工程教育研究与改革

一、工程教育研究的现状和方向

1、工程教育研究的方向

首先应当研究需求。人才的需求是复杂的问题，既有总量问题，又有结构问题。总的来看，由于十多年来高校规模的扩大，总量大体上不存在不足的问题，尤其是我国的工程教育所占比重一直在世界上领先，因此更不是问题。然而结构上的问题则比较大。我国从上到下一直存在两个问题，一是单一化，二是精英化。追求成为精英本来是好事，社会也确实需要一部分精英，但是变成精英化，又和单一化结合在一起，大家千人一面，都想成为精英，这就造成了很大的问题。人人都要成为精英或者要求人人都成为精英，这是不可能的，但实际上各个学校都在朝这个方向努力，都要成为研究性大学，培养的人都要成为领军人才，有的地方甚至提出要培养出多少个乔布斯等等豪华目标，这从理论到实际都是不可能的，有些提法甚至是荒谬的，更严重的是在实践上造成了或正在造成有害的后果。我们广大的工程领域大量缺乏从事实务工作的人才，大量缺乏所谓技能型人才，这类人才的缺失是我们不少工程质量、产品质量低下的根本性原因。因此，我们的工程人才培养必须考虑需求的多样性，形成合理的结构。另一方面，需求又是动态变化的。一方面要看到技术进步，新技术层出不穷，教育要与之相适应，如计算机信息技术已经成为一个普遍的工具，一定程度上比外语还重要，我国的两化（工业化和信息化）融合之所以与发达国家有很大差距，主要是各行各业的人对信息技术掌握得不够。我国产业发展情况复杂，各种新兴产业的发展需要掌握新技术的大批人才，但同时也要看到，广大传统产业和大量中小微型企业的进步和提高，对掌握基础技术和基本技能的人才的需求量更大。过去一些小企业主要搞些组装加工，不需要较高层次的人才，在经济转型升级的进程中，大量这类企业如不与时俱进，就无法生存，因此，会产生对工程技术人员的巨大需求。其次，要研究社会环境的变化对教育理念、内容和方法的影响。所谓社会环境的变化，包括技术变化及其引起的生产方式、消费内涵和生活方式的变化，资源环境约束增强对产业发展演变的影响，改革的深化包括体制、政策变化对工程决策、管理等的影响，人文社会科学发展，尤其是经济学、法学、管理学、伦理学等领域对工程的规范和制约等。教育本身当然是研究的重点，工程是实践活动，是要解决实际问题、造出实物的活动，必须使人具有实施工程的能力。要深入具体研究理论与实践的关系；要研究人的认知规律，对之进行再认识；要研究教与学之间的辩证关系。针对不同类型的课程和具有不同特点的学生，既要遵循其共性规律，更要注意其个性差异，采用有区别的方法。对具体的教育内容和方法，要分门别类，分析不同专业的发展现状，指出其成功的方面和存在的不足。对成功的经验，要从理论上深入研究，归纳出反映客观规律的概念和原理，以指导进一步的实践；对于不足之处，则要找出原因和改进的方法（就理论研究而言，失败的教训也是有价值的案例）。

2、研究方法

首先是对国外经验的介绍和分析，特别要注意不同国家的历史文化背景、经济产业情况，以及由此产生的理念上和需求上的差异。各国的产业发展先进程度上不同，教育和产业之间的关系也各有千秋。一国内部，尤其是较大的国家，各种类型的学校之间也有较大差别。人家的成功经验若要为我所用，必须把它所赖以产生的客观环境和依据弄清楚，介绍和借鉴别人的经验，要有具体的对比分析。对国内丰富的实践，要在调查研究的基础上加以总结，在各个学校自己总结的基础上提高层次。针对不同专业和不同类型的学校，要有较为系统的分析研究，找出各自的特色，首先要突出所针对的产业的特色，例如采掘业和制造业，制造业中流程加工业和离散加工业，离散加工业中装备制造业和消费品制造业，加工过程以物理变化为基础和以化学变化为基础的工艺技术等等。有的领域可以有大量的实验和实际操作，而有的领域只能有少量甚至个别的实践机会，主要是模拟、仿真的过程等等。各行各业都有自己的特点，要总结其特点并实行针对性的教育。在此基础上要进一步开展对事物共性的归纳研究，提高到理论上来认识。理论的形成是个艰苦探索的过程，研究者既要有丰富的实践基础，又要有高度的逻辑思维能力。这样，研究结果才能真正形成具有全局性和指导意义的理论体系。

