情境學(xué)習(xí)視角下工科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的課程思政

楊 成， 富海鷹， 陳占友， 周海芳， 周建彩

（1.西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，四川 成都 610031；2.海軍工程大學(xué) 政治理論系，湖北 武漢 430030；3.國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，湖南 長沙 410003；4.海軍航空大學(xué)青島校區(qū) 航空裝備保障指揮系，山東 青島 266041）

根據(jù)習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上的講話，以及教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》［1］，為了將價(jià)值觀傳遞融入知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)過程，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀，需要深入挖掘并用好各類教學(xué)活動(dòng)中的思想政治教育資源。三全育人綜合改革和課程思政建設(shè)成為教育部2019—2021連續(xù)三年的年度重點(diǎn)工作［2］，通過培養(yǎng)方案修訂、教學(xué)能力培訓(xùn)和監(jiān)督評(píng)價(jià)機(jī)制建設(shè)等舉措，一大批工科院系課程思政建設(shè)已經(jīng)取得了初步成效。在專業(yè)理論教學(xué)上積累了教學(xué)資源和方法經(jīng)驗(yàn)，但如何在實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)貫徹課程思政的方法性成果還相對(duì)較少。

實(shí)踐訓(xùn)練是工科專業(yè)教學(xué)的“落地”環(huán)節(jié)［3］。從最新完成修訂的工科培養(yǎng)方案看，專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練的教師選拔、課時(shí)數(shù)量、平臺(tái)建設(shè)均呈逐漸加強(qiáng)趨勢［4-5］。在此影響下，專業(yè)實(shí)踐的目標(biāo)達(dá)成路徑正逐步豐富，教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)和保障要求也逐步提高。如何將課程思政有機(jī)融入專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練中堅(jiān)定理想信念，實(shí)現(xiàn)價(jià)值認(rèn)同，是課程思政逐漸步入“深水區(qū)”亟待解決的問題［6］，需要結(jié)合具體的實(shí)踐學(xué)習(xí)目標(biāo)，有效建構(gòu)或完善專業(yè)教學(xué)情境、協(xié)作交流機(jī)制，并最終實(shí)現(xiàn)思政教育內(nèi)涵的意義建構(gòu)。

相比理論教學(xué)，專業(yè)實(shí)踐主要在學(xué)習(xí)路徑和教學(xué)范式上存在顯著差異［7］。學(xué)生在工程技術(shù)實(shí)踐過程中，可能直接參與研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)甚至初級(jí)的管理或經(jīng)營活動(dòng)，相比理論課堂教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)與現(xiàn)實(shí)世界之間的接觸與反饋更加直接，因此，對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的認(rèn)識(shí)過程，不完全依賴教師講解，甚至和最初的教學(xué)情境預(yù)設(shè)也存在差異，這和課堂理論學(xué)習(xí)主要通過教師的事前準(zhǔn)備與現(xiàn)場口述，并按照教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的方式明顯不同［8］。

關(guān)于實(shí)踐學(xué)習(xí)方法上的特殊性，從認(rèn)識(shí)和實(shí)踐的辯證關(guān)系上，馬克思主義實(shí)踐觀認(rèn)為物質(zhì)實(shí)踐作為人類歷史最基本的因素，直接制約了社會(huì)、政治和精神生活。因此，學(xué)生在實(shí)踐過程中發(fā)生的認(rèn)識(shí)變化，甚至意外發(fā)現(xiàn)，都是物質(zhì)實(shí)踐推動(dòng)認(rèn)識(shí)最基本的表征，而這個(gè)“認(rèn)識(shí)—實(shí)踐—重新認(rèn)識(shí)”的過程在傳統(tǒng)的理論課堂上難以實(shí)現(xiàn)［9-10］。從馬克思主義的實(shí)踐觀教育入手，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中通過探究學(xué)習(xí)、反饋思考、改進(jìn)認(rèn)識(shí)，掌握科學(xué)的世界觀和方法論，培養(yǎng)正確的價(jià)值觀，是利用好工科專業(yè)實(shí)踐課平臺(tái)，提升課程思政效果的關(guān)鍵。

作為教育部首批“三全育人”綜合改革試點(diǎn)單位，西南交通大學(xué)近年來依托軌道交通人才培養(yǎng)的行業(yè)特色，相繼在川藏、成蘭、福廈、玉磨、大瑞、麗香等六條“艱難險(xiǎn)重”鐵路干線的施工現(xiàn)場設(shè)立了專業(yè)實(shí)踐課程思政基地，從馬克思主義實(shí)踐觀的基本原理出發(fā)，探索總結(jié)了專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)課程思政實(shí)施的有效方法。

本文基于建構(gòu)主義背景，借助情境教學(xué)的基本理論框架，梳理土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的課程思政實(shí)施路徑。以土木工程專業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目作為案例，分析思政元素的融入過程，展示教學(xué)效果。對(duì)馬克思主義實(shí)踐觀融入工科專業(yè)實(shí)踐課的教學(xué)方法，以及課程思政在專業(yè)實(shí)踐中的發(fā)展進(jìn)行了論述。

