打造實用有效的高中通用技術實驗室

【摘 要】 通用技術實驗室的建設要根據(jù)具體項目的實施情況，嚴格按照課程標準的要求，以項目實施和一般技術實踐為出發(fā)點，分析好通用技術實驗室建設的幾個關鍵點，如儀器設備配置、教室布置、項目選擇、安全運行等。鑒于此，文章旨在通過深入探討教師的教學能力和學生實踐操作的具體需求，為實驗室的合理化建設提供科學依據(jù)與指導建議，以期為各學校建設實用型實驗室提供參考意見。

【關鍵詞】 通用技術課程；高中實驗室；教學儀器

隨著科技的發(fā)展和社會的進步，教育正逐步從傳統(tǒng)的知識傳授向?qū)嵺`和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。高中通用技術課程作為培養(yǎng)學生技術素養(yǎng)和實踐能力的重要途徑，其實驗室的建設尤為重要。一個實用有效的高中通用技術實驗室，不僅能夠為學生提供實際操作的機會，還能夠激發(fā)他們的創(chuàng)新精神和探究欲望。因此，如何建設這樣一個實驗室，成了教育工作者需要深入思考和探討的問題。在當前的教育環(huán)境下，通用技術實驗室的建設面臨著多方面的挑戰(zhàn)。從硬件設備的配置、軟件的選擇，到課程的設置、教學方法的創(chuàng)新，每一個環(huán)節(jié)都考驗著教育工作者的智慧和前瞻性。建設通用技術實驗室的目標不僅是為學生提供一個實踐操作的場所，更重要的是要通過親自動手的實踐操作訓練，有效增進學生對理論知識的深刻領會，并與實際應用結(jié)合起來，培養(yǎng)他們的問題解決能力和創(chuàng)新精神。為了確保通用技術課程中的實踐活動既實用又高效，其核心在于依托項目驅(qū)動的教學模式。實驗室的設立旨在為學生創(chuàng)造一個將理論融入實踐的平臺，通過模擬真實情境的項目實施，不僅能夠增進學生對技術應用的熟練度，還能極大提升教學內(nèi)容的實際效用性。

一、國內(nèi)外技術教育課程實驗室建設的實用性研究現(xiàn)狀

（一）國內(nèi)同類課題研究現(xiàn)狀

在國內(nèi)已發(fā)表的有關規(guī)劃與搭建通用技術實驗室的文獻中，普遍現(xiàn)象是羅列了實驗室必備的器材與裝置，以及空間布局的基本規(guī)格，如室內(nèi)層高要求等。然而，這些資料在提出具體且個性化的建設指導方面尚顯不足，存在著對實驗室定制化設計與構建策略深入探討的空白。本文將致力于彌補這一缺憾，通過綜合分析，旨在提出更為細致且具有導向性的見解，為通用技術實驗室的建設提供更為貼切且高效的實施方案，以滿足各學校當前水平和可持續(xù)發(fā)展需求。在實施新高考制度改革的宏觀背景下，本文針對通用技術實驗室面臨的挑戰(zhàn)與問題，展開了系統(tǒng)性的調(diào)研與分析。這一探索旨在緊跟教育改革的步伐，深入挖掘并解決在新高考模式下，通用實驗室可能面臨的配置不合理、資源利用效率低及與課程標準不匹配等實際問題，為提升實驗教學質(zhì)量和促進學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供實證基礎與改進建議。

（二）國外同類課題研究現(xiàn)狀

國外在技術實驗室建設的實踐探索中，重視構建適應學生學習需求的環(huán)境。美國教育體系下的學生展現(xiàn)出較強的自主性和實踐動手能力，實驗室設計傾向于采用模塊化技術教育模式，并裝備先進實驗設施，確保學生能夠獲取充足的實驗材料，支持其在教師輔助下的自由設計與制造活動。德國作為技術教育領域的佼佼者，其通用技術實驗室與物理、化學實驗室配置相近，反映出高水平的技術教育標準。學生具備深厚的技術理論基礎，因此實驗室特配了專業(yè)的機床和數(shù)控加工系統(tǒng)，以匹配其技術學習的深度需求。

