高等工程教育课程体系研究

　　 摘 要：当前我国正处于跨越式发展的关键时期，加快培养适应当前和未来经济社会发展需要的高素质工程技术人才是我国高等工程教育迫切需要解决的重要课题之一。文章在对我国高等工程教育的课程目标、课程内容、课程组织模式等要素分析的基础上建立了三者之间的关系模型以揭示他们之间的结构关系，以期为目前的高等工程教育提供理论思考。
　　 关键词：高等工程教育 课程 课程体系
　　 中图分类号：G649 文献标识码：A
　　 文章编号：1004-4914（2011）12-138-02
　　
　　 一、引言
　　 2010年教育部正式启动“卓越工程师教育培养计划”，这一计划实施的目的旨在加快培养能适应未来社会经济发展需要的高素质工程技术人才，促进我国创新型发展战略的顺利展开。如何塑造和培养高校工科专业学生适应未来社会经济发展需要的专业能力和创新能力，不仅关系到国家创新战略的顺利实施，而且关系到社会经济的持续稳定发展。因此，借鉴和吸取发达国家高等工程教育的经验与教训，探索适合我国国情的高等工程教育课程体系，富有成效的开展“卓越工程师教育培养计划”是目前我国高等工程教育界迫切需要解决的重要课题之一。
　　 二、国外高等工程教育课程研究现状及其启示
　　 1.国外高等工程教育课程研究现状。国外关于高等工程教育课程的研究主要集中在课程目标、课程内容选择和课程组织方式三个方面，具体如下：
　　 （1）课程目标的研究。目前，国外高等工程教育已从早期关注学生学习效果和实际技能的培养转变为关注通过课程的改革应付日益重要的广泛的环境和社会问题。近年来，国外高等工程教育越来越关注工程专业学生实践能力的培养，在课程中体现“学以致用”的思想，同时注重学生思维能力的训练，通过学习课程培养学生形成一种理念和理解某些基本概念，进而形成并获得具体事实和应用技能的能力，特别是适应经济全球化形势的需要，培养具有交流、互助、终身学习等综合能力和团队合作、文化理解等基本理念的工程师成为课程目标新内涵。简而言之，国外高等工程课程目标设定为培养更多的拥有研究型思维、较少地掌握具体技能的工程科学家，这一课程目标为课程内容和课程组织形式的选择产生了重大的影响。
　　 （2）课程内容的研究。课程内容是人才培养的载体和工具，其改革是高等工程教育改革的核心。尽管目前国外高等工程教育课程关于课程内容的观点林林总总，但概括起来可以归纳为三个核心要素：知识、能力和道德，围绕这三个核心要素学者们观点各异。关于知识因素，学者们认为，应当在高等工程教育课程内容中明确学科知识的主导地位，所需知识结构为：自然科学、技术科学和人文社会科学。其中，自然科学作为通用基础课用来奠定学生最初的知识基础；技术科学作为学科专业基础用来加深学生对本专业了解；人文社科用来弥补每个学生自身素质的不足。一些工程院校在具体引入某种课程计划时也按这种知识结构来建构课程以实施相应的课程计划，如荷兰代尔夫特科技大学在将可持续发展概念引入工程教育课程内容时所通过的SD计划（可持续发展计划）就要求所有工程课程内容都应由三个相互关联的部分组成：基础课程、可持续发展技术以及与可持续发展理念相关的业余课程。关于能力要素，学者们认为，在选择课程内容时应更多地培养学生能力上的价值判断，这些能力包括学生收集、处理信息的能力；分析解决实际问题的能力；组织管理能力；协调、沟通与团队合作的能力。同时，学者们还认为具体到工程教育的不同专业出于专业的独特性，在同样强调课程内容选择以培养学生能力为主的前提下，应侧重于培养学生不同方面的能力。如希腊国立科技大学在其工程教育课程内容改革中探索如何将企业日常工作所需的相关技能作为课程内容来帮助工程类学生提高工作和管理能力。此外，随着工程教育对人类社会发展的影响日益深切，也有学者建议将对于社会实际问题的研究作为工程教育课程内容的一部分，如苏丹卡布斯大学在编制土木建筑课程时就选取了海岸工程、环境工程、施工管理、建筑材料、岩土工程、建筑施工、水工结构和运输系统这八个单元作为实施环境教育的维度，以将环境教育引入高等工程教育课程内容。总之，工程教育课程内容的目的在于教会学生分析问题、找出原因和解决问题，并帮助学生弄清实施某项项目需要的条件及可能对环境产生的影响。学者要求在课程内容编制和实际教学中更多地注意学生交流、沟通、团队合作能力的培养。关于道德要素，一些学者针对近年来女性学生比例在高等工程教育中减少等现象指出，在选择课程内容时强调女性在科学与工程领域的发展受限的原因不是因为她们能力不足而是长期存在于学术界中的“陈旧偏见和培养体制结构”，因此改变这一状况就要着眼于让高等工程教育课程包涵更多适应于女性学生的内容。
