工程思維：高職“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”課程改革新路向

江麗麗 韓斌

摘要：工程思維是指人們?cè)谶M(jìn)行工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維護(hù)、管理和評(píng)估過程中所形成的獨(dú)特思維方式。高職“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”作為一門設(shè)計(jì)與制作的綜合性課程，已從培養(yǎng)傳統(tǒng)的操作工轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)具有整體觀能設(shè)計(jì)的復(fù)合型人才，這就要求課程必須進(jìn)行以工程思維為導(dǎo)向、教學(xué)內(nèi)容整合為基礎(chǔ)、仿真實(shí)驗(yàn)軟件為支撐的課程改革探索實(shí)踐，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)新型復(fù)合技術(shù)技能人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：工程思維;“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”;課程改革

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-9094-（2020）1C-0067-03

一、工程思維內(nèi)涵解讀

思維方式是一定時(shí)代人們的理性認(rèn)識(shí)方式。是按一定的結(jié)構(gòu)、方法和程序諸要素結(jié)合起來的相對(duì)穩(wěn)定的思維運(yùn)行樣式。[1]不同的實(shí)踐活動(dòng)要求形成不同的思維方式，工程活動(dòng)是造物活動(dòng)，滲透和貫穿在工程活動(dòng)中的思維活動(dòng)稱為工程思維。

工程思維是指人們?cè)谶M(jìn)行工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維護(hù)、管理和評(píng)估過程中所形成的獨(dú)特思維方式。工程思維的基本性質(zhì)是造物思維。工程思維在工程活動(dòng)中處于中心地位，起著不可替代的作用，它貫穿工程活動(dòng)始終，滲透于工程活動(dòng)各環(huán)節(jié)，對(duì)工程活動(dòng)起支配與指導(dǎo)作用，制約和決定著工程理念的優(yōu)劣與水平，工程思維既是工程問題求解的過程，也是理想客體對(duì)象化、現(xiàn)實(shí)化的過程。[2]工程活動(dòng)是一個(gè)有多樣答案的問題求解的過程，最優(yōu)化是工程思維的著眼點(diǎn)和落腳點(diǎn)。所謂最優(yōu)化，就是考慮一切條件，選擇最優(yōu)方案，使目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)效果?；I劃是工程思維的根本方式，主要是如何綜合運(yùn)用各種條件去做成某件事情，其本質(zhì)是發(fā)明、創(chuàng)造滿足人們需要的人、工、物，解決“做什么”“用什么做”和“怎樣做”的問題。人的技術(shù)活動(dòng)是有意識(shí)、有目的的活動(dòng)， 它不是通過認(rèn)知活動(dòng)實(shí)現(xiàn)的， 而是通過思維的籌劃活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。[3]

二、“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”課程工程思維需求

“中國(guó)制造2025”對(duì)人才的需求不再是一線操作工人，而是具有解決問題能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力的復(fù)合型技術(shù)技能人才。職業(yè)教育只有培養(yǎng)出這樣的人才，才能助力實(shí)現(xiàn)從“中國(guó)制造”到“中國(guó)智造”的轉(zhuǎn)變。

“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”是一門設(shè)計(jì)與制作的綜合性課程，企業(yè)需要的不是只會(huì)打線布線的操作工，而是有整體觀能設(shè)計(jì)的綜合性人才：能從工程需要出發(fā)，確定技術(shù)目標(biāo)，提出若干方案，分析比較方案，選擇最佳方案付諸實(shí)施。在先導(dǎo)課程中，學(xué)生已了解網(wǎng)絡(luò)的軟硬件，但對(duì)于綜合布線和布線工程沒有具象概念。傳統(tǒng)的 “教師示范講解、學(xué)生模仿訓(xùn)練”的學(xué)習(xí)方式，雖能提高學(xué)生操作的熟練度，但是這種機(jī)械重復(fù)訓(xùn)練的方式，導(dǎo)致學(xué)生“知其然”而“不知其所以然”，學(xué)生思維能力的不足，造成學(xué)校課程教學(xué)與社會(huì)需求之間的脫節(jié)，無法滿足企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)綜合布線技能人才的需求。工程思維的出現(xiàn)給高職“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”課程教學(xué)改革提供了新路向，在教學(xué)中注重學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，不僅“知其然”還能“知其所以然”。

