課程設計視角下工程教育論文范文

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一、研究結果

(一)教育目標工程教育應當以培養工程師為己任。教育目標應該體現培養什么樣的工程人才，今后能夠從事的職業或崗位等內容。教育目標是對人才培養使命或教育目的的分類型、分層次的規定。6所大學的人才培養使命與工程專業教育目標的關鍵信息見表1。表1表明，6所研究型大學的人才培養使命大多用“高素質”“拔尖創新”“高級專門”以及“高層次”“創新型”“復合型”等詞匯來修飾;但C大學的學校人才培養使命相對具體。關于專業教育目標，6所大學主要關注知識基礎和畢業后能夠從事的職業和崗位類型，較少關注其他方面的內容。這實質上是將人才培養的重點放在知識和做事的層面。

(二)預期學習結果教育目標和預期學習結果是課程改革的“指南針”。預期學習結果是對教育目標的細化，使之達到可操作、可實施的程度。預期學習結果反映了學生在畢業時期望的和所能達到的學習水準，它常常與學生掌握的知識、具備的技能和態度有關。6所大學課程計劃中預期學習結果的關鍵信息見表2所示。表2表明，6所大學工程教育的預期學習結果在知識、技能和態度這3個維度設置上大體一致。但不同學校設計的預期學習結果內涵也有差異。例如，A大學和E大學在知識要求中將經濟管理知識單列;C大學特別強調工具性知識和社會發展及相關領域知識。我國大學對工程專業中“知識”要求的趨同性，說明自然科學知識的基礎性得到了重視，但技術知識的分化、交叉與快速變化的特性沒有受重視，工程科學知識沒有很好地被重視。究其原因，可能是我國高校對工程的本質和工程實踐的時代特性沒有精準地把握。又如，關于學習結果的技能要求，C大學獨樹一幟，將終身學習能力、工程實踐能力、解決問題能力、創新能力以及交流、協調、合作與競爭能力納入其中。關于態度要求，6所大學的表述非常泛化，還停留在精神、思想、素養、意識層面。可見，我國大學對工程專業中“技能”和“態度”的要求，還需更關注21世紀工程師職業新形象和工程實踐新特征對培養學生能力和素質的影響。

(三)課程結構課程結構是課程設計的重要內容，它是連接教育目標和最終學習結果的橋梁。課程結構包含課程類別、內容、學分比例、選課性質等要素。由于我國大學課程模塊劃分沒有統一標準，為規范統計口徑，本研究將課程類別分為以下7類:(1)通識通選課程，包括政治、軍事理論課，外語、體育和計算機工具類課程以及學校單獨設置的通識教育課程模塊;(2)自然科學課程，指數學、物理、化學類課程;(3)學科技術基礎課程，指大類學科基礎課、學科平臺課、技術基礎知識課或專業基礎課;(4)專業課程，是指直接針對本專業的專業主干課、專業核心課;(5)專業方向課，是指單獨劃專業分類的課程，包括分組方向選修、分模塊選修、分課程群選修等;(6)集中實踐環節，是指對立于課堂教學的一類課程，不包括具體課程涵蓋的實驗、研討和課外自學，但包括一門課程結束之后的課程設計;(7)單獨設置的跨學科選修課。數據分析表明，6所學校課程學分總數從160～208不等;通識通選課總學分數超過40的學校有5所;自然科學課程學分平均為26;學科技術基礎課學分從21.5～54，集中實踐環節學分從14～45不等，這兩類課程學分配置差異較大，說明課程學分設置被學校認識的重要程度有差異。從圖1可以看出，各類課程占總學分的比例有所不同。如果按某類課程的學分數占本專業總學分的比例超過20%這一標準來衡量，6所學校的通識通選課比例全部超過該標準，學科技術基礎課比例有5所學校超過該標準，集中實踐環節有3所學校超過該標準。自然科學課程和專業課程的學分比例均低于總學分的20%。關于專業方向課和跨學科選修課，分別有3所和2所大學單獨設置了該類型。圖1還表明，自然科學類課程所占總學分比例變化不大，全距R=6.2;學科技術課程占總學分比例有波動，全距R=16.8，上異常值為30.2%，下異常值為13.4%;集中實踐環節的下異常值為B大學的8.8%。上述數據表明，不同學校對不同類型課程的重要性程度認識不同。數據統計分析結果還說明了專業課程(學科技術基礎、專業課、專業方向和跨學科課程)中必修與選修的學分配置情況。從選修課程學分占總學分比例來看，比例最高的是B大學，選修學分高達32;比例最小的是C大學，選修學分低至7;這說明這兩所大學對選修課程的功能和學生學習選擇的靈活性，有著不同的理解和做法。其余4所大學選修課程比例大體相同。圖2顯示了各學校專業類課程提供的選修課程門數的差異。如果單從選修門數的絕對值來看，A大學高居榜首，其值為51;C大學最少，其值為8;選修課提供門數有下異常值，為C大學的8。絕對值只表明量的多少，要說明學生選課的自由度，還要考察可選門數與應選學分的比值。該比值越高，表明單位學分可選門數越多。從表3可以看出，D大學和A大學提供的選修門數與學分之比較高，可以推論，其學生的選課自由度可能較高。B大學和E大學提供的選修門數與學分之比較低，其學生的選課自由度可能較低。

