关键词专业认证测绘工程质量监控课程体系
中图分类号：G642文献标识码：A
经济全球化发展，推动了工程技术职业全球化和工程专业人才跨国流动，相应地推动了高等工程教育适应全球化发展趋势。由于不同国家、地区工程教育的体制和办学条件不同，如何界定和评价其办学水平、人才培养质量，实施各国工程教育专业可比性和等效性的专业认证，是工程专业教育界和工程技术界共同关注的问题。另一方面，我国高等院校工科专业培养出的工程科技人才总量居世界前列，但存在着一系列问题。究其原因，一是进入新世纪以来，我国高等教育已从精英教育扩展为大众教育，与精英阶段培养出的“杰出工程师”相比，目前教育质量落差较大，越来越引起公众的不满；二是我国工程教育面向工程实际的工程技术教育相当欠缺，迫切需要寻求提高教学质量的有效管理、评估体系。本文结合专业认证，探讨如何设置测绘工程专业课程体系，以提高测绘专业教育质量，培养学生对采矿行业发展的适应性、促进专业国际互认，提升专业国际竞争力。
目前国际上，工程教育的学位互认协议有《华盛顿协议》、《悉尼协议》、《都柏林协议》和《首尔协议》等4个，其中《华盛顿协议》被普遍认为是最具权威性、国际化程度最高、体系较为完整的工程教育专业互认协议。《华盛顿协议》是一个有关工程学士学位专业鉴定国际相互承认的协议，1989年签约之初，这个协议覆盖了3大洲的6个国家，即美国、加拿大、英国、爱尔兰、澳大利亚和新西兰，目前《华盛顿协议》已经在世界范围内享有声誉，吸引了覆盖27国的欧洲国家工程协会联合会前来谈判入盟问题。我国在2005年、2007年、2009年作为华盛顿协议体系的观察员参加，2013年11月在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上，《华盛顿协议》全会一致通过接纳我国为该协议签约成员，我国成为该协议组织第二十一个成员，这在一定程度上表明我国工程教育规模取得高速发展，位居世界第一的同时，质量也得到了国际社会的认可。中国矿业大学测绘学科于2013年5月接受并通过了中国工程教育认证协会的专业认证。笔者有幸参与组织、实施了本次专业认证工作。以下是笔者作为专业认证全程准备工作主要参与者的一些认识和体会，以供其他院校参考。
1专业认证标准
认证标准分为通用标准和专业补充标准两部分。通用标准是各工程教育专业应该达到的基本要求；专业补充标准是在通用标准基础之上根据本专业特点提出的特有的具体要求。
1.1通用标准
通用标准共包含7个方面的内容：（1）学生，包括专业吸引优秀生源、学生指导、学生表现跟踪与评估、转专业、转学等制度；（2）培养目标，包括毕业要求、培养目标修订；（3）毕业要求，包括专业知识、基础知识、职业道德、人文科学素养、创新和团队精神、国际视野、终身学习等；（4）持续改进，包括教学过程质量监控机制、毕业生跟踪反馈机制、社会评价机制等；（5）课程体系，包括数学与自然科学、工程基础、专业基础、专业课、工程实践、毕业设计（论文）、人文社会科学类等课程；（6）师资队伍，包括教师人数、教师结构、企业或行业专家作为兼职教师、教师工程背景、教师教学时间等；（7）支持条件，包括教室、实验室及设备实习基地、计算机和网络以及图书资料资源、教学经费、教师队伍建设、教学管理与服务规范等。在上述通用标准中，课程体系方面的内容很模糊，只给出了工程教育专业应在哪些方面开设课程，并没具体的课程名称。
1.2专业补充标准
专业必须满足相应的专业补充标准。专业补充标准规定了相应专业在课程体系、师资队伍和支持条件方面的特殊要求。测绘专业补充标准包括3个方面：
课程体系，分为理论课程、实践环节和毕业设计（论文）。理论课程包括：（1）数学、物理类课程，其中数学类课程应包括高等数学、概率论和数理统计及线性代数等基本知识。物理类课程应包括力学、振动、狭义相对论力学基础、光学、分子物理学和热力学、电磁学等基础知识；（2）工程基础类课程，主要包括工程力学、计算机与信息技术基础、工程制图及电工与电子技术等；（3）专业基础类课，教学内容为：测量学、误差理论与测量数据处理等；（4）专业类课程，作为煤炭行业特色高校，除大地测量学基础、摄影测量基础、GPS现代定位技术等核心知识需要掌握外，必须掌握的核心内容还应该包括矿山开采及沉陷控制工程、矿山测量学及土地复垦工程等。实践环节包括：（1）课程设计：大地测量学课程设计、工程测量课程设计等；（2）现场实习：认识实习、生产实习及毕业实习，建立相对稳定的实习基地，密切产学研合作，使学生认识和参与生产实践；（3）科技创新等多种形式的实践活动。在毕业设计（论文）一项，要求选题应符合本专业的培养目标并且以工程设计为主，需有明确的应用背景。
师资队伍。有两点要求，一是从事本专业主干课程教学工作的教师其本科、硕士和博士学位中，必须有毕业于采矿工程专业，部分教师具有相关专业学习经历，二是要求专业教师具有工程背景，即从事本专业教学（含实验教学）工作的80%以上的教师至少要有6个月以上的厂矿企业或工程实践经历。
支持条件，包括专业资料、实验条件和实践基地。一是专业资料，要求配备各种高质量的（含最新的）、充足的教材、参考书和相关的中外文图书、期刊、工具手册、电子资源等各类资料，其中包括国内外典型测绘工程案例；二是实验条件，一是要求实验设备完备、充足、性能优良，满足各类课程教学实验的需要，且实验室布置合理、安全，二是要求实验技术人员数量充足，指导学生进行专业课程等方面的实验；三是实践基地，需拥有校内外实习基地、产学研合作基地和以校外矿山企业为主的实践基地。
从上述通用标准和测绘工程专业补充标准可看出，课程体系是培养目标细化的基础，师资队伍是教学质量监控体系和保障体系，可保证课程目标的实现，而支撑条件是课程教学的配套体系，对培养目标、师资队伍建设等方面产生促进作用。因此，要使学生毕业时达到培养目标要求，最基础的是要加强课程体系的建设。
2课程体系建设
2.1以培养目标为细化标准，进行课程体系设置
测绘工程专业的目标是“培养掌握空间信息采集、表达、处理与利用知识的高级工程技术人才”。要求学生毕业后能通过运用全站仪、陀螺经纬仪、计算机、遥感、卫星定位、地理信息系统等现代化仪器手段或常规测绘方法，在城建、土地、房地产、矿山、交通、水利等部门从事各种工程的测量制图、勘测设计、资源环境信息分析处理及相关的设计管理和科学研究工作，如城市与厂矿工程测量、测量数据处理与计算机制图。地理与土地信息系统开发、地籍测量与房地产管理、变形与沉陷观测及其控制、国土资源评价与管理等。
衡量培养目标实现的标准是看学生是否掌握了空间信息采集、表达与处理等方面的基本能力和知识，即学生应掌握：（1）测绘学科的基本理论和基本知识；（2）测绘工程的设计及实施方法；（3）基础测绘、矿山测量、土地复垦等技术；（4）先进的测绘生产组织和技术管理基本能力以及测绘新技术研究和开发的初步能力；（5）国家有关采测绘生产的基本方针、政策和法规；（6）测绘学科的发展动态；（7）文献检索、资料查询的基本方法。具备前述7个方面的知识和能力，才能毕业。为使学生达到培养目标，可从毕业生具有上述7个方面的要求进行课程设置，如开设画法几何及工程制图、测量学基础、大地测量学基础、摄影测量基础、测绘工程专业英语、现代测绘新技术、测绘法律法规、文献检索与科技论文写作等。以测绘工程专业培养目标为依据进行课程设置，符合专业认证中测绘专业补充标准“专业基础类、专业类课程”要求。
2.2以专业认证标准为基础，进行课程体系设置
专业认证一个重要内容，就是强调学生的实践，针对这要求，需要加强“面向工程实际”的工程技术教育，可设置各类课程设计和实习，训练学生的动手和实践能力。因此，除理论课程体系外，还要设置实践课，如测量学基础实习、矿山认识实习、摄影测量基础实习、基础地形图测绘生产实习、测绘毕业实习、大地测量课程设计、通风安全学课程设计，另外在有条件的厂矿企业，建设一批产学研基地，为实践课顺利进行提供实景场所。专业认证一个显著的特色是要求企业或行业专家作为兼职教师参与学生教学，来自现场的教师把行业发展形势和需求反馈到教学，使学生所学的知识能真正解决现场需要，因此，可设置一些反映行业形势的课程，如数字化测绘、现代测绘新技术、矿山测量新技术等课程作为选修课，供学生学习。另外，测绘专业属于工科，除开设一些诸如马克思主义基本原理概论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、大学生心理健康教育与指导等必要的人文社会科学课程外，还需按照工程认证“通用标准”并结合“测绘专业补充标准”设置数学、力学和信息基础课程，如高等数学、线性代数、数理统计和概率论、大学物理、理论力学、材料力学、弹性力学、电工与电子技术、计算机与信息技术基础等。
2.3以毕业生服务行业为特色，进行课程体系设置
专业认证体现出的基本思想、基本条件和基本要求，是同一类型专业培养目标和规格要达到的最低标准，是专业建设质量的最低门槛。专业的特色建设是鼓励专业的个性发展，体现专业建设的差异性，强化特色，突出能力，探索适应社会不同类型人才需求的人才培养模式，为社会提供高质量的专门人才。中国矿业大学是一所以培养煤矿人才为主要目标的高校，其培养的测绘工程专业学生除从事常规的基础测绘、工程测量等行业工作外，还有相当一部分学生从事煤炭行业的测绘相关工作。因此，需针对我校的行业特点设置一些特色课程，如矿山开采沉陷学、土地复垦学等。
关键词:STEI知识链;工程创新;知识经济
Abstract:Viewedfromthestandpointofpracticalepistemology,thescience,technology,engineeringandindustrycorrelatewitheachotherinactualproductionandlifeandareinassociationwiththeformationandapplicationofknowledge,thusmakingtheknowledgeindifferentbutinterrelatedforms.Itimpliesthatthereisanintangibleknowledgechain,namelytheSTEIknowledgechaincomposedofscience,technology,engineeringandindustry.WithrespecttotheSTEIchain,theengineeringinnovationplaysakeyroleintheprocessofofferingthe“artificialimplements”resultingfromengineeringknowledgewhichisincorporatedintotheproductivefunctionsinordertoacquirethefirstapplicationofcommercialization.TheengineeringinnovationintheknowledgeeconomytimesisoftheoreticalandpracticalimportanceintheperspectiveofSTEIknowledgechain.
