一、基本技能——結構和透視

工科類工業設計專業手繪教學通常要求學生先修與之密切相關的素描課程，為專業針對性更強的產品手繪打下結構、透視、構圖等基礎。素描表達可以體現形體的光感、量感、色感、質感、虛實感、空間感和節奏感等，但鑒于課程學分的局限性和學生接受能力的限制，工科類先修素描課程以設計素描培養為主，培養學生學習立體造型形態表現的規律，啟發學生掌握對心理物象的視覺表達能力。素描課程以技術性的強調、結構的表達和對透視的認識理解為主要內容，學生需要后續的一系列專業手繪課程系統教學。這里強調的是，只有正確掌握了物象的結構和透視表達，才是一切創意表達的根本。

二、手繪技法教學中的“摹”的作用與不足

工業設計專業產品手繪是通過手繪技術手段，直觀而形象地表達設計師的構思意圖、設計目標的表現性繪畫。隨著手繪表現技法的不斷變革，計算機輔助設計基本取代手繪，用于制作精細的視覺效果，手繪表達以說明性畫法為主，輔助線、爆炸圖、結構分析、場景輔助說明等都出現在手繪圖中。設計師記錄突發性創意思維，形象地傳達工程圖樣、加工工藝流程等。在手繪作品中，設計師的設計意圖一目了然，更有助于系統設計思維的建立。因此，“摹”通常是針對現有優秀產品的，這樣不但可以拓展學生的眼界，豐富學生的表現手段，而且比單純的技術訓練具有更強的針對性。這里的“摹”除了對優秀手繪作品的臨摹，也包括對現有產品的實際寫生。

1.“摹”在手繪教學中起著重要作用

第一，有利于學生在臨摹的過程中學習優秀的表現技巧和優秀作品的風格及語匯。特別對于繪畫基礎薄弱的工科類學生來說，這是一種迅速見效的方法。產品內部結構的分析是學生的學習難點，臨摹作品中已提取出準確的內結構線，可直觀地指導學生學習理解復雜曲面的轉折及表現方法。如圖1中，產品表面分析出的內結構線直觀地表達了產品的形體走向，并且豐富了畫面效果。手繪產品初學者還可以借助一些工具，如用硫酸紙拷貝優秀手繪作品，最直觀地學習其構圖、外輪廓線、內結構線和色彩及整體繪畫感覺。第二，有利于學生理解三維空間中深度空間轉化為二維空間的方法。工科類學生因缺乏對素描課程長時間的深入訓練，對深度空間的理解受到觀念印象的限制。教學中教師提供優秀臨摹作品時可有針對性地強調這方面的練習。如，教師提供30度角觀察產品的范例，強化訓練學生理解深度空間中物體實際長度在轉化到二維平面中時產生了縮短效果。如圖2立方體手繪表現中，立方體ab點間的距離隨著角度的不同，發生縮短變化。第三，有利于培養練習者的觀察能力和手繪轉化能力。學生面對優秀的產品寫生，就創意而言仍停留在“摹”的層面上。學生通過寫生學習優秀產品的設計創意，在平面臨摹的基礎上自主提高觀察能力，練習三維空間的轉化、實際產品結構轉換、手繪線條表達及材質色彩的轉換，如圖3為優秀學生作業。

2.“摹”的不足

1.完善課程體系，健全知識結構

工業設計是一門科學與美學、技術與藝術統一的綜合學科，出于這一特點，工科類院校在對工業設計專業學生學生進行綜合性教育時，要注重科學思維的培養和藝術的陶冶。工業設計師的工作性質決定了設計師必須要了解產品的功能、材質、制造技術等，才能與工程師進行相關的探討，進而使造型設計符合制造工藝，提高產品的質量。基于此，一些藝術類院校的工業設計專業在招生方面作出了改革，文理科兼收，有的則按理工類招生，由此提升了生源在文化素質、理性分析能力等方面都有了較大的改善。在這樣的背景下，在增強繪畫技能的訓練，增設有關工程技術類課程，有效調整了新生的知識結構。同時，學生的英語水平、計算機的能力也得到了較大的提高，計算機等級考試合格率和輔助設計能力明顯提高。一些院校的工業設計專業為了培養學生邏輯推理能力、分析問題和解決問題的能力，增設高數學課程。雖然高數理論在工業設計中的作用不會直接體現出來，但數學中的分析原理卻在學生將來的設計過程中，內化為觀察力、舉一反三的能力等。總之，人才培養模式和課程體系的科學化改革，使學生的知識結構更加全面、科學、實用，使科學與美學、技術與藝術得到了完美統一，為工科類院校工業設計專業學生的發展開辟了更為廣闊的空間。