　　 （3）课程组织模式研究。关于课程组织模式研究，主要有两个方面：学科结构和技能获得，前者强调培养学生解决实际问题时所需的判断力，通过开发新的课程模式训练学生的“基本范式”思维：一是根据同一主题给不同内容上的训练，如从封闭性的理论到开放性的实践。二是根据包含相同概念、原理和方法的不同主题安排训练；后者强调培养学生学习中的前提技能，着重于系统的方法思维的训练，体现出一种系统的方法论，以培养学生某个或某几个基本技能来统筹、贯彻整个课程。此外，考虑课程实施环境的安排，以便帮助学习者内化所学的知识，如美国内华达州拉斯维加斯大学尝试开设娱乐工程学的课程，提高学生对本专业学习的积极性。澳大利亚悉尼大学的Abbas El-Zein等人也曾提出以决策模式作为工程教学可持续性和工程道德教育的一个适当框架，促使学生改变对他们自己的专业看法和带动他们的热情，并培养这些学生实现这些目标的能力。
　　 2.国外高等工程教育课程研究的启示。目前，国外发达国家高等工程教育为了适应社会经济发展的需求正在从重理论、轻实践向理论与实践、思维与能力并重的方向转变。借鉴发达国家在工程教育领域探索中所取得的一些成功和失败经验，对我国高等工程教育的启示主要体现在：一是课程目标设置既要重视对学生能力的培养，更要重视对学生思维认知的训练，使思维与能力、认知与行为同步发展；二是课程内容既要体现环境教育还要体现持续发展教育，重视学生道德意识的培养，使之具备起码的人与自然和谐发展的道德底线；三是课程组织模式既要着眼于科学知识的传授又着眼于学习方法的培养与训练。
　　 三、我国高等工程教育课程体系分析
　　 我国目前正处于大规模工业化建设的关键时期，工程活动的可持续性、经济集约性和产业结构的整体优化性的要求都应体现在工程教育中，设计科学的高等工程教育课程体系对于培养既具有创新能力，又拥有可持续发展道德意识与理念的合格工程技术人员，提高高等工程教育质量，保障我国工业化发展的持续稳定发展具有重要的现实意义。
　　 1.课程目标分析。课程目标是高素质技术人才培养的核心和基础，应根据技术人才培养的目标与基本要求设置相关课程科目，构建理论与实践并重且以应用能力的培养为核心的课程科目配置体系。具体而言，各课程科目要以提高学生的创新能力为宗旨，遵循循序渐进、由浅入深的教学规律，在课程科目结构设计方面，要从单一职业、单一专业的分析逐渐转向整个职业群的分析，以拓宽学生的专业知识领域，使学生既能够适应社会对创新型技术人才在知识、能力、素质等多方面的要求，又能够帮助学生更快地适应将来职业岗位的新需求，同时还可以为形成拓宽专业基础和专业化培养方向的课程结构创造条件。此外，课程科目的设置还要遵循针对性、有效性、实用性和效率性的原则。
　　
　　 2.课程内容分析。课程内容是培养高素质技术人员的关键。课程学习内容主要包括基础课程、专业课程和人文社会等课程的学习以及工程实训活动。其中，基础课程是培养学生对基础知识和基本技能的重要一环，通过基础课程的学习，使学生初步掌握分析问题、解决问题的技能和方法；专业课程是培养学生专业基础，拓宽学生专业视野的关键步骤，通过专业课程的学习，使学生初步具有从专业知识的角度分析和解决问题的能力；人文社会知识等课程是培养学生人文关怀、提升学生人文素质的重要来源之一，通过该类课程的学习培养学生具有可持续发展的道德意识与理念以及系统的思维和敏锐的洞察力，丰富和拓展学生的认知观，为将来更好地提高工程质量、工程效率奠定坚实的基础；工程实训活动为学生将所学知识与实践相结合提供了平台和纽带，通过工程实训活动可以使学生将所学理论知识和技能运用于实践活动，一方面检验所学知识的有效性，另一方面可以使学生在实训过程中发现不足，获取经验，为以后的学习和工作奠定良好的基础。总之，课程安排的目的不仅要培养学生具有较宽的知识面，更要注重开发学生的智力潜能和增强学生的主体意识以及培养其开拓思维、积极参与、自主创新的能力，使学生充分具备长期发展的潜力。
　　 3.课程组织模式分析。课程组织模式是培养高素质技术人员的载体。本文在学习借鉴前人研究的基础上，提出了四种课程组织模式：
　　 （1）基础课程的组织。基础课程的学习强调学生全面素质的提高，在这个阶段应以通识基础课和专业基础课为主，其内容要丰富，涉及面要宽，使学生通过学习具备较深厚的基本功底。因此，在课时安排上要适当地加大，以帮助学生掌握基本知识，实现知识迁移，提高适应能力。
