在工程實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)

鄭朝霞

[摘 要]各種創(chuàng)新行為和成果都源于問(wèn)題，沒(méi)有問(wèn)題就沒(méi)有創(chuàng)新。如何在工程實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，筆者進(jìn)行了一定的探索。結(jié)果表明，通過(guò)觀察引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、通過(guò)布置思考題促使學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的做法，能有效培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，提高其創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]工程實(shí)踐；大學(xué)生；問(wèn)題意識(shí)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G645 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）12-0066-02

一、工程實(shí)踐教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)大學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)

社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步、國(guó)家的強(qiáng)盛都離不開(kāi)創(chuàng)新。黨的十八大做出了實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重大部署，強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新是提高社會(huì)生產(chǎn)力和綜合國(guó)力的戰(zhàn)略支撐。

高等教育是國(guó)家創(chuàng)新體系的重要組成部分，承擔(dān)著培養(yǎng)高科技、創(chuàng)新型人才的重任。創(chuàng)新型人才的核心是創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。比爾·蓋茨說(shuō)過(guò)：“創(chuàng)新是原子裂變，投入一點(diǎn)點(diǎn)，產(chǎn)出千千萬(wàn)。”學(xué)生具有創(chuàng)新能力，就有了以不變應(yīng)萬(wàn)變、靈活解決問(wèn)題的能力。國(guó)家級(jí)教學(xué)名師、清華大學(xué)傅水根教授在談到工程技術(shù)人員應(yīng)具備的工程素養(yǎng)時(shí)專(zhuān)門(mén)強(qiáng)調(diào)：“一個(gè)缺乏創(chuàng)新能力的民族難以自立于世界民族之林；一個(gè)缺乏創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人員難以有廣闊的發(fā)展空間。”[1]

創(chuàng)新的基本過(guò)程包括提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。各種創(chuàng)新行為和成果都源于問(wèn)題，沒(méi)有問(wèn)題就沒(méi)有創(chuàng)新，提出問(wèn)題的基礎(chǔ)是具有問(wèn)題意識(shí)?！皩W(xué)起于思，思源于疑?！眴?wèn)題意識(shí)是創(chuàng)新、創(chuàng)造的基礎(chǔ)，是促使學(xué)生積極主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的內(nèi)驅(qū)力；沒(méi)有問(wèn)題意識(shí)，就沒(méi)有問(wèn)題的主動(dòng)發(fā)現(xiàn)。[2]培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)的問(wèn)題意識(shí)，是創(chuàng)新教育的出發(fā)點(diǎn)和中心，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的必要途徑。[3]

工程實(shí)踐教學(xué)是高校人才培養(yǎng)體系中不可或缺的組成部分，是非常重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的重要途徑。創(chuàng)新不是紙上談兵，要以實(shí)踐為基礎(chǔ)。高校工程實(shí)踐教學(xué)的各環(huán)節(jié)都應(yīng)以提高大學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)，其中的首要任務(wù)就是要提高大學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。如何在工程實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，提高創(chuàng)新能力，是工程實(shí)踐教學(xué)人員需要認(rèn)真思考的問(wèn)題。

二、在工程實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的幾點(diǎn)做法

筆者參與工程實(shí)踐教學(xué)多年，在教學(xué)中一直努力將知識(shí)傳授和大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，在培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)方面做了不少探索。熱處理實(shí)踐教學(xué)包括設(shè)備介紹，理論講解和動(dòng)手操作三個(gè)環(huán)節(jié)。在各教學(xué)環(huán)節(jié)中，筆者有意在相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)上設(shè)置問(wèn)題，既通過(guò)觀察引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，又通過(guò)啟發(fā)的方式引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，還通過(guò)布置思考題的方式促使學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。通過(guò)問(wèn)題的提出、分析和解決，能提高學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，讓學(xué)生掌握分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的基本思路和方法。問(wèn)題既是學(xué)生獲得知識(shí)的手段，也是教學(xué)的內(nèi)容，更是教學(xué)的目的。筆者在熱處理實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的一些做法，總結(jié)起來(lái)有以下幾點(diǎn)。

