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全球工程教育改革历史文献评述:1980 年代

2023/8/11 9:34:18  阅读:125 发布者:

最新研究成果:

《探索元宇宙——第七期启真智库论坛暨浙江大学<探索元宇宙>报告发布会综述》

《新时代科教战略的理论与现实议题暨<科教发展研究>发刊词》

《基于历史和现实的工程教育指向》

《新工科实践路径探讨:基于扎根理论的CDIO转换平台建构》

《新工科:从理念到行动》

《新业态之新与新工科之新》

《美国工程教育演进史初探》

【摘  要】工程教育不是纸上的学问,而是实践中做事的学问。作为工程教育改革研究史的开篇,文章聚焦第三次浪潮掀起后工程教育的改革与发展,着重回顾20世纪80年代初见端倪的工程教育“范式迁移”变革。通过对全球工程教育改革相关文献的梳理和改革行动的分析发现:此阶段的工程业态开始将高技术置于关键位置;英、法、美等国分别提出、发掘与重视“工程形成”概念;工程教育改革各项主题的提出均有其宏大背景和深刻动因,在大变革的时代,与国家利益和目标密切相关的工程教育,已被多国列入国家重大议事日程。

【关键词】工程教育;改革发展;工程形成;新科技革命

哲学家们只是用不同的方式解释世界,而问题在于改变世界。

—— 马克思(Karl Marx[1]

20世纪80年代前后,全球工程教育开始进入一个激烈变革的历史时期。关门办学的工程教育及其“学术化”倾向,开始动摇并受到质疑、诟病。从全球(尤其美国)工程教育改革发展角度来看,工程教育几十年来的变革历程似可粗略分为三个阶段:第一阶段是20世纪70年代末至90年前后的整个时期,可称为“工程教育改革”阶段;第二阶段是其后至世纪之交,可称为“工程教育再造”阶段;第三阶段是随后全球知识经济、知识社会发展变革至今,可称为“工程教育转型”阶段。美国麻省理工学院(MIT)在2017年推行的一项工程教育改革计划,即NEET计划(New Engineering Education Transformation),国内多译成“新工科转型”,如果了解本文将予介绍的这段工程教育改革发展历程,NEET则应当被理解为又一次“转型”,被译作“新的工程教育转型”更为恰当。

各国提出工程教育变革议题均有本国背景和深刻动因,工程教育领域也有其普遍的应对举措和不同的路径,对这段历程的系统梳理将有利于更深层次地理解回归工程自己的“工程”教育势所必然,进而自觉地推动我国工程教育的改革发展。

基于此,本文试图按时序逐一分析各个变革阶段,加深对工程教育变革的感性和理性认识。本文为首篇评述,此后的系列文章将陆续呈现全球工程教育“回归工程”的整个历程,尝试回应当前我国工程教育关键转型期的发展需求:如何从“工程教育大国”向“工程教育强国”转变,工程教育改革如何从“技术范式”“科学范式”向“工程范式”转型,走出一条有中国特色的工程教育发展道路。不妨认为,对全球工程教育变革历史的深度探索、系统评述,是一件有意义的基础性工作。

20世纪70年代末80年代初是一个风雷激荡的“大变革”时期,科学技术正处在“第三次浪潮”时期。这是1980年美国未来学家托夫勒(Alvin Toffler)在其《第三次浪潮》书中提出,人类社会先后经历了三次浪潮的冲击:第一次浪潮导致了农业社会出现,从约1万年前开始;第二次导致了工业社会出现,从17世纪末开始;第三次导致了信息化(或服务业)社会,从20世纪50年代后期开始。形成这次浪潮的主要技术是电子工业、宇航工业、海洋工程和遗传工程。[2]与此相适应的社会结构的主要特征是多样性和多元化的领导制度,生产经营中的矩阵组织,人与自然和睦相处等;社会进步不再以技术和物质生活标准来衡量,而以丰富多彩的文化来衡量。托夫勒把科学技术的每次巨大飞跃视作一次浪潮,认为每次新的浪潮都冲击着前一次浪潮的文明,同时建立起与其相应的经济形态,从而决定社会面貌。托夫勒强调,这次浪潮的本质是社会的变化,人们如果不尽快适应这些转变,将付出沉重的代价。[2]

20世纪70年代,联合国教科文组织(UNESCO)就已发出研究工程教育的倡议;并在19741983年,陆续出版了“工程教育研究”系列丛书计9种(如表1所示)。这一系列研究把工程教育和工程技术教育的最重要议题,完整地摆在决策者和工程教育工作者面前。这套丛书还涉及三个至今仍然严峻的话题:一是关系到工程人才类型的工程教育类别或层次的工程技术员培养问题。现在该议题已经扩展到工程与工程技术,工程师(engineer)、技术师(technologist)和技术员(technician)的分类与培养,尽管当年介于工程师和工程技术员之间的技术师初露头角。二是作为工程教育必由之路的与工业合作的既新又老的问题。三是工程教育与科学、技术、经济、政治、社会、文化,以及自然生态的关系问题。

1 联合国教科文组织“工程教育研究”丛书(19741983年)

