言 十
21 世紀 CPS 教育報告[1-2]基本按照工程教育專業(yè)認證體系,給出了計算機科學(xué)(基本包含國內(nèi)計算類專業(yè))、電氣工程(基本包含國內(nèi)電類專業(yè))、機械工程(基本包含國內(nèi)機械類專業(yè))、土木工程(基本包含國內(nèi)土木類專業(yè))4個專業(yè)的本科4年課程計劃。這4個專業(yè)在工科領(lǐng)域最具影響力,在國內(nèi)本科教育中占很大比重。報告還給出了一個新專業(yè)——CPS專業(yè)的本科和碩士課程計劃。課程計劃采用模塊式結(jié)構(gòu),每個模塊給出了確定的課程門數(shù)。本文把這種模塊與課程門數(shù)的關(guān)系稱為“課程結(jié)構(gòu)”。
不同于國內(nèi)大學(xué)(不含港、澳、臺,下同)仍然沿用計劃經(jīng)濟時代形成的“層次結(jié)構(gòu)”,即“基礎(chǔ)課—專業(yè)基礎(chǔ)課—專業(yè)課—畢業(yè)設(shè)計(論文)”,報告中列出的本科課程設(shè)置采用的是“模塊結(jié)構(gòu)”。兩種結(jié)構(gòu)相比較,表面上看只是形式上稍有不同,但實質(zhì)卻大不相同。
表1是對報告所列5個本科專業(yè)課程設(shè)置的一個統(tǒng)計,關(guān)注兩個方面,一是課程模塊,二是課程門數(shù)。
表1 課程模塊與課程門數(shù)統(tǒng)計
表1把報告中“數(shù)學(xué)與自然科學(xué)”模塊的數(shù)學(xué)部分分解為“基本數(shù)學(xué)”和“專業(yè)數(shù)學(xué)”兩個模塊,是考慮了國內(nèi)大多數(shù)學(xué)校課程設(shè)置的現(xiàn)狀,便于比較分析。“基本數(shù)學(xué)”模塊是指“數(shù)學(xué)與自然科學(xué)”模塊中的4門課程:微積分I、微積分II、線性代數(shù)、概率與統(tǒng)計,5個專業(yè)完全相同。這與國內(nèi)大多數(shù)大學(xué)的課程設(shè)置也基本相同?!皩I(yè)數(shù)學(xué)”模塊是指“數(shù)學(xué)與自然科學(xué)”模塊中其他幾門課程,各專業(yè)有所不同,與國內(nèi)大多數(shù)大學(xué)的“工程數(shù)學(xué)”比較接近,見表2。
表2 “專業(yè)數(shù)學(xué)”模塊課程設(shè)置
對于“高年級設(shè)計課程(senior capstone design)”模塊,報告強調(diào)課程的行業(yè)參與及跨領(lǐng)域跨學(xué)科團隊,包括工商管理。這類課程與國內(nèi)的“綜合設(shè)計”和“畢業(yè)設(shè)計”比較接近,但有很大不同。
“職業(yè)選修”課程模塊對應(yīng)報告中“面向特定行業(yè),涉及社會、職業(yè)倫理”方面的選修課程模塊,這類課程國內(nèi)比較少見。對照我國工程教育專業(yè)認證規(guī)范,其中的12條畢業(yè)要求[3]有以下3條。
(1)工程與社會:能夠基于工程相關(guān)背景知識進行合理分析,評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。
(2)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展:能夠理解和評價針對復(fù)雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。
(3)職業(yè)規(guī)范:具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)和社會責(zé)任感,能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范,履行責(zé)任。
顯然,這一模塊主要是為這3項畢業(yè)要求而設(shè)置的。以報告中所列CPS專業(yè)為例,明確這一模塊的課程有以下基本要求:需要具備與特定行業(yè)相關(guān)的領(lǐng)域背景知識、知識產(chǎn)權(quán)意識、倫理學(xué)知識,可選主題有現(xiàn)代航空電子、汽車系統(tǒng)、機器人學(xué)知識、智能建筑物、智能交通、智能電網(wǎng)、醫(yī)療器械、空中交通管制和無人機,也就是說,這些課程要以特定行業(yè)為背景,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)基本技能與職業(yè)操守。
