張 煒
習(xí)近平總書記指出:“中國發(fā)展需要世界人才的參與,中國發(fā)展也為世界人才提供機(jī)遇。必須實行更加積極、更加開放、更加有效的人才引進(jìn)政策,用好全球創(chuàng)新資源,精準(zhǔn)引進(jìn)急需緊缺人才,形成具有吸引力和國際競爭力的人才制度體系,加快建設(shè)世界重要人才中心和創(chuàng)新高地?!睘榇耍斜匾私饷绹こ倘瞬排囵B(yǎng)的情況,在人才引進(jìn)時心中有數(shù)、有的放矢。同時,我國高等教育改革已進(jìn)入“深水區(qū)”,難以在西方國家找到參照系,西方高等教育的一些經(jīng)驗在我國出現(xiàn)了“撞墻”現(xiàn)象。中美兩國工程教育存在諸多差異,應(yīng)加強(qiáng)比較分析、知己知彼,絕不可盲目迷信、照搬照抄。本文引用美國工程教育協(xié)會(American Society for Engineering Education,ASEE)發(fā)布的研究報告,梳理其中有關(guān)觀點與爭論,為進(jìn)一步了解美國工程教育創(chuàng)新提供一些素材。
19世紀(jì)初,伴隨工業(yè)革命從歐洲傳入美國,對于現(xiàn)代工程人才提出了新需求和新要求,促使一些高校創(chuàng)新傳統(tǒng)教育模式,高等工程教育快速崛起,也不斷根據(jù)行業(yè)需求和特點進(jìn)行創(chuàng)新,加強(qiáng)分層定位和多元發(fā)展,創(chuàng)新工程教育的重要性更加凸顯。
19世紀(jì)20年代,美國至少新建了9所工程技術(shù)學(xué)院。同時,弗吉尼亞州立大學(xué)于1825年開始招生,該校的學(xué)生可以選擇所希望從事的職業(yè)方向進(jìn)行學(xué)習(xí)。這些高校實施一些開國元勛所希望的全新的、美國式的“有用的教育”,工程教育的創(chuàng)新成果快速擴(kuò)散,但也遭到傳統(tǒng)文理學(xué)院和精英階層的質(zhì)疑和詬病。1862年,莫里爾贈地法案(Morrill Land-Grant Act)頒布,聯(lián)邦撥付經(jīng)費給州政府建高校,要“有助于對農(nóng)業(yè)和機(jī)械技藝的貢獻(xiàn)”,從法律層面為工程教育的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
1893年,美國成立了工程教育促進(jìn)協(xié)會(Society for the Promotion of Engineering Education,SPEE),為工程教師交流教學(xué)心得和思想提供了場所?!岸?zhàn)”期間,又組建了工程院校研究協(xié)會(Engineering College Research Association,ECRA),尋求政府更多的資助和支持,收集和出版工程教育研究學(xué)術(shù)信息。1946年,SPEE和ECRA合并,成立美國工程教育協(xié)會(American Society for Engineering Education,ASEE),組織開展了一系列調(diào)研和研討會,出版了若干研究報告。ASEE將1893年作為自己的創(chuàng)立時間,已成為一個擁有眾多個人、機(jī)構(gòu)和公司會員的全球協(xié)會,通過推進(jìn)創(chuàng)新、追求卓越(excellence)和各個層次的工程教育,尋求在培養(yǎng)工程專業(yè)人才方面具有權(quán)威(preeminent authority)。
1918年,卡內(nèi)基基金會(Carnegie Foundation)發(fā)布“工程教育研究”報告,通過對美國工程院校的教學(xué)方案、課程體系和教學(xué)方法的研究,發(fā)現(xiàn)了一些存在的問題,如很多高校采用從理論到應(yīng)用的線性教學(xué)法,導(dǎo)致畢業(yè)生缺乏以科學(xué)和工程原理為基礎(chǔ)的知識,建議同時講授理論與實踐,開展案例教學(xué),將發(fā)電機(jī)作為“案例”,在其運行中闡釋物理學(xué)原理,繼而進(jìn)一步講授基礎(chǔ)物理學(xué)或數(shù)學(xué)原理;學(xué)生不只是觀察發(fā)電機(jī)如何運行,還必須動手操作和出現(xiàn)故障時進(jìn)行修理。時任卡內(nèi)基基金會主席普利切特(Henry S.Pritchett)將此稱之為教學(xué)法創(chuàng)新。該報告還指出,已有工程院校的創(chuàng)新過程緩慢,但如果課程改革涉及教學(xué)規(guī)則的大變革,又會影響到正在實施的教學(xué)。因此,新設(shè)立學(xué)院開展教學(xué)創(chuàng)新更為容易,一批社區(qū)學(xué)院和專門學(xué)院應(yīng)運而生。
