西安交通大学党委书记王建华：关于现代工程教育的若干思考

1、    西安交通大学党委书记王建华关于现代工程教育的若干思考    当前，中国正处于工业化的进程中。科技的飞速发展和经济全球化，使得中国的工业化过程更为复杂，需要大量杰出的现代工程师扮演主角。研究型大学要主动承担起这一历史使命，高等工程教育的深入改革，应以适应这一伟大历史时期的重大需求为目标。 一、现代意义的“工程”与“工程师” “工程”的存在可以追溯到6000年前的古代东方早期文明，那时就存在大型土木工程项目的建设。这些项目有宫殿、神庙、城堡、水利等等，其中很多项目用今天的眼光看，也是十分巨大和复杂、充满技术含量的。完成这些项目的基

2、本要素包括大量先进技术的应用（用当时的标准）以及复杂的组织实施过程，当然也包括更重要的政治需求和资金支持。实现前面两项的人们（技术与组织实施）可以被称作“工程师”。一项工程一般意义上讲是具有一定的实际用途的，也是有一定的明确目的的。工程的实施过程也是工程师解决一系列问题的过程。随着时代的进步，科技的发展，人们开始形成了一系列工程专业，最古老的应当是土木工程、船舶工程和军事工程，这些工程专业的产生都和当时人们的需求紧密相联系。随着科技的发展和人们需求的增长，基于力学而形成了机械工程，基于电磁学形成了电气工程，以及基于化学形成了化学工程等等。随着工业革命的到来，工程专业越来越细分，也形成了专业特色

3、十分明显的专业工程师群体，这些发展都与社会化大生产紧密相联。电子信息技术的发展不但产生了庞大的电子信息工程领域，也给其他许多工程专业带来革命性的变革和发展。当今时代，人们实施复杂大型工程的能力越来越强，一项复杂工程涉及的技术领域几乎无所不包，在组织管理上也十分复杂，人们需要用系统工程的眼光来看待和处理复杂工程的管理和实施，其对工程师提出了更高的要求。现在大型工程的实施对人类自身的生存环境、文化思潮、行为习惯也能产生深远影响，究竟是征服和改造自然，还是与自然和谐相处，已成为工程师需要考虑的哲学问题。 人们往往把工程师和娴熟掌握专业技能的人划等号，其实这其中还是具有本质区别的。在古代人们

4、就知道区分工程师和工匠，工匠能够熟练掌握操作技能，制造出精美的产品，是完成工程不可或缺的元素，但他们不对工程的整体组织实施负责，也无需对各类技术的集成操心，这些恰恰是工程师的职责所在；工程师需要具有实践经验，实际操作能力和技术也有助于完成工作，但以娴熟的操作技能完成生产过程本质上不是他们的职责所在。 综上所述，虽然历经数千年，工业与科技发展到今天，“工程”仍然可以被认为是含有大量技术的复杂项目的组织实施过程，工程师则是实施工程过程中具备专业技术知识与技能以及组织实施才能的人，实施工程的根本目的是为了解决人们发展中的问题。当代工程的复杂程度和技术的广泛交叉与综合，对工程师的知识结构、素

5、质和能力提出了很高的要求。由于工程的实施对于社会产生重大影响，工程师掌握和控制的不仅仅是技术，更重要的是巨大的资源和对社会所承担的义务和责任。事实上，在工业化过程中，工程师中的精英不断进入上层建筑领域，成为各行各业的领导者甚至政治家和国家领导人。 目前教育界有一种错误的倾向，就是忽视工程师的培养，似乎培养科学研究人才方是高一层次的教育，在追求高层次人才培养的过程中，有意无意更加追求培养学术研究性人才，以发表论文作为最重要的评价指标。事实上，现代工程师在解决问题的过程中有大量的创新性工作去做，集成创新是解决工程问题的重要途径，组织、领导是完成工程的重要环节，这些都提醒我们要更加注重总结

