高等工程教育課程體系研究

　　 摘 要：當(dāng)前我國正處于跨越式發(fā)展的關(guān)鍵時期，加快培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)前和未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高素質(zhì)工程技術(shù)人才是我國高等工程教育迫切需要解決的重要課題之一。文章在對我國高等工程教育的課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程組織模式等要素分析的基礎(chǔ)上建立了三者之間的關(guān)系模型以揭示他們之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以期為目前的高等工程教育提供理論思考。
　　 關(guān)鍵詞：高等工程教育 課程 課程體系
　　 中圖分類號：G649 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　 文章編號：1004-4914（2011）12-138-02
　　
　　 一、引言
　　 2010年教育部正式啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，這一計劃實(shí)施的目的旨在加快培養(yǎng)能適應(yīng)未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高素質(zhì)工程技術(shù)人才，促進(jìn)我國創(chuàng)新型發(fā)展戰(zhàn)略的順利展開。如何塑造和培養(yǎng)高校工科專業(yè)學(xué)生適應(yīng)未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的專業(yè)能力和創(chuàng)新能力，不僅關(guān)系到國家創(chuàng)新戰(zhàn)略的順利實(shí)施，而且關(guān)系到社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。因此，借鑒和吸取發(fā)達(dá)國家高等工程教育的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，探索適合我國國情的高等工程教育課程體系，富有成效的開展“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是目前我國高等工程教育界迫切需要解決的重要課題之一。
　　 二、國外高等工程教育課程研究現(xiàn)狀及其啟示
　　 1.國外高等工程教育課程研究現(xiàn)狀。國外關(guān)于高等工程教育課程的研究主要集中在課程目標(biāo)、課程內(nèi)容選擇和課程組織方式三個方面，具體如下：
　　 （1）課程目標(biāo)的研究。目前，國外高等工程教育已從早期關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)效果和實(shí)際技能的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注通過課程的改革應(yīng)付日益重要的廣泛的環(huán)境和社會問題。近年來，國外高等工程教育越來越關(guān)注工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在課程中體現(xiàn)“學(xué)以致用”的思想，同時注重學(xué)生思維能力的訓(xùn)練，通過學(xué)習(xí)課程培養(yǎng)學(xué)生形成一種理念和理解某些基本概念，進(jìn)而形成并獲得具體事實(shí)和應(yīng)用技能的能力，特別是適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化形勢的需要，培養(yǎng)具有交流、互助、終身學(xué)習(xí)等綜合能力和團(tuán)隊合作、文化理解等基本理念的工程師成為課程目標(biāo)新內(nèi)涵。簡而言之，國外高等工程課程目標(biāo)設(shè)定為培養(yǎng)更多的擁有研究型思維、較少地掌握具體技能的工程科學(xué)家，這一課程目標(biāo)為課程內(nèi)容和課程組織形式的選擇產(chǎn)生了重大的影響。
　　 （2）課程內(nèi)容的研究。課程內(nèi)容是人才培養(yǎng)的載體和工具，其改革是高等工程教育改革的核心。盡管目前國外高等工程教育課程關(guān)于課程內(nèi)容的觀點(diǎn)林林總總，但概括起來可以歸納為三個核心要素：知識、能力和道德，圍繞這三個核心要素學(xué)者們觀點(diǎn)各異。關(guān)于知識因素，學(xué)者們認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)在高等工程教育課程內(nèi)容中明確學(xué)科知識的主導(dǎo)地位，所需知識結(jié)構(gòu)為：自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和人文社會科學(xué)。