崔軍
摘要:整體工程觀是指導(dǎo)工程實(shí)踐和工程教育的哲學(xué)新理念,其整體性涵蓋了工程背景、工程要素、工程產(chǎn)品生命周期、工程活動(dòng)各個(gè)階段。我國(guó)高等工程教育存在過度科學(xué)化、工程性不強(qiáng)、課程脫離工程實(shí)踐等問題,其改革應(yīng)以整體工程觀為指導(dǎo),回歸當(dāng)代工程實(shí)踐,著力構(gòu)建“工程范式”的課程,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的融合、知識(shí)與能力的協(xié)同、技術(shù)與非技術(shù)的平衡,彰顯“和合”的工程教育思想。
關(guān)鍵詞:整體工程觀;工程師;工程教育
工程教育具有“工程”和“教育”雙重基因。從工程的角度審視工程教育,工程觀會(huì)影響工程人才觀,進(jìn)而影響工程教育觀。整體工程觀作為“大工程觀”的深化和發(fā)展,是指導(dǎo)當(dāng)代工程實(shí)踐的新理念,也為工程教育改革提供了新視角。本文試圖闡釋整體工程觀的內(nèi)涵,探討“整體型”工程師的特質(zhì),進(jìn)而思考我國(guó)高等工程教育的改革。
一、整體工程觀內(nèi)涵
1_工程的本質(zhì)
工程究竟是什么?它與科學(xué)、技術(shù)是什么關(guān)系?我國(guó)學(xué)者李伯聰在《工程哲學(xué)引論》中提出了工程本質(zhì)的“三元論”:科學(xué)、技術(shù)和工程是三個(gè)不同的對(duì)象、三種不同的社會(huì)活動(dòng),它們有本質(zhì)的區(qū)別,也有密切的聯(lián)系??茖W(xué)的核心活動(dòng)是發(fā)現(xiàn),技術(shù)的核心活動(dòng)是發(fā)明,工程的核心活動(dòng)是建造。實(shí)質(zhì)上,科學(xué)家是揭示自然界已經(jīng)存在的規(guī)律,而工程師需要建造世界上原本不存在的物品。因此,實(shí)踐是工程的基本屬性之一,它是工程理念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的過程?!肮こ趟季S最本質(zhì)的特征既不在于‘理論理性,也不在于‘工具理性,而在于‘實(shí)踐理性”。
2.當(dāng)代工程實(shí)踐面臨的挑戰(zhàn)
當(dāng)代工程實(shí)踐正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,以及信息技術(shù)的持續(xù)變革,人們對(duì)工程和工程實(shí)踐的認(rèn)識(shí)也在發(fā)生變化。德國(guó)政府在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出的“工業(yè)4.0”高技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略,被普遍認(rèn)為是“第四次工業(yè)革命”的代稱,它試圖在制造業(yè)內(nèi)探索一種“智能化”的工業(yè)發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流三大目標(biāo)。中國(guó)政府出臺(tái)的《中國(guó)制造2025》與“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略具有內(nèi)在一致性。美國(guó)工程院2008年發(fā)布了21世紀(jì)工程面臨的14項(xiàng)大挑戰(zhàn),這些懸而未決的工程問題包括能源與環(huán)境、醫(yī)藥與健康以及安全、學(xué)習(xí)與計(jì)算等。這些問題跨越不同的國(guó)界和學(xué)科,應(yīng)對(duì)這些大挑戰(zhàn),需要對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行整體的、系統(tǒng)的思考。這不僅需要工程師在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品和系統(tǒng)的過程中關(guān)注新技術(shù),還需要將人的因素作為工程設(shè)計(jì)的核心,并慎重考慮工程設(shè)計(jì)對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化的影響。
3.整體工程觀的提出
