工程实训教学中融入天工文化的路径探析
摘要
关键词
天工文化;工程训练;融合式教学;
正文
前言:
工程训练中心是高校工程实践教育的重要平台,也是培养学生综合素质、工程素养、创新意识、实践动手能力的重要途径[1]。科学精神与人文精神是相互渗透的,一个德智体美劳全面发展的综合性人才一定是一个既具有科学精神又具有人文精神的人[2]。为适应培养高素质综合性人才的需要,推动工程训练实践教学改革和发展,各高校在教学模式、教学体系等方面进行了有益的探索[3-5]。在此背景下,新余学院工程训练中心将当地特色文化——天工文化,充分融入工程实训教学,形成良好的文理协同效应,促使人才能够在实践技能、理想信念、人文素质等方面全面发展,适应新时代要求。
1 天工文化融入工程实训教学的意义
随着科技的发展越来越强调多学科融合,文理相融是社会发展的必然结果,也是高等教育发展的必然趋势。工程训练作为一门实践性的技术基础课程,以培养学生的综合工程实践能力和工程核心素养,收益群体广,基本覆盖全校各学院各专业学生,将实践知识技能教学与思想政治人文教育有机结合,在培养学生掌握并熟练实践技能的同时,强化立德树人的教育理念,帮助学生形成良好的工程伦理,提升学生的人文情怀,注重人的全面发展,具有以下重要意义。
1.1 为工程实训课程提供特色教学资源
对天工文化的教育功能与价值进行提炼,深入挖掘天工文化精神资源,在育人的同时建构天工文化体系,拓宽天工文化的研究范畴,形成以天工文化开展教育、教育反哺文化的双向效果。工程训练课程作为一门理工科学生的必修课程,受益面广,把天工文化融入工程训练课程是探索天工文化资源在高校教学中融合与应用的有效途径。在高校工程实训课程中融入优秀传统文化——天工文化,将丰富实训教学内容,拓宽学生的知识面,在学习实践知识的同时培养学生的生态平衡观、工程伦理观等。
1.2 工程训练中融入天工文化可以丰富大学生的精神世界,培养德智体美劳全面发展的高素质人才。
随着科技的不断进步,学科之间的界限越来越模糊,自然科学与人文学科的交叉和融合也越来越普遍。然而,长期以来我国的高等教育体系存在文化教育不足和专业教育过于狭窄的问题。这导致了大学生的知识结构较为单一,文化素养不够深厚,从而影响了他们综合素质的提升。工程训练中融入天工文化不仅帮助学生提高工业生产技能和实践能力,而且培养学生工程能力、工程素养、生态观、技术观、工程伦理等人文素质。将天工文化巧妙融入工程实训教学,将启发并带领学生品味优秀的古代工业文明,以德育、智育、美育和劳育相结合,培养高素质建设者。
1.3 工程训练中融入天工文化,既发展了天工文化也树立了学生文化自信。
通过把天工文化融入工程训练课程,有利于天工文化在高校师生中的传播,促进高校加强对天工文化资源的挖掘和研究,从而推动天工文化的传承与发展。同时,将天工文化元素融入工程实训教学,能够帮助学生了解中国传统工程文化的内涵,打破科学源于西方的谬论,帮助学生树立文化自信。
2 天工文化融入工程实训的探索与实践
工程实训作为理工科学生的必修课程,强调能力培育与文化熏陶并重。本文针对十大核心技能模块:车削、铣削、焊接、磨削、钣金成型、铸造工艺、激光加工等,实施了深度教学设计革新。通过融合操作示范、启发引导、多媒体互动、直接讲授及项目驱动等多种教学法,不仅传授机械制造、新型金属加工技术及安全操作规程,而且植根天工文化底蕴,旨在培养未来的工程师具备全面素质——大工程观、安全意识、伦理道德、创新思维及职业技能。教学内容设计超越单纯技能操作,巧妙融入中国传统工程文化的智慧,如人与自然和谐共存的创造哲学、重实践轻空谈的科学态度及唯物世界观,旨在全面提升学生实践智慧、科学精神及职业道德。此番设计意在塑造德、智、体、美、劳均衡发展的高质素工程技术人才,为工程界培育既精通技艺又深谙文化之道的未来栋梁。