二、工程教育改革的主要内涵

1949年以前，由于工业不发达，我国工程教育规模不大，大体上按照西方发达国家模式举办，其中一些学校是外国人直接办的教会学校，国内办的学校也大多是西方国家留学归国人员办的。当然，国外模式也不尽相同，例如德国人办的学校就比较注重实用，但总体上还是以美国式的学校为主。新中国建立以后，开始了大规模的工业化建设。当时，我国的战略选择是，在自力更生的基础上，全面学习苏联，为此实行了大规模的院系调整、拆分合并，形成了一大批专业工科学校。苏联有许多做法与俄罗斯一脉相承，而历史上彼得大帝的强国路径就是师法西欧，教育方面主要是学习德法等国的体制，其主要特点是除了综合大学外，建设一批以培养实际应用人才为主的高等技术学校，但大多还是综合性的工科。苏联建国后开始大规模工业化，建立了大批专业工科学校，这也是我国建国初学习模仿的依据。这种方式，学校培养的人才针对性更强，在对口工作岗位上上手很快，但知识面相对较窄，对涉及面较广、需要更宽知识的问题准备不足，变换专业较困难。改革开放后的一系列教育变革，主要倾向是恢复到美国式的教育，当然这种转变也是有较大难度的，30多年来一直在改革，最主要的是2000年前后在并校过程中，强调综合性大学的作用，除了通过并校扩大了一批原综合性大学外，不少专业性的学校也以扩大成综合性大学为目标，一方面在工科领域努力拓展，除了信息领域因为已经具有基础工具性，各校大多开办了信息类专业，而其他工科领域因与原专业差异较大，拓展难度较大；另一方面，不少学校新办了文理商等专业。总之，从教育改革来看，建国60多年来，改革一直在持续推进，但改革的指导思想、方向却在不断变化。从正面来说是在不断探索，从负面来说，走了不少弯路。当前我们所说的工程教育改革，是指我国在实施工业化的关键时期，国家经济面临转型升级的关头，在总结历史经验基础上，较全面地学习国外成功经验的新一轮探索，主要包括以下几个方面。首先是宏观层次的改变。包括：从观念认识上对教育的性质、专业教育的使命、社会对人才的需求、人才的结构、实践与理论的关系、知识和能力的关系、教与学的关系等诸多方面深入探讨，逐步建立起指导性的理论体系。做好顶层设计。顶层设计本身也是有层次的，在国家层面上要有整体教育结构的设计，包括各种类、各层次的架构和协同。工程教育内部也要有整体考虑，各个地区既要考虑地区内的布局，又要考虑在全国的地位和与其他地区的协同关系。在一所学校内部也有全局考虑问题。例如近年来我国新设了工程管理专业硕士学位，但是开设此学位教育的学校在做法上就各有千秋，有的放在管理学院，有的放在某个或某几个工学院，也有放在研究生院的，反映了各个学校在顶层考虑上的不同。管理体制和机制上的改革。从大的方面讲，主要是落实办学自和去行政化，尽管已经写入教育纲要，但落实还有一个相当长的过程。有些学校，首先从校内起步，做各种探索。

