高校工程實踐教師工程化的研究

林有希 黃捷 鄭愛珠 王文棟

摘要：現(xiàn)代工程訓(xùn)練課程已從工程實踐教學(xué)邁入工程實踐教育的大領(lǐng)域，成為高等工程教育的重要組成部分，從事工程實踐教學(xué)的實踐教師是培養(yǎng)大學(xué)生的工程素質(zhì)的重要教學(xué)要素之一。通過對工程素質(zhì)、教育素質(zhì)研究分析，認(rèn)為工程實踐教師工程化必須將自身培養(yǎng)成工程師和教育者，即提高自身工程修養(yǎng)，特別是工程思維習(xí)慣和工程思維能力的養(yǎng)成，同時建立現(xiàn)代工程教育理念，在實踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和工程能力。

關(guān)鍵詞：工程化；實踐教師；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）09-0065-03

工程素質(zhì)是指人們在考慮工程問題、從事某項具體工程工作時所表現(xiàn)的內(nèi)在品質(zhì)和作風(fēng)。在工程活動日益頻繁的當(dāng)代，工程活動涉及到社會生活的方方面面，作為社會人，或多或少都成為了工程活動的利益相關(guān)者，例如工程實施的承擔(dān)者、組織者、設(shè)計者、施工者、產(chǎn)品的使用者等等，分擔(dān)著工程活動帶來的利益、風(fēng)險和代價，因此無論是工程類、非工程類人才，具有一定的工程素質(zhì)是十分必要的。[1]不同的工程角色都應(yīng)具有一定的工程素質(zhì)。大學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)是高等工程教育的重要任務(wù)。筆者承擔(dān)福建省教育科學(xué)課題《非工程類大學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)模式的比較研究》，對非工程類學(xué)生的工程素質(zhì)培養(yǎng)的意義和模式開展了深入研究，工程實踐教師工程化對于學(xué)生的工程素質(zhì)培養(yǎng)的效果影響至深。

“教書者必先強(qiáng)己，育人者必先律己”，工程教育的發(fā)展對從事工程教育的教師提出了新的要求。本文對從事工程實踐教學(xué)的實踐教師工程化問題展開探討。

一、問題

教學(xué)要素問題是教學(xué)論的基本課題之一，經(jīng)典的三要素說，即“教師、教學(xué)、教學(xué)內(nèi)容”；四要素說，即“教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段”；五要素說，即“教師、學(xué)生、教材、工具、方法”；六要素說，即“教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)工具、時間、空間”；七要素說，即“學(xué)生、教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)反饋和教師”[2]……凡此種種，“教師”是教學(xué)過程中不可缺少的基本要素。

1998年世行貸款項目，揭開我國高校工程實踐教學(xué)改革與基地建設(shè)的序幕，有力推動了我國高等工程教育改革的進(jìn)程。國內(nèi)理工科院校大多數(shù)都建立了工程訓(xùn)練中心，不少中心由以前的金工實習(xí)基地轉(zhuǎn)變而來，與校辦企業(yè)剝離，由原來的生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)單位。但是由此帶來了師資隊伍建設(shè)的問題。

首先，從以生產(chǎn)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐越虒W(xué)為主，由于進(jìn)人制度的制約，其師資隊伍普遍缺乏工程經(jīng)歷，更令人憂心的是一線工程實踐指導(dǎo)教師長期脫離生產(chǎn)實踐、動手能力與創(chuàng)新能力趨于弱化，成為制約工程教育和工程實踐教育發(fā)展的內(nèi)在阻力。[3]

其次，實踐教師缺乏“教師”的身份意識。教育家徐特立認(rèn)為教師不止要做“經(jīng)師”，即傳授知識，更重要的要做“人師”，即教人以做人之道。[4]作為實踐教師，不只是教授學(xué)生如何操作設(shè)備，如何加工零件，還要教人以工程思維之道，做合格的工程師，做合格的工程人。