“二戰(zhàn)”之前,美國大學(xué)就對區(qū)域工業(yè)發(fā)展做出了貢獻(xiàn),與行業(yè)有不少聯(lián)系?!岸?zhàn)”期間,一些大學(xué)教師參與“曼哈頓計劃”等軍事項目,讓更多的人認(rèn)識到大學(xué)科研能夠解決國家面臨的經(jīng)濟(jì)、社會和安全問題,加之“人造衛(wèi)星沖擊波”(The Sputnik Shock),導(dǎo)致1958年美國國防教育法的出臺,成為莫里爾法之后又一個聯(lián)邦專門資助教育的法案,政府大幅增加大學(xué)科研經(jīng)費投入。1957—1967年,美國R&D經(jīng)費平均以每年15%的速度增長,10年幾乎增長了4倍,達(dá)到150億美元,也在一定程度上促進(jìn)了工程教育的創(chuàng)新。
伴隨科學(xué)知識快速發(fā)展,將知識應(yīng)用于生產(chǎn)和服務(wù)以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會增長的需求不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致美國接受過技術(shù)培訓(xùn)的勞動力嚴(yán)重短缺。教育界、政府和專業(yè)團(tuán)體的預(yù)測結(jié)果都顯示,對于工程技術(shù)人才的需求將達(dá)到前所未有的規(guī)模,不僅需要現(xiàn)有高校拓展工程教育,還需要建立更多新的高校。同時,如何保持工程教育的高質(zhì)量,始終是各界非常關(guān)注的問題。
1952年,ASEE組建了工程教育評價委員會(Committee on Evaluation of Engineering Education),于1954年內(nèi)部發(fā)行評價報告并征求意見,并在次年公開發(fā)表。報告指出,面對工程領(lǐng)域的新形勢和新挑戰(zhàn),工程教育必須致力于人的全面發(fā)展,包含專業(yè)技能和社會責(zé)任,提出了10條建議:(1)加強(qiáng)數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等基礎(chǔ)類課程;(2)辨識和集成工程類課程作為公共專業(yè)核心課,并充分利用基礎(chǔ)科學(xué)成果進(jìn)行教學(xué);(3)集成基礎(chǔ)科學(xué)和工程科學(xué)的學(xué)習(xí),增強(qiáng)學(xué)生工程分析、工程設(shè)計和工程系統(tǒng)的專業(yè)背景,培養(yǎng)和刺激他們的創(chuàng)造性和想象性思維;(4)因材施教,開發(fā)每一個學(xué)生的特殊才能,為天才學(xué)生提供靈活性的選修課組合;(5)將人文和社會科學(xué)融入工程課程;(6)提高學(xué)生的口語、寫作和圖形化等交流能力;(7)鼓勵實驗;(8)加強(qiáng)研究生教育以吸引優(yōu)秀學(xué)生和培養(yǎng)師資;(9)引育結(jié)合和提高薪酬,加強(qiáng)師資隊伍建設(shè);(10)在擴(kuò)大工程教育規(guī)模之前應(yīng)先落實以上措施。
上述多數(shù)建議今天仍然可以經(jīng)常聽到,但由于在操作層面缺乏分類指導(dǎo)的舉措,實際影響有限。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與培養(yǎng)定位密切相關(guān),正如美國高質(zhì)量教育委員會指出,一所高校的高質(zhì)量教育是 “為全體學(xué)生規(guī)定了高標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo),然后想方設(shè)法協(xié)助學(xué)生達(dá)到這些目標(biāo)”。
