工程教育范式與新生工程導(dǎo)論課發(fā)展的觀察與思考

紀(jì)陽(yáng)，郭沛，吳振宇，鄒起

(1.北京郵電大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院，北京 100876；2.北京郵電大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院，北京 100876)

一、工程教育范式

工程教育與社會(huì)發(fā)展息息相關(guān)，隨著社會(huì)發(fā)展的不斷演進(jìn)，工程教育在某一時(shí)期形成了相應(yīng)的工程教育范式。歷史進(jìn)程中，共形成了三次工程教育范式，分別是技術(shù)范式、科學(xué)范式和工程范式。不同范式對(duì)工程有不同的理解，在工程教育方面也各有側(cè)重。技術(shù)范式形成于工程教育發(fā)展初期，這一時(shí)期人們認(rèn)為工程即技術(shù)，工程教育中重視工程實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)技術(shù)應(yīng)用；科學(xué)范式形成于20世紀(jì)40年代，這一時(shí)期人們認(rèn)為工程是科學(xué)的一個(gè)分支，是科學(xué)原理的應(yīng)用，工程教育中重視基礎(chǔ)科學(xué)教育，重視科學(xué)研究；工程范式形成于20世紀(jì)90年代，這一時(shí)期人們認(rèn)為工程是綜合運(yùn)用科學(xué)和技術(shù)等進(jìn)行的改造世界的活動(dòng)，工程教育注重實(shí)踐與理論的平衡，注重學(xué)生“大工程觀”的培養(yǎng)。自2017年起，世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革以及席卷全球的新經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，對(duì)工程教育的改革和發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)外工程教育界均開始醞釀新工科教育改革。我國(guó)先后發(fā)布“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”新工科改革三部曲，揭開了新工科改革的序幕。在“天大行動(dòng)”的表述中，第一條就是要“探索建立工科發(fā)展新范式”[1]。那么，這個(gè)工科發(fā)展新范式究竟是什么呢？就筆者的觀察而言，技術(shù)范式、科學(xué)范式和工程范式的工程教育，其共同特點(diǎn)是關(guān)注認(rèn)知客體，但對(duì)認(rèn)知主體的發(fā)展過(guò)程關(guān)注較少。然而，認(rèn)知主體應(yīng)該是工程教育未來(lái)探索的重要方向。在未來(lái)面向不確定性進(jìn)行創(chuàng)新與探索的過(guò)程中，相較于知識(shí)而言，一個(gè)人的思維、能力、素養(yǎng)將對(duì)其工程成果帶來(lái)更為重要的影響。因此，對(duì)于面向思維、能力、素養(yǎng)的工程教育的需求，在技術(shù)范式、科學(xué)范式和工程范式時(shí)代并不凸顯，但是，產(chǎn)業(yè)界在應(yīng)對(duì)充滿變化的未來(lái)時(shí)，迫切需要采用這種教育模式培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才。從這一個(gè)角度看，工科發(fā)展新范式的價(jià)值主張應(yīng)該是“工程教育應(yīng)回歸育人，應(yīng)面向工程創(chuàng)新情境中學(xué)生的成長(zhǎng)”。

那么，高校應(yīng)從哪個(gè)切入點(diǎn)進(jìn)行新工科范式的教學(xué)改革呢？審視整個(gè)工程教育體系，可以看到，原有工科課程體系存在結(jié)構(gòu)性問題，工程專業(yè)實(shí)踐一般在大學(xué)三年級(jí)時(shí)才開始，學(xué)生接觸創(chuàng)新實(shí)戰(zhàn)過(guò)晚，能力訓(xùn)練不足。面向工程創(chuàng)新的能力、素養(yǎng)、思維養(yǎng)成需要經(jīng)歷一段時(shí)間才能收到效果，新工科范式的嘗試只有從新生工程教育開始，才能使學(xué)生有充分的時(shí)間進(jìn)行工程創(chuàng)新實(shí)踐與自我調(diào)整。在新生階段引導(dǎo)學(xué)生理解工程并非始于新工科時(shí)代，事實(shí)上，許多工科強(qiáng)校對(duì)這一環(huán)節(jié)極為重視。例如，美國(guó)的普渡大學(xué)在20世紀(jì)60年代甚至專門設(shè)置了新生工程系，以求進(jìn)行專業(yè)化的工程認(rèn)知引導(dǎo)[2]。在國(guó)際CDIO組織所定義的12條標(biāo)準(zhǔn)中，第4條明確規(guī)定應(yīng)該設(shè)立這樣一門工程導(dǎo)論課，引導(dǎo)學(xué)生了解“個(gè)人能力、人際能力和對(duì)產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力是如何反映在培養(yǎng)計(jì)劃中”的，并關(guān)注“工程導(dǎo)論在多大的程度上激發(fā)了學(xué)生在相應(yīng)核心工程領(lǐng)域的應(yīng)用方面的興趣和動(dòng)力”兩個(gè)重要問題。值得注意的是，這也是CDIO標(biāo)準(zhǔn)中唯一定義的一門課[3]。

