基于构建主义知识观的新工科人才培养改革

魏超 金蕊

为满足“中国制造2025”的人才培养，必须加快推进新工科的建设与发展。新工科专业的典型特点是多个学科的交叉，其人才培养应注重复合型人才培养;此外随着时代的发展，传统的人才培养模式无法满足新工科的需求。构建主义提供了新工科人才培养的解决方案，构建主义主要探讨“知识是什么”、“知识以何种方式存在”、“知识如何获取”三个基本问题，在此推演出培养方式。本文从新工科人才培养目标、课程体系及实践课程体系论述了构建主义的应用。

随着全球工业领域内新产业、新技术与新模式的快速推进，新一轮的工业与创新革命已经悄然来到。因此，我国提出了“一带一路”、“中国制造2025”、“互联网+” 等新的发展战略，对工程科技人才提出了更高要求，迫切需要加快推进新工科的建设与发展。

1 新工科的由来

为满足新一轮的科技与产业革命，教育部积极推进新工科建设，形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，并颁布了《关于开展新工科研究与实践的通知》，努力探索新工科人才培养。

新工科专业，主要指针对新兴产业的专业，以互联网和工业智能为核心，包括大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、智能科学与技术等相关工科专业。新工科专业是以智能制造、云计算、人工智能、机器人等用于传统工科专业的升级改造，相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。与传统工科相比，新工科应着重培养出专业素质过硬、创新实践能力高、跨学科整合能力强的高素质复合型工科人才。

2 新工科人才的培養

新工科人才的典型特点：创新实践能力高;跨学科;复合型。在人才培养计划学分数不断减少的趋势下，采用原有的人才培养模式无法满足新工科人才培养的需求;此外，随着网络日益发展，网络的资源越来越丰富，采用传统的填鸭式的教学方法也无法满足新一代大学生培养需求，无法提高教学效果，“挂科”、上课玩手机、睡觉成为了一些大学生的常态。因此，必须革新现有的人才培养体系及观念

3 构建主义由来

构建主义是20世纪80年代形成于西方的一种认知理论，它是行为主义发展到认知主义以后的进一步发展。构建主义学习理论关注的是理论和意义制定，知识的建构，以及人与环境的互动等方面内容，具体包括知识观、学习观和教学观三个方面内容。

构建主义学习理论认为，学习往往是以建构的方式发生的，而建构是知识依赖的。因此，构建主义知识观是构建主义学习观和教学观的基础，不同的知识观就会产生不同的学习观和教学观。构建主义知识观主要探讨“知识是什么”、“知识以何种方式存在”、“知识如何获取”三个基本问题，在此问题的基础上才能推演出相应的学习方法、教学方法，即培养方式。

4 基于构建主义知识观，以能力为导向，项目驱动人才培养模式改革

4.1培养目标

新工科专业多数是多学科的交叉专业，如何实现多学科的有机融合，实现复合型人才的培养目标，可以遵循构建主义知识观，以工程能力需求为导向，明确新工科人才培养的岗位定位是什么，岗位需求哪些工程应用能力，工程应用能力如何获取。只有明确的培养目标才能培养出需求的新工科人才。例如机器人工程专业，不同层次的学校的人才培养定位是不同的，可以聚焦于机器人本体开发，也可以锁定机器人的末端执行器的设计，亦可以是机器人的系统集成，不同的定位决定了不同的能力需求，不同的能力需求决定了不同的培养体系。

4.2课程体系建设

有了明确的培养目标，需要配套的课程体系实现人才培养的目标。由于新工科人才的典型特点是复合型，如何在原有的学时数下实现复合型人才的培养成为人才培养的重点。面对知识的更新迭代速度越来越快，传统的课程体系及教学模式无法适应新工科人才的培养。只有对大力改革传统课程体系，才能够实现新工科人才培养目标。构建主义知识观提供了全新的解决途径：根据新工科人才的培养目标，凝练出学生具备的能力，将能力作为课程设置的主线，以具体的工程项目作为落脚点，打破学科间的壁垒，构建全新的课程体系，实现专业的交叉与融合。

4.3实践体系建设

目前我国高等教育在就业市场出现了怪圈，一方面是工科毕业生面临巨大就业压力，而另一方面却是不少企业缺乏人才，找不到有实践经验和动手能力强的大学毕业生。总体而言是高等教育人才培养没有以产业需求为导向，忽视了市场对工程人才的急切需求，这成为产业界人力资源的主要威胁。

此外，作为新工科的人才，实践能力是必不可少的重要的能力，传统的实践能力的训练多数是通过金工实习、生产实习、课程设计等实践教学环节实现。这些实践环节彼此相互孤立、关联性差，部分实践环节已经三四十年没有任何改变，已经严重滞后与社会的发展。如何适应新工科人才培养，满足社会对工程人才的需求，实践体系的建设尤为关键。

首先，树立大工程训练的观念。作为新工科人才，多学科知识的交叉、融合是知识体系的特质。新工科人才实践能力的培养，不能采用传统实践体系，例如，金工实习就是车、铣、刨、磨;需要在金工实习中不但要加入电气的知识、计算机的知识，而且在实践教学中培养团队精神、协作能力、沟通能力、管理能力等的大工程训练观念。采用构建主义知识观，将多种能力的训练融合成工程项目，从而达到新工科人才实践能力的要求。

其次，统筹的实践教学内容，用构建主义知识观将其贯穿与大学四年的人才培养中。传统的实践教学内容彼此孤立，无法满足社会对工程人才的需求。作为新工科人才的培养，多学科的实践能力如何在原有学时数内实现，必须将实践教学内容进行有机的整合。采用构建主义知识观可以将一个实际的大工程项目贯穿四年的教学中，把项目的内容分成若干个联系的子课题，子课题作为课程设计、综合实训等实践教学的内容，彼此独立，又相互联系，才能够实现新工科人才培养的目标。

最后，每个独立的实践教学模块，以问题为导向，真实企业项目为落脚点。

5 结论

面向“中国制造2025”，培养适应时代需求的人才是高校义不容辞的责任。新工科专业建设既是传统学科的延续和交叉，又是新兴的专业，传统人才培养模式无法适应新工科人才的培养。构建主义知识观为新工科人才培养提供了解决方案，从“知识是什么”、“知识以何种方式存在”、“知识如何获取”角度探讨新工科人才培养模式。只有不断的改革、创新，才能够培养出适应时代需求的人才。

基金项目：江苏高校哲学社会科学研究项目（No. 2019SJA2173）和江苏省高校“青蓝工程”资助。

（作者单位：中国矿业大学徐海学院）