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德国工业化进程中工程人才培养制度的演进及对我国的借鉴意义

2017-06-09陈选能

高教学刊 2017年17期
关键词:工业革命

陈选能

摘 要:德国工业发展经历了从机械化到电气化,再到信息化和智能制造的四次工业革命,每一次工业革命都给德国的工程教育带来挑战和机遇,应对这些挑战德国从一个后发国家赶超发展成为西方先进的现代化国家,分析个中缘由,工程人才培养体系的建设在经济与社会发展中起到积极作用:追踪先进科技的学术理性,培养精英理工人才;适应产业需要,实现工程人才的分类培养;应对全球化挑战,实现工程人才的国际化融合,培养适应未来需要的工程师是德国工程人才培养给我们的主要启示。

关键词:工业革命;工程人才;培养制度

中图分类号:C961 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2017)17-0021-05

Abstract: The German industrial development experiences from mechanization to electrification, and the fourth industrial revolution from information technology to intelligent manufacture, and each industrial revolution brings challenges and opportunities to engineering education in Germany. Germany catches up with and surpasses other countries from a backward country to a developed country. Through analyzing the reasons, construction of talents training system in engineering plays a positive role in economic and social development: tracing academic rationality of advanced science and technology to cultivate talent of science and technology; adapting to the need in industry; realizing the classification of engineering talent cultivation; coping with global challenges to realize the internationalization of engineering talent and training engineers to adapt to the future need. All above are inspiration from Germany engineering talent training to us.

Keywords: industrial revolution; engineering talents; training system

在國际社会工业化的过程中,德国相对,英法等国都是后发国家,但是,时至今日,德国工业化所取得的成就却是举世公认的,这不仅得益于德国人严谨、刻板的民族性格,尊重历史、珍惜文明建设成果的文化制度,更与德国自工业文明以来就建立的工程教育制度密切相关。分析德国四次工业革命以来的工程教育制度对我国工程人才的培养与工程师专业制度的建设具有十分重要的借鉴意义。

一、德国四次工业革命演进中的工程教育改革

(一)第一次工业革命促生了德国工程人才培养制度的建立

现代欧洲工程教育是以1747年巴黎路桥学校的建立为开端的。法国大革命时期巴黎综合理工大学校的开办,标志法国及欧洲工程教育模式的形成与确立。发端于拿破仑时期的综合理工大学校(EcolePoly- technique)成为精英工程教育的标识,在这种综合工科学校(EP)里,数理化等基础课程得到加强,当时著名的数学家拉格朗日、拉普拉斯都在其中任教。德国工程教育的历史可以说从十九世纪初普法战争的失败开始的,1806年普法战争失败,普鲁士被迫签订提尔西特条约,激发了德国追赶英法先进技术与工程教育发展的热情。1825年创办的“卡尔斯鲁厄多科技术学校“(Polytechnische schule),完全是以巴黎的综合理工大学校为样板建立的。其中的校名“Polytechnische”的“多科性”含义在当时法国人的认识也不是太清晰,而德国则完全予以直接照搬。严格意义上,这是德国工程教育开端,也是欧洲工程教育以独立的理工科院校的形式培养现代工程技术人才的开始。从法国的综合理工大学校及德国的多科技术大学看,它确实具有现代工程教育的传统,因为在这样的学校里高等数学、物理学、化学等现代学科得到充分传播,这是支持现代工程教育的重要基础学科。而从德国工程教育的后来发展也可以看出,综合理工大学校在1860年后陆续升格为工业大学(Techniche Hochschulen),到19世纪末,德国工业大学总共9所,在校生超过万人。综合理工大学校到20世纪后则改称Techniche Universit?覿t(TU/TH)。从EP到TU的发展,反映了德国工程教育体系快速发展的历程,使德国工程教育从引进到完全适应本国现代化的需要,完成了当时德国现代工业与经济发展现代化的飞跃。

