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(xué)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(jìn)的工程教育改革模式。本文從課程論的視角審視汕頭大學(xué)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(dǎo)向而不是傳統(tǒng)的學(xué)科導(dǎo)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(shí)性與歷時(shí)性原則；課程內(nèi)容為集成的而不是傳統(tǒng)的知識(shí)與能力割裂等，這些創(chuàng)新對(duì)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(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼文章編號(hào)（）作者簡(jiǎn)介牛換霞，汕頭大學(xué)高等教育研究所（廣東汕頭）由美國(guó)麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)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(xué)生工程應(yīng)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(xué)生的求知方式，破解長(zhǎng)期橫亙于工程教育中知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)之間的二元對(duì)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(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的條標(biāo)準(zhǔn)。迄今為止，已經(jīng)有法國(guó)、芬蘭、丹麥、南非、新加坡國(guó)家等幾十所世界著名大學(xué)加入，中國(guó)自汕頭大學(xué)引進(jìn)以來在教育部高教司理工處的推動(dòng)下目前也已經(jīng)有所試點(diǎn)高校，年月至今已經(jīng)有超過所高等院校的教育教學(xué)負(fù)責(zé)人全面接受了人才培養(yǎng)模式的培訓(xùn)。汕頭大學(xué)工學(xué)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(shí)行。教育的核心在于教學(xué)，而符合教育改革理念的課程計(jì)劃又是有效教學(xué)的必須條件之一，是課程教學(xué)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(duì)促進(jìn)工程教育的發(fā)展會(huì)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(dǎo)向這里的課程是指學(xué)校按照一定的教育目的所建構(gòu)的各學(xué)科和各種教育、教學(xué)活動(dòng)的系統(tǒng)，即“課程”主要指目的與內(nèi)容。我國(guó)傳統(tǒng)工程教育的課程組織是以學(xué)科為導(dǎo)向的。學(xué)科取向的課程組織旨在圍繞以人類已有的知識(shí)按其內(nèi)在的邏輯體系形成學(xué)科組織課程，它強(qiáng)調(diào)學(xué)科邏輯和知識(shí)累積，課程基礎(chǔ)以學(xué)科所包含的知識(shí)和探究方法為主。這種課程組織注重文化的復(fù)制與保存，有利于學(xué)習(xí)者系統(tǒng)地學(xué)習(xí)人類文化遺產(chǎn)，掌握豐富的學(xué)科知識(shí)，促進(jìn)智力的發(fā)展。但是它在某種程度上限制了知識(shí)的范圍，不具包容性的特質(zhì)，從而妨礙多重目標(biāo)的追求，對(duì)學(xué)習(xí)者也不夠重視。另外，過于強(qiáng)調(diào)學(xué)科邏輯，重知識(shí)輕理解，難以促進(jìn)學(xué)生在社會(huì)、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(guó)高等工程教育習(xí)慣于從系統(tǒng)性和科學(xué)性出發(fā)組織課程，而很少?gòu)墓こ添?xiàng)目實(shí)際需求以及工程師的成長(zhǎng)需求出發(fā)進(jìn)行考慮，體現(xiàn)了一種典型的學(xué)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(xué)者劉吉臻認(rèn)為，縱觀我國(guó)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(xué)科壁壘，課程的思維仍在學(xué)科內(nèi)單向進(jìn)行；（）工程實(shí)踐課與理論課的矛盾仍未解決。這種傳統(tǒng)的以學(xué)科為導(dǎo)向的課程組織模式與工程實(shí)踐脫節(jié)，多年來嚴(yán)重限制了我國(guó)工程教育的發(fā)展，使得培養(yǎng)的畢業(yè)生知識(shí)面狹窄、自主創(chuàng)新能力與學(xué)習(xí)能力缺乏，更為嚴(yán)重的是學(xué)生在工程實(shí)踐中賴以生存和成長(zhǎng)的團(tuán)隊(duì)精神、交流能力、系統(tǒng)掌控能力以及責(zé)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(shí)踐方式。