（一）通過(guò)觀察引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力首先要培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，要讓學(xué)生能提出問(wèn)題，而提問(wèn)題的前提是學(xué)生要有好奇心，要善于觀察。清華大學(xué)傅水根教授在談到工程技術(shù)人員應(yīng)具備的科學(xué)能力時(shí)對(duì)觀察力有如下描述：“所謂敏銳的觀察力不只是指在同樣的條件下，能夠觀察到實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)細(xì)節(jié)，而且能觀察到從什么途徑入手，可以達(dá)到科研的目的?！眴?wèn)題的提出可由教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)，也可由學(xué)生通過(guò)觀察事物發(fā)現(xiàn)問(wèn)題主動(dòng)提出，或二者結(jié)合使用?！皩W(xué)習(xí)者只有在認(rèn)真思考他自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，追求符合于自己的知識(shí)和理解力的答案時(shí)，才能真正地在學(xué)習(xí)?！盵4]可見(jiàn)，提高學(xué)生問(wèn)題意識(shí)首先要提高學(xué)生的觀察力。

工程實(shí)踐教學(xué)面對(duì)的多是大一、大二的學(xué)生，實(shí)訓(xùn)涉及的設(shè)備和內(nèi)容對(duì)他們來(lái)說(shuō)很陌生。為培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，提高學(xué)生提問(wèn)題的能力，筆者有意設(shè)置了觀察環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在自主觀察中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并認(rèn)真思考，鼓勵(lì)學(xué)生有不同的答案。教師針對(duì)學(xué)生所提問(wèn)題及答案進(jìn)行分析并加以延伸擴(kuò)展，這能拓展學(xué)生的思維。比如在設(shè)備介紹環(huán)節(jié)，講解箱式實(shí)驗(yàn)電阻爐后，讓學(xué)生認(rèn)真觀察工業(yè)用箱式電阻爐，鼓勵(lì)大家針對(duì)兩個(gè)電爐在結(jié)構(gòu)上的不同或不理解的地方提出問(wèn)題，教師對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生得出答案。通過(guò)這種方式，學(xué)生能了解到工業(yè)用爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、爐底板的功能及應(yīng)具有的性能。在講解硬度計(jì)測(cè)試原理及過(guò)程時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)硬度值與壓痕大小的關(guān)系，并在硬度測(cè)試時(shí)讓學(xué)生觀察不同硬度值的壓痕大小，以此來(lái)驗(yàn)證他們的結(jié)論；同時(shí)讓學(xué)生更好地理解硬度的概念。在理論講解環(huán)節(jié)，筆者通過(guò)觀察裂紋，引導(dǎo)學(xué)生思考工件開(kāi)裂原因及預(yù)防措施。

實(shí)踐表明，通過(guò)讓學(xué)生觀察事物發(fā)現(xiàn)問(wèn)題， 能培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和對(duì)知識(shí)的理解，為提高其創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。

（二）通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題

啟發(fā)式教學(xué)就是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，學(xué)生積極思考，并最終得出結(jié)論。[5]這個(gè)過(guò)程需要師生積極主動(dòng)配合、共同參與。教師的活動(dòng)是“啟”，是前提；學(xué)生的活動(dòng)是“發(fā)”，是“啟”的結(jié)果。為避免造成“啟而不發(fā)”，教師在內(nèi)容的講授上要遵循知識(shí)本身之間的內(nèi)在邏輯順序；在問(wèn)題的設(shè)計(jì)上，要符合學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展要求，跳躍不可太大。[6]

筆者以培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)為目的，努力在教學(xué)各環(huán)節(jié)通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題并積極思考，最終得出結(jié)論。比如，在介紹高頻設(shè)備及加熱原理時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考：生活中運(yùn)用電磁感應(yīng)原理的電器有哪些？學(xué)生很快聯(lián)想到家用電磁爐。同時(shí)，筆者鼓勵(lì)學(xué)生課后查閱資料，了解更多電磁感應(yīng)原理的應(yīng)用。在學(xué)生觀察工業(yè)用箱式電阻爐后引導(dǎo)學(xué)生思考：現(xiàn)有設(shè)備的爐門(mén)在前，爐膛與外殼固定一起，應(yīng)如何解決大件裝爐難的問(wèn)題？啟發(fā)學(xué)生對(duì)爐門(mén)的不同安裝位置及爐體由整體變?yōu)榉煮w式的認(rèn)知。講到工件加熱時(shí)，讓學(xué)生思考：工件在高溫狀態(tài)下會(huì)發(fā)生哪些變化？進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生知曉氧化、脫碳和變形的概念，在對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析講解后，引導(dǎo)學(xué)生提出相應(yīng)的解決方案。學(xué)生通過(guò)這種方式學(xué)習(xí)到工件變形控制、高溫下工件防護(hù)、氧化脫碳會(huì)造成工件尺寸減小及加工余量等相關(guān)知識(shí)。以材料為45#鋼的軸為例，在介紹整個(gè)加工過(guò)程時(shí)，涉及粗加工和精加工兩次留加工余量的環(huán)節(jié)。這時(shí)筆者引導(dǎo)學(xué)生思考：如果粗加工環(huán)節(jié)加工余量留小了或精加工環(huán)節(jié)加工余量留大了會(huì)產(chǎn)生什么后果？學(xué)生經(jīng)過(guò)分析認(rèn)識(shí)到，雖然兩個(gè)環(huán)節(jié)都需要留余量，但“量”不同。同時(shí)提醒學(xué)生要合理設(shè)計(jì)加工中的任一環(huán)節(jié)，任何環(huán)節(jié)沒(méi)考慮到位，都會(huì)造成工件報(bào)廢，讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。

