技術(shù)史在機械創(chuàng)新教育中的實踐與思索

摘要：創(chuàng)新教育是工程教育改革成敗的關(guān)鍵。以機械專業(yè)創(chuàng)新教育為背景，結(jié)合技術(shù)史課程教學(xué)改革實踐，探索了技術(shù)史在機械創(chuàng)新教育中的應(yīng)用經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教育；技術(shù)史；機械專業(yè)

作者簡介：劉元朋（1976-），男，河南鄧州人，鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機電工程學(xué)院教研室主任，副教授。（河南 鄭州 450015）

基金項目：本文系河南省特色專業(yè)建設(shè)點“機械設(shè)計制造及其自動化”、鄭州航院教育科學(xué)研究課題（課題編號：zhjy12-01）“依據(jù)卓越工程師教育培養(yǎng)計劃優(yōu)化特色專業(yè)建設(shè)”的階段性研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0059-02

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》提出“提高質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務(wù)，高等教育要注重學(xué)思結(jié)合：激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好，營造獨立思考、自由探索的良好環(huán)境”。也就是說，創(chuàng)新是未來工程技術(shù)人才必須具備的核心素質(zhì)。[1]但當(dāng)前人們批評工程教育在培養(yǎng)“三有三無”人才：“有知識，無文化；有專業(yè)，無常識；有技能，無思想”。[2]這顯然與工程教育改革發(fā)展是極不相稱的。那么怎樣提高工科學(xué)生的創(chuàng)新能力？創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要寬廣的知識，包括人文學(xué)科、社會學(xué)科、自然學(xué)科以及所學(xué)工程學(xué)科在內(nèi)的各類學(xué)科的基本原理、核心理論以及看待事物、分析問題和尋求答案的思路和方法構(gòu)筑而成。[1]因此，科技史教育是創(chuàng)新教育非常重要的實現(xiàn)途徑。法國科學(xué)家朗之萬也認為：[3]科技的教育價值一方面在于發(fā)現(xiàn)，同時卻也在于能夠達到這種發(fā)現(xiàn)的努力，這兩個方面就如等式的兩項一樣是不可分離的。本文結(jié)合機械專業(yè)創(chuàng)新教育改革的現(xiàn)狀調(diào)查，在此基礎(chǔ)上對如何在機械專業(yè)實施技術(shù)史教育進行了實踐和探討。

一、創(chuàng)新教育現(xiàn)狀調(diào)查及分析

在筆者組織的機械專業(yè)“大學(xué)生創(chuàng)新教育問卷調(diào)查”中，共回收問卷300份，涉及大一至大四350名學(xué)生，其中大一、大二、大三、大四分別占總樣本的10%、20%、40%、30%。在調(diào)查問卷中，針對“在本科教育中，您覺得專業(yè)知識、專業(yè)技能、思維方法哪個最重要”的問題，66.7%的學(xué)生認為思維方法最重要，33.30%的學(xué)生認為專業(yè)技能最重要。這說明學(xué)生比較認可思維方法訓(xùn)練的重要性，同時也反映機械專業(yè)課對學(xué)生思維啟迪性太差。針對“課程學(xué)習(xí)過程中，您最滿意的地方是什么”的問題，20%的學(xué)生選擇了專業(yè)基礎(chǔ)知識，46.70%的學(xué)生選擇了知識的應(yīng)用方法，33.30%的學(xué)生選擇了創(chuàng)新意識教育，這說明學(xué)生比較重視知識的應(yīng)用而不在乎知識的多少。針對“您對學(xué)習(xí)生活中的某些產(chǎn)品不滿意時，是否有改造的沖動”的問題，66.70%的學(xué)生表示有，20%的學(xué)生表示沒有，13.30%的學(xué)生表示不清楚。這說明大多數(shù)學(xué)生有創(chuàng)新沖動，但也有不少同學(xué)沒有創(chuàng)新愿望。針對“您想對某個事物進行改造時，知道改造工作如何進行嗎？”的問題，33.30%的學(xué)生表示不知道，66.70%的學(xué)生表示不清楚。這說明學(xué)生解決問題的能力還很差，不知道如何應(yīng)用所學(xué)知識進行問題分析。針對“專業(yè)課程學(xué)習(xí)后，您是否清楚具體問題的解決步驟”的問題，20%的學(xué)生表示知道，13.30%的學(xué)生表示不知道，66.70%的學(xué)生表示不清楚。這說明專業(yè)課在培養(yǎng)學(xué)生解決問題方面還有待加強。針對“你認為學(xué)生的創(chuàng)新能力與什么有最大關(guān)系”的問題，26.70%的學(xué)生認為是學(xué)生的性格，40%的學(xué)生認為是學(xué)生的興趣，33.30%的學(xué)生認為是老師和學(xué)校的引導(dǎo)，這說明不少學(xué)生對學(xué)校創(chuàng)新教育的期待很大。通過上述調(diào)查統(tǒng)計分析可以得出以下結(jié)論：學(xué)生對創(chuàng)新和工程能力的重視程度遠遠超過專業(yè)知識本身；現(xiàn)階段學(xué)生的創(chuàng)新能力還很差，創(chuàng)新知識還很缺乏，但比較認可創(chuàng)新教育的作用，而現(xiàn)有專業(yè)教育尚不能滿足創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，期望學(xué)校為學(xué)生提供更多的創(chuàng)新教育及實踐機會。