20世紀(jì)上半葉,關(guān)于統(tǒng)一工程教育目的和標(biāo)準(zhǔn)的呼聲高漲,但在實踐中工程教育的多樣性,成為工程教育創(chuàng)新的新挑戰(zhàn)。創(chuàng)新是具體的,“在不同語境下具有不同的含義”,應(yīng)避免泛泛而談,不同層次和類型的高校,其工程教育的目標(biāo)定位和質(zhì)量要求應(yīng)有所不同。為此,ASEE和卡內(nèi)基基金聯(lián)合資助開展調(diào)研,于1968年發(fā)布了《工程教育的目標(biāo)》,試圖平衡上述兩種觀點,既要科學(xué)統(tǒng)籌標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo),又要有利于靈活性和多樣性。
一方面,伴隨工程教育的知識廣度不斷拓展,涉及的專業(yè)學(xué)科越來越多,工程教育應(yīng)當(dāng)作為一種自由科學(xué)(Liberal Science)教育,發(fā)展工程教育的通識教育哲學(xué),使得工程教育的課程核心涵蓋自然科學(xué)、人文社會科學(xué)、交流藝術(shù)以及數(shù)學(xué)、工程科學(xué)和分析,包括經(jīng)濟(jì)學(xué)與管理學(xué)的相關(guān)教育,培養(yǎng)學(xué)生對于真實和當(dāng)代社會問題的敏感性。
另一方面,伴隨技術(shù)需求水平不斷提升和學(xué)科交叉的進(jìn)展,科學(xué)知識與技術(shù)能力快速發(fā)展,變得更加復(fù)雜,對于工程技術(shù)的要求越來越高,工程畢業(yè)生專業(yè)技術(shù)的深度需求也在提高。因此,在拓展工程教育科學(xué)知識的廣度時,為工程教育本科生提供廣博的通識教育和專門的技術(shù)教育,而不能忽視未來工程師在其專業(yè)范圍內(nèi)高水平技術(shù)優(yōu)勢的需要,加強(qiáng)通識教育不應(yīng)以犧牲專業(yè)技術(shù)勝任力為代價。
如何統(tǒng)籌上述兩種不同意見,報告建議將專業(yè)技術(shù)教育的大部分內(nèi)容推遲到高年級甚至研究生階段。研究生教育不僅可以為技術(shù)和非技術(shù)課程提供更多時間,也可以促使學(xué)生有更多的時間來研判自身的特殊需求,成長為高層次專業(yè)人才。報告建議工程院校應(yīng)盡可能地對科研與教育目的進(jìn)行整合,從聯(lián)邦政府和其它渠道爭取對教師和學(xué)生科研的支持,鼓勵和吸納更多來自于其它高校的畢業(yè)生攻讀研究生。相應(yīng)地,研究生教育很快在一些工程學(xué)科專業(yè)獲得立足點,并在一些新設(shè)工程院校成為普遍要求。一些學(xué)生很快認(rèn)識到了研究生學(xué)位的價值,工業(yè)界和政府等用人單位也開始聘用高學(xué)歷的工程師。從1950年至該報告發(fā)表期間,年授予碩士學(xué)位數(shù)量增長了2.8倍,博士學(xué)位的數(shù)量增長了4倍,并在之后保持了這一趨勢。1970-1971學(xué)年以來的近50年間,在工程領(lǐng)域授予博士與碩士學(xué)位的增幅(見圖1主坐標(biāo))略高于學(xué)士學(xué)位。
圖1 美國工程教育授予學(xué)位數(shù)量(個)
報告還建議,應(yīng)更加充分地利用繼續(xù)教育實施工程教育,根據(jù)需求設(shè)立和維持符合質(zhì)量要求的非全日制學(xué)位項目,為在職人員提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會。同時,工程院校應(yīng)更多地與工業(yè)界、政府和工程社團(tuán)開展合作,并優(yōu)化配置外部教育資源,擴(kuò)大工程領(lǐng)域所有教育層次和所有領(lǐng)域的教育機(jī)會,制定更具彈性的培養(yǎng)方案,培養(yǎng)更多的工程技術(shù)員和技術(shù)專家(technicians and technologists)、以及碩士學(xué)位以上的人才,促進(jìn)社區(qū)學(xué)院低年級學(xué)生進(jìn)入工程本科教育的數(shù)量和比例不斷擴(kuò)大,以滿足各種背景學(xué)生的需要。
但遺憾的是,ASEE的上述工作似乎并未得到應(yīng)有的重視,直到20世紀(jì)70年代,只有少數(shù)工程教師關(guān)注教學(xué)及其研究,也只有少數(shù)教師加入ASEE,報告的影響力似乎并不是很大。
