“工程造价”课程教学中工程思维模式的识别及形塑

［摘 要］ 纷繁复杂的工程问题的解决思路背后，可能蕴含着相似的思维活动规律和思维逻辑。在课程教学中，深入分析梳理思维活动的底层逻辑和一般规律，可以将工程思维模式的形塑过程从无心插柳转变成有心栽花。针对复杂工程造价问题的情境和解决思路，深入梳理工程思维逻辑，构建工程造价的能力、认知和思维层次体系，形成“工程造价”课程思维分解教学和思维整合训练的整体教学设计思路；通过表现性评价方法和成果档案袋评价学生的高阶学习和思维，探求课程教学高阶性的实现之路。

［关键词］ 系统思维；劣构性问题；价值理性；学习效果评价

［基金项目］ 2021年度烟台大学教学改革项目“基于BIM可视化与任务驱动的工程计价混合式教学模式研究”（jyxm2021053）；2021年度第二批山东省一流本科课程“建筑工程计量与计价”

［作者简介］ 陈 慧（1972—），女，山东新泰人，工学硕士，烟台大学土木工程学院副教授，主要从事工程造价及教育教学、BIM应用研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）13-0081-04 ［收稿日期］ 2024-04-06

引言

思维方式作为人看待、处理问题的致思路径，在很大程度上决定着人的言行。高等教育在知识传授过程中，也在有心或无意中起到了形塑思维的作用。为促进我国从工程教育大国向工程教育强国的转变，以教师工程实践能力为基础的课程教学始终是落实立德树人根本任务的主阵地。课程是人才培养的核心要素，工程教育最核心的任务是工程思维方式的教育和培养，这必然是通过点点滴滴的课程教学达成的；工程思维的形塑也是课程“高阶性”和“创新型”的体现［1］。

一、工程思维模式的梳理

思维能力是人类最重要、最具特征性的能力之一。思维现象非常复杂，现实的思维活动都不是单一类型的思维，本文所说的工程思维模式指的是处理特定工程情境或工程问题时的思维逻辑或价值观念，是透过纷繁复杂、千差万别的工程实践活动表象所探寻的思维的一般规律。常用的工程思维模式包括系统思维、“目的—工具性”思维、劣构性问题的满意解思维以及“超协调逻辑”问题的价值理性思维。

（一）系统思维

系统思维是最重要的工程思维方式，系统思维在遵循事物发展规律的过程中，将分散的问题进行有效整合，从整体、多维的视角进行问题分析。因此，整体性是系统思维的特征之一，要求个体在认识事物时，要将对象放在纵横交织、不断发展的过程中，从内部和外部把握其中的联系。

“工程造价”课程内容的不系统性和工程造价问题分析的系统性，是“工程造价”课程教学困境的重要原因。在工程造价问题的解决过程中，不仅需要考虑工程参与各方责任和利益的划分，还需要考虑价值、技术、组织、流程、环境、管理等多方面的约束，这些都是系统思维的具体体现。

（二）“目的—工具性”思维

工程问题解决的思维过程一般是基于目标与实现路径探求的“目的—工具性”思维模式，就是基于要解决的问题，寻找解决方法，选择软硬件工具，界定规范标准的过程。

由于工程造价情境的复杂性，经常出现“工具”失灵现象，也就是在相关计价政策、合同条款和计价依据中找不到直接的解决方法或思路，这时需要从价值、管理、法律、技术等多维度寻求“效力”更高的“工具”——解决思路。因此，工程造价问题的“目的—工具性”思维更需要有意地引导。

（三）劣构性问题或多目标多约束问题的满意解思维

多数工程问题是边界不清晰、条件不充分，甚至相互制约、相互约束，而且目标也不唯一的劣构性问题或多目标多约束问题，因此工程问题的解决过程不是追求“唯一解”的过程，而是在充分利用相关条件和尽可能满足各类约束条件下，寻求“满意解”的过程。

