xiàn)社會(huì)化的過(guò)程,在這一過(guò)程中獲取專業(yè)知識(shí)和技能并建構(gòu)專業(yè)身份。第三,動(dòng)態(tài)性。工程實(shí)踐能力的動(dòng)態(tài)性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面是由于社會(huì)發(fā)展的需求變化對(duì)工程碩士所需能力要求不斷變化,只有學(xué)習(xí)并掌握新興技術(shù)才能勝任工作崗位;另一方面是由于社會(huì)實(shí)踐和生活的變化為工程碩士實(shí)踐學(xué)習(xí)提供的真實(shí)情境在不斷發(fā)生變化,所處的實(shí)踐共同體也并非一成不變,從而使其在工程實(shí)踐中獲取的專業(yè)知識(shí)及技能隨之發(fā)生變化,進(jìn)而影響其形成的工程實(shí)踐能力。

三、基于情境學(xué)習(xí)理論的工程碩士工程實(shí)踐活動(dòng)類型

依據(jù)情境學(xué)習(xí)理論提出的知識(shí)具有情境性及學(xué)習(xí)具有實(shí)踐性,以“情境性”和“任務(wù)性”作為構(gòu)建工程碩士工程實(shí)踐活動(dòng)類型的兩個(gè)維度,繪制“情境—任務(wù)”分析框架,將工程實(shí)踐活動(dòng)分為四類,具體如圖3所示[11]。情境性指工程實(shí)踐涉及到的場(chǎng)景及載體,任務(wù)性則指工程實(shí)踐過(guò)程中需要解決的問(wèn)題及實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

圖3 工程實(shí)踐活動(dòng)模型“情境—任務(wù)”分析框架

高情境—高任務(wù)型活動(dòng)的實(shí)踐過(guò)程以工程實(shí)踐任務(wù)和待解決的問(wèn)題為主導(dǎo),是在工程實(shí)踐情境中通過(guò)親身實(shí)踐解決問(wèn)題的過(guò)程。由于這種實(shí)踐具有較高的情境性,決定了工程碩士的工程實(shí)踐面臨的是不確定的任務(wù)及劣構(gòu)問(wèn)題。劣構(gòu)問(wèn)題(又稱非良構(gòu)問(wèn)題或結(jié)構(gòu)不良問(wèn)題),是指有多種解決方案、多種解決途徑的問(wèn)題,其組成部分較難把握,解決問(wèn)題所必須的概念、規(guī)則和原理有不確定性[13],常見(jiàn)于生產(chǎn)實(shí)踐中或特定的情境中。劣構(gòu)問(wèn)題的解決過(guò)程中,待解決的任務(wù)數(shù)量不確定,為解題者提供的有利信息不完整或模糊[14]。工程碩士在此類工程實(shí)踐活動(dòng)中,受問(wèn)題所處具體情境的影響,解決問(wèn)題所需的各要素相互作用,從而增加了問(wèn)題解決的難度。因此,解決此類問(wèn)題需要整合多領(lǐng)域的知識(shí)。另一方面,真實(shí)的工程實(shí)踐情境為工程碩士提供了具有實(shí)際意義的任務(wù),有利于激活工程碩士掌握的理論知識(shí)和已有的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而促進(jìn)知識(shí)的遷移,提升工程碩士的工程實(shí)踐能力。

低情境—高任務(wù)型活動(dòng)的實(shí)踐過(guò)程有明確的任務(wù),且多為抽象、簡(jiǎn)化的問(wèn)題訓(xùn)練。由于此類實(shí)踐活動(dòng)的情境性不高,決定了其面臨的問(wèn)題多為良構(gòu)問(wèn)題。良構(gòu)問(wèn)題即有明確解決方法的問(wèn)題,其初始狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)、操作以及問(wèn)題解決方法是明確的,可以利用一個(gè)定義良好的途徑來(lái)達(dá)到解決問(wèn)題的目的[15]。良構(gòu)問(wèn)題的解決有利于問(wèn)題轉(zhuǎn)換并形成解題技能,但這種技能的遷移只能在遇到類似問(wèn)題情境時(shí)實(shí)現(xiàn)。這一類型的活動(dòng)多經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)任務(wù)或解決良構(gòu)問(wèn)題實(shí)現(xiàn)對(duì)具體知識(shí)的學(xué)習(xí),多出現(xiàn)在理論知識(shí)鞏固環(huán)節(jié),在工程實(shí)踐中出現(xiàn)不多。