需要指出的是，去行政化并非不要行政管理，任何单位都有行政管理，只是行政管理和业务技术管理（在高校主要是教学管理）要区分开，应该有两条线，两套机构和机制来管理，而不是由行政人员（官员）包办一切。具体行动大量体现在教学改革上。大体上可以分为：①教学内容的选择取舍，处理好深度与广度的关系，在课程设置上如此，每门课的内容也如此，深和广的矛盾是永远存在的。还有理论与实践各自的比重。在年限已定、效率大体上相同的情况下，必须在两者之间寻求妥协，当然还要根据不同类型和层次来抉择。另一个方面是融合度问题，包括科学与技术的融合，各类技术之间的融合，技术与人文社会科学的融合等。教学顺序的变化，主要是理论与实践的顺序，传统的是大时段区隔，先理论后实践，理论中是先基础理论，再专业理论，实际上中间也穿插了一些小实践，如实验等。在改革中不少地方打破了这种顺序，有的是实践（体验型为主）———理论———实践，有的是以实践（做出某个实物或设计）为目标，其间穿插理论，也有的是互相交叉。这些做法效果不一，总的说来，要从认识论出发，探讨人的认识规律，对相关的经验加以总结，并且要探索不同类型的人的不同的成长规律。教学方式上的创新。主要是从传统的讲授式变为讨论式，在讲授中多引入启发性的内容和因素，从而引导学生从单纯的听———记———背到主动提问、相互探讨、深入理解。作为整体教学方式，近年来，国际上CDIO和PBL等模式取得了一定的成功，得到一定程度的推广，我国也有一些学校对这些模式加以引进、借鉴、吸收、应用，根据理解的深度和客观条件的差异，效果不一。关键在于真正理解其基本内涵。CDIO是一个整体，四个环节有机整合，缺一不可，理论授课部分要配合实践的需要，实践部分要有条件保证，做出来的东西要可以实际运行，实际操作，CDIO四个环节如果有一个跟不上，就有可能走样，变成三不像，甚至还不如原来的传统方式。PBL则是一个理念，其中P又有两种含义，一个是Problem，即问题导向，一个是Project，即项目导向，不管是哪一种，都要根据PBL理念，周密设计好各个环节，并创造保证条件，才能收到应有的效果。要引入信息技术。今天，信息技术飞速发展，引起了社会各个方面，包括教育方式的变化，从课堂讲授的方式到教育教学的组织都起了变化。从著名大学的网上课程到开放型大学纷纷兴起，近期MOOCS更是名声大噪。应该说，信息化对教育教学的改变和进步有很大的作用，但面对面的教育方式仍然是基本形式，不会在整体上被网上教育所取代。教育改革中一个突出的方面是加强实践教育。近年来由于高等教育规模的爆发式扩大，加之部门办学时期校企间的紧密联系被切断，实践环节，包括工程教育中的实践环节被大大削弱了。实践教育的方式包括学生参与校内的实验，校外的实习、见习，以及校内外结合的研发、设计项目等。现在主要的问题还是校企之间的联系薄弱，企业不愿承担为学生提供实习条件的任务。从另一方面看，对实践教育的认识也应有变化，实践教育不是教学的辅助手段，而是教育的本质内容，缺乏实践，人的认识就不能真正提高，对规律就不能真正掌握，就无法形成解决问题的能力。因此，在教育改革中这个问题必须得到解决。要在政府主导下，建立起新型的校企合作关系。

学校要以培养到企业去能真正派上用场的人为目标。学生在实习过程中应该为企业创造一定的价值。企业也要真正欢迎学生来企业实习，并且主动与教师们合作，组织师生和企业人员共同解决企业中存在的问题。校企要双向参与，包括学校帮助企业做诊断、咨询，以至参与研发和管理过程；企业要参与确定学校的培养目标和教育教学方式的改革等。在经济转型的新形势下，学校要特别注意面向中小型企业，为中小型企业转型升级培养人才，参与其转型升级的过程。教育改革中的另外一个重要问题是继续教育。由于科学技术的快速发展和经济社会的进步，高校毕业生在校所学到的知识会逐渐变得陈旧，如果没有继续学习的机会，就会逐渐不能适应工作的需要。同时，随着时间的推移，个人在成长道路上难免会发生岗位的变化，需要适应新领域或更高层次工作的情况会时有出现，因此人的一生中要不断接受继续教育。对于工程技术人才尤其如此。有抱负的人对人生成长道路要设定目标和设计途径，尽管岗位人的升迁很大程度上决定于客观外部因素，但自己有无知识准备、个人的进取心和实际能力的提高与成熟是很关键的因素。社会要提供继续教育的机会。许多学习型的企业都对职工的知识更新和能力发展有较高的要求，并为之提供接受继续教育的机会。而在供给方面，广大高校应与企业合作，在自身专业范围内提供形式多样的继续教育。社会上也应有一批办学机构和中介机构提供多种多样的继续教育。有必要指出，继续教育不是学历教育（当然，正规的继续教育有严格的内容规定和考核，可以有证书）。继续教育的形式可以从较长期限的专题教育、专门课程教育到短期训练，甚至包括某个专题的研讨会等。

三、创建工程教育学科，支撑我国工程教育的繁荣发展

上述情况表明，我国的工程教育研究和改革亟需有系统的理论指导，形成工程教育学科，以把丰富多彩的改革实践和分散进行的研究活动统筹起来，形成合力，以推进工程教育更好地发展。