為了弄清楚新工科范式下新生工程導(dǎo)論課的特征，方便開設(shè)工程導(dǎo)論課的學(xué)校和教師更好地設(shè)計(jì)和實(shí)施新生工程導(dǎo)論課，筆者通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)查，對(duì)國(guó)內(nèi)外涉及新生工程導(dǎo)論課的論文進(jìn)行了廣泛閱讀。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，各類工程導(dǎo)論課的差異主要表現(xiàn)為對(duì)工程認(rèn)知模式的設(shè)計(jì)有所不同。進(jìn)一步地，對(duì)這些工程認(rèn)知模式進(jìn)行了分類梳理和特征歸納。對(duì)工程認(rèn)知模式的細(xì)分研究有利于理解新工科工程教育的內(nèi)涵，聚焦解決新生工程教育的關(guān)鍵難點(diǎn)問題，找到推進(jìn)教學(xué)改革升級(jí)演進(jìn)的途徑。

二、新生工程導(dǎo)論課的類型

新生工程導(dǎo)論課是指高校通常在大學(xué)一年級(jí)上學(xué)期為工科學(xué)生開設(shè)的專業(yè)導(dǎo)論課，其目標(biāo)是幫助工科學(xué)生形成對(duì)工程的基本認(rèn)知，并指導(dǎo)學(xué)生未來(lái)四年的工程專業(yè)學(xué)習(xí)。新生工程導(dǎo)論課旨在使學(xué)生認(rèn)識(shí)到工程是為人類服務(wù)的、解決實(shí)際問題的一種實(shí)踐活動(dòng)，目的是使人類的生存以及生活更加美好。工程不僅是對(duì)有關(guān)技術(shù)學(xué)科知識(shí)的整合應(yīng)用，還需要考慮社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和文化等因素，以及全球化趨勢(shì)下的產(chǎn)業(yè)協(xié)作狀況。這種工程的綜合性特征要求學(xué)生在未來(lái)的工程專業(yè)學(xué)習(xí)中不僅要學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識(shí)，還應(yīng)將其與社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和文化等相關(guān)知識(shí)融合在一起，解決生產(chǎn)生活中存在的問題。新生工程導(dǎo)論課對(duì)剛?cè)雽W(xué)的工科學(xué)生具有認(rèn)識(shí)論和方法論層面的意義，能夠引導(dǎo)新生在今后的專業(yè)學(xué)習(xí)、職業(yè)及價(jià)值觀等方面形成正確的認(rèn)知，對(duì)新生的成長(zhǎng)具有重要意義。新生工程導(dǎo)論課的重要性毋庸置疑，但如何上好工程導(dǎo)論課，達(dá)到工程導(dǎo)論課的課程目標(biāo)，是一個(gè)難題。

筆者以中國(guó)知網(wǎng)學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)為中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源，以IEEE Xplore為外文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源,分別以“工程導(dǎo)論課”“introductory course of engineering”作為主題詞進(jìn)行檢索，經(jīng)篩選得到168篇相關(guān)文獻(xiàn)，其中中文文獻(xiàn)64篇，外文文獻(xiàn)104篇。對(duì)文獻(xiàn)中表述的新生工程導(dǎo)論課按照教師的主要授課形式進(jìn)行大致梳理，將其分為5種基本的工程認(rèn)知形態(tài)(如表1所示)。筆者列舉了每一類型新生工程導(dǎo)論課的一些代表案例，并分析了每一類型工程導(dǎo)論課的主要授課形式、學(xué)生特征性輸出、優(yōu)缺點(diǎn)或適用性，以期為新工科背景下新生工程導(dǎo)論課的設(shè)計(jì)與實(shí)施提供現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。