美國工程教育從19世紀(jì)初的興起,經(jīng)歷了20世紀(jì)中期的爭論,到20世紀(jì)末本土工程人才的萎縮,引發(fā)了對于新世紀(jì)工程教育更多深入的思考與研究。開展工程教育是對傳統(tǒng)博雅教育的創(chuàng)新,但如果培養(yǎng)的人才缺乏人文社會科學(xué)知識和交流能力,又不是 “健全”(whole)的人,體現(xiàn)出美國現(xiàn)代大學(xué)辦學(xué)理念中“基礎(chǔ)”與 “效用”兩種創(chuàng)新文化的張力,也深化了對于創(chuàng)新的任務(wù)要求與主體責(zé)任。
20世紀(jì)90年代,美國逐漸失去了在鋼鐵、汽車、家用電器等方面的統(tǒng)治地位,也對其工程教育話語權(quán)和影響力帶來沖擊。1994年,ASEE發(fā)布《格林報告——面向變化世界的工程教育》,指出美國已有300多所工程院校(Engineering Colleges),盡管已經(jīng)有效地服務(wù)于國家,但必須繼續(xù)創(chuàng)新以更好地與國家需求完全保持一致。
報告指出,所有工程院校都應(yīng)反思傳統(tǒng)教育模式,更新課程設(shè)置方法,并創(chuàng)新招生制度,從女性、少數(shù)族裔學(xué)生等“代表性不足”的人口群體中招收和保留更多的學(xué)生,更好地服務(wù)國家工業(yè)競爭力。
在肯定多樣性為美國工程本科教育帶來實力的同時,報告提出工程本科教育不能單純培養(yǎng)學(xué)生的智力和技術(shù)能力,而是要堅持廣博的核心課程內(nèi)容,并要符合工程技術(shù)認(rèn)證委員會(Accreditation Board for Engineering and Technology,ABET)的最低標(biāo)準(zhǔn)要求。工程院校應(yīng)與產(chǎn)業(yè)界保持密切關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生作為團(tuán)隊成員開展工作,能夠有效溝通交流,知曉工程專業(yè)活動的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境和國際事務(wù)。
2009年,ASEE發(fā)布《營造工程教育學(xué)術(shù)和系統(tǒng)創(chuàng)新文化》報告,認(rèn)為美國技術(shù)創(chuàng)新歷史悠久,相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者與實踐者合作得很好,也說明植根于學(xué)術(shù)理論的實踐創(chuàng)新會更加有效;建議要像技術(shù)創(chuàng)新那樣,推動美國工程群體的對話,深入討論如何為工程教育創(chuàng)新營造充滿活力的學(xué)術(shù)文化,實踐者和研究者應(yīng)共建合作共事、充滿活力的創(chuàng)新共同體,進(jìn)一步鼓勵和拓展合作伙伴網(wǎng)絡(luò),共同開拓知識和實踐新領(lǐng)域,將工程教育創(chuàng)新理論轉(zhuǎn)化為實踐行動,避免陷入“死亡之谷”(Valley of Death)。
為此,應(yīng)不斷促進(jìn)工程教育的變化,需要明確變化“什么”(what)、“如何”(how)變化、以及“誰”(who)來驅(qū)動變化。關(guān)于變化“什么”的問題,報告認(rèn)為課程、教學(xué)和評價三個因素共同構(gòu)成了創(chuàng)新環(huán)境的核心,但在理論和實踐方面還有很大差距,建議基于工程學(xué)習(xí)與基礎(chǔ)科學(xué),共同推進(jìn)研究性學(xué)習(xí)(Inquiry-based Learning)和經(jīng)驗性課程體系(Experiential Curricula),更為有效地推進(jìn)工程教育的發(fā)展。
聚焦“如何”變化,報告推薦應(yīng)用“教育實踐與研究持續(xù)循環(huán)”(continual cycles of educational practice and research)的創(chuàng)新模型,以此進(jìn)一步提升工程教育的知識體系,基于期望解決重要問題,通過研究與實踐緊密結(jié)合,來促進(jìn)更為有效和可復(fù)制的教育創(chuàng)新。
圍繞“誰”來驅(qū)動變化,報告指出,盡管有許多利益相關(guān)者,但工程教育創(chuàng)新的主要責(zé)任在于教師和管理者,二者均應(yīng)贊同更具彈性的課程體系,更好地設(shè)計項目和更為有效地適應(yīng)環(huán)境。同時,應(yīng)完善教師在教與學(xué)兩個方面的職業(yè)發(fā)展路徑,確保教師聘任過程、聘用標(biāo)準(zhǔn)以及薪酬結(jié)構(gòu)等能夠明確地考慮其教育創(chuàng)新的業(yè)績。
