基于集成的工程教育模式研究

发布时间：2017-09-25 14:19

  本文关键词：基于集成的工程教育模式研究

  更多相关文章： 工程教育 集成 模式构建 要素

【摘要】：我们生活在变化显著、日益全球化的时代：知识呈爆炸式增长,信息和技术迅速更迭,驱使工程活动的范畴被重新定义,工程人才的职能不断演化、持续拓展。然而传统的工程教育模式脱离工程活动的发展轨迹、甚至愈演愈烈,在课程设计和教学实施中表现为过度的理论化、专门化和陈旧化,导致培养的工程学生在数量和质量上前景堪忧,更难以为社会输送具有扎实工程基础、深厚专业技能和综合能力素质的工程拔尖人才。在此背景下掀起了一股新旧交替、范式转移的革命风暴,工程教育模式改革的实践与研究呈现出百花齐放、百家争鸣的景象。本文并不志在开辟又一个创新模式,而是旨在研究这些模式所蕴含的集成规律、要素框架和内在逻辑,取其为“基于集成的工程教育模式”之说,以期为工程教育改革提供系统指引。 本文的研究问题是：如何系统构建并长效运行以集成为特征的工程教育模式,从而适应现代工程对人才的复合性需求。由此展开涉及到3个环环相扣的子议题,具体而言：(1)要素识别——工程教育模式的构成要素及其重要程度如何?(2)模式构建——应该集成哪些要素以及怎样集成这些要素?(3)模式运行——针对我国实际,需要为集成模式提供哪些政策保障?基于上述问题,本研究在充分论述教育模式的概念及模式构建理论的基础上,以集成观和系统论的思想为指导,通过较为充分的文献综述、案例分析,结合问卷调查、现场访谈等方法和因子分析、契合度比较等手段,开展了一系列理论探讨和实证研究,主要结论如下： 首先,工程教育模式是一个多级层次、多重范畴的概念；不论是风靡全球的PBL、CDIO或是其他优秀的教改实践,这些工程教育模式都剑指一个共同的问题——“去工程化”,呈现出一个共同的特征—“集成”。本研究通过梳理不同视角下的模式学说,澄清了教育模式的要义但不受困于具体定义。根据系统的观点,界定模式内涵所指的三个层次——理念层、体制层、操作层,以及模式运行的三重范畴——教育及其环境全系统、教育系统、教学系统。研究还从近几年备受瞩目的工程教育创新案例中选取了来自美、俄、英、澳等四国的优秀实践。这些院校改革时间有先有后、变革程度有渐进兼容有彻底推翻重来,它们从不同的路径指着同一个方向：通过整合课程体系、综合教学资源与手段,使得工程教育重新回归“工程”,集成工程的实践性、综合性和创造性。 其次,基于集成的工程教育模式由人才目标、课程体系、教学方法和支撑条件等四大模块搭建,由9个公因子及其42个要素组成。本研究首先综述有关文献,识别并剖析了教育模式的四大模块、从中汲取出47个基本要素。然后通过案例研究和同行研讨,调整部分要素及其内涵。在此基础上,面向工程大四学生和毕业人士(3年内)发放问卷。接着对433份数据进行处理,经信度检验和因子分析,从42个要素中提炼出9个公因子并赋予涵义,由此修正集成模式的要素框架并构建结构模型。 再次,各要素的重要程度与其在实际教育中的受重视程度有显著差异。本研究根据调查结果,比较各要素在重要程度与实际受重视程度评分的差距,为集成模式构建的资源倾斜之处提供理据。总体而言,课程体系契合度较好,但教学方法和支撑条件落差较大,尤其是与非STEM、工程实践与应用、跨学科和创新有关的要素在契合度比较上问题明显。 最后,构建基于集成的工程教育模式,其整体架构包括：二维平衡的综合化目标体系、横纵贯通的一体化课程体系、教学适配的多元化方法体系以及集成创新的协同化条件体系；本文还进一步深入挖掘集成的内在机理——理论与实践、分析与综合、传统与现代的平衡关系。同时强调,所谓集成模式不是要素的简单拼凑,而是要素之间的有机整合。文章最后结合我国实际,就集成模式的运行提出了对策建议。 本文的贡献主要在于：其一,基于系统论、集成观和大E工程理念,提出“基于集成的工程教育模式”,此乃新视角；其二,基于文献、案例与实证研究,识别并剖析模式的要素内涵与结构框架,从而构建“基于集成的工程教育模式”,此乃新内容；其三,深入研讨工程教育“回归工程”的要义,挖掘基于集成的工程教育模式构建的内在动力机制,此乃新思路。本文的研究对工程教育系统构建有一定的理论参考价值,对我国工程教育改革实践具有一定的现实指导意义。
【关键词】：工程教育 集成 模式构建 要素
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：G642;TB-4
【目录】：

