江 捷,王鐵流
(北京工業(yè)大學電子信息與控制工程學院,北京100124)
美國高等教育的發(fā)展被公認為處于世界的領先水平。其大學本科教育保持高質量的重要原因之一,就是注重社會發(fā)展要求和學生需求的變化。在高等教育學專家的課程思想指導下,不斷改革大學課程、增設新課程,建立高質量的大學課程體系[1]。
1998年,美國博耶研究型大學本科生教育委員會發(fā)表了題為《重建本科生教育:美國研究型大學發(fā)展藍圖》的研究報告,明確提出“探索、調查、發(fā)現(xiàn)是大學的核心。大學里的每一個人都應該是發(fā)現(xiàn)者、學習者。研究型大學應通過一種綜合教育,造就出一種特殊的人才,他們富有探索精神并渴望解決問題,擁有代表其清晰思維和熟練掌握語言的交流技巧,擁有豐富的多樣化的經(jīng)驗。這樣的人將是下一個世紀科學、技術、學術、政治和富于創(chuàng)造性的領袖”[2]。
博耶報告還就美國研究型大學本科教育中存在的問題及未來的改革方向,提出十項改革意見,其中第七項就是設置頂峰體驗課程(Capstone Experience Course)。報告呼吁以一個頂峰體驗課程作為本科教育的結束,使學生的研究性學習經(jīng)驗通過一個與專業(yè)相關的項目,完整而充分地體現(xiàn)出來[3],使其研究能力和交流技能得到進一步的提升。
頂峰體驗課程是一類課程的總稱。這些課程因其課程目標的一致性而被統(tǒng)稱為頂峰體驗課程。它們通過研究具有一定難度和深度的項目,把本科教育中相對零碎的知識整合起來,使本科學習上升到一個新的高度,從而提高學生解決實際問題的能力??傊?,使本科生在畢業(yè)之前獲得頂峰體驗是這類課程的共同目標。
尼爾遜(K.H.Nilsson)和弗爾頓(R.Fulton)曾將頂峰體驗課程的目標概括為:“培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力、應用既有知識和技能解決問題的能力、批判性思維能力和表達結論的能力。換句話說,頂峰體驗課程是本科生課程上的皇冠”[4]。頂峰體驗課程不僅僅是將本科生在最后一年的某一門傳統(tǒng)課程的名字改換一下,而是有著更為深刻的理念,“它需要從一門門面窄的課程向旨在培養(yǎng)有教養(yǎng)的人的寬泛的課程轉變”[4]。因此,頂峰體驗課程的目標是多元的[5]。
美國著名教育學家、實用主義哲學的創(chuàng)始人杜威的“從做中學”理論,在客觀上為頂峰體驗課程的發(fā)展指明了方向。杜威從實用主義的角度出發(fā),主張“面對生活的各種問題,學生和教師應該從高深學術中選擇那些對克服眼前種種困難有用的材料來學”,認為“學校任何科目的教學方法應該盡可能不是學院式的”,主張“給學生一些事情去做,而不是給他們一些東西去學”[6]。通過做事,使學生自然而然地學到東西。
2010至2011年,筆者在美國密歇根州立大學MSU訪學期間,對其計算機科學與工程系CSE和電氣與計算機工程系ECE的課程設置和教學體系進行了考察和研究。下面,就以這兩個系設置的兩門頂峰體驗課程“CSE498”和“ECE480”為例,說明頂峰體驗課程的開設情況及實施特點。
MSU課程CSE498和課程ECE480分別始于1999年秋季學期和2002春季學期。此后,每個學期都會開設,是面向全系所有學生的必修課,均為4學分。2010年秋季學期“CSE498”和“ECE480”兩門課程的開設情況,如表1和表2所示。
頂峰體驗課程既是一門具體的課程,也是一種新的課程類型[7。MSU的“CSE498”和“ECE480”兩門課程在教學中,都采用了近年來國際工程教育中最流行的CDIO理念,讓學生以主動的、實踐的和課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。其目的是著重培養(yǎng)學生工程基礎知識、個人能力、團隊合作能力和工程系統(tǒng)能力[8]。
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1)教學運作以校企合作教育為主
“CSE498”和“ECE480”的課程教學,由CSE系的Dyksen教授和ECE系的Shanblatt教授主講外,還配備了包括MSU工程學院院長Aslam教授在內的14位教授,以及20余名在讀博士生,可謂陣容強大。由此,可以看出MSU對培養(yǎng)學生實踐能力和保證本科教學質量的重視程度。
課程將學生分成3-6人一組,除MSU相關學科或專業(yè)的指導教師外,每個項目還邀請了1-7位具有豐富工程實踐經(jīng)驗的企業(yè)工程師,共同指導學生的研發(fā)實踐。因此,MSU的頂峰體驗課程在教學模式上,是真正意義上的校企合作教育。
2)項目來源以企業(yè)真實課題為主
