美国哈维·穆德学院博雅工程教育模式及其启示

魏 燕，王素娟

（天津大学教育学院，天津 300350）

0 引言

新工业革命背景下，世界各国工程教育改革普遍指向了博雅工程教育的改革目标，旨在通过科学、技术和人文领域的整合教育，培养学生深入理解工程文化的思维，使学生成为具有全球意识、创新精神和国际视野的优秀工程师和符合社会需要的全面发展的人。

哈维·穆德学院（HMC）作为美国顶尖文理工程学院，在工程教育领域享有盛誉，是一所独特的博雅工程教育学校［1］。从1955 年建校之初，学校便提出要加强学生人文和社会科学素养教育，培养精通人文科学和社会科学的工程师、科学家和数学家，学生要清楚地了解其工作对社会的影响，并在所处领域发挥领导作用。2020 年，哈维·穆德学院发布“HMC 2020：展望未来”愿景报告，指明了未来10 年乃至更长时期的发展纲要。新愿景围绕6 个主题：创新，领导力和影响力，尤其是在工程，科学和数学领域；专注于经验学习和跨学科学习；培养多样化卓越、全面发展的人；全球参与度和对社会的贡献；改善基础设施和办学资源。深入剖析HMC 博雅工程教育模式，探索其具有工程教育特色的通识课程体系，对推进我国一流本科通专结合、引领未来的工程人才培养具有重要意义。

1 根植于博雅教育传统的工程教育

HMC的工程教育根植于博雅教育培养全人类的理念，博雅教育理念对文理学院的办学产生了深远影响。文理学院的通识教育是专业教育与专业学院在大学中的重要合法性来源之一，甚至可以说，专业教育进入大学最初的合法性，是由通识教育赋予的［2］。作为文理学院，HMC 在建校初期便将其办学目标确定为“在博雅环境中开展科学与工程教育”［3］，在博雅教育和工程教育的张力中凸显其博雅工程教育的办学特色。

一方面，美国文理学院的办学优势是以“小规模、高质量”博雅教育培养适应社会变革的、全面发展的人，培养负责任的公民是美国文理学院教育目标之根本，这是HMC“精英文理学院办工程教育”的文化底色。美国学院和大学协会（AAC +U）将博雅教育描述为“帮助学生培养社会责任感以及强大且可迁移的智力技能，如沟通，分析和解决问题的能力，以及在现实世界环境中应用知识和技能的能力”“要求学生理解基础性知识，了解自然、文化和社会；掌握认识、分析和表达等核心技能；尊重真理，认识到历史和文化背景的重要性；探索正式学习、公民权和服务社区之间的联系”［4］。美国校董和校友委员会（American Council of Trustees and Alumni）《他们会学些什么？》报告明确指出了评判文理学院博雅教育实施效果的考核内容，即对写作、文学、外国语、美国政府或历史、经济、数学和科学这7 个学科维度开展考核［5］。从本质上讲，博雅教育实际上是促使学生在他们专深、狭小领域进行钻研的同时，不得不经常回归人性与文明的基本问题，将专业化的研究与基本问题来回对照文理学院［6］。博雅教育的本质、内涵、课程体系、考核标准均为HMC工程教育办学理念、课程体系的制定奠定了基础。

另一方面，博雅教育赋予工程师精英身份、扩大其专业与社会权力，使工程教育得以在精英文理学院确定身份，这是HMC“精英文理学院办工程教育”的合法性来源。回溯美国工程教育改革史，1955 年，美国工程教育学会（ASEE）发布的格林特报告制定了一个涵盖博雅教育和专门化技术教育的四年制完整教学计划，在强调基础工程科学的同时也指出人文社会科学应作为工科教育课程的重要组成部分，这对工程课程体系的创立产生了重大影响。时至今日，美国一流工程大学更注重博雅教育和专业教育融合的工程教育，课程设置显示出了博雅课程与专业课程融合分布贯穿本科学程的特征［7］，以培养通识和专业能力素质并重的工程人才。培养“有能力的专业工程师，而且也是一位见多识广并有参与意识的公民，是一个在生活中表现出高度文明及高尚道德的人”［8］，成为HMC 获取博雅教育身份象征资源、建构一种区别于中低层次实用技术教育的精英高等工程教育身份的外生路径。

