技术史在机械创新教育中的实践与思索

摘要：创新教育是工程教育改革成败的关键。以机械专业创新教育为背景，结合技术史课程教学改革实践，探索了技术史在机械创新教育中的应用经验。

关键词：创新教育；技术史；机械专业

作者简介：刘元朋（1976-），男，河南邓州人，郑州航空工业管理学院机电工程学院教研室主任，副教授。（河南 郑州 450015）

基金项目：本文系河南省特色专业建设点“机械设计制造及其自动化”、郑州航院教育科学研究课题（课题编号：zhjy12-01）“依据卓越工程师教育培养计划优化特色专业建设”的阶段性研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0059-02

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》提出“提高质量是高等教育发展的核心任务，高等教育要注重学思结合：激发学生的好奇心，培养学生的兴趣爱好，营造独立思考、自由探索的良好环境”。也就是说，创新是未来工程技术人才必须具备的核心素质。[1]但当前人们批评工程教育在培养“三有三无”人才：“有知识，无文化；有专业，无常识；有技能，无思想”。[2]这显然与工程教育改革发展是极不相称的。那么怎样提高工科学生的创新能力？创新能力的培养需要宽广的知识，包括人文学科、社会学科、自然学科以及所学工程学科在内的各类学科的基本原理、核心理论以及看待事物、分析问题和寻求答案的思路和方法构筑而成。[1]因此，科技史教育是创新教育非常重要的实现途径。法国科学家朗之万也认为：[3]科技的教育价值一方面在于发现，同时却也在于能够达到这种发现的努力，这两个方面就如等式的两项一样是不可分离的。本文结合机械专业创新教育改革的现状调查，在此基础上对如何在机械专业实施技术史教育进行了实践和探讨。

一、创新教育现状调查及分析

在笔者组织的机械专业“大学生创新教育问卷调查”中，共回收问卷300份，涉及大一至大四350名学生，其中大一、大二、大三、大四分别占总样本的10%、20%、40%、30%。在调查问卷中，针对“在本科教育中，您觉得专业知识、专业技能、思维方法哪个最重要”的问题，66.7%的学生认为思维方法最重要，33.30%的学生认为专业技能最重要。这说明学生比较认可思维方法训练的重要性，同时也反映机械专业课对学生思维启迪性太差。针对“课程学习过程中，您最满意的地方是什么”的问题，20%的学生选择了专业基础知识，46.70%的学生选择了知识的应用方法，33.30%的学生选择了创新意识教育，这说明学生比较重视知识的应用而不在乎知识的多少。针对“您对学习生活中的某些产品不满意时，是否有改造的冲动”的问题，66.70%的学生表示有，20%的学生表示没有，13.30%的学生表示不清楚。这说明大多数学生有创新冲动，但也有不少同学没有创新愿望。针对“您想对某个事物进行改造时，知道改造工作如何进行吗？”的问题，33.30%的学生表示不知道，66.70%的学生表示不清楚。这说明学生解决问题的能力还很差，不知道如何应用所学知识进行问题分析。针对“专业课程学习后，您是否清楚具体问题的解决步骤”的问题，20%的学生表示知道，13.30%的学生表示不知道，66.70%的学生表示不清楚。这说明专业课在培养学生解决问题方面还有待加强。针对“你认为学生的创新能力与什么有最大关系”的问题，26.70%的学生认为是学生的性格，40%的学生认为是学生的兴趣，33.30%的学生认为是老师和学校的引导，这说明不少学生对学校创新教育的期待很大。通过上述调查统计分析可以得出以下结论：学生对创新和工程能力的重视程度远远超过专业知识本身；现阶段学生的创新能力还很差，创新知识还很缺乏，但比较认可创新教育的作用，而现有专业教育尚不能满足创新能力培养的要求，期望学校为学生提供更多的创新教育及实践机会。

二、技术史在机械专业创新教育中的作用

当前，机械专业课程的教学是把经过200多年发展历史的机械学科的研究方法和研究成果传授给学生。学生在学习机械专业知识过程中不清楚机械专业知识产生的背景和来龙去脉，不了解机械知识应用的条件和局限性，不明白知识有待完善的地方，囫囵吞枣地将知识全盘接受，形成书本型思维定势。虽然，机械专业课程教学大纲中要求教师都必须适当地向学生介绍本专业学科的发展历史和发展趋势，但是一般来说学科发展史不作为教学大纲中要求掌握的内容，因此教师在授课过程中往往对此比较轻视，很少对学生进行全面深入的探讨。

技术史记载了人类技术创新活动中最重要的技术发明，是对现代人类活动产生重大影响和重要变革的创新成果。它内涵了重大技术发明的思想、社会条件、社会影响等创新必须的基础知识，是现代工程技术人员从事技术发明的最佳参考资料。技术史涵盖了自然科学、人类思想、社会历史等方方面面，这种大跨度、高集成、全方位和纵横方向的极大延伸等特性注定了技术史所特有的桥梁作用。通过技术史这座桥梁，学生能够高效率地获得诸多学科的综合知识，文化素质的提高是显而易见的。应该看到，这绝不单纯是知识在量上的简单堆积，而是不同学科、事件、人物之间的相互联系、启迪与借鉴，是思维开阔的飞跃。有了开阔的思维，解决问题时则左右逢源。[4]