表1 新生工程導(dǎo)論課分類

(一)介紹型工程認(rèn)知導(dǎo)論課

介紹型工程認(rèn)知導(dǎo)論課是工程導(dǎo)論課的基本形態(tài)，以教師課堂講授及工程專業(yè)講座為主要授課形式，并輔以一定的課堂互動(dòng)討論、現(xiàn)場(chǎng)觀摩等形式。喜歡此類教學(xué)方法的教師，往往是將工程作為工程學(xué)(即一種自成框架的知識(shí)體系)介紹給學(xué)生。這需要超越具體的工程領(lǐng)域，凝練出橫跨各個(gè)工程實(shí)踐領(lǐng)域的共性問題，如工程概念、工程師、工程的意義與價(jià)值、人類在各個(gè)領(lǐng)域的重大工程成就、工程技術(shù)與科學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別、工程過(guò)程、工程知識(shí)特征、大工程觀、工程史、工程創(chuàng)新模式等，然后進(jìn)行深入的講解與分析。一般會(huì)要求學(xué)生在學(xué)期末輸出課程報(bào)告，內(nèi)容包含對(duì)工程、專業(yè)及未來(lái)學(xué)習(xí)規(guī)劃的認(rèn)知。介紹型工程認(rèn)知導(dǎo)論課課程內(nèi)容涵蓋范圍較廣，能夠使學(xué)生在正式接觸專業(yè)知識(shí)之前獲得對(duì)于今后學(xué)習(xí)的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)其工程基本素養(yǎng)。但由于大部分學(xué)生之前并沒有工程體驗(yàn)，這種講授為主的教學(xué)方式會(huì)使得學(xué)生覺得課程內(nèi)容枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)較為被動(dòng)，只能對(duì)一些重要概念獲得淺層次認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)效果的持久性不容樂觀。

(二)研討型工程認(rèn)知導(dǎo)論課

研討型工程認(rèn)知導(dǎo)論課將“小組研討課”的教學(xué)模式應(yīng)用于工程導(dǎo)論課的教學(xué)中，課上圍繞研討主題展開學(xué)生小組之間、學(xué)生與教師之間的討論，并輔以教師課堂講授或翻轉(zhuǎn)課堂模式下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探究。研討課可以一學(xué)期圍繞一個(gè)大課題展開，也可以每節(jié)課圍繞不同的小主題展開，主題內(nèi)容根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種課程形式下，學(xué)生一般需要輸出研討成果報(bào)告及課程總結(jié)報(bào)告。這一授課形式使得學(xué)生由知識(shí)的被動(dòng)接受者變?yōu)橹鲃?dòng)參與者，有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)思想。同時(shí)，作為“新生研討課”的一種外延，研討型工程認(rèn)知導(dǎo)論課具有“新生研討課”的特點(diǎn)，它能夠幫助新生適應(yīng)陌生的大學(xué)環(huán)境，在小組協(xié)作中建立新的人際關(guān)系，適應(yīng)不同于高中的大學(xué)新的學(xué)習(xí)方法，順利完成從高中階段到大學(xué)階段的過(guò)渡[16]。研討型工程認(rèn)知導(dǎo)論課使得學(xué)生通過(guò)討論、展示、總結(jié)與反思了解工程、專業(yè)等相關(guān)知識(shí)，但學(xué)生對(duì)于工程的本質(zhì)、工程師的職責(zé)等的認(rèn)知仍然是淺層次認(rèn)知。

