培养学生工程意识的制约因素与解决对策

王贵成

摘?要： 工程意识是现代工程师应有的基本素质之一，其内涵是在不断发展和完善的。现阶段我国工程师的工程意识培养观念、师资队伍、实践等方面的问题亟待解决。工程意识的培养并不是由高校一方之力所能完成的，还需要国家、企业与学生的共同努力。其中，观念更新是基础，学校教育是核心，企业实践是突破，学生训练是关键。关键词： 工程意识；制约因素；“卓越工程师”计划中图分类号： G642.4?????文献标识码： A?????文章编号： 1673—8381（2012）06—0088—06

一、 工程意识的主要内涵???? 工程的最初概念指的是土木构筑，随着社会的发展而演变成现代意义上的更为系统和复杂的实践活动。相应的，工程意识的内涵也不是一成不变的，而是个动态的体系，在不断地发展与完善，因此它不能依靠任何学术定义的规定，而只能通过了解工程的规范与特征以及当时的工程需要而加以理解。根据现代工程的特征可将工程意识分为两类：一是作为工程技术本身的最基本要求，亦即从其出现一直延续至今都不曾改变的固有的意识；二是随着工程的不断发展演变而相继出现的与社会发展相适应的不可或缺的意识。???? （一） 基于工程本质的固有意识???? 对于固有意识，可以从工程的本质来看。工程的本质是将科学知识、技术知识和经验知识应用于开发、设计、制作、施工等生产实践活动，在一定条件下满足人类确定的和隐含的实际需要而进行的创造活动。由此可见工程是一个从无到有的过程，最基本的特征在于实践和创造。这两种本质特征对应的工程固有意识应包括实践意识和创新意识。一方面，工程本身不是科学，而是对科学知识的综合应用。科学的核心是真理，而工程的核心是实践，工程将科学中潜藏的生产力变为现实的生产力。在这个将理论转变为现实的过程中，实践意识是必不可少的。另一方面，正如航空动力工程的先驱冯·卡门所说，“科学家研究已有的世界，工程师创造还没有的世界”，工程师要创造没有的世界，在工程上具有创新意识是必需的。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中也明确提出，要在今后十几年内，按照“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的科技工作方针，建设一个创新型国家。国家发展目标的实现更需要工程师拥有创新意识，这样才能使我们的国家向着创新型国家迈进。???? （二） 与社会发展相适应的不可或缺的意识???? 现代意义上的工程并不是简单地从科学到实践的过程，而是将科学、技术以及非技术要素融合在一起，在注重工程技术本身的同时，把环境、文化等非技术要素加以整合融入工程而形成的完整的、系统的工程。这就要求现代工程师不仅要具备基本的实践意识和创新意识还要求具备环境、成本、安全、文化及团队协作这些与社会发展相适应的意识。???? 生态意识——众所周知，在对世界的改造过程中，人类犯下了诸多不可挽回的错误，人类的进步史与自然环境的破坏史形影不离。这就要求改造世界的工程师，在工程实施前后及实施的过程中都要有与自然为友的生态意识，在自然环境愈加恶化的今天，更为小心谨慎，怀着对自然的敬畏之心与友善之心，在不破坏环境的前提下继续人类认识世界、改造世界的步伐。???? 成本意识——成本意识实质上是指在工程项目的实施中，从设备的利用、资源的消耗到整个工程的工期都要求最优化的选择意识。工程实质上是一个系统的活动，从STS（科学、技术与社会）的研究视角来看，任何社会工程都是科学—技术—工程—产业—经济—社会的链条。在每项工程活动的每一个步骤中都会有多种方案可供选择，作为一个合格的工程师需要从中择取最优的方案实施。