• 致谢5-7
• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 目录11-15
• 图目录15-17
• 表目录17-19
• 1 绪论19-32
• 1.1 研究背景19-24
• 1.1.1 工程活动范畴的重新定义19-21
• 1.1.2 工程人才职能的持续拓展21-22
• 1.1.3 工程教育供需的缺口与缺位22-24
• 1.2 研究议题与意义24-26
• 1.2.1 研究议题24-25
• 1.2.2 研究意义25-26
• 1.3 研究方法、技术路线及论文结构26-29
• 1.3.1 研究方法26-27
• 1.3.2 技术路线27-28
• 1.3.3 论文结构28-29
• 1.4 主要创新点29-32
• 2 理论及相关议题综述32-49
• 2.1 教育模式概念及其理论32-37
• 2.1.1 模式的界定32-34
• 2.1.2 教育模式的类型与要件34-35
• 2.1.3 模式建构理论35-36
• 2.1.4 评论36-37
• 2.2 工程教育系统论37-41
• 2.2.1 教育系统及其结构37-39
• 2.2.2 教育系统工程39-40
• 2.2.3 研究工程教育的系统方式40
• 2.2.4 评论40-41
• 2.3 工程教育集成观41-48
• 2.3.1 集成的内涵41-42
• 2.3.2 集成创新理论42-44
• 2.3.3 工程教育创新的集成思想44-47
• 2.3.4 评论47-48
• 2.4 本章小结48-49
• 3 工程教育的要素识别49-76
• 3.1 工程教育的目标定位49-53
• 3.2 工程教育的课程设置53-63
• 3.3 工程教育的方法创新63-71
• 3.4 工程教育的条件支撑71-74
• 3.5 本章小结74-76
• 4 国外工程教育模式的案例分析76-144
• 4.1 美国欧林工学院的体验式教学模式77-93
• 4.1.1 背景简介78-79
• 4.1.2 教育愿景79-80
• 4.1.3 课程体系及教学方法80-88
• 4.1.4 改革实施与成效88-91
• 4.1.5 个案小结91-93
• 4.2 俄罗斯斯科尔科沃理工学院的三螺旋模式93-112
• 4.2.1 背景简介94-96
• 4.2.2 教育愿景96-99
• 4.2.3 课程体系及教学方法99-106
• 4.2.4 创新生态系统的构建106-110
• 4.2.5 个案小结110-112
• 4.3 英国利物浦大学工学院主动学习模式112-126
• 4.3.1 背景简介113-114
• 4.3.2 教育愿景114-115
• 4.3.3 课程体系及方法115-122
• 4.3.4 改革实施与展望122-124
• 4.3.5 个案小结124-126
• 4.4 澳大利亚昆士兰大学化学工程系的PCC模式126-142
• 4.4.1 背景简介127-128
• 4.4.2 教育愿景128-130
• 4.4.3 课程体系及教学方法130-137
• 4.4.4 改革实施及未来展望137-140
• 4.4.5 个案小结140-142
• 4.5 本章小结142-144
• 5 基于集成的工程教育模式实证研究144-192
• 5.1 基于集成的工程教育模式概念模型构建145-153
• 5.1.1 目标的甄选145-146
• 5.1.2 课程的甄选146-149
• 5.1.3 方法的甄选149-150
• 5.1.4 条件的甄选150-151
• 5.1.5 概念模型构建结果151-153
• 5.2 问卷设计153-155
• 5.2.1 问卷内容153
• 5.2.2 样本选取153-154
• 5.2.3 问卷发放与回收154
• 5.2.4 数据处理154-155
• 5.3 描述性统计155-162
• 5.3.1 样本的专业分布155-156
• 5.3.2 样本的身份类型156-157
• 5.3.3 工程教育模式要素的描述性统计157-162
• 5.4 信度检验与因子分析162-175
• 5.4.1 信度检验162-164
• 5.4.2 因子分析164-173
• 5.4.3 概念模型修正173-175
• 5.5 现状调查与比较175-186
• 5.5.1 样本T检验175-177
• 5.5.2 公因子比较分析177-186
• 5.6 现场访谈与讨论186-191
• 5.6.1 访谈设计186-188
• 5.6.2 结果与讨论188-191
• 5.7 本章小结191-192
• 6 基于集成的工程教育模式构建192-227
• 6.1 综合化人才目标192-195
• 6.1.1 “知”：STEM与非STEM知识192-193
• 6.1.2 “会”：知识应用193
• 6.1.3 “是”：职业素养193-194
• 6.1.4 二维平衡的综合化目标体系194-195
• 6.2 一体化课程体系195-213
• 6.2.1 分析性基础课程195-200
• 6.2.2 综合性专业课程200-207
• 6.2.3 通识类课程与其他207-209
• 6.2.4 横纵贯通的一体化课程体系209-213
• 6.3 多元化教学方法213-218
• 6.3.1 通用教学方法213-216
• 6.3.2 新兴教学方法216-217
• 6.3.3 教学适配的多元化方法体系217-218
• 6.4 协同化支撑条件218-222
• 6.4.1 共享与整合的资源219-220
• 6.4.2 创新的组织与文化220-221
• 6.4.3 集成创新的协同化条件体系221-222
• 6.5 集成模式的整体架构与内在机理222-226
• 6.5.1 集成模式的整体架构222-223
• 6.5.2 内在机理一：理论与实践的平衡223-224
• 6.5.3 内在机理二：分析与综合的平衡224-225
• 6.5.4 内在机理三：传统与现代的平衡225-226
• 6.6 本章小结226-227
• 7 基于集成的工程教育模式运行对策227-232
• 7.1 促进理念转型,鼓励工程教育实践与研究创新227-228
• 7.2 强化师资建设,培育多元化、高质素教师队伍228-229
• 7.3 整合学科平台,打造特色专业一体化培养通道229-230
• 7.4 集成产学资源,落实面向产业的教学活动开展230-231
• 7.5 本章小结231-232
• 8 结论与展望232-236
• 8.1 本研究的主要结论232-234
• 8.2 研究的局限与展望234-236
• 参考文献236-250
• 附录1. 调查问卷250-254
• 附录2. 专家访谈提纲254-255
• 附录3. 学生访谈提纲255-256
• 附录4. 现场访谈记录(摘要)256-263

