孙艳玲 高成慧 宗振华 刘亚丽 刘红梅

摘 要： 本文围绕如何培养学生解决复杂工程问题能力这一问题，从工程文化的视角分析了传统工程教育模式在人才培养过程中存在的不足。尝试将“文化”概念植入工程教育，辅以课程思政，从理念和实施方法上促使工程教育逐步回归“育人”本质，回归“工程”实践，实现了学生工具理性和价值理性塑造的并重。探索形成了“理想信念”厚植、“工程文化精神”融入、“文理工管”融汇、“理论实践”并重的新型工程科技人才培养模式。

关键词： 复杂工程问题 工程文化 课程思政 工具理性 价值理性

一、引言

2017年2月，教育部提出了发展和建设“新工科”，推进高等工程教育改革。旨在通过改造升级传统工科专业，主动适应和引领新经济，培养新兴领域工程科技人才。作为工程教育的一种新范式，“新工科”兼具“学科建设”和“人才培养”的双层内涵，在“工程教育理念、学科专业结构、人才培养模式、教育教学质量、高校发展体系”五大方面均提出了改革创新的要求。

对于“新工科”之“新”，首要的是更新教育理念。李培根院士在2018年第二、三期的《高等工程教育研究》期刊上连续发表文章阐述了新工科的教育理念。在文中，李院士提出不能从“工具主义、实用主义的角度看待工程教育之新”。新工科的人才培养不能停留于常规工程教育方法和手段的改革，要重塑工程教育文化，深入探讨工程与技术本身蕴含的文化要素，从文化的高度看待和推进工程教育，将思想文化内涵落实在实际教学中，实现“新工科”提出的“立德树人、德学兼修，强化工科学生的家国情怀、国际视野、法治意识、生态意识和工程伦理意识”的培养目标（1）（2）。

目前，国内高校在实施新工科人才培养时，大多学习借鉴了国际工程教育专业认证模式，基于成果导向、学生中心、持续改进三大理念，围绕解决复杂工程问题的能力培养这一核心目标，实现在知识、能力、素质三方面的培养质量与国际标准的实质等效，并取得了一定的成效。

在“课程思政”的推进方面，自2014年上海教育界率先提出和施行“课程思政”以来，国内高校纷纷学习借鉴，进一步明确“立德树人是教育的根本任务”这一教育理念，通过构建全员、全程、全课程育人格局实现各类课程与思想政治理论课同向同行，逐步形成了人才培养的协同效应。2020年上半年，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》文件，在前一阶段课程思政建设的阶段性成果基础上，对课程思政建设的目的、意义、建设内容和实施途径提出了系统、详细的指导意见和要求，该指导纲要强调“全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措，是全面提高人才培养质量的重要任务”，在明确课程思政建设目标要求和内容重点的基础上，要科学设计课程思政教学体系，结合专业特点分类推进课程思政建设，将课程思政融入课堂教学建设全过程，强化教师课程思政建设的意识，建立健全课程思政建设质量评价体系和激励机制，加强思政课程建设组织实施和条件保障。针对工科类专业，纲要提出要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合，增强学生正确认识、分析、解决问题的能力。注重加强学生工程伦理教育、强化大国工匠精神、激发学生科技报国的家国情怀和使命担当等具体要求。

综上所述，我们可以看到，课程思政对于学生个体的人格、品格及意识形态的塑造与新工科对学生在综合素质上的要求目标是完全一致的。如何借助这一抓手，构建全员、全程、全课程育人格局，建立学校层面的激励机制提供實施保障，深化教师层面的主观认知提高能力水平，做好工程技术人才培养过程中的专业教学与思政教学体系相融合的顶层设计，抓好具体教学环节的落实等对促进新工科文化内涵建设，提升工程教育的温度、深度和广度有着十分重要的意义。