二、技術(shù)史在機械專業(yè)創(chuàng)新教育中的作用

當(dāng)前，機械專業(yè)課程的教學(xué)是把經(jīng)過200多年發(fā)展歷史的機械學(xué)科的研究方法和研究成果傳授給學(xué)生。學(xué)生在學(xué)習(xí)機械專業(yè)知識過程中不清楚機械專業(yè)知識產(chǎn)生的背景和來龍去脈，不了解機械知識應(yīng)用的條件和局限性，不明白知識有待完善的地方，囫圇吞棗地將知識全盤接受，形成書本型思維定勢。雖然，機械專業(yè)課程教學(xué)大綱中要求教師都必須適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生介紹本專業(yè)學(xué)科的發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢，但是一般來說學(xué)科發(fā)展史不作為教學(xué)大綱中要求掌握的內(nèi)容，因此教師在授課過程中往往對此比較輕視，很少對學(xué)生進行全面深入的探討。

技術(shù)史記載了人類技術(shù)創(chuàng)新活動中最重要的技術(shù)發(fā)明，是對現(xiàn)代人類活動產(chǎn)生重大影響和重要變革的創(chuàng)新成果。它內(nèi)涵了重大技術(shù)發(fā)明的思想、社會條件、社會影響等創(chuàng)新必須的基礎(chǔ)知識，是現(xiàn)代工程技術(shù)人員從事技術(shù)發(fā)明的最佳參考資料。技術(shù)史涵蓋了自然科學(xué)、人類思想、社會歷史等方方面面，這種大跨度、高集成、全方位和縱橫方向的極大延伸等特性注定了技術(shù)史所特有的橋梁作用。通過技術(shù)史這座橋梁，學(xué)生能夠高效率地獲得諸多學(xué)科的綜合知識，文化素質(zhì)的提高是顯而易見的。應(yīng)該看到，這絕不單純是知識在量上的簡單堆積，而是不同學(xué)科、事件、人物之間的相互聯(lián)系、啟迪與借鑒，是思維開闊的飛躍。有了開闊的思維，解決問題時則左右逢源。[4]

現(xiàn)代教學(xué)論認為，教學(xué)過程的發(fā)展功能是指通過教學(xué)有效促進學(xué)生智力、能力、情感、意志等心理品質(zhì)和學(xué)生的創(chuàng)新精神的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的認知興趣和探究能力，即促進學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展與提高。技術(shù)史能很好地實現(xiàn)這個功能，因為它不僅揭示了人類的認識成果，更重要的是揭示了人類在這一過程中的思維火花、求知態(tài)度、探究的方法。在教學(xué)中通過重演和再現(xiàn)知識的發(fā)生過程，把鐫刻在教材知識之中的智力因素充分展開，暴露發(fā)明家思維發(fā)生發(fā)展的軌跡。這種再現(xiàn)和重演不僅使學(xué)生了解技術(shù)成果的由來，而且使學(xué)習(xí)主體對人類的認識能力得到復(fù)制與積淀，以至發(fā)展和提升。通過技術(shù)史的教學(xué)，讓學(xué)生可以不僅學(xué)到具體的、現(xiàn)成的工程知識，而且可以學(xué)到“科學(xué)的方法”，開拓學(xué)生的視野，使學(xué)生更具有洞察力。通過技術(shù)發(fā)展史的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更好地理解技術(shù)動態(tài)的發(fā)展，在對技術(shù)演變的了解中更準確地理解技術(shù)與社會、經(jīng)濟、環(huán)境的關(guān)系，并學(xué)會更好地利用已有的知識，而不是只學(xué)到一些作為現(xiàn)成結(jié)論的知識片段。

三、技術(shù)史在機械專業(yè)創(chuàng)新教育中的實施

技術(shù)史對工程創(chuàng)新教育非常重要，但如何在工程專業(yè)中開展技術(shù)史教育卻并不樂觀。這是因為，目前高校工程專業(yè)整體課時空間比較緊張，在有限時間內(nèi)原有專業(yè)知識尚不能保障得到完全講解，更何況專業(yè)跨度比較大的技術(shù)史內(nèi)容。此外，大多數(shù)高校也缺乏具有技術(shù)史造詣的教師，致使教師對技術(shù)史教育缺乏必要的熱情。

