“新工科”背景下工科生人文素養內涵模型構建研究
——基于質化內容分析法

閆廣芬， 彭瑞娟

（天津大學教育學院， 天津 300350）

黨的二十大報告指出，中國式現代化是物質文明和精神文明相協調的現代化。實現中國式現代化既要促進物的全面豐富，也要推進人的全面發展，這再次點明培育綜合型高素質人才的重要意義。在高等工程教育領域，人的綜合全面發展集中表現在科技與人文的融合，即個體不僅具備深厚的專業知識技術等“硬能力”，而且厚植人文精神、追求終極關懷即具有“軟實力”，如此才能正確推動工程與人文、社會、生態之間協調發展，有效解決復雜工程問題?？v觀世界發達國家的工程教育發展史與改革史，工程教育與人文教育的交叉融合亦是重要特點之一，遠有促成麻省理工學院改革的“劉易斯革命”，近有“大工程觀”的廣泛討論和系統探究，科學與人文并不對立相悖，而是相輔相成，工科生人文素養這一命題需予以重視。

一、問題的提出

人文素養是一個長盛不衰的研究主題，截至2022年，在文獻資料平臺中國知網頁面以“人文素養”為主題檢索詞進行檢索大約可以得到30 000 余篇文獻，然而，何謂人文素養？對此卻沒有形成相對統一的界定。人文素養一詞較為抽象與宏觀，若從字面意義切入分析，“人文”指文史哲等學科在內的人文學科，“素養”則指平日修養之能力與精神，那么人文素養即為通過學習人文學科知識形成的文化知識與能力水平，以及以人為對象和中心的精神理念。習近平總書記曾多次強調文化自信，在黨的二十大報告中指出，全面建設社會主義現代化國家，必須堅持中國特色社會主義文化發展道路，增強文化自信。而這種自信意識源始于良好的人文素養，人文素養能為個體提供幸福的導引，維持其內心的充盈，舒緩高度發達社會帶來的焦慮感、漂泊感；人文素養還彰顯著一個國家的凝聚力和精神力，若是缺乏人文的尺度，看不到自己的文化基因，這個民族將難以真正強大獨立。

工科大學生需要培植人文精神、涵育人文素養，如此便能在準確使用科學技術時依然懷有愛和同理心，充滿責任心和使命感，在快節奏的科技時代中深呼吸、沉下心，享受精神的自得與充盈。目前，我國工科生在人文素養培養上相對薄弱，《中國工程教育質量報告——2025，中國工程教育準備好了嗎》調查顯示，畢業生和用人單位對于當前高等院校人文素養的培養效果均不甚滿意，報告也指出工科生在跨文化溝通交流和倫理考量等方面存在能力發展不均的問題[1]。曾有學者發放問卷對理工科學生人文素質進行調查，最終分析發現理工科大學生人文素質現狀不容樂觀，主要表現為人文意識淡漠、人文知識匱乏、創新實踐能力薄弱等[2]。亦有學者對中美兩國理工科院校人文素質教育進行比較研究，梳理了國內具有代表性的10 所工科院校的人文素質教育，發現我國工科大學生對于人文課程與活動不夠重視，對歷史和文化不感興趣，而是熱衷于科技知識與活動，工科生存在人文素養缺失、信仰迷茫、價值觀扭曲等問題，這又進一步導致學生們實踐能力差、社會知識淡薄、審美能力弱化等困境[3]。通過調研可知工科生人文素養現狀與學生乃至市場的理想狀態之間仍存在一定差距，表象原因似是培養單位對人文素養缺乏重視，相應教育資源不足，但究其根本是高等院校缺乏對工科學生人文素養深入而明確的認識，缺乏理論依據，因此難以制定行之有效的科學方案。

在人才培養上工程教育并非無所作為，其中最為典型的便是創造性地提出“新工科”。學者林健[4]表示，新工科建設的三個核心任務分別是學科人才隊伍建設、學科領域學術研究和學科專業人才培養，其中隊伍建設是根本，學術研究是基礎，而人才培養則是核心，是最關鍵、最重要的任務。新工科的相關研究越來越重視工程與人文的融通交匯，強調人才的全面可持續發展，這為工科生人文素養培養帶來了契機。目前，已有研究多集中在調研現狀和提出建議層面，較少有人規范地研究工科生群體人文素養具體包含的維度與元素。因此，立足新工科研究項目，探究工科生人文素養的具體構成，系統地構建工科生人文素養內涵模型，對于解決當前工科生人文之困具有重要意義。

