略谈工程教育改革中的一体化问题.ppt

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1、略谈工程教育改革中的一体化问题,略谈工程教育改革中的一体化问题,自从上世纪80年代MIT提出“回归工程”的理念以来，工程教育中的一些基本矛盾非但没有解决，反而以种种变异的形式继续影响着全球工程教育的发展进程。 由于历史的原因，中国工程教育的发展有其特殊的轨迹，而在历经曲折之后，也开始与世界接轨，包括学习成功的经验，也包括面临与许多国家的工程教育相同或相似的矛盾和挑战。,略谈工程教育改革中的一体化问题,譬如：实施专业教育还是通识教育培养工程师还是科学家重视理论教学还是实践教学科学研究为主还是人才培养为主以教师为中心还是以学生为中心，等等进一步细分，还有：科学研究以应用研究为主还是学术研究为主实践

2、教学以校内实践为主还是校外实践为主，,略谈工程教育改革中的一体化问题,凡此种种，最终都会归结到这样一个理念的层面来认识：工程教育应当以需求决定论为价值导向还是以学术决定论为价值导向。 也许，这就是布鲁贝克那个著名的命题政治论哲学与认识论哲学的矛盾在工程教育中的反映。 所有这些矛盾或问题，都在期待、寻找和呼吁一种一体化的解决方略。,略谈工程教育改革中的一体化问题,一、一体化的价值选择 把一体化理解为对立双方的整合是不够的，一体化追求的并不是一种静态的平衡，既不是让对立要素在一个统一体中平分秋色，也不是简单的主次相加，而是形成一个有其明确价值导向的动态发展的系统。而以需求决定论为价值导向还是以学术

3、决定论为价值导向，就是任何专业都必须面对和解决的问题。,略谈工程教育改革中的一体化问题,一个定义： 所谓现代工程教育，就是以需求决定论为价值导向、以全方位的产学结合为生态基础、以国际化的现代工程师为主要培养目标的专业教育。 对工程教育来说，这样的价值导向是不言而喻的。,略谈工程教育改革中的一体化问题,1.需求导向植根于工程专业的学术特征 以需求决定论为价值导向的选择也许会招致（事实上已经招致）如下反驳： 把学术的重要性置于何地？ 把大学的本质属性置于何地？ 把高等教育的内在规律置于何地？ 任何专业都必须以需求为导向吗？,略谈工程教育改革中的一体化问题,任何专业都会面向一定的需求，但并非任何需求

4、都在教育社会学的意义上具有直接的决定性。不具备这样的直接决定性，就不在需求决定论的范围内。 对工程教育来说，需求决定论的内涵在于：社会的需求、市场经济的需求、第二产业（尤其是制造业）的需求以及学生未来发展的需求，直接决定着工程教育的信念、目标、体制、运作过程和质量评估标准。,略谈工程教育改革中的一体化问题,工程专业以需求决定论为价值导向，并不意味着忽视学术的重要性、大学的本质以及高等教育的规律；恰恰相反，需求决定论使工程专业的学术研究和人才培养获得了真正的价值归属，或者说，需求导向使工程专业的学术研究成为直接有用的研究，使工程专业培养的人才成为直接有用的人才，简言之，需求导向揭示了工程专业学术

5、研究和人才培养的本质属性之一应用性。,略谈工程教育改革中的一体化问题,一个敏感话题：功利主义 讲工程应用，不可能回避功利主义。探索和发现可以超越功利，但工程创新则必须面向工程需求和市场功利。 工程的功利性决定了工程专业研发和育人的应用性，工程的可持续发展和学生的未来发展则要求工程专业超越急功近利。这是工程教育的一体两面，只能在需求决定论的引导下善加处理，实现动态平衡。,略谈工程教育改革中的一体化问题,在这个意义上，需求导向正是基于工程专业学术特征的价值选择。满足需求和引领需求的广度、深度和市场回报率，决定着工程专业应用属性的覆盖范围、学术水平和创新价值。 根据以上分析，需求决定论已经为工程教育

