面向可持續(xù)發(fā)展能力的工程專(zhuān)業(yè)課程評(píng)價(jià)研究

［摘 要］ 可持續(xù)發(fā)展教育是以培養(yǎng)社會(huì)成員在面臨全球化進(jìn)程中所需要的知識(shí)、技能與素養(yǎng)，并能夠以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)開(kāi)展的教育活動(dòng)。工程類(lèi)人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建和科學(xué)評(píng)價(jià)是可持續(xù)發(fā)展教育中的重要組成部分。在借鑒現(xiàn)代工程教育已有評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，提出工科類(lèi)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力框架，構(gòu)建了一種新的CAST（對(duì)比、分析、調(diào)查、追蹤）課程評(píng)價(jià)模型，從四個(gè)方面評(píng)估工程類(lèi)院校課程對(duì)學(xué)生可持續(xù)能力培養(yǎng)效果，并形成了閉環(huán)的基于學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)的課程評(píng)估改進(jìn)體系。

［關(guān)鍵詞］ 可持續(xù)發(fā)展能力；工程專(zhuān)業(yè)；課程評(píng)價(jià)

［作者簡(jiǎn)介］ 張浩然（2000—），男，河北行唐人，倫敦大學(xué)學(xué)院教育學(xué)院2023級(jí)工程教育專(zhuān)業(yè)碩士研究生，研究方向?yàn)楣こ探逃械目沙掷m(xù)性教學(xué)和項(xiàng)目式教學(xué)。

［中圖分類(lèi)號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）29-0025-04 ［收稿日期］ 2023-08-05

聯(lián)合國(guó)2015年提出17個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，未來(lái)工程師需要將可持續(xù)發(fā)展能力作為重要素質(zhì)融入工程實(shí)踐中，以應(yīng)對(duì)工作的復(fù)雜性和不斷變化。工程類(lèi)教育在培養(yǎng)工程人才可持續(xù)發(fā)展能力方面發(fā)揮著至關(guān)重要作用，越來(lái)越多的工科院校將培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力納入課程體系，以培養(yǎng)符合行業(yè)對(duì)可持續(xù)領(lǐng)導(dǎo)者需求的新一代優(yōu)秀工程師［1］。工程類(lèi)大學(xué)在《華盛頓協(xié)議》框架下進(jìn)行了新的課程改革，可持續(xù)性融入人才培養(yǎng)與課程中，并取得了一定進(jìn)展。能否有效科學(xué)評(píng)估課程與可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)以及工程企業(yè)對(duì)人才的需求是否相符合，成為一個(gè)新的研究挑戰(zhàn)。

一、工程類(lèi)人才可持續(xù)發(fā)展能力構(gòu)成要素

學(xué)者們對(duì)大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力有著不同的解讀。劉科榮和邱瑞玲［2］認(rèn)為，可持續(xù)發(fā)展能力是指促進(jìn)個(gè)體可持續(xù)發(fā)展的能力，既要滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)的社會(huì)與個(gè)體發(fā)展的實(shí)際需要，又能對(duì)個(gè)體今后的發(fā)展產(chǎn)生積極影響。楊淑欣、李相佑和趙志川［3］將大學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力定義為：不斷地獲取運(yùn)用和創(chuàng)新知識(shí)的能力，完善其個(gè)性的能力，自覺(jué)地按照人與自然、人與社會(huì)的發(fā)展規(guī)律，與時(shí)俱進(jìn)，不斷地調(diào)整自身的行為方式，提升自身生存發(fā)展質(zhì)量與層次，從而達(dá)到人與自然、個(gè)體與社會(huì)的持續(xù)和諧發(fā)展的目的，以真正實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展。

在當(dāng)今快速變化的環(huán)境中，具備可持續(xù)發(fā)展能力的領(lǐng)導(dǎo)者被廣泛認(rèn)為是任何組織中最關(guān)鍵的資產(chǎn)之一。在工程學(xué)中可持續(xù)領(lǐng)導(dǎo)者的影響是巨大的，對(duì)于保持企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要。因此，了解現(xiàn)代工程師應(yīng)具備哪些核心可持續(xù)發(fā)展能力至關(guān)重要。

