培养满足现代工程需要的工程科技人才

雷 庆

（北京航空航天大学高等教育研究院副院长、教授、博士生导师）

党的十九大开启了全面建设社会主义现代化国家的新征程，第一步是到2035年基本实现社会主义现代化，第二步是到本世纪中叶把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国。十九大报告提出了推进现代化建设的一系列重大任务，包括“加快建设创新型国家”，以及相应的具体措施，如“培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队”。作为培养工程科技人才，直接服务国家经济建设和国防建设、造福人类社会的工程教育，在实现社会主义现代化和建设社会主义现代化强国的新征程中，必将担负起更加重要的使命和责任。

一、工程活动的本质：综合性和实践性

直立行走和制造、使用工具，是人类诞生的重要标志。制造和使用工具就是工程活动，它是人类的基本活动之一，从人类诞生时就已存在。远古时期，人类的工程活动虽然十分简单，但也需要有多方面的经验。比如钻木取火，就要选择合适的木头，掌握用力的技巧。今天，人类的工程活动极其复杂，要运用自然科学原理，要利用各种资源，要降低成本提高效益，要受制于法律和政治制度，要考虑人的体验和文化适应性，更要减少环境污染和资源消耗，实现可持续发展。所以说，工程活动就是把多种多样、成千上万的因素综合协调起来，达到造福人类的目的。

另一方面，人类工程活动的结果是创造出人工物，满足人的需求，或是操作人工物为人提供服务。而创造和操作人工物，都不可能纸上谈兵，必须在真实的自然和社会环境中，实际动手去做。真实的自然和社会环境有其客观规律，不以人的意志为转移，开展工程活动必须遵从这些规律。相比之下，教育活动一部分可以通过口头传授来进行，艺术活动离不开丰富的想象力，科学研究也在很大程度上依赖人的思辨能力。这些活动较少受到外部环境的影响，或者影响不那么大。只有工程活动要实打实地生产出产品，实际去运用产品，工程活动与实践密不可分。而且，工程实践必须在一定条件的约束下进行，特别是涉及安全、效应的指标，来不得半点马虎。

长期以来，工程教育的价值取向像钟摆一样，在以探究自然世界的真理为目的的科学活动和以解决人类社会生产、生活面临的现实问题为目的的工程活动之间来回摆动。工程知识的传授最初完全是在工程实践中进行的。1747年，法国桥梁道路学院的建立标志着现代工程教育的产生，科学基础知识开始成为工程教育的内容，但土木、机械等传统学科仍然强调实践。1930年，康普顿就任麻省理工学院院长，他主张加强数学和自然科学教学。从此，美国工程教育越来越重视加强数学和科学基础，对美国保持科学技术领先地位和促进工业发展起到了重要作用，对世界工程教育发展也产生重要影响。20世纪80年代以后，美国企业在激烈的商业竞争中逐步失去领先地位。工程教育界开始意识到，工程不仅仅是数学和科学的应用，还涉及很多因素；除了数学和科学基础外，工程教育还要包含人文社会科学，特别是要突出实践。于是，美国工程教育界提出“回归工程”的主张和“大工程观”。

二、工程教育改革的着力点：理念、课程和工程环境

工程教育是我国高等教育中规模最大的一个门类，占高等教育总规模的比例始终保持在三分之一以上。2015年，我国工程教育各种形式的本专科和研究生在校生是1400万人，而全世界工程教育在读人数为3300万至3900万人，我国工程教育规模在世界工程教育总规模中也超过了三分之一。这两个“三分之一”表明，我国是名副其实的工程教育大国，工程教育在国内外都有举足轻重的地位。从工程活动的本质特征和世界工程教育发展的潮流来看，今后我国工程教育应从三个方面入手，开展更加深入的改革。

