應用型本科院校工程教育課程體系改革：現實困境與實踐進路

摘 要：傳統課程設置模式是制約應用型本科院校工程教育改革的瓶頸，“學科”體系的課程設置框架仍占據統治地位，導致培養目標、課程目標與課程體系三者之間不能銜接一致。因而新工科背景下推進應用型本科院校工程教育改革、課程體系改革是行動方案的基點，依據順序性、完整性、適切性與可測性原則，處理好理論課程與實踐課程、分科課程與綜合課程、必修課程與選修課程、顯性課程與隱性課程、創新教育課程與創業教育課程的關系，有利于推進應用型本科院校轉型發展。

關鍵詞：應用型本科院校；工程教育；課程體系

中圖分類號：G647

文獻標識碼：A

doi：10.3969/j.issn.1672-2272.202309109

Reform of Engineering Education Curriculum System in Applied Undergraduate Colleges：Practical Difficulties and Practical Approaches

Sun Jiaming

（School of Education Science，Shaoguan University，Shaoguan 512005，China）

Abstract：The traditional curriculum setting mode is still the bottleneck restricting the reform of engineering education in applied undergraduate colleges.The framework of “discipline” system dominates the curriculum， leading to the goal of training， the goal of curriculum and the curriculum system can not be consistent.Therefore， under the new engineering background， we should promote the engineering education reform in applied undergraduate colleges. The reform of the curriculum system is the starting point of the action plan. According to the principles of order， completeness， adaptability and measurability， handling the relationship between the theoretical curriculum and practical curriculum， branch curriculum and integrated curriculum， compulsory curriculum and elective curriculum， explicit curriculum and implicit curriculum， innovative education curriculum and entrepreneurship education curriculum， those are conducive to promoting the transformation of applied undergraduate colleges.

Key Words：Applied Undergraduate Colleges;Engineering Education;Curriculum System

0 引言

面對社會的激烈變革、新科學技術的產生、學生背景與興趣的新變化，今天的大學不能用一套20世紀的課程，來培養21世紀的工程師。當前我國地方本科院校（含民辦）占高校總數的90%以上，而且多數地方本科院校以應用型為辦學定位，其中開設工科專業的院校約占所有普通高校的90%，面對規模龐大的應用型本科院校，其工程教育如何依據自身辦學定位，重構課程體系，實現轉型發展，是值得深入研究的。應用型本科院校工程教育課程體系改革，不僅涉及解決“培養什么樣的工程師”（涉及培養目標），以及“怎樣培養工程師”（涉及課程目標、課程體系）的問題，而且關系到未來我國工程師整體質量、新型工業化發展、創新型國家建設以及人才強國戰略的實施。

1 相關概念

美國工程與技術鑒定委員會（ABET）提出本科工程教育11個方面的人才培養標準。歐洲國家工程協會聯盟（FEANI）提出工程師能力標準是12條。日本高等工程教育認證委員會（ JABEE）制定的工程教育專業認證標準中的能力標準是7條。中國工程教育專業認證協會（CEEAA）認證標準分通用標準和專業補充標準兩部分。其中通用標準中制定3個方面的培養目標，規定12條畢業要求支撐培養目標的達成。新工科“天大行動”提出了“面向2030的工程師核心素質標準”是10條。由此可見，世界本科工程教育的培養目標逐步趨向標準化與等效化，但是培養目標的實現需要有相應的課程體系來支撐，課程體系作為構成人才培養活動的總體方案，是實現培養目標的重要載體，換句話說本科院校工程教育改革的出發點和落腳點在課程體系改革上。

我國應用型本科院校工程教育的培養目標是成就合格的技術工程師。理論上，課程目標對應培養目標，課程目標對課程體系整體設計具有“指揮棒”作用，課程目標起到連接培養目標與課程體系的中介作用。根據調查部分應用型本科院校工程教育的培養目標不夠清晰，課程目標呈現同質性和寬泛性傾向，課程體系與培養目標之間缺乏對應關系^[1]。究其原因，總體上多數應用型本科院校認為其辦學定位為“應用型”大學，工程教育的培養目標重在培育技術工程師，服務于地方經濟社會發展。但是由于應用型本科院校工程教育整體起步晚，水平參差不齊，發展速度不均衡，尚處于發展階段，培養目標的確定要么對211、985重點高校進行借鑒模仿，要么就是在升格前專科層次的基礎上進行簡單“升級”。培養目標的“位移”導致課程目標不是嚴格按照培養標準對知識、能力、素質的要求來構建，課程體系與地方經濟社會發展之間的需求也不完全匹配。這種基于“學科”體系的工程教育課程設置框架如同是“摸彩袋”游戲，各門課程之間是相互分裂的“原子論”課程，“學生雖然完成了各門課程，拿到了規定的學分，卻沒有形成一種更貫通的知識觀，更綜合、更真實的生活觀”^[2]。因此，應用型本科院校必須認清工程教育課程體系構建中存在的具體問題，在對社會需求、學科發展、學生特點等方面進行深入分析的基礎上，確定課程體系設置原則，優化課程結構，達成培養目標。

