21世纪高等工程教育展望_大学论文

21世纪高等工程教育展望_大学论文

21世纪高等工程教育的展望,本文主要内容关键词为:世纪论文,工程论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

提要 展望21世纪,预测社会的发展,影响高等工程教育的五个趋势是:工程教育与科学研究、工业生产的一体化,科学技术的综合化,社会发展的理性化,全球国际化,工程教育终身化。工程教育发展战略的要点:高等教育肩负着新的历史使命;着力对青年一代的素质培养;加强工程教育的产学研结合;学校管理体制改革的深化。实现上述战略,现有管理体系要驾驭、调控已显得力不从心。学校管理体制改革重点将在信息管理、资金筹措、公共关系、学科重组、后勤社会化等方面。

临近世纪之交,高等工程教育界正以高度的使命感、紧迫感和跨世纪意识,预测下个世纪科技、经济、社会的变化,以及它们对工程教育的影响,以便采取相应的对策。

一、对工程教育影响最大的五个趋势及对策

根据目前已经显示的迹象和人们的预测,对工程教育影响最大的有五个趋势,相应地需要考虑五个方面的对策。

(一)工程教育与科学研究、工业生产的一体化趋势及对策

在相当长的历史时期内,教育、科研、生产作为知识传播、知识发现、知识物化的三大社会活动是相互独立的。然而,到了现代,三者又出现了向一体化回归的势头,现代化大企业无一不是产学研紧密结合的综合体。一体化趋势的原因是:

第一,现代科学转化为技术、技术物化为产品的周期大大缩短(例如,从电动原理的发现到电动机的应用,隔了56年;而太阳能电池从原理到应用只用了2年时间),使生产技术和产品的更新空前加快,从而增强了生产对于科技研究和工程教育的依赖。

第二,古代的生产是人类对于自然物的浅层利用和变革,是凭藉工匠们的直觉和经验来进行的。即使是18世纪问世的蒸汽机,其原理也是来自工匠们对自然的直观,它的改进(如加密封圈以减少漏气;注润滑油以减少摩擦)也可以凭工匠的直觉和经验来实现。那时的生产技艺是同科学不相干的。到了19世纪,电机、内燃机的广泛应用,使科学进入了生产,科学与技术逐渐结合成一个整体。特别是本世纪40年代后崛起的高技术产业群,标志着人类对于自然界的深层采掘和深度加工,无一不是直接应用了分子、原子乃至亚原子层次的物质运动的原理。以四大技术为例,信息技术的发展迅猛,有人称之为信息“爆炸”。信息的物质载体——大规模集成电路和各种存贮器,从材料制备到微细加工,都离不开固体物理和表面物理所揭示的有关晶体结构和电子层运动的原理,核能作为新能源的代表,从铀和氘氚的纯化,到裂变聚变反应的进行,应用的则是原子核内部亚核粒子作用的原理。各种新材料的出现标志着人类不再依赖自然界的恩赐,进入了在分子和电子水平上设计与制备新材料的时代。生物工程的问世有可能突破自然物种的局限,通过细胞融合和基因重组使人类成为创造新生命的“造物主”。所有这些在10[-13,]~10[-6,]米微观空间中进行的深层变革只能在科学研究、工程教育和工业生产三者的紧密结合中实现,从而使科学研究和工程教育不再外在于生产,而是成了现代生产过程中的必要环节。

科、教、产一体化的趋势,必然要在政治、经济、文化诸方面反映出来。对教育来说,工程教育与科研、生产既然不可分割,那么工科院校,特别是研究型理工大学的社会职能就必须扩展,除培养人才、发展科技外,还应成为高新技术的孵化器和辐射源,介入新产品的开发和新产业的形成。相应地,在学校内部则要建立起从基础科学、技术科学到工程技术的学科体系和从基础研究、应用研究到技术开发的成果转化通道。在学校外部则要大力发展同企业界的联合办学和产学研联合体,并力争成为新兴的科学工业园区的智力依托。

