高等工程教育課程體系研究

　　 摘 要：當前我國正處于跨越式發展的關鍵時期，加快培養適應當前和未來經濟社會發展需要的高素質工程技術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、課程內容、課程組織模式等要素分析的基礎上建立了三者之間的關系模型以揭示他們之間的結構關系，以期為目前的高等工程教育提供理論思考。
　　 關鍵詞：高等工程教育 課程 課程體系
　　 中圖分類號：G649 文獻標識碼：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計劃”，這一計劃實施的目的旨在加快培養能適應未來社會經濟發展需要的高素質工程技術人才，促進我國創新型發展戰略的順利展開。如何塑造和培養高校工科專業學生適應未來社會經濟發展需要的專業能力和創新能力，不僅關系到國家創新戰略的順利實施，而且關系到社會經濟的持續穩定發展。因此，借鑒和吸取發達國家高等工程教育的經驗與教訓，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狀及其啟示
　　 1.國外高等工程教育課程研究現狀。國外關于高等工程教育課程的研究主要集中在課程目標、課程內容選擇和課程組織方式三個方面，具體如下：
　　 （1）課程目標的研究。目前，國外高等工程教育已從早期關注學生學習效果和實際技能的培養轉變為關注通過課程的改革應付日益重要的廣泛的環境和社會問題。近年來，國外高等工程教育越來越關注工程專業學生實踐能力的培養，在課程中體現“學以致用”的思想，同時注重學生思維能力的訓練，通過學習課程培養學生形成一種理念和理解某些基本概念，進而形成并獲得具體事實和應用技能的能力，特別是適應經濟全球化形勢的需要，培養具有交流、互助、終身學習等綜合能力和團隊合作、文化理解等基本理念的工程師成為課程目標新內涵。簡而言之，國外高等工程課程目標設定為培養更多的擁有研究型思維、較少地掌握具體技能的工程科學家，這一課程目標為課程內容和課程組織形式的選擇產生了重大的影響。
　　 （2）課程內容的研究。課程內容是人才培養的載體和工具，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于課程內容的觀點林林總總，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者們觀點各異。關于知識因素，學者們認為，應當在高等工程教育課程內容中明確學科知識的主導地位，所需知識結構為：自然科學、技術科學和人文社會科學。其中，自然科學作為通用基礎課用來奠定學生最初的知識基礎；技術科學作為學科專業基礎用來加深學生對本專業了解；人文社科用來彌補每個學生自身素質的不足。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構來建構課程以實施相應的課程計劃，如荷蘭代爾夫特科技大學在將可持續發展概念引入工程教育課程內容時所通過的SD計劃（可持續發展計劃）就要求所有工程課程內容都應由三個相互關聯的部分組成：基礎課程、可持續發展技術以及與可持續發展理念相關的業余課程。關于能力要素，學者們認為，在選擇課程內容時應更多地培養學生能力上的價值判斷，這些能力包括學生收集、處理信息的能力；分析解決實際問題的能力；組織管理能力；協調、溝通與團隊合作的能力。同時，學者們還認為具體到工程教育的不同專業出于專業的獨特性，在同樣強調課程內容選擇以培養學生能力為主的前提下，應側重于培養學生不同方面的能力。如希臘國立科技大學在其工程教育課程內容改革中探索如何將企業日常工作所需的相關技能作為課程內容來幫助工程類學生提高工作和管理能力。此外，隨著工程教育對人類社會發展的影響日益深切，也有學者建議將對于社會實際問題的研究作為工程教育課程內容的一部分，如蘇丹卡布斯大學在編制土木建筑課程時就選取了海岸工程、環境工程、施工管理、建筑材料、巖土工程、建筑施工、水工結構和運輸系統這八個單元作為實施環境教育的維度，以將環境教育引入高等工程教育課程內容。總之，工程教育課程內容的目的在于教會學生分析問題、找出原因和解決問題，并幫助學生弄清實施某項項目需要的條件及可能對環境產生的影響。學者要求在課程內容編制和實際教學中更多地注意學生交流、溝通、團隊合作能力的培養。關于道德要素，一些學者針對近年來女性學生比例在高等工程教育中減少等現象指出，在選擇課程內容時強調女性在科學與工程領域的發展受限的原因不是因為她們能力不足而是長期存在于學術界中的“陳舊偏見和培養體制結構”，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于女性學生的內容。