美国在1984年出版了《全球的赌注:美国高技术的前途》 [3]一书。全书共有10章:全球的赌注;新型的经济;日本与法国;新的稀缺资源:人力资源短缺;国防优先;迎接挑战;为在经济上应付自如而斗争;新教育;寻求国家政策;高技术的未来。该书展现了整个世界高技术的蓬勃发展,以及国际竞争日趋激烈的大场景。除了把高技术摆到一个世界大赌局的极高位置,尤其值得注意的是,作者并未就经济谈经济,就技术谈技术,而是用两章篇幅深入讨论了“人力资源”和“教育”,提出由教育来担当人力资源开发的议题应始终处在优先的基础位置。

总而言之,第二次世界大战以后,特别是20世纪70年代以来,一批“高技术”(high-tech)涌现出来,如航天、汽车、人工智能、生物技术、计算机科学、信息技术、纳米技术、核物理学、光子学、机器人、半导体。高技术造就了高技术社会,给现时代的科技进步、经济增长和社会发展带来严峻挑战和新的机遇。时代的大变局已经来临。科学技术的变革首先对工程教育提出挑战,工程教育也因此进入一个激烈变革的历史时期。

02

工程教育变革:国家的意志

如果说前文所列举的联合国教科文组织的工作仅是对工程教育的一种梳理和触动,那么在20世纪80年代伊始,全球工程教育正式拉开了变革的帷幕。全球范围内,在政府的推动下,工程教育在整个高等教育中,率先作出积极响应,开始以国家利益为目标,认真审视和回答自身作为一种专业教育的宗旨以及涉及的公共政策、理论与实践问题。

(一)英、美的工程教育变革行动

1.英国《营造我们的未来》报告:提出“工程维度”和“工程形成”两个重要概念

尽管新技术革命的浪潮已经袭来,但在20世纪70年代中期的英国,经济发展滞缓,工业持续下滑,且程度日益严重。包括专业学术团体在内的各个工程机构,虽然试图改革,却屡次失败,工程师更是普遍对其自身的地位和薪资不满。

为查明问题,消除障碍以复苏经济,英国工业大臣埃里克•瓦利(Eric Varley)于1977年宣布对工程专业开展一次全面的调查研究,在年底成立了调查委员会。以蒙塔古•费尼斯顿(Montague Finniston)为主席的英国工程专业调查委员会(Committee of Inquiry into the Engineering Profession)自197712月成立后,在国内外组织开展大规模调研工作。该项调查研究总共耗资40多万英镑,历时两年有余,计有85个工程专业团体、59所大学和其他教育机构、100家企业单位和政府官方部门,以及500多位知名人士直接参与其中工作。此外,调查委员会还派出代表团出访加拿大、丹麦、法国、德国、日本、美国、瑞典、荷兰,以及位于布鲁塞尔的欧洲共同体(欧洲联盟前身)总部,学习他们的先进经验。

根据英国国民经济对制造业的需求,调查工作涉及:英国工业对专业工程师和技术工程师的需求;工程机构在专业和技术两类工程师培养和资格认定方面的作用;英国施行法定的工程师注册和执照制度的利弊。调查委员会参照其他主要工业国家尤其是美国和法国等欧陆国家在这些方面的经验,进行了相关的比较研究。

19801月,调查委员会正式发布《营造我们的未来》报告,即《费尼斯顿报告》,大力呼吁工程教育必须直面国家利益和现代工业的新需求。该报告率先揭开在这场波及全球的新技术革命浪潮冲击下,工程教育应对大变局的改革序幕。近300页的报告共有6章和9个附件,其章节主要内容如下。[4]

第一章:工程、制造业和国民经济需求(共5节)

一、制造与国家的繁荣兴旺

二、作为先进工业国的英国

三、制造业经济的市场趋势

四、工程维度

五、小结

第二章:工业中的工程变革(共5节)

一、引言:不列颠文化中的工程

二、对变革的承诺

三、确立工程的优先地位

四、管控好企业对变革的响应

五、主要结论提要

第三章:工程师的供给、需求和配置(共5节)

一、工程师的现有储备与未来供给

二、对工程师的需求

三、雇主的态度和雇佣政策

四、未来的需求与供给

五、主要结论和建议提要

第四章:80年代及以后的工程师形成(共6节)

一、引言

二、工程师的形成现状

三、对工程形成的一种新模式的提议

四、新体制的实现

五、继续教育

六、主要结论和建议提要

第五章:工程师的组织(共7节)

一、引言:工程是一个专业

二、工程师的职业资格和注册

三、控制好工程的实践

四、专业团体的作用和组织

五、专业工程师和行业联盟

六、工程的伙伴合作性

七、结论和主要建议

第六章:工程的权威机构(共5节)

一、对新团体的需要

二、职权范围

三、主要职责和功能

四、结构、组成和运行模式

五、资源和权力

《费尼斯顿报告》主要涉及工程与经济,工程师的培养与使用,以及各相关机构在工程师培养与使用中的责任等有关工程、工程师和工程教育发展的11方面80条具体建议[4]。除了这些实际运行与操作层面的讨论和建议,《费尼斯顿报告》最为引人注目之处,就是在英语世界最先提出了两个重要的新概念——“工程维度”和“工程形成”。