教學(xué)各環(huán)節(jié)設(shè)置的問(wèn)題均鼓勵(lì)學(xué)生思考后回答，并對(duì)學(xué)生提出的方案進(jìn)行分析，肯定可行之處，贊揚(yáng)創(chuàng)新之處，提出需完善之處，鼓勵(lì)大家對(duì)同一個(gè)問(wèn)題提出更多可行的方案。在實(shí)踐教學(xué)中，通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，這既培養(yǎng)了學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，又能使學(xué)生的思維活動(dòng)與教學(xué)內(nèi)容同步；學(xué)生的參與感得到滿(mǎn)足，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性得到充分調(diào)動(dòng)， 對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解會(huì)更為深入。

（三）通過(guò)布置思考題提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力

創(chuàng)新實(shí)踐過(guò)程實(shí)際上就是從問(wèn)題的提出到解決的過(guò)程，提出問(wèn)題的目的是為了解決問(wèn)題，而解決問(wèn)題的過(guò)程實(shí)際上是綜合運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行獨(dú)立思考，提出解決方案并實(shí)施的過(guò)程。教學(xué)中設(shè)置的思考題，應(yīng)和當(dāng)天所講授的內(nèi)容緊密聯(lián)系，給學(xué)生一定的時(shí)間獨(dú)立思考并分組討論，讓學(xué)生用頭腦中儲(chǔ)備的知識(shí)及所學(xué)的知識(shí)經(jīng)過(guò)分析思考得出答案。如使鋼材變硬應(yīng)具備的基本條件是什么？使鋼材變軟的途徑有哪些？這些問(wèn)題著重考核學(xué)生對(duì)熱處理基本工藝的理解、掌握及歸納總結(jié)能力。為什么磨刀時(shí)要加水？這樣的問(wèn)題著重考核學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的一些問(wèn)題。如何分析適合彈簧的硬度區(qū)間？著重考核學(xué)生在設(shè)計(jì)零件性能時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，以及對(duì)基本原則的理解和掌握。

通過(guò)對(duì)思考題的思考和解答，學(xué)生能將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié)、消化、提煉，轉(zhuǎn)化成自己的知識(shí)儲(chǔ)備，形成自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，當(dāng)遇到問(wèn)題時(shí)能綜合運(yùn)用這些知識(shí)分析問(wèn)題并解決問(wèn)題，有效提高其創(chuàng)新能力。

三、結(jié)論

筆者以熱處理實(shí)踐教學(xué)為例，對(duì)如何在工程實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)進(jìn)行了探索。結(jié)果表明，教師在相關(guān)知識(shí)點(diǎn)以適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)引導(dǎo)，多數(shù)學(xué)生能打開(kāi)思路，提出問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題提出不同的解決方案，沒(méi)有提出解決方案的學(xué)生同樣也受到啟發(fā)。這個(gè)過(guò)程是教師和學(xué)生之間以及學(xué)生與學(xué)生之間相互啟發(fā)、相互學(xué)習(xí)的過(guò)程，是打破思維定勢(shì)、進(jìn)行創(chuàng)新思維訓(xùn)練的過(guò)程，能有效培養(yǎng)大學(xué)生問(wèn)題意識(shí)，提高其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力，對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是有幫助的。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 傅水根.以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[2] 姜新生.創(chuàng)新教育與問(wèn)題意識(shí)[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2008（3）.

[3] 陳朝新.問(wèn)題意識(shí)、創(chuàng)造能力及其培養(yǎng)[J].教育探索，2002（2）.

[4] 羅祖兵.教育學(xué)問(wèn)題教學(xué)：涵義、價(jià)值與操作[J].高等教育研究，2010（3）.

[5] 吳志方.材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].中國(guó)冶金教育，2013（2）.

[6] 張忠華，周陽(yáng).對(duì)啟發(fā)式教學(xué)幾個(gè)問(wèn)題的探索[J].教育導(dǎo)刊，2009（2）.

[責(zé)任編輯：陳 明]