CDIO 工程教育模式解讀 課程論的視角.pdf

高教研究現(xiàn)代教育科學年第期工程教育模式解讀：課程論的視角牛換霞摘要是近年來在工程教育中興起的一種比較先進的工程教育改革模式。本文從課程論的視角審視汕頭大學工程教育改革的課程系統(tǒng)，其創(chuàng)新之處主要在于：課程組織方式以工程問題為導向而不是傳統(tǒng)的學科導向；課程結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，很好地貫徹了課程設(shè)置的同時性與歷時性原則；課程內(nèi)容為集成的而不是傳統(tǒng)的知識與能力割裂等，這些創(chuàng)新對工程教育改革的深化有著積極意義。關(guān)鍵詞工程教育課程中圖分類號文獻標識碼文章編號（）作者簡介牛換霞，汕頭大學高等教育研究所（廣東汕頭）由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等工程院校于年月共同發(fā)起，是近年來工程教育改革中興起的一種旨在培養(yǎng)學生工程應用能力、有效解決就業(yè)問題的工程教育模式，它試圖通過變革學生的求知方式，破解長期橫亙于工程教育中知識傳授與能力培養(yǎng)之間的二元對立問題。不僅繼承和發(fā)展了歐美多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評的條標準。迄今為止，已經(jīng)有法國、芬蘭、丹麥、南非、新加坡國家等幾十所世界著名大學加入，中國自汕頭大學引進以來在教育部高教司理工處的推動下目前也已經(jīng)有所試點高校，年月至今已經(jīng)有超過所高等院校的教育教學負責人全面接受了人才培養(yǎng)模式的培訓。汕頭大學工學院從年開始研究模式，提出了將素質(zhì)教育與四大能力相結(jié)合的培養(yǎng)模式，并于年正式在本科生的課程大綱中開始實行。教育的核心在于教學，而符合教育改革理念的課程計劃又是有效教學的必須條件之一，是課程教學改革成功的前提，從課程論的視角來審視工程教育的課程系統(tǒng)對促進工程教育的發(fā)展會有積極意義。一、課程組織方式的創(chuàng)新：工程教育以工程問題為導向這里的課程是指學校按照一定的教育目的所建構(gòu)的各學科和各種教育、教學活動的系統(tǒng)，即“課程”主要指目的與內(nèi)容。我國傳統(tǒng)工程教育的課程組織是以學科為導向的。學科取向的課程組織旨在圍繞以人類已有的知識按其內(nèi)在的邏輯體系形成學科組織課程，它強調(diào)學科邏輯和知識累積，課程基礎(chǔ)以學科所包含的知識和探究方法為主。這種課程組織注重文化的復制與保存，有利于學習者系統(tǒng)地學習人類文化遺產(chǎn)，掌握豐富的學科知識，促進智力的發(fā)展。但是它在某種程度上限制了知識的范圍，不具包容性的特質(zhì)，從而妨礙多重目標的追求，對學習者也不夠重視。另外，過于強調(diào)學科邏輯，重知識輕理解，難以促進學生在社會、心理、身體等方面的全面發(fā)展。一直以來受前蘇聯(lián)影響，我國高等工程教育習慣于從系統(tǒng)性和科學性出發(fā)組織課程，而很少從工程項目實際需求以及工程師的成長需求出發(fā)進行考慮，體現(xiàn)了一種典型的學科課程觀。這種根深蒂固的傳統(tǒng)思維模式在幾十年來從未得到過根本轉(zhuǎn)變。學者劉吉臻認為，縱觀我國近年的課程體系改革，基本的思路都還還只是在原有課程體系下的改善，具體表現(xiàn)在：（）大部分工程教育依然維持公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課的三段論模式；（）沒有打破學科壁壘，課程的思維仍在學科內(nèi)單向進行；（）工程實踐課與理論課的矛盾仍未解決。