未来工程教育中的实践意识

发布者:高教研究室发布时间:2012-12-26浏览次数:392

  工程教育中,实践是非常重要的环节。多年来,广大教师在教学改革中自然都会关注和实践环节相关的改革。比如,有的增加了实践的学时数;有的注重在工程实践教育中增强学生的动手能力;还有的注重实践中的创新设计,这些都是很好的尝试。然而不难观察到,教育者关于工程实践环节的认识依旧停留在就实践而论实践的层面,充其量也只是把实践作为创新能力培养的一个重要环节。如果欲使工程教育中的实践环节发挥尽可能大的作用,则需要从更深的层次去认识实践。那么,作为工程教育者,对实践究竟应该具备何种意识?下面正是本文所要讨论的、多数人尚未意识到或并未充分认识到的、未来工程教育中关于实践的几种新观念。


   一、学生主体意识

   当前,人们越来越重视创新教育,很多教师的确也重视发挥学生的主观能动性和创造力,让学生去想象,让学生去“实践”。是否仅此就说明已经具备了 “学生主体意识”呢? 未必。
   其实,这里涉及教育学上一个很大的问题,即教育应该是“以教育者为中心”的,还应该是“以学生为中心”的。有人主张“以学生为中心”的教育,本文不拟详细讨论此问题,但这里提出的“学生主体意识”显然基于此。

   学生主体意识应该体现在教育的全过程中,包括工程实践教育的全过程。目前,即使对于那些积极推行创新教育的教师而言,通常也只是在学生工程实践的某些环节点上体现了学生主体意识,而非在所有环节点上。比如,在以何种手段达到既定目标这样的环节上,教师尚能让学生充分发挥其想象力,但实践的对象甚至目标却往往是由教师代替学生决定的。这其中部分原因可能是由于教师已有自己的研发课题,希望学生利用实践环节(如课程设计)为自己的课题做一点预设计的工作,这无可非议。即便是让学生做既定的课题,教师也得引导学生进行某种必要的实践,使学生能从中体会这种选题的意义。笔者曾接触国外某大学机械专业的学生所做的课题。他们不仅自主设计了某个小产品,而且从市场调研及需求分析入手,这些都反映在了他们的课程设计报告里。也就是说,在市场调查和需求分析、实践对象的确定、产品目标、设计等全过程中,学生的自主性得到了充分的表现。不难想象,在这样的环境中学生的主体意识能够得到充分的彰显,其所受到的工程素养的锻炼也是前述常规的模式所不能比拟的。
   另外一个问题是,即使某些教师会注意发挥学生的创造性,但教师的“学生主体意识”往往只体现在部分优秀的学生身上。也就是说,他们能唤醒的“学生主体意识”可能只体现在少数优秀学生身上。其实,挖掘潜能、发挥主观能动性并非只是优秀学生的事。所以,教师的“学生主体意识”应该面向所有的学生。

   特别需要强调的是,有“学生主体意识”的教师一定会让学生具有主体意识。一位优秀的教师之所以“优秀”,可能就体现在他能在很大程度上唤醒学生自身的主体意识。做到这一点当然并非易事。局限在工程实践环节,教师应该在所有的实践环节点上(如确定实践对象、确定目标、选择实践方法等)让学生充分发挥自身的潜力。即便某些学生有困难,教师也要尽可能激发和启发其自身的主体意识。

   二、实践常态意识

   一般认为,工科学生的主要实践环节通常是认知实践(课程实验、工艺实习等)、课程设计、毕业设计等。似乎实践并非工程教育的常态,只是处于学生学习的几个时间节点上。教师对实践环节的关注也就表现在这些主要环节点上。
   从哲学的角度思考实践的意义,不难理解实践应该成为认识事物的常态。那么,为什么实践不能成为工程教育的常态意识呢?为什么一定要把实践的观念仅局限在工程技术实践的几个环节呢?

