基于项目的通用技术教学中学生工程思维的培养

赵昕

摘 要 通用技术学科学生的核心素养包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力五个方面。其中，工程思维贯穿工程的设计与实施，指导人类把设计结果通过工程实践活动而变为现实，工程思维的培养是工程教育的核心任务，也是通用技术学科核心素养中的重要部分。作为通用技术教学中最常用的教学方法，项目式教学培养学生的系统分析能力、统筹能力等，适用于综合培养学生工程思维。本文思考了如何在通用技术教學中选择教学项目，使工程思维的培养更有效。

关键词 通用技术 工程思维 项目教学法

中图分类号：G633.94文献标识码：A

2016年9月，中国学生发展核心素养研究成果发布。提出中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，通用技术学科学生的核心素养包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力五个方面。为通用技术教学中，如何培养学生的技术素养提供了指导思想。其中，“工程思维”是人类最常见、最重要的思维方式，在工程教育中，工程思维方式的教育和培养是最核心的任务和内容之一。

项目教学法符合技术学习、工程教育的特点，符合课程标准中提倡学生“经历完整的技术设计过程”，在此过程中形成技术观、获得技术素养的提升。立足于创新项目实践教学，结合教学内容进行合理的项目设计，可以流畅的完成课程目标，并在此过程中培养学生的核心素养、特别是“工程思维”的培养。

1通用技术教学与工程思维培养

工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。要求学生能够认识系统与工程的多样性和复杂性;能运用系统分析的方法，针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、方案构思及比较权衡;领悟结构、流程、系统、控制基本思想和方法的实际运用，并能用其进行简单的决策分析和性能评估。工程思维与工程教育密切相关。由于在工程教育的历史进程中，缺乏工程思维教育意识一直是一个严重缺陷，于是，在20世纪末开始的工程教育改革中，空前重视工程思维教育就成为了工程教育改革的重要任务和内容之一。

在中学阶段，通用技术学科的任务是使学生熟悉、应用较为宽泛的、体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术，关注在日常生活中应用广泛，对广大学生的发展具有广泛迁移价值的技术，强调实践与技术的综合应用，正是这一特点，使通用技术学科教学承担着培养中学生工程思维的任务。

2项目教学法与工程思维的培养

工程具有不同于科学、技术的本质特征， 它是一种造物实践。工程思维的培养，必须依靠系统的实践活动，将工程思维的培养贯穿实践活动始终。麻省理工学院等四所工科院校于2004年创立的CDIO模式成就斐然。CDIO模式把工程活动的完整周期划分为“构思——设计——实施——运行”四个阶段，要求以贯彻和落实这个全生命周期过程为工程教育改革 的核心内容。虽然在CDIO模式中没有明确使用“工程思维”这个概念，但就其具体内容而言，它已经在实际上通过阐述“构思——设计——实施——运行”四个阶段而“全面”涉及了工程思维的内容。

项目教学法实施时，教师将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。这一过程与CDIO模式中“构思——设计——实施——运行”的流程非常吻合。项目教学法从实际问题出发，强调知识的综合应用，非常适合对学生工程思维的培养和训练。

3如何基于通用技术教学项目培养学生工程思维

在教学中，发挥项目教学的优势，以项目贯穿教学内容，是现阶段通用技术最常用的教学方法。项目的实施过程本身就是一个系统的工程，包含了工程设计、统筹、规划、实施。因此，基于项目开展通用技术教学，可以将工程思维的培养贯穿始终。此外，好的教学项目，可以避免学生单一的技能训练，促进学生共通能力的发展。

适于培养学生工程思维的项目应具备如下特点：

3.1项目应具有较强的实践性和价值

工程思维是面向现实问题的，以实现并物化某种预期设想，设计、筹谋、构建并物化理想性的人工系统。因此，为学生设计解决真实问题的项目，选择具有实际应用价值、可实践的项目，才有可能培养真正的工程思维。同时，将学生投入到“真实问题”的解决中，有利于激发学生的兴趣。

3.2项目的实施应需要学生的权衡和统筹

工程思维需要在真实的系统工程中培养，理想状态的设定不利于工程思维中统筹性和规划性思维的培养。通用技术教学项目，应选择需要学生统筹、权衡和作出选择的项目，项目实施过程中，为学生设定成本、功能、环境等多方面的限定条件，学生在限定条件下、根据自己的目的，选择最优化的设计结果，有助于工程以最小的成本、代价与风险获得最大的收益（ 效率、效益与效力），是项目取得实效性的客观要求与根本保证。有利于学生工程思维的培养。

3.3项目的成果应是开放的、多元的

工程思维则是一种殊相思维， 它与具体的“个别对象”联系在一起， 有很强的“情景依赖性”。任何工程项目都是“唯一对象”或“一次性的”，通用技术项目的每一项学生成果，也都是“独一无二”的。

教师设计项目时，应为学生成果的差异性提供空间，使项目的结果指向于多元化的学生成果。学生在实施之初，应有明确的目的，在这一目的指导下，完成与众不同的成果。评价成果的标准，应是学生项目设计的目标达成情况。

3.4项目实施过程兼顾其他核心素养

项目实施过程，是以工程思维贯穿始终，在不同阶段突出培养各方面核心素养的过程。在项目设计初期，学生需要在目标指导下、进行创新设计，以图样表达的形式展现自己的设计，项目实施过程中，学生通过实践和制作，发展自己的物化能力。因此，完整的项目式教学，工程思维的培养与其他方面的核心素养培养是渗透在一起的。

3.5项目设计应具有科学性和艺术性

项目实施过程不仅是工程思维培养的过程，同时也是学生科学思维、艺术思维发展的过程：设计的原理，需要遵循科学性原则;项目实施中，需要综合运用多学科科学知识;成果的设计中，处处体现审美意识，工程造物应该是符合审美诉求的。工程活动应体现学生的艺术性与创造性思维。

4结语

工程思维与其他思维方式（ 科学思维、技术思维等）有截然不同的思维特征与特殊要求，通用技术教学中，需要特别关注工程思维的培养。同时，工程思维的特点决定它可以作为一条学生培养的主线，贯穿于技术意识、创新设计、图样表达、物化能力培养过程中。

项目式教学，在项目教学中，学习过程成为一个学生参与的创造实践活动，学生在项目实践过程中，理解教学内容，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。项目综合性强、强调实践，选择合适的项目，可以助力学生工程性思维的培养。

通用技术教师理解工程活动的价值和地位、理解工程思维的复杂性、系统性、等特点;将工程思维贯穿应用于课程的设计、实施、评价反思过程，应成为通用技术教学研究的重点之一。

参考文献

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