2 哈维·穆德学院博雅工程教育课程

2.1 课程目标

HMC的创始人为学生设想了一种独特的教育体验，即“在博雅环境中开展科学与工程教育”，旨在培养“有能力的专业工程师，而且也是一位见多识广并有参与意识的公民，是一个在生活中表现出高度文明及高尚道德的人”“拥有广博工程技术，并在人文、社会科学和艺术方面具有坚实基础的科学家和工程师”。通专融合的课程设置是实现博雅工程教育培养目标的核心载体，通过对课程的开设、组合、排列、配合，完成其具体教学计划。

2.2 理论课程体系

HMC工程教育必修课程分为三部分：共同核心课程（HMC），为进阶学习奠定基础；人文、社会科学和艺术课程（HSA），提供人文和社会科学视角，体现HMC博雅教育特征；工程专业课程，建立深度知识和技术能力（见图1）。学生必须完成至少120 个学分，其中共同核心课程37.5 学分，人文、社会科学和艺术课程30～40 学分，其余为专业专业课程，GPA 最低为2.0。学生要在科学方面有坚实的基础，在所选择的领域有专长，并了解技术与人的关系。

图1 HMC博雅工程教育课程体系

（1）HMC 共同核心课程。HMC 的核心课程（见表1）旨在培养学生的求知欲和学习乐趣，为其提供进一步学习STEM学科所需的基础知识和技能，并在人文、社会科学和艺术领域进行批判性思考。核心课程使学生对重要问题和复杂问题进行批判性思考，建立跨学科的联系，进行有效的沟通和合作，并了解他们的个人和职业行为如何影响他们周围的世界。核心课程包括：一门计算机科学课程、一门工程课程、一门生物学课程和一个实验、两个学期的数学课程、一个半学期的物理学和一个实验、一个学期的化学和一个实验、半个学期的大学写作、一门由人文、社会科学和艺术系提供的批判性调查课程、一门调查我们的工作对社会影响的大学课程。为保证学习效果，新生入学第一个学期最多只能获得17 个学分，所有的核心课程必须在第四学期结束前完成，共计37.5 学分。

表1 HMC共同核心课程

（2）HSA人文、社会科学和艺术课程。HSA是定义文理学院博雅教育特色的决定性因素，是工程师、科学家和数学家教育的重要组成部分（见表2）。HMC认为，培养工程领域领导者的核心就是人文、社会科学和艺术教育，学生要了解自己的工作对社会的影响。因而，学校将HSA 课程模块作为学校的中心课程，学生近1/3 的课程是HSA。学生除了要完成共同核心课程模块的“批判性探究”课程外，还要在人文、社会科学和艺术顾问的批准下，计划一个连贯的学习方案，完成至少10 门该模块的课程学习，每门课程3～4 学分，共计30～40 学分。

表2 HSA人文、社会科学和艺术课程

在课程安排上，一方面，为使学生在人文和社会科学领域获得超越入门水平的知识深度和智力发展，每个学生必须在学校提供的研究领域中选择某个单一学科领域，完成至少4 门课程，学生应在第六学期前申报学科；另一方面，在关注学生学习深度的同时，也兼顾学生的学习广度（见图2）。每个学生必须选择5 个不同的学科，并各完成至少一门课程学习。最后，为使学生掌握写作技巧，学生应至少完成一门涉及大量写作的课程。在该课程中，学生除考试、回答问题的论文、课堂写作之外，还应撰写5 000 字以上的正式的写作。

