適應工程教育改革計劃內涵要求的教學行動策略研究

丁昕

摘要：新世紀以來，為應對國際高等教育激烈競爭、國家重大戰略部署、產業深刻變革、科技新一輪革命等對高等工程教育提出的更新和更高的要求，教育部組織開展了CDIO工程教育模式改革、卓越工程師教育培養計劃、新工科研究與實踐等一系列高等工程教育改革計劃，旨在解決工程教育科學化、專業建設學科化、教育界與產業界脫節、人才培養滯后人才需求等問題。文章分析了CDIO、卓越計劃、新工科三項高等工程教育改革的內涵，并在此基礎上提出教學工作中落實改革任務所需采取的行動。

關鍵詞：工程教育；CDIO；卓越計劃；新工科；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）23-0208-02

一、我國高等工程教育存在的問題

據調查，利益相關者對工程教育質量的滿意度不盡如人意。用人單位對工科畢業生知識水平、通用能力、工程能力、綜合素質的滿意度平均分僅達到68.29%，在前沿知識、創新能力、外語交流能力、分析解決工程問題能力、行業法律法規意識等方面表現的評價相對較低，折射出工程教育對工業發展的現代需求適應性存在不足。我國工程教育專業認證的畢業生12項通用標準中，設計或開發解決方案、溝通兩項能力存在明顯“短板”，反映在工程實踐、國際視野和跨文化交流、競爭與合作能力方面存在明顯不足。

二、我國經濟發展的趨勢及對工程人才的需求

近年來，互聯網在技術層面和思維模式層面深刻地改變著中國的各行各業，產業的發展不再僅依靠單一專業技術更新，更需要跨界融合和協同創新。工程教育需從原有的學科專業體系向產業需求體系轉變，與經濟和產業發展緊密聯系、相互支撐；課程教學需從原有的知識產生的邏輯向實際應用的邏輯轉變，與工業企業真實生產緊密聯系、合作育人。

三、教育部高等工程教育改革計劃

近十年來，為切實解決我國高等工程教育存在的問題，促進工程教育人才培育滿足國家戰略和經濟社會發展需要，對產業發展起到支撐作用，教育部組織開展了一系列工程教育改革項目。

2008年，教育部確立了一批CDIO工程教育模式試點高校。CDIO的愿景是為學生提供一種強調基礎的、建立在真實世界的產品、過程和系統的構思-設計-實施-運行（CDIO）背景環境，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程知識和訓練工程能力的工程教育。

卓越工程師教育培養計劃（簡稱卓越計劃）是2010年教育部組織開展的工程教育改革實踐項目，核心是創立“3+1”校企深度聯合人才培養模式和機制，建設一批工程實踐教育中心，培養一批面向工業界、面向世界、面向未來的工程技術人才。

新工科研究和實踐項目（簡稱新工科）是2017年教育部組織開展，旨在實現建設新興工科專業和改造傳統工科專業，培養出一大批具有創新創業能力和跨界整合能力的高素質工程科技人才。新工科強調“國家戰略需要和產業升級需求”導向，倡導多學科交叉復合，從基于“學科”和“知識”模式向基于“應用”和“能力”模式轉變；完善基礎課程體系與通識教育課程體系，從“專才”培養向“全人”培養轉變；創建個性化人才培養模式，創造更多的學習機會使學生從“有限選擇”向“多元選擇”轉變；創新教育教學模式，使學生從“被動學習”向“自主學習”轉變。

四、教學改革行動策略

教學“最后一學里”是教學改革計劃成敗的關鍵，結合上述對三項改革計劃的分析，建議從六個方面入手，深入落實改革任務，真正使學生受益，最終提高人才培養質量，真正達到教育改革計劃的目的。

第一，教育觀念要切實轉變，教育觀念支配教學行為，并且決定了教學態度和教學方式。首先，應注重人的整體發展和和諧發展，提高對通識教育的重視。其次，應面向全體學生，讓學生體驗到學習的成功和愉快。再次，應建立平等師生關系，引導學生獨立思考和創新意識。最后，應激發學生學習的興趣和熱情，尊重個性化發展。