二、我国工程教育的现状分析

1.目前国内一些高校的工程教育理念还停留在重视培养工程人才的“工具属性”方面，课程体系存在系统结构性缺失，教学环节和教学方法无法满足工程设计的需求。

在培养过程中更多地关注对学科基础和专业知识、技术的讲授。课程设置局限于理工科的自然科学、专业技术范畴，涉及非专业性的、具有学科交叉特征的人文、经济、社科、环境等领域的教学内容基本处于从属地位，这种在教育过程中相对狭窄的专业教育及文化内涵缺失的现象，一方面导致学校育人作用的削弱，逐渐偏离帮助、引导学生“自我完善、自我发展”的教育本质，使得学生个体的独立思考、判断、批判性思维能力削弱，价值取向上存在不同程度的失衡。另一方面使得少数学生缺乏家国情怀、社会责任感、对社会、环境、伦理的“同理心”及必要的沟通交流能力等基本素质。

一些专业教师在人才培养过程中忽略现代工程本身的复杂性特征，将“复杂工程问题”简单地等同于“复杂技术问题”。工程问题之所以复杂，是因为解决工程问题通常不能只凭借某一个专业的某一门或者几门专业技术课的知识，所提供的解决方案不仅涉及技术的设计、开发，还需要很多类似于工程管理原理及经济决策方法方面的非技术性的知识，甚至还需要在专业教学计划中设置与工程伦理学、社会学、环境与可持续发展相关的课程。目前一些学校虽然开设了，但缺乏与实际工程结合的环节，学生很难基于工程相关的非技术因素进行思考，不具备面对非技术因素与技术指标发生冲突时的实践经验。缺乏平衡工程项目本身经济效益与外部多方利益（社会效益、生态环境、工程伦理、大众心理）之间矛盾的本领。无法评估“复杂工程问题”解决方案在社会、经济、法律、健康、安全、法律、文化等方面涉及的影响，影响对工程项目可行性的判断。

此外，教学过程与工程问题脱节，不能对学生在面对如何解决复杂、综合的现代工程问题时发挥指导作用。一些专业负责人和教师没有认识到即使是同一个专业领域，不同的职业岗位面对的“复杂工程问题”差异性较大，在实际工作实践中，解决“复杂工程问题”的能力培养不仅需要教会学生相关的专业技术，还需要一整套关于设计、开发的系统性方法论，用以培养学生综合考虑各方因素的系统性思维能力，而不是解决单个问题的“就事论事”。在现行人才培养过程中，课程体系的设计偏离工程实际，重视知识、技术大于重视工程思维能力和思维方法的培养。一些学校、专业在设计教学环节时往往依靠专业课、实验课、课程设计等教学环节积累工程知识，通过课程的学习只能单纯增强学生对“复杂”问题的解决能力，缺失产品开发方法论方面的专业知识和实践体验。以至于培养出来的学生虽然具备工程技术的基础知识，但缺乏解决各类不确定问题的通用框架和指导应对多因素冲突场景的方法。学生在面对具体的工程问题时，不能从全生命周期的工程逻辑出发综合考虑工程问题自身的技术因素和非技术因素（诸如技术可靠性、生产可行性、产品性价比）之间的冲突。

2.目前工程教育中，专业教师的思政教育作用发挥不足，仅仅满足于专业知识的传授和技术能力的训练，忽略对学生个体精神和意识形态层面的关注和指导。

造成这一现象的原因之一是由于客观上专业教师长期从事本学科研究和专业技术工作，没有系统学习关于国家政治、思想境界、道德理念和法律相关知识。不够了解思想政治教育的相关理论，没有形成系统的理论知识体系。二是主观上一些专业教师没有意识到知识传授与价值引领是每个教师的双重责任，认为有关思想意识和综合素质方面的教育应该是学生辅导员队伍的任务。导致专业教师忽视“育人”工作职责。三是即使有专业教师想结合课程教学开展思政教育，却缺乏有效的途径和合适的切入点将二者恰当融合。造成专业与思政“两张皮”，给学生造成“为了思政而思政”的印象，反而影响教学效果，使教师开展课程思政的主动性受挫（3）。