2.活化思維，提升創造力

經濟全球化背景下，世界各國工業設計思維不斷碰撞與融合，新的設計工藝、設計材料層出不窮，工業設計人才必須具備靈活的思維和極強的創造力，才能把握住工業設計的發展節奏，創作出緊跟時展潮流的工業設計作品。而我國工科類院校對工業設計專業學生的教育模式在過去很長一段時間內過于程式化，往往以理論知識的灌輸和技能的傳授為主，導致學生基本功扎實，卻失去了靈活的思維和大膽的藝術個性。隨著工業設計技術的不斷完善，各種信息化設計工具層出不窮，在工業設計變得越來越便利的今天，擁有創造力和發散性思維，才是成為合格的工業設計師的關鍵所在。因此，工科類院校工業設計專業教育過程中，教師應進一步優化教學模式，尊重學生的主體地位，引導其自發地觀察、思考和探索，引導其求新、求變、求異。避免墨守陳規，避免通過各種條條框框限制學生的思維，不應以個人喜好抹殺學生的個性。而是應通過情境教學、任務型教學、自主探究式教學模式等激發學生的學習欲望，激發起靈活的思維和活躍的創造力，鼓勵學生提出與眾不同，與書本不同，與教師觀點不同的新見解，新設計，促進學生的個性得到健康發展，使其創作才能得到充分施展，以更好地充分挖掘他們的創造潛能。

3.強化人文教育，提升人文素養

強化人文知識教育，能夠有效提升工業設計專業學生的藝術品位與精神格調，進而促使其設計思維得到進一步發展。縱觀古今，優秀的設計師無不學貫中西，博覽群書，具有深厚的文化底蘊，因而其設計的作品往往有著深刻的思想內涵。工業設計雖在一定程度上面向市場、具有一定的實用性，但也必須體現出鮮明的藝術個性，設計師的藝術風格的形成又往往與其人文素養有著密切的聯系，豐富的人文知識有助于工業設計師正確把握設計的真諦，并在設計中體現豐富的精神內涵。因此，工科類院校工業設計專業學生素質培養過程中，應將人文素質的培養作為一項重要內容，通過開設人文知識選修課、講座，或在校園文化營造人文氛圍，并為學生創造認識、參觀文化遺產的機會，幫助其不斷積累人文知識，并引導其將人文精神滲透到設計過程中，促使其人文素養的不斷提升。

4.總結

1改變傳統的教學方法，講法必須精簡化、合理化、形象化、生活化

課堂內容相對于課時來說太多。對于一些次要的內容可以適度精簡，以便更好地突出主題，讓學生能抓住重點基礎知識。例如，在狹義相對論的章節中，目前國內多數教材都包含一節邁克爾遜-莫雷實驗的內容。筆者在多年的教學總結中發現，這個實驗實際上跟狹義相對論的創立沒有多大聯系。愛因斯坦創立相對論之前并不知道這個實驗。根本不需要用該實驗來鋪墊或作為理論背景。而且講解這個實驗內容，教學者也會本能地把它描述為狹義相對論的歷史背景。其結果反而會誤導學生這其中的邏輯關系，增加了本來就難以理解的相對論學習難度。課堂教學形式也應該重新合理化，由傳統灌輸式應轉變為研究式。首先，提前設計學生在課堂上的討論主題，預測學生可能會提出的問題，讓學生能積極主動地參與到研討的預案。其次，在課堂教學過程中以學生為主體，讓學生主動地探究所學知識，而教師僅僅是扮演指導者和協助者的角色。在教師的引導和協助下，這會有利于學生積極主動地理解物理概念和物理思想，并將所學知識用以解決實際問題或專業相關的問題。傳授內容盡量形象化。大學物理課程本身的理論邏輯性和嚴密抽象的數學公式推導，難免導致課堂枯燥乏味缺乏生機和活力。物理教學者在備課期間要充分思考，盡量化抽象為形象，以便于學生更好地理解理論內容。例如在講光電效應這節抽象內容時，筆者就拿學生玩過的搶灘登陸游戲作比方。（電子）敵軍士兵獲得（光子）能量，從（光電管）牢房的陰極逃出來，想登陸到對岸形成一股勢力（電流），我們可以阻礙他們登陸，從而可以改變最終形成的勢力（電流）大小。這樣講會讓學生把抽象的內容變成一個具體模型，學生不但能很好地理解光電效應，還可以長時間地記住其中的規律。又如，在講駐波章節內容時，教學初期筆者在黑板上推導分析完駐波方程，討論駐波規律后，一調查發現學生根本不知道駐波到底是什么，具有什么規律。長時間的理論講解也只能讓學生們死記硬背幾個名詞代碼。后來筆者意識到這節內容太抽象，所以到實驗室搬來簡單的儀器，在課堂上簡單演示了一下，學生就很輕松地理解并記住駐波的本質。理論需要經常聯系實際。由于理論知識和實際生活經常脫節，使得有些學生對物理課的熱情漸漸降低，甚至可能出現對物理學習的抵觸心理。因此，物理教學者在教授物理學內容時，要精心布置設計每一個教學環節，充分備好每次課。除了之外，還要盡量多收集多整理與物理教學有關的素材，理論聯系實際生活，可以讓干澀乏味的物理公式和物理推導變得更親切更形象，可以吸引學生的關注，提升他們對物理的學習興趣和熱情，從而更進一步促進學生科學素質的提高。比如在講授相對運動章節時，與同學們探討“如何在雨中如行走時身體淋的雨水最少”這一問題，這不僅使相對速度等理論問題得到靈活運用，而且也培養了學生利用現有知識解決實際問題的能力。又例如在學習剛體運動一章中關于角動量及角動量守恒定律時，可把平時的體育運動如跳水、溜冰等項目的力學規律進行分析，給學生科普直升飛機為什么都是只有兩個螺旋槳才能正常飛行等，從物理角度審視生活，讓學生明白物理原來和生活是緊密聯系的。學生通過這些理論的學習，不僅可以在平時的體育鍛煉中少走彎路，而且理解掌握了訓練時應有的理論方法。經常理論聯系實際，可讓學生對物理學抽象的理論不再畏懼和排斥，而且能夠激發他們探究物理理論的熱情望，使學習方式被動變變為主動式，從而可以提高整體的教學效果。