一、從馬克思主義實(shí)踐觀看專業(yè)實(shí)踐內(nèi)涵

通過課程思政建設(shè)來思考“培養(yǎng)什么樣的人”。馬克思主義歷史觀認(rèn)為：“現(xiàn)實(shí)的人”的本質(zhì)特征是實(shí)踐，全面的實(shí)踐活動(dòng)是全面認(rèn)識(shí)活動(dòng)的基礎(chǔ)。將社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)視為人類文明發(fā)展的根本動(dòng)力，是辯證唯物主義和歷史唯物主義的統(tǒng)一［11］。以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo)的實(shí)踐學(xué)習(xí)是整個(gè)工科人才培養(yǎng)鏈條中最接近物質(zhì)實(shí)踐的環(huán)節(jié)，如何挖掘?qū)I(yè)實(shí)踐課的哲學(xué)內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義觀和歷史唯物主義觀，強(qiáng)化唯物主義實(shí)踐觀認(rèn)識(shí)，是在專業(yè)實(shí)踐課中產(chǎn)生課程思政實(shí)效的關(guān)鍵。

理論教學(xué)的內(nèi)容安排往往在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之前，很多實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)只注重展示預(yù)設(shè)結(jié)果，將其作為“驗(yàn)證”環(huán)節(jié)，以理論解釋實(shí)踐結(jié)果，但實(shí)踐的唯物主義認(rèn)為“不是從觀念出發(fā)來解釋實(shí)踐，而是從物質(zhì)實(shí)踐來解釋觀念的東西”［11］。實(shí)踐的過程，更是對(duì)理論重新認(rèn)識(shí)、補(bǔ)充，甚至質(zhì)疑的過程。“經(jīng)過實(shí)踐得到了理論的認(rèn)識(shí)，還須再回到實(shí)踐去。”［12］從實(shí)踐中獲取新問題，探求新理論，再重新指導(dǎo)實(shí)踐，是馬克思主義實(shí)踐觀一直強(qiáng)調(diào)的。

因此，工科專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，應(yīng)將重點(diǎn)從驗(yàn)證課堂講授的既有理論，到引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、總結(jié)、解決“新問題”上來。為達(dá)此目的，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)方法。

一方面，新工科改革的訓(xùn)練要求希望學(xué)生能考慮一些非技術(shù)因素對(duì)工程實(shí)施的影響［13］。按照卓越工程師的素質(zhì)要求，畢業(yè)生要考慮與工程建造相關(guān)的生存環(huán)境、健康安全、倫理道德、可持續(xù)發(fā)展等問題，如，海外鐵路的選線環(huán)節(jié)需要考慮鐵路開通對(duì)當(dāng)?shù)卣胃窬值挠绊懀?4］，城市規(guī)劃或標(biāo)志性建筑需要考慮對(duì)社會(huì)觀念和生態(tài)環(huán)境的影響［15］。這些要求體現(xiàn)了馬克思主義基本觀點(diǎn)，即工程建造作為物質(zhì)生產(chǎn)實(shí)踐的重要組成，決定了社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治、觀念結(jié)構(gòu)［11］。

另一方面，效果良好的實(shí)踐環(huán)節(jié)，還需要優(yōu)秀具體的教學(xué)方法和理論支撐。以行為學(xué)和心理學(xué)為基礎(chǔ)的認(rèn)知方法論正在快速發(fā)展，采用符合認(rèn)知規(guī)律的先進(jìn)教學(xué)方法，可建構(gòu)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)路徑，成為思政教育的載體。有研究表明，在建構(gòu)主義背景下實(shí)施基于情境的教學(xué)方法，可以抓住情境創(chuàng)設(shè)、信息資源匯聚、自主學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)、協(xié)作環(huán)境形成、效果評(píng)價(jià)等具體環(huán)節(jié)，充分而有機(jī)地融入思政元素［16］。

因此，抓住能力培養(yǎng)要點(diǎn)的內(nèi)涵和教學(xué)設(shè)計(jì)步驟，是秉承馬克思主義實(shí)踐觀，在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中實(shí)施課程思政的基本方法。

二、基于畢業(yè)要求和情境教學(xué)相關(guān)性的思政元素分析

專業(yè)實(shí)踐教學(xué)重點(diǎn)培養(yǎng)對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用和多維度學(xué)習(xí)的能力［17-18］。由于高年級(jí)的專業(yè)實(shí)踐目標(biāo)往往與畢業(yè)要求較為接近，結(jié)合中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)提出的畢業(yè)素質(zhì)點(diǎn)，對(duì)思政元素的融入路徑進(jìn)行分析。

（一） 畢業(yè)要求和情境教學(xué)特征的關(guān)系

《工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)解讀及使用指南》［19］（以下簡稱《指南》），給出了畢業(yè)生要求指標(biāo)點(diǎn)（表1），不同的指標(biāo)點(diǎn)所要求的內(nèi)容，只有在對(duì)應(yīng)的實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容中才可能逐個(gè)實(shí)現(xiàn)，而不同的內(nèi)容學(xué)習(xí)往往依賴于不同的教學(xué)方法，要有對(duì)應(yīng)的情境創(chuàng)設(shè)。

