易偉松, 向美來, 閆華飛, 魏 強

(1. 華中農業(yè)大學 工學院,湖北 武漢430070;2. 武漢工程大學 管理學院,湖北 武漢4302051;3.江漢大學 教育學院,湖北 武漢430056)

0 引言

改革開放40多年,我國工程教育歷經“恢復調整、調整發(fā)展、規(guī)模擴張、質量提升”4個階段,無論是總體規(guī)模還是人才培養(yǎng)層次,都超過美國穩(wěn)居世界首位,成為名副其實的世界工程教育大國[1]。2016年,我國成為《華盛頓協(xié)議》第18個正式成員,標志著我國工程教育開始邁向世界。2017年,我國工程教育改革“復旦共識” “天大行動” “北京指南”三部曲相繼奏響。2018年,卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0(即新工科建設)啟動,首批新工科研究與實踐項目公布,高校分為“工科優(yōu)勢高校、綜合性高校和地方高?！比惤ㄔO。2019年,教育部對“工科優(yōu)勢高?！毙鹿た蒲芯颗c實踐項目開展評審,結果體現(xiàn)在: ①工程教育理念與國際先進工程教育理念存在較大差距;②重知識傳授輕能力培養(yǎng)“以教為主”傳統(tǒng)教學模式占據主流;③企業(yè)參與人才培養(yǎng)的聯(lián)合辦學體制機制尚未建立[2]。新工科建設面臨路徑之爭——究竟是基礎科學研究先行,還是培養(yǎng)人才的創(chuàng)新潛質和工程實踐能力更重要[3]?

為應對新一輪科技革命和產業(yè)變革,世界一流大學積極改革工程教育。2017年,美國麻省理工學院(MIT)啟動新工程教育轉型計劃(NEET),從根本上對工程教育進行系統(tǒng)性反思,著重變革學生學習方式以及內容,培養(yǎng)能引領未來產業(yè)界和社會發(fā)展的領導型工程人才,代表美國工程教育最新發(fā)展方向。格雷厄姆[4]對世界一流本科工程教育現(xiàn)狀進行調研,撰寫具有重要影響的咨詢報告——《全球一流工程教育發(fā)展現(xiàn)狀》(The Global State of the Art in Engineering Education)。該報告在全球范圍評選出工程教育“當今引領機構(current leaders)和“未來引領機構”(emerging leaders),前者前十名歐美一流大學占9所,后者也有半數(shù),我國僅清華大學入選后者,基本反映了國際工程教育以及人才培養(yǎng)模式由歐美主導的現(xiàn)狀。因此,教育部支持我國大學設立新工科研究機構,對工程教育深入開展理論研究與國際比較研究。

國際比較研究是我國工程教育研究熱點與重點。研究對象主要以歐美一流大學為典型案例,既有一個國家一所大學[5-8],也有一個國家?guī)姿髮W[9],也有幾個國家若干大學[10-11],還有中外大學比較研究[12]?？傮w而言,研究內容都屬于工程人才培養(yǎng)模式范疇,也就是工程人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格以及實現(xiàn)方法或手段。研究文獻以美國私立大學為主,德國、英國、法國大學次之,加拿大作為西方工業(yè)發(fā)達國家,高等教育先進,工程教育特色鮮明。

針對目前我國高校新工科建設面臨的問題,本文篩選加拿大多所世界一流大學作為研究對象,采用比較研究方法,探索工程人才培養(yǎng)模式,分析加拿大一流大學工程人才培養(yǎng)模式的個性特色與共性特征,總結世界一流大學工程人才培養(yǎng)成功經驗與規(guī)律,為我國高等工程教育改革與發(fā)展提供借鑒參考。

1 研究設計

1.1 研究對象篩選

加拿大高等教育水平居世界前列,兼具英國嚴謹和美國創(chuàng)新的特點。加拿大高等教育機構分為大學、大學學院、社區(qū)學院、職業(yè)技術學院,其中大學有300多所,又分為研究型大學、綜合型大學和基礎本科大學三類。加拿大著名大學,尤其是世界一流大學都屬于公立性質,與美國完全不同,與中國基本相似。

