中小學工業研學旅行課程設計研究與實踐
——以湖南株洲“動力之旅”研學主題為例

肖 勁

(株洲博物館,湖南株洲,412007)

一、引言

2016年,《教育部等11部門關于推進中小學生研學旅行的意見》明確提出,中小學生研學旅行是學校教育和校外教育銜接的創新形式,是教育教學的重要內容,是綜合實踐育人的有效途徑,要推動研學旅行健康快速發展。[1]工業研學旅行作為近年來興起的一種研學旅行類型,日益受到關注和歡迎。它依托工業遺產、工礦企業、工業類場館等資源,讓廣大中小學生通過參觀、互動體驗、探究實踐等方式,了解工業發展歷史、工業生產流程、企業管理制度、企業精神等工業文化,從而激發他們的愛國情懷、培養他們的科學探究精神和創新精神,更好地實現素質教育的目標。要充分發揮好中小學生工業研學旅行的教育功能,就需要創新工業文化研學課程設計,開展工業科普教育,培養科學興趣,掌握工業技能,做到立意高遠、目的明確、活動生動、學習有效,避免“只旅不學”或“只學不旅”的現象。[1-2]本文結合工業城市株洲的案例,研究中小學工業研學旅行課程的設計。

二、工業研學旅行的特點與意義

工業研學旅行是工業研學與工業旅行的有機結合,是指以工業園區、工業企業、工業遺產、工業類場館、重大工程項目、科研院所等為主體,開展的研學實踐、工業文化傳承、工業精神傳播等方面的研究性學習和實踐教育活動,是中小學研學旅行活動、綜合實踐教育的重要組成部分。[3]

(一)特點

一是覆蓋面廣。工業研學旅行可以覆蓋優秀傳統文化、革命傳統教育、國情教育、國防科工教育和自然生態研學五大主題板塊。[4]二是實踐性強。工業研學旅行具備勞動的屬性,比較容易設計體驗性、參與性、操作性和趣味性都很強的實踐環節,對學生具有很大的吸引力。[4]三是與學校教育結合緊密。在工業研學旅行中,學生可以將多個學科的知識和技能、學科思維和方法綜合應用到實踐中。

(二)意義

在中小學開展工業研學旅行,對引導學生形成正確的世界觀、人生觀和價值觀,培養他們的科學興趣、創新精神和實踐能力,提升基礎教育的育人品質,有著不同尋常的意義。

第一,有助于學生認識優秀工業文化的價值。工業研學活動可以從文化傳承的角度闡述中國工業發展歷史,闡釋工業文化當代價值,增強學生傳承、弘揚優秀工業文化的信念。

第二,有助于學生認識科學技術的重要性。工業研學活動可以展現科技不斷進步的過程,揭示工業發展的奧秘,讓學生認識到科學技術發展的重要性,更深層次地了解中國制造的文化內涵,從而激發科技報國的熱情。

第三,有助于培養學生的綜合素質。工業研學活動可以充分發掘工業產品的特點,通過各種參觀、互動體驗、探究實踐活動,培養學生的科學探究和創新精神,提高其綜合素質與能力。

三、課程開發現狀分析

工業研學旅行課程是工業研學旅行活動方案的重要組成部分,研學課程設計的優劣決定了研學活動的效果。查閱相關文獻,在工業研學旅行研究方面,研究者提出了自己的觀點。石倩提出黃石市工業研學旅行產品的開發策略。[5]楊惠云等人借助 ASEB 柵格分析法,從活動、環境、 體驗、利益四個維度探討了江蘇省丹陽市眼鏡工業研學旅行發展的優勢、劣勢、機遇及威脅,并提出促進丹陽市眼鏡工業研學旅行發展的策略。[6]專門針對工業研學旅行課程設計的文獻相對較少。馬蕾等人以“克拉瑪依石油研學”為例,基于ADDIE模型,提出由分析、設計、開發、實施、評價五個階段組成的研學旅行課程設計,為研學旅行課程的設計與開發提供了參考。[7]

通過對當前能公開獲取的幾個工業研學旅行課程案例的分析與研究,可以發現這些課程的設計存在一些問題。課程定位不準確,課程目標不清晰、不具體,缺乏工業研學獨特的體驗和實踐環節,缺少企業文化、企業家精神、工匠精神等工業文化教育,不能有效體現工業研學的特點。課程設計者一般是學校教師,對工業研學旅行的資源調查不夠深入,不能充分利用豐富的工業研學資源。課程設計往往只有活動方案,而沒有課程內容、課程活動的設計,課程的可操作性不夠。缺乏具有針對性的教學評價和反饋,忽略了對學習活動的評價標準和評價實施的設計,或者評價方式較單一,評價內容比較簡單,不能有效運用評價結果促進學生的學習。