一是明确工程教育的目标是培养能够解决实际工程问题的人才。基于工程链的角度，工程活动包括概念构思、方案设计、试验定型、生产制造、市场营销、运行维护、报废回收等许多环节，这一过程还涉及与人、社会和自然界相关的许多因素。在工程活动中，人员各有分工，每个环节对工程科技人才的知识和能力要求不同，这就决定了工程教育具有多样性。但是，对工程科技人才的要求有一点是相同的，就是他们必须直接参与工程系统的设计、建造或运行。因此，工程教育要帮助学生获得解决实际工程问题的本领，它涉及价值观、知识、能力等多方面的要素，国内外各种工程教育标准对此虽有不同的概括，但都大同小异。这也是工程教育与其他门类教育的根本区别，应当成为工程教育的核心理念。

我国工程教育有着与工程实践紧密结合的传统，为社会培养了一大批优秀人才，有力地支撑了国家工业体系的形成和发展，支撑了改革开放近40年来经济的高速增长。但由于传统文化中“重道轻器”、“重士轻匠”等思想的影响，以及当前大学排名中过于看重学术成果等多方面的原因，工程教育还存在较为明显的科学化倾向。如前所述，数学和科学基础是工程教育的重要内容，但工程科技人才如果仅有扎实的数学和科学基础还不足以解决复杂的工程问题。所以，工程教育除了给予学生必要的数学和科学基础、专业知识外，更重要的是要训练学生在复杂环境下处理实际工程问题的能力。

二是促进课程的综合化。近年来，我国工程教育课程设置出现了一些积极的变化，如压缩自然科学基础和工程专业课程的学时，增加人文、经济、法律等方面的课程，使学生的知识结构在一定程度上得到优化。但是，大多数课程还是按照学科划分，学生还是分门别类地学习知识，综合运用知识和系统思维的能力亟待提高。因此，促进课程综合化是今后工程教育改革要着力解决的一个问题。

国外具有工科优势的高校推进工程教育课程综合化已有多年。例如，有的高校把一部分基础课的内容放到专业课中，以增强工程基础知识的应用背景；还有的高校把不同专业的课程进行各种形式的组合，在原有课程体系没有大的变化的情况下，形成一些新专业方向。这些经验给我们的启示是，课程层面上的改革不必对原有课程体系大拆大改，只要对部分内容和组合方式进行调整就可以达到目的。而且，从局部开始实施改革也比较容易推进。

三是把学生放到真实的工程环境中培养。我国政府教育主管部门和高等学校都非常重视工程教育的实践环节，但在实践基地建设中更多考虑技术的先进性，而对学生是否能够体验真实工程的全过程关注不够。据统计，进入“卓越工程师计划”的高校与6000余家企业签订了合作培养人才协议，其中大部分是大中型企业和高新技术企业。［17］90学生到这些企业实习，可以接触到最先进的技术，体验现代化大生产，但很难真正参与到工程中，就更不用说完整地参与一项工程。

世界上先进的做法是，不同年级、不同专业的学生组成团队，在教师和工程技术人员指导下，独立完成一项工程。例如，美国部分工科高校实施“社区服务学习”计划，香港理工大学师生承担城市建设项目。虽然这些项目中的技术并不复杂，但学生要同利益相关方沟通，要遵循法律法规和工程规范，要适应项目所在地的自然和社会环境，还要与同伴合作共事。这样的真实工程项目包含了许多复杂因素，使学生得到综合培养，尤其是体验到工程的全过程。实际上，工程教育的实践环节不仅仅是让学生学习专业知识和技术，更重要的是获得全面的工程体验，形成工程意识。要达到这个目的，真实的工程环境必不可少。

展望2035年基本实现社会主义现代化、本世纪中叶建成社会主义现代化强国的宏伟目标，工程教育应当而且也能够大有作为。为此，工程教育必须在人才培养的层面上持续开展深入、具体的改革。一方面认真总结和继续保持我国工程教育的传统优势，另一方面充分借鉴国外工程教育的先进经验，通过两者的结合，形成我国工程教育独特的人才培养模式。

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