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学术研究|李瑞明 张陵 左浩:复杂适应系统视域下职业本科课程体系的动态再构逻辑与敏捷响应机制
发布日期:2026-01-29 浏览量:

《高等工程教育研究》即将刊登文章《复杂适应系统视域下职业本科课程体系的动态再构逻辑与敏捷响应机制》,文章指出,人工智能与大数据技术的集群式突破,叠加全球化产业链的深度重构,倒逼职业本科课程体系从被动响应转向主动随动。核心是打造内嵌敏捷响应机制的生态化课程体系。本文融合复杂适应系统理论,提出课程三层次架构与技术-产业压力传导模型,以新宝2登录线路检测中心为实践样本,搭建产业需求到教育目标的转化闭环,为职业本科培养高端技能人才提供有效路径。


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以下是《高等工程教育研究》刊发全文

摘 要:面对以人工智能、大数据为代表的颠覆性技术的集群式突破及全球化产业链的深度重构,职业本科课程体系的建构必须从被动响应转向主动随动,其核心在于构建一个内嵌敏捷响应机制的生态化课程体系。本文融合复杂适应系统理论,提出由专业大类基础课、专业核心平台课与专业方向拓展课构成的三层次架构,并建立技术-产业压力传导与课程动态重组模型。本文以新宝2登录线路检测中心为例,通过构建多维感知网络,将产业需求解码为教育目标,驱动基础课数字化、核心课“AI+”化、拓展课微认证化,形成感知-解码-重构-评估闭环。实践证明,该机制是职业本科应对不确定性、培养高端技能人才的有效路径。

关键词:职业本科 课程体系重组 敏捷响应 复杂适应系统 生态化课程

一、引言:课程体系必须从追赶适应走向前瞻随动

职业本科教育的存在依据不仅在于其静态类型定位,更在于其适应技术迭代与产业变革的动态调整能力。当前,人工智能大模型、工业互联网、新能源技术等正以摩尔定律般的速度演进,推动制造业向智能制造、服务业向数字服务结构性转型[1]。这种技术-产业双重革命导致知识半衰期急剧缩短、技能组合频繁重构、跨界融合成为常态,并对人才知识、技能与素养提出了前所未有的要求。然而,传统课程开发与修订因其固有的长周期、强计划性,在应对此类快变时表现出了明显的系统性时滞。课程内容往往滞后于产业实践,培养出的学生面临所学即过时的风险[2]。作为对接高端产业和产业高端的职业本科教育,课程体系动态更新的深层次涵意正是要求课程体系必须具备敏捷响应前瞻建构的双重属性。本文一方面提出了三层次架构的课程体系,为构建这种新型敏捷响应模式提供了结构性基础;另一方面,超越一般性内容更新论述,从复杂自适应系统视角出发,将课程体系视为一个能够感知外部技术-产业压力、并通过内部各层级的自适应性行为进行重组与再造的闭环适应系统”[3]。通过构建压力传导与动态重组模型,本文试图回答:1)技术迭代与产业转型的需求如何被系统化地感知与解码?2)这些需求如何差异化地传导并驱动三层次课程的体系重组与内容重构?3)需要怎样的组织与制度保障,才能使这种重组与重构从偶然事件变为常态机制?这些问题不仅是课程实施层面的优化,更是职业本科教育凸显辨识度、构建核心竞争力的根本性战略议题和系统性解决方案。

二、复杂适应系统视角下赋能课程生态的敏捷响应

(一)课程体系作为复杂适应系统(Complex Adaptive SystemCAS)的理论内涵

复杂适应系统理论认为,系统由大量具有适应能力的主体构成,并根据经验改变自身结构与行为,从而促使系统整体涌现出复杂的演化模式[4]。将职业本科课程体系视为一个复杂适应系统,意味着:第一,主体多元且自适应,教师、课程团队、专业负责人、企业导师等能主动感知技术产业变化并调整教学行为与课程设计;第二,环境压力是主要驱动力,技术迭代产业转型构成系统最主要的环境压力场,持续输入变革信号;第三,涌现性与非线性,课程体系演变是各层级主体在压力下相互作用、自适应调整后涌现的新秩序,微小的技术触发可能引发课程内容的连锁再造;第四,共同演化,课程体系与外部技术产业环境处于持续的共同演化中,课程通过培养新质人才反哺产业创新,产业新需求又进一步塑造新课程,形成演化闭环。