綜合世界主流大學排名(THE、QS、U.S. News和Shanghai Ranking),以前200名作為操作性定義篩選世界一流大學,加拿大有多倫多大學、麥吉爾大學、不列顛哥倫比亞大學、蒙特利爾大學、阿爾伯塔大學、麥克馬斯特大學、滑鐵盧大學、卡爾加里大學八所大學入選,這些大學可以作為加拿大的世界一流大學代表。在加拿大,麥克林雜志(Maclean’s Magazine)高等教育排名更受學生和家長關注。多倫多大學和滑鐵盧大學在2021年聲譽最好大學(Canada’s Best Universities by Reputation)排行榜中分別位列第一和第三。就工程學科而言,無論是世界主流學科排名還是麥克林雜志排名,多倫多大學和滑鐵盧大學都是前兩位,代表著加拿大工程教育和人才培養(yǎng)最高水平。

多倫多大學成立于1827年,是傳統(tǒng)研究型大學,世界排名前30,在加拿大排名第一,與我國清華大學、北京大學相當。工程學科主要分布在應用科學與工程學院(Faculty of Applied Science &Engineering)(以下簡稱工程學院),是僅次于文理學院的第二大學院,約占全校的1/10。2020-2021學年,本科生5 538人,研究生2 731人,學生總數(shù)8 269人,學生規(guī)模位居加拿大第二,僅次于滑鐵盧大學[13]?；F盧大學成立于1957年,是綜合性大學,世界排名前200,在加拿大排名第二,僅次于多倫多大學,與中國科學技術大學、華中科技大學接近?；F盧大學工程學院(Faculty of Engineering)是在滑鐵盧大學最早設立,第一年招收的74名學生,全部都是工程專業(yè),經過多年發(fā)展,2021年工程專業(yè)本科生8 569人,研究生1 931人,學生總數(shù)達到10 500人,規(guī)模位居加拿大首位[14]。

多倫多大學和滑鐵盧大學分別位于安大略省多倫多市和滑鐵盧市,兩地相距約 60 km,處于多倫多滑鐵盧科技走廊(Toronto-Waterloo Tech Corridor)兩端,該走廊也稱為“北方硅谷”,是加拿大最大的科技創(chuàng)新區(qū)。研究這兩所世界一流大學工程教育及人才培養(yǎng)模式對于我國新工科建設和雙一流建設具有借鑒參考意義。

1.2 工程人才培養(yǎng)模式比較框架構建

比較研究方法在所有社會科學研究方法中處于核心和統(tǒng)領地位,在高等教育領域有著諸多應用[15]。本文遵循規(guī)范比較研究路徑,以弗洛斯相似現(xiàn)象理論為基礎[16],結合工程人才培養(yǎng)模式已有研究成果[4-12],首先確定定性特征因素分析框架,從這些維度出發(fā)對多倫多大學和滑鐵盧大學工程人才培養(yǎng)模式進行比較研究,“同中求異、異中求同”,嘗試探尋差異產生原因,并做出解釋性分析。

人才培養(yǎng)模式是培養(yǎng)主體為實現(xiàn)特定人才培養(yǎng)目標,在一定教育理念指導和培養(yǎng)制度保障下設計的,由若干要素構成的人才培養(yǎng)過程運作模型與組織樣式,主要由教育理念、專業(yè)設置、課程設置、教學制度、教學組織、教學管理與教育評價等要素構成[17]。多倫多大學辦學歷史悠久,本文以該校人才培養(yǎng)模式為基底,結合工程教育理論研究成果和工程實踐經驗,構建包含工程教育理念、工程人才培養(yǎng)方案、工程實踐能力培養(yǎng)、工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、工程師資與研究、工程學生自我發(fā)展6個維度的定性特征因素分析框架,如圖1所示,對兩所大學工程人才培養(yǎng)模式進行比較研究。

圖1 工程人才培養(yǎng)模式特征因素分析框架

2 工程人才培養(yǎng)模式比較分析

基于上述6個維度,采用定性分析方法,對多倫多大學和滑鐵盧大學工程人才培養(yǎng)模式進行比較分析,“同中求異、異中求同”,探索兩所大學工程人才培養(yǎng)模式的個性特色與共性特征,以及加拿大一流大學工程教育工程普遍規(guī)律和成功經驗。

