通識(shí)教育下工程訓(xùn)練課程轉(zhuǎn)化淺析
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摘要：隨著社會(huì)步入信息化時(shí)代，傳統(tǒng)工程訓(xùn)練課程的局限性愈發(fā)凸顯，通識(shí)教育視野下的工程訓(xùn)練類課程亟須廣泛創(chuàng)設(shè)。為探究傳統(tǒng)工程訓(xùn)練課程向通識(shí)教育課程轉(zhuǎn)化的路徑與方法，該文以“機(jī)械手工作品設(shè)計(jì)與制造”課程為案例展開分析，從教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、模式、管評機(jī)制等方面總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提供了教學(xué)模式改革的新思路。
關(guān)鍵詞：通識(shí)教育；工程訓(xùn)練；工程素養(yǎng)；轉(zhuǎn)化；改革
1通識(shí)教育的重要性
通識(shí)教育（generaleducation），是指對所有大學(xué)生普遍進(jìn)行的廣泛的、非專業(yè)性的、非功利性的基本知識(shí)、技能和態(tài)度的教育[1]，在當(dāng)今時(shí)代背景下具有獨(dú)特的重要性。通識(shí)教育培養(yǎng)素質(zhì)全面人才。它的根本目的在于以通識(shí)培育通人而非通才，即培養(yǎng)完整的人[2]，要將受教育者作為一個(gè)具有主體性的、完整的人而施以全面的教育，使受教育者在人格與學(xué)問、理智與情感、身與心各方面得到自由、和諧的發(fā)展[3]。通識(shí)教育幫助學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的內(nèi)在需求。在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)快速迭代、社會(huì)競爭不斷加劇的時(shí)代，“學(xué)科交叉、知識(shí)融合、技術(shù)集成”是當(dāng)今社會(huì)的顯著特征，傳統(tǒng)單一型人才已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)需求，而需公民素養(yǎng)的全面提升[4]。通識(shí)教育不僅帶給學(xué)生廣博的學(xué)識(shí)、開闊的眼界，更教會(huì)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)、辯證思考的能力，幫助學(xué)生靈活自如地面對日新月異的社會(huì)挑戰(zhàn)。通識(shí)教育推動(dòng)社會(huì)健康發(fā)展。通識(shí)教育重視學(xué)生健全人格的塑造，強(qiáng)調(diào)社會(huì)責(zé)任感的培育[5]。它引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，作為一個(gè)社會(huì)化的人，能夠跟上時(shí)代發(fā)展，與社會(huì)和諧共處，做到服務(wù)社會(huì)、回饋社會(huì)、奉獻(xiàn)社會(huì)，成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。獻(xiàn)社會(huì)，成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。
2工程訓(xùn)練的局限性
工程訓(xùn)練是我國特有的工程實(shí)踐教育方式，最初起源于金工實(shí)習(xí)，是高等工程教育的重要組成部分[6]。但隨著科技發(fā)展與社會(huì)轉(zhuǎn)型，工程訓(xùn)練課程的局限性日益凸顯。1）傳統(tǒng)工程訓(xùn)練忽視了學(xué)生主體性、創(chuàng)造性[7]。傳統(tǒng)工程訓(xùn)練教學(xué)方式單一，訓(xùn)練內(nèi)容也較為刻板，過分依賴教材，缺乏對工程規(guī)范的創(chuàng)造性理解與應(yīng)用[8]。在這種教學(xué)模式中，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，其潛在的創(chuàng)新意識(shí)受到抑制，這將導(dǎo)致其缺乏適應(yīng)社會(huì)職業(yè)變遷的基本能力。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，具備知識(shí)、創(chuàng)新和持續(xù)學(xué)習(xí)能力的人才掌握真正的競爭優(yōu)勢。2）工程訓(xùn)練中的人文教育也常常被忽略。