图2 HSA人文、社会科学和艺术课程体系

（3）工程专业课程。工程专业课程使学生掌握理论原理并开展大量的专业实践，课程分为工程科学课程、系统课程以及设计和专业实践。工程科学课程使学生掌握广博的专业基础知识，系统课程提供分析和设计工具来模拟和解释一般工程系统的行为。这些课程是跨学科的课程，旨在使学生形成对整个工程学科的整体认知。设计和专业实践课程的重点是使学生在团队中进行开放式、外部驱动的设计项目。学生在第一年以小组形式处理非营利性客户提出的开放式设计问题，再通过实验课程掌握设计和运行实验的技能，并在最后3 个学期，通过工程临床项目交付项目进展报告和设计成果，申请专利等。

2.3 实践课程体系

（1）“工程—社会”情境的“临床计划”。于1963年启动的“临床计划”是HMC专业实践课程的核心部分。“临床”一词借用了医疗实践经验，旨在以体验式学习理念为指导，依托项目设计锻炼学生的工程综合能力［9］。在学生项目经理（团队负责人）、教职顾问和赞助组织联络员的指导下，4 或5 名大三、大四学生组成一个小组，为公司或代理机构客户解决现实世界中的技术问题，赞助商为团队支付固定费用，并申请专利（见表3）。项目于9 月开始，涉及约1 200～1 500 h，于次年5 月完成。“临床计划”的愿景是使接受培训的工程专业学生像医生一样研究现实世界的工程问题。通过直接处理开放式问题，与行业人员密切合作，学生通过项目获得大量实践经验和专业培训。目前，“临床计划”有7 种类型，即工程临床（1963 年）、数学临床（1973 年），计算机临床（1993 年），物理临床（1996 年），全球临床（2005 年），社会正义临床（2018年），气候临床（2023 年）。其中，全球临床旨在培养学生在全球背景下开展工程，科学和数学的实践能力，社会正义临床旨在培养学生为教育，环境，经济和社会正义等领域的实践能力。

表3 部分“临床计划”项目

（2）跨学科研究项目。跨学科研究与实践是HMC工程教育改革的方向，强调运用不同学科的知识和方法去开展研究，解决实际问题。学校每年通过外部赠款，为“夏季本科研究计划”中的大约200 名学生提供资金，支持学生与教师在学年以及夏季长达10 周时间里开展合作研究。作为研究的合作者，学生将研究问题概念化，查找文献，设计实验，提出研究建议，并以专业的书面论文、项目报告以及公开演讲总结其研究经验。HMC跨学科工程研究的组织平台包括希克森气候与环境中心、设计教育中心、希克森-里格斯响应式科学与工程计划。

希克森气候与环境中心［10］致力于校园内与气候、可持续发展和环境研究相关的跨学科课程开发、研究和活动，培养学生在气候变化和环境问题上的领导力和创新能力。该中心开发的项目有气候与环境研究、环境分析、绿色校园行动等，项目涉及不同的学科领域，如工程、科学、数学、人文和社会科学。学生在通识核心课程中学到技能和观点，将在跨学科课程、临床计划和研究项目中得以应用。在这一过程中，学生对气候问题的理解视角从科学认知转化为心理学、经济学和政策科学的认知。学生和教师在这一跨学科平台用人文和技术视角探索环境问题，从而获得气候素养。该中心提供的希克森基金，为教师或学生提供资金支持，以进行涉及各种环境问题的科学探究。项目资助期为夏季，项目完成者将在秋季回到校园展示研究成果。设计教育中心（CED）［11］成立于1995 年，致力于通过提供设计跨学科课程、项目、活动和资源，促进学生在工程、科学、艺术和人文等领域的设计思维和实践。课程包括工程设计、创新设计、人机交互等，课程涉及不同的学科领域，如工程、科学、数学、人文和社会科学等。设计教育中心基金为教师或学生提供资金支持，以进行涉及设计教育的研究或项目。项目资助期为夏季，项目完成者将在秋季回到校园时展示他们的研究成果。希克森-里格斯响应式科学与工程计划［12］于1990 年创立，致力于通过支持跨学科的课程、研究、讲座和活动，将科学、技术、公共政策和伦理问题联系起来，探讨科学和工程对社会和道德的影响，以及如何更好地回应公众的需求和关切，教育精通其科学领域以及人文和社会科学的工程师，科学家和数学家。课程包括科学、技术与社会、科学与技术的社会维度、科学与技术的历史等，这些课程涉及不同的学科领域，如历史、社会学、哲学、政治学等。