2.1 工程教育理念

多倫多大學工程學院以高標準理論學習和嚴格的工程技術培訓,以及跨學科工程協(xié)作研究和體驗式學習,輔以豐富的課外活動,激發(fā)學生無限潛力,培養(yǎng)未來工程領導者和變革者。工程學院強調工程教育的多樣性與國際化,工程專業(yè)女學生和國際學生比例超過1/4,不僅能激發(fā)學生創(chuàng)造性,還能鍛煉溝通技巧,培養(yǎng)學生的國際視野和協(xié)作能力[18]。

滑鐵盧大學于1957年創(chuàng)立,首批75名學生全部為工程專業(yè),都參加從美國辛辛那提大學引進的合作教育。工程學院秉承將教育和產業(yè)結合的教育理念,利用合作教育模式,面向市場和產業(yè)界培養(yǎng)應用型人才,培養(yǎng)具有工作經驗的工程師[19]。

2.2 工程人才培養(yǎng)方案

多倫多大學工程學院8個本科專業(yè)(學制4年)都經過加拿大工程認證委員會認證,有工程應用和工程科學兩種項目供學生選擇,分別授予應用科學學士學位(Bachelor of Applied Science,簡稱BASc)和工程科學應用科學學士學位(BASc in EngSci),前者偏向于應用,后者偏向于科學研究,如表1所示。對于有明確專業(yè)發(fā)展方向學生,可以在工程應用(化學工程、土木工程、電氣與計算機工程、工業(yè)工程、材料工程、機械工業(yè)、礦產工程)中選擇某個專業(yè),也可以選擇待定(Track One),即在第一學年結束時才確定專業(yè)。第一學年各專業(yè)所開設課程基本一樣,涉及數(shù)學、物理、化學、計算機和工程基礎等;第二學年開始根據專業(yè)選擇相應課程;第三學年繼續(xù)學習專業(yè)課程,同時可以選擇工程輔修專業(yè)或者考取工程證書,或者在本學年結束后加入專業(yè)體驗年合作教育項目(Professional Experience Year Co-op Program,簡稱PEY Co-op Program)積累工程實踐經驗;第四年學年,完成小組課程設計與畢業(yè)論文。

表1 多倫多大學工程專業(yè)培養(yǎng)方案

立志于從事工程科學研究的學生,可以選擇工程科學專業(yè)。該項目前兩年是基礎學年,將會學習更多更深的工程、數(shù)學、科學、物理、化學、計算和人文等課程;第三學年從航空航天工程、生物醫(yī)學系統(tǒng)工程、電氣與計算機工程、能源系統(tǒng)工程、工程數(shù)學、統(tǒng)計與金融、工程物理、機器智能、機器人技術課程中選擇一個專業(yè)繼續(xù)學習,或者在本學年結束后加入專業(yè)體驗年合作教育項目;第四學年課程安排與工程應用項目基本相同。除理論學習以外,工程學院學生都需要累積至少600 h實踐經驗,才能申請相應學位[20]。此外,多倫多大學工程學院將工程主修專業(yè)與選修專業(yè)及工程執(zhí)業(yè)證書相結合。除了主修專業(yè)以外,工程學院學生還可以參加10種工程輔修專業(yè)(Engineering Minors)和考取11種相關工程執(zhí)業(yè)證書(Engineering Certificates),甚至選擇其他學院輔修課程。

滑鐵盧大學工程學院15個本科專業(yè),經過加拿大工程認證委員會認證,全部采用合作教育培養(yǎng),每年為學生安排7 600多個合作教育崗位。合作教育項目以學習學期開始,工作學期穿插其間,工作崗位都是帶薪全職。每學年有秋季學期(9-12月)、冬季學期(1-4月)和夏季學期(5-8月)3個學期,每個學期4個月時間。第一學年秋季和春季兩個學期在學校進行理論學習,夏季學期是唯一假期。第二學年秋季學期或春季學期開始參加合作教育項目,其后每學期將課堂學習與企業(yè)工作交替進行,直至完成共5次輪替,最后以學校理論學習結束,滿足各項要求授予應用科學學士學位(BASc)如表2所示。總之,學生取得工程學位需要5年時間,完成8個學期的校園學習和5個學期的企業(yè)工作,即完成常規(guī)4年學校理論學習,同時具有2年企業(yè)工作經驗,還獲得一定工作報酬。除了上述15個工程專業(yè)以外,工程學院學生還可以選修(Options)其他方向課程(5～8門),如果希望輔修第二專業(yè)(Major),則需要到其他院同意,需要額外完成至少10門課程[21]。