(四)實踐環節工程專業的課程計劃中，實踐環節的設計對工程教育尤為重要。從6所大學課程計劃的集中實踐環節設置看，集中實踐環節的學分數占總學分的比例有一定的差距，最低8.7%，最高24.4%。案例大學的實踐環節類別和學分配置見表4。表4顯示，集中實踐環節的類別按出現的頻率由高到低依次是:認知實踐、畢業設計論文、軍訓、課程設計、各類實習、綜合項目設計。值得指出的是，“綜合項目設計”本應是工程教育實踐環節的重要內容。但遺憾的是，無論從學分設置(4～5學分)還是采用學校(3所)來看，均沒有凸顯該類實踐環節應有的地位。富有個性化的是，A大學設置了大學生科研項目訓練(2學分)，旨在為學生提供課外科學研究、接觸教授的機會。C大學設置了創新拓展項目(2學分)，旨在鼓勵學生積極參加校內實驗室、教學基地、創新實踐基地組織的學習活動。C大學還要求參加“卓越工程師教育培養計劃”的工程專業必須建立學校與企業培養聯合體。這代表著工程教育課程改革在實踐環節方面的創新。

(五)學習經驗與評價關于學習經驗，我國高校的課程計劃大多沒有專門規定。在課程計劃中反映的學習經驗，主要體現在不同類型課程與教學的要求中，個別大學還規定了課程內部各教學環節的學時要求。例如，A大學的課程計劃規定，每個專業必須有2門雙語教學的課程和2門研究型教學的課程(Seminar);每門課程的學時由5部分組成:授課、實驗、討論、上機和課外學時，各門課程可根據具體情況有側重地設計相應環節。又如，C大學人才培養方案規定，為了實現人才培養的知識、能力與人格標準的要求，采用小班化教學、分小組學習、項目作業以及討論式、案例式和做中學的學習方法。再如，F大學水利水電工程專業開設了“Project課程”，即項目課程，旨在為學生提供項目設計經驗，培養工程設計能力;學生還可參加學校組織的“大學生科研訓練”項目，獲取科學研究的學習經驗。上述教學要求為學生學習工程提供了一定的經驗。學習評價在課程計劃中反映的程度總體不高。從6所學校人才培養方案中捕捉到的關于學習評價方式，大致可歸結為2類。第一類是“簡化”模式，以E大學為典型。在課程計劃中有一項“考核分配”的要求，規定了所列課程是“考試”或“考察”，僅此而已。第二類是“對應”模式，以C大學為典型。C大學除了在課程計劃中表明考核方式外，還對成績評價方法進行了限定，要求評價方法與專業培養目標中的“知識、能力與人格”要求相對應。例如，對“數學或邏輯學的基礎知識”，其評價方法是“數理知識通過課程期中、期末考試并考慮平時成績、實驗報告等綜合評價”;對“與人合作共事的能力”，評價方法為“若干專業課實行小班化、討論式、案例式、做中學、大作業以及通過面試和筆試等方式綜合評價學生成績”。C大學的學習評價模式緊扣學習預期結果，其改革的先進性和政策力度值得借鑒。

二、討論

上述研究結果呈現了案例大學工程教育課程現狀的教育目標、預期學習結果、課程結構、實踐環節、學習經驗與評價等關鍵要素。從靜態的課程設計角度進一步考察課程現狀與工程實踐的契合度，深入探討這些現狀背后隱藏的問題并揭示其潛在成因，是本研究關注的另一重要問題。

(一)課程現狀與工程實踐的契合度從課程設計的角度分析課程現狀與工程實踐的契合度，可以看出我國高等工程教育課程與工程實踐的關聯度不高，具體表現在以下方面。其一，從教育目標來看，無論是學校人才培養使命還是專業教育目標，大多沒有體現面向實踐的工程教育愿景。案例大學均是具有良好工程教育聲譽的研究型大學，理應肩負培養國家新型工業化戰略所需工程師的使命。但其教育目標的表述，并沒有突出培養工程人才這一重點。其二，從學習結果來看，知識、技能和態度之間是分離關系，沒有體現工程實踐的整合能力觀。雖然知識要求面較廣，但沒有與工程實踐相聯系;技能要求還只是一般本科生所應達到的通用標準，沒有體現“工程師”的能力特質;態度要求更是泛泛而談，不易操作和評價。其三，從課程結構來看，總學分數和學分比例設置不合理。首先，總學分數偏高，這意味著課內學時太多，限制了學生自主學習時間，可能會遏制學生工程創新能力的培養;其次，各類課程學分比例設置不合理，理論課程過多，實踐課程偏少，實踐內涵不夠豐富。這些現狀與工程教育的實踐特性這一本質屬性的要求相差甚遠。其四，從學習經驗和評價來看，教學方法還是以講授為主，學習經驗的設計僅停留在研討課、雙語課等形式層面，遠沒有觸及工程實踐的本質。學習評價仍以“考試”或“考察”為主，從現行課程計劃中幾乎看不出改革與前進的步伐。唯一例外的是C大學提出采取不同的形式、與能力標準相對應進行學習評價，但這只是一個嘗試，實施效果要拭目以待。

