帝國理工學(xué)院工程教育論文
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一、經(jīng)驗導(dǎo)向的學(xué)習(xí)理念與目標(biāo)
帝國理工學(xué)院非常重視教育與工業(yè)應(yīng)用的緊密聯(lián)系，逐漸形成了經(jīng)驗導(dǎo)向的工程教育學(xué)習(xí)理念，并體現(xiàn)在學(xué)校章程中?！兜蹏鴮W(xué)院增補(bǔ)憲章》特別強(qiáng)調(diào):“學(xué)校提供最專業(yè)的教學(xué)，在科學(xué)、技術(shù)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其在工業(yè)應(yīng)用方面提供最先進(jìn)的教育、研究和學(xué)術(shù)訓(xùn)練?！?。其實，該校的本科學(xué)位計劃與工業(yè)界緊密關(guān)聯(lián)。根據(jù)2007—2008年度英國《時代雜志》開展的高等教育學(xué)生經(jīng)驗調(diào)查，“帝國理工學(xué)院與工業(yè)界保持良好的聯(lián)系”這一指標(biāo)得分6．1，超過了英國5．2分的平均水平。近年來，帝國理工學(xué)院以“為學(xué)生提供足夠的工業(yè)經(jīng)驗”作為工程教育課程改革的主導(dǎo)方向，并在工程學(xué)位計劃中融入了更多的“經(jīng)驗導(dǎo)向”的課程模塊。經(jīng)驗導(dǎo)向的課程改革以培養(yǎng)學(xué)生的工業(yè)實踐和工程師職業(yè)所需的能力為核心，其秉持的理念是:促進(jìn)工科學(xué)生的經(jīng)驗學(xué)習(xí)積累，使工科畢業(yè)生更像“工程師”而不是“學(xué)生”;鼓勵學(xué)生增加職業(yè)知識，提升專業(yè)能力;提供世界一流的工程教育，培養(yǎng)工程產(chǎn)業(yè)和工程學(xué)術(shù)界的國際化領(lǐng)導(dǎo)人才。經(jīng)驗導(dǎo)向的工程學(xué)習(xí)目標(biāo)具體表現(xiàn)在以下四個方面:第一，團(tuán)隊技能，通過分組學(xué)習(xí)、合作試驗、課程單元等形式發(fā)展團(tuán)隊合作能力，培養(yǎng)責(zé)任意識，這是未來職業(yè)實踐最為看重的;第二，創(chuàng)新和解決問題的能力，為學(xué)生提供一定的方法、思維、程序或數(shù)據(jù)分析手段，訓(xùn)練學(xué)生在新的情景下解決問題的能力;第三，表達(dá)與溝通能力，通過談話、討論、會議發(fā)言等方式重點培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)性的口頭溝通能力;第四，職業(yè)技能，主要指可遷移的能力，如分析與決策能力，溝通和人際交往技能，團(tuán)隊合作技能，組織、計劃和擇優(yōu)的能力，創(chuàng)新和改革的能力，以及領(lǐng)導(dǎo)力。這些學(xué)習(xí)目標(biāo)在帝國理工學(xué)院的課程設(shè)計中得以凸顯。
二、經(jīng)驗導(dǎo)向的課程結(jié)構(gòu)與要素
與學(xué)科知識導(dǎo)向的課程開發(fā)相比，經(jīng)驗導(dǎo)向的課程開發(fā)需考慮更多的學(xué)習(xí)要素，其課程實施效果是否能滿足工業(yè)界對未來工程師知識、技能與素質(zhì)的訴求，依賴于人力、物力和財力的投入。在帝國理工學(xué)院，基于工業(yè)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)模式體現(xiàn)在課程結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)要素兩個層面。
1．課程結(jié)構(gòu)