“CSE498”和“ECE480”課程中的項目,絕大多數(shù)是企業(yè)技術開發(fā)和應用研究中真實急需解決的實際課題,少部分是相關學科教授的在研項目或基金資助研究項目,它們多與工業(yè)生產(chǎn)和社會生活密切相關。因此,學校每年都能從企業(yè)獲得大量的經(jīng)費資助和設備支持。例如,德州儀器公司資助的“基于MSP430系列16位微處理器的直流電機控制卡的設計”項目,就是采用該公司技術,將其原有的基于C2000系列32位微處理器的直流電機控制卡移植到16位微處理器MSP430上,并實現(xiàn)兩者在功能上的完全兼容。再如,Xilinx公司資助的“基于Xilinx FPGA的機動車后視鏡輔助成像算法的實現(xiàn)”,就是該公司的FPGA芯片及其開發(fā)板在汽車制造業(yè)的一個實際應用。
3)項目過程以學生團隊協(xié)作為主
頂峰體驗課程的一個顯著特點,就是學生在整個學習過程中都相互協(xié)作。團隊合作對整個項目的成功是至關重要的,學生必須學會從別人那里汲取力量,通過相互幫助來彌補自己的薄弱環(huán)節(jié),以便完成各自負責的任務。在課程結束時的調查問卷中,學生普遍認為該課程是整個課程體系中最有用的一門課程。有學生甚至評價道:“頂峰體驗課程實在是一種奇妙而又現(xiàn)實的畫龍點睛的一筆,它把你原來學過的東西都整合到一起”[9]。
美國高校的頂峰體驗課程作為一種以整合知識、連接社會、提高綜合素質和能力為目的的課程,迎合了科學、經(jīng)濟社會和高等教育發(fā)展的要求,得到了歐美等國高校、學生和用人單位的普遍歡迎,在高等教育課程改革中產(chǎn)生了重大影響。
隨著我國高等教育的大眾化,我們也面臨與美國20世紀80年代相類似的問題,如大學生綜合素質下滑、產(chǎn)學脫節(jié)、人才培養(yǎng)質量降低和畢業(yè)生就業(yè)形勢嚴峻等。因此,頂峰體驗課程的成功經(jīng)驗,對我國高等教育課程與教學改革具有重要啟示和借鑒意義。
1)實施跨學科教育,促進學生知識整合
我國高等教育的專業(yè)化、學生知識的片面化,導致培養(yǎng)出來的人才學術視野狹窄,缺乏可持續(xù)發(fā)展的基礎和能力。因此,需要調整課程結構,增設跨學科和綜合性的課程,以加強相關學科專業(yè)間的相互交叉和滲透,促進學生知識的整合和知識結構的優(yōu)化。此外,跨學科教育可以使學生用不同的思維方式思考某一特定問題,擴展學生視野,有助于激發(fā)學生的創(chuàng)造性。
2)加強非專業(yè)能力培養(yǎng),提高學生綜合素質
頂峰體驗課程還非常重視學生的團隊合作、溝通表達、書面寫作和批判反思等非專業(yè)一般能力的培養(yǎng),強調學生綜合素質的發(fā)展。
3)引進頂峰體驗課程模式,優(yōu)化畢業(yè)論文環(huán)節(jié)
我國高校的畢業(yè)論文環(huán)節(jié)與頂峰體驗課程盡管具有雷同的課程目標,但多數(shù)則僅局限于對學生本科四年專業(yè)內知識的整合,很少涉及跨學科和非專業(yè)能力的培養(yǎng)。因此,我們應該引進頂峰體驗課程的教學模式,優(yōu)化畢業(yè)論文環(huán)節(jié),拓展學生的知識領域和綜合素質,提高學生的適應能力和可持續(xù)發(fā)展能力。
[1] 楊瑩,顧懷強.面向21世紀的美國著名大學課程改革[J] .蘭州:高等理科教育,2009(2):12-15
[2] The Boyer Commission on Educating Undergraduates in the Research University,Reinventing Undergraduate Education:A Blueprint for America's Research Universities,http://www.sunysb.edu/pres/0210066-Boyer.
[3] 劉少雪.從Boyer委員會的“3年后報告”看美國研究型大學的本科教學改革[J] .上海:復旦教育論壇,2004(2):24-28
[4] Tomas K.H.Nilsson,Joan R.Fulton.The Capstone Experience Course in Agricultural Curriculum.http://www.agecon.purdue.edu/cab/research/articles/The Capstone Experience.pdf,2004/05/19
[5] 劉寶存.美國研究型大學的高峰體驗課程[J] .北京:中國大學教學,2004(11):60-61
[6] 約翰杜威.民主主義與教育[M] .北京:中央編譯出版社,2001:126
[7] 劉小強,蔣喜鋒.質量戰(zhàn)略下的課程改革—20世紀80年代以來美國本科教育頂點課程的改革發(fā)展[J] .北京:清華大學教育研究,2010(2):69-76
[8] 蘇日娜,范劍波,于華.“卓越軟件工程師”人才培養(yǎng)模式探索[J] .武漢:中國國情國力,2010(12):29-31
[9] The Boyer Commission on Educating Undergraduates in the Research University,Reinventing Undergraduate Education:Three Years after the Boyer Report,http://www.sunysb.edu/pres/0210066-Boyer