通用技術(shù)教學(xué)中對學(xué)生工程思維和能力的培養(yǎng)

黃霞

摘 要：通用技術(shù)課程是一門立足實踐、注重創(chuàng)造、高度綜合、科學(xué)與人文融合的課程。為了適應(yīng)新課標(biāo)，在通用技術(shù)教學(xué)和課程設(shè)計等環(huán)節(jié)中，使學(xué)生能夠建立起工程意識和工程觀念，要培養(yǎng)學(xué)生的工程思維，并運用工程思維指導(dǎo)創(chuàng)新項目的實踐。

關(guān)鍵詞：通用技術(shù)教學(xué);工程思維;能力培養(yǎng)

通用技術(shù)課程是以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)設(shè)計和應(yīng)用能力為主，鼓勵學(xué)生手腦并用與知行合一，增強技術(shù)思想和方法的學(xué)習(xí)與運用，發(fā)展工程思維和創(chuàng)造能力，提高解決技術(shù)問題的綜合能力的一門課程。通用技術(shù)課程培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力，是教學(xué)工作中的一個重要任務(wù)。要培養(yǎng)學(xué)生用工程的觀點分析和思考實際問題，學(xué)生只有對工程實際問題建立起工程的思維方式，才能真正獲得可用在一些研究領(lǐng)域的日常知識和社會技能。

一、工程思維的內(nèi)涵

工程思維是指在系統(tǒng)思想指導(dǎo)下對系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能、要素、關(guān)聯(lián)性等進行分析、處理、解決實際問題，并以追求系統(tǒng)最大化（最小化）為目的的思維方式。

工程思維是以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的一種籌劃性思維，形成和發(fā)展于工程的整個完成過程中。培養(yǎng)學(xué)生的工程思維，需要從工程思考、要素分析、整體規(guī)劃、方案設(shè)計、實施等方面進行分析。

二、通用技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力

教學(xué)活動中，教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體。在教學(xué)過程中使學(xué)生建立起工程意識，學(xué)會用工程觀念和思維方法去分析、解決工程實際問題。在實踐過程中著重引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)計到完成方案，突出思想和方法在設(shè)計過程中的應(yīng)用，指導(dǎo)學(xué)生運用系統(tǒng)分析的方法處理問題，一個創(chuàng)新項目的完成使學(xué)生能夠認識系統(tǒng)與工程的多樣性、復(fù)雜性和綜合性。

三、教學(xué)案例設(shè)計——多功能收納盒

根據(jù)必修一模塊，以制作“多功能收納盒（教師用）”為例，談通用技術(shù)課程教學(xué)實踐中，如何培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和能力。

1.創(chuàng)設(shè)情境，確定項目

每天我們都要工作和學(xué)習(xí)，經(jīng)?？吹嚼蠋煹淖烂嫔隙际橇鑱y不堪的，都無暇打理。創(chuàng)設(shè)生活情境，激發(fā)學(xué)生思考，并提出一些問題，如同學(xué)們有沒有想過這個問題我們要怎樣解決？

學(xué)生進行觀察，明確所要收納的物品。小組討論明確設(shè)計要求：穩(wěn)定性好，易于搬動;易于制作、經(jīng)久耐用;美觀，色彩搭配合理;占用空間不宜過大。

2.方案構(gòu)思，形成方案

教師提供450×300×5mm的木板及木工工具，學(xué)生4人一組，根據(jù)小組成員的技能與經(jīng)驗做出預(yù)判，進行分工合作。

（1）提前上網(wǎng)查閱相關(guān)資料。上課時，組內(nèi)討論交流，學(xué)生的想法有些很奇特，有些很務(wù)實，有些過于簡單，有的不切實際，最終每組形成統(tǒng)一的設(shè)計方案并繪制出草圖。工程設(shè)計思維可用設(shè)計圖紙體現(xiàn)出來。

（2）形成方案后繪制三視圖，標(biāo)注尺寸，并檢查視圖是否繪制準(zhǔn)確。按照《技術(shù)圖樣的繪制》的要求認真繪圖，這是成為“設(shè)計師”和“工程師”的基本要求。

（3）繪制三視圖的同時，其他學(xué)生用廢舊報紙或紙箱子，做出一個草模，檢驗設(shè)計方案是否有誤，并作出調(diào)整。

3.制作模型，形成產(chǎn)品

模型制作，屬于創(chuàng)意形成和工程思維實施階段。

（1）畫分解圖

教師提出要求：收納盒的各面板之間要采用榫卯結(jié)構(gòu)連接，這是對我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的傳承，也是對學(xué)生技藝的考驗。介紹燕尾榫和梳齒榫，選擇一種連接方式。

學(xué)生根據(jù)三視圖進行分解，畫出每個面的分解圖，并標(biāo)注相應(yīng)的序號，為后期的加工制作打下基礎(chǔ)。

（2）劃線

根據(jù)分解圖在木板上進行劃線，將每個面的分解圖繪制在木板上，同時考慮到榫頭和榫眼的位置，要求繪圖一定要精準(zhǔn)，同時還要考慮木板的合理利用，避免造成不必要的浪費。在此過程中提升學(xué)生對待設(shè)計科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度。畫分解圖是工程思維的體現(xiàn)，要考慮到每塊板與板之間的連接，考慮不周全就會導(dǎo)致拼接不上。

（3）加工制作

利用《工藝》課中所學(xué)木工工具的操作規(guī)范及要領(lǐng)，對木板進行鋸割。組內(nèi)的每位成員合理分工，相互配合，體現(xiàn)小組的團隊精神。在制作過程中，會遇到很多問題，如把線鋸?fù)崃恕涯景彖徟说葐栴}，鼓勵大家想辦法解決。這是學(xué)生將創(chuàng)意實現(xiàn)成產(chǎn)品的過程，也是本項目設(shè)計的核心環(huán)節(jié)。

（4）組裝

所有零部件完成后進行組裝，組裝過程中，大家遇到很多問題，如榫頭太小，榫眼開大了，加工精度不高，無法做到“嚴絲合縫”，必須使用熱熔膠槍進行加固，這讓學(xué)生體會到誤差和設(shè)計失誤帶來的后果，深刻認識到“精益求精”。

（5）美化

組裝后，多數(shù)學(xué)生采用顏料裝飾，也有學(xué)生使用“包書紙”的方式。

4.分享交流，總結(jié)評價

展示作品，進行匯報，并介紹作品的創(chuàng)意之處，制作過程中遇到的問題和困難，又是如何解決的等。

學(xué)生看著自己的作品，感受到成功的喜悅。深刻認識到多功能收納盒作為一個系統(tǒng)，要考慮到每一個零部件和每個環(huán)節(jié)，稍有失誤都會影響到整體，在合作探究過程中，形成了一定的技術(shù)意識和工程意識，培養(yǎng)了科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度，提升了工程思維的能力，也提高了學(xué)科綜合素養(yǎng)與創(chuàng)新實踐能力。

活動中讓我感受到學(xué)生的聰明才智，意識到工程思維和能力的培養(yǎng)不是一朝一夕的事情，以后的教學(xué)中，我會結(jié)合實際尋找好的活動項目，讓學(xué)生學(xué)會把握全局，真正體會到解決工程問題的思路和方法。

參考文獻：

中華人民共和國教育部.普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2007.