电气工程学科的内涵（共8篇）
谈绿色再制造工程的内涵和学科构架
绿色再制造工程是对废旧产品进行修复和改造的一系列技术措施和工程活动的总称,是一个具有广泛发展前途的技术领域和新兴产业.论述了做为一个正在形成中的.绿色再制造工程学科的内涵及其组成.
作 者：朱绍华 刘世参 朱胜 Zhu Shaohua Liu Shican ZHU Sheng 作者单位：装甲兵工程学院 刊 名：中国表面工程 ISTIC PKU英文刊名：CHINA SURFACE ENGINEERING 年，卷(期)：2001 14(2) 分类号：N13 TH17 X3 关键词：再制造工程 内涵 组成纺织领域的染整行业、轻工领域的制浆、造纸行业、皮革行业及添加剂是满足人类基本物质与精神需求的基础行业,历史十分悠久。据考古研究,甲骨文中已经出现了有关练、染的文字,这表明商朝已有练染工序,据记载周朝在官府作坊中设置了掌染草、染人等负责练染生产的专门管理机构[3]。染色、皮革技术较早的实物证据为湖南长沙马王堆出土的西汉时期的文物:彩帛与革制品(革履、革囊)。造纸技术按正史记载至少可从东汉蔡伦的造纸术算起。几千年来,制革术、染色术、造纸术作为人类文明标志始终支撑着行业的发展,满足着人类物质与文化的需求。其存在形式为作坊式,教育方式为师徒单向技艺传承。鸦片战争之后,西方文明强行进入中国,清末的洋务运动使得染整、皮革、造纸行业呈现出现代工业形态。与之相适应的教育方式也陆续产生:如1920年燕京大学的制革系,1912年苏南工业专科学校的染色科,1932年南通学院纺织科的染化系,1939年国立中央技艺专科学校的染织、造纸、皮革三个学科等等,旨在按西式教育方式培养有基础学科根底,理论与实践并重,有设计和经营管理能力的专修学科人才[4]。这时期的教育形式已从师徒间的技艺相授转向西方文明体系的教育方式,注重科学基础,引入化学、化工、物理、数学等教学内容。即由东方传统教学方式的教师自身的全面修炼再衰减式的传向学生,转变为西方教学方式的教师按特长分科相授,学生修习内化,全面素质提升。按照行业的多重需求,培养学生多方面的能力。这一基本形态经历几十载传承至今,已成为轻化工程专业面向行业办学的基本模式。
1 科学技术发展规律
1.1 生产、技术、科学的关系
根据科学学的研究成果,在早期的人类社会,生活、生产的需求,是技术和科学产生和发展的共同根源和动力,形成了生产→技术→科学的发展模式;18世纪中叶后,科学的革命引起的技术革命、产业革命,使得科技发展模式转变为科学→技术→生产;而进入现代社会则从上述的单向发展模式上升到科学技术生产的双向发展模式。在工业社会阶段上述双向发展模式进一步被扩展为“五联一中心”规律,即科学、技术、生产、经济、社会五个因素已经联结成不可分割的统一整体,技术处于这个整体的承上启下的位置(中心)。科学研究按照对象和任务的不同划分为基础研究、应用研究(技术研究)和发展研究(工程研究)三大类。科技研究发展战略存在选择规律,发达国家重视基础研究,以此带动应用研究和发展研究的突破,维持其领先地位和竞争优势,选择模式是基础研究→应用研究→发展研究;发展中国家受国力和科技水平制约,常重视引进、消化、使用国外先进技术,以积累国力和提升科技水平,并在此基础上再研发创新,其选择模式为发展研究→应用研究→基础研究;而处于两者之间的中等能力国家更为重视应用技术研究,以此为中心促进发展研究和基础研究,其模式为发展研究应用研究基础研究[5]。我国以及轻化工程专业所处的染整、造纸、皮革行业近30年来的科研发展战略,实行的实际上是发展中国家的选择模式。随着国家和行业的迅猛发展,现在国家的综合实力已居世界前五位,而染整、皮革、造纸的生产能力居于世界前列。不少发达国家因纺织、轻工领域的产业转移,已逐步放弃了相关的高等教育,并正在撤消该领域内国际顶尖的研发机构。一个很重要的现实问题摆在面前,即轻化工程专业所处行业的科研发展战略的选择模式需要调整。可以预见在不久的将来,已无现成的先进技术可供引进,而不得不面对的生态问题已成为制约该行业发展的瓶颈。结合前述科学学的研究成果以及国家所处发展阶段,选择以应用(技术)研究为中心的科研发展战略已成为必然。
1.2 高等专业教育的地位
科学教育是人类迄今所获得的科学知识和方法的传授以及科研技能的培养;技术教育是当代各类技术的传授和训练。前者在大学的理科教育中实施,后者则在大学的工、农、医等教育中实施。科学学的研究表明,这两者已呈现出一种合流的趋势,综合成科技教育。从结构上讲,高等专业教育是科技教育的核心部分,其发达程度是衡量一个国家科技教育水平的主要标志。科技教育是科学技术的主要基础,对于科技生产力的首要因素即科技人才的再生产及科技知识的再生产起到举足轻重的作用。而高等科技教育阶段,教育除具有知识简单再生产功能,还具有知识的扩大再生产功能。历史上,德国从洪堡教育入手,倡导科技教育,一度处于全球领先地位。二战后美国面对前苏联、日德等国的竞争,两次检讨科技教育体制,使其渡过危机,几十年来处于全球领先地位[5]。结合我国国情与前述科技发展战略研究,很显然其选择模式的调整应从科技教育入手,结合高等专业教育的教学改革来实现。
1.3 科学技术发展趋势
科学学的研究揭示:从综合到不断分化,又从分化到更高水平的综合,这种不断上升的“综合→分化→综合”的否定之否定式的运动,以及加速度式的发展,是纵贯全过程的,科学技术发展的两个客观时间过程性规律[5]。科学技术的分化在形式上的表现为专门化,精细化,实质上是其向纵深发展的途径。科学技术的综合在形式上更多的表现为横断学科与边缘性的交叉学科,其实质更多的是围绕某一领域的需求,在各门相关学科间产生新的结合层与结合点,形成一个新的结构的整体。现代科学技术的鲜明特点是科学的技术化和技术的科学化。科学技术大综合的趋势,突出表现在研究的完整性,研究对象的多样性和研究成果的统一性上[6]。轻化工程专业所处的学科:纺织科学与技术、轻工科学与技术处于技术领域,其发展历程同样也符合科技发展的一般规律,并遵循着科技发展趋势,也是该领域教学科研人员应自觉遵守的规律。
2 轻化工程专业内在的特殊规律
2.1 专业研究内容
染整的研究对象是纺织品,包括天然与合成的可纺纤维及其制成品;造纸的研究对象是纸浆及其制品,包括可制浆的植物与用于增加其强力的纤维;皮革的研究对象有两部分,其一是动物的毛皮,包含胶原与蛋白纤维;其二是合成革,与纺织、染整、高分子材料的研究对象有重叠。如果深究,造纸与皮革的研究对象在属性上各有侧重,前者偏于纤维素,后者重于蛋白质,但都与染整的研究对象有交集,纺织品中的天然纤维就包括纤维素纤维与蛋白质纤维。它们之间的差异表现在形态与规格的不同,化学属性相近。
染整、造纸、皮革虽分属三个行业,但研究任务大同小异:①通过加工的方式改变研究对象的服役性能与服役方式;不以制造材料为主要目的。如纺织品与毛皮不属于染整与皮革制造的;纸浆纸张虽是制浆造纸制造的,但其原料的化学性能没有根本的改变。②上述加工均以化学反应、化工操作为基础,并不改变加工对象的化学属性,只是将其纯化,如将天然的混合物趋向单一性并在一定程度上改变外观和形态。这其中各有不同的化学反应与化工操作。③因均面向行业需求办学,故加工工艺研制、操作与技术管理亦是共同的行为方式。但归属行业不同,加工手段与工艺各有不同。④均面临资源与环境这一制约行业发展的共同瓶颈,按工业生态学发展规律改变行业生产技术与产品循环亦为共同的任务。
2.2 与邻近学科的联系
化学是为人类进步提供物质基础的基础学科,不但能够大量制造各种自然界已有的物质,而且能够根据人类需要创造出自然界不存在的物质;能够提供组成分析和结构分析手段,使人们在分子层次上认识天然的、合成的物质与材料组成和结构,掌握和解释结构-性质-功能的关系,并且能够预测某种结构的分子是否可以存在,以及在什么条件下存在;依此可针对需要剪裁和设计分子;化学掌握了决定化学过程的热力学、动力学理论,从理论上指导新物质(如催化剂)和新反应条件(如高压、高温、超临界状态)的设计和创造,达到大自然所不能达到的目标[1]。
化学工程包括分离工程、反应工程和过程工程。研究物质的化学、物理、生化转化过程中的物质的运动、传递,形态和反应及其相互关系。其任务是创建高效清洁的物质转化工艺、流程和设备。涉及对化学过程系统地分析、设计及优化放大,研究层次从纳米规模(分子过程)、微观规模(颗粒、液滴、气泡等)、介观规模(反应及分离设备)、宏观规模(工厂系统)直至巨观规模(环境及生态系统)。在新的功能分子结构被发现和确立之后,通过化学工程技术向人类提供最经济的产品是实现这些物质价值的必经途径[7]。
高分子材料与工程是以化学和材料科学作为学科基础,以材料制备、成形加工和应用为工程背景,按材料科学二级学科设置的专业[1]。传统上是在化学化工类专业中形成、发展进而剥离出来的,现阶段是在结合材料共性规律(材料科学四面体的四要素之间的关系,四要素是指材料的成分结构、工艺、性能、服役应用[7])的基础上,研究高分子材料的专属规律。
轻化工程归属技术领域,化学化工学科是其主要的学科基础,与高分子材料科学亦有着紧密的联系。因为轻化工程的加工对象纺织品、纸品、皮革等归属于高分子材料,有天然的高分子材料,如纤维素纤维、蛋白质纤维等;也有合成的高分子材料,如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。这些材料的生产制造并不是轻化工程的主要任务,但是对其结构性能的研究,尤其是在经轻化工程的加工前后性能变化的研究多采用高分子材料科学的研究方法和评价系统。对这些材料的除杂纯化,分子结构中键的结合与破坏,化学计量等均采用了化学化工学科的基本手段和分析方法。但轻化工程更多需处理非均相体系中的均匀性问题。这是科学诞生后,对染色术、制革术、造纸术进行系统改造重构的成果。在人类文明史上,由于轻化工程对口的三个行业在满足人类物质与文化需求上具有基础性地位,人们不断将当时最新技术用于该领域,以提高品质和生产效率,这一做法时至今日仍历久而不衰。这也使得轻化工程是一个开放性的学科专业,并不断吸收新的学科方法为己所用。如现阶段正在引入工业生态学的成果来有效的处理与自然生态学系统的关系以解决人类社会可持续发展问题等。针对自身发展中的瓶颈问题,不断吸收其他学科研究成果,并与之交叉综合是轻化工程专业发展的基本轨迹与走向。
2.3 专业发展趋势
西方工业国家在轻化工程的行业领域无法有效处理与自然生态学系统之间的关系,通过产业转移来保护本国的自然生态体系。发展中国家在接受产业转移的同时,其自然生态系统也遭到了破坏。中国如果不能在技术上有效解决行业发展与自然生态间的关系难题,也只能再次发生产业转移。如目前已开始的到东盟国家的投资设厂活动。西方工业国家的产业转移,使得该领域的从业人员大幅下降,已导致西方高校撤消这类专业,并关闭了研发机构。中国目前处于工业化社会的中期阶段,在轻化工行业又居世界前列。由中国来解决这个西方工业国家无法解决的难题,改变产业转移走向,已具备了相当的实力与社会需求。根据中国的社会发展阶段和科技发展规律,需要对科技发展战略做出调整,如前述实施技术为中心的研发战略。在国家层面,建设创新型国家引领了科技发展战略的转移。从科技教育入手,重点建设轻化工程的高等专业教育,是有效提高中国在该领域科技实力的基本措施。通过轻化工程与各门学科的有效结合、交叉,实现该领域知识的再生产与扩大再生产,使该专业办学从行业层面进入到学科层面,在专业建设上将获得更大的发展空间:使国内轻化工程专业教育始终滞后于行业技术发展的局面得到根本的改观,也将处于承接该领域高等教育的国际转移和研发的国际领先机遇的有利地位。将轻化工程专业办学从行业层次提升到学科层次,不仅是高等专业教育在该领域的教学改革方向,同时也是国家和行业科技发展战略调整转移对该专业教学改革的必然要求。
3 对轻化工程专业内涵的学科表述
在2001~2005教育部高等学校轻化工程专业教学指导分委员会承担的教育部高等教育司下达的教学研究项目《轻化工程学科专业发展战略研究》中,研究人员通过对科学学的学习研究,对化学、化工、高分子材料等学科领域、研究方法、主干课程等进行分析,并针对染整、皮革、造纸的学科特征在科学和技术哲学高度进行归纳、抽象后,进行了有益总结形成如下文字:
轻化工程学科是以改变和改进纤维材料服役行为为主要目的,以化学化工为主要手段的一门工程科学。该学科对纤维材料,特别是对天然动植物资源中所具有的纤维材料的化学成分、组织结构、性能和服役四要素的研究具有独到优势。该学科在以往常被认为是化学化工学科一个延伸的应用领域。以目前的认识,即便在化学化工范畴内,该学科不仅关心化学化工中流动相的梯度分布及影响,更关注本学科领域的纤维相(或纤维集合相)的梯度分布及影响。因此说,对轻化工程学科当前的认识应当是化学化工学科结合材料学科实际形成的交叉学科。
从已有的科学研究与生产实践考察,轻化工程学科还有与生物学、农学、林学、信息科学、资源环境科学、能源科学及数理科学等学科进一步交叉结合的可能。如对清洁生产技术、功能与智能材料的研究等,使该学科存在着更加广阔的发展空间。
这个表述得到了上届和本届轻化工程教学指导分委员会委员们和相关院校同行专家们的广泛赞同,为今后轻化工程专业办学从行业层面向学科层面发展提供了有效的科学路径。
参考文献
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关键词：学科探究教学 价值 革新
在现今国际教育倡导的“生活教育”“大众教育”等理念感召之下，我国新一轮基础教育课程改革提出了转变学生学习方式、强化课程生活化与综合化的价值构想。此构想的价值实现，对于统整学生生活世界与科学世界、实现学生兴趣培养与个性解放无疑具有重大裨益。而教学方式的有效变革，是促进此构想顺利实现的重要推力。自主、合作、探究的教学方式在我国课堂教学中已呈现出欣欣向荣的态势，课堂教学正在走出固化已久的凯洛夫教育模式。然而，仔细考察可以发现，当今课堂教学实际上却是在应试教育和机械训练控制下的假性探究、异化教学。有鉴于此，为使现今教学样态摆脱此种困境，就必须认清学科探究教学不只是教学组织形式上的简单变化，它实质上是对传统教学价值观上的控制主义、知识观上的反映主义以及方法论上的灌输主义[1]的批判与超越。因此，深化学科探究教学理论研究，加快学科探究教学实践运用，是我国基础教育课程改革的现实路向。