事实上，在保证工程质量的前提下，尽量节约设备、资源的耗费，缩短工程的工期才能得到经济效益最大化。通俗来讲，现代工程要求工程师是一个称职的“管家婆”，即要有良好的成本意识，这样才能在资源日益匮乏的今天做出优质且经济的工程项目。???? 安全意识——安全意识就是人脑对生活、生产等活动中安全观念的反映。反映到工程中来就是工程师在工程活动中要考虑到工程项目的安全性，并且严格按照生产规范实施。这里的安全性不仅是指在工程实施过程中要保障工作人员的安全，还包括在工程完成投入使用后工程本身的质量安全。???? 团队意识——团队意识是一种主动性的意识，要站在团队的角度思考问题，想团队之所需，从而最大限度地发挥自己的作用。工程是一个系统的概念，它的实施需要工程师、技术人员及其他工作人员这样一个庞大团队的配合。因此，作为整个工程灵魂人物的工程师必须具备整体配合意识，清楚团队的目标亦即工程的目标，准确定位自己的角色，并且处理好团队之间的关系，使得整个团队有一股凝聚力，向着工程最终目标而努力。???? 文化意识——简单来说，文化意识是指在工程实践中工程师充分考虑当时当地的风俗、习惯等文化，与之相融合、相匹配，使得新的工程在文化氛围上与之融为一体的意识。人类在社会文化氛围中是以文化实践为参照，在对主体文化意识的确证中实现自身对时代文化精神的体认，使对象世界发生属人的转变，达到文化意识的拓展和深化。因此，具有文化意识是工程师取得当地公众认同的重要因素，也是其在工程上有所创新与突破的必要条件。

二、 工程意识培养的制约因素???? 工程意识的培养非一日之功，也非一人之力，需要国家政府、高校、企业以及学生4个层面各司其职、紧密配合方见成效。同时，工程的特点又要求这4个层面呈现出逐级递进的稳固的金字塔结构，每一层次的进步与发展都将为工程意识的形成做好铺垫。???? （一） 教育基数大，人均资源占有率较低???? 我国工程教育规模远大于其他国家。据资料显示，2008年，全国开设有工程类专业的高等学校达到981所，占普通高等学校总量的43%；工程类在校研究生、本科生、专科生规模达到了773.3万人，占全国高校在校生的36%，全国的工程科技人才总量超过了1 400多万人。近几年内我国每年平均培养工程师35万名，超过印度的两倍多，超过美国的4倍。然而根据麦肯锡全球研究机构2005发布的《应对中国隐现的人才短缺》研究报告中指出的，在中国内地经营的跨国公司中，中国工程类青年人才总数比只有6 000万人口的英国还少……只有不到10%能够满足跨国公司的要求。显然我国工程教育数量和规模庞大，但是却大而不强，多而不精。虽然这与我国科技水平的相对落后、教育理念更新稍显滞后有密切联系，但是我们也必须看到如此庞大的基数对于软、硬件资源的需求量都是巨大的。虽然国家与高校一直都非常重视人才的培养，但是由于庞大的基数致使高校在培养人才的过程中因资源匮乏而处处受到掣肘。例如，由于资源有限，人均资源占用率较低，在某些硬件不够充裕的高校，实践较多的培养方案就无法进行或只能轮流进行，错过了进行实践的最佳时间，导致人才培养大打折扣。???? （二） 培养目标趋同化???? 我国工科院校在校生人数很多，招生人数在世界各国中一直排在首位，但培养出的杰出工程人才却不多，其主要原因是没有达到现代工程人才多样化、多元化的要求。潘云鹤院士提出我国传统的工程科技人才分为两类：一类是解决工程技术问题的人才；另一类是研发新技术的工程科学人才。他还指出我国的发展还需要另外几种人才：一是技术交叉创新人才；二是新产品研发人才；三是工程管理和经营人才。遗憾的是我国工程教育的现状是高等学府及其培养目标正在日益趋同化：重点高校热衷于去办综合性大学、研究型大学；一般本科院校则忙着申办硕士点、博士点，向研究型大学靠拢；专科院校则忙着升格成本科，然后沿着本科院校的方向向前迈进。