苑健 雷庆:美国高校工程专业沟通能力课程设置的两种方式比较研究——以普渡大学和麻省理工学院为例

发布人:广东省高等教育学会   发布时间:2023/2/23 11:10:07   阅读:564

摘 要:工程师良好有效的沟通能力对工程实践及效果具有重要影响。工程师在工程实践中需要进行沟通与协调,当前全球经济合作和新媒介的出现对工程师的沟通与协调能力提出了更高的要求。美国著名工科高校都把沟通能力课程纳入工科学生培养计划,教学实践证明沟通能力课程能够促进工科学生专业成长。美国高校沟通能力课程设置有两种方式:在通识课程中开设沟通能力课程和在专业课程中开设沟通强化课程。这两种方式各有其优势与局限,不同的高校可以根据自身的情况选择可实现的方式。

关键词:沟通能力;课程设置;工科学生;卓越工程师

一、问题的提出

20世纪七八十年代,有学者采取工作分析法对工程师的工作进行了详细的研究,调查结果显示工程师约60%的工作时间在与他人交流。之后,有研究者采用同样的方法对葡萄牙59名新手工程师进行了调研,结果再次表明被调查的新手工程师约62%的工作时间在与他人交流。据内部资料《中石化第五建设有限公司科威特新炼厂(NRP)工程项目工作总结》显示,我国企业海外工程项目在运行中核心团队花在沟通上的时间占据全部工作的75%~90%。正是现实的工程实践,揭示出工程师需要具备良好的沟通能力。

工科毕业生的沟通能力作为工程教育专业认证的毕业标准之一,在国外学界受到一些质疑,主要是因为该标准不易被量化评价,但这项能力对工程师来说非常重要,并且有研究者开始更多关注工科学生的沟通能力。国内工程教育研究对沟通能力的重要性有所认识,朱高峰院士2011年提出“在高校中逐步开展沟通教育并作为必修课普遍开设”的建议,也有学者在卓越工程师通用标准的解释中提出学生要具有“较强的交流沟通的能力”,有研究者通过调查研究发现沟通能力位居工程师必备能力第二位。国内少数工科院校教师借鉴美国高校工科学生沟通能力的培养经验开展了教学改革,但深入研究工科学生沟通能力培养,特别是对如何设置相关课程的研究很少。

作为对工程实践的回应,“良好的沟通能力”已经列入《工程教育认证标准》《卓越工程师教育培养计划通用标准》等标准中。因此,将工科学生沟通能力培养纳入教学计划并开设专门课程,既是工程教育改革的要求,也是我国卓越工程人才培养的迫切需求。本研究比较了美国知名高校工程专业沟通能力课程设置的两种方式:一是将工科学生沟通能力培养纳入通识课程,二是在专业课程中开设沟通强化课程。借鉴国外经验,有助于推动我国卓越工程师培养的课程设置改革,提高人才培养质量。

二、工程的特性对工程师沟通能力的需求

(一)工程内部对工程师沟通能力的需求

从工程内部来说,工程越来越复杂,工程问题的解决需要更多的、不同专业领域的工程师的知识与经验,工程师之间需要交流。一个工程项目中需要工程师具备工程知识(包括科学和技术知识),以及政治、经济、法律等领域的知识。工程师工程实践既需要明言的专业知识(如工程力学)和技能(如绘图),也需要由实践经验发展而来的默会的和不成文的知识(如工程风险判断力)。在一个工程项目周期内,工程师个体没有足够的时间和能力学习并掌握所有工程相关知识,因此工程师需要与其他工程参与者进行互动与交流,在吸收和消化多方知识的基础上进行系统创新。当然,工程问题的解决依赖的不是工程各方参与者知识和技能的简单混合,而是工程师在系统集成工程各方参与者分布式知识的基础上,最终形成的解决方案。因此,工程师良好有效的沟通能力对工程实践及效果具有重要影响。美国“挑战者号”航天飞机爆炸等事故的研究表明,工程师沟通方面的失误往往是造成工程灾难的主要原因之一。

