大工程观理念下的高等工程教育人才培养
[中图分类号]G640
[文献标识码]A
[文章编号] 1673-5595（2014）03-0100-04
工程教育自欧洲萌发以后很快成为技术革命和产业革命发展的推动力量，高等工程教育在为社会提供科技服务和人才支持的同时，自身也得到极大发展。中国的高等工程教育经过几十年的探索，工程教育体系已基本形成，培养了一大批社会主义建设人才，为中国工业现代化的发展提供了有力的人才支撑与技术支持。伴随着高等教育规模的扩大，中国成为世界上工程教育规模最大的国家，在当今经济全球化的背景下，高等工程教育如何与时代需求接轨已成为教育的热点话题。
一、高等工程教育改革选择大工程观教育理念的现实背景
“大工程观”是20世纪90年代时任麻省理工学院院长的乔尔?莫西斯提出来的，针对当时工程教育过分科学化、学术化的现象，他指出，工程教育的改革方向是要使建立在学科基础上的工程教育回归其本来的含义，更加重视工程实际以及工程教育本身的系统性和完整性。[1]35工程教育要回归工程与实践，首先要建立“大工程观”概念，这里的“大”，不是简单的大小之“大”，而是指工程不再是狭窄的科学与技术的涵义，而是建立在科学与技术之上的包括社会经济、文化、艺术、管理、道德、环境等多种元素的“大工程”的涵义。莫西斯所倡导的大工程观要求工程教育注重学生知识的复合性和能力的多样性，强调工程教育的实践性，培养学生的创造性，符合现代工程的实际需要。
大工程观的提出有着深刻的社会背景。近年来，人类对自然的发掘和利用造福了自我，同时也带来了许多问题，诸如资源枯竭、环境恶化、生态失衡等等，化解危机、实现可持续发展已成为人类生存与发展的迫切需要，因此，现代社会迫切需要有长远利益目标、有强烈“工程意识”、能解决与工程相关的社会问题的人才。所谓“工程意识”，是人脑对事物、经济环境、自然环境这个“大工程”的能动反应，就是在充分掌握自然规律的基础上，要有能够尊重自然、保护自然，合理合法地开发利用自然条件，去完成某项工程，创造出新的物质财富的意念。[2]近年来，虽然有关环境和可持续发展的内容已进入高等教育的课堂，但是如何将工程活动与生态环境、工程思维与经济发展密切关联的工程意识培养融入高等工程教育实际当中，仍然是至今尚未解决的一个重要课题。
经济全球化的趋势也向高等工程教育提出了新要求。高等工程教育所培养的人才不仅仅要面向本国的工业与市场，还必须面向全球的工业体系与市场，培养有国际市场竞争力的高素质人才。但中国的高等工程教育对此回应不足，无论是理念还是行动，都还没有完全立足于国际技术发展的高度，将培养具有国际化视野、跨文化沟通能力、全球职业竞争力的现代工程型人才作为教育目标。同时，中国确立了在2020年基本建成创新型国家的发展目标，在2020年要“取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果，进入创新型国家行列，为全面建设小康社会提供强有力的支撑”。建设创新型国家的关键在于“技术创新”，为此，工程教育的回应就是应该培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。
上述种种因素，不得不使人们对现代高等工程教育进行深度思考与改革，以大工程观为指导培养高素质的现代工程人才也就成为高等工程教育历史性的必然选择。大工程观是以综合理性为主导的教育理念，是将科学、技术、经济、社会、环境生态、文化以及审美艺术、伦理道德等价值观整合起来指导工程实践的一种教育模式。与传统工程教育观相比，现代大工程教育观具有三个特征：第一，理念的开放性。大工程观理念是以开放的视野思考工程学科之间的系统性，关注工程、科学、技术及非技术之间的关联性，注重工程理论和工程实践的有机结合，[3] 实现工程学科的交叉与融合。第二，价值的多元性。大工程观理念突破以追逐经济利益为目的的单一价值观限制，将工程价值、生态平衡、经济意义、社会伦理等价值观整合起来指导工程实践，使工程与人、社会、自然之间达到和谐，实现多元价值目标。第三，知识的系统性。大工程观强调培养工程人才要有系统的知识体系，所培养的人才要具有较强的工程实践能力、积极的创造发明精神、良好的人格品质和人文素质。大工程观突破了原有的工程概念，丰富和完善了现代高等工程教育的理论体系，使得工程的内涵和外延进一步扩大，为培养具有创新和发展能力的新型工程人才提供了支持，是高等工程教育改革的现实选择。
二、大工程观理念下高等工程人才的素质构成
