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工程是人类的一项创造性实践活动，是以人的目的或目标存在为前提，按照一定的程序使用物质工具对原材料进行一系列的操作和加工，生产出合格物质产品的过程。［1］工程思维是指导工程活动的核心思维方式，直接影响着工程能力的塑造，是工程师实践感悟与行为模式的内在源泉与联系纽带。“它区别于科学、人文等思维方式，强调以工程知识为质料、以工程道德规范为骨架、以工程行动为催化剂，以工程哲学修养为核心要素的四种元素共同
融合而成的思维方式”。［2］随着时代发展、科技的进步，复杂的工程项目层出不穷，传统的工程教育模式已经不能满足现代工程对工程人才能力、素质要求。据统计，在我国工科院校毕业生中只有不到10％的学生能达到国际通用工程师的标准，与发达国家差距明显。高等工程教育不应只是通过高等教育过程对工程知识的传授，更应该注重工程思维的培养。因此，为了适应当前社会对高等工程人才的需求，提高高等工程教育培养质量，教育部提出 “卓越工程师教育培养计划”（以下简称 “卓越计划”），“卓越计划 ”不仅是我国工程教育的一次重要变革，更为我国高等工程人才的培养、塑造提供了新的路径。因此，研究 “卓越计划”对于工程思维的逻辑演化路径影响，对于我们更好地在实践中实施和发展“卓越
计划”将具有十分现实的意义。
在新技术革命、科学研究范式革命、可持续发展观确立的大背景下，传统的工程范式也发生着革命。现代的工程活动已经不是由单一的工程知识来分析和解构，单纯的工程技能已经无法应对日新月异的社会生活需求。可以说当今的工程活动已经超越了单纯的技术知识建构范畴，突出体现一种复杂的社会活动。
（一）工程思维更加强调复杂性、集成性
当代人类文明已经由工业—机械文明走向信息—生态文明，长期以来的还原论、经验论和以 “纯科学 ”为基础的经典理论正在吸收系统论、理性论和人文要素成为新的复杂性科学。［3］与传统的工程 范式不同，现代的工程所涉及的领域更加宽泛，面临的问题更加复杂，解决的方法需更加系统，现代工程环境形成了以自然科学、社会科学、工程科学共同组成的工程生态系统。因此，作为实现工程活动的主体思维，现代工程思维要转变牛顿科学范式的线性思维方式，特别在工程教育过程中要体现人文精神与科学理性思维的融合，在实践教学中要展现复杂性思维特点的教学模式以满足当前工程实践的需要。
（二）工程教育强调理性思维与实践思维的非线性结合
传统工程思维强调理性思维，以探究事物的内在本质和深层原理为目的，惯用理论指导实践直线的、单维度的线性思维方式。在以往理性思维为主的传统工程教育培养中，用理性思维来认识、构建工程实践，虽然有助于学生认识工程实践的形成逻辑，但同时也导致理论与实践的相互隔离问题，使得非理论知识的线性思维不堪重负而钝化。所以当代工程实践亟需工程人才多维度并列的非线性思维方式，采取有效措施拓展思路，解析工程实践中的内部联系，以更好地促进理论与实践的非线性融合。
（三）突出工程思维的创造性
马克思的科学实践观揭示实践在本质上是创造性的活动，是集成前人又超越前人甚至突破前人的活动。创造是工程实践活动的灵魂，工程实践本质上是一种创新活动，工程思维是指导工程创新的思维源泉。工程的基本涵义是创造、发明、设计和建造，是按人类的目的开发与应用科学知识和技术，在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性实践活动。
高等工程教育的核心目标是培养学生的职业知识、能力、素质，而这些目标内隐地体现在一种协同的工程思维方式培养过程中，以及显性地体现在解决复杂工程问题的过程中。然而随着时代的进步和科技的发展，目前我国高等工程教育与工程人才所具有的职业能力之间缺乏联系，相互之间严重脱节，这导致了工程教育与工程实践的分离，工科毕业生无法很好胜任现代工程项目的窘境。纵观传统工程教学模式，我国高等工程教育对工程思维培养表现为如下缺失：
当今的工程是由各种因素组成的复杂性系统，单一学科的知识体系已经无法解释现代的工程实践。正如M．Nehdi and R．Rehan认为，“技术知识已不再是工程师执业成功的保证，而应是大量专业知识的合成”［4］。工程教育不仅要掌握扎实的科学、工程理论知识，更要具备深刻的人文素养。传统的教育模式侧重于学生自然学科课程与工程学科课程知识的掌握，强调对学生理论知识的传授，在思维层面上侧重的是理论思维的培养，而相对于以经验思维培养的人文学科必博娱乐,比博娱乐网址地体现在选修课程上，呈现着是对自然与工程学科两者之间的补充，其目的只是为了扩展学生的知识视野，人文学科的作用被严重忽视，无法发挥人文学科在高等工程教育中的角色作用，使得人文学科与自然学科相互隔离，学科之间相互独立，从而造成传统高等工程教育倾向于科学化和技术化的“理性 ”趋势。