一、学科探究教学的内涵
探究教学是指在教师指导下学生运用探究的方法进行学习，主动获取知识、发展能力的实践活动。[2]探究教学最早于20世纪初由约翰·杜威针对当时纯知识灌输式的美国传统教育而提出。他认为，教学应以儿童为中心，以活动为中心，强调从做中学，此观点为探究教学奠定了理论基础。20世纪中期，在美国教育学科结构运动中，施瓦布提出了探究式的教学方法。他主张不能把科学知识当做绝对的真理教给学生，而应作为有证据的结论；教学内容应当呈现学科特有的探究方法；教师应当用探究的方式来教授知识，学生也应通过探究活动展开学习。[3]1996年公布的《美国国家科学教育标准》，将探究列为学习科学的核心方法。至此，“探究”作为一种新的教学方式开始在世界范围内流行起来。探究教学在我国引起普遍关注始于2001年新一轮基础教育课程改革。
学科探究教学作为探究教学的下位概念，指的是一种与传统机械训练相区别的教学方式，它颠覆了传统教学中教师主导、学生被动接受的教学模式，倡导教师与学生自由民主、共同合作探究学科知识的教学过程。在此过程之中，教师把学科知识与学生经验和个性特点相结合的基础上，生成适合学生特点的探究问题，学生在教师指导之下通过解决问题的过程形成自己对于学科知识的独特理解并实现创造新知、发展技能的教学实践活动。其具有以下特性：第一，学科性。学科探究教学顾名思义就是在学科实践中进行探究式教学，需根据不同学科的不同特性，选用恰当的方法来进行。因此，学科探究教学的有效实施依赖于教师认清各学科的智能特性，承认各学科之间的现实关联，并将培养学生的学科素养及创造新知放在核心位置。第二，问题性。问题的发现和提出作为学科探究教学的第一步，起着至关重要的引领作用。学科探究教学中的问题应由教师基于学生经验及学科知识特点而提出，在此过程中教师应成为学生学习的引导者和支持者，强调以培养学生提出问题和解决问题的能力为重心。第三，交互性。教学是师生之间进行的特殊交往活动。学科探究教学强调的交互性是师生自由对话、民主协商、相互尊重与理解的交往方式。第四，探究性。学科教学的本质是探究。[4]学科探究教学中强调的探究包括师生共同探究学科知识、教师探究学生、教师探究探究方法三个层面。第五，开放性。学科探究教学的开放性是与传统学科教学在目标、内容、实施、评价方面相比较而言的。学科探究教学在目标上主要培养学生学科素养；在内容上包含学科知识、社会知识和生活知识三方面；在实施上强调以师生共同体的形式开展教学；在评价上既关注结果又关注过程，既关注学习水平也关注情感、态度、价值观，注重评价的多元化趋向。
二、学科探究教学的价值
1.学生学习方式转变的核心动因
传统的接受型学习课堂，教师是课堂的主宰者。教师将课堂视为自己的“演奏会”，其是“独奏者”，学生作为观众只须静听教师演奏即可，提问的权利永远掌握在教师手中，学生回答的对错也仅由教师裁断。在传统价值理念及教师权威的影响之下，学生也甘愿做一个“观众”，因为只有这样的学生才会被制度及教师所认可，而那些不遵守课堂“纪律”的都是“差学生”。此种氛围规训下的学生，其头脑中的知识已成为固化的学科知识，而不能与自身的学习、生活经验相结合生成个人知识。学生就像一个没有思维的“知识守护人”，即使他能背出一些正确的答案，百分之百正确，他还是学不到什么。[5]
学科探究教学的出现，扭转了此种境遇的异化发展。在学科探究教学之中，要求教师“从‘独奏者的角色过渡到‘伴奏者的角色”[6]，强调教师将教学重心放在激发学生学习激情与动机层面，而不仅是学科知识的习得。学科探究教学模式旨在复归学生的主体地位，转变学生传统机械被动的学习方式，强调学生学会在教师引领之下结合自身的学习经验，提出问题、分析问题、解决问题，进行“探究性学习”，并在此过程中实现批判与反思能力的提升。同时，鼓励学生对书本知识的质疑和对教师的超越，使学生意识到学习的过程和科学家进行科学实验的过程具有异曲同工之处，让学生从心理层面改变自己是“学习机器”的想法，进而认识到学习的目的不只是为了考取“高分”，更重要的在于形成服务社会、贡献社会的意识。传统教学要求学生严格遵守课堂“纪律”，课堂上仅是教师和学生单向的、简单的“问题式对话”，学生之间几无交流。此种“闭门造车”式的学习方式，遮蔽了学生的创造性与灵动性，阻碍了学生的健全成长。学科探究教学在课堂教学中的运用与发展，充分挖掘了教学中生生关系的价值和作用。学生个体之间在心理和生理上有许多共性，这些共性使得学生个体间较师生个体间更容易相互理解、相互沟通。有研究表明：事实上，与同伴的社会相互作用是儿童身心发展和社会化赖以实现的基本关系。[7]在学科教学过程中，通过自主探究，可以凸显学生在学习中的主体性；通过合作探究，可以激发学生团队合作和竞争意识。总之，在新课程改革推行素质教育的风向标下，学科探究教学有利于推进学生学习方式的有效转变，让学生学会“自主学习”的同时培养自身的创新实践能力和批判反思能力。
2.教师专业发展的关键推力
学科探究教学实践怎样在促进学生自主、合作、探究的同时，使得教师自身理论和实践素养得以提升，是基础教育学科发展过程中一个亟待解决的问题。但在现今教学过程之中，教师仍固守知识传递者的角色，致使教师专业知识的发展与专业技能和专业情意相比是显性外在的。传统的教师专业发展之所以强调专业知识的重要性，其原因在于教师的知识水平影响教师对课程、教科书及学生的认知与理解，而这三个层面恰为教师教学的重点所在。因此，在传统学科教学中，教师认为学科知识为固化的、静止不变的客观实在，教师亦成为学科知识的忠实执行者与机械传递者，并对此种角色定位欣然接受。此现象的存在，固化了教师专业知识的发展，遮蔽了教师专业技能的习得和专业情意的提升。在教师的价值观念之中，教师职业仅为一种谋生手段，而尚未将教师的角色意念融入自身生活之中。
学科探究教学的出现与发展阻止了此种局面的继续衍生。学科探究教学的学科性、问题性、交互性、探究性以及开放性等特性，使得诸多的“优秀教师”开始反思当今课堂教学的失控现状。教师开始认识到，为提升课堂教学的有效性，除了自身需要具有丰富的专业知识外，还需要具有娴熟的专业技能及健全的专业情意为辅撑。教师是学生创造新知的引路人，是学生人生发展的指明灯。在学科探究教学过程之中，为了让学生的个人知识和学科知识相融合，以实现教学的教育价值，教师必须学会探究学生，了解学生的个性、生活经验以及知识水平，同时探究合适的指导方法以服务于学生的发展。由于学生在知识与阅历等方面尚不足，其对学科探究的深入开展，离不开教师的有效指导。有了教师的科学指导，学生的探究才会取得更大的进展。[8]在此教学过程中，教师逐渐成为学生思想、观念的理解者和研究者，从知识的“传授者”转变为知识的“促进者”，在指导学生个性发展的同时也推进了教师自身专业的有效发展，使得课堂教学成为教学相长、和合共生的动态过程。
3.课程评价革新的重要酵素
课程评价作为课程改革中的核心问题而倍受关注。教育部于2001年6月颁布的《基础教育课程改革纲要（试行）》中明确提出：课程改革的目的之一就是要改变课程评价过分强调甄别与选拔的功能，发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学实践的功能。学科探究教学相较传统教学模式在目标、内容、实施、评价等方面都进行了改造与革新，而评价则是其关键着眼点。学科探究教学评价以美国学者霍华德·加德纳（Howard Gardner）提出的多元智力理论为理论基础，在遵循师生作为一个生命个体的独特性前提下，倡导多元化评价。同时，为了满足师生思维过程的连续性和生成性，而倡导过程性评价。此种多元性、过程性的评价方式打破了传统单一性、结果性的课程评价方式，使得课程评价走向量化与质性的有机融合。
学科探究教学评价的转变与革新首先体现在评价主体选择上。学科探究教学在评价主体的选择上不同于传统学科教学评价中教师是评价者、学生是被评价者的评价模式，学科探究教学讲求教师和学生互为评价主体，教师和学生均为课程评价过程中不可或缺的要素。其次，评价方式的多元化趋向亦是学科探究教学评价的特性所在。评价者根据学生的不同特性，选择不同的评价方法对学生的学习状况进行全面评价，即包括档案袋评价、苏格拉底评价法等多元方法在内的综合评价方法。对教师的评价亦是学科探究教学评价不可或缺的组成要素。教师评价是以教师的教学工作和教学绩效为对象的评价活动。[9]传统学科教学对于教师的评价是以“成绩”“升学率”这类所谓的教学绩效为标准。在现今教育体制之下，一位教师是否优秀，关键看他所教学生“成绩”如何。因此，教师为提升自己的绩效，在教育教学过程中就倾向于采用见效最快的“灌输主义”与机械训练。学科探究教学对于教师的评价更加注重教师的教学过程，倡导教师自评、师生互评、师师互评，同时建立教学档案袋，实现教师教学工作的有效记录，进而促进教师开展教学反思，提升自身教学效能水平。
三、学科探究教学的启示
1.从学生现有经验出发组织教学
教学组织是教学论领域的关键问题所在，教师和学生作为此过程中的核心组成要素，二者的角色定位影响着教育组织的发展路向。传统的教学坚持“教师主导”的教学组织形式，这样的教学违背了学生个体的生命性和灵动性。学生作为一个生命个体，其生命性体现在其生活的经验性。学生不是一个“白板”，而是有学习经验存在的鲜活个体。拉尔夫·泰勒（Ralph Tyler）认为“学习经验”是学习者与环境相互作用的一个过程，他强调学生经验在教学过程中的重要性。所谓学习经验是指，在教学过程中教师以学生的现有经验为基础，创设相应的教学情境，学生在熟悉的情景中进行经验重组、主动建构知识，最后使经验内化为学生的技能、知识和情感的过程。学科探究教学充分强调了学生经验在教学过程中的重要性，其作用主要表现在以下三个方面：首先，经验是学习的内在基础。所有的学习都涉及到原有经验的迁移，只有在经验中，理论才具有充满活力和可以证实的意义。[10]其次，经验是学科认知结构的核心。认知心理学认为，影响学生接受新知能力的主要因素不是传统意义上的智力，而是一个人的学科认知结构状态。[11]所谓的学科认知结构不是指简单的个体知识系统，而是包括了情意、经验和操作的集合体。也就是说，在学科认知结构形成过程中离不开学生的经验，学生现有经验是学科认知结构的核心。最后，经验是情境的预设，情境与个人经验是紧密联系的。超越了学生经验的情境是没有价值的，是不会引起学生共鸣的，是不会带给学生震撼的。[10]因此，在创设教学情境之时，教师应充分考虑学生现有学习及生活经验。虽然学生经验在教学过程之中有很重要的作用，但教师一定要把握好学生经验在教学中的比例，切不可因过分强调学生经验而忽视了知识的系统传授。有鉴于此，在教学组织过程中，教师应调整好学生现有经验和系统知识的比例，使其保持适度的张力，从而使教学更加具有实效。
2.推进教学行动研究
行动研究概念的提出与发展，为我国教育理论的完善与教育实践的改进提供了新的思考路径。所谓教师教学行动研究，指的是教师为提升对自己所从事的教育实践及所依赖教育环境的理性认识与理解，对自身的思想信念、知识体系以及实践样态进行有目的、有计划、批判性的反思研究。为行动而研究、在行动中研究、由行动者研究是教师教学行动研究的重要特征。学科探究教学的有效展开，依赖于教师深厚的理论素养与丰富的实践经验。而教师参与教学行动研究，对于革新教师教学信念、提升教师教学实践理性、发展教师教学实践智慧、拓展教师专业发展路径、建构教师专业学习共同体具有裨益。因此，为实现学科探究教学的效用发挥，需使教师积极参与教学行动研究。首先，提升教师参与行动研究的意识。教师行动研究能力的提升，需要科学的理念意识做引领。围绕教学行动研究的价值追求，教学行动研究的深化推进必须实现教师参与意识的提升。其次，加强教师研究能力培训。教师基本研究能力是教师开展行动研究的前提基础和根本保障，学校要加强对教师研究能力的培养和训练，为教师有效开展行动研究奠定能力基础。最后，建构教师学习共同体。随着新课程改革的深化推进，学校已成为一个学习型组织，教师间的沟通与交流日益增多。教师学习共同体的建构，能够有效促进教师相互间的合作、学习和交流，进而为改善教学实践、提升自身素养、增强行动研究能力提供助益。
3.加快课程评价的革新步伐
传统的学科教学评价认为，在学校教育中的每一个学生都要学习相同的学术性课程或核心课程[12]，将学生视为无文化差异的生命存在，课堂教学只须讲授同样的学科知识，然后用统一的单一智力测验对学生的学习状态进行评价即可。然而，学生作为具有独特性的生命个体，具有文化及学习差异性。有的学生善于背诵固定学科知识，应付各类考试得心应手，但其应用知识解决实际问题的能力却有待提升；有的学生很难在考试中获得高分，但却具有很强的动手实践能力；有的学生艺术造诣很高，但却对于学科课程一窍不通。因此，单纯的传统评价已无法满足现代社会和个体发展的需要。学科探究教学评价的衍生与发展不仅加速了传统评价方式的瓦解，也为学科教学评价改革提供了一定的理论基础。基于加纳德多元智力理论的学科探究教学评价，强调评价过程应对学生进行动态、情境、多元、独特的发展性评价。学科探究教学所倡导的动态性评价是针对于传统学科教学静态的智力测验提出的。传统的静态智力测验，往往通过几次甚至一次测试结果，就对学生贴上“等级标签”，而没有对学生未来的发展倾向进行恰当评价。学科探究教学所采用的档案袋、课堂活动记录等评价方法充分认识到传统学科教学评价方法的局限性，注重学生利用已有知识提出、解决问题的能力。学科探究教学的良性发展与课程评价的革新相互促进、相互生发。因此，要加快课程评价方式的革新步伐，进而促进学科探究教学理论与实践的渐次完善。
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[12] 霍力岩，赵清梅.多元智力理论的评价观及其对学生发展评价的启示[J].课程·教材·教法，2005（4）.