整體工程(Holistic Engineering)的概念最早由賓夕法尼亞大學(xué)博德格納提出,主要是指工程教育應(yīng)采用跨學(xué)科、全系統(tǒng)化的方法。2007年,格拉斯和馬丁奈里完整地表述了“整體工程”的概念:對(duì)工程來說,就是更加跨學(xué)科、全系統(tǒng)的方法;在快速變化的世界中,強(qiáng)調(diào)問題形成的背景,領(lǐng)導(dǎo)以團(tuán)隊(duì)為中心的工程項(xiàng)目,跨學(xué)科溝通的能力,以及終身學(xué)習(xí)的愿望。這個(gè)概念體現(xiàn)了整體主義思想。格拉斯還用一些案例說明整體的工程觀念。例如,環(huán)境工程師和科學(xué)家們致力于通過技術(shù)手段控制污染,但最終是經(jīng)濟(jì)學(xué)家們開發(fā)的“帽子交易”(Capand Trade)獲得了成功:通過政府發(fā)放排污經(jīng)營(yíng)許可證,增強(qiáng)企業(yè)減少污染排放的動(dòng)機(jī),以減少特定地區(qū)酸雨的形成。在這個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)驅(qū)動(dòng)的工程項(xiàng)目中,單靠科學(xué)家似乎無能為力,工程師需要考慮所有可能的因素,而不僅僅是依賴技術(shù)。
整體工程觀的提出經(jīng)歷了一個(gè)漸進(jìn)的過程。20世紀(jì)80年代,美國(guó)為了矯正“工程科學(xué)運(yùn)動(dòng)”的不良后果,提出了“回歸工程實(shí)踐”的理念。90年代,麻省理工學(xué)院院長(zhǎng)喬爾·莫西斯提出了“大工程觀”,特別強(qiáng)調(diào)工程具有背景敏感性。大工程觀中的“大”,不僅指工程規(guī)模本身之大,更指工程所處的背景之大、所依賴的學(xué)科知識(shí)范圍之大。進(jìn)入21世紀(jì)后,大工程觀得到了深入的發(fā)展,逐漸形成了“工程系統(tǒng)學(xué)”,認(rèn)為當(dāng)代工程實(shí)踐具有高度的技術(shù)復(fù)雜性、社會(huì)復(fù)雜性和過程復(fù)雜性等特征;工程是基于管理、社會(huì)等多學(xué)科領(lǐng)域,通過綜合、新型的方法解決社會(huì)中難以預(yù)知的復(fù)雜問題。
整體工程觀是對(duì)大工程觀、工程系統(tǒng)學(xué)等工程理念的進(jìn)一步深化和發(fā)展。全球化知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的技術(shù)市場(chǎng),需要價(jià)格低、質(zhì)量高的工程產(chǎn)品,需要工程去解決社會(huì)面臨的日益復(fù)雜的問題。過去,社會(huì)中出現(xiàn)的問題主要是線性的、機(jī)械的、離散的,工程師憑借數(shù)學(xué)和科學(xué)的應(yīng)用就能解決。如今,復(fù)雜的社會(huì)問題需要憑借“知識(shí)共同體”(Unity of Knowledge)來解決。也就是說,工程師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)不僅應(yīng)考慮技術(shù)因素,還需考慮社會(huì)和人的因素??茖W(xué)和技術(shù)為工程提供理論和工具,社會(huì)與自然為工程提供資源與需求,工程通過建構(gòu)物品使社會(huì)和人類受益。工程,特別是工程設(shè)計(jì),不僅是依靠科學(xué)洞察力和科學(xué)成果的過程,而且是一個(gè)社會(huì)過程。
4.整體工程觀的整體性特征
通過上述分析,筆者嘗試歸納整體工程觀的整體性特征:
第一,工程所處的背景之大。工程所處的外部大背景包括政治、經(jīng)濟(jì)、文化與社會(huì)等相互聯(lián)系的共同體。當(dāng)今世界,工程尤其需考慮公益服務(wù)、公共政策、經(jīng)濟(jì)效益、民族精神、審美藝術(shù)、社會(huì)責(zé)任、地緣政治、倫理規(guī)范、利益沖突、環(huán)境保護(hù)、低碳排放等背景因素。
第二,工程包含的要素之全。整體的方法需要綜合利用非技術(shù)要素和技術(shù)要素,以解決知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代所面臨的復(fù)雜性工程問題。非技術(shù)要素往往能在解決工程問題中發(fā)揮獨(dú)特的作用,如經(jīng)濟(jì)學(xué)家通過經(jīng)營(yíng)許可,引導(dǎo)企業(yè)減少污染排放,從而控制了酸雨的形成。
第三,工程活動(dòng)的階段之完整。在整體性視角下,工程活動(dòng)包括三個(gè)階段:“工程前”,需要調(diào)研工程性能的預(yù)期、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)等限制條件;“工程中”,需要按工程的技術(shù)規(guī)范建造與測(cè)試;“工程后”,要監(jiān)測(cè)工程產(chǎn)品的運(yùn)行狀況,以及如何終止與消解工程。