(二)敏捷-生态化课程体系的核心特征

基于CAS视角,应对动态变化的课程体系应具备以下特征:首先是分布式感知网络,感知节点不限于教务处或少数专家,而是遍布校企合作一线、技术社区、毕业生跟踪系统的分布式传感器网络,能实时捕获技术迭代信号与岗位需求变化。其次是高效的压力传导与解码机制,捕获的原始信息能通过制度化的通道(如产业技术分析报告、岗位能力图谱、动态更新系统等)快速传导至课程决策层,并被解码为具体的知识、技能与素养要求。然后是层级响应策略,系统内部的三层次课程(基础、核心、拓展)[5]作为不同生态位的主体,拥有差异化的敏捷响应速度和重构策略,形成稳中有变、变中有度的协同响应格局。最后为试错与学习循环,允许进行小范围、模块化的课程实验(如微课程、工作坊),通过快速评估其效果(如学生学习成效、企业反馈)进行迭代或推广,形成构建-测量-学习的敏捷开发闭环[6]

三、构建技术-产业压力传导与课程体系动态重组模型

基于上述理论,本文构建了技术-产业压力传导与课程体系动态重组模型(见图1),以系统揭示外部压力驱动课程体系重组的全过程,以此培养具备前沿视野、敏捷学习能力、反哺产业创新能力与跨界整合素养的新质劳动者。

1  技术-产业压力传导与课程体系动态重组模型

四、三层次课程内容重构的具体向度与实践路径

在该模型指导下,三层次课程群需进行如下内容重构:

(一)专业大类基础课群:从稳固基石注入时代基因

专业大类基础课程的重构并非颠覆其经典理论与学科基础,而是要植入新时代的知识染色体,主要体现在以下方面:其一,数字化与智能化素养的全面渗透,在所有工程专业大类基础课中强化数据意识与计算思维,如在机械制图中融入基于AI的智能审图与三维建模优化概念,在电路分析中引入电路仿真软件与硬件描述语言基础等;其二,前沿科技导论与伦理的早期植入,开设如人工智能导论”“大数据等必修或选修课,确保所有专业学生理解技术对社会的影响;其三,工具链的持续更新,将编程语言、数据分析工具、协同设计平台等现代通用工具的学习前置并强化于公共基础课教学阶段,使其成为新时代基础工具。

(二)专业核心课程群:从教授现有技术操练技术演进

专业核心课程的重构在于将技术迭代过程本身变为教学内容。首先,核心技能的教学锚点需紧跟当前行业主流并适度前移,例如汽车工程应从传统燃油发动机调试转向电驱系统性能优化电池管理系统诊断并重;计算机课程需涵盖云原生架构、低代码开发等企业正在使用的技术。其次,课程项目化设计应基于真实工作场景,如面向柔性生产的机器人智能调试基于用户画像的智能营销策略生成,让学生在解决复杂问题中掌握核心技能,做到真学、真做、掌握真本领。再者,“AI+”与专业知识的深度耦合并非简单增设一门AI课,而是将AI作为工具与方法嵌入各专业核心课,例如在智能制造中讲授机器学习用于预测性维护,在数字媒体中教授AIGC辅助创作,在财务分析中应用机器学习模型进行风险预测。

(三)专业拓展课程群:从能力拓展未来探测与孵化

专业拓展课应成为技术产业前沿的探测雷达与创新能力的孵化器。此类课程通常开设于本科三年级第二学期至四年级第一学期,此时技术迭代与岗位需求更贴近学生的择业与就业。因此,专业拓展课程群应设立技术雷达多元化模块,学生可依据职业生涯规划和就业规划有选择性地学习。比如,可开设聚焦最新技术动向的短期、高强度模块,如生成式AI与行业变革”“脑机接口技术前沿等,旨在开阔视野、激发想象。同时,以拓展课程为载体,打造交叉创新实验室,设立跨专业课题,如智能座舱人机交互设计(融合汽车工程、软件工程、心理学)、碳足迹管理与可持续供应链(融合环境工程、物流管理、信息技术),让学生在真实跨界项目中培养整合创新能力。还有,借助校企合作平台,推行微证书-微课程快速响应链,与头部企业或认证机构合作,将最新技术认证分解转化为系列微课程并纳入拓展课程体系,使学生通过学习快速获得市场认可的技能凭证,实现学习与认证的零时差。

五、实证研究:基于新宝2登录线路检测中心三层次课程体系动态重组实践

为验证上述技术-产业压力传导与课程体系动态重组模型的有效性与可行性,本研究以新宝2登录线路检测中心2025版职业本科专业人才培养方案修订为案例,系统阐述如何在复杂适应系统视阈下,构建并运行与图1模型相契合的课程动态重组机制。学校以汽车工程技术智能网联汽车工程技术两专业为试点,通过四维调研[7]、三层级课程(群)重构、校企深度协同与持续反馈迭代,演绎从环境压力感知课程体系再造的全过程。