二、研究設計

1.理論基礎

美國著名教育心理學家羅伯特·米爾斯·加涅（Robert Mills Gagne）在吸取建構主義和信息加工理論思想的基礎上提出了學習結果分類理論，其主張學習結果用可預見的關系來表示，加涅通過研究人類學習特點歸納出了5 種學習結果，分別是智慧技能、認知策略、言語信息、動作技能和態度。其中“智慧技能”是指應用符號、概念等的一種性能，個體所能習得的智慧技能既有簡單的，也有復雜的；“認知策略”是指學習者調控自身注意、學習、記憶等的內部過程，這種性能幫助學習者激活、調節自身技能的學習、保持和應用；“言語信息”是指個體能夠學習并保持的大量事實、概念等信息，該信息的提取有利于學習者更全面地認識和解決問題；“動作技能”是指組織某種規定動作并將其構成流暢、準確的整體行為，隨著學習的深入發展，動作技能的準確度和流暢性也會有所提高；“態度”是指影響個體行為選擇的內部狀態，這種內部狀態主要包括認知成分和情感成分[5]。

這5 種不同類型的學習結果是超越學科內容的，闡述了學習結果的過程、條件以及各層次之間的關系，覆蓋了認知、技能與情感3 個領域，是一種較為全面且科學的區分。在教育語境中，“素養”一詞通常被看作是一種學習目標與結果，加涅學習結果理論將先天特質排除在外，主要著眼于后天習得結果，能夠為解釋與評價“素養”提供了科學的心理學支撐[6]。本研究所聚焦的“人文素養”亦即為工科生在人文層面的學習結果，因此以加涅學習結果理論為依據能夠增強本研究的科學性與可操作性，在本研究理論模型構建中發揮理論框架之用。

2.研究方法

內容分析法是對記錄歸檔的文本進行分析的一種研究方法，而質化內容分析法屬于內容分析法下的一個具體分支，其克服了量化內容分析存在的一些局限，并在發展過程中吸納了扎根理論研究路徑的方法，更有利于對文本進行透徹的理解和質的把握?！百|化內容分析是一種通過系統的代碼歸類、識別主題和形態模式這一過程，對文本數據內容進行理解和詮釋的研究方法?！盵7]該方法主要聚焦內容和文本的意義，并不致力于單純計數的量化，而是關注語言的表征意義和有效類目的歸納。其多用于開放探索性的研究問題，主要將研究作為一種闡釋的路徑，更多強調文本顯露的意義[7]302。工科生的人文素養需要根據具體文本和情境進行深入闡釋，無法將某些項目精確量化，因此運用這一方法更為恰切。

3.數據來源

人文素養的內涵十分豐富且未有定論，為了更為全面客觀地把握人文素養這一概念，在此部分首先對人文素養的大量文本進行編碼，以期獲得人文素養的整體理解，接著分析新工科的相關材料，探討新工科推進過程中在人才培養上對人文素養內涵新的啟發。因此首先在相關數據庫，例如知網、萬方、百鏈、Web of Science 等編輯關于大學生人文素養的檢索式檢索相關主題文章，之后對檢索結果進行初步閱讀，甄別后分類下載，文獻主要類型為期刊論文、學位論文與專著（見表1）。

表1 人文素養文本資料來源一覽表

探究新工科背景下工科生的人文素養，需要充分認識工程教育以及新工科對于人才在人文素養方面的訴求，為了使得到的數據盡可能全面且成熟，本研究還選取了我國工程教育相關官方文件、教育部“新工科”第一批研究與實踐項目、新工科年鑒以及相關高質量期刊論文等文本（見表2）。

表2 “新工科”文本資料來源一覽表

三、研究結果——人文素養內涵模型構建

1.數據分析：整體把握，針對探討

借助質性研究工具Nvivo12 對表1 和表2 中的原始資料進行開放式編碼，盡可能懸置前設，保持開放思維，基于對人文素養本質的理解，研讀各項文本識別符合要求的語句進行編碼。表1 文本得到初始編碼130個，隨后對含義雷同接近的編碼進行歸納重組，如將“社會常識”與“常識常理”合并為“常識常理”，同時出于對編碼解釋力的考慮，刪除參考節點少于3 次的編碼，最終通過不斷分類整合得到有效初始概念62個，將參考點數降序排列，其中排序前30 的初始編碼如表3 所示。

