工程科技人才培養的比較研究

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一、德國工程科技人才培養模式——以埃斯林根應用科技大學為例

德國應用科技大學（Fachhochschule，簡稱FH）以培養應用型高級人才，特別是工程師及相應層次的職業人才為目標，以規模小、技術應用性強、就業率高見長，人才培養強調面向應用、面向實際、面向未來，培養的是掌握科學方法、擅長動手解決實際問題的工程人才。埃斯林根應用科技大學在德國應用科技大學中名列前茅。據1996年《Manager》對德語國家（瑞士、奧地利，包括蘇黎世大學在內）的技術大學進行排名，埃斯林根應用科技大學排行第七，在所有參與排名的德國應用科技大學中排位第一。[2]埃斯林根應用科技大學自2005年起實行三年制學士和一年制碩士培養方案，學制四年，分為預學期和7個正式學期，包括：基礎階段、專業基礎階段、專業階段等三個階段；共同學習和專業學習兩個學習過程；預實習、工業實習、畢業實習與設計等實踐環節。首先是12周的預實習，即預學期，主要是為了認識實踐。進入到正式學期后，分為三個學習階段：第一個是基礎階段，包括第1~2學期，完成校級平臺的基礎課程，主要是自然科學基礎課。第二個專業基礎階段，包括第3~4學期，主要完成系級平臺針對所有專業及專業方向的共同技術基礎課。需要注意的是，在第3學期有一個階段考試，只有通過考試的學生才能進入專業學習。埃斯林根大學也以此為界，把所有課程分為1~3學期的共同學習過程和4~7學期的專業學習過程。第三個是專業課階段，包括第5~7學期，這個階段需要完成工業實習以及各專業方向的特有模塊。第5學期是4個月的工業實習，第6學期是實踐教學模塊和各專業特有的限選課模塊，而第7學期則是畢業設計與畢業論文。（見表1）特別說明的是，進入到專業學習過程后實踐環節比重較大，包括項目制作Ⅰ、項目制作Ⅱ、工業實習和畢業設計等環節，占據專業學習過程總學時的一半以上。而且第4學期的項目制作Ⅰ，屬于課程設計；第6學期的項目制作Ⅱ，屬于創新設計；而第7學期的企業畢業設計，屬于綜合訓練。顯然這些實踐環節被精心安排為一個由淺入深、循序漸進的過程。

二、美國的工程科技應用型人才培養模式——以麻省理工學院（MIT）為例

麻省理工學院是美國排名第一的工學院。1994年，該院院長喬爾•莫西提出《大工程觀與工程集成教育》的長期規劃，指出工程教育需要從“重視工程科學理論的分科教育”向“更多地重視工程系統及其背景的教育”轉變，確立了大工程教育理念，其課程體系設置也充分體現了大工程教育觀。MIT的課程體系包括必修課、專業核心課、專業領域課程、非限制性選修課、信息交流課、實驗和提高類課程等六類課程。每類課程都有明確的學分規定（見表2）。必修課和信息交流課是所有科系的學生都必須上的。MIT注重通過對課程結構的規定達到一定的培養要求，規定相當具體，比如要求學生學習8門人文、藝術和社會科學課程（HASS），達到32個學分。而HASS課程又分為文學類、語言、思想和會準則類、視覺藝術和表演藝術類、文化和社會研究類、歷史類等五類。8門課程中的3門必須選自這五類，且其中一門必須選自第一、第二或第三類。另一門必須選自第四或第五類。第3門可以從前兩門課所在類以外的三類中挑選。MIT的各類選修課程都有大量的課程做支撐，雖然必修課的人文類課程只要求選修8門，但人文社科學院卻開設了幾百門課程供學生選擇。專業領域的課程也是如此，許多科系要求學生在幾十門專業課程中選擇不少于3個專業方向的專業領域課程。此外，MIT還有種類繁多的項目課程，包括以培養學生實踐能力為主要目的的本科實踐導向項目、獨立活動期項目；有注重學生研究能力培養的本科生研究導向項目、大學二年級學生研究型課程；[3]還有為學生提供綜合的、跨學科知識背景的聯合課項目、媒體藝術與科學項目；著重培養學生實驗能力的實驗研究小組項目等等。

