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-本課程主要內(nèi)容:第1章工程教育概論第2章工程學(xué)概論第3章卓越工程師教育第4章工程項(xiàng)目解決方案第5章產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)第6章創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)第1章工程教育概論1.1認(rèn)識(shí)工程教育1.2工程教育的起源、轉(zhuǎn)型及現(xiàn)狀
1.3高等工程教育的培養(yǎng)目標(biāo)1.4高等工程教育改革的成功實(shí)踐
1.1認(rèn)識(shí)工程教育1.教育教育是一種社會(huì)現(xiàn)象,是培養(yǎng)人的社會(huì)活動(dòng),它傳遞著人類生產(chǎn)的知識(shí)和技能,促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和社會(huì)的繁榮;它傳遞著人類社會(huì)的思想意識(shí)和行為規(guī)范,促進(jìn)了人類自身的發(fā)展,是構(gòu)成社會(huì)的一個(gè)重要方面。
社會(huì)不可能沒有教育,教育也不可能脫離社會(huì)而獨(dú)立存在,形成了自己的兩條基本規(guī)律:
(1)教育作為一種社會(huì)活動(dòng),它與社會(huì)發(fā)展之間存在著必然的聯(lián)系,它反映了一定的社會(huì)特點(diǎn),適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,它既受到社會(huì)的制約,又反作用于社會(huì),影響著社會(huì)的發(fā)展;(2)教育作為培養(yǎng)人的活動(dòng),它與人的發(fā)展存在著必然的聯(lián)系,它既要滿足人的身心發(fā)展需要,又必須遵循人的身心發(fā)展規(guī)律,促進(jìn)了人類個(gè)體的社會(huì)化。這兩條規(guī)律既相互聯(lián)系,又相互制約。2.高等教育高等教育是在普通教育基礎(chǔ)上進(jìn)行的專門教育,按其性質(zhì)可以分為:科學(xué)教育和技術(shù)教育。(1)科學(xué)教育:科學(xué)的任務(wù)在于揭示事物發(fā)展的規(guī)律,探求客觀真理,作為人們改造世界的指南(《辭?!罚?。高等院校的科學(xué)教育主要指理科教育。高等院校的理科主要是指數(shù)學(xué)和自然科學(xué)為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)性學(xué)科,一般包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)、海洋學(xué)、氣象學(xué)等學(xué)科,以及有這些學(xué)科相互交叉、滲透形成的一些新興和邊緣學(xué)科;其主要任務(wù)是認(rèn)識(shí)自然,以研究和發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律,建立新概念、新理論、探索性的應(yīng)用背景為主要目的。高等院校的理科教育是以數(shù)學(xué)和自然科學(xué)為其主要學(xué)科基礎(chǔ),以培養(yǎng)從事數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的基礎(chǔ)性研究、教學(xué)和應(yīng)用人才為目標(biāo),同時(shí)應(yīng)當(dāng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng)(科學(xué)素養(yǎng)是指具有寬廣的知識(shí)面,較雜扎實(shí)的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)理論基礎(chǔ),受到較嚴(yán)格的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,善于探索未知,勇于創(chuàng)新),屬于科學(xué)教育的范疇。(2)技術(shù)教育:應(yīng)用技術(shù)是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)原理而發(fā)展成的各種操作方法和技能的綜合(《辭?!罚?,屬于技術(shù)科學(xué)范疇。技術(shù)科學(xué)是應(yīng)用技術(shù)的理論基礎(chǔ),是介于數(shù)學(xué)和自然科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)之間的一種科學(xué)和橋梁,在學(xué)科結(jié)構(gòu)中處于相當(dāng)重要的地位。
高等工程、農(nóng)林、醫(yī)藥教育是技術(shù)科學(xué)為主要學(xué)科基礎(chǔ),以應(yīng)用技術(shù)為主要專業(yè)內(nèi)容,以培養(yǎng)技術(shù)科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用人才為目標(biāo),屬于技術(shù)教育的范疇。由于服務(wù)和應(yīng)用的對(duì)象不同,在高等工程、農(nóng)林、醫(yī)藥教育中還有著各自不同的主要技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)和不同的應(yīng)用技術(shù)專業(yè)內(nèi)容。3.高等工程教育的內(nèi)涵高等工程教育作為一種技術(shù)教育,以技術(shù)科學(xué)為其主要基礎(chǔ)學(xué)科,以應(yīng)用技術(shù)為其主要專業(yè)內(nèi)容,以培養(yǎng)技術(shù)科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用人才為目標(biāo)。
高等工程教育以工程應(yīng)用為其主要服務(wù)對(duì)象,以此與農(nóng)林、醫(yī)藥教育相區(qū)別,這樣就構(gòu)成了高等工程教育區(qū)別于其它性質(zhì)的高等教育的矛盾——技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)與工程應(yīng)用對(duì)象間的矛盾,也正是由于這種矛盾才形成了高等工程教育區(qū)別于其它性質(zhì)的高等教育的許多特點(diǎn)。
4.高等工程教育的特點(diǎn)
-工程意識(shí)
從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),工程意識(shí)也是一種價(jià)值觀。只有樹立了正確的價(jià)值觀,并深刻認(rèn)識(shí)到工程科學(xué)技術(shù)工作在社會(huì)發(fā)展中的歷史地位和作用,才能樹立強(qiáng)烈的工程意識(shí)和奉獻(xiàn)精神,這也是高等工程教育必須優(yōu)先考慮的。
-工程技術(shù)問題涉及多學(xué)科(數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、人文和社會(huì)科學(xué)等)的綜合由于工程技術(shù)問題不僅要有堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ),而且也離不開社會(huì)大環(huán)境,往往涉及政治、經(jīng)濟(jì)、法律、資源、地域、心里和生理等諸多因素,這就要求在高等工程教育中既要重視數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的教育,也要重視人文和社會(huì)科學(xué)的教育,并把它同工程技術(shù)科學(xué)教育有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。
-有較扎實(shí)和寬廣的工程技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)和工程技術(shù)專業(yè)知識(shí)
這是工程技術(shù)人才區(qū)別于其它專門人才的顯著特征,因而在高等工程教育中應(yīng)當(dāng)以工程技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)和工程技術(shù)專業(yè)知識(shí)教育作為主要基礎(chǔ)和重點(diǎn)。有較扎實(shí)和寬廣的工程技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)和工程技術(shù)專業(yè)知識(shí)是指:較扎實(shí)的工程技術(shù)科學(xué)的基礎(chǔ)理論,較寬廣的工程技術(shù)專業(yè)知識(shí)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)管理知識(shí),必需的工程制圖、運(yùn)算、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、計(jì)算機(jī)應(yīng)用和一定的工藝操作技能,了解工程科學(xué)新技術(shù)的發(fā)展。
-工科本科專業(yè)主要按工程應(yīng)用對(duì)象范圍劃分按照工程應(yīng)用對(duì)象范圍劃分的工科專業(yè),必須有明確的主干工程技術(shù)科學(xué)為其主要學(xué)科基礎(chǔ)。主干工程技術(shù)科學(xué)是指在一定范圍內(nèi)的工程應(yīng)用對(duì)象所涉及的起主導(dǎo)作用的一個(gè)或多個(gè)工程技術(shù)科學(xué)。
-工程技術(shù)人才既要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),又要有獨(dú)立分析、解決工程實(shí)際問題的能力在高等工程教育中必須堅(jiān)持科學(xué)教育與工程訓(xùn)練并重的原則。這里的“并重”不是指時(shí)間比例,而是要把工程訓(xùn)練放在與科學(xué)教育同等重要的地位,并把這一原則貫穿到工程技術(shù)人才培養(yǎng)的全過程中去。
-工程技術(shù)人才是通過學(xué)校教育和工程實(shí)踐教育培養(yǎng)出來(lái)的
僅僅通過學(xué)校的課堂教育中是培養(yǎng)不出來(lái)的工程人才的,必須將課堂教學(xué)與工程實(shí)踐結(jié)合起來(lái),通過產(chǎn)學(xué)研合作(實(shí)行教學(xué)、科研和工程實(shí)踐的三結(jié)合)才能培養(yǎng)出合格的工程技術(shù)人才。
-培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人才,必須要有一支合格稱職的師資隊(duì)伍建設(shè)一支具有良好的科學(xué)素養(yǎng)、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)管理的師資隊(duì)伍,是培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人才的關(guān)鍵。
-解決好當(dāng)前與未來(lái)培養(yǎng)工程技術(shù)人才中出現(xiàn)的新問題
工程技術(shù)人才的培養(yǎng)與社會(huì)需求間會(huì)呈現(xiàn)出變動(dòng)的、多樣化的趨勢(shì),使得高等工程教育層次、類型之間,高等工程教育、高等理科教育與高等職業(yè)教育之間,高等工程教育的當(dāng)前與未來(lái)、基礎(chǔ)與應(yīng)用之間,出現(xiàn)了錯(cuò)綜復(fù)雜的情況,必須妥善地予以解決。
