習(xí)而學(xué)工程教育體系分析

習(xí)而學(xué)工程教育體系分析

2010年6月23日,教育部啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,該計劃[1]主要有三個特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,三是強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。[2]從以上“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的特點來看,不論是行業(yè)企業(yè)的深度參與、采用通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),還是強化工程能力和創(chuàng)新能力,核心都是強調(diào)工程教育中的工程實踐能力培養(yǎng),只有通過充分的工程實踐,才能改善我國“工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系不緊密,學(xué)生參與實踐機會非常少”[3]的現(xiàn)狀,才能在高等工程人才培養(yǎng)中做到工程科學(xué)教育與工程技術(shù)教育的有機結(jié)合。在重視工程實踐的工程教育思想方面,我國著名橋梁學(xué)家茅以升先生在1950年就曾提出“習(xí)而學(xué)”的工程教育思想,因此,在今天強調(diào)工程教育中的工程實踐能力培養(yǎng)的背景下,研究茅以升先生的工程教育思想有著切實的現(xiàn)實意義。

一、“習(xí)而學(xué)”工程教育思想概述

茅以升是我國著名的橋梁專家,先后擔(dān)任過多所工科院校校長,主持或參與了我國多條著名橋梁的設(shè)計和建造。在長期的工程實踐和教育中,茅以升先生發(fā)現(xiàn)我國工程教育存在理論與實際脫節(jié)、通才與專才脫節(jié)、科學(xué)與生產(chǎn)脫節(jié)[4]、招生標(biāo)準(zhǔn)偏重理論、對于學(xué)生畢業(yè)的條件偏重理論輕視實踐等問題,并結(jié)合自己多年的工程實踐和工程教育經(jīng)驗,提出了包括培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計劃、課程設(shè)置、培養(yǎng)模式等方面內(nèi)容的工程教育思想,即“習(xí)而學(xué)”的工程教育思想。茅以升“習(xí)而學(xué)”工程教育思想的形成可劃分為兩個階段:第一個階段以1926年發(fā)表的《工程教育之研究》為標(biāo)志,提出了“習(xí)而學(xué)”工程教育思想的一些初步想法;第二個階段是在讀了毛澤東的《實踐論》后,茅以升覺得自己有關(guān)“習(xí)”與“學(xué)”關(guān)系的認(rèn)識是符合馬克思主義的辯證唯物主義認(rèn)識論原理的,自己的工程教育思想有了堅實的理論基礎(chǔ),更加堅定了信心,于1950年4月到1951年1月間連續(xù)發(fā)表了《習(xí)而學(xué)的工程教育》、《習(xí)而學(xué)的工程教育制度》、《工程教育的方針與方法》、《工程教育中的學(xué)習(xí)問題》和《實行先習(xí)而后學(xué)的教育制度》等一系列文章,形成了完整的“習(xí)而學(xué)”工程教育思想,而對其工程教育思想表述最為完整的是《習(xí)而學(xué)的工程教育制度》一文。

二、重視實踐能力的工程人才培養(yǎng)目標(biāo)

在《工程教育之研究》一文里,茅以升講到一個比較初步而籠統(tǒng)的工程教育培養(yǎng)目標(biāo)“工程教育之最大目的在培植工程上之有為人才”[5],就強調(diào)工程人才必須是在工程實踐上是有為的,到建國后茅以升又提出“工程教育,應(yīng)以完成工程任務(wù)為目的”[6],“新制的精神,是要訓(xùn)練見聞廣博的熟練專家,而非造就‘精通理論’的萬能通才?！盵7]以及“新制造就出的人才是好的,因他們能結(jié)合理論與實際,而且他們的理論將是鞏固的,他們的實際,將是深入的。”[8]將上面的論述進(jìn)行綜合,就可以得出茅以升要造就的工程人才就是以完成工程任務(wù)為目的,理論與實際相結(jié)合的見聞廣博的熟練專家。而這樣的培養(yǎng)目標(biāo)與我們目前工程教育改革強調(diào)工程實踐能力的背景是相適應(yīng)的。

三、強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的教學(xué)計劃

茅以升“習(xí)而學(xué)”的教學(xué)計劃是從其1926~1951年的一系列文中闡發(fā)出來的,筆者將這些文中的原始材料,以時間為維度,對教學(xué)計劃中的進(jìn)程、實施場所、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和作用分別加以分析綜合,如表1所示。從表1可以看出,該教學(xué)計劃為期4年共8個學(xué)期,按照先工程專業(yè)知識后基礎(chǔ)科學(xué)知識、先生產(chǎn)實習(xí)再理論學(xué)習(xí),亦即先習(xí)后學(xué)、習(xí)學(xué)交替的原則進(jìn)行,由于這種教學(xué)計劃對于通行的工程教育模式是一種革命性的改造,因此,有必要對其要點做出說明:

本教學(xué)計劃以“習(xí)”為中心,先習(xí)后學(xué)、習(xí)學(xué)交替,即整個工程教育教學(xué)過程以培養(yǎng)工程實踐能力為中心。

“習(xí)而學(xué)”工程教學(xué)計劃的精髓在于理論與實踐的緊密結(jié)合,其本質(zhì)特征是實踐基礎(chǔ)上的理論化。[9]先習(xí)后學(xué),再習(xí)再學(xué),工程實踐與科學(xué)理論密切配合,則工程實踐過程中的破碎、割裂、偶然的具體現(xiàn)象,才能依靠科學(xué)理論的指導(dǎo)解釋、整合、聯(lián)系為一體,而對科學(xué)理論的掌握,也因為有工程實踐的具體經(jīng)驗而更加理解深刻和透徹,因而學(xué)生的工程創(chuàng)新能力也更強。

“習(xí)”,即現(xiàn)場實習(xí),應(yīng)以校外工程現(xiàn)場實習(xí)為主,并在入學(xué)后第一學(xué)年進(jìn)行。這樣做的好處是有利于學(xué)生確定職業(yè)方向,正如茅以升所說“學(xué)生在選系之初,如身臨現(xiàn)場,親眼看到將來一生的工作環(huán)境和任務(wù)性質(zhì),對于所選之系是否相宜,便能確切決定,如不相宜,趁早轉(zhuǎn)系,不致浪費時間。在現(xiàn)行制度里,第一、二兩年課程,多是理論性質(zhì),學(xué)生須到三年級學(xué)到業(yè)務(wù)課時,方知所學(xué)是否合適,如欲改系已是太晚?！盵10]因此,第二年繼續(xù)學(xué)習(xí)的學(xué)生都是對本專業(yè)有極大興趣的。

教學(xué)計劃中的“習(xí)”,是指在工程現(xiàn)場參加實習(xí)或直接進(jìn)行生產(chǎn)實踐以培養(yǎng)工程實踐能力,但同時亦必須學(xué)習(xí)相關(guān)理論,“學(xué)”也如此,在學(xué)習(xí)理論的同時也必須學(xué)習(xí)相關(guān)技能,“習(xí)而學(xué)”是指主要任務(wù)而言,并非習(xí)時不學(xué)、學(xué)時不習(xí)。

習(xí)與學(xué)應(yīng)往復(fù)于工程現(xiàn)場與教室之間,具體情況應(yīng)依照課程和專業(yè)的性質(zhì)而定。但實際教學(xué)過程很難辦到,所以上述教學(xué)計劃只能大概規(guī)定一學(xué)年中工程現(xiàn)場與教室各占半年。為了彌補,應(yīng)該在工程現(xiàn)場設(shè)教室,課堂學(xué)習(xí)期間也應(yīng)設(shè)置實驗室或校內(nèi)工廠學(xué)習(xí),以更好地做到工程理論與工程實踐的結(jié)合。綜上,茅以升“習(xí)而學(xué)”的工程教學(xué)計劃強調(diào)對學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),能夠使學(xué)生將科學(xué)理論與工程實踐更好地結(jié)合,并具有較強的工程創(chuàng)新能力。符合我國現(xiàn)階段高等工程教育改革的要求,是卓越工程師培養(yǎng)的一種思路。

四、以工程任務(wù)為中心,理論與實踐相結(jié)合的課程設(shè)置

作為受過西方完整工程教育并具有豐富工程實踐經(jīng)歷和工程教育經(jīng)驗的橋梁學(xué)家,茅以升清醒地認(rèn)識到當(dāng)時我國工程教育中課程設(shè)置的問題,在1926年的《工程教育之研究》一文中,他就批評當(dāng)時工程教育中課程設(shè)置“將各種純粹學(xué)科置于專門學(xué)科之前,而假定理論必先于實驗是也”[11]“實有背于教育之原則”[12],認(rèn)為最理想的辦法是進(jìn)行徹底的變革:“先授工程科目,次及理論科學(xué),將現(xiàn)行程序完全倒置”[13]。茅以升在《習(xí)而學(xué)的工程教育制度》一文中,以高等學(xué)校橋梁工程系為例,編制了一個很有操作性的課程設(shè)置方案[14],如表2所示。此課程設(shè)置方案與前述教學(xué)計劃密切配合,都是按照先工程專業(yè)課程后科學(xué)理論課程,先工程實踐后理論學(xué)習(xí),先習(xí)后學(xué),再習(xí)再學(xué),習(xí)學(xué)交替的原則安排的。根據(jù)茅以升在《習(xí)而學(xué)的工程教育制度》一文中的表述,筆者將此課程設(shè)置方案的要點闡述如下:

本課程設(shè)置方案的指導(dǎo)方針是以工程任務(wù)為中心,重點強調(diào)工程實踐能力的培養(yǎng)?！耙粋€工程師的技術(shù)上的準(zhǔn)備,如果是經(jīng)過高等教育,他在讀完每一學(xué)年的課程后,便應(yīng)能擔(dān)當(dāng)某一階段的任務(wù)”[15],所有課程的講授都是依照工程任務(wù)而定,課程學(xué)習(xí)的進(jìn)度、內(nèi)容完全依照工程任務(wù)的進(jìn)度和難度來定。

本課程設(shè)置方案設(shè)計的內(nèi)在邏輯是課程設(shè)計是來自于工程實踐的,是來自于對工程實踐的分析的。圖1課程設(shè)置方案設(shè)計的內(nèi)在邏輯圖

本課程設(shè)置方案是符合認(rèn)知規(guī)律的,是能夠做到科學(xué)理論與工程實踐的緊密結(jié)合的?，F(xiàn)代學(xué)校教學(xué)都是以學(xué)科為中心的,強調(diào)先學(xué)習(xí)前人總結(jié)的間接抽象經(jīng)驗,再將理論應(yīng)用于實踐,這樣就容易造成理論與實踐脫節(jié),而習(xí)而學(xué)的教育制度在課程安排上都是先經(jīng)工程實踐獲得感性認(rèn)識,再學(xué)科學(xué)知識獲得理性認(rèn)識,由“知其然”達(dá)到“知其所以然”,隨后再進(jìn)行相關(guān)工程實踐,如此對科學(xué)理論的掌握就會更加透徹、鞏固,而又因為隨時有工程實踐作背景,就能夠明確如何以科學(xué)理論來貫通工程實踐,以工程實踐來應(yīng)用科學(xué)理論。相配合的課程難度依據(jù)工作的展開順序也是由簡單到復(fù)雜,涉及范圍由局部到整體,學(xué)習(xí)時間越久,理論與實踐的結(jié)合越自如,綜合職業(yè)能力越強。[16]

課程內(nèi)容設(shè)計采取螺旋上升式。每門課程,根據(jù)與其相關(guān)的工程任務(wù),“分為幾個往復(fù)輪回的習(xí)、學(xué)階段分配于若干學(xué)期內(nèi),由簡單到復(fù)雜,由具體到抽象?！盵17]本課程設(shè)置方案只涉及了與工程密切相關(guān)的課程,通識教育的課程另外列出。理論課在學(xué)校教室和實驗室進(jìn)行,專業(yè)課在工程現(xiàn)場進(jìn)行。每一學(xué)年的課程,必須和上下學(xué)年有縱向的連貫性,必須和同時期的課程有橫向的聯(lián)系性。不同學(xué)系相同名稱的課程依據(jù)本學(xué)系的情況制定,不必相同。