經(jīng)驗導(dǎo)向的課程作為完整學(xué)位計劃的組成部分，較好地實現(xiàn)了與工業(yè)實踐的聯(lián)系。倫敦帝國學(xué)院每個工程專業(yè)均有獨立的本科課程計劃，規(guī)定了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、學(xué)時和考試要求?，F(xiàn)以機(jī)械工程專業(yè)的課程計劃為例，說明各類課程的組織原則和組織結(jié)構(gòu)。機(jī)械工程四年制本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是“準(zhǔn)工程師”。課程計劃中，低年級開設(shè)基礎(chǔ)的工程科學(xué)課程，如數(shù)學(xué)、設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計等，它們以設(shè)計應(yīng)用為主要的知識呈現(xiàn)方式。高年級主要提供必修和選修模塊課程供學(xué)生選擇。三年級所有學(xué)生需參加團(tuán)隊設(shè)計項目和文獻(xiàn)研究項目;四年級所有學(xué)生需開展獨立的畢業(yè)設(shè)計項目。該專業(yè)基于工業(yè)經(jīng)驗的課程組織包括以下四部分。第一，工業(yè)經(jīng)驗。工程以科學(xué)為基礎(chǔ)，實踐應(yīng)用是其本質(zhì)屬性。專業(yè)的工程師不僅需理解物理科學(xué)，而且需理解應(yīng)用科學(xué)的各種限制條件，如材料特性、制造工藝、人的行為、公司組織、經(jīng)費額度、環(huán)境因素等。因此，工程教育應(yīng)包括在工業(yè)背景中學(xué)習(xí)工業(yè)經(jīng)驗的時間。第二，企業(yè)工作。倫敦帝國學(xué)院機(jī)械工程系與英國各大機(jī)械行業(yè)的企業(yè)保持著較好的合作關(guān)系。企業(yè)不僅資助學(xué)校的課程，也為學(xué)生提供經(jīng)過認(rèn)證的職前和職后培訓(xùn)。企業(yè)工作按“2—1—2—1”模式進(jìn)行，即在校學(xué)完2年后到企業(yè)集中工作1年，再回到學(xué)校學(xué)習(xí)2年，之后再次到企業(yè)工作1年。第三，工業(yè)實習(xí)。院系在第一學(xué)年和暑期學(xué)期的最后一周組織學(xué)生進(jìn)行工業(yè)實習(xí)，這也是課程計劃的組成部分。如果已參加過或能證明具有同等實習(xí)經(jīng)驗，經(jīng)申請可免修。第四，出國經(jīng)驗。如果學(xué)生學(xué)業(yè)成績優(yōu)秀并具備流利的語言技能，學(xué)校資助學(xué)生在最后一學(xué)年去國外大學(xué)學(xué)習(xí)。目前該系的合作學(xué)校來自法國、德國、荷蘭和澳大利亞等國家。
2．學(xué)習(xí)要素
經(jīng)驗導(dǎo)向的課程設(shè)計涉及學(xué)習(xí)時限、學(xué)生數(shù)量、評價方法、活動的持續(xù)性等多個學(xué)習(xí)要素，這些要素相互聯(lián)系，共同為學(xué)生提供綜合的工業(yè)經(jīng)驗?，F(xiàn)以帝國理工學(xué)院的“仿真工業(yè)經(jīng)驗”課程為例，對其學(xué)習(xí)要素加以說明。上述基于經(jīng)驗的學(xué)習(xí)要素設(shè)計加強(qiáng)了學(xué)生與工業(yè)實踐的契合度。正如該校土木工程學(xué)院的教授接受筆者訪談時所言:“在帝國理工學(xué)院，經(jīng)驗導(dǎo)向的課程旨在為學(xué)生提供認(rèn)知感受———工程實踐是如何進(jìn)行的，也幫助學(xué)生明晰實際生活中問題的內(nèi)在聯(lián)系。我們在第一學(xué)年提供專業(yè)實踐;在第一學(xué)年和第二學(xué)年中提供創(chuàng)新設(shè)計，由工業(yè)界的專業(yè)人士教學(xué);在第二學(xué)年提供建造課程，在建筑承包人的現(xiàn)場工地學(xué)習(xí)，開展設(shè)計、咨詢和學(xué)術(shù)環(huán)節(jié)，快速建造大型結(jié)構(gòu)項目。我們還開展為期4周的基于工作間的團(tuán)隊設(shè)計項目;此外，我們還組織現(xiàn)場參觀，利用團(tuán)隊工程來教會學(xué)生廣泛的‘非技術(shù)’技能:溝通、管理、領(lǐng)導(dǎo)力、共同運作、信任與合作，這些都是工程師所需要的。我們還鼓勵學(xué)生自我組織課外工程經(jīng)驗，例如假期、午餐討論、學(xué)期現(xiàn)場參觀，通過這些環(huán)節(jié)明白工程項目是如何建造的。
三、經(jīng)驗導(dǎo)向的學(xué)習(xí)內(nèi)容與方式
1．學(xué)習(xí)內(nèi)容