随着教学设计学科的不断发展成熟，教学设计在教学实践中所形成的规律、原则、理论方法不断得到认可并拓展到各学科教学领域中发挥其特有的功效。同样，信息技术学科教学需能根据中小学信息技术学科课程要求即以培养学生信息素养为核心这一理念，结合教学设计自身发展所形成的原则方法，以形成独特的信息技术学科教学设计。
一、信息技术学科教学设计的内涵
结合中小学信息技术学科以信息素养培养为核心的特点来探讨信息技术学科教学设计，可以将中小学信息技术学科教学设计理解为：以提高学生信息素养为总体目标，依据中小学生的特征、相关的教与学理论知识及课程要求确定具体的教学目标，通过分析学习者能力及需求处理教学内容，从而形成与学习者密切相关且能促进其积极发展的学习主题，综合考虑各种主客观的教学条件，选择相应的教学方法与教学模式设计教学过程，预设学习者应用信息解决问题的困难并形成针对性的指导方法和策略等，对信息技术教学要素进行系统规划与修正的动态过程。[9]
二、信息技术学科教学设计的特征
信息技术学科教学设计具有教学设计的基本特点，即教学设计是一个问题解决过程，研究的对象是教学过程和教学效果，以系统方法为基本手段，以教与学的理论为依据，以学生特征为出发点，追求教学效果的最优化。[10]而信息技术学科特点及其特殊的教学目标使得信息技术学科教学设计的内涵及特征得到了延伸与丰富。
（一）以提高信息素养为目标
信息素养普遍存在于各个领域并备受关注，而且人们所遇到的问题远不止是依靠单一领域知识得以解决的，信息社会的不断发展使得从信息科学角度出发总结信息问题解决的规律方法变得至关重要。信息技术学科正是在这样一个背景下产生，为使学生更好地适应信息社会，课程旨在提高学生的信息素养。这就要求信息技术学科教学设计需从信息素养的培养出发充分体现目标实现的方法与途径。
（二）受客观教学条件的制约较大
信息技术学科以信息科学为依据探讨信息加工与处理的原理方法，而除了确定所要处理的问题外，信息的检索、获取、加工、交流、表达、共享等问题解决的关键步骤大都依赖于技术平台才能得以实现，另外技术的迅猛发展使信息技术学科内容不断丰富，综合能力培养的要求不断提高，教学学时有限等等诸多客观因素都制约着信息技术学科教学，这就要求信息技术教师在学科教学设计中能综合考虑各种客观教学制约，从实际出发探求教学问题的解决策略。
（三）学习主题的选择是关键
问题解决的过程是一个系统过程，信息技术学科在问题解决过程中主要体现在问题解决的方法途径上，即解决的是怎么做，怎样才能做好的问题。由此，信息技术学科教学主要通过任务驱动、问题解决等注重过程体悟的方式来提高学生的信息素养，那么在信息技术学科教学中，相应任务、问题的选择显然是学科教学成败的关键。因此，如何根据学习者的特征与需求选择和他们密切相关、能引起他们兴趣且能促进他们积极发展的学习主题，是引导学生学习信息技术课程的先决条件，是信息技术学科教学设计的关键所在。
（四）信息问题解决思路的相对稳定与解决方式的丰富多样
在信息科学的指导下，人们应用信息解决问题的原则方法与规律步骤相对稳定，然而技术的不断更新发展不断丰富了使用技术手段处理信息的方式，这就要求信息技术学科教师在教学设计的过程中能够在信息科学基本规律的基础上，不断追踪和比较分析各种问题解决方式的优劣，根据教学实际情况选择最佳的问题解决方式予以呈现。
（五）科研成果与教学实践联系密切
信息技术学科是一门新兴学科，该学科教学从教学理念、教学方法、教学组织、教学环境等诸多方面突破了传统教学模式，是当代教学变革的重要组成部分，这就使得该学科教学与学科及教学相关的科研成果联系密切。因此信息技术学科教师需密切关注教学科研的发展，以不断完善学科教学设计的理论与实践。以上在主题1 中介绍了本门课程的课程目标、课程内容、教学实施、课程评价并在此基础上给出相应的学习建议，以使学习者能对课程整体有初步的认识与把握。在主题2中结合信息技术学科教学发展现状，分析了当前信息技术教学存在的一系列问题，并为信息技术教师有针对性地开展专题学习提供简要参考。主题3探讨了信息技术学科教学设计的内涵及特征。希望通过这三个主题的学习，信息技术教师能够结合自身的教学实际来思考相应的教学问题及对策，从而不断提高自身的教学水平，使更多的学生能从信息技术课堂中获益，促成教学的可持续发展。
参考文献
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——XX小学领雁工程项目专家入校汇报材料
一、课堂教学改革，从心动到行动。
1、綦江之行点燃激情。
2011年2月24日至25日，我们现场观摩了綦江县中小学课堂教学改革，参加了课堂教学改革专题论坛。回来之后，立即与老师们共同分享綦江之行的收获，同时动员老师们积极参与到“新学习”课堂教学改革中来，令我感动的是，自愿报名参与“合作学习”课堂教学改革的老师竟然达到了95%。学校随即召开了 “合作学习”推进会，制定了《XX小学2011年领雁工程推进方案》，确定了主要工作措施及相关的激励机制。如：学校每期开展“星级教研组”和“星级领雁教师”评选；领雁工程网上培训获奖纳入绩效考核；承担年级部和校级教研课，均按校级赛课纳入绩效考核；每月开展的合作学习教育叙事评选等等。
2、立足课堂关注学生。
教育以育人为本，小课堂发生的事是最大的事儿。我们鼓励老师实施“合作学习”，使教学由原来的单一转变为师生之间，生生之间的对话互动，共同发展的过程，让课堂真正成为学生的课堂，教师真正起到“导”的作用，把师本课堂变为生本的课堂，动态的课堂，快乐的课堂。在此过程中，我主要抓好以下几方面的工作。
一是备课。很少老师不想把课上好，每个人都有表现自己的欲望，备好了课，肯定会认真去上，没上好，是因为没备好。从我们备课经历了较多的变革。从抄教案到写在教材上，到写在备课本上，到打印导学案，到写在备课本上且进度不超过两周。在备课的关注点上，我们要求教师更多的关注学生。要求老师多思考：这个问题我这么理解的，孩子是不是这么理解的？要站在孩子的角度备课，不要让学生感悟老师的感悟。
二是听课。老师对于学校领导听随堂课，尤其是事先不做通知的所谓 “推门课”，是非常反感的，让老师心理压力增大，让老师一堂课心中不得安宁。我们听课事先都要通知大概的时间，有时还会告诉老师我们听课要关注什么。
三是评课。老师评：我们用“三个一”鼓励老师积极评课，即一个亮点，一个问题，一种方法。领导评：学科教师评课，注重学科知识专业方面的东西，学科性强。领导评课我们提倡从教学目标、学习条件、学习指导与教学调控、课堂氛围、教学效果等方面去关注。
3、从小课堂到大课堂。
教室的课堂是小课堂，校园是中课堂，社会是大课堂。在县教委的统一部署下，我们较好地开展了一些活动，将课堂从课内向课外，从校内向校外延伸。
一是落实阳光体育活动。首先，落实每周4节体育课，并把其中一节确定为校本特色课程“跳踢课”，保证学生每天体育活动时间不少于1小时。其次，认真开展好大课间活动。
二是搞好社会实践活动。从3月起，我们确定每月组织学生参与一次社会实践活动。3月27日下午，我们开展了“找春天”为主题的社会实践活动。全校学生以年级为单位，在各班班主任和任课教师的带领下，来到渝西园林花木基地，寻找春天的足迹。通过走近自然，寻找春天，体验春天，感受大自然的美好，更容易激发学生们对大自然的热爱，对家乡的热爱。
4、关注薄弱学科课堂。
一是配齐薄弱学科教师。改变以往数学教师只上一个班的做法，将数学老师执教单班调整为执教双班，为配齐一至六年级体育、英语、音乐、美术、科学、品德与社会、信息技术等专职教师留足了空间，保证了薄弱学科开齐开足。学校主动寻求XX中学的帮助，得到XX中学的大力支持，派出两位英语教师到XX小学上课，解决了学校英语专职教师不足的问题，让孩子享受到了专业的英语课堂教学。二是加强教学质量监测。将非语数学科课堂教学同语、数学科一样，作为常规工作的重点纳入教师绩效考核。学校成立非语数学科质量监测小组，每学期科根据学科教学内容，制作考查方案和综合试卷，并以检测合格率确定非语数教师的绩效考核，彻底改变了以打分确定非语数教师期末考核结果的做法。语数教师兼任非语数学科，按此方法抽查一个学科。
5、教学改革收获喜悦。
一年来，学校教师在各级教学竞赛中收获着喜悦。市级：“领雁工程”教学设计比赛一等一名，二等两名；县级：健康教育赛课一等奖，习作赛课获获二等奖；教学设计大赛一等两名，二等四名；校长赛课、评课、论坛三项均获一等奖，参加市县级交流发言或报告近十次。科学、思品两个学科应邀参加县教育学会的展示课。领雁工程网上培训学习，语文教研组两次被评为“优良教研组”。
6、困惑期待专家引领。
（1）寻找有效的预习方式。自从2011年3月份学校推行“新学习.新课堂”教学改革以来，老师们积极参与，在预习环节有的老师把预习作业抄在黑板上，学生抄在预习本上，回家完成预习作业，有的是老师口头布置预习作业，总感觉预习作业学生完成不够好，有没有更有效的预习方式？
（2）如何培养学习小组长。教师如何培养小组长组织小组学习的能力，充分释放学生潜能，提高课堂教学效率？
（3）教学内容与学生负担。现在的学习内容太多，学校可否进行一些有机整合，既符合上级要求，又能减轻负担？在如何整合方面专家有什么建议？
（4）关于课堂教学模式。对于课堂教学改革，我们总想在改革的基础上形成一些模式，但至今还没有定格。就此，专家有什么建议？
（5）关于教师队伍建设。自领雁工程以来，学校教师成长比较快，但调动比成长更快。农村小学如何应对“教师成长速度不及教师调动的速度”？
二、校本课程建设，从全体到个体。
1、面向全体。（1）书法课。
上学期，我校除了每周一节的写字课，教师认真辅导学生写字外，每天下午第一节室内课，任课教师用10—15分钟专门用来让学生练习写字，提高学生写字水平。
（2）跳踢课。
为了深入开展阳光体育运动，打造“健康校园”，进一步提高学生体质健康水平，学校把优秀传统项目“跳踢”融入体育课中。学校为每班免费发放两根长绳，人人一根短绳，一个毽子。每节体育课安排6-8分钟跳踢活动作为准备活动；同时，学校还把跳踢纳入间操课活动中。间操课做完“七彩阳光”广播体操后，学生就地有序跳绳、踢毽，把跳踢活动作为间操课的主要项目，广泛开展跳踢活动。
2、关注个体。
学校在全面培养学生书法、跳踢比赛的同时，重点抓个别学生的乒乓球、篮球、象棋、科技、音乐、舞蹈、花式跳绳等训练培养，并取得了很好的效果。这几年全县跳踢比赛、乒乓球比赛只有一年不是团体第一。两个项目均多次代表XX参加市里的比赛。今年的全县的艺术展演，学校的合唱、鼓号、舞蹈、花式跳绳等已确定为展示或参赛节目。
3、新的思考。
（1）从“40×6”到“30×8”的思考。教学管理是为了给学生的发展创造时空。在校本课程建设过程中，我们觉得现有的课时总量，把国家课程、地方课程安排了，留给校本的空间已经很少。我们是否可以思考从40×6到30×8，每节课减少10分钟，为校本课程提供足够的时空。
（2）校本课程培养目标的制定。根据学生的年龄特征和校本课程的特点，分年级制定校本课程培养目标。
三、养成教育实施，从过程到评价。
1、责任教育。
强化责任教育是养成教育的基础，只要具备了基本的责任意识，其它规范要求的养成就能取得事半功倍的效果。“全员管理”是本期我校才提出并试行的一种培养孩子能力的一种自我教育、自我管理模式。让班上每一位孩子都站在主人翁的立场，对班上的所有事情进行自我分工管理。老师做好指导、督促，并对管理工作进行定期评价。这也是一项非常实在的责任教育。
2、秩序教育。
学校生活中的秩序包括课堂秩序、课间秩序、活动秩序、就餐秩序等，即学习、活动、生活三个方面的秩序。本期在秩序教育方面，主要抓了放学秩序，就餐秩序，效果都比较好。
3、礼貌教育。
礼貌意识的养成要靠广泛的宣传教育，礼貌行为训练要持之以恒，并辐射到家庭、社会中去，不然就会出现“5+2=0”的现象。实施时根据各年级段的学生的身心特点，提出具体的礼貌要求，分步骤实施，积累滚动，形成规范。
4、卫生教育。
对学生行为规范教育的重点将放在卫生习惯上，不提倡学生在校期间吃零食，严禁学生乱丢、乱扔、乱画，并要求各班经常组织学生整理书包。
5、做好评价。（1）量化评比。
主要是由校长小助理和红领巾监督岗采取“日检查、周小结、月总评”的评价模式来进行。每日检查公布，一周小结评比，一月总评考核。
（2）扬长展优。
这是一种正强化。校长及学校领导加强平时学校各项工作的随机检查，去发现学校工作中的亮点在教师会上反馈，并纳入绩效考核中加分。
四、校园文化建设，从理念到实践。
1、学校理念系统。（1）核心文化的挖掘。
办学理念：爱国先爱家、爱家先爱妈；办学目标：孩子快乐、老师幸福；办学特色：合作学习、其乐融融；办学文化：以校为家、孝行天下；学校校训：成才先成人；学校校风：亲亲一家人；学校教风：课堂更轻松；学校学风：学习更快乐。
