徐毅鵬

(杭州電子科技大學教務處，浙江杭州310018)

20世紀末麻省理工學院工程教育轉(zhuǎn)型探微

徐毅鵬

(杭州電子科技大學教務處，浙江杭州310018)

美國在20世紀末提出“回歸工程”的工程教育改革口號，旨在加強工程人才培養(yǎng)的實踐性和集成性要求。在此背景下，麻省理工學院順應時代要求，開展了相應的工程教育改革。本文從歷史角度審視美國工程教育范式轉(zhuǎn)型的變革，比較分析麻省理工學院的工程教育改革措施，指出我國工程教育應在課程體系整合優(yōu)化、開展產(chǎn)學合作教育、強化設(shè)計教學和人才培養(yǎng)多元化等方面進行改革，這些舉措可為我國正在實施的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”提供有益經(jīng)驗。

回歸工程;麻省理工學院;工程教育;卓越工程師計劃

20世紀末美國工程教育呈現(xiàn)脫離工程實踐的傾向，隨即“回歸工程”的改革理念應運而生，這一變革促使美國工程教育轉(zhuǎn)向注重工程實際以及工程本身的系統(tǒng)性［1］。而當時麻省理工學院(MIT)順應歷史潮流，開展了多項工程教育改革?；厮葸@段歷史對于目前我國正在實施的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”具有良好的借鑒意義。

一、美國工程人才培養(yǎng)標準的重構(gòu)

(一)“回歸工程”的主要內(nèi)涵

英文“Engineering”詞根“Engine”源于拉丁文Ingenerare，意為創(chuàng)造，因此工程的本質(zhì)就是人類創(chuàng)造性的實踐活動［2］。從歷史上看，美國工程教育大體經(jīng)歷了兩次范式轉(zhuǎn)型，即從經(jīng)驗模式到科學模式，再回歸到實踐模式。二戰(zhàn)前美國工程教育強調(diào)按既定的操作手冊進行訓練，課程設(shè)置中鮮有初等微積分等課，高校和工業(yè)界有著緊密關(guān)系。二戰(zhàn)后隨著新興科技工業(yè)的產(chǎn)生，工程師必須具備扎實的理論知識才能進入工業(yè)界，因此戰(zhàn)后美國逐漸加強高校工程科學的資助力度，而非注重培養(yǎng)學生工程實踐能力。于是，工程專業(yè)的課程設(shè)置從戰(zhàn)前應用型、實踐性為主轉(zhuǎn)向了以數(shù)理科學理論為主的工程科學模式［3］。所謂物極必反，工程教育長期以來偏重科學范式，客觀上使得工程師創(chuàng)造與設(shè)計能力有明顯減弱，這致使工業(yè)界、政府及學校非常擔憂，認為當時美國高校的工程教育在培養(yǎng)科學家而非真正的工程師。因此面對即將到來的21世紀，美國在八、九十年代開始深刻反思，認為工程教育應回歸其最初的本質(zhì)上——即著重培養(yǎng)工程師的創(chuàng)造、設(shè)計、發(fā)明能力。需要強調(diào)的是，“回歸工程”并不是重新回到二戰(zhàn)前以實訓為主的工程師培養(yǎng)模式，而是一次哲學上“否定之否定”的螺旋式發(fā)展過程。美國工程教育第二次范式變革，是在前一次范式變革基礎(chǔ)上的漸進式發(fā)展，即以工程科學為基礎(chǔ)，工程教育更加重視工程實踐，更加體現(xiàn)工程本身的集成性和系統(tǒng)性，并且集聚了工程、設(shè)計、管理、環(huán)境、職業(yè)倫理等多元內(nèi)涵的統(tǒng)一體。