基于上述對(duì)大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的梳理，其可持續(xù)發(fā)展能力并不是某一種能力與多種能力的簡(jiǎn)單疊加，而是由不同能力要素構(gòu)成的一個(gè)層次性結(jié)構(gòu)。本文基于可持續(xù)發(fā)展教育的知識(shí)、技能、素養(yǎng)三維目標(biāo)，根據(jù)不同能力要素對(duì)工程類(lèi)大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展所發(fā)揮的作用，將大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力要素分為基礎(chǔ)能力、核心能力、關(guān)鍵能力和拓展能力四個(gè)層面，如表1所示。

二、基于可持續(xù)發(fā)展能力的工程類(lèi)課程評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

課程評(píng)價(jià)的實(shí)踐模型需要由特定的要素組成，不同的要素相互作用、相互聯(lián)系，從而保證評(píng)價(jià)的有效運(yùn)行［4］。課程的評(píng)價(jià)與改進(jìn)是一個(gè)相互調(diào)試、相互影響的過(guò)程。課程評(píng)價(jià)必須把樹(shù)立正確的可持續(xù)發(fā)展價(jià)值觀放在首位。

“課程評(píng)價(jià)之父”泰勒提出的“泰勒原理”對(duì)課程評(píng)價(jià)模型要素提供了基本遵循，即課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程實(shí)施、課程學(xué)業(yè)要求［5］。評(píng)價(jià)方法的選擇實(shí)際上是一個(gè)如何有利于獲取評(píng)價(jià)資料的問(wèn)題，資料收集得越客觀、越準(zhǔn)確就越有利于評(píng)價(jià)得出正確結(jié)論［6］。

本研究結(jié)合已有課程評(píng)價(jià)理論，針對(duì)工科類(lèi)大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)，建構(gòu)了基于課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程實(shí)施和課程成效四個(gè)方面，分別采用比較、分析、調(diào)查和追蹤（CAST）評(píng)價(jià)方法的新的課程評(píng)價(jià)模型，如圖1所示。

三、課程體系評(píng)價(jià)——以某工程專(zhuān)業(yè)為例

該專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為：培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的具有國(guó)際視野、具備創(chuàng)新能力和社會(huì)責(zé)任感的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才，可在節(jié)能與新能源汽車(chē)、智能汽車(chē)、汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)與制造等領(lǐng)域從事相關(guān)工作。學(xué)生需要具備四種職業(yè)能力：工程知識(shí)、工程能力、人文素質(zhì)與交流與管理能力、職業(yè)發(fā)展與終身學(xué)習(xí)能力。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，確定了畢業(yè)生應(yīng)獲得12個(gè)方面的知識(shí)、能力與素養(yǎng)。本研究基于上述CAST課程評(píng)價(jià)模型，對(duì)該專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行了批判性評(píng)價(jià)。

（一）課程目標(biāo)通過(guò)“對(duì)比”（C）方法評(píng)價(jià)

課程目標(biāo)是在課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程中課程本身要實(shí)現(xiàn)的具體要求，不同價(jià)值取向的課程目標(biāo)有不同的表達(dá)方式［6］。根據(jù)CAST評(píng)價(jià)模型，對(duì)該專(zhuān)業(yè)課程目標(biāo)中學(xué)生的四種能力與工程類(lèi)大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行了一一對(duì)比。

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生能力與可持續(xù)發(fā)展能力基本對(duì)應(yīng)，對(duì)可持續(xù)發(fā)展能力的四個(gè)層級(jí)具有較好的支撐度。但對(duì)于環(huán)境與可持續(xù)能力的支撐度不足，對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)總目標(biāo)提出培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的具有國(guó)際視野、具備創(chuàng)新能力和社會(huì)責(zé)任感的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才的要求缺乏支撐。在學(xué)生應(yīng)具備的工程知識(shí)、工程能力、人文素質(zhì)、交流與管理能力、職業(yè)發(fā)展與終身學(xué)習(xí)能力的具體內(nèi)容闡釋中，對(duì)總目標(biāo)的支撐分析不充分。

