基于新工科的高中通用技术教学探索

俞迈

【摘要】高中通用技术对于学生技术核心素养的培养为新工科建设打下基础。新工科背景下通用技术教学可以结合创客教育、PBL教学、情景教学以及项目融合教学等。本文对新工科背景下通用技术实践教学所面临的困境进行了分析，并给出相应的解决策略，认为通过优化实践环境、创新实践模式、完善师资建设、改良评价体系等方式能有效培养学生的实践能力，提升学生的核心素养，推进新工科建设。

【关键词】新工科；通用技术；教学探索；实践教学

一、背景概述

为提高国家工业化水平，实现“中国制造2025”，教育部积极推进新工科建设，先后推动“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，并公布了首批“新工科”研究与实践项目，涉及包括机械设计、机器人工程、智能制造工程等多个工科专业[1]。全国多所高中，如深圳市南山区华侨城中学、上海市新建的上海理工大学附属储能中学以及河南省郑州市第九中学等都以打造“新工科”素养特色中学，为培养新工科人才而持续发力[2]。新工科着重培养人的科学思维、创新素养、实践能力、自主学习等能力和素质，这与高中通用技术所强调的五维核心素养即技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力密切相关。可以说，通用技术学科对于学生技术素养的培养可以为新工科建设打下基础。因此，结合当前新工科背景对通用技术教学模式的研究与探索非常有必要。

二、新工科背景下通用技术教学模式思考

（一）与创客教育理念的结合

创客教育理念强调“做中学”“做中创”，是建立在创新教育的基础上，培养学生创造力的教学模式，是“创新+实践”的完美融合。新工科强调打造新模式，而这种新模式是将学生从传统课堂单一的教师授课形式中解放出来，让学生通过自身实践和创新来获取知识，而不仅仅只是在教室中聆听教师的纯理论授课。新工科背景下通用技术教学模式与创客教育理念相结合能够迸发出绚丽火花。

（二）与PBL教学模式的结合

PBL教学模式是一种以问题为导向的教学模式，以学生为中心，在问题驱动或者任务驱动下学习，最终的考察评价并不仅限于问题解决的标准和好坏，更多是在于解决问题过程当中的能力培养。以问题为导向的教学模式在通用技术课堂上对于学生学习积极性的培养符合新工科背景下发挥人才主动性的要求。

（三）与情景教学法的结合

情景教学法通过创建真实情景，引人入胜，激发学生学习兴趣。在通用技术课堂上可从生活化场景切入，从学生看得见摸得着的情景出发引导学生，将复杂的理论知识由浅入深传授，从而激发学生学习兴趣，符合新工科背景下人才的培养模式。

（四）与项目融合教学法的结合

项目融合教学法是将所要设计的课题作为基础，把本学科有关的知识点融于一体，再通过具体的实践活动，使学生掌握并应用所学知识的教学方法。例如，在设计一款个性化书架为项目载体进行实践时，可以结合设计原则、设计过程、图样绘制、工艺选择、结构分析、流程把握、系统优化等方面进行设计。在这一实践过程中，能够融合通用技术的全部课程内容，使得学生的实践能力、知识迁移应用能力和工程思维均得以提升。

三、新工科背景下通用技术教学所面临的困境

（一）实践教学认识不足

受选考影响，中学通用技术课堂教学只重视学生基本知识学习，仅注重学生考试成绩的提升，而不愿意花费太多精力去开展实践教学，导致学生实践能力没有得到很好训练。另外，很多学校通用技术课程排课不够充足，部分中学在高一年级甚至没有开课，这直接影响通用技术学科的教学进度，导致通用技术教学实践环节缺乏。由于教学人员的实践认识不足，教学管理人员的不够重视，使得通用技术实践教学的开展困难重重。

（二）基础设施缺乏

基础设施包括场地、设备、工具、仪器等，部分学校基础设施比较薄弱，缺乏先进的新型技术加工设备以及实践场地。而凭借传统的加工工艺很难在实践教学中将学生天马行空的创意和想法制作出来。这不仅难以吸引学生的兴趣，也无法打开学生的视野，使得学生无法涉猎新工科背景下智能制造、机器人研发等高端技术领域。