表1 《工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)解讀及使用指南》畢業(yè)生要求

以情境教學(xué)為例，其構(gòu)成的四大要素是“情境、協(xié)作、會(huì)話、意義”，根據(jù)既有的情境教學(xué)方法總結(jié)和案例展示［16，20-21］，表2 給出了這四要素所對(duì)應(yīng)的畢業(yè)生要求指標(biāo)點(diǎn)，而如何建立這種對(duì)應(yīng)關(guān)系還需要更多的闡釋。

表2 基于情境的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)背景下的素質(zhì)要求與實(shí)踐觀思政元素

1. 情境

“情境”的選擇和設(shè)計(jì)部分，畢業(yè)要求的GR1～GR5 部分，側(cè)重知識(shí)重構(gòu)和具體的技術(shù)應(yīng)用。無論是國內(nèi)的專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，還是國外的綜合實(shí)踐課程（Capstone Course），又或者是工程高級(jí)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目（Senior Capstone Program in Engineering， SCOPE）都需要進(jìn)行知識(shí)重構(gòu)，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜工程問題［9，18］。

《華盛頓協(xié)議》和《指南》都給出了“復(fù)雜工程問題”的具體定義和特征要素。這種復(fù)雜性在于學(xué)習(xí)中面對(duì)的問題往往并非傳統(tǒng)理論課堂上經(jīng)過雕琢的“結(jié)構(gòu)良好”的例題，指的是“預(yù)設(shè)條件完備，分析模型理想”，而現(xiàn)實(shí)中可能以“結(jié)構(gòu)不良”（ill structured）問題居多［22-23］，需要集成多門課程的知識(shí)，可能采用非常規(guī)的創(chuàng)造性解決方案。其情境預(yù)設(shè)需要設(shè)置具體而合理的“缺陷”，在現(xiàn)實(shí)中往往“有跡可循”。后文將以美國土木工程協(xié)會(huì)舉辦的大學(xué)生輕舟賽為例，用混凝土材料而不是傳統(tǒng)的木材或輕鋼造船，這就是典型的情境“缺陷”。

表2 將GR6～GR8 也納入“情境”要素的原因在于，對(duì)社會(huì)發(fā)展和環(huán)境變化的觀察是情境教學(xué)原理建立的基礎(chǔ)。Lave 和Wenger認(rèn)為“學(xué)習(xí)本身就是一個(gè)社會(huì)現(xiàn)象，通過有經(jīng)驗(yàn)的，生活在現(xiàn)實(shí)世界中的人們合法地參與正在進(jìn)行的社會(huì)實(shí)踐（legitimate peripheral participation）構(gòu)成”［24］。所以，從學(xué)習(xí)行為本質(zhì)的理解看，情境學(xué)習(xí)是實(shí)踐、社會(huì)、參與和發(fā)展結(jié)合的產(chǎn)物。從這個(gè)角度看，完全貼合實(shí)際工程的實(shí)踐教學(xué)本身就是一種情境教學(xué)范式。

另外，GR12 也可以在情境設(shè)計(jì)中體現(xiàn)，動(dòng)態(tài)的社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展所展現(xiàn)的學(xué)習(xí)情境是不同的。Lave 認(rèn)為，實(shí)踐理論中的情境學(xué)習(xí)不同于其他方法，因?yàn)閰⑴c社區(qū)以及在社區(qū)內(nèi)的認(rèn)知和交流，本身就處于持續(xù)活動(dòng)的歷史發(fā)展之中。例如，我國大力發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化［25］，如何在虛擬平臺(tái)中觀察基礎(chǔ)設(shè)施性能的動(dòng)態(tài)演化，使其可讀取、可評(píng)價(jià)、可監(jiān)控，尚無“最優(yōu)解”，需要根據(jù)大數(shù)據(jù)和人工智能時(shí)代的具體發(fā)展不斷地對(duì)數(shù)據(jù)需求進(jìn)行更新。其教學(xué)情境的搭建要有技術(shù)前瞻性，以考慮技術(shù)發(fā)展帶來的情境改變，且數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)演化特征本身就是學(xué)習(xí)內(nèi)容之一［26-27］。

2. 協(xié)作

“協(xié)作”要素中不僅包含GR9，也包含GR11，管理和群體決策是生產(chǎn)協(xié)作不可或缺的成分，Coase認(rèn)為決策成本是交易成本的一部分，是社會(huì)協(xié)作生產(chǎn)的體現(xiàn)［28］，Russell以厄勒海峽隧道的建造案例證明，大型工程實(shí)施中的協(xié)作、會(huì)話和換位思考本身就是工程管理的一部分［29］，此時(shí)GR9和GR11有從屬關(guān)系，故共同納入情境教學(xué)的“協(xié)作”要素。在由情境創(chuàng)設(shè)所模擬的生產(chǎn)實(shí)踐中，社會(huì)分工和管理既有生產(chǎn)關(guān)系屬性，又有生產(chǎn)力屬性。

3. 會(huì)話

GR10和GR12一起被納入“會(huì)話”要素，除了溝通本身就具有會(huì)話特征外，情境教學(xué)的基本理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是“合法外圍參與”（legitimate peripheral participation），有動(dòng)態(tài)特征［24］，學(xué)習(xí)內(nèi)容在參與和角色配合的發(fā)展中獲取，溝通和會(huì)話是不斷更新的實(shí)踐，終身學(xué)習(xí)是一個(gè)和社區(qū)不斷“會(huì)話”的過程。