1.1.2工程教育的層次與共性1.工程教育的層次按學(xué)歷的高低,我國(guó)工程教育由高到低分為五個(gè)層次:博士研究生、碩士研究生、本科(學(xué)士)、大專(含高職)、中專(含職高)。前四個(gè)層次屬于高等教育的范疇,其中大專有??圃盒:透呒?jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院承擔(dān),本科由高等學(xué)校承擔(dān)(也有部分高等院校既有本科,也有??疲袚?dān)碩士研究生和博士研究生工程教育的大部分是高等院校(也有一部分是科研院所)。中專屬于中等教育的范疇,由中等專業(yè)學(xué)校和職業(yè)高中(即職高)承擔(dān)。2.工程教育的共性
中專、大專和本科工程教育都是工程技術(shù)教育,盡管他們對(duì)畢業(yè)生規(guī)劃的知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)有所不同,但培養(yǎng)目標(biāo)都是工程技術(shù)人才(這是工程教育的主要共性之一
)。另外,本科畢業(yè)達(dá)到相關(guān)要求,可以授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。研究生教育的培養(yǎng)目標(biāo)則有所區(qū)分,碩士有工程碩士和工學(xué)碩士之分,博士也有工程博士和工學(xué)博士之分。工程碩士和工程博士側(cè)重于工程技術(shù),工學(xué)碩士和工學(xué)博士側(cè)重于工程科學(xué)。盡管如此,工程和工學(xué)之間沒有明顯的界限,工程中不會(huì)一點(diǎn)學(xué)術(shù)含量都沒有,而工學(xué)中也不會(huì)一點(diǎn)都不涉及工程技術(shù)問題。
無(wú)論這五個(gè)層次的工程教育的教育對(duì)象在畢業(yè)時(shí)應(yīng)具有的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)要求有多大的不同,但是實(shí)踐教育教學(xué)環(huán)節(jié)是必不可少的,這也是它們的主要共性。1.2工程教育的起源、轉(zhuǎn)型及現(xiàn)狀1.2.1工程教育的起源工程教育的起源,最早可以追溯到11世紀(jì)西方國(guó)家的“學(xué)徒制(Apprenticeship)”。在中世紀(jì),學(xué)徒制發(fā)展達(dá)到鼎盛時(shí)期。由于18世紀(jì)后期歐美各國(guó)發(fā)生的工業(yè)革命,家庭和手工場(chǎng)作業(yè)逐漸被機(jī)器大工業(yè)代替,學(xué)徒制日漸衰退。隨著大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)技術(shù)人員的需求不斷增加,一些專業(yè)技術(shù)院校開始登上了工程教育的歷史舞臺(tái)(正式意義上的學(xué)校高等工程教育,誕生于17世紀(jì)的法國(guó))。
1.法國(guó)工程教育
2.德國(guó)工程教育
1765年,在弗雷貝爾格成立皇家礦業(yè)學(xué)院,主要用于采礦和冶金技術(shù)人員的培訓(xùn);1799年,在柏林成立了另一所皇家礦業(yè)學(xué)院,其辦學(xué)宗旨是培養(yǎng)“具備理論與實(shí)踐的嫻熟的測(cè)繪技能,培養(yǎng)國(guó)內(nèi)外的土木和水利工程師”。19世紀(jì)初,由于普法戰(zhàn)爭(zhēng)失敗,德國(guó)擬用學(xué)校作為趕超英國(guó)和法國(guó)的工業(yè)的迫切需要,德國(guó)十分重視工程教育。從1817年開始,德國(guó)各地紛紛成立工業(yè)學(xué)校,隨后在這些學(xué)校的基礎(chǔ)上建立了中央工業(yè)學(xué)校(柏林大學(xué)的前身),形成了當(dāng)時(shí)支撐德國(guó)工程技術(shù)教育的學(xué)校體系。
1675年,法蘭西王國(guó)路易十四建立了軍事工程學(xué)校,為了爭(zhēng)奪海外殖民地急需軍事人才,路易十五繼位后于1715年建立路橋?qū)W校,1720年建立了炮兵學(xué)校,1747年創(chuàng)立了國(guó)立橋梁公路工程學(xué)校。這個(gè)源于軍用工程實(shí)踐的三年制學(xué)校按照冬天在學(xué)校學(xué)習(xí)理論,夏天到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。該校的理論聯(lián)系實(shí)踐的工程教育模式后來(lái)被其他學(xué)校效仿,因而被譽(yù)為世界工程教育之父。
1792年成立的巴黎理工學(xué)院,強(qiáng)調(diào)工程教育既學(xué)習(xí)科學(xué)基礎(chǔ)又進(jìn)行工程實(shí)踐訓(xùn)練的教學(xué)模式,開啟了民用工程教育的新時(shí)代;1794年由拿破侖創(chuàng)辦的土木工程學(xué)校,為當(dāng)時(shí)的法國(guó)在公共和交通領(lǐng)域培養(yǎng)了一批工程師。這些學(xué)校的創(chuàng)辦使法國(guó)保持著工程教育的領(lǐng)先地位。
進(jìn)入19世紀(jì)前期,法國(guó)高等工程教育偏向于把理工類學(xué)校辦成傳播高深高深科學(xué)理論與文化的學(xué)府,偏離于工程實(shí)踐;19世紀(jì)中后期,正值筑路、采礦、興修水利等工業(yè)化發(fā)展需要大批工程師的時(shí)期,工程教育的重要性日漸顯現(xiàn)。隨后,工程與科學(xué)研究分離,科學(xué)技術(shù)發(fā)明的多產(chǎn)與工業(yè)開發(fā)的落后形成了鮮明的對(duì)比。保守派推崇傳統(tǒng)的工程教育模式(高深科學(xué)理論與文化
);反對(duì)派指出,為了迎接工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的挑戰(zhàn),工程教育必須廣開門路,強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究與實(shí)踐研究的方法,并把它們和工業(yè)實(shí)踐相結(jié)合。
1821年,德國(guó)仿效法國(guó)的巴黎理工學(xué)院成立了卡爾斯魯厄多科技術(shù)學(xué)校,并隨后在此基礎(chǔ)上建立10多所多科技術(shù)學(xué)校,奠定了當(dāng)今德國(guó)是世界主要工業(yè)大學(xué)的基礎(chǔ)。但是,這些多科技術(shù)學(xué)校在當(dāng)時(shí)屬于中等教育,主要偏向于應(yīng)用性實(shí)踐教育,其畢業(yè)生比傳統(tǒng)大學(xué)畢業(yè)生的就業(yè)層次低。1864年,德國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)和多科技術(shù)學(xué)校協(xié)會(huì)共同起草了《關(guān)于多科技術(shù)學(xué)校組織的基本原則》草案,得到了社會(huì)各界的承認(rèn)。1870年起,各地多科技術(shù)學(xué)校紛紛升格為“工業(yè)大學(xué)”,歸屬高等工程教育領(lǐng)域,開啟了德國(guó)高等工程教育新紀(jì)元。
1890年,德國(guó)又將技工和機(jī)械師從事的工作經(jīng)過理論演繹發(fā)展為機(jī)械工程,并在德國(guó)技術(shù)??茖W(xué)院建立實(shí)驗(yàn)室,1899年該校建立了工程博士學(xué)位,確立了工程的學(xué)術(shù)地位。這也表明,工程需要依靠技術(shù)研究成果并以科學(xué)理論為指導(dǎo)。
進(jìn)入20世紀(jì),大規(guī)模工廠的增加導(dǎo)致社會(huì)對(duì)高級(jí)工程師和低級(jí)技術(shù)人員需求的分化,德國(guó)的大學(xué)更加堅(jiān)定了培養(yǎng)工程師和科學(xué)家的“二元”信念。到1933年,德國(guó)不僅在科學(xué)教育上,還在應(yīng)用科學(xué)解決工業(yè)實(shí)際問題方面都處于世界領(lǐng)先地位。
3.英國(guó)工程教育英國(guó)的工程教育的也是從工業(yè)革命的種子中成長(zhǎng)起來(lái)的,但英國(guó)對(duì)于工程教育的認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于法國(guó),因?yàn)樵谟?guó)工程被視為成長(zhǎng)于實(shí)踐、工藝的領(lǐng)域,因而被排除在大學(xué)和科學(xué)之外,工程被認(rèn)為是二等職業(yè)。
18世紀(jì)中葉,由于英國(guó)工商業(yè)的空前發(fā)達(dá)需要大量的技術(shù)人員來(lái)承擔(dān)商業(yè)項(xiàng)目所需的各種技術(shù)工作,到18世紀(jì)末,英國(guó)的工程師參與了大型的民用工程建設(shè),后來(lái)發(fā)展為土木工程,成為英國(guó)工程領(lǐng)域?qū)I(yè)化的開端(不同于法國(guó)最早的民用工程師來(lái)源于在軍隊(duì)謀職的工程師,英國(guó)早期的工程師源于自學(xué)成才或“學(xué)徒制”下的手工業(yè)者,以及對(duì)科學(xué)研究探索感興趣的人員)。
進(jìn)入19世紀(jì),工業(yè)的進(jìn)步帶動(dòng)了英國(guó)工程教育的發(fā)展。在1851年的倫敦萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)上英國(guó)感到法國(guó)工程發(fā)展迅速帶來(lái)的挑戰(zhàn),但也沒有引起足夠的重視,這一時(shí)期提供工程教育的學(xué)校很少。1867年,法國(guó)巴黎萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)給英國(guó)落后的工業(yè)予以沉重打擊。為了振興制造業(yè)并與法國(guó)、德國(guó)等國(guó)抗衡,英國(guó)開始建立包括工業(yè)在內(nèi)的行業(yè)組織。1889年,頒布的《技術(shù)教育法案》使得大學(xué)從傳統(tǒng)的文理擴(kuò)展到工程技術(shù)教育,這也意味著以自由教育為主的傳統(tǒng)英國(guó)大學(xué)開始接受專業(yè)教育(工程、法律與醫(yī)學(xué)等)。到19世紀(jì)末,10所城市學(xué)院相繼誕生,成為英國(guó)培養(yǎng)工程師的重要基地。
4.美國(guó)工程教育美國(guó)工程教育可以追溯到18世紀(jì)后期。1776年,獨(dú)立后的美國(guó)更加重視多才多藝的工藝者和善于解決問題的機(jī)智者,這也促進(jìn)了發(fā)明創(chuàng)造的倍增和工業(yè)的發(fā)展。此后,少數(shù)在國(guó)外學(xué)習(xí)過的工程師和自學(xué)成才的美國(guó)人參與建設(shè)公共工程,滿足了當(dāng)時(shí)軍事的需要。1802年,美國(guó)公認(rèn)的第一所工程院校——西點(diǎn)軍校成立,該校畢業(yè)生在美國(guó)眾多軍事工程建設(shè)和戰(zhàn)爭(zhēng)中立下了汗馬功勞。
美國(guó)民用工程教育始于19世紀(jì)初期,1819年,仿效西點(diǎn)軍校創(chuàng)辦了一所集文、理與軍事的學(xué)院,1834年更名為諾維奇大學(xué),成為美國(guó)第一所民用工程學(xué)校。1824年,在紐約創(chuàng)辦了侖斯洛理工學(xué)院,該校的教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),較少?gòu)?qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)和科學(xué)。19世紀(jì)中后期成立的農(nóng)機(jī)學(xué)院、贈(zèng)地學(xué)院,以及1861年成立的麻省理工學(xué)院,更加強(qiáng)化了與工業(yè)界緊密結(jié)合的合作教育模式。