在复杂工程问题中，“劣构性”的原因来自方方面面，如工程情况的不定性和复杂性、部门分工不协调、合同条款不完善、工程参与各方行为的不规范等；“多约束”不仅来自工程本身和工程各参与方，也可能来自工程之外的政府、社会组织或公民个体；同时，多目标也不仅包括技术、经济、社会、环境，也包括来自工程各参与方的利益诉求。因此，针对“劣构性”问题，明确问题目标，分析和搜集各类条件，在可能的范围内寻求“满意解”是工程思维活动的基本过程。此外，多目标、多约束问题的解决有时不仅是“满意解”的寻求过程，还可能涉及价值选择的问题——价值理性思维。

（四）“超协调逻辑”问题的价值理性思维

复杂的工程问题一般属于超协调逻辑问题。在处理这类工程问题时，既要有严谨的逻辑思维原则，又要有“权衡协调”的立场和态度，因此工程教育应是工具理性和价值理性并重的综合教育。

其中，价值理性思维是指以价值目标为导向，以价值底线为灵魂的价值选择过程。标准规范不明确的情况下，工程质量和工程安全的尺度把握、显失公平合同的判定、条款不明确条件下的结算调整等，都可能会涉及价值选择问题。价值观和意志能力是价值选择的最底层逻辑，对“工具”失效、“权衡协调”失效的情况，正确的价值观和坚定的意志能力是防止重大决策失误的保证。

二、基于工程思维形塑的课程教学设计与实施

基于以上分析可以看出，“工程造价”课程内容不具有系统性，其涉及的方法和思路大多与特定的工程情境相关；但工程造价问题的解决却是以系统思维为主的多种工程思维模式相融合的复杂思维过程。因此，通过将复杂问题降解，分解思维活动，深化思维训练，再通过典型工程情境的梳理讨论，整合思维过程，提升思维能力，是“工程造价”相关课程教学设计的一般思路。

本文从职业发展层次角度梳理工程造价的能力目标、认知目标和思维目标体系，重点分析工程计价场景与思维方式的关系，探索复杂问题的降解思路，梳理典型工程情境的思维模式，为“工程造价”相关课程的教学设计提供思路。

（一）能力目标、认知目标和思维目标的层次分析

分析能力目标、认知目标和思维目标体系，可以明确“教—学”的路径和蓝图。根据职业发展层次，工程造价的能力目标大致分为三个层次：（1）以工程造价基本能力为基础目标；（2）以工程情境训练的实践教学可以在一定程度上达到工程计价综合能力的中阶目标，但这一目标达成度会因学生个体差异而存在一定的差异，稳定性不够；（3）工程咨询综合能力的高阶目标则需要更深刻的专业理解、更多的专业领域、更广的能力连接，以及对现实问题更深刻的把握。

认知目标与能力目标有一定的对应关系，也呈现一定的层次性，工程计价基本能力强调基于规范、规则、合约等基础上的工程计价具体场景的问题解决；工程计价综合能力则需要分析和评价的能力；工程咨询综合能力则能够综合利用技术、管理、法律、合同、社会甚至人格情感等因素，创新性地解决工程咨询过程中遇到的各类问题，达到“无招胜有招”的处理效果。

思维模式，没有明显的层次性。其中系统思维和“目的—工具性”思维的模式贯穿能力目标和认知目标的各个层次，但不同层级的系统思维和“目的—工具性”思维的逻辑表现有所不同，工程计价基本能力的工具选择包括规范标准、计价方法和计价依据等；而更高层次工程综合咨询能力的工具选择还会涉及更广泛的法律、合同，甚至人文工具的考虑。同样，系统思维的整体性也随着能力目标层级的不同而有所不同。虽然思维模式没有明显的层次性，但能力目标和认知目标却是随着思维逻辑的训练和思维活动的深化而逐渐提高的。因此，思维模式的训练应该是课程教学的主要任务。

（二）课程内容梳理与工程思维模式体系构建

工程思维模式一般是在具体工程问题的解决过程中逐渐形成的一般性的思维逻辑，正如中国“授人以鱼不如授人以渔”的传统教育理念，在帮助学生思考和解决专业问题的过程中，有意识地协助学生构建一般性的思维逻辑，并将其运用于以后的专业问题思考和工程实践，是工程教育的核心任务，是教师不容推卸的责任。