(二)美國工程師認證標準的變革

在此背景下，美國工程和技術(shù)認證委員會(ABET)于1995年發(fā)布了新工程師認證標準，即“工程標準2000”。該標準明確寫明了11條評估工程師的重要指標［4］:作為美國21世紀的工程師，除了必備的數(shù)學、科學和工程知識之外，更應該具有設(shè)計工程項目的能力、擁有多種工程訓練經(jīng)驗、以及指導和處理工程實際問題的能力，此外工程師還必須具備領(lǐng)導力、團隊合作、環(huán)境理念、有效溝通、恪守職業(yè)道德及社會責任等綜合性素質(zhì)。正是在這種基于工程人才培養(yǎng)回歸實踐性和集成性的宏觀要求指引下，美國高校的工程教育在20世紀末有了新的發(fā)展方向，其中麻省理工學院首當其沖。

二、麻省理工學院的應變

(一)創(chuàng)新本碩五年貫通培養(yǎng)模式

在80年代初期，麻省理工學院電氣科學與工程專業(yè)教學計劃［5］主要分為“課程VI”和“課程VIA”兩大方向。其中“課程VI”方向的課程設(shè)置分兩部分:一是校定必修課，主要修讀的是專業(yè)科學、人文和社會科學科目以及實驗課，約合144分①MIT的學分含課外學習量，其3學分相當于我國的1學分。;二是系定專業(yè)課程，包含系必修科目117分、限選課48分和任選課60分。而“課程VI－A”方向又被稱為“工程實習計劃”，與“課程VI”區(qū)別之處是在系定必修課中增加了工程實習24分，而任選課減少24分。學生通過和企業(yè)的合作教育，完成2－3個工程項目以獲得工程實習學分。修讀“課程VI－A”方向的學生可以通過校內(nèi)學習和校外實踐較早的接觸產(chǎn)業(yè)界的真實環(huán)境。隨著美國工程界“回歸工程”運動的開展，麻省理工學院認為四年制本科教育已不能滿足未來工業(yè)界的要求，因此該校在原有“工程實習計劃”基礎(chǔ)上又加以改革，從1993年開始實施“科學學士/工程碩士五年貫通計劃”［6］，即在五年時間內(nèi)，在修完本科學分基礎(chǔ)上，通過增加指定的課程組和在企業(yè)的實踐環(huán)節(jié)，以獲得碩士學位學分［7］。學生畢業(yè)后可同時得到學士和碩士兩個學位。

(二)突出設(shè)計能力培養(yǎng)要求

設(shè)計對于工程師來說是創(chuàng)造世界必備的內(nèi)涵，因此突出學生工程設(shè)計能力，成為了麻省理工學院工程教育改革的又一舉措。麻省理工學院在20世紀90年代的教學計劃中開始設(shè)定“工程設(shè)計點”(Engineering Design Points)，學校向?qū)W生列出所有附帶工程設(shè)計點的課程清單，每門課程的設(shè)計點多少是根據(jù)課程設(shè)計要求程度不同而定，例如“信號與系統(tǒng)”課含4個工程設(shè)計點，“人工智能”課含8個工程設(shè)計點等。除課程之外，學生參加類似大學生科研訓練計劃等，也可獲得相應的工程設(shè)計點。通過滲透于課程學習中設(shè)計能力的培養(yǎng)，學生在修完教學計劃的同時，增強了創(chuàng)新意識和能力，可謂一舉兩得。

(三)實施制造業(yè)領(lǐng)導者計劃

大工程觀下的人才培養(yǎng)理念亦是麻省理工學院工程教育改革內(nèi)容之一。1988年該校工學院及斯隆管理學院，聯(lián)合當時美國包括波音公司等在內(nèi)的11家國際化大企業(yè)開啟了“制造業(yè)領(lǐng)導者計劃”(Leaders for Manufacturing Program)［8］，旨在培養(yǎng)美國工業(yè)界既懂得工程技術(shù)，又具備管理才能的復合型工業(yè)界領(lǐng)導者。制造業(yè)領(lǐng)導者計劃是一個兩年制培養(yǎng)計劃，主要招收大學已畢業(yè)3至5年的、且同時需要在工程和管理領(lǐng)域繼續(xù)深造的工程師。該計劃實施過程中特別強調(diào)“制造業(yè)研討班”和“崗位實習”兩個環(huán)節(jié)，這是培養(yǎng)學生大工程觀及相關(guān)工程實踐能力的重要載體［9］?！爸圃鞓I(yè)研討班”是由學生、企業(yè)、大學三方共同參與的專題討論課，包括工程、管理、經(jīng)濟、環(huán)境等等一系列廣泛的內(nèi)容，學生需要修習三個學期;而“崗位實習”大約有6個月左右，每位學生選擇實習企業(yè)，麻省理工學院同時配備工程學及管理學兩名導師，全程指導學生在實習期間所做的，有關(guān)工程與管理學內(nèi)容集成的畢業(yè)設(shè)計。學生畢業(yè)后同時可獲得工學和管理學兩個碩士學位。