6、的“功利主义”提供了最正面的解释,略谈工程教育改革中的一体化问题,2.需求导向能化解工程专业的内在矛盾 没有正确的价值导向，工程教育的一体化就不可能形成一个有机结合的整体，面临的各种矛盾就不可能得到合理的解决。 需求决定论的价值导向提供了一条逻辑路径，使这些矛盾迎刃而解。 兹举数例试加分析。,略谈工程教育改革中的一体化问题,工程教育是专业教育还是通识教育？ 作为高等教育中最大的专业大类，工程教育历来属于专业教育。在中国高等教育摒弃苏联模式、师法美国模式之后，工程教育的这一属性受到了质疑和挑战。一些论者认为，美国最好的大学都是综合性大学而不是单科性大学，因而实施的都是通识教育而不是专业教育。这里

7、有两个误区： （1）较之其他专业，工程教育更强调学科综合，但不能据此否定工程教育的专业属性。 （2）学科综合与通识的最大区别是前者受制于需求引导下的专业定位，而后者却不受对应行业的影响。因此，两者并非等值。,略谈工程教育改革中的一体化问题,美国大学的一些理念经常被用来证明通识教育的合理性，但是，我们对这些理念的解释往往是望文生义、建立在误解基础上的。比如，CDIO的创建者就提到了“通识教育”： 现代工程教育的两个关键目标之间关系紧张：将学生培养成某一技术领域里熟练掌握职业所需专业知识的专家，还是培养成为具备某一领域的个人能力、人际能力以及产品、过程和系统建造能力的“通识家”？ 重新认识工程教育

8、国际CDIO培养模式与方法 显然，对专业教育（Professional Education）和通识教育（General Education），CDIO专家的解释与我们的理解不尽一致。,略谈工程教育改革中的一体化问题, 我们所谓专业教育，指对应于一定行业的课程计划和人才培养过程（包括较窄的专业理论学习和岗位实践训练），其价值观是工具主义；他们则指与职业直接或间接相关的基础理论知识的学习过程，其价值观是科学主义。 我们所谓通识教育，是指非专业、非职业性的全学科教育；而他们则是指全面工程经验的获得。 我们在通识教育中强调基础理论的重要性，他们则在专业教育中强调基础理论的重要性。 尽管理解相反，但双方

9、对于消除两种倾向（强调基础理论学习和强调工程实践训练）之间的紧张关系的改革宗旨是一致的。,略谈工程教育改革中的一体化问题,需求决定论在强调工程教育属于专业教育的前提下，通过一体化重新整合了专业与通识的关系，一方面，强调“术业有专攻”，以确保未来行业需求和学生就业需求得到满足；另一方面，在此前提下，知识面当然越宽越好。但是，一般来说，限于学制和学校资源，对宽的要求不应超越常识，不应超越直接有用为主、间接有用为辅的限度，不应超越学生认知心理和人格心理发展的阶段。,略谈工程教育改革中的一体化问题,实际上，在工程专业中，需求决定论对知识的理解从来就不是狭隘的。为了满足对创新的需求，工程专业极度强调学科

10、交叉和知识综合，在跨学科研究和复合型人才培养方面，工程专业一直居于各大专业门类的前列，这是有目共睹的。,略谈工程教育改革中的一体化问题,略谈工程教育改革中的一体化问题,但是，这种宽广的知识视野与泛通识论截然不同，它所体现的是需求决定论引导下的厚积薄发、博取专用，是各种类型知识共同服务于工程实践的有机统一。 对工程专业来说，不能转化为现实生产力，只能“藏之名山”、束之高阁的“学术成果”，其学术价值是值得怀疑的；躲在书斋里孤芳自赏、不愿面对工程实践挑战的“学术人才”，其学术水平也是经不起检验的。,略谈工程教育改革中的一体化问题,其他如： 1.工程教育的目标是培养工程师还是科学家？ 2.大学教育以科

11、学研究为主还是人才培养为主？ 3.在工程专业的科学研究中以学术研究为主还是以应用研究为主？ 4.以教师为中心还是以学生为中心？何谓以学生为中心？ 这些问题，均可通过需求导向的一体化来解决。,略谈工程教育改革中的一体化问题,二、一体化的运作背景 如同任何真实系统一样，工程教育的一体化不是在真空中形成和发展的，它有其特定的运作背景。这里仅从全球背景、国家背景、工程背景、教育背景四个方面加以分析，众所周知的内容从略，四者交叉重叠之处，按便于论述、能彰显特征的原则处理。,略谈工程教育改革中的一体化问题,1. 全球背景：国际合作与国际竞争 经济背景：实体经济的回归金融危机引发的对虚拟经济的反思，以循环经