Keywords:STEIknowledgechain;engineeringinnovation;knowledgeeconomy
在当今知识经济时代,知识创新正在成为创新的核心。工程活动架起了连通科学、技术与产业发展之间的桥梁,是产业革命、经济发展和社会进步的强大杠杆,也成为一个国家综合国力提高的重要现实指标。在我国建设创新型国家的过程中,工程创新已成为创新活动的主战场,是实现新型工业化发展目标的一个关键性环节,事关全面建设小康社会与和谐社会的大局。因此,“工程创新应该成为创新研究的新重点”［1］。目前,对工程创新的研究已受到许多学者关注,并有了诸如工程创新的意义、特点、规律［2］,工程创新与工程人才,工程创新的一般属性［3］,工程范式的创新［4］,工程教育创新［5］等研究成果。作为创新研究的新领域,工程创新研究还需要深入探讨。殷瑞钰院士提出的“四元知识链”概念［6］,为从知识链的角度探讨工程创新提供了新的视野。本文立足于实践的知识论立场,对科学—技术—工程—产业“四元知识链”进行分析,并从“四元知识链”的视角对工程创新进行新的解读。
一、科学—技术—工程—产业的知识链
1.科学、技术、工程、产业四元知识
近代以降在相当长的时间内,人们把科学、技术、工程看做是基于实证主义知识论框架下的认识论范畴,把科学视为认识世界的理性化、系统化的知识,甚至视为认识世界唯一有效的知识,技术和工程只是科学的应用。近年来,国外学者皮特(JosephC.Pitt)、莱顿(EdwinLayton)、文森蒂(WalterVincenti)等对这种认识进行了批判。莱顿和文森蒂都赞同从具有实践导向和深刻反思的工程师的视角来看待工程知识,他们认为:“工程知识和一般的技术知识,组成了一种不同于科学知识普遍性的离散的知识形式”［7］43。皮特也在《工程师知道什么》一文中提出:“科学知识是有理论边界的(theory-bound),而工程知识是任务明确的(task-specific)”,“工程知识被证明要比科学知识更可靠”［8］。国内学者邓波等也对实证主义的知识论立场进行了批判［9］,他们认为,基于实证主义知识论立场下的科学观造成对人的生活世界的遗忘,使得人与世界最原初、最根本的关系表现为主客体二元对立的对象性关系,它是一种认识论的关系而非存在论的关系。这种认识论的关系束缚了人类从生活世界获得知识并应用知识来进行生产和生活实践的能力。要摆脱这种束缚并改变现有的困境,必须改变知识论的立场,即立足于生活实践的知识论立场,依据人与世界的境域化的、存在论的关系,从生活实践来考察科学、技术与工程三种不同知识形态的本质与特征。
笔者赞同从实践的知识论立场对科学、技术、工程三种知识形态进行区分,但更愿意在此基础上进一步拓展开来。由于国内外学者对科学知识、技术知识、工程知识三者的联系未作具体的论述,并且没有提及产业活动过程中的产业知识这一形态。因此,为了本文的目的,笔者基于实践的知识论立场,对科学、技术、工程、产业四种知识形态的区别与联系进行必要的阐述。
实践是人类有意识、有目的地从事生产、生活的探索性活动,正是这种实践使得人类不断获取认识和改造自然以满足人类生存和发展需要的智慧,也正是这种实践才是人类一切知识产生的源泉和动力。科学知识、技术知识、工程知识、产业知识就是在生产和生活实践中生成的彼此不同而又相互联系的知识形态。
李伯聪教授提出的“三元论”与产业哲学所倡导的“四元论”为科学知识、技术知识、工程知识、产业知识成为独立的知识形态的合法性提供了理论基础,从而确证了四元知识的合法性。科学知识、技术知识、工程知识与产业知识都有其自身的本质与特征。概言之,科学知识是描述性知识,旨在描述和解释世界的存在方式;技术知识是作为行动的程序性和规范性知识,旨在解决实践过程中“做什么”和“怎么做”;工程知识是作为造物行动中的情景化知识,旨在成功实现现实人工物的建造［9］;产业知识是作为生产产品或提供服务的社会化知识,旨在通过生产的产品或提供的服务来获得经济利益。它们都是在生活与生产的实践中不断获得并加以运用的。从生活世界的实践来看,科学、技术、工程、产业四元知识的区别主要体现在如下几个方面。
(1)实践对象与实践目的不同。科学是探求自然和社会的构成、本质及其规律的实践性活动。它直接以自然或社会为对象,其特点是探索与发现。科学的实践目的在于揭示规律,发现真理,以描述性的知识形态解释实践对象的存在及其运行方式。技术是这样的一种实践活动,即发明和创造能控制、应用、改进人工自然以满足人类社会需要的手段和方法。它主要以人工自然为实践对象,其特点是发明与创造。技术的实践目的是解决“做什么”、“怎么做”的问题,以多种技术知识的形式来指导程序性和规范性的行动。工程是人类有目的、有计划、有组织地建造某一特殊人工物(或人工物系统)的实践活动。它以人工自然物为实践对象,其特点是建构与创新,目的在于建造具体的人工物(或人工物系统),在造物过程中要运用到情景化、境域化的知识。产业是人类借助科学、技术以及工程等手段和方法,生产产品和提供各种服务以满足人的生产、生活需要的实践活动。它以自然资源(或人工自然物)为实践对象,其特点是生产与市场,实践目的是生产产品或提供服务,以获取经济利益。
(2)存在形态与功能不同。在存在形态上,科学知识是描述性知识,是明言的,可以文字、数字符号、图形等方式存在并传播与共享;技术知识既包括理论形态也包括经验形态,有些是明言的或可以转化为明言的,也有些只能是默会知识(如技能、诀窍);工程知识是科学知识、技术知识以及相关知识的集成与综合,具有复杂性、难言性、不可复制的特性;产业知识则是由同类的或相似的工程专业体系和相关的工程技术相互组织、复合而成的体系知识,具有排他性(如所谓的“隔行如隔山”)。在功能上,科学知识主要在于解释与预测;技术知识在于发明与申请专利;工程知识服务于具体的“造物”;产业知识服务于生产产品与提供服务。
(3)实践评价原则不同。对科学而言,实践评价主要指其真理性检验,其评价原则是坚持逻辑一致性与实证或伪证原则;技术知识则讲求价值性评价与事实性评价两大原则;工程知识讲求优化原则与多元性评价原则;产业知识则是追求产品的创新性、商业效用性、审美原则等。
(4)应用范围存在差异。科学知识的基本单元是科学概念、科学定理或定律,它具有公共性、共享性特征,任何时候任何国家(地区)的任何人都可以拥有和运用。但它又是有理论边界的,超出其理论边界就可能产生谬误。技术知识的基本单元是技术发明和技术诀窍(know-how),它具有私有的特性,即有专利权,这必然限制了它的使用范围。工程知识作为一种情景化、境域化的知识,就某一具体工程而言,它是唯一的,不具有普适性;但工程知识具有可试错性、可传递性等特征［7］48,往往可以适用于某些其他的具体工程领域。产业知识有共性产业知识与专有产业知识之分,共性产业知识的应用范围较广,而专有产业知识往往是商业机密,不外传。
综上可以看出,科学、技术、工程、产业作为人类认识世界和改造世界的实践活动形式,它们从现实的生产、生活实践中同知识的获得与应用相关联,生成彼此相互区别的知识形态。
2.STEI四元知识链
科学、技术、工程、产业四元知识不仅是相互区别的,而且在实践中是相互联系的,这种实践联系使之形成一条无形的科学—技术—工程—产业(STEI)四元知识链。它们之间的实践联系体现在以下几个方面。
(1)就实践目的或手段看,它们蕴涵于实践之目的—手段之间的转化关系中。马克思主义的实践观认为,实践是认识的源泉、动力和目的。认识活动中获得的知识最终要为实践服务。科学作为一种认识世界的实践活动,获得对世界存在方式的认识(科学知识)是目的;但当它以理论或原理的形式进入技术(工程、产业)活动领域,就转化为手段。同样地,技术活动中的技术发明与创造既是目的,又是手段。通过技术发明获得技术知识是目的,把技术发明的物化成果和技术知识应用于工程(或产业)之中,它就转化为手段。对于工程和产业,我们也可以作类似的分析。
(2)就实践过程来看,它体现于知识在科学、技术、工程以及产业等实践活动之间的输入/输出关系中。这主要强调各种知识形态之间的知识供给(knowledgesupply)或运用以及输出或反馈。具体地说,科学知识通常是技术、工程、产业等活动过程的知识供给者(knowledgesupplier),同时经过技术、工程或产业活动过程之后以某种信息的形式(也可能是新的现实问题)予以输出(反馈)。技术作为工程或产业的“单元”使得技术知识成为工程或产业活动的知识供给者;同时技术知识在工程或产业活动过程中也会有信息(或新问题)输出。工程知识、产业知识等也存在类似的情形。
(3)就实践结果来看,它体现于知识在科学、技术、工程、产业等活动中的凝结(或物化)过程中。科学知识、技术知识、工程知识、产业知识最终都以技术发明的物化(或工程所造之“物”,或产业所生产的产品)形式得以凝结。
因此,正是实践促成了科学、技术、工程、产业四元知识链的形成。这种知识链是科学、技术、工程与产业之间的一条无形链,它强调实践过程而非时间—历史意义上的承接,不是一种简单的线性关系,而是一种非线性的(或网络状的)关系。正如殷瑞钰院士所说:“这是很复杂的知识链,是多层次的知识网络,不同环节和层次之间存在丰富多彩、复杂多变的关系。”［10］要阐述它们之间的非线性(或网络)关系,需要打开作为每一知识单元的“黑箱”来进行分析。这有待对它们进行更深入的研究。
