在制造业国际化的推动下,中国经济已经快速步入全球化时代,并被誉为“世界工厂”。在该背景下,我国工程教育面临两个主要挑战:一是制造业全球化的挑战;二是工程教育全球化的挑战。作为工程教育的重要组成部分,我国的工程实践教育、工程训练如何跟进,如何尽快与国际工程教育接轨,并在此基础上有所创新,就显得特别重要。为此,本文结合我国快速发展的工程实践教育现状与国际工程教育认证体系标准,就工程教育与工程训练的关系、国际工程教育认证体系的内涵、工程教育与工程实践教育的属性,以及我国工程实践教育现状与存在的主要问题进行了分析,尤其对实践教学中的通识教育属性和实践与创新之间的辩证关系进行了探讨,对破解工程教育及实践教学中存在的难题提出了一些思路。
一、关于工程训练与工程实践教育
工程教育通常是指针对工程技术人员进行的教育,涉及全日制工程教育和继续教育。现代工程教育内涵丰富,包括:科学理论、工程知识的教学;工程实践能力的训练;人文、社科知识的培养;综合素质、交流能力、创新能力、管理能力、工程意识、发展意识的养成;工程伦理、工程道德、责任感、现代意识的教育;有益的工程经历等。显然,就现代工程教育涉及的内容和教育方式看,工程教育完全有别于职业教育,也不等同于培养专门人才的专业教育,因为工程技术人员不可能独立于社会而单独存在,其教育方式更多属于“全人教育”或“通识教育”。此外,工程教育的培养目标是工程师、工程学家,而不是科学家。因此,培养从事认识自然的科学家与培养改造自然的工程师是有明显区别的。工程师的培养在了解自然、改造自然的基础上又多了一份社会约束与责任感,多了一种对工程实践经历必不可少的需求。
工程实践是工程教育的重要环节,通常是指工程专业的学生在现场的实习。需要把他们所学专业知识用于实践,以此来巩固和提高知识水平,提高实践动手能力,力求通过实践来解决工程问题。工程实践具有明显的专业教育属性和技能训练特点,与现代工程训练有明显区别。
工程训练是近十几年在我国发展起来的独特的工程教育方式,最早源自高校金工实习,与工程实践概念密切相关,但又不同于工程实践。现代工程训练不仅仅服务于课程教学,并已从工程实践教学迈入工程实践教育的大领域,成为高等工程教育的重要组成部分,进入高校人才培养模式的整体视野。与工程实践相比,工程训练内涵更丰富,内容更综合。不仅包括通常的现场实习,也包括了对各种工程意识的培养(责任、安全、质量、团队、环保、市场、竞争、管理、经济、社会、法律等),对创新意识的孕育、对创新能力的训练,对有关知识、素质、能力的协调养成,以及对多学科知识相互融合和贯通的体验与训练等。经过十几年的演变,它已经从一种单一的实践教学方式,拓展成一种实践教育方式,其思想与国际工程教育体系在很大程度上是吻合的。在我国,工程训练已成为工程实践教育的具体表现形式。
二、现代工程教育与工程训练的通识教育属性
目前,国际工程教育有两大互认体系,一个是以《华盛顿协议》为代表的工程教育互认体系;一个是以德国和法国为代表的欧洲大陆工程教育互认体系。美国工程与技术认证委员会(ABET) 制定的《华盛顿协议》由11条工程教育专业认证标准组成;欧洲大陆工程教育体系组成的“博洛尼亚进程”由12条专业认证标准组成。两个标准虽有差别,但核心教育思想基本是一致的。以欧洲大陆工程教育互认体系为例,12条专业认证标准如下:
(1)理解工程专业及其服务于社会、职业和环境的责任,致力于专业行为规范的应用。
(2)熟练掌握以数学、相关科学学科与所在工程学科的综合为基础的工程原理。
(3)了解所在工程领域的工程实践知识,以及材料、部件和软件的属性、状态、制造和使用。
(4)具有应用适当的理论、实际方法来分析和解决工程问题的能力。
(5)了解与所在专业领域相关的现有技术和新兴技术。
(6)具备工程经济学、质量保证和维护的基本知识技能,并具有使用技术信息和统计数据的能力。
(7)具有在多学科项目中与他人合作的能力。
(8)具有包括管理、技术、财务和人文关怀的领导能力。
(9)具有沟通技能和通过持续的专业拓展以保持竞争力的责任感。
(10)了解所在专业领域的标准和规章制度。
(11)具有不断进行技术革新的意识,培养在工程专业领域追求创新和创造的态度。
(12)熟练掌握所需欧洲语言,以便在欧洲各国工作时能有效地沟通。
分析以上标准可以看出,国际工程教育不仅涉及科学与工程基础知识、专业知识的教育(2、5条),也涉及工程实践、创新能力的训练(3、11条),不仅涉及综合能力的培养、多学科知识的融合贯通(4、6、7、8条),也非常注重工程责任意识、团队意识、交流沟通、竞争意识、领导能力的养成(1、7、8、9、12条)。这种对综合知识与能力的要求和训练,清楚表明了现代国际工程教育绝非传统专业教育能独自胜任,它具有明显的通识教育属性。
此外,欧洲大陆工程教育的另一个显著特点是确保足够长的工程实践与工程经历。从欧洲工程协会联合会(FEANI)制定的著名 “FEANI公式”(式1)不难看出:
B = 3U + 2(U /T /E) + 2E (1)
式中,B表示培养一个合格的工程师至少需要的时间;U表示大学项目的一个学年;T代表一年的项目训练;E代表一年的相关工程经历。其中,U /T /E表示在一定条件下可以替换。
培养一个合格的工程师至少需要7年时间的积累。其中,工程实践与工程经历可以长达4年(超过大学课内3年学习时间)。这充分表明实践教学与工程经历在工程教育中的重要性。没有足够的实践训练,工程教育将无从谈起。此外,就工程教育的通识教育属性看,工程实践教育与工程经历教育也脱离不了通识教育属性。如前所述,这一过程涉及专业知识的实践、综合能力的培养、多学科知识的融合,以及各种意识、交流沟通能力、领导能力的训练与养成。因此可以说,工程实践教育尤其是具有我国特色的工程训练同样具有通识教育属性,而不仅仅是一个简单的实践教学环节。