工程教育的回顧與思考

金 龍

(石家莊鐵道大學(xué)研究生學(xué)院，河北 石家莊 050043)

作為以工科為主的大學(xué)，高等工程教育是教育實踐活動的主體?；仡櫣こ探逃臍v史，可以為我們開展高等工程教育提供一個可靠的參考坐標(biāo)和分析平臺，從而找到現(xiàn)實發(fā)展的基點和方向。工程教育作為一種教育類型出現(xiàn)，有一個發(fā)生、發(fā)展、繁榮、穩(wěn)定的演進(jìn)過程，其教育模式經(jīng)歷了一個從重視實踐到重視理論，又回歸工程的交替過程，其教育實踐中也始終存在著若干矛盾左右著教育與教學(xué)改革的方向，回顧、審視和梳理這些問題，相信會給工程教育的參與者帶來思考和借鑒。

一、工程教育的產(chǎn)生與發(fā)展

大學(xué)起源于歐洲的中世紀(jì)，但在早期的大學(xué)里，并沒有工程學(xué)科或工程教育的位置。那時用于組織教學(xué)的所謂“學(xué)科、專業(yè)”主要是文學(xué)、法學(xué)、神學(xué)、醫(yī)學(xué)、邏輯學(xué)、修辭學(xué)、藝術(shù)等等[1]，雖然在古代也有工程建設(shè)，但這些工程建設(shè)主要基于個人的經(jīng)驗和智慧，關(guān)于工程知識的傳授也主要是師傅帶徒弟的方式。后來是因為軍事的需要，工程的復(fù)雜，工程知識的增多，人們才開始創(chuàng)辦了學(xué)習(xí)軍事工程、土木工程的學(xué)校[2]，出現(xiàn)了工程教育這種形式或類型。

工業(yè)革命的出現(xiàn)，改變了人類的生活、文化乃至思維方式，工程教育得以走向繁榮。工程從最初的軍事與土木兩個分支向著礦業(yè)、機(jī)械、化學(xué)、電子以及工業(yè)工程等不斷延伸，一直擴(kuò)展到人類物質(zhì)生活的所有領(lǐng)域，尤其是20世紀(jì)，工程基于科學(xué)和技術(shù)，不斷地綜合、交叉、分化，使工程的概念和范疇迅速擴(kuò)展，工程教育也得到急速的發(fā)展。

我國的高等工程教育是伴隨著“洋務(wù)運動”、“西學(xué)東漸”而從西方移植過來[3]，西學(xué)傳入中國，首先傳入的是關(guān)于“制造、修建”的工程技術(shù)知識，但這些知識剛開始被晚清士大夫看做為中學(xué)之“體”附屬和補(bǔ)充的“末”。甲午以后，在進(jìn)一步引入西學(xué)的維新人士中，這類知識又被歸入比“西政”位階低下的“西藝”，在“壬寅葵卯學(xué)制”中才得以“工學(xué)”之名和經(jīng)學(xué)、政法學(xué)等學(xué)科平列，成為中國大學(xué)教育的內(nèi)容[4]。

解放之前，我國高等工程教育的發(fā)展非常遲緩。據(jù)統(tǒng)計，在1949年之前的20年中，我國高校的工科畢業(yè)生總計只有3.2萬人，專業(yè)也僅限于機(jī)械、土木、電機(jī)、化工、礦冶、紡織、水利等[5]。中華人民共和國成立以后，國家以工業(yè)為主的經(jīng)濟(jì)建設(shè)高潮，促進(jìn)了高等工程教育的快速發(fā)展。高等教育中的工科本科專業(yè)數(shù)量不斷增加。 到1982年，在辦和擬辦的工科本科專業(yè)總數(shù)高達(dá)1 215種(數(shù)據(jù)來源：1984年7月國家計委、教育部發(fā)布的《高等學(xué)校工科本科專業(yè)目錄》中的附錄“高等學(xué)校工科本科專業(yè)名稱對照表”),這是我國高等教育中工科本科專業(yè)數(shù)量的巔峰值。這一時期，普通高校工科生數(shù)量不斷增加，直到占到全部在校生總量的60%左右。當(dāng)時上大學(xué)首選工程技術(shù)類專業(yè)一度成為時尚。