第四,工程產(chǎn)品的生命周期之完整。整體工程觀視構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行為工程產(chǎn)品的完整生命周期,這與麻省理工學(xué)院提出的CDIO理念是一致的。這四個(gè)周期相互聯(lián)系、相互影響,缺一不可,共同決定著工程產(chǎn)品的質(zhì)量。endprint
二、整體工程觀視域下的工程師
整體工程觀視工程為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),凸顯了工程實(shí)踐活動(dòng)的整體性、系統(tǒng)性、跨學(xué)科性、應(yīng)變性和可持續(xù)發(fā)展,強(qiáng)調(diào)工程在人、自然與社會(huì)大背景下通過聯(lián)結(jié)、轉(zhuǎn)化與超越而實(shí)現(xiàn)工程創(chuàng)新。那么,整體工程觀對(duì)工程師培養(yǎng)將產(chǎn)生怎樣的影響呢?筆者擬從以下四個(gè)方面,嘗試性地考察整體工程觀視域下的工程師新特征。
1_工程師的職業(yè)形象
傳統(tǒng)工程師職業(yè)被視為技術(shù)員或工藝師,工程師似乎無需關(guān)注技術(shù)之外的東西。人類進(jìn)入21世紀(jì)后,知識(shí)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)形態(tài)的變化對(duì)工程師職業(yè)提出了重大挑戰(zhàn)。21世紀(jì)的工程師應(yīng)當(dāng)是“無所不知、無所不能、能與任何地方的任何人合作、具有想象力并能將夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)”。美國(guó)工程院對(duì)未來工程師職業(yè)形象的表述最能體現(xiàn)工程師的整體性:未來的工程師應(yīng)當(dāng)具有里昂的聰明才智,摩爾的解決問題的能力,愛因斯坦的科學(xué)洞察力,畢加索的創(chuàng)造力,懷特兄弟的果斷,比爾蓋茨的領(lǐng)導(dǎo)力,羅斯福的道德心,馬丁·路德金的遠(yuǎn)見,以及小朋友的好奇心。
工程可理解為四個(gè)維度:基礎(chǔ)科學(xué),人文科學(xué),設(shè)計(jì)和工藝。因此,工程師也應(yīng)當(dāng)是科學(xué)家、人文主義者、設(shè)計(jì)師和工藝師。工程師是多樣化的職業(yè)形象,這樣的職業(yè)形象至少對(duì)許多工程教育者來說是陌生的,其原因歸根結(jié)底是學(xué)術(shù)圈外的工程職業(yè)工作者和學(xué)術(shù)圈內(nèi)的工科教師之間存在認(rèn)識(shí)的差異。可見,整體型工程師與傳統(tǒng)工程師的職業(yè)形象差距甚遠(yuǎn)。
2.工程師的思維習(xí)慣
傳統(tǒng)工程師并沒有注重整體性思維在工程實(shí)踐中的獨(dú)特作用。其實(shí),工程思維不同于注重想象的藝術(shù)思維和注重理性的科學(xué)思維。工程思維注重實(shí)踐理性,工程師因“我造物故我在”而得以安身立命,但工程思維中也滲透著價(jià)值追求。工程師能創(chuàng)造有用的事物或者使事物運(yùn)作得更好,但他們是通過特殊的方式來實(shí)現(xiàn)的。英國(guó)皇家工程院在2014年發(fā)表的《工程師是怎樣思考的》報(bào)告中提出,工程師的核心工程思維是“使之工作、使之更好地工作”,并將“系統(tǒng)思考”作為工程師首要的思維習(xí)慣:能看到整個(gè)系統(tǒng)及其各個(gè)部分,明白其連接方式、依賴關(guān)系。這些思維習(xí)慣,充分說明了整體性思維對(duì)工程師的重要性。
工程師的思維方式之所以與眾不同,是因?yàn)樗越鉀Q問題為導(dǎo)向,始于“非知識(shí)性的無知”。正是因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有實(shí)踐問題的“無知”,工程師才會(huì)去創(chuàng)新地提出方案,解決問題是工程師思考的目標(biāo)。為了達(dá)成這一目標(biāo),工程師需要尋求解決問題的優(yōu)化方法,因此,獲取和使用這些方法的知識(shí)以及目標(biāo)背后的價(jià)值觀對(duì)工程師而言必不可少。根據(jù)帕斯特的研究,工程師在解決問題之前缺失的知識(shí)是一種類似“元知識(shí)”的知識(shí),這樣的知識(shí)體現(xiàn)了待解決問題的特征,引導(dǎo)工程師尋求解決問題的最終方案,這樣的知識(shí)還與顯性技術(shù)和規(guī)范性知識(shí)有關(guān)。這種沒有邊界的視野將成為整體工程師的思維習(xí)慣。工程師知道什么和如何知道,決定了工程思維的復(fù)雜性,工程師的思考因而也應(yīng)是系統(tǒng)的和整體的。具有整體性思維的工程師才會(huì)更加全面地看待工程問題的各個(gè)要素,更加深刻地理解工程產(chǎn)品在社會(huì)大背景下的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行甚至消解。