12、济为特征的实体经济与全球化市场的对立。 科技背景：高端制造的回归新能源（页岩气的开发）、机器人（劳动力成本的下降）、三D技术（原材料成本的下降） 政治背景和军事背景从略。,略谈工程教育改革中的一体化问题,2. 国家背景：应对挑战与规划未来 完成产业升级和经济结构转型，建立国家 创新体系；提出十二五规划 在工程教育方面，提出两大举措： 开展专业认证，为加入华盛顿协议做准备； 实施卓越工程师计划,略谈工程教育改革中的一体化问题,3.工程背景：新的理念与新的视野 随着现代经济、科技、文化的发展，工程的内涵不仅突破了传统的机电土化的范围，机电土化本身也发生了巨变。但是，自上世纪80年代提出“大工程观”

13、以来，许多论者将其与工程教育回归工程实践画上了等号，而又将回归工程实践与MIT提出的回归工程画上了等号。这里有必要澄清其中的若干误区。,略谈工程教育改革中的一体化问题,现代工程教育对工程的理解包含三层意思（由此才能解释CDIO何以被称为背景环境）： 作为文化背景，工程 = 崇尚发明创造的社会文化 作为实施环境，工程 = 开展发明创造的活动舞台 作为技术项目，工程 = 从事发明创造的具体实践,略谈工程教育改革中的一体化问题,大工程观：对工业发展现状及其未来趋势的总体认识 工程领域已大大超出传统工业的范畴； 以信息技术为代表的新技术主导着新的工程综合； 众多新兴产业的涌现导致工程类型多元化； 工程

14、项目呈现出巨型化、系统化和集约化的趋势； 环境和能源危机将可持续发展问题提上最紧迫的议事日程； 工程创新开始承载更广泛、更深刻、更重大的文化和社会责任 工业市场的国际化,略谈工程教育改革中的一体化问题,4. 教育背景：学习科学与信息技术 行为主义完形主义建构主义 信息加工理论（赫伯特.西蒙） 教育目标分类学（布卢姆） 互联网与学习的组织形式 MIT和哈佛将两千多门课公开上网； Google扫描五所大学的图书馆,略谈工程教育改革中的一体化问题,布卢姆：教育目标分类技能 + 知识 = 能力（记忆 理解应用分析综合评价） 具体知识 术语知识 事实知识 程序知识 惯例 顺序 分类 准则 方法 抽象知识

15、 原理和概念 理论和结构,略谈工程教育改革中的一体化问题,工程教育在构建一体化系统时，对待四大背景的角度是不同的：全球背景和国家背景是纯粹的客观存在，工程教育只能据以自我调整、主动适应；而工程和教育既是客观存在的背景，也是工程教育一体化系统的组成部分，在这一系统中，各个组成部分之间的关系是极为复杂的。 在前述现代工程教育的定义中，提到“以全方位的产学合作为生态基础”，就是基于对这种复杂关系的一体化的理解。,略谈工程教育改革中的一体化问题,三、一体化的动力机制 系统的有序运作和磁场效应，首先要解决动力机制问题。 MIT校长Charles M. Vest2000年曾指出： 1.必须回到工程实践这个

16、根本 2.重构课程计划，加入工程研发的新内容 3.接受工程设计实践的完整训练 4.提升人文社会科学素养,略谈工程教育改革中的一体化问题,Vest的这段话亦可作如下引申： 工程实践是工程教育的根本； 以设计训练为主的工程实践驱动课程计划的重构； 辅之以人文社科知识的学习。 这样理解，与一体化研究得出的结论是一致的。,略谈工程教育改革中的一体化问题,问题在于：一体化为什么能表现出系统大于局部之和的磁场效应？它的内在活力来自什么要素的驱动？ 国内外的工程教育改革都显示：是工程实践在扮演驱动者，或者更确切地说，引领者的角色。 研究表明，在中国的工程教育中，实践教学与理论教学的关系主要经历了三个阶段。,