2 應用型本科院校工程教育課程體系改革的現實困境

2.1 理論課程與實踐課程脫節

理論課程以學習工程專業理論知識為中心，強調系統性、完整性；實踐課程以培養工程師能力為中心，注重實用性、實踐性。工程教育從起源之時就攜帶“工程”與“教育”兩個基因，發展中試圖在“實踐”和“理論”鐘擺兩端尋求平衡。根據對工業界企業雇主的問卷調查，高達93％的雇主認為課程偏離了工程實踐，其中選擇嚴重偏離的占19％（李茂國、朱正偉，2017）。應用型本科院校工程教育中兩者在課程地位與實施上表現出依附、分離與銜接斷裂困境。其一，從課程設計與安排看，受制于“學科化”教育理念慣性，基本上都是理論課程先上，實踐課程后上，但是在學習理論課程時并無感性認識，學習實踐課程時往往又用不上理論課程知識，因而難以將理論知識內化為實踐能力。此外，實踐教學學時不足，周期太短，甚至畢業設計也被畢業論文替代。其二，從課程內容選擇看，制定工程專業人才培養方案時，積極邀請行業、企業等利益相關者參與課程體系構建，但是他們多數只充當配角。某種程度上導致課程體系背離行業、企業發展的實際需求，又與地方產業結構調整發展不相適應。

2.2 分科課程與綜合課程拼盤

分科課程側重工程學科知識的縱向性、邏輯性與獨立性；綜合課程側重工程學科知識的橫向性、豐富性與聯系性。自19世紀60年代以來，美國工程教育范式經歷了從最初的“傳統技術范式”到“研究型科學范式”，再到“回歸實踐”的工程教育三個范式的轉換。這種“回歸工程”的現代工程師培養觀，不僅要求具備在解決工程實踐問題中與技術因素有關的能力（即硬能力），又要求具備與團隊合作、溝通、倫理等非技術因素有關的能力（即軟能力）。比較而言我國應用型本科院校工程教育人才培養模式以“專才教育”為主，且呈現“去工程化”特征，工程人才具有“毛坯化”傾向。目前分科課程依然占據統治地位，交叉學科和綜合課程比例較小，多數綜合課程也是“貌合神離”，跨學科課程呈現“低度化”拼接。課程體系大多依舊維持公共基礎課、專業基礎課和專業課順序的“三階段模式”，造成課程體系相對“封閉化”形態。因而受制于僵化的學科文化觀與狹隘的專業體制利益束縛，可能帶來專業主義與職業主義傾向，導致復合型工程技術人才的后天殘缺。

2.3 必修課程與選修課程失衡

CEEAA認證標準中通用標準對課程設置比例有具體規定，但該規定對課程修讀要求相對比較籠統，必修與選修課程比例不明確，學分安排也不夠靈活。事實上應用型本科院校工程教育對必修課程的重視程度要遠遠超過選修課程。其一在公共選修課方面，選修課所占比例較低，呈現出雜而亂的現象，培養技術工程師多方面素質的通識教育課程較少。其二在專業選修課方面，限制性選修課程多于非限制性選修課程，使得可供學生選擇的范圍較窄。限制性選修課程也缺乏應用性，導致提供專業（方向）分流服務，專業核心知識與職業發展向度的功能不強。比如H學院化學工程與工藝專業專業人才培養方案中，必修課224.5學分，選修課15.5學分，選修課學分僅占總學分的6.88%。