現(xiàn)代工程正以工程鏈的形式呈現(xiàn)出集成化的面目，21世紀(jì)的工程觀與以往的工程觀已有顯著的差別?，F(xiàn)代大工程觀要求工程教育應(yīng)為學(xué)生提供綜合的知識背景，強(qiáng)調(diào)工程的實踐性、創(chuàng)造性，更加重視工程的系統(tǒng)性及其實踐特征。實踐教師應(yīng)與時俱進(jìn)，熱愛工程教育，學(xué)習(xí)工程教育的先進(jìn)理念，不斷更新知識，接受新的理論，樹立自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的理念，做到“博學(xué)之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之”。[4]

實踐教師的工程化，筆者認(rèn)為實踐教師既是工程師也是教育者，提高自身工程素質(zhì)、建立現(xiàn)代工程教育理念是必不可缺的兩方面。

二、提高工程素質(zhì)[2]

素質(zhì)教育的關(guān)鍵在于教育觀念的轉(zhuǎn)變及教師本身的素質(zhì)的提高。實踐教師的工程素質(zhì)是其有效完成工程實踐教育，完成大學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)鍵。工程素質(zhì)是人們在工程活動中所表現(xiàn)的素質(zhì)，它不是孤立知識的堆砌，而是在掌握了一定數(shù)量、質(zhì)量的相關(guān)知識、技能基礎(chǔ)上將其內(nèi)化的一種自身的意識與思維習(xí)慣，在解決工程任務(wù)的過程中所表現(xiàn)出來的能力和積極的思維定勢。實踐教師要對學(xué)生開展工程素質(zhì)培養(yǎng)，首先自身的工程素質(zhì)要高，有強(qiáng)烈的工程意識，懂得工程問題的解決思路和處理方法，在工程領(lǐng)域有豐富的實踐經(jīng)驗。[5]

人的實踐活動方式和內(nèi)容直接影響著思維活動的各個方面?？茖W(xué)實踐、工程實踐等實踐活動分別產(chǎn)生了科學(xué)思維、工程思維與藝術(shù)思維?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的世界，工程師創(chuàng)造一個過去從沒有過的世界。也就是說，與科學(xué)思維相比，工程思維注重科學(xué)性，遵照科學(xué)規(guī)律開展創(chuàng)造性、構(gòu)建性、設(shè)計性思維活動。當(dāng)然，工程思維也具有想象性與藝術(shù)性，既注重目標(biāo)和過程的想象，也追求美與弘揚(yáng)美。工程思維滲透于工程理念、工程分析、工程決策、工程設(shè)計、工程構(gòu)建、工程運(yùn)行以及工程評價等各個環(huán)節(jié)之中，從而在很大程度上決定著工程的成敗和效率。

從工程角度來講，工程思維習(xí)慣與工程思維能力的培養(yǎng)是工程素質(zhì)培養(yǎng)的核心，良好的思維習(xí)慣決定了工程人員是否具有良好的工程素質(zhì)的首要條件，而工程思維能力的強(qiáng)與弱決定了工程活動最終質(zhì)量的高和低。

1.工程思維習(xí)慣。葉圣陶先生說，“‘教育這個詞兒，往精深的方面說，一些專家可以寫成巨大的著作；可是，往粗淺的方面說，‘養(yǎng)成好習(xí)慣一句話也就說明了它的含義?！彼^養(yǎng)成了某種習(xí)慣，是指人的某種隨意運(yùn)動已獲得了在一定情況下自動發(fā)生的傾向。

工程思維習(xí)慣，概括地說，是指工程人員在處理工程問題時進(jìn)行活動的心智模式，具體地說，養(yǎng)成工程思維習(xí)慣后，面對工程問題時，就非?！白匀坏亍币韵到y(tǒng)論的視角，綜合、全面地思考、處理工程問題，審視工程的價值；在考慮技術(shù)問題的同時，“附帶地”統(tǒng)籌考慮其他一切相關(guān)的問題；從人類社會和自然界安全的角度，從短期利益與長期利益一致的角度，從局部利益與整體利益一致的角度，從追求性能與經(jīng)濟(jì)性比值最大化的角度，把相關(guān)事務(wù)聯(lián)系到一起，綜合考慮并駕馭它們之間的相互作用?？梢哉f，工程思維習(xí)慣與“大工程意識”有相通之處。