二、STEI知识链中工程知识的地位与作用
工程是建造物质世界从未有过的“物”的活动,就此而言,工程知识在工程建造中的作用只能是作为“造物”的手段而发挥作用的,处于从属地位。
1.工程知识作为科学知识、技术知识的集成体
工程知识和科学知识是两类不同性质的知识,不能把工程知识简单地视为科学知识的应用。ThomasTredgold(1788—1829)最早把工程视为科学的应用的观点［11］,以及邦格的技术是科学的应用的观点已经受到越来越多学者的批判。如莱顿、文森蒂、皮特［7］44等人从不同的角度对技术和工程是科学的应用的观点进行了批评。李伯聪教授也明确表示,尽管不能否认现代工程活动确实存在着一定的可以解释为“科学的应用”的成分,但决不意味着工程就是科学的应用［12］226。然后,这些国内外学者都从不同的角度说明了工程(知识)和科学(知识)是两类不同性质的活动(知识)。正如皮特反复强调的:“工程知识和科学知识是两类不同性质的知识,不能认为二者中的每一个必须依靠另一个,更没有事实根据说其中一个是另一个的子集。”［8］
就实践来看,工程知识是科学知识、技术知识以及其他相关知识的集成体。工程是一定边界条件下的有计划、有组织的造物活动,其目的是建造一个自然界不存在而又可带来一定经济效益或社会效益的人工物。在工程“造物”过程中伴随着工程知识的生成。工程是技术性要素与非技术性要素的集成体。技术性要素包括技术设备(机械、工具等),技术原理,技术方法等内容;非技术性要素包括资源、资本、人力、社会与环境条件等因素。而技术性要素(如技术原理、技术方法)中必然包含科学知识,如技术原理是科学原理(知识)与目的性的结合［13］;非技术性要素中包含着资本、人力等属于组织、管理等人文社会科学的知识。因此,工程活动中在对各种因素进行实践集成的同时,也包含着科学知识、技术知识以及其他相关知识的集成。由于每一工程都是情景化的、具体的、唯一的,所以工程知识包含科学知识是相对于某一具体工程而言的,它与皮特所强调的并不矛盾。
2.工程知识作为产业知识的“知识因子”
相对于科学和技术来说,工程往往发挥“集成”的作用;而相对于产业和经济来说,工程往往是“基层单元”和“构成单元”。相应地,工程知识往往作为产业知识的“知识因子”发挥作用。产业知识主要包括产业组织、产业结构、产业政策、市场调研与预测、产品研发、产品的标准与测定、营销策略、产品售后服务制度等内容。而工程知识主要包括工程规划知识、工程设计知识、工程管理知识、工程技术知识、工程安全知识、工程运行知识、工程环境知识等内容。同类工程或不同部类的工程的规划、设计、实施、运行和管理等都在不同程度上影响着产业的组织、结构、管理、产业政策和市场,乃至对产品的研发、生产、销售和服务都有着不可忽视的作用。作为产业知识的“知识因子”,工程知识在产业中的作用不容忽视。
三、工程创新的知识链视角
尽管就工程的实践“造物”而言,工程知识只是作为“造物”(实际目的)的手段而发挥作用,但这并不说明工程知识不重要。相反地,工程知识是人类知识宝库中重要的一部分。从知识分类和知识本质上看,工程知识还是“本位性”的知识而不是“派生性”的知识［12］261。在工程创新成为创新的主战场、知识创新成为创新活动的核心的当今时代,从STEI四元知识链的视角探讨工程创新有着重要意义。
1912年熊彼特提出了创新的概念,他认为,“所谓创新就是一种生产函数的转移,或是一种生产要素与生产条件的重新组合,其目的在于获取潜在的超额利润”,并且他将创新概括为五种形式:①生产新的产品;②引进新的生产方式;③开辟新的市场;④开拓并利用新材料或半成品供给来源;⑤采用新的组织方式［14］。后来他又在《资本主义的非稳定性》(InstabilityofCapitalism)一文中提出了创新是一个过程的观点［15］。针对熊彼特创新概念的界定,从知识角度看,知识在现代社会越来越成为生产函数的转移中一个重要的参数,如追求高科技含量的产品往往成为创新的一种重要手段,这里的“高科技含量”一定意义上反映着知识的“高”与“新”。尤为重要的是,知识也日益作为一种重要的生产要素与生产条件的组合应用越来越受到知识型企业的青睐。知识已成为一种特质性的生产力［16］。因此,从知识的角度看,创新是凝结于产品中的新知识并入生产函数中得以首次商业化应用的过程。
工程设计是工程实践活动的关键环节,在工程活动中有着重要的地位和作用。莱顿对工程设计的重要性作了重要的评价：“从科学的观点看,设计什么也不是;可是,从工程的观点看,一切都是设计。”［12］238下面以工程设计知识为典型,从四元知识链的视角对工程创新进行分析。
在文森蒂看来,工程设计知识包括基本的设计概念(运行原理和常规构型)，设计标准和规格，理论工具(数学、推理、自然规律)，量化数据(描述性和说明性的知识)，实践因素和设计手段(程序性知识)等。他还发现工程设计过程本身也是一种知识的生成活动,工程知识的应用是作为实际目的的手段而发生的［17］。在这里,我们可以理解为,工程设计过程,既是已有的工程设计知识的应用过程,又是新的工程知识的生成过程。工程知识的生产不是目的,而是手段。
就实践的工程活动而言,创新是工程本身的内在要求,是工程活动的灵魂。工程设计作为其关键环节也必然体现和反映着工程创新。从四元知识链的视角来看,这种体现和反映表现在工程设计知识的生产与应用上。工程知识既是科学知识、技术知识及相关技术的集成体,也是产业知识的“知识因子”。在工程设计中,工程师要在一定边界条件下,设计出具体工程的运行原理与常规构型、标准与规格、有关量化数据,并结合其他实际因素(如文化风格等)最终拿出设计方案,描绘设计图纸。在这一过程中,在同时考虑技术性要素和非技术性要素的情况下,科学知识、技术知识及相关知识进行集成,使得这一过程既包含对已有的工程知识的应用,也包含新的知识的生成。新生成的知识作为产业知识的“知识因子”最终凝结于产品的生产中,从而实现创新。实际上,对每一项工程,无论是理念、规划、设计、实施,还是运行和管理,在每个环节上都会发生或大或小、或局部或全局的创新。从知识的角度看,每一项工程发生的创新总伴随新知识的生成,由于新知识的生成在工程活动中不是目的而是手段,所以它只能被并入到一定的生产条件当中,形成新的生产函数,为建造出合目的性的人工物并通过进入产业活动过程实现其潜在的经济利益服务。每一项工程的完成也预示着工程知识的一次创新,新的工程也酝酿着工程知识的再创新。如此循环往复,不断推动工程创新。因此,从四元知识链来看,工程创新是凝结于工程“人工物”中的工程知识被并入到生产函数中以获得首次商业化应用的过程。
从四元知识链的视角分析工程创新,对知识经济时代现实中的工程创新有着重要的理论意义和实践意义。一方面,它为从知识的生成与应用方面探讨工程创新提供了一个符合时代特征的理论视野;另一方面,在实践中按照工程知识如何在工程活动过程中起作用来实现工程创新,进而探寻一种新的生产力,显然是有重要意义的。
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摘要：CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果，它以构思、设计、实现、运作的产品生命周期为载体，将学科知识和产品研发相结合，培养学习者的工程意识和工程能力。在方法论层面从分界、循环、融合三个角度剖析CDIO工程教育模式，有助于厘清其内在构成和运行机理，指导工程教育改革与实践。
中图分类号：G640
文献标志码：A文章编号：1009-4474（2015）04-0080-0
Boundary，CirculationandFusionofCDIOEngineeringEducationModel
ZHANGYonglin，XIAOFengxiang
（SchoolofEducation，TianjinUniversity，Tianjin300072，China）
Keywords：CDIO；boundary；circulation；fusion
Abstract：CDIOrepresentsthelateststudiesofinternationalengineeringeducationreform.Thiseducationmodelusesproductlifecycleasthecarrier，whichincludesconception，design，implementationandoperation.ThepaperanalyzesCDIOfromthethreeperspectivesofmethodology.boundary，circulationandfusion，clarifyingitsinnerstructureandoperatingmechanism，guidingthepracticeofengineeringeducationreformanddevelopinglearnersengineeringability.