相比之下，日本在技術培訓室的構建上，更側(cè)重于傳統(tǒng)手工藝技能的培養(yǎng)，實驗室配置著重于各類手工工具的使用，強調(diào)手工技藝的傳承與實踐。這反映出各國在技術實驗室建設中對本土教育特色與學生能力的精準把握，以及對實踐教學環(huán)境的差異化設計思路。

二、高實用性通用技術實驗室的建設方向

（一）根據(jù)教師能力建設通用技術實驗室

通用技術作為一門相對較新的學科，其知識結(jié)構側(cè)重于模塊化方法，如金屬加工、木工以及技術實驗等模塊。該課程內(nèi)容具有跨學科特性，模塊知識點廣泛且多樣。教材的編排融合了“隨機探索”與“線性遞進”的雙重邏輯，形成了獨特的“混合教學模式”，這對執(zhí)教該課程的教師提出了更高層次的要求。現(xiàn)狀表明，多數(shù)通用技術課程教育者在“綜合學科知識”的廣博性上基礎不夠扎實，對如何系統(tǒng)且深刻地解讀此類模塊內(nèi)容也缺乏充分的認知框架。盡管眾多教師認同實驗室對學生實踐能力培養(yǎng)的重要性，但他們自身的專業(yè)背景往往與工程技術及設計領域不直接相關，導致在實踐技能上的不足尤為凸顯。因此，教師們面臨在短時間內(nèi)迅速掌握跨學科知識體系及熟練執(zhí)行項目教學法的艱巨挑戰(zhàn)，而提升其在多元教學活動中指導學生實踐的主觀準備度尚不充分，構成了當前教學改進進程中的一大障礙。因此，教師應根據(jù)個人能力和專業(yè)知識，結(jié)合教學內(nèi)容，通過相互學習，逐步參與完善實驗室建設，避免因?qū)W生操作不當而導致的設備閑置和安全事故。

（二）根據(jù)項目操作設置通用技術實驗室

鑒于各學校在財務狀況與學生學習能力方面的差異性，其技術課程項目的實施范圍與深度自然呈現(xiàn)出多樣性。復雜課程設計旨在全方位覆蓋教學內(nèi)容，使學生在實踐中享受學習、思考與動手的愉悅，進而達成學校既定的教育目標及技術能力培養(yǎng)藍圖。然而，必須意識到，這類項目往往伴隨著較高的資金投入、尖端設備需求及精細管理的挑戰(zhàn)。以金屬鍛造項目為例，它設定了基礎的設備與技術門檻，要求實驗室配置必要的金屬加工工具，如配備夾持裝置的工作臺、標識器具、弓鋸、銼刀及鉆床等基礎設施，以確保項目可操作性。項目實施后，學生將通過實踐操作掌握多數(shù)關鍵技術知識，包括工具操作、精確劃線、鋸割技巧、銼削技藝、安全鉆孔及表面處理等。此過程不僅深化了理論知識的理解，還極大增強了學習的趣味性和效率。鑒于安全及個性化指導的重要性，小班授課模式在此類項目中尤為適宜，以確保每位學生都能配備齊全的工具，并得到教師的即時輔導與安全監(jiān)督。特別是考慮到鉆孔操作的高度安全敏感性，鉆機的配置需審慎，避免因數(shù)量過多導致監(jiān)管疏漏而可能引發(fā)的安全事故，確保教學活動在安全有序的環(huán)境中進行。金屬筆架項目的操作難度有所增加，如鋸、鉆孔、倒角及攻絲等基本金屬加工技藝的實踐，以及規(guī)劃組件連接的邏輯順序，構成了鍛煉學生工程邏輯思維的有益活動。該項目對實驗室的面積有更大的需求，需要增加工作臺上器具的數(shù)量和加強安全護理。激光雕刻項目則需要最多的設備，涵蓋最廣泛的教學知識點。不僅需要使用一般工具，還運用多樣化的數(shù)控設備工具，包括數(shù)控加工中心與激光切割系統(tǒng)等先進器械，這對學?？捎觅Y金有一定的要求。激光加工是一種快速切割和加工形式，利用諸如AutoCAD之類的計算機輔助設計軟件，能夠有效地加快學生原創(chuàng)木質(zhì)平面部件的切割流程。針對當前的發(fā)展趨勢，在教學中了解和學習半自動方法和自動加工系統(tǒng)非常重要。一個高度實用的通用技術實踐課堂，必須考慮哪些項目依賴于教學，將目標和實踐能力結(jié)合相應的項目，讓學生磨煉自己的操作技能，還能讓他們掌握先進的工程加工方法和設備，培養(yǎng)更好的工程思維和體能。必須清楚地看到當今教育和社會發(fā)展的趨勢，跟上潮流開展項目。