當(dāng)前，高校開展技術(shù)史教育有以下途徑可以嘗試：選拔一批教師進行科技史教育培訓(xùn)，以此為依托面向全校開展科技史教育公開課。提高專業(yè)課教師的技術(shù)史素養(yǎng)，加強技術(shù)史教育在教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用。面向具體專業(yè)組織院系部開展相關(guān)研究，提煉專業(yè)的技術(shù)史教學(xué)內(nèi)容，將技術(shù)史內(nèi)容有計劃有目標地融入到專業(yè)教學(xué)計劃中去。在實驗室文化建設(shè)中，面向具體技術(shù)，以圖版、電子稿等多種形式將具體技術(shù)發(fā)展史展示給同學(xué)，使學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)中體驗技術(shù)發(fā)展過程。

四、技術(shù)史在機械專業(yè)創(chuàng)新教育中的實踐

根據(jù)機械專業(yè)創(chuàng)新教育對技術(shù)史的需求，我們在特色專業(yè)建設(shè)過程中逐漸將技術(shù)史教育融入到專業(yè)課教學(xué)、實驗室文化建設(shè)等教學(xué)活動中，并取得了不錯的效果。特別是面向全校學(xué)生開設(shè)了一門“技術(shù)史”公共選修課，對技術(shù)史教育進行了嘗試。

“技術(shù)史”公共選修課程的主要任務(wù)是結(jié)合重大機械、計算機、日用品的技術(shù)發(fā)展歷史，了解重大技術(shù)的演化歷史，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識；通過創(chuàng)新方法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新的能力；通過典型案例的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠初步具有進行創(chuàng)新的能力。通過該課程的學(xué)習(xí)，除了使學(xué)生掌握技術(shù)的演化進程和創(chuàng)新方法外，更重要的是拓寬學(xué)生視野，擴大知識面，激發(fā)他們對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)熱情，提高知識學(xué)習(xí)方法的科學(xué)性，為今后學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。

“技術(shù)史”公共選修課程著重講授人類發(fā)明創(chuàng)造機械產(chǎn)品、計算機產(chǎn)品、日用品的過程，以相關(guān)產(chǎn)品的典型裝置的進化史為主。機械產(chǎn)品主要講解了機床、汽車等產(chǎn)品的發(fā)展史，計算機產(chǎn)品主要講解了計算機、鼠標、鍵盤、軟件等產(chǎn)品的發(fā)展史，中間也穿插講解了計算機技術(shù)對機械技術(shù)發(fā)展的影響，而日用品主要講解拉鏈、易拉罐、膨脹螺釘?shù)犬a(chǎn)品的發(fā)展史。在授課過程中，以技術(shù)的設(shè)計、發(fā)明、應(yīng)用、替代為主線，把重大技術(shù)發(fā)明、重要發(fā)明家、重要的技術(shù)思想串聯(lián)起來，既講清產(chǎn)品本身的進化選擇過程，也講清科學(xué)、技術(shù)、文化、經(jīng)濟、軍事等其他因素對技術(shù)發(fā)展的具體影響。此外，在授課過程中也注意把微觀的案例分析與宏觀的規(guī)律概括結(jié)合起來，著重突出技術(shù)認識論的內(nèi)容，即技術(shù)問題的提出、設(shè)計方案的制定、技術(shù)的檢驗與評價、方案的實施與改進、技術(shù)發(fā)明者的知識結(jié)構(gòu)、思維方法等技術(shù)認識程序。在宏觀上，著重講清技術(shù)創(chuàng)新的動力與社會、經(jīng)濟、技術(shù)等條件，技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律與程式，技術(shù)與多種社會因素之間耦合相干、互動演變的總體規(guī)律，從而突現(xiàn)技術(shù)的本體論與價值論內(nèi)容。[5]

通過課程教學(xué)，學(xué)生對技術(shù)史有了全面認識，改變了大多數(shù)同學(xué)對技術(shù)的片面認知，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新激情，受到了學(xué)生的一致好評。創(chuàng)新不需要有什么淵博的知識，什么機智的頭腦，只需要一顆留意的心，多多留意生活中的細節(jié)，認真思考，一個個創(chuàng)新就會誕生；通過學(xué)習(xí)可以對專業(yè)有一個更宏觀的認識，所學(xué)的知識好像被一根根線串起來，形成網(wǎng)絡(luò)，所有的知識都貫通起來了。

參考文獻：

[1]林健.卓越工程師創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，

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[2]楊小明.充實而有光輝謂之大——東華大學(xué)科技史教學(xué)經(jīng)驗談[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，（2）.

[3]李建珊，賈向桐.當(dāng)代科學(xué)教育中的科學(xué)史向度[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，15（2）：15-18.

[4]劉兵，江洋.科學(xué)史與教育[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2008.

[5]吳致遠.科技史教學(xué)中“科”與“技”分家的必要性[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，（2）.

（責(zé)任編輯：王祝萍）