(二)工程外部对工程师沟通能力的需求

从工程外部来说,工程对社会的影响越来越大,工程师需要与利益相关方进行交流。一般情况下,工程的需求来源于政府、企业、公众等主体,而非工程师个人的选择;工程成功与否也取决于这些需求被满足的程度。工程师需要与利益相关方进行沟通,在平衡工程相关方之间的利益之后形成“理想”设计方案。如工程中常见的“邻避效应”问题。工程师最有可能了解工程的潜在风险,因此工程师既需要向公众普及工程安全与潜在风险的相关信息,又需要将公众的关切和需求纳入工程设计中,消解公众的抵触情绪,提升公众对工程的认可和接受程度。因此,工程师的沟通行为不应该仅仅被视为管理活动,而是应该被视为工程实践本身需要的活动。这一观点有助于解释为什么以“技术活动”为主的新手工程师与有管理职位的高级工程师与他人进行沟通的时间占比都达到了60%。

(三)工程全球化对工程师沟通能力的需求

工程全球化使工程师的工作空间大大扩展,需要与不同文化背景的人士交流。经济全球化使工程活动从研发设计、原材料采购、生产制造到销售及售后服务形成了一个全球化工程链。整个工程链超越了国家和地区界线,在世界范围内形成巨大的组织体系。跨国公司的工程项目往往需要多个国家或地区的员工合作完成。“未来的工程师必须能够在完全不同的文化中富有成效地工作”。因此,全球化时代工程师需要具有跨文化沟通能力,能够发现多样文化之间的异同,包容文化之间的差异。

(四)新媒介对工程师沟通能力的需求

互联网新媒体的快速发展,使工程师与他人交流变得十分便捷,同时对工程师的交流技能也提出了更高的要求。尽管当今世界面临某些危机(如新冠疫情),给全球化合作带来巨大压力,但电子邮件、即时通话软件、虚拟会议等沟通工具的不断出现,为工程师进行跨文化沟通提供了多样媒介。在对印度和美国工程公司的研究中发现,工程师们越来越需要多种沟通渠道才能有效工作,甚至有时在某种形式的交流活动上他们会花费至少半天时间。新沟通技术的出现也意味着工程师的沟通活动是一个不断拓展的领域,它不再局限于书面技术报告,还包括以虚拟会议系统、云数据管理以及视觉和图像传意的通信技术为媒介的沟通方式。工程师在工作中应该根据情况选择适合的沟通技术手段,亦可分阶段选择不同的沟通方式。

三、美国工科学生沟通能力培养课程化的历程与积极影响

工科学生沟通能力培养课程化经历了较长的历史过程,教学实践证明沟通能力课程能够促进工科学生专业成长。

(一)沟通能力培养进入工程专业课程体系的历程

工科学生专业沟通能力培养可以追溯到19世纪的美国工程教育实践。“工程英语”自19世纪末期就是美国高校工程写作课程的一部分。1896年,麻省理工学院聘请了一位交际专家,开设了专门为满足工程师需要的沟通课程。20多年后,沟通能力课程在其他著名工科高校也不断开设,如俄亥俄州立大学,凯斯学院(Case Institute)和伦斯勒学院(Rensselaer Institute)以及普渡大学。为了培养工科学生“沟通能力”,工程教育者不断对教学进行改进,这使得工程沟通能力逐渐发展成为一个研究领域。20世纪还出现了独立的技术写作课程,这些课程服务于包括工程学在内的一系列学科,相关教科书也不断涌现,但是这些教科书并未有效地帮助到工程专业的学生。直到20世纪90年代,美国工程与技术认证委员会(ABET)提出工程教育专业认证标准,并逐步扩大认证范围后,美国工科院校根据自身的特点,不断改进工程专业沟通能力课程的教学实践,逐渐形成了两种具有特色的课程设置方式。