   应该在整个学习与教育过程中充满实践意识,让实践意识成为教师和学生在整个教育学习过程中的常态意识。在基础课(如数学等)的学习中,学生完全可以与某些实际问题联系起来,即使并非本专业的实际问题也是有意义的。工程教育的基础课教师也应该具备实践意识,教师在课堂上也要引导学生观察、思考实际的问题,实践意识的培养不仅局限于动手。至于说联系基础课中的某些问题(如优化),让学生去寻找实际的问题,并构造模型而最终求解,那就是更好的实践意识了。

   推而广之,在与德育相关的课程中,同样需要实践意识。这同样也应被视为工程教育中的一部分。有条件的学校可以让学生深入到社会中,了解社会某些阶层的状况,培养学生正确的人文情怀和道德情操。另外,这方面的教育完全可以与专业技术实践结合起来,如乡村的水环境恶劣,工程专业的学生可以思考是否有可能找到某种解决的方案,既能基本解决清洁供水的问题,又能保持低成本。国外某些大学推行“服务学习”,即有类似的理念,值得我们借鉴。

   总之,不能把实践仅视为工程教育中的几个特殊环节,而应该在整个教育过程中始终保持实践意识,只不过实践的形式不同而已。


   三、实践空间意识

   当前似乎有一种趋势,工程技术实践越来越局限在校园内。前些年,几乎所有有工科的大学都建立了新的工程实训中心,学生的技术实践条件得到明显改善,但另一方面,某些学校或许出于成本的考虑,学生的实践活动更多地被封闭在校园里,这显然是有害的。人们必须懂得,对于工科学生而言,在企业的某些实践活动绝不是校园里的实践活动可以替代的。甚至可以说,在企业中的工程实践是相对“活”的实践,而在学校中的工程实践则是比较“死”的实践。

   实践空间意识的第二层含义是,工程实践不应仅仅在企业或校园的工程实训中心里进行,还应该在社会中进行,至少是工程实践的部分活动应该如此。一个真正善于观察的工程技术人员,可以从社会中发现需求,从而产生创新的灵感。笔者曾接触过一位富于创新的技术人员,他说他喜欢逛商店,从中可以产生技术灵感。虽然这并不为很多工程人员所为,但其言却很有道理。所以,工科的学生应该明白,社会的每一个角落都可能存在潜在的需求,善于观察的学生有可能从中觅得创新的机会。

   实践空间意识的第三层含义是多学科交叉。通常,工科学生的实践活动都是被局限在某一个专业领域内的。能否安排有多学科学生参加的实践活动呢?没有任何理由拒绝这种可能性。事实上,当今各种工程项目鲜有只涉及单一学科的。所以,诸如课程设计、毕业设计等实践环节,完全可以让来自不同学科的学生一起参与某项目。多学科学生们参与同一个项目,有利于提高项目的完成质量。同时,也有利于拓宽学生个体的知识面,因为在实践的过程中,学生可以从不同学科的同学那儿学到其他学科的某些知识。此外,在这样的实践活动中,还有利于增强学生协同工作的能力。

   总之,教师在考虑为学生提供实践环境或条件时,切莫仅仅局限在自己的小专业以及自己的专业实验室的平面里,而应该拓展到外部空间,包括企业、社会,也包括其他学科。

  四、虚拟实践意识

  在工程教育领域,人们通常谈论的实践对象多是需要学生自己动手的,当然也是实实在在感知到的。

  在计算机及其网络技术突飞猛进发展的今天,虚实之界限似乎没有往日那么清晰了。尽管前面强调了在企业的工程技术实践的意义,但毕竟这种条件是有限的。能否在虚拟环境下完成某些实践呢?答案是肯定的。