這種傳統(tǒng)的以學科為導向的課程組織模式與工程實踐脫節(jié)，多年來嚴重限制了我國工程教育的發(fā)展，使得培養(yǎng)的畢業(yè)生知識面狹窄、自主創(chuàng)新能力與學習能力缺乏，更為嚴重的是學生在工程實踐中賴以生存和成長的團隊精神、交流能力、系統(tǒng)掌控能力以及責任感、職業(yè)道德等方面幾乎得不到任何發(fā)展。而工程教育改革在課程組織方式上的探索正是扭轉(zhuǎn)這一局面的一種全新的實踐方式。工程教育模式一改傳統(tǒng)以學科為導向的課程組織方式，而是以工程項目設(shè)計為導向來組織課程，這樣課程組織的經(jīng)緯就由過去單獨的學科知識一個維度轉(zhuǎn)變?yōu)轫椖?、知識、能力相結(jié)合的三維架構(gòu)。工程項目設(shè)計是工程實踐的精髓所在，工程實踐中所要求考慮到的功能、技術(shù)、經(jīng)濟以及環(huán)境、社會乃至歷史的要求及其限制都要在項目設(shè)計的過程中得到反映，培養(yǎng)模式就是通過項目設(shè)計將整個課程體系有機而系統(tǒng)地結(jié)合起來，從而使學習者所有需要學習和掌握的內(nèi)容都圍繞項目設(shè)計這個核心，形成一個有機的整體（如圖所示）。因此，項目是課程組織的最核心架構(gòu)，通過精心規(guī)劃項目的引導學生有興趣地學習核心專業(yè)課程，從而達到知識掌握與能力培養(yǎng)、實踐體驗綜合發(fā)展的目的。圖以設(shè)計為導向的培養(yǎng)模式由此可見，大大填補了傳統(tǒng)的課程組織方式的缺陷：（）改變傳統(tǒng)三段論式的課程模式，在專業(yè)學習起始階段就通過導論性的基礎(chǔ)課程將工程實踐引導入門，讓學生盡早領(lǐng)略工程技術(shù)之美，而不是讓學生在畢業(yè)設(shè)計的最后一年才懵懂地接觸到工程實踐。（）改變傳統(tǒng)的學科組織課程中注重知識復制的模式，在教學計劃和教學實踐中，圍繞項目設(shè)計將相關(guān)課程有機聯(lián)系起來，使學生在實踐中成長，彌補了傳統(tǒng)課程組織方式中知識與能力的脫節(jié)，從而使知識的學習和應用之間形成良性互動。（）在整個實施過程中學生不僅在知識學習方面獲得進展，而且對于團隊精神、交流能力、系統(tǒng)掌控能力以及責任感、職業(yè)道德等方面的發(fā)展也得到加強。二、課程組織程序與結(jié)構(gòu)的變化：高“共通性”與高“歷時性”的課程設(shè)置所謂課程的程序與結(jié)構(gòu)是指當把課程加以組織時，課程各個要素之間在“橫向”上和“縱向”上所形成的某種關(guān)系。程序主要針對課程的“縱向”關(guān)系，即課程要素在時間上的相互關(guān)聯(lián)性；結(jié)構(gòu)主要指“橫向”關(guān)系，即課程要素在空間上的相互關(guān)聯(lián)性。課程專家泰勒認為課程的編制在程序上要遵循連續(xù)性原則與程序性原則，而在結(jié)構(gòu)上要遵循統(tǒng)合性原則。美國學者波斯納的課程結(jié)構(gòu)理論，把課程內(nèi)容各單元或各學程分為兩個維度，一個維度稱為“共通性”，另一個維度稱為“歷時性”。前者反映各門課程之間在空間上的邏輯性，后者反映課程之間在時間上的接續(xù)性，空間上課程之間的關(guān)系越緊密，“共通性”就越高；時間上課程學習階段之間越接近，“歷時性”也越高。所謂高度結(jié)構(gòu)化的課程體系，指的就是兩者都高的課程體系。而工程教育的課程設(shè)置則可以達到上述兩個維度上的要求，從而形成了高度結(jié)構(gòu)化的課程結(jié)構(gòu)體系。（一）課程組織的程序問題圖專業(yè)的培養(yǎng)魚骨架圖由圖可以看出，在整個課程計劃中，級項目要求完整地、前后銜接地貫穿于整個本科教學階段，使學生得到構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作的系統(tǒng)訓練；級項目以相關(guān)核心課程群和相關(guān)能力要求為基礎(chǔ)；級項目是單門課程內(nèi)的項目，根據(jù)課程教學自身需要設(shè)立小規(guī)模實踐項目來加深和強化學生對課程內(nèi)容的理解與應用。