其中，自然科學(xué)作為通用基礎(chǔ)課用來奠定學(xué)生最初的知識基礎(chǔ)；技術(shù)科學(xué)作為學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)用來加深學(xué)生對本專業(yè)了解；人文社科用來彌補(bǔ)每個學(xué)生自身素質(zhì)的不足。一些工程院校在具體引入某種課程計劃時也按這種知識結(jié)構(gòu)來建構(gòu)課程以實(shí)施相應(yīng)的課程計劃，如荷蘭代爾夫特科技大學(xué)在將可持續(xù)發(fā)展概念引入工程教育課程內(nèi)容時所通過的SD計劃（可持續(xù)發(fā)展計劃）就要求所有工程課程內(nèi)容都應(yīng)由三個相互關(guān)聯(lián)的部分組成：基礎(chǔ)課程、可持續(xù)發(fā)展技術(shù)以及與可持續(xù)發(fā)展理念相關(guān)的業(yè)余課程。關(guān)于能力要素，學(xué)者們認(rèn)為，在選擇課程內(nèi)容時應(yīng)更多地培養(yǎng)學(xué)生能力上的價值判斷，這些能力包括學(xué)生收集、處理信息的能力；分析解決實(shí)際問題的能力；組織管理能力；協(xié)調(diào)、溝通與團(tuán)隊合作的能力。同時，學(xué)者們還認(rèn)為具體到工程教育的不同專業(yè)出于專業(yè)的獨(dú)特性，在同樣強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容選擇以培養(yǎng)學(xué)生能力為主的前提下，應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生不同方面的能力。如希臘國立科技大學(xué)在其工程教育課程內(nèi)容改革中探索如何將企業(yè)日常工作所需的相關(guān)技能作為課程內(nèi)容來幫助工程類學(xué)生提高工作和管理能力。此外，隨著工程教育對人類社會發(fā)展的影響日益深切，也有學(xué)者建議將對于社會實(shí)際問題的研究作為工程教育課程內(nèi)容的一部分，如蘇丹卡布斯大學(xué)在編制土木建筑課程時就選取了海岸工程、環(huán)境工程、施工管理、建筑材料、巖土工程、建筑施工、水工結(jié)構(gòu)和運(yùn)輸系統(tǒng)這八個單元作為實(shí)施環(huán)境教育的維度，以將環(huán)境教育引入高等工程教育課程內(nèi)容?？傊?，工程教育課程內(nèi)容的目的在于教會學(xué)生分析問題、找出原因和解決問題，并幫助學(xué)生弄清實(shí)施某項(xiàng)項(xiàng)目需要的條件及可能對環(huán)境產(chǎn)生的影響。學(xué)者要求在課程內(nèi)容編制和實(shí)際教學(xué)中更多地注意學(xué)生交流、溝通、團(tuán)隊合作能力的培養(yǎng)。關(guān)于道德要素，一些學(xué)者針對近年來女性學(xué)生比例在高等工程教育中減少等現(xiàn)象指出，在選擇課程內(nèi)容時強(qiáng)調(diào)女性在科學(xué)與工程領(lǐng)域的發(fā)展受限的原因不是因?yàn)樗齻兡芰Σ蛔愣情L期存在于學(xué)術(shù)界中的“陳舊偏見和培養(yǎng)體制結(jié)構(gòu)”，因此改變這一狀況就要著眼于讓高等工程教育課程包涵更多適應(yīng)于女性學(xué)生的內(nèi)容。
　　 （3）課程組織模式研究。關(guān)于課程組織模式研究，主要有兩個方面：學(xué)科結(jié)構(gòu)和技能獲得，前者強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題時所需的判斷力，通過開發(fā)新的課程模式訓(xùn)練學(xué)生的“基本范式”思維：一是根據(jù)同一主題給不同內(nèi)容上的訓(xùn)練，如從封閉性的理論到開放性的實(shí)踐。二是根據(jù)包含相同概念、原理和方法的不同主題安排訓(xùn)練；后者強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)中的前提技能，著重于系統(tǒng)的方法思維的訓(xùn)練，體現(xiàn)出一種系統(tǒng)的方法論，以培養(yǎng)學(xué)生某個或某幾個基本技能來統(tǒng)籌、貫徹整個課程。此外，考慮課程實(shí)施環(huán)境的安排，以便幫助學(xué)習(xí)者內(nèi)化所學(xué)的知識，如美國內(nèi)華達(dá)州拉斯維加斯大學(xué)嘗試開設(shè)娛樂工程學(xué)的課程，提高學(xué)生對本專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性。澳大利亞悉尼大學(xué)的Abbas El-Zein等人也曾提出以決策模式作為工程教學(xué)可持續(xù)性和工程道德教育的一個適當(dāng)框架，促使學(xué)生改變對他們自己的專業(yè)看法和帶動他們的熱情，并培養(yǎng)這些學(xué)生實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的能力。
