• 美国高等工程教育的历史沿革

对美国工程教育的产生影响较大的是两个欧洲传统英国传统与法国传统。英国传统认为工程就是一种工艺, 工程师的地位只是稍稍在瓦匠和木匠之上, 当时没有关于这种工艺的真正的正规教育,个人只有通过长期的学徒期才能走上工程实践, 由于这种社会态度,英国直到1889 年才出现正规工程学院( 城市大学)。与英国传统恰恰相反, 法国传统早在1675 年( 路易斯十四在位期间) 就建立了军事工程学校( Corps des Ingenieurs du Genie Militaire),1716年路易斯十五又创立了道路学校( Corps des Ponts et Chaussees),由于这两所学校的成功,第一所正规工程学校——路桥学院( the Ecole des

Ponts et Chaussees)于1747年被创建了起来,这不是一所职业学校, 而是一所现在所谓的土木工程学院, 与英国的工程师不同, 法国及后来欧洲大陆的工程师在当时就在各自的社会上享有非常高的地位。美国的高等工程教育系统便是在18世纪后期根据这两个欧洲传统建立起来的。第一次世界大战初期,美国工程师中的一半都在接受英国传统的师徒制工程教育。同时法国传统也在美国实行。

1.高等工程教育的内容  1862 年莫里尔法案颁发之后,美国出现了大量的农业学院以及机械技术学院, 工程教育由此作为四年本科教育步入正轨, 这个法案的颁布使工程教育能够更大范围地服务于美国社会。第二次世界大战初, 技术知识剧烈膨胀, 工程方面的四年制科学学士学位不断地被重新设计, 以至于包含很少的文理科目和实践性的商务课程。后来, 冷战带来了一个竞争激烈的商业环境, 工企业开始雇用毕业于不同工业国家工程学校的工程师, 而同时雇用了在美国和在欧洲大陆培训的工程师的美国跨国公司发现后者更加具有应对现实商业挑战的能力。

在实践知识与科学数学理论知识之间找到一个平衡点一直都是工程教育的难题。随着时间的推移, 美国工程教育逐渐将重点放在强调科学的工程分析(通常叫做工程科学)特别是数学的表达上, 而忽视了工程设计与实践, 这就是有名的工程科学运动。

1920 年后,当欧洲工程师在美国阐释了数学在将现代工程科学应用到实践问题中所具有的实际效用时, 例如机械中的动力学运动, 材料的强度等, 美国工程教育将天平大大地压向了科学与数学分析。20 世纪20 年代的Wickenden报告也号召尽量降低工程教育的实践专门化, 以及更多地在数学与科学方面为学生做准备。到了20 世纪50 年代, 当Grinter报告( 1956) 再次强调数学与科学的重要性时, 美国政府决定对大学项目释放基础研究基金( 相对于应用研究) ,工程学校从而普遍将工程科学作为工程教育的核心。

这个工程科学运动进行得非常彻底,直到20世纪60年代,实践工程师开始抱怨工程教育过分偏重理论,工程毕业生缺乏解决实际问题的能力。政府对基础研究的重视也使工程教师与商企业产生了脱节, 工程教师与实践工程师说着两种完全不同的语言,所有的这些压力开始重新平衡这个天平,设计被重新带回了工程课程,商业、工业与工程教师之间的联系也被重新建立了起来。同时,随着越南战争以及70年代阿波罗项目的结束、NASA和DOD 项目的减少,美国出现了严重的工程人员失业现象,所有的这些都激发了美国用技术解决社会问题的思考,他们开始将技术从军事领域转移到土木工程领域,政府也开始资助一些新的技术项目,如交通、住房等,同时减少了对大学释放的基础研究基金。到了80 年代,日本袭击美国制造业, 特别是汽车制造业, 更加暴露了之前工程科学运动的弱点。于是,一个强调工程实践的回归工程运动开始启动了。

2.高等工程教育的学习年限􀀁工程教育的内容还只是工程师与工程教育者争议了100 多年的问题之一,随着新技术的快速增长,工程教育的学习年限问题也被提上了议案,1900 年以后,为了能跟上技术更新的步伐,工程学科被不断地分支与专门化,新的学科领域如工业工程,航空,无线通讯等不断地涌现。但是即便这样的调整,也没有改变一个受过良好教育的工程师应该知道得更多的想法趋势,这就出现了另外一种解决方案,即增加一年的学习。康乃尔、俄亥俄州立以及明尼苏达是率先将课程延长到五年的学校, 但是其他与之竞争的学校却主张, 即使只用四年, 他们的学生也一样能够很好地工作, 并还能早一年就业。但比较滑稽的是, 虽然提倡四年, 可大部分的工程学生都花了将近五年的时间才完成学业。于是宾州州立大学的工程学院院长(1956-1971任校长) Eric Walker决定作出改变,在20世纪60 年代中期,Walker 作为美国工程教育协会的主席启动了目标报(Goals Study)一个指出工程本科学位负担过重以及需要实施硕士学位水平的报告(这个报告当时具有很大的争议,但后来被Dartmouth采用并实践了数十年)。