經(jīng)驗導(dǎo)向的學(xué)習(xí)內(nèi)容因不同的課程類型而不同。從學(xué)校層面來看，課程類型及其內(nèi)容具體可分為6類。工業(yè)經(jīng)驗類型分為直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗兩類。直接經(jīng)驗源自學(xué)生在企業(yè)的工作實踐、學(xué)生主導(dǎo)的工程實踐;間接經(jīng)驗源自于模擬產(chǎn)業(yè)體驗、高年級學(xué)生指導(dǎo)低年級學(xué)生、基于問題或項目的學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)與團(tuán)隊學(xué)習(xí)、商務(wù)與產(chǎn)業(yè)實習(xí)匯報等。
2．教學(xué)方式
在帝國理工學(xué)院，基于經(jīng)驗的教學(xué)方式除了傳統(tǒng)的講授之外，還有其它體現(xiàn)研究性、做中學(xué)特點的方法。其一，實踐。實踐和講授同等重要，其形式可以是基于實驗、診斷性實踐(ClinicalPractice)或現(xiàn)場工作(FieldWork)的，該方法的功能是:通過團(tuán)隊工作和模型測試將理論聯(lián)系實際，通過交流溝通和解釋數(shù)據(jù)來理解科學(xué)問題，通過激發(fā)創(chuàng)新和解決問題來培養(yǎng)實踐技能。其二，輔導(dǎo)(Tutorials)。以小型團(tuán)隊形式和導(dǎo)師進(jìn)行學(xué)術(shù)互動，交流觀點，解答疑問，向同伴學(xué)習(xí);導(dǎo)師也會鼓勵學(xué)生開展積極學(xué)習(xí)和反饋，提高自我表達(dá)能力，開展“做中學(xué)”實踐。其三，項目工作(ProjectWork)。參與高級的學(xué)習(xí)項目，培養(yǎng)創(chuàng)新思維以理解和應(yīng)用知識，培養(yǎng)時間管理和團(tuán)隊合作等技能，并最終獲得原創(chuàng)性作品。其四，企業(yè)工作和國外游學(xué)。這對理工科學(xué)生尤其重要，基于工作的學(xué)習(xí)對學(xué)生的專業(yè)能力和學(xué)術(shù)能力都有很大提高，參與志愿服務(wù)或國外訪學(xué)也能擴(kuò)展視野和積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗。
四、經(jīng)驗導(dǎo)向的學(xué)習(xí)評價與成效
1．學(xué)習(xí)評價
基于經(jīng)驗的學(xué)習(xí)評價方式有兩類:幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的形成性評價和測試學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的終極性評價。一方面，就形成性評價而言，學(xué)生可以通過多種渠道了解自己對知識和技能的掌握情況:論文和報告、常規(guī)的書面考試、提問表單、匯報演示和答辯、做實驗和實驗報告、團(tuán)隊項目等。此外，學(xué)生還可通過教師對測驗問題的評析、導(dǎo)師個人的評分，教師給予問題回答的規(guī)范答案、教師對學(xué)習(xí)難點存在共性問題的解答等途徑獲得學(xué)習(xí)反饋，學(xué)校鼓勵學(xué)生隨時開展自我評價。另一方面，就終結(jié)性評價而言，帝國理工學(xué)院有嚴(yán)格的考試制度。學(xué)校認(rèn)為，考試是檢驗學(xué)業(yè)的有效方式，它能在時間限制條件下考察學(xué)生回答問題的數(shù)量和質(zhì)量，它能綜合各門課程內(nèi)容并能促進(jìn)學(xué)生按時完成學(xué)業(yè)，它能激發(fā)學(xué)生保持學(xué)習(xí)動力，在規(guī)定的時間做規(guī)定的事情。如果學(xué)生在考試過程中有學(xué)術(shù)誠信問題，學(xué)校有嚴(yán)格的制約措施。
2．學(xué)習(xí)成效
