高等工程教育的发展趋势及其对策

一、引　言

自从本世纪二三十年代尤其是第二次世界大战以来，由于科学技术的迅猛发展，政治、经济、社会的深刻变革，高等工程教育发生了一系列相应的改革，逐渐形成了高等工程教育的一系列现代的特点。

注：本文原载《浙江大学教育研究》1990年第2期，是路甬祥在1990年国际高等工程教育学术讨论会（中国杭州）开幕式上所做的报告。

诚然，由于各国的政治制度、文化传统、价值观念以及自然和社会情况、经济发展水平的不同，作为培养国家建设人才重要方面的高等工程教育，其教育方针、培养目标和体制各有差异，但也并非没有共同之处。本文将着重探讨现代工程教育发展的共性问题。我们认为，现代高等工程教育发展趋势的显著特点是：工程教育的基础化、综合化，工程教育与科研、生产的一体化，工程教育终身化和工程教育国际化。值得注意的是人们在针对这些特点所采取的相应对策上的差别，远远大于对这些特点本身的认识。甚至可以说，我们现在还缺乏针对这些特点的有效对策，以致工程教育改革还没有取得应有的进展。因此，在工程教育改革的对策研究中强调现代工程教育的特点或许是有意义的。

二、工程教育的基础化

当今时代，一方面科学技术迅猛发展，科学知识陈旧的周期缩短；另一方面基础科学研究成果转化为新技术、新产品和新产业的周期也日趋缩短。现代技术是科技密集的技术，任何一项新技术（包括高科技）无不来源于基础科学和技术科学的新发现和发明。因此，加强基础教学，课程内容基础化势在必行。工程教育界和工业界几乎一致地赞同这个基础化运动，认为它是应付科技快速变化和工程技术人才专业需求变化的唯一有效的途径。而且，随着工科学生毕业后的时间推移，包括基础教学在内的普通教育将愈发显得重要。许多国家的大学和组织纷纷预言，这个基础化运动将持续到21世纪。

西欧、北美等国的工科院校有着按学科设置专业的传统。注重专业教育的中国、苏联等国近年来正努力调整专业设置，加强基础教学，拓宽专业面，其基础化的倾向更为突出（见表1）。可以相信，今后一段时间，大学本科教育或工程教育的头几年将强调包括基础教学在内的普通教育，工程第一级学位教学计划的毕业生还不是真正的工程师，真正的专业工程教育将出现在本科毕业以后的见习期或初级学位以后的研究生教育计划。

表1　中国、苏联专业设置的演变

*新专业设置方案预定数。

近二三十年来，虽然各国由于教育传统各异、工科基础教学占课程总量的比例有增有减，但总的来看，现今其所占的比例居高不下（见表2）。而且，当前加强基础教学主要不在于量的增加，而在于质的更新和提高，也就是说加强基础教学不是靠增加学时，加重师生负担，增加其他人力物力的消耗，而是通过调整课程结构，精简教学内容，提高课时效率，改进教学方法，运用现代教育手段，培养学生独立学习的能力等措施来提高基础教学的质量。

表2　六国基础教学占课程总量的比例

尽管人们普遍赞同工程教育的基础化，但对所谓基础的看法还存在很多分歧。有的把“基础”等同于普通的“基础课”，有的则把“基础”理解为目前大学生欠缺的基本技能，等等。我们所指的“基础”是指对于工程师有普遍的实际应用价值的基础。工程教育中的这个基础大致有两类：一类是工具性基础，包括作为“推理工具”的数学、“作为从事工程职业（如设计）之工具和作为实施其他许多活动（如交流）之中介”的计算机技术，以及口头和书面交流所必需的语言；另一类是知识性基础，包括为“理解工程原理”和适应知识密集型技术所必需的自然科学，及作为科学原理转化为生产应用之桥梁、处理由技术本身提出的科学问题的工程科学。当然，所谓掌握这两类基础，即意指将它们转化为相关的知识、技能和能力。