工程發(fā)展強(qiáng)調(diào)“以人為本”,需注重工程質(zhì)量與效益，因此，工程教育要凸顯人文關(guān)懷，加大現(xiàn)代工程理念、倫理、文化、安全等方面的教育[9]，工程人才應(yīng)具有較好的人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和良好的工程職業(yè)道德。人文教育的缺失阻礙了個(gè)體的全面發(fā)展、健全人格與完善心智的塑造。3）傳統(tǒng)的工程訓(xùn)練忽視了人文社科類學(xué)生在工程素養(yǎng)方面的需求。傳統(tǒng)工程訓(xùn)練課程僅面向工科學(xué)生開設(shè)，文科背景的學(xué)生無法選修。當(dāng)下，人文社科類專業(yè)的學(xué)生也需要擁有最基本的理工科思維，掌握基礎(chǔ)工程常識(shí)，具備工程素養(yǎng)，涉獵廣泛、博學(xué)多聞的“多面手”已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)人才需求的趨勢。由此可見，傳統(tǒng)的工程訓(xùn)練課程在訓(xùn)練內(nèi)容、方式等方面存在一定局限，且無法滿足不同學(xué)科背景學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。而通識(shí)教育課程作為跨學(xué)科的基礎(chǔ)教學(xué)，可以引導(dǎo)學(xué)生獲得廣泛的知識(shí)和思維方法，促進(jìn)不同學(xué)科的交叉和滲透，培育學(xué)生的綜合素質(zhì)能力[10]。因此，在社會(huì)愈發(fā)需要復(fù)合型、高素質(zhì)人才的時(shí)代背景下，設(shè)立以創(chuàng)新教育為核心、以人的發(fā)展為首要目標(biāo)的工程訓(xùn)練通識(shí)課程十分必要。
3課程轉(zhuǎn)化實(shí)踐−以“機(jī)械手工”課程為例
“機(jī)械手工作品設(shè)計(jì)與制造”（簡稱“機(jī)械手工”）是一門面向全校學(xué)生開設(shè)的通識(shí)選修課，自2018年秋季學(xué)期開設(shè)以來，經(jīng)過不斷優(yōu)化調(diào)整，現(xiàn)已基本實(shí)現(xiàn)了工程訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容由專業(yè)到通識(shí)的轉(zhuǎn)化，深受學(xué)生歡迎。
3.1教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化
作為通識(shí)課程，“機(jī)械手工作品設(shè)計(jì)與制造”課程弱化了熟練掌握專業(yè)技能的教學(xué)目標(biāo)，而將重心轉(zhuǎn)移至學(xué)生非技術(shù)性素質(zhì)的培養(yǎng)，注重人的全面發(fā)展。其核心目標(biāo)在于“強(qiáng)基”而“弘毅”−通過最基礎(chǔ)、最原始的工程技能訓(xùn)練，培育學(xué)生的意志品質(zhì)與科學(xué)思維。課程以機(jī)械手工制造的基本操作方法為基礎(chǔ)，以實(shí)用性產(chǎn)品制作練習(xí)為輔助，以學(xué)生手工操作實(shí)踐、自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新為主線，使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，了解機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造流程、掌握機(jī)械手工制造工具的正確使用方法、熟悉手工制作的基本操作技巧，同時(shí)提升動(dòng)手能力與創(chuàng)新思維，在團(tuán)隊(duì)合作中培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)、技術(shù)決斷能力、溝通協(xié)作精神。
3.2教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化