3.工程師的職業(yè)倫理
過去,工程師的社會(huì)責(zé)任主要體現(xiàn)在對(duì)技術(shù)可靠性和有效性的負(fù)責(zé)。如今,從工程師的職業(yè)倫理來看,工程師擔(dān)負(fù)的責(zé)任不僅僅是滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。工程是一種實(shí)踐性很強(qiáng)的活動(dòng),工程師既需要深刻地理解技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),成功地應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn),識(shí)別已有標(biāo)準(zhǔn)的局限并努力改進(jìn),又需要對(duì)工程產(chǎn)品的性能如穩(wěn)定性、安全性、有效性、服務(wù)能力等負(fù)責(zé),還需要對(duì)環(huán)境、社會(huì)倫理負(fù)責(zé)。當(dāng)前,工程師的職業(yè)實(shí)踐正受到一些變化帶來的挑戰(zhàn),如新技術(shù)革命、全球化和外包、工程專業(yè)入學(xué)青年的人口變化等。例如,美國(guó)職業(yè)工程師協(xié)會(huì)制定的《倫理章程》開宗明義地指出:“工程對(duì)所有人的生活質(zhì)量有直接的和重大的影響,工程師應(yīng)將公眾安全、健康和福祉放在首位;工程師應(yīng)做雇主或客戶的忠實(shí)受托人”。由此,工程師職業(yè)倫理要求工程師不僅僅是技術(shù)專家,職業(yè)工程師需要平衡地考慮技術(shù)實(shí)現(xiàn)以及雇主與社會(huì)的需求。
4.當(dāng)前社會(huì)對(duì)工程師的訴求
社會(huì)對(duì)“整體型”工程師期待已久。傳統(tǒng)型工程師解決問題主要依靠科學(xué)原理在技術(shù)中的應(yīng)用,然而,當(dāng)今的工程問題具有復(fù)雜性,單憑技術(shù)手段難以滿足利益相關(guān)者的需求,這就需要工程師在社會(huì)大背景下,運(yùn)用跨學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作,從而提出創(chuàng)新的解決方案。整體型工程師是一種新型工程師,他們能跨學(xué)科地廣泛思考,并能在工程設(shè)計(jì)過程中考慮人文的維度。未來的工程師是集學(xué)習(xí)與參與、智力與心靈、社會(huì)與技術(shù)、所知與所為、專業(yè)工程師與社會(huì)行動(dòng)者以及科學(xué)一認(rèn)知一設(shè)計(jì)一工藝和種族一階層一性別的多元維度于一體的創(chuàng)新者。
國(guó)際工程專業(yè)組織對(duì)工程師的能力要求和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)也體現(xiàn)了整體性。歐盟國(guó)家工程協(xié)會(huì)聯(lián)盟、英國(guó)工程師協(xié)會(huì)、美國(guó)工程認(rèn)證委員會(huì)等專業(yè)組織制定的職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn),除了知識(shí)與理解、工程分析、工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐技能外,還特別強(qiáng)調(diào)研究與探索、可遷移技能等能力,特別是團(tuán)隊(duì)合作、交流表達(dá)、終身學(xué)習(xí)、領(lǐng)導(dǎo)力等軟技能。我國(guó)也于2010年組織實(shí)施了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,旨在加強(qiáng)工程師整體能力的培養(yǎng)。這充分說明,工科學(xué)生需要在知識(shí)和技能、理論和實(shí)踐、技術(shù)和非技術(shù)之間達(dá)成平衡,而不是偏重一方,這體現(xiàn)著整體工程觀的思想。
三、基于整體工程觀的高等工程教育改革
1.對(duì)我國(guó)高等工程教育問題的反思
