機械領(lǐng)域 “工程倫理” 教學(xué)改革研究與混合教學(xué)模式實踐

趙啦啦，劉新華，韓 靜

（中國礦業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院 江蘇 徐州 221116）

工程活動在社會發(fā)展過程中始終發(fā)揮著重要作用，對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生越來越廣泛的影響。工程實踐引發(fā)的各種倫理問題，直接關(guān)系到人類社會的進步和可持續(xù)發(fā)展[1]。在國際上，工程倫理教育受到廣泛的關(guān)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(nèi)的工程倫理教育受到工程界、教育界和政府相關(guān)部門的高度關(guān)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(yè)學(xué)位研究生教育指導(dǎo)委員組織清華大學(xué)、浙江大學(xué)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(guān)的MOOC 課程。工程倫理教育已成為國內(nèi)高校工科專業(yè)本科生及專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)之一。

目前，機械領(lǐng)域 “工程倫理” 課程常規(guī)教材中的教學(xué)案例主要涉及電子信息、材料與化工、資源與環(huán)境、能源動力、土木水利、生物與醫(yī)藥、交通運輸7 個專業(yè)學(xué)位類別，而唯獨缺少機械專業(yè)相關(guān)的教學(xué)案例，不利于機械類本科生和專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)習(xí)、應(yīng)用有關(guān)工程倫理的基本理論和基本知識[6]。

基于上述國內(nèi)外工程倫理教育的發(fā)展背景概況，并結(jié)合中國礦業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院機械領(lǐng)域 “工程倫理” 課程的教學(xué)實踐，可以總結(jié)出目前機械領(lǐng)域工程倫理研究和教育的現(xiàn)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(xué)時得到了明顯提高，但目前缺少機械領(lǐng)域工程倫理的教學(xué)案例資源，不利于培養(yǎng)機械類本科生和專業(yè)學(xué)位碩士研究生的倫理意識和倫理規(guī)范。因此，亟須建立機械領(lǐng)域工程倫理教學(xué)案例庫。

②教學(xué)模式以線下的課堂教學(xué)為主，但由于工程倫理課程具有顯著的人文學(xué)科特性，理論教學(xué)不利于提升學(xué)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(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合教學(xué)模式。

1 工程倫理教學(xué)改革的主要內(nèi)容和實踐意義

1.1 主要內(nèi)容

本教學(xué)改革研究的主要內(nèi)容包括機械領(lǐng)域 “工程倫理” 典型教學(xué)案例研究及工程倫理解析和案例式與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合教學(xué)模式研究及實踐策略兩方面的內(nèi)容。研發(fā)適用于機械類專業(yè)學(xué)生的工程倫理教學(xué)案例，分析機械工程領(lǐng)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(lǐng)域中的特殊表現(xiàn)，并研究工程倫理相關(guān)的基本理論注入教學(xué)案例的方式及呈現(xiàn)方法。研究案例式教學(xué)在課堂教學(xué)過程中對講解工程倫理基本規(guī)范以及培養(yǎng)學(xué)生工程倫理意識和責(zé)任感的作用機制，開展案例式與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合教學(xué)模式實踐，探索工程倫理思維的高效注入以及啟發(fā)式與探索式相融合的實踐策略。

1.2 實踐意義

開展本教學(xué)改革的研究和實踐，建立機械類本科以及工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生 “工程倫理” 課程的典型教學(xué)案例庫，將有助于進一步提升機械領(lǐng)域 “工程倫理” 課程教學(xué)質(zhì)量，有助于培養(yǎng)機械類本科以及工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生的社會責(zé)任感與職業(yè)素養(yǎng)，提高未來機械工程師的職業(yè)規(guī)范意識、道德判斷力等工程倫理意識，增強其遵循倫理規(guī)范的自覺性，提升應(yīng)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(xué)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(xué)改革的總體研究思路和實施方案，主要由典型教學(xué)案例研究和混合教學(xué)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(lǐng)域的典型案例，建立適用于機械類專業(yè)學(xué)生的工程倫理教學(xué)案例庫。此外，通過采用案例式和翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式，以及采用啟發(fā)式和探索式教學(xué)策略開展工程倫理教學(xué)實踐。本文的研究成果有助于提升機械類專業(yè)學(xué)位碩士研究生對工程倫理問題的敏感性，增強學(xué)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(xué)生應(yīng)用工程倫理基本規(guī)范的水平和工程倫理決策能力。