低情境—低任務(wù)型活動(dòng)以教師為主導(dǎo),實(shí)踐過(guò)程既沒(méi)有明確的目標(biāo),也缺乏真實(shí)的工程實(shí)踐情境,主要以教師的講授為主,學(xué)習(xí)者則處于被動(dòng)的接受知識(shí)的地位。這種教師主導(dǎo)的學(xué)習(xí)活動(dòng)雖然在工程碩士的工程實(shí)踐中較少出現(xiàn),但依然具有重要的作用,尤其是在工程實(shí)踐的尾聲,在教師的引導(dǎo)下對(duì)工程實(shí)踐進(jìn)行相應(yīng)的總結(jié)與反思,明晰理論知識(shí)與工程實(shí)踐的差距,為進(jìn)一步的理論學(xué)習(xí)提供指引。

高情境—低任務(wù)型活動(dòng)是在真實(shí)的工程實(shí)踐情境中完成難度系數(shù)不高的任務(wù)。這一類型的活動(dòng)多發(fā)生于多樣化、真實(shí)性較高的實(shí)踐情境中,但是任務(wù)簡(jiǎn)單、開(kāi)放且不唯一。這一類型活動(dòng)涉及的知識(shí)能夠直觀的表現(xiàn),學(xué)習(xí)者通過(guò)合作或自主探究能夠解決問(wèn)題、完成任務(wù),多用于背景知識(shí)的引入或?qū)W習(xí)情境的建構(gòu)。

四、基于情境學(xué)習(xí)理論的工程碩士工程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

依據(jù)情境學(xué)習(xí)理論的核心觀點(diǎn),本質(zhì)為情境學(xué)習(xí)的工程實(shí)踐包括創(chuàng)設(shè)情境、合法的邊緣性參與、參與實(shí)踐共同體、總結(jié)評(píng)價(jià)四個(gè)階段,每個(gè)階段對(duì)應(yīng)各自的活動(dòng)類型。其中,參與實(shí)踐共同體這一階段,工程碩士不僅實(shí)現(xiàn)了由邊緣性參與向中心參與的轉(zhuǎn)移,獲取了知識(shí)和技能,而且實(shí)現(xiàn)了身份建構(gòu),這是工程實(shí)踐的關(guān)鍵階段。在這一階段中,劣構(gòu)問(wèn)題的解決是核心。因此,基于情境學(xué)習(xí)理論的工程碩士工程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)如圖4所示。

圖4 基于情境學(xué)習(xí)理論的工程碩士工程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

(一)創(chuàng)設(shè)情境:設(shè)置具有思考空間的“任務(wù)鏈”

工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)首先有賴于問(wèn)題的設(shè)置。工程實(shí)踐教學(xué)中的問(wèn)題解決關(guān)鍵在于結(jié)合問(wèn)題所在的情境,幫助工程碩士明晰問(wèn)題已知的條件,聯(lián)系已有的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及掌握的理論知識(shí),構(gòu)建解決問(wèn)題的方案。設(shè)置具有思考空間的“任務(wù)鏈”要求教師在工程實(shí)踐教學(xué)中設(shè)置高情境、低任務(wù)型活動(dòng),即在多樣化的情境中解決開(kāi)放式、探究性的問(wèn)題,而非封閉式、有唯一標(biāo)準(zhǔn)答案的問(wèn)題,旨在幫助工程碩士在工程實(shí)踐初期構(gòu)建學(xué)習(xí)或幫助教師引入工程實(shí)踐教學(xué)所需的背景知識(shí)。

(二)合法的邊緣性參與:明確問(wèn)題解決過(guò)程中的任務(wù)

