通用技术教学中对学生工程思维和能力的培养

黄霞

摘 要：通用技术课程是一门立足实践、注重创造、高度综合、科学与人文融合的课程。为了适应新课标，在通用技术教学和课程设计等环节中，使学生能够建立起工程意识和工程观念，要培养学生的工程思维，并运用工程思维指导创新项目的实践。

关键词：通用技术教学;工程思维;能力培养

通用技术课程是以培养学生的技术设计和应用能力为主，鼓励学生手脑并用与知行合一，增强技术思想和方法的学习与运用，发展工程思维和创造能力，提高解决技术问题的综合能力的一门课程。通用技术课程培养学生的工程思维能力，是教学工作中的一个重要任务。要培养学生用工程的观点分析和思考实际问题，学生只有对工程实际问题建立起工程的思维方式，才能真正获得可用在一些研究领域的日常知识和社会技能。

一、工程思维的内涵

工程思维是指在系统思想指导下对系统内在结构、功能、要素、关联性等进行分析、处理、解决实际问题，并以追求系统最大化（最小化）为目的的思维方式。

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，形成和发展于工程的整个完成过程中。培养学生的工程思维，需要从工程思考、要素分析、整体规划、方案设计、实施等方面进行分析。

二、通用技术教学中培养学生的工程思维能力

教学活动中，教师是主导，学生是主体。在教学过程中使学生建立起工程意识，学会用工程观念和思维方法去分析、解决工程实际问题。在实践过程中着重引导学生从设计到完成方案，突出思想和方法在设计过程中的应用，指导学生运用系统分析的方法处理问题，一个创新项目的完成使学生能够认识系统与工程的多样性、复杂性和综合性。

三、教学案例设计——多功能收纳盒

根据必修一模块，以制作“多功能收纳盒（教师用）”为例，谈通用技术课程教学实践中，如何培养学生的工程思维和能力。

1.创设情境，确定项目

每天我们都要工作和学习，经常看到老师的桌面上都是凌乱不堪的，都无暇打理。创设生活情境，激发学生思考，并提出一些问题，如同学们有没有想过这个问题我们要怎样解决？

学生进行观察，明确所要收纳的物品。小组讨论明确设计要求：稳定性好，易于搬动;易于制作、经久耐用;美观，色彩搭配合理;占用空间不宜过大。

2.方案构思，形成方案

教师提供450×300×5mm的木板及木工工具，学生4人一组，根据小组成员的技能与经验做出预判，进行分工合作。

（1）提前上网查阅相关资料。上课时，组内讨论交流，学生的想法有些很奇特，有些很务实，有些过于简单，有的不切实际，最终每组形成统一的设计方案并绘制出草图。工程设计思维可用设计图纸体现出来。

（2）形成方案后绘制三视图，标注尺寸，并检查视图是否绘制准确。按照《技术图样的绘制》的要求认真绘图，这是成为“设计师”和“工程师”的基本要求。

（3）绘制三视图的同时，其他学生用废旧报纸或纸箱子，做出一个草模，检验设计方案是否有误，并作出调整。

3.制作模型，形成产品

模型制作，属于创意形成和工程思维实施阶段。

（1）画分解图

教师提出要求：收纳盒的各面板之间要采用榫卯结构连接，这是对我国优秀传统文化的传承，也是对学生技艺的考验。介绍燕尾榫和梳齿榫，选择一种连接方式。

学生根据三视图进行分解，画出每个面的分解图，并标注相应的序号，为后期的加工制作打下基础。

（2）划线

根据分解图在木板上进行划线，将每个面的分解图绘制在木板上，同时考虑到榫头和榫眼的位置，要求绘图一定要精准，同时还要考虑木板的合理利用，避免造成不必要的浪费。在此过程中提升学生对待设计科學严谨的态度。画分解图是工程思维的体现，要考虑到每块板与板之间的连接，考虑不周全就会导致拼接不上。

（3）加工制作

利用《工艺》课中所学木工工具的操作规范及要领，对木板进行锯割。组内的每位成员合理分工，相互配合，体现小组的团队精神。在制作过程中，会遇到很多问题，如把线锯歪了、把木板凿劈了等问题，鼓励大家想办法解决。这是学生将创意实现成产品的过程，也是本项目设计的核心环节。

（4）组装

所有零部件完成后进行组装，组装过程中，大家遇到很多问题，如榫头太小，榫眼开大了，加工精度不高，无法做到“严丝合缝”，必须使用热熔胶枪进行加固，这让学生体会到误差和设计失误带来的后果，深刻认识到“精益求精”。

（5）美化

组装后，多数学生采用颜料装饰，也有学生使用“包书纸”的方式。

4.分享交流，总结评价

展示作品，进行汇报，并介绍作品的创意之处，制作过程中遇到的问题和困难，又是如何解决的等。

学生看着自己的作品，感受到成功的喜悦。深刻认识到多功能收纳盒作为一个系统，要考虑到每一个零部件和每个环节，稍有失误都会影响到整体，在合作探究过程中，形成了一定的技术意识和工程意识，培养了科学严谨的态度，提升了工程思维的能力，也提高了学科综合素养与创新实践能力。

活动中让我感受到学生的聪明才智，意识到工程思维和能力的培养不是一朝一夕的事情，以后的教学中，我会结合实际寻找好的活动项目，让学生学会把握全局，真正体会到解决工程问题的思路和方法。

参考文献：

中华人民共和国教育部.普通高中通用技术课程标准[M].北京：人民教育出版社，2007.