基础科学与工程科学的更新和增长虽然没有专业知识那么快，但的确也有很大的发展，尤其是近几十年来微电子学、计算机科学、材料科学等一大批新的科学和技术的崛起，在很大程度上改造了工程教育的“基础”。这些科学和技术逐步进入工科课题，业已引起并且继续促成工科课程结构的深刻变革，工程科学已是今天高等工科课程的核心部分，有的则成为新的工程学科教学计划设置的基础。当今计算机技术的革新、计算机技术适用性的迅速提高，也影响了基础科学的教学。有人预言，今后工科的数学课程将不再是目前这套在半个多世纪前开始的、在没有电子计算机时所制定的数学课程，工科数学教育将把重点放到学会利用计算机求解和理解计算机给出的答案上等等。如何在有限的时间内将越来越多的基础知识、理论和基础技能纳入工科课程？面对新的科学技术结构，我们又如何重新有计划、有组织、有系统地提供现代工程师所必需的基础，而不仅仅是简单堆积各门学科的概念、事实、原理和理论？毋庸置疑，这些都是给工程教育的基础化运动提出的新的难题。我们以极大的兴趣注意到美国NSF资助的工科课程开发计划。其首批10项研究课题中有许多课题皆涉及课程计划的重新建构，尤其是对基础部分。例如，Drexel大学的名为“为工科学生提供一种改进了的教育经验”的研究项目就试图把工科课程的前半部分改造为交叉的、互补的三个组成部分：①工程原理，将用一种统一的方法提供现有分散在若干系的课程中的材料；②工程的数学和科学基础，将用不同的方法提供现有分散在数学、化学、物理和生物各课程内的材料；③工程实验，将提供实验理论和实践方面新的重要经验。教学内容的展示将充分利用交互式计算机电子媒介，这无疑是有益的尝试。

三、工程教育的综合化

工程综合是工程师的工作之最显著的特征。工程师的工作对象主要是技术系统本身和该系统与其环境的接口，包括二者的构造、组织、过程和控制。现代工程问题，小到家用电器大到空间探索，往往极其复杂。它不仅与一门学科有关，而且往往要涉及多门学科的综合知识，还要涉及政治的、经济的、社会的、法律的、地域的、资源的、水文和气象的、心理和生理的因素。毫无疑问，工程综合的范围较之以往有了更大的拓展。今天工程问题的技术内容和要求非但没有减少，非技术方面的则反而显著増加。这要求工程教育加强交叉学科或多学科的教学，扩大管理科学和人文、社会科学的课程设置。

人文、社会学科的修养，其实不但为一名工程师所必需，而且也是一个现代人所必备的素养。现在的问题似乎不在于要不要理工科与文科的结合，而是在于怎么结合？今天，人文、社会学家需要学习技术，工程师需要学习人文、社会学科，但工程师学习人文、社会学科和人文、社会学家学习人文、社会学科，不仅在深度和广度上相距甚远，而且学习的目的也各不相同。工程师的学习主要是为认识技术和人、社会之间的复杂关系，以便使技术更好地为人和社会服务，而不是像人文、社会学家那样主要是认识人与人之间的关系及社会环境和人类的活动，以便理解人和社会。因此，如果从职业训练的观点来讲，工程师学习的人文、社会学科应当不是“纯”人文、社会学科，而是根据工程和科学的社会责任来选择、组织的。例如，工程师需要的经济学知识，可以由工程经济之类的课程提供，经济学家眼中的经济学理论和原理则显然是不合适的。同样，工程师需要学习的技术美学、技术社会学、人类工程学，并不能由纯粹的美学、社会学、人类学来提供，如此等等。

如果说上述这类综合是发生在工程教育的边界上或与其环境接口上的一种综合，那么在该系统的内部，工程教育的综合化更是在长足发展。现代技术尤其是高技术，例如生物工程、微电子技术，本来就是跨学科的。若要在高技术领域立足，必须首先开展交叉学科或多学科的研究与教学，培养后备力量。当今许多高等工程教育机构兴办交叉学科中心，开展跨学科教学和设置一体化核心课程，建立“双学位制”等等，应当说绝非偶然，而且也有了不少成功的经验。众所周知，中国现行的学位制度是学士、硕士、博士三级学位制度。为了更好地顺应工程教育的发展趋势，我们正在少数交叉学科试行一体化教育计划，例如机电一体化教学计划，该计划的毕业生可以直接获得工程硕士学位。