（二）課程內(nèi)容通過(guò)“分析”（A）方法評(píng)價(jià)

課程內(nèi)容是對(duì)課程目標(biāo)和學(xué)生可持續(xù)能力培養(yǎng)的分解落地，通過(guò)對(duì)該課程拓?fù)鋱D及課程內(nèi)容進(jìn)行文本分析，得出以下發(fā)現(xiàn)。

1.特色與亮點(diǎn)。專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃將12條畢業(yè)要求分解為35個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，每門(mén)課程支撐一定的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，每個(gè)指標(biāo)點(diǎn)有2門(mén)以上必修課程支撐，課程設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生的可持續(xù)能力培養(yǎng)目標(biāo)。該專(zhuān)業(yè)定期邀請(qǐng)企業(yè)行業(yè)專(zhuān)家參與課程體系修訂，保證了課程內(nèi)容的時(shí)代性和前瞻性，以適應(yīng)社會(huì)需求和行業(yè)發(fā)展。專(zhuān)業(yè)課程體系設(shè)計(jì)遵循以“產(chǎn)出”為導(dǎo)向，以自然科學(xué)和工程知識(shí)基礎(chǔ)為根本，以工程實(shí)踐能力和復(fù)雜工程問(wèn)題解決能力為目標(biāo)，實(shí)施以通識(shí)教育為基礎(chǔ)的寬口徑專(zhuān)業(yè)教育。

2.不足和問(wèn)題。專(zhuān)業(yè)缺少可持續(xù)發(fā)展理念更深入的實(shí)踐課程支撐。例如，在環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展畢業(yè)要求課程支撐中，以思想教育課程和融入相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程中為主要支撐，課程支撐的實(shí)踐形式需要加強(qiáng)，融入的方式需要?jiǎng)?chuàng)新。在人才定位時(shí)依然沿用傳統(tǒng)工程規(guī)范，與時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的匹配度不強(qiáng)，真正可以在畢業(yè)后立刻投入新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的內(nèi)容不足。

（三）課程實(shí)施通過(guò)“調(diào)查”（S）方法評(píng)價(jià)

對(duì)課程的可持續(xù)性教學(xué)開(kāi)展學(xué)生問(wèn)卷和部分教師訪(fǎng)談，調(diào)查結(jié)果如下。

1.優(yōu)勢(shì)與特色。課程教學(xué)以項(xiàng)目為引領(lǐng)。85.57%的學(xué)生認(rèn)為教師在課程中經(jīng)常開(kāi)展項(xiàng)目化設(shè)計(jì)方式。同時(shí)，86.6%的學(xué)生認(rèn)為本專(zhuān)業(yè)課程采取的教學(xué)模式有助于培養(yǎng)其可持續(xù)發(fā)展能力。83.5%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)校支持學(xué)生參加可持續(xù)工程實(shí)踐。83.5%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)校經(jīng)常開(kāi)展有關(guān)可持續(xù)發(fā)展主題的活動(dòng)或講座活動(dòng)。

2.不足和問(wèn)題。課程實(shí)踐平臺(tái)匱乏，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入嚴(yán)重不足，與企業(yè)聯(lián)系不夠緊密，真正能將實(shí)踐機(jī)會(huì)充分利用起來(lái)的本科生甚少。專(zhuān)業(yè)多以理論性知識(shí)為主，實(shí)踐能力與其理論運(yùn)用能力需要融合。教師的工程能力支撐不夠，教師參與企業(yè)課題研究不夠深入，大多數(shù)教師沒(méi)有企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)或沒(méi)有主持過(guò)大型工程項(xiàng)目的實(shí)際開(kāi)發(fā)，課程建設(shè)過(guò)程中會(huì)存在以虛擬描繪實(shí)際的現(xiàn)象，影響課程的實(shí)施質(zhì)量。缺乏企業(yè)資深工程師深度參與課程建設(shè)。