4. 意義

對(duì)學(xué)習(xí)“意義”的分析和評(píng)價(jià)無法脫離社會(huì)發(fā)展的影響，并需要解讀其與職業(yè)規(guī)范的關(guān)系。

首先提出情境學(xué)習(xí)的Lave 認(rèn)為，隨著現(xiàn)代化的深入，想獲得廣泛而深層次的知識(shí)豐富（knowledgeability）反而日趨困難，當(dāng)學(xué)習(xí)行為的專業(yè)生產(chǎn)或商業(yè)歸屬特征增強(qiáng)的時(shí)候，實(shí)際上阻礙了學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展［24］。因此，對(duì)學(xué)習(xí)意義的評(píng)價(jià)需要兼顧終身學(xué)習(xí)能力的影響，以避免其僅僅滿足短期目的。同時(shí)，情境教學(xué)從活動(dòng)情境設(shè)計(jì)一開始，就反映了其對(duì)于學(xué)習(xí)意義的協(xié)商特征（negotiation characters of meaning），是學(xué)者將自我納入情境，開展認(rèn)知的過程，而不僅僅是單向“接受”學(xué)習(xí)對(duì)象的知識(shí)。

例如，美國馬薩諸塞州大學(xué)波士頓分校課程核心能力要求中包括：培養(yǎng)關(guān)于“道德社會(huì)問題的文化嵌入性”的批判性意義［30］，即對(duì)社會(huì)和道德因素不僅要學(xué)習(xí)，而且要評(píng)價(jià)或批判，反思意義。可見對(duì)“意義”的強(qiáng)調(diào)，有助于深化對(duì)專業(yè)實(shí)踐的社會(huì)、環(huán)境和發(fā)展影響的認(rèn)識(shí)，避免GR6 和GR7 環(huán)節(jié)停留在知識(shí)照搬或“人云亦云”上。

（二） 情境教學(xué)的馬克思主義實(shí)踐觀思政要素挖掘

1. 情境創(chuàng)設(shè)中的馬克思主義認(rèn)識(shí)論思政要素

由于情境的搭建往往具有“結(jié)構(gòu)不良”的特征，旨在引導(dǎo)學(xué)生通過完善情境認(rèn)識(shí)自行搭建知識(shí)結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)并解決核心問題，是從觀察分析到猜測探究，再到驗(yàn)證結(jié)論以建立認(rèn)識(shí)的過程。

情境教學(xué)的探究特征和對(duì)知識(shí)的重構(gòu)特征，驗(yàn)證了馬克思主義的認(rèn)識(shí)論與實(shí)踐觀，包含豐富的哲學(xué)思政元素。“實(shí)踐與認(rèn)識(shí)是相互依存、相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，認(rèn)識(shí)世界包括研究、觀測、調(diào)查和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，以認(rèn)識(shí)世界為活動(dòng)目的”［22］，這與情境教學(xué)的研學(xué)特征不謀而合。認(rèn)識(shí)的能動(dòng)性表現(xiàn)為有意識(shí)和有目的地去認(rèn)識(shí)，所以情境創(chuàng)設(shè)被要求必須和學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)。認(rèn)識(shí)的能動(dòng)性還表現(xiàn)為主動(dòng)的、創(chuàng)造性的活動(dòng)。如，觀念轉(zhuǎn)變情境教學(xué)模式中的“引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自己的理論”，支架式情境教學(xué)模式中的“獨(dú)立探索”［22-23］。

為了突破既定的情境預(yù)設(shè)，往往需要知識(shí)重構(gòu)，可以引導(dǎo)學(xué)生理解馬克思主義認(rèn)識(shí)論中關(guān)于認(rèn)識(shí)的反復(fù)性和無限性的觀點(diǎn)。例如，情境教學(xué)理論中的觀念轉(zhuǎn)變教學(xué)模式認(rèn)為，對(duì)現(xiàn)有知識(shí)或概念的不滿是促進(jìn)學(xué)生觀念轉(zhuǎn)變的必要條件之一，這種改變的根本原因是原有認(rèn)知和現(xiàn)實(shí)世界的不一致［22］。例如，工科實(shí)踐中理論模型和實(shí)際工程之間的差異，常常是學(xué)生進(jìn)行“主次要因素”分析、誤差分析、模型修正的起因［31］，而教學(xué)目的都是培養(yǎng)學(xué)生完善模型或更好地處理工程實(shí)際問題的能力。

2. 協(xié)作、會(huì)話和意義建構(gòu)中的實(shí)踐觀思政要素

學(xué)習(xí)中協(xié)作和會(huì)話的必要性還需要從實(shí)踐觀的角度加以論證。一方面，認(rèn)知的無限性，不局限于對(duì)單個(gè)問題“刨根問底”式的探究，還包括增加認(rèn)識(shí)的維度和視角。情境教學(xué)方法中的認(rèn)知彈性（Cognitive Flexibility）理論，不僅要求給學(xué)生提供自主知識(shí)建構(gòu)的基礎(chǔ)和空間，而且要求學(xué)生從不同的社會(huì)需求或工程需求檢視（inspect）知識(shí)學(xué)習(xí)和能力發(fā)展的成果。另一方面，案例的草擬和概念的闡釋往往具有交叉性，學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成過程是非線性的。按照Sprio 的觀點(diǎn)，這兩種特征決定了學(xué)習(xí)成果的意義評(píng)價(jià)需要通過對(duì)話達(dá)成［22］。從這個(gè)角度看，認(rèn)識(shí)本身也有其自身系統(tǒng)，認(rèn)識(shí)過程有層次性協(xié)同。最后，從理念上對(duì)認(rèn)識(shí)世界和改造世界的“協(xié)作與會(huì)話”之必要達(dá)成共識(shí)后，需要通過工程案例幫助學(xué)生建立具體認(rèn)識(shí)。