2調整固定的教學內容，內容必須適應專業發展的需要

考慮到工科專業學習的不同特點，物理學內容應需要重新調整和仔細劃分，掌握基礎知識，突出應用主題，以適應具體各專業的學生對象。結合工科專業的實際需要和物理學自身的教學特點，在工科專業物理學的課堂教學中，應適度增加應用物理方面的內容例如工程科技相關領域和日常生活的應用可以穿插有關物理學研究前沿的案例。這樣安排教學內容可以給工科專業的物理學教學帶來生機，使學生意識到物理學原理和方法與自己聯系密切，與后續專業課程是密切相關的，同時也使工科物理學課程教學的定位更好地符合工科專業的實際需要。適度調整教學內容，適應具體不同專業學生需求。雖然物理是整個理工科的基礎課，但不同專業的學生，物理的學習基礎不同，后續學習的專業需求也不同，因此在處理基礎課與專業課之間的關系非常重要，盡量要做到突出具體各專業特色，也就是在保持原有物理教學體系基礎不變的前提下，兼顧到學生專業需求的不同。可以嘗試將課程內容分成基礎和提升兩個部分，針對不同內容采取不同教學方法。基礎部分側重于課程的基礎知識和核心內容，課時應占總課時比例的大部分。提升內容依據不同專業劃分，側重于后續課程的有效銜接，課時應占總課時比例的小部分。例如機械專業的物理教學可以在力學方面適當加以拓展，從定軸轉動拓展到定點轉動，角動量定理及守恒可以從定軸拓展到成“不定軸”。對于電氣電子類專業的物理教學內容，可以在電磁學部分增加提升部分比如電路的常見分析方法和處理。對于生物化學類的專業可以把熱力學的內容作為提升部分適當詳細地講解，以方便銜接后學的如物理化學等專業課。這樣的內容的適度調整會讓學生意識到物理的基礎性和真實重要性特點。學生足夠的重視是物理課教學能取得良好效果的必要條件。

3突破傳統單一教學，教學手段需要與時俱進

要充分調動學生的學習積極性，激發學生學習興趣，物理教學者還可以充分利用現代化教學手段進行輔助教學。現代科技突飛猛進，教學手段也在日益更新。現代化的教學媒體和教學手段能充分刺激學生感官，激發學習的熱情。物理課堂上經常需要運用圖像動畫等直觀演示，而黑板加粉筆這一傳統的教學手段無法做到。多媒體輔助教學包含許多視頻或動畫信息，還可利用mathematics等應用軟件把一些二維或三維圖像表示的物理規律簡單直觀地呈現給學生，這樣的處理既能節省教師在黑板上臨時畫圖的時間，在內容多時間少的情況下提高課堂效率，又能形象地再現物理過程，逼真地展現很多平時難以看到的物理現象圖文并茂，使大學物理課堂教學表現得豐富多彩，讓學生學習的過程中能積極地參與其中。利用網絡資源和遠程在線輔助進行補充教學。今天的科技迅猛發展，以計算機技術承載的網絡信息與我們的聯系越來越緊密，這也為新世紀的教學增添了一個新思路。網絡信息中包含大量的物理教學和科研學術資源。教師和學生都可以隨時隨地獲取自己所需要的知識。教師可利用網絡資源更好地對物理知識進行資源擴充和整理對專題可以深入分析討論，還可以與同行或專家進行互動交流，分享和學習專業教學方面的心得和體會，從而可以促進教學水平的不斷提升。同時教師還可以洞察相關知識體系學術前沿問題，提升科研水平，讓科研和教學相互促進，互為一體。學生可以通過網絡查詢學習資料，通過一些網絡移動圖書館或電子期刊等查閱和檢索相關的學習資料，可以補充受課堂限制可能覆蓋不到的物理內容。由于課時有限，教師和學生在課堂上的互動有限，但教師和學生可以利用網絡構建交流平臺，隨時隨地互通交流，這不僅可以拉近師生距離，也能帶動學生學習的主動性，同時在課時少，內容多的情況下可以有效地保證和提高大學物理課程的教學質量。