　　 （2）专业课的组织。专业课是形成与培养学生专业能力的基础。因此，要根据不同专业的特点，在注重理论学习的同时，适当安排和增加与本专业课程密切相关的活动内容，如学术论坛、实践活动等。例如，信息管理与信息系统专业的学生，可以通过深入了解企业实际业务活动，增加对企业经营管理各环节的认识和了解，找到课堂知识与实践相结合的点，以增强专业知识的掌握和领会的基础上，提高信息系统设计与实现的能力；工程技术科学专业的学生可以深入工厂，了解和参与工厂流程的运作过程，增强把理论知识运用于实际的能力；市场营销专业的学生，要经常进行市场调研活动，将课堂学习的调研方法，需求分析等知识点运用到实际调研中，这样一方面有利于增加学生对现实市场的了解，提高学生分析问题、解决问题的能力。总之，要根据不同专业的需求和特色，开发与培育对本专业知识行之有效的课程组织模式，提高学生分析问题、解决问题的实践能力和创新能力。
　　 （3）人文社会知识课程的组织。人文科学包括文、史、哲及其衍生出来的美学、宗教学、伦理学、文化学、艺术学等，常常用分析和解释学的方法研究微观领域的精神文化现象，旨在培养和熏陶学生的人本精神、美好情操、道德意识等思想情怀；社会科学则侧重于运用实证的方法来研究宏观的社会现象，其涵盖的科学主要有经济学、管理学、社会学、政治学、法学等，可以培养学生观察社会经济活动的洞察力和解决实际问题的专业视野和能力。对人文社会知识的学习可以采用“引进来，走出去”的方式进行，请专家学者在课堂上教授这方面的知识，引导学生学习的兴趣和对周围世界的认知，扩大知识面，与专业知识相辅相成，共同促进学生专业水平的提高。
　　 （4）工程实训活动的组织。工程实训活动是具有开创性的实践活动，是锻炼学生运用所学知识分析解决实际问题的能力、培养其创新精神并进一步提高其综合素质的重要环节。学生从事工程实训活动的目的主要有两点：{1}找到课堂知识运用的场；{2}提高学生解决实际问题的能力。因此，要针对高等工程教育不同专业培养目标的要求，选择与课堂知识密切结合的实践活动，采用与企业共同培养的模式，安排学生到工厂、企业实习与实践的课程，让学生有机会去接触企业的实际，了解企业工艺流程、机器设备运行规律等，增强学生用理论知识解决实际问题的动手能力，使学生成为不仅具有专业理论知识，还具备很强的动手能力，为社会培养和输送既具有理论视野，又具备实践能力的创新型人才和卓越工程师。
　　 4.课程体系要素关系模型。基于上述理论分析，本文构建了高等工程教育课程体系要素的关系模型如图1所示：
　　 模型说明如下：第一，从系统论的角度出发，课程体系的三个核心要素是相互依存、相互影响、相互联系、相互制约的统一整体，其中课程目标是培养模式的核心和基础，关系着高等工程教育的方向和未来，课程内容和组织模式是课程目标的双翼，其中，课程内容是课程目标的关键所在，课程组织模式是课程目标实现的工具和载体；第二，课程目标的设置，要密切结合我国社会经济发展的现实需要，着力增强对学生能力和思维认知的训练和培养，不仅培养大批工程科学家，更要培养大批各种层次、各种类型的工程师；第三，课程内容的安排要体现环境教育和持续发展教育的根本，不仅重视学生知识技能的培养，更要重视学生道德意识的培养，使之具备起码的人与自然和谐发展的道德底线。第四、课程组织模式既着眼于科学知识的传授又着眼于学习方法的培养与训练。
　　 四、总结与展望
　　 如何培养适应社会经济发展的工程技术人才是关系到我国工业化，创新、可持续发展战略能否成功的关键所在。本文在对国内外高等工程教育课程相关研究梳理与分析的基础上，重点对课程目标、课程内容、课程组织模式等要素进行了分析，在此基础上构建了三者间的关系模型，以揭示其间的理论联系，为我国高等工程教育的健康发展提供理论思考。由于篇幅所限，课程要素的作用机理及其关系的验证需要在后续研究中做进一步分析与论证。
　　 [项目资助：教育部人文社会科学研究规划基金项目（编号：09YJA630106）；天津市艺术科学研究规划重点项目（编号：D10050），天津工业大学科研项目；天津工业大学校级重点学科科研立项项目。]
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　　 参考文献：
　　 1.袁振君.国外高等工程教育课程研究对我国的启示[J].中国电力教育，2010（24）
　　 2.Geli de Ciur