通識(shí)課程打通學(xué)科、院系、年級(jí)的邊界，鼓勵(lì)學(xué)生跨專業(yè)選修。“機(jī)械手工作品設(shè)計(jì)與制造”開課以來，共有280位學(xué)生選修該課程，其中文科院系有91人、理科院系有124人、工科院系有65人。學(xué)生的多樣性要求課程在教學(xué)上需考慮不同學(xué)生的學(xué)科背景與知識(shí)基礎(chǔ)，精簡教學(xué)內(nèi)容，降低專業(yè)壁壘。首先，在理論教學(xué)上進(jìn)行取舍，降低課程“門檻”，提升包容度。原有工程訓(xùn)練包含電工、熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數(shù)控加工、特種加工、塑性成型等多個(gè)教學(xué)模塊，學(xué)生需學(xué)習(xí)、掌握工件制造全流程中的每個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，其中不乏難度大、危險(xiǎn)系數(shù)高、需操控大型機(jī)械設(shè)備的技術(shù)。本課程從中選取了易上手、更安全、側(cè)重手工制作的鉗工、鈑金兩大訓(xùn)練環(huán)節(jié)為主要教學(xué)內(nèi)容，其余技術(shù)模塊學(xué)生通過作初步了解即可。鉗工板塊講授內(nèi)容包含鉗工的應(yīng)用范圍、常用設(shè)備、工具、量具，以及劃線、鏨削、鋸削、銼削、螺紋加工等操作技術(shù)；鈑金板塊講授內(nèi)容包含板材、型材的手工成形、手工成形技巧及常見缺陷、鈑金件的幾種連接方式等。此外，課程配套教材中還補(bǔ)充了其他加工技術(shù)，并附有思考題，便于學(xué)生隨時(shí)預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，查漏補(bǔ)缺。其次，在實(shí)踐環(huán)節(jié)上進(jìn)行革新，以課程的實(shí)用性與趣味性為導(dǎo)向。傳統(tǒng)的工程訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)作品單一，幾十年來全國的工程訓(xùn)練，都是銼一個(gè)錘頭或一個(gè)螺帽，千篇一律、一成不變[11]?！皺C(jī)械手工作品設(shè)計(jì)與制造”課程的實(shí)訓(xùn)作品可分為一項(xiàng)“命題”作品（儲(chǔ)錢盒），一項(xiàng)“半命題”作品（鑰匙掛件）和一項(xiàng)“自命題”作品（大作品）。鑰匙掛件和大作品鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)，給予學(xué)生充分的創(chuàng)作空間。儲(chǔ)錢盒、鑰匙扣這類實(shí)訓(xùn)作品具有較高的實(shí)用性，在鞏固操作技術(shù)的同時(shí)更掌握了一項(xiàng)生活技能，大大提升了學(xué)生的參與感、成就感。因此，“機(jī)械手工作品設(shè)計(jì)與制造”課程有別于傳統(tǒng)工程訓(xùn)練專業(yè)課內(nèi)容，課程包容性、實(shí)用性、趣味性有效提升，不僅吸引許多文科、理科院系學(xué)生選修，亦得到不少工科生的喜愛。教學(xué)內(nèi)容與具體安排如表1所示。
3.3教學(xué)模式轉(zhuǎn)化
“機(jī)械手工作品設(shè)計(jì)與制造”課程摒棄了以知識(shí)灌輸為中心，“填鴨式”授課、手把手教學(xué)的傳統(tǒng)模式[12]，而轉(zhuǎn)化為“教為主導(dǎo)，學(xué)為主體”的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)“教”與“學(xué)”的有機(jī)互動(dòng)。從學(xué)時(shí)分配來看，以教師為主導(dǎo)的理論教學(xué)共計(jì)12課時(shí)，以學(xué)生為主體的實(shí)踐環(huán)節(jié)共計(jì)27課時(shí)，理論與實(shí)踐部分比例為1:2.25，突出了課程對于實(shí)踐的重視程度，給予學(xué)生更充裕的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)。從課程規(guī)劃來看，課程以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，環(huán)環(huán)相扣。每個(gè)教學(xué)板塊都設(shè)置了相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。一方面可以有效提升學(xué)生參與度、專注度，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，如在講授了鈑金件的幾種連接方式后，教師隨即下發(fā)鍍鋅薄板和任務(wù)要求，學(xué)生自由結(jié)組，按照圖紙要求完成工件。另一方面，也推動(dòng)學(xué)生在解決實(shí)際問題中鞏固理論知識(shí)、領(lǐng)悟操作技巧[13]，例如在鉗工板塊，學(xué)生通過理論課程掌握了基本的操作方法，但對于銼刀的正確拿握、鋸削的發(fā)力角度等細(xì)節(jié)性問題仍存在誤區(qū)。