一、引言
CDIO工程教育模式是美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院、查尔摩斯工业大学、瑞典林雪平大学于2004年共同创立的工程教育崭新模式，代表着国际工程教育改革的最新成果。CDIO即构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate），它以产品的生命周期为载体，将学科知识与产品研发实践相结合，培养学习者的工程意识和工程能力。
我国学者对CDIO工程教育模式已经做了大量研究，主要集中在以下三方面：一是对CDIO工程教育模式的教学大纲和CDIO标准的理论解读；二是关注CDIO工程教育模式在我国的本土化发展，如汕头大学工学院引进、消化、开发、实施了注重职业道德、诚信和职业化的工程教育模式（EIPCDIO）；三是探讨专业课程采用CDIO教学取得的效果。如清华大学工业教授顾学雍在“数据结构”和“数据库技术”两门课中采用CDIO方法教学，取得了良好效果。以上研究多属理论解读或实践经验介绍，缺乏方法论层面的反思。法国著名社会学家布迪厄提醒研究者，要“始终保持对研究活动所采用方式方法的适用范围及其背后理论假设的反思性关注”〔1〕。因此本文尝试性地在方法论层面从分界、循环和融合三个角度深入剖析CDIO工程教育模式的运行机理，并廓清对CDIO教学大纲和CDIO标准的认识误区，以期对一体化课程的设计和教学具有一定的理论指导意义。
二、CDIO工程教育模式的分界
分界是打开CDIO工程教育模式秘密的钥匙。分界过程是一个从具象到抽象再到具象的过程，即从客观实存到概念实存再到客观实存的过程。借鉴康德认识论的分界方法，在实际工程项目和个体认知规律之间划定内容、环境、经验、认知结构和能力五部分。
1.来自工程实践的学习内容
CDIO工程教育的学习内容包括产品、流程和系统，这只是一个简化的表达，代表工程实践的感性直观。
有的学者对CDIO工程教育的学习内容有不同的理解。他们认为CDIO工程教育的学习内容主要是工作世界的具体工程项目，是一种客观实存。将具体工程项目视为主要学习内容，属于实体主义思维方式。这种思维方式将工程教育看作银行储蓄，即通过储存工程项目来填满学生的大脑容器，储存的工程项目数量越多，越有利于工程能力的生成。
笔者认为CDIO工程教育的学习内容来自工程项目，但不是工程项目本身。CDIO工程教育模式强调“基于项目学习”（Projectbasedlearning），基于（based）一词的语义表明工程项目是作为支撑或背景存在的，而不是以工程项目作为全部学习内容。查建中教授也持此种观点，他认为，“需要防止把具象工程项目作为教育的内容引入，使教育陷入狭隘的传授具体知识的误区”〔2〕。
2.与内容相区别的环境
“将产品、流程、系统生命周期的开发与运用――构思、设计、实现、运行――作为工程教育的背景环境”〔3〕是CDIO工程教育模式标准1的内容。背景环境可简称为环境，也可称为载体，指构思、设计、实现、运行四个阶段，代表对工程师创造的各类不同问题解决方案的描述〔4〕。现实中的工程项目很多，每个工程项目都是唯一而独特的，如果将工程项目作为学习内容，在数量上无法穷尽，而工程项目的解决方案有共通性，都要历经构思、设计、实现、运行四个阶段。
CDIO工程教育模式用背景环境概念从具体工程项目中抽象出来，背景环境所起作用类似于布鲁纳、施瓦布等主张的“科学的结构”的作用。通过“科学的结构”尽可能统摄所有的知识，即借助结构的“质”来解决知识的“量”的问题，强调结构能够使七零八落的现象得以系统化。
CDIO工程教育模式方法论的哲理隐含于标准1中，即在方法论上区分环境（context）和内容（content）。区分出来的背景环境也暗合建构主义的基本假定――学习者所学到内容是他的背景环境、活动和目标的函数。
3.居中存在的“双元经验”
CDIO创造的学习经验，称为“双元经验”，包括“初级的”和“高级的”经验〔3〕。它产生于CDIO两个运行环节：运作―构思环节和设计―实现环节。将前者称为运作―构思（C―O）经验，将后者称为设计―实现（D―I）经验。这两个环节分别包含一个“双元经验”。“双元经验”存在于主客体之间，是主客分离的媒介〔5〕。
初级经验属于一般经验，指通过感官被动获得的一些散乱的感觉、知觉等感性经验。初级经验与环境、技术基础相联系，指向具体工程实践活动，与实际的工程项目操作相联系，也被称为具体经验或直观经验。而高级经验属于对初级经验的抽象概括，本质上是一种前概念或实际概念，它由认知结构派生而来。与传统的经验概念完全不同，“双元经验”不再是通过机体感官被动获得的一些散乱的感觉或知觉印象，而是机体与环境相互作用的过程〔6〕。
4.建构生成的认知结构
认知结构是存在于大脑中的系统化的、符号化的工程知识体系，属于抽象的概念实存。它也是一种心理结构，决定着人们对数据和新信息的察觉〔7〕。
从产生过程看，认知结构不是主观意志产物，也不是“从行动者的解释中建构出来”〔8〕的，它产生于主体与工程实践活动的互动中。皮亚杰的发生认识论观点认为，有些认知结构来自先天遗传，具有生物学的先验性，更多的来自与后天实践的互动，具体包括两条发展途径，即同化和顺应。
从认知结构的派生结果看，CDIO工程教育模式秉承建构主义知识观，强调认知结构是主体主动建构的结果。认知结构一经生成，就有自我建构能力，自身会生成、成型、成熟，会不断派生出专业知识和工程能力。
5.解决实际问题的工程能力
工程活动遇到的问题是没有被预先定义过的，需要创造一个原本不存在的客观存在物。工程的责任就是在一个组织里，为了设计和实现一个产品、过程或系统所需要完成的一系列任务〔3〕。工程能力主要表现为工程师具有提出工程问题解决方案的能力。对工程能力的描述焦点集中在解决问题的能力上，而不是在认知和定义问题的能力上〔9〕。工程能力具体表现为“产品、过程和系统的建造能力”〔3〕。这在CDIO标准2①中描述的很清楚，也是CDIO工程教育模式所希望的学习效果。
CDIO工程教育模式坚持整体论的能力生成观，反对能力还原主义。不妨将其与能力本位课程模式（CBE/DACUM②）的能力本位观对照分析。CBE/DACUM将岗位能力作为分解对象，逐层分解为众多小任务。这属于“原子论式的”研究方式或方法论的还原主义。CDIO工程教育模式坚决反对以上做法，它将工程能力视为一个生成性的整体，是生成的而非预设的，是总体存在的而非各部分的简单加和。所以，CDIO工程教育模式并没有将标准2的规定作为预设，没有对应具体工程项目逐层分解。
三、CDIO工程教育模式的循环
循环指物体按环形、闭合回路的轨道运行。CDIO工程教育模式的循环是指工程教育按照CDIO所设置的轨道往复回旋、螺旋上升的过程，具体包括载体循环、认知结构循环、抽象域与具象域的循环。如图1所示，顺时针循环即载体循环，逆时针循环即认知结构循环，抽象域和具象域之间也存在循环。
（一）载体的循环
载体指产品、流程、系统生命周期的开发与运用，即构思、设计、实现、运行四个阶段。用英文首写字母代表四个阶段，可将载体的循环简写为CDIO循环。此循环为具体工程项目的完成提供基本循环规则和循环结构。
载体的循环有两个目的，第一是区分工程教育的环境和内容；第二是超越产品、流程、系统等具体客观实存进入概念实存。亚里士多德说：“各种本体以及任何其他一般的存在的东西都是从某一载体生成的。”〔10〕概念实存就是“一般存在的东西”――一个包含主体人的决定性结构。该决定性结构有两个特点：其一，它来自工程项目，但不是工程项目本身；其二，它加入了主体的感知、思想和行动的模式。载体的循环偏重建构主义取向，在完成实际工程项目中充分考虑个体因素。经此循环，通过分离环境和内容，实现了与客观主义的决裂。
（二）认知结构的循环