目前，工科在我國仍屬于規(guī)模最為龐大的學(xué)科門類。1998年國家第四次修訂高等學(xué)校本科專業(yè)目錄后，工科專業(yè)減少到71個二級類，但仍然位居11個大學(xué)科門類之首。在2007年我國普通高等學(xué)校實際設(shè)置的533個本科專業(yè)中，工科專業(yè)達(dá)174個，占本科專業(yè)總數(shù)的32.65%。目前我國工科本科在校生數(shù)量占在校生總數(shù)的約三分之一，工學(xué)專業(yè)培養(yǎng)研究生的比例略高，形成了包括工學(xué)博士、工學(xué)碩士、工程碩士、工學(xué)學(xué)士和高等職業(yè)技術(shù)教育在內(nèi)的高等工程教育體系。

今天，工程仍在不斷地延伸擴(kuò)展，在2009年北京舉行的世界工程教育大會上，除了工程教育界和工業(yè)界的人員外，服務(wù)業(yè)的人員也參與進(jìn)來，提出了“服務(wù)也是工程”的新理念。美國工程院(NAE)認(rèn)為工程是關(guān)于“how”的學(xué)問——怎樣快點或慢點、高點或深點；怎樣戰(zhàn)勝疾病；怎樣提供水、食物、庇護(hù)；怎樣保護(hù)自己；怎樣更好地溝通；怎樣擴(kuò)展我們的記憶、感知、肌肉等等，認(rèn)為工程將無所不包，提出了“沒有邊界的工程(engineering without boundary)”這樣的觀點[6]，可見工程教育的范疇還將越來越大。

二、工程教育的演進(jìn)與回歸

一般來說，工程教育活動包含了理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩部分，在歷史上，工程教育經(jīng)歷了一個“源于工程，重視實踐”到“由經(jīng)驗向科學(xué)轉(zhuǎn)變，去工程化”，再到“樹立工程實踐教育理念，回歸工程”的過程[7]。

本來在最早的工程學(xué)校里，實踐教學(xué)占有很大的比重，教學(xué)甚至采用半天理論半天實踐或者冬天理論教學(xué)夏天勞動實踐的模式，但是隨著時間的推移，尤其是20世紀(jì)60年代以前，由于數(shù)學(xué)在將現(xiàn)代工程科學(xué)應(yīng)用到實踐問題中產(chǎn)生了實際效用，例如機(jī)械中的動力學(xué)運動，材料的強(qiáng)度等這些理論的發(fā)展，工程教育將天平大大地壓向了科學(xué)與數(shù)學(xué)分析，工程教育中的實踐活動被大大減弱，對學(xué)生的培養(yǎng)更加強(qiáng)調(diào)在數(shù)學(xué)與科學(xué)方面為學(xué)生做準(zhǔn)備。前蘇聯(lián)的衛(wèi)星上天，也刺激美國政府對美國的大學(xué)給予了大量基礎(chǔ)研究的項目和基金，引導(dǎo)工科院校普遍將工程科學(xué)作為了工程教育的核心。直到20世紀(jì)60年代以后，當(dāng)工程教師與現(xiàn)場的工程師已經(jīng)說著“兩種完全不同的語言”時[2]，這個天平才重新得到平衡。

冷戰(zhàn)后期以及冷戰(zhàn)結(jié)束后，美國開始將技術(shù)從軍事領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到土木工程領(lǐng)域，政府也開始資助一些新的技術(shù)項目，如交通、住房等。20世紀(jì)80年代，日本襲擊了美國制造業(yè)，特別是汽車制造業(yè)，使美國感覺到國家制造業(yè)失去競爭力的危機(jī)，才開始意識到工程科學(xué)運動的弱點，于是，以麻省理工學(xué)院為首，一個強(qiáng)調(diào)工程實踐的“回歸工程運動”又開始啟動了[2]，重視實踐性教育重新成為了指導(dǎo)工程教育改革的重要思想。

麻省理工學(xué)院倡導(dǎo)的“回歸工程運動”，就是非常強(qiáng)調(diào)實踐訓(xùn)練在工程教育中的作用，通過開發(fā)“以問題為中心”，融合“理論教學(xué)”和“研究型教學(xué)”的實踐性課程來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，尤其是強(qiáng)調(diào)對學(xué)生工程設(shè)計能力的培養(yǎng)，這是對工程科學(xué)主導(dǎo)下工程教育的很大變革。