综上所述，如何加强工程教育的文化内涵建设，培养学生的“价值理性”，使学生在校期间接受工匠精神、卓越文化、科学精神的学习和锤炼，凝聚成正确积极的核心价值观，以及通过什么样的教育教学过程使学生在大学期间就接受这种解决“复杂工程问题”所需的知识体系和方法论学习，锻炼学生解决矛盾冲突的能力是工程教育必须要回答的问题。

三、实施路径的具体研究

1.充分理解和把握课程思政的内涵与外延，顶层设计好专业课程体系。

课程思政指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式，将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。课程思政的核心是思想信念、意识形态的教育，但其外延，尤其是针对工科专业的学生而言，课程思政更包含工匠精神、大国情怀、国际视野、批判性思维、辩证思维、系统性思维等更宽泛的涉及学生个体思想认识、思维方式和意志品质范畴。

因此，在专业人才培养过程中要做好顶层设计，以专业认证标准为依据，围绕解决复杂工程问题这一核心能力的达成，学习领会专业认证通用标准中的毕业要求指标点的内涵及对应的知识、能力、素质要素三者之间的逻辑关系。研究复杂工程问题的特征，界定和分解支撑“解决复杂工程问题”的工程与社会、工程与环境、工程与项目管理经济决策在内的人文非技术类要求指标点，融入课程思政的内涵和外延，合理设置毕业要求及相应的教学内容和环节做支撑，突出“新工科”的文化内涵、能力特征。在专业课程体系设计中应将课程思政的实施从内涵逐步向外延拓展，以四个层级的递进衔接完成，主要包括作为内涵核心的思想政治必修课模块、作为骨干环节的系列思政选修课模块、作为综合素养拓展的通识教育选修课模块及起到融入辐射作用的专业课程模块。其中，前三类课程的育人作用更具普遍适用性，专业课程是将思政元素针对性地与学生专业实际相结合的纽带，对于学生后续的工作、学习具有更鲜明的指导意义。在课程体系设计过程中要注重课程思政体系在价值传播中凝聚知识底蕴、在知识传播中强调价值引领，突出显性教育和隐性教育相融通，只有这样才能构建由思政理论课程、综合素养课程、专业课程组成的“三位一体”“知识传授+能力培养+素质养成”培养体系。一方面实现了从“思政课程”主渠道育人向“课程思政”立体化育人的创造性转化，另一方面改变了工程教育囿于“技术狭窄”的局面（4）。

2.基于工程逻辑和方法论，构建逼近和再现产业工程实际的课程体系创设教学情境。

借鉴全周期、全流程工程逻辑概念，基于工程逻辑的IPD集成产品开发方法论对课程体系进行整体设计，在纵向的层次递进中体现产品全生命周期（C-D-I-O）的工程逻辑，在横向上能够覆盖支持全部的毕业要求指标点，尤其是实现非技术类指标点的支撑。以预期学习成果（毕业要求）为导向，反向设计、完善课程设置。弥补传统课程体系因综合素质培养上的结构性缺失导致的学生解决复杂工程问题，应对多因素矛盾冲突能力不足的短板，强化学生在解决工程实际问题中关注和化解工程与安全、与社会、与环境之间潜在矛盾的意识（5）。

