工程科技人才培养的比较研究

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一、德国工程科技人才培养模式——以埃斯林根应用科技大学为例

德国应用科技大学（Fachhochschule，简称FH）以培养应用型高级人才，特别是工程师及相应层次的职业人才为目标，以规模小、技术应用性强、就业率高见长，人才培养强调面向应用、面向实际、面向未来，培养的是掌握科学方法、擅长动手解决实际问题的工程人才。埃斯林根应用科技大学在德国应用科技大学中名列前茅。据1996年《Manager》对德语国家（瑞士、奥地利，包括苏黎世大学在内）的技术大学进行排名，埃斯林根应用科技大学排行第七，在所有参与排名的德国应用科技大学中排位第一。[2]埃斯林根应用科技大学自2005年起实行三年制学士和一年制硕士培养方案，学制四年，分为预学期和7个正式学期，包括：基础阶段、专业基础阶段、专业阶段等三个阶段；共同学习和专业学习两个学习过程；预实习、工业实习、毕业实习与设计等实践环节。首先是12周的预实习，即预学期，主要是为了认识实践。进入到正式学期后，分为三个学习阶段：第一个是基础阶段，包括第1~2学期，完成校级平台的基础课程，主要是自然科学基础课。第二个专业基础阶段，包括第3~4学期，主要完成系级平台针对所有专业及专业方向的共同技术基础课。需要注意的是，在第3学期有一个阶段考试，只有通过考试的学生才能进入专业学习。埃斯林根大学也以此为界，把所有课程分为1~3学期的共同学习过程和4~7学期的专业学习过程。第三个是专业课阶段，包括第5~7学期，这个阶段需要完成工业实习以及各专业方向的特有模块。第5学期是4个月的工业实习，第6学期是实践教学模块和各专业特有的限选课模块，而第7学期则是毕业设计与毕业论文。（见表1）特别说明的是，进入到专业学习过程后实践环节比重较大，包括项目制作Ⅰ、项目制作Ⅱ、工业实习和毕业设计等环节，占据专业学习过程总学时的一半以上。而且第4学期的项目制作Ⅰ，属于课程设计；第6学期的项目制作Ⅱ，属于创新设计；而第7学期的企业毕业设计，属于综合训练。显然这些实践环节被精心安排为一个由浅入深、循序渐进的过程。

二、美国的工程科技应用型人才培养模式——以麻省理工学院（MIT）为例

麻省理工学院是美国排名第一的工学院。1994年，该院院长乔尔•莫西提出《大工程观与工程集成教育》的长期规划，指出工程教育需要从“重视工程科学理论的分科教育”向“更多地重视工程系统及其背景的教育”转变，确立了大工程教育理念，其课程体系设置也充分体现了大工程教育观。MIT的课程体系包括必修课、专业核心课、专业领域课程、非限制性选修课、信息交流课、实验和提高类课程等六类课程。每类课程都有明确的学分规定（见表2）。必修课和信息交流课是所有科系的学生都必须上的。MIT注重通过对课程结构的规定达到一定的培养要求，规定相当具体，比如要求学生学习8门人文、艺术和社会科学课程（HASS），达到32个学分。而HASS课程又分为文学类、语言、思想和会准则类、视觉艺术和表演艺术类、文化和社会研究类、历史类等五类。8门课程中的3门必须选自这五类，且其中一门必须选自第一、第二或第三类。另一门必须选自第四或第五类。第3门可以从前两门课所在类以外的三类中挑选。MIT的各类选修课程都有大量的课程做支撑，虽然必修课的人文类课程只要求选修8门，但人文社科学院却开设了几百门课程供学生选择。专业领域的课程也是如此，许多科系要求学生在几十门专业课程中选择不少于3个专业方向的专业领域课程。此外，MIT还有种类繁多的项目课程，包括以培养学生实践能力为主要目的的本科实践导向项目、独立活动期项目；有注重学生研究能力培养的本科生研究导向项目、大学二年级学生研究型课程；[3]还有为学生提供综合的、跨学科知识背景的联合课项目、媒体艺术与科学项目；着重培养学生实验能力的实验研究小组项目等等。