按照實(shí)踐唯物主義的觀點(diǎn)，將人的活動(dòng)結(jié)構(gòu)分為實(shí)踐活動(dòng)結(jié)構(gòu)和社會(huì)結(jié)構(gòu)［32］。從實(shí)踐結(jié)構(gòu)上看，實(shí)踐小組成員的合作從形式上模擬了現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)生產(chǎn)協(xié)作，而生產(chǎn)協(xié)作的本質(zhì)是物質(zhì)交往的一部分。例如，以突破橋梁跨度或建筑高度為目標(biāo)的需求往往促進(jìn)性能更高的鋼材的研發(fā)和生產(chǎn)，工程建造體量的突破也往往伴隨測量工程技術(shù)的發(fā)展，這在以Capstone 課程或科創(chuàng)競賽為代表的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中都有所體現(xiàn)。從社會(huì)結(jié)構(gòu)上看，為了工程建造和成本優(yōu)化而發(fā)生的技術(shù)性協(xié)作行為，也往往引發(fā)對(duì)社會(huì)、文化、精神意義等非工程技術(shù)問題的探討，比如，交通設(shè)施對(duì)當(dāng)?shù)厝宋木坝^的影響、建筑功能對(duì)個(gè)體的關(guān)懷等。

以“村村通”公路為代表的鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施建造為例［33］，第一個(gè)階段，鄉(xiāng)村公路初期的建造目的是扶貧和聯(lián)絡(luò)溝通，將既有的種植產(chǎn)品運(yùn)出鄉(xiāng)村是當(dāng)務(wù)之急，此時(shí)鄉(xiāng)村公路的運(yùn)輸效率與閑置土地種植利用率之間關(guān)系的考量顯然位居其次；進(jìn)入鄉(xiāng)村振興階段后，隨著進(jìn)一步致富要求，農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖規(guī)模擴(kuò)大，鄉(xiāng)村公路需要考慮閑置土地種植產(chǎn)品的運(yùn)輸效率，將使公路旁邊的閑置土地升值，甚至村落搬遷。因此，在第二個(gè)階段，之前忽略的城鄉(xiāng)規(guī)劃和運(yùn)輸統(tǒng)籌變成了需要考慮的主要因素。這是多維度、動(dòng)態(tài)、非線性地考慮工程建造因素的典型案例。公路建造這樣的物質(zhì)實(shí)踐從一開始就和物質(zhì)交往（農(nóng)產(chǎn)品銷售、閑置土地利用）、社會(huì)生活和社會(huì)交往（村落變遷和重構(gòu)）、精神交往（村民意識(shí)改變）產(chǎn)生緊密的聯(lián)系。

因此，在以達(dá)成工程建造為目標(biāo)的物質(zhì)實(shí)踐過程中就伴隨與社會(huì)生活、政治生活和精神生活交叉影響的成份，而不僅僅是靠物質(zhì)實(shí)踐的最終結(jié)果來“單向”地影響社會(huì)、政治和精神生活。引導(dǎo)學(xué)生從這樣的馬克思主義實(shí)踐觀辯證地思考和分析問題，對(duì)于工科培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成有顯而易見的意義。

三、基于情境學(xué)習(xí)的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)案例與課程思政

以課程設(shè)計(jì)實(shí)踐、競賽制作實(shí)踐、工程實(shí)踐研究報(bào)告3個(gè)實(shí)踐案例，對(duì)情境創(chuàng)設(shè)、技術(shù)路線設(shè)計(jì)、自主學(xué)習(xí)引導(dǎo)和學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)4個(gè)方面進(jìn)行分析。需要注意的是，由于兼有知識(shí)總結(jié)和實(shí)際應(yīng)用的成分，工科專業(yè)實(shí)踐的情境往往以正在建造或已經(jīng)完成的實(shí)際工程作為背景，其部分建造目標(biāo)和技術(shù)措施的意義已經(jīng)預(yù)先達(dá)到社會(huì)共識(shí)，但隨著實(shí)踐深入，又出現(xiàn)新的意義評(píng)價(jià)。因此，“意義建構(gòu)”的完整性在實(shí)踐初始階段很難一蹴而就，需要隨著實(shí)踐的發(fā)展不斷補(bǔ)充，這表現(xiàn)在意義建構(gòu)與情境預(yù)設(shè)間往往沒有明顯的階段性。這和理論學(xué)習(xí)往往表現(xiàn)出明顯的“進(jìn)階性”有所不同［9］。

（一） 高鐵站房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

以大型高鐵樞紐站——合肥南站的設(shè)計(jì)為例，由于超長超大，按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，樓蓋應(yīng)設(shè)置分隔縫［34］。但隨著相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，不設(shè)縫的案例越來越多。學(xué)生通過學(xué)習(xí)研討，提出設(shè)置或不設(shè)置分隔縫的3種方案供選擇（圖1、圖2）。