工程教育模式一改傳統(tǒng)以學(xué)科為導(dǎo)向的課程組織方式，而是以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向來組織課程，這樣課程組織的經(jīng)緯就由過去單獨(dú)的學(xué)科知識(shí)一個(gè)維度轉(zhuǎn)變?yōu)轫?xiàng)目、知識(shí)、能力相結(jié)合的三維架構(gòu)。工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)是工程實(shí)踐的精髓所在，工程實(shí)踐中所要求考慮到的功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境、社會(huì)乃至歷史的要求及其限制都要在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過程中得到反映，培養(yǎng)模式就是通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)將整個(gè)課程體系有機(jī)而系統(tǒng)地結(jié)合起來，從而使學(xué)習(xí)者所有需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容都圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)這個(gè)核心，形成一個(gè)有機(jī)的整體（如圖所示）。因此，項(xiàng)目是課程組織的最核心架構(gòu)，通過精心規(guī)劃項(xiàng)目的引導(dǎo)學(xué)生有興趣地學(xué)習(xí)核心專業(yè)課程，從而達(dá)到知識(shí)掌握與能力培養(yǎng)、實(shí)踐體驗(yàn)綜合發(fā)展的目的。圖以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的培養(yǎng)模式由此可見，大大填補(bǔ)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(xué)習(xí)起始階段就通過導(dǎo)論性的基礎(chǔ)課程將工程實(shí)踐引導(dǎo)入門，讓學(xué)生盡早領(lǐng)略工程技術(shù)之美，而不是讓學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)的最后一年才懵懂地接觸到工程實(shí)踐。（）改變傳統(tǒng)的學(xué)科組織課程中注重知識(shí)復(fù)制的模式，在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)實(shí)踐中，圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)將相關(guān)課程有機(jī)聯(lián)系起來，使學(xué)生在實(shí)踐中成長(zhǎng)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課程組織方式中知識(shí)與能力的脫節(jié)，從而使知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用之間形成良性互動(dòng)。（）在整個(gè)實(shí)施過程中學(xué)生不僅在知識(shí)學(xué)習(xí)方面獲得進(jìn)展，而且對(duì)于團(tuán)隊(duì)精神、交流能力、系統(tǒng)掌控能力以及責(zé)任感、職業(yè)道德等方面的發(fā)展也得到加強(qiáng)。二、課程組織程序與結(jié)構(gòu)的變化：高“共通性”與高“歷時(shí)性”的課程設(shè)置所謂課程的程序與結(jié)構(gòu)是指當(dāng)把課程加以組織時(shí)，課程各個(gè)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(duì)課程的“縱向”關(guān)系，即課程要素在時(shí)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(rèn)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(guó)學(xué)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(xué)程分為兩個(gè)維度，一個(gè)維度稱為“共通性”，另一個(gè)維度稱為“歷時(shí)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(shí)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(shí)間上課程學(xué)習(xí)階段之間越接近，“歷時(shí)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(dá)到上述兩個(gè)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(gè)課程計(jì)劃中，級(jí)項(xiàng)目要求完整地、前后銜接地貫穿于整個(gè)本科教學(xué)階段，使學(xué)生得到構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作的系統(tǒng)訓(xùn)練；級(jí)項(xiàng)目以相關(guān)核心課程群和相關(guān)能力要求為基礎(chǔ)；級(jí)項(xiàng)目是單門課程內(nèi)的項(xiàng)目，根據(jù)課程教學(xué)自身需要設(shè)立小規(guī)模實(shí)踐項(xiàng)目來加深和強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解與應(yīng)用。