“基本數(shù)學(xué)”“自然科學(xué)”“社會科學(xué)”“人文科學(xué)”4個課程模塊所含課程一般稱為“通識教育課程”,而“專業(yè)數(shù)學(xué)”“核心課程”“設(shè)計選修”“專業(yè)選修”“職業(yè)選修”“自由選修”6個模塊所含課程,一般稱為“專業(yè)教育課程”??偨Y(jié)報告中的5個專業(yè)課程方案,可以看出,專業(yè)雖不同,但各模塊的課程門數(shù)差別不大,特別是通識教育各專業(yè)的課程設(shè)置基本相同,體現(xiàn)了“通識教育”的特點,見表3。
表3 課程結(jié)構(gòu)簡表
為了便于分析和說明問題,我們以報告中CPS專業(yè)為范例。CPS是新專業(yè)新方案,不同于其他幾個老專業(yè)易受傳統(tǒng)影響,因此,以CPS專業(yè)為范例,得到工科本科專業(yè)課程結(jié)構(gòu)的基本參考范式,見表4。
表4 工科本科專業(yè)課程結(jié)構(gòu)參考范式
以CPS專業(yè)為參考范式,可以得出以下結(jié)論。
(1)總課程40門。每一個專業(yè)4年的全部課程總數(shù)都只有40門,美國大學(xué)8個學(xué)期都開課,每年還有一個短學(xué)期,每個長學(xué)期學(xué)生修課一般都不超過4門。我們只有7個學(xué)期開課,4年課程總門數(shù)一般大大超過50門,所以每學(xué)期學(xué)生修課門數(shù)一般都在7門以上,多的一學(xué)期甚至超過10門。教師給學(xué)生上那么多課,實際上學(xué)生可能并沒學(xué)什么。
表5 課程模塊與認證規(guī)范
(2)通識教育課程15門,占總課程的3/8。
(3)專業(yè)教育課程25門,占總課程的5/8,其中,專業(yè)必修課程15門,占總課程的3/8;專業(yè)選修課程10門,占總課程的1/4。
通識教育與專業(yè)教育的學(xué)分數(shù)量邊界是明確界定的,不互相擠壓對方。通識教育重要性不言而喻,學(xué)生學(xué)習(xí)有成效是硬道理,不是靠不斷增加學(xué)分數(shù)提高質(zhì)量,也不應(yīng)該隨意擠壓通識教育中的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)課程。國內(nèi)大學(xué)擠壓物理課程,不修化學(xué)、生物等自然科學(xué)課程現(xiàn)象比較嚴重。學(xué)分數(shù)都要減少,但要求都在提高,課程教學(xué)模式不改革沒有出路。
(4)課程結(jié)構(gòu)簡單,除了“設(shè)計選修”模塊,沒有刻意設(shè)置類似我國多數(shù)大學(xué)設(shè)置的復(fù)雜的所謂“動手能力”課程,所謂“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”課程,但絕非美國的大學(xué)不重視“動手能力”的培養(yǎng),而是恰恰相反。美國的教學(xué)模式更多的是強調(diào)“做中學(xué)、學(xué)中做”。國內(nèi)多數(shù)大學(xué)都設(shè)置非常復(fù)雜的“實踐教學(xué)體系”,實際效果并不好。很多大學(xué)的本科培養(yǎng)方案中還分出了“理論教學(xué)”與“實踐教學(xué)”。所謂“理論教學(xué)”,絕大多數(shù)指的是課堂授課。把課堂授課等同于“理論教學(xué)”,顯然是一個常識性的錯誤。我們的教學(xué)模式基本還停留在農(nóng)耕時代的“滿堂灌”模式,學(xué)生的實際能力提高有限。提高學(xué)生的實際能力,關(guān)鍵還是在于課程教學(xué)模式的改革,不是搞什么“理論教學(xué)”和“實踐教學(xué)”,把系統(tǒng)知識的掌握與實際能力的訓(xùn)練割裂或?qū)α?,顯然是錯誤的。
(5)報告基于工程教育專業(yè)認證體系,制訂各專業(yè)的學(xué)士學(xué)位(本科)模塊課程計劃。表5總結(jié)了課程模塊與教育目標(培養(yǎng)目標)及學(xué)生學(xué)習(xí)成效(畢業(yè)要求)的相互關(guān)聯(lián)。