圖1 教學(xué)改革的總體研究思路和實施方案

2.2 典型教學(xué)案例研究

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

以 “制造業(yè)自動化和智能化引發(fā)的工程倫理問題討論” 的機械領(lǐng)域工程倫理案例分析過程為例。首先，對制造業(yè)技術(shù)變革歷程及現(xiàn)狀進行了介紹，分析了制造業(yè)自動化和智能化在提升生產(chǎn)效率、降低勞動強度以及改善勞動環(huán)境等方面的積極作用。其次，分別針對制造業(yè)自動化和智能化所引發(fā)的工程倫理問題進行了分析和討論。例如，自動化技術(shù)的應(yīng)用降低了對員工的技術(shù)要求，進而導(dǎo)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(shù)據(jù)等新技術(shù)的應(yīng)用，制造業(yè)進入了智能化階段，同時制造業(yè)智能化也引發(fā)了新的工程倫理問題。例如，數(shù)字化制造等技術(shù)存在數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險，需要通過推動人工智能技術(shù)的風(fēng)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(jiān)督機制等措施來避免該問題。

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

2.3 混合教學(xué)模式實踐

在理論教學(xué)和案例教學(xué)的基礎(chǔ)上，進一步開展學(xué)生專題匯報形式的翻轉(zhuǎn)課堂，并將翻轉(zhuǎn)課堂的成績作為學(xué)生平時成績的重要組成部分。課程的各個教學(xué)環(huán)節(jié)共同形成了混合式的教學(xué)模式，有效提升了學(xué)生在教學(xué)過程中的參與度，并提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性以及應(yīng)用工程倫理基本規(guī)范的水平和工程倫理決策能力。

以2022 級機械工程專業(yè)學(xué)生所開展的部分翻轉(zhuǎn)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(fēng)險的來源等工程倫理基礎(chǔ)概念的基礎(chǔ)上，重點分析了故障診斷與工程倫理的聯(lián)系，并引發(fā)了工程師的倫理責(zé)任在防范工程風(fēng)險上的重要作用的思考和討論。報告 “虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的倫理問題” ，介紹了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機械工程領(lǐng)域中用于虛擬設(shè)計、工業(yè)仿真等案例，同時分析了虛擬現(xiàn)實技術(shù)所引發(fā)虛擬世界對真實世界的過度替代、隱私泄露與數(shù)據(jù)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(xiàn)實技術(shù)的動態(tài)倫理構(gòu)建策略的設(shè)想。除了機械領(lǐng)域通用的案例分析外，部分報告還涉及了礦山工程領(lǐng)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(fēng)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(huán)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(yè)和社會責(zé)任倫理，從而引導(dǎo)學(xué)生努力成長為勇于創(chuàng)新、努力實現(xiàn)工程價值和利益的工程師。

3 總結(jié)

本文開展了機械領(lǐng)域 “工程倫理” 教學(xué)改革研究與混合教學(xué)模式實踐，建立了適用于機械領(lǐng)域 “工程倫理” 的教學(xué)資源庫，開發(fā)了具有礦山機械行業(yè)特色的典型工程倫理教學(xué)案例，建立了案例式教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)相結(jié)合的混合教學(xué)模式，實現(xiàn)了機械類專業(yè)學(xué)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(yè)學(xué)位碩士研究生對工程倫理問題的敏感性，增強學(xué)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(xué)生對工程倫理基本規(guī)范的掌握程度，有效提高機械類專業(yè)學(xué)生的工程倫理決策能力。