(三) 實(shí)驗(yàn)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課

實(shí)驗(yàn)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課多是在實(shí)驗(yàn)室展開，為學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，并輔以一定的實(shí)驗(yàn)展示及教師課堂講授。學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)中都需完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告中除了有實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作、數(shù)據(jù)、結(jié)果等內(nèi)容外，更重要的是學(xué)生需要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，包括從實(shí)驗(yàn)中學(xué)到了什么及實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)系等。實(shí)驗(yàn)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課能夠讓學(xué)生接觸到真實(shí)的實(shí)驗(yàn)材料，親自動(dòng)手完成一些實(shí)驗(yàn)任務(wù)，可以提高學(xué)生的工程動(dòng)手實(shí)踐技能，觸發(fā)學(xué)生的思維想象，提升學(xué)生學(xué)習(xí)工程的興趣。但這些實(shí)驗(yàn)的目的大多數(shù)是驗(yàn)證科學(xué)原理或呈現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)象，與真實(shí)的工程間還有相當(dāng)?shù)木嚯x。因此，學(xué)生對(duì)于工程過(guò)程、工程與社會(huì)的聯(lián)系、工程創(chuàng)新等工程相關(guān)問題的認(rèn)知仍然是淺層次認(rèn)知。

(四) 設(shè)計(jì)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課

設(shè)計(jì)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課是“回歸工程”運(yùn)動(dòng)中“回歸工程設(shè)計(jì)”的產(chǎn)物。有學(xué)者認(rèn)為回歸工程就是要回歸設(shè)計(jì)這一工程的本質(zhì)[17]，設(shè)計(jì)是工程最古老卻又最核心的靈魂[18]，這些觀點(diǎn)反映在新生工程導(dǎo)論課中，即出現(xiàn)了設(shè)計(jì)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課。這一類型導(dǎo)論課通常采用基于問題或項(xiàng)目的教學(xué)方式，并輔以課堂教學(xué)：教師營(yíng)造情境讓學(xué)生像工程師一樣工作；學(xué)生以小組為單位完成調(diào)研、發(fā)現(xiàn)問題、提出解決方案(構(gòu)思與設(shè)計(jì))、方案評(píng)估與表達(dá)的全過(guò)程，在課程結(jié)束后輸出設(shè)計(jì)方案及課程報(bào)告。設(shè)計(jì)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課通過(guò)創(chuàng)設(shè)模擬真實(shí)工作的情境，能讓學(xué)生接觸到工程，模擬工程師的工作，從而建立工程專業(yè)認(rèn)知，發(fā)展專業(yè)興趣，提升工程師所需的各項(xiàng)能力。這一類型課程聚焦于設(shè)計(jì)，對(duì)如何將設(shè)計(jì)的內(nèi)容真正實(shí)現(xiàn)出來(lái)并不做過(guò)多要求，因此，大學(xué)一年級(jí)學(xué)生雖然受限于技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力，但可以通過(guò)體驗(yàn)工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來(lái)學(xué)習(xí)如何建立工程思維。對(duì)于受限于場(chǎng)地技術(shù)實(shí)踐條件較難開展實(shí)際工程訓(xùn)練的專業(yè)(如土木工程專業(yè)、汽車工程專業(yè)等)，這種設(shè)計(jì)型工程認(rèn)知課尤為適用。

(五) 實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課

實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課的出現(xiàn)是新生工程導(dǎo)論課教學(xué)模式的創(chuàng)造性突破。實(shí)踐是工程的本質(zhì)，僅憑教師講授、現(xiàn)場(chǎng)參觀、研討等形式無(wú)法讓學(xué)生體會(huì)到這一點(diǎn)，因此，實(shí)踐本身應(yīng)該成為一種工程認(rèn)知方式。實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課也常采用基于問題或項(xiàng)目的教學(xué)方式，并輔以課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)踐問題或完成項(xiàng)目，強(qiáng)調(diào)在做中學(xué)。在這種課程形式下，學(xué)生一般會(huì)在學(xué)期末完成一件工程作品。在完成作品的過(guò)程中，學(xué)生能夠體會(huì)到真實(shí)的工程及工程師的職責(zé)與所需具備的能力。在實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課中，設(shè)計(jì)是其中的必備環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)思維與能力在工程實(shí)踐中發(fā)揮著重要的作用。這一類型導(dǎo)論課能讓學(xué)生真正參與到工程項(xiàng)目之中，可培養(yǎng)學(xué)生的工程認(rèn)知能力、設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力，讓學(xué)生對(duì)工程有一個(gè)總體的認(rèn)知并將理論知識(shí)用于實(shí)踐，從中培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，使學(xué)生在真實(shí)的實(shí)踐中學(xué)習(xí)工程師需要具備的知識(shí)與能力。