（四）課程培養(yǎng)成效通過(guò)“追蹤”（T）進(jìn)行評(píng)價(jià)

為更好地對(duì)課程培養(yǎng)成效進(jìn)行評(píng)價(jià)，采取對(duì)畢業(yè)生和用人單位“追蹤”的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.畢業(yè)生評(píng)價(jià)。共向2017級(jí)畢業(yè)生發(fā)放75份調(diào)查問(wèn)卷，收回75份。據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，畢業(yè)生中92%對(duì)整體培養(yǎng)目標(biāo)滿(mǎn)意；93.33%對(duì)工程知識(shí)滿(mǎn)意；89.34%對(duì)工程技術(shù)滿(mǎn)意；90.66%對(duì)人文素養(yǎng)、交際能力和管理技能滿(mǎn)意；90.67%對(duì)職業(yè)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)能力滿(mǎn)意。

同時(shí)，大多數(shù)畢業(yè)生對(duì)課程學(xué)習(xí)提出了意見(jiàn)或建議。集中反映在：可持續(xù)發(fā)展能力的實(shí)踐少，企業(yè)工作環(huán)境適應(yīng)能力弱；跨文化理解能力不高、國(guó)際交流機(jī)會(huì)少；跨學(xué)科學(xué)習(xí)、創(chuàng)新類(lèi)課程少；可持續(xù)發(fā)展的國(guó)際前沿知識(shí)講座不多。

2.用人單位評(píng)價(jià)。用人單位對(duì)該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生表現(xiàn)最滿(mǎn)意的三項(xiàng)是知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力和解決問(wèn)題能力；需改進(jìn)的三項(xiàng)是創(chuàng)新能力、國(guó)際視野、跨文化交流的素質(zhì)和能力。在實(shí)際崗位中最突出的問(wèn)題是：實(shí)踐能力和跨學(xué)科綜合能力薄弱，建議加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，尤其是學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力。

結(jié)合用人單位和專(zhuān)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，該專(zhuān)業(yè)課程和培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置較為合理，但在新技術(shù)領(lǐng)域方面較為缺乏，無(wú)法滿(mǎn)足行業(yè)新發(fā)展需求。另外，學(xué)校內(nèi)部專(zhuān)業(yè)設(shè)置相對(duì)獨(dú)立，不同學(xué)科間缺乏有效的交叉融合，往往使畢業(yè)生難以適應(yīng)新工科背景下行業(yè)解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合要求。

四、課程改進(jìn)建議

根據(jù)學(xué)生可持續(xù)能力培養(yǎng)的CAST課程評(píng)價(jià)模型分析結(jié)果，對(duì)該專(zhuān)業(yè)課程提出以下建議。

（一）從課程目標(biāo)上制訂以行業(yè)需求、未來(lái)產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案

深入調(diào)研行業(yè)技術(shù)短板與人才缺口，制訂以行業(yè)需求為導(dǎo)向的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案，如在培養(yǎng)目標(biāo)中將行業(yè)新技術(shù)納入人才培養(yǎng)內(nèi)容。建立一套服務(wù)于行業(yè)的多學(xué)科交叉融合的課程體系。建構(gòu)一種融入現(xiàn)代信息技術(shù)的教學(xué)新形態(tài)，如利用區(qū)塊鏈、AI、學(xué)習(xí)科學(xué)等技術(shù)，有效嵌入可持續(xù)發(fā)展新理念，建立持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)環(huán)境。