　　 （3）課程組織模式研究。關于課程組織模式研究，主要有兩個方面：學科結構和技能獲得，前者強調培養學生解決實際問題時所需的判斷力，通過開發新的課程模式訓練學生的“基本范式”思維：一是根據同一主題給不同內容上的訓練，如從封閉性的理論到開放性的實踐。二是根據包含相同概念、原理和方法的不同主題安排訓練；后者強調培養學生學習中的前提技能，著重于系統的方法思維的訓練，體現出一種系統的方法論，以培養學生某個或某幾個基本技能來統籌、貫徹整個課程。此外，考慮課程實施環境的安排，以便幫助學習者內化所學的知識，如美國內華達州拉斯維加斯大學嘗試開設娛樂工程學的課程，提高學生對本專業學習的積極性。澳大利亞悉尼大學的Abbas El-Zein等人也曾提出以決策模式作為工程教學可持續性和工程道德教育的一個適當框架，促使學生改變對他們自己的專業看法和帶動他們的熱情，并培養這些學生實現這些目標的能力。
　　 2.國外高等工程教育課程研究的啟示。目前，國外發達國家高等工程教育為了適應社會經濟發展的需求正在從重理論、輕實踐向理論與實踐、思維與能力并重的方向轉變。借鑒發達國家在工程教育領域探索中所取得的一些成功和失敗經驗，對我國高等工程教育的啟示主要體現在：一是課程目標設置既要重視對學生能力的培養，更要重視對學生思維認知的訓練，使思維與能力、認知與行為同步發展；二是課程內容既要體現環境教育還要體現持續發展教育，重視學生道德意識的培養，使之具備起碼的人與自然和諧發展的道德底線；三是課程組織模式既要著眼于科學知識的傳授又著眼于學習方法的培養與訓練。
　　 三、我國高等工程教育課程體系分析
　　 我國目前正處于大規模工業化建設的關鍵時期，工程活動的可持續性、經濟集約性和產業結構的整體優化性的要求都應體現在工程教育中，設計科學的高等工程教育課程體系對于培養既具有創新能力，又擁有可持續發展道德意識與理念的合格工程技術人員，提高高等工程教育質量，保障我國工業化發展的持續穩定發展具有重要的現實意義。
　　 1.課程目標分析。課程目標是高素質技術人才培養的核心和基礎，應根據技術人才培養的目標與基本要求設置相關課程科目，構建理論與實踐并重且以應用能力的培養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生的創新能力為宗旨，遵循循序漸進、由淺入深的教學規律，在課程科目結構設計方面，要從單一職業、單一專業的分析逐漸轉向整個職業群的分析，以拓寬學生的專業知識領域，使學生既能夠適應社會對創新型技術人才在知識、能力、素質等多方面的要求，又能夠幫助學生更快地適應將來職業崗位的新需求，同時還可以為形成拓寬專業基礎和專業化培養方向的課程結構創造條件。此外，課程科目的設置還要遵循針對性、有效性、實用性和效率性的原則。
　　
　　 2.課程內容分析。課程內容是培養高素質技術人員的關鍵。課程學習內容主要包括基礎課程、專業課程和人文社會等課程的學習以及工程實訓活動。其中，基礎課程是培養學生對基礎知識和基本技能的重要一環，通過基礎課程的學習，使學生初步掌握分析問題、解決問題的技能和方法；專業課程是培養學生專業基礎，拓寬學生專業視野的關鍵步驟，通過專業課程的學習，使學生初步具有從專業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學生人文關懷、提升學生人文素質的重要來源之一，通過該類課程的學習培養學生具有可持續發展的道德意識與理念以及系統的思維和敏銳的洞察力，豐富和拓展學生的認知觀，為將來更好地提高工程質量、工程效率奠定堅實的基礎；工程實訓活動為學生將所學知識與實踐相結合提供了平臺和紐帶，通過工程實訓活動可以使學生將所學理論知識和技能運用于實踐活動，一方面檢驗所學知識的有效性，另一方面可以使學生在實訓過程中發現不足，獲取經驗，為以后的學習和工作奠定良好的基礎。總之，課程安排的目的不僅要培養學生具有較寬的知識面，更要注重開發學生的智力潛能和增強學生的主體意識以及培養其開拓思維、積極參與、自主創新的能力，使學生充分具備長期發展的潛力。
　　 3.課程組織模式分析。課程組織模式是培養高素質技術人員的載體。本文在學習借鑒前人研究的基礎上，提出了四種課程組織模式：
　　 （1）基礎課程的組織。基礎課程的學習強調學生全面素質的提高，在這個階段應以通識基礎課和專業基礎課為主，其內容要豐富，涉及面要寬，使學生通過學習具備較深厚的基本功底。因此，在課時安排上要適當地加大，以幫助學生掌握基本知識，實現知識遷移，提高適應能力。
