機械領域 “工程倫理” 教學改革研究與混合教學模式實踐

趙啦啦，劉新華，韓 靜

（中國礦業大學機電工程學院 江蘇 徐州 221116）

工程活動在社會發展過程中始終發揮著重要作用，對人們的生產生活產生越來越廣泛的影響。工程實踐引發的各種倫理問題，直接關系到人類社會的進步和可持續發展[1]。在國際上，工程倫理教育受到廣泛的關注[2-3]。

我國是工程大國，但與國際上的工程倫理教育相比，我國的工程倫理研究和教育均相對滯后。因此，迫切需要加強工程倫理教育[4-5]。目前，國內的工程倫理教育受到工程界、教育界和政府相關部門的高度關注。在工程教育中全面推進工程倫理教育成為各界共識，在2015 年全國工程專業學位研究生教育指導委員組織清華大學、浙江大學等多所院校的十幾位專家合作編寫了 “工程倫理” 教材并錄制相關的MOOC 課程。工程倫理教育已成為國內高校工科專業本科生及專業學位碩士研究生培養方案中的重要環節之一。

目前，機械領域 “工程倫理” 課程常規教材中的教學案例主要涉及電子信息、材料與化工、資源與環境、能源動力、土木水利、生物與醫藥、交通運輸7 個專業學位類別，而唯獨缺少機械專業相關的教學案例，不利于機械類本科生和專業學位碩士研究生學習、應用有關工程倫理的基本理論和基本知識[6]。

基于上述國內外工程倫理教育的發展背景概況，并結合中國礦業大學機電工程學院機械領域 “工程倫理” 課程的教學實踐，可以總結出目前機械領域工程倫理研究和教育的現狀與趨勢如下[7-8]：

①工程倫理教育的重視程度顯著增加，課程學時得到了明顯提高，但目前缺少機械領域工程倫理的教學案例資源，不利于培養機械類本科生和專業學位碩士研究生的倫理意識和倫理規范。因此，亟須建立機械領域工程倫理教學案例庫。

②教學模式以線下的課堂教學為主，但由于工程倫理課程具有顯著的人文學科特性，理論教學不利于提升學生對工程倫理問題的辨識能力和案例分析能力。因此，亟須探索案例教學與翻轉課堂相結合的混合教學模式。

1 工程倫理教學改革的主要內容和實踐意義

1.1 主要內容

本教學改革研究的主要內容包括機械領域 “工程倫理” 典型教學案例研究及工程倫理解析和案例式與翻轉課堂相結合的混合教學模式研究及實踐策略兩方面的內容。研發適用于機械類專業學生的工程倫理教學案例，分析機械工程領域面對的特殊倫理問題，以及工程實踐中共性的倫理問題在機械工程領域中的特殊表現，并研究工程倫理相關的基本理論注入教學案例的方式及呈現方法。研究案例式教學在課堂教學過程中對講解工程倫理基本規范以及培養學生工程倫理意識和責任感的作用機制，開展案例式與翻轉課堂相結合的混合教學模式實踐，探索工程倫理思維的高效注入以及啟發式與探索式相融合的實踐策略。

1.2 實踐意義

開展本教學改革的研究和實踐，建立機械類本科以及工程專業學位碩士研究生 “工程倫理” 課程的典型教學案例庫，將有助于進一步提升機械領域 “工程倫理” 課程教學質量，有助于培養機械類本科以及工程專業學位碩士研究生的社會責任感與職業素養，提高未來機械工程師的職業規范意識、道德判斷力等工程倫理意識，增強其遵循倫理規范的自覺性，提升應對工程倫理問題的能力，讓工程更好地造福社會和人類。

2 工程倫理教學改革的實施路線和實踐案例

2.1 實施路線

圖1 所示為本教學改革的總體研究思路和實施方案，主要由典型教學案例研究和混合教學模式實踐兩部分組成。通過將工程倫理基本理論注入礦山機械等機械工程領域的典型案例，建立適用于機械類專業學生的工程倫理教學案例庫。此外，通過采用案例式和翻轉課堂的混合教學模式，以及采用啟發式和探索式教學策略開展工程倫理教學實踐。本文的研究成果有助于提升機械類專業學位碩士研究生對工程倫理問題的敏感性，增強學生認知工程實踐中各種倫理問題的自覺性和能動性，提高學生應用工程倫理基本規范的水平和工程倫理決策能力。