1862年,美國(guó)“莫里爾法案”頒布實(shí)施后,出現(xiàn)了大量的農(nóng)業(yè)和機(jī)械學(xué)院,工程教育由此作為四年制本科教育步入正規(guī)。在隨后的10年中,各類工程學(xué)校也相繼成立,如1864年哥倫比亞大學(xué)設(shè)立礦冶學(xué)院。19世紀(jì)末,大規(guī)模商品生產(chǎn)帶動(dòng)了汽車工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)從業(yè)人員的需求迫使美國(guó)工程教育與國(guó)家工業(yè)化保持緊密聯(lián)系,使得工程教育參與到日益復(fù)雜的產(chǎn)品加工和設(shè)備的維修、保養(yǎng)與改善的過程中,電力工業(yè)和工程管理學(xué)就是在這一階段發(fā)展起來(lái)的。隨后,工程教育依賴科學(xué)與技術(shù)的趨勢(shì)日益明顯。1885年,康奈爾大學(xué)(1868年建立)意識(shí)到科學(xué)對(duì)工程教育的重要性,決定提高入學(xué)標(biāo)準(zhǔn),增加了數(shù)學(xué)課程的要求。1893年,美國(guó)工程教育促進(jìn)會(huì)(SPSS)成立;1908年該學(xué)會(huì)對(duì)工程教育學(xué)位的授予及標(biāo)準(zhǔn)化做出了努力;1903年,伊利諾伊大學(xué)創(chuàng)立了第一個(gè)試驗(yàn)工作站,并制定了工程試驗(yàn)計(jì)劃。
從法、德、英、美等國(guó)的工程教育起源表明,國(guó)外工程教育源于軍用或民用的需要,面向工程實(shí)踐。當(dāng)時(shí)的工程實(shí)踐形態(tài)與本國(guó)的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)與工業(yè)發(fā)展背景相一致,但世界各國(guó)的發(fā)展并不平衡,工程教育根植于工程實(shí)踐的土壤中。
5.國(guó)外工程教育的特點(diǎn)(1)工程教育從學(xué)徒制向?qū)W校教育轉(zhuǎn)變(2)工程教育與當(dāng)時(shí)的工程實(shí)踐緊密結(jié)合(3)工程教育以科學(xué)與技術(shù)為基礎(chǔ)
①應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)蕭條與解放生產(chǎn)力的需要
②新的工業(yè)分支出現(xiàn)的需要
③工程師對(duì)社會(huì)貢獻(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的需要
④軍事工程及其管理的需要
⑤新技術(shù)發(fā)展與傳播的需要1.2.2國(guó)內(nèi)工程教育的起源與發(fā)展1.我國(guó)工程教育的歷史淵源
鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以后,中國(guó)開始對(duì)自然科學(xué)和工程技術(shù)有了新的認(rèn)識(shí),提出了“師夷長(zhǎng)技以制夷”的觀點(diǎn)。隨后,清朝的洋務(wù)派運(yùn)動(dòng)中,出于軍需、煤炭、鋼鐵、運(yùn)輸和造船等工業(yè)的需要,一批新式學(xué)堂應(yīng)運(yùn)而生,工程教育隨之出現(xiàn)。比如,為培養(yǎng)新式技術(shù)人員和海陸軍人才,江南制造局于1865年開始附設(shè)機(jī)械學(xué)堂,1866年附設(shè)福建船政學(xué)堂,1880年附設(shè)天津電報(bào)學(xué)堂等。這些學(xué)堂最早由實(shí)業(yè)家而非教育家創(chuàng)辦,目的是培養(yǎng)實(shí)用型人才。洋務(wù)派還通過派遣年輕人到西方留學(xué)接受科技與工程教育,最有成就的代表人物當(dāng)屬耶魯大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)的詹天佑(1861-1919),他是中國(guó)第一位真正意義上的工程師,依靠我國(guó)自身實(shí)力,設(shè)計(jì)和修建了北京至張家口的京張鐵路。由于缺乏系統(tǒng)的制度和體系,這一時(shí)期我國(guó)的工程教育仍處于萌芽階段。2.我國(guó)工程教育的形成
與歐美國(guó)家快速發(fā)展相比,我國(guó)的工程教育發(fā)展比較緩慢。1870年至1911年,一些高等工業(yè)學(xué)堂的建立、“奏定學(xué)堂章程”的頒布、科舉的廢止、學(xué)部及教育行政機(jī)關(guān)的設(shè)立等,標(biāo)志著我國(guó)工程教育地位正式確立。1902年,清政府頒布的《京師大學(xué)堂章程》把工科分為土木、機(jī)器、造船、造兵器、電氣、建筑、應(yīng)用化學(xué)、采礦冶金等八個(gè)科目,這也是我國(guó)第一次工科科目的劃分。
辛亥革命后,孫中山提倡科學(xué),教育部長(zhǎng)蔡元培先生積極進(jìn)行教育改革,并頒布了《專門學(xué)校令》、《大學(xué)令》和《大學(xué)規(guī)程》等制度,把機(jī)織、染色、窖業(yè)、釀造及圖案等增補(bǔ)為工科科目,推動(dòng)了我國(guó)工程教育的發(fā)展。1922年,民國(guó)政府頒布的《新學(xué)制》進(jìn)一步放寬了對(duì)大學(xué)的限制,許多工業(yè)專門學(xué)校升格為大學(xué)或并入其他大學(xué)工科,時(shí)為“工專改大時(shí)期”。
3.我國(guó)工程教育的發(fā)展
與歐美國(guó)家工程教育的發(fā)展不同,新中國(guó)成立(1949年)后,為了適應(yīng)當(dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)展的需要,我國(guó)工程教育按照蘇聯(lián)模式發(fā)展。1949年至1965年,我國(guó)的工程教育得到了蓬勃發(fā)展,其特點(diǎn)是理論聯(lián)系實(shí)際。1952年,我國(guó)為了培養(yǎng)工業(yè)建設(shè)的專門人才,以發(fā)展工業(yè)專門學(xué)院為重點(diǎn)進(jìn)行院系大調(diào)整;隨后又根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要調(diào)整了院校的布局與專業(yè)設(shè)置,當(dāng)時(shí)我國(guó)的高等工程教育以單科性工科學(xué)院為主。1958年,我國(guó)提出“教育與生產(chǎn)勞動(dòng)力相結(jié)合”的方針,對(duì)我國(guó)工程教育的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。
20世紀(jì)60年代,我國(guó)高等學(xué)校的工科類學(xué)生,除了實(shí)驗(yàn)教學(xué)以外,還有企業(yè)生產(chǎn)認(rèn)知實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。例如,清華大學(xué)學(xué)習(xí)蘇聯(lián)的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行“理論聯(lián)系實(shí)際”的重大改革,學(xué)生深入工廠,進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。
1978年,高考恢復(fù)及改革開放后的較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),我國(guó)工程教育實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。1980年,教育部頒發(fā)的《關(guān)于直屬高等學(xué)校工業(yè)學(xué)校修訂本科教學(xué)計(jì)劃的規(guī)定》中提出的培養(yǎng)目標(biāo),由原來(lái)的培養(yǎng)工程師轉(zhuǎn)變?yōu)楂@得工程師的基本訓(xùn)練,突出了基礎(chǔ)理論知識(shí)扎實(shí),專業(yè)內(nèi)容少而精的思想,使得全國(guó)大多數(shù)高等院校工科學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)偏離了工程實(shí)踐方向。
1.2.3國(guó)外工程教育的轉(zhuǎn)型及現(xiàn)狀1.國(guó)外工程教育的轉(zhuǎn)型第二次世界大戰(zhàn)是高等工程教育史上的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。二戰(zhàn)后,社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)與軍事格局深刻影響著人們對(duì)工程的認(rèn)識(shí),由于過于強(qiáng)調(diào)軍用工程需求,忽視民用工程需求,工程實(shí)踐的內(nèi)涵被曲解。(1)工程教育偏離工程實(shí)踐①美國(guó)的工程教育偏離工程實(shí)踐20世紀(jì)20年代后,美國(guó)工程教育已悄然發(fā)生改變。一些留歐的美國(guó)學(xué)者及在美國(guó)從事教育的歐洲學(xué)者把歐洲工程教育注重科學(xué)原理的特點(diǎn)介紹到了美國(guó),美國(guó)一些工程院校開始強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)分析的方法,在工程教育中加強(qiáng)理論基礎(chǔ),強(qiáng)化科學(xué)與數(shù)學(xué)研究的分量。一時(shí)間,在美國(guó)工程教育重視科學(xué)研究,大力發(fā)展研究生教育逐漸顯現(xiàn)。第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)(1939年)是美國(guó)工程教育的分水嶺,戰(zhàn)爭(zhēng)開始后,由于軍事需要,電力和電子得到了空前的發(fā)展,觸發(fā)了工程教育從原先極力強(qiáng)調(diào)對(duì)工業(yè)直接產(chǎn)生效用的實(shí)際問題,轉(zhuǎn)化為強(qiáng)調(diào)結(jié)束中的科學(xué)原理問題。
1945年戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后,數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的資金不僅資助科學(xué)研究項(xiàng)目,還重點(diǎn)資助工程研究生教育。大批校園中的工程科學(xué)家熱衷于軍事項(xiàng)目的研究,涉及微電子、核電站、噴氣動(dòng)力等技術(shù)前沿,而把培養(yǎng)工業(yè)界所需的實(shí)踐型工程師的任務(wù)丟在一邊。麻省理工學(xué)院(MIT)成為這場(chǎng)“工程科學(xué)化運(yùn)動(dòng)”的領(lǐng)跑者。1949年發(fā)布的《路易斯報(bào)告》指出:“工程教育需要強(qiáng)調(diào)科學(xué)在教學(xué)和研究中的作用,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)和科學(xué)的地位,建議大力發(fā)展研究生教育,繼續(xù)保持對(duì)前沿技術(shù)領(lǐng)域的特別關(guān)注”。這為隨后過度學(xué)術(shù)化的工程教育提供了溫床,由此導(dǎo)致美國(guó)、繼而波及世界其他國(guó)家的工程教育改革。進(jìn)入20世紀(jì)50年代,工程教育科學(xué)化的轉(zhuǎn)型真正開始。