作者：王輝升 趙炳炎 單位：安徽工程大學數理學院 玉林師范學院物理科學與工程技術學院

一、以十八大精神為引領，準確把握高校專業教育方向

十八大對教育提出的目標體現了黨對教育的殷切期望，高校專業教師就要有積極的思想政治表現，認真領會并貫徹黨的教育方針，落實到教學實踐中來提高教育質量。作為高校專業教師應從以下幾個方面把握好教育的發展方向：第一，堅持教育為社會主義現代化服務的根本任務，培養適應新形勢下我國社會主義現代化建設需要的，德、智、體、美全面發展，接受基本工程訓練，基礎扎實，知識面寬，能力強、素質高、有創新意識和創新能力，在專業領域內從事生產、管理、工程設計、科學研究、技術開發等方面工作的復合型工程技術人才，使之成為社會主義建設的優秀接班人和建設者。第二，教育既要塑造高尚的靈魂，也要挽救失落的靈魂。在科學教育觀的引領下，不僅要研究怎么培養優秀的學生，還有研究怎樣挽救那些走偏的學生，用正確的教育理念來對待每一個被教育的人，熱愛自己的教育工作，樂于鉆研可行的效果好的多種教育方式和方法。第三，教師傳道授業，教人學問，首先自己要孜孜不倦地追求學問，精通自己的專業，淵博的知識是講好課程的基礎。這是一個科學技術迅猛發展的時代，知識體系日新月異，需要為師者不斷吸納古今中外的文明成果，不斷開拓和更新知識領域，授課中才能向外有機拓展，才能讓學生開闊視野。有了淵博的知識貯備，還要講究教學方法和教學藝術，運用教育學理論的前沿成果，引進新的教育理念，深入淺出、風趣引人地講好課。隨著教育改革的不斷深化，教育改革內容需要不斷上臺階。從宏觀、系統工程的角度來研究新的教育改革內容，具體體現在緊跟學科前沿改革教學內容，緊跟時代的發展改革考試招生制度，不斷突破創造新的教學方式、方法，建立綜合的質量評價制度等等。

二、落實提高高等教育質量三十條意見，綜合改革專業教育

1.教學質量是教育的生命線，是實現國家培養現代化高素質人才的有力保障。

目前工科專業教學存在的主要問題有：

（1）課程體系系統性不足

追求課程的廣泛性，造成教學任務重，課時短，很難保質保量地完成教學任務。

1工科類院校線性代數教學現狀和不足

1.1線性代數教學現狀分析

首先，分別從教材、課堂、學生和教師四個方面對工科類院校線性代數教學現狀進行詳細的分析。教材方面，全國各大院校所用的教材不盡相同，多數工科院校使用同濟大學編寫的線性代數教材，一部分使用其他類型統編教材，還有一部分院校結合自己學校情況自編教材。因此，不同類型學校選用的教材可能會有難易程度、理論深度及內容覆蓋廣度等方面的差異，但就基本內容而言是大同小異的，重理論輕應用的特點一目了然，工科專業學生必須掌握的理論知識內容基本都覆蓋到位，只是不同學校對各知識點要求掌握的程度不同罷了。課堂方面，如今的課堂教學模式較之以前有了一定程度的改觀，不僅僅只是傳統的板書教學，還有豐富多彩的多媒體教學模式。二者結合得好，能夠大大提高課堂教學的質量，結合得不好，往往會把兩種教學模式的優勢都丟失，反而又得不償失。線性代數作為一門理論性較強的數學課程，傳統的板書教學往往會拖延課程的進度，使得任課教師往往為了趕進度而不能把每個知識點講得過于透徹，而采用多媒體教學也并不容易。因此，需要每一位任課教師花大力氣去研究課堂教學。學生方面，學生是課堂教學的主題，學生對課堂的接受程度直接決定了一堂課的成功與否。筆者的經驗是，同學們對線性代數前半階段的課都精神飽滿，情緒高漲且充滿期待，但是進入理論性較強的后半階段時，一部分同學開始失去原有的學習興趣，再往后學習，有的同學開始掉隊甚至放棄繼續學習這門課程。值得一提的是，這種現象在一些班級有時不止是一小部分同學。還有一個有趣的現象，學生課堂講授知識反應良好，課下提問和作業反饋的卻不盡如人意。教師方面，教師的作用體現在傳道授業解惑，如何讓學生輕輕松松掌握所要學習的課程知識，如何將學到的知識應用于解決實際問題，都是一名教師經常要琢磨的問題。教師的現狀往往是如何在學校規定的時間內把規定的知識講完，每個課堂上都是老師把本堂課的理論知識和盤托出，經過無數次講述的理論肯定是再熟悉不過，然而學生卻未必能欣然接受，往往一堂課下來可能收獲甚微，教師或許還欣喜自己趕上了教學進度。