此時(shí)教師向每位學(xué)生下發(fā)一塊2mm厚銅板，制作鑰匙掛件，在學(xué)生實(shí)際操作中一對一指導(dǎo)，從而幫助學(xué)生更深刻地體悟畫線、鏨削、鋸削、銼削的操作要點(diǎn)。從課程理念來看，要真正做到“教為主導(dǎo)，學(xué)為主體”，需充分尊重學(xué)生創(chuàng)意，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維、突破常規(guī)。做到個(gè)性化教學(xué)，滿足不同學(xué)生的需要與興趣點(diǎn)，有利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)。大作品制作是課程學(xué)習(xí)效果的有效檢驗(yàn)，也是整個(gè)課程最為重要的組成部分，共計(jì)21個(gè)學(xué)時(shí)，保證了學(xué)生有足夠的時(shí)間實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜、更精美、更完善的作品。大作品從設(shè)計(jì)到制作再到美化，全部交由學(xué)生自主完成。教師僅在學(xué)生需要時(shí)答疑解惑，提供可行性建議。此外，在每件作品的制作過程中，課程組教師將會(huì)全程關(guān)注每位同學(xué)機(jī)械設(shè)備的規(guī)范使用，避免危險(xiǎn)發(fā)生。
3.4管理與考評機(jī)制轉(zhuǎn)化
課程充分尊重學(xué)生、信任學(xué)生。以學(xué)生為主體，打造翻轉(zhuǎn)課堂。課程規(guī)模為30人/班，通過學(xué)生自愿報(bào)名與教師認(rèn)定的方式，選出5~8名學(xué)生與課程組教師一起成立“課程管理與成績評定小組”（簡稱“管評小組”）。管評小組將參與課程管理、考核評價(jià)等環(huán)節(jié)，保證公平公正透明，強(qiáng)調(diào)服務(wù)性和奉獻(xiàn)精神。實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主領(lǐng)導(dǎo)，自主管理。如在大作品的制作環(huán)節(jié)，每位學(xué)生通過選題、查閱文獻(xiàn)，初步擬定設(shè)計(jì)方案，并向全班同學(xué)闡述創(chuàng)意理念。再由管評小組對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評定，選出10件優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案。以優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案的貢獻(xiàn)者作為組長，自由結(jié)成3人一組，共同對作品設(shè)計(jì)做進(jìn)一步修改完善，特別是從作品的可制造性、零件之間的連接方式等方面進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)作品完成后，管評小組將按照“精妙的構(gòu)思、精準(zhǔn)的定位、精明的舍棄、精美的設(shè)計(jì)、精湛的手藝、精致的裝飾”6個(gè)方面進(jìn)行打分，最終從10件作品中評選出3件優(yōu)秀作品，頒發(fā)證書。部分學(xué)生作品如圖1所示。
4結(jié)束語
“機(jī)械手工作品設(shè)計(jì)與制造”課程實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)課向通識(shí)教育課程的成功轉(zhuǎn)化，為工程訓(xùn)練類課程提供了創(chuàng)新教學(xué)模式的新案例、新思路。該課程通過教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、模式、管評機(jī)制等方面的革新，有效激發(fā)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)，發(fā)展成為一門兼具人文、科學(xué)與工程素養(yǎng)教育的通識(shí)課程。在我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國的進(jìn)程中，通識(shí)教育視野下新型工程訓(xùn)練課程的轉(zhuǎn)化與建設(shè)仍需做出更多努力，為社會(huì)培育能夠處理多學(xué)科問題的全能型人才，輸送敢于創(chuàng)新、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)那嗄炅α俊?/p>
作者:王愛華 閻冰潔 霍國良 黃亞 單位:武漢大學(xué)大學(xué)生工程訓(xùn)練與創(chuàng)新實(shí)踐中心
