再谈现代工程教育

改革开放10多年来，我国工程教育的专科、本科和研究生三个层次已初步确立，分工相对明确，为社会主义现代化建设输送了大量合格的工程专业人才，社会对工程产品和服务的需要基本得到满足。在建设社会主义市场经济的过程中，在国际市场竞争日益加剧的形势下，社会对工程界和工程教育界提出了更高更新的要求。这一方面说明工程和工程教育对于发展经济、增强国力的重要性；另一方面也意味着工程教育正面临新的挑战与机遇。工程教育的质量有待逐步提高，规模有待稳步发展，层次结构有待进一步优化。

一、似可接受“工程是专业”的概念

高等教育是建立在普通教育基础上的高等专业教育，它以培养高级专门人才为目标。同样，高等工程教育是培养高级工程人才（即工程专业人才）的教育。然而何谓工程，对工程的如何理解是本文的前提。

从工程发展的历史看，以及从现代意义的工程教育之产生和演化的过程看，有过这样几种代表性的工程定义：

（1）工程是工业的技艺或技术；

注：本文原载《高等教育研究》1994年第1期。

（2）工程是科学又是技艺；

（3）工程是科学的应用分支；

（4）工程是一种创造性的专业。

这些对工程的不同定义和理解，赋予了各国不同历史时期工程教育的不同主旋律。例如在美国，大体上第一种定义相应于工程教育发生的初期，第二种相应于本世纪的上半叶，第三种相应于第二次世界大战后至80年代，第四种关于工程是专业的定义直到近些年教育界才有人明确提出来。如MIT近年改变了以前的说法，声称“工程是关于科学知识和技术的开发与应用，以便在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。该定义的内涵很丰富。它首先说工程是一种专业，与社会生活中的其他专业有着不同的分工，以创造为自己的使命。世界上已经存在的东西是无需创造的，只要人们去发现、复制或利用它。需要创造的仅仅是还没有的东西（包括软件与硬件），这正是工程专业的本质特征和光荣任务。第二，工程专业的活动发生在人们的生活世界中，因而有着实际的功利目的，即满足社会的需要。但是它又不可能满足任何的人为主观的需要，只能在一系列约束条件下有限地满足社会需要。这些约束条件主要是指物质的社会的条件，而不是指科技本身，因为在客观约束条件下最大限度地满足社会需求正是科技发展的动力和目标。第三，人们对于科学知识和技术表现出极大的兴趣和关注。如果所需要的科学知识和技术是现成的，人们就直接拿来应用它；如果它们尚不存在，人们就会去努力开发它，并付诸应用，以满足社会的现实可行的需要。

一个世纪以前，中国从西方列强侵略的血与火中悟出振兴教育的道理，中国的近代高等教育一开始就是以培养实用专门人才为旗帜创立起来的。浙江大学前身求是书院的创始人林启，1897年在他申办书院的“请示报告”中第一句就说：“窃维居今日而图治，以培养人才为第一义；居今日而育才，以讲求实学为第一义。”经过一个世纪的风风雨雨，今天的国泰民安，经济兴旺发展，远非昔日可比。但是，发展中国的现代工程教育的精神却不能变，“三个面向”的立足点仍然在于培育讲实学、求实事的专业人才。应当看到，上述反映工程教育之意识形态的工程定义其变化是社会发展对它不断地否定之否定的结果和教训。

二、从专业角度来看与工程相关的几个问题

工程是一种具有创造力或创造性的专业。这个定义若可接受，那么我们对工程的分支、活动和人才种类几个相关问题，可能会有一些新的理解。

第一，工程是范围辽阔的专业领域，它有为数众多的科学和技术分支。

传统的划分有土木工程、机械工程、电气工程、化学工程、工业（管理）工程等等。在把工程视为科学应用分支的时期，工程专业领域一方面作为研究开发的结果被分割得很细，另一方面由于该专业的创造（亦即综合）本质，它也在拓广。新的工程分支和相关产业的不断开辟扩展，应当归功于生物与生命科学、微电子学、材料科学，以及包括计算机设计与使用在内的信息技术等高新科技的长足进步；也必须归功于国家和社会对国防建设、经济竞争、健康和生活质量，以及技术负面效应（如对物质和能源利用、环境保护）的深切关注，从而工程专业不得不面对这些挑战，不断创造，以完成自己的使命。