认知结构的循环发生在个体大脑内部，主要指认知结构沿着时间轨道的形成、发展和演变，反映了人类个体的认知周期。该循环借助OIDC实现，即CDIO双向循环的逆时针循环。在此循环中，学习者亲力亲为地完成工程项目，逐渐领会、掌握专业技能，同时，动作、经验逐渐内化，最终在大脑中生成认知结构。贯穿OIDC循环的主线是动作―经验―认知结构―能力。OIDC的每次循环都会使得认知结构不断生成、成型、成熟。认知结构一经生成，就具备客观性，成为一种结构化的客观实存。认知结构循环偏重结构主义取向，独立于行动者的意识和愿望而客观存在，并能够引导或约束人的行动。经此循环，认知结构逐渐客观化，实现与主观主义的决裂。
CDIO和OIDC是CDIO双向互动循环的两个方面，从方法论层面看，大体对应着康德的建构与范导。CDIO等同于建构的方法，从抽象到具体，其结果是产生具体的工程实践经验判断；OIDC等同于范导的方法，从具体到抽象，其结果是产生一种具有主观假设性的工程项目解决方案。
CDIO和OIDC两大循环将环境、内容、经验、认知结构和能力五部分串接起来，并在五部分之间有序互动，使它们成为一个逐渐融合的连续体。
（三）抽象域与具象域的循环
域即范围。工程师解决工程实际问题时面对的具体工作范围，称为具象域。具象域主要包括工程项目的内容和环境，代表真实的工程项目的实现和运作。工程实际问题反映在人脑中，人脑侧重运用抽象概念进行分析、总结对象的本质，称为抽象域。抽象域主要包括学科知识和个体的认知结构，主要作用于工程项目解决方案的构思和设计。抽象域与具象域的循环，是借助CDIO的双向循环来实现的。循环往返的主线是工程问题的解决方案。工程师在抽象域中构思、设计工程蓝图，然后在具象域中运作、实现或验证该蓝图。
CDIO工程教育模式的三大循环不是学者凭空设计出来的，它们反映了工程发展规律和个体认知规律。
首先，工程教育必然要遵循工程发展的规律〔11〕。工程实践是有意识、有目的的能动性的活动，核心是设计和实施项目的解决方案，这是一个叠代化的修正和创造过程。所以，工程师的工作理念建基于运用抽象规则创造并反复不断地回顾和修正具象的产品〔12〕。其次，CDIO工程教育模式强调认知过程需要双重刺激（DualImpact）〔13〕。一方面工程师必须运用逻辑思维理解抽象知识，另一方面，工程师需要感性直观地体验该知识在具象环境中的应用。再次，按照科尔伯关于经验学习的理解，学习过程需要适应两种对立模式的紧张关系，即学习者从具体经验到抽象概念、从反思观察到主动经验〔14〕，即学习者需要在抽象域与具象域之间循环往返。
四、CDIO工程教育模式的融合
融合是循环的目的，环境、内容、经验、认知结构和能力五部分借助循环融为一体。双元经验在融合中起着重要的作用。CDIO工程教育模式的融合分为以下三类。
第一，工程实践问题和学科问题的结合。其他工程教育模式也考虑到了两者的结合，基本做法是分设理论课程和实践课程，试图借助叠加效应实现两者的融合。CDIO工程教育模式认为，工程师需要不同于科学知识普遍性的离散知识形式，这是工程实践问题和学科问题结合后的知识表征。离散知识如何获得？三大循环使内容、环境、经验、认知结构和能力五部分互动融通，并逐渐冷凝为理实一体化的离散知识形式。这种离散知识形式既有来自学科体理论的知识，又有来自工程实践的具体经验。
第二，载体与认知结构的衔接。布迪厄认为，“科学知识开始于一种客观主义的步骤：因为客观知识确立了互动得以发生、主观知识得以生产的条件”〔8〕。CDIO工程教育模式方法论的客观主义开始于载体和认知结构的形成中。这两个结构其实是同一结构存在的双重方式，具有结构上的同构性，这是两者融合基础。布迪厄用“初级的客观性”和“次级的客观性”阐释建构主义和结构主义融合的哲理〔15〕。初级的客观性指物质资源的分配手段、物质构成或物质关系；次级的客观性指社会世界中的意识因素或意识关系。在CDIO循环中依靠建构主义形成的载体，相当于布迪厄理论中初级的客观性，依靠结构主义形成的认知结构，相当于次级的客观性。布迪厄的哲理阐释是载体与认知结构得以衔接的理论基础。载体是客体主体化，即内在性的外在化，认知结构是主体客体化，即外在性的内在化，两者彼此的规定性相互适应成为各自的一部分。
第三，主客体的统一。在工程教育中，主体指工程师，客体指工程。CDIO工程教育模式没有把主体与客体绑在一起，而是先决裂，再融合。工程是事实，是一种实然。工程师提出的工程问题解决方案是希望实现的有价值的东西，属于应然，如果直接从实然推论应然，容易犯自然主义错误。哈贝马斯将规范用一种类似于事实的方式加以解读，使其充当事实与价值沟通的桥梁，规范使得事实与价值得以弥合。CDIO工程教育模式最有价值的地方，在于提供一种规范来弥合工程项目与问题解决方案间的距离，从而消除主客体二元对立，使主客体走向融合。
以上三大融合，离不开双元经验的接口和转化作用。双元经验内嵌于CDIO中，是循环和融合得以发生的关键接口，它是借助自身的转化起到接口作用的，如图2所示。
双元经验的转化具体经历四个适应性阶段，即具体经验、反思性观察、抽象概括、主动实践〔16〕。四个阶段被称为库伯经验学习圈，内含两个二分法，作为两个维度彼此正交。主动实践与反思性观察作为X轴，更倾向将经验转化为知识。抽象概括与具体经验维度作为Y轴，在个体如何掌握或者吸收信息方面作了区分。两个维度正交构成四个象限，每个象限设置性质不同的问题，即四种不同学习类型。从象限1到象限4，问题依次是“怎么样”、“是什么”、“为什么”、“如果”；学习类型依次是聚合、顺应、发散、同化〔16〕。经验学习圈顺时针旋转，螺旋上升，将初级经验和高级经验搅合在一起，又甩向对方。如果学习过程经历四个阶段，知识的转化率和保持率将明显提高，知识保持率能达到70%。对于复杂的工程问题，学习圈要反复多次，形成螺旋周期。随着学习圈的螺旋上旋，双元经验的水平不断提升，性质也越来越复杂，从而产生CDIO标准5③所说的“两个或更多的”经验，这就让CDIO工程教育模式的循环和融合更为顺畅。
五、结语
工程教育的目的是培养合格工程师，CDIO工程教育模式是实现该目的的手段，“手段对于给定的目的的适当性问题，是绝对可以进行科学考察的”〔17〕。CDIO工程教育模式的贡献在于以普遍化的唯物主义为基础，为工程教育提供一个总体性的可操作图景，既能够反映工程本性和工程师本性，又能够反映两者的互动。这就使得该模式超越二元对立，走向视域融合，大体达到手段的合目的性。
CDIO工程教育模式也存在一些不足和需要改进的地方。一是从具象工程项目抽象出的载体虽然反映了产品生命周期，但缺乏工程技术的参与和支持，在客观性方面稍有欠缺；二是人们对CDIO工程教育模式的关注更多停留在课程实施阶段，着重构建实践场所和学习环境，而对课程设计阶段关注较少；三是CDIO工程教育模式未深入探讨学科知识结构、载体结构、认知结构三者的关系。三者是否同源，是否存在转换体系？是否存在结构再生产的可能性？可见，CDIO工程教育模式的未来发展，需要在原有理论基础上继续探索，进一步深入研究工程本性和工程师本性，在两者的互动中寻找一条工程教育中间路线，这也是笔者在今后研究中的重点探索方向。
注释：①
CDIO标准2的内容为：“具体、详细的学习效果――与专业目标一致，并得到利益相关者验证的个人、人际交往能力，产品、过程和系统的建造能力以及学科知识”。
②CBE（CompetencybasedEducation）即能力本位课程模式，采用了DACUM（DevelopingaCurriculum）课程开发方法，是加拿大、美国的典型课程开发模式。
③CDIO标准5的内容为：“在课程计划中包括两个或更多的设计―实现的经验，其中一个为初级的，一个为高级的”。
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近年来，关于学生“高分低能”“思维发展受阻”等方面的报道不断见诸媒体，引发了学术界关于关注课程本体论价值的呼声日益高涨。这种转变对改变以往工具论价值一统天下的局面无疑有着重要意义。但这类主张更多的是一些口号式的观点，并未阐述如何在把握课程的本体论价值和工具论价值之间找到一个恰当的平衡点，也没有考虑二者之间的辩证关系，不能不说是一个遗憾。