　　 2.國外高等工程教育課程研究的啟示。目前，國外發(fā)達(dá)國家高等工程教育為了適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求正在從重理論、輕實(shí)踐向理論與實(shí)踐、思維與能力并重的方向轉(zhuǎn)變。借鑒發(fā)達(dá)國家在工程教育領(lǐng)域探索中所取得的一些成功和失敗經(jīng)驗(yàn)，對我國高等工程教育的啟示主要體現(xiàn)在：一是課程目標(biāo)設(shè)置既要重視對學(xué)生能力的培養(yǎng)，更要重視對學(xué)生思維認(rèn)知的訓(xùn)練，使思維與能力、認(rèn)知與行為同步發(fā)展；二是課程內(nèi)容既要體現(xiàn)環(huán)境教育還要體現(xiàn)持續(xù)發(fā)展教育，重視學(xué)生道德意識的培養(yǎng)，使之具備起碼的人與自然和諧發(fā)展的道德底線；三是課程組織模式既要著眼于科學(xué)知識的傳授又著眼于學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)與訓(xùn)練。
　　 三、我國高等工程教育課程體系分析
　　 我國目前正處于大規(guī)模工業(yè)化建設(shè)的關(guān)鍵時期，工程活動的可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)集約性和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化性的要求都應(yīng)體現(xiàn)在工程教育中，設(shè)計科學(xué)的高等工程教育課程體系對于培養(yǎng)既具有創(chuàng)新能力，又擁有可持續(xù)發(fā)展道德意識與理念的合格工程技術(shù)人員，提高高等工程教育質(zhì)量，保障我國工業(yè)化發(fā)展的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 1.課程目標(biāo)分析。課程目標(biāo)是高素質(zhì)技術(shù)人才培養(yǎng)的核心和基礎(chǔ)，應(yīng)根據(jù)技術(shù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)與基本要求設(shè)置相關(guān)課程科目，構(gòu)建理論與實(shí)踐并重且以應(yīng)用能力的培養(yǎng)為核心的課程科目配置體系。具體而言，各課程科目要以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力為宗旨，遵循循序漸進(jìn)、由淺入深的教學(xué)規(guī)律，在課程科目結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，要從單一職業(yè)、單一專業(yè)的分析逐漸轉(zhuǎn)向整個職業(yè)群的分析，以拓寬學(xué)生的專業(yè)知識領(lǐng)域，使學(xué)生既能夠適應(yīng)社會對創(chuàng)新型技術(shù)人才在知識、能力、素質(zhì)等多方面的要求，又能夠幫助學(xué)生更快地適應(yīng)將來職業(yè)崗位的新需求，同時還可以為形成拓寬專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)化培養(yǎng)方向的課程結(jié)構(gòu)創(chuàng)造條件。此外，課程科目的設(shè)置還要遵循針對性、有效性、實(shí)用性和效率性的原則。
　　
　　 2.課程內(nèi)容分析。課程內(nèi)容是培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)人員的關(guān)鍵。課程學(xué)習(xí)內(nèi)容主要包括基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程和人文社會等課程的學(xué)習(xí)以及工程實(shí)訓(xùn)活動。其中，基礎(chǔ)課程是培養(yǎng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本技能的重要一環(huán)，通過基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握分析問題、解決問題的技能和方法；專業(yè)課程是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)，拓寬學(xué)生專業(yè)視野的關(guān)鍵步驟，通過專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步具有從專業(yè)知識的角度分析和解決問題的能力；人文社會知識等課程是培養(yǎng)學(xué)生人文關(guān)懷、提升學(xué)生人文素質(zhì)的重要來源之一，通過該類課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生具有可持續(xù)發(fā)展的道德意識與理念以及系統(tǒng)的思維和敏銳的洞察力，豐富和拓展學(xué)生的認(rèn)知觀，為將來更好地提高工程質(zhì)量、工程效率奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)；工程實(shí)訓(xùn)活動為學(xué)生將所學(xué)知識與實(shí)踐相結(jié)合提供了平臺和紐帶，通過工程實(shí)訓(xùn)活動可以使學(xué)生將所學(xué)理論知識和技能運(yùn)用于實(shí)踐活動，一方面檢驗(yàn)所學(xué)知識的有效性，另一方面可以使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中發(fā)現(xiàn)不足，獲取經(jīng)驗(yàn)，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好的基礎(chǔ)?？