報告建議,各創(chuàng)新主體應(yīng)共同努力,營造工程教育的學(xué)術(shù)文化和系統(tǒng)創(chuàng)新環(huán)境,高校教師、系主任和院長應(yīng)支持和認(rèn)同教育創(chuàng)新,將工程教育實踐與研究結(jié)合起來,促進(jìn)教師經(jīng)驗和水平的提升,通過集成不同課程、創(chuàng)業(yè)實踐和服務(wù)活動促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),培養(yǎng)具有全球視野的未來教師、工程師和領(lǐng)導(dǎo)者;ASEE應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)國家資源,促進(jìn)和擴(kuò)散創(chuàng)新成果;國家工程院(National Academy of Engineering,NAE)應(yīng)設(shè)立工程教育處、舉辦高水平學(xué)術(shù)會議、拓展“工程教育大挑戰(zhàn)”的內(nèi)容;ABET應(yīng)加強(qiáng)過程評價、更加聚焦學(xué)習(xí)成效;各專業(yè)工程協(xié)會應(yīng)促進(jìn)工程教育創(chuàng)新、擴(kuò)大合作;工業(yè)界應(yīng)主動加強(qiáng)與高校的聯(lián)系,提供學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)的條件;資助機(jī)構(gòu)應(yīng)增加投入資金、擴(kuò)大資助對象的多樣性、延長項目周期、支持評估研究、加強(qiáng)教師培養(yǎng)。
為此,需要將更多的相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容集成到工程教育課程體系的基本要素之中,學(xué)生應(yīng)當(dāng)獲得科學(xué)和數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識,理解社會科學(xué)、人文和藝術(shù),強(qiáng)調(diào)創(chuàng)業(yè)、設(shè)計和領(lǐng)導(dǎo)力,以及在一個或多個工程學(xué)科專業(yè)獲得完整的訓(xùn)練(圖2)。
圖2 工程教育的課程集成
ASEE組織對72所院校110個系的訪談和定量反饋及其分析,獲得了關(guān)于工程教育的教學(xué)與學(xué)習(xí)、教師培養(yǎng)與聘用、以及設(shè)施與支持等方面的觀點與實踐的信息,于2012年發(fā)布《有影響力的創(chuàng)新:營造工程教育學(xué)術(shù)和系統(tǒng)創(chuàng)新文化》報告,指出工程教育已經(jīng)成為美國國家創(chuàng)新能力的關(guān)鍵因素,可以為美國工程教育的國際形象感到自豪,但不應(yīng)沾沾自喜,不能認(rèn)為過去取得的成績和經(jīng)驗一定能夠在未來繼續(xù)有效,有許多因素組合在一起限制了創(chuàng)新影響的擴(kuò)大,也缺乏創(chuàng)新擴(kuò)散和轉(zhuǎn)化的有效舉措。
報告認(rèn)為,已有工程教育創(chuàng)新的方法,大多基于教師個人經(jīng)驗的直覺,而根植于經(jīng)過確認(rèn)的學(xué)習(xí)理論和教學(xué)法實踐的工程教育創(chuàng)新還不多見,特別是很多創(chuàng)新一旦實施,就不問后果,很少評估其實現(xiàn)目標(biāo)的有效性。
創(chuàng)新能夠激勵工程教育的有效和高效,不僅要充分認(rèn)識工程教育創(chuàng)新的必要性,還要能夠更好地對學(xué)生學(xué)習(xí)和表現(xiàn)產(chǎn)生顯著的影響。正如20世紀(jì)五六十年代將工程科學(xué)知識轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ探逃恼n程內(nèi)容以應(yīng)對當(dāng)時所面臨的挑戰(zhàn),當(dāng)代的“人造衛(wèi)星時刻”(Sputnik Moment)也要求工程教育加快轉(zhuǎn)型,并廣泛和有效實施,進(jìn)一步提升理念、方法或技術(shù),促進(jìn)創(chuàng)新能夠激勵工程教育的有效和高效。