1)工程维度(engineering dimension

维度(dimension)在这里意为分析、思考或观察某个对象(问题)时的方向或方面、思路或视角,其在数学上的表示就是一条带箭头的轴线(方向线)。考虑复杂的事物,正由于其复杂性,通常必须采用多个视角加以分析、综合、评价与判断,才能真正认识和把握它。单向度的思考适合解决抽象的科学问题,对于解决真实世界的真实问题是远远不够的。《费尼斯顿报告》提出“工程维度”概念,就是要把英国国民经济中至关重要的制造业,从单向经济(学)维度就事论事的狭窄思维中解放出来,置于更加贴近制造业现实的工程场景去考虑,从而拿出切实可行的解决其愈益衰败的办法。

2)工程形成(engineering formation

“工程形成”是在“工程维度”理念下用于造就工程人才的新概念,故亦称作“工程师形成”。因为传统上,教育维度只讲教育,职业维度只讲训练,而盎格鲁-撒克逊的文化则标榜教育以造就绅士淑女为主旨,训练只是针对工匠一类劳工的手段或途径。虽然英国在20世纪初首创了培养工程人才的“三明治”课程(“sandwichcourse),但教育和训练这两张皮,始终未能合二为一。一个维度是一条线,两个维度是两条线,若不密切相关,也只是两条平行线;只有两条线发生交叉,才会产生焦点以构成有边界的平面区域,该焦点以及区域内任何一点,才会同时具有两个维度的基本属性。新概念“工程形成”,把教育维度和工程职业维度集成在一个平面上,正是企图打破这一僵局,把工程教育和工程训练有机地结合起来,在英国社会推行一种务实的新文化、新哲学。

这一时期涉及工程教育的英文文献虽未完全认同和采用“工程形成”新概念,但是越来越多地用到短语“工程教育与训练”,意在主张工程教育非但要讲究知识传授与人格养成,而且必须讲究能力培养和技能训练,应当把它们放在同等重要的位置。率先广泛接受“形成”概念的却是隔海相望的法国。据文献介绍,“形成”(formation)成为20世纪80年代法国高等教育变革的“中心词”,并且还被赋以新意:过去无论是教育还是训练,对学习者来说,基本上是被动接受之意,而“形成”兼有促使学习者主动地发展与成长的意蕴。其实,在斯拉夫语族的东斯拉夫语支,例如俄语中,“形成”和“教育”原本就是同一个词“образование”,而其他语言受制于自己的文化,把教育和自我教育截然分开,在施教和受教之间人为设定了尊卑。[5]

此外,如图1所示,由于工业发达国家工程师制度的差异,在美国、英国和德国,拥有工程师的资质且获得执业许可的环节并不相同。一般而言,工科学生从通过“鉴定”(accreditation)认可的“专(门学)业”计划毕业后,还要进一步通过职业资格“认证”(certification),才可能取得合格工程师的资质。由于资质的合格不一定等于执业的合法,工程师还需进一步依法取得“执业许可”(license),才会得到(通常由政府)颁发的执照。在美国,“鉴定”“认证”“执业许可”是三个独立的环节。事实上,这三个环节分别由学校层面、专业层面和国家委托的社会层面承担质量把关的责任,目的还是在于保障工科学生、工程师个人的合法权益以及社会的公众利益。在英国,工程教育的学位计划需经“鉴定”,毕业生个人的工程师资质则需经“认证”“执业许可”合并为一个环节的“注册”或“特许”(charter)。在德国,工程教育的“鉴定”和职业资格“认证”合并成为一个环节,工程教育计划完成后直接发给学生“文凭”或“证书”。

1 美、德、英、中四国工程师形成规制比较

1989年浙江大学出版社发行的《工程师的形成:挑战与对策》[6]一书中,其名直接采用了《费尼斯顿报告》的“工程形成”概念。值得注意的是,前几年美国国家科学基金会(National Science Foundation, NSF)也推出一个以“工程师专业形成”(Professional Formation of Engineers, PFE)为题的长期招标计划,旨在为21世纪创造和支持创新和包容的工程专业。“工程教育不是纸上的学问,而是行动中的实践学问,它是在与时代同步的变革与创新之中发展的。”[7]英国《费尼斯顿报告》,在40年前已经初步勾画出未来的工程教育系统(或工程教育生态系统)蓝图,强调了工程教育的初心、工程的专门职业性,以及工程人才的专业身份认同。

20世纪80年代,美国政府的各个部门紧急响应时代变革,相应推出多个关于工程教育的报告(如表2所示),表明美国工程教育变革的必要性和紧迫性。在英国《费尼斯顿报告》面世后引起的反响是,NSF1981年在其治下单独设立了工程局(Directorate for Engineering, ENG),其成为NSF下辖局级单位中唯一的完全以支持工程研究、创新和教育为使命的高级别部门。1983年,工程局内增设“工程教育与中心处”(Engineering Education and Centers),负责工程教育和工程研究中心(Engineering Research Center)的资助。1986年,NSF又在其“教育和人力资源局”(Education Human Resources)内增设了“本科教育处”(Division of Undergraduate Education)和“研究生教育处”(Division of Graduate Education)。此后,两局三处独自推出或联手推出了一系列工程教育变革创新的资助计划。NSF设置的这些专职部门,以全力促进美国工程研究和教育的整合、推动多学科领域的研究和教育、鼓励针对工程系统的学习科学研究为使命,快速提升了美国工科毕业生进入技术劳动队伍的质量和数量,使之能够以全球视野和能力适应快速变化的技术环境。