上述新生工程導(dǎo)論課的類型是根據(jù)文獻(xiàn)研究，按照工程導(dǎo)論課中授課形式的突出特征進(jìn)行劃分歸類，事實(shí)上，新生工程導(dǎo)論課的課程組織是這些認(rèn)知模式的組合。一個(gè)課程之中，可能既有介紹型認(rèn)知，也有研討型認(rèn)知，還有實(shí)踐型認(rèn)知。介紹型工程認(rèn)知導(dǎo)論課課程形態(tài)相對(duì)傳統(tǒng)，課程效果依賴于內(nèi)容選擇。除介紹型工程認(rèn)知導(dǎo)論課之外，其他類型工程導(dǎo)論課均以小組為單位展開，學(xué)生需要進(jìn)行自主探究與學(xué)習(xí)，學(xué)生從被動(dòng)的接受者變?yōu)橹鲃?dòng)參與者，課程對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有較高要求。由于學(xué)生能力發(fā)展水平具有多樣性，教師的教學(xué)設(shè)計(jì)必須既能指向重點(diǎn)關(guān)注方向，課程難度也應(yīng)具有一定的伸縮性，要給學(xué)生留出足夠的探索與成長(zhǎng)空間。而課程效果，則依賴于師生的共同努力。

三、新工科背景下新生工程導(dǎo)論課的實(shí)施

(一)類型選擇

設(shè)計(jì)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課和實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課能夠以項(xiàng)目為媒介，為學(xué)生提供一種浸入式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生所獲得的知識(shí)中，除了能夠以圖文表述的、與工程有關(guān)的各種顯性知識(shí)以外，還包括一些與工程有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和直覺等隱性知識(shí)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課能夠觸及的工程過(guò)程環(huán)節(jié)，要比設(shè)計(jì)型和實(shí)驗(yàn)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課更為全面，因此，這種類型的工程認(rèn)知課讓學(xué)生所積累的隱性知識(shí)的類型更為豐富。學(xué)生經(jīng)歷實(shí)際工程過(guò)程后，有可能積累起關(guān)于工程的隱性知識(shí)。這種通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐形成的體會(huì)，是工程認(rèn)知的重要結(jié)果之一，也是工程類課程區(qū)別于科學(xué)類課程的重要特征之一。

對(duì)于顯性知識(shí)部分，如果采用布魯姆認(rèn)知層級(jí)理論對(duì)這幾類工程認(rèn)知模式進(jìn)行分析(如表2所示)，不難發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于介紹型、研討型或?qū)嶒?yàn)型工程認(rèn)知導(dǎo)論課，設(shè)計(jì)型和實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課所觸及的認(rèn)知層級(jí)更多也更高。

表2 新生工程導(dǎo)論課類型與其對(duì)應(yīng)的布魯姆認(rèn)知層級(jí)

綜上所述，在新工科時(shí)代，新生工程導(dǎo)論課應(yīng)盡可能以設(shè)計(jì)型或?qū)嵺`型工程認(rèn)知模式為主進(jìn)行規(guī)劃。在此基礎(chǔ)上，可根據(jù)教學(xué)具體情況，采用介紹型、研討型或?qū)嶒?yàn)型引導(dǎo)方式進(jìn)行一些輔助或補(bǔ)充教學(xué)。這樣，可讓學(xué)生在大學(xué)起始階段嘗試和體驗(yàn)產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)的構(gòu)建活動(dòng)，從而觸發(fā)其更多的主動(dòng)思考，并使其了解工程師所應(yīng)具備的個(gè)人能力和人際能力，建立起內(nèi)涵豐富的工程認(rèn)知。盡管過(guò)程艱辛，但完成一個(gè)工程作品之后，學(xué)生往往會(huì)獲得極大的成就感，從而對(duì)工程產(chǎn)生興趣。

(二) 難點(diǎn)