也就是說，整個課程計劃是以一級項目為主線，以級項目為支撐，以級項目與核心課程為基礎(chǔ)，很好地將核心課程教育與對專業(yè)的整體認識統(tǒng)一起來，并結(jié)合項目訓練對學生自我更新知識的能力、人際和團體交流能力以及對大系統(tǒng)的掌握、運行和調(diào)控能力進行整體培養(yǎng)?？偟膩碚f，整個課程計劃中所包括的導論性課程、學科課程、專業(yè)核心課程和實踐項目互相嵌合，實現(xiàn)了“并行整合”與“時間整合”相結(jié)合，從而使課程要素在時間上相互關(guān)聯(lián)，即遵循了“程序上的連續(xù)性原則與程序性原則”，相應的課程各學習階段相輔相成，其“歷時性”也就相對較高。（二）課程組織的結(jié)構(gòu)問題圖課程組織的四種方式（學科以垂直方向展開，項目和能力以水平方向展開）在圖中，最左邊的圖示為傳統(tǒng)的學科組織方式，而最右邊則為學徒制的模型，只有中間兩種組織方式可以實現(xiàn)課程各要素的統(tǒng)合。然而基于問題的教學計劃的組織原理有可能存在不再強調(diào)科學技術(shù)知識的同時與深化技術(shù)基礎(chǔ)的工作知識這一目標沖突，并在實踐中由于大學傳統(tǒng)形成的學科組織思維而難以實施。因此，采用第二個圖所描述的組織原理：學科相互支撐，并與能力及項目相互交叉。這種課程結(jié)構(gòu)促進了學科知識的學習并整合了能力及項目實踐的經(jīng)驗獲得，從而使課程的主要要素在空間上實現(xiàn)了高度統(tǒng)合，即遵循了“結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)合原則”，使相應的課程各要素之間關(guān)系更加緊密，其“共通性”也就得到提高。三、課程內(nèi)容的變化：集成的而不是割裂的科技的發(fā)展有其內(nèi)在的邏輯，現(xiàn)代社會在科學知識高度分化的基礎(chǔ)上，知識綜合化發(fā)展的趨勢又逐漸浮出水面，各學科和技術(shù)領(lǐng)域之間的相互滲透、交叉和融合正成為知識形成和發(fā)展的重要途徑，這一綜合化的趨勢在工業(yè)實踐和工程學科研究中表現(xiàn)得尤為突出。而越來越被提倡的大工程觀也就是在人類面臨當前知識經(jīng)濟時代基于對高級工程人才素質(zhì)的更高要求而提出的，它超越了傳統(tǒng)狹隘的知識分化領(lǐng)域，是融合了科學、技術(shù)、人文、社會、經(jīng)濟、管理、倫理、道德等內(nèi)容為一體的全新的工程觀念。年底，由美國工程院（）與美國自然科學基金委員會（）共同發(fā)起的“工程師”計劃發(fā)表了的工程師：新世紀工程的愿景的報告，認為未來的工程師應該具備以下項關(guān)鍵特征：分析能力、實踐經(jīng)驗、創(chuàng)造力、溝通能力、商務與管理能力、倫理道德以及終身學習能力等。該報告用了一段非常形象的語言描繪了年工程師的關(guān)鍵特征：“他或她應當具有的聰明才智、的解決問題的能力、的科學洞察力、的創(chuàng)造力、兄弟的果斷、的領(lǐng)導力、的道德心、的遠見，以及小朋友的好奇心?！庇纱丝梢?，工程教育課程要滿足這些新的趨勢與要求就必須摒棄傳統(tǒng)狹隘的、割裂的、孤立的學科教育模式，重新統(tǒng)籌設(shè)計、整體優(yōu)化，使得各類型知識有機糅合，構(gòu)成全新的、和諧有序的集成課程系統(tǒng)。當然這絕不意味著盲目增加課程內(nèi)容，把各種割裂的知識或內(nèi)容簡單拼湊成“大雜盤”。汕頭大學的課程內(nèi)容最顯著的特點就是集成的而不是割裂的，從而將上述要求有機地反映到課程內(nèi)容里面。汕頭大學工學院結(jié)合中國實際提出以設(shè)計為導向、將素質(zhì)教育與四大能力相結(jié)合的課程培養(yǎng)方案，即：注重職業(yè)道德、誠信和職業(yè)素質(zhì)，并與有機結(jié)合。