以项目为导向的工程学习

[摘 要] 当前的高等工程教育具有复杂性、综合性和创造性等多项特征，其学习机制十分复杂。以项目为导向，从工程形成出发，在研究了工科学生在工程知识学习以及相应的教学流程后，认为工程学科的教与学，应该注重专业知识与相关知识的匹配融合，形成一个有机的知识体系，从而实现学生到工程师的飞跃。

[关 键 词] 工程形成；学科知识； 知识体系；项目导向

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）28-0086-02

随着经济与科技的高度发展，当代的工程技术越来越有系统性与综合性，各专业工程技术彼此间交叉、渗透、融合日益频繁与普遍，因此也内在地对工程技术人员提出了更高的标准，这种需求必然地传导到工程技术学科的教育环节。对此，笔者试着从工程类学科交叉融合的角度，探讨当前的大学工程类专业教学。

一、工程类学科交叉融合：从单个专业到学科

现代工程是一门具有系统性与综合性的复杂应用型学科，要求工程技术人员具有足够的知识迁移[1]、整合能力，提出工程的各种解决方案并依据经济技术对比作出恰当的应对策略。以往学生在大学里学习的学科知识显然无法满足当下工程实践中的高标准要求。然而，正是大学里系统的学科性学习，让学生具备了形成知识体系的可能性。知识体系不仅仅包括某一个单独专业的知识，还涵盖了与此专业相关的其他专业的知识，一个形成了知识体系的工程师必然比专业的工程师拥有更多的创造性与活力。

具体而分化的专业知识是大学学科体系的关键组成部分，我们的高等院校工程专业的教育一直以来都紧紧围绕某个专业知识来教与学。在新形势下，某些高校的工程类学科已经在一定程度上从分走到了合，即新生在入校的时候只有专业大类，在进入到高年级后再确定专门的研究方向。专业的交叉、渗透、融合是学科发展的必然，同样符合学科螺旋上升的规律。于学生而言，他们往往是先掌握具体、专业的知识，然后不断延伸扩展到相关专业，进而形成学科体系知识，而学科体系知识又能够促进对单个专业知识认识与理解的深入。同时，工程类学科的高度实践性要求决定了它的教与学的方式区别于其他学科的教与学，它应该以目标为导向[2]，从工程形成[3]出发，注重专业知识与相关知识的匹配融合，形成一个有机的知识体系。

二、工程学科的教与学：项目导向下的工程形成

工程实践具有相当的复杂性与独特性，因此，工程师必须因地制宜地去解决具体的工程项目，并在此过程中不断分析、优化管理与技术策略。所以，我们的工程类专业教育也必须做好相应的改革，培养复合型人才。相对于那些比较独立的学科专业，工程更注重多学科知识的综合运用，以及足够的经营管理能力和协作精神等。因此，我们的工程类教学也必然需要更多地注重工程的实践性与系统性，以培养学生创造性解决工程实际问题的能力，也就是“工程形成”。

以工程形成而言，工程类专业的教学不再是本专业的基础知识，而是整合了其他工程专业甚至学科的知识，以为学生构建相对完整的工程知识体系。这种新的融合、整合的教育理念可以培养学生综合的工程实践能力，达成工程形成的教学目标。与此同时，从教学的过程来说，它也是循序渐进的。工程形成教学理念很好地将教学主体从老师转换为学生，学生是形成者；就形式而言，体现以目标为导向。因此，学生在掌握了基础的知识以外，也获得了强大的自学能力、适应能力、创新能力。

三、专业知识的获得：由建构理解到生长创新

教与学的基础在于理解，生搬硬套是行不通的。然而，在教与学的过程中，仅有理解是NiBRuz8s/JHkKer221P0NNgtpqyOHl1HqSK24YB4acI=远远不够的，任何一种知识或者能力的获得，都存在一个以理解为基础的消化吸收的过程，从而获得从文字或语言升华为操作的技能。

知识的获得有它的个性[4]，它取决于个体对知识的客观精准感知。而知识的理解则是侧重于对知识的解构与重建，因此，理解是成长与创造的决定性因素。正因为如此，当具有某些显性，甚至是隐性概念特征的事件发生时，个体可以迅速调取记忆中的相关信息及逻辑构建近似情境模型以快速准确解决，区别仅仅在于调取的量及速度而已。然而，个体的差异是如此的奇妙，即便面对同一事物或者事件时，人脑的调取和输出也有很多的不同，以至于建构出迥然不同的模型。但是，往往是殊途同归。所有的人都会在经历新的事件或事物后，不断调整自己的认知并形成自己的经验储备。这正是关于学习理论在建构主义中的认识[5]，即个体在理解的基础上，将经过加工改造的新认知转化为经验体系，并在特定情境下为个体所调用。以项目为导向，从工程形成出发的新的工程知识学习，就是为了强化学生对学习内容中所涉及的事物或事件背后的内在逻辑关系。在工程实践中，遇有新的场景、新的问题的时候，工程技术人员就可以调动这些经验储备建立新的计算模型。个体的经验储备并非一成不变的，它是一个动态的过程，此外，学习者的个体差异也使学习过程变得更加复杂多变。尽管如此，每个个体既有的认知与经验体系都为他接受新的知识奠定基础，并以此为根本，逐渐生长与创新。

四、专业知识的应用：从菜鸟到工程师

菜鸟和工程师在专业知识的应用方面差异巨大，无论是质还是量。认知发展观点一般指向于菜鸟之所以为菜鸟是因为知识和经验的储备比较贫乏，导致提取输出困难或容易出现偏差，往往只见树木不见森林，无法抓住问题表征下的内在根本逻辑。而工程师，或者说专家则不同，其掌握的大量表征信息常常能够直接构建出新问题的本质模型。另外，因为知识单元的巨大差异，菜鸟甚至都无法构建闭合的单线程逻辑，而工程师在短时间内却可以构建出多线程逻辑，调用的快速与强大的整合能力可以让经验丰富的工程师游刃有余地不断纠偏并直指问题核心。

对具有因果关系的知识，根据产生式原则，人一旦储备了大量的概念、定义、模型和情境等产生式，也就是获得了某个学科的知识，那么在相应的情境下，就能够发生链式反应般的产生式，可以高效地分析处理专业内乃至学科内的问题。在我们以往的教学中，我们过多地强调、重视解决的方法，而没能对解决的思路给予足够的重视。造成学生在学习的过程中被动机械地记忆，缺乏对相关知识的灵活运用，禁锢了他们的创造力。而项目为导向，从工程形成出发则很好地解决了这个弊病。所以，面向工程形成的工程知识组织是需要我们教育工作者透彻了解并努力实施的。

参考文献：

[1]杨春敏，康学勤.工程类专业课教学中知识迁移规律的运用探讨[J].煤炭高等教育，2006（2）：121.

[2]李志义，朱泓，刘志军，等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：29-34，70.

[3]赵兰香，李文东，李昌群.我国工程研究中心的建设目标与现状的差距是如何形成的[J].科学学与科学技术管理，2006（11）：87-92.

[4]张力中.软件工程个性化教学质量评估与改进模型的设计与开发[D].南昌大学，2014.

[5]白逸仙.建构主义学习理论与创业型工程人才培养：英美高校人才培养模式变革的案例研究[J].高等工程教育研究，2014（5）：46-51.