2.1 确立课程教学目标
在当前工程实训教学实践中,部分指导教师对实践课程内涵的理解尚显局限,倾向于将教学焦点局限于实践技能的锤炼,而对于教学方法和模式的创新与革新缺乏足够的重视。鉴于此,本文选取工程训练A课程作为切入点,巧妙地融入天工文化元素,对课程教学目标进行了系统的再设计。具体而言,笔者明确提出知识能力目标与思想文化教育目标并重的双元教学目标体系(如表1),并细致地将这两类目标分解到每一个实训教学项目之中。这种目标设定方式不仅实现知识传授、能力培养与价值引导之间的有效衔接,而且有力地促进了教学内容、教学方法与教学评价的有机整合,从而为工程实训A课程的整体优化提供了有力支撑,进一步推动了工程人才培养质量的提升。
表1. “工程实训A”课程双元教学目标体系
序号 | 实训项目名称 | 思想文化教育目标 | 知识能力目标 |
1 | 工程训练安全教育及实训动员和工程认知 | 培养生产安全观、技术观。 | 1.安全生产基本知识和意识,良好的工程职业道德。 2.掌握机械工程学基本知识,了解机械制造、过程、工艺、类型及用途及机械零件常用加工方法。 3.掌握设备工作原理、规格,能操作设备,了解工、夹、量具的基本使用方法,能够独立完成课程要求的典型零件加工制造。 4.图纸计算、分析、编程和使用相关技术资料的基本技能。 5.掌握现代机械制造新工艺、新方法、新技术,理解工程活动中涉及的重要经济与管理因素。 6.工程能力提升,拓展专业知识面。 |
2 | 测量技术 | 舍章句而求实学的科学精神和科学思想,精益求精的工匠精神。 | |
3 | 钣金加工技术 | 从钣金排版和省材角度引入工程伦理、讲究人与自然的和谐统一。 | |
4 | 焊接加工技术 | 焊接为特殊工种,强调生产安全观,由其原理引入人与自然的和谐统一相互关联的生态观。 | |
5 | 钳工加工技术 | 由机修钳工对精度的极近苛求来培养学生的精益求精的工匠精神。 | |
6 | 车削加工技术 | 误差与精度的讲解渗古朴的工匠精神,车床的久远历史追溯培养文化自信,识图过程加入工程图形学。 | |
7 | 铣削加工技术 | 误差与精度的讲解渗古朴的工匠精神,科学精神,识图过程加入工程图形学。 | |
8 | 磨削加工技术 | 误差与精度的讲解渗古朴的工匠精神,磨削废渣的处理引入工程伦理和生态观的学习。 | |
9 | 铸造加工技术 | 从铸造的前世今生培养学生的民族自信,渗透工程伦理、世界观等。 | |
10 | 激光加工技术 | 从最新的激光国产设备培养民族自信,钣金加工设备的更新换代引入唯物主义世界观和思想方法论。 |
2.2 建设天工文化第二课堂
工程实训内容多范围广,覆盖车削加工、铣削加工、焊接加工、磨削加工、钣金加工、铸造、激光加工等实训项目,实训课堂时间有限,融入天工文化元素后,教学内容有所增加,部分内容将由线下移到线上,建立作为课堂实训教学补充的网络学习平台就显得非常重要。网络学习平台内容主要涉及《天工开物》著作、研究动态、相关资料等模块,为学生在课余时间提供继续学习的机会。
2.3 工程实训课程融入天工文化元素的教学实施
在文化渗透式教学法的实施过程中,教师需深度挖掘教学内容,使学生在知识掌握的基础上,实现深层次的感悟,以达成思想教育的隐性效应及有效渗透。以工程实训A课程为例,笔者精心策划并执行了涵盖十个核心项目的教学设计。以“工程训练安全教育及实训动员和工程认知”项目为例,首先通过播放教学视频,向学生全面展示工程实训A课程的教学目标、课程结构以及天工文化的核心要义。随后,通过组织课堂讨论环节,引导学生深入剖析视频内容,探究农耕文明与古代科技的深厚底蕴,进而追溯中国工程文化的历史脉络。此外,教师还对我国制造业从古代辉煌、近代落后到现代崛起的发展历程进行了系统梳理,强调了坚定民族自信的必要性。