1.2線性代數教學中存在的問題和不足

基于對上述線性代數教學現狀的詳細分析，可以對當前線性代數教學中存在的問題做一個總結。課堂教學仍然偏重傳統的教學方法，偏重系統理論的講解，對線性代數在其他領域的應用重視不夠，現行的教材重理論，輕應用，重公式推導，輕數值計算，教材大多忽略了概念、原理和模型的實際意義。每學期開始都有同學問起學習線性代數的作用，老師的回答總是很籠統。往往學生學完線性代數這門課程后，只會套用解題，并不知道線性代數在哪些領域應用，如何應用，導致學生學習目的不明確，為了應付考試而學習，這不利于激發學生的學習興趣，不利于培養學生的創新能力和實踐能力，而這些又恰恰又是工科專業學生必須具備的素質。

2線性代數案例教學的重要性和必要性

針對工科專業線性代數教學中存在的主要問題，我們提出一個行之有效的解決辦法，即是案例教學。工科專業的學生強調學以致用，即是學到的東西有什么用，如何加以應用。目前線性代數的教材和教學仍然側重理論，沒有將其中的理論和實際應用結合起來，難免讓老師講起課來枯燥無味，學生聽起來也覺得晦澀難懂，一堂課下來雙方都感覺相當辛苦，實際效果又不理想。因此，我們迫切需要采取有效措施改變這個現狀，那就需要實施案例教學。在工科專業線性代數課程教學中實施案例教學非常重要且很有必要，主要體現在以下幾個方面。

一、技術應用中的道德失范

科學技術以其帶給人類社會的長足發展而令人肅然起敬。借助科技的迅猛發展，人類在與自然的博弈中不斷贏得話語權，并確立了不容置疑的主體性地位。然而，就在人類陶醉于科技帶來的顯赫成就時，卻發現科技的發展不時背離人們的價值期待，導致人類文明進程中的尷尬與痛苦。近年來，一系列缺失基本社會責任、突破倫理底線的技術性道德失范事件不斷在公眾心理上造成重創，引起人們的焦慮與不安。地溝油、瘦肉精、三聚氰胺奶粉等耳熟能詳的“高科技產品”，讓技術作為一種異己的力量赫然凸顯在公眾眼前;微博、微信等自媒體的發達在加快信息交流的同時，卻由于網絡低俗文化的污染而加速了年輕一代的本真褪化;電腦專家濫用網絡侵犯他人隱私、進行網絡犯罪一度引發了公眾對于信息技術的擔憂;而產科醫生拐賣嬰兒則在駭人聽聞的同時徹底擊穿了社會的倫理底線……“在這個技術宰制一切的時代中”，由于技術理性的獨斷與僭越，導致了人文價值的失落與遮蔽。現實情境中，科學技術一旦失去人文道德的規約就可能喪失其合理性向度，使得原本是用以實現人類理想的工具和手段導致對人類自己的傷害。近代以來，技術理性的片面膨脹導致了價值理性的漸行漸遠，為此我們不止一次地被迫承受由于科學技術的不恰當應用所導致的負效應。作為工業社會中主導性的思維方式，技術理性關注的重點在于技術作為手段對于既定目的的有用性，而至于目的本身的合理與否并非其考量的重點。由此可見，作為一種外在他律的思維方式，技術理性可能對于知識的探求和自然的改造效果顯著，卻對于把握人的本性、解決人生的終極問題無能為力。面對社會成員的理想衰竭、價值迷失，技術理性往往束手無策。所以，技術理性雖然具有方法和手段的規定，卻不具有價值范導作用，技術的合理運用還有賴于人文價值的引導。事實上，技術理性與價值理性的自洽相容是科技兌現人類理想的內在基礎。失去這一基礎，科技的應用發展將有可能偏離其合理性向度，甚至助長人性的扭曲與異化，導致對人類自身的傷害。當前，一些專門知識的掌握者在經濟利益的綁架下，不惜將科學技術淪為滿足自我的欲望工具。他們秉持個人利益至上的價值立場，爭相運用各種科技手段瘋狂謀取個人私利，使公眾、社會、自然環境遭受無法抹平的傷害。毫無疑問，科學技術具有為人類帶來福祉的潛質，但其只有在價值理性的范導下才能朝著有利于人類社會的路徑發展。現實情境中，科學技術的相關行為主體是具有自我價值取向和利益訴求的具體人群，不同的價值取向和利益訴求將導致同一技術產生截然不同的社會效用。以3D打印技術為例，醫務人員曾使用該技術為在交通事故中面部嚴重毀損的病人實施面部重建手術，使其擺脫痛苦重新回歸正常生活。而與此同時，犯罪分子卻通過3D打印技術制造的ATM機竊取巨額現金，給相關銀行及儲戶造成嚴重損失。由此可見，科學技術的應用是帶有主體意識的行為活動，其效果往往與主體的倫理價值選擇具有內在的關聯性。也就是說，特定的科學技術能否為人類帶來福祉，關鍵在于科技主體的價值取向。毋庸置疑，大部分理工科大學生畢業后將成為科學技術的創新者和實踐者，其價值取向、行為選擇必然會不同程度地對社會、自然、公眾安全及其經濟秩序產生一定影響。如果他們不能以價值理性范導技術理性，深刻而合乎理性地考量科學技術的社會效用，不能對具體的技術應用進行正確的價值判斷和行為選擇，技術應用造福人類的美好愿望將被懸置。人類并沒有想象中那么堅強，我們承受不了接踵而至的自然報復以及文明的負效應。人類的現代化進程需要科技的發展，但更需要的卻是科技與人文、道德的和諧互動。在科學技術成為強勢文化的今天，我們沒有理由繼續放縱技術理性的片面膨脹，而應同時張揚科學技術內蘊的倫理責任和價值信念，為其發展找到合理性歸宿。面對科技應用中客觀存在的現實倫理困境，理工科院校應當在培養學生專業技能的同時，對學生進行科技倫理相關知識的教育，以便在價值理性的引領、規約下促進科技應用的合理性向度。