3 博雅工程教育的实践特征

3.1 以学生中心教育理念为基点，培养全面发展的人

美国文理学院的唯一使命是培养优秀的本科生［13］，以学生中心教育理念为基点，培养全面发展的人，体现了小规模、大教育的办学特色。HMC 的学生仅有905 名，师生比为1∶8，60%左右的班级都采取少于20 人的小班教学模式，保证了以学生为中心的教学得以有效实施。为培养通识“全人”，HMC 高度重视融会贯通文理基础的学科知识，强调批判性思维、口头交流、书面表达等可以通用于各个领域的可迁移性能力，重视责任、伦理和奉献等素质养成。以学生中心的教育理念还体现在HMC 十分重视保护学生的学习热情。1966 年，在HMC 办学10 余年后，学校意识到了学生学习兴趣不高的问题后，决定取消大一学生的成绩排名及分数，只分“合格、优秀、不通过”。同时在课程设置方面，取消了25%的物理、化学理论课程，增加工程概念教学、计算机技能、工程项目实践模块的课程。关注学生学习过程，增加教育实践，弱化考试评价的一系列改革后，学校的工程教育实践变得更加高效和科学，走上了良性发展的轨道。时至今日，相较于我国本科教育要求的150～180 总学分，HMC 的本科课程共计120 学分，在减轻学生学习负担的同时，给予学生自由探索实践项目的时间，充分激发了学生的学习热情，这对于学生终身奉献于工程事业至关重要。

3.2 以通专融合课程结构为依托，对接多元培养目标

HMC的课程设置跨度较大，前2 年突出学习广度，后2 年突出学习深度，呈现出以通专融合课程结构为依托，对接多元培养目标的特征。学生入学之时通常不选专业，入学之后不鼓励早选专业，旨在使学生开展广泛的跨学科学习和自由探索，对主要学科领域的基础知识都有所了解，为专业学习打下广博的知识基础。这一课程结构体系培养的毕业生，约有25%进入到哈佛，约翰·霍普金斯大学，麻省理工学院，加州理工学院，耶鲁大学，斯坦福大学，卡内基·梅隆大学，加州大学伯克利分校等顶尖研究型大学进行更高层次学位的学习，剩余75%的毕业生进入行业工作，服务于Google，Microsoft，Facebook 和Raytheon 等公司，对接了多元化的培养目标。

3.3 以跨学科研究与实践项目为载体，倡导知识服务社会

以跨学科项目为载体，致力于国际化、服务社会的研究与实践是HMC 博雅工程教育的特征之一。一方面，受研究导向课程的影响，学生在HMC 的整个学习阶段都在从事项目研究。在“夏季本科研究计划”中，作为研究的合作者，学生将研究问题概念化，查找文献，设计实验，提出研究建议，并以专业的书面论文、项目报告以及公开演讲总结其研究经验。HMC 的教师认为，研究是一种极为强大的教学工具，可以引导学生的学科学习、专业和个人成长，远远超出传统的课堂环境的教学效果。学生和教师基于研究项目进行合作，在学术会议和同行评议期刊上联合发表成果，并获得了许多奖项；另一方面，HMC的全体大三、大四学生都要参加“临床”计划这一核心专业实践课。学生团队会在第1 个月访问赞助公司，并在项目结束时向赞助组织提交最终的书面报告。目前已有500 多个组织参加，已完成1 650 多个“临床”项目。通过跨学科、研究式教学，保护学生学习兴趣、拓宽学生视野，提升其跨学科研究能力；通过产教融合、实践导向的项目式教学，鼓励学生参与社会实践及科研活动，运用所学知识服务于社会。