（2）具体文化的提炼。
管理文化：家和家事兴；教师文化：幸福；学生文化：快乐；课程文化：关注生命、回归生活；环境文化：亲近自然、亲近孩子。
2、管理中的实践。
（1）团队管理诠释“家和万事兴”的管理文化。本期我们将团队管理理念融入学校管理，制定了《学校管理团队学月量化考核细则》，通过量化，团队成员之间变之前的“竞争PK”为现在的“团结协作与同甘共苦”，取得了较好的管理效果。
（2）“让教职工变得伟大”的教师管理文化。提出了“对教职工要有一双欣赏的眼睛”；“表扬用喇叭批评用电话”等管理思路和举措。
（3）“家”文化打造温馨校园。
“家”文化是我们的核心文化。学校是教师工作的地方，更是教师的第二个“家”。在学校这个“大家庭”里，师生一起努力，用双手描绘五彩的画卷，装扮共同的“家”，让学校一天比一天漂亮。“家”不光美丽，还更具有内涵。“亲亲一家人”，是丁小教师人际关系的真实写照。“家和万事兴”更是丁小所有人推崇的境界。在“家”文化的引领下，校园美丽温馨，师生幸福快乐。
3、实践中的困惑。
机械工程学科简介
一般认为，人类文明有四大支柱科学：材料科学、能源科学、信息科学和制造科学。没有制造就没有人类，恩格斯在《自然辩证法》中讲到：“直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具开始的。”的确，人是从制造第一把石刀开始的。毛泽东在《贺新郎·咏史》一词中，一开始讲说：“人猿相揖别，只几个石头磨过，小儿时节。”
制造业是现代文明的支柱之一，它既占有基础地位，又处于前沿关键地位，既古老，又年青；它是工业的主体，是国民经济持续发展的基础；它是生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等进步的依托，是社会现代化的动力源。制造是人类创造财富最基本、最重要的手段。机械工程学科是为机器制造业服务的学科。
机械工程的内涵
机械工程学科包括机械设计及理论、机械制造及自动化、机械电子工程和车辆工程四个二级学科。机械设计及理论是对机械进行功能综合并定量描述及控制其性能的基础技术学科。它的主要任务是把各种知识、信息注入设计中，加工成机械制造系统能接受的信息并输入机械信息系统。机械制造及自动化是指接受设计输出的指令和信息，并加工出合乎设计要求的产品的过程。因此，机械制造及自动化是研究机械制造系统、机械制造过程手段的科学。
机械电子工程是20世纪70年代由日本提出来的用于描述机械工程和电子工程有机结合的一个术语。机械电子工程学科已经发展成为一门集机械、电子、控制、信息、计算机技术为一体的工程技术学科。该学科涉及的技术是现代机械工业最主要的基础技术和核心技术之一，是衡量一个国家机械装备发展水平的重要标志。图1-1所示为机械工程学科的技术构成。
设计与制造是两个不可分的统一体，忽视了这一点就有可能出现以下问题：若轻制造，用先进的设计技术，就可能制造出“质量不高的先进产品”；反之，若轻设计，用先进制造技术，又可能制造出“落后的高质量产品”。只有用先进的设计技术设计出适应社会需求的产品，以先进的制造技术制造，才能形成对市场的快速响应。
机械设计及理论学科的研究对象包括机械工程中图形的表示原理和方法；机械运动中运动和力的变换与传递规律；机械零件与构件中的应力、应变和机械的失效；机械中的摩擦行为；设计过程中的思维活动规律及设计方法；机械系统与人、环境的相互影响等内容。
机械制造及自动化学科包括机械制造冷加工学和机械制造热加工学两大部分。机械制造发展至今，正由一门技艺成长为一门科学。机械加工的根本目的是以一定的生产率和成本在零件上形成满足一定要求的表面。为此，正在逐步形成研究各种成形方法及其运动学原理的表面几何学；研究材料分离原理和加工表面质量的材料加工物理学；研究加工设备的机械学原理和能量转换方式的机械设备制造学；研究机械制造过程的管理和调度的机械制造系统工程学等。
机械电子工程的本质：机械与电子技术的规划应用和有效的结合，以构成一个最优的产品或系统。机械电子方法在工程设计应用中的基础是信息处理和控制。有些人可能对：“机械电子学”产生反感，机械工程学科简介 认为它“仅仅是控制工程的改头换面”，持这种观点的人没有认识到采用和结合电子技术与计算机技术对机械系统设计方法产生的直接影响。事实上，用机械电子工程的设计方法设计出来的机械系统比全部采用机械装置的方法更简单，所包含的元件和运动部件更少。例如，以机械电子方法设计的一台缝纫机，利用一块单片集成电路控制针脚花样，可以代替老式缝纫机约350个部件。因为将复杂的功能(如机械系统的精确定位)转化为由电子来实现，会带来了很多方便。多年来，机械工程、电气工程和电子工程早已相互结合。机械设备与电气设备是相互依存的关系。
车辆工程一般分为汽车理论与设计、汽车造型与车身设计、汽车发动机3个研究方向，它们分别是车辆工程与机械工程、工业艺术设计、动力工程之间的交叉学科方向，同时还与材料工程、电子工程、控制工程等学科互相交叉。车辆工程学科主要研究汽车、机车车辆、城市轨道交通车、拖拉机、工程车辆以及包括军用车辆、特种车辆等等在内的一切陆上移动机械的理论、技术和设计问题。车辆工程从初期涉及到力学、机械设计理论、动力机械工程理论、牵引动力传动理论，到今天已拓展至与计算机控制技术、电子技术、测试计量技术、交通运输、控制技术、艺术设计等相互融合，可谓“内外兼修”。
机械工程的本科专业
如前所述，机械工程学科下设四个二级学科(博士、硕士专业)：机械设计及理论、机械制造及其自动化、机械电子工程和车辆工程。机械类专业在1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中有机械设计制造及其自动化、材料成形及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程四个专业。
由于部分高校有自主设置专业的权利，所以在有些高校招生目录上依然可以看到诸如车辆工程、机械电子工程或机械工程及自动化等本科专业。
下面就这四个专业的设置和要求作一介绍，重点是机械设计制造及自动化专业。
1.机械设计制造及自动化专业
1.1专业方向和特点
机械设计制造及自动化专业包括了很广泛的内容，按照1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》，机械设计制造及其自动化专业涵盖过去的机械制造工艺与设备、机械设计及制造、汽车与拖拉机、机车车辆工程、流体传动及控制、真空技术及设备、机械电子工程、设备工程与管理、林业与木工机械等专业。
机械设计制造及其自动化是一个跨机械、材料、控制、电子、计算机信息、管理、经济学等多学科的综合性应用专业，涉及现代机械制造中的一些很热门、尖端的课题，如计算机辅助机械制造、微机械加工等。该专业加入了“自动化”元素，以“机为本、电为辅”，实现“机电一体化”。
机械设计制造及自动化的发展方向是进一步的机、光、电结合以及机械和控制等几方面的一体化，发明、研制、设计和制造具有“智能化”的功能性强的机器，在各领域中都是迫切需要的。当代各个技术领域发展都非常迅速，因此专业建设应能及时地适应并体现这方面发展的需求。
该专业的业务培养目标是：培养富有责任心、具有主动性和创造力、知识面宽、适应沟通能力强，以及在机械工程及自动化领域和相关、交叉领域内，从事科学研究、工程设计、制造开发、运行管理及经营等方面工作的复合型高级工程技术人才。
机械工程学科简介 按照国务院学位委员会和教育部1998年联合颁布的《普通高等学校本科专业录》中规定的对机械设计制造及其自动化专业的业务培养要求，该方向毕业生应具有以几方面的知识与能力：
(1)较系统地掌握专业领域宽广的基础理论知识并具有专业领域内某个研究方向所必需的专业知识，了解学科前沿及发展趋势，具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础；
(2)具有专业必需的制图、设计、计算、检测与控制、自动化、文献检索等基本技能及
较强的计算机和外语应用能力；
(3)具有机电产品和系统的研制、开发、制造、设备控制、生产组织管理及经营的基本能力；(4)具有较强的自学能力、创新能力和较高的综合素质，具有一定的科研工作能力。
虽然现代机械为多学科知识综合应用的产物，但专业的培养目标还是以机械类中设计制造及其自动化方面的基础知识为其主要内容。毕业生应能具有在工业生产第一线如设计部门、生产部门(车间、生产装配现场等)独撑一面的实际工作能力，不但要掌握专业知识，如机械设计与制造以及自动化方面的知识，而且还要求具备诸如科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面知识。如果知识面过窄，只掌握业内技术知识，则在面临科技新产品开发、应用研究等方面问题时，便会不知所措，错过产品开发的好时机，给企业造成损失。市场经济需要懂得运行管理和经营销售方面技能的产品设计者，市场需求决定了产品的未来命运，从而也决定了企业的命运。
1.2专业地位和应用
在一些以理工科为主的大学中，机械类专业的课程基本上各系中都有设置，机械类的最终产品，现在大都是机电一体化、机光电一体化的产品，找不到一种脱离机械而能独立存在的工业和产品。比如医学，似乎和机械没有多大的关系，但医疗中的一些诊断设备，如CT机、核磁共振仪等都是现代高级机电产品，现代医学对机械的要求愈来愈高，并越来越依靠机械。在我国传统的中医中药行业中，中药成品化，即将中药做成如同西药制剂(如针剂)一样，便于医疗操作，便于对药物的吸收，以提高药效，为此，也必须加强在中医中药制作中的机械化和自动化。再比如电子工业中，有的线路板上有成百上千个焊点，现代的生产工艺，只要把线路板在熔化了的焊锡槽里一浸，就可以完成，从根本上摒弃了原始手工焊接的生产方式，使质量更有保证，工时大为缩短，从而降低成本。
在这样的生产过程中，线路板输送、浸锡等各步骤离开机械化设备是不可设想的。如果还是手工焊接，不仅费时费力，而且质量还不能得到保证、成本不能降低，同时产量也会受到限制，家用电器也就无法普及了。
汽车、拖拉机等车辆工程方面均以机械类课程为主课。而其他如仪器仪表类、化工类、电子类、光学类等专业则属于近机类或非机类，在这些专业，一些机械专业的技术基础课程也作为重要的专业基础课加以设置。
机械工业是一切工业的基础，这本身就确定了它重要的地位。机械类专业的某些课程是理工科高等院校各类专业的共同基础课，如机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等，只有在掌握这些课程知识的基础上，才能继续后续课程的学习。随着现代科技的发展，有些产品被淘汰，被其他更新、更先进的科技产品所取代，比如晶体管淘汰了电子管。但至今，机械设计制造及其自动化专业不能被其他专业所代替，它一直是综合科技中最基础因而也是很重要的专业，具有重要的地位。
机械设计制造及其自动化专业的设置，避免了原先纯机械的局限性，拓宽了毕业生的就业领域，改
机械工程学科简介 变了以前机械专业的毕业生主要在机械设计、机械制造领域就业的局面，使更多的学生毕业后能够进入到计算机、电子、通信、金融甚至房地产等领域，从事技术管理工作。像中国机械进出口总公司、中国电信集团公司、中国北方工业、北京机电研究院等单位都有大量的该专业毕业生。近几年来，供需见面、双向选择，使得学生毕业后的就业门路更加宽阔，外企、合资、国营、民营甚至私营企业里，都有该专业生工作的身影。毕业后自己创业的，也大有人在。
1.3前沿领域和新技术
20世纪是人类文明、科技发展最光辉的百年。这个人类历史长河中短短的一瞬间，人们首先用汽车解脱了双脚的步行之苦。尽管18世纪就发明了火车，但受到铁轨的限制，而未能广泛使用。虽然在1885年就发明了汽车，但直到1908年福特汽车开始大量生产后，才使得汽车成为普通的产品。自1927年林德伯格成功地飞越大西洋之后，便开始了动力飞行。34年后，第一个宇航员加加林又进入了太空，实现了太空飞行的梦想，到20世纪末，人类已能冲出太阳系，开始在太空建造居住地——宇宙空间站。人类将往返于地球与空间站之间对苍茫太空进行探索和开发。在这百年之内设计制造出了各种加工机床、机器人、电子芯片、计算机、电视机和各种方便快捷的通信设备，这一切使人类的生活方式和生产方式发生了极大的变化。