二、理工科教育中的倫理缺位

高等學校的主旋律是“育人”，而非“制器”。作為科技人才的輸送者，理工科院校不僅應當培養學生的專業技能，更應當塑造學生的人文價值觀，促進技術理性與價值理性在理工科學生的價值觀中的統一。然而，由于技術理性的長期主導，教育本身也在一定程度上被演繹為單純的知識傳遞和技術培訓，而旨在塑造學生道德品行的人文教育則被有意無意地輕視和忽略。與此同時，由于理工科專業與經濟建設關系密切，市場因素的主導使學生在價值取向上不可避免地受到功利主義的影響。當以價值理性為標志的人文教育受到這種具有功利主義價值取向的教育方式沖擊時，學生的局限性顯而易見。

(一)學術視野的局限

“技術乃是一種解蔽方式”，主要解決人類活動的方法、策略問題，至于如何使用最終取決于主體的價值取向和行為選擇。現實情境中，科學技術的應用除專業知識外，常常會涉及到經濟、法律、環保、倫理等多個領域，需要行為主體進行多方面考量，進而恰當地應用，以保證科技應用的合理性。然而，在日趨功利的教育價值取向范導下，由于專業設置日益精細，學生的學術見識也隨之趨于精專而流于狹隘，這在一定程度上抑制了學生的思維，窒息了學生獨立思考以及自由批判的能力，并對與專業密切相關的社會、倫理、生態環境等問題缺乏應有的了解和關注。由于沒有形成合理、科學、立體的知識結構，這就導致許多學生難以突破專業領域局限進而形成全面的、辯證的思維方式。就他們而言，專業技術作為人類科技進步的成果其真理性與正確性不容置疑，對其加以應用理所當然地會具有積極作用。如前所述，任何一種科學技術的應用都需要以合目的性為前提，然而判斷特定目的的合理性向度，需要綜合科學與社會多方面因素去考量某項技術研發、應用的整體后果。當前的教育模式下，學生由于視野、思維局限性導致其難以跳出專業限制，從可持續發展的視野去把握人類與科學技術的關系。作為結果，他們也就難以全面、辯證地判斷既定目的的合理性，并恰當地根據既定目的選擇相應技術，從而導致傳統教育模式遭遇到現實的挑戰。

(二)價值理性的遮蔽

[摘要]隨著工業4.0時代的來臨，“新工科”建設的深入推進，急需加快人才培養模式、課程體系和課程教學改革。本文在分析了“新工科”建設要求的基礎上，結合多年教學經驗，提出從課程內容回歸解決實際工程問題、利用多媒體技術和互聯網技術以及課程論文著手，強化培養學生的創新意識、科研能力、科學精神，從而培養出具有責任心、創造力的復合應用型優秀化學化工人才。

