趙昕

摘 要 通用技術(shù)學(xué)科學(xué)生的核心素養(yǎng)包括技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達、物化能力五個方面。其中，工程思維貫穿工程的設(shè)計與實施，指導(dǎo)人類把設(shè)計結(jié)果通過工程實踐活動而變?yōu)楝F(xiàn)實，工程思維的培養(yǎng)是工程教育的核心任務(wù)，也是通用技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中的重要部分。作為通用技術(shù)教學(xué)中最常用的教學(xué)方法，項目式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析能力、統(tǒng)籌能力等，適用于綜合培養(yǎng)學(xué)生工程思維。本文思考了如何在通用技術(shù)教學(xué)中選擇教學(xué)項目，使工程思維的培養(yǎng)更有效。

關(guān)鍵詞 通用技術(shù) 工程思維 項目教學(xué)法

中圖分類號：G633.94文獻標識碼：A

2016年9月，中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果發(fā)布。提出中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，通用技術(shù)學(xué)科學(xué)生的核心素養(yǎng)包括技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達、物化能力五個方面。為通用技術(shù)教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)提供了指導(dǎo)思想。其中，“工程思維”是人類最常見、最重要的思維方式，在工程教育中，工程思維方式的教育和培養(yǎng)是最核心的任務(wù)和內(nèi)容之一。

項目教學(xué)法符合技術(shù)學(xué)習(xí)、工程教育的特點，符合課程標準中提倡學(xué)生“經(jīng)歷完整的技術(shù)設(shè)計過程”，在此過程中形成技術(shù)觀、獲得技術(shù)素養(yǎng)的提升。立足于創(chuàng)新項目實踐教學(xué)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進行合理的項目設(shè)計，可以流暢的完成課程目標，并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)、特別是“工程思維”的培養(yǎng)。

1通用技術(shù)教學(xué)與工程思維培養(yǎng)

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。要求學(xué)生能夠認識系統(tǒng)與工程的多樣性和復(fù)雜性;能運用系統(tǒng)分析的方法，針對某一具體技術(shù)領(lǐng)域的問題進行要素分析、方案構(gòu)思及比較權(quán)衡;領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制基本思想和方法的實際運用，并能用其進行簡單的決策分析和性能評估。工程思維與工程教育密切相關(guān)。由于在工程教育的歷史進程中，缺乏工程思維教育意識一直是一個嚴重缺陷，于是，在20世紀末開始的工程教育改革中，空前重視工程思維教育就成為了工程教育改革的重要任務(wù)和內(nèi)容之一。

在中學(xué)階段，通用技術(shù)學(xué)科的任務(wù)是使學(xué)生熟悉、應(yīng)用較為寬泛的、體現(xiàn)基礎(chǔ)性和通用性并與專業(yè)技術(shù)相區(qū)別的技術(shù)，關(guān)注在日常生活中應(yīng)用廣泛，對廣大學(xué)生的發(fā)展具有廣泛遷移價值的技術(shù)，強調(diào)實踐與技術(shù)的綜合應(yīng)用，正是這一特點，使通用技術(shù)學(xué)科教學(xué)承擔著培養(yǎng)中學(xué)生工程思維的任務(wù)。

2項目教學(xué)法與工程思維的培養(yǎng)

工程具有不同于科學(xué)、技術(shù)的本質(zhì)特征， 它是一種造物實踐。工程思維的培養(yǎng)，必須依靠系統(tǒng)的實踐活動，將工程思維的培養(yǎng)貫穿實踐活動始終。麻省理工學(xué)院等四所工科院校于2004年創(chuàng)立的CDIO模式成就斐然。CDIO模式把工程活動的完整周期劃分為“構(gòu)思——設(shè)計——實施——運行”四個階段，要求以貫徹和落實這個全生命周期過程為工程教育改革 的核心內(nèi)容。雖然在CDIO模式中沒有明確使用“工程思維”這個概念，但就其具體內(nèi)容而言，它已經(jīng)在實際上通過闡述“構(gòu)思——設(shè)計——實施——運行”四個階段而“全面”涉及了工程思維的內(nèi)容。

項目教學(xué)法實施時，教師將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理，信息的收集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價，都由學(xué)生自己負責，學(xué)生通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求。這一過程與CDIO模式中“構(gòu)思——設(shè)計——實施——運行”的流程非常吻合。項目教學(xué)法從實際問題出發(fā)，強調(diào)知識的綜合應(yīng)用，非常適合對學(xué)生工程思維的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

3如何基于通用技術(shù)教學(xué)項目培養(yǎng)學(xué)生工程思維

在教學(xué)中，發(fā)揮項目教學(xué)的優(yōu)勢，以項目貫穿教學(xué)內(nèi)容，是現(xiàn)階段通用技術(shù)最常用的教學(xué)方法。項目的實施過程本身就是一個系統(tǒng)的工程，包含了工程設(shè)計、統(tǒng)籌、規(guī)劃、實施。因此，基于項目開展通用技術(shù)教學(xué)，可以將工程思維的培養(yǎng)貫穿始終。此外，好的教學(xué)項目，可以避免學(xué)生單一的技能訓(xùn)練，促進學(xué)生共通能力的發(fā)展。