19世纪初,“德国教育之父”的威廉·洪堡的新人文主义的教育思想对当时及今后的德国教育起到重要影响,对当时德国的高等工程教育也产生了极大影响。洪堡关于大学以科学研究为使命,以国家振兴为旨归的要求为德国的现代工程人才的培养体制建立提供了理论基础。洪堡认为,进行纯科学研究应该是大学的基本任务。洪堡在德国面对第一次工业革命落后英法等国的实际情况下,提出的高等教育要追求纯知识、纯学理的探求,为工程教育追求最先进的学问,从而赶超英法做了理论准备。同时,根据不同工程人才的不同需要,设计双元的培养模式,不仅满足了基础工业的需要,也满足了先进工业化发展的需要。此后的德国工程教育体系按照两个系统健康發展,高等工程教育以追求当时最先进的科技发展动向,培养“高、精、尖”的工程精英人才,而职业技术教育则以民众教育服务为目的,培养“严、细、实”的技术实用人才,正是这种人才培养体系实现了细致分工,适应德国现代工业赶超发展的需要,完成了德国第一次工业革命的机械化发展需要,使德国从传统农业国一跃成为欧洲乃至世界工业发达的国家。

(二)第二次工业革命,德国实现了工程人才培养的产学研融合

第二次工业革命人类进入光与电的世界,这一时期德国电气工业与化学工业的崛起,引导了新一代的工业革命。德国19世纪末所设立的研究院、工业大学与工厂三方的紧密合作造就了德国工业经济的腾飞,其中大学的工程教育与研究起到了桥梁与纽带的作用,不仅一头联系研究院产生新的研究成果,另一头与工厂紧密联系,培养新一代的技术人员与工程师,造就了德国的工业奇迹。大学更加注重科学研究为国家服务,担负起推进科学研究,探索未知领域的重任。從第二次工业革命的历程看,德国完全占据了国际产业的尖端位置,大大加快了工业化化的进程,从而使德国经济一跃成为现代工业的领先者。分析这一时期德国工程人才培养的特点是:一是注重新兴工业化精英工程人才队伍的培养,紧盯世界领先的工程文化,培养适应电化工业需要的领军人才,因此,此时的德国工业化所需的顶尖人才集聚,这一时期光诺贝尔化学奖就有7人,可见德国德国工程人才的基础雄厚。德国这种工程精英人才的培养既与当时的工业化进入电化时代有关,又与德国高等工程教育建立的教学与科研并存的教授制度有关,这种制度强调学术自由与教授权威,形成金字塔状的教师等级结构,这种制度有利于尖端科学家的培养,也有利于培养大量适应当时工业需要的精英工程人才。二是注重产学研的深度融合,以高等工程教育为桥梁,一头连接研究所,另一头与企业挂钩,工程人才直接从实验室进入工厂,企业的问题进入高等研究院,通过三者的融合实现工程人才的培养和企业的持续发展。三是建立强化实践能力的工程人才培养制度。德国大学形成注重研究导向的两级学位制:硕士和博士学位,没有欧美通行的学士学位,旨在培养精英工程人才。普通的工科学生培养目标定位为成品工程师,大学毕业即被授予大学文凭工程师(Dipl.-Ing.),取得准工程师资质,由于德国工程师的培养属于专才模式,这种模式所需的基本训练实践时间较长,学生的实践能力全部在高等学校学习期间完成(大约五六年左右的时间);这种模式强调教育与训练一体化,突出实践取向,任何一名合格的工程师必须具备学识、技能和经验,并通过严格的理论教学和充分的工程实践来实现培养目标,理论联系实际;这种模式同时注重职业取向,注重培养学生的动手能力和严谨务实的精神,学生在学期间的实践时间和实际经验有明确要求外,而且毕业设计或论文的选题均来源于实际的科研课题或生产中急需解决的问题,因此,工程学生毕业后就能直接进入工厂,成为工厂的技术骨干,毕业就能就业。

(三)第三次产业革命德国实现了工程人才培养国际化

进入新世纪以后,信息化成为国际社会工业化的主要内容,德国政府及时抓住时机发展信息化,1999年制定的“21世纪信息社会的创新与工作机遇”纲要(简称D21)是德国走向信息社会第一个战略性的主体计划。其后,德国政府先后开展“2005电子政务”和“2006 年德国信息社会行动纲领”等项目,对信息化建设的主要方面提出了明确的目标,强调要通过政府创造环境,实行政府与产业界及社会各界的合作,形成向信息社会转移的体制和机制。ICT(现代信息与通讯技术)产业是继机械化和电化产业后又一次工业革命,在第三次工业革命阶段开始德国的信息产业曾经落后于其他国家,从全球信息社会“成熟度”的关键指标上看,上世纪末,德国的信息化成熟度明显落后于美国,但德国立刻意识到新工业革命的意义,迎头赶上,取得了很大进步。