[關鍵詞]新工科；物理化學；課堂教學；教學改革

進入新世紀以來，以智能制造為核心，數字化、網絡化、智能化技術的應用為標志的工業發展進入4.0時代。工業4.0時代，世界高等教育正在發生革命性變化，并呈現出了“大眾化、多樣化、國際化、終身化、信息化”的趨勢，高等工程教育面臨新的挑戰迫使人才培養模式必須做出調整。在此背景下，我國高等工程教育積極推進“新工科”建設，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，全力探索滿足我國工業發展需求的人才培養模式。2017年2月底，教育部了《關于開展新工科研究與實踐的通知》，倡導高校開展新工科的研究與實踐活動。“新工科”要求樹立工程教育的新理念、塑造學科專業的新結構、探索人才培養的新模式、提高教育教學的新質量、建立分類發展的新體系[1-2]。物理化學作為化工、材料、醫藥、生物工程等專業的一門重要的基礎理論課程，通過該課程的學習，學生在有效理解化學過程中的能量變化過程的同時，其解決相關實驗和生產中的實際遇到的問題的能力也能得到很好的培養。由于物理化學內容抽象、公式繁多、邏輯性強造成教師難教、學生難學，不斷壓縮的教學課時更是加劇了物理化學教學的難度，如何使學生能夠在有限的學習時間內領會物理化學的精髓、掌握物理化學的學習方法并開拓其創新能力則是當前物理化學改革的指導思想。尤其，在新工科背景下，改革傳統物理化學課程教學模式，在提升學生工程意識、專業興趣和科學素養上下功夫尤為重要。筆者根據自身和課程組老師物理化學課程多年教學經驗和感悟，從以下幾方面探討新工科背景下如何有效提升物理化學課程教學效果，以期供同行們參考。

1讓課程內容回歸解決實際工程問題，培養學生的工程意識

工程意識不僅是學生在大學階段受教育期間，即使走出校門在工程實踐中乃至一生都是自我不斷修煉的內容。因此，在大學階段結合專業學習將工程意識作為培養、教育學生的內容至關重要。在物理化學課程教學中引入工程實例，從具體的工程問題中提煉出科學模型，并對模型進行分析，進而總結出解決問題可供參考的思路，這樣一方面可增強學生的工程意識，另一方面也可使枯燥的理論易于理解進而可提升學生對知識點的理解激發學習興趣。在講解單組分系統相變熱力學克勞修斯-克拉佩龍方程時，教師可以引入“高壓鍋設計使用原理”的實例，向學生介紹高壓鍋主要是利用氣壓不同而對于水的沸點不一樣的原理設計的，在高壓鍋內通過對水加熱形成的水蒸氣在密封環境下形成高溫高壓，使氣壓大于一個大氣壓，使水要在高于一百度時沸騰。在介紹的過程中剝離出具體的分析模型，明確其本質是計算飽和蒸氣壓和沸點關系的模型公式即克勞修斯-克拉佩龍方程。再舉一反三，讓學生分析實驗室常用儀器旋轉蒸發儀工作原理以及速滑運動員冰刀的設計原理等。在課程其余章節的講解中最好也能都結合一個工程實例進行講解，并引導學生進行分析。例如在講解氣體性質的玻意耳定律時結合“壓井”工作原理進行講解；在講解稀溶液依數性時結合海水淡化-反滲透技術、宇航員吸氧排氮的科學原理；在講解電化學時結合汽車蓄電池、手機鋰離子電池的組成與工作原理。實踐表明，在教學過程中引入工程實例可有效加深學生對知識點的理解，強化培養學生的工科思維，還可活躍課堂氛圍。此外，教師還可將自己及同事的科研發現引入到教學中，在提高學生的學習積極性和培養學生的創新意識和創新能力也有很好效果。

2利用多媒體技術和互聯網技術，有效提升學習效果

物理化學具有知識內容抽象、深奧、邏輯性強、公式繁多、推導困難等特點。傳統口述加板書的教學方式已無法滿足現代大學生對知識的獲取。因此教師需要積極學習和運用互聯網技術以及多媒體技術，將一些晦澀難懂的定律、原理和公式推導轉變成比較生動形象的圖像、影像和動畫，通過運用投影儀、音響等多媒體資源，運用動畫、圖像演示等多種方式對枯燥晦澀的定律和公式進行詮釋，使學生能夠通過多種感官的相互配合在較短時間內，加深對物理化學知識的理解和掌握。另外，在“互聯網+”背景下，學生的學習方式還可由課堂延伸到課余，學生可以通過慕課、云課堂、雨課堂等多種形式進行物理化學課程的學習，從而進一步提升物理化學課程學習效果。

本文作者：劉婷 吳鹍 黃懿梅 單位：西北農林科技大學資源環境學院 西安建筑科技大學環境與市政工程學院

環境工程專業源于土木工程中的市政工程，作為一門邊緣交叉性學科，其發展目標是解決不斷涌現的各種實際環境問題。經過20多年的發展，其所涉及的領域越來越廣泛，已成為一門集自然、社會和技術科學為一體的綜合性學科。環境工程學科不僅研究水、氣、固廢、噪聲等主要環境污染和公害的防治技術和措施，還研究自然資源的保護和合理利用，探討廢物資源化技術，以及對區域環境進行系統規劃和科學管理，以獲得最優的環境、經濟和社會效益。目前，我國設置有環境工程專業的高校已超過300所。由于各高校的基礎和重點學科存在明顯差別，其環境工程專業發展的側重點也有所不同。大多數理工科類院校的環境工程專業都源于土木工程中的市政工程，其本科生培養方案注重于對學生工程思維和設計能力的培養。