圖1 高鐵站房樓蓋的分隔縫設(shè)置剖面圖

圖2 高鐵站房樓蓋設(shè)計(jì)的情境學(xué)習(xí)框架

當(dāng)設(shè)置分隔縫時(shí)，可以利用樓面不連續(xù)的特點(diǎn)設(shè)置一定空間分割，并改變交通流組織和空間設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)文化、建筑心理學(xué)、工程倫理和節(jié)能環(huán)保方面的考量［35］。同時(shí)考慮到分隔縫可以阻斷高鐵過站造成的樓面振動(dòng)，在舒適度和環(huán)境降噪方面有積極作用，通過動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)不同方案進(jìn)行了比較，可見技術(shù)分析，也可以為非技術(shù)的情境預(yù)設(shè)提供條件。當(dāng)圍繞文化和社會(huì)生活等進(jìn)行討論，建構(gòu)新的意義時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生討論物質(zhì)實(shí)踐對(duì)社會(huì)生活的影響。

大型建筑結(jié)構(gòu)的建模、分析和設(shè)計(jì)，需要通過小組成員間配合完成，并進(jìn)行交流對(duì)話、討論。最終引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)認(rèn)識(shí)論的規(guī)律，并建立正確的實(shí)踐觀。

（1）建立初步認(rèn)識(shí)。常常將形狀規(guī)則的樓面假定為一個(gè)整體進(jìn)行扭轉(zhuǎn)驗(yàn)算。第一輪試設(shè)計(jì)過程中，方案2 和方案3 未考慮分隔縫引起的縫間樓面振動(dòng)不同步，故計(jì)算結(jié)果顯示出很大的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則性，可能影響結(jié)構(gòu)安全，按規(guī)程需要調(diào)整設(shè)計(jì)。

（2）發(fā)現(xiàn)問題并質(zhì)疑探究。但設(shè)計(jì)小組發(fā)現(xiàn)樓面的質(zhì)量和水平抗力構(gòu)件剛度都比較均勻，進(jìn)而引發(fā)疑問和探討，以防止意料之外的地震災(zāi)害損失。

（3）通過實(shí)踐升華認(rèn)識(shí)。通過更貼近實(shí)際的動(dòng)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，分隔縫之間獨(dú)立的樓面扭轉(zhuǎn)并不顯著，未呈現(xiàn)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，由此“刷新”了最初的分析假定。而之前的整體樓面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則是由于樓面振動(dòng)不一致，分塊樓板之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)較大造成的。這種認(rèn)識(shí)的“刷新”也是情境教學(xué)模式中典型的觀念轉(zhuǎn)變模型的體現(xiàn)。核查樓面整體假設(shè)下出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的原因，逐個(gè)考慮其形成要素，重新審視造成扭轉(zhuǎn)程度過大的誘因，是概念的充實(shí)（enrichment）；在誘因明確的基礎(chǔ)上，通過模擬重現(xiàn)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則現(xiàn)象，屬于概念的重建（restructuring）［20］。

（4）以科學(xué)認(rèn)識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐。考慮在分割樓面之間做柔性連接，降低地震可能造成的構(gòu)件損失。

這種實(shí)踐過程呈現(xiàn)出認(rèn)識(shí)與實(shí)踐之間的反復(fù)，以及認(rèn)識(shí)的進(jìn)階規(guī)律。從第2和第3小組的學(xué)習(xí)筆記看，存在認(rèn)識(shí)論的兩階段規(guī)律，即從感性到理性，再從理性到實(shí)踐的特點(diǎn)。初次分析時(shí)將存在分割關(guān)系的樓板看作整體是套用大樓面整體平面假定的“慣性思維”所致，一定程度上屬于感性認(rèn)識(shí)階段的“刻板印象”［36］，切入實(shí)際的具體分析通過理性思考和分析為初次認(rèn)識(shí)“糾偏”，實(shí)現(xiàn)從理性到感性的飛躍。而依據(jù)新建立的理性知識(shí)對(duì)建筑進(jìn)行改造，屬于從理性到感性的“第二次飛躍”［37］。

作為實(shí)踐訓(xùn)練結(jié)果，3個(gè)方案組成員對(duì)理論知識(shí)的掌握程度也存在差異。圖3反映了筆試測試結(jié)果，在各組人數(shù)（分別為33、37、31人）和平均GPA較為接近的情況下，橫軸上的3個(gè)問題針對(duì)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的理論深度依次加深。由于問題1，即扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的判斷準(zhǔn)則屬于規(guī)范條文，3個(gè)組均掌握得較好，但由于方案1的樓面形狀和質(zhì)量分布較為規(guī)則，沒有機(jī)會(huì)調(diào)整方案，對(duì)于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的調(diào)整方法并不熟悉，與方案2 和方案3 的得分率呈現(xiàn)了較大差距。對(duì)于扭轉(zhuǎn)的動(dòng)力學(xué)分析機(jī)理，有興趣了解的人數(shù)就更少。這個(gè)測試說明了實(shí)踐對(duì)于理論探究的推動(dòng)作用。