现在已经不可能简单地从技术多元化来考察工程专业的各个分支，尽管工程的最早定义是从科学和技术出发的。但即使增加科学门类的综合，也不能概括现代工程技术的全貌，因为工程在事实上也与政治经济、人文社会、生态环境发生着割不断的联系。

现代工程的这种发展态势，使得大学按分科类组织教学的传统受到挑战。现代工程教育已不可能只针对每个专门化领域设置一套相应的课程来组织。国外一些做法似乎可以借鉴，他们保留或不保留原来院系的名称，但绝不计较工程专业分支的名称和“目录”，而是走一种内涵交叉发展的道路。相对学生而言，在于提供整体均衡、局部弹性的课程计划，包括实施较宽的普通基础教育（数学和自然科学、计算机文化基础、人文和社会科学等），而后实施综合的工程科技基础教育（力、热、电、磁、声、光，计、材、测、控与管理等），以及后期设置的专门化课程选修和课题的研究或设计活动，如此完成大学工程专业教育的任务。就教的方面而言，虽然学生的专业计划成百上千种，而教师则是组织在有限的系、所、讲座，以及大量事实上是跨学科的实验室、中心和研究开发项目内，尽其开设课程和带领学生参与研究之职责。

这似乎也是一种“两权分离”的概念：宏观上由学校和社会的职业或行业决定并影响着专业教育计划的总框架，同时由教师提供可充填框架的课程，而学生则在教师指导下自主选择；教学规划和资源的“经营权”在学校和教师，学习活动的“主动权”在学生，最终适应社会和科技发展的需求，并促进工程教育和工程专业自身的发展。

第二，工程又是活跃的并在发展变化的专业领域，它紧密联系着社会现实生活，其产品和服务关系着现代人类的一切活动。

一般认为，工程活动包括研究、开发、设计、制造（建造）、运行（维护）、试验、营销、管理，以及工程咨询和工程教育培训诸多方面。其中，最基本的工程活动是设计、制造和营销服务，三者构成一个最简单的工程循环。

设计活动的主要输入是社会（包括市场）的需要，没有这种需要的设计只是个人的活动而不是真正的工程活动。设计的输出通常是图式模型和文字说明，少数是边设计边试制的样机或实物模型。制造（建造）活动的主要输入即为设计活动的结果，其输出则是投入市场或服务社会的工程产品（软件、硬件）与服务。在经营销售与服务活动过程中，工程产品完成自己的寿命期，并为下轮设计提供新的需求信息。

完整的工程活动就是这样周而复始运作的，它造就了社会的物质文明和相应的精神文明，创立了人类最基本的文化，即工程创造活动不断提高生活质量的文化。然而，人们并不总是关心这些总体的基本的工程活动。专业分工使人们只见树木、不见森林，过分集中的计划经济体制使人忽视了工程产品和服务的市场营销方面，对理论的过分崇拜使人重设计轻制造以及重研究轻设计开发和制造，大量的只引进不消化吸收的技术更使设计和制造打入冷宫，其中实践性较强的制造和工艺最不受重视。

这种偏向已给工程教育带来了危害，加之工程教育本身的缺陷，使得我们的学生在取得工程学位后还不知道工程是什么，不知道工程要干什么，更不清楚自己该如何承担社会的责任。严重的是一些学生畏惧或厌恶工程的现实世界，以致丧失工程专业人才应有的敏锐观察力、创造欲望、开拓精神和责任感。

第三，工程也是多种类型人才参与其中的专门社会活动。

一般地说，我国的工程队伍包括工人（从粗壮工到各级技术半熟练工和熟练工）、技术员（从初级到中级、高级技术员）、工程师（从助工直到高工、高高工）。国外的工程人才谱系稍宽且细，不仅把工程科学家和从事工程教育的教师乃至学生包含在内，而且不少国家还在技术员和工程师之间分出一类称为技术工程师或工程技术专家的人才。工程人才谱系联系着不同的工程分支领域，不同的工程活动环节，也联系着一国的经济发展水平、劳动就业制度和社会文化观念。