现代工程的系统性与复杂性要求工程人才必须具有多元化的知识背景。任何一项复杂工程的完成都需要跨学科、多领域的各种科学技术的综合应用，是各种技术因素、社会因素、环境因素的集成。[1]64 它要求人们运用系统思维方式综合地考察和处理工程问题，将工程活动实施纳入政治、经济、文化等宏观社会背景下加以思考，努力实现管理方面的有效性、经济方面的集约性、环境方面的可持续性、文化方面的和谐性。这就要求工程人才具有多学科知识背景，能够运用多视角思维来解决复杂的现实工程问题。因此，高等工程教育需要有“大”的视角，要将科学知识、技术知识、经济知识、管理知识、美学知识、环境知识等都整合进工程知识的教育之中。
根据党的教育方针，高等学校的人才培养目标是“培养德、智、体、美全面发展的社会主义建设者和接班人”，这是人才质量的宏观要求。而当代大工程观的目标则是根据时代的发展和高等工程教育发展的需要，有针对性地培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、富有创新精神和创新能力，并能适应21世纪社会经济、科学技术、文化发展需要的工程人才。中国2008年出台的《工程教育专业认证标准（试行）》，要求学生必须达到以下8 项基本要求：具有人文素质、社会责任感和职业道德；能应用自然科学、经济管理知识解决问题；具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力；具有文献与资料获取能力；懂得与专业相关的法律法规；认识工程对客观世界和社会的影响；具有组织管理、交往能力以及团队协作能力；具有终身学习能力和交流、竞争与合作能力。综合这八项要求，大工程观视域下的人才的素质构成有三个维度――专业素质、综合能力以及工程伦理素养。 专业素质，是指工程人才所必备的工程科学知识、自然科学知识、管理基础知识、经济基础知识、法律基础知识、环境基础知识、艺术基础知识以及策划、设计、实验、制作等专业基础与技能。专业素质的形成是基于综合、交叉、创新的学科生态环境，通过合理布局课程体系，建构科学的专业知识体系，而非细化专业设置。专业素质是大工程观视域下的人才的核心素质，是工程人才的综合能力。
综合能力，是指以科学素质和人文素质为基础、以工程实践能力和创造能力为核心的多项能力的集合。它包括以下能力：一是以科学素质为基础的能力，即自然科学和工程学知识的应用能力，在工程实践中运用各种技术、技能和现代工程工具的实践能力和创新能力；二是以人文素质为基础的能力，即团队协作能力、人际交往能力、终身学习能力等。科学素质与人文素质相互协调共存，构成工程人才综合能力的整体。其中工程实践能力与创新能力是综合能力中的核心要素，是综合能力的提升点。
工程伦理素养，是指工程人才在工程领域应遵守伦理道德原则，具有考虑全行业、全社会乃至全球影响的生态伦理观和环境保护意识，能够以安全、健康、福祉的理念指导工程实践，从而实现社会的和谐和人类的长远发展。安全、健康、福祉是工程“善”的核心内涵，工程的特点决定工程“善”是一种现实性、实践性或物质性的“善”，是一种被“应用”的“善”。[4]工程人才在应用技术时应综合考虑社会、人类健康、文化、政治以及环境等因素，使工程应用合乎人性、合乎社会的发展需求，为人类造福。
由此可见，大工程观理念下的人才培养应该是对人才的全方位的能力与素质的培养，是科技教育与人文教育的有机融合。大工程观理念下培养的人才不仅应具有宽厚的基础知识、扎实的专业知识和广博的相关学科交叉知识，而且应具备必要的法学、经济学、管理学和伦理学等人文社会科学素养，以及较强的实践动手能力与创新能力。
三、大工程观理念下高等工程人才的培养途径
（一）优化课程体系，构建合理的知识结构
工科教学的课程体系目前存在的主要问题是：过分侧重工程科学理论，轻视工程实践训练；注重专业知识的传授，轻视综合素质与能力的培养，不重视社会、人文、经济、环保等方面知识的作用。因此，高校要加快工程教育课程改革，加强跨学科课程设置，突出学科交叉性和前沿性，加强通识教育与专业教育之间的联系，注重知识结构的系统性和连贯性，帮助学生建立跨学科的知识储备，培养学生整合运用多学科原理和手段解决复杂工程问题的能力。课程要确立以培养学生的“工程素质、综合知识背景与思维方式、人文素质、社会活动能力”为核心的培养目标，建立文、理、工等相互渗透的学科知识体系，搭建多层次、多模块的教学平台。该平台包括拓宽文化视野、加深人文底蕴的文化素质课程，夯实学科基础、构筑理论根基的专业课程，加强工程训练、锻炼动手能力、培养创新素质的实践课程，以此来构建工程人才培养的整个课程知识体系，优化学生的知识结构。[5]要加大人文素质教育课程的比例，使学生通过人文精神的培养形成正确的工程价值观和人生观，从而成为和谐发展的人。