随着全球化与信息化给高等工程教育人才体系带来变化,德国工程教育主动适应这一变化趋势,实现工程人才培养体系的改革。首先改革工程人才的学位体系,由独立的精英教育的文凭工程师和博士两级学位体系(原有的“Diploma”学位体系),转变为转化为与英美教育一致的学士、硕士、博士(“Bachelor”和“Master”学位体系)三级工程人才学位体系。德国工程学生一般要经过5到7年的大学学习才能拿到工程师文凭。随着信息技术革命的深入,德国在1999/2000的冬季学期开始开设工程学士学位课程,即除了文凭工程师和博士学位之外,开设了与英美等国相似的工程学士与硕士学位,用英文授课,鼓励外国学生来德国学习工程教育,扩大留学生比例,由于采用了国际流行的通用学位制度,大大方便了欧盟各国的大学生来德国留学,德国本国学生也可以在毕业之后选择深造和就业的自由选择,这样极大满足了德国信息时代对信息化人才的大量需求。为追赶快速发展的ICT产业发展,解决IT人才短缺问题,德国高等工程教育通过双向流动迈入国际化,高等工程院校与国外教育机构建立合作网络,开设面向国际的课程,增设了英语教学一揽子课程,吸引更多外国学生,扩大了外国留学生的比例,允许国外信息技术专业人员进入德国就业并持有绿卡。同时要求本国学生尽可能增加留学国外经历,增强学生在欧共体内的学习流动性,培养本国学生面向全球经济市场的竞争能力。

其次,为适应高等工程教育以及工程师培养的国际化,德国工程师协会(VDI,Verein Deutscher Ingenieure)开始在本国独立完善的工程认证制度(ASIIN,German Accreditation AgencyStudyPrograms in Engineering,Informatics, Natural Sciences and Mathematics)基础上,加入欧盟认同的欧洲工程认证项目(European Accredited Engineering Project,EUR-ACE),推进欧洲工程认证的博洛尼亚进程。其实,ASIIN的认证有德国高等工程教育的传统,ASIIN非常重视工程学生的学术性和多学科视眼,与洪堡以来的大学传统一脉相承,强调学生的“Building”。即注重宽厚的基础和文化教养,而反对简单化的“Erziehung”,即仅仅获取单纯的内容与技巧方面;强调学术界和工业界的联系,在专业评估过程中,非常重视同行评估,ASIIN拥有一个由800多名專家组成的同行评估专家库;关注学生职业素养的养成,要求学生不仅要有本行业的宽厚知识,还要有扎实的实践能力。为适应高等工程教育的国际化与信息化的进程,德国高等工程教育进行专业认证的改革,无论是融入欧洲认证工程项目(EUR-ACE),还是加入华盛顿协议都体现了德国工程教育改革的勇气和顺应国际潮流的决心。

(四)德国工业4.0培养应对全球社会变化的领导者

德国工业4.0表面上原因是面对制造业劳动力成本上升和竞争力下降的双重压力,以及制造业规模相对萎缩的现实,而其更深刻的原因是工程人才如何应对未来社会的挑战。为培养符合“工业 4.0”发展的复合型人才,德国高等工程教育的改革思路是:一是T型人才培养目标,未来工程师不仅仅是综合问题的解决者,更是问题的定义者,未来工程师将承担三种角色:第一种是世界一流的技术专家;第二种是拥有复杂环境的组织、操作与整合能力;第三种是变革的发动者,这就意味着必须有创造、创新和领导能力。工程人才不仅培养某一技术域专家,同时广泛涉猎其他领域(大多数是技术领域),并拥有相当丰富的领知识与沟通能力。为此,许多大学开设了可供学生选择的双学位课程。近年来,该课程的提供范围一直在不断拓宽,目前已形成包含经济、工程、计算机科学等众多领域学科的课程体系。完成课程的学生除了可以获得该学科的学位之外,还可获得专业资格及相应的高级培训资格。在德国针对不同的工程学科与专业开设“实践导向”与“研究导向”的两类硕士学位。为应对数字化工程教育的发展和ICT产业的要求,德国着力培养通讯与信息产业人才以填补数字鸿沟。

