论杜威的“五步教学法”在机自专业课课程教学过程中的应用

李玲芳 曾奇峰 陈卓

摘  要：该文以机械制造及自动化专业的专业课程为例，提出了在大学生专业课教育中如何运用约翰·杜威提出的“五步教学法”，也可概括为“引-炼-授-练-结”五个阶段。这样的教学过程设计符合现代教学规律，也符合当前“大众创业，万众创新”背景下的高校创新创业教育理念，将更有助于完善创新创业人才培养体系，完成创新创业人才培养目标。

关键词：五步教学法  创新创业  课程改革  3D打印

中圖分类号：G71    文献标识码：A            文章编号：1672-3791（2019）04（c）-0128-02

约翰·杜威（John Dewey，1859—1952）是美国著名教育家，也是美国进步主义教育运动的先驱。他认为在认知过程中，传统的认识论认为知识是对实在的“静态”把握，是一种“知识旁观者”。这种认知论有两种缺陷：一是认知主体与被认知对象是分割的，认知者以“静观”来获得知识，如同“旁观者”或“局外人”一样;二是认知者在认识中是被动的，是将一种认知“对象”呈现给认知者。而现代科学的发展表明：知识不是孤立的，而是随着生命进化、社会进步而不断发展的东西，知识的获得应该是个体“探究”的过程。杜威认为，“探究”是主体在与某种不确定的情境相联系时所产生的解决问题的行动。在行动中，知识不是存在于旁观者的被动的理解中，而是表现为主体对不确定情境的积极反应。知识是个体主动探究的结果[1]。

从这个思想出发，杜威提出了简单明了的“五步教学法”，即：情景、问题、假设、推论、验证。杜威初始提出这种方法主要针对儿童教育过程，而笔者认为，面对具有高度不确定性的时代背景，大学生专业课教育同样可以以“五步教学法”为指导。

1  “五步教学法”的过程设计

第一阶段：教学过程应从真实的、与现实生活相联系的情景开始。这一阶段可以概括为“引”，“引”即为引导，旨在激发和提高学生对于某主题情景的兴趣，激起学生好奇心和求知欲望，由被动的“要我学”转变为主动的“我要学”。如图1所示均为真实产品图片，展示这样极具美感的图片并向学生提问：“如果你是一位艺术设计师，如何将你在软件中设计的精美艺术品变成现实？”以分组讨论的形式探讨各种可行的方法，最终将话题引入到3D打印技术中去。

第二阶段：疑难是引起思维的不可缺乏的刺激物，在这个情景中须帮助学生确定问题所在，并使学生产生解决这一问题的愿望与要求。这一阶段可以概括为“炼”，“炼”即为提炼，从真实情景中提炼与升华出科学问题所在。科学问题有别于技术问题，指的是对实践问题的更深层次的总结，能够对客观事物有着普遍的指导意义。在3D打印课程中，核心问题即为增材制造的方式、手段、理念以及3D打印可能给未来制造业、未来社会生产模式与人类生产方式带来的深刻影响与变革[2]。通过对这些问题的分析，或对于3D打印技术融入生产生活各方面后的场景设想，激发学生对于解决问题的思考。该阶段可以采用小组协作探究、案例引导等形式，借此培养学生的提炼和创新能力。

第三阶段：对于解决问题的思考和假设。这一阶段可以概括为“授”，即“授人以渔”。教师应使学生的主观能动性得以充分发挥，利用强有力的“教练式”提问技巧与开放式问题，启发学生自我察觉、自我发现，这个启发和探索的过程，有时比一个答案更为重要[3]。这种“教练式传授”更能激发学生们自主学习，能促使他们合作探究，教师始终在教练状态，让学生成为一个更好的学习者，会提升他们的学习兴趣，体验到创造性思维活动所带来的快乐，对于书本上的知识也理解的更深刻。

在3D打印课程中，将会学习到各种3D打印技术，如FDM、3DP、SLA、SLS等。单纯讲授这些技术的原理与设备特征，无疑是枯燥无味的，也无法让学生纵观了解到以3D打印为代表的智能化、基于互联网的新型制造业。通过启发式训练—如对比增材制造与减材制造原理、总结多元材料部件的实现方式、分析逆向设计在制造业中的应用场景—来引导学生充分把握其中规律，并理解3D打印实质上就是制造业向智能化不断演进的过程。

第四阶段：在大学生专业课的学习中，将知识向技能转化是最重要的一环，因此本阶段可概括为“练”，“练”正是理论与实践相结合的充分体现。教师在备课时，要面向全体学生的实际，精选练习案例，并以灵活多样的形式强化概念内容，从多侧面、多角度提出训练项目，既有正面运用规律，亦有反面纠错改偏。在这样的科学训练下，强化学生在实践环节使用理论知识的能力。3D打印课程的实践部分主要是培训学生对于3D打印机与扫描仪的使用，可以采用分组设计与操作的方式，培养学生的动手与合作能力。

第五阶段：杜威认为思想仅仅作为思想是不完全的，它最多只不过是对付情景的一种观点和方法，因此“还要根据这种假设实际去做”，通过做，“思想的结果才有圆满的意义，才有真实的性质”。因此本阶段可概括为“结”，“结”是对所学知识的回顾、归纳、总结，使知识系统化。该阶段可以以小组自评、组内互评、个人评价等形式，通过事实洞察事物本质规律，并驱动后续的行动与反思，以实现知识结构的完善，学生创新能力、自我学习能力的提升。在3D打印课程中，通过这样的方式使得学生了解到，无论3D打印手段是堆积的、添加的还是增材的，真正需要了解的是人们对物质结构、材料和活性上的智能控制水平，真正需要不断探索的是充分把握其中规律，高度实现三者的有机统一，为我国制造业的转型升级、信息化和工业化深度融合奠定良好基础。

2  结语

综上所述，杜威所提出的“五步教学法”在大学生专业课课程设计上也可以得到有效利用。其特点在于：（1）融入创业思维，沉浸式体验——注重反思建构;（2）贯彻全脑学习，可视化思考——有趣有效有用;（3）全程全员参与，合作式学习——打造学习共同体;（4）面向未知未来，探索型学习——行动中发现新知。

参考文献

[1] 约翰·杜威.我的教育信条——杜威论教育[M].上海：上海人民出版社，2017.

[2] 胡迪，利普森.3D打印——从想象到现实[M].北京：中信出版社，2014.

[3] 徐斌，西楠，胡晖.NLP原理与教练式领导力[M].北京：人民邮电出版社，2015.