新课改以来，受所谓“新课程理念”的影响，学者和一线教师对课程“本体论价值”的关注已经远远超过了对“工具论价值”的关注，他们认为，课程应该注重的是培养学生的道德品质，融入生命教育理念，促进学生的心理健康发展，并发展学生的创造性思维，等等，这些内容属于“本体论价值”的范畴，具有非常重要的意义；而以实用性为主的“工具论价值”，例如掌握各种知识和技能，则应居于次要地位，甚至不在课程的关注范围之内。这类主张中体现出两个值得关注的问题，一是本体论价值和工具论价值的实现被认为是两个相互独立和封闭的不同领域，二是本体论价值重于工具论价值，需要“优先发展”。对这两种不同于以往教学观念的倾向，我们需要认真进行分析。
一、本体论价值与工具论价值是否相互独立？
关于课程的本体论价值和工具论价值之间的关系，可以追溯到“形式教育”和“实质教育”之争。在夸美纽斯以后，由于启蒙思想开始传播，自然主义教育思想就开始形成潮流，自然主义教育思想有两大特点：一是主张教授实用学科，二是认为感觉是一切认识的来源，这是“实质教育”的主张。但是由于自然主义理论本身的固有缺陷，它无法回答“如何通过感觉经验实现认识的完成”这一问题，因此“形式”依然具有生命力，而教育就需要对这些“形式”的东西进行加工，促进悟性能力、思维能力、理解能力的发展，而非积累实用性的学科知识，这是“形式教育”的主张。教育思想发展到赫尔巴特之后，开始出现试图将形式教育和实质教育相融合的尝试。赫尔巴特一方面拥护古典主义学校及其课程，因而被列入形式教育派[1]；另一方面又反对官能心理学，主张重视课程和教材，分科教育由他开始确立并逐渐成为主流，这又体现了实质教育论的思想。在赫尔巴特之后，苏联教育学，杜威、克伯屈等人的新教育运动试图克服形式教育论和实质教育论各自的片面性，但都未能在实质上取得突破，尤其是杜威对分科教学的批判虽然深刻，但可操作性不强，因而分科教学在各个国家一直被普遍接受并广泛运用至今。
当前我国仍然采用的是分科教育的体系。由于分科教学沿袭的是“实质教育论”的路子，因而任何一个学科的存在，其初衷都在于追求该学科的“实质性”价值，即学科知识的传授和积累。因此离开工具性而谈本体论，本身就不符合分科教学的最基本理念。
例如，学生的思维发展固然重要，但“思维教学与内容教学能否统一”这一疑问之所以出现[2]，前提就在于学生的思维和“工具性的东西”――也就是通常所说的教学内容是对立的。有学者借用杜威的观点，在对现有教学进行批判的时候，将问题根源归结于传统教学“混淆了思维过程的逻辑和思维结果的逻辑”[2]，并由此推断传统教学成为学生思维的屠宰场。但这一批判忽视了杜威对思维过程和思维结果之间必然关系的认识：“实在令人吃惊，两个对立的教育派别都忽视了思维的实际过程和思维的结果之间的内在的、必然的联系”[3]。杜威所说的思维结果，其实就是指的教学内容，即“工具论价值”所追求的、实用性的知识和技能，而“真正的思维必然以认识到新的价值而告终”[3]。因此，在杜威看来，所谓发展思维，说到底，最核心的意义在于认识到新的价值，即我们今天所说的知识的丰富、观念的完善，等等，这些当然都属于工具论价值的范畴。抛弃“工具性”的东西而空谈思维，思维将陷入“无思维对象”的境地。
又例如，道德品质当然也很重要，但道德品质能不依赖于知识、技能、本事、文化意识等“工具的”“实用的”东西就能养成吗？赫尔巴特早就回答了这个问题。他把道德看得无比重要，认为，“教育的目的是道德”[4]，但他并不因为道德的重要而撇开教学的工具论价值而孤立地谈道德的养成。恰恰相反，他说：“不存在‘无教学的教育’这个概念，正如反过来，我不承认有任何‘无教育的教学’一样”[4]；“最初的智力活动安排得越少，对德行的培养也就越少，特别是考虑不到德行培养可能具有的多样性。愚蠢的人是不可能有德行的”[4]。可见，所谓道德养成的“本体论意义”，必须建立在智力活动、认知获取等“工具论意义”的基础之上。没有“工具论价值”，道德这一“本体论价值”也就失去了根基。
二、本体论价值与工具论价值孰轻孰重？
当前部分专家学者和一线教师对本体论价值反复强调和对“工具理性”的批判，容易让人以为本体论价值是更“高”的、更“重要”的课程价值，因而淡化甚至否定课程的工具论价值。有不少学者提出，教学论要由认识论向价值论转向，因此，以认识形成或者技能获取为目的的“工具论价值”应让位于美德形成、兴趣培养、课堂愉悦感养成等“本体论价值”。但是，这种说法是很有疑问的。打个比方，如果我们说，“热爱教学的品质及教学过程带来的愉悦感是教师教学过程中高于其教学质量的更重要的价值”，因而主张教学的质量指标从对学生综合水平的考量转移到对教师教学过程的愉悦感的测查方面。大家会觉得这是在说笑话，因为这种观点将降低教师工作的质量，导致学生的学习质量下滑。那么，将本体论价值凌驾于工具论价值之上，又会是什么局面？试想，如果数学教师将大部分的时间用于培养学生的道德素质和生活观念，而非培养计算、证明等技能，我们不禁要问，这堂课还叫数学课么？如果英语教师将主要精力用于促进学生的心理健康发展，而非着眼于听、说、读、写等语言能力，我们不禁要问，这堂课还叫英语课么？如果地理教师将课堂重心放在发展学生的创造性思维、逻辑思维、抽象思维，而非地理知识与分析能力，我们不禁要问，这堂课还叫地理课么？……上述课程更像是人生观课程、思维拓展课程，但无论如何不能再叫学科课程了。学科本身的特点被所谓的“本体论价值”给消解掉了。固然，工人劳动的愉悦感很重要，但工人劳动的最重要目的是工具论性质的――建筑物本身的质量；学生的思维能力也很重要，但如果将其重要性放在学科特色本身之上，那学科课程本身区别于各种思维拓展训练课之处又在何处？
三、如何正确把握本体论价值和工具论价值的关系？
将课程本体论价值和工具论价值相割裂的观点，其实是认为课程可以独立地追求本体论价值和工具论价值，二者互不干扰，以至于现有研究中出现了种种脱离课程最基础的内容而追求道德品质、情感体验、思维发展、生命理念等价值的观念。这类主张将情感、思维作为教学内容，学科知识作为副产品而不是直接的教学内容，这就颠倒了教学内容和价值的顺序，造成教师像讲解知识要点一样“把情感、态度、价值观直接‘教’给学生”的局面[5]，不但达不到教育目的，也非新课程改革的初衷所在。有学者指出：“‘情感’是知识的自然衍生物……在教学中，它只能并且应该作为知识学习的副产品，如果把‘情感’也作为教学直接追求的一个目标，造成的结果就只能是‘强扭的瓜不甜’”[6]。这种观点才是对教学的工具论价值和本体论价值关系的准确把握，对课程本体论价值的发掘，决不能抛弃工具论价值单独得以实现。
认为课程的本体论价值的意义重于工具论意义的观念，和当前教育界对“知识”的批判一脉相承。有学者认为，目前我国教育陷入了机械主义和工具理性的禁锢之中，教学的目的仅在于让学生获得所谓的正确知识，只要学生获取了知识，就自然而然地能够应用知识；传授知识作为教学的中心工作，就能最大限度地实现教学的工具论价值；这样的教学当中缺少人文关怀，过程变得僵化，失去了生命力。要改变教学当中的这些问题，必须对教学中的“知识至上”观念进行彻底批判，将本体论价值作为教学的最重要价值追求。但是，如果教学不重视知识，那么我们教学到底教的是什么？例如：数学课堂的教学内容只能是计算、证明、推理等数学知识和技能；英语课堂的教学内容只能是单词、语法、段篇章等知识，听、说、读、写等技能，以及某些英语国家的文化和风俗；地理课堂的教学内容只能是地理知识和利用地理知识分析地理问题的能力，但这些东西都是“工具论”价值层面的，“实用”的内容，即便有时候涉及道德、思维方式、心理品质等内容，也是作为工具论价值的载体形式而存在的，很难想象，当情感、思维、德行成为课程直接的追求对象的时候，学科课程还具有学科特色吗？离开了工具性的东西，教学内容还能是什么呢？