報告重申,“誰/什么/如何”分析框架是一個經(jīng)過時間檢驗的模型(Time-tested Model),位于工程教育文化創(chuàng)新的核心,值得在工程教育創(chuàng)新領(lǐng)域進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。教育界、工業(yè)界、政府和相關(guān)工程組織等創(chuàng)新主體應(yīng)加強(qiáng)合作,確保培養(yǎng)更多年輕人具有作為工程師的想象力和激情,維持國家的技術(shù)優(yōu)勢。
美國工程教育在不斷創(chuàng)新中,逐漸形成了 “大工程觀”的發(fā)展理念以及注重理論知識傳授和實踐技能養(yǎng)成的 “工程系統(tǒng)學(xué)”,面向需求培養(yǎng)未來工程師的共識有所增強(qiáng)。在美國國家科學(xué)基金會(National Science Foundation,NSF)的支持下,ASEE開展了一系列關(guān)于面對21世紀(jì)的工業(yè)所需要的工程本科教育新戰(zhàn)略的研究,實施工程教育轉(zhuǎn)型(Transforming Undergraduate Education in Engineering,TUEE)項目,旨在清楚地認(rèn)識工程畢業(yè)生應(yīng)當(dāng)擁有的質(zhì)量,以及如何促進(jìn)課程、教學(xué)法和學(xué)術(shù)文化的變化,開展三年行動和五年規(guī)劃。
2013年,ASEE發(fā)布《工程本科教育轉(zhuǎn)型報告之一:綜合和集成行業(yè)視角》,主要聽取工程教育的主要顧客——用人單位意見。來自工業(yè)界的34位代表認(rèn)為,工程教育已經(jīng)發(fā)生了一系列巨大變化,“唯一不變的就是改變”(the only constant is change),希望加快工程本科教育的轉(zhuǎn)型。該報告引起了國內(nèi)學(xué)者關(guān)注,引用了關(guān)于工程畢業(yè)生與未來工程師的預(yù)期目標(biāo)嚴(yán)重脫節(jié),學(xué)生在項目管理、綜合能力和全球視野等方面表現(xiàn)不佳等觀點。
報告認(rèn)為,當(dāng)前工程教育對于滿足工業(yè)需求是不適宜和不協(xié)調(diào)的(out of sync)。例如,教育工作者經(jīng)常提到當(dāng)代工程師需要“軟技能”(Soft Skills),卻很少詳細(xì)解釋軟技能的具體內(nèi)容。高校只是促銷生產(chǎn)產(chǎn)品,但從不看顧客基礎(chǔ),并不認(rèn)真跟蹤畢業(yè)生的職業(yè)生涯,因而對于工程師的成功要素并不清楚,也不了解究竟是哪些要素塑造了理想的工程人才。一名跨國工程企業(yè)的招聘人員曾經(jīng)拒絕了一名來自前10工程學(xué)院的申請者,其GPA接近完美,但在描述團(tuán)隊項目時,表現(xiàn)出對于基本科學(xué)(Underlying Science)的無知。
報告凝練了開展工程活動所需的核心勝任力,并構(gòu)建了T字型(T-shaped)工程畢業(yè)生所需技能和專業(yè)質(zhì)量二元模型,即跨域的(across domains)廣泛知識與在單一領(lǐng)域的高深專業(yè)性,以及在工作場所與他人合作的能力,具體包括36種知識(knowledge)、技能(skills)和能力(abilities),合在一起簡稱KSAs,并強(qiáng)調(diào)應(yīng)當(dāng)基于畢業(yè)生在企業(yè)獲得成功而不是在學(xué)校的績點(GPAs)來實施工程教育,建議高校與企業(yè)就KSAs的主要內(nèi)容形成共識、使用“共同語言”。
報告強(qiáng)調(diào),培養(yǎng)KSAs是學(xué)生、家長、中小學(xué)(K-12)、高校和工業(yè)界的共同責(zé)任,但主要還是高校的責(zé)任。高校需要調(diào)整教師獎勵結(jié)構(gòu),把更多的經(jīng)費放在教學(xué)上,促進(jìn)更多的跨學(xué)科教學(xué),采用基于問題的學(xué)習(xí)(problem-based learning)、加入實際操作的案例,為學(xué)生提供更多的選擇,以增強(qiáng)學(xué)生的知識基礎(chǔ),提高在硬科學(xué)和工程科學(xué)基礎(chǔ)方面的能力和責(zé)任感,更好地評價反映當(dāng)前和新興的工程實踐,以及學(xué)生如何使用獨特的或有創(chuàng)意的技能來實現(xiàn)目標(biāo)。