21世纪以来,全球工程实践和工程教育专业认证等因素使得工程沟通能力课程化的进程加快。国际工程教育将工程视为包括沟通在内的专业能力和技术的综合方法。在美国曾被视为“软”技能的沟通能力重新归为“专业”技能,并被强调为核心课程成果之一。《在风暴中崛起》(Rising Above the Gathering Storm)以及《2020年的工程师》(The Engineer of 2020)等报告起到了重要作用,这些报告明确要求工程教育转型适应全球变化,并为以后的十年定下了基调。美国的大学从大型州立大学(如普渡大学)到较小型学院(如长老会学院)都开展了“沟通强化”(Communication-Intensive, CI)课程的改革,旨在培养工科学生的专业沟通技能。

(二)沟通能力课程化对工科学生专业成长的积极影响

一是通识课程中的沟通课程可以培养学生掌握沟通领域的元知识。大学开设的写作语言类通识课程通常采用明确的元认知方法,侧重于让学生明白写作的重点不仅是格式,而且要了解受众、写作目的和背景。如运用修辞理论指导作业设计,让工科学生熟悉通用的报告结构,如IMRAD(Introduction, Methods, Results, and Discussion),向学生展示“结构”如何满足受众、写作目的和背景的需求。大学一年级开设的写作类等通识课程与职场沟通实践更紧密的结合,可以为学生在专业学习中的团队合作提供更多可能性。

二是沟通能力课程有助于学生形成工程职业身份认同。首先,在基于工程实践的沟通能力课程中,学生能够意识到撰写技术报告或演示文稿等沟通活动并不是在工程活动结束后才要做的事情,而始终都是工程实践本身的一部分。其次,学生能够学着“像工程师一样写作”,从而“学着像工程师一样思考”。最后,学生对技术报告和演示文稿的设计体现了他们对工程师及其客户和用户身份的理解。学生在完成工程项目相关交流任务时实现了职业身份的体验,进一步加深了工程职业身份认同。总之,工科学生的沟通能力应该是在一定工程价值观的引领下运用专业语言获悉证据、进行系列推理的基础上发展起来的一种实践能力。

三是沟通能力的培养可以强化专业课程内容的学习。专业教师最常见的担忧是将沟通能力的培养任务整合到工程教学中会占用“专业内容”的授课时间。然而,专业课程中的写作环节能够帮助学生更好地融入学科实践并熟悉实践规范。如学生撰写特定学科的实验报告,交流实验结果,有助于他们理解如何“做”工程而不只是“学”工程。在认知理论下进行的实证研究证明写作实践促进学生专业学习:①写作时学生的思维在组织运转,利于新知识的学习;②学生修改、组织、衔接、评估和润色自己想法的过程也是学习的过程;③不同体裁的写作结构有利于学生接受不同的逻辑训练;④学生计划写作和设定解决问题方案的过程就是学习的过程。

四、通识课程中开设沟通能力课程

普渡大学是将工科学生沟通能力培养纳入通识课程的代表高校。据美国工程教育学会(ASEE)统计,普渡大学工程专业本科毕业生数2021年排名为美国工程专业第二位,达到了2479人。作为招生规模较大的公立高校,早在1953年,普渡大学工学院就设立了新生工程学系(The Department of Freshman Engineering),在新生第一学年学习过程中给予必要的指导和帮助。目前,新生工程学系是工学院中与其他系(如航空航天系)平行的一个部门。工学院实施的新生计划是一套面向工学院新生的综合培养方案。工科学生必须完成新生工程学系的工科新生计划要求,才能进入他们选择的工科专业开始学位课程的学习计划。

(一)新生培养计划中沟通能力课程设置

工科新生计划的培养内容是单独设计的,新生计划核心课程由数学(8~10学分)、科学(化学、物理等,8学分)、创新(I2I)学习实验室(4学分)、两门沟通技能课程(口语沟通3学分和书面沟通3~4学分)、其他选修课程(3学分)组成。普渡大学把沟通课程纳入大学新生的通识课程中的另一个重要原因是该校有世界闻名的写作实验室,自1995年推出在线写作实验室以来,其不仅为普渡大学师生服务,而且现在服务范围已扩大到全球。写作实验室的主要服务是提供免费一对一咨询。工科学生从刚入学到研究生各个学习阶段需要应用的各种文档,包括求职材料、创意作品、商业和技术写作等都能得到指导。