当前的教学之所以被批判为知识中心主义，到底是知识本身的错，还是教学环节出了问题？有学者提出，造成学生被压抑、被规训的其实不是通常意义上讲的知识，而是被考试的压力“异化”了的知识，知识本身是人类经验的提炼和结晶，是有积极意义的，但当知识被异化为考试的工具，只对学生的考试负责的时候，知识便不再有益于学生的发展，反而成为限制学生的外在力量[6]。这位学者指出了当前教学问题的根本所在――思维、德行、品质，种种对学生有益的东西，都“让位于”考试的需要。因此，课程的工具论意义被放大、强化到不可思议的地步，本体论价值则不被提及。因而，提倡重视课程的本体论价值，避免工具论价值机械化，这些观点对教学工作的改进是有积极意义的。但是，如果认为本体论价值可以独立于工具论价值之外，或者将本体论价值置于工具论价值之上，就显得矫枉过正，将教学领向另一个极端，同样不利于教学活动的开展。
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关键词：认识实习；勘查技术与工程；实践教学
中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1002-4107（2017）03-0025-02
一、“勘查技术与工程（应用地球物理）认识
实习”实践环节教学的意义
（一）认识实习有助于学生了解勘查技术与工程（应用地球物理）专业
勘查技术与工程（应用地球物理）认识实习是勘查技术与工程（应用地球物理）专业本科生对专业进行初步了解的实践环节，其目的在于帮助学生建立对勘查技术与工程（应用地球物理）专业感性认[1-2]。在勘查技术与工程（应用地球物理）认识实习过程中帮助学生了解重、磁、电、震、放射性等地球物理知识等方法的基本原理及其应用，了解勘查技术与工程（应用地球物理）对人类社会发展的影响和在国民经济建设中所起的作用。
（二）有助于激发学生学习专业的热情
认识实习安排在一年级的第二学期，学生还没学习勘查技术与工程的专业课，缺乏专业知识的了解，学生自身迫切需要了解所学专业基本内容和学科方向，充分调动内在的积极因素，结合课堂教学、实验室参观和野外地质考查，指导学生检索专业相关文献，明确学生未来需要努力的方向，激发学生学习勘查技术与工程（应用地球物理）专业的热情[3]。
二、“勘查技术与工程”认识实习实践教学体系现状
80年代到90年代，长春地质学院地球物理系每年6月份到大连金石滩地质实习基地开展地质认识实习，由地质系承办所有地学专业的实习教学工作。2000年以来，地球科学学院在长春市周边开展地学认识实习基地建设工作，做了大量的基础工作[4]。“勘查技术与工程（应用地球物理）认识实习”不仅需要地质认识实习，还需要从勘查技术与工程的专业角度出发，需进一步补充完善认识实习课程体系，即包括地质认识又要有地球物理专业特色，使同学们更好地了解勘查技术与工程（应用地球物理）专业。
三、优化“勘查技术与工程（应用地球物理）
认识实习”实践教学评估的策略
（一）明确教学目标
“勘查技术与工程（应用地球物理）认识实习”教学目标是帮助学生在学习专业之前对勘查技术与工程（应用地球物理）专业有个概况性的认识，为学习勘查技术与工程（应用地球物理）基本原理及其应用奠定基础，使勘查技术与工程（应用地球物理）专业学生在未接触专业知识时形成一个先验知识，为以后的专业课学习打下基础，学生易于将理论知识融会贯通。
（二）完善课程体系与教学内容
1.健全认识实习体系。在教学目标的指导下，构建包括勘查技术专业方法技术原理与应用条件知识讲座、野外考查、参观实验室和企事业单位认识实习体系，教学形式丰富。其中专业知识讲座是主体，野外考查和参观目的是加强学生对专业知识的进一步了解。
2.精心准备认识实习内容。精心准备“勘查技术与工程（应用地球物理）认识实习”教学内容[5]。勘查技术与工程（应用地球物理）专业知识讲座包括重力、磁法、电法、地震、放射性勘探基本方法原理与应用条件及发展历程简介，各方向专题讲座由各教研室分头准备，落实到主讲教师；参观应用地球物理部级实验教学示范中心，安排各实验室老师结合教学仪器和模型讲解查技术与工程（应用地球物理）方法、应用前提和能解决的地质问题；组织学生参加野外地质―地球物理认识实习，野外考查路线要事先备课，通过基本地质现象的野外实地考察，了解长春周边地质结构和地貌，了解地球物理方法在工程环境、矿山油田等领域的应用；对外参观单位实习前要联系好。
（三）加强教学管理
1.注重实习动员。为了更好地完成勘查技术与工程（应用地球物理）认识实习，在实习开始要进行实习动员[6]。明确认识实习重要性、教学目标、内容、考核方式等。要求学生在实习过程，多读专业参考文献、多听专家教师专业知识讲座、多观察野外地质现象、多记实习笔记、多思考[7]，在听报告、参观实验室、野外地质考察过程中形成对地质和勘查技术与工程（应用地球物理）专业的感性认识。
2.加强学生安全教育与管理。各班班长和各组小组长要认真负责[7]，每次上车都要清点人数，男女生要结伴而行，无论是男生还是女生不准单独行动，遇到突况，及时通报教师，学生间要互帮互助；集体行动要有时间观念，不能拖沓；爱护参观单位仪器设备；接人待物，文明礼貌；爱护环境，学生在外考查要有环保意识，不得乱扔垃圾等行为。
3.认识实习成绩考核多元化。成绩考核包括平时成绩和实习报告成绩。其中平时成绩占20%，教师根据学生出勤、纪律、吃苦、合作精神等方面表现给成绩；实习报告成绩占80%，根据报告内容、对专业的认识程度、书写等给成绩。若实习教师足够多，也可按实习小组做PPT汇报实习内容及对专业的认识[8]。
四、“勘查技术与工程（应用地球物理）认识
实习”实践教学体系改革效果
（一）通过专家讲座，提高学生专业学习兴趣
通过勘查技术专业各方面专家讲座，一方面介绍专业知识，了解本专业的主要研究内容，发展方向及就业去向；另一方面让学生领略大学教师治学态度和对专业的执着，提高学生对勘查技术专业的学习热情，巩固专业思想，引领学生不断进步，确定个人未来发展方向。
（二）实现教学相长
在认识实习过程中学生是主体，教师是引导者、指导者和监督者。一方面，教师调动学生参与教学的积极性；另一方面，学生自身对本学科的急需了解的愿望，结合勘查技术与工程（应用地球物理）各方向专题讲座，指导学生搜集、检索勘查技术与工程（应用地球物理）相关资料，提出认识实习报告的撰写要求，指导学生撰写实习报告。
（三）优化认识实习实践教W体系，提高实践教学质量
从2012年开始不断探索吉林大学地球探测科学与技术学院“勘查技术与工程（应用地球物理）认识实习”实践教学体系优化与实践，原有的认识实习只包括地质实习或者地球物理实习优化后的认识实习实践体系既包括地质认识又包括地球物理专业特色。地质实习包括了解长春周边地区地形地貌构造，伊通火山群实地考察，大顶子山实地考察。地球物理实习包括专业知识讲座和实验室参观，结合新立城水库、贺家屯东沟废弃矿山野外考查了解勘查技术方法及其应用，长春市地震局地震速测速报中心参观。2015年增加了移动平台实验室参观，制作了长春周边的地区遥感图片，有助于学生从宏观上了解长春周边地形地貌，结合伊通莫里清油田增加了石油地质的相关知识。教学体系逐步完善，教学内容不断丰富，认识实习教学质量有所提高。
优化后的“勘查技术与工程（应用地球物理）认识实习”实践教学体系包括专题讲座、实验室参观、相关单位参观，野外地质考察。多种教学形式穿行，有助于调动学生学习积极性，激发学习专业热情。优化后的认识实习在学生们中反应较好，学生在认识实习报告中写道：“通过二周的认识实习，我解决了一直困惑自己的问题，我是谁，我能干什么？”认识实习让学生们充分了解所学专业主要内容和社会的需求，从而为自己的人生做好规划：是本科毕业到勘查单位从事本专业工作，还是通过考硕考博进一步学习，还是出国深造。
（四）学生综合素养得到提升
文献检索能力、写作能力、吃苦精神、团结合作等方面在实习过程中都得到加强和锻炼。检索勘查技术与工程（应用地球物理）相关文献有助于了解专业及其发展最新动态；总结实习内容，编写实习报告，提高写作能力；培养吃苦精神，现在学生身体素质比较差，有的学生比较胖，上山后竟然出现呕吐等症状，针对个体差异，对有些身体差或者有过敏病史的学生，也不要勉强他们上山，从环山公路转过去也可以，学生身体素质还需提高。
参考文献：
[1]张泉，陈刚.“由观到悟”城市规划专业认识实习教学改革与探索[J].高等建筑教育，2011，（1）.