3.结合专业特点，在教学内容、教学方式、评价方式、实践及非正式学习活动环节中落实课程思政，实现德育与智育的有机结合。

通过优化通识教育模块内容，有针对性地调整或者增开课程。系统性地挖掘专业教育课程模块和实践课程模块的思政元素，提炼其中蕴含的文化要素、体现的思想价值和精神内涵及反映出的辩证唯物的思维方式，以拓展课程的广度、深度。设计引导学生学思结合、知行统一的实践教学内容和实施环节，培养学生的创新精神和实践能力，锤炼意志品质及形成社会责任感。回归教育本质，重塑工程教育文化，结合理工课程特点，将“思政教育”概念外延拓展，以课程知识点为基础，注重责任与担当、价值、伦理等文化成分的植入。从普遍联系、批判性思维等哲学范畴引导学生的学习行为和学习习惯，引导学生从人文视野的角度看待科技发展带给人类和社会的影响，在解决实际工程问题的过程中体现人文关怀及道德伦理。探索“小切口，大主题”“课上、课下、网络三位一体”的课程思政教育模式，创造课内外协同育人的教育环境。开展以“学生为中心”的、着眼于培养学生综合能力的教学方法改革。无论是专业课教学，还是专业课的思政教学，都改变教师的“理论满堂灌”，代之以师生双向交流互动、案例式、体验式、项目化教学，在实际情境中增强学生的体验感，建构知识、能力和素质，有助于培养学生自主判断、分析和批判性思维能力等综合素质。

4.完善教师教学能力水平评价机制，调动教师教书育人的积极性，增强教师队伍的能力，提高素质、修养水平，促进办学质量内涵式发展。

教育的关键在教师，课堂是教师“教书育人”的重要平台和載体，要想充分发挥教师在人才培养、教书育人过程中的主观能动性，首先，学校教学管理部门要高度重视课程建设与课堂教学的实施。在对课程建设和课堂教学的组织实施、质量评价中将“价值引领”功能的发挥作为一个重要的评价指标，通过教学建设、教学运行和教学管理等环节将这一评价导向落到实处。只有这样，才能引导教师重视在课程建设过程中强化“思政”功能。其次，学校要注重增强专业课任课教师在德育和综合素养培养方面的能力，建设一支思想过硬、能力过硬的高素质教师队伍。通过常态化的学习培训，系统强化专业教师“价值引领”的意识;帮助教师形成在课程教学中主动研究如何加强学生综合素质培养的自觉意识。可以跨院系整合思政教师、专业课程教师、学生管理队伍，组建多学科背景互相支撑、良性互动的课程教学团队，促进课程教学的交流互动。把教师参与课程思政教学改革情况和课程思政效果作为教师评优奖励、选拔培训的重要依据，改变专业教师认为“育人只是思政教师的事”的错误观念，使全员、全程育人成为可能。

四、结语

本文围绕如何培养学生解决复杂工程问题能力这一问题，从工程文化的视角分析传统工程教育模式在人才培养过程中存在的不足。尝试将“文化”概念植入工程教育，辅以课程思政，从理念和实施方法上促使工程教育逐步回归“育人”本质，回归“工程”实践，实现了学生工具理性和价值理性塑造的并重。探索形成了“理想信念”厚植、“工程文化精神”融入、“文理工管”融汇、“理论实践”并重的新型工程科技人才培养模式。

参考文献：

[1]李培根.工科之“新”的文化高度（一）——浅谈工程与技术本身的文化要素[J].高等工程教育研究，2018（2）.

[2]李培根.重塑工程教育文化——工科之“新”的文化高度（二）[J].高等工程教育研究，2018（3）.

[3]姜晨，陈立国，朱坚民，叶卉.高校思想政治教育课程体系的路径：从“思政课程”到“课程思政”——以机械制造类课程为例[J].北京城市学院学报，2019（1）.

[4]金晓怡，张航，杭鲁滨.“新工科”背景下《机械设计》课程思政教学建设[J].教育教学论坛，2019（42）.

[5]杨毅刚，孟斌，王伟楠.如何破解工程教育中有关“复杂工程问题”的难点———基于企业技术创新视角[J].高等工程教育研究，2017（2）.

基金项目：湖北文理学院教学研究项目“基于课程思政的“新工科”工程教育文化内涵建设研究”，项目编号：JY2020007。