（二）在課程內(nèi)容中增加基于行業(yè)需求與可持續(xù)發(fā)展教育的課程

針對(duì)關(guān)于課程設(shè)置傳統(tǒng)，無(wú)法滿(mǎn)足用人單位新技術(shù)發(fā)展需求問(wèn)題，專(zhuān)業(yè)課可以采取模塊化設(shè)計(jì)?？沙掷m(xù)發(fā)展教育不是單靠一門(mén)課程能完成的，建議專(zhuān)業(yè)設(shè)置的所有課程包含與可持續(xù)發(fā)展有關(guān)的世界前沿內(nèi)容。所有課程無(wú)論是自然科學(xué)還是社會(huì)科學(xué)課程，有意識(shí)、有針對(duì)性地加強(qiáng)對(duì)大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)。

（三）從課程實(shí)施上加強(qiáng)本科階段STEM+C教育

針對(duì)評(píng)價(jià)反饋的學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力不足問(wèn)題，建議加大跨學(xué)科課程教學(xué)模式。STEM+C教育是工程教育兩大熱門(mén)概念［7］。讓學(xué)生在解決問(wèn)題中培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力、解決復(fù)雜問(wèn)題能力、跨學(xué)科和國(guó)際合作能力。同時(shí)，要加強(qiáng)教師可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和能力的培養(yǎng)。教師要面向生產(chǎn)實(shí)際，在實(shí)踐中完成自己的知識(shí)重構(gòu)，以更好地完成培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的重任。

（四）從課程成效上創(chuàng)建以項(xiàng)目為牽引的逐級(jí)遞進(jìn)式多元化實(shí)踐反饋平臺(tái)

加大與企業(yè)的合作，以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目為牽引，創(chuàng)建多元化仿真模擬平臺(tái)及真實(shí)試驗(yàn)平臺(tái)，優(yōu)化認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)及創(chuàng)新訓(xùn)練等實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施方案，確保校企共贏發(fā)展，并不斷進(jìn)行反饋優(yōu)化，立足培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展能力和創(chuàng)新能力的未來(lái)工程師。

結(jié)語(yǔ)

總之，通過(guò)構(gòu)建基于工科類(lèi)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的CAST課程評(píng)價(jià)模型，從課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程實(shí)施和課程成效四個(gè)方面采用對(duì)比、分析、調(diào)查和追蹤的評(píng)價(jià)方法，對(duì)專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行評(píng)判性評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)的可操作性、科學(xué)性、真實(shí)性更強(qiáng)，將專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)能力目標(biāo)與工程類(lèi)大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力、企業(yè)新的用人需求能力有效相結(jié)合。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果給出合理化的建議，形成一個(gè)閉環(huán)的專(zhuān)業(yè)課程評(píng)價(jià)持續(xù)改進(jìn)體系。

展望未來(lái)，必須強(qiáng)調(diào)的是，可持續(xù)發(fā)展教育旨在確保所有工科類(lèi)學(xué)生都能夠獲得促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展所需的知識(shí)、技能與素養(yǎng)。以課程評(píng)估的方式推動(dòng)工科類(lèi)院校加強(qiáng)學(xué)生可持續(xù)能力培養(yǎng)更顯意義重大。

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Research on the Evaluation of Curriculum of Engineering Majors Oriented to Sustainable

Development Competence

ZHANG Hao-ran

（Faculty of Education， University College London， London WC1E 6BT， United Kingdom）

Abstract： Education for Sustainable Development （ESD） is an educational activity aimed at cultivating social members with the knowledge， skills， and dispositions necessary to address the challenges of globalization and pursue sustainable development goals. The construction and scientific evaluation of the talent cultivation system for engineering majors constitute a vital part of ESD. Based on the existing evaluation methods in modern engineering education， this paper proposes a framework for sustainable development competence of engineering students， constructs a new CAST （Compare， Analyze， Survey， Track） curriculum evaluation mode， evaluates the effectiveness of the curriculum system in cultivating students’ sustainable development competence from four aspects， and establishes a closed-loop curriculum evaluation and improvement system based on the cultivation of students’ sustainable development competence.

Key words： sustainable development competence; engineering majors; curriculum evaluation