四、課程設計的基本原則

在滿足研學旅行課程設計基本原則的基礎上,工業研學旅行課程設計還應遵循下述原則。

(一) 構建研學安全保障體系

在工業研學旅行中,學生經常要面對機械、電器、化工等各類生產設備和生產設施,研學環境會更加復雜,安全問題比其他類型的研學旅行更加突出,因此,在課程設計時要特別重視研學安全保障體系的構建。首先,要完善安全保障組織,設置專門的研學活動安全員;其次,要完善安全保障制度,制訂切實可行的安全應急保障預案;最后,要加強師生安全教育和培訓,除了安排一般性安全教育外,還要在每個活動現場設計具有針對性的安全教育和培訓,做到既要絕對保證研學人員的人身安全,也要保證企業生產安全。

(二)突出工業文化教育特色

課程內容要突出工業文化特色,體現工業文化價值,從工業物質文化、工業制度文化、工業精神文化三個方面,將社會主義核心價值觀和愛國主義教育、創新精神、企業家精神、工匠精神、勞模精神、誠信精神等融入課程中,有針對性地對學生開展熱愛祖國、熱愛家鄉、熱愛工業、熱愛勞動、熱愛創造的教育。[2-3]

(三)強調實踐性和體驗性

工業研學旅行課程內容主要來源于真實的工業場景,因此,課程設計要特別注重學生的實踐性學習,通過參觀游覽、觀摩體驗、科學探究、實驗操作、社會調查、信息收集等活動,讓學生在親自動手“做”的過程和實踐中,真正掌握學校所學知識蘊含的深刻道理,學會自主思考,掌握各項實踐技能,使學習變得生動、鮮活。這樣,可以讓學生獲得積極的情感體驗,培養科學精神、科學思維、工程思維和創新能力。

(四)深入挖掘工業旅游資源

我國有門類齊全的工業體系,創造了人類工業革命歷史上的奇跡。在中國工業發展和工業旅游發展的同時,各地都積累了豐富的工業物資、工業精神、工業文化等研學旅行課程資源。因此,在進行工業研學旅行課程設計時,應充分挖掘工業旅游資源,分析資源的特點和優勢,科學合理地運用優勢工業旅游資源,創設基于資源的沉浸式研學情境。

以湖南省株洲市為例。作為我國老工業基地,株洲有厚實的工業基礎、長期的工業文化積淀,擁有不少具備旅游接待條件和能力的工業企業、工業園區、工業展示區域、工業遺產等場所。株洲的工業旅游發展走在湖南省前列,其中,清水塘老工業基地、中國動力谷、蘆淞航空城、醴陵瓷谷、中車株洲電力機車工業旅游區等場所已初具規模。在課程設計中用好這些資源,既能保障研學旅行中接待、交通、游覽、食宿的合理安排,又能讓不同類型的工業旅游資源凸顯價值。

五、課程的設計思路與步驟

(一)設計思路

工業研學旅行課程內容豐富多樣,一次研學旅行往往涉及多個工業企業、研學場館,課程的組織和實施復雜,課程設計的難度大。單獨由一個學校或研學機構來設計課程,往往無法統籌和利用好各研學點的資源,也不利于課程資源的共享,因此,可以采用以下思路進行課程設計。

1.組建多部門課程開發團隊

由學校、工業企業、工業遺產保護單位、博物館、研學旅行社等單位組建課程開發團隊,統籌安排課程資源,設計多樣化的工業研學課程,供中小學校、研學點和研學機構選用,規范課程的設計,保證課程品質,減少重復勞動,實現多方共贏。

2.緊扣工業研學旅行資源與學校教育的聯系

工業研學旅行是一種基于工業文化旅游資源的研究性學習活動,因此,在課程設計時,要充分做好工業研學旅行資源的調研和分析,了解其地域分布、類型特點、與學校教育的關聯,深入挖掘其教育價值。只有這樣,才能真正發揮工業研學旅行資源的作用,設計出有教育意義和教育價值的工業研學課程。

3.注重科學技術和工程思維訓練

要凸顯STEM教育理念,通過參觀、體驗、探究和實踐活動,讓學生切身感受科學技術在工業發展中的重要作用,加強學生科學思維、技術思維和工程思維的訓練,培養其運用科學技術解決問題的關鍵能力。

4.創設多樣化的學習樣態

采用跨學科主題式學習、項目式學習等組織課程內容,設計課程活動。用“做中學”的理念指導研學課程的主題活動及實施設計,突出合作學習和探究學習,注重綜合、遷移與應用能力培育。