　　 （2）專業課的組織。專業課是形成與培養學生專業能力的基礎。因此，要根據不同專業的特點，在注重理論學習的同時，適當安排和增加與本專業課程密切相關的活動內容，如學術論壇、實踐活動等。例如，信息管理與信息系統專業的學生，可以通過深入了解企業實際業務活動，增加對企業經營管理各環節的認識和了解，找到課堂知識與實踐相結合的點，以增強專業知識的掌握和領會的基礎上，提高信息系統設計與實現的能力；工程技術科學專業的學生可以深入工廠，了解和參與工廠流程的運作過程，增強把理論知識運用于實際的能力；市場營銷專業的學生，要經常進行市場調研活動，將課堂學習的調研方法，需求分析等知識點運用到實際調研中，這樣一方面有利于增加學生對現實市場的了解，提高學生分析問題、解決問題的能力。總之，要根據不同專業的需求和特色，開發與培育對本專業知識行之有效的課程組織模式，提高學生分析問題、解決問題的實踐能力和創新能力。
　　 （3）人文社會知識課程的組織。人文科學包括文、史、哲及其衍生出來的美學、宗教學、倫理學、文化學、藝術學等，常常用分析和解釋學的方法研究微觀領域的精神文化現象，旨在培養和熏陶學生的人本精神、美好情操、道德意識等思想情懷；社會科學則側重于運用實證的方法來研究宏觀的社會現象，其涵蓋的科學主要有經濟學、管理學、社會學、政治學、法學等，可以培養學生觀察社會經濟活動的洞察力和解決實際問題的專業視野和能力。對人文社會知識的學習可以采用“引進來，走出去”的方式進行，請專家學者在課堂上教授這方面的知識，引導學生學習的興趣和對周圍世界的認知，擴大知識面，與專業知識相輔相成，共同促進學生專業水平的提高。
　　 （4）工程實訓活動的組織。工程實訓活動是具有開創性的實踐活動，是鍛煉學生運用所學知識分析解決實際問題的能力、培養其創新精神并進一步提高其綜合素質的重要環節。學生從事工程實訓活動的目的主要有兩點：{1}找到課堂知識運用的場；{2}提高學生解決實際問題的能力。因此，要針對高等工程教育不同專業培養目標的要求，選擇與課堂知識密切結合的實踐活動，采用與企業共同培養的模式，安排學生到工廠、企業實習與實踐的課程，讓學生有機會去接觸企業的實際，了解企業工藝流程、機器設備運行規律等，增強學生用理論知識解決實際問題的動手能力，使學生成為不僅具有專業理論知識，還具備很強的動手能力，為社會培養和輸送既具有理論視野，又具備實踐能力的創新型人才和卓越工程師。
　　 4.課程體系要素關系模型。基于上述理論分析，本文構建了高等工程教育課程體系要素的關系模型如圖1所示：
　　 模型說明如下：第一，從系統論的角度出發，課程體系的三個核心要素是相互依存、相互影響、相互聯系、相互制約的統一整體，其中課程目標是培養模式的核心和基礎，關系著高等工程教育的方向和未來，課程內容和組織模式是課程目標的雙翼，其中，課程內容是課程目標的關鍵所在，課程組織模式是課程目標實現的工具和載體；第二，課程目標的設置，要密切結合我國社會經濟發展的現實需要，著力增強對學生能力和思維認知的訓練和培養，不僅培養大批工程科學家，更要培養大批各種層次、各種類型的工程師；第三，課程內容的安排要體現環境教育和持續發展教育的根本，不僅重視學生知識技能的培養，更要重視學生道德意識的培養，使之具備起碼的人與自然和諧發展的道德底線。第四、課程組織模式既著眼于科學知識的傳授又著眼于學習方法的培養與訓練。
　　 四、總結與展望
　　 如何培養適應社會經濟發展的工程技術人才是關系到我國工業化，創新、可持續發展戰略能否成功的關鍵所在。本文在對國內外高等工程教育課程相關研究梳理與分析的基礎上，重點對課程目標、課程內容、課程組織模式等要素進行了分析，在此基礎上構建了三者間的關系模型，以揭示其間的理論聯系，為我國高等工程教育的健康發展提供理論思考。由于篇幅所限，課程要素的作用機理及其關系的驗證需要在后續研究中做進一步分析與論證。
　　 [項目資助：教育部人文社會科學研究規劃基金項目（編號：09YJA630106）；天津市藝術科學研究規劃重點項目（編號：D10050），天津工業大學科研項目；天津工業大學校級重點學科科研立項項目。]
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　　 參考文獻：
　　 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）
　　 2.Geli de Ciur