本文關(guān)鍵詞：基于集成的工程教育模式研究

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【摘要】：我們生活在變化顯著、日益全球化的時代：知識呈爆炸式增長,信息和技術(shù)迅速更迭,驅(qū)使工程活動的范疇被重新定義,工程人才的職能不斷演化、持續(xù)拓展。然而傳統(tǒng)的工程教育模式脫離工程活動的發(fā)展軌跡、甚至愈演愈烈,在課程設(shè)計和教學(xué)實施中表現(xiàn)為過度的理論化、專門化和陳舊化,導(dǎo)致培養(yǎng)的工程學(xué)生在數(shù)量和質(zhì)量上前景堪憂,更難以為社會輸送具有扎實工程基礎(chǔ)、深厚專業(yè)技能和綜合能力素質(zhì)的工程拔尖人才。在此背景下掀起了一股新舊交替、范式轉(zhuǎn)移的革命風(fēng)暴,工程教育模式改革的實踐與研究呈現(xiàn)出百花齊放、百家爭鳴的景象。本文并不志在開辟又一個創(chuàng)新模式,而是旨在研究這些模式所蘊(yùn)含的集成規(guī)律、要素框架和內(nèi)在邏輯,取其為“基于集成的工程教育模式”之說,以期為工程教育改革提供系統(tǒng)指引。 本文的研究問題是：如何系統(tǒng)構(gòu)建并長效運行以集成為特征的工程教育模式,從而適應(yīng)現(xiàn)代工程對人才的復(fù)合性需求。由此展開涉及到3個環(huán)環(huán)相扣的子議題,具體而言：(1)要素識別——工程教育模式的構(gòu)成要素及其重要程度如何?(2)模式構(gòu)建——應(yīng)該集成哪些要素以及怎樣集成這些要素?(3)模式運行——針對我國實際,需要為集成模式提供哪些政策保障?基于上述問題,本研究在充分論述教育模式的概念及模式構(gòu)建理論的基礎(chǔ)上,以集成觀和系統(tǒng)論的思想為指導(dǎo),通過較為充分的文獻(xiàn)綜述、案例分析,結(jié)合問卷調(diào)查、現(xiàn)場訪談等方法和因子分析、契合度比較等手段,開展了一系列理論探討和實證研究,主要結(jié)論如下： 首先,工程教育模式是一個多級層次、多重范疇的概念；不論是風(fēng)靡全球的PBL、CDIO或是其他優(yōu)秀的教改實踐,這些工程教育模式都劍指一個共同的問題——“去工程化”,呈現(xiàn)出一個共同的特征—“集成”。本研究通過梳理不同視角下的模式學(xué)說,澄清了教育模式的要義但不受困于具體定義。根據(jù)系統(tǒng)的觀點,界定模式內(nèi)涵所指的三個層次——理念層、體制層、操作層,以及模式運行的三重范疇——教育及其環(huán)境全系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、教學(xué)系統(tǒng)。研究還從近幾年備受矚目的工程教育創(chuàng)新案例中選取了來自美、俄、英、澳等四國的優(yōu)秀實踐。這些院校改革時間有先有后、變革程度有漸進(jìn)兼容有徹底推翻重來,它們從不同的路徑指著同一個方向：通過整合課程體系、綜合教學(xué)資源與手段,使得工程教育重新回歸“工程”,集成工程的實踐性、綜合性和創(chuàng)造性。 其次,基于集成的工程教育模式由人才目標(biāo)、課程體系、教學(xué)方法和支撐條件等四大模塊搭建,由9個公因子及其42個要素組成。本研究首先綜述有關(guān)文獻(xiàn),識別并剖析了教育模式的四大模塊、從中汲取出47個基本要素。然后通過案例研究和同行研討,調(diào)整部分要素及其內(nèi)涵。在此基礎(chǔ)上,面向工程大四學(xué)生和畢業(yè)人士(3年內(nèi))發(fā)放問卷。接著對433份數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,經(jīng)信度檢驗和因子分析,從42個要素中提煉出9個公因子并賦予涵義,由此修正集成模式的要素框架并構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型。 再次,各要素的重要程度與其在實際教育中的受重視程度有顯著差異。本研究根據(jù)調(diào)查結(jié)果,比較各要素在重要程度與實際受重視程度評分的差距,為集成模式構(gòu)建的資源傾斜之處提供理據(jù)�？傮w而言,課程體系契合度較好,但教學(xué)方法和支撐條件落差較大,尤其是與非STEM、工程實踐與應(yīng)用、跨學(xué)科和創(chuàng)新有關(guān)的要素在契合度比較上問題明顯。 最后,構(gòu)建基于集成的工程教育模式,其整體架構(gòu)包括：二維平衡的綜合化目標(biāo)體系、橫縱貫通的一體化課程體系、教學(xué)適配的多元化方法體系以及集成創(chuàng)新的協(xié)同化條件體系；本文還進(jìn)一步深入挖掘集成的內(nèi)在機(jī)理——理論與實踐、分析與綜合、傳統(tǒng)與現(xiàn)代的平衡關(guān)系。