2 20世纪80年代美国的工程教育改革行动报告

2.美国NSF与教育部:科学与工程教育应率先响应时代巨变

20世纪70年代开始,除了20世纪初就有的政治制度和意识形态的竞争,决定人类社会未来发展的还有此后高技术引发的经济竞争,其实质上是日益严峻的工程科技人才的竞争,以及所触发的整个教育领域的竞争。社会处于重大变革之中,与社会相连的教育也需要进行改革,因此科学与工程教育率先响应时代巨变。

198010月,美国NSF和教育部,向时任总统卡特(James Earl Carter)提交了一份报告《20世纪80年代及以后的科学与工程教育》。报告共有228页,分成两部分共7章正文和6个附件。[8]

第一部分:给总统的报告

一、全体美国人的科学技术教育

(一)强化需要卓越科学技术的公众意识

(二)帮助学校办学

(三)强化提供科学技术职业机会的意识

二、工程师、科学家与技术员的专业教育

(一)缓解短缺人才短缺

(二)强化工程和计算机领域的教育

(三)协调继续教育活动

(四)评估技术员培训状况

(五)一项持续评审策略

第二部分:报告人的分析论证

执行概要

(一)背景

(二)范围与方法

(三)主要研究结果

(四)详细调查结果

一、引言

(一)背景:美国社会的科学与工程教育

(二)对科学与工程教育的联邦支持:历史备注

(三)现在和未来的关注点

二、科学和工程人才的供给与需求

(一)现时供需平衡状况

(二)对90年代科学家和工程师的供求预测

(三)预测的局限性

(四)质量上的考虑

三、大学和四年制学院的科学与工程教育

(一)引言

(二)工程师和计算机专业人员的教育

(三)研究生层次的科学教育

(四)本科生层次的科学教育

四、中学后科学与工程教育的附加成分

(一)社区学院的科学与技术教育

(二)科学、技术与工程的继续教育

(三)科学与技术教育的非正规途径

五、中学阶段的科学和数学教育

(一)引言

(二)中学生在科学和数学上的参与和成绩

(三)课业要求与标准

(四)科学和数学教师的状况

(五)中学科学和数学的课程设置与计划

该报告是根据卡特总统的要求,美国NSF和教育部为考虑美国长远发展需要而研制的。报告的第一部分是给总统的报告正本,报告的第二部分是报告人的分析论证。引人注目的是,附件“科学与工程教育的国际比较”引用了英国《费尼斯顿报告》的观点与材料,推荐了日本、德国和苏联的科学与工程教育经验。报告发布后在美国国内引起充分重视,《科学》(Science)杂志旋即加以报道和评论,尖锐批评政府是“科学文盲”[21]19834月,美国教育部部长指派的国家教育卓越委员会,也发表了一份题目耸人听闻的报告《国家在危险中:教育改革势在必行》。这两篇报告都在强调美国工程教育变革的急迫性和必要性。由这两篇报告开始,美国也正式拉开了20世纪80年代工程教育变革的大幕。

3.美国NRC系列丛书和NSB《尼尔报告》:逐步确立资助科学与工程教育变革的原则与方针

工程教育变革思潮逐渐涌起,越来越多的部门逐步参与到具体的工程教育变革方案制定中,而人们普遍担心工程职业面临着巨大压力,工程教育亦处在危机之中。

美国NSF也要求NRC对美国工程教育和实践的现状和未来进行研究。后者于19851986年分9册出版NRC系列丛书,指出必须采取一切预防措施,以确保工程界很好地发挥作用。其中,《美国工程教育与实践:我们未来技术和经济的基础》明确提出,历史地看,工程专业已经证明了在应对不断变化的需求时能够具有的灵活性和适应性。[10]在未来几年,这种能力很可能要发挥到极致。应对未来给工程带来的挑战需要政府、工业界和学术界的领导者予以严重关切。

1985年,美国国家工程院致信NSF,建议NSF改善国家技术基础的五个重要方面:

1.加强基础工程学科的研究项目。

2.在高校大力开发跨学科及系统工程的研究活动与课程。

3.加强产业与大学之间的关系,特别是在设计、加工和制造工程方面,并在这些领域发展其科学基础。

4.增加教师和研究生的工程机会,吸引美国最优秀人才。

5.增加大学和学院的工程研究和教学的物质设备设施。

19863月,作为NSF上级管理机构的国家科学理事会(NSB)代表美国广大科学与工程界,发布《本科的科学、数学和工程教育》报告,该报告又称《尼尔报告》(The Neal Report)。在长达290页的报告中,美国官方对大学理工科教育的危机感和变革的紧迫感跃然纸上。与自然科学的学科之间较为相似的特点相比,工程领域所属的学科则更具有差异性,一个重要的差异就在于工程知识的传播速度比自然科学要快得多。当工程领域中知识进行快速变化的时候(例如电气,电子、自动化、微电子、计算机和信息技术,以及材料科学等),整个工程界都会受到这些变化的影响,因而工程教育变革更显其迫切性和复杂性。《尼尔报告》正本的主要内容如下[19]