(二)科学技术的综合化趋势及对策

客观世界是个整体,仅仅因为人类认识能力的局限,才把它肢解为不同学科的对象,从物理的、化学的、生理的不同角度来把握,而且越分越细,仅自然科学就形成了4162门学科。本世纪40年代后,分化为主的趋势逐渐为综合为主的趋势所取代,反映了“分则深、深则通、通则合”的规律。现在已经可以看到:先进的物质变革和能量转换过程中,生产人员不再直接面对机器操作,而是利用一切可能的技术手段:机械的、电子的、化学的乃至生物的手段,自动化地、智能化地、远程化地驾驭着过程的优化发展,生产过程和产品的技术集成度大大提高。下个世纪,科技的综合化会愈益明显。科学技术综合化的趋势要求大大拓宽工程教育的专业面,发展通用的综合技术教育。当前淡化专业,按系甚至按一级学科招生,设置第二学科或第二学位,培养复合型人才等措施,就顺应了这一趋势。相应地,在学科建设上,不仅仅要拓宽学校学科的覆盖面,而且要建立矩阵式的学科结构;不仅有按分化序列分级的学科体系,还要有按工程领域和对象综合的学科群(或工程研究中心),后者应跟随工程领域和对象的变化,有重组的活力。10年前,上海交大鉴于科学技术整体化集成化的趋势,撤销教研室,建立学科组,允许跨系聘教师,促进了学科的分化和重组,形成了一批以支柱产业为服务对象的工程中心和研究院,其中国家模具CAD工程中心和上海市先进制造技术中心,就是十几门技术的集成。国外研究型大学如麻省理工学院等,这类跨学科机构有几十个之多。

(三)社会理性化发展趋势及对策

以自然物为对象的工程技术,不能不考虑人类与自然的关系。

人类与自然的关系,已经历过两个历史阶段:先是“恐惧与崇拜”的阶段,石油文明后进入“掠夺与征服”的阶段。把地球看成是可以无限制地索取的对象,把GNP的增长当成现代化的唯一指标,用高能耗、高物耗、高污染的方式从事生产,导致土壤退化、江河污染、天降酸雨、森林破坏、物种灭绝、矿藏锐减。不仅殃及子孙后代,连当代人自身的健康也受到损害。从这个意义上讲,20世纪仍然可以看成是人类不够文明的“史前期”。新的世纪中,人类与自然的关系将按照理性化原则来处理。工程技术人员将从人类与自然和睦相处的角度来规范自己的行为,采取高效低耗少污染以至无污染的生产技术,包括生物方法和绿色技术来满足人们的需要,从根本上实现经济增长方式的转变和可持续发展的目标,使地球成为资源及能源可以再生、生态环境高度宜人的居所,即所谓用“生态文明”来取代“石油文明”。

为使社会向理性化发展,工程技术在生态、资源等领域深深地介入了社会,从而“工程”一词也从原有的“数学和自然科学方法在工、农业生产中应用”经典定义向社会领域外延,增强了工程教育的人文性和社会性。

处在这种背景下的工程院校,将不仅是物质文明的建设者,还将是具有高度精神文明的理性社会的塑造者。处在这样一种背景下的理工大学,将越来越多地参与国家和地区的决策,在发展经济、推动社会进步上成为高层领导的思想库和智囊团。相应地,工程教育的培养目标,也将由单纯的“技术工作者”变为“技术人文主义者”。他们有对全人类负责的高度责任心,有足够的人文社会科学素质,有把工程问题置于整个社会系统中,进行政治的、经济的、法律的、生态的、心理的以至于伦理的综合考虑的能力。其中一部分毕业生经过工程和社会两方面的锻炼,将成为地区乃至国家的领导人。

(四)国际化趋势及对策

交通和通信工具的发展,使地球成了一个村落(Globe Village)。国际交往空前频繁,资源、能源、信息共享,国与国之间既互相竞争,又互相依存。这就要求高等教育在培养人才、发展科技和提供社会服务上有明确的“全球意识”,关注全球问题,大大发展跨国界的合作教育与科研,培养“世界上通用的人才”,融东西方文化于一体,集各国文明之所长。

(五)工程教育的终身化趋势及对策

生活条件的改善和医疗技术的进步,使人的寿命和就业期限不断延长。“人生七十古来稀”,现在成了“八十、九十不稀奇”。日本人在中年与老年之间加了一个“实年”,意思是55~65岁这个年龄段还可以有收获,作出成就。另一方面,科学技术的加速发展使工程技术人员在他们的就业期内要面对越来越频繁的知识老化和技术更新。这样,到了下个世纪,在职工程技术人员的继续教育在规模上将接近甚至超过学龄期的工程教育,从而出现两种工程教育体系并存的局面。在这种情况下,工科高校必然要拿出相当大的一部份力量来承担继续教育的任务。与此同时,学龄期工程教育的内容将进一步基础化,着眼于给工学士以获取知识、更新知识、适应生产技术和生活方式变化的能力和素质。