20世紀(jì)60年代初,工程教育偏離工程實(shí)踐的狀況已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。工程教育出現(xiàn)兩種分裂的極端:一是為尋求聯(lián)邦資助完全偏離工程教育,偏重學(xué)術(shù)研究和研究生教育;二是確定傳統(tǒng)的本科教學(xué),兩端對(duì)峙勢(shì)不兩立。實(shí)際上,第二次世界大戰(zhàn)后的三十年,美國(guó)工程教育發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)型,工程科學(xué)在學(xué)校已經(jīng)確立了中心地位。除了政府繼續(xù)充當(dāng)工程教育的贊助商之外,很少聽到來(lái)自工業(yè)界的聲音。大批工科院校把主要精力放在工程科學(xué)教育上,而非工程專業(yè)教育。20世紀(jì)70年代起,美國(guó)工程教育開始關(guān)注集成化的工程與技術(shù)教育,但總體上沒有改變應(yīng)用科學(xué)主導(dǎo)工程教育的趨勢(shì)。
②歐洲工程教育偏離工程實(shí)踐二戰(zhàn)后,歐洲成立了各種科學(xué)委員會(huì),用以資助二戰(zhàn)發(fā)展起來(lái)的技術(shù)的和平利用。例如,德國(guó)科學(xué)基金會(huì)給予1948年重建的馬普學(xué)會(huì)很大資助,成為德國(guó)二戰(zhàn)后科學(xué)重建的頂梁柱;到20世紀(jì)70年代初,德國(guó)約有50個(gè)左右的研究所。
20世紀(jì)上半期,科學(xué)雖被承認(rèn)是工程的基礎(chǔ),但關(guān)于工程是否能進(jìn)行真正的獨(dú)立科學(xué)研究而遭到懷疑,理工類大學(xué)也必須為得到社會(huì)承認(rèn)而斗爭(zhēng)。在德國(guó)和瑞典,關(guān)于工程科學(xué)是否屬于真正意義上的科學(xué)非常有爭(zhēng)議,這種爭(zhēng)議隨著人們接受技術(shù)科學(xué)或工程科學(xué)是科學(xué)的獨(dú)特領(lǐng)域而結(jié)束,一些工程學(xué)院開始為優(yōu)秀學(xué)生頒發(fā)工程科學(xué)的碩士或博士學(xué)位。此外,歐洲工科教師的招聘條件也反映了工程教育過渡科學(xué)化的現(xiàn)象。比如,招聘工程教育的教師要求具有博士學(xué)位,使具有工業(yè)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的工程師難以達(dá)到大學(xué)工程教育教師招聘時(shí)的入門要求。
實(shí)際上,二戰(zhàn)后歐洲工程教育重視科研的趨勢(shì)和程度日益增強(qiáng),這一現(xiàn)象可以從英國(guó)皇家工程院(RAE)發(fā)布的報(bào)告中得到證明:“在研究活躍的工程院系里,科研成果作為評(píng)價(jià)工作的重要指標(biāo),而學(xué)校外的教學(xué)資源難以得到保障”。由此可知,英國(guó)大學(xué)的工程教育由科學(xué)主導(dǎo),嚴(yán)重偏離了工程實(shí)踐。1.2.3國(guó)外工程教育的轉(zhuǎn)型及現(xiàn)狀1.國(guó)外工程教育的轉(zhuǎn)型(1)工程教育偏離工程實(shí)踐(2)國(guó)外工程教育轉(zhuǎn)型階段的特點(diǎn)①工程教育偏離了民用工程實(shí)踐的需求在國(guó)外工程教育發(fā)展中,工程實(shí)踐有兩種形態(tài):面向軍事裝備需求的軍用工程形態(tài)和面向人們?nèi)粘I钚枨蟮拿裼霉こ绦螒B(tài)。二戰(zhàn)后,由于軍用需求再次凸顯,迫使工程教育忽略民用工程,這一時(shí)期的工程教育轉(zhuǎn)向?yàn)榕囵B(yǎng)能夠研發(fā)與制造先進(jìn)的軍事武器、儀器和設(shè)備的學(xué)生,忽視了能解決工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際問題的畢業(yè)生。
事實(shí)上,這一時(shí)期民用工業(yè)需求仍然存在,只不過工程師們無(wú)暇顧及民用,而跟多地關(guān)注軍用的需求。工程教育偏離了民用并發(fā)生轉(zhuǎn)型,其背后有著深刻的政治和軍事背景,尤以美國(guó)最為突出。導(dǎo)致這種轉(zhuǎn)型的因素有三方面:一是政府對(duì)工程教育的介入(戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)技術(shù)需求,使美國(guó)政府登上了工程教育的歷史舞臺(tái),使得面向軍事的工程教育和面向民用的工程教育發(fā)生沖突);二是政府對(duì)工程教育投資的劇增(美國(guó)政府投入大量資金支持基礎(chǔ)科學(xué)的研究,許多大學(xué)自覺或不自覺地卷入了軍事工程或防御工程的研究中,而忽視了民用工程的需求);三是軍備競(jìng)賽的推波助瀾(冷戰(zhàn)期間,美蘇間的軍事、航空競(jìng)爭(zhēng)及爭(zhēng)奪外層空間的登月計(jì)劃,激起美國(guó)政府向大學(xué)投入巨額資金,培養(yǎng)急需的具有軍用研究資歷而非民用工業(yè)經(jīng)驗(yàn)的教師)。
②工程教育異化為工程科學(xué)教育模式工程教育偏離工業(yè)實(shí)踐的后果就是異化為過渡科學(xué)化的教育,使得工程教育主要以公式、實(shí)驗(yàn)、模型、推理等科學(xué)活動(dòng)為特征,而與設(shè)計(jì)、建造、解決工業(yè)工業(yè)實(shí)際問題的工程實(shí)踐活動(dòng)相對(duì)。使得工程教育模式的改變引發(fā)了高等院校全方位的變化,導(dǎo)致工廠車間實(shí)習(xí)、機(jī)械繪圖、工程測(cè)量等課程逐漸消失,轉(zhuǎn)而代替的是數(shù)學(xué)理論、控制系統(tǒng)理論等課程;職稱的評(píng)定和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制的指標(biāo)偏向科學(xué)研究,使得教師把更多的精力投入到科學(xué)研究,指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)、學(xué)業(yè)指導(dǎo)的時(shí)間越來(lái)越少。
③工程教育異化的“功”與“過”轉(zhuǎn)型階段的工程教育被貼上了“科學(xué)主導(dǎo)”的標(biāo)簽,偏離了“實(shí)踐”的本質(zhì)。工程教育的“異化”是一把雙刃劍,我們應(yīng)辯證地看待在工程教育歷史發(fā)展中的“功”與“過”:
從“功”來(lái)看,科學(xué)化的工程教育能夠培養(yǎng)更多高端科技人才,促進(jìn)了科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步(工程教育培養(yǎng)的科技人才催生了新技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了新的工程分支領(lǐng)域),使得“科學(xué)指引的工程可以跟進(jìn)科技高速發(fā)展的步伐”;從“過”來(lái)看,科學(xué)化的工程教育的“功”是以犧牲工業(yè)界民用需求為沉重代價(jià)的,忽視培養(yǎng)工科畢業(yè)生解決工業(yè)實(shí)際問題的能力,這引起了社會(huì)各界對(duì)工程教育的指責(zé)。
③TREE改革計(jì)劃-歐洲工程教育教學(xué)與研究(TREE,TeachingandResearchinEngineeringinEurope)(2004-2008年實(shí)施)
②E4改革計(jì)劃-提升歐洲的工程教育(E4:EnhancingEngineeringEducationinEurope)
(2000-2004年實(shí)施)1.2.3國(guó)外工程教育的轉(zhuǎn)型及現(xiàn)狀2.國(guó)外工程教育的現(xiàn)狀在國(guó)外,20世紀(jì)80年代末是工程教育發(fā)展史上的有一個(gè)里程碑。二戰(zhàn)后,美國(guó)意識(shí)到工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力下降的原因是由于“工程科學(xué)化運(yùn)動(dòng)”的弊端。如今,由美國(guó)發(fā)起,隨后波及全世界的工程教育“回歸工程實(shí)踐”的運(yùn)動(dòng),深刻影響著美國(guó)乃至全世界工程教育的改革。
(1)美國(guó)工程教育回歸工程實(shí)踐的浪潮
20世紀(jì)80年代以前,美國(guó)工程教育嚴(yán)重偏離工程實(shí)踐(1986年,國(guó)際科學(xué)基金委員會(huì)發(fā)布的《尼爾報(bào)告》指出:“本科工程專業(yè)的畢業(yè)生對(duì)對(duì)現(xiàn)有工具和科學(xué)知識(shí)了如指掌,但卻沒有彌補(bǔ)他們?nèi)狈こ虒?shí)踐經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)”)。1980年以后,美國(guó)工程教育掀起了“回歸工程實(shí)踐”的浪潮。麻省理工學(xué)院工學(xué)院院長(zhǎng)喬爾
莫西斯在1993年首次提出了“大工程觀”的概念,標(biāo)志著美國(guó)工程教育回歸工程實(shí)踐的開始。
進(jìn)入21世紀(jì),美國(guó)工程教育邁開了回歸工程實(shí)踐的堅(jiān)實(shí)步伐。2004年,美國(guó)國(guó)家工程院(NAE)發(fā)布了《2020的工程師:新世紀(jì)工程的愿景》。2005年,發(fā)布了《培養(yǎng)2020的工程師:為新世紀(jì)變革工程教育》。這兩份報(bào)告指出了工程實(shí)踐的背景性、系統(tǒng)性、復(fù)雜性、多元性和全球性,呼吁工程教育應(yīng)培育出能勝任當(dāng)代工程實(shí)踐的工程師。
2007年,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金委員會(huì)(NSF)發(fā)布了《大力推進(jìn)工程教育改革》報(bào)告,指出工程實(shí)踐要響應(yīng)瞬息萬(wàn)變的國(guó)際環(huán)境,工程人才和工程教育觀念隨之而變。2008年,美國(guó)卡內(nèi)基教學(xué)促進(jìn)基金會(huì)(CFAT)發(fā)布了《培養(yǎng)工程師:謀劃工程的未來(lái)》報(bào)告,從如何回歸工程實(shí)踐的角度,提出了工程教育改革的建議。2009年,美國(guó)工程教育學(xué)會(huì)(ASEE)發(fā)布了《創(chuàng)建工程教育系統(tǒng)革新的文化》報(bào)告。美國(guó)發(fā)布的這些系列報(bào)告具有一定的繼承性,雖各有側(cè)重,但是都傳遞的共同含義有:一是社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技等的快速發(fā)展,已經(jīng)對(duì)工程實(shí)踐、工程研究以及工程教育帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn);二是工程教育只有面向工程實(shí)踐,才能培養(yǎng)應(yīng)對(duì)全球化挑戰(zhàn)的工程師,從而提升國(guó)家的綜合競(jìng)爭(zhēng)力;三是21世紀(jì)是工程實(shí)踐不僅強(qiáng)調(diào)技術(shù)的作用,還強(qiáng)調(diào)非技術(shù)對(duì)解決工程問題的重要性;四是工程教育的回歸需要從愿景走向行動(dòng),需要從宏觀的規(guī)劃、環(huán)境、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向微觀的課程與教育教學(xué),以及學(xué)生學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和方法。
