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：現代工程訓練課程已從工程實踐教學邁入工程實踐教育的大領域，成為高等工程教育的重要組成部分，從事工程實踐教學的實踐教師是培養大學生的工程素質的重要教學要素之一。通過對工程素質、教育素質研究分析，認為工程實踐教師工程化必須將自身培養成工程師和教育者，即提高自身工程修養，特別是工程思維習慣和工程思維能力的養成，同時建立現代工程教育理念，在實踐教學中培養學生的工程素質和工程能力。

關鍵詞：工程化；實踐教師；實踐教學

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

工程素質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的內在品質和作風。在工程活動日益頻繁的當代，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者，例如工程實施的承擔者、組織者、設計者、施工者、產品的使用者等等，分擔著工程活動帶來的利益、風險和代價，因此無論是工程類、非工程類人才，具有一定的工程素質是十分必要的。[1]不同的工程角色都應具有一定的工程素質。大學生工程素質培養是高等工程教育的重要任務。筆者承擔福建省教育科學課題《非工程類大學生工程素質培養模式的比較研究》，對非工程類學生的工程素質培養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生的工程素質培養的效果影響至深。

“教書者必先強己，育人者必先律己”，工程教育的發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的實踐教師工程化問題展開探討。

一、問題

教學要素問題是教學論的基本課題之一，經典的三要素說，即“教師、教學、教學內容”；四要素說，即“教師、學生、教學內容和教學手段”；五要素說，即“教師、學生、教材、工具、方法”；六要素說，即“教師、學生、教學內容、教學工具、時間、空間”；七要素說，即“學生、教學目的、教學內容、教學方法、教學環境、教學反饋和教師”[2]……凡此種種，“教師”是教學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改革與基地建設的序幕，有力推動了我國高等工程教育改革的進程。國內理工科院校大多數都建立了工程訓練中心，不少中心由以前的金工實習基地轉變而來，與校辦企業剝離，由原來的生產企業轉變為教學單位。但是由此帶來了師資隊伍建設的問題。

首先，從以生產為主轉變為以教學為主，由于進人制度的制約，其師資隊伍普遍缺乏工程經歷，更令人憂心的是一線工程實踐指導教師長期脫離生產實踐、動手能力與創新能力趨于弱化，成為制約工程教育和工程實踐教育發展的內在阻力。[3]

其次，實踐教師缺乏“教師”的身份意識。教育家徐特立認為教師不止要做“經師”，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，不只是教授學生如何操作設備，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。

現代工程正以工程鏈的形式呈現出集成化的面目，21世紀的工程觀與以往的工程觀已有顯著的差別。現代大工程觀要求工程教育應為學生提供綜合的知識背景，強調工程的實踐性、創造性，更加重視工程的系統性及其實踐特征。實踐教師應與時俱進，熱愛工程教育，學習工程教育的先進理念，不斷更新知識，接受新的理論，樹立自主學習、創新學習和終身學習的理念，做到“博學之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之”。[4]

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

二、提高工程素質[2]

素質教育的關鍵在于教育觀念的轉變及教師本身的素質的提高。實踐教師的工程素質是其有效完成工程實踐教育，完成大學生工程素質培養的關鍵。工程素質是人們在工程活動中所表現的素質，它不是孤立知識的堆砌，而是在掌握了一定數量、質量的相關知識、技能基礎上將其內化的一種自身的意識與思維習慣，在解決工程任務的過程中所表現出來的能力和積極的思維定勢。實踐教師要對學生開展工程素質培養，首先自身的工程素質要高，有強烈的工程意識，懂得工程問題的解決思路和處理方法，在工程領域有豐富的實踐經驗。[5]

人的實踐活動方式和內容直接影響著思維活動的各個方面。科學實踐、工程實踐等實踐活動分別產生了科學思維、工程思維與藝術思維?？茖W家發現已經存在的世界，工程師創造一個過去從沒有過的世界。也就是說，與科學思維相比，工程思維注重科學性，遵照科學規律開展創造性、構建性、設計性思維活動。當然，工程思維也具有想象性與藝術性，既注重目標和過程的想象，也追求美與弘揚美。工程思維滲透于工程理念、工程分析、工程決策、工程設計、工程構建、工程運行以及工程評價等各個環節之中，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，工程思維習慣與工程思維能力的培養是工程素質培養的核心，良好的思維習慣決定了工程人員是否具有良好的工程素質的首要條件，而工程思維能力的強與弱決定了工程活動最終質量的高和低。

1.工程思維習慣。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，‘養成好習慣一句話也就說明了它的含義?！彼^養成了某種習慣，是指人的某種隨意運動已獲得了在一定情況下自動發生的傾向。

工程思維習慣，概括地說，是指工程人員在處理工程問題時進行活動的心智模式，具體地說，養成工程思維習慣后，面對工程問題時，就非?！白匀坏亍币韵到y論的視角，綜合、全面地思考、處理工程問題，審視工程的價值；在考慮技術問題的同時，“附帶地”統籌考慮其他一切相關的問題；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，從追求性能與經濟性比值最大化的角度，把相關事務聯系到一起，綜合考慮并駕馭它們之間的相互作用?？梢哉f，工程思維習慣與“大工程意識”有相通之處。