三、美、德工程科技人才培养模式对我国的启示

1.美国的启示：学科壁垒与课程综合化问题

中国高校近年来很注重借鉴美国课程模式，从重基础、宽口径，加强工程能力培养的改革，到近来提倡的创新教育、素质教育，通过综合化的高等工程教育课程培养具有大工程意识和技能的工程师体现了美国工程科技人才培养的观念。“大工程教育”是美国工程教育20世纪90年代以来的主流思想。他们认为社会是一个不可分割的整体，在科学技术进步和经济发展的同时不能忽略社会文化、环境、道德等其他方面的因素。由此呼吁工程教育回归其本来涵义，把工程教育改革建立在学科基础上，更加重视工程实际以及工程本身的系统性和完整性。因此，工程教育不仅应该让学生学习工程科学的知识和理论，还应该“让学生接触到大规模的复杂系统的分析和管理，这不仅是指对有关技术学科知识的整合，而且包括对更大范围内经济、社会、政治和技术系统日益增进的了解”，[4]这就要求工程教育的内容应重新进行调整和综合，打破学科壁垒，把被学科割裂开来的工程再还原为一个整体。这就要求高校以跨学科的视角进行课程设置，充分考虑学科之间合理的交叉融合，培养学生宽厚的工程知识背景。现在的课程群建设只是把相关课程机械地集合在一起，并没有整合教学内容形成新的课程，甚至没有建立课程之间真正的联系。有些学校人文课程的开设还具有一定的盲目性，几乎是想开什么课就开什么课，有什么教师就开什么课，没有挖掘工程科学内涵本身所具有的人文精神，或是把人文教育作为一种科学体系来考虑。[5]比如，仲恺农业工程学院工程专业的通识课程平台的课程包括：思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学英语、体育、大学信息技术基础、军事理论。美国的通识课程门类丰富，充分展示出科技与人、社会之间的关系，真正体现了融合科学教育、人文教育和工程专业教育为一体的大工程教育思想。美国的通识教育以庞大的选修课作为支撑，这不但是学生达到通识的必然基础，也为学生个性化的学习提供条件。从麻省理工学院的培养工程科技人才的模式来看，美国工程专业的课程体系有四个特点值得借鉴：第一，为学生规定必须学习的基础知识课程。这些课程可以为工程领域内的一些专业提供更为广阔的专业知识，可以为学生在选择某一工程专业之前提供探究工程领域内各种问题的机会。第二，以庞大的选修课程作为支撑，为学生提供综合知识背景。比如麻省理工学院规定学生必须学习自然科学、社会科学、工程技术和信息交流等方面的19门课程，各类课程都有大量的选修课供学生选择。第三，通过灵活多样的项目课程、实验课程加强学生实践能力的培养。第四，注重学生个性并促进其创新能力发展。学生根据各自不同的知识结构、兴趣特张选择不同的课程和学习路径，自行组织课程和学习内容。比如MIT的实验研究小组。

