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回归工程实践:我国高等工程教育课程改革研究

崔军  
【摘要】:在全球化知识经济时代,工程在解决与人类生活相关的复杂问题中起着重要作用。世界各国对工程师寄予厚望,对工程教育的改革尤为关注。当前,我国正在实施“卓越工程师教育培养计划”,旨是在实现从工程教育大国向工程教育强国的转变。我国工程教育人才培养的数量虽多,但质量还有待进一步提升。未来的工程师不能仅靠黑板、书本、公式演算和计算机仿真模拟等方式来培养。课程在高等教育人才‘培养中发挥着核心作用。因此,“如何改革我国的高等工程教育课程”成为笔者关注的实际问题。 国内外研究现状表明,工程教育当前正成为新兴的研究领域;高等工程教育的微观层面:“工程学习系统”,即课程与教学,是研究的潜在热点。我国工程教育课程研究虽取得了一定的成绩,但仍存在“微观的课程与教学研究数量和质量有待提高、从工程的角度研究课程急需补充”的局限。本研究跨越工程与课程两个知识领域,聚焦于从工程实践的角度研究工程教育的课程。 通过文献综述,本研究提出的核心假设是:“回归工程实践”是当前我国工程教育课程改革的“指南针”;中心研究问题是:课程是否需要以及如何回归工程实践。本研究围绕工程观、人才观和课程观的诉求与回应,提出了层次递进的4个子研究问题:①工程教育及课程是否需要回归工程实践;②课程需回归的工程实践是什么样的实践:③当代工程实践对工科毕业生能力有何要求:④工程教育课程如何改革才能满足该要求。 为了深入回答上述问题,本研究应用“战略路径标定法”,选择历史、现实、未来、路径4个视角,各有侧重地回答工程教育课程从何而来、现居何处、意欲何往以及通达之路。研究乘承实用主义知识观,采取定量与定性相结合的混合研究策略,综合运用历史法、案例法、文本调查、问卷调查、访谈调查等研究设计,围绕研究问题收集、处理和分析文献资料与实证数据。本研究的主要发现是: (1)从历史的角度看,国际.高等工程教育大体经历了面向工程实践的起源阶段、偏离工程实践的转型阶段和回归工程,实践的超越阶段;但我国工程教育偏离与回归的时间滞后于国外。当前,国际工程教育呈现出“回归工程实践”的总体趋势,但这种回归不是复原式的回归,而是螺旋式上升到“整体工程观”指导下的当代工程实践。历史研究说明了工程教育回归工程实践的必要性和指向性。 (2)整体工程观视工程为复杂的生态系统,其整体的含义是:工程处于政治、经济、文化与社会的大背景中;工程依赖技术与非技术的要索;工程产品的生命周期是构思、设计、实现与运行的整个过程;工程项目的实施包括工程前、[程中、工程后的完整阶段。“整体型”工程实践具有系统性、复杂性、多样化、综合性、应变性、创新性、全球化与可持续发展等特征。 (3)国外大学工程教育课程改革的探索,说明了课程“回归工程实践”的必要性。国外课程的改革体现了整体型工程实践的部分特点,但其深度和广度还有待拓展。国外课程所体现的工程实践特点,对工科学生既有技术能力的要求,又有较高的非技术能力要求。工程课程强调回归工程实践,并没有削弱科学与技术知识在工程教育中的重要性,而是强调课程应寻求理论与实践内容的平衡。 (4)我国大学工程教育从课程设计和实施两个层面看,存在“强调工程科学、软化工程实践、脱离产业需求”现状:其主要问题有:课程目标脱离工业需求、课程结构分离工程能力、课程内容偏离工程实践、学生学习游离中心地位。这些问题与高等工程教育的的工程观、人才观和课程观指导的缺乏有关。我国高等工程教育课程的现状与问题同样说明了课程回归工程实践的必要性。 (5)社会对高等工程教育课程改革的诉求足通过利益相关者代言的。利益相关者对课程改革的诉求点足:回归工程实践是必然趋势;课程应回归到“整体型”工程实践。除了传统的技术能力外,当代的工程师和工科毕业生还应具备较强的沟通交流、团队合作、灵活应变、信息、处理等非技术能力。我国工程教育课程现状与社会诉求口标之间尚有差距,课程需通过改革来弥补这些差距。 (6)我国高等工程教育课程改革应以工程观、人才观和课程观为理念指导,回归限“整体型”工程实践,着重构建“工程范式”的课程。课程应体现理论与实践、知识与能力、技术与非技术、线性与非线性的平衡。时间,让学生尽早参与工程实践,进程安排符合实践的认知规律:空间上,开展校企合作培养,为课程实施提供真实的工程情境:深度上,强调集成的工程知识,体现工程的知识基础性和实践特征:宽度上,强调能力的包容,体现工程的产业性和时代特征。 (7)我国高等工程教育课程应以工科毕业生的“工程专业能力”为重建目标。本研究提出的“工程专业能力”框架,分为共性能力和个性能力两大类;共性能力又可分为技术能力和非技术能力。我国大学可因校制宜地以该能力框架来设定课程的预期学习结果,并参考我国企业雇主对工科毕业生能力的重要性和满意度的分类评价。课程内容的选择也应以培养学生的“工程专业能力”为导航,更多地体现当代工程实践的新特点。 (8)课程结构的优化是我国高等工程教育课程重构的重点。课程结构优化的方向是调整理论课程与实践课程的关系。学科融合型、问题融合型、并列组合型和交替组合型4种结构均可实现面向工程实践的目的。课程结构优化的要素应从课程类型、学分比例、进程安排、场所配置和序变能力入手。设想中的“模块化的课程结构模型”分为6个模块:通识教育课程模块、自然科学课程模块、工程大类课程模块、工程专业课程模块、工程实践课程模块和顶峰课程模块。 (9)以学生为中心的学习经验设计是我国高等工程教育课程重构的难点。一方面,要区分工程学习经验的类型和学习者的类型,采取归纳式的学习方式:另一方面,要改革学习评价方式,有效利用现代信息技术。学习经验设计的难点在于如何为工科学生的学习提供真实的工程背景、工程问题与产业工作环境。论文最后提供了国内外工程实践类课程的6种教学模式,可作为我国大学工程教育课程面向工程实践的改革参考。 本研究得出的结论是:我国高等工程教育课程改革的走向,应当以“整体工程观”为指导,回归“整体型”工程实践,着重构建“工程范式”的课程。工程范式的课程应从理念更新、目标重建、内容重组、结构优化、学习经验设计和教学模式选择等要素进行重构。本研究的新意在于提出了“工程范式”的课程设想、“工程专业能力”框架和“模块化的课程结构”模型。 在我国走新型工业化道路的背景下,本研究的理论意义在于,为工程教育和大学课程两个研究领域提供知识积累;为国际高等工程教育课程研究,提供来自发展中国家的研究案例。其实践意义在于,为我国大学工程教育课程改革提供学术指导和实证依据。其政策意义在于,为大学管理部门的工程教育课程改革提供决策咨询;为我国当前正在实施的“卓越工程师教育培养计划”提供政策参考。


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