总的来说，我国所有的大学都有向研究型大学迈进的趋势，很少有学校表示要办成高水平的工程技术大学。这是一个非常可怕的趋势，综合美国和欧盟的工程教育发展历程来看，无论是对于学校自身还是对于国家发展来说，“特色”比“升格”更有意义。???? （三） 师资队伍不容乐观???? 每一个国家都需要一支优质的师资队伍来支撑整个国家教育的重担，师资是任何一个专业的核心。所谓优质的师资队伍指的是不但要在数量上得到保证，而且在专业上要求具备学术资格，甚至要在业界显示出足够的权威。结合美国及欧盟国家的工程教育历史来看，教师的培养一直都被置于非常高的高度。美国自二战以来的工程教育报告中都明确提出教师的培养与激励政策。德国则一直实行工程师、教师的双师型政策，在工程人才培养方面取得了巨大的成功。反观我国现在工程教育的师资队伍不容乐观，尤其是青年教师的情况令人担忧。综观我国目前从事工程教育的青年教师大多是从“学校—学校”的经历，修得一定的学位，从学校毕业以后便拥有了参与工程教育的资格，而缺失了企业历练这一重要环节，这对工程这个特殊的学科而言是十分不利的。???? （四） 企业实践不足???? 工程意识的培养不是一蹴而就的，是一个长期积淀的过程。在此过程中，不仅要有在高校课堂学习的渗透，还要有企业中真实工程环境的熏陶，二者是相辅相成，缺一不可的。然而，在我国目前的事实却是企业与高校缺乏应有的联系。在此情势下，工程训练不能得到很好的落实，学生难以获得足够的实践经验，直面工程问题的机会较少，将理论知识转化为现实生产力的能力不足，缺乏对现代工程所必备的成本意识、团队意识、管理意识等工程意识的体认，最终使得部分学生走上工作岗位后不能迅速适应工程环境，工作能力不强。诚如前言，工程是一门实践学科，而且随着社会的发展而变得愈加复杂，从事工程专业的人才不仅需要强大的理论知识做后盾，更需要在实践中形成快速应变能力，这种应变能力是长期参与实践而积累下来的，是学校所不能教授的。因此，企业工程环境下足够多的实践对于学生工程意识的培养是极为必要的。

三、 工程意识培养的策略???? （一） 国家层面：工程意识培养的宏观调控???? 1. 工程教育观念的转变。在信息技术高度发达的今天，工程的发展已经不可能是在某个地域内小范围的发展，而是全球范围内的共同进步。现代工程的外延已经远远超出了传统工程活动的界限，随着工程需要日新月异的变化，世界上许多国家尤其是西方发达国家的工程教育迅速做出应变，调整工程教育理念及教育模式，以期培养出具有现代工程意识的合格工程人才，满足工程实践与社会发展的需要。例如“大工程观”的发展、CDIO工程教育理念的盛行都是工程教育适应现代工程发展的成功范例。在如此紧迫的形势下，工程教育观念的及时更新对我国工程教育的发展、工程意识的培养有着举足轻重的作用。???? 2. 教师工程意识的提高。教师工程意识的提高对于学生工程意识的提高是有决定性意义的。工程意识强、高水平的教师在课堂教学过程、日常交流中对学生工程意识的提高起到了潜移默化的作用。因此，一支工程意识强的教师队伍对于工程意识的培养可以起到事半功倍的效果。提高教师的工程意识可以两种策略并行：一方面，国家需要有一个严格的高标准的资格准入制度作为支撑，依据工程学科的特点，参考国际工程教育师资要求，培养出工程意识强的、高水平的工程教育师资队伍。另一方面，对于已经从事工程教育的教师进行工程培训，提高他们的工程意识。在高水平师资队伍的保障下，工程意识培养才能有更好的进展，我国高等工程教育才能有更大的进步。???? 3. 卓越工程师计划。卓越工程师计划是我国紧随世界脚步、培养杰出工程人才的一项重要举措。21世纪初，科技的发展日新月异，杰出工程人才的竞争更加激烈。