3.4 以跨界合作平台为支撑，凝聚多方教育合力

以跨界合作平台为支撑，凝聚校企间、学校间、师生和生生间的教育合力，是HMC 工程教育的特征，也是其成功的关键因素。首先，HMC“临床计划”的有效实施，离不开资助方的财政、人力、信息等资源投入的支持，这取决于校企合作的规范化程度，即明晰合作双方的权、责、利，并严格合作执行协议，赞助方根据项目结果申请专利，学生协助专利申请过程。通过整合资源，搭建项目团队、指导教师、资助方之间良性沟通的平台，建立规范化的产学合作投入机制和高效的项目管理机制，有效保障了学校与其他机构之间的合作，构建起了跨越地区、领域的实践平台。其次，作为克莱蒙特大学联盟的成员，HMC的学生与联盟学院学生彼此共享课程、食堂、图书馆、派对、运动队和其他资源，学校间的沟通与协作形成了强大的教育合力。最后，HMC《荣誉守则》塑造了一个以信任和合作为基调的环境，最大限度地减少激烈竞争。学校鼓励师生、生生之间合作，优先考虑学习和掌握技能而不是考核与考试，帮助他们更有效地开展团队合作，培养学生以解决方案为导向的思维方式。

4 对我国工程院校通识课程体系建设的启示

4.1 厘清目标取向，培养学生工程社会观

从教育本质看，博雅工程教育从最初的“将工程技术中的人文与伦理问题为整合博雅与工程教育”，转变为现在的“将工程学科与基础文理学科同样视为博雅教育组成部分，工程教育成为‘作为博雅教育的高等工程教育’”［14］，博雅工程教育的内涵和外延得以扩展，共同指向学生的全面发展，真正回归到了“以人的发展为中心”。

博雅工程教育理念与马克思和恩格斯的最高理想“人的自由全面发展”思想及我国工学类专业课程思政指导思想不谋而合。马克思指出，“过去那种地方分科的、孤立的、片面的资产阶级社会学说，过去那种把社会分成政治社会和经济社会，把文化分为宗教、哲学、文学等等的做法，已经成为过去了。这些学科现在应该以人为中心来加以组织，并且用来为实现共产主义这个历史目标服务［15］”，《高等学校课程思政建设指导纲要》指出，工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当［16］。教育的任务在于“立德树人”，工程以科学、技术为基础和核心，但并不仅限于此；工程问题的解决方案和工程活动的实践过程往往涉及技术以外的多元化目标和多样性约束，关联着法律、伦理、环境、健康、文化等多重社会性因素［17］，未来的工程科技人才不仅要掌握工程技术，更要有工程社会观，即社会责任感、道德判断力、同理心、解决问题的能力，并积极开展工程实践，重构自我、社会结构与社会关系。可见，在我国的一流本科工程教育应厘清目标取向，汲取博雅工程教育养分，兼顾工程人才培养的“工具理性”与“价值理性”，培养具有工程社会观的全面发展的人。

4.2 锚定办学定位，创生工程特色通识课

当前，我国高校工程学科人才培养目标均明确培养具有综合素质的专业人才，许多工程院校也开设了工程特色通识课程及跨学科专业课程，在培养工科学生社会意识的同时，兼顾知识学习的深度与广度、学生的兴趣与能力以及学科前沿与行业需求。然而在教育实践中，少有学校明确指出该如何校本化落实课程设置及教育教学，工程人才培养目标无法指导教育者将通识课程理念落实在工程特色通识课程中。如何将工程特色通识课从“悬浮”到“落地”？在锚定办学定位后，积极创新工程特色通识课是重中之重。