17、略谈工程教育改革中的一体化问题,第一阶段：两者一体化 实践是理论的附庸 第二阶段：两者二元化 实践与理论两张皮 第三阶段：两者一体化 实践引领理论改革,略谈工程教育改革中的一体化问题,有许多文献提到60年代的美苏之争，认为科学主义主宰美国高等教育是受到苏联卫星上天刺激的结果；另一些文献则提到80年代的美日之争，认为“回归工程”既是对日本产品大举进入美国市场的回击，也是对科学主义的摈弃。 实际上，美国从来没有真正丢失过科学主义，相反，他们是携带着科学主义的全部成果回归工程的。以机电产品为例，美国人并非与日本人在产品质量上争一日之短长，而是用信息技术更新了一代产品，把日本的许多制作精良的产品挤出美

18、国市场。这样的竞争每天都发生在国际市场的对手之间，诺基亚与苹果，苹果与三星，莫不如此。,略谈工程教育改革中的一体化问题,同样，在中国工程教育的一体化进程中，第三阶段也不是第一阶段的简单回归，而是在更高阶段实现了实践与理论的结合实践教学解放了理论教学，把理论教学带到了一个面向工程应用、工程创新、工程未来发展的全新境界。 可以说，在第三阶段，中国工程教育跟上了世界工程教育改革的步伐，CDIO的引进，就是一个标志。,略谈工程教育改革中的一体化问题,强调实践是引领者，非但不会降低、反而会大大提升理论知识在教育和教学中的地位： 1.实践将教学主体带到工程创新的前沿，因而对理论的前沿性提出了更高的要求；

19、2.实践使教学主体直接面对工程综合，因而对理论的综合性提出了更高的要求； 3.实践使教学主体把工程创新与节能、环保、可持续发展联系起来，因而对理论的宽广性提出了更高的要求； 4.实践导致理论的信息含量剧增，无法按传统方式在给定时间内完成教学，因而对理论学习的方法性提出了更高的要求。,略谈工程教育改革中的一体化问题,很多人把1980年代MIT提出的“回归工程”理解为回归工程实践，基于以下两点理由，这样理解也不算错： 实践性是工程最重要的属性之一； 工程实践在大学长期被忽视。 但是“回归工程”所要回归的，并非小件制造、手工操作、师徒相授的传统工程实践，而是大工程背景下的、现代科技主导的、集团运作的

20、系统工程实践。 这样的实践，对动脑的要求远高于对动手的要求，对综合素质的要求远高于对单项技能的要求。,略谈工程教育改革中的一体化问题,作为一体化的系统，CDIO模式包括三个总目标： 掌握深厚的技术基础知识 领导开发和运行新的产品、过程和系统 了解科研和技术开发对于社会的重要性和战略影响 重新认识工程教育国际CDIO培养模式与方法 其中第一个目标，就是通过实践的引领，让学生学到更深、更广、更新、更活的专业理论知识，从而能领导开发和运行新的产品、过程和系统，使之对社会发展产生积极的战略影响。,略谈工程教育改革中的一体化问题,所以，这里讨论的工程实践是复杂的教育行为，而不是简单的岗位行为，它始终受到

21、具体的教育目标、教育计划、教育评价的规范和影响。当然，这些目标、计划、评价标准也要直接或间接地反映大工程的背景和产业界的需求，那是问题的另一面。 作为实践的主体，学生的实践行为不是零起点的：从目标看，他要完成工作和学习两大任务，而且相关的学习任务（知识的积累、能力的发展、态度的培养）要通过他和他的合作伙伴在工作实践中完成（做中学）。另一方面，他的前期学习经验在受到工作实践检验的同时，也会对工作的进度、质量和创新性产生影响。 。,略谈工程教育改革中的一体化问题,如何对学生的工程实践在教育目标上加以引导，在教育过程上加以控制，在教育效果上加以评估，对卓越计划背景下的工程教育改革来说是一个极为重要的

22、课题。 许多学校在学生工程实践、尤其是在创造良好的实践条件方面进行了积极有效的努力。但是，也存在一些认识误区。单就实践教学而言，最大的问题是标准不明、监控不力、评价缺失，效果难以保障。,略谈工程教育改革中的一体化问题,四、一体化的课程建构 参与卓越计划的许多学校都在重建面向工程的课程体系，CDIO的试点学校也在建构新的教学计划。只有在新的课程计划中，实践教学与理论教学的一体化才算完成。 广义的一体化指的是一切对立的教育元素的协同整合。在工程教育中，一体化主要是指在专业教育与通识教育之间、基础理论学习与工程实践训练之间的协同整合。,略谈工程教育改革中的一体化问题,在CDIO12条标准中，有两条提

