劉 坤，李繼懷

（遼寧科技大學，遼寧 鞍山 114051）

基于知識整體化的高等工程教育課程改革①

劉 坤，李繼懷

（遼寧科技大學，遼寧 鞍山 114051）

高等工程教育的知識范疇涵蓋了自然科學、社會科學、工程學、藝術和人文學科，以及對這些知識領域極為重要的范例和認知方法，這些知識是相互關聯的，并且可以整合成一個統一的知識體系。高等工程教育課程改革應堅持知識整體化教學理念，實現基礎課程與專業(yè)課程、必修課程和選修課程、理論課程和實踐課程以及本專業(yè)課程和相關專業(yè)課程間的知識整體化，以培養(yǎng)學生思維的多維共通能力，進而全面培養(yǎng)和提升學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

知識整體化；高等工程教育；課程改革；實施保障

高等工程教育作為高等教育的重要組成部分之一，其主要職能是培養(yǎng)未來經濟社會所需的高級工程技術人才。課程作為直接作用于人的教學媒介，是高級工程人才培養(yǎng)的核心要素之一。當前我國高等工程教育課程體系無論在課程設計、知識結構、實踐教學和課程評價環(huán)節(jié)上，還是在課程實施的方法和手段方面都需要進行改革和完善。構建符合現代工程人才培養(yǎng)的課程體系對于工程技術人才培養(yǎng)、實施以創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略、增強國家科技競爭力、推動經濟社會發(fā)展具有重要的奠基性意義［1］。高等工程教育的知識范疇涵蓋了自然科學、社會科學、工程學、藝術和人文學科，以及對這些知識領域極為重要的范例和認知方法［2］，這些知識表面上具有特定的學科界限，但就本質意義上講卻是相互關聯的，并且可以建構成為一個系統的知識體系。充分認識整體知識的價值作用和育人功能，樹立以“立德樹人”為根本任務的知識整體化教育觀，將現代開放式教育及學生自主化學習方式進行有機整合，是當前和今后一個時期高等工程教育課程改革的主要方向。

一、“知識整體化”課程改革的理論與主張

現代科學發(fā)展最突出的特征之一就是隨著交叉學科、邊緣學科的不斷衍生分化，科學知識正在向其辯證的對立面——整體化方向發(fā)展。知識整體化趨勢發(fā)端于19世紀中葉，到了20世紀初，隨著控制論、系統論、信息論、運籌學等交叉學科的出現，社會科學、自然科學和技術科學互相聯系和融合滲透有了強大的工具和手段，知識整體化趨勢明顯加快。知識整體化趨勢的出現是外部因素和科學自身整體化共同作用的結果?？茖W自身正在通過各學科理論方法的相互聯系、相互滲透和相互作用，以數學化、宇宙學化、生態(tài)學化、控制論化、經濟學化和社會學化為目標快速走向整體化。知識整體化在提升人的思維品質和創(chuàng)新創(chuàng)造能力方面具有明顯的作用，引發(fā)了人們對知識整體化發(fā)展態(tài)勢及內在機制的積極探索［3］。

知識整體化的概念源自于進步主義中以學生為中心的理念。1895年，美國的Herbart就已提出心靈是統一體的統整概念，認為知識整體化在學校教育中具有重要作用和意義。20世紀30年代，以兒童為中心的進步主義在美國教育史上寫下重要的一頁，知識整體化的概念也乘時而興，盛極一時。其后隨著美國的政治、經濟和國際間情勢的改變，其課程的取向也在兒童為中心和學科為中心之間作不同的鐘擺。直到20世紀80年代，知識整體化教育再度受到Beane［4］，Caine&Caine，Drake，Fogarty，Jacobs，Vars［5］學者們的熱切關注并迅速向第三級教育延伸。