作為實踐教師，養(yǎng)成良好的工程思維習(xí)慣，才能在教學(xué)中自覺地運(yùn)用大工程觀教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生建立有工程意識，學(xué)習(xí)工程問題的解決思路和處理方法。工程思維習(xí)慣的形成、鞏固、完善，需要長時間和多循環(huán)的訓(xùn)練，即必須經(jīng)常地、大量地從事工程活動。

例如負(fù)責(zé)銑削加工的實踐教師，在良好的工程思維習(xí)慣的引導(dǎo)下，在傳授銑床操作技巧的同時，通過示講示演，闡述銑削加工的應(yīng)用范圍、特點，從照本宣科的轉(zhuǎn)述者轉(zhuǎn)變?yōu)榘咐姆治稣撸梢詮囊粋€具體的產(chǎn)品，分析產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)注意的零件的加工工藝性，讓學(xué)生明白一個產(chǎn)品的設(shè)計不僅要能用好用，還要考慮做出來的問題，即應(yīng)考慮工程的可實現(xiàn)性；可以橫向比較臥銑、立削加工的區(qū)別以及銑削與車削加工的區(qū)別等……引入零件加工經(jīng)濟(jì)性的概念，了解工程設(shè)計和策劃，不僅要考慮可實現(xiàn)性，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性；可以縱向比較普通銑削、數(shù)控銑削的異同，了解新技術(shù)發(fā)展的背景、特點，闡述新技術(shù)、新工藝解決了何種工程難題，引入效率、成本、質(zhì)量等工程概念。“學(xué)習(xí)是基礎(chǔ)，思考是關(guān)鍵，實踐是根本”，在實踐教學(xué)中，利用自身的工程經(jīng)歷、經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)中做到“手動、腦動、口動、眼動、耳動”五動結(jié)合，調(diào)動學(xué)生的主動性，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和實踐動手能力。

葉圣陶老師生說，“凡希望學(xué)生去實踐的自己一定去實踐，凡勸誡學(xué)生不要做的自己一定不要做?！痹诹己玫墓こ趟季S習(xí)慣的引導(dǎo)下，實踐教師的日常教學(xué)中能夠自然地、自覺地在安全問題、工程規(guī)范、環(huán)境意識等方面約束自己，對學(xué)生起到言傳身教的作用。

2.工程思維能力。能力，就是能勝任某項任務(wù)的主觀條件。工程思維能力指完成工程活動所需的工程知識、工程技能（工程制圖技能、工程寫作技能、溝通技能等）和工程能力（運(yùn)用能力、創(chuàng)造能力、價值判斷能力等）。

從大工程理念來看，21世紀(jì)高素質(zhì)的工程人才應(yīng)包括以下9種能力：工程知識能力、工程設(shè)計與創(chuàng)新能力、工程實施能力、價值判斷能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、交流溝通能力、考慮環(huán)境的能力、社會協(xié)調(diào)能力和終身學(xué)習(xí)能力[1]。也就是說不僅能回答“會不會做”，還要能回答“值不值得做”、“可不可以做”、“應(yīng)不應(yīng)該做”。

對于一個合格的工程師來說，理論知識是指導(dǎo)其實踐技能形成的基礎(chǔ)，沒有理論知識指導(dǎo)的實踐技能，只能是經(jīng)驗主義。但理論知識又不能代替實踐技能的鍛煉、培養(yǎng)。我國的高等工程教育畢業(yè)生，在“會不會做”這個環(huán)節(jié)上的知識基礎(chǔ)是較為充足的，但具體到有沒有能力真正“做出來”，就沒有很多自信了。[6]“做出來”，克服眼高手低的問題，這就是從事工程實踐教育的老師的責(zé)任了。