一、执行概要

(一)本科科学、数学和工程教育的状况

(二)对本科科学、数学和工程教育的资助

(三)对各州政府、学术机构、私营部门和联邦职能部门的建议

(四)对国家科学基金会的建议

1.领导力

2.杠杆资助计划

(五)结论

二、发现

(一)背景

1.本科教育

2.……和国家科学基金会

3.变革的需要

4.委员会的职责

5.人口变动

6.资源限制

7.代表性不足群体的参与

8.变化的师资

(二)学生、教师和教学

1.学生

2.教师

3.课程和教材

4.实验室

(三)学科的看法

1.科学

2.数学

3.工程

(四)院校的看法

1.博士型大学

2.社区学院和初级学院

3.非博士型院校

4.一些共同问题

三、结论和建议

(一)美国本科科学、数学和工程教育的状况

1.《自然》(Nature)期刊编辑的描述

2.本委员会的描述

3.工程的特别情况

4.供求周期

5.研究和教学

(二)对必须变革的支持

1.州政府和地方政府

2.学术机构

3.专业协会

4.工业和其他私营部门

5.美国政府

(三)对各州政府、学术机构、私营部门和联邦职能部门的建议

1.各州

2.学术机构

3.私营部门

4.联邦职能部门

(四)在本科科学、数学和工程教育方面对NSF的建议

1.角色

2.领导力

3.一般性建议

4.识别目前的最优先领域

(五)资助计划和项目

(六)平衡的NSF本科资助计划

1.对资助计划的看法

2.主要计划要素

3.对程序的建议

4.结论

四、附录

作为美国工程教育改革里程碑的《尼尔报告》,从全局的高度和学科的角度,对工程教育的改革较之科学和数学,首次给出更多的关注。报告指出,许多机构和组织都在关注本科教育问题,包括高等院校、学术和专业协会、教育协会、私人的慈善基金会、工业公司及其相关协会,以及众多联邦和州立机构等。然而,上述机构没有一个为美国的本科科学、数学和工程教育事业承担责任,“目前还不存在系统的政府领导和支持机制”[19]16。报告认为,“NSF应担当起这一重任,保持并促进美国本科数学、工程和科学的教学质量。要相应立法赋予NSF职责来承担这一领导角色。NSF应采取有效措施确立其在推进和保持本科工程、数学和科学教育质量上的领导地位”[19]45。《尼尔报告》的最大贡献,即在于确立了国家资助科学与工程教育变革的坚定原则和长期方针,其由此成为联邦预算的年度常规项目。

4. ASEE行动议程:学术共同体主动回应,影响教育政策制定

1893年成立的美国工程教育协会(ASEE)是一个致力于促进工程和工程技术教育的非盈利组织,由与工程和工程技术教育相关的个人和机构组成。ASEE承担着沟通联系政府、企业和院校,以及国际交流与合作的工作。198712月,ASEE代表美国工程教育界发布《工程教育全国行动议程:概要》重要文件,以指导工程教育系统更好地应对工程师职业的实际变革环境。《工程教育全国行动议程:概要》针对优先考虑的8项议题分别提出若干建议:负担过重的课程计划;实践取向的研究生计划;设计/制造/施工;实验教学;师资队伍;教师的专业发展;职业终身学习;大学前的教育。该文件是在美国工程教育长期实践和研究基础上制定的,是对1985NRC系列丛书和1986NSB《尼尔报告》的直接回应。《工程教育全国行动议程:概要》对美国公共政策和教育政策产生了巨大影响,一再被官方文件以及国会、NSF和政府部门的多个报告援用。

5.麻省理工学院(MIT)的改革创新:面向真实世界问题,建设创业型大学

不同于其他领域,工程教育具有鲜明的实践导向,工程教育的研究亦须根植于工程教育实践,方能进而指导工程教育实践。众所周知,美国MIT是全球工程教育的最顶尖学校,它除了在研究、教育和服务方面取得世人难以企及的傲人成就,在与时俱进、推动学校发展方面也敢为天下先,始终引领工程教育改革创新的时代潮流。MIT的改革方针、策略与理念常常不胫而走,成为工程教育界竞相效法的榜样。

围绕美国制造业的竞争力,MIT做了许多工作。1985年初,以MIT土木环境工程系鲁斯(Daniel Roos)教授为创始主任的“技术、政策与工业发展中心”(Center for Technology, Policy, and Industrial Development)正式成立。该中心以非常规的研究方法,在国际范围内为“工业—政府—大学”的三结合探索有创造性的机制,以了解产业变化的基本动因,促进政府相应政策的制定,推动产业的发展。该中心创设了第一个项目国际汽车计划(MIT International Motor Vehicle Program),出版了《改变世界的机器:精益生产之道》 [22],创造了一种面向国际竞争的“精益变革动力学”,在高技术社会开创了主导工业发展的新的生产方式,为初见端倪的智能生产、智能社会创造了条件。