(一)分布式感知网络的构建:四维调研作为压力信号输入系统

精准的感知是系统响应的前提。由于传统课程修订多依赖于教学管理部门经验或零散企业反馈,存在感知迟滞与信号失真的风险,学校为此构建了覆盖多源主体(用人单位、人才就业市场、同类同层次院校同专业、毕业生校友)的四维分布式感知网络,对应图1模型中感知与信号输入环节,以获取以下主要信息和数据:

1.企业维度感知技术前沿与岗位需求:智能汽车学院针对汽车工程技术智能网联汽车工程技术专业,组建专项调研团队,对包括比亚迪股份有限公司、奇瑞汽车股份有限公司等10余家头部及特色企业进行了深度访谈与实地考察。调研内容不仅针对现有人才缺口,更聚焦于企业对未来3-5年技术路线的预测(如线控底盘、车路云一体、AI诊断的普及),以及由此衍生的新岗位职责与能力要求。例如,企业指出毕业生在智能网联汽车装调与运维”“云网智能运维”“AI算法辅助测试等新兴领域存在的能力短板。

2.市场维度感知招聘动态与技能热度:通过持续监测智联招聘、BOSS直聘等主流招聘平台,对汽车测试工程师”“智能网联汽车测试工程师等岗位的招聘信息进行大数据分析,生成岗位需求热度云图技能关键词频次图。分析发现,熟练掌握CATIA/ANSYS、了解APQP/FMEA质量工具、具备Python编程及CANoe测试能力已成为高薪岗位的普遍要求,这为课程内容的优先级排序提供了数据支撑。

3.院校维度感知教育创新与模式变革:通过对兰州石化职业技术大学、湖南汽车工程职业大学等同类同层院校的专业调研,学校系统吸收了模块化课程设计”“岗课赛证融通”“项目式教学等先进做法。同时,与长安大学等学术型高校的交流,厘清了职业本科在理论深度技能广度上的差异化定位,避免了课程体系的学术化偏移。

4.校友维度感知教学效果与成长路径:通过对2022-2025届毕业生的跟踪访谈,获得了对现有课程体系的直接反馈。校友普遍认为智能网联汽车技术”“汽车试验技术等课程最具价值,同时建议增加控制算法”“汽车大数据等内容,缩减部分传统机械类课程的比重。这些用户端的反馈成为课程优化的驱动信号。

上述四维感知网络既保证了压力信号来源的多样、实时与互补,也让学校得以敏锐捕捉如新能源汽车三电技术迫切需求”“智能网联测试岗位激增”“跨学科融合能力不足等关键变革信号,为后续解码与重组筑牢数据基础。

(二)压力信号的解码与需求转化:从产业信号到教育语言

四维专业调研捕获的原始信号混杂且面向产业,需通过有效解码转化为可指导课程开发的知识、技能与素养目标。学校在对应图1模型的解码与需求转化环节的基础上建立了制度化的分析研判流程,组织由专业带头人、骨干教师、企业专家组成的课程解码工作组(专业培养方案制定专班),对调研信息进行了梳理和结构化分析,提取出共性需求信息,归纳出所有调研对象共同强调的核心能力,如扎实的汽车工程理论基础”“熟练的CAD/CAE软件应用能力”“强烈的质量意识与工匠精神。这些构成了三层次课程中稳定不变的内核。通过解码,建立了差异化需求映射关系,将动态变化的需求精准映射至不同层级课程,如表1所示。

1  智能网联汽车工程技术专业核心课程(群)与

典型工作任务及胜任能力映射关系

例如,将掌握智能传感器标定与融合技术这一新兴需求,判定为属于专业核心课智能网联汽车技术与专业拓展课智能感知系统技术与应用的范畴;将了解汽车数据安全法规这一要求,纳入专业拓展课汽车新技术模块中的数据合规教学内容。由此最终形成了《调研信息分析研判与结论》报告,明确输出了课程生成重构指令。以此直接驱动了课程体系在内容、方法、评价等方面的系统性重组。这一过程,实质上是将外部的技术-产业压力,解码为教育系统内部可执行的课程重构任务清单