（二）思维思域下工程实践能力的线性思维培养
“世界在本质上是非线性的，这一基本的理论虽然是从自然现象的研究中总结出来的，但是对社会现象同样适用。因为非线性所反映的是复杂事物的规定性，而社会现象与自然现象同样也是复杂的，甚至在某种程度上比自然现象还复杂。”［5］传统的高等工程教学模式是以学科理论指导工程实践为逻辑前提，认为工程理论知识是工程实践的前提和基础，只有掌握或精通于工程实践相关的知识才能提升个人工程能力，解决工程实际问题。从思维认知规律角度讲，虽然在逻辑上是合理的，但却混淆了两种思维之间关系的内涵，误读了两种思维关系的相互作用。罗杰斯认为，“如果不了解科学，就不可能研究科学，因为科学是知识。但是，即使不了解工程科学，也能够从事工程或技术活动，因为工程和技术是必博娱乐,比博娱乐网址物品的制造。对理论一无所知时，实践知识也可以存在；在实践方面笨拙时，理论也同样存在”［6］。理论思维的核心在于认识和构建理论，而工程思维的任务在于设计和验证工程实践。理论知识的掌握在于为工程实践提供理论依据和理论推导，工程思维却不完全依赖于理论逻辑关系，它是各种实体及属性的复合体，所以工程思维的特点是一种非逻辑的复合型思维。用理论思维设计工程，工程不可实践；用工程思维构建理论，理论没有效力。例如，传统的课程设置重视学科的理论教学和学生的逻辑推理能力，以理论推导为框架去验证实践的正确性，导致实践课程相对滞后，这就使得教学进入了一种逻辑的线性思维的僭越中，从而产生理论思维与工程思维的混淆。另外，工程思维本身具有不依附科学知识独立性的特点，而是以工程实践认识逻辑为出发点，更重视学习中 “情境化”认知方式和系统思考的工程思维逻辑方式。当前的高等工程教育体系依据的是从理论到实践线性的思维路径，即传统基础课、专业基础课、专业课三段式课程，按照理论到实践的学科知识特点的学习线性过程。此外，学校任课教师大都来源于高校毕业生，他们缺乏具有来自于企业的工程实践经历，教学模式、方法僵硬、单一，教学评价定位在知识理论的认知层面上，导致学生无法真正领悟真实工程实践，削弱学生对真实工程活动的认知、理解和感悟。
（三）思维视域下工程思维强调创造性的超协调逻辑思维
超协调逻辑是由现代逻辑学创始人普利斯特·洛特列提出的，实质是一种承认矛盾存在的逻辑思维。［7］在工程思维中，无论是决策者、设计者还是工程师在面对工程问题或矛盾时总会根据自己的思维方式去逻辑性地思考问题，但是工程总体却常常伴随着冲突和矛盾，工程问题的判断和选择不一定总是非此即彼。他们在思考问题时往往是在非逻辑性的矛盾之中进行权衡协调。长期以来，高等工科院校一直探究和构建不同的教学模式以提高学生的创造力的培养，但效果并不明显，这是因为传统的高等工程教育主要依照的是理论逻辑的合理性，教学变革思路都游离在“矛盾律”的逻辑性思维范畴中，课程内容陈旧，课程设置千篇一律，学科之间的衔接松散，教学方式以灌输式为主，使得在知识传授过程中不允许学生出现逻辑的矛盾，这制约和禁锢了工程教育管理者、教育者、学生的思维范围，最终束缚了他们的探究思维和创新意识发展。
三、“卓越工程师培养计划 ”的工程思维培养
鉴于以上问题，“卓越计划”以打破理论和实践两种方式之间的约束，重视高等教育与工业界的密切合作，加强学生综合素质和社会责任感的培养，强化对学生工程能力和创新能力的培养。
（一）校企深度合作，形成理论到实践的非线性思维
在现代工程教育背景下，由学校到企业分割培养的模式已经不利于未来工程师的培养，新的培养机制应该以“大工程观”的教育思想为先导，强调工程实践训练与“校企”相结合培养模式。“卓越计划”重点建立学校与行业企业的深度合作机制，通过学校与行业企业联合的培养，增加学生在企业的学习和实践机会，在校企深度合作的培养模式中强调在真实的工程实践中掌握扎实的理论知识。“卓越计划”通过理论知识有效指导实践教学的非线性思维实践，培养学生系统化、综合化解决工程实践问题的能力，按照“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则培养。具体来说，在四年学制中，本科阶段3年为校内培养，累计1年参与生产，并由企业工程师现场传授；毕业设计、检验等实践，由学校教师和企业教师联合指导，使学生在每一个学习环节都能参与到实际的工程项目中去，形成学校—企业