1987年在校长保罗•格雷(Paul Gray)建议下,MIT还成立了工业生产力委员会,专门研究美国制造业严重滑坡的问题。该委员会的工作结果,集中反映在1989年德托佐斯(Michael L. Dertouzos)教授的《美国制造:如何从渐次衰落到重振雄风》中。书中提出,“战后,工程课程沿工程科学方向的进化既是必然的,又是合理的;理论与实践都是现代工程教育的基本组成部分。但是到了今天,平衡之摆也许过远地偏离了如何解决现实世界问题,特别是与工业生产有关的问题……工程系学生学习如何分析系统,却不去真正地设计系统”[23]71。“我们喜欢我们的学生在学习设计、生产、管理和组织知识时从真实世界的问题中得到更多的灵感,而且更深入地钻研真实世界的问题……我们渴望通过变革对这些未来生产企业领导人进行教育的方法,为解决我国生产率问题作出我们的一份贡献。”[23]142这充分显示了MIT对美国工程教育当时状况的清醒认识,在美国国家竞争力遭受严重威胁背景下提供了一套重磅对策。委员会的工作也涉及大学的改革。书中指出,美国制造业的衰败,尤其是在高技术领域的滑坡,与其80年代的工程教育不能提供足够的“设计与制造”人才不无关系。基本建议是:MIT应当拓宽其科学、技术和人文教育之路,应当教育学生更加敏感地面对生产力,面向实际问题,协力合作,以面对其他国家的文化、体制和商业惯例。具体而言,要建立一支新型的师生队伍,修订课程计划,工科课程改革要保证深度并扩大宽度,管理课程改革要联系制造业务,建立跨系科的工业生产力研究中心,增强MIT全校对国家生产力和大学教育关键问题的共识,等等。这些都展示了MIT作为一所创业型大学,在一个产业愈发以知识为基础的社会中将发挥的巨大作用。

一所现代化的大学,应经过学术型大学到创业型大学的嬗变。前者专注于象牙塔内学术性学科知识的生产,精耕细作,自我完善;后者则走出象牙塔,通过多学科合作解决真实世界的问题,在教育、研究和服务的同时实现自己的价值。大学里的工程学科和其他专业学科,与科学和人文学科比较,本来在知识生产的目的、过程、方式、方法及价值取向和评价诸方面,都有着质性的差异。就MIT在大变革时代的上述作为来看,工程教育变革的路径就是创业型大学建设的路径,反之也一样,现代化大学的建设离不开工程教育的变革与创新。

(二)中国的工程教育变革行动

改革开放以来,中国一直在持续关注、积极参与全球工程教育的变革历程,并提出工程教育变革的中国方案。尤其是在1978年中共中央召开全国科学大会后,如何把科技工作搞上去的问题摆在了中国发展的议事日程上。

在这一背景下,1979517日至617日,当时隶属中国科学院的浙江大学,由学校党委刘丹书记带队的访美考察团一行8人访问了美国MIT、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、加州理工学院、密西根大学、宾夕法尼亚大学和哥伦比亚大学等15所学校。考察团会见了许多浙江大学校友,并与吴健雄、杨振宁、林家翘、陈省身、田长霖等海外华人科学家,以及MIT教务长罗森伯里斯(Walter A. Rosenblith)等美国学者和高层主管进行了深入座谈,认真听取了他们的建议。考察团在访美期间,还参观了斯坦福直线加速器中心、加州大学劳伦斯伯克利实验室和西屋电气原子能研究所等3个世界著名的实验室。代表团回国后,代表团成员缪进鸿教授执笔撰写了5万多字的考察报告,最后向教育部、中国科学院、浙江省和有关方面提交报告的简写本。该报告中的建议部分以“关于改革我国高等教育的意见”为题先后摘要刊登在了中央教育科学研究所的《教育研究》以及《光明日报》上。后来,经过代表团成员王启东、周春晖和缪进鸿教授的再次修改补充,该报告的建议在1980年浙江大学教育研究杂志《教学研究》创刊号上重新发表。可以看出,20世纪80年代前后我国已经关注到全球工程教育变革的“钟摆在往回摆”,也认识到理工科本科教育要加强理论联系实际,等等。本文转录报告的主要目录如下。

一、概况

二、关于美国高等教育的体制

(一)美国高等教育的特点

(二)自由化与体制多样化

(三)各类大学的特点

(四)各类大学的分工

(五)只有MIT这样的著名大学才值得注意吗?

(六)我国高等工科教育目标、体制与专业设置、教学内容之间的矛盾

三、关于大学理工科的本科教育

(一)加强基础理论教学

(二)提倡自学

(三)重视实验教学

(四)培养独立工作能力

(五)因材施教

(六)严格的日常考核

(七)二十年教学改革的回顾

(八)“钟摆在往回摆”吗?

(九)加强理论联系实际的措施

四、关于科学研究和研究生工作

(一)理工科科学研究和研究生培养工作概况

(二)科研工作特点

(三)研究生工作的三个目标

(四)硕士和博士研究生培养办法和要求

五、关于跨系跨学科的研究与教学

(一)科学技术发展的必然趋势

(二)发展的四个阶段

(三)迅速发展跨系跨学科研究与教学的重要条件

(四)传统系与跨学科组织之间的关系

(五)大学本科适宜搞跨学科教学吗?

六、关于大学本科的学制问题

(一)人类知识爆炸性的积累与更新向本科教育提出的新课题

(二)美国与我国大学本科教育的差别

(三)是五年本科制还是四年本科加一年到两年研究生两段制?

(四)那一种更为优越?