三、美、德工程科技人才培養模式對我國的啟示

1.美國的啟示：學科壁壘與課程綜合化問題

中國高校近年來很注重借鑒美國課程模式，從重基礎、寬口徑，加強工程能力培養的改革，到近來提倡的創新教育、素質教育，通過綜合化的高等工程教育課程培養具有大工程意識和技能的工程師體現了美國工程科技人才培養的觀念。“大工程教育”是美國工程教育20世紀90年代以來的主流思想。他們認為社會是一個不可分割的整體，在科學技術進步和經濟發展的同時不能忽略社會文化、環境、道德等其他方面的因素。由此呼吁工程教育回歸其本來涵義，把工程教育改革建立在學科基礎上，更加重視工程實際以及工程本身的系統性和完整性。因此，工程教育不僅應該讓學生學習工程科學的知識和理論，還應該“讓學生接觸到大規模的復雜系統的分析和管理，這不僅是指對有關技術學科知識的整合，而且包括對更大范圍內經濟、社會、政治和技術系統日益增進的了解”，[4]這就要求工程教育的內容應重新進行調整和綜合，打破學科壁壘，把被學科割裂開來的工程再還原為一個整體。這就要求高校以跨學科的視角進行課程設置，充分考慮學科之間合理的交叉融合，培養學生寬厚的工程知識背景?，F在的課程群建設只是把相關課程機械地集合在一起，并沒有整合教學內容形成新的課程，甚至沒有建立課程之間真正的聯系。有些學校人文課程的開設還具有一定的盲目性，幾乎是想開什么課就開什么課，有什么教師就開什么課，沒有挖掘工程科學內涵本身所具有的人文精神，或是把人文教育作為一種科學體系來考慮。[5]比如，仲愷農業工程學院工程專業的通識課程平臺的課程包括：思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱、馬克思主義基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、體育、大學信息技術基礎、軍事理論。美國的通識課程門類豐富，充分展示出科技與人、社會之間的關系，真正體現了融合科學教育、人文教育和工程專業教育為一體的大工程教育思想。美國的通識教育以龐大的選修課作為支撐，這不但是學生達到通識的必然基礎，也為學生個性化的學習提供條件。從麻省理工學院的培養工程科技人才的模式來看，美國工程專業的課程體系有四個特點值得借鑒：第一，為學生規定必須學習的基礎知識課程。這些課程可以為工程領域內的一些專業提供更為廣闊的專業知識，可以為學生在選擇某一工程專業之前提供探究工程領域內各種問題的機會。第二，以龐大的選修課程作為支撐，為學生提供綜合知識背景。比如麻省理工學院規定學生必須學習自然科學、社會科學、工程技術和信息交流等方面的19門課程，各類課程都有大量的選修課供學生選擇。第三，通過靈活多樣的項目課程、實驗課程加強學生實踐能力的培養。第四，注重學生個性并促進其創新能力發展。學生根據各自不同的知識結構、興趣特張選擇不同的課程和學習路徑，自行組織課程和學習內容。比如MIT的實驗研究小組。