2.4 顯性課程與隱性課程分離

顯性課程是教育情境中納入人才培養方案，以直接、外顯方式呈現的課程，側重于知識和技能層面；隱性課程是教育情境中未納入人才培養方案，以間接、內隱方式呈現的課程，側重情感和意志等內容學習。應用型本科院校傳統工程教育重顯性課程輕隱性課程，對隱性課程的開發與實施研究不夠，沒有正視隱性課程的負向功能，兩者滲透融合更是鳳毛菱角。其一，傳統工程教育認為顯性課程決定性地影響工程知識獲得和能力培養，而不重視隱性課程對學生工程倫理、科技倫理與職業倫理的精神塑造。忽略隱性課程能夠反作用于工程知識接受和能力發展，以及彌補顯性課程在課堂內難于進行學科間的綜合與協同的事實。其二，傳統工程教育中隱性課程開發與實施集中在宏觀領域。應用型本科院校多注重隱性課程的物質層面建設，忽視制度、文化層面等微觀領域，雖然部分院校工程教育實施以創新創業實踐學分的形式來發揮隱性課程的功效，但是隱性課程定位僅限于課外活動層面，各種活動零散，缺乏系統籌劃，沒有形成合力。

2.5 創新教育課程與創業教育課程缺位

創新教育課程重在培養工程師創新精神、創新思維與創新能力，增強求新求變求異素質，創造性解決具體問題；創業教育課程重在培養工程師創業意識、創業品質與創業能力，提升創業行動本領，理性規劃職業發展路徑。《2016年中國大學生就業報告》顯示，地方本科院校工程教育中學生主動創新創業能力依然薄弱，高職高專畢業生自主創業的比例（3.9%）高于本科畢業生（2.1%）。具體表現：其一，“唯課程數量論”認為工程教育要根據國家政策面向全體、分類施教，注重理論知識教學，應盡量增設創新創業教育方面的課程。其二，“唯項目數量論”認為工程教育要結合大學生創新創業訓練計劃和面向工程類學科競賽等活動，注重創新創業實操，應盡量多立創新創業教育方面的項目。但是由于應用型本科院校創新創業教育起步晚，兩者內容銜接不夠，專門課程群較少，教材建設缺乏，加上項目同質化嚴重，缺乏核心技術優勢和包含產品創新的項目，導致培養學生的創新創業能力難有成效，根本問題在于創新創業教育與工程專業教育結合不緊，與工程實踐脫節。

3 應用型本科院校工程教育課程體系的構建原則

3.1 順序性原則

教育重演理論認為，現代學生的學習過程是對人類文化發展過程的一種認知意義上的重演，即現代人的認知發展是對其祖先認知水平長期演化過程的濃縮。所以應用型本科院校工程教育課程改革的思維轉向，除關注工程化的視角， 還要具備另一種結構化能力—序變能力。“序”是一種有規則地安排事物要素的聯結方式，序變“在課程體系中主要不是表示時間意義上的連續性變化， 而是表示邏輯——關系意義上的關聯變化”^[3]。就此而言應用型本科院校工程教育既要注重知識意義的邏輯組織，又要考慮學生背景的心理意義規律。按照課程結構縱向組織序列，明確課程結構時間序列和前后步調，調整課程子系統之間功能分工與協同機制。

3.2 完整性原則

由于工程社會背景的多面性、工程問題解決的復雜性、工程產品生命周期的過程性以及工程活動階段的系統性等特征，現代工程教育的課程設置就需要把被學科分割的碎片化知識予以整合，形成課程系統的“整體優化律”（即實現整體功能大于部分功能之和），擺脫還原論式思維的繭縛，培養“完人”形象的工程師^[4]。因而應用型本科院校工程教育要按照課程結構橫向組織序列，明確課程總體方案是一個系統的整體，確保課程完整性^[5]并不完全是一門門具體課程和一個個學分的疊加。

3.3 適切性原則

工程教育課程改革無法脫離外部環境，社會力量對課程的期待極具影響力，“教育方法和課程正在發生的變化如同工商業方式的變化一樣，乃是社會情況改變的產物，是適應在形成中的新社會需要的一種努力”^[6]。社會對工程教育課程改革的訴求，通常以工程教育利益相關者來代言。毫無疑問課程改革要服務于利益相關者，而利益相關者也能反作用于課程改革。同時不同專業工程師職業崗位分工的差異化，使得工程教育因自身遲滯性，不能總是走在多樣性的人才需求之前。因而應用型高工程教育要建立基于社會、雇主和自我反饋的持續改進課程質量保障機制，增強課程的適切度，妥善解決知識廣度與知識深度、整體選擇和個性選擇以及本土視野與國際視野等兩難困境，剪除“千人一面”現象，創新工程教育培養特色。