因此，深入梳理思维活动的一般特点，构建与课程情境密切相关的特定工程思维模式体系，并将其推而广之，不仅有助于提升学生分析和解决问题的专业能力，也有助于学生将该思维模式迁移到其他工程问题的理解和分析中，从而提升学生思维的“高阶性”和“创新性”。图1即针对主要工程计价业务场景，梳理的工程思维活动过程和工程计价思维模式体系。

（三）复杂工程问题的“降解”教学

复杂工程问题具有整体性、非线性和动态性等特征，在工程教育认证视角下，复杂工程问题属于实践问题，与真实的工程情境密切关联［2］。对复杂工程问题通过分层或转换进行“降解”既是复杂问题解决方案的寻求过程，也是思维活动的逻辑梳理过程。然而，现实中的复杂工程问题大都需要从多维度分层，包括目标分解、知识分解、工作分解、流程分解等技术层面的维度，还包括角色定位和价值选择等非技术层面的维度，这些维度分解之间还存在交叉互联的复杂关系。

复杂问题的“降解”能够降低学生的认知负荷，同时，对复杂问题“降解”过程的教学，也是思维梳理和深化训练的过程。工程造价课程复杂问题“降解”主要表现在两个方面：一是对课程内容体系及其适用情境的反复梳理；二是针对特定工程情境的多角度多层次梳理和思维活动梳理。从课程内容角度，工程计价的计价类型、计价依据、计价方法、工程范围、费用范围和费用计算过程等相关知识单元都有不同的适用情境，而且知识单元之间也存在复杂的关联情境，这是工程造价课程内容记忆和理解困境的来源之一，因此，反复梳理各知识单元的依赖和关联关系，逐渐形成学生思维活动的惯性路径。

三、基于思维能力培养的高阶学习效果评价

学习效果评价是对“教—学”效果的测量；表现性评价和成果档案袋是反映学生思维能力的高阶学习效果评价方法。

（一）表现性评价的问题情境与教学活动

表现性评价是基于认知理论的建构—反应测试的高阶学习效果评价方法，其关键环节是真实问题的情境设计，表现性评价的问题情境一般属于劣构性问题［3］，需要学生自己对复杂的信息和问题进行梳理，厘清需要解决的问题，梳理所需的条件和资料，寻求问题解决的思路和途径。但过于复杂的问题情境会使学生承担过重的认知负荷，挫伤学生的学习积极性和主动性，因此，情境问题的设计要符合三个条件：一是符合专业和课程的能力培养目标；二是能够进行特定思维模式的专门训练；三是难度适中，与学生在各阶段的认知能力相适应。

表现性评价一般用于案例教学和考试环节，案例教学中的评价反馈既可以促进学生的高阶学习和高阶思维；也会使教师发现学生思维活动的规律和特点，是持续改进教学的依据。表现性评价在考试环节主要以开放或半开放的案例讨论题目的形式出现。

（二）成果档案袋

成果档案袋通过收集学生在课程学习过程中完成的阶段性学习（任务）成果及学生的自我总结评价等内容形成，它既是学习成果的有形体现，也是学生成长足迹的真实记录，更是形成性评价和成长性评价的思想体现。一般在课程教学开始时将需要收集的成果及考核标准跟学生进行沟通，由学生在学习过程中不断收集总结，最后形成学生个性化的成果档案袋，在数字时代，成果档案袋可以做成电子数据，形成电子档案袋。

（三）评价量表

无论是表现性评价的结果，还是成果档案袋，还是学科任务成果，都需要评价量表这一有效的评价工具。评价量表既可以用于教师评价，也可以指导学生进行自评与互评，在以思维能力形塑为目标的课程教学过程中，各类针对性评价量表的灵活应用既可以为“教—学”反馈提供依据，也会使学习效果评价更能体现高阶思维能力。

结语

现代工程教育的目的是培养学生适应未来挑战的能力，因此，工程教育的最核心任务是工程思维能力的培养与形塑，工程思维模式在不同的工程情境中有不同的思维活动模式和思维逻辑，以课程典型任务情境解决方案的思维活动为基础，探讨思维逻辑的一般规律，并将其融入教学活动设计和学习成果评价，从而形塑学生的高阶思维能力，培养学生的创造能力和终身学习能力，以应对未来不断变化的挑战。