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵光武;还原论与整体论相结合探索复杂性[J];北京大学学报(哲学社会科学版);2002年06期

2 赵学谦;;教学模式辨[J];北京教育学院学报;2006年03期

3 年智英;杜翔云;;奥尔堡PBL模式下的课程与教学实践[J];比较教育研究;2011年11期

4 顾建民，王沛民;美国工程教育改革新动向[J];比较教育研究;1996年06期

5 应湘;大学探究性课堂教学模式初探[J];电化教育研究;2005年10期

6 李景鹤;;化工原理课案例教学的探讨[J];高等教育研究;1995年02期

7 向学军;刘平;夏昌浩;;基于项目的学习模式在“虚拟仪器技术”课程的应用[J];电气电子教学学报;2006年03期

8 隋映辉;;系统创新的内涵、要素与机理[J];福建论坛(人文社会科学版);2008年05期

9 顾建民;发达国家工程设计教育发展的新趋势[J];高等工程教育研究;1997年03期

10 朱荣华,柯俊;建立大工程观念下的新型课程体系[J];高等工程教育研究;1998年04期

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 史宪睿;企业集成创新及其评价研究[D];大连理工大学;2006年

2 邱秧琼;基于知识体的资历框架研究[D];浙江大学;2012年

3 孔寒冰;基于本体的工程学科框架研究[D];浙江大学;2009年

4 李晓强;工程教育再造的机理与路径研究[D];浙江大学;2008年

5 余吉安;企业资源集成及其能力研究[D];北京交通大学;2009年

6 余晓;面向产业需求的工程实践能力开发研究[D];浙江大学;2012年

7 徐斌;创新型工程人才本科课程体系的构建研究[D];天津大学;2010年

8 阎国华;工科大学生创新素质的提升研究[D];中国矿业大学;2012年

，

本文编号：917824