表3 人文素養初始編碼及參考點數

同樣對表2 進行自下而上的內容分析，對其中涉及學生人文素養的內容進行標簽化，最終得到49 個初始概念，同樣將含義接近的節點進行合并歸納，剔除參考節點少于5 次的編碼，最終獲得有效初始概念31個，將參考點數降序排列，得到表4。

表4 “新工科”背景下人文素養初始編碼及參考點數

以上數據結果顯示，既在諸多普遍性文本中獲得了人文素養的整體把握，又在有關工程教育與新工科等文本中得到了工科生人文素養的針對性詮釋，如此在普遍與特殊的辯證統一中完成了對工科生人文素養的初步注解。

2.初始編碼范疇化

首輪初始編碼數目龐大、雜然無章，因此將兩個初始編碼表根據編碼含義及邏輯關系等提煉上位概念，將原始編碼范疇化形成主軸編碼，本部分通過反復對比衡量最終形成22 個主軸編碼（見表5）。其中參考點數超過200 次的有倫理道德（716 次）、人文學科知識（568 次）、家國思維（281 次）、自我發展（256 次）、表達能力（203 次）。從中可以看見累計頻數較多的編碼基本符合人們對人文素養的普遍認知，例如，具備基本的文史哲等人文學科知識，可以順暢地與人交流以及書面表達自身觀點，對于家國、自我以及人類社會行為規范與準則有正確的認識，并能夠采取正向積極的行動。此外，表5 中參考點數少于50 次的有批判思維（48 次）、引領未來（48 次）、求真向善（24 次）、思辨能力（21 次）、形象思維（4 次）。其中“引領未來”是從“新工科”建設中總結而來，雖然概念較為新穎，但仍符合人文素養的基本要義；有些編碼則是從已有的能力項衍生而來，例如“思辨能力”“形象思維”“批判思維”等可從文史哲藝等學科知識學習過程中逐漸養成。

表5 主軸編碼及參考點數

從主軸編碼的形成過程中可以看出，各個概念之間彼此存在聯系，并不完全割裂。而本部分將不同概念反復進行分類提取是為了盡可能使人文素養的內涵系統全面且富有條理，也是希望能夠與模型構建遙相呼應。值得說明的是，工科生人文素養的內涵是各部分既內容分明又彼此關聯、相輔相成的存在。

3.鏈接理論，構建模型

將人文素養構成與加涅學習結果理論一一對應、建立聯系，可將人文素養分為人文知識、人文能力、人文思維、人文行為與人文態度5 個維度，并初步搭建人文素養內涵框架（見圖1）。其中人文知識指在學習與社會生活實踐中累積的有關人類世界與文化領域的基本事實、概念知識等；人文能力指運用人類社會與文化中的各項概念以及規則解決復雜問題的能力；人文思維指監控乃至調節社會文化等概念與規則的使用，是幫助個體支配外部行動，處理內部世界的重要“橋梁”；人文行為指進行的有益于認識與改造自我以及人類世界的各項行為活動；人文態度指影響個體付諸具體行動的內部狀態與傾向。

圖1 基于加涅學習結果分類理論的人文素養內涵框架

同時研判表5 中各主軸編碼的本質與聯系，將其填充至上文形成的人文素養內涵框架中，不斷與加涅學習結果分類理論呼應匹配。最終將主軸編碼分析歸類后得到以下結果：人文知識主要包括人文學科知識和基本社會常識兩部分；人文能力主要包括表達能力、跨界能力、心理素質、適應能力、思辨能力、合作能力、審美能力7 部分；人文思維主要包括人本思維、形象思維、批判思維、家國思維、國際思維5 部分；人文行為主要包括自我發展、求真向善、人文關懷、引領未來4 部分；人文態度主要包括端正三觀、志趣、倫理道德、精神追求4 部分。至此，工科生人文素養涉及的相關內涵項歸納完畢，一級維度與二級維度形成，在此內容基礎上得到工科生人文素養內涵模型，如圖2 所示。

圖2 工科生人文素養內涵模型

4.對標國際，建立共識

加入《華盛頓協議》意味著我國工程教育質量得到了國際工程教育界的認可，因此我國工程人才的培養也必須對標國際，為了驗證本文所構建的工科生人文素養內涵模型是否符合國際共識，此部分特將該模型中的一級維度與多項國際工程認證體系中的畢業生要求進行比對（見表6）。通過查閱《華盛頓協議》、歐洲工程教育專業認證體系、《悉尼協議》等認證體系中規定的畢業生要求，并將其與人文知識、人文能力、人文思維、人文行為與人文態度5 個維度進行對照，從中可以看出本模型與國際工程教育高度接軌，模型中的概念與國際工程教育認證表述或有所不同，但理念意旨基本一致?？梢?，本研究建立的人文素養內涵模型具備國際性和普遍性，符合國際對工程科技人才的培養認知。