Bernstein以社會學的觀點來分析學校的知識和課程分類，他認為課程的內容之間有很大的分野，可以用強或弱來形容不同的內容分類：強的課程內容呈現學術化而界線分明的知識，以集合型（Collection Code）的學科課程為其中的代表；弱的課程內容知識顯示科目的知識與其他知識的界線模糊，以統整型（Integrated Code）的統整課程為代表。以集合型的強課程知識分類在課程、教學與評核方面較側重由上而下的知識傳遞，而統整型的弱課程知識分類則較強調教師、學生的共同參與，共同探索知識［6］。Clark，Jr.和Glatthorn&Foshay等學者認為課程統整重視知識的整全性，并針對傳統學科課程的分科割裂現象，提倡趨向知識的整體性學習［7］。

從學科的角度看，課程改革的重點仍在學科。學科設計包括學科本位設計、平衡學科設計和多學科設計。學科本位設計是指各學科處于獨立的運作狀態(tài)；平衡學科設計是指不同的學科獨立運作的同時，會調動相關的課題與相同的教學時段，使學生易于自行聯系有關的統整學習；多學科設計是指不同的學科按共同的要旨設計而成一個統整單元，但學科之間仍保留清晰的界線。同時以主題為聚焦，聯系不同的學習內容，重點在于運用不同學科的觀點來探索主題，探索與主題相關的概念或認知觀念，再擴展設計適切的活動，以達致學校與社會統整的目標。超學科設計是從生活出發(fā)，以探索人生、社會為學習的目的，課程統整的倡議者冀望學習者可以從事更高層次的探究；完全統整設計是最高層次的統整模式，學生從他們的生活中創(chuàng)造課程，他們的學習完全自由和自主。以社會及人生議題為本的完整統整模式對大多數的課程統整學者來說是最高的統整境界。

圖1　超學科知識整體化課程整合概念

從以上論點可以看出，知識整體化將全部知識看成是相互關聯的，并且可以整合成一個統一的知識體系。同理，高等工程教育課程也應該是一種完整的知識體系，應樹立整體知識觀，以整體知識觀統整高等工程教育課程改革，以保持課程體系中各個知識系統之間的雙向聯系和互動，促進各學科知識的交叉融合，衍生新的學術理念、甚至是新的邊緣學科，使學生形成更加綜合系統的知識觀和更加多元的文化觀，有能力在未來復雜的職業(yè)生涯中既作為一個獨立的個體又作為一個團隊（社會）的一部分，以足夠的知識成熟度和卓越的洞察力認識理解事物的本質，擔當起未來建設者的傳承與創(chuàng)造職責［8］。

二、基于“知識整體化”高等工程教育課程改革的主要內容

“知識整體化”課程改革是在學科知識的基礎上，在學科知識間建立必要和必然的聯系，使其相互發(fā)展和補充［9］。其含義并不是對各學科知識進行簡單機械的糅合，而將所有知識都由學校教育完成，并要求學生必須同時學習和掌握，而是要求教育者充分認識整體知識的價值取向和知識特點，并針對學生的個性特質和自主學習需求進行有機整合。基于知識整體化的課程改革有利于培養(yǎng)學生綜合運用知識分析問題和解決問題的能力，實現不同知識的轉移和內化?，F代高等工程教育及應用型人才培養(yǎng)，不要求“頂天”，卻必須“立地”，必須基礎要牢，理論要實，專業(yè)要通，實踐要多，應用要準。因此用系統論的方法對課程進行定義、充實、改造、調整、優(yōu)化和整合，使課程實施的過程中，充分體現其“知識整體性”原則，即基礎和專業(yè)的融合，機理和實驗的融合，理論和實踐的融合，課內和課外的融合，教學和實訓的融合，最后通過能力和素質的提升實現學習和創(chuàng)新的融合。

表1：高等工程教育課程要素及運作

（一）基礎課程與專業(yè)課程間的知識整體化

隨著現代經濟社會的迅猛發(fā)展，社會分工越來越細，學科知識及高新技術越來越趨向相互融合，未來最具競爭力的人才應具有“T”形的多元化知識結構，即建立在多學科整體化廣博知識基礎上的專業(yè)知識和技能結構。因此，高等工程教育課程結構必須在以專業(yè)教育為主體的同時，注重強調知識的廣泛性、適用性及整體化，在基礎課程與專業(yè)課程高度整合的基礎上交叉滲透、深度融合。