適于培養(yǎng)學(xué)生工程思維的項目應(yīng)具備如下特點：

3.1項目應(yīng)具有較強的實踐性和價值

工程思維是面向現(xiàn)實問題的，以實現(xiàn)并物化某種預(yù)期設(shè)想，設(shè)計、籌謀、構(gòu)建并物化理想性的人工系統(tǒng)。因此，為學(xué)生設(shè)計解決真實問題的項目，選擇具有實際應(yīng)用價值、可實踐的項目，才有可能培養(yǎng)真正的工程思維。同時，將學(xué)生投入到“真實問題”的解決中，有利于激發(fā)學(xué)生的興趣。

3.2項目的實施應(yīng)需要學(xué)生的權(quán)衡和統(tǒng)籌

工程思維需要在真實的系統(tǒng)工程中培養(yǎng)，理想狀態(tài)的設(shè)定不利于工程思維中統(tǒng)籌性和規(guī)劃性思維的培養(yǎng)。通用技術(shù)教學(xué)項目，應(yīng)選擇需要學(xué)生統(tǒng)籌、權(quán)衡和作出選擇的項目，項目實施過程中，為學(xué)生設(shè)定成本、功能、環(huán)境等多方面的限定條件，學(xué)生在限定條件下、根據(jù)自己的目的，選擇最優(yōu)化的設(shè)計結(jié)果，有助于工程以最小的成本、代價與風險獲得最大的收益（ 效率、效益與效力），是項目取得實效性的客觀要求與根本保證。有利于學(xué)生工程思維的培養(yǎng)。

3.3項目的成果應(yīng)是開放的、多元的

工程思維則是一種殊相思維， 它與具體的“個別對象”聯(lián)系在一起， 有很強的“情景依賴性”。任何工程項目都是“唯一對象”或“一次性的”，通用技術(shù)項目的每一項學(xué)生成果，也都是“獨一無二”的。

教師設(shè)計項目時，應(yīng)為學(xué)生成果的差異性提供空間，使項目的結(jié)果指向于多元化的學(xué)生成果。學(xué)生在實施之初，應(yīng)有明確的目的，在這一目的指導(dǎo)下，完成與眾不同的成果。評價成果的標準，應(yīng)是學(xué)生項目設(shè)計的目標達成情況。

3.4項目實施過程兼顧其他核心素養(yǎng)

項目實施過程，是以工程思維貫穿始終，在不同階段突出培養(yǎng)各方面核心素養(yǎng)的過程。在項目設(shè)計初期，學(xué)生需要在目標指導(dǎo)下、進行創(chuàng)新設(shè)計，以圖樣表達的形式展現(xiàn)自己的設(shè)計，項目實施過程中，學(xué)生通過實踐和制作，發(fā)展自己的物化能力。因此，完整的項目式教學(xué)，工程思維的培養(yǎng)與其他方面的核心素養(yǎng)培養(yǎng)是滲透在一起的。

3.5項目設(shè)計應(yīng)具有科學(xué)性和藝術(shù)性

項目實施過程不僅是工程思維培養(yǎng)的過程，同時也是學(xué)生科學(xué)思維、藝術(shù)思維發(fā)展的過程：設(shè)計的原理，需要遵循科學(xué)性原則;項目實施中，需要綜合運用多學(xué)科科學(xué)知識;成果的設(shè)計中，處處體現(xiàn)審美意識，工程造物應(yīng)該是符合審美訴求的。工程活動應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生的藝術(shù)性與創(chuàng)造性思維。

4結(jié)語

工程思維與其他思維方式（ 科學(xué)思維、技術(shù)思維等）有截然不同的思維特征與特殊要求，通用技術(shù)教學(xué)中，需要特別關(guān)注工程思維的培養(yǎng)。同時，工程思維的特點決定它可以作為一條學(xué)生培養(yǎng)的主線，貫穿于技術(shù)意識、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達、物化能力培養(yǎng)過程中。

項目式教學(xué)，在項目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程成為一個學(xué)生參與的創(chuàng)造實踐活動，學(xué)生在項目實踐過程中，理解教學(xué)內(nèi)容，體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題和解決問題的思想和方法。項目綜合性強、強調(diào)實踐，選擇合適的項目，可以助力學(xué)生工程性思維的培養(yǎng)。

通用技術(shù)教師理解工程活動的價值和地位、理解工程思維的復(fù)雜性、系統(tǒng)性、等特點;將工程思維貫穿應(yīng)用于課程的設(shè)計、實施、評價反思過程，應(yīng)成為通用技術(shù)教學(xué)研究的重點之一。

參考文獻

[1] Crawley EF.重新認識工程教育[M].顧佩華等譯.北京：高等教育出版社，2009.

[2] 劉秀娥，通用技術(shù)教學(xué)中探究式學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)[J].？現(xiàn)代教育，2011（Z1）.

[3] 劉海青.以生成技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標的通用技術(shù)項目教學(xué)實踐探析[J].中國教育技術(shù)裝備，2018（01）.

[4] 張軍委.關(guān)于通用技術(shù)項目教學(xué)開發(fā)的研究[J].中國校外教育，2017（19）.