這一培養(yǎng)模式強調(diào)做人與做事相結(jié)合，做人通過做事來體現(xiàn)，做事依靠做人來保證，在培養(yǎng)過程中注重人文精神的熏陶，使培養(yǎng)出的工程師具備良好的職業(yè)道德。如圖所示，其培養(yǎng)框架所反應的內(nèi)容都旨在使學生在整個課程實施過程中得到發(fā)展。例如：將“工程師職業(yè)道德”課程作為工學院全體學生的必修課；在整個教學環(huán)節(jié)中，課程教學大綱對每一個項目和課程都會有方面的要求和具體考核規(guī)范；在專業(yè)培養(yǎng)上以實踐性和探索性的項目設(shè)計為載體，通過多種教學因素的集成來培養(yǎng)學生的個人能力、團隊能力、系統(tǒng)調(diào)控能力。由此可見，的課程組織內(nèi)容涵蓋了學習者認知側(cè)面與情意側(cè)面發(fā)展的各種要求，包括工程理論基礎(chǔ)知識的掌握、工程實踐能力、工程職業(yè)道德與責任感以及個人職業(yè)能力、學習能力、發(fā)展能力、領(lǐng)導管理能力等等，將這些眾多的要求加以集成，從而組成了科學、有序、關(guān)聯(lián)的一體化課程體系。圖的培養(yǎng)框架四、課程的實施：融合知識傳授與能力培養(yǎng)于一體工程教育模式的改革契合當前工程教育改革的趨勢，使知識傳授與能力培養(yǎng)融合在一體化的教育過程與課程實施之中，這也是其課程實施的最大特點。然而在工程教育的傳播過程中最容易出現(xiàn)人們將其課程實施與我國在傳統(tǒng)的工程教育模式中所運用過的問題教學、項目教學、典型產(chǎn)品組織教學、做中學等相混淆，從而使對工程教育的理解簡易化或曲解化。課程的實施過程中有以下幾個方面的突出要求：（）要求培養(yǎng)過程要達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力以及職業(yè)道德等目標，從而讓學生能夠“領(lǐng)導新產(chǎn)品和新系統(tǒng)的開發(fā)和運行”、“理解技術(shù)的研究與發(fā)展對社會的重要性和戰(zhàn)略影響”等；（）要求在整個項目課程實施過程中將知識系統(tǒng)完整地傳授給學生，同時使學生獲得一種知識與經(jīng)驗的背景環(huán)境，體現(xiàn)了系統(tǒng)知識的關(guān)聯(lián)性以及培養(yǎng)的長期性特點；（）要求在整個具有遞進式的三級項目設(shè)計過程中兼顧職業(yè)性與學術(shù)性，從而培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展能力的高級工程師，而不僅僅是熟練工人的培養(yǎng)；（）在課程實施過程中對師資有更高的要求，要求教師不但有深厚的工程知識，還需要具備豐富的工程實踐背景，同時還要能給學生展示出一個新時代工程師所具備的工程責任感、職業(yè)道德等綜合素質(zhì)方面的風采。歷史上出現(xiàn)過的項目教學、典型產(chǎn)品組織教學、問題教學、做中學等都不可能達到課程實施過程中所必須體現(xiàn)的上述要求。例如：項目教學具有短期性與臨時性特點，而與上述要求（）相違背；典型產(chǎn)品組織教學是一種熟練工人的培養(yǎng)模式，適合于職業(yè)技術(shù)學院或者技工學校的培養(yǎng)方式，不可能達到上述要求（）；問題教學雖然也著力于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，卻不可能達到上述要求（）；至于做中學則只是一種課題學習模式，重視生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的積累，并不會像上述要求（）那樣對師資有更高的要求，也更不可能達到要求（）（）的目的。因此，課程的實施能夠真正融合知識傳授與能力培養(yǎng)于一體，絕對不等同于傳統(tǒng)的項目教學、