楊叔子院士指出,我國(guó)工程教育的問題出在工程人才的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力上,而創(chuàng)新之根在實(shí)踐,無根、無好根,怎能長(zhǎng)創(chuàng)新之樹、開創(chuàng)新之花、結(jié)創(chuàng)新之果?有學(xué)者將中國(guó)當(dāng)代工程教育的深層次問題歸納為:工程性缺失或非工程化,過分科學(xué)化,創(chuàng)新性缺位,實(shí)踐性缺失,培養(yǎng)模式趨同化、單一化。筆者對(duì)我國(guó)6所大學(xué)的523位大四學(xué)生、20家企業(yè)的232位雇主以及14位工程教育專家等利益相關(guān)者開展了問卷和訪談?wù){(diào)查,研究結(jié)果表明,我國(guó)高等工程教育的主要問題是:過多地強(qiáng)調(diào)工程科學(xué),弱化工程實(shí)踐,脫離產(chǎn)業(yè)需求,帶有工程科學(xué)之烙印。endprint
上述問題背后反映的是工程教育中理論與實(shí)踐孰輕孰重的基本問題。從歷史上看,高等工程教育的發(fā)展是理論與實(shí)踐的沖突、調(diào)適與平衡的過程。高等工程教育偏離工程實(shí)踐,是世界工程教育的共性問題,這直接體現(xiàn)在“科學(xué)范式”的課程。課程體系中數(shù)學(xué)和科學(xué)內(nèi)容占很大比例,而實(shí)踐性內(nèi)容大量削減。這導(dǎo)致工科學(xué)生“在黑板上開機(jī)器”或在電腦屏幕上仿真模擬工程。其弊端明顯:追求學(xué)科知識(shí)的完備性,工程學(xué)科之間壁壘深厚;課程中的理論與實(shí)踐、知識(shí)與能力之間出現(xiàn)了明顯的分離,呈現(xiàn)出“去工程化”和“工程軟化與弱化”的特征,這背離了工程本質(zhì),偏離了工程實(shí)踐。
“科學(xué)范式”的課程所培養(yǎng)的工程人才將工程局限于“狹窄的技術(shù)”或“技術(shù)上的狹窄”,不具備整體的思維習(xí)慣,難以擔(dān)當(dāng)造福人類的重任?!肮こ探逃畴x產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的根本原因在于,工程教育是被科學(xué)規(guī)訓(xùn)的,工程教育的改革就是要對(duì)學(xué)科規(guī)訓(xùn)的突圍”。
2.我國(guó)高等工程教育改革的機(jī)理
高等工程教育存在的問題與工程觀、人才觀和教育觀指導(dǎo)的缺失有關(guān)。工程教育改革需要現(xiàn)代化理念的指導(dǎo),這預(yù)示著教育價(jià)值的轉(zhuǎn)型和課程范式的轉(zhuǎn)換。我國(guó)高等工程教育改革的走向,應(yīng)當(dāng)是以整體工程觀為指導(dǎo),回歸“整體型”工程實(shí)踐,解構(gòu)“科學(xué)范式”的課程,著重構(gòu)建“工程范式”的課程,以培養(yǎng)理論與實(shí)踐融合、知識(shí)與能力協(xié)同、技術(shù)與非技術(shù)平衡的“整體型”工程師。
傳統(tǒng)的工程教育模式側(cè)重于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鲇?xùn)練,這對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的深度很有幫助,但對(duì)知識(shí)應(yīng)用的訓(xùn)練不夠,且對(duì)工程師所需的溝通交流、團(tuán)隊(duì)合作、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)等技能的培養(yǎng)明顯不足。工程教育畢竟姓“工”,它不可避免地要深入地涉及具有整體性特征的工程實(shí)踐。工程教育專家們?cè)缂汉粲?,運(yùn)用更加整體的方法開展工程教育。基于整體工程觀的工程教育改革,一方面要求課程擺脫工程科學(xué)的陰影,回歸到工程實(shí)踐中來另一方面要求課程面向“整體型”工程實(shí)踐的新特征,實(shí)現(xiàn)課程與工程、理論與實(shí)踐、知識(shí)與能力的連結(jié)、轉(zhuǎn)化與超越。
整體工程觀視域下“工程范式”的課程改革維度是,從時(shí)間上看,讓學(xué)生盡早參與工程實(shí)踐,使學(xué)習(xí)進(jìn)程安排符合實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律;從空間上看,開展校企合作培養(yǎng),為課程實(shí)施提供真實(shí)的工程實(shí)踐情境;從深度上看,課程內(nèi)容強(qiáng)調(diào)工程知識(shí)的集成性,體現(xiàn)工程的知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)踐特性;從寬度上看,課程需強(qiáng)調(diào)對(duì)技術(shù)能力和非技術(shù)能力的包容,并體現(xiàn)全球化知識(shí)經(jīng)濟(jì)中工業(yè)形態(tài)的變化以及工業(yè)界企業(yè)雇主對(duì)工程師的需求。