在專業(yè)基礎課中設置若干個學時的控制范圍，給學生自主學習留出空間，將專業(yè)基礎課中涉及的基礎理論與后續(xù)專業(yè)課中的實際工藝相結合，擬出若干課題，給學生分成若干小組，充分利用現代化信息技術廣泛檢索資料完成小論文。在教學過程中要把知識發(fā)生發(fā)展的系統性與個體認識發(fā)展的邏輯順序結合起來，使教學既保持知識的系統性，又適應學生的心智發(fā)展規(guī)律，促進學生認知能力的發(fā)展。在處理好基礎課和專業(yè)課兩類課程之間的關系時，要使它們之間既成系統又有一定的彈性，根據需要進行靈活處理與調整。根據學科的基本知識結構和學生的認知結構特征進行課程教學，堅持由淺入深，由易到難，由簡到繁，逐步加深所學知識的深度，從而體現循序漸進性，防止學生學習過程中的好高騖遠、不求甚解的心理傾向。

（二）必修課程和選修課程間的知識整體化

通過必修課程可以保證人才培養(yǎng)目標所規(guī)定的必須掌握的知識和技能，保證實現人才培養(yǎng)的基本質量要求；而選修課則是為了滿足個人興趣、愛好特長及個性發(fā)展需要讓學生自主選擇且有較大彈性要求的課程。必修課和選修課間同樣需要知識整體化，通過整體化來解決教學目標要求與自主化學習、共性發(fā)展要求與個性特長發(fā)揮等人才培養(yǎng)和人才成長途徑問題。

在開足必修課的同時加大選修課程的設置比例，實行靈活的模塊化課程設置，在專業(yè)選修課中設置若干個學時的控制范圍，給學生自主學習留出空間，教師把教學、科研、生產和管理等不同領域中的基礎性、應用性和開發(fā)性的研究課題，結合學生的實際情況，細化為大學生科研訓練計劃項目［10］。以高校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目為切入點，充分利用發(fā)揮學校師資、教學、科研的資源，營造不同學科交叉復合研究的氛圍因材施教，在實驗的進程中指導教師要能動地把控和引領總體方向及給出參考建議，學生領悟課題目的并結合自己的觀點和想法進行實驗。拓展本科生的知識面，提高大學生科學研究能力、創(chuàng)新能力和實踐動手能力；系統接觸并跟蹤掌握學科發(fā)展前沿信息和動態(tài)變化。定期組織必要的學術研討課，激發(fā)學生好奇心、創(chuàng)造性的思維方法和執(zhí)著的開拓能力；滿足學生對不同學科知識進行系統集成及未來職業(yè)發(fā)展興趣，充分體現出人才培養(yǎng)過程中的學科交融性、知識整體性和學生個性化發(fā)展。

（三）理論課程和實踐課程間的知識整體化

改變傳統的以教師為主體，過細講解、強調過多等束縛學生手腳的做法，樹立教師為主導的教學思想，突出學生的學習主體作用。將實驗內容與工程背景、科研項目相整合，同時注重實踐性課程形式的綜合化和科研化，開發(fā)創(chuàng)新性實驗與理論課程并行推進、有機結合，使實踐教學的思想和作用貫穿于整個人才培養(yǎng)過程之中。引導學生自主查閱資料，獨立設計實驗方案，認真思考實驗過程中所發(fā)生的各種物理化學現象，并探究其原理，而不只是關注實驗結果及分析整理的過程。實驗中如發(fā)現問題，教師并不需要馬上進行處理而要以引導者的身份盡量用啟發(fā)提示的方式，引導學生自己動腦、動手去解決，給學生充分的思維鍛煉（成長）機會。在實驗過程中要引導學生不斷發(fā)現問題，并能夠根據所發(fā)現的問題改進實驗方法提高實驗效果。排除問題的過程可以使學生對實驗設備的使用及實驗涉及到的理論知識有更為深刻的認識及掌握，時間或許有些難以把控，但學生可以在解決問題的過程中獲得了成就感，激發(fā)了他們對理論知識學習及參與動手實驗的興趣。創(chuàng)新性實驗還會遇到許多新知識及多學科知識交叉應用的問題，因此，教師在實驗過程中應選擇恰當的教學方法和模式，將實驗教學的重點放在引導學生提高動手能力上［11］。

