基于構建主義知識觀的新工科人才培養改革

魏超 金蕊

為滿足“中國制造2025”的人才培養，必須加快推進新工科的建設與發展。新工科專業的典型特點是多個學科的交叉，其人才培養應注重復合型人才培養;此外隨著時代的發展，傳統的人才培養模式無法滿足新工科的需求。構建主義提供了新工科人才培養的解決方案，構建主義主要探討“知識是什么”、“知識以何種方式存在”、“知識如何獲取”三個基本問題，在此推演出培養方式。本文從新工科人才培養目標、課程體系及實踐課程體系論述了構建主義的應用。

隨著全球工業領域內新產業、新技術與新模式的快速推進，新一輪的工業與創新革命已經悄然來到。因此，我國提出了“一帶一路”、“中國制造2025”、“互聯網+” 等新的發展戰略，對工程科技人才提出了更高要求，迫切需要加快推進新工科的建設與發展。

1 新工科的由來

為滿足新一輪的科技與產業革命，教育部積極推進新工科建設，形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，并頒布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》，努力探索新工科人才培養。

新工科專業，主要指針對新興產業的專業，以互聯網和工業智能為核心，包括大數據、云計算、人工智能、區塊鏈、虛擬現實、智能科學與技術等相關工科專業。新工科專業是以智能制造、云計算、人工智能、機器人等用于傳統工科專業的升級改造，相對于傳統的工科人才，未來新興產業和新經濟需要的是實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。與傳統工科相比，新工科應著重培養出專業素質過硬、創新實踐能力高、跨學科整合能力強的高素質復合型工科人才。

2 新工科人才的培養

新工科人才的典型特點：創新實踐能力高;跨學科;復合型。在人才培養計劃學分數不斷減少的趨勢下，采用原有的人才培養模式無法滿足新工科人才培養的需求;此外，隨著網絡日益發展，網絡的資源越來越豐富，采用傳統的填鴨式的教學方法也無法滿足新一代大學生培養需求，無法提高教學效果，“掛科”、上課玩手機、睡覺成為了一些大學生的常態。因此，必須革新現有的人才培養體系及觀念

3 構建主義由來

構建主義是20世紀80年代形成于西方的一種認知理論，它是行為主義發展到認知主義以后的進一步發展。構建主義學習理論關注的是理論和意義制定，知識的建構，以及人與環境的互動等方面內容，具體包括知識觀、學習觀和教學觀三個方面內容。

構建主義學習理論認為，學習往往是以建構的方式發生的，而建構是知識依賴的。因此，構建主義知識觀是構建主義學習觀和教學觀的基礎，不同的知識觀就會產生不同的學習觀和教學觀。構建主義知識觀主要探討“知識是什么”、“知識以何種方式存在”、“知識如何獲取”三個基本問題，在此問題的基礎上才能推演出相應的學習方法、教學方法，即培養方式。

4 基于構建主義知識觀，以能力為導向，項目驅動人才培養模式改革

4.1培養目標

新工科專業多數是多學科的交叉專業，如何實現多學科的有機融合，實現復合型人才的培養目標，可以遵循構建主義知識觀，以工程能力需求為導向，明確新工科人才培養的崗位定位是什么，崗位需求哪些工程應用能力，工程應用能力如何獲取。只有明確的培養目標才能培養出需求的新工科人才。例如機器人工程專業，不同層次的學校的人才培養定位是不同的，可以聚焦于機器人本體開發，也可以鎖定機器人的末端執行器的設計，亦可以是機器人的系統集成，不同的定位決定了不同的能力需求，不同的能力需求決定了不同的培養體系。

4.2課程體系建設

有了明確的培養目標，需要配套的課程體系實現人才培養的目標。由于新工科人才的典型特點是復合型，如何在原有的學時數下實現復合型人才的培養成為人才培養的重點。面對知識的更新迭代速度越來越快，傳統的課程體系及教學模式無法適應新工科人才的培養。只有對大力改革傳統課程體系，才能夠實現新工科人才培養目標。構建主義知識觀提供了全新的解決途徑：根據新工科人才的培養目標，凝練出學生具備的能力，將能力作為課程設置的主線，以具體的工程項目作為落腳點，打破學科間的壁壘，構建全新的課程體系，實現專業的交叉與融合。

4.3實踐體系建設

目前我國高等教育在就業市場出現了怪圈，一方面是工科畢業生面臨巨大就業壓力，而另一方面卻是不少企業缺乏人才，找不到有實踐經驗和動手能力強的大學畢業生。總體而言是高等教育人才培養沒有以產業需求為導向，忽視了市場對工程人才的急切需求，這成為產業界人力資源的主要威脅。

此外，作為新工科的人才，實踐能力是必不可少的重要的能力，傳統的實踐能力的訓練多數是通過金工實習、生產實習、課程設計等實踐教學環節實現。這些實踐環節彼此相互孤立、關聯性差，部分實踐環節已經三四十年沒有任何改變，已經嚴重滯后與社會的發展。如何適應新工科人才培養，滿足社會對工程人才的需求，實踐體系的建設尤為關鍵。

首先，樹立大工程訓練的觀念。作為新工科人才，多學科知識的交叉、融合是知識體系的特質。新工科人才實踐能力的培養，不能采用傳統實踐體系，例如，金工實習就是車、銑、刨、磨;需要在金工實習中不但要加入電氣的知識、計算機的知識，而且在實踐教學中培養團隊精神、協作能力、溝通能力、管理能力等的大工程訓練觀念。采用構建主義知識觀，將多種能力的訓練融合成工程項目，從而達到新工科人才實踐能力的要求。

其次，統籌的實踐教學內容，用構建主義知識觀將其貫穿與大學四年的人才培養中。傳統的實踐教學內容彼此孤立，無法滿足社會對工程人才的需求。作為新工科人才的培養，多學科的實踐能力如何在原有學時數內實現，必須將實踐教學內容進行有機的整合。采用構建主義知識觀可以將一個實際的大工程項目貫穿四年的教學中，把項目的內容分成若干個聯系的子課題，子課題作為課程設計、綜合實訓等實踐教學的內容，彼此獨立，又相互聯系，才能夠實現新工科人才培養的目標。

最后，每個獨立的實踐教學模塊，以問題為導向，真實企業項目為落腳點。

5 結論

面向“中國制造2025”，培養適應時代需求的人才是高校義不容辭的責任。新工科專業建設既是傳統學科的延續和交叉，又是新興的專業，傳統人才培養模式無法適應新工科人才的培養。構建主義知識觀為新工科人才培養提供了解決方案，從“知識是什么”、“知識以何種方式存在”、“知識如何獲取”角度探討新工科人才培養模式。只有不斷的改革、創新，才能夠培養出適應時代需求的人才。

基金項目：江蘇高校哲學社會科學研究項目（No.?2019SJA2173）和江蘇省高校“青藍工程”資助。

（作者單位：中國礦業大學徐海學院）