（三）根據(jù)學情建設通用技術實驗室

針對學業(yè)表現(xiàn)優(yōu)異的高中生群體，他們展現(xiàn)出更高的學習效率及對拓寬知識領域的強烈渴望。他們有能力吸納更多知識點，并在實踐操作與應試技巧間取得良好平衡。為此，在示范性高級中學內(nèi)，通用技術實驗室的構建應當適度增設獨立操作區(qū)域，并融入操作復雜度較高的設備，如筷子打磨機、鋼筆制作裝置等，以便學生親歷刨削、倒角、車削等工藝流程，借以拓寬其知識視野。實驗室中創(chuàng)作實踐的強化不僅促進了學生技能的增進，還極大地激發(fā)了他們的學習熱情。相對而言，中等成績學校的學生在知識點掌握上可能存在一定挑戰(zhàn)。在此類學校的技術實驗室規(guī)劃中，嚴格遵循課程標準，全面覆蓋實操性較強的知識點尤為關鍵，包括但不限于技術設計原理、安全檢測規(guī)程、系統(tǒng)組裝技巧等。實驗室設計需注重集成通用型工具與寬敞的操作平臺，確保每位學生都能親自完成一系列基于核心知識點、技術難度適中的實踐活動，這不僅兼顧了理論教學的充分時間，還顯著提升了整體教學成效。

（四）走班化教學模式下的通用技術實驗室設計

在課堂教學中，教室是基本場所，教室的數(shù)量需要滿足教學的基本要求。針對教室不足的學校，需要平衡普通教室和實驗室的相互轉(zhuǎn)換性和高度適應性。在通用技術室在設置上，要滿足移動便利性，存儲空間要多，操作空間功能性要強。在教育場景下，通用技術實驗室的設計需重點考慮工具與電子元件的妥善儲藏方案?？紤]到課程安排的連續(xù)性，例如前一刻或許還在進行金屬材料的加工實踐活動，緊接著就轉(zhuǎn)換到電子控制焊接技能的教學，實驗室必須具備迅速調(diào)整工具存取、設備靈活拆裝與遷移的能力，以及一個高效的電源管理系統(tǒng)。針對后者，一種增強安全性的策略是實施頂部懸掛式電源供應系統(tǒng)，此舉旨在將電源插座安裝于教室上方，從而有效隔絕金屬碎屑在作業(yè)過程中對接口的意外損害，杜絕潛在的安全風險。在設備配置上，建議采納輕量化框架支撐與無線手持式鉆頭、磨光器械等，以便于學生迅速完成設備的拆卸與重組過程?？蚣芙Y(jié)構不僅減輕了重量，同時也提升了操作的便捷性與靈活性?？梢姶祟愒O計考量旨在促進通用技術教學空間的高效利用與安全操作環(huán)境的營造。手持無線式可防止各類工具的電源線相互纏繞帶來的不便及安全隱患。但需要注意的是，這類無線設備通常相對同類型的有線設備成本更高。在空間上，巧妙利用靠墻的開放式置物架，選用具備高度靈活性與機動性的加工器械，對優(yōu)化通用技術實驗室的空間配置與提升空間使用效率至關重要，此舉恰能滿足當前新高考制度下推行的流動班級教學模式之需求。