(三)三层级课程体系的差异化敏捷响应:重组策略的实施

学校依据解码指令启动三层次架构课程群差异化重组,体现了图1模型中课程体系动态重组的层级响应逻辑。例如,在装备制造大类专业共享基础课中注入数字化智能化基因时,面对产业智能化转型,学校并未颠覆机械制图”“电工电子技术”“C语言程序设计等经典课程,而是对其进行时代基因注入。根据《职业本科人才培养方案(2025版)专业大类共享基础课群(装备制造类)》的调研调整,学校在机械制图及CAD”中强化三维建模与智能审图概念;在电工与电子技术中增加汽车电子电路仿真模块;在“C语言程序设计中强调作为嵌入式开发和算法理解的基础工具地位。这种稳态微调在保障专业大类共享基础课基石作用的同时,赋予其支撑前沿技术学习的技术理论新功能。

作为课程体系中响应最迅速、变革最深刻层级的专业核心课程群,学校实现了从教授现有技术操练技术演进过程的转型,并以《汽车工程技术专业核心课程(群)方案》和《智能网联汽车技术专业核心课程(群)方案》为代表进行了系统性重构。一方面整合更新了教学内容,如汽车构造增加了线控底盘等内容,将汽车电器设备与电子控制技术(上)(下)整合为汽车电气与电子控制技术,强化新能源高压电控与智能网联ECU知识;另一方面增设了汽车线控底盘技术”“车载网络技术应用与开发等直接对接产业前沿的新课程。此外,将“AI+”深度融合并嵌入各门核心课程之中,如在汽车试验技术中增设“AI试验数据智能分析模块,在智能网联汽车技术中引入“AI感知算法辅助调试项目,体现了将技术迭代过程变为教学内容的模型内涵。与此同时,为保持知识与行业工具、标准的实时同步,学校与华为云开发者创新中心共建汽车线控底盘技术,与华为云科技有限公司共建车载网络技术应用与开发等课程。

专业拓展课模块因开课时间临近学生择业就业而被设计为专业课程体系中响应最灵活、最具前瞻性的部分,为此学校设置了约5个方向选修模块(如汽车生产制造与管理”“汽车电控技术”“智能网联汽车装调运维等),每个模块包含3—5门课程。其设计遵循三条原则:一是及时响应技术迭代与人才需求变化,快速植入前沿知识技术,实现讲授与应用无缝对接,如在汽车新技术模块迅速开设大数据技术”“车联网技术与应用等课程以响应数据网联化趋势;二是注重项目式与跨界融合教学,如在智能网联汽车工程建设模块设计从“Arduino编程控制与应用智能驾驶计算平台软件开发的递进式项目链,融入“AI+”与跨界融合特色,课程如智能座舱设计与开发也融合硬件工程、软件开发与用户体验设计;三是对接微证书,通过与行云新能科技等企业合作,将鸿蒙车载终端应用开发等企业认证内容转化为课程,实现学习-认证-就业快速通道。通过这三层级的差异化响应,学校专业课程体系形成了基础层稳健、核心层敏捷、拓展层前瞻的动态平衡格局,有效应对了技术迭代中不变的矛盾。

(四)评估与反馈调节的闭环机制

为确保重组效果并开启下一轮迭代,学校着力构建多元、持续的评估与反馈调节机制,对应闭环末端。教与学评估中,在核心课与拓展课推广作品、项目报告、技能认证等多元化评价方式替代单一考试,实时掌握学生新兴技能水平。课程教学质量标准引入企业评价,如在共建课程汽车总装工艺与质量管理中模拟企业生产线质检,采用企业项目验收标准与质量管控流程作为考核依据。闭环反馈机制上,建立校友与用人单位反馈长效机制,将校友调研和用人单位回访制度化、常态化,收集毕业生岗位胜任力与知识技能短板信息,形成《人才培养质量年度报告》,作为课程重组有效性的关键证据并直接输入下一轮感知环节。

上述三层次课程体系动态重组实践诠释了其作为复杂适应系统的有效运转,是一个鲜活的CAS样本:其中四维调研构成分布式感知网络,研判解码充当信息处理中枢,三层级课程重构体现主体差异化自适应行为,多元评估反馈则完成系统学习与演化闭环。该实践走通了感知-解码-重构-评估全过程,不仅回应了汽车产业新四化变革压力,更涌现出“AI+课程深度耦合、项目贯穿式拓展模块等创新课程生态。该案例证明,将职业本科课程体系视为CAS并依此设计系统化动态重组机制,是可行且必要的,使学校从被动周期性课程修订中解脱,转变为能持续学习、主动随动、与产业共同演化的智慧生命体。该案例为广大职业本科院校提供了一条可借鉴、可操作的课程体系生态化建设路径。