表6 國際工程認證體系畢業生要求對照表

四、建議與總結

綜上，工科生人文素養內涵模型主要由5 個一級維度和22 個二級維度構成，了解這些構成要素對于工科生人文素養培養具有重要指導意義，因此，結合模型提出以下6 點建議。

1.優化課程設置，蘊蓄廣博知識

工科生人文素養內涵模型指出，工科生的人文知識包括人文學科知識和基本社會常識兩方面，這意味著工科生的人文知識儲備不能狹隘于文史哲藝等人文學科，還需拓展至政經法等社會學科，知識獲取更不是只限于傳授，在實踐中體悟反思亦無不可。學生日益增長的知識需求對學校的課程設置提出了許多挑戰，只有及時優化改革，才能幫助學生蘊蓄學識。一是增加相關校選課與院選課數量，豐富課程種類，為學生提供多樣選擇；二是要重視課程質量，大力打造精品課程，精準聚焦學生取向；三是保證課程的時代感與高效能，及時淘汰與升級舊有課程，創新課程內容，積極展現工程與人文的共通點，讓學生在體會科學與人文交匯的奧妙中自然生長；四是增加課程開設渠道，拓展課程空間，一方面通過購買與引入優質線上課程，如“網絡云課堂”“學習強國微課堂”等，另一方面與企業共建課程，在實景中實戰，讓學生擺脫時空拘束，自由自如地獲取知識；最后，科學制定課程學習方案與標準，提供合理而便捷的諸如學分置換、課程選退等方式方法，在程序上保障學生知識獲取無障礙。

2.完善師資建設，發展多元能力

工科生人文素養內涵模型中人文能力囊括多項，既有經常提到的表達能力、合作能力、適應能力等，也有易被忽略的審美能力等。這事實上對教師隊伍提出了更高的要求，一支業務能力精深、師德師風高尚、隊伍結構合理的教師團隊才能有效培養學生的多元能力。首先，學校應廣招賢師能師，專業教師不僅要具備高超的專業本領，還要具備基本的教育學素質和人文素質，組織有序、民主友好的課堂才是合作、適應等人文能力生長的沃土。其次，重視高水平人文學者的培養與聘請，充分發揮名師大家的感召力和浸染力，使學生在跟隨榜樣的過程中學會表達、審美等技巧與情趣。再次，要重視國際學者的引入，表4 中“國際視野”“全球勝任力”等編碼的出現，表明了當今工科生的培養必須面向國際，而國際講師在培養工科生跨文化交流、理解并尊重不同世界觀等能力上具有促進作用。最后，還應重視大學輔導員或班主任等思政與行政教師的準入質量，高水平的輔導員和班級管理者有利于優化班級管理，良好的班級氛圍一方面能夠促進學生形成集體意識，鍛煉其人際交往能力，同時也有利于學生多維人文能力的養成。

3.深化課程思政，開拓靈活思維

表4 中“家國情懷”以228 次的參考點數位列編碼表第一，該概念是指個體對共同體的認同與支持，其源于傳統文化的浸潤、中國共產黨人初心使命的堅守、良好家庭教育的滋養，具體包括以家庭為基點、以人民為中心、以國家為核心、以世界為格局的時代內涵[8]，這意味著深化課程思政對于培養家國思維具有重要意義。應將各類課程與思想政治理論課程融合協同，高水平的課程思政能夠讓學生在專業學習中認識到家國之理、人類共存共榮之義，使他們不僅熱愛與維護自己的國家，還擁有心懷天下、兼濟蒼生的責任感和使命感。由此可見，課程思政不僅有利于促進個體家國思維的形成，其對于人文素養內涵模型中提到的人本思維、國際思維和批判思維等的培養也有一定助益。深化課程思政一方面要形成健全的課程思政工作機制，如加強教師教學勝任力培訓，大力創新課程思政教學方式方法，多角度挖掘課程思政資源，創建科學合理的教學評價體系；另一方面還要以生為本，注重提升學生主動參與的積極性，讓學生在雙向互動與價值碰撞中形成高階靈活思維，使教學輸出落到實處，而非流于形式。