傊n程安排的目的不僅要培養(yǎng)學(xué)生具有較寬的知識面，更要注重開發(fā)學(xué)生的智力潛能和增強(qiáng)學(xué)生的主體意識以及培養(yǎng)其開拓思維、積極參與、自主創(chuàng)新的能力，使學(xué)生充分具備長期發(fā)展的潛力。
　　 3.課程組織模式分析。課程組織模式是培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)人員的載體。本文在學(xué)習(xí)借鑒前人研究的基礎(chǔ)上，提出了四種課程組織模式：
　　 （1）基礎(chǔ)課程的組織?；A(chǔ)課程的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生全面素質(zhì)的提高，在這個階段應(yīng)以通識基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課為主，其內(nèi)容要豐富，涉及面要寬，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)具備較深厚的基本功底。因此，在課時安排上要適當(dāng)?shù)丶哟?，以幫助學(xué)生掌握基本知識，實(shí)現(xiàn)知識遷移，提高適應(yīng)能力。
　　 （2）專業(yè)課的組織。專業(yè)課是形成與培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力的基礎(chǔ)。因此，要根據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)，在注重理論學(xué)習(xí)的同時，適當(dāng)安排和增加與本專業(yè)課程密切相關(guān)的活動內(nèi)容，如學(xué)術(shù)論壇、實(shí)踐活動等。例如，信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生，可以通過深入了解企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)活動，增加對企業(yè)經(jīng)營管理各環(huán)節(jié)的認(rèn)識和了解，找到課堂知識與實(shí)踐相結(jié)合的點(diǎn)，以增強(qiáng)專業(yè)知識的掌握和領(lǐng)會的基礎(chǔ)上，提高信息系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)的能力；工程技術(shù)科學(xué)專業(yè)的學(xué)生可以深入工廠，了解和參與工廠流程的運(yùn)作過程，增強(qiáng)把理論知識運(yùn)用于實(shí)際的能力；市場營銷專業(yè)的學(xué)生，要經(jīng)常進(jìn)行市場調(diào)研活動，將課堂學(xué)習(xí)的調(diào)研方法，需求分析等知識點(diǎn)運(yùn)用到實(shí)際調(diào)研中，這樣一方面有利于增加學(xué)生對現(xiàn)實(shí)市場的了解，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力?？傊?，要根據(jù)不同專業(yè)的需求和特色，開發(fā)與培育對本專業(yè)知識行之有效的課程組織模式，提高學(xué)生分析問題、解決問題的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
　　 （3）人文社會知識課程的組織。人文科學(xué)包括文、史、哲及其衍生出來的美學(xué)、宗教學(xué)、倫理學(xué)、文化學(xué)、藝術(shù)學(xué)等，常常用分析和解釋學(xué)的方法研究微觀領(lǐng)域的精神文化現(xiàn)象，旨在培養(yǎng)和熏陶學(xué)生的人本精神、美好情操、道德意識等思想情懷；社會科學(xué)則側(cè)重于運(yùn)用實(shí)證的方法來研究宏觀的社會現(xiàn)象，其涵蓋的科學(xué)主要有經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、社會學(xué)、政治學(xué)、法學(xué)等，可以培養(yǎng)學(xué)生觀察社會經(jīng)濟(jì)活動的洞察力和解決實(shí)際問題的專業(yè)視野和能力。對人文社會知識的學(xué)習(xí)可以采用“引進(jìn)來，走出去”的方式進(jìn)行，請專家學(xué)者在課堂上教授這方面的知識，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和對周圍世界的認(rèn)知，擴(kuò)大知識面，與專業(yè)知識相輔相成，共同促進(jìn)學(xué)生專業(yè)水平的提高。