(2)歐洲工程教育回歸工程實(shí)踐的“四部曲”20世紀(jì)70年代早期,為了應(yīng)對(duì)工業(yè)快速增長(zhǎng)及不斷變化的要求,德國(guó)、荷蘭等國(guó)開設(shè)了“短期工程文憑項(xiàng)目班”,學(xué)制3-4年,課程內(nèi)容重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐。這種短期項(xiàng)目課程隨后在歐洲大多數(shù)國(guó)家流行,例如20世紀(jì)90年代,意大利十分流行短期項(xiàng)目課程。在國(guó)家層面上,歐盟工程教育回歸工程實(shí)踐的理念和行動(dòng)集中體現(xiàn)在歐洲高等教育區(qū)(EHEA)實(shí)施的四大改革計(jì)劃,它們構(gòu)成了歐洲回歸工程實(shí)踐的“四部曲”。
①H3E改革計(jì)劃-歐洲高等工程教育(H3E,HigherEngineeringEducationinEurope)
(1996-1999年實(shí)施)
它從宏觀策略層面回答了工程教育應(yīng)當(dāng)回歸工程實(shí)踐,重點(diǎn)解決了歐洲高等工程教育體制內(nèi)部面臨的六大問題:工科學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力、工程教育形式與核心課程、教育質(zhì)量保障與評(píng)價(jià)、國(guó)際化人才流動(dòng)帶來(lái)的問題、教育方法與終身學(xué)習(xí)能力的提高和提供有效的繼續(xù)工程教育。這六大問題集中反映了當(dāng)代工程實(shí)踐的國(guó)際性和快速性變化的特征,以及工程教育的學(xué)習(xí)方式、終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)等,這是歐洲高等工程教育的創(chuàng)新之舉。E4改革計(jì)劃(以H3E基礎(chǔ))共有110家高等教育機(jī)構(gòu)與意大利佛羅倫薩大學(xué)簽署雙邊協(xié)議加入E4,歐洲工科學(xué)生委員會(huì)(BEST)、歐洲高等工程教育和研究院校大會(huì)(CESAER)和歐洲教育學(xué)會(huì)(SEFI)三家國(guó)際認(rèn)可的專業(yè)協(xié)會(huì)支持。E4行動(dòng)體現(xiàn)了歐洲工程教育回歸工業(yè)和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的趨勢(shì),并通過課程改革來(lái)達(dá)到回歸工程實(shí)踐的目的。E4和H3E的最大區(qū)別:從關(guān)注工程教育系統(tǒng)內(nèi)部需要轉(zhuǎn)向關(guān)注教育系統(tǒng)外部需求。
TREE是在繼承E4的基礎(chǔ)上,具有更廣泛的參與單位和各界合作聯(lián)盟(TREE改革計(jì)劃共有117個(gè)單位參與,4條主線、30個(gè)分支線,完善的聯(lián)盟式服務(wù)),是對(duì)E4課程創(chuàng)新體系結(jié)構(gòu)的一種實(shí)踐性研究,在個(gè)人層面(學(xué)生、教師、企業(yè)代表、專業(yè)學(xué)者提供合作交流的機(jī)會(huì))、高等教育機(jī)構(gòu)層面(為已參加蘇格拉底計(jì)劃和博洛尼亞進(jìn)程的高等院校提供豐富的研究成果和最佳實(shí)踐參考)、工程教育聯(lián)盟層面(為工程教育協(xié)會(huì)和利益集團(tuán)的專業(yè)團(tuán)體提供網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟,以此擴(kuò)大原有聯(lián)盟)。H3E、E4和TREE三個(gè)改革計(jì)劃向我們傳遞的信號(hào)是:工程教育需要了解工業(yè)產(chǎn)業(yè)界的真實(shí)想法,面向工業(yè)界的實(shí)際問題;工程教育面向的工程實(shí)踐,需充分考慮國(guó)際化、跨學(xué)科、研究性、問題導(dǎo)向、數(shù)學(xué)分析等特征;工程教育改革必須深入到課程、教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和方法的培養(yǎng)等微觀層面。
④
EUGENE改革計(jì)劃-歐洲和全球的工程教育(EUGENE,EuropenandGlobalEngineeringEducation)
(2009-2012年實(shí)施)
目的是建立一個(gè)新的聯(lián)盟以深化歐洲高等工程教育熱點(diǎn)問題的改革。EUGENE改革計(jì)劃是落實(shí)《倫敦公報(bào)》提出的歐洲高等教育需要持續(xù)不斷的升級(jí)和完善的要求,其目標(biāo)是:通過建立研討與行動(dòng)的高層論壇,保障和支持歐洲高等工程教育的可持續(xù)發(fā)展,尋求歐洲以外的競(jìng)爭(zhēng)與合作。隨后在專題研究聯(lián)盟的倡議下,成立了全球范圍內(nèi)的“高等工程教育協(xié)會(huì)國(guó)際聯(lián)盟(IFEES)”。
1.2.3國(guó)外工程教育的轉(zhuǎn)型及現(xiàn)狀2.國(guó)外工程教育的現(xiàn)狀(1)美國(guó)工程教育回歸工程實(shí)踐的浪潮(2)歐洲工程教育回歸工程實(shí)踐的“四部曲”(3)英加兩國(guó)工程教育回歸工程實(shí)踐的新動(dòng)向
①英國(guó)工程教育回歸工程實(shí)踐的新動(dòng)向二戰(zhàn)后,英國(guó)的工程教育也引起了工業(yè)界的不滿。20世紀(jì)80年代后,工程教育回歸工程實(shí)踐的呼聲日益高漲。1996年,英國(guó)皇家工程院(RAE)發(fā)布的報(bào)告指出:“英國(guó)面臨著在工程創(chuàng)新中保持全球競(jìng)爭(zhēng)力的卓越工程師缺乏,同時(shí)面臨著確保產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量持續(xù)提升需的求技能型工程師的缺乏”,該報(bào)告還把學(xué)生在設(shè)計(jì)、創(chuàng)新和產(chǎn)品生產(chǎn)中的職業(yè)形象(如團(tuán)隊(duì)合作、人際交流等)作為高等工程教育的目標(biāo)之一。這表明,在英國(guó)無(wú)論是高端的工程創(chuàng)新實(shí)踐,還是低端的產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐,英國(guó)工程師的培養(yǎng)急需回歸到工程實(shí)踐。2007年,RAE(ResearchAssessmentExercise)發(fā)布的《培養(yǎng)21世紀(jì)工程師》報(bào)告闡述了英國(guó)工程教育回歸工程實(shí)踐的重要性和必要性,指出:“大學(xué)課程應(yīng)當(dāng)為學(xué)生提供問題解決技能的知識(shí)和創(chuàng)新能力,目的是更好地為工業(yè)界工作”,“工程課程必須隨著不斷變化的真實(shí)的工業(yè)需求而改變”,“工程院系和企業(yè)應(yīng)當(dāng)有更多更有效的互動(dòng)”,“大學(xué)必須繼續(xù)傳授‘核心工程’,而不應(yīng)該用無(wú)關(guān)緊要的主題沖淡課程內(nèi)容”。2010年,RAE發(fā)布的《加強(qiáng)工程教育》報(bào)告旨在把《培養(yǎng)21世紀(jì)工程師》中提出的規(guī)劃通過全國(guó)工程項(xiàng)目的形式加以實(shí)施,同時(shí)強(qiáng)調(diào)工程教育必須面向工業(yè)實(shí)踐。
②加拿大工程教育回歸工程實(shí)踐的新動(dòng)向1999年,加拿大工程院(CAE)發(fā)布的《加拿大工程教育的演進(jìn)》給未來(lái)工程師提出建議:“盡管基礎(chǔ)科學(xué)研究很重要,但工程教師應(yīng)當(dāng)更多地面向工程和社會(huì)實(shí)際問題的解決,這對(duì)工程實(shí)踐尤為重要”。2005年,CAE在其發(fā)布的《工程的未來(lái)》明確指出由于科學(xué)、技術(shù)、商業(yè)、社會(huì)、人口和環(huán)境等方面的變化給工程帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn),工程教育應(yīng)隨之而變。從美國(guó)工程教育回歸工程實(shí)踐的浪潮、歐洲工程教育回歸工程實(shí)踐的“四部曲”、英加兩國(guó)工程教育回歸工程實(shí)踐的新動(dòng)向的分析中可以看出,不同國(guó)家的工程教育改革雖然內(nèi)容不一、形式多樣,但基本的認(rèn)識(shí)是相同的,即工程教育回歸工程實(shí)踐勢(shì)不可擋,世界各國(guó)的工程教育改革構(gòu)成了工程教育回歸工程實(shí)踐的全球大合唱。
1.2.4國(guó)內(nèi)工程教育的轉(zhuǎn)型及現(xiàn)狀1994年,中國(guó)工程院20位院士組成課題組對(duì)我國(guó)工程教育狀況進(jìn)行調(diào)查;1995年提交了《改革我國(guó)高等工程教育,增強(qiáng)我國(guó)國(guó)立和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力》報(bào)告,指出:“我國(guó)當(dāng)前的專業(yè)教育內(nèi)容已不能滿足工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)不斷調(diào)整提高的需要,更不能在數(shù)量上和質(zhì)量上滿足新興工業(yè)和未來(lái)技術(shù)出口的要求”。
1999年,張維院士提交的《迎接21世紀(jì)挑戰(zhàn):對(duì)我國(guó)工程教育改革與發(fā)展的幾點(diǎn)設(shè)想》報(bào)告指出:“從教學(xué)與外部關(guān)系來(lái)看,企業(yè)依靠與支持教育(科技)很不夠,過分依賴引進(jìn);學(xué)校面向企業(yè)也不夠,產(chǎn)學(xué)研合作的良好環(huán)境沒有形成,極大地影響了工程教育的發(fā)展”。所有這些都表明:我國(guó)工程教育偏離工程實(shí)踐,以及回歸工程實(shí)踐的緊迫性和重要性!2006年,周興銘院士發(fā)表的《改變觀念,重視并加強(qiáng)工程型人才的培養(yǎng)》中指出:“高等教育重理論輕實(shí)踐、重知識(shí)輕動(dòng)手能力已到相當(dāng)嚴(yán)重的地步;學(xué)生上課讀書啃知識(shí)應(yīng)付考試,實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新性解決問的能力太弱;實(shí)驗(yàn)削弱了,工廠實(shí)習(xí)削弱了,甚至沒有了;研究生畢業(yè)必須發(fā)表學(xué)術(shù)性論文,能工巧匠型人才沒人培養(yǎng)了”。這說(shuō)明我國(guó)高等工程教育偏離工程實(shí)踐的程度非常嚴(yán)重!據(jù)此推斷,當(dāng)前我國(guó)高等工程教育的現(xiàn)狀和歐美國(guó)家二戰(zhàn)后至1980年前的現(xiàn)狀很相似!