23、到了一体化。 第3条：一体化的课程计划（校企两大平台及其活动内容的协同整合）； 第7条：一体化的学习经验（显性知识和隐性知识及其获取方式的协同整合）。 这两条道出了现代工程教育、教学的新特点：前者强调一体化课程体系的建构要有企业的深度参与；后者强调通过在实践中自主学习把工程经验与理论知识结合为一个整体。,略谈工程教育改革中的一体化问题,现代大学教学的总体趋势是：淡化学科，强化专业，少数走在更前沿的学校则在尝试淡化专业，强化课群。 由实践驱动的工程专业课程体系改革在这方面取得的主要进展是，打破了千篇一律的传统金字塔式课程结构，形成了大量形态各异、以学生为本、适应产业需求的课程计划。,略谈工程教育

24、改革中的一体化问题,如：清华大学面向卓越计划的课程体系（强化通识的公共基础课体系，提升能力的专业课体系，符合“研管创国”四型的工程教育改革项目）； 上海交大“能力建设+知识探究+人格养成”三位一体的课程体系； 四川大学设置跨学科交叉课群，组建跨学科交叉团队； 汕头大学的鱼骨型课程结构，等等,略谈工程教育改革中的一体化问题,理想的一体化课程计划强调： 课程*之间相互支撑； 项目与学科结合； 对能力的要求渗透在整体和细节之中； 体现社会和企业需求； 体现学生为本的理念。 *包括理论课与理论课、理论课与实践课、实践课与实践课之间的相互联系、相互阐发、相互支撑、相互作用,略谈工程教育改革中的一体化问题

25、,迄今为止，工程教育的专业教学产生过四种课程结构： （1）纯学科课程（金字塔式排列，不强调彼此之间的内在联系）； （2）学科知识为主，通过项目训练来连接（CDIO）* （3）项目训练为主，通过学科知识来连接（PBL）* （4）纯项目训练。 老式：师徒授受式 新式：项目集群式（欧洲理工） * *（2）强调学科知识之间的互相支撑；（3）强调实训经验之间的内在逻辑。下一步才是学科和项目之间的连接。 * 要求项目集群涉及的经验有完整的知识覆盖面。,略谈工程教育改革中的一体化问题,系统论的基本原理之一，就是系统大于局部之和。所谓一体化，绝对不是矛盾双方的简单叠加，而是两者的有机整合，由此构建的统一体产生

26、的能量，远远大于各部分拼凑在一起所能产生的能量。在这方面，一个建构良好的系统更像一个功率强大的磁场。反之，如果一个系统没有产生磁场效应，那就表明系统的内在逻辑还没有理顺，系统赖以建立的规律还没有被掌握。 CDIO建立的课程计划，是一个实践教学与理论教学有机整合的统一体，一个体现了现代工程本质、置身于科技创新前沿、以需求决定论为价值导向、以学生为中心的良性运作的系统。它在研究和育人两个方面所展示的活力令人瞩目，是系统论在工程教育领域的成功实践。,略谈工程教育改革中的一体化问题,根据笔者在全国的调研，目前我国工程教育在一体化体系建设方面存在如下缺憾: 1.来自产业界的支持仍然偏弱（不仅对实习支持不

27、力，而且对课程改革的关注远远不够）； 2.一些学校将卓越计划、CDIO等等片面地理解为实践教学改革甚至科技竞赛，使校内外的教育资源未能得到优化整合，实践的引领作用未能得到充分发挥； 3.目标与评价脱节，在微观层面缺乏有效的质量监控。,略谈工程教育改革中的一体化问题,建议： 1. 通过学校主动表达合作意愿、媒体广泛宣传合作双赢理念、政府在政策法规上规范引导，使企业在合作育人、开拓创新方面克服保守心态，发挥积极作用。 2. 学校应就一体化问题在广大师生中展开讨论，加深理解，形成共识；学校领导要在此基础上做好顶层设计；政府主管部门要制定相应的评估标准和政策。 3. 学校应将目标建设与效果评价联系起来，优化质量评价系统，完善考核标准，改进考核方法。,略谈工程教育改革中的一体化问题,让我们共同努力，建设一个全面反映工业产业的特点和需求，有效利用产学结合的教育资源，充分调动师生潜能和积极性，一体化地解决当今工程教育面临的种种困惑，充满培养现代工程人才正能量的学习场系统。 谢谢！,