從鋸齒狀的草葉中悟出鋸子的原理,爲楚王搭建出巨大的攻城雲梯,留下“班門弄斧”的成語軼事……戰國時期名人魯班的故事廣爲流傳。
雖然魯班的故事已經成爲過往,但培養新時代“魯班”的征程卻方興未艾。在如今看來,魯班其實屬於工程人才,善於發明、製造、維護各類工程機械。6月底,長三角高等工程教育聯盟召開工作會議,聯盟高校校長共同簽署新一輪框架協議,併發布了《長三角高等工程教育聯盟“上海倡議”》。
一路走來,我國工程教育的發展情況如何?新技術的出現給工程教育帶來了哪些機遇與挑戰?高校應該如何進一步加強工程教育,培養高水平工程技術人才?針對上述問題,記者採訪了工程教育領域的有關專家。
工程教育理論與實踐並重
據西南財經大學中國家庭金融調查與研究中心測算,截至2020年,我國科學家和工程師約1905萬人,其中工程師爲1765.30萬人,規模居世界前列。作爲工程師的後備力量,正在接受工程教育的學生羣體規模同樣龐大。2022年9月,教育部時任高等教育司司長吳巖稱,目前,中國工程教育規模居世界第一,培養了數以千萬計的工程技術人才,湧現了一大批行業領軍人才,支撐了第一製造大國的建設發展。
北京師範大學教育學部高等教育研究院碩士生導師莊騰騰介紹:“工程教育是一種專門的教育類型,旨在通過系統的理論學習和實踐訓練,爲學生提供工程科學、技術、設計和管理等方面的知識和技能。這種教育類型着重於實用性和創新性,以期培養出一大批能夠解決現實世界問題的工程人才。”
在莊騰騰看來,工程教育本質上屬於高等教育的一種,與職業教育和其他類型的高等教育均有一定的區別。與職業教育相比,工程教育側重於培養工程師,更加強調對工程理論的學習和系統掌握。與其他類型的高等教育相比,工程教育更加強調應用性,不僅在知識體系與思維方法上與人文學科的高等教育存在根本不同,在技術規範與技能培養、團隊合作和溝通技巧等方面與物理、化學等理科的高等教育也存在很大的差距。
“工程教育,其實也就是高等工程教育,其教育過程包括工程理論的學習和工程實踐的應用兩個方面,並重理論與實踐。”莊騰騰說。
中國人民大學公共管理學院教授馬亮同樣指出:“工程教育不同於理科、文科等學科,要確立獨特的工程教育目標,特別是注重培養學生的工程思維、工程素質和實踐能力。這就要求在工程教育培養方案中進一步聚焦培養學生的實踐能力,特別是解決複雜工程問題的創新能力。”
新中國成立以來,我國長期高度重視工程教育,建設了一批工程教育學府,爲祖國大江南北的無數工程建設注入了澎湃的工程人才力量。教育部原副部長吳啓迪曾表示,中國已成爲高等工程教育的大國。
工程人才培養初結碩果
2016年,我國正式成爲國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的正式會員,標誌着我國的工程教育與世界接軌;2017年,教育部辦公廳發佈了《關於推薦新工科研究與實踐項目的通知》,明確指出“加快工程教育改革創新,培養造就一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才”。近年來,隨着新工科建設的穩步推進,我國的工程教育正邁上新臺階。
莊騰騰介紹,《華盛頓協議》對工程教育的人才培養提出了包括工程基礎知識、工程問題的需求分析能力等12個方面的要求。“自從加入《華盛頓協議》以來,我國工程教育的水平更進一步地得到了提升,在產學合作協同育人模式、課堂教學方式的變化和學生第二課堂的繁榮、着眼於現在和未來的現代產業學院與未來技術學院的建立、工程教育理論研究等方面均取得了積極的變化。”莊騰騰表示。
工程教育高度強調實踐性而非單純的理論性,而學校本身較難提供對應的實踐條件或模式,因此與產業界的合作勢在必行。“產學合作的協同育人模式有助於學校和產業界發揮彼此的優勢,各取所長,讓受到工程教育的學生得以在實際的工程環境中實踐自己從書本上學到的知識。”莊騰騰說,“目前全國範圍內的各個省區市都有大量的企業參與當地甚至是跨省域一些高等院校的工程人才培養,產學合作的協同育人模式已經取得了出色的成果。”
傳統的工程教育往往面臨難以復現實際工程場景的困難。近年來,我國的工程教育課堂正通過多媒體技術等手段克服這一困難,“物聯網、虛擬現實、元宇宙等數字科技將使工程教育加速數字化,併爲教師和學生提供全新的教育體驗。”馬亮表示,這些技術手段將現實中難以企及的工程場景通過先進科學技術“帶”到學生面前。
現代產業學院與未來技術學院,近年來也正在我國的諸多高等院校建立。“二者分別着眼於現代和未來,本質上是站在歷史的維度,爲我國工程教育的進一步發展和深化謀篇佈局。”莊騰騰說。
工程教育研究在近年來也得到了大的發展,每年均有數百個與工程教育改革相關的課題下發,各種工作會議和學術交流活動也在如火如荼地舉辦。“通過思想的碰撞與交流,工程教育研究正在逐漸成爲工程教育發展的重要理論支撐之一。”莊騰騰說。
從三層面提升育人質量
從過去邁向未來,工程教育也面臨一定挑戰。莊騰騰介紹,如新技術儘管對於提升工程教育課堂的教學水平有很大的幫助,但也因其高技術門檻與資金、資源要求,客觀上造成了類似於“數字鴻溝”一般的效應,一定程度上對於教育資源公平分配產生了影響。
那麼如何進一步加強工程教育,培養高水平工程技術人才?在莊騰騰看來,應該從宏觀、中觀、微觀三個層面着手。
“首先,應該根據工程教育自身的特點,在全國範圍內紮實推進高校分類辦學,制定適合工程教育及特色工科院校發展的評價體系,從頂層設計的角度,培育一大批與各地特色工程產業相匹配的優秀工程教育院校。這是進一步提升工程教育質量的宏觀舉措。”莊騰騰表示。
中觀上說,提升校企協同育人的水平十分必要。“目前來說,不少校企之間的合作項目仍然停留在基礎資源流動的階段,如教學產品和設備的購置,但涉及學生全方位工程教育體驗的深度育人模式還有待完善。” 莊騰騰說,“應該進一步提升產學合作的協同育人水平,滿足廣大工程教育學子的學習需求,高效對接產業供給與高校需求,進一步提升產業界提供的教育培訓方案與高校人才培養方案的兼容性和適切性,既兼顧產業界的人才需求,又同時考慮到工程教育學習者的學習培養規律。”
此外,目前我國工程教育的課程設置和考覈評價體系仍有一定的提升空間。莊騰騰表示:“我們應該完善工程教育課堂的課程體系設置,在着力提高課堂教學水平的同時,優化理論課程與實踐課程的銜接效果,一方面不應隨意壓縮課時,要確保必修的專業基礎課給師生留有足夠的課時深度教學;另一方面應該刪減與專業發展關聯度不高的冗餘性課程,引導工科學生將精力投放在有助於提升自身專業水平的重要課程上。同時應完善考覈評價體系,提高對學生工程能力和工程實踐的考覈佔比,讓工程教育更多地與實際工程工作接軌,助力培養更多能夠解決現實世界問題的工程人才。”(科技日報 實習記者 李詔宇 記者 孫明源)