为培养优秀的工程人才，西方国家工程卓越计划陆续启动。2006年德国大陆公司首先启动了以促进全球工程教育进步和培养年轻工程师为宗旨的研究项目——“全球工程教育卓越计划”，该计划指出卓越工程师的培养需要政府、工业界、商业界、学术界等各行业的共同合作。无独有偶，2007年美国工程教育协会年会的主题也是“追求工程教育的卓越”。该会议讨论了工程师和公共政策、创造、改革和学习的新科学、校企合作、工程创造的奇迹、为什么接受过工程实践教育的学生在毕业后更为优秀等议题。在这种情况下，我国迅速做出了回应。2010年6月，国家教育部开始实施“卓越工程师”培养计划。这一计划即是为造就适应新环境的工程人才，建设创新型国家、增强国家核心竞争力而进行的一项战略举措。???? 卓越工程师培养计划的目标宗旨是：培养卓越工程后备人才，要坚持面向工业界、面向世界、面向未来。三个“面向”开阔了工程教育的视野，有利于提高工科学校对工程意识培养的重视，并吸引工业界参与到工科学生的培养中来。???? （二） 高校层面：工程意识培养的具体实施???? 学校教育是工程意识培养的核心，也是工程意识形成的重要阶段。适应时代要求，积极探索建立交叉学科，重新整合工程知识体系，并在先进教育理念的指导下采用更为科学的教学模式，这都是高校工程意识培养的重要措施。???? 1. 积极创建交叉学科。新兴的交叉学科的创建为现代工程意识的培养营造学科基础。交叉学科专业的设置是目前许多发达国家专业建设的共同趋势，也是工程学科发展的必然。随着世界知识、经济、文化大融合的加速，新兴的边缘学科、交叉学科的涌现引领知识领域向着更为精细与综合的方向发展。所谓精细是指每一个学科都在纵向上向着学科更为深入细致的方向发展，而融合则是指在纵向发展的同时在横向上与其他学科有着愈来愈多的联系。例如，现代的环境工程专业已与传统的工程专业相去甚远。传统的环境工程专业是将自然作为废弃物的“接纳者”，关注的焦点是清洁，仅涉及技术知识的运用；而现代意义上的环境工程则是把人与自然放到了同等的位置，关注的焦点是如何实现人与自然的和谐相处，这就要涉及自然科学知识与伦理知识、经济学知识等非技术知识的交叉运用。因此，工程学科必须从其他学科的理论或者方法中汲取营养，获得自身发展的动力。高校需要打破传统单一封闭的学科格局，在遵循学科发展与人才培养规律的基础之上，与其他学科横向联合，积极探索并建立交叉学科，为现代工程意识的培养奠定学科基础。???? 2. 重整工程知识体系。现代工程不是一个独立的系统，它已经融入更大范围的政治、经济、文化等社会背景之中，与之形成一个整体。工程知识体系也不再是单一的专业知识体系，而是多个学科知识的综合。因此，任何一项工程本质上都是多学科的综合体，是知识的集成、整合和创造。从这个意义上讲，传统的工程教育所实施的狭窄的只教授专业学科知识的“专业”教育已经无法满足工程意识培养的需要，更无法满足社会对工程师的要求。科学的工程教育应该是根据现代工程特点，重新整合工程教育的课程体系，将专业技术课程与人文、经济等非技术课程综合在一起，变重视工程技术教育为重视工程系统教育，变传统的“专业教育”为现代的综合的“工程教育”，将工程意识的培养分散到工程教育的系统课程里面去，使之与知识的教授融为一体，为现代工程复杂问题的合理解决提供更为集成化的知识体系与工程人才。???? 3. 课堂教学中的渗透。课堂教学是学生获得知识和能力的最主要手段，也占用了学生最多的时间，因此充分利用课堂教学时间，选取科学的教学模式，寻找工程意识培养的结合点，进而促进学生工程意识的形成就显得极为重要。理工科传统的教学模式是演绎性的155—157。典型的演绎式教学以教师为中心，通过教师的讲解、学生的练习，最后通过考试来检验学生是否掌握了知识并具备了解决问题的能力。