七、关于美国大学的组织与管理

(一)理事会(董事会)领导下的校长负责制

(二)以教授为主体的民主管理

(三)发挥社会监督作用的客座(顾问)委员会

(四)哈威尔老校长的办学“秘密”

(五)发挥校友会的作用

(六)教师的遴选与考核严格认真

(七)制度严密,明文规定,照章办事,自觉遵守

建议

改革开放之初,类似的出国考察团不在少数。如1980年5月,清华大学派出由时任校长刘达率领、高景德等10位领导和教授组成的代表团访问美国。孙增爵先生为首的纽约清华同学会作为代表团在纽约访问的东道主,多方联络,精心安排。又如,19861110日—121日,中国高等工程教育评估考察团一行6人出访美国和加拿大。

党的十二大确定了教育是实现中国社会主义现代化的战略重点之一,是社会主义精神文明建设的重要组成部分,提出要逐步形成具有中国特色的高等教育体系。[24]高等工程教育正是高等教育的一个重要组成部分,因此,1982年,教育部部属高等工业学校建立教育研究协作组(简称协作组) 应运而生,集中力量研究带有战略性、长期性的课题,带动整个高等工程教育研究工作的开展。协作组1982年成立后,组织过8次专题研究会、6次理论讨论会和1次国际学术讨论会,承接过“六五”“七五”“八五”的3项国家教育科学规划重点课题,于1996年结束使命。这些研究协作活动形式多种多样,除了召开协作组的年会、组长单位工作会、《高等工程教育研究》杂志编辑部工作会、全国专题研讨会、理论研讨会,以及参加高等教育司召开的研讨会和教学工作会,学校教务处长们也有专门的活动。如19889月,协作组院校教务处长在西安交通大学召开的“校际教学工作交流研讨会”,部外院校北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、西安电子科技大学的教务处长亦应邀参加;198911月,协作组院校教务处长在华南理工大学召开的第二次工作研讨会。

以上这些研究活动均形成了丰富成果,包括下列由协作组举办的8次专题研究会、6次理论讨论会的研究,以及承担的国家教育科学规划重点课题。

高等工程教育专题研究会:

1.“高等工程教育中专业的划分、设置和调整原则”,1983年;

2.“高等工程教育层次、规格和学制”,1983年;

3.“高等工程教育的基本教学原则”,1984年;

4.“工科本科教育培养目标和工科本科生基本规格”,1986年;

5.“加强工科本科教育”,1987年;

6.“高等工程教育与社会、经济发展的关系”,1989年;

7.“高等工程教育改革的历史回顾与深化改革的思路”,1990年;

8.“社会主义高水平理工大学总体目标及其加速实施”,1992年。

高等工程教育理论讨论会:

1.“工程教育研究建设、基本理论问题”,1986年;

2.“人才观、人才培养规律”,1987年;

3.“工科学生身心特点;高等教育与社会发展”,1988年;

4.“《高等工程教育学》体系论证、编写分工”,1989年;

5.“改名《高等工程教育导论》、修订提纲计划”,1990年;

6.“《中国高等工程教育》定名定稿”,1993年。

协作组承担的国家教育科学规划重点课题:

“六五”规划重点课题“高等工程教育结构改革的研究”;

“七五”规划重点课题“新时期高等工程教育人才培养规律及其应用的研究”;

“八五”规划重点课题“社会主义高水平理工大学目标与建设的研究”。

教育研究协作组是改革开放后带动我国高等工程教育改革的一个范例。国家教育委员会高等教育司时任负责人王冀生认为,协作组走过“一条充满生机和活力的成功之路,在全国范围内已经产生了积极的影响”;高等教育学泰斗厦门大学潘懋元教授也提到“高等工科院校的同志们在高等教育研究领域中最为活跃,研究成果也最丰富”,这其中,“协作组10年来所发挥的发动、带动、组织、协调的作用,功不可没”。[25]然而,协作组成员高校毕竟仅有14所,在全国工程教育研究如火如荼的背景下,协作组的活动仅是那个时代的一部分。在20世纪80年代后期,全国工科院校286所,几乎每所学校都有本校的《教学研究》《教育研究》《高等教育研究》或《高等工科教育》等期刊,用作成果展示交流平台。所有工业部委也都办有本行业的工程教育研究刊物,不完全统计有《化工高教研究》《煤炭高教研究》《建工高教研究》《机械工业高教研究》《冶金高等教育研究》《交通高教研究》《有色金属高等教育研究》《电子高教研究》《电子高等教育》《兵工高等教育研究》《航空教育》《民航教育研究》《邮电高等教育研究》《水利水电高教研究》《纺织高等教育研究》《矿业高教研究》《石油高教研究》《高等地质教育研究》《轻工教育》《核工业教育》《航海高教研究》《农业工程教育研究》《国外航空教育》等数十种。

(三)其他国家的相应变革行动

由于时代变革带来了挑战与机遇,越来越多国家意识到工程教育变革的必要性。工程教育研究可以帮助制定教育政策,提高教学质量,帮助培养工程人才,因此,许多国家开始进行工程教育的研究活动。

瑞典:1984年和1985年,瑞典各个领域都极其缺乏专业的工程师,这引起了人们的关注,如何在院校培养更多的工程师,也因此引起了激烈的讨论。瑞典皇家工程科学院(Royal Swedish Academy of Engineering Sciences)基于未来工程师需求情况,在19864月发表了《未来的工程师》[26],从工业发展、教育体制和未来工程师的作用三个模块,阐述了瑞典工业界对工程人员知识和技术的一些影响,讨论了工程师的教育体制问题。全文框架如下[26]