1、对工程教育学内容的设想。

作为学科，应有理论和实践两个方面。实践内容属于客观范畴，我国工程教育几十年来的发展情况以及近年来新的发展和改革活动构成了广阔扎实的基础；而理论体系则属于主观范畴，应该是对客观存在的归纳和提高。目前的工程教育研究已经为形成理论打了一定的基础，但要真正形成理论体系，构成学科的基础，还要花很大功夫。要正确处理好理论和实践之间的关系，实践是客观存在的，不管有没有自觉的理论指导，实践总是存在的，但有正确的理论指导会使实践更有效，目的性更明确。理论根本上是来源于实践的，但理论不能停留在实践的总结上，而必须有认识上的提升，使理论概念本身构成体系。所以必须要弄清理论与实践两者之间的辩证关系，两者既互相紧密联系，又各有其独立性。

2、学科的依据和渊源。

顾名思义，工程教育学是工程学和教育学的交叉融合。工程教育源于这两门学科，但是要在这两门母学科中找出其各自的特殊性，才能融合出新的学科。从教育学的角度看，工程教育的特殊性在于实践性、技术性和复杂性。首先，工程是一种实践活动，工程教育培养的是从事实践活动的人，必须使被教育者知道如何去做工程，如何做才能做到最好。所以说工程教育的实践性、针对性是很强的，同时，工程实践活动是技术性的活动，要解决大量的技术问题，所以工程教育与技术教育往往是分不开的。一般来说，工程又是复杂的活动，技术上涉及的往往是多个专业，除了技术外还要涉及经济、社会、法律，以至伦理等各个方面。除了知道怎么做以外，还要进一步掌握和了解为什么要这样做，再进一步要清楚为什么要做这个工程，做了比不做有哪些好的效果，同时又可能有什么负面的影响。所以工程教育要涉及各个领域，它的复杂性也是很明显的。从工程学的角度看，工程学本身是工程规律的总结，而工程教育则是如何传授这些规律，让受教育者能理解和初步掌握这些规律，今后在实践中逐步学会运用这些规律来做好工程。因此工程教育的特点体现在理论性、综合性和人文性上。它要传授的主要是规律性的东西，是工程的理论体系。当然，教育过程中会有大量的实践活动，但目的是为了更好地理解掌握理论，以至于应用理论。另外，如上所述，工程本身往往涉及多个专业，因此从事工程的人要掌握不止一门专业知识，虽然大多人有一门主导的专业，但必须对相关专业有基本的了解，并且越是处于高层次的人，越需要了解更多领域的知识，才能在决策时不出大的错误。所以，工程教育必须是综合性的，要使受教育者除了本专业外，对工程有整体的综合的了解。工程活动自身中技术性强，但其前提和后果大量涉及社会领域。工程活动是人的实践活动，不仅涉及直接从事工程活动的人群的协同，而且涉及与众多利益相关者乃至整个社会的关系，因而与人文社科领域关系极为密切。由此可见，工程教育也必须包括人文社会科学内容，体现出人文性。综合以上两方面，可以说工程教育是工程学与教育学融合的结果，是工程技术与人文社会科学的紧密结合的产物。当然，这里所说的构建学科，也是为更高层次的理论探索打一个基础，以利于更好地推动实践的发展。

3、构建学科的组织与队伍。

目前的现状是，大量的工程教育工作者和管理者一直在从事日常的实践活动，相当一部分人在从事改革实践，还有一小部分人从事专职的工程教育研究工作。我认为，在专职研究者队伍中的一部分人和改革实践的主导者中一部分人应该集中精力从事工程教育的学科建设工作，主要是从实践活动中总结规律，把成果升华到理论，进行专题的理论研究，逐步构建理论体系，把理论应用到实践中，指导实践并验证理论的适用性。学科建设的队伍会由小到大，一方面要巩固提高，另一方面要扩大队伍。要注意优化队伍结构，除了工程教育工作者外，要有一些较高层次的工程技术专家参与，还要吸引部分教育学和人文社会科学的学者来加入这个队伍，才能真正实现学科融合，达到产生新学科的目标。学科构建的组织主体应该是学校，同时专业研究所、学会协会、学术出版机构等也应积极参与，共同打造坚实的学科基础。

四、结语

工程教育的目标和其他类型教育一样，应该是培养对社会有用的人。工程教育应该是内容丰富、方式多样的教育。人与人是不同的，各有特点的，社会需求也是丰富多彩的，立体结构的，应该因材施教、因需施教。建立工程教育学科可以明确研究方向，指导实践发展，稳定提高队伍，为我国史无前例的工程发展打下更坚实的基础。

作者：朱高峰 单位：中国工程院