(二)沟通能力通识课程的目标与内容

口语沟通课程的目标与内容。口语沟通课程的学习目标包括:学生能够在演讲中使用适当的组织模式(引言、正文、过渡、结论);学生能够使用恰当的语言提升演讲的有效性;学生在做演讲时能够使用适当的表达技巧(姿势、手势、眼神交流等);学生能够在演讲中有效地使用辅助方式(解释、示例、插图、统计、类比、引用等);学生能够用支持材料清晰传达核心信息。依据课程目标,课程内容包括如下学习任务与要求:制定演示文稿和演讲稿的大纲或框架,课堂参与度,参与演讲评论,阅读测验和外部沟通活动等。

写作沟通课程的目标与内容。写作沟通课程的学习目标包括:学生能够理解书面写作的背景、目的和受众,同时关注写作的其他要素,进行任务的分析分配;学生能够使用恰当的资料探索想法,把握主题,传达观点,撰写文章;学生能够在写作中关注文章的结构、内容、格式和文体选择等并能将其成功运用;学生能够使用可信的相关证据来支持其学术观点;学生能够以清晰流畅的语言表达自己的观点。为了实现课程目标,课程内容包括4个单元的学习任务与要求:①完成文献综述、资料来源可视图和自我总结;②一个主题研究论文和3个小任务(项目初步研究、主题观点阐述和自我总结);③受众分析并基于其结果对研究论文进行修正;④将之前学习单元中的所有文档整合为一个文档。学生的核心作业是总结自己整个学期的学习情况,并基于以往文档完成一篇反思性文章。

(三)沟通能力通识课程与教学的评价

1. 口语沟通课程与教学的评价。经历课堂学习后,学生应掌握以下知识和技能:受众分析、话题分析、证据和支撑材料的组织、具有说服力和信息丰富的策略、言语和非言语表达技能、团队沟通技巧。学生学习任务要求有六项:①演示文稿。演讲任务须在指定时间内进行,如果学生未能在指定时间内完成,则成绩为0分。②大纲框架。延迟提交或提交了不完整的框架,学生的文稿演示任务将被扣分。③参与程度。学生必须在课堂上获得指定练习的参与分数。一个学期将有150个参与点数,最多140个参与点数可以被计算到期末成绩中。④演讲评论。学生评论的完整性和全面性会影响自己的成绩。⑤阅读测验。阅读测验将贯穿整个学期,一学期将有12次网上测验,最高的10次成绩将被计算到期末成绩中。⑥外部沟通活动。这项作业的分数占学生总成绩中的10分。如果在学期初没有完成这项活动,学生会失去这项作业的分数。

2. 写作沟通课程与教学的评价。写作作业重点关注修辞意识和如何开展研究。学生4个单元学习任务要求是:①完成文献综述(2500~3000字),选择与自己专业和兴趣相关的5个学术主题进行总结、分析和综合。②撰写一篇主题研究论文(2000~2500字),引导读者了解自己的观点,并包括对这些结果的讨论(500字)。找到一个与自己的观点对立的学术观点,并写一份报告阐释自己的立场(250字)。③进行受众分析(500~1000字)并基于其分析结果对论文进行修正(大约1000~1500字)。这其中前3个单元都包括一个自我总结(250~500字)任务,学生将在其中对该单元的成果进行反思性评价,并对自己在实现这些成果方面的优缺点进行分析。④学生的核心作业是基于以往文档完成一篇总结自己整个学期的学习情况的反思性文章(1500字)。

五、专业课程中开设沟通强化课程

麻省理工学院是将工科学生沟通能力培养嵌入专业课程的代表高校。1997年的一项调查显示,麻省理工学院的校友们认为学校对学生写作和演讲方面能力的培养存在不足,而这往往成为他们取得职业成功的一个主要障碍。鉴于这种反馈,麻省理工学院的全校教师通过了提高“沟通能力”的倡议,即“麻省理工学院的学生,无论专业是什么,都应该学会以书面和口语的方式,清晰、有条理和有效地表达事实和观点”。