與國內(nèi)大學(xué)相比較, “知識體系與專業(yè)能力”方面的課程設(shè)置和教學(xué)關(guān)注度最高,比重最大,而在“職業(yè)倫理與社會責(zé)任”“個人修養(yǎng)與領(lǐng)導(dǎo)能力”兩個方面課程設(shè)置模糊,教學(xué)目標也很不明確。
報告的課程結(jié)構(gòu)設(shè)計只給出了課程模塊和各模塊應(yīng)設(shè)的課程門數(shù),沒有給出各門課程的具體學(xué)分數(shù)。
國內(nèi)現(xiàn)在多數(shù)大學(xué)都實行“學(xué)分制”。我們不討論到底什么是“學(xué)分制”以及怎樣的教學(xué)運行才是真正的“學(xué)分制”,而只把學(xué)分看成課程的一個量化單位,學(xué)生畢業(yè)要求的一個“度量”。既然是一種“度量”,有一個公認的標準是很有必要的。國內(nèi)目前的狀況比較復(fù)雜,甚至可以說是混亂,也很少有對“學(xué)分”做出明確定義的學(xué)校,如畢業(yè)要求學(xué)分,從150學(xué)分到220學(xué)分的都有,學(xué)分數(shù)普遍偏多,有的同一個學(xué)校專業(yè)不同,畢業(yè)要求的學(xué)分數(shù)差異非常大。除了學(xué)分數(shù)偏多,課程的門數(shù)也偏多,有的學(xué)校學(xué)生一學(xué)期修讀課程高達10幾門,周課時有的超過40課時,而且都是課堂授課。
國外對“學(xué)分”的定義也多種多樣,很難說哪種“定義”最好。關(guān)于“學(xué)分”數(shù)量的定義,國內(nèi)外大學(xué)多數(shù)的規(guī)定是1周教學(xué)=1學(xué)分。1學(xué)分對應(yīng)多少課時呢?這與學(xué)期制度有關(guān)。國內(nèi)目前多數(shù)情況有兩種: 1學(xué)分=18課時;1學(xué)分=16課時。
學(xué)分數(shù)量一般與學(xué)期制度有關(guān)。國內(nèi)大學(xué)多數(shù)采用2學(xué)期制,每學(xué)期一般為20周。如果采用16課時為1學(xué)分,一般都安排16周為常規(guī)教學(xué)周,多數(shù)學(xué)校把一學(xué)期多出的4周用于“考試周”,或開設(shè)集中實驗實踐課程,效率不高,問題比較多,這反映出國內(nèi)大學(xué)的教學(xué)運行管理還停留在“粗放模式”,離“精細化管理”尚有差距。
學(xué)期的問題比較復(fù)雜。國內(nèi)普遍采用的是2學(xué)期制,也有3學(xué)期制的,還有4學(xué)期制的。國外大學(xué)的學(xué)期制也是多種多樣,很難說哪一種學(xué)期制是最好的,但2學(xué)期制已越來越少,如日本近年來由文部省推動學(xué)期制改革,采用了4學(xué)期制度。
日本推行的新學(xué)期制,與美國的“學(xué)季制”有些類似。美國大學(xué)的學(xué)期制度分兩種。Semester制: 每年 2個學(xué)期,每個學(xué)期 16~17周,其余時間分為寒假(4周)和暑假(14周)。Quarter制:每年3個學(xué)期,每個學(xué)期10~11周,其余時間分為寒假和暑假。美國的大學(xué)假期較多,一般都有14~18周。假期長可方便教師做研究,學(xué)生去打工。
為什么日本也在最近進行了學(xué)期制改革?我們認為這比較符合現(xiàn)在社會快節(jié)奏的特點。一個學(xué)期長達20周,確實已不太符合現(xiàn)代社會快節(jié)奏潮流。從另一個方面來看,由于教案“電子化”,課堂的信息量已是“粉筆+黑板”的好幾倍,教學(xué)模式也朝著少授課、多實踐、多互動交流的方向發(fā)展,一門課的學(xué)時(學(xué)分)數(shù)也沒以前那么多,因此,改革2學(xué)期制勢在必行。
縱觀國外大學(xué)的學(xué)期制度,我們不難發(fā)現(xiàn)其學(xué)期普遍比我國的短,假期較長。這種學(xué)期制度比較符合現(xiàn)代社會的快節(jié)奏,也給教師和學(xué)生較大的自由空間。