科学技术的发展既使终身教育成为必要,又为终身教育提供了可能。一是随着劳动生产率的提高,从事第一、第二产业的人数进一步减少,用于学习的闲暇时间有可能超过生产劳动的时间;二是随着信息技术在教学中的普及,继续教育将以更加灵活方便的方式而为广大在职工程技术人员所接受。21世纪必将成为名副其实的“学习的社会”,学习、休闲和创造性劳动的和谐结合,将使人类的生活更加美好。

二、21世纪高等工程教育发展战略的要点

以上分析了社会发展中的五大趋势,并一般地讨论对策,如果把这些对策集中起来,是不是能勾画出21世纪工程教育的概貌?概貌的形成,不仅要考虑科技和社会发展的趋势,而且还要研究教育自身,包括历史使命、社会功能和发展规律。当然,正如牛顿未能预见登月,达尔文未能预见基因工程一样,我们也难以对几十年后的事情作出清晰的勾画,但是在上述对策和教育自身规律结合的基础上还是可以作大体的预测,在它的上面建立起我们工程教育的发展战略,其中几个要点值得强调。

(一)高等教育的历史使命

在社会发展中高等教育起什么作用?笼统地说,那就是百年大计,教育为本。但具体地说两者的联系如何体现?1990年哈佛大学校长Bok在他的《Universities and the Future of America》一书中指出了美国社会存在的许多问题,包括中小学的问题、政府的低效率、贫穷现象的持续存在、失业、文盲、犯罪、家庭离异等等。不解决这些问题,经济即使一时好转,也不可能取得长时期的、稳定的繁荣,更为重要的是社会不可能变为真正有人情的文明社会。表面看来,高等教育对这些问题解决没有直接作用,但在分析了管理、工程、法律、公共行政等教育领域后,他有力地指出:高等教育对这些问题的解决,对经济的繁荣、社会的进步会产生意义巨大的作用。事实上,他还没有考虑到“生态文明”中工程教育的重大作用。所以许多有识之士都强调:对国家来说它要做的最重要的事情是增强研究和教育的投入,以保持它在知识的前沿,从而确保经济的持续繁荣。

中国经济的迅猛发展,中外人士有口皆碑。但是在社会主义市场经济体制形成的过程中,无论是社会生活、经济发展还是生态环境中都存在着大量的性质严重的问题。对于这些与经济持续发展有关问题的解决,中国的高等教育有着不可推卸的历史责任。高等教育工作者必须有崇高的历史责任感,否则将不可能高屋建瓴地规划21世纪的教育发展。

(二)青年一代的素质

中国的青年一代朝气蓬勃,对未来充满着信心和希望。青年人的种种优点使我们深受鼓舞,激发了我们广大教师辛勤耕耘的积极性。然而,如何使青年了解社会、懂得生活、热爱事业、不怕艰难困苦、乐于无私奉献等方面我们还需要做大量的工作。综合国内外在20世纪所积累的经验,有两个方面的工作应该在21世纪的教育规划中继承发扬。

1.加强教师与学生之间的沟通,言传身教。

世界著名大学不仅有很强的研究力量,有开创性的科研成果,而且他们都非常重视教育,尤其是本科生教育。麻省理工学院的一年级研讨会(Freshman seminar),斯坦福大学的二年级研讨会(Sophomore seminar),都是由资深教授出面组织,倡导学生与著名教授直接接触,启发学生对科学技术的兴趣,帮助学生处理学习(如选课、选系)和生活上的问题。三年级之后每30~40学生也有相应的指导教师。实际上,这是一个言传身教的过程,教授们的学风、思路、道德风貌将对学生的成长起深刻的影响。当然,我国大学在教书育人上也有许多好的经验。

2.加强人文科学教育。

在大学的知识传授中,强调通过人文科学的学习来促进学生尤其是工程学生的世界观、人生观、价值观的形成。麻省理工学院在几个不同的历史时期成功地实现了转折,使自身不仅紧紧地跟上时代的步伐,而且还一定程度上领导着工程教育发展的新潮流。其中第10任校长詹姆士·雷恩·基里安的贡献就是倡导在工程技术教育中,卓有成效地实施人文科学和社会科学教育,使成功的工程教育为创造更合理更美好的社会服务。事实上,加强工科学生的人文素质也有利于他们迎接社会化、综合化、一体化等发展趋势的挑战!