作為培養(yǎng)工程人才的社會活動或者學(xué)校教育，工程教育回歸工程是由工程教育的實踐性屬性決定的，也是工程教育向工程本質(zhì)不斷皈依、逆反、重聚、演進(jìn)的發(fā)展規(guī)律決定的。值得注意的是，回歸工程的理念不僅僅是在工程教育中多增加實踐環(huán)節(jié)，而是向工程本質(zhì)的全面回歸，這是因為現(xiàn)代“工程”一詞已經(jīng)不是工程教育出現(xiàn)之初的原始定義，也已經(jīng)從原有的“數(shù)學(xué)和自然科學(xué)方法在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用”的經(jīng)典定義向社會領(lǐng)域外延，構(gòu)成了包含研究、開發(fā)、設(shè)計、制造、運行、營銷、管理、咨詢等主要環(huán)節(jié)的“工程鏈”，而這一鏈中的每一個環(huán)節(jié)都不可能孤立地解決[8]，這大大增強(qiáng)了工程教育的人文性、綜合性和社會性。因此新時期的工程教育在向?qū)嵺`回歸的同時，也更加通識化、整合化和寬泛化，更加注重學(xué)生工程道德的養(yǎng)成。

未來工程實踐的環(huán)境需要工程教育培養(yǎng)既具有科學(xué)人文素養(yǎng)又具有較強(qiáng)適應(yīng)能力的復(fù)合型工程人才。

三、工程教育的矛盾與處理

(一)理論教學(xué)與實踐教學(xué)

作為工程教育實踐的理論教學(xué)和實踐教學(xué)，應(yīng)當(dāng)是相互指導(dǎo)與促進(jìn)的關(guān)系，但如何在教學(xué)中平衡兩者的比例或者如何在兩者之間找到一個平衡點卻一直都是工程教育的難題，由于歷史文化上“重學(xué)輕術(shù)”的原因、“工程科學(xué)運動”沖擊的原因、工程教育的“學(xué)術(shù)化”傾向形成的“課題訓(xùn)練”偏軟的原因、教師隊伍自身缺乏“工程訓(xùn)練”的原因以及實踐教學(xué)辦學(xué)成本較高的原因等，較長時期以來，工程教育中實踐教學(xué)和工程設(shè)計環(huán)節(jié)缺失；教育重論文，輕設(shè)計，缺實踐；工科教師隊伍的非工化趨向嚴(yán)重；用培養(yǎng)“科學(xué)家”的模式培養(yǎng)“工程師”，影響了工程教育的質(zhì)量[9]。隨著“回歸工程”理念的深入，這一矛盾正在得到緩解，我國也已經(jīng)開始注重加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)和工程訓(xùn)練、注重雙師型的教師隊伍、注重產(chǎn)學(xué)研合作，在針對本科教育實施的高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程(即“質(zhì)量工程”)中，強(qiáng)化了實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)、實施了大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃、資助大學(xué)生競賽、建設(shè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)等活動，其中在實驗教學(xué)示范中心建設(shè)中，特別強(qiáng)化了工科院校工程訓(xùn)練中心的建設(shè)。另外教育部組織首批30所高校參與的“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，也是強(qiáng)化實踐教學(xué)，提高創(chuàng)新能力，培養(yǎng)各類高素質(zhì)工程技術(shù)人才的改革舉措。

(二)培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)體系

如果說工程教育的目標(biāo)是為社會提供合格的工程師，那么為學(xué)生做好工程教育與工程實踐之間的銜接就非常重要，目前在國際上，美國的工程教育是讓大學(xué)生在校期間著重進(jìn)行工科基礎(chǔ)教育，畢業(yè)后由社會提供工程師職業(yè)方面的教育，并通過專門的考試和職業(yè)資格認(rèn)證后成為工程師。德國和法國為代表的歐洲大陸，是讓大學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間就要完成工程師的基本訓(xùn)練，畢業(yè)時獲得一個文憑工程師學(xué)位，同時也是職業(yè)資格。由于我國沒有完善的社會機(jī)構(gòu)為學(xué)生提供職業(yè)訓(xùn)練，企業(yè)又渴望得到來之能用的現(xiàn)成的工程師，這樣就出現(xiàn)了“我國采用接近于美國的學(xué)制(不要求在大學(xué)本科階段完成工程師的基本訓(xùn)練)，而要求達(dá)到德國工科大學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)(在大學(xué)本科階段完成工程師的基本訓(xùn)練)的矛盾”，因此創(chuàng)新工程教育人才培養(yǎng)體系將是我國工程教育改革的方向之一，我國從1990年開始在研究生培養(yǎng)領(lǐng)域設(shè)置和試辦工程碩士專業(yè)學(xué)位教育，在工程教育體系里增加了工程碩士這一學(xué)位類型，并從2009年開始實施了全日制工程碩士的培養(yǎng)，這是對工程教育培養(yǎng)體系的完善。在我國專業(yè)學(xué)位教育發(fā)展總體方案中，國家也在鼓勵特色高校積極探索構(gòu)建“高職——應(yīng)用型本科——專業(yè)學(xué)位研究生教育”的高層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系[14]，值得工科大學(xué)注意和探索。