表2 滑鐵盧大學工程學院合作教育輪替安排

2.3 工程實踐能力培養(yǎng)

多倫多大學工程學院將“做中學”(Learn by doing)體驗式學習理念和方法貫穿到工程人才培養(yǎng)全過程,體現(xiàn)在前沿研究、企業(yè)項目和課外課程中,培養(yǎng)學生專業(yè)精神、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、全球視野和領導力。工程學院體驗式學習項目主要有 “專業(yè)體驗年合作教育”“暑期研究” “工程創(chuàng)業(yè)中心” “工程領導力”等項目。

專業(yè)體驗年合作教育項目是多倫多大學工程實踐特色項目,已有40多年歷史,得到合作企業(yè)、學生廣泛好評。該項目由工程職業(yè)中心負責,是一項將校園學習與企業(yè)工作結合的學習計劃,旨在幫助學生獲得有償且有意義的工作經驗。學生可以選擇在第二學年結束后,參加為期4個月的暑假合作教育項目,或者在第三學年結束后,參加為期12～16個月的合作教育項目。學生必須是全職工作,而且有工資報酬,稱為工作學期,結束后學生回到學校完成剩余課程學習。完成合作教育項目的學生自動認定滿足實踐學時要求[22]。

滑鐵盧大學工程學院通過合作教育(Co-op)、頂峰設計(Capstone Design)、創(chuàng)業(yè)(Entrepreneurship)等項目培養(yǎng)學生工程實踐能力?；F盧大學自1957年成立伊始,就將合作教育引入并不斷發(fā)展完善,作為學校主要教學模式。經過不斷發(fā)展與完善,如今滑鐵盧大學合作教育成為加拿大乃至世界典范,也稱為“滑鐵盧大學模式”?；F盧大學合作教育是將學校理論學習與企業(yè)工作經驗相結合的一種教學模式,該模式利用學校和企業(yè)兩種不同的教育環(huán)境和教育資源,培養(yǎng)應用型人才。工程學院各專業(yè)學生都需要參加合作教育項目,也需要完成頂峰設計才能申請工程學位。頂峰設計為滑鐵盧工程專業(yè)的學生提供獨特的機會來構思和設計與其所選學科相關的項目。學生4人一組,應用在課堂和合作教育條件下學到的知識與技能,親身體驗團隊合作、項目管理、研究和開發(fā)等過程[23]。

2.4 工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

隨著工程項目越來越復雜化和國際化,對未來工程人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提出更高要求。2018年,多倫多大學工程學院設立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺——邁哈爾工程創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)中心(Myhal Centre for Engineering Innovation &Entrepreneurship),旨在促進研究人員、學生、行業(yè)合作和校友之間合作,激發(fā)新思想并促進創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè),開啟工程教育和研究新領域。該中心包括:跨學科工程教育與實踐研究所(ISTEP)、創(chuàng)業(yè)孵化場(The Entrepreneurship Hatchery , 簡稱TEH)、分析與人工智能工程中心(CARTE)、全球工程中心(CGEN)、特羅斯特工程領導力教育研究所(Troost ILead)、 多學科設計與創(chuàng)新研究所(UT-IMDI)等[24]。創(chuàng)業(yè)孵化場是工程學院師生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化器和加速器。在創(chuàng)業(yè)孵化器里可以建立團隊、設立公司和解決創(chuàng)業(yè)問題。自2012 年成立以來,創(chuàng)業(yè)孵化場已成功孵化 96 家初創(chuàng)公司,募資超過 9.5億加元,約占全校設立初創(chuàng)公司的1/5。此外,工程學院跨學科工程教育與實踐研究所,整合學院在教學創(chuàng)新和跨學科工程教育方面的優(yōu)勢,培養(yǎng)工程領導者,以滿足未來世界對工程師的期望與要求。該研究所主要負責:本科生工程商科輔修課程;研究生工程教育課程;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)本科證書。在學校層面,多倫多大學致力于成為世界聞名的研究型和創(chuàng)業(yè)型大學,注重知識產權保護。在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方面,倡導師生積極參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,鼓勵研究者將發(fā)明創(chuàng)造進行商業(yè)化或者創(chuàng)業(yè),實現(xiàn)社會與經濟價值,促進研究持續(xù)發(fā)展。