2.德國的啟示：三段論課程模式與課程實踐化問題

中國高等工程教育受早期蘇聯的影響，習慣于從科學性和系統性組織課程內容和學習，這種學科課程思維模式根深蒂固，使得我國大部分工科專業課程體系存在幾個難以改變的問題：一是課程體系保持公共基礎課程、專業基礎課程、專業課的三段論模式；二是學科壁壘仍舊沒有打破，課程在學科內單向進行；三是工程實踐課與理論課的矛盾未得以解決。[6]仲愷農業工程學院也存在這種情況。2009年，仲愷農業工程學院工科專業的課程體系由4個平臺2類課程組成，即通識課程平臺、學科基礎課程平臺、專業課程平臺以及實踐教學平臺四個平臺。選修課和必修課兩類課程見表3。這在結構上看起來是開始實行“平臺+模塊”式課程，但是具體的課程設置卻沒有改變：通識課程平臺是以往的公共必修課和公共選修課；學科基礎課程平臺是以往的基礎必修課和專業基礎必修課；專業課程平臺是以往的專業必修課及選修課；實踐教學平臺也是以往的實踐教學。盡管結構改變，但整個課程體系的實質仍然是以往的“公共基礎課+專業基礎課+專業課”的三段論模式。德國埃斯林根應用大學的工程專業課程體系也是三段論模式，然而德國的工程教育模式在世界上享有獨特的聲譽。這是由于它的工程科技人才培養緊緊圍繞工程實踐性這個中心。德國工程專業的課程開發源于對企業現狀、對技術與產品未來發展趨勢的分析，并邀請一定的企業界人士共同參與設計，政府是企業與大學之間的紐帶；工程專業的大學教授被要求至少具有5年以上的工程實踐經歷，教師教學與工業界形成了自然聯系的網絡，在學生的學校教育和企業實踐訓練之間存在較好的結合。[7]與德國相比，我國工程教育具有“缺乏與工業界的緊密聯系”的先天不足，由此造成的“工程化”不足問題嚴重影響教學、實驗、實習和畢業設計等實踐教學的各個環節。盡管一直呼吁“要加強實踐”，但很多院系仍是過于強調理論知識的正確性與嚴密性而忽視工程技能的培訓，實踐教學經常被作為理論學習的附屬品，實行“彈性”學時。[8]然而，實踐是工程教育的根本。因此，要將階梯型課程結構改變為滲透型課程結構，也就是將實踐環節融入理論課程中，在理論課程教學中滲透實踐內容；要按照循序漸漸、螺旋式上升的認識方法，由模擬型向實戰型、驗證型向創造型、單一型向綜合型轉化，精心安排實踐教學環節；要堅持加強與企業的聯系，持續深化產學研合作教育模式。

3.德國與美國的啟示：實踐課與理論課的平衡

德國工業大學的課程體系有兩個思想淵源，一個是洪堡大學崇尚理論研究的教育思想與巴黎理工大學強調技術科學理論體系化的結合；另一個則是源于十八九世紀德國重商主義的堅定信仰，即科學在實際生活中的應用可以為國家帶來財富。在這兩個思想基礎上，德國工業大學形成了既重視理論研究又密切聯系工程實際的傳統。今天，德國工業大學里的課程結構可能就是一種在理論和實踐兩極中尋求平衡的結果。學生必須圓滿完成基礎學習和主科學習，方可認為受到了理論及實踐兩方面完美的教育。[9]德國工業大學的基礎學習主要包括自然科學，意在發展學生的科學知識基礎。基礎學習的技術以通過前期考試為準。前期考試主要是檢驗學生是否在總體上理解了所學的基礎科學知識。通過了前期考試方能進入主科學習。主科學習包括聽課、實驗室工作、小組課程設計和畢業設計等。這一階段的可選課程不管是書目和種類都是大量的，實踐環節比重也較大。研討課及項目設計的題目要求很高，是對學生解決實際問題能力的鍛煉和考查，它們來自并將用于需要解決實際問題。學生往往通過項目設計與工業界接觸親身體驗未來的工作環境。最后的主科考試主要考查學生對所學專業領域的學習和研究的程度。我國也可以借鑒此法，分別考查學生的理論學習和實踐效果，以達到理論和實踐的平衡。實際上，作為世界上最為典型的兩種工程科技人才培養模式，德國模式強調統一的必修要求，注重培養學生的工程設計能力、嚴謹務實的精神；而美國模式注重工程科學基礎，強調多學科交叉、可選擇性、主動性以及創新思維的培養。德國模式重技術，以“術”為主；美國模式重科學，以“學”為主。而今這兩種各具特色的工程科技人才培養模式存在互相向對方靠攏的趨勢?？烧J真研究二者之長處，結合本國本校的實際情況處理好“學”和“術”，也即理論和實踐的關系。

本文作者：楊婧蔡立彬工作單位：仲愷農業工程學院人事處