畢業(yè)設計是高等工程學校教學的重要環(huán)節(jié)，是從學習到應用的重要結合點。畢業(yè)設計的選題應注重校企結合、采取多學科交叉模式，在畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)中應充分體現創(chuàng)新思維理念，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力為重點，將創(chuàng)新和創(chuàng)造精神應用于畢業(yè)設計過程中，經過不同學科師生的協同合作，運用不同學科知識體系、基本理論、基本方法，充分發(fā)揮不同知識之間相互啟發(fā)、相互促進作用，使學科間知識的復合、交融和滲透及團體協作能力、組織管理能力及人格魅力的培養(yǎng)得以實現。

（四）課內課程和課外課程的知識整體化

將課外課程進行的各類科技創(chuàng)新活動等全面納入人才培養(yǎng)體系，實現課內課程和課外課程的有機結合，使學生課外活動呈現出多形式、多層次、多渠道、項目化及團隊化的發(fā)展趨勢。課外教學環(huán)節(jié)作為課內教學環(huán)節(jié)的自然延伸和有效補充，是發(fā)展學生獨立探求知識、自主學習、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和提高綜合素質的重要途徑。

由校內專任教師、企業(yè)兼職教師共同承擔，遵循核心內容規(guī)范標準原則，實現課外課程多樣化。特聘校外有實際工作經驗的專家授課，增加學生與校外專家座談次數；利用國內、國際各種實踐創(chuàng)新平臺，開展多學科交融滲透及團體協作科技創(chuàng)新活動，實施專業(yè)知識傳授和專業(yè)實踐訓練相結合的同時，強化學生工程應用能力、創(chuàng)新能力和實踐能力培養(yǎng)。實踐教學體系一般包括課內實踐和課外實踐。課內實踐教學是以實驗、實習、實訓、課程設計及畢業(yè)設計為主要形式的教學及管理形態(tài)。由于課內實踐教學只能在有限的時間和空間內進行，致使學生親自動手參與實踐活動的時間和內容十分有限。在傳統教學模式下由于教學資源的制約，演示性實驗和認知性實習較多，學生很少親自動手參與實驗設計和實驗操作，直接參與項目設計及新產品研發(fā)的機會則更是少之又少，工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力培養(yǎng)得不到保證。而課外實踐教學是以培養(yǎng)學生實際操作技能和創(chuàng)新創(chuàng)造潛能為主旨目標開展的基本技能培訓、專項工程實踐、各類科技競賽活動及頂崗實習（準就業(yè)）等教學活動。無論是從獲取知識信息的角度還是從培養(yǎng)工程實踐創(chuàng)新能力的角度看，真正有用的前沿知識有很大的比例來自于課外，尤其是學業(yè)優(yōu)異的學生更是如此。課外實踐教學是課內實踐教學的延伸和拓展，超越了課內實踐教學相對狹窄的知識獲取和轉換空間，將課堂教學與生產實際緊密地聯系起來，在拓寬學生知識視野、增強學生動手能力、培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、健全學生人格品質等方面彌補了課堂教學的不足，可以最大限度地發(fā)揮學生自主學習的積極性，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力，為促進學生的全面發(fā)展提供了更加廣闊的空間和平臺，有利于人才培養(yǎng)目標的實現［12］。因此，必須重視開辟課外實踐教學渠道，使課內與課外配合、理論與實踐交互、傳承與創(chuàng)新并行。