滑鐵盧大學通過頒布支持創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)政策,建立相應機制與體制,形成完善的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育生態(tài)系統(tǒng),孕育滑鐵盧大學及工程學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)與實踐活動?？道聞?chuàng)業(yè)和商業(yè)學院(Conrad School of Entrepreneurship and Business)就設立在工程學院,專門負責全校本科生和研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和學位項目,運用體驗式教學模式,學生在課程學習過程中參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,獲得實踐經驗。專為工程學院學生提供的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和獎項有三項:企業(yè)家學生橋梁項目(Bridging Entrepreneurs to Students)、工程中創(chuàng)業(yè)輔修(Entrepreneurship Option in Engineering)和頂峰畢業(yè)設計獎(Capstone fourth-year design project award)。滑鐵盧大學創(chuàng)造性地將科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與學生宿舍生活相結合,設立速度之城(VeloCity)孵化器。速度之城孵化器已幫助學生設立300多家初創(chuàng)公司,獲得超過10億加元投資,其中來自工程學院的初創(chuàng)公司最多。以戴維·約翰斯頓科技園(the David Johnston Research + Technology Park)和企業(yè)加速器中心(the Accelerator Centre)作為初創(chuàng)公司發(fā)展壯大的基地和推力器[25]。

2.5 工程師資與研究

多倫多大學定位為研究型大學,工程學院設立9個系(研究所)、8個本科專業(yè)、25個跨學科研究中心,研究領域主要涉及先進制造研究、數(shù)據分析與人工智能、人類健康研究、機器人研究、可持續(xù)性研究、水研究6個創(chuàng)新集群(Innovation Clusters),工程學院排名穩(wěn)居加拿大第一。工程學院現(xiàn)有研究人員超過277人(其中125位首席科學家和教授)、管理和技術人員361人、每年研究經費超過1億加元。工程學院與工業(yè)界建立廣泛聯(lián)系,和超過400家國內外工程企業(yè)建立合作關系,2021年從工業(yè)界獲得科研經費超過2 000萬加元。2020年,工程學院教師以占加拿大工程類教師5.4%份額,獲得國際、國家和地區(qū)40個獎項,占加拿大工程類全部獎項的25%[26]。

滑鐵盧大學定位為綜合性大學,工程學院是學校最大學院,設立8個系、15個本科專業(yè)、18個研究中心,研究領域主要涉及自動駕駛、生物醫(yī)學工程、網絡安全、區(qū)塊鏈、人工智能、納米技術、機器視覺、無線通信和網絡、水研究等。工程學院現(xiàn)有研究人員320人,管理和技術人員243人,2021年研究經費超過8 600萬加元。工程學院與近 800 家加拿大公司和 300 家國際公司以及世界眾多一流大學建立合作關系,2021年從工業(yè)界獲得科研經費超過3 000萬加元[27]。

2.6 工程學生自我發(fā)展

促進工程學院學生發(fā)展的不僅有學術講座和實驗室,還有各種校園俱樂部和學生團體。他們既是學生開展生活、娛樂、交友活動的場所,也是學生發(fā)展的舞臺。除了多倫多大學全校性質的學生俱樂部和團體以外,工程學院還有75個學生俱樂部和社團,如工程學生會(Engineering Society)、各學科專業(yè)俱樂部(Discipline-specific Clubs)、工程領導力、工程創(chuàng)業(yè)中心、設計團隊(Design Teams)等[28]。工程學生會成立于1885 年,是多倫多大學工程學院學生會,主要從事工程學術宣傳,為學生提供各種服務活動。設計俱樂部中最為知名的是多倫多大學藍天太陽能賽車隊,該團隊成立于1995 年,由學生為主導團隊,以設計、建造和駕駛太陽能汽車為目標。該團隊第 10 代太陽能汽車Viridian,成功參加了2019 年世界太陽能汽車挑戰(zhàn)賽。