值得指出的是,“工程范式”不是否認(rèn)我國(guó)工程教育過去的成績(jī)和優(yōu)良傳統(tǒng),而是使工程教育融入全球化背景下工程實(shí)踐的新特征;也不是單純地從工程教育“鐘擺”的理論一端擺向?qū)嵺`一端而矯枉過正,而是在擺動(dòng)的過程中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的平衡?!肮こ谭妒健钡恼n程意味著對(duì)工程本質(zhì)的追尋,對(duì)工程生命周期的反思;體現(xiàn)了工程理念從“分體”到“整體”的分野,反映了工程的工具理性和價(jià)值理性的聚合,這是科學(xué)文化和人文文化的深度融合。
3.我國(guó)高等工程教育改革的路徑
基于整體工程觀的工程教育改革的具體路徑主要有以下方面:
第一,重建“三位一體”的工程教育目標(biāo)。改變過去重知識(shí)、輕能力的教育目標(biāo),構(gòu)建知識(shí)、技能與態(tài)度融合的工程教育目標(biāo)體系,既讓工科畢業(yè)生掌握扎實(shí)的科學(xué)知識(shí),又讓他們學(xué)會(huì)解決復(fù)雜工程問題的技能,還培養(yǎng)他們對(duì)人、自然與社會(huì)的態(tài)度。這三個(gè)維度的目標(biāo)相互影響、相互促進(jìn),將指引知識(shí)、技能與態(tài)度整合的學(xué)習(xí)結(jié)果。
第二,加強(qiáng)平衡的工程專業(yè)能力培養(yǎng)。工程專業(yè)能力可分為技術(shù)能力、非技術(shù)能力和專門能力三大類。除了要培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用、科學(xué)研究、工程分析、解決問題、工程設(shè)計(jì)和運(yùn)用現(xiàn)代工具等硬技能外,要重點(diǎn)培養(yǎng)工科學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流、商務(wù)管理、工程背景與工程倫理理解以及終身學(xué)習(xí)等軟技能。此外,工程教育還需關(guān)注工程領(lǐng)導(dǎo)力、工程創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)、可持續(xù)發(fā)展以及與特定工程專業(yè)有關(guān)的專門能力。
第三,打造融合型的工程教育課程結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)上,我國(guó)工程教育課程以公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的“三層次”結(jié)構(gòu)為主。當(dāng)前,我國(guó)工程教育課程形成了通識(shí)基礎(chǔ)課、大類學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)主干與方向、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的“四平臺(tái)”結(jié)構(gòu)。整體工程觀指導(dǎo)下的工程教育課程,應(yīng)當(dāng)是打通學(xué)科界限,以工程問題為首要組織原則,將學(xué)科知識(shí)、問題解決、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)踐能力融入課程單元,形成多模塊化的課程結(jié)構(gòu)。
第四,運(yùn)用歸納式的工程教學(xué)法。不同于演繹式的教學(xué)法,歸納式的教學(xué)法遵循從具體到抽象、從個(gè)別到一般的邏輯,這完全符合工程教育的實(shí)踐屬性。從國(guó)外一流大學(xué)的工程教育改革案例來看,歸納式教學(xué)是工程教育的主流趨勢(shì),如基于問題的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于工程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)、工程案例教學(xué)、合作學(xué)習(xí)等。歸納式學(xué)習(xí)打破了學(xué)科導(dǎo)向的“系統(tǒng)學(xué)習(xí)”的壟斷地位,構(gòu)建了工程問題導(dǎo)向的學(xué)習(xí)模式,值得我們借鑒。endprint