事实证明，这种教育模式已经不能够适应现代工程教育的需要。随着知识经济的到来和新技术的发展，工程教育领域的有识之士积极推崇的是另一种教学模式——归纳法教学模式。归纳法教学是以学生为中心，通过项目或者问题的研究、学生与教师的讨论、最后完成学习小组的任务来检验是否具备了相应的能力。目前，国外工程教育创新实践中比较盛行的有基于问题的学习、基于项目的学习、案例教学、发现式教学等几种。相比较而言，归纳法教学模式更能调动学生的主观能动性，让学生积极自觉地参与到课程学习中来，更适合工程意识的培养。我国高校应该大胆创新，积极探索适合我国工程教育的教学模式。???? 诚然，意识的形成是一个相当长的过程，是一个内化的过程，并不是通过几年的学校培养便可完全形成的，但是学校的培养却是最为基础也最不可忽视的环节。???? （三） 企业层面：工程意识培养的强化???? 许多工业国家的经验都表明，要培养出一名合格的工程师，必须使其经历工程科学知识的学习、工程师实践的训练和工作实际的体验3个环节，而这3个环节事实上是由高校工程教育和企业或者工作单位共同来承担的。在企业获得实际工作体验也是工程意识得到强化的重要阶段。???? 1. 加强与高校的沟通合作。在工程意识培养上，高校与企业应是天然联系、并辔而行的。工程意识的培养绝非高校自身所能完成的。与此同时，企业的发展进步与高校的支持也是密不可分的。一方面，高校需要企业为其学生提供实践机会，以期学生在真正的工程环境中得到更快的成长，动手能力和实践意识得到更好的突破，并且在应对实际工程问题的过程中不墨守成规，有创新性地解决问题。另一方面，企业以盈利为目的，其核心竞争力在于创新，即若要在全球化速度日益加快的环境下，在多如牛毛的企业中占有一席之地必须有其与众不同之处，否则便很快消失于企业更替的浪潮之中。因此，企业需要高校的科研能力和对现代工程更为熟练的、可以更快适应工程环境的工程人才作为支撑。显然，二者的合作是互利双赢的，只是在合作细节上需要双方更为深入的协商。???? 2. 健全企业内部工程师岗位培训系统。工程师的形成不是一蹴而就的，必须经过相当长一段时期的训练，而且从来都是在应对不断出现的问题和挑战中得到蜕变的。企业对于学校毕业生入职后的培训是其中一个重要的环节。为使进入企业的工科毕业生更快地适应企业环境，完成从理论到实践的转变，满足现代工程的要求，系统的工程师岗位培训是必不可少的。工程师岗位培训系统既包括工程实践活动，也涵盖企业内部文化、规章制度及职业道德等方面的内容。经过一段时间的培训，毕业生对于工程实践的整个流程不再是纸上谈兵，而是有了更为清晰的体认，从而更为清晰地知道自己应当考虑到的问题。而且，通过学校培养而形成的工程意识必会得到强化，并在日后的工作中日益完善并最终走向成熟，内化于心。因此，毕业生进入企业后的岗位培训并不是教他们学习工程，而是学习怎样成为合格的工程师。???? （四） 学生层面：工程意识培养的个体努力???? 1. 工程思维方式的训练。已故的罗伯特·E·道荷迪（Robert EDoherty）曾说过工程师需要一种能力，使他在承受“各种压力组合”的情况下清楚地思考。这种能力显然是工程意识的一种体现。在现阶段以及今后的社会发展阶段，工程师所面临的压力都不仅是技术层面的压力，而更多的来自于自然环境、经济、文化和社会等各方面的压力。可以说，随着现代工程变得越来越复杂化和人性化，工程师需要考虑问题的角度也越来越倾向于综合化。传统的“纯技术——项目”的直线思维方式必将被考虑全局的复杂思维方式所取代。因此，对于将要成为工程师的学生来说，满足现代工程需要的工程思维方式的训练是非常明智的选择，也是其形成工程意识从而成为合格工程师的关键。???? 2. 终身学习。