在21世纪，人类的生活将会更加辉煌、更加绚丽。汽车将既能在地上跑又能在空中飞还能在水里游，飞机将以几倍的音速飞行，而宇宙飞行也将向普通人开放。人类可以自由地在陆地上、海洋里甚至太空中居住，地面运输主力将是极高速的磁悬浮列车。微型机器人可以通过注射器进入到人的血管中为人治病，使人的寿命大大提高。可视电话使人们可以看到万里之外的亲朋好友，并且能如同面对面的相视交谈。人们的住宅将成为高度自动化的、可遥控的、宽敞的艺术建筑。新技术的应用将使太阳和海水成为主要的取之不尽、用之不完的能源。人们将设计制造出现在无法想象的未来产品，使人类的生活质量空前提高。
在我国，虽然机械工业仍然比较落后，但也在不断地发展，机械工业已有了很大的飞跃，已经成为世界制造工大国。
在机械学术研究方面，我国在很多领域中已赶上国际水平，并挤身于世界领先行列。比如，机床颤振非线性理论、电接触可靠性理论、超塑挤压定形规律、圆弧齿轮强度分析理论、农机仿生减阻脱附机理、弹性流体润滑理论、空间并联机构理论和计量型原子力显微镜等方面的研究已达到国际先进水平。
在新发明、新创造方面，有渐开线环形齿球形齿轮机构、高温下材料力学性能测量装置、超精密加工表面微观形貌在位检测仪、等角速万向联轴器、稀土化合物摩擦学特性和测试装置等。
在有些领域中，理论已转化为生产力，产生了很大的经济效益，如系列飞机安全可靠性研究、大型汽轮机组轴承系统的摩擦学设计、机器人离线编程系统HOLPS及其应用等。
科技发展至今，时代对机器的要求、对机械的要求，早已不像从前那么简单了。不同学科的交叉融合将不可避免地产生新的学科聚集。经济的发展、社会的进步与人类新的需求又对当前的学科产生了新的要求和期望，这种学科的聚集与对学科的期望，形成了科学的前沿。这种前沿也可以理解为已经解决了的课题和尚未解决的课题之间的界域。当然这个前沿是随时间和发展程度而向前推移的，这种动态前沿的前进将给人类带来更多的辉煌和希望。因为昨天的末解课题，明天会解决，而已解决的问题与更待解决的问题之间又将形成新的前沿。
机械工程学科简介 多种学科的综合应用或称它们的集成，特别是包括了信息科学、材料科学、控制科学、生命科学、纳米科学、管理科学等科学与制造科学的交叉融合，组成了21世纪机械科学的主流和前沿，在这些现代科学的交叉融合，学科的集成过程中更会将前沿向前推进，更快地改变世界。具体而言，21世纪机械工程科学的重要前沿涵盖了各种制造方法学、制造系统与制造信息学、纳米机械与纳米制造学、仿生机械与仿生制造学、制造管理科中可重构制造系统之间的交叉融合与集成。
目前，我国的经济与制造技术在许多方面与国际水平相比还有着较大差距。如大型复杂机械系统的性能优化设计、机电产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、特殊工况下的摩擦学、制造过程三维数值模拟和物理模拟、超精密和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域，虽然做了很多研究，但许多与之相关的科学技术问题尚未解决。典型的诸如并联轴机床的精度、刚度等问题仍为国际性的难题。有关制造模式的研究目前尚处于摸索阶段，虚拟制造技术还仅限于仿真模拟。
设计制造的知识、信息和数据的获取、传递和处理所涉及的应用研究、生物制造、微型机械等领域与国际水平的差距还较大，任重而道远，迫切需要有识之士投身于机械学科的发展洪流之中，这里还有许多有待开发的领域，在这些具有前瞻性、交叉性、先导性、基础性和应用性的前沿课题研究中将会大有所为。
1.4主要专业知识学习和实践
机械设计制造及自动化包括了机械设计、机械制造和自动化三个方面内容。
大学中的课程大致可分为理论基础课、专业基础课和专业课三大类。机械类的理论基础课大致包括大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学化学、计算机基础、中国革命史、马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平思想概论、体育、法学基础等，这些课程为以后所学的各门课程打下理论基础。机械类的专业基础课大致包括机械制图、互换件与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造基础、金属材料与热处理、电工和电子技术、模拟电子技术、微机原理及应用、控制工程基础、现代设计方法等，这些课程是从理论基础课向专业课过渡的中间课程，只有学完相应的专业基础课，才能进行专业课的学习。机械类的专业课大致包括金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺学、液压与气压传动、数控技术、计算机辅助机械设计、机械制造装备设计、机电一体化系统设计、CAD／CAM原理等。对于汽车与拖拉机、车辆工程、流体传动等专业方向，其专业基础课还有流体力学、工程热力学、传热学、燃料与燃烧、自动控制理论基础、现代测试技术基础、机电控制工程等，专业课还有内燃机学、车辆概论(包括车辆结构与车辆设计、汽车学)等。
在四年的本科学习期间，除以上介绍的理论基础课、专业基础课和专业课外，学生可根据自己的喜好选择学校设置的各类选修课，以扩展自己的知识面，开阔视野。通常开设的选修课有第二外语、现代机械工程、机械优化设计、内燃机设计、汽车车身结构与设计、有限元基础、机械振动学、企业管理概念、创新设计、技术经济学、工业产品造型、车辆传动、汽车造型、工业机器人，以及各类设计软件如CAD、模具设计等。以上课程，各学校、各专业视不同的具体情况和不同的要求可有不同的设置，有些学校还有其他最新课程设置，如虚拟制造等。
除以上课程设置外，机械类专业还有专业实践环节，包括实习(践)和课程设计，主要有人文社会实践、制图测绘、金工实习、电子实习、认知实习、生产实习、毕业实习、机械原理和机械设计课程设计、机械工程学科简介
机械制造工艺学课程设计、CAD综合应用课程、文献检索、毕业设计等。2.材料成形及控制工程专业
材料成型及控制工程是材料、机械、控制、计算机等多学科交叉融合的工程技术专业，主要研究金属材料、非金属材料、超导材料、微电子材料及特殊功能材料的成型设备与工艺、成型过程的自动化与智能控制、质量检测和可靠性评价等。它以机械学和电子学为主干学科，主要学习机械设计与制造的基础理论，掌握金属、非金属材料成型的基础理论及各类成型模具的材料选择与设计方法。目前，许多院校把它分出详细的专业方向，如根据材料本身的性质，分为金属板料成型工艺及模具设计、塑料成型工艺及模具设计、纸浆模塑成型工艺与模具设计3个方向；依据材料成型的过程分工，分为材料成型与晶体生长、焊接成型及控制、模具与计算机辅助设计3个方向。
2.1专业方向和特点
材料成形及控制工程专业的培养目标是：培养具备机械热加工基础知识与应用能力、能在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。
该专业着重培养学生获得以下几方面的知识和能力：
(1)具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；
(2)较系统地掌握专业领域宽广的技术理论基础知识；
(3)具有专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语能力；
(4)具有专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，并了解科学前沿及发展趋势；
(5)具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；
(6)具有较强的自学能力和创新意识。
该专业的培养方向除了以铸造工艺技术及生产的机械化和自动化、塑性加工工艺技术及生产的机械化和自动化、焊接加工工艺技术及生产的机械化和自动化的主要目标外，还应大力研究对材料的热处理和化学处理等方面的理论和技术。
该专业研究通过对材料加热做各种不同的工艺处理，以获得所需要的不同使用性能、形状和精度。工艺过程中的温度环境与切削加工的常温环境有很大区别，材料可随温度的升高而产生结构上的变化，在某一特定温度下，施以热加工工艺，可以获得冷加工(如切削加工)工艺中不能获得的某些特殊性能，比如可以将毛坯变软，经冷加工后再变硬，可改变材料的强度、刚度等方面的性能。
2.2专业地位和应用
材料成形技术是机械制造业的重要组成部分，是任何机械的基础。它不仅是机械零件毛坯成形的基本途径，也可作为某些零件的最终成形的制造工序。材料成形工艺不仅可使原材料加工成符合一定形状要求的零件，还由于在材料成形过程中材料的内部组织、结构都将发生变化，从而影响到材料的使用性能。因此材料成形工艺担负着“成形”与“改性”的双重任务。材料的性能是保证机械零件使用安全、可靠、持久的关键，而热加工对成形件的性能影响非常大，因而对成形件的质量控制具有重要意义。没有成形设备的机械化、自动化、智能化做保障，保证成形件的质量是难以达到的，因此成形机械与设备
机械工程学科简介 的设计制造技术也就成了成形工艺稳定性的基本保证。材料成形与控制工程在保证机械产品及产品质量上占有非常重要地位。
该专业在机械工业生产的以下几个方面发挥重要作用：
(1)根据国内外市场需求，设计相应的成形机械与设备或机电一体化产品，进而研制更新型的成形机械与设备；
(2)结合成形机械与设备的改造与设计，促进热加工新工艺的研究和开发；
(3)研制开发应用于成形机械与设备系统中的自动化技术；
(4)对热成形机械与设备的性能进行测试和分析，对热成形机械与设备加工质量及性能进行检测与试验；
(5)对材料成形机械与设备制造业进行技术经济分析和生产管理的研究；
(6)开发推广计算机在材料成形及控制工程领域中的应用。
材料成形及控制工程专业的学生，毕业后既可以在高校、研究院所等科研单位从事材料科学尤其是新型材料的研究与探索，也可以在公司、企业从事设备的开发和研制，还可以在机械设备进出口公司从事业务工作，以及在企事业单位从事专业管理工作。专业及知识面的拓宽，将促进更多的毕业生更快地融入社会的各个行业之中，发挥各自的聪明和才干。
2.3主要专业知识学习和实践
该专业的理论基础课主要包括大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学化学等，此外还包括一些必修课，如中国革命史、马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平思想概论、体育、法学基础等。必修的专业基础课主要包括机械制图、互换性与技术测量、理论力学、材料力学、机械设计基础、材料热力学、电工和电子技术、微机原理及应用、物理化学、材料科学基础、材料相变原理等。专业课主要包括热处理工艺学、陶瓷材料学、材料加热设备、材料热成形工艺、材料表面技术、材料热成形设备等。专业选修课主要有材料X射线测试与分析、材料电子显微分析、功能材料、材料物理性能、计算机在材料科学中的应用、复合材料、超微材料、精细陶瓷、锻压工艺及设备、材料CAD、粉末冶金等。专业实践环节主要有人文社会实践、金工实习、电子实习、生产实习、实践训练、机械设计课程设计、材料工程工艺设计课程设计、材料综合实践、文献检索、毕业设计等。
3.工业设计专业
工业设计专业属机械类中的第三个专业(可授工学或文学学士学位)。工业设计专业与前述的机械设计制造及其自动化专业的区别是，前者更倾向于工业产品的外形设计、广告设计、展示设计、企业形象设计和公共环境系统设计等，而后者则是以产品的使用性能、强度、刚度、结构、原理等方面为侧重点。当然，以工业产品的外形设计等方面为主要学习内容的工业设计专业，对学生的美术修养与绘画能力要求更高。
3.1专业方向和特点
工业设计专业以产品造型设计为主，同时涉及视觉传达和公共环境设计等，强调的是设计开发能力、设计实践能力、CAD应用和设计管理能力的培养。
工业设计成为独立专业的历史虽然并不算长，但它在工业领域中的作用越来越大。由最初着重于工
机械工程学科简介 业产品造型设计，发展成为包括广告设计、展示设计、企业形象设计和公共环境设计等多方面形象设计的不可缺少的专业。理工与美术的结合适应了社会发展，更适应了产品的社会竞争。随着科学技术的迅猛发展，特别是高科技专业的迅猛发展，如计算机业和通信业等，经济贸易国际化的形成而带采的激烈竞争、工业发展和资源滥采而带来的世界范围内的环境污染，为工业设计专业提出了多方面的更高的要求。在今后的发展中，除保持原来的内容以外，将在多层次、各种技术的集成和绿色环保等多方面的综合要求下，担负起更艰巨的重任。
该专业毕业生应获得以下几方面的知识和能力：
(1)具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；