也就是說，整個(gè)課程計(jì)劃是以一級(jí)項(xiàng)目為主線，以級(jí)項(xiàng)目為支撐，以級(jí)項(xiàng)目與核心課程為基礎(chǔ)，很好地將核心課程教育與對(duì)專業(yè)的整體認(rèn)識(shí)統(tǒng)一起來，并結(jié)合項(xiàng)目訓(xùn)練對(duì)學(xué)生自我更新知識(shí)的能力、人際和團(tuán)體交流能力以及對(duì)大系統(tǒng)的掌握、運(yùn)行和調(diào)控能力進(jìn)行整體培養(yǎng)?？偟膩碚f，整個(gè)課程計(jì)劃中所包括的導(dǎo)論性課程、學(xué)科課程、專業(yè)核心課程和實(shí)踐項(xiàng)目互相嵌合，實(shí)現(xiàn)了“并行整合”與“時(shí)間整合”相結(jié)合，從而使課程要素在時(shí)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(yīng)的課程各學(xué)習(xí)階段相輔相成，其“歷時(shí)性”也就相對(duì)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(xué)科以垂直方向展開，項(xiàng)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(xué)科組織方式，而最右邊則為學(xué)徒制的模型，只有中間兩種組織方式可以實(shí)現(xiàn)課程各要素的統(tǒng)合。然而基于問題的教學(xué)計(jì)劃的組織原理有可能存在不再?gòu)?qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)知識(shí)的同時(shí)與深化技術(shù)基礎(chǔ)的工作知識(shí)這一目標(biāo)沖突，并在實(shí)踐中由于大學(xué)傳統(tǒng)形成的學(xué)科組織思維而難以實(shí)施。因此，采用第二個(gè)圖所描述的組織原理：學(xué)科相互支撐，并與能力及項(xiàng)目相互交叉。這種課程結(jié)構(gòu)促進(jìn)了學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)并整合了能力及項(xiàng)目實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)獲得，從而使課程的主要要素在空間上實(shí)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(yīng)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(huì)在科學(xué)知識(shí)高度分化的基礎(chǔ)上，知識(shí)綜合化發(fā)展的趨勢(shì)又逐漸浮出水面，各學(xué)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(shí)形成和發(fā)展的重要途徑，這一綜合化的趨勢(shì)在工業(yè)實(shí)踐和工程學(xué)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(dāng)前知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代基于對(duì)高級(jí)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(shí)分化領(lǐng)域，是融合了科學(xué)、技術(shù)、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、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(guó)工程院（）與美國(guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)（）共同發(fā)起的“工程師”計(jì)劃發(fā)表了的工程師：新世紀(jì)工程的愿景的報(bào)告，認(rèn)為未來的工程師應(yīng)該具備以下項(xiàng)關(guān)鍵特征：分析能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造力、溝通能力、商務(wù)與管理能力、倫理道德以及終身學(xué)習(xí)能力等。該報(bào)告用了一段非常形象的語(yǔ)言描繪了年工程師的關(guān)鍵特征：“他或她應(yīng)當(dāng)具有的聰明才智、的解決問題的能力、的科學(xué)洞察力、的創(chuàng)造力、兄弟的果斷、的領(lǐng)導(dǎo)力、的道德心、的遠(yuǎn)見，以及小朋友的好奇心。”由此可見，工程教育課程要滿足這些新的趨勢(shì)與要求就必須摒棄傳統(tǒng)狹隘的、割裂的、孤立的學(xué)科教育模式，重新統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、整體優(yōu)化，使得各類型知識(shí)有機(jī)糅合，構(gòu)成全新的、和諧有序的集成課程系統(tǒng)。當(dāng)然這絕不意味著盲目增加課程內(nèi)容，把各種割裂的知識(shí)或內(nèi)容簡(jiǎn)單拼湊成“大雜盤”。汕頭大學(xué)的課程內(nèi)容最顯著的特點(diǎn)就是集成的而不是割裂的，從而將上述要求有機(jī)地反映到課程內(nèi)容里面。汕頭大學(xué)工學(xué)院結(jié)合中國(guó)實(shí)際提出以設(shè)計(jì)為導(dǎo)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(chéng)信和職業(yè)素質(zhì)，并與有機(jī)結(jié)合。