三、借鑒與啟示

2010年教育部正式啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，這一計劃主要是為了契合國家走新型工業(yè)化道路，加快培養(yǎng)能適應未來經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高素質(zhì)工程人才。面對我國數(shù)量龐大的高校工科專業(yè)學生，如何更富有成效的開展此項改革活動是目前我國高等工程教育界迫切需要解決的課題。而20世紀八、九十年代美國工程教育的發(fā)展困境，正與目前我國高等工程教育偏重理論、培養(yǎng)科學家而非工程師、缺乏工程實踐和創(chuàng)新能力等現(xiàn)狀非常類似，因此，借鑒麻省理工學院“回歸工程”時期開展的的變革舉措有一定的現(xiàn)實意義。

(一)推進工程教育課程體系整合改革

從美國工程認證標準“工程標準2000”不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代化工程教育課程改革已走向了集成性的特點，體現(xiàn)了大工程觀的人才培養(yǎng)趨勢。而目前我國高校工科專業(yè)的人才培養(yǎng)方案總體上還是傾向于理論型模式，整體上缺少整合性。因此要開展卓越工程師的培養(yǎng)計劃，必須以大工程觀和集成式的課程改革指導思想為原則，制訂符合我國國情的工程師認證標準，培養(yǎng)適應創(chuàng)新型現(xiàn)代化國家需要的復合型工程人才。

(二)倡導產(chǎn)學合作教育回歸實踐本位

目前我國校企合作舉步艱難，企業(yè)因考慮成本等因素，不愿提供實習機會，因此學生難以在實踐鍛煉中獲得真實經(jīng)驗。而美國產(chǎn)業(yè)界與麻省理工學院的通力合作，是工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要核心。20世紀末期該校通過改革工程實習計劃、創(chuàng)新本碩連讀模式、實施制造業(yè)領(lǐng)導者計劃等多種形式，讓學生在企業(yè)真實環(huán)境中加以鍛煉，豐富其工程設(shè)計經(jīng)驗，為其職業(yè)生涯發(fā)展打下扎實基礎(chǔ)，而目前我國工程教育正是缺乏這樣的渠道。要改變這一窘境，首先需要國家以政策法律形式確保大學生工程實習的外部環(huán)境，同時也要保障企業(yè)利益，降低其培訓成本;其次建立校企互惠互助機制，使企業(yè)能通過院校的智力支持得以長遠發(fā)展;第三，高校應更新理念，尋求多渠道校企合作人才培養(yǎng)途徑;第四，建立以企業(yè)為核心、高校相結(jié)合的繼續(xù)工程教育體系，樹立企業(yè)對工程師繼續(xù)教育的責任和意識。

(三)強化工程設(shè)計能力培養(yǎng)

強化設(shè)計教學是美國工程教育界普遍認同的觀點，麻省理工學院教學計劃中“工程設(shè)計點”的設(shè)置即是這種思想的體現(xiàn)。相比較國內(nèi)的人才培養(yǎng)方案，工程專業(yè)實踐學時比例不高，即使是在實踐教學中，綜合性和設(shè)計性的實驗也普遍缺乏。因此，我國高校應在工科專業(yè)課程中加深、加強對學生設(shè)計能力的要求，賦予學生主動學習的權(quán)利，打破滿堂灌式的授課方式。寓設(shè)計教學于各門課程之中，是造就具有一流設(shè)計意識的現(xiàn)代化卓越工程師的本質(zhì)要求。