二、德国工程人才的培养对我国的启示

(一)工程教育要始终追踪产业前沿,工程人才培养要始终追求卓越

从德国工业革命的历程看,工程教育是培养工程人才,推动工业化进程的主要力量。德国工程教育在每一次产业进程中都紧盯产业前沿的发展,使得德国这个工业化后发国家能够追上英法等工业化先发国家,就是因为在电化工业时期积累充足的工程人才资源,成为引领世界工业潮流的决定力量,最终追赶并超越当时的工业化启蒙国家。而在第三次工业化进程中,在产业初期相对于美国、日本甚至印度等国德国信息化人才都相对滞后,但是,德国利用工业化的时期积累的产业优势,并采用工程人才的国际化战略,很快进入信息化的第一方阵。进入互联网+的时代,德意志民族独特的危机意识与民族精神,主动追赶产业前沿,制定工业4.0战略,着力引领德国产业向更高目标迈进。因为德国的高等工程教育自洪堡开始就始终追求纯知识、纯学理的学术性,保证了德国工程人才培养体制追求技术的先进性,这实际上是保障德国工业与社会经济发展始终处于国际领先的前提。

工程科学的基本态度就是追求卓越,止于至善。因此,工程教育要始终追踪国际科技前沿,只有站在科技前沿才能始终处于产业高端。我国的工程教育从追赶世界工业化的潮流起步,经过几代人的努力使我国赶上世界工业化潮流,但是,要使我国的工业产业处于国际领先地位,变中国制造为中国创造,工程教育还必须紧盯国际新兴产业,培养引领下一代科技潮流的工程科技人才。我国政府应对新兴产业的革命也提出了“中国制造2025”,借鉴美德等国的经验,中国当前的工程教育应该以后信息化时代的“互联网+”为新一代产业革新的抓手,培养满足“中国制造 2025”战略的复合型人才。通过多学科合作的教育方式,培养跨学科复合型人才,令“中国制造2025”时代的工程人才既具备专业的综合性知识背景,又具有跨专业的问题处理能力,满足未来领导产业与社会发展的重任。

无论是应对人类的各种挑战还是为满足人类不断增长的需要都要求工程人才精益求精的态度。德国工程人才的培养始终在两个领域实现工程人才卓越品质的价值追求。在实践领域,培养工程人才严谨扎实的工作作风,无论在学校的实训还是工作场所的实操都严肃认真一丝不苟;而在研究领域,德国的理工大学继承德国自洪堡以来的超越功利的研究传统,将工程研究理论推进至极致,培养引领一代科学技术的大家大师,这是德国工程人才培养领先世界的重要保证。我国的工程人才曾以卓越的品质,为我国现代化的发展,追赶世界先进水平做出了突出的贡献,在一些事关国计民生的重要领域,如航空航天、两弹一星、重大工程等取得了骄人的成就。近年来,我国在工程人才培养中主动学习国际先进经验,引入CDIO的工程人才培养体系,启动“卓越工程师培养计划”,加入“华盛顿协议”国际工程师认证体系,这些较好地适应了我国制造大国和经济社会发展的需要,为工程人才培养赶超世界先进水平奠定扎实基础。但是,仅仅依靠国家力量开展工程人才的培养远远不够,必须动员全社会力量,尤其是行业企业的力量开展卓越工程师培养,在经济全球化的今天,作为后发国家更要学习工业化先进国家的经验,吸收国际工程人才的培养经验,将工程人才经验吸引到我国,为我国的工业化、信息化服务。

(二)根据产业需要,实现工程人才的分类培养

从德国的工程人才培养看,一开始就将工程教育与工程技术教育严格区分开来,尽管这种区别的原意是有初创者推崇贵族教育、精英教育的意图,但是随着德国“双元制”中等教育的推广,实际上起到人才分类培养的教育目的。德国的综合理工大学(TU/TH)与应用技术大学(FH)有严格分工,综合理工大学的毕业生工程學位专注于理论和概念的设计,工程教育学位更强调设计体验,培养学生的大工程观,在设计过程中考虑各方因素的影响,主要培养从事研究开发的工程师,毕业后被授予大学文凭工程(Dipl.-ing.);而工程技术学位强调的是综合性体验,培养学生运用技术的或非技术的技能解決问题的能力,学生毕业后被授予高专文凭工程师(Dipl.-Ing.FH)。尽管从1998年开始,为适应高等教育的国际化,德国修改高等教育联邦法律框架,将德国的学位认证体系与英美融合,鼓励国际学生进入德国高等教育,在学制上做了一些调整,实际上就是将学士与硕士学位的学制与欧洲及英美的学制相统一,但是,其分类培养工程人才的体制依然保留。德国这种分类培养体制既保证了德国工业产业的先进性,能够以较快的速度与灵敏的嗅觉追赶产业前沿,培养新兴产业人才,又能在快速产业化过程中不断强化质量,巩固产业地位。