[2]白润波，刘福胜，朱坤.大学生认识实习体制改革探究[J].高教论坛，2011，（9）.
[3]谢昭明，刘跃华，黎学明等.改革专业认识实习教学模式强化综合能力培养[J].重庆大学学报：社会科学版，2003，（6）.
[4]王义强，单玄龙.地质认识实习指导书[M].长春：吉林科学技术出版社，2004：1-15.
[5]周龙昌，陈小鹏，王琳琳等.精心设计实习内容提高认识实习教学质量[J].实验室研究与探索，2008，（4）.
[6]张燕.关于完善短学期实践教学的几点思考[J].宁波大学学报：教育科学版，2000，（5）.
一、针对大学生认知价值性、理智性，转变思想政治工作理念
1.针对大学生认知导向的价值性，坚持整合一元导向。认知心理学认为，构成人类最基本的知识是陈述性知识。我们不妨借鉴认知心理学的知识分类观，也对道德知识做一个粗略的层次划分。我们认为，在道德知识体系中，人们关于规则、正义、善恶、良心、荣辱的观念与认识应是陈述性知识的主要内容。这些“底线”的道德认识是个体日后形成关于具体道德事件分析和评判能力的基础。认知心理学认为，知识掌握的最高目标是形成和发展元认知知识，就道德知识而言，这种元认知的知识应该包括个体在综合了解道德基础知识的前提下，进行正确的道德判断和自主价值选择的自由境界。然而这一目标的实现，需要完备的陈述性道德知识和程序性道德知识为基础。据此，我们是否可以依据认知心理学的知识观，对大学生的认知活动作出这样的解释：个体在道德发展过程中，需要基本的道德知识的积累，这种积累与具有价值倾向性的认知导向密切相关。随着改革开放的日益深入和网络资源的高度共享，大学生认知导向的多元价值性更加突出，在这种状况下，我们应当坚持价值观教育的一元导向，在坚持主导前提下促进多样化的发展，保证价值观呈现生动活泼的局面。所谓一元价值导向就是以社会主义核心价值体系为标准，对大学生进行开放性和宽容性的价值引导。为此，一方面，要唱响爱国主义、集体主义、社会主义的主旋律，兼顾本人、他人、集体、国家的四者利益，当四者利益发生冲突时，以国家、集体和他人利益为重。另一方面，在充分了解大学生价值观现状的基础上，运用辩证的方法进行价值评价，在开放与宽容之中加强价值的筛选和滤导，引导学生吸纳合理化程度较高的意识观念，缩短学生在学校中的理念价值与在社会中的经验价值之间的距离。
2.针对大学生思维发展的理智性，注重启发道德思考。认知心理学的研究表明，培养学生的认知策略是非常重要的。因为它强调的是教给学生吸收知识的方法，培养学生学会如何学习。这就等于在学生的心里培养了一位“老师”，随时可以告诉自己在什么情况下，使用什么知识和策略，就可以解决其学习中的问题。一般情况下，一个人的认知策略水平越高，其思维的理智性也越强。调查中我们发现大学生在知识获取中逐步培养了自身的认知方式，具备较强的理性选择能力。仅靠思想政治工作者灌输的教育方式难以使学生接受并履行某种道德规范。价值观和道德观的形成与强化是一个道德信息接收、理解、加工等知、情、意、行的过程，涉及一种道德知识或规范的理性认同，以及由知识的理解到内化的机制，是由相互交错的复杂的思维系统的层次结构关系决定的。在这两方面因素的作用下，大学生道德认知方式从以往的以外部权威为主转向了以内部理性为主。“所谓道德思维，是指根据道德感知而进行的理性思考和推理，是对道德现象的本质、特征、内部联系和发展规律的认识过程。”所以高校思想政治工作者应注重培养大学生对道德规范的理性认识和判断能力，培养学生发现问题和分析问题的能力，从“理”的角度提升大学生价值观和道德观，使学生掌握道德思维的艺术，而不是满足于对规范的表层灌输，要在充分说理的基础上建立起信仰，使“知道-理解-信念”三个教育环节紧密相连。
二、针对大学生认知意义性、敏锐性，拓宽思想政治工作途径
1.针对大学生记忆活动的意义性，积极创设真实情境。在很大程度上，大学生的记忆就是一个意义赋予的过程。大学生倾向于在理解的基础上进行记忆活动，即在新的学习材料与主体已有的知识和经验之间建立起实质性的、非任意的联系，从而使其获得确定的意义。显然缺乏个体的理性理解和判断，道德规范只会是一种他律性和强制性的外在规范。如果大学生对道德的认知只是一种简单的、不稳定的工具性认识和记忆性认知，那就难以升华为价值性和观念性认知。怎样实现信息有意义加工呢？认知心理学依据概念、命题和图式予以说明，而它们三者的联系是用组块和序列来描述的。组块是由联结在一起的概念所组成的、序列是指组块排列的顺序。因此在学习某些信息组块以前先要掌握其他某些信息组块。当然，如果不按一定顺序，通过反复学习，也可以掌握任何信息，可是这种信息不可能与记忆中其他信息相互联系，因而是孤立的，很难用来解决实际问题。由此可见使信息的组块前后有序，其重要性并不是是否习得信息，而是因为它决定了在学习新的组块时能够激活的命题的质与量。意义性是根据学生能够形成的，把新信息与已有信息联系起来的命题的数量来测定的。因而认知心理学的教学观念认为要用例子来阐述信息，以增加其意义性。为此，思想政治工作者应根据教育目的和大学生的身心发展特点，有目的、有意识、有计划地创设贴近生活实际的情境，引导他们融入其中，激发他们对道德信息的意义加工。情境的创设法有很多。可以从生活截取情境，直接就同学中所发生的有道德教育价值的生活内容开展情境教育；可以用画面再现情境，通过看图画、投影、录像等来再现学生生活中的真实表现开展情境教育；可以将故事描绘成情境，通过叙述虚拟的在现实生活中可能出现的故事开展情境教育等。
2.针对大学生感觉知觉的敏锐性，大力优化校园环境。认知心理学情境认知理论认为，人的认知与学习具有情境性本质。其对人的文化适应的研究表明，人从出生直到生命的终结，都有意或无意地通过观察和实践接收着他所处的各种社会团体的信念、行为标准与价值取向的影响。由于这种文化适应的隐蔽性、复杂性和客观存在性，人们往往忽略了这样一个事实：人们所熟悉的一切不是外部教学的结果，而是周围环境文化的产物。因此，就必须关注教育过程中的一切环境，且设法净化这些环境。现实中学校为学生提供的环境并非一个完全适宜道德成长的环境。学校行政事务中的不正之风，教师中的一些不良教育观念所形成的校园文化环境，校风、班风，作为动态呈现都对学生的道德品质产生现实的影响。真实情境的不道德作为知识形态作用于学生，他们更多的是在对真实情境的感知中学习的，而不是依赖于课本、依赖于教师的说教。因此，优化学生生活其中的自然真实的环境，是思想政治教育实效性提高的一个重要前提条件。我们要通过营造一个健康、明朗、乐观、向上的文化氛围和教育环境，开展各种喜闻乐见的文化艺术活动，使大学生在耳濡目染、潜移默化中受到思想道德的熏陶和渗透。换句话说，就是寓教于境、寓教于情、寓教于乐。加强校园文化环境建设是隐形教育的一种形式，它的突出特点是提升美的感知体验，是道德教育的审美渗透。马克思也说过，“人们是按照美的规律来建造社会生活的，而社会的进步就是人类对美的追求的结晶。”美的事物、美的情境常常使人赏心悦目，身心愉快，并自觉约束自己不合乎道德的行为。思想政治工作者应善于利用各种方式激起大学生美的感知体验，以净化心灵、陶冶情操、开启智慧。
三、针对大学生认知灵活性、多元性，锤炼思想政治工作艺术