在阐述工程实训A课程的学习方法时,教师借鉴宋应星对技术特征的经典论述,将技术定义为人与自然和谐共生的桥梁,是天道展现的一种形式,并充当着工具和手段的角色。基于此,强调生产过程中各环节的紧密协作,并持续倡导可持续发展理念,培养学生树立正确的生态观念和工程伦理观。
在工程实训A课程的安全教育环节中,教师秉持“安全无小事”的坚定原则,针对各工种特性,巧妙地将天工文化的安全生产理念融入安全操作规程,使教育内容更加深入与充实。在此融合式教学中,教师的角色与表现尤为关键,其教学风格和态度直接影响教学成效。教师团队汇聚多学科专家,他们不仅在目标上达成共识,更定期参与跨学科培训,以拓宽知识视野,提升文化素养。每位教师都能发挥专业优势,灵活运用教学策略与场景,实现立德树人的使命,达到潜移默化的教育效果。
2.4 考核与实训报告
本实践推行以学生为主体的教学模式,但绝非放任自流。教师在全面评估学生知识结构的基础上,精心设置实训任务,难易程度适中,随后全程引导并指导学生完成。在此过程中,教师将细致观察学生的表现,包括问题解决能力、团队协作等,并据此给予公正的评分。对于小组共同完成的天工开物机械装置——水碓,我们将从识图、加工(涵盖车削、铣削、磨削、钣金等)到装配、调试的每一个环节,以及最终成果的质量和完成度,进行综合评价,而非仅以学生个体作品的合格与否为唯一标准。
实训结束后,学生需提交实训报告,详尽记录实训流程、遇到的问题、解决策略、心得体会等。这一过程不仅是对理论知识与实操技能的再梳理,更是对实践中遇到的挑战进行反思与总结,有助于深化学生对专业技能和文化教育的理解,对未来的工作和学习大有裨益。
3 结语
天工文化是历久弥新的传统文化,它突破了时代的局限,把古代科技文明带到我们面前,天工文化融入工程实训课程的教学中,可以促进学生工程能力、工程素养、工程伦理及生态观技术观的培养。将天工文化融入工程实训课程教学,我们需要做到以下四点:1)确立课程专业教学目标和文化教育目标相统一的课程教学目标;2) 建设于课程目标相适应的天工文化第二课堂;3) 拟定工程实训课程融入天工文化元素的教学实施,并得到优秀教师的执行;4)创新考核方式,建立和教学目标相一致的、综合性的考核方式。同时也应该遵循科学的教学规律,循序渐进,以潜移默化、润物细无声的方式促进立德树人目标的实现。
4 参考文献
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[2]刘威.理工科学生人文素养缺失及对策[J].现代教育科学, 2008,(6):108-109.
[3] 王华,王敏,公伟庆. 基于OBE理念的高校创新创业实验室建设与管理[J]. 实验技术与管理,2021, 38(11): 278–281.
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[5] 颜建,段海峰,韩伟,等. 应用型本科省级工程训练示范中心建设探究[J]. 实验室研究与探索,2021, 40(7): 144–148.
项目来源:江西省高等学校教学改革研究课题 “工程实训与地方特色文化融合教学的研究——以新余天工文化为例”(项目编号:JXJG-22-20-16)的阶段性研究成果。
作者简介:俞龙海,讲师,硕士;陈淑平,讲师,硕士。
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