工程活動是從制定計劃開始的，實施（操作）是工程活動最核心的階段，工程活動的本質(zhì)是實踐，是行動?！肮庹f不練假把式”，作為實踐教師，若自身都無法將產(chǎn)品做出來，無法完成一個工程項目，何以教學(xué)生呢？所以實踐教師自身應(yīng)是工程師，具有工程師所應(yīng)具有的工程知識，懂得工程問題的解決思路和處理方法，在工程領(lǐng)域有豐富的實踐經(jīng)驗。

三、提高教育素質(zhì)

精修業(yè)務(wù)，博學(xué)于教。教師不僅要有豐富的專業(yè)知識，還要有嫻熟的教學(xué)技能。專業(yè)知識是載體，教學(xué)技能是手段，是實現(xiàn)教書中如何育人，育人中如何教書的技能，是如何將育人工作貫穿于業(yè)務(wù)知識傳授的全過程。因此，教師不僅要有博學(xué)的專業(yè)知識，還要有先進(jìn)的教學(xué)觀念和教學(xué)方法。[4]作為實踐教師，作為工程教育者，應(yīng)具有工程教育的先進(jìn)理念，熱愛工程教育，明確工程教育目的。

工程訓(xùn)練與傳統(tǒng)金工實習(xí)淵源深厚，但絕不是金工實習(xí)的升級版。實踐教師應(yīng)明確教育目標(biāo)，即培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)，根據(jù)不同人才需求，如復(fù)合型人才、工程師、拔尖創(chuàng)新人才等等，開展通識教育、專業(yè)教育或創(chuàng)新教育。

孔子《學(xué)記》曰：“是故學(xué)然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自強(qiáng)也。故曰：教學(xué)相長也?！敝挥性诮虒W(xué)中不斷開展教學(xué)研究，探索新的工程教育模式，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，在教學(xué)中由“灌輸者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢l(fā)者”，由“獨(dú)舞者”轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪涣?、有互動的“領(lǐng)舞者”，由“照本宣科者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺治稣摺?。[7]如葉圣陶老先生所說的，“我如果當(dāng)大學(xué)教師，還是不將我的行業(yè)叫做‘教書……是‘幫助學(xué)生為學(xué)”。

四、教師工程化的措施

教育家車爾尼雪夫斯基認(rèn)為：“教師把學(xué)生造就成一種什么人，自己就應(yīng)該是這種人”?！皫熣撸酥７兑病?。實踐教師應(yīng)將自身塑造成為工程師、教育者，應(yīng)提高自身工程素質(zhì)、建立現(xiàn)代工程教育理念。

工程訓(xùn)練中心的教學(xué)團(tuán)隊包括：理論教師、實踐教師與工程技術(shù)人員。三類教師各有優(yōu)勢，有的有扎實的理論知識，有的有豐富的實踐經(jīng)驗和動手能力，有的有較強(qiáng)的實驗分析能力。提高實踐教學(xué)隊伍素質(zhì)的途徑：

1.拓展工程訓(xùn)練中心的功能，以團(tuán)隊的形式開展科研工作以及與企業(yè)的橫向科研課題等工作，促成團(tuán)隊成員間的優(yōu)勢互補(bǔ)融合；

2.開展學(xué)生科研訓(xùn)練、學(xué)科競賽等活動，開放學(xué)生自主訓(xùn)練平臺，是提高教師創(chuàng)新思維、工程能力的有效措施；

3.開展教學(xué)科學(xué)研究，是提高教學(xué)理論的重要手段。

五、結(jié)論

面對實踐教師隊伍發(fā)展存在的問題，教師工程化勢在必行，既要是工程師，又要具有現(xiàn)代工程教育理念?？傊?，“業(yè)精于勤，荒于嬉?！敝挥性谌粘＝虒W(xué)、科研、生產(chǎn)中不斷學(xué)習(xí)、鉆研，實踐教學(xué)團(tuán)隊才能不斷成長，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才做出貢獻(xiàn)。

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