(2)较系统地掌握专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工业设计工程基础、设计表现基础、设计基础、设计理论、人机工程、设计材料及加工、计算机辅助设计、市场经济及企业管理等基础知识；
(3)具有新产品研究与开发的初步能力，有较强的表现技能、动手能力和美学鉴赏能力及较强的计算机和外语能力；
(4)具有专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；
(5)具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；
(6)具有较强的自学能力和创新意识。
3.2专业地位和应用
工业设计专业的主要内容是工业产品设计，包括设计理念、设计方法、造型材料和工艺、机械与结构、计算机辅助设计，同时也兼含现代广告设计、展示设计、企业形象设计和环境系统设计等内容。
该专业学生主要学习工业设计的基本理论与知识，具有应用造型设计原理和规则处理各种产品的造型与色彩、形式与外观、结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与人文、产品与环境、产品与市场关系的基本能力，并将这些关系统一表现在产品的造型中。
工业设计专业的毕业生就业门路宽、适应能力强，在电视台、广告公司、演出公司、展览中心等单位，他们工作得心应手、尽显才华，在像联想、长虹、康佳、诺基亚这样专业技术性很强的公司，他们也都有一席之地，并胜任工作。
3.3主要专业知识学习和实践
该专业的理论基础课主要包括大学英语、高等数学、线性代数、概率论及数理统计、大学物理、大学化学、设计概述、设计简史等，此外还包括一些必修课，如中国革命史、马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平思想概论、体育、法学基础等。专业基础课主要包括工业设计概论、机械与结构设计、人机工程在设计上的应用、计算机基础、工程制图基础、电路和电子技术、绘画透视、基础素描、色彩写生、立体构成、速写、设计素描、三维形态设计与模型制作、色彩构成、市场调查等，其他还有设计方法论、图案、计算机辅助图形设计、文字与标志设计、设计程序、产品设计及模型表现等。专业课主要包括电子产品设计、虚拟产品设计、产品包装设计等。专业选修课主要包括产品摄影、色彩设计、室内设计、专业外语、设计分析、市场调查、效果图、设计管理、艺术欣赏、设计心理、灯具设计、应用印刷、广告设计、展示设计等。专业实践环节有人文社会实践、金工实习、生产实习、色彩写生、毕业设计等。
机械工程学科简介 4.过程装备与控制工程专业
过程装备与控制工程专业属机械类的第四个专业，其主要由化工设备与机械专业经过拓宽专业领域范围和扩展专业内容演化发展而来。该专业既是适应国民经济发展、顺应高等教育改革变化而构建的面向21世纪需要的新专业，又是为我国经济建设的发展，尤其是为我国化学工业的发展立下汗马功劳的原化工设备与机械专业的演变发展的结果。
4.1专业方向和特点
过程装备与控制工程专业既有化工机械专业较为长久的历史，又有经过拓展充实的新的专业面貌。该专业将面向化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门，培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识，能够从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。相比过去的化工设备与机械专业方向，新名称下 的专业拓宽了面向行业范围，由化工设备与机械领域拓展为九个行业，由过去的设计、制造、研究、运行、管理老五大任务，变为工程设计、技术开发、生产技术、经营管理、工程科学研究新五大任务。
过程装备与控制工程专业中的“过程”(工业)是指处理流动型材料(如气体、液体、粉粒体等)，以改变物料状态或物理与化学性质为主要目的的工业。过程装备与控制工程专业中的“装备”一词，其内涵大于装置和设备两词。根据有关资料对其内涵的解释，共同完成一个任务的一组设备为装置，生产用装置与其他辅助装置的总和称为装备。该专业不仅要掌握单独设备的设计应用，还要研究与解决设备与设备之间在生产中的联系，以及生产设备与非生产装置之间的联系。过程装备与控制工程专业中的“控制工程”，要求的程度主要有三：其一是掌握控制工程学科的基本理论、基本知识；其二是掌握控制技术；其三是了解理论前沿。从这三项要求可知，该专业对控制工程的要求为对常见的过程设备，如流体输送设备、传热设备、传质设备及反应设备等，可进行操作控制，能够选择控制元件，进行控制系统的设计。
过程装备与控制工程专业具有区别于其他产业机械的显著特点。首先，过程装备(例如化工装备)的设计、研究、开发、制造和运行，都与装备内部的物理的或化学的过程密不可分，与其外部所提供的环境条件密不可分。其次，由于装备运行工艺过程复杂多样，有大到千万吨级的巨型炼油装置系统、百万吨级的大型烯烃成套系统，小到数吨级高纯度精细化工产品装置系统及涉及人造血浆制备系统等，这就要求从事过程装备的设计、研究、开发的技术人员必须同时具备“过程”与“装备”两个方面的知识基础。
随着现代科学技术的进步与发展，大型化、精细化、自动化的过程装备中，流程参数(如温度、压力、流量等)与过程的进行必须精确地自动控制，这样才能达到装备高效、安全、可靠地运行。过程装备与控制工程专业将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科(例
如化工、机械、控制)紧密地结合在一起，充分体现出21世纪技术发展的方向，也展现出过 程装备与控制工程专业“过程(化工)、机械、控制”三位一体的专业特点。
4.2专业地位和应用
化工机械专业改造为过程装备与控制工程专业之后，专业面拓宽，覆盖了原有化工设备与机械专业，以及真空技术与设备、制冷与低温技术、液体机械与流体工程、天燃气储运工程、制糖工程、油脂工程、机械工程学科简介 纸浆造纸工程、制药工程等专业的部分范围。这些专业可以算作“过程”工业的一部分，化学工业在这些工业中占有较大的比重。不论哪个工业部门，生产装备都是其行业的支柱，由此可见，该专业仍然会在其对应的行业范围内占有重要地位。
过程装备及控制工程专业的设置是经过多方调研和反复论证之后才确定的。在修订新的专业目录工作之初，原想将化工机械专业划归机械设计制造及其自动化专业。一些院士、专家和各高校教授与负责人从专业特点和重要性出发，提议教育部将其改为现在的专业名称。教育部接受了各方的建议，在机械类专业中保留了此专业。这个小小的故事也说明了该专业在国民经济中的地位，说明了化工机械专业经过改造后与国家工业体制、国民经济发展的需要、我国高等教育体制改革是相适应的。
该专业的应用范围是广泛的。首先，化工设备与机械专业的毕业生已经走出单纯的化工机械或化工行业，每年仅有10％的毕业生留在化工机械制造行业工作，85％以上的毕业生进入化工、轻工、以及其他各行业工作。教学内容变更后，其知识能力结构从“化工＋机械”扩展为过程工业、机械、控制和管理四个方面，更加符合整个过程工业的需要。
4.3主要专业知识学习和实践
过程装备与控制工程专业的特点是“过程”、“机械”、“控制”三结合。理论基础课和前几个专业大致相同，主要的专业基础课和专业课有物理化学、化工计算、化工原理、工程热力学、流体力学、粉体力学、计算机控制技术、计算机应用技术、化工装置设计、控制与管理技术等。各学校在拟定教学计划时，略有差异。各门课程在四年的学习中形成几条知识线：由政治理论系列课程组成思想教育一条线；由大学英语、科技外语、专业外语、文献检索等课程组成外语学习和应用一条线；由机械制图、计算机制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料和机械制造基础等课程组成机械设计一条线；由化学、物理化学、化工原理等课程组成化工基础一条线；由大学物理、电工学基础、电子学基础以及过程控制基础等课程组成电控基础一条线。按照教学改革中的要求，专业课一般开设化工机械、过程控制基础、化工单元操作与设备等，此外还有有限元、断裂力学等选修课。
该专业的主要专业基础课和专业课有：
(1)化工技术基础课群，包括物理化学、工程热力学、化工原理，主要学习化学工程原理、化学热力学的溶液、相平衡理论以及节能技术的原理，其中化工原理是最为重要的化工基础课程，它主要讲授传质单元操作、流体流动时的理论计算和各种传热过程的基本理论。
(2)电学及控制基础课群，包括电路与电子技术、控制系统设计、仪表与测试技术等，主要学习电工与电子学方面的基础知识，学习怎样测量过程装备中的温度、压力、液位等技术参数以及常用的控制系统的结构、原理特点和适用场合，学习典型单元设备(流体输送设备、传热传质设备以及化学反应器等)的控制方案等。
专业课包括过程装备设计和过程机械等课程，各学校采用名称差别较大，也有一些学校在课程名称上仍用化工容器设计、化工设备设计、化工机器等名称。在学习化工用设备及机器的基础上，扩大到其他过程行业。专业课主要学习如何设计这些专业的生产设备和机器，学习如何将这些装置组成一个成套设备。
专业课除了必修课外，开设的选修课较多，例如压力容器安全技术、化工流体密封、化工机械制造、成套设备可靠性、投资决策和成本管理、制冷技术等，各院校根据自己的科研方向和成果以及学科特点
机械工程学科简介
开设选修课或讲座，主要为开阔学生眼界，使他们了解最新技术发展状况。
实践环节也是过程装备与控制工程专业学生获得工业生产基础知识、锻炼动手能力、掌握基本科研方法的重要环节，其中包括单独设立的实验课，如物理实验、电工电子实验等，也有了解各种机械加工手段的金工实习。实践环节中还有认知实习、生产实习以及与毕业设计相结合的实习。
一些了解机械工程学科发展、现状与发展趋势的文献：
[1]王建明．科学与技术[M]．沈阳：东北大学出版社，2000．
[2]胡显章，曾国屏．科学技术概论[M]．北京：高等教育出版社，1996． [3]吴明表．工程技术方法[M]．北京：机械工业出版社，1989． [4]宋健．现代科学技术基础知识[M]．北京：科学出版社，1994． [5]周光召．现代科学技术基础[M]．北京：群众出版社，2001． [6]王中发，殷耀华．机械[M]．北京：新时代出版社，2002。
[7]《机械工程导论》教学组．机械工程导论(内部资料)．杭州：浙江工业大学，2006． [8]JonathanWickert．IntroductiontoMechanicalEngineering(机械工程导论)[M]．
影印版．西安：西安交通大学出版社，2003．
[9]陈永久．机械基础[M]．长沙：国防科技大学出版社，2006． [10]黄宝强．走进科学和技术[M]．上海：复旦大学出版社，2004．
[11]中国工程院《新世纪如何提高和发展我国制造业》课题组．新世纪的中国制造业[N]．
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[12]雷源忠，滩建斌，丁汉，等．先进电子制造中的重要科学问题[J]．
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关键词：思想政治教育,学科内涵,定位
随着思想政治教育学科地位的不断提升, 科学定位思想政治教育也受到了更多的关注。增强对思想政治教育学科内涵的认识, 并对这一学科进行准确定位与推进建设已经成为学科建设和促进思想政治教育发展的基础和前提, 同时也能够最大化地发挥马克思主义的指导作用。因此, 应充分做好思想政治教育学科内涵和定位的研究, 促进学科建设的完善和发展。
一、思想政治教育的研究对象
特定的研究对象是学科成立的重要依据, 并且也是构建起一门学科完整理论体系的重要环节。学界在思想政治教育学的研究对象上, 有很多观点, 主要分为思想说和规律说。思想说是有些学者主张将思想现象作为研究对象, 其认为思想现象是学科的逻辑起点, 并提出了“思想的闪光”和“闪光的思想”两个概念, 并认为两个概念之间有一个完整的思维过程。这部分学者认为应该从思想方面进行研究, 从而更好地完善思想政治教育, 通过科学的教育手段, 实现人思想上的转变。有学者认为思想关系是思想政治教育学科的研究对象, 认为社会关系可以分为思想关系和物质关系, 思想关系是人们思想上的联系、影响等。有学者认为将思想价值观念作为思想政治教育的实践, 更有利于思想政治教育的实践活动。并且能够更加明确研究对象的范围, 保证学科理论的科学性和严谨性。主张规律说的学者则认为思想政治教育学科的研究对象应当是规律, 认为其研究工作就是对其规律的揭示和探寻。同时在研究思想政治教育学科时, 由于其具有较强的综合性, 涉及很多领域, 其中涉及了教育学、哲学、社会学、政治学等多种学科, 因此在研究时需要教师和学者具有广泛的知识结构, 从而能够灵活应用多种学科的知识和探究方法进行思想政治教育的研究工作。同时还要保证在研究的过程中保持思想政治教育的学科个性, 保护其独立性, 还要确定其应用性, 根据其具体的特点进行相应的规划、建设和实践。