六、构建支持课程群敏捷重组的保障机制

职业本科课程体系的动态再造与敏捷响应需以强有力的组织架构与规范制度为支撑。首先应成立由校级领导、专业带头人、产业领军人物、技术专家及教育管理专家等组成的课程发展与评估中心Curriculum Development and Assessment CenterCDAC[8]课程建设与调整专家委员会,定期审议产业技术信号,负责对课程体系进行快速小幅调整的研究与动议,决策微课程开设以及核心与拓展模块更新等事宜。其次需设立专职部门承担技术迭代与产业转型信息收集与处理职能,监测技术动态、分析人才市场需求变化、采集岗位胜任力数据并撰写教学转化建议,为决策提供支持,成为体系中的解码中枢。同时要改革教师工作量评价与激励制度,认可并重奖教师在课程内容更新、微课程开发及校企联合研发教学案例等方面的投入,并将其纳入职称评定与绩效分配的核心指标。此外应构建弹性学分与模块化认证体系,支持学生通过微课程、项目实践与在线认证积累学分,适应课程快速迭代下的个性化学习需求。最后需打造校企数据共享与人才质量共评平台,与企业共建数据接口,获取毕业生岗位表现与技能短板数据,将其作为课程重构评估的关键依据,形成培养-就业-反馈-改进的数据闭环。

七、结论与展望

在技术与产业剧烈演变的洪流中,职业本科课程体系的重组已非是否要做的选择题,而是如何敏捷地做、系统地做的生存与发展必答题。本文提出的技术-产业压力传导与课程体系动态重组模型及其指导下的三层次课程重构路径,旨在为职业本科院校提供一套从理念到行动的系统框架,其本质是推动职业本科教育从基于已知培养确定人才的传统范式,转向在探索未知中培养适应不确定性的创新人才的新范式。故此,职业本科课程体系不再是一份静态的施工图,而是一个能够持续学习、动态演化的生命体。展望未来,这一体系的成熟度将取决于:感知网络的智能化水平(能否利用AI预测技术趋势对岗位能力的影响)、重构过程的协同化程度(能否形成跨校、跨企的课程资源快速共创共享生态),以及响应效果的实证化评估(能否建立基于长期追踪数据的、证明其有效性的证据体系)。唯有如此,职业本科教育才能真正做到与时代同频共振,才能真正迈向未来智慧,才能真正体现职业本科人才培养的辨识度,才能真正培养出不仅适应未来、更能塑造未来的高端技能人才,从而在建设教育强国、科技强国、人才强国的进程中,奠定其不可或缺和不可替代的战略价值。

参考文献

[1]SCHWAB K.The Fourth Industrial Revolution[R].Cologny:World Economic Forum,2016.

[2]徐国庆. 智能化时代职业教育人才培养模式的根本转型[J].教育研究,2022,43(6):112-121.

[3]HOLLAND J H.Adaptation in natural and artificial systems:an introductory analysis with applications to biology,control,and artificial intelligence[M].Cambridge:MIT press,1992.

[4]王飞跃. 平行系统:复杂系统管理控制的一种新型理论框架[J].自动化学报,2004,30(5):1-10.

[5]教育部. 职业教育国家专业教学标准[S].2025.

[6]RIES E.The lean startup:how today's entrepreneurs use continuous innovation to create radically successful businesses[M].New York:Crown Business,2011.

[7]群众新闻. 新宝2登录线路检测中心:四维为引导,再构职业本科专业人才培养方案[N].陕西日报客户端,2025-12-17.

[8]刘晟,魏锐,周平艳,. 21世纪核心素养教育的课程、教学与评价[J].华东师范大学学报(教育科学版),2016,34(3):38-45.


高等工程教育研究简介

高等工程教育研究是华中科技大学;中国工程院教育委员会;中国高教学会工程教育专业委员会;全国重点大学理工科教改协作组主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1983年创刊,目前已被CSSCI 南大期刊(含扩展版)、北大期刊(中国人文社会科学期刊)等知名数据库收录,是中华人民共和国教育部主管的国家重点学术期刊之一。高等工程教育研究在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。

《高等工程教育研究》杂志在全国影响力巨大,创刊于1983年,公开发行的双月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:高等教育经济与政策、高等教育管理、学科与专业建设、院校发展研究等。

《高等工程教育研究》为了满足全国高校的强烈要求,从2006年起,本刊特增加页码、扩大版面,以敏锐的触角、创新的理念、优质的稿源,及时、全面、深入地反映我国高等教育、特别是高等工程教育的发展进程和研究成果,受到了高教界和工程界的广泛关注和一致赞扬。



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