三、“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)核心課程，學(xué)生要掌握綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、驗(yàn)收等知識(shí)，為后續(xù)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建”“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”等打下基礎(chǔ)。該課程不同于“Flash動(dòng)畫制作”和“PhotoShop圖形圖像處理”等軟件工具類課程，設(shè)計(jì)安裝部分的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)合不在普通的計(jì)算機(jī)機(jī)房，而是有專門的實(shí)訓(xùn)模擬設(shè)備。

課題以工程思維為導(dǎo)向、教學(xué)內(nèi)容整合為基礎(chǔ)、仿真實(shí)驗(yàn)軟件為支撐，進(jìn)行課程教學(xué)的全方位改進(jìn)，加強(qiáng)課程與應(yīng)用間的關(guān)聯(lián)，以提升學(xué)生對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)布線的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施等階段的實(shí)際應(yīng)用能力，以及相關(guān)流程的規(guī)范化。

（一）課程教學(xué)現(xiàn)狀及需求調(diào)研

開展“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)研，進(jìn)行師生訪談和問卷調(diào)查，了解實(shí)際教學(xué)中遇到的問題;同時(shí)走訪相關(guān)企業(yè)，了解該課程（專業(yè)技能）目前行業(yè)的崗位需求。基于工程思維的特點(diǎn)，以企業(yè)和社會(huì)對(duì)職業(yè)學(xué)校具備工程思維能力人才的需求為導(dǎo)向，制定課程培養(yǎng)工程思維的具體目標(biāo)。

（二）基于工程思維的課堂教學(xué)構(gòu)建

對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，以項(xiàng)目為載體，按照問題導(dǎo)向的形式，將相關(guān)的知識(shí)、技能、崗位要求和綜合素養(yǎng)進(jìn)行重組。從工程實(shí)際出發(fā)，在教學(xué)中注重思維意識(shí)和思維能力的培養(yǎng)，構(gòu)建基于工程思維的“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”課程課堂教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)布線工程的宏觀理解，讓學(xué)生在工程活動(dòng)中通過籌劃去尋求問題解決的最優(yōu)化方案，并付諸實(shí)踐。

如何確定最優(yōu)方案？需要方案的驗(yàn)證。最優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，使用仿真技術(shù)是一個(gè)很好的手段。仿真技術(shù)是通過對(duì)虛擬制造系統(tǒng)模型的實(shí)驗(yàn)，研究一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)。本文提到的仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)軟件模擬出綜合布線實(shí)際的操作（實(shí)驗(yàn)）環(huán)境和實(shí)際操作進(jìn)行虛實(shí)互補(bǔ)。仿真軟件可以對(duì)方案進(jìn)行模擬實(shí)踐論證，在實(shí)操前可以先掌握操作要領(lǐng)并進(jìn)行訓(xùn)練，再在實(shí)際場(chǎng)景中真實(shí)實(shí)施，虛實(shí)互補(bǔ)，大大減少學(xué)生的陌生感，在最短的時(shí)間內(nèi)熟悉操作流程及規(guī)范，提升實(shí)訓(xùn)效率。2014年，筆者所在學(xué)校引入并使用“鳳凰創(chuàng)壹”仿真軟件，該軟件具備了仿真系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)的優(yōu)點(diǎn)，能模擬出綜合布線實(shí)際實(shí)驗(yàn)環(huán)境，將課程原本須在實(shí)訓(xùn)模擬裝置上完成的任務(wù)，以動(dòng)畫的形式與使用者互動(dòng)。

（三） 基于工程思維的課程教學(xué)實(shí)踐

工程思維不僅要解決網(wǎng)絡(luò)綜合布線工程問題，還要引導(dǎo)學(xué)生按照網(wǎng)絡(luò)綜合布線的程序、步驟等將構(gòu)想、藍(lán)圖或方案等轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