合法的邊緣性參與是一種學(xué)習(xí)方式,是工程碩士參與工程實(shí)踐的初始狀態(tài),在獲得參與工程實(shí)踐的合法身份后,部分或邊緣性的參與工程實(shí)踐,隨著掌握知識(shí)和技能的增加,參與程度逐步增加,直至充分參與。在這一過(guò)程中,以低情境、高任務(wù)型活動(dòng)為主,解決問(wèn)題貫徹始終。問(wèn)題解決的關(guān)鍵在“思維”。因此,明確問(wèn)題解決過(guò)程中的任務(wù)有利于工程碩士合法的邊緣性參與的實(shí)現(xiàn)。

迪克、特羅夫等認(rèn)為問(wèn)題解決過(guò)程包括四個(gè)階段:理解問(wèn)題、表征問(wèn)題、解題方案設(shè)計(jì)、總結(jié)與反思[16]。首先,工程碩士應(yīng)理解并提取問(wèn)題。具體而言,工程碩士需要明確教師所設(shè)置問(wèn)題的情境,明晰該情境為解決問(wèn)題提供了哪些信息,并采用適合自己的方法將有用的信息加以整理與分析。如,根據(jù)已有的信息利用所掌握的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)將非結(jié)構(gòu)性的問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,以有利于下一步的行動(dòng)。其次,表征和分析問(wèn)題的關(guān)鍵在于分析問(wèn)題、做出假設(shè),即工程碩士從教師提供的工程實(shí)踐情境中厘出具體的知識(shí)點(diǎn),并將問(wèn)題簡(jiǎn)單化,在此基礎(chǔ)上提出解決問(wèn)題的預(yù)設(shè)方案。再次,問(wèn)題解決方案的實(shí)施關(guān)鍵在于工程碩士調(diào)用已有的知識(shí)與解題技能,實(shí)現(xiàn)原有知識(shí)、技能與待解決問(wèn)題的高度融合,即找到合適的解題策略并運(yùn)用合適的方法解決問(wèn)題,完成工程實(shí)踐任務(wù)。最后,總結(jié)與反思要求工程碩士對(duì)解題過(guò)程中所需的知識(shí)、技能與已有知識(shí)、技能之間的差距進(jìn)行反思,這既為工程實(shí)踐教學(xué)后續(xù)行動(dòng)提供指引,也為工程碩士的學(xué)習(xí)指明方向。

(三)參與實(shí)踐共同體:劣構(gòu)問(wèn)題解決

實(shí)踐共同體為工程碩士的工程實(shí)踐提供與日常生活和實(shí)踐緊密相連的、真實(shí)的情境,為工程碩士獲取工程實(shí)踐知識(shí)和技能、建構(gòu)身份創(chuàng)造條件。在實(shí)踐共同體中,以高情境、高任務(wù)型活動(dòng)為主,核心在于通過(guò)解決劣構(gòu)問(wèn)題提升工程碩士的工程實(shí)踐能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。關(guān)于劣構(gòu)問(wèn)題的解決過(guò)程,Sinnott將其劃分為表征問(wèn)題、解決問(wèn)題、監(jiān)控和評(píng)估三個(gè)階段[17];Jonassen則提出七個(gè)階段:闡明問(wèn)題空間及限制條件,識(shí)別和闡明各利益相關(guān)者的觀點(diǎn),生成可能的問(wèn)題解決方案,通過(guò)構(gòu)建論據(jù)評(píng)價(jià)問(wèn)題解決方案,監(jiān)控問(wèn)題空間并選擇問(wèn)題解決方案,實(shí)施和檢測(cè)問(wèn)題解決方法,評(píng)價(jià)及調(diào)整問(wèn)題解決方案[18]?；谇叭说难芯砍晒O(shè)計(jì)參與實(shí)踐共同體階段的工程碩士工程實(shí)踐教學(xué)(基于劣構(gòu)問(wèn)題解決的工程實(shí)踐教學(xué))具體如圖4所示。