（二）强化实践教学环节，培养学生的创新精神和实践能力
实践教学的真正内涵是培养学生的动手能力、科研能力、适应能力和创新能力等综合素质。[6]实践教学要坚持以人为本的原则，通过理论学习和实践训练的有机结合，激发学生的学习兴趣和探索精神。实践教学是一个相对独立的、长期的、系统性的教学过程，建立完善的实践教学体系是实现人才培养目标的保障。工科院校要将理论教学与实践教学相结合，将实验、实习与设计三大实践教学环节组成一个与理论教学配套的、相对独立和完整的实践教学体系，明确各环节之间的联系，确定每一环节的实现目标以及与之配套的实施方案，加强对实践教学全过程的指导与监控，促进学生的创新能力和实践能力的发展与提高。
实践教学要注意以下三个方面：一是加强实践教学内容与形式改革。要针对学生的具体情况在不同阶段设置不同的实验课程。要因材施教，分层次开设实验，使传统的验证性实验向设计性实验转变、单一性实验向综合性实验转变，形成适应现代教育观念的实践教学模式。二是充分利用校内外实习基地、工程训练中心、科研创新基地，加强对学生的工程技术实践操作能力的训练和指导，培养学生必要的专业技能和创新思维。三是重视毕业设计论文的创新性。学生进行毕业论文选题时要尽可能地接近科研与生产实际，指导教师对学生要进行前瞻性和宏观性的指导，引导他们以新视角、新方法解决实际工程问题，培养学生的独创意识与创新技能。
（三）开展科技创新活动，促进大学生工程素质的培养
大学生科技创新活动是组织引导大学生通过对科技文化知识的学习、转化、运用和自主创造，培养其科技创新意识、创新精神和创新能力的教育实践活动，是大工程观教育背景下推进教育教学改革的重要手段。目前高校普遍开展的大学生科技创新、创业项目，吸引了许多大学生参与其中，各高校在政策上给予了很大的支持，通过健全大学生科技活动的指导机构、建立大学生科技活动的保障体系、优化创新教育的实施环境，为学生科技创新活动提供了有力的支撑。事实证明，学生通过科技创新活动，能够自觉地发现问题，并积极寻求解决问题的方案，发展其思维能力，提高其观察能力、想象能力、动手操作能力，进而锻炼其独立思考能力，培养创新精神，激发其对科学、真知的求知欲。与此同时，在科技创新活动中大学生组成团队密切合作，不仅可体验到现代工程的学科交叉、融合、综合性特征，也可理解工程活动的人文内涵，领悟到有效沟通与协调的重要性，对其工程素质的形成具有较好的促进作用。
（四）加强学生非智力因素培养，提高学生的综合素质
大工程观对学生的整体素质提出了要求，即学生不单单要具有学科知识、学科技术，而且要具有情感、意志、毅力、自信心等良好的心理品质。过去人们曾认为人的智慧在于有良好的记忆能力、观察能力、思维能力、操作能力、语言表达能力等，而现代心理学认为，人类的智慧是多元综合体，除包括上述能力外，也包括道德、美感、理智感等非智力因素。高等工程人才的非智力因素更多地体现为强烈的创造意识、“和谐”的工程理念、工程设计的审美观、深厚的社会责任感以及克服困难的意志力等。高等工程教育中的非智力因素培养，在于营建良好的工程文化教育环境氛围：在工程伦理课教学中，应开展工程伦理培训，提高学生的工程道德敏感度；在工程实践中，应培养学生高度的责任心、事业心和自信心；在大学生工程设计大赛活动中，应培养学生刻苦钻研、勇于创新、团结协作的精神。高等工程人才的非智力因素在某种程度上决定着工程质量的高低优劣，是保证工程项目顺利实施的重要条件，因此，应采取相应的措施加强培养。 （五）建立“双师型”教师队伍，提高教师的工程实践能力
专业教师的工程实践能力是影响学生工程实践能力培养的重要因素。工科大学的专业教师，不仅要能够传授理论知识，指导学生的实习、实验、设计和项目研究，还应有必要的工程实践经验，具有教师与工程师的双重素质和能力。高校要采取措施，促使专业教师向“双师型”转化，提高高等工程教育中“双师型”教师的比例。年轻的专业教师可通过定期到企业挂职锻炼，深入到对应的工程技术岗位进行体验，以培养工程意识和工程实践能力；也可聘请企业有实践经验的工程技术人员到学校担任兼职教师，改善教师队伍的结构。专业教师应长期参与有关企业的产学研合作，紧密联系企业实际进行科技研发活动，促进自身学术水平和工程实践能力不断提高，从而提高学生的工程实践能力。
在经济全球化的新格局下，现代高等工程人才要放在大工程观视野下进行培养，这是社会发展的趋势，是高等工程教育的必然走向。高等工程教育要面向工程实际与人的全面发展，强调工程与科学并重，强化人文素质和创新能力的培养，提高学生的综合能力，使学生成为工业革命与科技创新的中坚力量。