除了課堂教學(xué),高校還應(yīng)在課程之外設(shè)立創(chuàng)新基地來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,校園的孵化器公司能夠為學(xué)生在業(yè)務(wù)開辦中提供機(jī)會,使得他們有機(jī)會較早開始學(xué)習(xí)實際的創(chuàng)新;歡迎企業(yè)聯(lián)系學(xué)生、共享實驗室、在企業(yè)實驗室應(yīng)用學(xué)者的理論和共享經(jīng)驗、參與并提供案例教學(xué)、擔(dān)任學(xué)生導(dǎo)師和分享實驗室經(jīng)驗,并在本科生課程中反復(fù)讓學(xué)生面對開放性設(shè)計問題、探索感興趣的事物。
報告建議工業(yè)界需要認(rèn)識到分享開發(fā)T字型工程師的責(zé)任,與學(xué)術(shù)界加強(qiáng)合作,應(yīng)借鑒德國企校(industry-university)合作的經(jīng)驗,充分認(rèn)識對未來工程師培養(yǎng)的重要責(zé)任,為學(xué)生培訓(xùn)提供場地,與學(xué)術(shù)界一起營造學(xué)生的經(jīng)濟(jì)和商務(wù)空間,在培訓(xùn)學(xué)生項目管理、鼓勵適度冒險等方面發(fā)揮主要作用,歡迎教師到企業(yè)實習(xí),鼓勵學(xué)生具有真正的實踐經(jīng)歷,以及知曉校企之間存在的差異和障礙;教師應(yīng)參與企業(yè)實習(xí),將工業(yè)需求和研究項目轉(zhuǎn)化為課程內(nèi)容和教學(xué)方式,將實際鮮活的案例研究帶入課堂,為學(xué)生提供更多的實習(xí)機(jī)會,并為設(shè)計項目配備企業(yè)導(dǎo)師。
2017年,ASEE發(fā)布《工程本科教育的轉(zhuǎn)型報告之二:關(guān)于未來工程師的見解》,國內(nèi)有文獻(xiàn)介紹了該報告列出的21 世紀(jì)美國工程本科教育改革三大目標(biāo),即“面向產(chǎn)業(yè)、面向全球、面向未來”。
在報告之一的基礎(chǔ)上,課題組向165位學(xué)生發(fā)放了調(diào)查表,就36種KSAs在其未來工程領(lǐng)域成功的重要性、在其所在學(xué)校的重要性、以及所在學(xué)校的教育質(zhì)量情況進(jìn)行評價,81%的學(xué)生做了回復(fù),結(jié)果如表1所示。
表1 學(xué)生們對于KSAs的評價
學(xué)生們對于KSAs重要性的評價,除了一項(硬科學(xué)和工程科學(xué)基礎(chǔ))之外都高于所在高校。學(xué)生評價非常重要在90%以上的有23項,其中良好的交流能力達(dá)到100%,得到99%的學(xué)生認(rèn)可的KSAs還有6項。
相反,學(xué)生們認(rèn)為不重要的KSAs的百分比只有安全知識一項達(dá)到了兩位數(shù)(12%),接下來是兩個6%。其中關(guān)于情商,學(xué)生認(rèn)為所在高校也將其重要性放在較低程度。在前一階段調(diào)查中,工業(yè)界的代表認(rèn)為父母對于子女的情商具有最為重要的影響,在本次調(diào)查中,學(xué)生們認(rèn)為情商難以在課堂上教授,但可以在團(tuán)隊合作、課外活動、校企合作和其它社會事務(wù)中予以鼓勵,還可以集成到道德因素之中。
關(guān)于KSAs的教育質(zhì)量,學(xué)生們普遍評價不高。評價為非常好和好的,只有團(tuán)隊工作/跨學(xué)科工作過半(58%),接下來是辨識、形成和解決工程問題的能力(48%),領(lǐng)導(dǎo)力(47%),值得高校深刻反思。
在報告之一的基礎(chǔ)之上,ASEE基于本次調(diào)查結(jié)果,細(xì)化了“T字型專業(yè)”(T-shaped Professional)二元結(jié)構(gòu)模型,強(qiáng)調(diào)工程畢業(yè)生既要擁有深厚的領(lǐng)域知識(domain knowledge),也應(yīng)具有廣博的專業(yè)技能(professional skills)。如圖3所示,縱向包括工程、技術(shù)、科學(xué)和人文等領(lǐng)域的知識,而橫向則代表專業(yè)技能,常常稱之為軟技能,包括不同背景團(tuán)隊成員合作共事、項目管理、領(lǐng)導(dǎo)力、行政管理、以及情商等。保持上述知識與技能的平衡有助于開闊未來工程師的眼界和勝任工作。