同時強(qiáng)調(diào),所謂集成模式不是要素的簡單拼湊,而是要素之間的有機(jī)整合。文章最后結(jié)合我國實際,就集成模式的運行提出了對策建議。 本文的貢獻(xiàn)主要在于：其一,基于系統(tǒng)論、集成觀和大E工程理念,提出“基于集成的工程教育模式”,此乃新視角；其二,基于文獻(xiàn)、案例與實證研究,識別并剖析模式的要素內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)框架,從而構(gòu)建“基于集成的工程教育模式”,此乃新內(nèi)容；其三,深入研討工程教育“回歸工程”的要義,挖掘基于集成的工程教育模式構(gòu)建的內(nèi)在動力機(jī)制,此乃新思路。本文的研究對工程教育系統(tǒng)構(gòu)建有一定的理論參考價值,對我國工程教育改革實踐具有一定的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：工程教育 集成 模式構(gòu)建 要素
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：G642;TB-4
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 目錄11-15
• 圖目錄15-17
• 表目錄17-19
• 1 緒論19-32
• 1.1 研究背景19-24
• 1.1.1 工程活動范疇的重新定義19-21
• 1.1.2 工程人才職能的持續(xù)拓展21-22
• 1.1.3 工程教育供需的缺口與缺位22-24
• 1.2 研究議題與意義24-26
• 1.2.1 研究議題24-25
• 1.2.2 研究意義25-26
• 1.3 研究方法、技術(shù)路線及論文結(jié)構(gòu)26-29
• 1.3.1 研究方法26-27
• 1.3.2 技術(shù)路線27-28
• 1.3.3 論文結(jié)構(gòu)28-29
• 1.4 主要創(chuàng)新點29-32
• 2 理論及相關(guān)議題綜述32-49
• 2.1 教育模式概念及其理論32-37
• 2.1.1 模式的界定32-34
• 2.1.2 教育模式的類型與要件34-35
• 2.1.3 模式建構(gòu)理論35-36
• 2.1.4 評論36-37
• 2.2 工程教育系統(tǒng)論37-41
• 2.2.1 教育系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)37-39
• 2.2.2 教育系統(tǒng)工程39-40
• 2.2.3 研究工程教育的系統(tǒng)方式40
• 2.2.4 評論40-41
• 2.3 工程教育集成觀41-48
• 2.3.1 集成的內(nèi)涵41-42
• 2.3.2 集成創(chuàng)新理論42-44
• 2.3.3 工程教育創(chuàng)新的集成思想44-47
• 2.3.4 評論47-48
• 2.4 本章小結(jié)48-49
• 3 工程教育的要素識別49-76
• 3.1 工程教育的目標(biāo)定位49-53
• 3.2 工程教育的課程設(shè)置53-63
• 3.3 工程教育的方法創(chuàng)新63-71
• 3.4 工程教育的條件支撐71-74
• 3.5 本章小結(jié)74-76
• 4 國外工程教育模式的案例分析76-144
• 4.1 美國歐林工學(xué)院的體驗式教學(xué)模式77-93
• 4.1.1 背景簡介78-79
• 4.1.2 教育愿景79-80
• 4.1.3 課程體系及教學(xué)方法80-88
• 4.1.4 改革實施與成效88-91
• 4.1.5 個案小結(jié)91-93
• 4.2 俄羅斯斯科爾科沃理工學(xué)院的三螺旋模式93-112
• 4.2.1 背景簡介94-96
• 4.2.2 教育愿景96-99
• 4.2.3 課程體系及教學(xué)方法99-106
• 4.2.4 創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建106-110
• 4.2.5 個案小結(jié)110-112
• 4.3 英國利物浦大學(xué)工學(xué)院主動學(xué)習(xí)模式112-126
• 4.3.1 背景簡介113-114
• 4.3.2 教育愿景114-115
• 4.3.3 課程體系及方法115-122
• 4.3.4 改革實施與展望122-124
• 4.3.5 個案小結(jié)124-126
• 4.4 澳大利亞昆士蘭大學(xué)化學(xué)工程系的PCC模式126-142