從時(shí)間方面來(lái)看,我國(guó)工程教育偏離工程實(shí)踐要落后于歐美國(guó)家!
20世紀(jì)90年代,我國(guó)工程教育界開始認(rèn)真反思我國(guó)高等工程教育,發(fā)現(xiàn)國(guó)際高等工程教育回歸的浪潮來(lái)臨之際,我們還仍處?kù)镀x工程實(shí)踐的狀態(tài)。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)實(shí)施了工程教育一系列的改革行動(dòng),表達(dá)了“回歸工程實(shí)踐”的強(qiáng)烈愿望。
2006年,教育部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織實(shí)施“面向創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)的工程教育改革”的重大專題研究項(xiàng)目,形成了《面向創(chuàng)新型國(guó)家的工程教育改革研究》總報(bào)告。同年,中國(guó)工程院與教育部聯(lián)合設(shè)立工程教育集成改革項(xiàng)目,選取10所工程教育基礎(chǔ)較好的綜合性大學(xué)試點(diǎn)改革。
2007年,教育部與財(cái)政部聯(lián)合推出“本科教育質(zhì)量提升工程(簡(jiǎn)稱‘質(zhì)量工程’)”,其中“工程教育人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)”作為重點(diǎn)內(nèi)容專題立項(xiàng),全國(guó)共有10所學(xué)校80個(gè)試驗(yàn)區(qū)獲得首批立項(xiàng)。
2008年頒布了《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》,從國(guó)家層面對(duì)科技、人才和教育的發(fā)展進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)。為落實(shí)2010年《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》重大改革項(xiàng)目的精神,教育部下發(fā)了《關(guān)于實(shí)施卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見(高教[2011]1號(hào)文件》,該文件特別強(qiáng)調(diào)“面向工業(yè)界,面向世界,面向未來(lái),培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程人才為目標(biāo);為滿足工業(yè)界對(duì)工程人員職業(yè)資格要求,遵循行業(yè)指導(dǎo)的原則,制定‘卓越計(jì)劃’人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)”;該文件還指出“通過高等院校和企業(yè)共建工程實(shí)踐中心,課程中強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力與工程創(chuàng)新能力,創(chuàng)立高等院校和企業(yè)共同制定培養(yǎng)目標(biāo)、共同建設(shè)課程教學(xué)、共同實(shí)施培養(yǎng)過程、共同評(píng)價(jià)培養(yǎng)質(zhì)量”等措施。這說(shuō)明我國(guó)政府教育主管部門已從戰(zhàn)略高度認(rèn)識(shí)到了工程教育應(yīng)“回歸工程實(shí)踐”的時(shí)代趨勢(shì),并從宏觀策略和人才培養(yǎng)過程兩方面進(jìn)行了部署。
2010年6月23日,教育部聯(lián)合中國(guó)工程院、工信部、人社部、財(cái)政部等22個(gè)部門和20多家企業(yè)正式召開了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”啟動(dòng)會(huì),批準(zhǔn)了61所高等院校為首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)院校。2013年11月28日,教育部、中國(guó)工程院發(fā)布了《卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃通用標(biāo)準(zhǔn)》,該標(biāo)準(zhǔn)分本科工程型人才培養(yǎng)通用標(biāo)準(zhǔn)、工程碩士人才培養(yǎng)通用標(biāo)準(zhǔn)、工程博士人才培養(yǎng)通用標(biāo)準(zhǔn)3部分。目前,我國(guó)高等工程教育規(guī)模位居世界第一,是名副其實(shí)的工程教育大國(guó)。截至2015年5月,我國(guó)各類本科院校1219所,其中開設(shè)工科專業(yè)的本科高等院校有1114所,占本科高等院校總數(shù)的91.5%,高等工程教育的本科在校生452.3萬(wàn)人,研究生62萬(wàn)人,占高等院校本科以上在校生規(guī)模的36.4%。面向未來(lái)工程的需求和未來(lái)工程人員的素質(zhì)要求,我們需要著力解決當(dāng)前高等工程教育中的“工程性”和“創(chuàng)新性”不足的問題,以及注重知識(shí)的全面性和創(chuàng)新實(shí)踐并重的問題。
目前,為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要,我國(guó)對(duì)學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,加大了軟件、集成電路、水利、地質(zhì)、煤礦、核工業(yè)、信息安全、動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)力度。工程教育經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)具備良好基礎(chǔ),層次結(jié)構(gòu)逐漸趨于合理,人才培養(yǎng)類型多樣,工程技術(shù)人才培養(yǎng)體系逐步完善。目前,我國(guó)工程教育質(zhì)量得到國(guó)際同行認(rèn)可!2013年6月19日,在韓國(guó)首爾召開的國(guó)際工程聯(lián)盟大會(huì)上,《華盛頓協(xié)議》全會(huì)一致通過接納我國(guó)為該協(xié)議簽約成員,我國(guó)成為該協(xié)議組織第21個(gè)成員。這在一定程度上表明我國(guó)工程教育的質(zhì)量得到了國(guó)際社會(huì)的認(rèn)可,是我國(guó)工程教育界多年努力的結(jié)果。
加入《華盛頓協(xié)議》,工程教育認(rèn)證與國(guó)際實(shí)質(zhì)等效!《華盛頓協(xié)議》是世界上最具影響力的國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議,其宗旨是通過雙邊或多邊認(rèn)可工程教育資格及工程師執(zhí)業(yè)資格,促進(jìn)工程師跨國(guó)執(zhí)業(yè)。該協(xié)議提出的工程專業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)和工程師職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn),是國(guó)際工程界對(duì)工科畢業(yè)生和工程師職業(yè)能力公認(rèn)的權(quán)威要求。該協(xié)議由美國(guó)、英國(guó)、加拿大、澳大利亞、韓國(guó)、俄羅斯、日本等15個(gè)正式成員和德國(guó)、印度等5個(gè)預(yù)備成員組成。加入《華盛頓協(xié)議》,意味著通過工程教育專業(yè)認(rèn)證的學(xué)生可以在相關(guān)的國(guó)家或地區(qū)按照職業(yè)工程師的要求,取得工程師執(zhí)業(yè)資格,這將為工程類學(xué)生走向世界提供具有國(guó)際互認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的“通行證”。加入該協(xié)議,將促進(jìn)我國(guó)工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與《華盛頓協(xié)議》的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)質(zhì)等效,推動(dòng)教育界與企業(yè)界的緊密聯(lián)系,對(duì)盡快提升我國(guó)工程教育水平和職業(yè)工程師能力水平,實(shí)現(xiàn)國(guó)家新型工業(yè)化的戰(zhàn)略目標(biāo),提升我國(guó)工程制造業(yè)總體實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。1.3高等工程教育的培養(yǎng)目標(biāo)及要求1.培養(yǎng)目標(biāo)高等工程教育的培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)以工程實(shí)踐為立足之本的工程師,而非科學(xué)家。具體來(lái)說(shuō):高等工程教育是順應(yīng)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,以技術(shù)科學(xué)為主要學(xué)科基礎(chǔ),面向工程的實(shí)際應(yīng)用,以培養(yǎng)善于將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力的工程師為目標(biāo)
。
科學(xué)家與工程師的區(qū)別:“科學(xué)家研究已有的世界,工程師創(chuàng)造未來(lái)的世界”。工程師為誰(shuí)創(chuàng)造、創(chuàng)造怎樣的世界以及如何創(chuàng)造,這些都會(huì)對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生影響。目前,世界各國(guó)都在研究、探索高等工程教育改革,雖然由于國(guó)情不同,策略各異,但是都強(qiáng)調(diào)工程教育要加強(qiáng)工程實(shí)踐。
20世紀(jì)40年代,航空工程的先驅(qū)者、美國(guó)加州理工大學(xué)的馮.卡門(VonKarman)教授2.現(xiàn)代工程師應(yīng)具備的知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)與素質(zhì)要求
工程師應(yīng)該是這樣一類人,能將人、財(cái)、物組織起來(lái),能生產(chǎn)出具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品;工程師應(yīng)具備包括研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、維修、保養(yǎng)、管理和培訓(xùn)在內(nèi)的許多不同領(lǐng)域具有寬廣的知識(shí)、技巧和適應(yīng)能力。
工程技術(shù)的基礎(chǔ)是科學(xué),工程是科學(xué)的延伸和再創(chuàng)造,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融入到工程技術(shù)才能創(chuàng)造出工程成果。因此工程師還應(yīng)具有將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為技術(shù)科學(xué),并將技術(shù)科學(xué)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的素質(zhì)和能力。這就要求他們不僅對(duì)科學(xué)研究的相關(guān)成就,尤其是相關(guān)科學(xué)的最新成果有深入的了解,在某個(gè)技術(shù)領(lǐng)域(比如計(jì)算機(jī)工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、機(jī)械制造、建筑工程、航天工程、化工、冶金、交通運(yùn)輸?shù)龋?yīng)具有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