二、思想政治教育的学科内涵
关于思想政治教育的学科内涵, 有几种不同的观点, 一是学科专业说, 二是知识体系说, 三是科学共同体说。学科专业说主要是指把思想政治教育专业看作思想政治教育学科, 并且在学校设置思想政治教育专业, 通过科学的教学方法培养专门的思想政治工作人才。将专业和学科看作一致, 做同义词使用, 从实践角度出发, 思想政治教育学科建设和专业建设确实有很紧密的联系, 但从理论方面上看, 作为学科与专业两方面的思想政治教育内涵还是存在一些差异。知识体系说则是一些学者认为思想政治教育学科就是思想政治教育学的知识体系, 其在探究过程中, 一般会从知识体系的构建和深化出发进行考虑, 并且学科建设的取向一般为管理学、德育学、教育学、工程学、行为学五种, 通过从这几个方面的研究, 剖析存在的问题和不足。实际中很多思想政治教育学的研究成果也是从知识体系建设出发得出的。科学共同体说则是指将思想政治教育学科理解成思想政治教育科学共同体。有些学者认为思想政治教育学科是以思想政治教育学知识为基础, 由很多要素共同组成的学术性共同体, 其中包含思想政治教育学知识、价值观、学科服务等各种内涵要素。这些内涵要素在思想政治教育学科中发挥着各自的作用, 相互影响、相互依存。
三、思想政治教育的学科定位
关于思想政治教育的学科定位, 就是给其确定一个学科方位, 从而更准确地把握其特点、意义等, 也是推进思想政治教育学科建设的重要前提和保证。定位不明会造成很多人对其形成理解上的偏差, 无法正确认识思想政治教育学科, 不利于其实践推进。因此, 应实现学科的明确定位, 尤其是很多学校应科学考虑这一学科的属性, 做到正确的理解和清晰的定位, 保证教育者及学者能够充分了解思想政治教育学科的综合性和教育性。并且学科定位不明确会使思想政治教育学科建设存在很多问题, 影响学科的独特品性。因此, 要做好学科定位, 其基本定位是马克思主义理论一级学科中的二级学科, 在定位时要弄清思想政治教育和马克思主义理论之间的关系。思想政治教育是人类社会一直存在的一项社会实践活动, 但我国思想政治教育学科建设主要是特指马克思主义的思想政治教育。其中马克思主义在学科建设方面起着指导思想的作用, 是学科的根本教育内容和基础。同时, 思想政治教育学科建设是对马克思主义的传播和发展, 是实现马克思主义价值的重要方法。因此, 在对思想政治教育学科进行定位时, 要准确对马克思主义理论进行定位。
思想政治教育不仅仅是一门学科, 还是一项关系到社会主义建设的事业, 按照这样的思路可以从以下几个方面对思想政治教育学科进行定位:第一, 社会定位。在探讨其社会定位时可以从两个方面进行理解, 一方面思想政治教育属于政治实践的重要内容, 是一项与社会发展紧密相关的政治事业, 体现着阶级意识, 并且为一定的阶级利益服务, 也是社会管理的重要环节。另一方面, 思想政治教育属于教育活动, 主要由教育者、教育对象、介体和环体构成, 其本质在于按照教学规律对教育对象进行思想政治教育, 从而提升其思想素质和政治素养。第二, 属性定位。任何学科都有其固有属性, 而思想政治教育作为独立学科也应从属性定位方面对其进行解读。首先, 思想政治教育学科在属性方面坚持了理论性和应用性的统一, 其理论体系的不断完善与发展使得学科的理论属性逐步深化和细化。而且思想政治教育工作的发展和改进突出了应用性价值。其次, 思想政治教育学科兼容了政治性和科学性, 二者在价值上并不是中立的, 且是这一学科的应有属性, 缺任一方面都不能够确保教育理论和实践的发展。最后, 思想政治教育学科具有综合性和创新性属性, 综合了多门学科的理论和实践知识, 同时也在不断探究教育规律和总结实践经验, 在整合中推进创新, 并将综合性和创新性融合起来成为不可分割的整体。第三, 功能定位。对思想政治教育学科进行准确的功能定位能够对各项教育活动的实施提供指导和标尺, 无论是在理论还是实践方面都具有重要意义。思想政治教育学科就其本质和学科意义而言具有学科独有的功能价值, 而且能够帮助人们形成正确的思想道德理念和向上的精神面貌, 从而促进人们综合素质的提升, 与此同时, 就社会管理和服务而言, 通过发挥思想政治教育学科的功能能够进一步优化政治、促进经济发展、推进文化整合和保障社会稳定。
四、重新定位思想政治教育学科的现实意义
(一) 指明学科发展根本方向
对思想政治教育学科进行重新定位和研究能够指明学科发展的根本方向, 同时也强调思想政治教育学科必须坚持将马克思主义理论作为根本理论和指导方针, 并以此为基础进行学科本质和规律的探究, 通过深化认识和提高思想层次来进一步为社会实践提供指导, 促进马克思主义新时期的新发展。换言之, 思想政治教育学科是马克思主义理论的一个分支, 因此必须将马克思主义理论作为根本思想, 并将其渗透于学科教育的各个环节。其中强调的思想政治教育学科在发展方向上必须突出马克思主义理论并不是将马克思主义当成一般意义上的文化知识看待, 或者是单纯地记住其中的术语名词, 其关键在于从精神实质上对马克思主义理论进行剖析和根本掌握, 从而更好地在实践中有效运用。
(二) 有效提高学科教育地位
将思想政治教育进行有效的定位能够进一步明确学科建设内容, 同时也提高了思想政治教育学科的地位, 也表明这一学科除了是一门独立学科以外, 更为关键的是作为马克思主义理论学科在整个人文社会科学领域都占有一定的地位, 有效推进思想政治教育学科建设更是不可或缺的内容。当思想政治教育学科有了更加全面深刻的定位以后, 其学科地位有了稳步提升, 从而能够有效纠正很多人对这一学科存在的固有偏见, 为思想政治教育学科在中国的创新与发展营造良好的社会人文环境。除此以外, 还能够有效提升人们对思想政治教育工作的重视程度, 为各项教育工作的展开营造良好的舆论氛围, 确保思想政治教育工作的有序、稳定发展。
(三) 启发学科理解的新视角
对思想政治教育学科进行重新定位能够鼓励我们站在不同的视角和从不同的角度出发, 对思想政治教育学科进行理解, 改变过去对这一学科的片面认知, 从表面上看思想政治教育学科教育的目的在于指导教育实践活动, 这一观点毋庸置疑是正确的, 但是如果结合思想政治教育的发展历程, 考虑这一学科在马克思主义理论发展以及社会主义事业建设中的作用, 那么对这一学科的理解则会有更大的突破和深刻的认知。思想政治教育学科是一门系统性学科, 需要从社会定位、功能定位以及属性定位的不同角度提高对这一学科理解的层次, 揭露学科的价值和本质内涵, 从而推进构建科学的思想政治教育理论体系。
总之, 思想政治教育学科建立时间不长, 还存在很多问题, 需要得到更多的完善, 并且需要对其内涵及定位进行更加深入的研究, 从而推进学科的发展。在对思想政治教育的学科内涵进行理解时需要综合考虑多个内涵因素, 而在进行学科定位时需要结合社会、属性以及功能定位, 从不同的维度和视角对思想政治教育理论与实践进行综合分析, 从而深化学科认知。
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关键词：地理学科；教育价值；价值特点；价值内涵
中图分类号：G423.04；K90-0
文献标识码：A DOI：10.3963/j.issn.1671-6477.2016.02.0024
2014年3月教育部印发的《教育部关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》中提出，要根据学生的成长规律和社会对人才的需求，把对学生德智体美全面发展总体要求和社会主义核心价值观的有关内容具体化、细化，深入回答“培养什么人、怎样培养人”的问题。教育部将组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力[1]。明确提出了将构建学生发展核心素养体系作为课程改革的突破口，而发掘学科的教育价值是构建核心素养体系的重要前提。30多年来，我国学者在地理学科教育价值方面的研究取得了很多成果，但也出现了价值研究泛化的问题。究其原因主要是对地理学科教育价值的内涵和特点缺乏理性分析，使很多地理学科价值的研究停留于经验总结。
什么是地理学科的教育价值？简单说就是地理作为一个教学科目有什么用？地理学科对于学生的作用，是由地理学科自身的属性和功能所决定的，但是地理学科的属性和功能并不是其价值，而只有当它被传递给学生，满足学生发展需求的时候才表现出价值。因此，所谓地理学科教育价值是地理学科的属性和功能对满足学生发展需要的效用。
一、地理学科教育价值的特点
（一）地理学科教育价值的客观性
地理学科的教育价值是客观的还是主观的？关于这个问题有两个不同的观点，一种观点认为由于其教育价值是对学生需要的效用，而学生的需要因人而异、千差万别，因此地理学科价值是主观的；另一种观点认为，地理学科的教育价值是受学科的属性和功能制约的，而学科的属性和功能是客观的，因此地理学科的教育价值是客观的。如果我们认同地理学科价值是主观的，因人而异的，那么就无法把握其内容；如果我们认同地理学科价值是客观的，它才具有可测性和稳定性，才能用它来指导地理学科教学。
价值本身并不是“实体”性的存在，而只是“关系”性的存在，离开主体和客体的关系，客体本身的属性并不具有价值意义[2]176。地理学科的教育价值也是只在“教学关系”中存在，离开教学关系谈地理教育价值是没有意义的。价值不是“实体”，这就好比我们说“牛奶有营养价值”，并不是牛奶有“营养”这一属性，而是因为它具有“富含蛋白质”这一属性，但“富含蛋白质”并非价值，只有在牛奶被人饮用的时候才表现出“富有营养”这一价值。由于牛奶具有“富含蛋白质”这一客观属性，牛奶与人之间的饮用“关系”中才表现出营养价值。在理解地理的学科价值的时候既要区分地理的学科属性与其对学生的作用，也要区别这种作用与产生这种作用的基础和原因。客体的一定属性是形成一定价值的客观前提、必要条件和要素[3]72。地理学科的教育价值正是其客观存在的独特学科属性、思维方式等决定的。例如地理学科以空间的视角看世界是其独特的思维方式，其不仅仅关注地表事物的空间分布，更关心事物之间的空间联系，通过空间分析的方法去发现地表事物的规律。地理学科的空间视角决定了地理学科具有“培养学生空间思维能力”的价值。
学生对地理学科的需求同样具有客观性，这是由人、主体社会存在的客观性决定的。所谓主体的客观性，是指人、主体所具有的不依赖于人的主观意志的存在、本质、本性、能力、条件和活动方式等客观规定性[2]73。地理教育的目的是为了满足学生社会生活的需要，而社会发展对人才的需要是客观存在的。人的发展离不开社会，其区别就是人的发展还有其自身的规律，而且社会的需求又需要通过人的自身发展才能体现出来[4]422。学生的发展不是学生个人纯主观的东西，向什么方向发展、如何发展都是受到社会的客观需求制约的。学生个人需求的客观性是由人的本性——社会性决定的，个人的需求总是与社会的需求紧密联系的。如学生未来的就业需要都是与社会客观存在的职业类型紧密联系的；学生了解地理环境的需求都是与其适应地理环境的客观要求紧密联系的。因此学生对地理学科的需求不是纯主观的东西，而是与客观存在的一定的社会需求紧密联系的。
（二）地理学科教育价值的多样性
讨论地理学科的教育价值时，无法回避的问题就是“对谁的价值”。显然作为教学科目的地理的价值主体是学生，而学生普遍存在着彼此的差异性和个体性，因此不同学生对地理学科教育价值需求也存在差异性或多样性。具体而言，地理学科教育价值的多样性体现在以下几个方面：一是不同学生的兴趣爱好具有多样性，仅从旅游活动这一角度看，有的学生喜欢自然风光，有的学生偏爱人文景观，有的喜欢美食，有的渴望了解不同地区的风土人情，不同的旅游偏好导致了多样性的求知趋向。有的学生对探索世界奥秘具有很强的好奇心，地理作为科学知识的一部分能够满足这些学生的求知欲，他们不满足于对地理现象的了解，更希望通过探索现象背后的原因来获得好奇心的满足。二是同一学生在不同时期的地理学习需求不同，地理作为考试科目能够满足学生升学或毕业的需求，但是当学生通过相关考试后，地理作为考试科目的学习价值也就不存在了。三是学生家庭的背景的差异性，家庭环境的差异会对学生的性格、学习动机、意志力、兴趣爱好、学科倾向等产生影响。在家庭的影响下，有的学生在地理学习的目的上带有明显的功利性，仅仅关注地理学科的应试价值；有的学生关注社会热点问题，关心时事，也很关注地理学习在资源问题、环境问题、文化理解和可持续发展等方面的价值。