4.營建人文氛圍，滋育非凡作為

英國教育家羅伯特·歐文曾說過：“環境決定著人們的語言、宗教、修養、習慣、意識形態和行為性質?！比藙撛炝谁h境，環境同時也作用于人類的方方面面，無形中影響著人類的價值判斷和行為選擇。人文素養內涵模型指出，人文行為主要包括自我發展、求真向善、人文關懷、引領未來4 方面，這些行動不僅需在課堂上引導、在實際中踐行，更要重視校園氛圍的營造，發揮環境對學生強大的熏染力。首先在物質環境建設上，學校需用心規劃設計，打造特色人文景觀，如題刻、書法、繪畫、雕塑等，在美化校園空間的同時展現院校品格和時代精神，讓學生在別具風采的環境中感悟真知與美好，從而激勵其主動求真向善、提升自我。同時重視精神環境建設，一方面，關注師生生理、心理等各方面生存發展狀況，采取有效措施給予其充分且到位的人文關懷，可積極利用學生社團的力量，將其作為人文環境創設的主體，讓學生參與到過程中來，鼓勵學生以開放包容的視野看待世界[9]，進而打造富有歸屬感、幸福感的校園環境；另一方面，大力舉辦各種類型的人文活動，如辯論賽、演講賽、讀書分享會、電影鑒賞會等，以活動為載體營造一種積極向上、全面發展的校園精神風尚。

5.強化產教融合，鑄就卓越態度

工科生人文素養內涵模型指出，人文態度主要包括端正三觀、志趣、倫理道德和精神追求4 方面，絕大部分學生在接受過系統的高等教育后，其整體價值取向一般較為良好，但學生不能僅滿足于達到及格線，還要有更高的精神追求和志趣，如此才能在文化激蕩、人言籍籍的信息時代堅守原則、活出自我。表4 中“工程倫理”一詞位列編碼表第三，并且“企業家精神”“工匠精神”等字眼也隨之陸續出現，可見工科生的人文素養對其專業領域的影響越來越突出和具體，而這種素養的培養必然離不開專業情境的訓練和熏陶。因此，加快推進產教深度融合和校企聯合培養乃當務之急，這便要求校企發揮雙主體作用，共商共建。一方面，企業要牽頭指導產教對接與合作，在設備、師資等方面予以高校幫助，還要推動大學生實習就業等工作有效開展，完善工科生實習培訓流程，保障實習生充分提升工程實踐技能、體驗職場環境，從而培養其職業道德和志趣等人文態度。另一方面，學?？赏ㄟ^學分修讀、評獎評優等方式鼓勵學生積極將理論與實踐相結合，引導其嚴肅對待實習實踐，同時主動尋求合作伙伴，整合自身優勢資源向企業毛遂自薦。院校還可在條件允許的情況下自主建立實踐基地和科研成果轉化中心，師生立足科研項目進行教學研討和項目實踐，并通過該機構直接向社會轉化科研成果，這樣既保障了高校在人才培養上充分的話語權和決策權，同時也能夠使產學研一體化更加高效便捷，對于提升學生社會責任感和服務意識更是具有促進作用。

6.完善培養目標，提升人才培養有效性

人才培養是高等教育的重要職能之一，其中人才培養目標對高等教育活動的發展運行有著導向作用。高校各項教育工作的開展實施都離不開培養目標這一基準點，人才培養目標決定了教育活動秩序和人才培養質量。然而值得注意的是，我國高校本科人才培養目標尚存在諸多問題，如目標表述高遠卻缺乏實質性內容、目標價值導向短視功利、目標內涵缺少特色等[10]?？梢?，我國高校立志培養卓越工程師必須要完善工科生人才培養目標，做好人才培養的頂層設計，以其為原點，不斷擴張延伸，進而構建起合理科學的工科人才培養方案與體系。

本研究最終得出的工科生人文素養內涵模型能夠為完善工科生人才培養目標提供思路，模型中關于人文素養的5 個一級維度和22 個二級維度能夠使培養目標更加具體而明確，從而更好地助力卓越工程人才的培養。如模型中“批判思維”“倫理道德”“思辨能力”等內涵項便是對靈活、實干、出色的工程科技人才的具體注解，明朗清晰的培養目標有利于推動各項教學工作的有序進行，從而使受教育者按照預定目標成長發展。此外，本模型中關于“家國思維”“人文關懷”等內涵項強調責任感與使命感，“求真向善”“自我發展”“志趣”等則突出個人終身發展，凸顯對人本身的關注。這些內涵項的補充有利于破除當前將人作為工作單元而非富有創造性主體的現狀，進而改善人才培養目標社會本位嚴重的傾向。