帝國理工學(xué)院的本科工程教育中融入工業(yè)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，受到了學(xué)生、教師和工業(yè)界企業(yè)雇主的歡迎。例如，土木工程專業(yè)三年級的學(xué)生這樣評價:“學(xué)校實踐經(jīng)驗課程與工業(yè)界保持如此緊密的聯(lián)系，使我們有機(jī)會和不同的人士交流，可以就特定項目設(shè)計開展研討，這真是太棒了”。經(jīng)驗導(dǎo)向的學(xué)習(xí)有助于教師理解工業(yè)界對工程師培養(yǎng)的需求。如，計算機(jī)學(xué)院的教師艾森巴赫認(rèn)為:“每位學(xué)生參加現(xiàn)場工作時，都有機(jī)會和企業(yè)雇主交流，獲取雇主對學(xué)生的優(yōu)勢和劣勢的反饋意見;所以我認(rèn)為，如果我們了解到如課程不能滿足工業(yè)界需求，那我們很快就知道了”。同樣，經(jīng)驗導(dǎo)向的學(xué)習(xí)受到企業(yè)雇主的廣泛歡迎:“倫敦帝國學(xué)院本科畢業(yè)生的可雇用能力非常強(qiáng)”。此外，學(xué)校對畢業(yè)生就業(yè)和工作表現(xiàn)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，帝國學(xué)院本科生就業(yè)率從2006—2010年連續(xù)5年高于歐洲其它大學(xué)的平均水平，該校工程專業(yè)本科畢業(yè)生受到工業(yè)界及其它行業(yè)的一致好評。上述來自社會的反饋意見這說明帝國理工學(xué)院基于工業(yè)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)模式實施效果良好。
五、經(jīng)驗導(dǎo)向?qū)W習(xí)模式的特點分析
從上述分析可知，帝國理工學(xué)院基于經(jīng)驗的學(xué)習(xí)模式能夠激發(fā)工科學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，確保未來的工程領(lǐng)導(dǎo)人才掌握必要的知識、技能和態(tài)度，為學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)提供更多、更靈活的機(jī)會和支持，為工科學(xué)生提供獲取工業(yè)經(jīng)驗和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗的足夠機(jī)會。歸結(jié)起來，“經(jīng)驗導(dǎo)向”的學(xué)習(xí)模式具有以下特點。第一，在課程設(shè)計中融入工業(yè)經(jīng)驗的要素。經(jīng)驗導(dǎo)向的實質(zhì)是實現(xiàn)學(xué)校導(dǎo)向到雇主導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變，這符合當(dāng)前工業(yè)與產(chǎn)業(yè)界對工科畢業(yè)生的需求。經(jīng)驗導(dǎo)向的課程開發(fā)的關(guān)鍵之處是科學(xué)地設(shè)計學(xué)習(xí)經(jīng)驗。在課程開發(fā)之前，就需要考慮經(jīng)驗的類型、獲取的途徑、在學(xué)習(xí)中的形式、評價的方法等要素。只有精心設(shè)計學(xué)習(xí)經(jīng)驗，才能滿足學(xué)生對工業(yè)經(jīng)驗的多樣化需求。第二，工業(yè)界對學(xué)習(xí)資源的輸入。帝國理工學(xué)院的課程不僅輸出到工業(yè)界，工業(yè)界也將工業(yè)元素輸入課程，形成雙向互動，學(xué)校因此能夠了解工業(yè)界對工科畢業(yè)生的需求。工業(yè)界對課程輸入的形式有:工程師受邀講學(xué)或舉行工作坊、教師到企業(yè)工作、企業(yè)專家指導(dǎo)項目實施和提供課程資源等。第三，多元化的經(jīng)驗學(xué)習(xí)類型。帝國理工學(xué)院的經(jīng)驗學(xué)習(xí)類型呈現(xiàn)多樣化的特點，滿足學(xué)生多元需求。這些經(jīng)驗既有校內(nèi)的，也有校外的;既有學(xué)校組織的，也有學(xué)生自主開展的;既有包含在理論課程內(nèi)的經(jīng)驗環(huán)節(jié)，也有獨立的大型團(tuán)隊項目課程，可謂形式多樣，內(nèi)涵豐富。第四，學(xué)生自主的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生主導(dǎo)的課外經(jīng)驗活動在帝國理工學(xué)院頗具特色?！