　　 （4）工程實(shí)訓(xùn)活動的組織。工程實(shí)訓(xùn)活動是具有開創(chuàng)性的實(shí)踐活動，是鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析解決實(shí)際問題的能力、培養(yǎng)其創(chuàng)新精神并進(jìn)一步提高其綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生從事工程實(shí)訓(xùn)活動的目的主要有兩點(diǎn)：{1}找到課堂知識運(yùn)用的場；{2}提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。因此，要針對高等工程教育不同專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，選擇與課堂知識密切結(jié)合的實(shí)踐活動，采用與企業(yè)共同培養(yǎng)的模式，安排學(xué)生到工廠、企業(yè)實(shí)習(xí)與實(shí)踐的課程，讓學(xué)生有機(jī)會去接觸企業(yè)的實(shí)際，了解企業(yè)工藝流程、機(jī)器設(shè)備運(yùn)行規(guī)律等，增強(qiáng)學(xué)生用理論知識解決實(shí)際問題的動手能力，使學(xué)生成為不僅具有專業(yè)理論知識，還具備很強(qiáng)的動手能力，為社會培養(yǎng)和輸送既具有理論視野，又具備實(shí)踐能力的創(chuàng)新型人才和卓越工程師。
　　 4.課程體系要素關(guān)系模型。基于上述理論分析，本文構(gòu)建了高等工程教育課程體系要素的關(guān)系模型如圖1所示：
　　 模型說明如下：第一，從系統(tǒng)論的角度出發(fā)，課程體系的三個核心要素是相互依存、相互影響、相互聯(lián)系、相互制約的統(tǒng)一整體，其中課程目標(biāo)是培養(yǎng)模式的核心和基礎(chǔ)，關(guān)系著高等工程教育的方向和未來，課程內(nèi)容和組織模式是課程目標(biāo)的雙翼，其中，課程內(nèi)容是課程目標(biāo)的關(guān)鍵所在，課程組織模式是課程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的工具和載體；第二，課程目標(biāo)的設(shè)置，要密切結(jié)合我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，著力增強(qiáng)對學(xué)生能力和思維認(rèn)知的訓(xùn)練和培養(yǎng)，不僅培養(yǎng)大批工程科學(xué)家，更要培養(yǎng)大批各種層次、各種類型的工程師；第三，課程內(nèi)容的安排要體現(xiàn)環(huán)境教育和持續(xù)發(fā)展教育的根本，不僅重視學(xué)生知識技能的培養(yǎng)，更要重視學(xué)生道德意識的培養(yǎng)，使之具備起碼的人與自然和諧發(fā)展的道德底線。第四、課程組織模式既著眼于科學(xué)知識的傳授又著眼于學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)與訓(xùn)練。
　　 四、總結(jié)與展望
　　 如何培養(yǎng)適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的工程技術(shù)人才是關(guān)系到我國工業(yè)化，創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略能否成功的關(guān)鍵所在。本文在對國內(nèi)外高等工程教育課程相關(guān)研究梳理與分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程組織模式等要素進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了三者間的關(guān)系模型，以揭示其間的理論聯(lián)系，為我國高等工程教育的健康發(fā)展提供理論思考。由于篇幅所限，課程要素的作用機(jī)理及其關(guān)系的驗(yàn)證需要在后續(xù)研究中做進(jìn)一步分析與論證。
　　 [項(xiàng)目資助：教育部人文社會科學(xué)研究規(guī)劃基金項(xiàng)目（編號：09YJA630106）；天津市藝術(shù)科學(xué)研究規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（編號：D10050），天津工業(yè)大學(xué)科研項(xiàng)目；天津工業(yè)大學(xué)校級重點(diǎn)學(xué)科科研立項(xiàng)項(xiàng)目。]
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　　 參考文獻(xiàn)：
　　 1.袁振君.國外高等工程教育課程研究對我國的啟示[J].中國電力教育，2010（24）
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