第二，建立畢業要求即畢業生應具備的知識、能力和態度體系。打破學科界限和知識產生順序，將優秀社會主義建設者的素質，新技術、新業態、新模式、新經濟對優秀工程技術人才的通識知識、交叉學科和跨學科的專業知識及技能進行細化形成畢業要求。畢業要求中的指標點應是內部相互關聯、先后順序合理、重要程度清晰、達成程度明確的邏輯體系。邏輯體系的建立可參考電氣和電子工程師協會（IEEE）發布的軟件工程專業人才培養的專業知識體系；核心知識和能力的遴選和詮釋可參考美國斯坦福大學確定的學生的八種核心能力；指標點達成程度的界定可采用布魯姆（BLOOM）目標分類理論，將學習效果的達成程度從低到高分為認知（記憶）、理解、應用、分析、評價、創新。

第三，按照知識、能力、態度一體化培養的原則，將畢業要求中的知識體系和能力體系進行整合，將能夠一體化培養的知識和能力形成一個教學模塊，并將教學模塊對應到課程。按照同一知識或能力掌握程度由低到高的順序和不同知識或能力之間循序漸進和相互支撐的邏輯關系，確定對應課程在課程體系中的次序。核心知識和能力應作為必修課的主要教學目標，其達成程度應作為考核評估的重點。

第四，校企聯合建設基于知識、能力、態度一體化培養的理論和實踐課程，采用小班研討教學的方式將真實工程實際作為項目教學、案例教學的背景，引入復雜工程問題所含有的深入性、綜合性、復雜性、沖突性、不確定性、創造性等特征，將產品、過程、系統的構思、設計、實施、運行全過程所包含的社會、經濟、管理、文化、技術、工藝、設備、標準、政策、法規、質量、安全、效益、環境、倫理、心理等要素一體化融合到教學內容中，引導學生以團隊合作、自主的、實踐的方式，綜合地獲取畢業要求中包含的知識、能力和態度。

第五，合理設置并且有效實施學習效果考核和評價，證明學生在完成一系列課程或者培養計劃之后，在知識、能力上具備了應有的水平。對知識和能力的評估首先應構建細化、可測量的預期學習效果，其次應圍繞預期學習效果設定學習任務和學習活動并進行數據收集，最后應采用與預期學習效果相一致的評估方法進行測評。學習效果的評估包括對學生學習過程的形成性評估和對學生學習進展的總結性評估，應重視對學生的形成性評估，加強多種評估方法綜合運用，著重考查學生的應用能力和素質提升，既能夠全面科學地得到對學生的評估結果從而有效地改進教學，也有利于發揮評估的指揮棒作用引導學生全面發展和如何學習。

第六，應將信息技術和工具與教育教學深度融合，促進教學工作持續改進。①應善于運用現代網絡和信息技術，開發課堂外教學資源為學生自主學習提供豐富的資料，增加與學生的課外互動和輔導，拉動學生課外對課程的投入。②應建立網絡社交平臺和渠道，邀請行業企業專業人士定期與學生進行交流、指導與答疑，增加學生對外界最新信息的獲取，降低企業專家參與教學的時間成本。③利用現代數據采集、分析和處理技術對學生學習成果和課堂教學質量進行自動監控和精細管理，實時掌握課程的教學效果，在最短的周期內進行教學改進，促進教學質量的提升，提高學生對教學的滿意度。④長期跟蹤相互支撐和關聯的課群的學習效果，通過數據分析挖掘課程之間的聯系，對課程的優化和持續改進提供數據支持。

五、結語

以全面培養學生知識、能力、素質為目標，以提升學生學習效果為牽引，以滿足經濟社會發展和國家戰略需求為導向，抓住各項改革計劃的內涵和本質，運用有效舉措開展日常教學，才能切實達到改革成效。

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