實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課可以讓學(xué)生獲得全過(guò)程的工程體驗(yàn)，但其復(fù)雜度較高，實(shí)施難度較大。實(shí)施實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課需要從整體上考慮課程資源建設(shè)、師資培養(yǎng)、學(xué)生能力評(píng)估及教師評(píng)價(jià)體系等問題，存在很多挑戰(zhàn)。

從學(xué)生角度看，挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)為學(xué)生能否適應(yīng)新的學(xué)習(xí)方式。在實(shí)踐型工程認(rèn)知導(dǎo)論課中，學(xué)生不僅要面對(duì)實(shí)踐中知識(shí)的不足，還要調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方式。從老師事無(wú)巨細(xì)的指導(dǎo)到自己摸索和自主學(xué)習(xí)，從關(guān)注知識(shí)點(diǎn)到關(guān)注大系統(tǒng)，從動(dòng)筆寫算到動(dòng)手制作，從單一學(xué)科到全面綜合，從單打獨(dú)斗到團(tuán)隊(duì)合作，從學(xué)習(xí)到做事，從應(yīng)試思維到創(chuàng)新思維等，這些調(diào)整與變化均意味著挑戰(zhàn)。有些大學(xué)一年級(jí)新生會(huì)樂于接受挑戰(zhàn)，而有些新生則無(wú)法很快認(rèn)同這樣的變化。一些學(xué)生關(guān)于如何學(xué)習(xí)的思維已經(jīng)在準(zhǔn)備高考階段得到了強(qiáng)化，形成了習(xí)慣性意識(shí)，對(duì)于需要自己引導(dǎo)學(xué)習(xí)方向的主動(dòng)探索過(guò)程非常不適應(yīng)。有些人甚至?xí)穸ㄟ@樣的學(xué)習(xí)模式，認(rèn)為這是不可能完成的任務(wù)。如果學(xué)生自身解決不了上述問題，那么，這些問題就會(huì)轉(zhuǎn)化為教師需要面對(duì)的工作或挑戰(zhàn)。

從教師角度看，挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：課程資源建設(shè)、學(xué)習(xí)過(guò)程支撐以及自我激勵(lì)問題。首先，在課程資源建設(shè)方面，由于要支持動(dòng)手實(shí)踐，需要為學(xué)生提供實(shí)踐的材料、環(huán)境和學(xué)習(xí)資源。新生階段，問題會(huì)更多；而且新生沒有專業(yè)知識(shí)背景，回答新生問題時(shí)需要采用新生能理解的方式。這方面的課程資源建設(shè)難度和工作量都很大。其次，在學(xué)習(xí)過(guò)程支撐方面，由于學(xué)生在完成工程實(shí)踐型任務(wù)的過(guò)程中會(huì)遇到一些靠自身能力難以解決的問題，若不能及時(shí)解決這些問題，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生挫敗感，并容易放棄。如果支持過(guò)多，則學(xué)生得不到應(yīng)有的鍛煉。因此，需要建立一個(gè)強(qiáng)有力的學(xué)習(xí)過(guò)程支撐體系，并能夠根據(jù)學(xué)生能力發(fā)展水平進(jìn)行靈活的過(guò)程指導(dǎo)。最后，在自我激勵(lì)方面，建設(shè)實(shí)踐型工程導(dǎo)論課的工作量相對(duì)較大，其教學(xué)改革不可能一蹴而就。多數(shù)高校不可能做到完全根據(jù)教師的付出程度進(jìn)行激勵(lì)，需要教師自己對(duì)教改探索有濃厚興趣，并能夠通過(guò)學(xué)生進(jìn)步和教師相互鼓勵(lì)來(lái)激勵(lì)自己進(jìn)行更多嘗試，完成持續(xù)探索與改進(jìn)。