這一培養(yǎng)模式強(qiáng)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(yīng)的內(nèi)容都旨在使學(xué)生在整個(gè)課程實(shí)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(xué)院全體學(xué)生的必修課；在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，課程教學(xué)大綱對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目和課程都會(huì)有方面的要求和具體考核規(guī)范；在專業(yè)培養(yǎng)上以實(shí)踐性和探索性的項(xiàng)目設(shè)計(jì)為載體，通過多種教學(xué)因素的集成來培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)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(xué)習(xí)者認(rèn)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(shí)的掌握、工程實(shí)踐能力、工程職業(yè)道德與責(zé)任感以及個(gè)人職業(yè)能力、學(xué)習(xí)能力、發(fā)展能力、領(lǐng)導(dǎo)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(xué)、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(shí)施：融合知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)于一體工程教育模式的改革契合當(dāng)前工程教育改革的趨勢(shì)，使知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)融合在一體化的教育過程與課程實(shí)施之中，這也是其課程實(shí)施的最大特點(diǎn)。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(shí)施與我國(guó)在傳統(tǒng)的工程教育模式中所運(yùn)用過的問題教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、典型產(chǎn)品組織教學(xué)、做中學(xué)等相混淆，從而使對(duì)工程教育的理解簡(jiǎn)易化或曲解化。課程的實(shí)施過程中有以下幾個(gè)方面的突出要求：（）要求培養(yǎng)過程要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力以及職業(yè)道德等目標(biāo)，從而讓學(xué)生能夠“領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品和新系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行”、“理解技術(shù)的研究與發(fā)展對(duì)社會(huì)的重要性和戰(zhàn)略影響”等；（）要求在整個(gè)項(xiàng)目課程實(shí)施過程中將知識(shí)系統(tǒng)完整地傳授給學(xué)生，同時(shí)使學(xué)生獲得一種知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的背景環(huán)境，體現(xiàn)了系統(tǒng)知識(shí)的關(guān)聯(lián)性以及培養(yǎng)的長(zhǎng)期性特點(diǎn)；（）要求在整個(gè)具有遞進(jìn)式的三級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中兼顧職業(yè)性與學(xué)術(shù)性，從而培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展能力的高級(jí)工程師，而不僅僅是熟練工人的培養(yǎng)；（）在課程實(shí)施過程中對(duì)師資有更高的要求，要求教師不但有深厚的工程知識(shí)，還需要具備豐富的工程實(shí)踐背景，同時(shí)還要能給學(xué)生展示出一個(gè)新時(shí)代工程師所具備的工程責(zé)任感、職業(yè)道德等綜合素質(zhì)方面的風(fēng)采。歷史上出現(xiàn)過的項(xiàng)目教學(xué)、典型產(chǎn)品組織教學(xué)、問題教學(xué)、做中學(xué)等都不可能達(dá)到課程實(shí)施過程中所必須體現(xiàn)的上述要求。例如：項(xiàng)目教學(xué)具有短期性與臨時(shí)性特點(diǎn)，而與上述要求（）相違背；典型產(chǎn)品組織教學(xué)是一種熟練工人的培養(yǎng)模式，適合于職業(yè)技術(shù)學(xué)院或者技工學(xué)校的培養(yǎng)方式，不可能達(dá)到上述要求（）；問題教學(xué)雖然也著力于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，卻不可能達(dá)到上述要求（）；至于做中學(xué)則只是一種課題學(xué)習(xí)模式，重視生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，并不會(huì)像上述要求（）那樣對(duì)師資有更高的要求，也更不可能達(dá)到要求（）（）的目的。因此，課程的實(shí)施能夠真正融合知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)于一體，絕對(duì)不等同于傳統(tǒng)的項(xiàng)目教學(xué)、