因此,工程技術(shù)是基礎(chǔ)科學(xué)在各個(gè)門類的具體應(yīng)用,工程技術(shù)方面的知識(shí)、能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是工程師的特色所在,因而相關(guān)的技術(shù)科學(xué)理論知識(shí)對(duì)一名工程師來(lái)說(shuō)是必不可少的,是在各個(gè)門類的具體應(yīng)用。一個(gè)工程項(xiàng)目的實(shí)施、實(shí)現(xiàn)和完成往往會(huì)涉及相關(guān)的法律、法規(guī)方面的問題,一項(xiàng)設(shè)計(jì)的完成、一項(xiàng)工程的實(shí)現(xiàn)、一個(gè)新產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)的占領(lǐng),不僅需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)的共同努力,還需要對(duì)社會(huì)和人們需求的了解,這就要求工程師具有一定的社會(huì)人文知識(shí)。這些都是當(dāng)前工程教育改革的世界各國(guó)的共識(shí)。
早在2005年,美國(guó)國(guó)家工程院(NAE)發(fā)布的《培養(yǎng)2020的工程師:為新世紀(jì)變革工程教育》,提出了2020年現(xiàn)代工程師應(yīng)具備分析能力(AnalyticalSkills)、動(dòng)手能力(PracticalIngenuity)、創(chuàng)新能力(Creativity)、經(jīng)營(yíng)和管理能力(BusinessandManagementPrinciples)、領(lǐng)導(dǎo)能力(Leadership)、高尚的道德(HighEthicalStandard)、靈敏的專業(yè)觸覺(SenseofProfessionalism)、精力充沛、活躍、達(dá)觀且適應(yīng)性強(qiáng)(Dynamism,Agility,Resilience,Flexibility)、終身學(xué)習(xí)能力(LifelongLearner)。一名現(xiàn)代工程師應(yīng)具備的知識(shí)、能力和素質(zhì)可以歸納如下:
(1)具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、寬廣的知識(shí)和合理的知識(shí)結(jié)構(gòu);(2)具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力,比如在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、組織生產(chǎn)、產(chǎn)品或工程質(zhì)量控制和評(píng)價(jià)、解決工程或生產(chǎn)中的實(shí)際問題等方面的能力;(3)能運(yùn)用各種規(guī)范的工程語(yǔ)言、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、各種技術(shù)及信息資源的能力;(4)具有項(xiàng)目計(jì)劃、決策、組織、協(xié)調(diào)工程項(xiàng)目或生產(chǎn)的能力;(5)具有市場(chǎng)發(fā)展的預(yù)測(cè)和靈活應(yīng)變的能力;(6)具有包括外語(yǔ)在內(nèi)的文字和語(yǔ)言交流的能力;(7)有嫻熟的計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用能力;(8)具有相關(guān)法律、法規(guī)知識(shí),具有較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感,有明晰的節(jié)能和環(huán)保意識(shí);(9)具有強(qiáng)烈的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)欲望和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;(10)具有自我知識(shí)更新和能力擴(kuò)展延伸的能力,這也道出了高等教育的目的:就是要使學(xué)生將來(lái)要做什么,就能學(xué)習(xí)什么,就能學(xué)會(huì)什么?,F(xiàn)代工程師應(yīng)該具有的知識(shí)、能力和素質(zhì)就是高等工程教育的培養(yǎng)目標(biāo),也是接受高等工程教育的學(xué)生自我塑造的目標(biāo)。
改革開放30多年來(lái)的工程教育經(jīng)驗(yàn)告訴我們,單靠理論知識(shí)的傳授,只重視課堂教育,而忽視工業(yè)實(shí)踐等實(shí)踐性教育教學(xué)環(huán)節(jié),是不可能培育出滿足上述要求的工程師;那種只注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí),只會(huì)考試,輕視實(shí)踐的思想和學(xué)習(xí)態(tài)度也是工科大學(xué)生必須摒棄的。一個(gè)稱職的現(xiàn)代工程師來(lái)說(shuō),他們的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和能力絕非一日之功,是需要長(zhǎng)期的積累、歷練的過程,但高等教育應(yīng)該通過各種教育教學(xué)環(huán)節(jié)為學(xué)生日后成長(zhǎng)為一個(gè)合格的現(xiàn)代工程師打下良好的基礎(chǔ)。
1.4高等工程教育改革的成功實(shí)踐1.4.1工程教育的旗幟:美國(guó)麻省理工學(xué)院
麻省理工學(xué)院(MassachusettsInstituteofTechnology,MIT)創(chuàng)建于1861年,是世界上最著名的研究型大學(xué)之一,有“世界理工大學(xué)之最”的美名,在集成實(shí)踐與理論的工程教育理念以及實(shí)事求是的創(chuàng)新精神上堪稱世界工程教育的榜樣。
近150年來(lái),MIT培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的工程師和工程研究工作者,成為美國(guó)產(chǎn)業(yè)界、工程界和工程教育界的核心和領(lǐng)軍者;MIT在科學(xué)、技術(shù)和工程上有許多重大發(fā)明和創(chuàng)造,引領(lǐng)了科技和產(chǎn)業(yè)界發(fā)展潮流;MIT與工業(yè)界和政府有著非常緊密的聯(lián)系和合作,全力為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展、為國(guó)家的安全和軍事工業(yè)服務(wù)。
MIT在不同的歷史時(shí)期提出過“通識(shí)教育改革”、“工程科學(xué)運(yùn)動(dòng)”、“回歸工程運(yùn)動(dòng)”等理念,為國(guó)際工程教育改革樹立了典范,是世界工程教育的一面旗幟。
1.MIT高等教育的特色
(1)不是以考試成績(jī)來(lái)錄取、評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)校。(2)MIT學(xué)生和教授之間的關(guān)系親密。(3)文理相通:文理相通就是通識(shí)教育與專業(yè)教育相結(jié)合
。
MIT雖然是一所著名的理工院校,但它不忽視人文學(xué)科的教育。MIT也不是一個(gè)“只要用功的學(xué)生就能就讀的學(xué)?!?。建校之初的辦學(xué)宗旨之一就是“通過通識(shí)教育,使其在數(shù)學(xué)、物理、自然科學(xué)、英語(yǔ)和其他現(xiàn)代語(yǔ)言以及心理學(xué)和政治學(xué)的基礎(chǔ)上,為學(xué)生畢業(yè)后能適應(yīng)任何領(lǐng)域的工作做好準(zhǔn)備”。MIT要求學(xué)生進(jìn)行批判性地獨(dú)立思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)以及實(shí)踐創(chuàng)新,它有高度的科學(xué)傾向和嚴(yán)格的必修科目:1年級(jí)的所有學(xué)生在1年之內(nèi)必須修完微積分和物理,1個(gè)學(xué)期之內(nèi)修完生物和化學(xué)課程;2年級(jí)的學(xué)生在各自不同的科學(xué)領(lǐng)域修完3種課程,同時(shí)還要取得實(shí)驗(yàn)方面的成績(jī);每個(gè)學(xué)期要花8個(gè)星期的時(shí)間學(xué)習(xí)人文和社會(huì)科學(xué)知識(shí),并將所學(xué)理論用于分析社會(huì)實(shí)踐問題。此外,MIT學(xué)生在課外要花更多的時(shí)間和精力來(lái)自學(xué)、實(shí)踐和從事項(xiàng)目研發(fā),以更深入理解和運(yùn)用相關(guān)理論。
(4)學(xué)以致用是MIT教育理念的核心。
針對(duì)畢業(yè)生將來(lái)就業(yè)的職場(chǎng)環(huán)境特征,明確“學(xué)以致用”的“用”的定義和需求來(lái)自于社會(huì)和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐;按照社會(huì)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的需要來(lái)建立專業(yè),進(jìn)行課程體系設(shè)計(jì)和教學(xué)大綱的制定,進(jìn)而采用一系列的先進(jìn)教育教學(xué)方法,包括“做中學(xué)”理念,以及在此理念指導(dǎo)下的基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、基于研究的學(xué)習(xí)、基于環(huán)境的學(xué)習(xí)、基于經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生獲得最佳學(xué)習(xí)效果。在最近10余年的工程教育改革中,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)行(CDIO)”的工程教育教學(xué)理念,以此來(lái)鍛煉學(xué)生從構(gòu)思到設(shè)計(jì)到生產(chǎn)到運(yùn)用的技術(shù)產(chǎn)品生命周期的工作能力。
(5)強(qiáng)調(diào)社會(huì)責(zé)任感。
自建校以來(lái),始終以社會(huì)需求為己任,不斷改革創(chuàng)新、與時(shí)俱進(jìn),始終站在發(fā)展的前沿、引領(lǐng)潮流,為社會(huì)培養(yǎng)高質(zhì)量的人才,直接社會(huì)和產(chǎn)業(yè)服務(wù),贏得了政府、產(chǎn)業(yè)、學(xué)生和教育界同行們的尊敬和肯定。(6)產(chǎn)學(xué)合作。
(7)工程教育國(guó)際化
。
MIT的國(guó)際學(xué)生來(lái)自120多個(gè)國(guó)家占總?cè)藬?shù)30%左右。MIT盡力創(chuàng)造各種條件使學(xué)生具有海外學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),在更深層次上接觸不同文化、具有國(guó)際經(jīng)驗(yàn)和視野,能與不同文化背景的人共事,能在世界任何地方就業(yè),提出創(chuàng)辦“全球性大學(xué)”作為未來(lái)發(fā)展目標(biāo)。目前,MIT有25%的學(xué)生在校期間有機(jī)會(huì)到國(guó)外學(xué)習(xí)或?qū)嵙?xí)1年的機(jī)會(huì)。
1.MIT高等教育的特色
1.4高等工程教育改革的成功實(shí)踐1.4.1工程教育的旗幟:美國(guó)麻省理工學(xué)院
2.MIT的工程教育改革