需要着重指出的是，工程教育的综合化不仅仅反映在学科之间的组合上，而且还表现在探索并确立工程教育自己的核心。近几年来，人们开始关注工程设计的教育和训练，有的还制订出或实践着在本科水平和（或）研究生水平加强设计的教育计划。工程教育界的不少有识之士认为，现代设计正在从经验的传统进化到成熟的工程理论与技术科学，应当确立其学术的地位。此外，由于工程活动中的无论是研究与开发还是生产与营销莫不与设计相关，而设计正是结合的过程，任何专业的工程师首先应是该专业的“设计师”，应当把设计科学教育放到相对重要的位置上。如果这种看法正确，那么进一步强调工程设计的教育和训练无疑是必要的。

工程教育的综合化，说到底是造就现代社会所需的高级专门人才的问题。人们一直在努力探索把伦理和道德教育、思想政治教育和劳动实践教育结合到教学中去，因为未来的工程师首先应是社会中的合格公民。为能自觉担起时代赋予的使命，他应是一个有社会责任感的、遵纪守法的，有爱国主义和国际主义精神、诚实而崇尚科学的，有高尚品格修养、职业道德和较强业务能力的完全的人。用这个观点来考察工程教育，也许有助于把长期争论不休的博雅教育与专门教育在新的基础上统一起来。

四、工程教育与科研、生产的一体化

现代技术的发展，导致一大批科学技术“知识密集型产业”问世。当今知识密集型产业在整个国民经济中日益占有更重要的地位，改变了社会的产业结构。知识密集型产业的特点是：物耗较少、能耗不多、信息量大、产品更新周期短、投资效益高。这就决定了现代生产对科技和教育的依赖。在不少国家和地区，知识密集型产业往往以著名的理工科大学为依傍，以科学园区的形式崛起。另一方面，现代科研规模加大，课题的成效愈益取决于社会的科学能力，尤其少不了产业界在资金、设备上的支持。工程专业教育的目标本来就是为社会培养德才兼备的工程技术人才。现代社会的高等教育不能再像以往那样自我封闭在大学校园之内，单纯以课堂和教学性实验为中心，而是需要接触、了解先进的工业技术，面向工业实际选择毕业设计和学位论文课题，在工程实践中炼就真功夫。这种相互依赖性使各国大学都先后走上了与工业联合之路，从而工程教育与科研、生产出现了“一体化”趋势。

工程教育与科硏、生产的一体化，正在引起工科院校的社会职能形式、工程师形成途径，以及教师队伍的素质和构成的相应变革。事实证明亦如此。近年来，许多国家的大学和企业携手建立了教育、科研、生产的多种联合体，譬如美国的“合作研究中心”、“工程研究中心”、“多学科研究中心”、“科学园区”等多种多样的大学——工业联合体，英国的“科学园”、“地区性技术中心”，联邦德国的“工程科学交流中心”，中国近600个“横向联合体”，以及日本的“产、学、官”研究协作体制，苏联的教育、科研、生产一体化改革方针，都已推动了大学和企业在技术、设备、人员、资金、人才培养等方面的广泛交流和合作。特别值得提出的是，今天随着“一体化”而勃兴的各种合作教育形式，如英国的“三明治”教育课程，美国、加拿大的合作教育课程，日本的产学合作课程，中国的厂校联合培养等等，已给学校工程教育带来了新鲜空气，改变了过去重理论轻实践、重研究轻应用的状况，丰富了学生的课堂学习经验，同时学校也从产业界得到有力的支持。