五、分階段、多層次、重視工程實踐能力的工程人才培養(yǎng)模式

茅以升形成自己工程教育思想的時間,無論是在1926年還是在1950、1951年,都處于中等教育、高等教育體制都不完善,國家處于水深火熱、社會急需大量建設(shè)人才的時代,在這樣的時代背景下,如何高效率地培養(yǎng)工程人才就成了必須解決的問題。對這個問題的思考使茅以升思考一個分階段、多層次、重視工程實踐能力的工程人才培養(yǎng)模式,結(jié)合“習(xí)而學(xué)”的教學(xué)計劃和課程設(shè)置方案,在1950年的《習(xí)而學(xué)的工程教育》一文中說“一年完畢后,學(xué)生認(rèn)為橋梁不相宜時,可改系;認(rèn)為相宜時,可升學(xué)。無力續(xù)學(xué)時,可在實習(xí)處所任橋梁工程的工人或領(lǐng)班工人。在此二年級完畢時,學(xué)生可升學(xué),或就地任監(jiān)工員或技師。在此三年級完畢時,學(xué)生可升學(xué),或就地任助理工務(wù)員。在此四年級完畢時,學(xué)生即系畢業(yè),可任正式的橋梁工務(wù)員,以后按級升任工程師。”[18]為了使人們更好地理解這種工程人才培養(yǎng)模式,茅以升強調(diào)工程教育以完成工程任務(wù)為目的。學(xué)生修完每一年的課程就能夠擔(dān)當(dāng)某一階段的任務(wù)。四年中,每年成一段落,學(xué)生可于每學(xué)年末決定升學(xué)或擔(dān)任符合這一階段學(xué)習(xí)程度的工程職務(wù),或就業(yè)一段時期后,再回校進(jìn)行深造。這樣一來每一階段輸出的工程人才都能夠?qū)⑺鶎W(xué)很好地運用在工程實踐中,保持了人才分布結(jié)構(gòu)的階段性和層次性。為此,茅以升專門制訂了一個工程任務(wù)分析表和一個具體的橋梁系學(xué)生可擔(dān)任的任務(wù)分析表,以說明完成每一學(xué)年的課程后就可勝任的工程任務(wù)以及所達(dá)到的工程實踐能力。此人才培養(yǎng)模式即是以每一學(xué)年為一階段,每一階段的課程設(shè)置都是以工程任務(wù)為中心,在按照教學(xué)計劃完成每一階段后的課程后即具有了相對等的工程實踐能力,就能夠完成一定的工程任務(wù),就能夠擔(dān)任對應(yīng)的工程職務(wù),這即是階段性。圖2分階段的人才培養(yǎng)模式示意圖注:此圖根據(jù)駱永萍《“習(xí)而學(xué)”的教育制度對職業(yè)教育課程結(jié)構(gòu)的啟示》一文中圖一改制而成。根據(jù)每一階段工程任務(wù)的要求,學(xué)生在學(xué)校所修的課程,無論是進(jìn)度還是難度都與之充分配合,不多不少。工程任務(wù)隨階段上升趨于復(fù)雜,課程也應(yīng)隨學(xué)年上升趨于高深。每進(jìn)行一階段的學(xué)習(xí),學(xué)生的理論水平、基本技能、現(xiàn)場工作、技術(shù)表現(xiàn)、管理能力、訓(xùn)練能力和研究能力都相應(yīng)提高,這樣的人才培養(yǎng)模式“就像造塔一樣,先造一座小塔,然后再把這座小塔逐漸擴大,每擴大一點便增加一點作用?！盵19]因此,本人才培養(yǎng)模式所培養(yǎng)的工程人才在分布結(jié)構(gòu)上是多層次的。這樣一來,通過“習(xí)而學(xué)”人才培養(yǎng)模式而輸出的工程人才就可以分為技術(shù)工人、技術(shù)員、技師和工程師四個層次,也就是說,這種人才培養(yǎng)模式是專本一體的工程人才培養(yǎng)模式,包括中等工程教育、高等?？坪透叩缺究乒こ探逃?。而這樣一種以工程任務(wù)為中心,分階段達(dá)到各層次的工程職業(yè)為目標(biāo)的工程教育,培養(yǎng)的工程人才必定是具有較強的工程實踐能力的。

六、“習(xí)而學(xué)”工程教育思想的現(xiàn)實意義

當(dāng)然,“習(xí)而學(xué)”的工程教育思想也并非完美無缺的,它從一誕生就受到許多非議,有學(xué)者對專業(yè)課先于理論課教授提出質(zhì)疑,認(rèn)為違背了教學(xué)的簡潔性原則,另外,這種革命性的工程教育思想還有著對師資和學(xué)生能力要求較高、缺少實踐檢驗和普遍性不足等問題。但是,其工程教育思想仍然有著不容忽視的理論價值與現(xiàn)實意義。茅以升不遺余力地倡導(dǎo)先習(xí)后學(xué)、再習(xí)再學(xué)、習(xí)學(xué)交替的“習(xí)而學(xué)”工程教育主張,其根本意圖就在于改進(jìn)科學(xué)理論教學(xué)與工程實踐能力訓(xùn)練的配合形式,突出工程實踐能力在工程人才綜合素質(zhì)中的價值和作用,促進(jìn)理論學(xué)習(xí)與工程實踐的緊密結(jié)合,從根本上解決我國工程教育中長期存在的理論學(xué)習(xí)與工程實踐脫節(jié),重視工程科學(xué)理論傳授輕視工程實踐能力訓(xùn)練的問題。雖然現(xiàn)在距離茅以升提出“習(xí)而學(xué)”工程教育思想已近一甲子,我國工程教育已取得了巨大的進(jìn)步,但是我國工程人才的培養(yǎng)仍然存在“工程專業(yè)教育與實踐脫節(jié),學(xué)生分析問題、解決工程實際問題的能力遠(yuǎn)未達(dá)到工程產(chǎn)業(yè)界對人才需求