  可以有若干种不同类型的“虚拟实践”。一种是利用虚拟现实技术,让学生沉浸在某种类真实的实践环境里,以便对现实中的某种事物产生接近真实的认识。不难想象,在虚拟现实技术进一步发展的将来,学生完全可以藉此完成某些实践活动,尤其是认知性的实践。如在虚拟的机床环境里,学生可以操纵机床,进行零件“加工”;在虚拟的汽车里,学生可以认识如何“驾驶”汽车等。

  第二种虚拟实践是利用虚拟现实环境去检验自己的设计。对于某些设计性的实践,学生还可能把自己的设计变成某种虚拟的“现实”,从而达到实践的目的。未来建模与仿真技术的发展完全有可能使学生所设计对象的性能通过建模与仿真技术得到检验,从而使学生认识到自己的设计成功与否。
  第三种虚拟实践是利用网络环境进行某种社会调查。如前述对市场进行某种需求调查,以了解市场对某种产品的需求,或者市场对某种产品的某些特殊功能的需求。以前,这种调查需要靠人力到社会中去了解,未来则完全有可能借助计算机网络。

  第四种虚拟实践是利用计算机协同工作环境与他人共同完成某项工作。常规的工作方式是同一个团队的成员坐在一起,交流讨论,协同地完成某项工作任务。协同工作是工程实践中不可或缺的内容,只是未来协同的形式因为有了计算机网络而无须成员们在现实的空间里坐在一起,仅在计算机的虚拟空间里“坐”在一起即可。
  还可能有其他形式的虚拟实践。当然,人们永远也不要试图以虚拟实践去完全取代现实的实践。虚拟实践只是作为现实实践的一种补充,有其特别的意义。

   五、“实践非实践”意识

  工程教育中对实践环节传统的认识主要停留在认知实践和技能训练,较新的认识则是把实践作为培养创新能力的重要手段。

  从前述的几种意识看,未来工程教育中实践的含义已经不完全是传统意义下的实践了,此“实践”非彼“实践”。因此,笔者在这里姑且谓之曰“实践非实践”意识。
  即使是纯技术意义下的实践,也非传统工程教育者心目中的实践。从技术实践的目的看,实践不仅是对已学知识的检验和对已学知识的创造性发挥,还是对未知的探索和对其他学科知识的融通;实践不仅是对已有问题的求解,还是对新问题的构造。从实践的过程看,不仅是教师对学生的知识传授和技能训练,更是对学生主动发挥和潜能的挖掘。从实践的方法看,不仅是自身知识的运用与创新,更是团队协作及其知识的集成。
  实践不仅是技术意义下的实践,工程教育中的实践也应该作为学生综合能力培养的手段。

  工程实践不仅是技术,实践是哲学,是人文情怀。实践本身就是一个哲学概念,它是认识论中的重要环节。实践也是方法论体现的最佳场所。人本思想等人文情怀可以融入工程实践中。要尽可能把工程实践与学生的人文情怀和道德情操培养联系起来,而好的人文情怀和道德情操可能使技术实践更有意义。

  实践是交流沟通能力的锻炼,是协作能力的培养,这一点已经为很多人所认同。

  实践是教育者学习的场所,是被教育者“教授”的场所。教师在学生实践的过程中,一方面为师,另一方面也可从学生的实践中学到很多,正所谓教学相长。而学生在实践过程中,尤其是在团队协同工作中,一个学生需要向其他伙伴甚至是自己的老师讲述自己的想法或其他人并不熟悉的某种知识,从某种意义上,这其实就是“教授”。

  实践甚至是日常生活的一部分。好的实践一定来源于对生活仔细的观察,从生活中可以观察到社会的状况、人的需求等。如前所述,这些都和工程有关。实践也需要人际交往,对于不谙社会人生的学生而言,工程实践是一个很好的锻炼机会。

  简而言之,未来的工程实践中,教师和学生都需要有新的“实践”意识。以上所述的几种新意识,是对传统实践观念的超越。当然这种关于工程实践的新意识,还需要广大教师和学生在未来的工程技术实践中不断尝试和探索。

来源:《中国教育和科研计算机网》

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