2.德国的启示：三段论课程模式与课程实践化问题

中国高等工程教育受早期苏联的影响，习惯于从科学性和系统性组织课程内容和学习，这种学科课程思维模式根深蒂固，使得我国大部分工科专业课程体系存在几个难以改变的问题：一是课程体系保持公共基础课程、专业基础课程、专业课的三段论模式；二是学科壁垒仍旧没有打破，课程在学科内单向进行；三是工程实践课与理论课的矛盾未得以解决。[6]仲恺农业工程学院也存在这种情况。2009年，仲恺农业工程学院工科专业的课程体系由4个平台2类课程组成，即通识课程平台、学科基础课程平台、专业课程平台以及实践教学平台四个平台。选修课和必修课两类课程见表3。这在结构上看起来是开始实行“平台+模块”式课程，但是具体的课程设置却没有改变：通识课程平台是以往的公共必修课和公共选修课；学科基础课程平台是以往的基础必修课和专业基础必修课；专业课程平台是以往的专业必修课及选修课；实践教学平台也是以往的实践教学。尽管结构改变，但整个课程体系的实质仍然是以往的“公共基础课+专业基础课+专业课”的三段论模式。德国埃斯林根应用大学的工程专业课程体系也是三段论模式，然而德国的工程教育模式在世界上享有独特的声誉。这是由于它的工程科技人才培养紧紧围绕工程实践性这个中心。德国工程专业的课程开发源于对企业现状、对技术与产品未来发展趋势的分析，并邀请一定的企业界人士共同参与设计，政府是企业与大学之间的纽带；工程专业的大学教授被要求至少具有5年以上的工程实践经历，教师教学与工业界形成了自然联系的网络，在学生的学校教育和企业实践训练之间存在较好的结合。[7]与德国相比，我国工程教育具有“缺乏与工业界的紧密联系”的先天不足，由此造成的“工程化”不足问题严重影响教学、实验、实习和毕业设计等实践教学的各个环节。尽管一直呼吁“要加强实践”，但很多院系仍是过于强调理论知识的正确性与严密性而忽视工程技能的培训，实践教学经常被作为理论学习的附属品，实行“弹性”学时。[8]然而，实践是工程教育的根本。因此，要将阶梯型课程结构改变为渗透型课程结构，也就是将实践环节融入理论课程中，在理论课程教学中渗透实践内容；要按照循序渐渐、螺旋式上升的认识方法，由模拟型向实战型、验证型向创造型、单一型向综合型转化，精心安排实践教学环节；要坚持加强与企业的联系，持续深化产学研合作教育模式。

3.德国与美国的启示：实践课与理论课的平衡

德国工业大学的课程体系有两个思想渊源，一个是洪堡大学崇尚理论研究的教育思想与巴黎理工大学强调技术科学理论体系化的结合；另一个则是源于十八九世纪德国重商主义的坚定信仰，即科学在实际生活中的应用可以为国家带来财富。在这两个思想基础上，德国工业大学形成了既重视理论研究又密切联系工程实际的传统。今天，德国工业大学里的课程结构可能就是一种在理论和实践两极中寻求平衡的结果。学生必须圆满完成基础学习和主科学习，方可认为受到了理论及实践两方面完美的教育。[9]德国工业大学的基础学习主要包括自然科学，意在发展学生的科学知识基础。基础学习的技术以通过前期考试为准。前期考试主要是检验学生是否在总体上理解了所学的基础科学知识。通过了前期考试方能进入主科学习。主科学习包括听课、实验室工作、小组课程设计和毕业设计等。这一阶段的可选课程不管是书目和种类都是大量的，实践环节比重也较大。研讨课及项目设计的题目要求很高，是对学生解决实际问题能力的锻炼和考查，它们来自并将用于需要解决实际问题。学生往往通过项目设计与工业界接触亲身体验未来的工作环境。最后的主科考试主要考查学生对所学专业领域的学习和研究的程度。我国也可以借鉴此法，分别考查学生的理论学习和实践效果，以达到理论和实践的平衡。实际上，作为世界上最为典型的两种工程科技人才培养模式，德国模式强调统一的必修要求，注重培养学生的工程设计能力、严谨务实的精神；而美国模式注重工程科学基础，强调多学科交叉、可选择性、主动性以及创新思维的培养。德国模式重技术，以“术”为主；美国模式重科学，以“学”为主。而今这两种各具特色的工程科技人才培养模式存在互相向对方靠拢的趋势。可认真研究二者之长处，结合本国本校的实际情况处理好“学”和“术”，也即理论和实践的关系。

本文作者：杨婧蔡立彬工作单位：仲恺农业工程学院人事处