作為實踐教師，養成良好的工程思維習慣，才能在教學中自覺地運用大工程觀教學理念，引導學生建立有工程意識，學習工程問題的解決思路和處理方法。工程思維習慣的形成、鞏固、完善，需要長時間和多循環的訓練，即必須經常地、大量地從事工程活動。

例如負責銑削加工的實踐教師，在良好的工程思維習慣的引導下，在傳授銑床操作技巧的同時，通過示講示演，闡述銑削加工的應用范圍、特點，從照本宣科的轉述者轉變為案例的分析者，可以從一個具體的產品，分析產品設計中應注意的零件的加工工藝性，讓學生明白一個產品的設計不僅要能用好用，還要考慮做出來的問題，即應考慮工程的可實現性；可以橫向比較臥銑、立削加工的區別以及銑削與車削加工的區別等……引入零件加工經濟性的概念，了解工程設計和策劃，不僅要考慮可實現性，還應考慮經濟性；可以縱向比較普通銑削、數控銑削的異同，了解新技術發展的背景、特點，闡述新技術、新工藝解決了何種工程難題，引入效率、成本、質量等工程概念?！皩W習是基礎，思考是關鍵，實踐是根本”，在實踐教學中，利用自身的工程經歷、經驗，引導學生在實踐環節中做到“手動、腦動、口動、眼動、耳動”五動結合，調動學生的主動性，啟發學生獨立思考和實踐動手能力。

葉圣陶老師生說，“凡希望學生去實踐的自己一定去實踐，凡勸誡學生不要做的自己一定不要做。”在良好的工程思維習慣的引導下，實踐教師的日常教學中能夠自然地、自覺地在安全問題、工程規范、環境意識等方面約束自己，對學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（運用能力、創造能力、價值判斷能力等）。

從大工程理念來看，21世紀高素質的工程人才應包括以下9種能力：工程知識能力、工程設計與創新能力、工程實施能力、價值判斷能力、團隊協作能力、交流溝通能力、考慮環境的能力、社會協調能力和終身學習能力[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”、“應不應該做”。

對于一個合格的工程師來說，理論知識是指導其實踐技能形成的基礎，沒有理論知識指導的實踐技能，只能是經驗主義。但理論知識又不能代替實踐技能的鍛煉、培養。我國的高等工程教育畢業生，在“會不會做”這個環節上的知識基礎是較為充足的，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，工程活動的本質是實踐，是行動。“光說不練假把式”，作為實踐教師，若自身都無法將產品做出來，無法完成一個工程項目，何以教學生呢？所以實踐教師自身應是工程師，具有工程師所應具有的工程知識，懂得工程問題的解決思路和處理方法，在工程領域有豐富的實踐經驗。

三、提高教育素質

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

工程訓練與傳統金工實習淵源深厚，但絕不是金工實習的升級版。實踐教師應明確教育目標，即培養學生的工程素質，根據不同人才需求，如復合型人才、工程師、拔尖創新人才等等，開展通識教育、專業教育或創新教育。

孔子《學記》曰：“是故學然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自強也。故曰：教學相長也?！敝挥性诮虒W中不斷開展教學研究，探索新的工程教育模式，轉變教學觀念，在教學中由“灌輸者”轉變為“啟發者”，由“獨舞者”轉變為有交流、有互動的“領舞者”，由“照本宣科者”轉變為“分析者”。[7]如葉圣陶老先生所說的，“我如果當大學教師，還是不將我的行業叫做‘教書……是‘幫助學生為學”。

四、教師工程化的措施

教育家車爾尼雪夫斯基認為：“教師把學生造就成一種什么人，自己就應該是這種人”?！皫熣撸酥７兑病薄嵺`教師應將自身塑造成為工程師、教育者，應提高自身工程素質、建立現代工程教育理念。

工程訓練中心的教學團隊包括：理論教師、實踐教師與工程技術人員。三類教師各有優勢，有的有扎實的理論知識，有的有豐富的實踐經驗和動手能力，有的有較強的實驗分析能力。提高實踐教學隊伍素質的途徑：

1.拓展工程訓練中心的功能，以團隊的形式開展科研工作以及與企業的橫向科研課題等工作，促成團隊成員間的優勢互補融合；

2.開展學生科研訓練、學科競賽等活動，開放學生自主訓練平臺，是提高教師創新思維、工程能力的有效措施；

3.開展教學科學研究，是提高教學理論的重要手段。

五、結論

面對實踐教師隊伍發展存在的問題，教師工程化勢在必行，既要是工程師，又要具有現代工程教育理念。總之，“業精于勤，荒于嬉?！敝挥性谌粘＝虒W、科研、生產中不斷學習、鉆研，實踐教學團隊才能不斷成長，為培養高素質人才做出貢獻。

參考文獻：

[1]姚立根，等.工程導論[M].北京：電子工業出版社，2012.

[2]張廷楚.教學要素層次論[J].教學研究，2000，（6）：65-69.

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[4]曾照燁.教書育人是高校青年教師的第一神圣職責[J].高等農業教育，2013，（1）：12-14.

[5]竺志超，等.基于“零距離”模式的非工程類專業工程素質認知教學[J].實驗技術與管理，2011，（7）：18-27.

[6]劉少雪.21世紀工程素質教育芻議[J].上海交通大學學報（社科版），2000，（3）：111-114.

[7]趙海洋，等.CDIO工程教育模式下高校教師角色的合理定位[J].時代教育，2014，（1）.