滑鐵盧大學工程學院具有特色的校園俱樂部和學生社團有學生設計中心(Sedra Student Design Centre)、滑鐵盧工程協(xié)會(Waterloo Engineering Society)、滑鐵盧建筑學生協(xié)會(Waterloo Architecture Student Association)等[29]。學生設計中心,擁有 30 多個學生競賽團隊,設計領域涉及太陽能汽車、自動駕駛帆船等。加入學生設計團隊是拓展專業(yè)并結識各種不同學科和年齡工程師的好方法。

3 結論與啟示

3.1 研究結論

由上述具體比較分析可知,多倫多大學和滑鐵盧大學的工程人才培養(yǎng),彰顯了兩所世界一流大學工程人才培養(yǎng)模式的個性特色與共性特征。從總體來看,兩所世界一流大學工程人才培養(yǎng)模式六個維度都比較完備,多倫多大學和滑鐵盧大學工程人才培養(yǎng)模式具有共同特征:①工程人才培養(yǎng)以回歸工程實踐為主流范式,合作教育是主要教學模式;②工程人才培養(yǎng)以學生為中心,強調工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。

同時,兩所大學工程人才培養(yǎng)模式特征因素稍略有不同,說明工程人才培養(yǎng)各具特色。首先,多倫多大學致力于成為創(chuàng)新型和創(chuàng)業(yè)型大學,工程學院秉持工程無國界教育理念,通過搭建實踐平臺,培養(yǎng)學生工程實踐能力,鼓勵將發(fā)明創(chuàng)造進行商業(yè)化,造福人類生活和促進社會發(fā)展,其工程人才培養(yǎng)模式可以概況為“以體驗式教學培養(yǎng)未來工程領導者和變革者”;其次,滑鐵盧大學致力于成為創(chuàng)新型綜合性大學,工程學院始終貫徹教育與產業(yè)結合的教育理念,工程專業(yè)學生全部參加合作教育,通過在企業(yè)工作,積累工程實踐經驗,培養(yǎng)學生工程實踐能力,其工程人才培養(yǎng)模式可以概括為以合作教育培養(yǎng)具有實踐經驗的工程師。

通過構建包含工程教育理念、工程人才培養(yǎng)方案、工程實踐能力培養(yǎng)、工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、工程師資與研究、工程學生自我發(fā)展六個維度的定性特征因素分析框架,對多倫多大學和滑鐵盧大學工程人才培養(yǎng)模式開展比較研究,結果表明加拿大一流大學工程人才培養(yǎng)模式具有個性特色和共性特征。加拿大一流大學工程教育和人才培養(yǎng)經驗值得我國高等工程教育借鑒參考。

3.2 管理啟示

3.2.1 工程教育回歸工程實踐,培養(yǎng)產業(yè)所需工程人才

改革開發(fā)40多年,我國工程教育歷經“恢復調整、調整發(fā)展、規(guī)模擴張、質量提升”4個階段,工程教育實際處于科學范式,偏重科學知識傳授,輕視工程實踐能力培養(yǎng),導致工程教育與產業(yè)需求分離,工程教育理念、工程人才培養(yǎng)模式、工程人才培養(yǎng)質量等滯后于科技革命和產業(yè)變革[30]。我國工程教育目前所面臨的問題,歐美發(fā)達國家工程教育界曾經同樣遭遇[31]。20世紀80年代以MIT為代表的美國工程教育界,反思工程教育科學范式,提出工程教育回歸工程實踐的教育理念。查理斯·維斯特[32]指出,工程教育必須回歸工程實踐,不是回到工程技術范式,而是在新的時代背景下強調工程的整體性、綜合性和跨學科性的實踐本質[32]。