加强基础教学固然是时代的要求，大势所趋，但片面强调理论以致轻视实践和应用，无异于“单条腿走路”。工程理论知识的传授和工程训练好像是现代工程师形成的两条腿，缺一不可。忽略工程应用和训练其结果只能使工科大学毕业生轻视生产实践，不热心也不胜任工业中的岗位。显然，工业界不欢迎这样的毕业生。当然，面对现代科学技术发展的特点，我们不能把“工程训练”搞成工匠、技师式的训练。而要着重训练学生综合、分析和处理工程问题的意识和能力。种种材料表明，今天工业界对工科毕业生的两大渴望：一是扎实广博的知识；二是工程观念，即符合工程实际的价值观。合作教育中的工程应用和训练无疑有助于改善以往工程教育的不良状况，为工科学生的毕业设计和论文与工业实际问题的结合提供了更多的机会。因此，把工程教育与训练结合起来的各种形式的合作教育，得到大学、工业界和学生的欢迎和支持。随着工程教育与科研、生产一体化的发展，三方都将获得更大的利益。

五、工程教育的终身化

近几十年，知识老化的半衰期越来越短。据称，本世纪30年代为8—9年，80年代已缩短到3—5年。受过高等教育的工程技术人才，参加工作三五年左右，他在大学学到的专业知识将近一半变得陈旧过时。对此，一方面要加强相对稳定的科学基础的教学，不断更新课程内容；另一方面意味着一劳永逸的“一次教育”的概念已经过时，于是“二次教育”又称“回归教育”、“终身教育”应运而生。目前，为了实施终身教育，各国基本上采取三种形式：第一种是进大学学习第二专业；第二种是企业或研究所给予职工培训或进修；第三种是参加社会业余教育。此外还有各种形式和主题的研讨会、假期进修、短期课程，等等。

继续工程教育作为工程教育终身化的一种具体表现形式，自20世纪70年代末开始迅速发展，至今其发展的势头仍然不断高涨。除了科技发展、知识更新的客观要求外，还有两个不断变化的需求。一是企业的需要。企业为了在日趋激烈的市场竞争中取胜，需要新的发明创造和技术，以提供新的产品和服务，开辟新的市场，转而要求工程技术人员接受继续工程教育，不断更新知识，发挥聪明才智。二是工程技术人员自身的需要。为了谋求新的职业，转换岗位或晋升，以及满足个人的兴趣和爱好，他们主动参加继续教育活动。正因如此，许多国家对继续教育极为重视，有的甚至通过国家法令给予保障。自1979年在墨西哥召开“第一次世界继续工程教育大会”以来，80年代在法国巴黎、美国佛罗里达州的奥伦多市和中国北京，相继召开了第二、第三、第四次世界大会。继续工程教育已经成为继工科大学教育后的另一重要的工程教育环节。许多工科大学，已经将本科教育、研究生教育和继续工程教育并重，作为高等工程教育的三大任务。据称，70年代初法国参加继续教育活动的理工学院仅占17%；现在已增至90%以上。美国每年接受继续教育的工程师人数大致为工程师总数的12%—15%，全国有1.2万个单位办继续教育，工科院校半数以上设有继续教育学院或中心。联邦德国25%的大学已设继续工程教育中心，100%的大学都有相当数量的教师参加继续工程教育的教学工作。苏联每年接受继续教育的工程师占其总数的20%以上，在70年代末就有近百个继续工程教育机构。匈牙利有百余所学校开设继续教育课程。巴西10年前的此类课程在短短几年内就增长了3倍。在中国，由国家教委、国家科委等6部委于1987年联合发布了《关于开展大学后继续教育的暂行规定》的通知，极大地推动了我国继续工程教育的发展，本次大会的发起院校几乎都已设立继续教育学院或成人教育学院。

继续工程教育的发展，不仅密切了大学与工业的联系，丰富了大学的社会职能形式，而且对工程教育的结构、教学内容和教学方法产生了巨大的影响。因此，工程教育终身化要求我们对本科教育、研究生教育和继续工程教育作通盘考虑，注意其间的统一性和连贯性；要求我们重新思考普通教育和专业教育的关系，转变普通教育从属于专业教育的传统观念；要求我们检讨过去“一次性”的专业教育计划，同时要使工科学生树立起不断更新专业知识的意识，并为将来在职进修与学习做好准备；最后，要求大学更主动地与工业合作，摒弃“自我中心主义”，为工程教育终身化尽到自己的责任。