(三)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)業(yè)年限

伴隨著新技術(shù)的快速增長，工程學(xué)科變得愈加龐大繁雜，雖然它不斷地被人為分支和專門化，但總是跟不上工程教育工作者所認(rèn)為的“一個受過良好教育的工程師應(yīng)該知道得更多”的想法，在有限的教育時間內(nèi)，總是感到實現(xiàn)不了理想的教育目標(biāo)，這就造成了教學(xué)內(nèi)容和學(xué)業(yè)年限的矛盾，為了解決這一矛盾，國外有些大學(xué)如康乃爾大學(xué)、俄亥俄州立大學(xué)及明尼蘇達(dá)大學(xué)等將工程教育的課程延長到五年[2]，石家莊鐵道學(xué)院實施過“3+1+1”的人才培養(yǎng)模式改革，清華大學(xué)還實施了本科—碩士統(tǒng)籌培養(yǎng)的改革，就是以六年左右時間完成一個相對完整的高等工程教育(認(rèn)為過去四年學(xué)制并完成工程師基本訓(xùn)練是有困難的)[10]，這些都是針對工程教育學(xué)業(yè)年限矛盾所采取的改革舉措。

(四)通才教育和專才教育

通才教育強(qiáng)調(diào)要重視對學(xué)生進(jìn)行包含文理等多方面的基本知識和技能的教育和完整而健全的人格的培養(yǎng)，專才教育則強(qiáng)調(diào)要重視對學(xué)生進(jìn)行某一學(xué)科專業(yè)的專門知識和技能的訓(xùn)練。由于兩種人才各有優(yōu)劣，培養(yǎng)通才還是專才就成為高等工程教育爭議的問題。近些年來，兩種人才觀和教育觀有了融合的趨勢，總體來說，培養(yǎng)既有多方面知識基礎(chǔ)和健全人格，又有一定專長的人，應(yīng)當(dāng)是工程教育的方向。通才教育與專才教育，就其本質(zhì)屬性而言，應(yīng)當(dāng)是兩種教育教學(xué)方式，前者偏向于科學(xué)主義、整體主義、思辨主義，后者偏向于技術(shù)主義、分析主義、經(jīng)驗主義，兩種教育教學(xué)形式應(yīng)并行不悖[11]。

(五)師范性與學(xué)術(shù)性

工程教育的學(xué)科屬性決定了教師的學(xué)術(shù)性，工程教育中的教育屬性決定了教師還應(yīng)當(dāng)具有師范性。但是工科教師隊伍普遍存在的非師范化，一直是工程教育實踐中的問題。本來，師范性與學(xué)術(shù)性的矛盾，是教師教育的難題。師范性要求加強(qiáng)教師的教育學(xué)、心理學(xué)理論修養(yǎng)，加強(qiáng)教師的教育教學(xué)技能和教師職業(yè)道德訓(xùn)練，而學(xué)術(shù)性強(qiáng)調(diào)把有限的時間更多地用于教師所學(xué)(或所教)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和修養(yǎng)。兩者矛盾的沖突，往往是以犧牲師范性為代價，似乎只要把學(xué)術(shù)做好就可以當(dāng)好教師，這種情況在工科高校比較普遍。其邏輯與現(xiàn)實的結(jié)果就是，只要獲得高學(xué)位，就可以免于教師資格培訓(xùn)，并自然而然地可以在講臺講課了，這是教師非師范化的典型表現(xiàn)[12]。在我國，文、理各科都有師范大學(xué)專門培養(yǎng)教師，甚至高職院校的教師也有專門的職業(yè)技術(shù)師范院校在培養(yǎng)，但并沒有專門為工科教育培養(yǎng)師資的機(jī)構(gòu)，教師的非師范化已經(jīng)成為目前工程教育質(zhì)量提升的很大障礙。因此在工科院校開設(shè)工程教育學(xué)課程，加快“工程教育學(xué)”學(xué)科建設(shè)，促進(jìn)學(xué)術(shù)性和師范性在工科教師教育中的融合就顯得非常必要和迫切。

