中小学工业研学旅行课程设计研究与实践——以湖南株洲“动力之旅”研学主题为例

肖 劲

(株洲博物馆,湖南株洲,412007)

一、引言

2016年,《教育部等11部门关于推进中小学生研学旅行的意见》明确提出,中小学生研学旅行是学校教育和校外教育衔接的创新形式,是教育教学的重要内容,是综合实践育人的有效途径,要推动研学旅行健康快速发展。[1]工业研学旅行作为近年来兴起的一种研学旅行类型,日益受到关注和欢迎。它依托工业遗产、工矿企业、工业类场馆等资源,让广大中小学生通过参观、互动体验、探究实践等方式,了解工业发展历史、工业生产流程、企业管理制度、企业精神等工业文化,从而激发他们的爱国情怀、培养他们的科学探究精神和创新精神,更好地实现素质教育的目标。要充分发挥好中小学生工业研学旅行的教育功能,就需要创新工业文化研学课程设计,开展工业科普教育,培养科学兴趣,掌握工业技能,做到立意高远、目的明确、活动生动、学习有效,避免“只旅不学”或“只学不旅”的现象。[1-2]本文结合工业城市株洲的案例,研究中小学工业研学旅行课程的设计。

二、工业研学旅行的特点与意义

工业研学旅行是工业研学与工业旅行的有机结合,是指以工业园区、工业企业、工业遗产、工业类场馆、重大工程项目、科研院所等为主体,开展的研学实践、工业文化传承、工业精神传播等方面的研究性学习和实践教育活动,是中小学研学旅行活动、综合实践教育的重要组成部分。[3]

(一)特点

一是覆盖面广。工业研学旅行可以覆盖优秀传统文化、革命传统教育、国情教育、国防科工教育和自然生态研学五大主题板块。[4]二是实践性强。工业研学旅行具备劳动的属性,比较容易设计体验性、参与性、操作性和趣味性都很强的实践环节,对学生具有很大的吸引力。[4]三是与学校教育结合紧密。在工业研学旅行中,学生可以将多个学科的知识和技能、学科思维和方法综合应用到实践中。

(二)意义

在中小学开展工业研学旅行,对引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观,培养他们的科学兴趣、创新精神和实践能力,提升基础教育的育人品质,有着不同寻常的意义。

第一,有助于学生认识优秀工业文化的价值。工业研学活动可以从文化传承的角度阐述中国工业发展历史,阐释工业文化当代价值,增强学生传承、弘扬优秀工业文化的信念。

第二,有助于学生认识科学技术的重要性。工业研学活动可以展现科技不断进步的过程,揭示工业发展的奥秘,让学生认识到科学技术发展的重要性,更深层次地了解中国制造的文化内涵,从而激发科技报国的热情。

第三,有助于培养学生的综合素质。工业研学活动可以充分发掘工业产品的特点,通过各种参观、互动体验、探究实践活动,培养学生的科学探究和创新精神,提高其综合素质与能力。

三、课程开发现状分析

工业研学旅行课程是工业研学旅行活动方案的重要组成部分,研学课程设计的优劣决定了研学活动的效果。查阅相关文献,在工业研学旅行研究方面,研究者提出了自己的观点。石倩提出黄石市工业研学旅行产品的开发策略。[5]杨惠云等人借助 ASEB 栅格分析法,从活动、环境、 体验、利益四个维度探讨了江苏省丹阳市眼镜工业研学旅行发展的优势、劣势、机遇及威胁,并提出促进丹阳市眼镜工业研学旅行发展的策略。[6]专门针对工业研学旅行课程设计的文献相对较少。马蕾等人以“克拉玛依石油研学”为例,基于ADDIE模型,提出由分析、设计、开发、实施、评价五个阶段组成的研学旅行课程设计,为研学旅行课程的设计与开发提供了参考。[7]

通过对当前能公开获取的几个工业研学旅行课程案例的分析与研究,可以发现这些课程的设计存在一些问题。课程定位不准确,课程目标不清晰、不具体,缺乏工业研学独特的体验和实践环节,缺少企业文化、企业家精神、工匠精神等工业文化教育,不能有效体现工业研学的特点。课程设计者一般是学校教师,对工业研学旅行的资源调查不够深入,不能充分利用丰富的工业研学资源。课程设计往往只有活动方案,而没有课程内容、课程活动的设计,课程的可操作性不够。缺乏具有针对性的教学评价和反馈,忽略了对学习活动的评价标准和评价实施的设计,或者评价方式较单一,评价内容比较简单,不能有效运用评价结果促进学生的学习。