我校的資源環境學院準備新設環境工程專業，在環境工程的人才培養方案上不能照搬理工科類大學，一定要突出農業院校的特色并發揮現有優勢，找準適合自己的立足點。安排在第七學期末開始的畢業設計（論文）是環境工程專業實現培養目標的一個重要的實踐教學環節，是對學生所學理論和技能的綜合運用和檢驗，也是保證本科教學質量的最后一道防線。畢業設計（論文）輔導環節對學生的要求主要體現在三個方面：1.鞏固與擴展所學的基本理論和專業知識，培養提高學生綜合應用所學知識、獨立分析、解決本學科領域的實際問題和初步進行科學研究的能力；2.培養學生樹立正確的設計和研究觀念，發揚理論聯系實際的工作傳統；3.使學生在方案設計、材料調查與搜集、工程繪圖、理論計算、實驗研究、數據處理、外文閱讀、使用計算機、查閱文獻、經濟分析、工具書的使用、文字表達等基本技能方面得到進一步的訓練和提高。鑒于畢業設計階段對于本科生培養的特殊重要性，本文就農業院校環境工程專業本科畢業設計設置安排存在的問題和解決的途徑提出一些個人的看法，希望能為我校環境工程新專業的建設提供一些可供參考的建議。

和理工科類院校不同，農業院校的環境類專業一般都源于土壤學、生物化學、生態學等學科，其本科課程設置主要是幫助學生形成以土壤、農業化學和農業生態資源等專業的知識體系。因此，農業院校環境工程專業在畢業論文（設計）任務書的安排上，也應與一般的工科院校有所不同。從目前來看，農業院校環境工程專業的畢業論文（設計）主要存在以下幾個問題：

1.本科畢業論文（設計）任務書的設置比較單一，重實驗輕設計。很多農業院校的環境專業本科生畢業只有畢業論文可做，而無畢業設計的內容供學生選擇。由于農業院校環境工程專業一般建設較晚，在師資、課程體系、實踐環節方面和工科院校相比都有一定差距。在工程設計及應用的教學、科研方面，農業院校環境類專業的基礎顯得更加薄弱。因此，目前很多農業院校的環境工程專業的師資力量尚難以開展對學生進行畢業工程設計的指導；同時，由于學生們受專業課程設置所限，他們的工程思維和設計能力與工科學生相比都有較大差距，因此很多學生也不愿意選擇他們感覺更為吃力的畢業設計工作。然而，目前環境工程本科生就業的去向主要還是與環保工程設計、施工、運行等相關的公司和企業，而諸如環境管理部門、環境監測站等事業單位現在大多都呈人才飽和狀態，可接受的本科畢業生非常有限。由于農業院校環境工程專業畢業生在工程設計能力方面的弱勢，在就業時與工科院校同類專業的畢業生競爭時就處于明顯的劣勢。因此，有必要通過畢業設計來加強農業院校環境工程專業學生的工程思維和設計能力，使他們能夠具有環境工程專業畢業生所需要的基本工程設計基礎和能力，從而在一定程度上扭轉我校該專業畢業生就業時面臨的不利局面。

2.本科畢業論文（設計）任務書的設置未能充分突出農業院校的特色，尚未充分體現農業院校學生現有知識體系的優勢。與工科院校相比，農業院校的環境工程專業在專業的歷史沿革、學科組成和行業特性上都有自身的特殊性。因此，為了提高農業院校環境工程專業人才的競爭力，需要在畢業論文（設計）這一人才培養的關鍵環節上充分體現農業院校的特色與優勢。農業院校的環境工程人才培養模式不能照搬工科大學的方法，而應走有生態特色的辦學之路，培養出可投身于農村環境污染防護的人才。農業院校一般都具有生物、生態學科的優勢地位，畢業生相對于工科院校的學生具有更扎實的生態學知識。此外，當前環境工程畢業生就業的一個重要方向是環境影響評價咨詢工作，生態環境影響評價又在其中占據主要地位。因此，可以考慮讓一部分學生在完成畢業論文（設計）時從事生態環境評價的工作。這樣一來可以發揮農業院校學生生態學基礎扎實、生態知識結構較全面的優勢，提高畢業論文（設計）的質量，二來可以提高學生的社會競爭力并適應市場需要，為從事生態環境評價特別是農村地區環境評價的單位輸送可用人才。

3.畢業論文（設計）立題與實際聯系還不夠緊密，約束性題目難以調動學生的創新熱情。由于教師設計的畢業論文（設計）題目未能全部追逐科技前沿或來自于實際的工程項目，部分題目陳舊甚至經年不變，擺在學生面前的是一些舊知識舊問題，使得設計成果沒有實用價值和科學意義。這在一方面打擊了某些學生在完成畢業論文（設計）的熱情和積極性，也使得某些本來就對畢業設計（論文）重要性認識不足的同學更加放松了對自己的要求，對工作應付了事。