- 收藏
- 加入书签
工程训练教学应注入的工程素养
摘要:提出搭建多学科交叉融合的工程训练教学平台,强调工程训练教学顺应时代而重构的必要性,分析了机械类技术基础课程所蕴含的工程素养与学术精神,理工学科交叉可以使通识教育内容相得益彰。
关键词:工程训练教学平台;工程素养与学术精神
一、引言
当前,国内各高校在通识教育模块课程的配置中通常采用以下几块分割:人文艺术与中华文化传承、社会科学与公共责任、科学探索与生命教育、工程技术与可持续发展、国际事务与全球视野。这是文理医工大综合格局下的总体布局,既契合学科交叉融合的发展趋势又兼顾“术业有专攻”的培养方针,这样的布局可谓奠定了高等教育的基础架构。围绕创新型人才培养的全方位教育变革吸纳了多种教育理念,例如在以学生为中心的“学生侧”教学理念变革中,就是逐渐看重教师应肩负策划和组织学生自主学习的职能,强调构建大学教育中唤起人主体精神的“生命课堂”[1]。时下许多高校采用了“探究式-小班化”研讨教学及翻转课堂(Inverted Classroom)、慕课(MOOC)等新型课堂教学模式,特别引人注目。国内高校的新课程改革正在摈弃传统的“教材”、“教师”、“教室”三中心教学模式,采用各种手段启发和激励学生在知识习得过程中自主地“主动建构”。
通识教育模块课程担负启迪学生心灵,激发学生自己建构知识体系的重要责任。一个学子若能怀有“仰望天空,止于至善”的心景则“百事可做”,倡导勇于探索、求真务实的工匠精神是通识教育不可或缺的重要构成。
二、大学通识教育顺应时代而重构的思想基础
自19世纪初美国博德学院(Bowdoin College)的帕卡德(A.S.Parkard)教授第一次提出通识教育的概念,传统上根深蒂固地接受了“普通高等教育”的教育模式,世界各国推行通识教育,目的是培养学生能独立思考并且对不同的学科有所认识,进而能将不同的知识加以融会贯通,终极目标是培养出所谓完全、完整的人。
尽管说通识教育已是高等教育发展的现实性选择,其合理性在于采用了广泛的、非专业性的、非功利性的基本知识、技能和态度的教育而作为高等教育的重要组成部分。但是在高等教育的运行过程中,由于专业知识的传授和能力发展的并行穿插而强势彰显,致使科学精神与人文精神不免失衡,通识教育便失去了应有的地位。因此,提高对通识教育重要性的认识至关重要。同时,必须制定通识教育实施策略,落实通识教育实施计划并加以拓展。
当前,在大学“双一流”建设目标指引下,国内高校的新课程建设拉开了融合创新的大幕,理工交叉中工程教育思想成为重中之重。本文以机械设计及制造专业学科建设的工程素养基础课为借鉴分析基础,扼要阐述大学通识教育应注入与科学求真的工程素养的必要性。
三、机械类技术基础课程所蕴含的工程素养与学术精神
机械类技术基础课程除了专业理论以外,专业各课程分门别类再综合无不体现培养目标的具体要求:通过介绍机电产品在结构设计和制造工艺上所体现的创新思维,用求真务实的工匠精神激励学生在知识习得过程中由浅入深地掌握建立在求知欲基础上的设问与求解。通过讲解经典的产品开发案例,激发学生的创新意识和成就意识,使学生了解工程与学术的统一性,并由此培养大学生的社会责任感和科学求真精神。从哲学的高度讲解人类认识世界和改造世界的原发动力及其必要性。
既然人类智慧萌芽发源于制作工具并使用工具,所以讲授基于机构学的机械设计与机器制造及其在产品设计和生产过程中的设问与求解并进而科学实验和探索。通过激发学生思维,讲授面向对象的分析问题并解决问题的产品设计和创新理念。讲授产品功能实现和产品质量所需的严谨细致的工作作风和学术精神。
恩格斯把思维称为“地球上的最美的花朵”。“学起于思,思源于疑”。因疑问产生心理上的困惑,从而产生了认知冲突,这时如果教师积极引导并巧设疑问,引入设问“留白策略”就能够引发学生提出问题,学生就有可能产生思维灵感并进而探索中创新[3]。目前,“体验”教学已成为时下课程改革的重要概念之一。教育界呼吁“把课堂还给学生”,面向工科的技术课程,教师应创设具体情境,引导学生自主实践,提高其动手能力。
应当借助学校已开设的工程训练基础课再进一步培养学生身体力行的创造欲和工匠精神。“我造物故我在”,让学生由衷地领会到人生最开心的事就是读书和创造。
搭建多学科交叉融合的工程训练教学平台,以智能制造和虚拟仿真为支撑点,以学科交叉融合为核心,建成了工程训练虚拟仿真实验教学平台、智能制造训练系统虚实结合、陶艺+陶泥3D打印创新创业平台、智能工业机器人创新创业平台、无人机创新创业平台和机电控制综合设计创新创业平台。使用传统拉坯、修整和烧制的陶瓷技艺进行艺术创作,利用三维扫描逆向工程方法获得数字化模型,使用陶泥3D打印机加工作品,实现从艺术创作、逆向工程、艺术产品工业化生产和工程职业道德的全过程创新创业综合能力培养。工程实践本身就是劳动教育,学生进行车削、钳削、铣削、刨削、磨削、铸造、焊接、数控加工、特种加工和3D打印的实训过程中,要求学生保养设备、归整工具和工艺文件、课前课后清洗机床与实验室,进而开展劳动教育。
三全育人、五育并举、立德树人。新内容:智能制造、机器人、物联网、虚拟现实VR、无人机、机器鱼、先进制造技术等;新模式:多学科交叉融合的项目制实习实训。“教-践-赛”引领创新协同育人、虚拟仿真支持开放共享支撑专业认证。
工程训练教学应拥有各类先进的加工设备,比如5轴加工中心、金属3D打印机、数控雕刻机、金属切割机和皮画机等,能为学生创新创业题目和科研项目提供创新引导和设计制造服务。为了全面贯彻全国教育大会精神,围绕创新驱动和制造强国战略,主动应对新一轮科技革命和产业革命浪潮,落实《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》、《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》、《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》等文件精神,深入推进工程教育改革,全面提升大学生工程创新综合素质和能力水平。
高校通识教育重点在"育",为受教育者提供具有普及性、综合型的知识与价值是高等教育的主要职责。将教与学双方的深入互动引入课程创新过程中,这是高等教育始终不渝的努力方向。我们虽然为学生提供了扎实基础理论的通识教育课程,然而在具体的教育教学中,通识教育发展仍然存在一定的欠缺。因此,立足于中国大学通识教育的发展现状,吸收工程教育课程的合理性与科学性内核,从通识教育课程育人理念出发,完善通识教育课程结构体系,促进通识教育课程深入创新,应当成为中国大学通识教育发展的必经之路[4]。
参考文献:
[1]叶澜.让课堂焕发出生命活力,学理[J],2004:49-53.
[2]高觉敷.西方近代心理学史[M].北京:人民教育出版社,1982.
[3]郑金洲.新课程课堂教学探索系列——自主学习[M].福州:福建教育出版社,2005.
[4]邹筱雯. 试论我国高校通识教育与专业教育的有机结合[J]. 教育界:综合教育研究(上),2017,0(2).
![]()
作者简介:牟柳晨,男,1965年12月生,四川成都人,工学博士,四川大学机械学院高级工程师,中国机械工程学会高级会员。
京公网安备 11011302003690号