四、课程设计的基本原则

在满足研学旅行课程设计基本原则的基础上,工业研学旅行课程设计还应遵循下述原则。

(一) 构建研学安全保障体系

在工业研学旅行中,学生经常要面对机械、电器、化工等各类生产设备和生产设施,研学环境会更加复杂,安全问题比其他类型的研学旅行更加突出,因此,在课程设计时要特别重视研学安全保障体系的构建。首先,要完善安全保障组织,设置专门的研学活动安全员;其次,要完善安全保障制度,制订切实可行的安全应急保障预案;最后,要加强师生安全教育和培训,除了安排一般性安全教育外,还要在每个活动现场设计具有针对性的安全教育和培训,做到既要绝对保证研学人员的人身安全,也要保证企业生产安全。

(二)突出工业文化教育特色

课程内容要突出工业文化特色,体现工业文化价值,从工业物质文化、工业制度文化、工业精神文化三个方面,将社会主义核心价值观和爱国主义教育、创新精神、企业家精神、工匠精神、劳模精神、诚信精神等融入课程中,有针对性地对学生开展热爱祖国、热爱家乡、热爱工业、热爱劳动、热爱创造的教育。[2-3]

(三)强调实践性和体验性

工业研学旅行课程内容主要来源于真实的工业场景,因此,课程设计要特别注重学生的实践性学习,通过参观游览、观摩体验、科学探究、实验操作、社会调查、信息收集等活动,让学生在亲自动手“做”的过程和实践中,真正掌握学校所学知识蕴含的深刻道理,学会自主思考,掌握各项实践技能,使学习变得生动、鲜活。这样,可以让学生获得积极的情感体验,培养科学精神、科学思维、工程思维和创新能力。

(四)深入挖掘工业旅游资源

我国有门类齐全的工业体系,创造了人类工业革命历史上的奇迹。在中国工业发展和工业旅游发展的同时,各地都积累了丰富的工业物资、工业精神、工业文化等研学旅行课程资源。因此,在进行工业研学旅行课程设计时,应充分挖掘工业旅游资源,分析资源的特点和优势,科学合理地运用优势工业旅游资源,创设基于资源的沉浸式研学情境。

以湖南省株洲市为例。作为我国老工业基地,株洲有厚实的工业基础、长期的工业文化积淀,拥有不少具备旅游接待条件和能力的工业企业、工业园区、工业展示区域、工业遗产等场所。株洲的工业旅游发展走在湖南省前列,其中,清水塘老工业基地、中国动力谷、芦淞航空城、醴陵瓷谷、中车株洲电力机车工业旅游区等场所已初具规模。在课程设计中用好这些资源,既能保障研学旅行中接待、交通、游览、食宿的合理安排,又能让不同类型的工业旅游资源凸显价值。

五、课程的设计思路与步骤

(一)设计思路

工业研学旅行课程内容丰富多样,一次研学旅行往往涉及多个工业企业、研学场馆,课程的组织和实施复杂,课程设计的难度大。单独由一个学校或研学机构来设计课程,往往无法统筹和利用好各研学点的资源,也不利于课程资源的共享,因此,可以采用以下思路进行课程设计。

1.组建多部门课程开发团队

由学校、工业企业、工业遗产保护单位、博物馆、研学旅行社等单位组建课程开发团队,统筹安排课程资源,设计多样化的工业研学课程,供中小学校、研学点和研学机构选用,规范课程的设计,保证课程品质,减少重复劳动,实现多方共赢。

2.紧扣工业研学旅行资源与学校教育的联系

工业研学旅行是一种基于工业文化旅游资源的研究性学习活动,因此,在课程设计时,要充分做好工业研学旅行资源的调研和分析,了解其地域分布、类型特点、与学校教育的关联,深入挖掘其教育价值。只有这样,才能真正发挥工业研学旅行资源的作用,设计出有教育意义和教育价值的工业研学课程。

3.注重科学技术和工程思维训练

要凸显STEM教育理念,通过参观、体验、探究和实践活动,让学生切身感受科学技术在工业发展中的重要作用,加强学生科学思维、技术思维和工程思维的训练,培养其运用科学技术解决问题的关键能力。

4.创设多样化的学习样态

采用跨学科主题式学习、项目式学习等组织课程内容,设计课程活动。用“做中学”的理念指导研学课程的主题活动及实施设计,突出合作学习和探究学习,注重综合、迁移与应用能力培育。

