正文 第40章 高等工程教育的發展趨勢及其對策(1 / 3)

一、引 言

自從本世紀二三十年代尤其是第二次世界大戰以來,由於科學技術的迅猛發展,政治、經濟、社會的深刻變革,高等工程教育發生了一係列相應的改革,逐漸形成了高等工程教育的一係列現代的特點。

誠然,由於各國的政治製度、文化傳統、價值觀念以及自然和社會情況、經濟發展水平的不同,作為培養國家建設人才重要方麵的高等工程教育,其教育方針、培養目標和體製各有差異,但也並非沒有共同之處。本文將著重探討現代工程教育發展的共性問題。我們認為,現代高等工程教育發展趨勢的顯著特點是:工程教育的基礎化、綜合化,工程教育與科研、生產的一體化,工程教育終身化和工程教育國際化。值得注意的是人們在針對這些特點所采取的相應對策上的差別,遠遠大於對這些特點本身的認識。甚至可以說,我們現在還缺乏針對這些特點的有效對策,以致工程教育改革還沒有取得應有的進展。因此,在工程教育改革的對策研究中強調現代工程教育的特點或許是有意義的。

二、工程教育的基礎化

當今時代,一方麵科學技術迅猛發展,科學知識陳舊的周期縮短;另一方麵基礎科學研究成果轉化為新技術、新產品和新產業的周期也日趨縮短。現代技術是科技密集的技術,任何一項新技術(包括高科技)無不來源於基礎科學和技術科學的新發現和發明。因此,加強基礎教學,課程內容基礎化勢在必行。工程教育界和工業界幾乎一致地讚同這個基礎化運動,認為它是應付科技快速變化和工程技術人才專業需求變化的唯一有效的途徑。而且,隨著工科學生畢業後的時間推移,包括基礎教學在內的普通教育將愈發顯得重要。許多國家的大學和組織紛紛預言,這個基礎化運動將持續到21世紀。

西歐、北美等國的工科院校有著按學科設置專業的傳統。注重專業教育的中國、蘇聯等國近年來正努力調整專業設置,加強基礎教學,拓寬專業麵,其基礎化的傾向更為突出。可以相信,今後一段時間,大學本科教育或工程教育的頭幾年將強調包括基礎教學在內的普通教育,工程第一級學位教學計劃的畢業生還不是真正的工程師,真正的專業工程教育將出現在本科畢業以後的見習期或初級學位以後的研究生教育計劃。

近二三十年來,雖然各國由於教育傳統各異、工科基礎教學占課程總量的比例有增有減,但總的來看,現今其所占的比例居高不下。而且,當前加強基礎教學主要不在於量的增加,而在於質的更新和提高,也就是說加強基礎教學不是靠增加學時,加重師生負擔,增加其他人力物力的消耗,而是通過調整課程結構,精簡教學內容,提高課時效率,改進教學方法,運用現代教育手段,培養學生獨立學習的能力等措施來提高基礎教學的質量。

盡管人們普遍讚同工程教育的基礎化,但對所謂基礎的看法還存在很多分歧。有的把“基礎”等同於普通的“基礎課”,有的則把“基礎”理解為目前大學生欠缺的基本技能,等等。我們所指的“基礎”是指對於工程師有普遍的實際應用價值的基礎。工程教育中的這個基礎大致有兩類:一類是工具性基礎,包括作為“推理工具”的數學、“作為從事工程職業(如設計)之工具和作為實施其他許多活動(如交流)之中介”的計算機技術,以及口頭和書麵交流所必需的語言;另一類是知識性基礎,包括為“理解工程原理”和適應知識密集型技術所必需的自然科學,及作為科學原理轉化為生產應用之橋梁、處理由技術本身提出的科學問題的工程科學。當然,所謂掌握這兩類基礎,即意指將它們轉化為相關的知識、技能和能力。

基礎科學與工程科學的更新和增長雖然沒有專業知識那麼快,但的確也有很大的發展,尤其是近幾十年來微電子學、計算機科學、材料科學等一大批新的科學和技術的崛起,在很大程度上改造了工程教育的“基礎”。這些科學和技術逐步進入工科課題,業已引起並且繼續促成工科課程結構的深刻變革,工程科學已是今天高等工科課程的核心部分,有的則成為新的工程學科教學計劃設置的基礎。當今計算機技術的革新、計算機技術適用性的迅速提高,也影響了基礎科學的教學。有人預言,今後工科的數學課程將不再是目前這套在半個多世紀前開始的、在沒有電子計算機時所製定的數學課程,工科數學教育將把重點放到學會利用計算機求解和理解計算機給出的答案上等等。如何在有限的時間內將越來越多的基礎知識、理論和基礎技能納入工科課程?麵對新的科學技術結構,我們又如何重新有計劃、有組織、有係統地提供現代工程師所必需的基礎,而不僅僅是簡單堆積各門學科的概念、事實、原理和理論?毋庸置疑,這些都是給工程教育的基礎化運動提出的新的難題。我們以極大的興趣注意到美國N S F資助的工科課程開發計劃。其首批10項研究課題中有許多課題皆涉及課程計劃的重新建構,尤其是對基礎部分。例如,D rex el大學的名為“為工科學生提供一種改進了的教育經驗”的研究項目就試圖把工科課程的前半部分改造為交叉的、互補的三個組成部分:①工程原理,將用一種統一的方法提供現有分散在若幹係的課程中的材料;②工程的數學和科學基礎,將用不同的方法提供現有分散在數學、化學、物理和生物各課程內的材料;③工程實驗,將提供實驗理論和實踐方麵新的重要經驗。教學內容的展示將充分利用交互式計算機電子媒介,這無疑是有益的嚐試。

三、工程教育的綜合化

工程綜合是工程師的工作之最顯著的特征。工程師的工作對象主要是技術係統本身和該係統與其環境的接口,包括二者的構造、組織、過程和控製。現代工程問題,小到家用電器大到空間探索,往往極其複雜。它不僅與一門學科有關,而且往往要涉及多門學科的綜合知識,還要涉及政治的、經濟的、社會的、法律的、地域的、資源的、水文和氣象的、心理和生理的因素。毫無疑問,工程綜合的範圍較之以往有了更大的拓展。今天工程問題的技術內容和要求非但沒有減少,非技術方麵的則反而顯著増加。這要求工程教育加強交叉學科或多學科的教學,擴大管理科學和人文、社會科學的課程設置。

人文、社會學科的修養,其實不但為一名工程師所必需,而且也是一個現代人所必備的素養。現在的問題似乎不在於要不要理工科與文科的結合,而是在於怎麼結合?今天,人文、社會學家需要學習技術,工程師需要學習人文、社會學科,但工程師學習人文、社會學科和人文、社會學家學習人文、社會學科,不僅在深度和廣度上相距甚遠,而且學習的目的也各不相同。工程師的學習主要是為認識技術和人、社會之間的複雜關係,以便使技術更好地為人和社會服務,而不是像人文、社會學家那樣主要是認識人與人之間的關係及社會環境和人類的活動,以便理解人和社會。因此,如果從職業訓練的觀點來講,工程師學習的人文、社會學科應當不是“純”人文、社會學科,而是根據工程和科學的社會責任來選擇、組織的。例如,工程師需要的經濟學知識,可以由工程經濟之類的課程提供,經濟學家眼中的經濟學理論和原理則顯然是不合適的。同樣,工程師需要學習的技術美學、技術社會學、人類工程學,並不能由純粹的美學、社會學、人類學來提供,如此等等。