工程思维：高职“网络综合布线”课程改革新路向
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摘要：工程思维是指人们在进行工程规划、设计、建造、运行、维护、管理和评估过程中所形成的独特思维方式。高职“网络综合布线”作为一门设计与制作的综合性课程，已从培养传统的操作工转变为培养具有整体观能设计的复合型人才，这就要求课程必须进行以工程思维为导向、教学内容整合为基础、仿真实验软件为支撑的课程改革探索实践，以实现培养新型复合技术技能人才的培养目标。
关键词：工程思维;“网络综合布线”;课程改革
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2020）1C-0067-03
一、工程思维内涵解读
思维方式是一定时代人们的理性认识方式。是按一定的结构、方法和程序诸要素结合起来的相对稳定的思维运行样式。[1]不同的实践活动要求形成不同的思维方式，工程活动是造物活动，渗透和贯穿在工程活动中的思维活动称为工程思维。
工程思维是指人们在进行工程规划、设计、建造、运行、维护、管理和评估过程中所形成的独特思维方式。工程思维的基本性质是造物思维。工程思维在工程活动中处于中心地位，起着不可替代的作用，它贯穿工程活动始终，渗透于工程活动各环节，对工程活动起支配与指导作用，制约和决定着工程理念的优劣与水平，工程思维既是工程问题求解的过程，也是理想客体对象化、现实化的过程。[2]工程活动是一个有多样答案的问题求解的过程，最优化是工程思维的着眼点和落脚点。所谓最优化，就是考虑一切条件，选择最优方案，使目标达到最优效果。筹划是工程思维的根本方式，主要是如何综合运用各种条件去做成某件事情，其本质是发明、创造满足人们需要的人、工、物，解决“做什么”“用什么做”和“怎样做”的问题。人的技术活动是有意识、有目的的活动， 它不是通过认知活动实现的， 而是通过思维的筹划活动来实现的。[3]
二、“网络综合布线”课程工程思维需求
“中国制造2025”对人才的需求不再是一线操作工人，而是具有解决问题能力、自主学习能力和创新思维能力的复合型技术技能人才。职业教育只有培养出这样的人才，才能助力实现从“中国制造”到“中国智造”的转变。
“网络综合布线”是一门设计与制作的综合性课程，企业需要的不是只会打线布线的操作工，而是有整体观能设计的综合性人才：能从工程需要出发，确定技术目标，提出若干方案，分析比较方案，选择最佳方案付诸实施。在先导课程中，学生已了解网络的软硬件，但对于综合布线和布线工程没有具象概念。传统的 “教师示范讲解、学生模仿训练”的学习方式，虽能提高学生操作的熟练度，但是这种机械重复训练的方式，导致学生“知其然”而“不知其所以然”，学生思维能力的不足，造成学校课程教学与社会需求之间的脱节，无法满足企业对网络综合布线技能人才的需求。工程思维的出现给高职“网络综合布线”课程教学改革提供了新路向，在教学中注重学生思维能力的培养，不仅“知其然”还能“知其所以然”。
三、“网络综合布线”课程教学改革探索与实践
“网络综合布线”是计算机网络专业核心课程，学生要掌握综合布线系统的设计、安装、验收等知识，为后续“计算机网络组建”“物联网技术”等打下基础。该课程不同于“Flash动画制作”和“PhotoShop图形图像处理”等软件工具类课程，设计安装部分的实训场合不在普通的计算机机房，而是有专门的实训模拟设备。
课题以工程思维为导向、教学内容整合为基础、仿真实验软件为支撑，进行课程教学的全方位改进，加强课程与应用间的关联，以提升学生对信息网络布线的分析、设计、实施等阶段的实际应用能力，以及相关流程的规范化。
（一）课程教学现状及需求调研
开展“网络综合布线”课程教学现状调研，进行师生访谈和问卷调查，了解实际教学中遇到的问题;同时走访相关企业，了解该课程（专业技能）目前行业的岗位需求。基于工程思维的特点，以企业和社会对职业学校具备工程思维能力人才的需求为导向，制定课程培养工程思维的具体目标。
（二）基于工程思维的课堂教学构建