3.4 可測性原則

預期學習成果（Outcome-Based Education）模式是工程教育專業認證標準的重要依據。預期學習成果主要體現在3個層次：院校（畢業生特質）、專業和課程層次。其中課程層次的成果占主要方面。作為一種課程前置管理模式，學習成果的設立常常依據布魯姆的認知目標分類學。所以預期學習成果是確定的、可測量的，而不是模糊的。一般來說先依據畢業要求，反向設計培養目標；然后制定培養標準與課程體系，構建“能力標準-課程知識”矩陣；再正向實施教學計劃，考核與評估學習成果，形成持續改進的教育模式。這個模式強調預期學習成果、教與學活動、考試評價保持一致。因此，應用型高工程教育課程設置要依據工程教育專業認證“實質等效”標準，明確工程師培養目標定位，以課程目標映射預期學習成果，觀察學生學習預期學習成果的信度和效度，觀測課程設置目標的達成度。

4 應用型本科院校工程教育課程體系改革的路徑選擇

4.1 從脫節到融合：重構理論課程與實踐課程關系

20世紀90年代以來，美國工程教育學會（ASEE）提出“回歸工程教育”的訴求，強調工程知識與工程實踐的融合。應用型本科院校工程教育要把“科學至上思潮”的成果與“為工程實際服務”有機融合，從根本上縫合“技術上狹窄的工程教育”和“狹窄于技術的工程教育”的溝壑。其一，強化實踐課程，重綜合素質培養。應用型本科院校要增加工程實踐教學時數，保證理論教學內容與實踐教學內容的比例約為3∶1。同時圍繞工程知識縱向與橫向組織序列，推進一體化課程設計改革，融合理論課程與實踐課程。其二，對接社會需求，重特色模式培養。應用型本科院校要對接區域產業結構調整，加強校企（行）協同培養和產學深度融合，綜合考慮內外部利益相關者的訴求，圍繞工程能力提升，推進實踐教學改革，對接培養過程與生產過程，創新特色工程教育模式。茅以升先生曾提出“習而學”借鑒模式，認為習的對象是實踐，學的對象是理論。“理論與實踐是互為基本，互為工具，而不應強分高下或各自孤立。正因為如此，在工程的學習里，理論即不一定要先于實踐，倘若先實踐的效果更好，便應放棄理論為基本的成見”^[7]。

4.2 從拼盤到整合：重構分科課程與綜合課程關系

現代工程教育以系統性、復雜性、多樣化、全球化和可持續發展為表征，學科間的交叉與文理滲透使工程教育的知識邊界愈發脆弱，要求打破分科課程的藩籬。“生活情景并沒有標明哪些方面是社會學的，哪些方面是歷史學的，哪些方面是經濟學的，哪些方面是政治學的”^[8]。美國格拉斯（Domenico Grasso）教授也提出“整體工程觀”回應工程無邊界的訴求，“簡言之，對工程來說就是更加跨學科、全系統的方法；在快速變化的世界中，強調問題形成的背景、以團隊為中心的工程項目、跨學科溝通的能力以及終身學習的愿望”^[9]。可見，分科課程和綜合課程是兩種功能互補的，而是非零和博弈關系。應用型本科院校工程教育要基于“社會-人-環境-技術”的大工程觀，以分科課程綜合化的“減法思維”，增設通識教育課程，優化學科核心課程，構建跨學科、跨專業的協同育人機制，提高課程的集成度與整體性。即以共同領域中綜合化程度不同的項目課程（PjBL）、過程式課程（CDIO）、校企合作課程（Co-op）^[10]等課程形式實施，解決工程實際問題，產生“美第奇效應”。

4.3 從失衡到互補：重構必修課程與選修課程關系

應用型本科院校工程教育專業究竟開設多少必修課與選修課，才算合理？選修課比例大于必修課是工程教育課程改革的趨勢，確切地說，最完滿的比列似乎介于完全必修制和完全選修制之間。其一，增設選修課程數量，加大選修課比例。應用型本科院校作為不同的“商品服務”套餐—課程組合—供給者，學生逐步演化成“課程消費者”角色。理論上講，他們推送的工程教育課程數量越多、種類越多，就越能滿足大學生多樣性的發展要求，培養的工程師也更有可能適應經濟社會發展的需求。根據赫佛林對美國110余所四年制學院的課程調查，這些學院每年要淘汰5%的舊課程，增加9%的新課程^[11]。其二，強化選修課程管理，提升課程預期效能。應用型本科院校要按照課程群模塊重組選修課程，分類設置公共必修課與選修課、專業必修課與選修課，設置學業深造、職業準備與素養提升等類別。課程管理是為了服務于達成課程目標，通過課程管理者（行政人員）與實踐者（教學人員）之間在理念與行動上從現實隔離走向合作，能夠避免“大雜燴”式的課程設置超載現象，以及由于無指導的放任式選課，導致“蜻蜓點水”式學習過程發生。