(三)工程教育的产学研结合

从国际范围看产学研结合的方向未必得到共识,有些外国大学校长认为:产学结合是mixed blessing。一方面它导致学校的专利成倍增长,另一方面它使基础研究的学术气氛面临破坏的危机。他们认为:现在要说清产学结合的净效益,为时过早!当然迄今为止的报告还未证实学术气氛被破坏。但是学校经常被迫接受与企业之间的有问题的安排,这是难以承受的。

另一方面,从80年代以来,美国工程教育界在美国国家科学基金会、美国教育部、美国工程师学会等支持下,根据经济发展的状况,对高等工程教育进行了长期的调查、研究和讨论,提出了许多改革建议,其中一个重要的动向是所谓的回归工程。如果说在40~50年代尤其是苏联人造卫星上天后,美国工程教育的改革经历着由工程实践向工程科学过渡的话,那么在90年代许多著名大学都提出了工程教育要从工程科学回归到工程实际。例如,MIT工学院院长乔尔·莫西斯提出了该学院1994~1998年长期规划《大工程观与工程集成教育》,并解释说“大工程观的术语是对为工程实际服务的工程教育的一种回归,而与研究导向的工程科学观相对立”。为了实现回归工程,许多学校采取了有力的措施,其中最重要的措施之一,就是产、学、研结合。以美国哈维·马德学院为例,在学生学习期间,安排一年时间跨度的真刀真枪的毕业设计,设计项目完全是直接为公司解决实际问题(每个公司提供3.4万美元的经费,最后得到知识产权可能价值几百万元。三年级学生开始做四年级学生的助手,到四年级就正式进入课题组参与研究设计)。许多国际著名大学都有产学联合的五年一贯制的学士硕士学位混合计划。尽管国际上对产学结合的观点未必统一,但是从三大社会实践一体化发展趋势以及我们本身的实际体会来看,21世纪产、学、研更紧密的结合是毫无异议的。从现在起要创造条件促进结合,发展办学的新模式。当然由此产生的负面效应,要引起足够的注意。

(四)学校管理体制改革

国家范围的办学体制改革,包括中央与地方的关系,教委与其它部委的关系,已在北京、上海、四川、杭州等地逐步推开,总体上看其方向是符合上述五大趋势的需要的,至于学校内部的管理体制改革好象已经是老生常谈,不足挂齿了,其实并非如此!与过去相比,学校的情况已经发生了极其明显的变化,而且还在继续变化,但现有的已经改革的管理体制远远不能满足新情况的需要!学校已经从一个封闭体系中解脱出来,成为一个与社会各界有着千丝万缕联系的开放式的办学实体。从上海交大的情况来看:

1.与国内外的企业、研究单位、政府部门、高等学校建立起合作、合资办学的关系。例如与欧共体组建的中欧国际工商学院,与电力部组建的电力学院,与安泰保险公司组办的交大安泰管理学院,与GM公司组办的发动机研究所,有数十个校外单位参加的董事会组织,IBM公司的网络显示中心,Sun公司的制造业仿真实验中心,德国巴符州的先进制造工程技术培训中心,与上海汽车总公司的合作,上海市先进制造工程技术研究中心等等。

2.校办产业与国内外著名企业建立的合资关系,社会股民们以更直接方式投资参与了学校控股的股份有限公司的经营活动和权益分配。

3.基础研究、应用研究的成果到生产前沿开始有了新的转化通道。例如国家工程研究中心,上海市的工程研究中心,企业合建的工程研究中心。

4.一体化、综合化、社会化的发展趋势已经引起学科重组、系所重组。

5.学校内部的信息流、能量流、资金流、数据流、指令流,无论从数量上,还是从性质上都起了重大的变化。

在这样的情况下,学校已有的管理体系要驾驭、调控,处处显得力不从心,非常被动,如不进一步改革,后果会是非常严重!下一步管理体制改革的重点将是信息管理、资金筹措、公共关系、系科重组、后勤社会化等。

21世纪的中国高等教育有着广阔的前景,但是必须集思广益、全面规划,希望上述一孔之见能引起讨论。

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