(一)专业沟通强化课程设置

麻省理工学院专业沟通强化课程致力于在工程学科框架内培养学生工程实践所需的高级沟通能力。所有专业沟通强化课程都在一定程度上包含专业化、团队合作和论证逻辑等3个关键内容,体现出专业沟通强化课程的复杂性。

麻省理工学院设置专业沟通强化课程的最初设想是经由以下3个步骤来有效评估和提高学生的写作和口语表达水平。首先,由写作教师与工程系的教师合作开发沟通能力课程学习目标;其次,由以上教师合作设计有意义的、定义明确的学习任务;最后,通过反馈-修改和同辈评议的方法进行有效评估。随着教学改革的不断深化,学习目标和任务中增加了一些超越最初设计的教学活动,以应对工程实践中出现的更高级的写作和口语的沟通挑战。目前,麻省理工学院的学生在本科期间必须修四门沟通能力的课程,其中两门是在人文、艺术和社会科学领域的沟通强化课程(Communication Intensive in the Humanities, Arts, and Social Sciences, CI-H),两门是在专业领域内由专业教师和写作教师共同授课的专业沟通强化课程(Communication Intensive in the Major, CI-M)。

(二)专业沟通强化课程的目标与内容

本研究以麻省理工学院航空航天系的专业沟通强化课程为例,介绍其如何组织实施专业沟通强化课程。课程期望达到的目标:一是向学生介绍工程共同体的话语标准;二是培养学生协作沟通的专业技能。发展职业能力是专业沟通强化课程的驱动力,团队合作或协作是实现这一目标的过程。

航空航天系的“专业沟通强化课程”有可选择性,但必须从指定课程中选择,或从《飞行器工程》和《空间系统工程》中选择一门(12个单元),或从《机器人学:科学与系统》和《实验项目I和II》中选择一门(12~18个单元)。本研究以《实验项目I和II》(课程代码16.62x)为例,该课程为期两个学期,明确提出了达到强化沟通能力和团队合作导向的学习目标。课程开始时,由学生选择小组合作伙伴,小组一般由2~3位学生组成,选择一个给定的项目,配备1名项目顾问。多数情况下,项目由系里的教师提出,但是有时也允许学生团队创建自己的项目提案,并邀请1名教师为他们提供建议和指导。实验项目一般有严格的时间限制,要求学生团队有效地合作。

基于工程项目过程的专业沟通强化课程内容设置,有利于学生体会并学习在不同环节中需要的沟通能力。学生以小组形式进行写作,学习受众分析和同行评议,为不同受众准备和提供演讲报告。学生在第一学期的任务是设计一个特定水平的研究项目,保证团队能够在第二学期成功实施该项目。这两个学期的学习是让学生能够完成以下内容:①制定实验的目标和成功标准,使团队能够评估假设;②共同制定实验设计策略和数据分析程序以实现这些目标;③团队依照计划表、实验和数据分析,详细设计实施项目;④团队按计划评估提出的实验假设;⑤以口语和书面形式交流设计过程的结果以及整个项目的关键点。

专业沟通强化课程的多元化师资队伍。整个课程教师团队由三部分人员组成。首先是以语言教师和工科教师为核心的教职员工,包括航空航天系的首席教授、专业课教授、沟通指导教师以及研究生助教。他们负责课程设置、授课、举行师生会以及评定成绩,承担了培养学生沟通能力的主要工作。其次是为项目提供建议的企业顾问(一般是该领域的资深专家),主要从航空航天局招募。顾问大约每周与团队见面一次,就实验过程向成员提供建议。第三是技术人员,他们负责实验室和车间设施并就制造和实施问题提供咨询。学生在与企业顾问和技术人员的互动过程中,可以学习专业知识与经验,也能学习运用专业语言获悉证据、进行系列推理的沟通实践能力。