一、引言

二、结论与建议提要

(一)工业发展

1.瑞典工业的发展

2.技术在瑞典工业竞争中的作用

3.工程师工作内容的变化

4.制造业和材料技术领域的发展

5.电子和信息工业的发展

6.加工工业的发展

(二)教育体制

1.定义

2.技术领域的教育

3.人员补充情况

4.理工院校的经费

(三)今天和明天工程师的作用

1.工业界的工程师

2.公共事业中的工程师

3.对工程师需求的估计

4.评议、结论与建议

附录

以色列:1983年,为展望21世纪,并确定如何改变目前的课程,以应对技术环境的预期变化,以色列理工学院高等科技研究院(the Samuel Neaman Institute for Advanced Studies in Science and Technology)对他们的本科课程进行了仔细的审查。19873月《21世纪的工程师》报告推出,从未来工程师的面貌、课程结构和追求卓越等角度,介绍了以色列理工学院教师团队对未来工程教育的看法。全文框架如下[27]

执行概要

一、未来工程师的面貌

(一) 基础与专业教育:“科学革命”

(二)工程科学的制定

(三)数学与自然科学

(四)设计与学术尊严

(五)科学与技术

(六)计算机技术:新的革命

(七)技术与社会:新型的人文学科

(八)交流技能、英语和管理技能

(九)跨学科和多学科教学

二、课程结构

(一)课程设置要求综述

(二)学习和教学模式以及超负荷的学生

(三)高中和大学预科学习

(四)初级到高级工程的研究生课程

(五)继续教育

三、追求卓越

(一)质量与数量

(二)全球技术、市场和竞争

(三)以色列理工学院在工程教育中的作用

(四)荣誉课程、创造力和领导力

参考文献

日本:19881028日,日本文部省高等教育局决定,“对应于快速、复杂和高度发展的日本产业界,进行一次大学工程教育现状、问题及今后课题的调查研究 ”[28]。调查研究的事项分5方面:高等教育培养工程人才的供需关系,工程教育的设施,在职人员的再教育,高技术领域的教育完善,其他。198911月,由13位教授组成的课题组推出《变革时期的工程教育》报告,报告分为7部分:迫于变革的工程教育,围绕工程教育的社会环境动向,教育目标和组织编制,教育基础的整备,对应终身教育的工程教育,对应国际化的教育制度,强化政策制定的基础。[28]报告指出,日本目前面临着工科人才供需不平衡问题,因此,由于社会变化的需要,必须对工科教育进行变革。报告还列出从本科工程教育到博士工程教育的诸多可行研究,以推动工程教育的变革。

当年日本工程教育的规模很大,它的学士年产量高于美国,仅次于苏联和中国。1990年的数据显示,日本学士年产量为8.1万,苏联为17万,中国为11万,美国为7.9万。从资料看,日本工程教育变革的最大努力,在于它积极谋求跨学科的合作,创建满足社会需要、顺应时代发展的新学科乃至新的学校,如筑波大学,长冈和丰桥两所技术科学大学也是这么建立起来的。

此外,澳大利亚和加拿大都陆续发布了本国的工程教育变革和发展的重要报告,如澳大利亚的《2000年的工程教育》《工程学科评述》,加拿大专业工程师协会(Canadian Council of Professional Engineers)的《工程的未来》,等等。其内容相差无几,不再赘述。

03

简要总结

上述这些国家的公开文献报告表明,高质量的工程人才培养是世界各国共同关心的课题,其相同特点是着眼于未来,依据各自对急速变化时代的理解与判断,明确面临的挑战,积极采取相应的对策。这些研究或多或少涉及了工程教育的观念、内容和形式,在阐明挑战与对策时就以下三个基本问题给出了不尽相同的答案。

1)传统的工程业态开始将高技术摆在极高位置,科学技术、经济和社会的变革对工程教育提出了严峻的挑战。(2)多个国家开始强调和重视“工程形成”,把工程教育和工程训练有机地结合起来,非但讲究知识传授与人格养成,还讲究能力培养和技能训练。饶有兴味的是,英国《费尼斯顿报告》提出“工程形成”新概念后,率先广泛接受“形成”概念的是法国,后来美国NSF也推出“工程师专业形成”项目计划,表明工程人才培养使用的一种系统连贯性。(3)工程教育变革议题的提出有其宏大背景和深刻动因,工程教育领域也有其普遍的应对举措和不同的路径。

20世纪80年代,在政府的推动和支持下,各国高等教育中率先由工程教育发起积极响应,主动以国家的利益为目标,认真审视和回答自身作为一种专业教育的宗旨及所涉及的公共政策、理论与实践问题。面对时代大变局,各国强调重视工程教育与人才培养,显然是责无旁贷的应有之义。

引用此文

叶民,陈婵,王沛民.全球工程教育变革历史文献评述:1980年代[J].科教发展研究,202331):16-42.

YE Min, CHEN Chan, WANG Peimin. A Review of the Historical Literature on Global Engineering Education Reforms: The 1980s[J]. Journal of Science, Technology and Education Studies, 2023, 3(1): 16-42.

转自:“科教发展研究”微信公众号

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