(二)課程的設計步驟

工業研學旅行課程可以采取從整體到部分、自頂向下、先主干再分支的方式實施課程設計。工業研學旅行課程的設計一般可以分為設計準備、總體結構設計和主題活動設計三階段。具體設計過程如圖1所示。

圖1 工業研學旅行課程設計三階段

六、課程設計的實例及分析

株洲,因工業而立,因工業而興。在湖南“三高四新”戰略和全省重點打造的三大世界級產業集群中,先進軌道交通裝備、航空動力的主體均在株洲。

株洲在城市工業化的發展歷程中留存了數量龐大的工業遺存。株洲先進的現代工業體系構建了種類豐富的工業生產場景,為工業研學課程設計提供了龐大的資源庫。株洲的工業類場館已初具規模,例如:動力谷展示中心,展出了株洲工業創造的中國工業史上的代表性實物;株洲博物館,展出了株洲工業從近現代到當代發展歷程中的相關實物和圖文資料;籌建中的湖南工業博物館確定落戶株洲市清水塘老工業區。

基于以上資源,在學校、相關企業、場館和研學機構的共同努力下,株洲工業研學旅行課程已設計了多種主題、內容和線路, 并逐步開展活動。以下就“動力之旅”工業研學旅行課程的設計進行分析。

(一)研學主題:動力之旅

【分析】動力產業一直是株洲工業的一大亮點,株洲工業擁有軌道交通、通用航空、新能源汽車三大動力產業,由此提煉升華的“火車頭精神”成為株洲城市精神的閃亮名片。基于以上優勢資源開展的“動力之旅”工業研學旅行,不僅體現了現代意義上的見證科技力量的價值,更彰顯了內在的現代工業文化價值。

(二)研學對象:高中一、二年級學生

【分析】面對不同學段的學生群體進行研學旅行課程設計時,課程目標、課程內容、實施方式、研學評價、教學語言等都應符合其年齡特征,研學內容要與學生已學知識技能相適應,使研學課程更具針對性。

(三)研學線路安排

D1:株洲博物館→蘆淞航空小鎮→中國航發南方公司

D2:株洲動力谷展示中心→中車株洲電力機車工業旅游區→研學基地

【分析】圍繞課程主題和課程目標,選擇合適的工業研學旅行點,并根據其地理位置、研學需求等因素合理安排線路。

(四)課程目標

第一,通過參觀株洲博物館、動力谷,了解株洲從近現代到當代工業的發展,特別是動力工業發展的歷史與成就,加深對動力工業的認識,激發獻身祖國工業的熱情。

第二,通過體驗高速列車、磁懸浮或小型通用飛機,感受動力在交通行業的作用,了解列車動力發展過程和不同動力機車的特點,認識各種航空發動機的特點和作用,以及能源優化在推動動力發展變革中的意義,提高環保意識。

第三,通過企業家課堂、大國工匠和勞模報告會等活動,了解企業文化、工匠精神,養成奮進、堅毅、熱愛勞動等優秀品格,培養社會責任感。

【分析】要充分發揮各個研學點的資源特色,包括參觀、體驗、實踐等過程目標,以及重點培養的學生發展素養目標。

(五)課程內容與流程

1.研學活動安排

“動力之旅”研學旅行課程設計的活動安排具體如表1所示。

表1 “動力之旅”研學旅行活動安排

2.研學主題活動

【分析】研學主題活動是研學課程的核心組成部分,是研學課程目標的具體實現載體。一門工業研學旅行課程可以包含若干個研學主題活動,每個研學主題活動應包括活動主題、活動目標、活動內容與過程、活動評價等內容。下面是“參觀機車工業旅游園區”主題活動設計示例。

活動主題:學習和發揚火車頭精神,建設現代化工業城市

活動目標:

(1)通過參觀安全文化中心,在沉浸體驗中學習安全知識,提高安全意識。

(2)通過參觀科技文化展示中心,了解中車株洲電力機車有限公司(以下簡稱“中車株機公司”)百年奮進的歷史,感受公司優秀的現代企業文化。

(3)通過參觀機車、動車生產線,了解產品組裝過程,體驗組裝工作,學習生產線工人精益求精的工匠精神,樹立正確的職業觀、價值觀。

【分析】相對課程目標設計的方向性和整體性原則,主題活動的目標需更具體、可評價,與研學點資源的特點密切相關,更具操作性。

活動內容與過程:

活動一:參觀安全文化中心,開展安全教育。

第一,觀看安全劇場,了解企業安全生產的基本要求,學習設備的使用方法。

第二,參與虛擬現實體驗、模擬操作體驗,學習安全知識,掌握應對技巧。佩戴VR眼鏡,開展小組活動,每個小組成員完成一個體驗與操作實踐任務:

(1)虛擬駕駛叉車,模擬在倉庫內叉起貨物,運到指定位置,學習叉車駕駛操作技能和安全駕駛知識。

(2)虛擬駕駛起重機,在模擬施工現場,進行吊裝作業,掌握起重機操作要領和安全駕駛知識。

(3)模擬煙霧通道逃生,查找火災隱患和虛擬滅火,了解火場的煙霧特點,掌握火災隱患點的特征,學習使用滅火器快速滅火。

(4)感受模擬的高空墜落、跨步電壓帶來的觸電等,了解高空墜落、觸電帶來的嚴重危害,提高安全意識和應對技能。

第三,記錄學習體驗活動過程,分小組討論以下問題:

(1)在駕駛叉車/起重機時,要注意哪幾個安全要點?

(2)發生火災時,煙霧一般在通道的什么位置?應怎樣開展逃生自救?

(3)在研學活動、日常生活和生產中如何防止高空墜落?

(4)安全電壓是多少伏?應怎樣保證用電安全?

活動二:參觀科技文化展示中心,感受公司企業文化。

第一,觀看中車株機公司的宣傳片,了解中車株機公司百年奮進的歷史和“與世界同行、與夢想同行、與未來同行”的現代企業文化。

第二,參觀中車株機公司發展成就展,感受公司放眼全球、走向世界的眼光和胸懷,學習中車株機人的執著專注。

第三,記錄參觀活動過程,分小組討論以下問題:

(1)從第一臺機車到現在,中車株機公司生產了哪幾類機車,它們分別采用什么動力?

(2)說說中車株機公司的企業文化有什么特點,為什么中車株機公司能走向世界?

活動三:參觀生產線,學習精益求精的工匠精神。

第一,分組參觀電力機車總裝產線、城軌車輛總裝產線、轉向架智能制造產線,了解電力機車、高鐵、動車的生產組裝過程。

第二,與生產線工人進行交流,開展組裝實踐體驗,學習生產線工人精益求精的工匠精神,感受勞動者的辛勞。

第三,記錄參觀活動過程,分小組討論以下問題:

(1)轉向架的作用是什么?

(2)中車株機人精神體現在哪些方面?參觀后你有什么體會?

(3)參觀和體驗生產線后,你覺得今后應如何正確選擇職業?

【分析】

工業研學旅行課程一般可以采用基于主題活動的模塊化設計方法,以提高主題活動設計的復用性。主題活動的設計要遵循重觀察、重體驗、重實踐、重思考、重展示、重評價與交流的原則。課程設計者可以通過安排基于技術體驗、基于科學探究、基于企業管理、基于勞動體驗的實踐活動來突出主題活動的實踐性、體驗性、科技性和社會性。

(六) 研學旅行學習評價

工業研學旅行課程評價標準的設計參考示例如表2所示。

表2 工業研學旅行課程評價表(參考示例)

【分析】工業研學旅行的學習評價應體現科學技術應用與實踐的特征,遵循過程評價與終結性評價相結合、量性評價與質性評價相結合、自我評價與他人評價相結合的原則,緊密結合研學課程目標和內容,從研學態度、紀律意識、文明禮儀、團隊建設、研學過程與研學效果方面設計研學評價標準,實現“研—學—評”一體化評價目標。

另外,為了避免出現“行而不研”“研而不學”的現象,應設計研學目標達成檢測試卷,對學生在實踐活動中已有知識應用情況、新學知識的掌握情況進行檢測,并將結果納入到研學評價中,及時予以反饋。

研學評價標準可以明確研學旅行需要達到的水平,引導學生開展研學實踐活動和課程學習評價。因此,研學評價標準應放入研學手冊或任務單,在研學準備階段就提供給學生,在研學展示交流活動后及時完成自評與互評、師評,并在研學總結時對評價結果予以反饋。只有這樣,才能真正發揮研學評價的作用,更好地指導學生研學旅行的實踐。

七、結語

開展中小學生工業研學旅行,是學生成長和培養工業人才的需要。明確工業研學旅行的意義和目的,選擇合適的工業研學旅游資源,從課程主題、研學目標、研學線路與活動安排、研學主題活動、研學評價等方面,做好工業研學旅行課程的設計,可以有效提高工業研學旅行的效果,使學生在知識與技能、學習與實踐能力等方面的素養得到全面發展。