工程文化具有满足工科学生需求的课程本体价值和活化教师教学的课程工具价值，工程技术发展史、工程技术增进人类福祉等工程社会文化融入通识课程实施的过程便是有效课程创生的过程。课程专家古德莱德将课程形态分为了5 种类型：“理想的课程”“正式的课程”“领悟或理解的课程”“运作的课程”“经验的课程”。理想的博雅工程课程，是由教育研究机构、学术团体和课程专家提出的应该开设的课程，具有一定的学理性；正式的课程是由国家正式制定标准，由教育行政部门规定的课程，许多院校的工程特色通识必修模块基本包括思想政治类课程、基础学科课程、基本技能类课程、身体素质类课程等，反映了国家意志。领悟或理解的课程是教师实际领会的课程，运作的课程是教师实际开展教育教学活动的课程，经验的课程是学生实际体验到的课程。然而，纵然理想的课程和正式的课程设计十分完美，但只有教师领悟的课程、教师真正运行的课程和学生掌握的课程才是真正的创生性课程，这也正是工程特色通识课从悬浮到落地、真正达到育人效果的出发点和落脚点。

4.3 重视课程实施，构建主体参与本位课

正如斯特林·奥姆斯特德认为的，改革不能热衷于不断扩大课程的覆盖范围，而是应通过让学生理解技术的人文与伦理价值来促进学生的发展［18］。工程教育改革常常关注课程体系、教学方法等形式上的改变，却没有深入到学生的内在情感这一根本问题，应“探索能让学生成大事、体验生活和工作意义的内在情感价值”［19］。这些思想都在启发着工程教育课程实施者，要构建主体参与本位的课程，在符合学习者认知规律及情感规律的基础上，创造工程课程实施的理想境界。

主体参与是课程实施的起源，是课程实施的核心，是课程场域产生的根本。在主体参与基础上进行的课程理解、课程沟通、课程互动、课程实践，不断唤起学生自我探索和自我发展的动力，才能真正实现于主体参与本位课程中建构知识、技能与伦理价值观。当前，工程专业呈现出知识体系深奥庞杂、对实践能力要求高的特征，传统工程教育则试图通过课程改革、评价改革等外部管理方式提高人才培养质量，本质上忽视了课程并非静态的知识内容组织，而是丰富生动、具有发展性的动态场域。课程实施的目的是实现学生发展，通过课程实施，要使学生理解工程符号意义，实现知识的心理内化，再通过主体间交流实现师生、生生间意义创生和能力外显。在对课程实施管理的同时，更要强调调动教师和学生的积极性，唤起课程主体意义建构的生命体验，使其感受到工程教与学的生命乐趣，达到身心情意完全投入、主客体自然融入之境。

4.4 推进产教融合，强化社会责任导向实践

实践性是工程教育的本质属性，在接受广泛的通识教育后，博雅工程教育最终指向社会责任导向的工程专业实践，满足可持续发展的、以人为中心的、有韧性的工业需求及社会需求，统领社会价值和个人价值。现象学大师胡塞尔认为：“意识总是意向某些对象的，而这类对象并不总是在实在中存在［20］”，工程特色通识教育指向学生的精神领域，有时并非存在于实体，这就需要个体具身的实践性表达外显于行。

中国传统“道器合一”“以道规器”思想为工程特色通识课的理论与实践之关系提供了价值向度。“道不能无物而自道，物不能无道而自物”，博雅工程教育背景下的工程实践应建构“工程-社会”真实情境，以人文取向的工程项目为载体，创生情境化、个体性的工程道德实践。培养负责任、精通工程技术的公民是博雅工程教育之根本，博雅工程教育模式培养的工科学生因其优良的社交能力、沟通能力、认知能力和社会责任感，而在进入社会后赢得了广泛的认可。我国的工程教育在逐渐加强学生伦理道德教育、社会责任感教育、跨学科研究能力的同时，应鼓励学生“内化于心，外化于行”，在产学研结合的专业探索中、课程学习与真实工程问题对接的知识迁移中，真正将通识教育目标落实在社会责任导向的工程实践之中。当然，前提是明晰产教融合中学校和企业的“责、权、利”、在顾全双方利益的条件下达成育人合作。只有从国家和社会责任与理想出发，从中华民族优秀文化传统出发，于工程实践中重构和践行通识课程的价值塑造功能，才能真正实现中国式工程教育培养国家精英、捍卫国家认同、维护社会整合的公共价值。