耙磺幸揽繉W(xué)生，一切為了學(xué)生”成為工學(xué)院的教育格言。正是基于這樣的教育信念，該校學(xué)生的自學(xué)能力和工作成效得到了工業(yè)界的認(rèn)可，并受到工程學(xué)術(shù)界的尊重。作為未來的工程師，學(xué)生從中受益匪淺。第五，重視工程師的非技術(shù)能力的培養(yǎng)。倫敦帝國學(xué)院經(jīng)驗導(dǎo)向的工程教育課程，除了強(qiáng)調(diào)科學(xué)分析和工程設(shè)計等技術(shù)要素的重要性外，還特別重視對團(tuán)隊合作、溝通表達(dá)、工程管理和工程背景等非技術(shù)要素的能力培養(yǎng)。機(jī)械工程專業(yè)的課程計劃就是例證。第六，工程設(shè)計項目的內(nèi)容源自“真實世界”。
無論是作為學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的小項目，還是年度的大型團(tuán)隊項目，其內(nèi)容都基于工業(yè)界實際問題的解決。項目管理的組織、項目所需材料和設(shè)備，都按照工業(yè)企業(yè)的實際運作配置。這為工程教育提供了真實的工程實踐背景。上述特點從不同角度體現(xiàn)了帝國理工學(xué)院的“經(jīng)驗導(dǎo)向”的工程學(xué)習(xí)模式的特點。不難看出，這種工業(yè)經(jīng)驗導(dǎo)向折射出了“經(jīng)驗學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)觀。經(jīng)驗學(xué)習(xí)的概念是由大衛(wèi)•克博(DavidA．Kolb)在前人的基礎(chǔ)上提出，其含義是“從直接經(jīng)驗中建構(gòu)意義的學(xué)習(xí)過程，通過對“做”的反思達(dá)到學(xué)習(xí)目的”。可見，經(jīng)驗學(xué)習(xí)通常與說教式學(xué)習(xí)(Didactic)相對，其關(guān)鍵是學(xué)生自主參與直接經(jīng)驗和真實經(jīng)驗，且更深入、持續(xù)地理解新知識。帝國理工學(xué)院的學(xué)習(xí)理念與實踐直接面向工業(yè)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，充分體現(xiàn)了經(jīng)驗學(xué)習(xí)的特征。若深入挖掘“經(jīng)驗導(dǎo)向”的工程學(xué)習(xí)觀，其背后蘊藏了“回歸工程實踐”的工程教育理念。在工程教育界，理論與實踐孰輕孰重是工程教育課程開發(fā)與設(shè)計需要面對的基本問題。該校工程學(xué)習(xí)模式中的“經(jīng)驗成分”源自真實的工業(yè)經(jīng)驗，面向當(dāng)代的工程實踐，較好地體現(xiàn)了“回歸工程實踐”的教育理念。這恰如帝國理工學(xué)院的工程教育專家所言:“研究型大學(xué)工程院系的課程內(nèi)容有更偏向理論的趨勢。也許，這樣的趨勢代表了這類工程院系的利益、偏好和技能基礎(chǔ)，但這是以犧牲學(xué)生的實踐能力和可遷移技能為代價的。雇主越來越需要具有強(qiáng)大工程實踐能力的工科畢業(yè)生。因此，理論知識和實踐應(yīng)用兩者在課程價值取向中需要折衷與妥協(xié)。”
六、結(jié)語
綜上所述，“經(jīng)驗導(dǎo)向”的工程學(xué)習(xí)模式因面向當(dāng)代的工程實踐而受到了英聯(lián)邦國家的重視。但是，該模式若要在我國大學(xué)的工程教育中推行，還需具備一定的條件。“經(jīng)驗學(xué)習(xí)”對學(xué)習(xí)者的要求特別高:學(xué)生必須愿意積極參與經(jīng)驗活動，能夠反思經(jīng)驗;學(xué)生必須掌握強(qiáng)大的分析技能以對經(jīng)驗概念化;學(xué)生也必須掌握決策和問題解決的技能，才能將從經(jīng)驗參與過程中獲取的新想法付諸實踐。這些條件，對我國大學(xué)生學(xué)習(xí)方式提出了挑戰(zhàn)。但筆者相信，只要高校教師和學(xué)生更新觀念，改變教學(xué)方式、投入時間和資源，我國高等工程教育的課程、教學(xué)與學(xué)習(xí)借鑒“基于經(jīng)驗”學(xué)習(xí)模式的有益經(jīng)驗是值得期待的。
作者：崔軍 顧露雯 單位：東南大學(xué)教師教學(xué)發(fā)展中心 南京大學(xué)大學(xué)外語部