圖3 不同分組的筆試知識(shí)考點(diǎn)得分率

（二） 水泥輕舟賽

近些年，參考美國土木工程學(xué)會(huì)舉辦的大學(xué)生水泥輕舟賽（NCCC），采用非常規(guī)材料的“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)+操作使用”競賽逐漸普及。

以水泥輕舟賽為例，要求學(xué)生用水泥類材料建造小船船體，載重2～4 人，在真實(shí)的湖泊內(nèi)競速劃行，決出優(yōu)勝。

（1）情境預(yù)設(shè)顯著的不完美，即“結(jié)構(gòu)不合理”性，有助于認(rèn)知的多維發(fā)展。競賽規(guī)定不能采用通常的木材或金屬作為船體材料，而是采用非金屬無機(jī)材料，而這種“不合理”恰好給予材料的選擇和處理以更多的可能性。參賽小組為了達(dá)到減輕重量、提升性能、減少碳排放、增強(qiáng)防水等目標(biāo)，選擇在普通混凝土或砂漿中加入粉煤灰、陶粒、碳纖維等不同的混合方案以改善混凝土輕舟性能，恰好印證了認(rèn)知彈性理論，即只有通過顯示多維事實(shí)時(shí)才能反思情境預(yù)設(shè)中的復(fù)雜概念和不良結(jié)構(gòu)［22］。

（2）情境預(yù)設(shè)的可替代性取決于知識(shí)的準(zhǔn)備程度。工科專業(yè)的某些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，不太容易直接利用現(xiàn)實(shí)情境進(jìn)行訓(xùn)練，例如，對(duì)象超大、條件艱險(xiǎn)或真實(shí)訓(xùn)練成本過高時(shí)，需要進(jìn)行情境模擬。輕舟賽準(zhǔn)備過程中，學(xué)生巧妙利用了流體力學(xué)教學(xué)試驗(yàn)水槽模擬了競賽劃行時(shí)的水流作用，完成了受力和變形測試，如圖4（a）所示。在這個(gè)過程中建立等效水流阻力和激勵(lì)模型，需要一定的理論基礎(chǔ)，對(duì)替代情境和真實(shí)情境之間的差異進(jìn)行分析也屬于知識(shí)重構(gòu)。

圖4 輕舟賽的情境預(yù)設(shè)與協(xié)作學(xué)習(xí)

（3）由于正式比賽的時(shí)候，需要競賽小組協(xié)作，通過人力將輕舟從陸地抬到水中，此時(shí)船體倒扣成“底朝天”，產(chǎn)生與水面工作時(shí)方向相反的負(fù)彎矩，需要單獨(dú)提出一種受力工況進(jìn)行分析，以完善船體設(shè)計(jì)，如圖4（b）所示。這種特殊情境的預(yù)設(shè)，來自小組成員在協(xié)作過程中的思考，是對(duì)話討論的結(jié)果。這種為實(shí)現(xiàn)“協(xié)作運(yùn)輸”所考量的特殊情境的受力分析來自“協(xié)作制造”的過程，但當(dāng)建造者本身也是競賽中的運(yùn)輸者時(shí)，他們就開始考量運(yùn)輸?shù)那榫澈土W(xué)性能。當(dāng)他們是劃水競賽者時(shí)，甚至考慮選手劃行姿勢對(duì)船體力學(xué)性能的影響。這種“制造者+運(yùn)輸者+劃行選手”的多重參與者身份，有助于學(xué)生實(shí)現(xiàn)彈性和多維度學(xué)習(xí)。

馬克思主義社會(huì)學(xué)理論認(rèn)為，從“制造者”到“劃行選手”這樣的學(xué)習(xí)身份轉(zhuǎn)換或合并有助于學(xué)習(xí)發(fā)展。這是因?yàn)橹R(shí)技能的變化過程包含在一個(gè)實(shí)踐者團(tuán)體（community of practitioners）的身份變化過程中，而對(duì)知識(shí)或技能的“掌握”作為學(xué)習(xí)結(jié)果，是這個(gè)團(tuán)體的一種組織性、關(guān)聯(lián)性特征。反之，深度的商品化進(jìn)程和社會(huì)分工，可能限制了在更廣闊范圍內(nèi)學(xué)習(xí)掌握新知識(shí)，阻礙了可持續(xù)發(fā)展。人類社會(huì)的生產(chǎn)從沒有明顯分工到嚴(yán)格分工，又到重新交叉融合，顯著影響未來勞動(dòng)者學(xué)習(xí)的效果和方式。從這個(gè)角度看，學(xué)習(xí)體制和學(xué)習(xí)效果都是歷史進(jìn)程的產(chǎn)物［24］，是可以有效傳遞給學(xué)生的歷史唯物主義視角。

（三） 基于學(xué)習(xí)報(bào)告寫作的成效分析

為促使學(xué)生反思工程建造對(duì)社會(huì)的影響，以建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)為例，在設(shè)計(jì)目標(biāo)達(dá)成后，還需將調(diào)研、方案比對(duì)、設(shè)計(jì)技術(shù)問題、模擬施工等方面的工作記錄和感受整理成實(shí)踐報(bào)告，在完成寫作的過程中，提出自己對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)成果、理論技術(shù)內(nèi)涵、未來技術(shù)發(fā)展等方面的看法。