續(xù) 表

(三)措施

1.學(xué)校為教師教學(xué)改革提供支持

與指導(dǎo)高年級(jí)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐不同，新生創(chuàng)新實(shí)踐中的非專業(yè)性因素更多，學(xué)生的情況更復(fù)雜，教育內(nèi)涵更豐富，教育界的成功經(jīng)驗(yàn)也較少。因此，教師不僅要進(jìn)行創(chuàng)新突破，還要深入學(xué)習(xí)教育基礎(chǔ)理論，并在指導(dǎo)學(xué)生過(guò)程中付出更多的耐心，這對(duì)教師提出了更高的要求。因此，學(xué)校應(yīng)采取一定的措施幫助教師進(jìn)行教學(xué)改革。首先，建立宏觀戰(zhàn)略愿景規(guī)劃，將新工科模式的新生工程教育改革作為學(xué)校實(shí)施教改的重點(diǎn)內(nèi)容，并制定激勵(lì)機(jī)制。其次，建立產(chǎn)教學(xué)一體化協(xié)作共同體，為教改摸索過(guò)程與持續(xù)改進(jìn)計(jì)劃建立相應(yīng)的工作機(jī)制。最后，聚焦突破，組織跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)進(jìn)行協(xié)作，集中優(yōu)勢(shì)力量進(jìn)行教改攻堅(jiān)，調(diào)動(dòng)更多教師進(jìn)行課程資源建設(shè)。

2.學(xué)校根據(jù)學(xué)生情況在課程實(shí)施時(shí)進(jìn)行變通

學(xué)生要?jiǎng)邮滞瓿晒こ套髌凡⒂兴鶆?chuàng)新，往往需要根據(jù)任務(wù)需求自學(xué)一些技術(shù)。對(duì)于很多學(xué)生來(lái)說(shuō)，這并不是一件輕松的事情。初次嘗試創(chuàng)新實(shí)踐的學(xué)生有時(shí)候會(huì)制定雄心勃勃的計(jì)劃，而如果在一定時(shí)間內(nèi)無(wú)法攻克技術(shù)難關(guān)，就得考慮通過(guò)變通措施來(lái)更換方案，并需要經(jīng)歷一些新的學(xué)習(xí)過(guò)程。雖然工業(yè)界的實(shí)際情況也是如此，但并非所有學(xué)生都能理解這一點(diǎn)，并樂意面對(duì)挑戰(zhàn)及承受相應(yīng)的壓力。

如果判斷大部分學(xué)生都無(wú)法通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí)完成實(shí)踐創(chuàng)新任務(wù)，就應(yīng)該考慮采用變通的方式。例如，一種可行的方式是將新生引導(dǎo)過(guò)程延長(zhǎng)為一年，在第一學(xué)期實(shí)施以介紹型或研討型為主的工程導(dǎo)論課，介紹與工程有關(guān)的宏觀概念，同時(shí)開設(shè)一些技術(shù)類課程，而在第二學(xué)期嘗試實(shí)施以綜合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)戰(zhàn)為主的工程導(dǎo)論課。這樣，學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐時(shí)已經(jīng)具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，師生的壓力都相對(duì)小一些。另一種建議，就是先以設(shè)計(jì)型工程認(rèn)知作為主要方式實(shí)施課程，而將實(shí)踐創(chuàng)新作為學(xué)生獲得優(yōu)秀成績(jī)的加分因素來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生挑戰(zhàn)更高難度的學(xué)習(xí)任務(wù)。這樣，通過(guò)多次迭代積累經(jīng)驗(yàn)，逐年增加實(shí)踐創(chuàng)新的比重和難度，逐步過(guò)渡到實(shí)踐型工程認(rèn)知模式。

四、小 結(jié)

以新生工程導(dǎo)論課作為切入點(diǎn)嘗試新工科改革，是一種教育內(nèi)涵整體升級(jí)的變革開拓，其重要性和迫切性都十分鮮明。新生工程導(dǎo)論課改革對(duì)學(xué)生和教師都具有很高的挑戰(zhàn)度，需要進(jìn)行一段時(shí)間的攻堅(jiān)和摸索。新生課程一旦改革升級(jí)成功，后續(xù)課程將自然而然地受到影響，因此，推動(dòng)新工科建設(shè)可以先從新生工程認(rèn)知與創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)開始。當(dāng)前，“破五唯”已經(jīng)從一種呼聲逐步走向具體的行動(dòng)，在這樣的歷史時(shí)期，各個(gè)大學(xué)的決策層可以將新生工程導(dǎo)論課改革作為新工科教育改革的戰(zhàn)略突破口，加大支持力度，設(shè)計(jì)合理的激勵(lì)機(jī)制，吸引更多教師進(jìn)行這方面的教改創(chuàng)新探索。