三、高實用性通用技術實驗室內(nèi)的物品管理

（一）物品購置前的管理

在實驗器材和材料的采購環(huán)節(jié)，首先需要統(tǒng)計實際所需的器材種類、規(guī)格及數(shù)量，以確保數(shù)量充足，避免影響通用技術實驗的正常進行。在采購渠道上，應選擇教育局和學校指定的合作供應商，不得私自通過其他渠道采購，以防因儀器或材料的質(zhì)量問題導致實驗無法正常開展，甚至引發(fā)安全問題。

（二）物品購置后的管理

所需物品到校后，通用技術實驗員或任課教師需親自檢查物品的質(zhì)量是否符合標準，數(shù)量是否與采購清單上所標明的數(shù)量相符。若發(fā)現(xiàn)問題，應及時反映并協(xié)調(diào)解決。清點無誤后，方可將儀器及各類物品搬運至實驗室或倉庫進行保存，以便后期使用。在存放儀器與材料時，應遵循從上至下、輕重有序的原則，同時確保采取防潮、防壓損措施，并注意避光以防曬、防霉變。此外，還需重視防腐蝕管理，采取有效手段防止蟲害蛀蝕，保持存儲環(huán)境的整潔與外觀的井然有序，以此全面提升存放標準。確保各類儀器及材料的安全存儲是至關重要的，此舉旨在防范任何可能發(fā)生的事故，從而維護良好的實驗或工作環(huán)境。

四、結(jié)語

創(chuàng)立通用技術實驗室的核心目的在于賦予每名學生親自動手的實踐機會，讓他們在個性化課程與設計項目的引導下，親身經(jīng)歷制造流程，實施技術探索。這樣既能強化標準化技術知識體系的建構，又能促進高效的學習實踐。然而，其實用性和效能受多種因素制約，因此在規(guī)劃時需要全面考量各種要素，規(guī)避單純模仿建設的誤區(qū)，并防止教學活動退化為僅傳授書本理論，從而忽視了通用技術教育側(cè)重實踐的本質(zhì)及其多模塊特性，進而可能削弱學生的動手實踐能力和學習的多元化體驗。特別需要強調(diào)的是，要警惕教師在技術設計與實踐活動指導中的角色缺失，以免影響學生“實踐中學，學中實踐”的寶貴經(jīng)歷。

在實施策略上，應首先重視基礎設備的完備，隨后依據(jù)師資力量及實際運行需求逐步引入中大型設施。特別是資源充沛的學校，其通用技術實驗室建設應傾向于創(chuàng)新和前沿技術的融入；而對條件一般的學校，則需側(cè)重實驗室功能的多樣化，旨在優(yōu)化教學成效。

在實驗室建設路徑上，可以積極借鑒信息技術、物理及化學實驗室的成熟模式，并探討資源共享機制，形成互促共進的局面，共同推動教學質(zhì)量的提升。尤其值得注意的是，通用技術實驗與物理實驗間存在緊密聯(lián)系，尤其是在機電一體化相關技術和操作環(huán)節(jié)，深入汲取物理實驗的成熟經(jīng)驗尤為重要。同時，信息技術實驗室在設備智能化控制與圖形處理方面具有顯著優(yōu)勢，若能有效整合這些資源，無疑將極大促進通用技術實驗室的現(xiàn)代化進程及高端設備的應用拓展。

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