(六)教學(xué)規(guī)范和教學(xué)藝術(shù)

工程教育有其自身的客觀規(guī)律，因此規(guī)范和制度是必要的，但教育教學(xué)活動又是需要教師投入“情感”的活動，它更需要創(chuàng)造性、藝術(shù)性。教學(xué)活動固然需要規(guī)范，但“情”幾乎無法用各種指標(biāo)去規(guī)范衡量，如果一味地追求用制度和指標(biāo)去約束“教書育人”的行為，就可能滑進(jìn)“管理主義”的泥潭，這就需要進(jìn)一步深入研究工程教育的內(nèi)在的、本質(zhì)的規(guī)律，并從規(guī)律出發(fā)協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系，使其處于相輔相成的良好狀態(tài)。

四、思考與啟示

(一)工程教育的活力在于教育學(xué)術(shù)資源的豐富

工程教育作為一種教育類型產(chǎn)生和出現(xiàn)，源于人與社會的需要，源于工程知識的增多，這是教育的經(jīng)濟(jì)原理決定的，即知識的增多造成學(xué)習(xí)的能力與知識不成比例的時候，教育才會出現(xiàn)。因此工程教育的發(fā)展有賴于工程教育資源的不斷繁榮豐富，有賴于找到服務(wù)人與社會的切入點，這是大學(xué)專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、學(xué)科建設(shè)等所謂內(nèi)涵發(fā)展與建設(shè)的所在和根源。

(二)工程教育還將不斷地向新的領(lǐng)域延伸擴(kuò)展

工程教育從發(fā)生到發(fā)展，從繁榮鼎盛到趨于穩(wěn)定，這和工程范疇的迅速擴(kuò)展及社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變有密不可分的關(guān)系，伴隨著工程向人類物質(zhì)生活領(lǐng)域的延伸，工程教育的范疇也必然擴(kuò)大、延伸和演進(jìn)。作為組織本?？?、研究生工程教育實踐活動的“專業(yè)”、“學(xué)科”、“領(lǐng)域”等人為概念也必然有一個發(fā)展演進(jìn)的過程，伴隨著新行業(yè)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的工程學(xué)院必然有生源危機(jī)，傳統(tǒng)的學(xué)科專業(yè)也會弱化甚至淘汰，所以要動態(tài)地、發(fā)展地看待用于教學(xué)組織的“專業(yè)”、“學(xué)科”、“領(lǐng)域”等，要有跨專業(yè)、跨學(xué)科和跨領(lǐng)域發(fā)展工程教育的超前意識。

(三)要從工程的本質(zhì)出發(fā)把握工程教育的發(fā)展趨勢

工程教育不是遺世獨立的象牙之塔，較之其他的教育大類，它具有更清晰更廣闊的歷史與社會背景，更強(qiáng)烈更直接的功利傾向和道德責(zé)任，呈現(xiàn)出實踐性、復(fù)合性、倫理性、社會性和全球性的特征，只有從這些本質(zhì)特征出發(fā)，才能把握住工程教育工程化、通識化、綜合化、整合化、倫理化、合作化及全球化的趨勢，才能辦好工程教育，辦好工科大學(xué)。

(四)要在平衡矛盾中推進(jìn)工程教育和諧發(fā)展

要正確處理工程教育實踐中的各種矛盾，矛盾雙方的對立統(tǒng)一構(gòu)成了事物的常態(tài)，正是這些矛盾導(dǎo)致了事物的變化，推動了工程教育向前發(fā)展，要在處理和平衡矛盾的過程中找到工程教育的改革方向和突破口，推動工程教育更好、更快地發(fā)展。

(五)工程教育在我國還有廣闊的發(fā)展空間

相比世界其他各國，我國擁有世界上規(guī)模最大的工程教育體系，有著得天獨厚的工程技術(shù)積累，宏大的工程數(shù)量和規(guī)模也為工程人才的培養(yǎng)提供了難得的機(jī)遇與平臺，產(chǎn)學(xué)合作、開放辦學(xué)也使新時期的工程教育從封閉的體系中解脫出來，在大學(xué)圍墻之外找到了更為廣闊的辦學(xué)天地，對于工科大學(xué)來說，未來辦學(xué)的空間廣闊，需要好好把握。

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