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基于培养卓越工程师的工程文化教育
来源:     发布时间:2013年11月20日    点击数:

2010年,教育部批准61所高校为第一批“卓越工程师教育培养计划”实施高校。旨在以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,培养大批各类型工程师。目标直指为建设创新型国家奠定坚实的人力资源优势,培养高素质工程技术人才。应用型工程师主要在本科阶段培养,多数是在现场从事产品的生产、营销和服务或工程项目的施工、运行和维护等工作。“卓越工程师教育培养计划就是要在不同类型工程师的培养质量上追求卓越。在通用标准中应反映各种层次和类型的工程师在知识、能力和素质方面具备的竞争优势和发展潜力”[1]。朱清时院士认为:“学术追求卓越,管理追求卓越,一切工作都要高品质地追求卓越。目前在我国大学中缺少的就是追求卓越的大学文化”[2]。“卓越工程师教育培养计划”通用标准中规定了应用型工程师应达到的知识、能力与素质的要求共11条标准。不但规定了应用型工程师应具备的专业知识,还提出了职业道德、社会责任感、人文科学素养、安全服务意识、交流沟通、团队合作、具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作等能力与素质要求。本文根据教育部“卓越工程师教育培养计划”提出的通用标准,研究与探讨工程文化教育在提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力等方面的作用与途径。

一、工程文化教育的目的

工程文化是社会环境、工程活动过程以及参与者相互作用下的复杂总体,包含着丰富的元素。它涉及文化学、工程学、建筑学、历史学、文学、哲学、人类学、心理学、经济学、制造学、环境学、法学等多学科;跨越政治、经济、文化、科技等多领域,交融生产、流通、消费等多环节[3]。工程文化教育的目的是让学生通过工程文化的熏陶,认知工程的含义,理解工程,树立工程文化的理念,在未来从事工程活动的过程中,能自觉地将所学到的人文精神融入其中,并不断发现,不断创新。

二、树立工程文化教育理念,加强学生工程意识的养成

1.强化现代工程意识,弘扬责任文化和奉献精神。在强调以人为本、构建和谐社会的现代背景下,工程师应具有良好的质量、环境、职业健康、安全和服务等现代工程意识。现代工程意识内涵丰富,主要是指责任意识、创新意识、实践意识、竞争意识法律意识管理意识、服务意识等,其他还有质量意识、环保意识、安全意识、全局意识、效益意识、优化意识、市场意识、协作意识、竞争意识和开放意识等等。工程意识的形成是一个长期积淀的过程,工程意识主要来自于真实的生产实践和真实的工程背景。学校应营造良好的培养环境与氛围,重视培养学生的现代工程意识,加强对大学生工程职业道德、人文关怀和社会伦理责任的教育,使所培养的工程师具备优秀的职业道德,正直,富有责任感。

2. 端正人对工程的态度,培育优秀的特质,建立正确的价值观与工程观。一个工程师的态度会直接影响他设计成果的质量。要引导学生形成正确的世界观、人生观、价值观;加强对学生的理想信念教育和道德教育,牢固树立社会主义核心价值观。当代工程观的基本内容包括工程价值观、工程系统观、工程生态观。工程价值观的基本思想是以人、自然、社会协调统一与可持续发展为基础的人类福利价值创造,这种价值观体现了价值综合的特点。要引导学生建立以工程品质为核心的工程文化价值导向。

3.培养学生的创造性与批判性思维,激励创新的工程意识。左铁镛院士指出:“高等学校要爱护和培养学生的好奇心、求知欲,帮助学生自主学习、独立思考,保护学生的探索精神、创新思维,营造崇尚真知、追求真理的氛围,为学生的禀赋和潜能的充分开发创造一种宽松的环境”[4]。大学教师的主要工作应该是教会学生如何独立思考,激发学生的创造性欲望和形成创造性品格,要运用科学的方法把创造性思维逐步融入学生的认知结构之中,使大学生具有创造性和批判性思维能力。成功的团队领导需要好奇心和勇气才能达到创造与创新。

4.培养卓越工程师哲学思辨的能力。徐匡迪院士指出:“工程需要有哲学支撑,工程师需要有哲学思维”[5]。工程设计与实践充满了辩证法,工程需要创新,创新就必须有正确的哲学思维。工程思维是构建性思维、设计性思维和实践性思维。卓越的工程师要富有哲学智慧,在工程活动中能够正确分析、处理局部和整体的辩证关系,正确处理人、自然、社会之间的复杂的辨证关系。“没有了工程思维,不与周边环境、当地文化协调、和谐,就失去了工程创造的应有之意。整个工程系统都需要运用哲学思维来分析,统筹,综合”[6]

5.大力弘扬和培育工程精神。工程精神是工程师优秀精神品质的集中体现,也是社会文明的象征。在工程实践中凝结的工程精神应该体现社会主义核心价值体系,工程人员要大力弘扬以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神。工程精神还体现为实践精神、求真务实精神、奉献精神、团队协作精神、敬业精神、艰苦奋斗精神等。