从价值的目的性角度看，地理学科的教育价值包括满足学生生活的需求、科学探索的需求、文化的需求等[5]34。首先，地理是一门与生活密切相关的学科，学生需要认识、评价和选择自己的生活环境。根据所处地理环境的特征，合理安排自己的衣食住行；正确理解人与环境的关系，自觉约束自己的行为，与地理环境和谐相处；利用地理知识理解国内外重大事件的地理背景，选择合适的休闲方式，并能终身欣赏和认识这个世界[6]289。其次，部分学生具有未来从事与地理研究相关工作的需要。一部分学生对地理学科具有强烈的兴趣，关注地理研究和地理学科发展。地理教育本身也承担着为地理学科培养后备科研人才的责任。第三，地理教育和其他学科一样具有文化传播的功能，满足学生地理文化素养提高的需要。为了满足学生对地理学习的多样性需求，就必须构建多样化和选择性的地理课程，并且给学生一定的课程选择权，才能满足学生对探索自然奥秘，认识社会生活，掌握现代地理科学技术方法等各方面的学习需求[7]。高中地理课程标准提出“满足学生不同的地理学习需要”的课程理念正是对地理学科育人价值多样性的回应。
（三）地理学科教育价值的发展性
地理学科的教育价值并不是一成不变的，它是一定历史阶段的主体与客体的关系。地理学本身是一门不断发展的学科，在解决人类面临的各种问题的过程中不断拓展研究领域，发展研究方法，完善学科思维。早期的地理学科是一门描述世界的学科，描述人类的生存环境，随着人类活动空间的不断扩展，其描述的世界范围也不断扩大。“地理大发现”极大地扩大了人类的活动空间，也拓展了地理学科所描述的世界。德国地理学家洪堡和李特尔对地理学的重大贡献就是让地理学成为真正的科学，地理学从描述世界走向解释世界，地理不再仅仅只关注“是什么”和“在哪里”的问题，更关注“为什么在这里”。随后大量的自然科学和社会科学研究方法被引入到地理科学研究中，地理学在解释世界的过程中，逐步形成了自身观察世界的独特视角——空间视角，通过空间分析去发现地表事物的空间规律和空间联系。地理不再仅仅是描述世界、解释现在，也能预测未来。二战后的计量革命和信息技术的发展，使地理学研究进入一个新的发展时期。以遥感技术（Remote sensing，RS）、地理信息系统（Geography information systems，GIS）和全球定位系统（Global positioning systems，GPS）为代表的3S技术广泛应用于地理学的研究，极大地拓展了地理学的研究领域和研究方法。地理科学的发展直接影响了地理学科的教学内容和教学方式，最终拓展了地理学科的教育价值。
地理学科如其他学科一样除了科学研究的价值外，还具有实用价值。地理学科的科学研究价值往往在技术革新的过程中不断发展，而实用价值是在满足不同历史阶段的社会需求中不断变化的。建国以来，我国中学地理教育的目标和内容的变化就体现了社会需求对地理学科教育要求的变化。新中国成立初期，我国面临国内多方面的压力，祖国统一、国防安全、国情教育和意识形态等受到普遍重视，中学地理教育也将爱国主义、国际主义、家国情怀等教育作为地理教育的重要目标。改革开放后，我国面临经济建设、环境问题、能源问题、人口问题、资源问题等方面的挑战，这一时期的地理教育也突出了工农业建设、环境保护、资源开发与合理利用、人口控制、可持续发展等方面的教学内容。进入新世纪，城镇化、经济全球化、产业调整和转移、互联网时代、数字地球等问题成为我国发展面临的新问题，中学地理教育也相应加强了这些方面的教学内容。中学地理教育目标和内容的变化反映了社会发展对学科教育需要的变化，也反映了地理学科教育价值的发展。
由此可见，地理学科的教育价值具有客观性、多样性和发展性的特点。只有认同地理学科教育价值的客观性，它才具有稳定性和可测性，才能依此来指导地理教学实践；由于地理学科教育价值具有多样性特点，因此必须构建满足学生不同发展需求的多样化和选择性的地理课程；地理学科教育价值的发展性特点要求我们要用发展的、动态的观点来认识地理教育。
二、地理学科教育价值的内涵
要正确把握地理学科教育价值的内涵，避免陷入地理学科价值研究的泛化或陷入“价值不可知论”，有必要厘清三个关系：科学价值与育人价值、一般价值与独特价值、个人价值与价值导向。
（一）科学价值与育人价值
科学价值与育人价值的区别本质上是二者在主体与客体上的区别。地理学科的科学价值的主体是人类，客体是作为知识分类的地理学科；地理学科的育人价值的主体是学习者（学生），客体是作为教学科目的地理学科。地理学科的科学价值与育人价值既有联系，也有区别。
科学价值需要通过育人价值来得到延续与传播。一方面，地理科学的发展需要后继有人，薪火相传。地理教学固然是为了绝大多数学生整体素质的提高，但是培养一部分学生从事地理科研的兴趣和能力，为高等院校和专业学校输送人才，也是它面临的历史重任[4]422。地理学科在解决世界和地区面临的环境问题、人口问题、资源问题、能源问题和可持续发展问题等方面具有不可替代的作用，这些问题的最终解决需要提高整个人类对人地关系的认识，地理教育承担着培养现代公民基本地理素养的功能。另一方面，地理科学研究成果需要通过地理教育来传播。任何科学研究成果只有应用于人类的实际生活才能充分体现其价值，而不仅仅是束之高阁的学术著作和文献。地理教育是传播地理科学研究成果的重要途径，有助于人们正确认识自身的生存环境，理解人地关系，最终实现人类的可持续发展。
科学价值是育人价值的源泉与基础。中小學教育的基本任务是要使学生有效地掌握人类文化遗产中的精华，并充分发展学生各方面的能力，以适应未来社会发展的需要[8]。作为人类文化遗产一部分的地理科学，为地理教育提供了丰富的教育内容，是地理育人价值的源泉 和基础。地理科学的发展也在不断地拓展地理学科的育人价值。新知识的生产和建构的过程，其内在规律可能同样适用于学习者的学习[9]，地理科学史本身就具有独特的育人价值，它们不仅仅是地理学家的生平简介，更是地理学科探索地理规律，发现地理原理的逻辑。地理学科发展的逻辑，也可以成为学习者学习地理的逻辑。地理学科的发展史不仅仅蕴涵丰富的认知价值，还具有科学精神价值和人文精神价值。
虽然地理的科学价值和育人价值紧密联系，但是二者却完全不同。如果没有厘清二者在主客体上的区别，那么就很容易将地理学科的科学价值与育人价值混为一谈。地理的科学价值是地理作为知识分类的学科的价值，它是人类在认识自身生存环境的过程中不断发展起来的。随着人类对世界认识的不断深入，知识不断扩展，为了更好地存储、研究和传播知识，于是导致了学科的产生。地理学科也是在这样一个过程中产生的，其科学价值产生于人类的生产生活，也因地理科学知识应用于生产生活而体现出其科学价值。按其应用领域或目的，地理科学价值可以包括农业价值、工业价值、环境价值、国防价值等等。而地理的教育价值是地理作为教学科目的学科的价值，它是地理学科在学校教育培养人的活动中不断发展起来的。根据学校教育的总体目标，结合中学阶段学生的认知特点，从学生适应未来社会生活的需要出发，厘定地理课程目标，选择地理课程内容，开展地理教学。地理学科的育人价值包括认知价值、道德价值和审美价值等。
（二）一般价值与特殊价值
一般价值是地理学科作为学校教学科目之一所具有的和其他学科共有的价值，特殊价值是由地理学科独有的研究对象、思维方式、研究方法所决定的独有的教育价值。在研究地理学科的教育价值过程中如果不区别一般价值和特殊价值，就容易导致地理教育价值研究的泛化，就不能把握地理教育价值的独特性。
学校教育中的任何学科都有育人价值，都在向学生传递真善美的价值观。正如日本学者细谷恒夫在谈到教育的价值时所指出的，理论领域中的真、道德领域中的善、艺术领域中的美等等这样一些价值，对教育来说必须予以考虑和采纳[10]。地理学科的教学通过引导学生发现地理规律，认识地理原理，选择合适方法的过程就显现了求真的价值；地理学科帮助学生正确理解人地关系、学会与地理环境和谐共处，了解不同地域的社会文化差异，促进文化理解的过程就体现了道德领域的善；地理学科帮助学生学会发现和欣赏世界的美。这些都体现了学校教育传递真善美的价值追求，但这些价值追求不是地理学科独有的，而是学校教育的所有学科共同追求的。
地理学科还有自己独特的研究对象、思维方式和研究方法，这是地理学科不同于其他学科之处，也是学科独特价值的基础和源泉。地理学科以地球表面存在区域差异的环境要素作为自己的研究对象，致力于发现地表要素的空间规律和空间关系。地理学科以自己独特的视角去观察和研究世界，《重新发现地理》一书中将地理视角归纳为三个方面：一是通过地方、空间和尺度的透镜观察世界的地理学方法；二是地理学的综合领域——环境—社会动态把人类活动与自然环境、环境动态与自然系统、人类社会动态与经济、社会和政治系统联系起来；三是应用图像的、语言的、数学的、数字的和认知的方法的空间表述[11]。这体现了地理从空间的视角来观察世界、研究世界和表达世界。地理在发展过程中借用了自然学科和社会学科的研究方法，但是也有自己独特的研究方法，比如地图就是地理学科最具地理特点的学科语言，它作为地理研究方法历史悠久，甚至有人认为最早的地理知识是以绘制地图而开始的，文字评述形式的描述后来才有，以作为地图的补充[12]。地理学通过地图来呈现地理事物的空间分布特点，并通过空间比较和空间分析，发现地理事物的空间联系。地理学独特的研究对象、思维方式和研究方法使其在学校教育中具有不可替代的作用。
（三）个人价值与社会价值
地理学科作为教学科目的功能主要有两个：一是满足个人发展的需求，二是满足社会发展的需求，分别对应个人价值和社会价值。个人价值是回答地理学科“对我有什么用？”的问题，社会价值是回答地理学科“对我们有什么用？”的问题，二者既有联系也有区别。由于作为主体的个人的兴趣、爱好、需求是千差万别的，于是有人认为个人价值具有不可预测性，也就无法去研究地理学科的个人价值；社会价值反映了社会需求的导向和社会价值理想，具有稳定性和可测性。如果不厘清个人价值与社会价值的关系，就可能陷入“价值不可知论”。
社会价值导向对个人价值起决定性作用。虽然作为主体的个人的需求千差万别，但是其需求并不是纯主观的东西，而是趋向一定的社会需求。透过个人千差万别和千变万化的价值选择，我们会看到，个人的价值目标总是取决于社会所指向的价值理想，个人的价值取向总是“取向”某种社会的价值导向，个人的价值认同总是“认同”某种社会的价值规范 [5]177。例如学生热爱地理学科，立志成为一个地理学家的需求，与地理教育要为高等院校和科研院所输送地理科研人才这一目标相一致；学生满足自身对地理环境的好奇心和满足其生活对地理知识的需求，与《地理教育国际宪章》提出的“地理在各个不同级别的教育中都可以成为有活力、有作用和有兴趣的科目，并有助于终身欣赏和认识这个世界”[6]289这一目标是一致的；即使学生仅仅将地理学科当作一个考试科目，满足其通过学业水平考试的需要，也是与“现代公民必须具备一定的地理素养”的社会价值导向一致，因为将其作为学业考试科目本身就是这一社会价值导向的体现。由此可见，个人价值虽然千差万别，但是总是与一定的社会价值导向相一致的。
社会价值导向的实现，有赖于个人价值的认同。社会对地理学科的教育需求是通过国家课程标准来实现的，国家通过组织有关专家通过研究确定地理课程的性质和基本理念，设定地理课程的目标，规定地理课程的内容，提出地理课程的实施建议，这一过程就是社会价值导向在地理学科中的体现。如何将符合历史进步要求的社会价值内化为个体自身的价值，又把个体自身发展的要求和成果外化为社会价值，使二者有机地结合起来，这就是教育的中心任务 [3]422。如果地理课程的设计所提出的社会价值导向与学生的个人价值追求相去甚远，就必然会导致地理课程目标实现的障碍。2001年《基础教育课程改革纲要（试行） 》中提出要改变课程内容“难、繁、偏、旧”的目标，就是对过去课程设计过程中不符合学生的实际情况和个人价值追求的反思。
只有厘清地理学科的科学价值与育人价值、一般价值与特殊价值、个人价值与社会价值区别与联系，才能准确把握地理学科的教育价值的内涵。在研究地理学科的教育价值过程中，既要避免陷入“价值不可知论”，也要避免价值研究的泛化。只有通过价值引领，才能更好地发挥地理学科的育人功能。正确理解地理学科教育价值的特点与内涵，并在此基础上构建地理学科核心素养体系，才能促进地理教学满足学生个人发展的需求和社会发展的需求。
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