(二)课程的设计步骤

工业研学旅行课程可以采取从整体到部分、自顶向下、先主干再分支的方式实施课程设计。工业研学旅行课程的设计一般可以分为设计准备、总体结构设计和主题活动设计三阶段。具体设计过程如图1所示。

图1 工业研学旅行课程设计三阶段

六、课程设计的实例及分析

株洲,因工业而立,因工业而兴。在湖南“三高四新”战略和全省重点打造的三大世界级产业集群中,先进轨道交通装备、航空动力的主体均在株洲。

株洲在城市工业化的发展历程中留存了数量庞大的工业遗存。株洲先进的现代工业体系构建了种类丰富的工业生产场景,为工业研学课程设计提供了庞大的资源库。株洲的工业类场馆已初具规模,例如:动力谷展示中心,展出了株洲工业创造的中国工业史上的代表性实物;株洲博物馆,展出了株洲工业从近现代到当代发展历程中的相关实物和图文资料;筹建中的湖南工业博物馆确定落户株洲市清水塘老工业区。

基于以上资源,在学校、相关企业、场馆和研学机构的共同努力下,株洲工业研学旅行课程已设计了多种主题、内容和线路, 并逐步开展活动。以下就“动力之旅”工业研学旅行课程的设计进行分析。

(一)研学主题:动力之旅

【分析】动力产业一直是株洲工业的一大亮点,株洲工业拥有轨道交通、通用航空、新能源汽车三大动力产业,由此提炼升华的“火车头精神”成为株洲城市精神的闪亮名片。基于以上优势资源开展的“动力之旅”工业研学旅行,不仅体现了现代意义上的见证科技力量的价值,更彰显了内在的现代工业文化价值。

(二)研学对象:高中一、二年级学生

【分析】面对不同学段的学生群体进行研学旅行课程设计时,课程目标、课程内容、实施方式、研学评价、教学语言等都应符合其年龄特征,研学内容要与学生已学知识技能相适应,使研学课程更具针对性。

(三)研学线路安排

D1:株洲博物馆→芦淞航空小镇→中国航发南方公司

D2:株洲动力谷展示中心→中车株洲电力机车工业旅游区→研学基地

【分析】围绕课程主题和课程目标,选择合适的工业研学旅行点,并根据其地理位置、研学需求等因素合理安排线路。

(四)课程目标

第一,通过参观株洲博物馆、动力谷,了解株洲从近现代到当代工业的发展,特别是动力工业发展的历史与成就,加深对动力工业的认识,激发献身祖国工业的热情。

第二,通过体验高速列车、磁悬浮或小型通用飞机,感受动力在交通行业的作用,了解列车动力发展过程和不同动力机车的特点,认识各种航空发动机的特点和作用,以及能源优化在推动动力发展变革中的意义,提高环保意识。

第三,通过企业家课堂、大国工匠和劳模报告会等活动,了解企业文化、工匠精神,养成奋进、坚毅、热爱劳动等优秀品格,培养社会责任感。

【分析】要充分发挥各个研学点的资源特色,包括参观、体验、实践等过程目标,以及重点培养的学生发展素养目标。

(五)课程内容与流程

1.研学活动安排

“动力之旅”研学旅行课程设计的活动安排具体如表1所示。

表1 “动力之旅”研学旅行活动安排

2.研学主题活动

【分析】研学主题活动是研学课程的核心组成部分,是研学课程目标的具体实现载体。一门工业研学旅行课程可以包含若干个研学主题活动,每个研学主题活动应包括活动主题、活动目标、活动内容与过程、活动评价等内容。下面是“参观机车工业旅游园区”主题活动设计示例。

活动主题:学习和发扬火车头精神,建设现代化工业城市

活动目标:

(1)通过参观安全文化中心,在沉浸体验中学习安全知识,提高安全意识。

(2)通过参观科技文化展示中心,了解中车株洲电力机车有限公司(以下简称“中车株机公司”)百年奋进的历史,感受公司优秀的现代企业文化。

(3)通过参观机车、动车生产线,了解产品组装过程,体验组装工作,学习生产线工人精益求精的工匠精神,树立正确的职业观、价值观。

【分析】相对课程目标设计的方向性和整体性原则,主题活动的目标需更具体、可评价,与研学点资源的特点密切相关,更具操作性。

活动内容与过程:

活动一:参观安全文化中心,开展安全教育。

第一,观看安全剧场,了解企业安全生产的基本要求,学习设备的使用方法。

第二,参与虚拟现实体验、模拟操作体验,学习安全知识,掌握应对技巧。佩戴VR眼镜,开展小组活动,每个小组成员完成一个体验与操作实践任务:

(1)虚拟驾驶叉车,模拟在仓库内叉起货物,运到指定位置,学习叉车驾驶操作技能和安全驾驶知识。

(2)虚拟驾驶起重机,在模拟施工现场,进行吊装作业,掌握起重机操作要领和安全驾驶知识。

(3)模拟烟雾通道逃生,查找火灾隐患和虚拟灭火,了解火场的烟雾特点,掌握火灾隐患点的特征,学习使用灭火器快速灭火。

(4)感受模拟的高空坠落、跨步电压带来的触电等,了解高空坠落、触电带来的严重危害,提高安全意识和应对技能。

第三,记录学习体验活动过程,分小组讨论以下问题:

(1)在驾驶叉车/起重机时,要注意哪几个安全要点?

(2)发生火灾时,烟雾一般在通道的什么位置?应怎样开展逃生自救?

(3)在研学活动、日常生活和生产中如何防止高空坠落?

(4)安全电压是多少伏?应怎样保证用电安全?

活动二:参观科技文化展示中心,感受公司企业文化。

第一,观看中车株机公司的宣传片,了解中车株机公司百年奋进的历史和“与世界同行、与梦想同行、与未来同行”的现代企业文化。

第二,参观中车株机公司发展成就展,感受公司放眼全球、走向世界的眼光和胸怀,学习中车株机人的执着专注。

第三,记录参观活动过程,分小组讨论以下问题:

(1)从第一台机车到现在,中车株机公司生产了哪几类机车,它们分别采用什么动力?

(2)说说中车株机公司的企业文化有什么特点,为什么中车株机公司能走向世界?

活动三:参观生产线,学习精益求精的工匠精神。

第一,分组参观电力机车总装产线、城轨车辆总装产线、转向架智能制造产线,了解电力机车、高铁、动车的生产组装过程。

第二,与生产线工人进行交流,开展组装实践体验,学习生产线工人精益求精的工匠精神,感受劳动者的辛劳。

第三,记录参观活动过程,分小组讨论以下问题:

(1)转向架的作用是什么?

(2)中车株机人精神体现在哪些方面?参观后你有什么体会?

(3)参观和体验生产线后,你觉得今后应如何正确选择职业?

【分析】

工业研学旅行课程一般可以采用基于主题活动的模块化设计方法,以提高主题活动设计的复用性。主题活动的设计要遵循重观察、重体验、重实践、重思考、重展示、重评价与交流的原则。课程设计者可以通过安排基于技术体验、基于科学探究、基于企业管理、基于劳动体验的实践活动来突出主题活动的实践性、体验性、科技性和社会性。

(六) 研学旅行学习评价

工业研学旅行课程评价标准的设计参考示例如表2所示。

表2 工业研学旅行课程评价表(参考示例)

【分析】工业研学旅行的学习评价应体现科学技术应用与实践的特征,遵循过程评价与终结性评价相结合、量性评价与质性评价相结合、自我评价与他人评价相结合的原则,紧密结合研学课程目标和内容,从研学态度、纪律意识、文明礼仪、团队建设、研学过程与研学效果方面设计研学评价标准,实现“研—学—评”一体化评价目标。

另外,为了避免出现“行而不研”“研而不学”的现象,应设计研学目标达成检测试卷,对学生在实践活动中已有知识应用情况、新学知识的掌握情况进行检测,并将结果纳入到研学评价中,及时予以反馈。

研学评价标准可以明确研学旅行需要达到的水平,引导学生开展研学实践活动和课程学习评价。因此,研学评价标准应放入研学手册或任务单,在研学准备阶段就提供给学生,在研学展示交流活动后及时完成自评与互评、师评,并在研学总结时对评价结果予以反馈。只有这样,才能真正发挥研学评价的作用,更好地指导学生研学旅行的实践。

七、结语

开展中小学生工业研学旅行,是学生成长和培养工业人才的需要。明确工业研学旅行的意义和目的,选择合适的工业研学旅游资源,从课程主题、研学目标、研学线路与活动安排、研学主题活动、研学评价等方面,做好工业研学旅行课程的设计,可以有效提高工业研学旅行的效果,使学生在知识与技能、学习与实践能力等方面的素养得到全面发展。