(1)闡明問(wèn)題情境。劣構(gòu)問(wèn)題產(chǎn)生于特定的情境之中,決定著該類型問(wèn)題的解決必須具備真實(shí)的任務(wù)情境。因此,解決劣構(gòu)問(wèn)題首先應(yīng)分析問(wèn)題所處的情境,主要關(guān)注情境為問(wèn)題解決提供的信息及影響問(wèn)題解決的情境限制因素。闡明問(wèn)題情境幫助工程碩士明晰領(lǐng)域知識(shí),有利于實(shí)現(xiàn)解題技巧及知識(shí)的遷移。基于此,工程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)需要在闡明問(wèn)題情境的環(huán)節(jié)列出待解決問(wèn)題所涉及到的情境信息。同時(shí)還應(yīng)關(guān)注工程實(shí)踐活動(dòng)與情境的關(guān)系,幫助工程碩士在參與工程實(shí)踐過(guò)程中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)與活動(dòng)的有意義融合。

(2)介紹問(wèn)題限制條件。劣構(gòu)問(wèn)題界定不明確、目標(biāo)不明確、解決方法不唯一,決定了其問(wèn)題解決需要考慮限制條件或必須滿足的需求。因此,劣構(gòu)問(wèn)題的解決方案是基于特定的問(wèn)題情境或滿足特殊需求的基礎(chǔ)上設(shè)定的。基于此,工程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)向工程碩士介紹待解決問(wèn)題的情境限制條件并思考各種需求對(duì)方案選擇的限定性。

(3)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)案例。案例學(xué)習(xí)有利于情境感知,是劣構(gòu)問(wèn)題解決的一種有效教學(xué)模式?！鞍咐菍?duì)一個(gè)復(fù)雜情境的記錄并將真實(shí)的生活引入課堂,從而可使教師和全班學(xué)生對(duì)之進(jìn)行分析和學(xué)習(xí)的工具,它可使課堂討論一直圍繞著真實(shí)情境中存在的問(wèn)題進(jìn)行”[19]。一般來(lái)講,一個(gè)單獨(dú)的案例能夠?yàn)楣こ檀T士提供一種特定的情境,幫助工程碩士在分析案例和討論中獲得工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)案例的關(guān)鍵在于為工程碩士提出真實(shí)性的問(wèn)題,即具有情境性、富有挑戰(zhàn)性、能夠解決的問(wèn)題。由于工程碩士學(xué)習(xí)具有的特殊性,在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)案例時(shí)應(yīng)避免追求面面俱到的、單一的大案例,特定情境的小案例更有助于工程碩士的知識(shí)和技能遷移。在工程實(shí)踐教學(xué)中,還應(yīng)對(duì)劣構(gòu)問(wèn)題進(jìn)行因果分析,因?yàn)橐蚬治龅倪^(guò)程需要工程碩士明晰問(wèn)題解決過(guò)程所需的信息加工條件并思考多種可能的問(wèn)題解決方案,還能為工程碩士提供解決問(wèn)題所需的認(rèn)知思維模式。

(4)支持知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建。設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)案例后,教師要引導(dǎo)工程碩士識(shí)別案例中待解決問(wèn)題的相關(guān)觀點(diǎn)和意見(jiàn),即問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),或通過(guò)證據(jù)、說(shuō)明對(duì)問(wèn)題加以解釋。對(duì)工程碩士而言,先前具備的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是解決劣構(gòu)問(wèn)題最有價(jià)值的資源。工程實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中解決學(xué)習(xí)案例中的劣構(gòu)問(wèn)題要在盡可能收集資料的基礎(chǔ)上幫助工程碩士綜合運(yùn)用多方面的知識(shí)。通過(guò)多方面知識(shí)的分析揭示待解決問(wèn)題的復(fù)雜性,進(jìn)而建構(gòu)有用的知識(shí)結(jié)構(gòu)。因此,工程實(shí)踐教學(xué)應(yīng)盡可能的激發(fā)工程碩士關(guān)于待解決問(wèn)題的多種觀點(diǎn)或意見(jiàn)。