虽说高等工程教育以培养高级工程人才为宗旨，但是面对众多的影响因素，要找到一个多维空间的映射和变换公式，用以推演出有关工程人才的数量和质量的结论，简直是不可思议。更何况工程是在变化环境中的不断发展的专业，这类尝试很可能只会得出片面的结论。举例来说，工人的培训向来不在工程教育之列，然而尖端科学和高新技术的若干工人岗位，需由受过高等教育的人去担当，这就是所谓“蓝领白化”。又如一些西方国家随着它们的社会民主进程，不同学历的工程学位获得者开始要求社会的一视同仁，以致官方考虑用“协作工程师”（incorporated engineer）代替技术员的头衔（英国），或者考虑发给一样的工程师文凭（德国）。这些个别的例子说明各种人才对于工程都是同等的重要，都是工程队伍中不可缺少的成员。

作为工程教育工作者应该懂得这样一个基本事实，我们说专攻一业，只意味学有所长，不等于说对工程整体可以一无所知，也不等于说无需具备现代社会的基本文化素养。我们说精通一艺，只是指对某种工程活动尤其在行，不是说就可以鄙视或不能涉足其他的工程活动。我们说到教育结构的层次，也只是分别知识和技能的多寡、深浅，以及参与活动范围和责任的宽窄、大小，绝不应暗示所培养的人才有什么等级高低和地位尊卑。用这种观点看问题，现在一些做法，例如专科招生得在本科之后；本科降格到专科；继续教育中的专科升本科等等，均未必合适，应慎重考虑。

三、对培养我国工程专业人才的几点建议

关于工程专业人才的培养上文已有多处涉及，但这里想借用一种图解模式，更进一步讨论。具体地看，所谓知识不过是人的活动及其结果的模型或表达。这些活动和结果可以粗略地划分为有关现实世界和有关精神世界的，也可划分为关注自然方面的和关注人文社会方面的。这样，我们就可把工程及其相关活动布置在如图所示的四象限平面上。

被人们视为工程核心的设计坐落在该图的中心。圆圈内活动的科学成分较重，椭圆内活动的技术成分较重，一些涉及美学、伦理学的活动位于第四象限。一道斜置的界线把平面分成两个区域，左下方活动较多学术性，右上方活动较多实务性或操作性。各活动之间的这种那种联系均由弧线表示。

为了说明我国工程教育的现状，我们在图上用粗实线作了一些标记。专、本、研三层次教育所包含的内容，大致分布在A1、A2和A3围绕的范围内，三个圈的形状相似，逐一放大，而且全部集中在平面的左侧，绝大部分位于界线C的下部，少量地涉及设计活动和实验，B1圈内大致反映技工和工业中专的教育训练，它们基本上集中于平面的上半部，显示了普通职业教育的特点。由图可见，工程平面尚未全部覆盖，完整的工程活动仍有较多缺口；对高级工程人才来说，各类培养目标不甚明确，分工也不够清楚，深度有别而宽度雷同，还没有形成各自的特色，故有必要着重加以说明。

第一，关于界线C的意义。

界线C区别了学校侧重的理论训练和工业侧重的现场实践训练，两种训练对于造就工程专业人才是不可或缺的。无论学校还是工业，现在都还不可能独自承担两种训练任务，这就要求寻找和建立一种机制，有效地把C的两边连接起来。事实上，人们已经找到了连接的形式，即现场实习和专业见习。主要由于缺少有经费和有益诸方的政策，今天的实习和见习困难重重，甚至名存实亡。合作教育、产学结合虽有许多成功的实例，可是仅仅发生在具有远见、重视发展的企业和具有一定研究开发能力的学校之间，多数还缺乏这类条件，故需要有企业和学校以外的力量——政府与舆论来促成它。

实习和见习是理论和实践相互沟通的桥梁；是读书人从学海书山走出来，到现实世界去明了自己的责任，成长为实际专业工作者的重要途径；是专业界以低廉代价获得自身发展所必需的智力人力资源的方便之门；也是国家培养人才的投资转化为实际效益的关键环节。这样一种于国于民有利的大好事，在许多工业发达国家已成为社会的共识和行为。我们现在要大力培养面向经济建设的、高级应用或实用人才，如果不设法跨越C的界线，如果不能保证界线两边的有效连接和有机结合，再好的专业名称和课程计划也只不过是空谈而已。