我国的工程人才实际培养中一般将工科院校培养目标定位为培养工程师,职业技术院校的培养目标定位为技术员,但是由于受传统观念的影响和对高等教育规模迅速发展形势准备不足,始终对我国工程人才的培养存在分类不清、定位不准、目标趋同的现象。由于分类不清,许多职业技术院校寻求不断升格作为办学动力。从课程体系来说,工程教育与技术教育虽没有本质区别,但有层次差异,技术教育不是工程教育的简化版,而工程教育也不是培养熟练工人为目的,由于定位不准,从而导致我国高端工程人才不精,应用人才不实的状况。如何实现我国工程人才分类培养,参照德国工程人才的培养实践,始终将工程教育分为技术教育和工程教育两种类型,工程教育由工科大学(TU/TH)培养,而技术教育由应用技术学院(FH)承担。不同的教育类型有各自不同的培养内涵,合理的分类分工为工科院校科学定位提供依据。

技术教育如何培养大国工匠?德国的应用技术大学(FH)十分重视技术人才的应用能力培养,技术教育学生不仅实践时间长(四年中有两个完整学期的实习),而且理论教学与实践教学交叉进行。更重要的是德国应用技术大学的实践教学是课程内容的一部分,而且是综合性的工程实践, 不仅包括验证性、知识性的实习,还包括技能性、综合性的实习,实习的重点在于实践能力的培养。实验课在教学计划中单独列出, 多为设计性实验。这样就保证了学生一毕业就能参加实际工作,注册成为工程师。我国职业技术学院与德国应用技术大学在实践教学环节最大的差异是:一是我们的实践教学是游离于教学课程之外的;二是我们的实践教学大多是验证性的而非综合性的;三是我们的顶岗实习缺乏严格的标准,学习成果的鉴定较为宽松、弹性,实习评价不由企业给出,这就造成了许多学校对顶岗实习的管理不严,成为一种形式。我们认为实践教学环节对工程技术人才的培养十分重要,如何改进我国技术教育院校的实践教学?一是延长教育实践的长度,只有一定量的工程训练,才能为我国技术人才的实际操作能力打下扎实的基础。二是改进课程结构,将实践教育环节纳入专业教育课程体系中,强化综合应用性实践教学的课程开发与管理。三是加强顶岗实习的管理改革,可以将顶岗实习的课程评价整体交给企业管理,并由企业给予学分认定。德国的双元制职业教育最大的优势是企业也有培养学生的责任与师资,我国经过多年的校企合作,大部分行业企业已经具备对学生实践能力的培养与认定,现在企业对实习学生的管理积极性不高或疏于管理的原因在于没有管理权限与管理经费,如果强化企业实习的师资培养,给予管理权限与经费,切实加强管理,工程技术学生的顶岗实习肯定有一个显著改善。

(三)应对全球化挑战,培养国际化的工程人才

工程教育不仅关系到一个民族的昌盛,而且关系到整个世界的繁荣。经过300多年的发展,全球的工业化已经达到了一个非常高的高度,工业化时代创造了辉煌的工业文明,世界的工业产品琳琅满目,工业产业自成体系,技术创新层出不穷。进入21世纪,随着在经济全球化,世界各国都面临着产业转移、转型和升级的挑战与机遇,由此而来对工程教育提出了挑战。工程教育只有进行国际化的改革,才能满足全球化时代产业和经济发展的需要。

德国工程教育应对国际化发展的策略是既融入国际工程教育的洪流,又保留本国工程教育的优势,既鼓励本国工程人才的培养,又吸收吸引国外工程学生入学,弥补本国工程人才的缺口,大大促进了本国工业发展与社会进步。我国工程教育的早期国际化为我国工程人才的培养创造了良好的基础。进入新世纪以后,随着中国改革开放,中国经济取得了举世瞩目的成就,成为“世界工厂”。近年来,我国工程教育为适应我国工业化需要不断引进欧美先进的工程教育经验,很好地融入世界工程教育国际化的进程。从CDIO工程设计教学的引进,到加入国际工程认证组织“华盛顿协议”,从派出优秀学生去国外工程教育先进院校学习,到与欧美先进工程院校合作培养优秀工程人才。当前我国工业化的任务是由中国制造到中国创造转变,由制造大国向制造强国发展。工程教育要应对这一挑战,必须利用全球最优的工程资源与教育资源,探索一条培养未来需要的国际化创新人才的道路。

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