6.以CDIO理念引领现代工程意识培养。CDIO(构思、设计、实施、运行)工程教育模式是麻省理工学院等四所大学创立的工程教育理念,是近年来国际工程教育改革的最新成果,它是培养卓越工程师的重要手段。CDIO工程教育模式与卓越工程师教育培养计划在基本目标、任务、理念与方法等方面具有高度的相关性和兼容性。杨叔子院士认为:“CDIO是工程文化教育的一种先进教育思想与模式。CDIO将文化的类型即科学文化与人文文化作为一个整体,把知识、思维、方法、原则与精神作为一个整体,并且突出领域的特点,即突出系统的实践性这一大特点,而成为工程文化教育[7]

7.建立“人-机-环境”大系统观,实现人、工程与环境的和谐统一。1981年,在著名科学家钱学森院士的亲自指导下,提出了人-机-环境系统工程的科学概念。人-机-环境系统工程是运用系统科学理论和系统工程方法,正确处理人、机、环境三大要素的关系,深入研究人-机-环境系统最优组合的一门综合性边缘技术科学。系统最优组合的基本目标是“安全、高效、经济”。

良好的环境意识是工程师在工程行为中重视环境保护、使人与自然关系和谐的基础。目前很多院校开设了人类工效学(人机工程学)课程,人类工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素,研究人、机械、环境相互间的合理关系,以保证人们安全、健康、舒适地工作,并取得满意的工作效果的机械工程分支学科。“人-机-环境系统工程与工效学的最大区别在于,它是从系统总体的高度来处理人、机、环境三大因素的关系,而不单独强调人的因素或工效学要求的最优化”[8]。学校可开设现代人-机-环境系统工程、人类工效学(人机工程学)、工程心理学、工程伦理学、工程哲学等方面的必修或选修课程,使学生建立“人-机-环境”大系统观。

三、强化工程文化教育,提高学生的工程素质和文化素质

1.养成良好的工程素质和文化素质。工程素质是指工程在他们构思、设计、实施与运行工程任务的完整过程中,应该或必须具备的基本素质,是面向工程实践活动时所具有的潜能和适应性。工程素质的形成并非是知识的简单综合,而是一个复杂的渐进过程,将不同学科的知识和素质要素融合在工程实践活动中,使素质要素在工程实践活动中综合化、整体化和目标化。学生工程素质的培养,体现在教育全过程中,渗透到教学的每一个环节。

杨叔子院士、余东升教授在文章中指出:“文化素质教育是中国现代高等教育逻辑发展的必然产物”[9]。“文化素质教育既涉及教育,又涉及文化,其实教育主要是文化教育。文化素质教育本质上是强调了教育的文化属性,强调了教育的根本任务是育人,即提高人的素质”[10]。李未院士指出:“以文化素质教育作为切入点推进全面素质教育”[11]。使学生能更好地理解工程与社会、历史、文化的关系和内涵,在改造物质世界的同时,促进整个人类文明的进步与发展。

2.提高工程职业道德素质。具有良好的工程职业道德、较强的社会责任感和较好的人文科学素养,这是现代工程师应该具备的基本素质要求。工程职业道德是指工程师在工程职业活动中必须遵循的行为准则、职业规范、道德标准和道德品质的总和。

在大学的环境中学生不仅要在智力上获得成长,而且要在心理和社会意识上得到成长。要注重学生道德、诚信和职业素质的培养。学生既要掌握专业理论知识,也要熟悉和遵守国家法律、本专业领域技术标准和技术规范,相关行业的技术政策和法规。接受社会伦理责任的教育。

汕头大学工学院在CDIO的基础上,创新性地提出建立EIP-CDIO培养模式,即注重道德(Ethics)、诚信(Integrity)和职业素质(Professionalism)的培养,将职业道德和诚信(EIP),与构思—设计—实现—运作(CDIO)进行有机结合,强调做人与做事相结合,做人通过做事体现,做事通过做人保证,并在培养过程中注重人文精神的熏陶,从而使培养出的工程师具备优秀的职业道德、正直、富有责任感。

3.坚持以人为本,培养团队合作精神,提升自我综合素质。要尊重学生的个性,发挥学生的特长,挖掘个人潜能,做到因材施教,培养学生的工程兴趣,引导学生主动学习,引导学生独立思考与研讨。卓越工程师教育培养计划和CDIO工程教育模式都强调团队精神和人际沟通交流能力的培养。CDIO工程项目多为团队合作项目,学生在项目进行的过程中学习探索、综合应用知识,锻炼团队合作能力、领导能力和沟通能力。

4.全面提升工程能力素质。所谓工程能力,主要是指思维能力自学能力、研究能力、操作能力和创造能力等。个人的能力包括思维方式、如工程推理和解决问题的能力、科学探求、系统思维和批判及创造性思维。一个真正的工程师的重要能力实际上就是有步骤地在设计过程中解决问题,在此过程中,他将科学和学科知识与个人的创造能力和在学习与经验中所获得的判断力相结合。