圖1 教學改革的總體研究思路和實施方案

2.2 典型教學案例研究

機械類專業除了機械工程等傳統專業方向外，還包括了智能制造工程等新工科專業方向。機械類專業所涉及的知識面寬廣，同時，各領域中的工程問題基本上都與機械類專業相關，因此，機械領域蘊含著豐富的工程倫理問題。

以 “制造業自動化和智能化引發的工程倫理問題討論” 的機械領域工程倫理案例分析過程為例。首先，對制造業技術變革歷程及現狀進行了介紹，分析了制造業自動化和智能化在提升生產效率、降低勞動強度以及改善勞動環境等方面的積極作用。其次，分別針對制造業自動化和智能化所引發的工程倫理問題進行了分析和討論。例如，自動化技術的應用降低了對員工的技術要求，進而導致工匠精神的缺失，需要通過健全工匠精神的培育機制和豐富培育形式載體等方法改善此問題。隨著人工智能、大數據等新技術的應用，制造業進入了智能化階段，同時制造業智能化也引發了新的工程倫理問題。例如，數字化制造等技術存在數據泄露風險，需要通過推動人工智能技術的風險共識，推動各國完善人工智能立法以及推進全球合作立法、建立共同監督機制等措施來避免該問題。

研究機械領域工程倫理案例，建立典型教學案例庫并應用于工程倫理的理論教學過程中，有助于學生理解有關工程倫理的基本理論，提升學生應用有關理論進行案例分析的能力，最終提高學生的工程倫理意識和決策能力。

2.3 混合教學模式實踐

在理論教學和案例教學的基礎上，進一步開展學生專題匯報形式的翻轉課堂，并將翻轉課堂的成績作為學生平時成績的重要組成部分。課程的各個教學環節共同形成了混合式的教學模式，有效提升了學生在教學過程中的參與度，并提高了學生的學習主動性以及應用工程倫理基本規范的水平和工程倫理決策能力。

以2022 級機械工程專業學生所開展的部分翻轉課堂報告示例。如，報告 “故障診斷中的工程倫理問題” ，在論述工程特征、工程風險的來源等工程倫理基礎概念的基礎上，重點分析了故障診斷與工程倫理的聯系，并引發了工程師的倫理責任在防范工程風險上的重要作用的思考和討論。報告 “虛擬現實技術中的倫理問題” ，介紹了虛擬現實技術在機械工程領域中用于虛擬設計、工業仿真等案例，同時分析了虛擬現實技術所引發虛擬世界對真實世界的過度替代、隱私泄露與數據濫用、虛擬沉迷與成癮、人類主體的自主性被削弱等社會倫理問題的思考和討論，并提出了確立虛擬現實技術的動態倫理構建策略的設想。除了機械領域通用的案例分析外，部分報告還涉及了礦山工程領域的實際案例。如，報告 “鋼絲繩在線斷絲檢測中的倫理問題” 主要通過實際案例分析了鋼絲繩斷絲的風險來源及原因，進而引出了工程的價值以及工程師要始終把公眾的安全、環境的保護及社會影響置于首位的工程倫理基本準則。與上述報告不同，在 “煤礦開采中的頂板支護倫理問題” 的報告中，不僅通過典型的頂板安全事故進行案例分析和倫理慎思，而且通過正面案例（神東煤炭首套沿空留巷門式支架）引入了機械工程師的職業和社會責任倫理，從而引導學生努力成長為勇于創新、努力實現工程價值和利益的工程師。

3 總結

本文開展了機械領域 “工程倫理” 教學改革研究與混合教學模式實踐，建立了適用于機械領域 “工程倫理” 的教學資源庫，開發了具有礦山機械行業特色的典型工程倫理教學案例，建立了案例式教學與翻轉課堂教學相結合的混合教學模式，實現了機械類專業學生工程倫理思維的高效注入。所得研究成果有助于提升機械類本科生和專業學位碩士研究生對工程倫理問題的敏感性，增強學生理解、重視工程實踐中各種倫理問題的自覺性和能動性，從而提升學生對工程倫理基本規范的掌握程度，有效提高機械類專業學生的工程倫理決策能力。