國內(nèi)大學(xué)現(xiàn)行的學(xué)期制度,是農(nóng)耕時代的產(chǎn)物,因此,改革國內(nèi)大學(xué)的學(xué)期制度勢在必行。三大問題給我國學(xué)期制度設(shè)計帶來困擾:由于中國傳統(tǒng)文化——春節(jié)的特點,我國的春節(jié)每年日期都不同且跨度達20多天,最早的春節(jié)時間是1月22日,最晚的春節(jié)時間是2月19日,且相鄰兩個年度的春節(jié)時間變化大,無確定規(guī)律;南方酷暑和北方寒冬也給學(xué)期制度帶來不便;非教師人員也要與教師和學(xué)生有一樣的暑假和寒假。這3個“特色問題”導(dǎo)致每年開學(xué)日、放假日都在變化,這非常不利于教學(xué)的組織和安排,對國內(nèi)大學(xué)的國際化也有不利影響。
這些中國特有的問題,使得我們無法照搬國外模式,因此,找到比較合理又比較符合國情學(xué)期制度,受到以下約束:學(xué)期要縮短,但有效教學(xué)時間不能少;課程要精簡,但畢業(yè)要求不能降低;課程的課堂授課時數(shù)要精簡,但對課程的投入和要求不能降低;民俗要尊重,氣候要考慮。
按照以上基本約束,“兩長兩短”4學(xué)期制可能是一個比較合理的選擇,即秋季學(xué)期,16+4=20周;春季學(xué)期,16+4=20周。每個教學(xué)年度的有效教學(xué)周共40周,寒暑假共12周。這與目前實行的2學(xué)期制在時間上沒差別,因長短學(xué)期時間上是連續(xù)的,但這種改變首先是縮短了長學(xué)期的教學(xué)周,加快了教學(xué)運行的節(jié)奏,且短學(xué)期的安排具靈活性。
由于春節(jié)和氣候的原因,無法采用如日本那樣的4個等長學(xué)期。國內(nèi)有的大學(xué)采用等長4學(xué)期制,每個學(xué)期為10周。因大多數(shù)課程一般都在3學(xué)分48學(xué)時以上,學(xué)期過短與課程教學(xué)規(guī)律相悖,導(dǎo)致課程教學(xué)過于集中,不利于課程內(nèi)容的消化吸收。
以16周為一個長學(xué)期,對應(yīng)1學(xué)分為16課時,或一個教學(xué)周為1學(xué)分,已經(jīng)沒有給傳統(tǒng)的“考試周”留出時間。為何要取消“考試周”?因為課程教學(xué)應(yīng)該“重過程”,而不是過分重“期末考試”。傳統(tǒng)的“一卷一考”定一門課程成績的教學(xué)模式是很不合理的,是農(nóng)耕時代教學(xué)模式的產(chǎn)物,應(yīng)該改革。不注重“教學(xué)過程”,也是當前國內(nèi)大學(xué)期末考試舞弊成風(fēng)的重要原因之一。
采用兩長兩短的學(xué)期制,第4年只有兩長一短3個學(xué)期(第8學(xué)期畢業(yè)班無短學(xué)期),因此,得出本科4年的畢業(yè)總學(xué)分數(shù):16×8+4×7=156。其中,通識教育約占畢業(yè)總學(xué)分的3/8,約58學(xué)分;專業(yè)教育約占畢業(yè)總學(xué)分的5/8,約98學(xué)分。這應(yīng)該是本科畢業(yè)要求總學(xué)分數(shù)的上限。國內(nèi)多數(shù)大學(xué)的本科畢業(yè)要求總學(xué)分數(shù)普遍都在170學(xué)分以上,高的超過200學(xué)分,且每學(xué)分基本是16課時,因此國內(nèi)大學(xué)本科教學(xué)普遍存在總學(xué)分數(shù)過高、課程門數(shù)太多、學(xué)生課堂聽課負擔(dān)過重、課程教學(xué)效果欠佳等突出問題。
畢業(yè)總學(xué)分數(shù)如何規(guī)定沒有依據(jù)、隨意性非常大是國內(nèi)大學(xué)本科教學(xué)最為突出的問題。國際工程教育專業(yè)認證的實質(zhì)是用現(xiàn)代管理學(xué)的方法規(guī)范教學(xué)行為與過程,因此,每門課程的學(xué)分數(shù)、每個學(xué)分的課時數(shù)、畢業(yè)總學(xué)分數(shù)、年度的學(xué)期制度、有明確的規(guī)范是辦學(xué)的基本要求。
采用“16+4”兩長一短學(xué)期制度和學(xué)分制度,1學(xué)分16課時或1個教學(xué)周,本科畢業(yè)要求40門課程共156學(xué)分,其中通識教育課程15門58學(xué)分,占總學(xué)分的3/8,專業(yè)教育課程25門98學(xué)分,占總學(xué)分的5/8,是一個比較符合工程教育專業(yè)認證要求和適應(yīng)工業(yè)時代教學(xué)模式的工科類專業(yè)的整體課程基本結(jié)構(gòu)。
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