以“配線子系統(tǒng)”為例，工程思維指導(dǎo)學(xué)生將一張網(wǎng)絡(luò)布線施工圖、設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)布線，學(xué)生要根據(jù)耗材、路徑走向和制作簡(jiǎn)便等條件，設(shè)計(jì)出最合理最優(yōu)化方案。我們將整個(gè)過程分為“工程總體設(shè)計(jì)——模擬操作驗(yàn)證——實(shí)際實(shí)訓(xùn)操作”三部分。傳統(tǒng)教學(xué)中“教師示范講解，學(xué)生模仿訓(xùn)練”的方式，弱化了方案設(shè)計(jì)的討論，只強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)模擬裝置實(shí)踐操作，忽視了學(xué)生思維訓(xùn)練，不利于學(xué)生思維的拓展。新的課堂重視了“工程總體設(shè)計(jì)”中學(xué)生方案的設(shè)計(jì)，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行思維的碰撞，而非以往教學(xué)中一帶而過的方案討論。同時(shí)以“模擬操作驗(yàn)證”進(jìn)行最優(yōu)方案的驗(yàn)證和選擇，突破了耗材、時(shí)間和實(shí)際模擬設(shè)備的限制。為了達(dá)成感受實(shí)訓(xùn)操作的意義及對(duì)布線工程有直觀感受的目標(biāo)，先讓學(xué)生觀察樓層配線設(shè)備FD及工作區(qū)的位置，展示實(shí)訓(xùn)作品成品及實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)照片。在“工程總體設(shè)計(jì)”階段，學(xué)生以小組為單位，閱讀項(xiàng)目要求，進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，討論本組路徑方案，羅列耗材類型。每組按照不同方案，得出系統(tǒng)圖、施工圖、端口對(duì)應(yīng)表、耗材統(tǒng)計(jì)表（成本預(yù)算），設(shè)計(jì)出合理美觀的施工路徑。學(xué)生頭腦中的思維和建構(gòu)的模型轉(zhuǎn)化成各類圖表后，能否實(shí)現(xiàn)還需要驗(yàn)證。如果直接實(shí)訓(xùn)模擬設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證比較，受耗材、時(shí)間以及設(shè)備多方面因素的限制，不利于方案的優(yōu)化調(diào)整，借助仿真軟件，在“模擬操作驗(yàn)證”中，每組將本組的方案進(jìn)行模擬實(shí)踐，驗(yàn)證可行性，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行方案的微調(diào)整、再驗(yàn)證。當(dāng)每組方案可行性驗(yàn)證成功后，進(jìn)行方案分享，再根據(jù)耗材、路徑的最簡(jiǎn)化等要求進(jìn)行比較，確定最后實(shí)操方案。進(jìn)入“實(shí)訓(xùn)操作”，由于學(xué)生在前期仿真軟件中進(jìn)行了模擬訓(xùn)練，熟悉了操作流程及規(guī)范，效率得到很大提升。學(xué)生根據(jù)確定方案，在IT工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上，完成配線子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、鋪設(shè)等操作，并利用檢測(cè)工具逐一對(duì)鏈路進(jìn)行連通性測(cè)試。最后師生一起對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過程進(jìn)行評(píng)估，并進(jìn)行必要的反思和總結(jié)。在三角尺的制作過程中，需要完成各種45°角的制作，通過仿真軟件無耗材式地先行練習(xí)，進(jìn)行有效改進(jìn)，熟悉操作流程，為后期實(shí)際操作打下基礎(chǔ)，提高效率。

四、“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”課程教學(xué)改革小結(jié)

在高職“網(wǎng)絡(luò)綜合布線”課程中引入工程思維理念，助益學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新。工程思維貫穿于工程活動(dòng)始終，支配和指導(dǎo)著工程活動(dòng)，工程思維的培養(yǎng)要以工程活動(dòng)為載體，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為平臺(tái)，學(xué)生在實(shí)踐訓(xùn)練中，學(xué)做一體，思做結(jié)合，既培養(yǎng)其工程意識(shí)、工程思維，又培養(yǎng)其解決問題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。關(guān)注學(xué)生未來職業(yè)生涯發(fā)展，不僅僅要注重對(duì)學(xué)生技術(shù)的培養(yǎng)，更要注重學(xué)生科學(xué)思維方式的養(yǎng)成。以工程思維指導(dǎo)課程教學(xué)，體現(xiàn)知識(shí)的系統(tǒng)性與實(shí)用性，培養(yǎng)職業(yè)崗位能力，在技術(shù)培養(yǎng)的同時(shí)注重思維能力的提升，讓教學(xué)始終從學(xué)生的未來需求出發(fā)構(gòu)建教學(xué)體系。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯：陳向陽