三、基于“知識整體化”高等工程教育課程改革的實施保障

我國的高等工程教育課程體系尚處于初步建立和不斷完善的階段，對于高等工程教育的發(fā)展戰(zhàn)略和課程目標還沒有形成統一的認識，在國家層面也沒有建立起科學合理的高等工程教育課程目標和課程標準。有院校層面，只是部分通過教育開展比較好大學開設了一些整合課程。［13］為實現知識整體化的高等工程教育課程改革，高等工科院校需要在工程人才培養(yǎng)過程中根據自身條件和社會需求，結合自身的辦學層次及類型，在知識整體化理念的引領下，進行準確、客觀地課程目標定位。

（一）明確高校工程教育課程目標定位

高校工程教育課程目標定位不清晰主要體現在課程類型上片面追求高、大、全，一些院校的人才培養(yǎng)定位不僅忽視社會對工程人才的需求情況，而且不夠重視自身在人才培養(yǎng)方面所具有的條件、優(yōu)勢及特色，致使這類院校辦學目標趨同，人才培養(yǎng)的層次不清楚，失去了原有辦學層次上長期積累形成的優(yōu)勢和特色，工程課程設置滯后于產業(yè)結構的轉型升級，專業(yè)結構失衡，畢業(yè)生的能力素質不能直接與崗位需求實現“無縫對接”。對高等工程教育課程的目標進行準確定位，從本質意義上講就是“以社會為本”還是“以人為本”的價值選擇和博弈。課程目標定位關系到高等工程教育體系的整體性建構和人才培養(yǎng)目標定位，屬于高等工程教育頂層設計范疇，處于全局性和先導性地位，必須確立科學的價值取向。因此，高等工程教育課程改革必須堅持“以人為本”和“以社會為本”兼顧的價值取向，課程目標定位必須體現與人的全面發(fā)展相適應并與社會需求相適應。要明確高等工程教育的課程目標定位，增強高校對培養(yǎng)現代工業(yè)企業(yè)適用人才和未來創(chuàng)新創(chuàng)造卓越人才與使命感和責任感。政府需要對高等工程教育課程體系給予戰(zhàn)略規(guī)劃和指導，制定具有中國特色、滿足創(chuàng)新型國家建設需要的國家高等工程教育課程標準和評價標準，通過政策引領，構建“政府支持、學校運行、企業(yè)參與”的高等工程教育課程體系，破解我國高等工程教育在辦學目標、課程定位趨同難題。

（二）課程設計要分層次，服務區(qū)域發(fā)展，考慮對經濟社會發(fā)展的適應性

學術型人才主要從事學術研究、學術創(chuàng)新及運用學術知識進行科學實驗及項目研發(fā)；工程型人才則主要是運用科學知識及學術原理進行方案設計或工藝流程設計；技術型人才是設計方案或圖紙轉化為實際產品過程中的指揮者和實施者；技能型人才則是依靠操作技能熟練地完成產品的制作。學術型、工程型、技術型和技能型四種人才既是企業(yè)和社會現階段的急需人才，也是未來經濟社會發(fā)展必須依靠的人才。人才培養(yǎng)的類型不同，對應的課程類型具有明顯的差異。一般情況下工程型人才主要由高等工科院校培養(yǎng)，而技術型人才則主要由高職院校來培養(yǎng)。很明顯，高等工科院校人才培養(yǎng)的重點應是工程型人才。依據這個定位，高等工科院校應緊緊抓住“工程性”這個涵義，從工程技術性的內涵和外延兩個維度考慮來設置人才培養(yǎng)課程方案，建構高等工程教育課程體系。加強學科知識的互聯與共享，與經濟社會發(fā)展的適應性是確定高等工程教育課程設置的重要依據。高等工科院校應根據未來經濟社會發(fā)展需求和自身的層次定位及服務面向確定自己的課程體系。按照工程型人才主要從事工程技術及產品工藝的社會分工需要，應在注重理論基礎知識的同時著力培養(yǎng)學生的工程技術應用能力。課程設計要根據高校自身所處的層次和服務面向，充分考慮與經濟社會發(fā)展的適應性，培養(yǎng)學生具有較寬厚的理論基礎、系統的專業(yè)及相關知識，能夠運用科學的方法和嫻熟的技能進行新產品研發(fā)及新工藝設計。