人才培养联合体。部分专业课程将在企业学习，同时聘请有经验的工程师担任教师，现场教学，实现校企间有效地互动机制。总之，“卓越计划”摒弃传统高等工程教育理论与实践二元对立的线性思维，让学生在一种情景化的环境中学习工程、理解工程、认识工程，在校企深度结合的工程教育生态中形成系统，从而全面提高工程能力。
（二）教学方式强调超协调逻辑性，提高工程创造思维能力
“卓越工程师培养方案”打破原有的教育培养模式，从综合课程内容、更新教学方法、转换教学评价重点等多方面同时融合，为创新思维提供依据和环境。“首先，在教学方法上，改变以往以教师传授的单一课堂教学方式，树立以教师为主导，以学生为主体的教学观，在教学过程中以学生为中心组织教学活动，充分发挥学生的主观能动性，推广启发式、合作学习，探索学习方法。”［8］让教师、学生在充实“矛盾律”的环境中培养学生的思辨能力，使思维方式由静态吸收转向动态生成，从而激发了学生的工程实践创新的主动性和积极性。此外，“卓越计划”中强调能力培养与个性的发展，按照培养目标要求，结合每一个学生的特点和优势潜能，突出强调工程创造能力的培养。加强学生个性化指导，鼓励学生按个性发展选择专业，引导学生制定个性化培养方案，自主选择所学课程，自主安排学习进度，自主发展个体专长，鼓励学生的创新意识，拓展学科内容和实践训练，激发个人的兴趣爱好，鼓励从辩证的视角学习工程问题，在“矛盾律”的教学环境中培养学生的创造性思维。
（三）课程体系的系统性和整合性，突出集成性思维
从课程体系与思维关系视角来看，课程体系构建应是思维规律的体现，是思维规律的结构性载体。两者相辅相成共同实现教育目标。［9］从典型高等工程教育课程体系角度结构分为 “层次化课程体系”和“模块化课程体系 ”两类。层次化课程体系以前苏联的课程体系结构为代表，也是我国传统工程教育课程体系的主要参考模式，课程体系由基础课、专业基础课、专业课三部分构成，以“专门人才”为培养目的，这显然与现代工程人才“综合化 ”的特点相驳。从思维角度上讲，模块化课程体系打破传统层次化课程体系从分散—组合的思维模式，把系统、综合的思维模式贯穿于整个教育培养过程中，突出体现思维的复杂性、集成性的特点。“卓越计划”采用“模块化的课程体系”，对课程体系进行整合重组，突破各学科之间的界限。具体而言，改变以往按人文科学、社会科学和自然科学分类或按照授课时间设置课程，分割教学，摆脱学科之间知识体系束缚，强调课程内容的综合性，通过跨学科的方式整合课程体系。通过学生跨校选课并互认学分的机制与各类学校的优势学科形成互补，对课程进行系统的整合，组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动，并与学分挂钩。同时，通过配备实践经验丰富、水平高、责任心强的教师加强对学生课外实践活动的指导等措施，最终形成一个厚基础、重实践、系统性的课程体系，以满足对现代工程的能力需要。
参考文献：
［1］［7］李伯聪．工程哲学引论［M］．郑州：大象出版社，2002：36-42．
［2］贾广社．工程师的工程思维培养［J］．自然辩证法研究，2008，（6），71－72．
［3］秦书生．复杂性科学批判之批判———兼析“必博娱乐,比博娱乐网址‘复杂性研究’和‘复杂性科学 ’”一文［J］．自然辩证法研究，2005，（6），21－22．
［4］Sharon Beder．Beyond Technicalities：Expan ding Engineering Thinking［J］．Journal
of Professional Issues in Engineering Education and Practice，1999，（1）：12－18．
［5］刘晓宇，马闻．复杂性思维视阈下的社会技术创新［J］．辽宁行政学院学报，2008，（6）：232-233．
［6］徐国庆．实践导向职业教育课程研究：技术学范式［M］．上海：上海教育出版社，2005：11－12．
［8］林建．卓越工程师教育培养专业培养方案研究［J］．清华大学教育研究，2011，（2）：49－50．
［9］曹辉．新时期大学课程改革的特点与价值取向［J］．现代教育管理，2010，（2）：71－73．
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