(二)課程現狀隱含的問題及成因我國工程教育課程偏離工程實踐、與工程實踐的契合度不高，這一現象背后隱含的問題頗多。若從靜態的課程設計視角審視問題，我國高等工程教育課程的主要矛盾表現在課程目標和課程結構兩個方面。一方面，課程目標脫離工業需求。本研究所揭示的我國本科工程教育課程目標呈現趨同化特點，各校之間“相互借鑒”表述空泛，針對性和個性化不強。同時，課程目標還呈現智性化特點，過分重視學科知識的掌握，忽視解決工程問題能力的培養［4］，斷失了工業界需求這一“活水源頭”。工程教育課程目標的制定應當緊緊圍繞工程師在企業環境中工作所需的知識、技能和態度。我國工程教育課程目標的內涵沒有很好地吸納工業界對工程師特質的訴求，課程目標的制定過程也沒有充分考慮工業界企業雇主的參與，似乎只在學校內部“閉門造車”，脫離工業企業和工程實踐的需求。另一方面，課程結構分離工程能力。研究表明，我國工程教育課程結構存在明顯的學科壁壘，仍以學科知識為導向劃分課程結構。按照嚴謹的知識體系劃分課程結構的弊端是，在獲得知識體系完備性的同時，犧牲了學科交叉的機會，而跨學科思維是工程師解決問題的重要思維。可見，課程結構的分離表現在兩個層面:一是學科知識和實踐能力的分離，兩者缺乏必要的聯結;二是學科課程之間的分離，各類知識缺乏滲透和有機聯系。上述工程教育課程問題應當引起人們的反思。我國從20世紀80年代開始，一直在探索工程教育課程改革的新路，為何改革從未間斷但問題仍很嚴重?究其根源，筆者認為這與我國高校工程教育課程改革缺乏工程觀、人才觀和課程觀的指導有關。工程教育若不皈依工程本質、面向當代工程實踐，如何談及培養未來的工程師?過度科學化的課程割裂了工程實踐的整體特性，而建立在“大工程觀”基礎上的“整體工程觀”［5］是指導工程教育課程改革的哲學思想。

三、結論與建議

本研究聚焦課程設計視角下的我國高等工程教育課程現狀，通過案例和文本分析，透視了我國本科工程專業課程的真實面貌。實證分析結果揭示的突出問題是:課程現狀與工程實踐的契合度不高，課程目標脫離工業需求，課程結構分離工程能力，其原因在于缺乏工程觀、人才觀和課程觀的指導。我國高等工程教育課程問題的根源在于課程改革始終搖擺在“理論”和“實踐”的鐘擺兩端，缺乏將理論與實踐聯結、轉換與超越的勇氣。“整體工程觀”對工程教育的要求是培養集知識、技能與態度于一體的“完整”的工程師，既重視技術要素又重視非技術要素在解決工程實踐問題中的作用。因此，課程改革理應在工程觀和人才觀的指導下，構建“工程”導向而非“知識”導向的課程體系。針對我國高等工程教育課程的問題，筆者提出如下建議:(1)構建知識、技能和態度“三位一體”的課程目標，既要教學生學會求知、做事，又要教他們學會做人和與人共處，同時強調非技術能力和技術能力在預期學習結果中的同等重要性。(2)課程結構的優化要處理好理論與實踐的關系，使知識和問題、項目、工作經驗、社會實踐交叉、融合。重點建設“大一工程導論課”“工程通識課”“集中實踐環節”“綜合工程課程”和“大四頂峰課程”等課程，保持與工程實踐的緊密結合。(3)設計歸納式的學習經驗。工程活動強調通過設計與創新來解決問題。工程思維既需要分析思維，更要有綜合思維。歸納式的學習經驗從具體到一般，符合工程思維。借鑒國際工程教育課程改革的有益經驗，有多種學習經驗可供設計，如在企業解決真實工程問題，基于問題和項目的學習，真實工程案例學習，跨學科的團隊合作學習，基于工業經驗的學習等。我國工程教育課程改革只有回歸工程本質，找準問題，措施得當，才能迎接全球化知識經濟對我國工程人才培養質量的挑戰。

作者：崔軍單位：東南大學教師教學發展中心