（三）構建高等工程教育課程體系內互通互聯機制

依據知識整體化理念，高等工程教育應當貫穿于一個工程人才職業(yè)生涯的始終。因此，需要構建完善縱向貫通、橫向立交開放的高等工程教育課程體系。目前我國的高等工程教育體系中“普通本科教育—學術型碩士（工學碩士）—工學博士”的層次路徑（學術教育路徑）銜接相對成熟，但“高職高專教育—應用型本科——專業(yè)學位碩士（工程碩士）—工程博士的層次路徑（職業(yè)教育路徑或技術教育路徑）”銜接仍處于探索和試點狀態(tài)。兩種體系之間更沒有成熟、適當的接口。構建高等工程教育體系內教育類型和層次間的相互連接，不僅需要建立起靈活的學分轉換與升轉學銜接制度，更重要的是實現體系內的課程的互通互聯。高等工程教育課程體系內互通互聯機制有利于高等工程人才的培養(yǎng)，為工程人才的終身教育和可持續(xù)發(fā)展提供一個良好的資源平臺。

（四）以未來工程需求為導向，體現高等工程教育課程的特色與時效

隨著我國經濟社會的高速發(fā)展以及產業(yè)結構的轉型升級，國家、社會及企業(yè)對高等工程技術人才需求的數量在不斷地增加，質量要求也在不斷地提高，高等工程教育要根據國家、社會及企業(yè)的需求制定出既有校本優(yōu)勢學科特色、又能滿足未來經濟社會發(fā)展需要的人才培養(yǎng)目標。我國傳統的高等工程教育人才培養(yǎng)目標更加強調學術型人才培養(yǎng)，而對所承擔的培養(yǎng)一線卓越工程人才的使命并未得到應有的重視，既偏離了高等工科院校應承擔的人才培養(yǎng)取向，又很難與現實經濟社會發(fā)展需要相對接。高等工程教育應面向未來發(fā)展需要進一步拓寬社會適應面，培養(yǎng)未來社會需要的工程科學型、工程技術型及工程管理型卓越人才。同時，要改革工程類研究生招生體制機制，根據實際需要擴大從工程一線招收在職研究生的比例，使工程碩士成為工程類研究生的重要主體，以適應未來工程發(fā)展的需要。

高等工程人才培養(yǎng)的針對性和時效性涉及人才管理、人才支撐、人才激勵及人才保障等多方面，每一所高校的每一個專業(yè)必須從自身的學術積淀出發(fā)，以區(qū)域及行業(yè)需求為導向，構建能夠真正體現高等工程人才培養(yǎng)針對性和時效性特色的高等工程教育課程體系。

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（責任編輯：李作章；責任校對：楊玉）

Research on Curriculum Reform of Higher Engineering Education Based on Know ledge Integration

LIU Kun，LIJihuai

（University of Science and Technology Liaoning，Anshan Liaoning114051）

Higher engineering education knowledge category covers natural science，social science，engineering，arts and humanities，as well as the paradigm and cognitive methods which is extremely important for these knowledge fields.The knowledge is interrelated，and can be integrated into a unified know ledge system.Higher engineering education curriculum reform should persist in the teaching philosophy of knowledge integration in order to realize the knowledge integration of basic courses and professional courses，compulsory courses and elective courses，theoretical courses and practical courses，major courses and extra curricular courses，cultivating the students' multidimensional thinking capability，so as to fully cultivate their innovation and entrepreneurship abilities.

knowledge integration；higher engineering education；curriculum reform；implementing guarantee

G642.0

A

1674-5485（2016）07-0104-06

①遼寧省教育科學“十二五”規(guī)劃2013年度課題“知識整體化課程體系改革的探索”（JG13DB079）。

劉坤（1965-），女，遼寧丹東人，遼寧科技大學材料與冶金學院教授，主要從事高等工程教育和教學管理研究；李繼懷（1956-），男，遼寧海城人，遼寧科技大學高教研究室研究員，主要從事高等教育管理研究。