六、工程教育的国际化

就本质而言，大学具有国际性。大学是整个人类精神文明的结果，是“超越民族、超越地区和超越文化传统的”。当今世界的经济活动和科技、文化活动的国际交流日益增强，对大学教育也提出了国际化的要求。同时，交通工具、通信工具的迅速发展，为大学教育的国际化提供了可能。自20世纪60年代特别是80年代以来，欧美各国、日本、亚太地区和海湾地区的许多国家纷纷制订发展规划，采取措施加快高等教育国际化进程。“大学国际化”既可视为适应国际化社会的需求而做出的努力的全过程，也可当做衡量一个国家大学教育或某所具体的大学的水准以及在当今世界的地位的尺度。

在此背景下的工程教育国际化趋势也许是更直接、更显著的。因为技术是世界经济发展的基础，而工程师则是在世界范围内应用技术并带来相应技术经济利益的主要人物。从经济活动的环境看，市场的范围已不再限于一个国家和一个地区，而是跨越国家和地区发展到全球。这一方面加剧了工程产品和服务的国际竞争；另一方面对新型工程技术人才的培养提出了巨大挑战。这种态势要求工程教育对国际市场的趋向做出反应，要求工科大学开阔视野，从仅仅为了维持和（或）获得自己的学术优势，拓展到积极参加培养21世纪工程师的人才竞争。

我们注意到近几年的一些工程教育国际性会议，已列入了工程教育国际化的主题，参加热烈讨论的不仅有工业界的代表，也有工科大学的教授和行政人员。美国Illinois大学（Urbara‐champain）对工程本科学生实行国际教学计划已有20年的经验，目前还在继续发展之中。包括UIUC、UC‐Berkeley和Rose‐Hulman等11所美国大学在内的一个协作组，也积极参与了推进工程教育国际化的活动。欧洲共同体12国意图使欧洲大学一体化，从1987年起积极促使大学生获得在共同体内另一所具有同等资格的高校学习一个阶段的机会。苏联也计划建立一所跨越东西方边界的欧洲大学，以把欧洲科学和艺术界最有天才的师生聚集在一起。在中国，在改革开放的10年里，国际教育交流和合作同样也有较大的发展。以中国国家教委直属的36所院校为例，共聘请了4600多名专家、教师长期任教，邀请了近9000人次的外国专家、学者短期讲学，还派出6500多人次的学者、教师参加在50多个国家举办的3000多个国际学术会议。同时，国家教委所属的一些高校还牵头在我国主办了214个国际学术会议，吸引了世界各国的4000多学者与会。我国还派出1300多名专家、教师去世界的30多个国家任教。我国出国留学人员已达5万多人，同时接受了来自117个国家和地区的留学人员9000余人。一些高校新建了一批涉外专业，一些涉外研究机构也先后建立起来。外国语言、外国文化和历史、对外工业贸易、国际金融等科目已成为工科大学生和研究生的最热门的选课。

尽管目前各国对工程教育国际化的理解还不尽一致，做法也各有侧重，但归纳起来不外乎以下几个方面：①调整和改革课程，以更快地反映世界科学技术的先进成果，增加和扩充反映国际文化和工商背景的课程，加强第二语言教学；②发展多种形式的海外教育，派遣留学生短期进修或攻读学位，学习先进技术和异国文化，培养国际竞争意识和应付国际环境的能力，同时大力发展外国留学生教育；③创办跨国性、国际性的大学或大学教育中心，利用两个或多个国家的资金、师资、实验设备等，联合培养高校专门人才；④加强国际学术交流，开展地区性、全球性的课题协作研究。

七、结　论

综上所述，现代工程教育基础化、综合化、一体化、终身化和国际化的特点是人类科技进步和社会、经济发展在工程教育中的综合反映，也是工程教育适应这种进步和发展的必然结果。从工程教育的本质和根源上说，它们是相互统一的，并非各不相干。总之，认识工程教育的总的发展趋势，不失时机地跟上世界潮流，结合本国的具体特点、发挥自己的优势，我们就一定能够造就出成千上万的合格的未来工程师，应对21世纪的挑战。