3.高等工程教育的通识化程度  通与专的矛盾一直都是高等教育争议的重要问题,随着科学技术知识的快速增长,工程学科专门化程度的不断增强,这一矛盾也逐渐成为了高等工程教育关注的焦点。直到Walker 生命的终点,他都争辩说,随着技术对现代社会重要性的增强,工程学位将在21世纪变成文理学位(liberal arts degree),工程本科教育应该通过降低专门化程度来实施一个更通识的教育,使学生获得社会或商业的领导地位。

另外一个强调文理教育的报告是由宾州州立大学H.P.Hammond 主持的委员会提出并于1940 年被释放出来的工程教育的目的与范围 (The Aims and Scope of Engineering Education),这个报告认为, 由于工程师频繁地涉及管理以及技术决策之外的责任, 文理课程显然对他们的成功非常有益。Hammond 用人文形容了工程教育的这一面, 并使其与工程本科中的科学技术并行。

20世纪50年代,为了重新审视人文在工程教育中的作用,美国工程教育协会( ASEE) 接到了来自福特基金和卡内基基金的支持。60 年代期间, Eric Walker 的目标报告极度强调实施一个更加通识的工程教育, 并偶尔预言通识工程教育将在40年之内浮出水面。到了90 年代, ABET 发起了一个更加体现非技术课程的重要性的EC2000 项目, 它明确指出工程学生应该具有12 种能力,其中至少有一半与社会人文科学有关。尽管这些变革,美国高等工程教育仍然存在着许多矛盾,这些矛盾并没有随着时间的流逝而消失,如工程教育学习年限应该持续多长; 已经非常紧张的工程课程里究竟应该包含哪些内容; 工程本科应该实行何种程度的专门化; 怎样预备学生应对技术与非技术性职业的挑战; 怎样满足社会的期望与需要等,这些似乎是工程教育永恒性的问题。

二、美国高等工程教育的发展趋势

虽然我们不能预测下一历史时期美国高等工程教育将会在涌现的新矛盾, 但是透过历史与现实, 我们可以预见到那些旧矛盾将会呈现的新趋势, 这些趋势将作为驱动力推动新世纪美国高等工程教育的发展。

1.向工程实践回归的趋势􀀁纵观美国工程教育的历史沿革我们可以看到,在过去,美国高等工程教育由于过于偏重工程科学与数学分析,轻视工程实践训练,曾经在很长一段时间内丧失了与工业保持密切联系的传统,从而导致美国工程教师与学生工程经验过少,难以满足工业界的需要,甚至导致了国家制造业失去竞争力的危机。但在90 年代他们重新审视了工程的实践本质, 发动了以麻省理工学院为首的回归工程运动,这个运动非常强调实践训练在工程教育中的作用, 通过开发以问题为中心,融合理论教学和研究型教学的实践性课程来培养学生的创造性能力,尤其强调对学生工程设计能力的培养。由此, 重视实践性教育重新成为了指导工程教育改革的重要思想,它已经指导了一系列以学生参与科研实践与工业实践为主的教学改革, 如MIT 已经实施的三种课外工程实践计划: 本科研究导向计划( UROP),本科生在教授们指导下从事实验研究;本科实践导向计划( UPOP),组织学生参与企业某项设计或工程实践;技术创业计划, 鼓励少数优秀学生参与探索创新活动,这些计划对学生的实践能力以及分析与综合能力的培养都发挥了巨大的作用。重视工程实践的理念虽然已经在美国工程教育界得到了普遍认可, 但是这一理念指导下的变革还不够深入与彻底,因此,这一趋势还将继续深化。

2.越加通识化的趋势􀀁工程具有综合性与复杂性,它是一个需要多学科参与的过程,包括人文学科,工程教育通识化的一个重要特征就是对人文教育的注重,如历史、哲学、文化以及艺术等。透过历史, 我们听到了越来越多的对提高工程教育通识化程度的呼吁,美国工程院在2005年发表的培养2020的工程师: 为新世纪变革工程教育(以下简称行动报告)也明确地提出他们重新设计工程教育的目标之一就是提高学生通过通识教育追求工程的机会。随着工程技术的发展,人们将越加认识到只有更加通识的工程教育才能适应社会发展的趋势。具体有以下几个优点:

(1)通过吸引更多更广泛的学生普及工程教育以及保持工程实践的活力  根据美国行动报告,随着人口老龄化趋势的加剧,工程实践的人力资源结构将受到超过65岁人口的影响,特别是新的工作机会, 同时也会导致许多工程学院的入学危机,为了保持充足的人力资源, 工程学院必须通过通识化的方式吸引一批新的学生。目前美国工程教育正在实施的一个方案就是通过创造新的工程学位项目来吸引更多的学生,如文理学位(liberal arts degree)(传统的文理学位一般被认为是培养政府、工业以及社会的各个层面的领导者所需的知识、技能与思维),它由于没有严格的工程界限从而吸引了更多更广的学生。拉费耶特学院以及普林斯顿大学就创建了工程的文理学士学(Bachelor of Arts简称AB),为的是吸引比工程的科学学士学位(Bachelor of Science简称BS)更宽范围的学生, 在拉费耶特学院,AB一年级的课程与BS 一年级的课程相同, 但在以后的几年里,AB学生能从更广阔的选修组里选择, 如经济、管理、文理科目等。再如纽约的哥伦比亚大学, 其创造的32计划结合了三年的文理( liberal arts)学习与两年的工程(engineering) 学习, 学生最后获得两个学位: 一个文理学士学位BA 和一个工程的科学学士学位BS3。

(2)通过宽泛工程教育扩大学生职业选择范围并满足社会的需要􀀁 由于工程教育师徒制渊源的影响, 工程教育一般被认为是为了尽快让学生就业于工业领域而设计的, 然而一些职业已经意识到这种趋势远远不能满足社会的需要。美国工程院在2004 年底发表的2020 工程师: 新世纪工程的愿景(以下简称愿景报告)就预言,到2020年,公众将能够意识与鉴别工程职业在社会文化系统中发挥的重大作用, 工程师的职业选择机会将会通过工程教育进入到非工程职业领域。佐治亚理工学院( Georgia Institute of Technology ) 校长G.Wayne Cloug han 在他的改革工程教育一文中也指出了使工程教育更加宽泛化的必要性, 因为这将扩大工程毕业生的就业平台, 满足他们的需要,同时,工程毕业生也必须从事工程以外的工作, 如政府政策领域, 这些都极其需要那些懂得技术知识、思维清晰以及逻辑能力强的工程人才。

(3)通过工程教育更加通识化来提高学生终身学习能力

􀀁 当前世界科学技术迅猛发展, 科学与工程知识以每十年加倍的速度在递增。技术的引进与采用也以几何的方式在加速增长, 产品的周期在继续减少, 每个周期都在输入一批比已存产品功能更多花费更少的版本,因此旧技术也以一种递增的速度在废除。在这样一个知识爆炸、技术飞速更新的时代,仅靠一次大学教育远远不能适应当前科学技术和经济发展的需要。一个工程学生不可能在四年里学到他们所有想学的,甚至连最基本的知识也不一定能学完,所以工程教育应该教的,不仅仅是知识,更重要的是如何学习, 以为他们即将面临的未知挑战作准备。就如愿景报告所指出的,工程教育要避免教师教得越来越多,学生学得越来越少,直到授之以尽,得之寥寥( teaches everything about nothing),而要实现学生终身学习能力的培养, 提高工程教育通识化的程度是必然的。

3.将5或6年工程硕士学位作为第一专业学位的趋势􀀁目前许多关于高等工程教育的讨论都是给课程增加新的元素,如更多的交际,更多的社会科学,更多的商务与经济, 更多的跨文化研究, 更多的信息技术, 更多的技术基础原理等, 然而一个普通的工程本科项目已经比其他学位项目多了10%的课程, 它们至少需要一个普通工程学生4.8年的时间才能完成, 因此简单地给课程增加新的元素是不可取的, 而其他的一些选择, 如减少要求; 重构现有课程以更加有效地教学；以及延长学生在校时间, 虽然也具有一定的合理性, 但也都不是最佳的选择, 因为除了工程, 所有的专业学位——工商管理、法律和医学都不承认本科学位是第一专业学位( first professional degree) , 因此美国愿景报告预测, 到2020 年,工程将并上其他专业学位的轨道。

美国国家工程科学院院长Wm A.Wulf在工程教育改革的迫切性􀀁 ( The Urgency of Engineering Education Reform)一文中也指出, 4 年工程本科学位根本不足以成为工程的第一专业学位, 一方面, 即使工程本科课程已经超过130个学时,但仍然覆盖不了所有必要的内容, 人文学科、社会与管理科学都被排挤了出来; 另一方面, 企业不得不投资一到两年的时间来培训一个工程本科毕业生, 而这实际上是工程教育应该完成的任务, 因此他提出, 工程学位应该像其他专业学位( 法律、医学等)一样, 将5或6 年的工程硕士学位做为第一专业学位。

参考文献

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