4.4 從分離到滲透：重構顯性課程與隱性課程關系

20世紀60年代，美國學者P.W.Jackson在《教室生活》中正式提出“隱性課程”概念，認為隱性課程是每一位教師和學生在學校內取得成功的關鍵，提出隱性課程和顯性課程共同構成學校課程的主體。可以說顯性課程是工程師的肥沃土壤，隱性課程是工程師的雨露陽光，兩者在功能上保持張力的相互侵浸。其一，改革與充實顯性課程。應用型本科院校要尊重教育規律、尊重人才成長規律，從“大一統”課程觀轉變為統一性和多樣性相結合的課程觀。在一定條件和意義下，促使顯性課程與隱性課程相互轉化，拓展工程教育課程范圍和內容。其二，研究與重視隱性課程。應用型本科院校要結合工程教育制訂隱性課程建設規劃，建構隱性課程分級框架，處理好顯性課程與隱性課程、主流隱性課程與其他隱性課程等關系，綜合考慮物質-空間類、組織-制度類與文化-心理類3種不同層次隱性課程對學生的影響（劉根平，黃松鶴：《潛課程論》），發揮隱性課程的正向功能。因此，滲透式教育是顯性課程與隱性課程相結合的重要途徑之一。汕頭大學EIP-CDIO工程教育模式強調改變傳統重知識邏輯結構、輕知識發展進程，重知識縱向研究、輕橫向滲透應用的課程設置，注重職業道德與誠信涵養，以育人為中心，以設計為導向，構建顯性課程與隱性課程相互滲透的工程教育模式^[12]。

4.5 從缺位到補位：重構創新教育與創業教育關系

創新是創業的基礎和核心要素，創業是創新的載體與體現形式。創新創業教育重在“教育”，應用型本科院校要將創新創業教育納入通識教育和專業教育的大背景之中，培養創新型技術工程師，而不是旨在解決生存問題的就業培訓。其一，科學設置創新創業教育課程。應用型本科院校工程教育要根據創新創業教育的目標設置課程內容，通過建設依次遞進、有機銜接、貫穿職業生涯的創新創業教育專門課程群，著力培養工程師的創新精神和人文素質，以及未來創業的基本知識和能力。其二，強化創新創業項目育人性。應用型本科院校要將創新創業項目與工程實踐教學有效銜接，挖掘面向工程類大學生的項目，增設創新創業實踐學分，使學生習得真實創新創業體驗，側重于“人”的屬性而非“物”的屬性最大化。其三，注重創新創業類課程與工程專業教育有機融合。目前創新創業教育與專業教育融合主要有聚點型、分散型和混合型三種模式。聚點型模式依托經濟管理或商學院開設課程，資源高度集中，與專業教育相對離散；分散型模式依托各二級學院自行開設相應課程，資源比較擴散，與專業教育滲透程度高；混合型模式結合前兩者的優點，能夠采擷聚點型模式的資源優勢，統籌分散型模式的協同特色。應用型高工程教育可以借鑒混合型模式，如同美國富蘭克林·歐林工學院實施基于創業教育的工程教育改革，提出工程教育的“歐林三角”，即傳統的工程教育處于頂端，是工程師培養的核心；創業教育和人文社會藝術教育是工程師培養的兩翼^[13]。

5 結語

工程教育課程體系改革作為工程師培養的“地圖”，必將成為整個工程教育改革中極為重要的一環。一方面我國正處在由制造大國邁向制造強國、由工程教育大國邁向工程教育強國的兩個轉型之中，迫切需要應用型本科院校提高對外部需求變化的適應性，提供適應制造業戰略轉型的人力資源，推進工程師培養的供給側結構性改革。另一方面新工科建設大體分3條基本線路展開，其中應用型本科院校要“深化產教融合、校企合作、協同育人，推動傳統工科專業改造升級”，要求將傳統學科導向的課程體系進行重新架構，形成面向當前和未來產業發展需求，面向未來新技術和新產業發展的新工科課程體系。因此，應用型本科院校要結合轉型發展目標、任務，解放思想，銳意改革，走出“學科”體系的工程教育課程設置框架，創造新時期應用型本科院校工程教育的中國模式。

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（責任編輯：吳 漢）