(三)专业沟通强化课程与教学的评价

专业沟通强化课程标准规范包括以下内容:整合与专业领域专业话语相关的写作和口语作业;要求完成至少5000字的书面作业,该书面作业必须经过一次修改。安排等量的口语表达作业,或等量的书面和口语的组合作业;对学生的作业做出实质性指导和反馈;沟通强化作业占最终成绩的25%及以上。口语交流实践因专业而异。演讲可以针对不同的受众进行设计。作业的形式可以包括:个人演示、团队演示、专题座谈、即兴演示、论文演示、技术演示、多媒体演示。课程可以设置附加作业(如实验笔记、海报、进度报告、网站等)。

专业沟通强化课程预期学生达成以下学习结果:学生能够通过关注其专业研究领域的核心流派和学科专用语言,进行具有说服力的书面、视觉和/或口头交流;学生能够采用工程学科的传统惯例,恰当地使用他人的思想和语言;学生能够应用有效展示数据和研究的原理(如,如何整合文本、视频、方程式或图像);学生能够在作业中展示出他们是如何分析受众期望,并适应受众的需求和知识水平。

六、工科学生沟通能力课程设置两种方式的比较与建议

(一)沟通能力课程设置方式比较

普渡大学将工科学生沟通能力培养纳入通识课程,其优势在于给大学新生开设与职场沟通实践紧密相关的写作类等通识课程,可以为日后学生在专业学习中提供更多可能性。工程专业的学生可以将写作或口语课程中的技巧迁移到专业课程中,提升学习效果。普渡大学方式的局限在于通识课程提升工程专业学生沟通能力的作用会面临一些瓶颈。首先,当沟通能力教育完全脱离学科专业的背景时,容易出现知识隔离。其次,将独立的语言类课程知识从一个语境转移到另一个语境具有较大的复杂性。如在工程学专业写作中,当教师明确表达不同的期望和规范时,专业之间和专业内部的评价标准也会不同。学生不是在一门课程中就能获得学科专业沟通能力的提高,而是需要反复学习专业领域的多门课程才能获得。

麻省理工学院专业沟通强化课程的实践正是为了打破上述局限性。以语言教师和工科教师为主的教师团队以协作的方式将沟通强化内容整合到工程专业课程中。教学团队基于情境式学习共同设计和评估沟通强化课程任务,采用学术、职场和社会背景在内的多模态框架,开展富有成效的沟通能力教学。此类合作将“沟通”整合到工程或科学教育过程中,形成教学培养效果更佳的嵌入方式。当然也要看到,麻省理工学院的工程教育还是精英化教育,工科毕业生人数基本维持在700人左右,其规模近3年来已经跌出美国工科毕业生前50。因此,麻省理工学院的经验与做法更适合国内卓越工程人才培养实验班。

(二)我国工科院校沟通能力课程设置的建议

基于以上分析,我国高等工程教育可以采取两种路径逐步加强工科学生沟通能力的培养。首先,我国多数工科院校可以采用在通识课程中开设沟通能力课程的方式。高校可以利用已有通识课程师资等基础教学资源,开设通识选修课,这一方式不必对培养方案做大的调整,容易实现。这种方式下,工程专业的学生通过学习掌握沟通领域的元知识,为日后将写作或口语课程中的技巧迁移到专业课程中打下基础,在毕业时也能达到工程专业认证标准中对“沟通能力”的要求。

其次,部分教学科研资源较强的工科高校可以采用开设专业沟通强化课程的方式。当前部分高校一直在改革探索培养卓越工程师的模式,开设了很多工科试验班,在专业课程中开设沟通强化课程的方式能够为培养卓越工程人才提供有力保障。同时这种课程设置方式在试验班有实施可行性。这些试验班培养方案是单独制定的,具有灵活性、探索性,能够率先进行实验。工科强校能够为持续时间长(一学年)的课程投入相对较多的资源,如满足这一方式对师资人员配置的较高要求(要求包括语言教师、专业教师、企业顾问、技术人员等),优秀师资能够设计实施相对复杂的课程内容。

【苑健,浙江树人学院管理学院副教授;雷庆,通讯作者,北京航空航天大学高等教育研究院副院长、研究员,中国高等教育学会学术发展咨询委员会委员】


原文刊载于《中国高教研究》2023年第2期


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