对教材内容进行重构，以项目为载体，按照问题导向的形式，将相关的知识、技能、岗位要求和综合素养进行重组。从工程实际出发，在教学中注重思维意识和思维能力的培养，构建基于工程思维的“网络综合布线”课程课堂教学，加强学生对布线工程的宏观理解，让学生在工程活动中通过筹划去寻求问题解决的最优化方案，并付诸实践。
如何确定最优方案？需要方案的验证。最优化方案的设计、验证，使用仿真技术是一个很好的手段。仿真技术是通过对虚拟制造系统模型的实验，研究一个真实系统。本文提到的仿真技术是利用计算机软件模拟出综合布线实际的操作（实验）环境和实际操作进行虚实互补。仿真软件可以对方案进行模拟实践论证，在实操前可以先掌握操作要领并进行训练，再在实际场景中真实实施，虚实互补，大大减少学生的陌生感，在最短的时间内熟悉操作流程及规范，提升实训效率。2014年，笔者所在学校引入并使用“凤凰创壹”仿真软件，该软件具备了仿真系统和虚拟现实的优点，能模拟出综合布线实际实验环境，将课程原本须在实训模拟装置上完成的任务，以动画的形式与使用者互动。
（三） 基于工程思维的课程教学实践
工程思维不仅要解决网络综合布线工程问题，还要引导学生按照网络综合布线的程序、步骤等将构想、蓝图或方案等转变为现实。
以“配线子系统”为例，工程思维指导学生将一张网络布线施工图、设计方案转化为现实布线，学生要根据耗材、路径走向和制作简便等条件，设计出最合理最优化方案。我们将整个过程分为“工程总体设计——模拟操作验证——实际实训操作”三部分。传统教学中“教师示范讲解，学生模仿训练”的方式，弱化了方案设计的讨论，只强调实训模拟装置实践操作，忽视了学生思维训练，不利于学生思维的拓展。新的课堂重视了“工程总体设计”中学生方案的设计，学生以小组为单位进行思维的碰撞，而非以往教学中一带而过的方案讨论。同时以“模拟操作验证”进行最优方案的验证和选择，突破了耗材、时间和实际模拟设备的限制。为了达成感受实训操作的意义及对布线工程有直观感受的目标，先让学生观察楼层配线设备FD及工作区的位置，展示实训作品成品及实际施工现场照片。在“工程总体设计”阶段，学生以小组为单位，阅读项目要求，进行头脑风暴，讨论本组路径方案，罗列耗材类型。每组按照不同方案，得出系统图、施工图、端口对应表、耗材统计表（成本预算），设计出合理美观的施工路径。学生头脑中的思维和建构的模型转化成各类图表后，能否实现还需要验证。如果直接实训模拟设备进行验证比较，受耗材、时间以及设备多方面因素的限制，不利于方案的优化调整，借助仿真软件，在“模拟操作验证”中，每组将本组的方案进行模拟实践，验证可行性，同时根据实际情况进行方案的微调整、再验证。当每组方案可行性验证成功后，进行方案分享，再根据耗材、路径的最简化等要求進行比较，确定最后实操方案。进入“实训操作”，由于学生在前期仿真软件中进行了模拟训练，熟悉了操作流程及规范，效率得到很大提升。学生根据确定方案，在IT工程技术实训平台上，完成配线子系统的设计、安装、铺设等操作，并利用检测工具逐一对链路进行连通性测试。最后师生一起对项目实施过程进行评估，并进行必要的反思和总结。在三角尺的制作过程中，需要完成各种45°角的制作，通过仿真软件无耗材式地先行练习，进行有效改进，熟悉操作流程，为后期实际操作打下基础，提高效率。
四、“网络综合布线”课程教学改革小结
在高职“网络综合布线”课程中引入工程思维理念，助益学生实践创新。工程思维贯穿于工程活动始终，支配和指导着工程活动，工程思维的培养要以工程活动为载体，以项目学习为平台，学生在实践训练中，学做一体，思做结合，既培养其工程意识、工程思维，又培养其解决问题能力、团队协作能力和创新能力。关注学生未来职业生涯发展，不仅仅要注重对学生技术的培养，更要注重学生科学思维方式的养成。以工程思维指导课程教学，体现知识的系统性与实用性，培养职业岗位能力，在技术培养的同时注重思维能力的提升，让教学始终从学生的未来需求出发构建教学体系。
参考文献：
[1]刘湘溶，罗常军.思维方式的基本含义、本质特性与典型形态[J].湖湘论坛， 2010（5）.
[2]李永胜.论工程思维的性质、特征与作用[J] .创新，2018（1）.
[3]陈向阳.学科核心素养：重构高中通用技术课程新图景[J].教育理论与实践，2018（38）.
责任编辑：陈向阳
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