圖3 工程畢業(yè)生知識-技能二元結(jié)構(gòu)模型
2018年,ASEE發(fā)布了《工程本科教育的轉(zhuǎn)型報告之四:教師和專業(yè)社會的觀點》,該報告基于36位工程專業(yè)協(xié)會的代表和高校教師的研討。報告指出,關(guān)于工程教育改革的努力并沒有在大范圍取得成效。為此,報告更加聚焦工程師所需要的勝任力、以及打造勝任力需要的課程體系。
報告提出,當(dāng)代工程師應(yīng)具有“能做”(can do)和“會做”(will do)的勝任力?!澳茏觥眲偃瘟Πこ處熗瓿晒ぷ魉璧闹R和技能,可以稱之為工程勝任力(Engineering Competence);“會做”勝任力是專業(yè)工程師應(yīng)具有的個性和態(tài)度的特性(traits),可以稱之為個人內(nèi)在勝任力(Intrapersonal Competence)。另外,工程師還應(yīng)具有第三種勝任力,即人際交往勝任力(Interpersonal Competence),將T字型模型拓展為三維模型(見圖4),使得模型與36種KSAs之間的關(guān)系和邏輯更加清晰。
圖4 工程師的勝任力細(xì)分結(jié)構(gòu)圖
同時,上述勝任力模型與2009年的課程集成模型也密切相關(guān)。一方面,三種勝任力主要對應(yīng)不同的課程內(nèi)容;另一方面,三種勝任力又是相互聯(lián)系和密切相關(guān)的,不能將其割裂開來(見圖5),強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新和批判性思維應(yīng)當(dāng)包含在所有、或幾乎所有的工程課程之中,從一年級到頂點課程(capstone)。
圖5 工程師的勝任力與課程體系示意圖
綜上,ASEE成立70多年來的研究與成果值得關(guān)注,但也要看到其局限性。例如,調(diào)查的樣本較小,樣本選取的隨機(jī)性和代表性不足。同時,較少涉及成功實踐的經(jīng)驗總結(jié)與凝練,缺乏充分的案例分析,也沒有針對美國工程技術(shù)人才短缺的問題深入開展研究和提出針對性的建議。工程教育是一種專業(yè)教育,也具有職業(yè)教育的類別特征,不同國家、不同類型高校的工程教育各有特色。
習(xí)近平總書記指出:“要探索形成中國特色、世界水平的工程師培養(yǎng)體系,努力建設(shè)一支愛黨報國、敬業(yè)奉獻(xiàn)、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復(fù)雜工程問題的工程師隊伍?!?培養(yǎng)卓越工程人才,需要卓越工程教育。工程的本質(zhì)屬性、工程系統(tǒng)環(huán)境的復(fù)雜變化及其相互作用,促使工程教育成為一個高度集成的復(fù)雜系統(tǒng),也不斷面臨新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。創(chuàng)新是解決發(fā)展不平衡不充分矛盾的一個重要優(yōu)化過程,針對當(dāng)前工程教育本科畢業(yè)生的多種走向,就業(yè)、創(chuàng)業(yè)、深造等不同目標(biāo),大學(xué)生和用人單位的要求有所不同,應(yīng)基于當(dāng)代工科人才屬性的拓展,不斷創(chuàng)新工程教育的意識、觀念和思維方式,明確和聚焦討論對象,辨識復(fù)雜性和多樣性發(fā)展趨勢,把創(chuàng)新融入教學(xué)、科研和社會服務(wù)全過程,加強(qiáng)分類指導(dǎo)、因校制宜和因材施教,實施多樣性的培養(yǎng)模式,采用多元化的評價標(biāo)準(zhǔn)。堅定自信自強(qiáng),堅持黨的教育方針,辦好中國特色的工程教育,深化工程教育改革,積極探索實行高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型工科人才的有效機(jī)制,實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研深度融合,解決工程技術(shù)人才培養(yǎng)與生產(chǎn)實踐脫節(jié)的突出問題,培養(yǎng)出更多的卓越工程師,辦好中國特色的高等工程教育。