• 4.4.1 背景簡介127-128
• 4.4.2 教育愿景128-130
• 4.4.3 課程體系及教學(xué)方法130-137
• 4.4.4 改革實施及未來展望137-140
• 4.4.5 個案小結(jié)140-142
• 4.5 本章小結(jié)142-144
• 5 基于集成的工程教育模式實證研究144-192
• 5.1 基于集成的工程教育模式概念模型構(gòu)建145-153
• 5.1.1 目標(biāo)的甄選145-146
• 5.1.2 課程的甄選146-149
• 5.1.3 方法的甄選149-150
• 5.1.4 條件的甄選150-151
• 5.1.5 概念模型構(gòu)建結(jié)果151-153
• 5.2 問卷設(shè)計153-155
• 5.2.1 問卷內(nèi)容153
• 5.2.2 樣本選取153-154
• 5.2.3 問卷發(fā)放與回收154
• 5.2.4 數(shù)據(jù)處理154-155
• 5.3 描述性統(tǒng)計155-162
• 5.3.1 樣本的專業(yè)分布155-156
• 5.3.2 樣本的身份類型156-157
• 5.3.3 工程教育模式要素的描述性統(tǒng)計157-162
• 5.4 信度檢驗與因子分析162-175
• 5.4.1 信度檢驗162-164
• 5.4.2 因子分析164-173
• 5.4.3 概念模型修正173-175
• 5.5 現(xiàn)狀調(diào)查與比較175-186
• 5.5.1 樣本T檢驗175-177
• 5.5.2 公因子比較分析177-186
• 5.6 現(xiàn)場訪談與討論186-191
• 5.6.1 訪談設(shè)計186-188
• 5.6.2 結(jié)果與討論188-191
• 5.7 本章小結(jié)191-192
• 6 基于集成的工程教育模式構(gòu)建192-227
• 6.1 綜合化人才目標(biāo)192-195
• 6.1.1 “知”：STEM與非STEM知識192-193
• 6.1.2 “會”：知識應(yīng)用193
• 6.1.3 “是”：職業(yè)素養(yǎng)193-194
• 6.1.4 二維平衡的綜合化目標(biāo)體系194-195
• 6.2 一體化課程體系195-213
• 6.2.1 分析性基礎(chǔ)課程195-200
• 6.2.2 綜合性專業(yè)課程200-207
• 6.2.3 通識類課程與其他207-209
• 6.2.4 橫縱貫通的一體化課程體系209-213
• 6.3 多元化教學(xué)方法213-218
• 6.3.1 通用教學(xué)方法213-216
• 6.3.2 新興教學(xué)方法216-217
• 6.3.3 教學(xué)適配的多元化方法體系217-218
• 6.4 協(xié)同化支撐條件218-222
• 6.4.1 共享與整合的資源219-220
• 6.4.2 創(chuàng)新的組織與文化220-221
• 6.4.3 集成創(chuàng)新的協(xié)同化條件體系221-222
• 6.5 集成模式的整體架構(gòu)與內(nèi)在機(jī)理222-226
• 6.5.1 集成模式的整體架構(gòu)222-223
• 6.5.2 內(nèi)在機(jī)理一：理論與實踐的平衡223-224
• 6.5.3 內(nèi)在機(jī)理二：分析與綜合的平衡224-225
• 6.5.4 內(nèi)在機(jī)理三：傳統(tǒng)與現(xiàn)代的平衡225-226
• 6.6 本章小結(jié)226-227
• 7 基于集成的工程教育模式運行對策227-232
• 7.1 促進(jìn)理念轉(zhuǎn)型,鼓勵工程教育實踐與研究創(chuàng)新227-228
• 7.2 強(qiáng)化師資建設(shè),培育多元化、高質(zhì)素教師隊伍228-229
• 7.3 整合學(xué)科平臺,打造特色專業(yè)一體化培養(yǎng)通道229-230
• 7.4 集成產(chǎn)學(xué)資源,落實面向產(chǎn)業(yè)的教學(xué)活動開展230-231
• 7.5 本章小結(jié)231-232
• 8 結(jié)論與展望232-236
• 8.1 本研究的主要結(jié)論232-234
• 8.2 研究的局限與展望234-236
• 參考文獻(xiàn)236-250
• 附錄1. 調(diào)查問卷250-254
• 附錄2. 專家訪談提綱254-255
• 附錄3. 學(xué)生訪談提綱255-256
• 附錄4. 現(xiàn)場訪談記錄(摘要)256-263

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：917824