（三）教师缺乏与时俱进的学科知识

新工科背景下对于通用技术学科教师的要求也更加专业和严格。例如，传统的通用技术老师对于金工和木工所涉及的加工工艺已经非常娴熟了，但是对于激光切割技术、3D打印机技术、虚拟现实技术等较为前沿的制造技术可能束手无策。同时，由于环境的局限性，许多通用技术教师缺乏对新技术的了解，因而难以指导学生在新工科环境下的实践。

（四）教学评价方式单一

当前很多通用技术课堂教学的评价方式较为单一，评价标准主要还是考试成绩。这种评价方法太侧重于结果性，过于笼统和果断，对于学生知识真正掌握情况无法科学和有效了解。对于一门侧重实践教学的学科，应该更多考察学生在设计制作过程中的创新意识、物化能力以及实践动手能力。

四、新工科背景下通用技术教学策略

（一）优化实践环境

新工科背景下通用技术实践教学需要有良好的实践平台，保障学生能够有效开展项目实践。另外，一个良好的实践平台还需要硬件支持，如激光切割机、3D打印机等先进加工设备，让学生的实践更具科技性和智能化，更加契合新工科背景下的培养模式。同时，学生在学习硬件设备的操作过程中还需加强软件的学习。例如，3D打印机的模型建立需要掌握三维建模技术，这对培养学生的物化能力和技术素养具有促进作用。为保障通用技术实践教学的顺利开展，良好的实践平台、充沛的技术设备是不可或缺的。

（二）创新实践模式

通用技术教学过程中的实践项目可以结合最新的技术热点、综合多学科、融合新知识等角度出发，也可以回归教材，选择课本当中的实践案例。例如，小板凳的设计与制作便是一个较佳的物化项目。可折叠、便携式小板凳方案的构思反映学生的创新思维；绘制小板凳的设计图样考察学生的图样表达能力，小板凳的制作训练学生的动手能力；小板凳的优化和评价反映学生的技术交流意识。因此，将小板凳的设计和制作作为项目载体可以训练学生各方面的能力和素质，是通用技术实践教学的有效探索。新工科背景下对于一些生活化案例，如个性化台灯的设计、相框的设计、书架的设计等均可以作为创新实践的有效范例。

（三）完善师资建设

师资建设是新工科背景下高中通用技术课堂教学开展的主导力量，建设融合新工科高素质的教学团队是确保通用技术实践教学正常开展的前提和保障。学校应积极组织通用技术教师参加相关培训，学习先进的技术理念和科学的教育方法，优化通用技术实践教育效果。另外，也可引进专业人员作为学生通用技术实践创新实践活动的指导教师。

（四）改良评价体系

新工科背景下通用技术实践教学应该采用积极的、多元的评价方式，避免单一评价。在评价中应注重对学生创新能力、实践能力的考察。在评价方式上可以采用学生互评、师生互评等形式，增强学生之间的有效交流。另外，学生在完成创新实践之后，可以以专利、论文等形式呈现，还可以通过参加省市区的相关科技类、科普类、创新类比赛，让学生从中获得成就感和荣誉感。

五、结语

通用技术学科对于学生技术素养的培养能够有效促进新工科建设。在新工科背景下，通用技术的教学模式可以结合创客教育、PBL教学模式、情景教学法以及项目融合教学法等理念和方法。同时，通用技术实践教学还面临诸多困境，通过优化实践环境、创新实践模式、完善师资建设、改良评价体系可以保障新工科背景下通用技术实践教学的顺利开展。同时，也为促进学生创新意识的培养、技术思维的形成、实践能力的提高打下基石。

参考文献

[1]教育部办公厅关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知[EB/OL].教高厅函[2018]17号.

[2]河南省郑州市第九中学 创新生态大课堂模式 筑牢新工科人才根基[J].人民教育,2021(08):2.