(四)培養(yǎng)方案體現(xiàn)多元化發(fā)展目標

相比80年代的教學計劃，麻省理工學院本科專業(yè)從117個學分的專業(yè)必修課，減少到72學分，選修課從108學分增加到144學分，這一變化體現(xiàn)了弱化工程科學、回歸工程實踐的思想。而校定必修課程從144學分增加到183學分，更增強了學生在人文社科領(lǐng)域的涉獵，體現(xiàn)了人才培養(yǎng)多元化發(fā)展的目標。相比目前我國高校的人才培養(yǎng)方案中必修課相對過多，選修課相對較少，人文社科知識缺失，一些非工程能力如團隊合作、環(huán)保理念、領(lǐng)導力等等素養(yǎng)缺乏，這些都是與卓越工程師培養(yǎng)目標背道而馳的現(xiàn)象，亟須加以改進。

［1］國家教委工程教育赴美考察團．挑戰(zhàn)·探索·實踐:面向21世紀高等工程教育教學內(nèi)容和課程體系改革研究成果(第一集)［C］．北京:高等教育出版社，1997:410．

［2］王沛民，顧建民，劉偉民．工程教育基礎(chǔ)［M］．杭州:浙江大學出版社，1994:21．

［3］ Prados，John W．Engineering Education in the United States:Past，Present，and Future［EB/0L］．［2009 －09 －09］．http://www．eric．ed．gov/ERICWebPortal/custom/portlets/recordDetails/detailmini．jsp?_nf pb=true＆_＆ERICExtSearch_SearchValue_0=ED440863＆ERICExtSearch_SearchType_0=no＆accno=ED440863．

［4］時銘顯．面向21世紀的美國工程教育改革［J］．中國大學教學，2002(10):38－40．

［5］王孫禺，曾曉萱，寇世琪．從比較中探索高等工程教育——清華大學與美國麻省理工學院的電類課程設(shè)置比較［J］．清華大學教育研究，1988(1):44－54．

［6］鄭大鐘，陳希．MIT的“科學學士/工程碩士五年貫通計劃”［J］．清華大學教育研究，1996(2):41－43．

［7］ MIT．Mitbulletin_9899 ［EB/0L］．［2009 －09 －28］．http://web．mit．edu/catalog/archive．html，mitbulletin_9899

［8］鄭大鐘，陳希．MIT的“制造業(yè)領(lǐng)導者(LFM)計劃”［J］．清華大學教育研究，1997(2):47－51．

［9］ Donald B．Rosenfield．The Leaders for Manufacturing Program:A New Type of Industry/University Consortium［EB/0L］．［2011 －05 －23］．http://ieeexplore．ieee．org/xpls/abs_all．jsp?arnumber=68973＆tag=1．

A Probe into Transformation of MIT Engineering Education in Late 20th Century

XU Yi-peng
(Office of Academic Affairs，Hangzhou Dianzi University，Hangzhou Zhejiang 310018，China)

In the end of last century，the U．S．proposed the slogan of‘Returning to Engineering’to strengthen the practical and integration requirements of the engineering students．Under this background，the Massachusetts Institute of Technology carried out the engineering education reforms along with the requirements of the times．Based on the examination of the paradigm shift in American engineering education reform from a historical point of view，and a comparative analysis on the engineering education reform measures taken by MIT，this paper points out that China engineering education should carry out a series of reforms，such as integrating the curriculum，carrying out the co-operative education，strengthening the designed teaching and training the students in diversified ways，which can provide some valuable information for the“Excellent Engineer Plan”implemented in China．

returning to engineering;MIT;engineering education;Excellent Engineer Plan

G649

B

1001－9146(2011)02－0075－04

2011－05－24

浙江省教育科學規(guī)劃2010高校課題(SCG164);杭州電子科技大學科學研究基金(KYF595609024)

徐毅鵬(1978－)，男，浙江杭州人，助理研究員，比較教育和工程教育．