现代教学论认为，教学过程的发展功能是指通过教学有效促进学生智力、能力、情感、意志等心理品质和学生的创新精神的发展，培养学生的认知兴趣和探究能力，即促进学生素质的全面发展与提高。技术史能很好地实现这个功能，因为它不仅揭示了人类的认识成果，更重要的是揭示了人类在这一过程中的思维火花、求知态度、探究的方法。在教学中通过重演和再现知识的发生过程，把镌刻在教材知识之中的智力因素充分展开，暴露发明家思维发生发展的轨迹。这种再现和重演不仅使学生了解技术成果的由来，而且使学习主体对人类的认识能力得到复制与积淀，以至发展和提升。通过技术史的教学，让学生可以不仅学到具体的、现成的工程知识，而且可以学到“科学的方法”，开拓学生的视野，使学生更具有洞察力。通过技术发展史的学习，学生可以更好地理解技术动态的发展，在对技术演变的了解中更准确地理解技术与社会、经济、环境的关系，并学会更好地利用已有的知识，而不是只学到一些作为现成结论的知识片段。

三、技术史在机械专业创新教育中的实施

技术史对工程创新教育非常重要，但如何在工程专业中开展技术史教育却并不乐观。这是因为，目前高校工程专业整体课时空间比较紧张，在有限时间内原有专业知识尚不能保障得到完全讲解，更何况专业跨度比较大的技术史内容。此外，大多数高校也缺乏具有技术史造诣的教师，致使教师对技术史教育缺乏必要的热情。

当前，高校开展技术史教育有以下途径可以尝试：选拔一批教师进行科技史教育培训，以此为依托面向全校开展科技史教育公开课。提高专业课教师的技术史素养，加强技术史教育在教学环节中的应用。面向具体专业组织院系部开展相关研究，提炼专业的技术史教学内容，将技术史内容有计划有目标地融入到专业教学计划中去。在实验室文化建设中，面向具体技术，以图版、电子稿等多种形式将具体技术发展史展示给同学，使学生在实践环节中体验技术发展过程。

四、技术史在机械专业创新教育中的实践

根据机械专业创新教育对技术史的需求，我们在特色专业建设过程中逐渐将技术史教育融入到专业课教学、实验室文化建设等教学活动中，并取得了不错的效果。特别是面向全校学生开设了一门“技术史”公共选修课，对技术史教育进行了尝试。

“技术史”公共选修课程的主要任务是结合重大机械、计算机、日用品的技术发展历史，了解重大技术的演化历史，培养学生的创新意识；通过创新方法的学习，培养学生科学创新的能力；通过典型案例的学习，使学生能够初步具有进行创新的能力。通过该课程的学习，除了使学生掌握技术的演化进程和创新方法外，更重要的是拓宽学生视野，扩大知识面，激发他们对后续课程的学习热情，提高知识学习方法的科学性，为今后学习和工作奠定基础。

“技术史”公共选修课程着重讲授人类发明创造机械产品、计算机产品、日用品的过程，以相关产品的典型装置的进化史为主。机械产品主要讲解了机床、汽车等产品的发展史，计算机产品主要讲解了计算机、鼠标、键盘、软件等产品的发展史，中间也穿插讲解了计算机技术对机械技术发展的影响，而日用品主要讲解拉链、易拉罐、膨胀螺钉等产品的发展史。在授课过程中，以技术的设计、发明、应用、替代为主线，把重大技术发明、重要发明家、重要的技术思想串联起来，既讲清产品本身的进化选择过程，也讲清科学、技术、文化、经济、军事等其他因素对技术发展的具体影响。此外，在授课过程中也注意把微观的案例分析与宏观的规律概括结合起来，着重突出技术认识论的内容，即技术问题的提出、设计方案的制定、技术的检验与评价、方案的实施与改进、技术发明者的知识结构、思维方法等技术认识程序。在宏观上，着重讲清技术创新的动力与社会、经济、技术等条件，技术发展的一般规律与程式，技术与多种社会因素之间耦合相干、互动演变的总体规律，从而突现技术的本体论与价值论内容。[5]

通过课程教学，学生对技术史有了全面认识，改变了大多数同学对技术的片面认知，激发了学生的创新激情，受到了学生的一致好评。创新不需要有什么渊博的知识，什么机智的头脑，只需要一颗留意的心，多多留意生活中的细节，认真思考，一个个创新就会诞生；通过学习可以对专业有一个更宏观的认识，所学的知识好像被一根根线串起来，形成网络，所有的知识都贯通起来了。

参考文献：

[1]林健.卓越工程师创新能力的培养[J].高等工程教育研究，

2012，（5）：1-17.

[2]杨小明.充实而有光辉谓之大——东华大学科技史教学经验谈[J].广西民族大学学报（自然科学版），2009，（2）.

[3]李建珊，贾向桐.当代科学教育中的科学史向度[J].广西民族大学学报（自然科学版），2009，15（2）：15-18.

[4]刘兵，江洋.科学史与教育[M].上海：上海交通大学出版社，2008.

[5]吴致远.科技史教学中“科”与“技”分家的必要性[J].广西民族大学学报（自然科学版），2009，（2）.