20世紀(jì)80年代中后期,美國(guó)的工程教育偏離了工程實(shí)踐,美國(guó)工業(yè)界指責(zé)當(dāng)前的工程教育是過渡科學(xué)化的工程教育,表達(dá)了需要加強(qiáng)工科畢業(yè)生的工程實(shí)踐訓(xùn)練的期望。MIT也開始認(rèn)真思考這一問題,認(rèn)為要解決知識(shí)與能力、理論與實(shí)踐的矛盾,必須為工程教育規(guī)劃新愿景,并形成新的觀念。新愿景需要解決三個(gè)問題:當(dāng)代工程師需要哪些能力?有什么方法來(lái)培養(yǎng)和提高這些能力?如何確保和評(píng)價(jià)工程教育的培養(yǎng)效果?基于上述問題,一項(xiàng)名為“CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)”的工程教育改革計(jì)劃應(yīng)運(yùn)而生。3.CDIO工程教育改革
CDIO是MIT航空航天系在20世紀(jì)90年代“回歸工程實(shí)踐”的背景下提出的,它開創(chuàng)了工程教育改革的新模式。從2000年起,麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國(guó)研究機(jī)構(gòu)獲得奈特(KnutandAliceWallenberg)基金會(huì)近2000萬(wàn)美元巨額資助。經(jīng)過四年的探索研究,該跨國(guó)研究機(jī)構(gòu)于2005年創(chuàng)立了CDIO工程教育理念,并成立了以CDIO命名的國(guó)際合作組織。截至2013年,已有30多個(gè)國(guó)家,50多所世界著名大學(xué)加入了CDIO組織(目前,中國(guó)有38所高等院校加入了教育部CDIO工程教育模式研究與實(shí)踐課題組試點(diǎn)工作組高等院校成員),MIT的機(jī)械系和航空航天系全面采用CDIO工程教育理念和教學(xué)大綱,取得了良好效果,按CDIO模式培養(yǎng)的學(xué)生深受社會(huì)與企業(yè)歡迎。
CDIO工程教育改革的核心內(nèi)容◆CDIO工程教育改革方法理念目標(biāo)理念實(shí)施評(píng)估輸出學(xué)科要求工程要求社會(huì)要求◆CDIO工程教育改革的具體內(nèi)容(一)目標(biāo):以CDIO教學(xué)大綱(syllabus)為目標(biāo)的基本框架。理念:以產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的CDIO全生命周期作為工程教育的背景環(huán)境。即,目標(biāo)的選取、教育過程、教育方法、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)都要以產(chǎn)品、過程、系統(tǒng)的生命周期作為參照基礎(chǔ),知識(shí)、能力、態(tài)度的選取和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)均以此為判定標(biāo)準(zhǔn)1個(gè)愿景(vision)1個(gè)大綱(Syllabus)——
對(duì)學(xué)生4個(gè)層面的能力要求12條標(biāo)準(zhǔn)(12Standards)——對(duì)是否實(shí)踐CDIO教學(xué)理念的判定標(biāo)準(zhǔn)改革從培養(yǎng)目標(biāo)、課程計(jì)劃、教與學(xué)、實(shí)踐場(chǎng)所、教師能力提高、學(xué)生能力評(píng)估和改革質(zhì)量評(píng)估等全方位進(jìn)行◆CDIO工程教育改革的具體內(nèi)容(二)■CDIO工程教育改革的愿景為學(xué)生提供一種強(qiáng)調(diào)工程基礎(chǔ)、建立在真實(shí)世界的產(chǎn)品和系統(tǒng)的構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)行(CDIO)過程的環(huán)境基礎(chǔ)上的工程教育,把學(xué)生培養(yǎng)成能夠:掌握更扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)(知識(shí))領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的建造與運(yùn)行(能力)理解研究和技術(shù)發(fā)展對(duì)社會(huì)的重要性和戰(zhàn)略影響(態(tài)度)CDIO工程教育改革的核心內(nèi)容包括:1個(gè)愿景、1個(gè)大綱和12條標(biāo)準(zhǔn)。
■
CDIO工程教育改革的大綱(一)復(fù)雜的工程系統(tǒng)(level1:—
技術(shù))有成熟思維的個(gè)體(level2:—
個(gè)人)基于工程環(huán)境的現(xiàn)代團(tuán)隊(duì)(level3:—團(tuán)隊(duì)交流)構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行(level4:–CDIO)CDIO大綱的4個(gè)層面(4levels):1.技術(shù)知識(shí)和推理能力(technicalKnowledgeandreasoning)1.1相關(guān)科學(xué)學(xué)知識(shí)1.2核心工程基礎(chǔ)知識(shí)1.3高級(jí)工程基礎(chǔ)知識(shí)2.個(gè)人職業(yè)能力和態(tài)度(personal&professionalskills&attitude)2.1工程推理和解決問題的能力2.1.1發(fā)現(xiàn)問題和表述問題2.1.2建模2.1.3估計(jì)與定性分析2.1.4帶有不確定性的分析2.1.5解決方法和建議2.2實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)知識(shí)2.2.1建立假設(shè)2.2.2查詢印刷資料和電子文獻(xiàn)2.2.3實(shí)驗(yàn)性的探索2.2.4假設(shè)檢驗(yàn)與答辯2.3系統(tǒng)思維2.3.1全方位思維2.3.2系統(tǒng)的顯現(xiàn)和交互作用2.3.3確定主次與重點(diǎn)2.3.4解決問題時(shí)的妥協(xié)、判斷和平衡2.4個(gè)人能力和態(tài)度2.4.1主動(dòng)性與愿意承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)2.4.2執(zhí)著與變通2.4.3創(chuàng)造性思維2.4.4批判性思維2.4.5了解個(gè)人的知識(shí)、能力和態(tài)度2.4.6求知欲和終身學(xué)習(xí)2.4.7時(shí)間和資源的管理2.5職業(yè)技能和態(tài)度2.5.1職業(yè)道德、正直、責(zé)任感并勇于負(fù)責(zé)2.5.2職業(yè)行為2.5.3主動(dòng)規(guī)劃個(gè)人職業(yè)2.5.4與世界工程發(fā)展保持同步■
CDIO工程教育改革的大綱(二)3.人際交往能力:團(tuán)隊(duì)工作和交流(Interpersonalskills:teamwork&communications)4.企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行系統(tǒng)(CDIOintheenterprisesandsocietalcontext)3.1團(tuán)隊(duì)工作3.1.1組建有效的團(tuán)隊(duì)3.1.2團(tuán)隊(duì)工作運(yùn)行3.1.3團(tuán)隊(duì)成長(zhǎng)和演變3.1.4領(lǐng)導(dǎo)能力3.1.5形成技術(shù)團(tuán)隊(duì)3.2交流3.2.1交流的策略3.2.2交流的結(jié)構(gòu)3.2.3書面的交流3.2.4電子和多媒體交流3.2.5圖表交流3.2.6口頭表達(dá)和人際交流3.3使用外語(yǔ)的交流3.3.1英語(yǔ)3.3.2其他區(qū)域工業(yè)國(guó)的語(yǔ)言3.3.3其他語(yǔ)言4.1外部和社會(huì)背景環(huán)境4.1.1工程師的角色和責(zé)任4.1.2工程對(duì)社會(huì)的影響4.1.3社會(huì)對(duì)工程的規(guī)范4.1.4歷史和文化背景環(huán)境4.1.5當(dāng)代課題和價(jià)值觀4.1.6發(fā)展全球觀4.2企業(yè)與商業(yè)環(huán)境4.2.1重識(shí)不同的企業(yè)文化4.2.2企業(yè)戰(zhàn)略,目標(biāo)和規(guī)劃4.2.3技術(shù)創(chuàng)業(yè)4.2.4成功地在一個(gè)組織中工作4.3系統(tǒng)的構(gòu)思與工程化4.3.1設(shè)立系統(tǒng)目標(biāo)和要求4.3.2定義功能、概念和結(jié)構(gòu)4.3.3系統(tǒng)建模和確保目標(biāo)實(shí)現(xiàn)4.3.4開發(fā)項(xiàng)目的管理4.4設(shè)計(jì)4.4.1設(shè)計(jì)過程4.4.2設(shè)計(jì)過程的分段與方法4.4.3知識(shí)在設(shè)計(jì)中的利用4.4.4單學(xué)科設(shè)計(jì)4.4.5多學(xué)科設(shè)計(jì)4.4.6多目標(biāo)設(shè)計(jì)(DFX)4.5實(shí)施4.5.1設(shè)計(jì)實(shí)施過程4.5.2硬件制造過程4.5.3軟件實(shí)現(xiàn)過程4.5.4硬,軟件集成4.5.5測(cè)試,證實(shí)、驗(yàn)證和認(rèn)證4.5.6實(shí)施過程的管理4.6運(yùn)行4.6.1運(yùn)行的設(shè)計(jì)和優(yōu)化4.6.2培訓(xùn)與操作4.6.3支持系統(tǒng)的生命周期4.6.4系統(tǒng)改進(jìn)和演變4.6.5棄置與(產(chǎn)品或系統(tǒng))生命終結(jié)問題4.6.6運(yùn)行管理■
CDIO改革的12條標(biāo)準(zhǔn)(一)背景環(huán)境
–
以CDIO為工程教育的背景學(xué)習(xí)效果
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經(jīng)利益相關(guān)者認(rèn)定的CDIO教學(xué)大綱一體化課程計(jì)劃
–
相互支撐的學(xué)科體系、知識(shí)和能力培養(yǎng)一體化工程導(dǎo)論
–
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)工程的興趣,并為工程能力培養(yǎng)打下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)–
理解CDIO的結(jié)構(gòu)與順序、適應(yīng)工程實(shí)踐、理論知識(shí)和職業(yè)興趣聯(lián)系起來(lái)。工程實(shí)踐場(chǎng)所
–
一體化CDIO學(xué)習(xí)的基本資源,學(xué)生為中心、社會(huì)學(xué)習(xí)一體化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)
–
同時(shí)學(xué)習(xí)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和工程能力的經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)學(xué)習(xí)-操作、運(yùn)用、分析和判斷概念,如合作和小組討論、演示、辯論、概念提問、學(xué)習(xí)反饋,模仿工程實(shí)踐進(jìn)行如設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目、仿真、個(gè)案研究等經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)考核
–
考核機(jī)制對(duì)學(xué)習(xí)有直接的導(dǎo)向作用,多元(知識(shí)+能力)考核項(xiàng)目達(dá)到多元的培養(yǎng)目標(biāo)專業(yè)評(píng)估
–
對(duì)改革計(jì)劃實(shí)施自身的評(píng)估,確定實(shí)施的效果和達(dá)至預(yù)期目標(biāo)的效率,促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)提高教師的工程實(shí)踐能力
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現(xiàn)有教師大多缺少工程實(shí)踐背景,他們
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