终身学习是当代社会和教育变革在观念形态上的反映，是人类在思考如何使学习适应自己的生存和发展时做出的选择。对于从事工程活动的人才来说，专业工程的学习不可能在取得学位后而停止，它必须坚持终生。虽然工程实践和创新的本质没有发生变化，但是工程师需要掌握并灵活运用的知识却愈加广泛。一名合格的现代工程师不仅要熟练掌握和运用自己的工程领域知识，还需要理解和热爱经济、商业、文化等人文社科领域的知识。现代知识更新迅速，且随着科技的横向结合愈加广泛和纵向研究愈加深入，知识的融合度与精微度愈来愈高，这就使得学生不仅要在学校里充分发挥自己的主观能动性去学习，而且要在毕业之后仍然更加努力地学习以适应社会发展的潮流。???? 3. 交往。交往是人类特有的存在方式和活动方式。广义上来讲，交往既包含人与人的社会交往，也包含人与自然的交往。人在交往过程中对他人有了一定的认知，受到他人的影响与感染，丰富了自身的认识，构建自己对社会的新认知。一般来说，人在活动和交往过程中，其发展程度或受影响的程度与主体自身的积极参与程度和认识反思的程度是密切相关的。现代工程愈来愈趋向于人性化和社会化，这就要求准工程师们不能自我封闭于狭小的空间里，将眼光停留在工程上，而要放宽到整个社会之中。简单地说，工科学生在学校以及毕业后，都需要积极主动地与社会中各个阶层的人交往以获得新的理念、工程的反馈、自然的变化、社会发展的新方向等信息，并不断内化到自己的认知体系中，使自身得到发展，从而完善自己的工程意识，成为更适应现代社会的工程师。???? 工程意识的培养是工程教育中重要的环节，需要国家、学校、企业与学生四者密切配合才能取得较好的效果。若将工程意识的形成比喻为蚕蛹破茧成蝶的过程，观念的转变便是蚕蛹结茧的开始，高校的培养与学生的主动学习是结茧的过程，是意识形成的核心环节，企业实践则是终于破茧成蝶，是意识形成的突破与内化。经此三个环节，学生终于破茧羽化，成为合格的工程人才，穿梭于工程实践之中，为社会的发展做出贡献。参考文献[1]?宗?兰，李振兴.培养学生工程意识和能力的研究与实践[J].高等建筑教育，2000（6）：29—31.[2]?周?济.中国特色?世界一流[J].高等工程教育研究，2010（5）：6—7.[3]?蒋华林.工程师伦理培养：工程教育不能承受之重[J].高等工程教育研究，2009（6）：37—40.[4]?李?健.论文化意识与人的全面发展[J].教育理论与实践，1999（1）：6—9.[5]?李曼丽.工程师与工程教育新论[M].北京：商务印书馆，2010.[6]?邹晓东，等.科学与工程教育创新——战略、模式与对策 [M].北京：科学出版社，2010.[7]?陈?劲，胡建雄.面向创新型国家的工程教育改革研究[M].北京：中国人民大学出版社，2006.[8]?教育部.教育部23日启动实施“卓越工程师教育培养计划”[EB/OL].（2010—06—23）[2010—11—20].http：//www.gov.cn/gzdt/2010—06/23/.[9]?孔寒冰.工程链：工程教育的新挑战[J].高等工程教育研究，2009（2）：23—26.[10]?张忠华.德育本质研究与反思[J].江苏大学学报：社会科学版，2010（5）：23—28.[11]?中国工程院工程教育研究课题组.我国工程师培养的重要性与培养途径研究[J].高等工程教育研究，2005（1）：1—7.[12]?孔寒冰.国际工程教育前沿与进展[M].杭州：浙江大学出版社，2008：85—89.[13]?吴雪萍.终身学习的推进机制比较研究[M].杭州：浙江大学出版社，2010：23—26.[14]?王坤庆.精神与教育——一种教育哲学视角的当代教育反思与建构[M].武汉：华中师大出版社，2009：288—291.

（责任编辑?马双双）