首页 -> 2008年第12期

21世纪的工程教育重构

作者:[美]Gretar Tryggvason Diran Apelian




  引言
  
  工程教育与产业正面临着新挑战。有人认为这是工程教育的危机,也有人认为这是我们步入21世纪为工程教育带来的机遇。客观地讲,没有人对工程教育的现状以及短期内面临的问题十分满意。正如狄更斯在《双城记》开头中写到,“现在是最好的时候,也是最糟的时刻”。
  作家兼记者Thomas Friedman提出“世界是扁平的”。经济全球化使科技对现代社会的影响正以不可预期的速度加剧。互联网为产品和服务提供了新的市场,同时全球廉价的受过教育的劳动力可以为我所利用。这对世界发达地区以及发展中地区的财富分配产生了深远的影响,尤其将改变发达国家的社会经济结构。毫无疑问,教育关系到一个民族的繁荣,但是很多人例如Landes,认为是知识和技术决定了社会发展的程度。因此,工程教育是保障一个民族人民富裕的关键所在。
  现代的工程师产生于18世纪初期,与巴黎综合理工学院和英格兰工程专业协会同期出现。如今的工程教育方法,包括课程设置是20世纪初期建立的。而从那以后,课程内容显然发生了显著的变化。美国工程教育的上一次变革发生于半个多世纪前,当时科学在教育体系中的地位显著增加。尽管从那以后工程教育的确发生了一些变化,但这些变化并不显著,当今的工程教育结构和课程内容与20世纪60年代十分相近。
  重新审视工程教育并进行再一次大调整早就到时候了。无数的组织、团体已经提出了这样的需求和其对国家竞争力的重要性,因为国民总体生活水平与大量培养有充分创新力的工程师的教育能力息息相关。其中美国、日本和中国制造业的发展的数据对比尤为令人关切。更值得重视的是,一个民族致富是与其生产为其他民族所需产品的能力相关。
  显然,在过去20年内,世界发生了根本性的变化。计算机彻底改变了人们工作和生活的方式。尤其改变了人们处理信息和数据的能力。朗讯技术公司首任董事长兼首席执行官Henry B.Schacht2001年在WPI的一次讲话说到,将来,为了完成各种实际任务,我们能够无限迅速地处理信息、存储无限量的数据并瞬间实现数据传输,目前人类正朝着这一目标快速发展。
  互联网出现后,知识普及,人人都能通过网络获知任何信息,知识不再为专家“专有”。高中生也能像教授一样在维基百科上发表文章。这种变化已经波及到工业界,并产生了信息和学术工作原创和所有权问题。原来需要利用大量资源合作完成的产品创造,普通人通过计算机就能完成。在数字媒体的各个方面我们已经达到“想到就能做到”的程度。由于计算机速度和软件升级,这种趋势仍将继续下去。大约20年后基本可以做到,高中生用一台笔记本电脑,只需花一点时间就能制作整部虚拟演员的动画电影,与目前由少数专业电影制作人制作的质量相当。工程产品的创造也发生了同样的变化。通过网络邮购零部件现在已经是常事,尽管邮寄周期还有点长。用户给厂家发送订购零部件的电子文档,厂家生产制造后邮寄给用户,这种电子制造模式已经出现。
  经济全球化影响着每个人。劳动强度高、技术含量低的产业早已向一些劳动力成本低的国家转移,这种转移是使大量产品降价的主要原因,并使服务业相对于物质产品的生产更加重要。如今,低收入国家的教育水平已提高,而这种低廉人才又可以服务于全世界,因而这种转移到海外的产业的性质也在慢慢改变, 从技术含量低发展到技术含量高。技术很快成为一种商品,可以由任何低成本的地方提供。问题已经不再是会不会做,而是取决于谁做得更便宜更好。
  20世纪初劳动力的机械化、交通运输的发展, 以及而后发生的信息技术变革以及经济全球化带来了史无先例的机遇与挑战。积极的一面是,物质财富的增加(有史以来第一次)使消灭极度贫困成为可能;而消极的一面是,人类对原料和能源的消耗(有史以来第一次)可能不可挽回的摧毁整个地球的环境。因而这个新世界的工程学是让人亦喜亦忧的事业。
  
  历史环境
  
  历史表明美国是从很多不同的土壤得到她的根和果实,特别是从法国和英国的文化继承而来的。 最早的工程教育开始于法国。路易十五成立了民间工程团体,以监视桥梁和公路的设计和建造。1716年,他建立了名为CorpsdesPonts etChaussees的组织,随后成立了学校以培养这方面的人才。1747年,有史以来,第一所工程院校Ecole des Ponts et Chaussees在巴黎成立了, 由此引发了其他工程技术类院校的建立。著名的巴黎EcolePolytechnique学校是1749年由拿破仑成立的。法国人认为工程学是一门高贵的学科,可以为他们的社会培养未来的政治家和领导者。“Ingenieur”一词来源于“genie”,意思是“天才”,而不是源于发动机(engine)的含义。著名的数学家拉普拉斯写到Ecole Polytechnique的目标是培养年轻人“注定成为一个民族的精英,并在国家里拥有较高的地位”。多年来,这些Grandes Ecole的毕业生在法国的社会经济阶层中占据最高的位置,证实了他们的“力量”。
  英国的工程学发展历程则完全不同。英国上层社会认为年轻人应该接收正统的教育,在教堂或者军队工作。工业革命期间没有真正有价值的由政府成立的高等工程技术教育机构,直到20世纪初期,剑桥和牛津大学才有工程科学的一席之地。工业革命多是由个人独创和企业家推动的, 知识是通过在车间和建筑现场的实践而获得的。“当学徒”是年轻人学习工程技术的途径。正如SamuelFlorman所描述的,“在法国,工程学具有专业的荣誉感,得到公众的尊敬;而在英国,工程学是最初修筑运河的海军的一种职业”。正是法国所强调的理论基础和英国强调的实践精神影响着美国的工程教育发展。有可能人们会对这种理论与实践的结合在20世纪美国工程领域的成功中的重要作用有所争论,因为整个世纪都在寻求理论与实践结合很好的工程教育家。
  既然过去的工程教育是为适应社会的需要而变化,为适应21世纪的需要,这种变化仍要继续。我们可以粗略总结一下工程教育主要趋势为以下的分类(更详尽的分类请参考文献)。
  9世纪和20世纪上半叶:专业的工程师——工程学作为一个独特的专业,早期的工程专业致力于为毕业生提供大量的动手实践型训练。而科学知识和数学建模也慢慢地受到重视。
  20世纪下半叶:科学式工程师——到20世纪中期,成功的核能源技术以及苏联第一颗人造卫星的成功研制所带来的技术进步,要求工程师精通科学和数学理论。工程教育的课程设置应这种需求而变。其课程设置在很大程度上一直延续至今, 虽然逐渐增加了一些设计的内容。在20世纪90年代初期,除了注重科学理论之外,许多学校开始注重非专业技能的培养,如团队工作和沟通能力。
  21世纪:企业家型工程师——世界的飞速发展以及20世纪90年代初期的工程教育变化,导致工程教育

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