5.强化交流与沟通意识,培养良好的心理素质。交流包括交流的策略,交流的结构、书面交流、电子和多媒体交流、图表交流、口头表达和人际交流等。大学生要加强写作、表达等基本技能的训练,并且具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。因为工程成就总是在集体的环境下取得的,无论作为一个领导者还是作为一个成员,沟通交流能力都变得极为重要。

6.开展丰富多彩的校园工程文化建设,让学生感受工程文化氛围的熏陶。良好的校园工程文化氛围具有引导功能、教育功能、塑造功能。丰富多彩的校园工程文化为大学生成长成才提供了广阔的舞台,能够陶冶大学生的情操,净化大学生的心灵。学校可以建立工程文化教育基地、博物馆、科技馆等,在教学楼、实验楼、宿舍楼、图书馆乃至整个校园营造全方位的工程文化教育氛围。

7.拓展学生的国际化视野,锻造学生国际化素质。经济全球化为我国的发展带来了机遇与挑战,学校办学理念要与世界高等教育先进的理念接轨,开展国际合作教育、国际产学合作,要积极组织学生参与国际交流,让学生了解国外知名企业的文化。提高学生在全球经济一体化进程中的竞争力与跨文化适应力和交际能力。卓越工程师要与世界工程界前沿发展保持同步,才能引领科技发展的潮流。

四、践行工程文化教育,提高学生的工程实践能力

1.实施“3+1”模式,校企深度融合,建立校企联合培养体,推进工程文化落地。培养卓越工程师需要校内和校外两个工程师培养体系,应用型机械工程师培养模式采用“3+1”模式,即3年在校学习,累计1年在企业学习和做毕业设计。让学生“做中学”。在企业学习阶段应使学生养成良好的工程职业道德;具有良好的质量、环境、安全和服务意识;具有较强的创新意识和进行产品开发、设计、技术改造与创新的初步能力;了解机械工程行业领域技术标准,相关的政策、法律和法规;具有较好的组织管理能力、较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力;具有应对危机、竞争与突发事件的初步能力。

2.全面了解企业文化,体验真实的工程文化氛围。让学生在校企合作中感受多样的企业文化。工程师必须懂得在企业与商业环境中有效地进行产品、过程和系统的创建与运行。要做到这一点,工程师需要在任何类型和规模的企业中能够理解企业文化和发展战略,并懂得以企业家的方式发挥作用。这方面的知识和能力包括对社会与工程之间关系的认识,以及对历史、文化和全球情况的广泛了解。

3.加强工程实践教育中心建设,发挥工程文化教育功能,增强学生工程实践能力。学生能力的培养、品德的形成必博娱乐,比博娱乐网址的依赖于实践,包括成功的激励与挫折、失败的冲击与磨炼。学生创造志向的培养、创新能力的提高均有赖于试验、实验、设计、制作、论文撰写、学生科研等实践性活动的开展。要注重培养学生协调工作的能力、工程综合实践能力、技术开发和技术创新能力。

4.学生在“做中学”,实践工程文化教育。杜威的“从做中学”教学理论不但影响美国的教育界,还成为现代国际工程教育改革的战略之一。CDIO是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达,并把设计实现的经验作为标准。在教学过程中,以工程项目为载体,学生以团队的形式进行项目的设计,学生是积极主动的参与者,教师是学生活动的协助者。为学生创造自由、开放的活动空间,激发学生的思维与兴趣,释放他们的潜能。通过基于项目的学习,培养学生研究性学习的思维方法,培养学生的创新意识和团结协作精神,使学生学会主动学习,学会做人做事,学会团结协作,学会交流沟通。

5.教师言传身教,传承工程文化。学校除开设人文艺术选修课程和创新教育系列选修课外,还应该努力挖掘各类课程的文化功能,增加专业课的工程背景内容,使每位教师都成为工程文化的传播者。教师的言传身教会对学生产生潜移默化的作用,教师要以高尚的人格和道德情操引导学生,将高尚的品德、良好的修养、优秀的职业风范渗透到学生的精神境界。()

参考文献:

[1]林建.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21~27.

[2]朱清时.在克服浮躁中构建大学创新文化[J].中国高等教育,2008(3-4):29~31.

[3]张波.工程文化[M].北京:机械工业出版社,2010:1~3.

[4]左铁镛.以素质教育为平台构建创新人才培养新模式[J].中国高等教育,2003(5):11~13.

[5]徐匡迪.发展工程哲学落实科学发展观[J].北京师范大学学报社会科学版,2008(1):90~92.

[6 ]徐匡迪.工程师要有哲学思维[J].中国工程科学,2007(8):4~5.

[7]杨叔子.谈谈我对“CDIO——工程文化教育”的认识[J].中国大学教学,2008,(9):6~7.

[8]龙升照.人-机-环境系统工程研究进展[M] 第四卷.北京:海洋出版社,1999.

[9]杨叔子,余东升.文化素质教育与通识教育之比较[J].高等教育研究,2007(6):1~7.

[10]杨叔子,余东升.高等学校文化素质教育的今日审视[J].中国高教研究,2008(3):2~7.

[11]李未.深化教育教学改革推进高素质创新型人才培养[J].北京教育,2006(4):23~25.

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