工程教育回歸工程實踐的重要標志是產學合作育人。產學合作育人最典型代表就是合作教育,該模式是教育機構與企業(yè)共同培養(yǎng)既具有理論知識又具有實踐經驗的工程人才。100年以前,該模式在美國辛辛那提大學工程學院試點成功,逐步推廣到其他專業(yè)、大學和國家,其科學性和普適性不斷得到證實[33]?；F盧大學工程學院全部采用合作教育模式培養(yǎng)工程人才,受到社會廣泛好評;多倫多大學工程學院采用體驗式教學模式(包括合作教育形式)培養(yǎng)工程人才,也取得良好效果。目前,全世界已有超過千所大學采用合作教育模式培養(yǎng)工程人才,主要分布在美國和加拿大。通過中外合作辦學,重慶大學與辛辛那提大學合作,2013年設立重慶大學-辛辛那提大學聯(lián)合學院(Joint Co-op Institute),在國內試點采用合作教育模式培養(yǎng)工程人才,5年后首批學生順利畢業(yè),培養(yǎng)質量得到用人單位認可。2014年,教育部啟動產學合作協(xié)同育人項目,通過政府搭建舞臺、企業(yè)提供支持、高校全力對接、產教融合共建共享,促進教育鏈、人才鏈與產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機銜接,以科技革命和產業(yè)變革所需推動大學人才培養(yǎng)改革,啟動以來取得較好效果。

工程教育理念和范式與科技革命緊密相連[34]。新一輪科技革命和產業(yè)變革已經到來,我國工程教育要更新教育理念,真正回歸工程實踐,加強產教融合,改革機制與體制,創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)產業(yè)所需工程人才,解決供給與需求分離的問題,為經濟社會發(fā)展提供智力支撐。

3.2.2 工程教育以學生為中心,培養(yǎng)工程人才實踐動手能力

工程教育“以學生為中心”是《華盛頓協(xié)議》、國際工程認證以及我國工程認證的核心理念和基本要求,新工科建設和改革必須真正落實,將學生和企業(yè)滿意度作為工程人才培養(yǎng)重要參考依據。影響我國工程教育向“以學生為中心”轉變主要原因在于“以教為主”的教學模式盛行,以及工程實踐平臺缺乏。多倫多大學工程學院設計多種體驗式學習項目,讓學生在“做中學”,培養(yǎng)學生工程實踐能力。滑鐵盧大學通過合作教育,聯(lián)合企業(yè)為學生提供工程實踐機會和平臺,學生全職參與企業(yè)實際生產,將學校理論知識應用到生產實踐,培養(yǎng)既具有理論水平,又具有實踐經驗的工程師。

改變“以教為主”的教學模式,培養(yǎng)學生實踐動手能力,需要工程師資具有豐富的工程實踐經驗,這是我國工程教師普遍存在的短板。在工程教育科學范式影響下,我國工程教育師資職稱和學歷水平均有較大提升,高級職稱專任教師及博士學位超過七成,但是教師工程實踐能力和經驗嚴重不足,影響學生實踐能力培養(yǎng)[35]。在工程師資隊伍建設過程中,既要強調理論水平和研究能力,又要考察工程實踐能力和經驗;推動現(xiàn)有工程教師深入企業(yè)掛職或者參與項目合作;聘請具有實踐經驗的企業(yè)技術和管理人才到學校任教,擔任產業(yè)導師,整體提升工程師資隊伍實踐能力。

多途徑豐富工程實踐平臺,培養(yǎng)工程人才實踐動手能力。合作教育可為學生實踐能力培養(yǎng)提供機會和平臺,為教師從企業(yè)獲得科研項目和經費創(chuàng)造條件[33]。工程教育和合作教育都需要認證,保障教學質量和人才培養(yǎng)質量。

3.2.3 工程教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融合,培養(yǎng)工程人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

隨著經濟全球化和工程項目大型化,工程實踐愈發(fā)復雜化和國際化,對工程師專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力提出更高要求。多倫多大學和滑鐵盧大學注重工程人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng),不僅開設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和項目,提供創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學位,而且建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)基地,構建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺。從加拿大一流大學工程人才培養(yǎng)來看,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育主陣地已從商學院向工程學院轉移,完成從理論向實踐過渡,呈現(xiàn)出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合趨勢[36]。

我國工程教育要與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融合,著力培養(yǎng)工程人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。工程學科是我國優(yōu)勢學科,最有潛力率先邁入世界一流,工程專業(yè)學生也是我國高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐主力軍[37]。把創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)技能系統(tǒng)融入工程學科、專業(yè)和課程設計與教學中,才能形成完整的人才培養(yǎng)體系、課程體系和實踐平臺。切實提高我國高等工程教育質量,把培養(yǎng)新時代中國特色社會主義建設事業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型工程人才作為高等工程教育發(fā)展的核心目標。