(5)支持觀點(diǎn)的構(gòu)建。從本質(zhì)上講,劣構(gòu)問(wèn)題是辯證的,是基于不同假設(shè)或相對(duì)立的觀點(diǎn)來(lái)尋求解決辦法的。因此,無(wú)論工程碩士選擇何種問(wèn)題解決方案,都應(yīng)該明晰不同方案的詳細(xì)內(nèi)容以支持自己的觀點(diǎn)。工程碩士形成的觀點(diǎn)是其獲取待解決問(wèn)題相關(guān)知識(shí)的最好證據(jù)。支持觀點(diǎn)的構(gòu)建實(shí)質(zhì)是開(kāi)發(fā)具有說(shuō)服力的觀點(diǎn),激發(fā)工程碩士的發(fā)散性思維或反思性批判思維,幫助工程碩士在反思問(wèn)題求解的過(guò)程中認(rèn)識(shí)問(wèn)題的本質(zhì)。因此,工程實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該致力于幫助工程碩士對(duì)待解決問(wèn)題的本質(zhì)及解決過(guò)程進(jìn)行反思的判斷。

(6)評(píng)價(jià)問(wèn)題解決方案。劣構(gòu)問(wèn)題多樣化、不確定的解決方案決定了其評(píng)價(jià)應(yīng)分類進(jìn)行。在考慮解題過(guò)程及結(jié)果的同時(shí),對(duì)問(wèn)題解決方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與反思。評(píng)價(jià)主要關(guān)注以下幾個(gè)問(wèn)題:方案是否解決了問(wèn)題?問(wèn)題是否是在情境限定的條件下解決的?反思則聚焦于問(wèn)題解決方案是否符合特定的情境或滿足用戶的需求?問(wèn)題解決方案是否涵蓋問(wèn)題的全部?jī)?nèi)容?工程實(shí)踐教學(xué)中對(duì)問(wèn)題解決方案的評(píng)價(jià)分兩類,一類是成功的問(wèn)題解決方案,這類問(wèn)題解決方案則進(jìn)入反思、優(yōu)化階段,在對(duì)問(wèn)題解決方案反思的過(guò)程中進(jìn)一步優(yōu)化,然后進(jìn)入下一輪的問(wèn)題解決過(guò)程;另一類是失敗的問(wèn)題解決方案,當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí),則進(jìn)入反思、調(diào)整環(huán)節(jié),對(duì)問(wèn)題解決過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行反思,尋找問(wèn)題解決的“故障點(diǎn)”,然后進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)整并重新檢測(cè)問(wèn)題解決方案[20]。

(四)總結(jié)評(píng)價(jià):促進(jìn)默會(huì)知識(shí)顯性化

從情境學(xué)習(xí)理論來(lái)看,大量默會(huì)知識(shí)的產(chǎn)生為問(wèn)題解決提供了支撐。默會(huì)知識(shí)是一種只可意會(huì)、不可言傳的知識(shí),是一種經(jīng)常使用又難以通過(guò)語(yǔ)言文字符號(hào)予以清晰表達(dá)或直接傳遞的知識(shí),鑲嵌于工程碩士工程實(shí)踐活動(dòng)中,在行動(dòng)中展現(xiàn)、被察覺(jué)、被意會(huì)[21]。工程實(shí)踐教學(xué)要通過(guò)工程實(shí)踐活動(dòng)促進(jìn)工程碩士的默會(huì)知識(shí)顯性化。從默會(huì)知識(shí)的本質(zhì)來(lái)分析,旨在提升工程碩士的理解力,以實(shí)現(xiàn)領(lǐng)會(huì)問(wèn)題、調(diào)取經(jīng)驗(yàn)、充足經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)建構(gòu)的內(nèi)化。因此,工程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)要考慮兩個(gè)方面的問(wèn)題:一是,基于工程碩士已有的默會(huì)知識(shí)設(shè)計(jì)工程實(shí)踐活動(dòng),實(shí)現(xiàn)已有經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)任務(wù)的緊密結(jié)合;另一方面,選擇合適的方式將默會(huì)知識(shí)外面化,如工程領(lǐng)域常用的圖紙、符號(hào)等可視化的方式。