第二，要充分认识设计教育在工程教育中的地位和作用。

浙大高教所已有多篇论文讨论了这个问题，这里仅就上面的图示补充说明几点。人们偏爱的科学研究和工程研究活动能够与生产制造活动、经营消费活动直接发生作用吗？几乎不可能！而设计可以作为联系两者的中介。科学技术的成就能够与人的生活直接发生作用吗？同样不可能，而设计亦恰恰可以作为联系双方需求和供给的中介。在许多人看来，设计不过是翻手册、画图纸的经验性的狭窄技术工作。的确，我们以往不发达的工业活动往往局限在常规设计的技术方面，使得现在有人起用“策划”、“企划”、“计划”之类汉字，试图更明确地表达设计的本意。但我们应当看到，现代的产品开发和市场运作已经开始借助设计方法学、借助模拟与仿真以及系统科学和工程的方法逐步替代经验性的方法；已经开始引进CAD技术、AI技术、专家知识库技术等等；众多的工程分支领域开始紧紧依赖与计算机相关的自动设计和系统设计。现代工程的这些巨大进展，正在使作为人类传统文化之一的设计恢复青春。国外一些精明的企业家和有洞察力的工程学者，已经开始用RD＆D代替惯用的R＆D，用研究设计和开发这个新概念给工程注入了更强大的生命力。我们没有任何理由鄙视设计和设计教育，必须在工程教育中赋予它们全新内容和重要地位。

第三，要加强工程教育中的实验教学。

严格地说，实验和试验的含义不一样。它们虽然同样基于观察，同样要借助常规的仪器和方法，同样可以依据其结果归纳出某些概念或理论，但是如同科学和工程一样，它们之间存在许多实质性差异。大体上，作为科学研究手段的实验主要关心问题或过程现象本身，而作为工程研究手段的试验则主要关心它们的答案。实验的主要目的在于验证一种理论或假设，观察现象、发现规律和物质，给出问题是真还是伪的结论；试验的主要目的在于利用工程的实物或仿真模型，寻求它们运行结果和参数可行不可行的结论，优化其结构或运行过程。

通常把它们都称为实验虽无关紧要，但应注意到两者的上述区别，不能只用一种依附课程、验证原理的实验去完成工程教育的实验教学任务。近年来我国一些工科院校发展起来的实验单独设课、系列实验、设计实验或综合实验，创造了很好的教学经验。这些形式的实验不仅让学生学会操作仪器设备从而分析测试对象的性能参数，而且学到解决实际的、无固定结论的、有多种可选答案的问题之经验，这正是工程专业非常需要又十分强调的能力。遗憾的是各类工程教育计划中（尤其是专科），实验教学所占的分量太轻，这种情况亟待改变。

第四，要有一个质量和数量优化的知识结构。

对工程教育中的专科、本科和研究生三个层次的教育应当有各自的侧重，不同类型和条件的学校亦应有各自的办学特色。现在有个不好的风气，中专争取戴帽，大专要求升本，本科院校都争搞两个中心、争高一级学位授予权、争办研究生院。好像牌子越大，层次越高，学校就办得越好，中国的工业就上得越快。这显然是一种谬误。对任何有机系统，层次结构紊乱必然导致功能紊乱。发生这种情况，认识上有偏差，高教行政和劳动人事政策上也有偏差，缺乏一种各安其位、各尽其能并就自身发展条件形成相应特色的政策。

现在的许多专科实际上是本科压缩型，本科多数也是压缩型；而研究生教育则大体上采用一种模式，学位的框架虽已建立，内容却尚未完善，课程学习有余而科学和工程的能力培养不足。这恐怕是工程教育缺乏完善的总体调控和反馈机制的缘故。

我国的教育资源有限，配置得当方能生出效益。工程教育当然要为工程服务，但是它的领域那么宽、分支那么多、活动那么广，必须有合理的结构和分工才会满足社会的需求。美、德等发达国家搞工程研究的也不足5%，搞设计开发的约30%，大量的还是从事生产运行、维护管理和销售服务等现场的实际工作。该比例大体与其各级学位或文凭的授予人数相当，这是他们长期市场调节和国家宏观调控的结果。但这也提示我们，当前对工科研究生（尤其是博士生）的社会需求量绝对不能低估，对工程本、专科生的培养过分课程化、理论化的倾向一定要大力扭转，对专科教育的作用和地位一定要有所保障并且大力发展。

工程教育是个永恒的主题。只要人类渴望美好的世界就离不开工程，也就离不开工程的教育。我国社会主义现代化建设，迫切要求我们把中国的工程教育办得更好，造就出更多高质量的工程人才。办好工程教育要求国家和社会对其体制、发展机制进行规划和改革，也要求工程教育界在自身存在与发展的观念上多下工夫。