[科教]中西视角下的工程教育
面对21世纪,工程师除了一般的设计者之外,更应该是一座“桥梁”。这座桥梁连接的是产品、服务和先进的基础研究。“桥梁”概念给大学的工程教育提出了新的要求,它要求所培养的人才必须具有坚实的科学基础、丰富的实践背景以及充分的人类及社会学知识。 如果有人问您,在国内所有的高校中,开设工程教育相关学科的比例是多少?您将如何作答? 根据2010年的统计数字,国内高校中,开设工程类相关本科专业的高校超过一千所,其所占比例已经超过本科高校总数的九成,而且这一数字近年来一直呈上涨趋势。数以百万计的学生在自己的校园中,憧憬着成为一名合格的工程技术类人才。 然而,面对经济国际化的考验,一个优秀的工程类人才应该具备何种素质,我们又该如何培养呢?10月16日,在由北京工业大学和爱尔兰国立都柏林大学共同主办的经济全球化背景下的大学工程教育与教学国际研讨会上,来自世界各国的工程教育专家,围绕着上述话题给出了自己的思考。 定义:什么样的人才是合格的工程师 大学工程教育最重要的目标便是培养一名合格的工程技术类人才,其中的主体便是工程师。那么,在全球化时代,什么样的人才能被称为合格的工程师? “工程师是一个很古老的概念,最早甚至可以追溯到古希腊、古罗马时期。当时一些哲学家的某些思想和知识中,其实就包含今天工程领域的一些内容。”发言时,法国国立工艺大学校长奥利维耶·法鸿说。 此后,工程师的概念一直在更新。而在法鸿看来,面对21世纪,工程师除了一般的设计者之外,更应该是一座“桥梁”。“这座桥梁连接的是产品、服务和先进的基础研究,比如高校的研究和新的产品、服务,或者公司的研究和产品、服务等。” 法鸿坦言,这一“桥梁”概念,给大学的工程教育提出了新的要求,它要求所培养的人才必须具有坚实的科学基础、丰富的实践背景以及充分的人类及社会学知识。为此,法国工程教育极其重视对学生相关学科基础知识的培养。 “我们要记住一个非常重要的方法,那就是数学。”法鸿说,数学是自然的本源。其不仅是解决科学问题的方法,同时也是非常主要的理论方式。对数学教育的重视,也是法国工程教育的重要特点。 此外,由于工程领域的创新需要密切联系实际,因此法国的工程教育十分重视与产业界的联系。“我们注重与产业界合作建立的培训项目,通过这些项目,我们希望把学生培育成有社会意识和可持续思维的科学家。”法鸿说。 方法:从“教师主导”到“教师引导” 学生获取知识最通常的手段在于课堂教学。爱尔兰都柏林大学副校长马克·罗杰斯讲述了都柏林大学在教学架构的变化。这种变化概括起来就是从“教师主导”转变为“教师引导”。 罗杰斯指出,在高等教育大众化的今天,由于信息技术的飞速发展,学生很容易通过虚拟学习环境随时随地快速获取信息,这就意味着由“教师主导”的“大班授课”虽然在讲授内容方面依然高效,但学生借此获取信息的需求却在减少,学生更需要以交流、互动为核心的小班授课,而教师在其中的作用多为引导者。 “在‘教师引导’的‘小班授课’过程中,教师给予学生的不仅仅是知识本身,更是获取、使用、管理知识的能力。对于学生来说,学习由被动转为了主动,思考和解决问题的能力、沟通能力、创造力、团队精神等都得到了提高。”罗杰斯说。 他表示,小班授课的基础是以学生为中心的积极学习。这一变化也为教师对新的教学方法和教学内容的思考提供了大好机会。“这种改变让我们更加关注高等教育,给我们的教学方法带来了更多复杂性。更重要的是,它给教授知识的过程注入了更多批判性分析和交流,这对于学生的培养至关重要。” 趋势:大学模式的全球化应对 在高等教育领域,只要提到趋势,全球化似乎就是一个绕不开的话题,工程教育也不例外。 发言中,芬兰拉普兰塔工业大学校长阿内妮·玻利指出,很多国家目前面临的亟须解决的问题多为跨国界的全球性问题,不是单靠一个国家的力量就可以解决的,而是需要全球性解决方案,这就要求未来的杰出工程师需要具备国际化职业能力,即一种可以使之立足于全球化经济与社会文化的能力。 “非常幸运的是,高等教育正在变得越来越国际化。对年轻人来说,这意味着一个非常好的学业环境。”玻利说,他们并不满足于课堂内的教育。而通过广泛的国际交流和开放的在线课程,学生的学习意愿得到了满足。 从另一个角度考虑,这实际上也给现行的大学模式提出了挑战。玻利表示,对大学而言,如何给学生一种“实体”的学习感觉将会成为问题。“学习不能仅依靠虚拟模式。我希望我们的学生能够感觉到,他们是我们学院中的一员。” 玻利表示,为应对这种局面,建立各高校间的国际化学院网络是一个很好的解决方式。在这一网络中,不同学院的学生可以作为交换生体验不同的学院方式,并获得双学士。“这种伙伴关系依赖于能合作共建的课程。在这些课程中,学生可以得到最好的教育项目,我希望在这方面我们能做得更好。” 困局:学科如何交叉 全球化要求不同高校间的交流与合作,而工程领域的学科从性质上则要求不同学科间同样产生交流合作。换句话说,即学科交叉。 “如果说二三十年前学科壁垒还很强的话,那么随着经济发展,交叉学科的潮流是大势所趋。”上海大学校长罗宏杰的话,体现了他对交叉科学的重视。事实上,国内高校近年来在这方面做了很多工作。但有一些问题还是困扰着“罗宏杰”们。 “交叉学科发展是我们想做的事,但我觉得和政府管理部门之间还需要进一步磨合。”罗宏杰说。比如,在国外的工程教育体系中,很多高校已经加入了可持续发展和健康、安全的相关教育内容。在这方面,国内高校是非常欠缺的。很多高校也想效仿国外,但目前相关管理部门制定的规定已经对一门学科需要设置的课程作了明确要求。“我们只能大部分按照教育部的要求,剩余的小部分体现交叉学科的思路。” 罗宏杰是研究材料出身。他表示,曾经的材料学研究更像是做菜,研究者按照可能的不同比例做出20盘菜,选择其中味道最好的。但现在做材料主要靠计算机设计,通过计算机模拟出最好的那盘菜的配方。“然而,材料专业的学生通常没有如此高的计算机水平,学计算机的人又不懂材料。这是一个很常见的例子,却足以说明交叉学科教育的重要性。在这方面,我们还需要作更多改变。” (来源:中国科学报)