為檢驗(yàn)課程思政實(shí)施的效果，進(jìn)行分組教學(xué)效果測試，將“裝配式建筑發(fā)展及影響”作為寫作備選題之一。改革前的134 人中有37 人選此題，作為對(duì)照組；改革后的111 人中有29 人選此題，作為實(shí)驗(yàn)組；選題人數(shù)比例分別為27.6%和26.1%，受關(guān)注程度較為接近。兩個(gè)組均要求了解國內(nèi)外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)裝配式建筑存在的問題、未來發(fā)展前景進(jìn)行了論述。

（1）對(duì)照組更關(guān)注技術(shù)進(jìn)展研究、建筑選型和居住體驗(yàn)，以“房屋居住性”本身為研究中心，聚焦于裝配式建筑建造中的具體技術(shù)問題，培養(yǎng)傳統(tǒng)意義上的工程師。

（2）實(shí)驗(yàn)組則引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注裝配式技術(shù)與節(jié)能減排與碳中和要求、運(yùn)輸條件發(fā)展、人口紅利減退、勞動(dòng)力擇業(yè)觀變化、城市化進(jìn)程需求等的關(guān)系，分析裝配式技術(shù)應(yīng)用對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈拖動(dòng)方式改變的影響，討論了裝配式建筑興起的原因，分析不同時(shí)期工業(yè)界對(duì)于裝配式建筑技術(shù)的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變，從中體現(xiàn)了當(dāng)前工程教育認(rèn)證所要求的人才培養(yǎng)素質(zhì)能力點(diǎn)。

針對(duì)兩個(gè)小組的實(shí)踐報(bào)告，利用詞頻分析軟件ROST 對(duì)匯總文本進(jìn)行了詞頻統(tǒng)計(jì)，繪制了如圖5所示的詞云圖（僅給出頻次多于十次的詞），可以看到，雖然兩組文本均包含裝配式、建筑和結(jié)構(gòu)等詞，但實(shí)施課程思政后的實(shí)驗(yàn)組，學(xué)生呈現(xiàn)出對(duì)社會(huì)的關(guān)注，資源、經(jīng)濟(jì)、綠色、評(píng)價(jià)、消費(fèi)者、傳統(tǒng)等詞頻較高，這說明學(xué)生開始關(guān)注工程技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系、產(chǎn)生的影響及社會(huì)效應(yīng)評(píng)價(jià)等因素。以工程建造為代表的物質(zhì)實(shí)踐對(duì)社會(huì)、政治和精神生活的影響，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生感受得更充分。學(xué)生在達(dá)成傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)訓(xùn)練目標(biāo)后，還拓寬了觀察視野，涵養(yǎng)了社會(huì)參與意識(shí)，從“社會(huì)人”的角度強(qiáng)化了對(duì)唯物主義實(shí)踐觀的認(rèn)識(shí)。

圖5 專業(yè)實(shí)踐報(bào)告詞云

四、結(jié)語

在工科實(shí)踐教學(xué)形式多樣化、內(nèi)容復(fù)雜化的發(fā)展趨勢下，課程思政建設(shè)一方面需要緊密貼合教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)隱形教育和“潤物無聲”；另一方面，需要尋求相契合的教學(xué)理論和方法，遵循認(rèn)知規(guī)律，提升教學(xué)效率。

基于情境認(rèn)知的基本理論框架，對(duì)我國工科畢業(yè)生素質(zhì)要求點(diǎn)、情境學(xué)習(xí)要素、馬克思主義實(shí)踐觀要點(diǎn)之間進(jìn)行了歸納梳理，認(rèn)為專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的素質(zhì)要求達(dá)成，以及思政元素的融入可以借助情境預(yù)設(shè)要素更加有效地達(dá)成。以情境教學(xué)模式中的觀念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)理論和認(rèn)知彈性理論為例，展示了3個(gè)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程思政改革案例，基于教學(xué)成效得到以下結(jié)論：

（1）通過解釋工程現(xiàn)象并處理工程問題的訓(xùn)練，推翻思維定式，糾正認(rèn)識(shí)偏差，有助于學(xué)生充分建立對(duì)馬克思主義認(rèn)識(shí)論的體會(huì)；

（2）借助情境學(xué)習(xí)中的協(xié)作和對(duì)話元素，拓展情境預(yù)設(shè)和意義建構(gòu)的維度，有助于引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)體制的可發(fā)展性，樹立“人作為實(shí)踐活動(dòng)主體”的歷史唯物主義觀；

（3）借助“工程對(duì)社會(huì)影響”的情境預(yù)設(shè)，可以有效幫助學(xué)生掌握從“物質(zhì)實(shí)踐對(duì)社會(huì)生活的影響”的實(shí)踐唯物主義分析視角。

馬克思主義實(shí)踐觀與情境學(xué)習(xí)法結(jié)合，發(fā)掘?qū)W生在情境學(xué)習(xí)中的認(rèn)知規(guī)律，是在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中實(shí)施課程思政的有效路徑。讓馬克思主義世界觀和方法論與創(chuàng)新教學(xué)理論更加契合，實(shí)現(xiàn)更為生動(dòng)的教學(xué)運(yùn)用，值得更進(jìn)一步的研究。