6、和改进工程教育，培养适应国家发展需要的优秀工程技术人才。 二、研究型大学的工程教育培养目标和定位 研究型大学是高等教育中的佼佼者，它聚集着大量的优质人力、物力资源，吸引着最优秀的青年在这里学习和成长，社会未来的精英将大批从这里产生。因此，研究型大学往往意味着一流大学，意味着巨大的责任。研究型大学首先应当对国家和区域的发展服务，它的基本目标是在人才培养、科学研究以及社会服务方面，尽最大努力满足经济社会发展的需要，在科学技术和文化思想上能够引领社会发展。 研究型大学的工程学科应当为国家的发展培养一流的工程师，这些工程师应当掌握扎实的基础科学知识和现代应用技术，具有敏锐

7、的眼光和自主学习的能力，掌握现代工程实施过程的组织方法，具备沟通、协调、管理、领导的能力，具有科学的世界观，同时雄心勃勃，勇于创新，有“以天下为己任”的责任感。 我国当前工程教育发展比较滞后，主要表现在教育理念上存在偏差，认为工程师是低于科学家层次的人才，在大学追求“一流”的过程中，人才培养目标有趋同于学术性人才的倾向。特别是在工学硕士这个培养高级工程技术人才的层次，目前主流的培养目标和模式更加趋向于培养科技研究人员，而非工程师，这与整个国家经济社会发展的需要是不相适应的。 在具体培养过程中，过多强调知识的系统传授，实践训练逐步弱化甚至学术化倾向十分严重，以学术论文作为学生

8、毕业的主要衡量标准，事实上背离了工程师培养的基本目标。一方面，对于作为工程师的组织实施能力培养不够，没有系统性培养的方法，这些能力基本上是毕业生在工作之后通过具体实践逐步形成的。另一方面，作为培养工程师型的教师，自身的工程实践背景也不够强。 另外，当今科学技术的发展十分迅速，由科学发现进而转为工业技术应用的周期十分短暂，甚至浑然一体，同时多种领域技术广泛交叉也十分普遍，对工程师的知识结构提出了很高的要求。这就要求工程教育在学校阶段的培养重点不是填充和灌输大量“知识”，而是着重提高学生的自主学习能力，以利于学生在今后的实际工作中“可持续发展”。 作为处于工业化发展阶段的中国，

9、走新型工业化发展道路是必然选择。在这个历史阶段，必然存在一个庞大的工程师阶层，而其中的精英成员也必将逐步成长为企业、政府机构的领导者。所以，现代大学特别是研究型大学，应当将培养未来社会各界的领导者作为重要的培养目标之一，也就是要注重选拔综合素质优秀的学生，因材施教，更多培养他们的领导能力和社会责任感，为未来承担重大领导责任奠定良好基础。 因此，现代大学特别是研究型大学的工程教育如何改革与发展，已经成为一项十分急迫的任务。总体来说，就是要根据时代的发展和社会的需要，不断对教育内容和教育方法进行改革，按照社会经济发展的变化和实际需要培养高质量工程师。 三、现代工程教育的内容与结

10、构 按照现代工程师基本知识与素质的实际需要，工程教育中应当注重以下几点：坚实的理论基础，包括自然科学和人文科学，由此实现学生强大的逻辑思维能力和正确的世界观与方法论；理论与实践始终紧密结合的实践能力培养；自主学习和综合应用新知识能力培养；完成项目的组织实施和管理能力培养；创新思维与能力培养；领导能力培养。当前广泛采用的教育模式和内容并不能完全满足上述要求，有必要进行较为彻底的改革。 1.总体结构与模式 目前我国工程学科的学制绝大多数为本科4年，硕士研究生2至3年，相互之间并不连贯。本科一般分作基础课程阶段、专业基础课程阶段和专业课程阶段，硕士研究生一般第一年仍然是

11、课程学习阶段，一方面提高理论水平，另一方面为研究课题作一定知识准备，其后以从事一项研究工作和完成相应的毕业论文作为毕业标准。 从当前社会对工程师的要求而言，进一步加强基础理论教育和强化实践能力与项目组织实施能力是必要的，在专业知识方面更多地强化学生的自主学习和综合运用能力更为重要。根据这些基本要求，西安交通大学在2003年开始提出2+4+x的研究型大学人才培养新模式，并一直加以推进实施，在能源动力类、电气信息类、航空航天类、机械工程、材料科学与工程等专业试点。2+4+x模式是在不改变当前国家基本学制体系的基础上，结合研究型大学的特点和实际，前2年注重强化综合基础知识的教育，将本科3、

12、4年学习的内容和模式与2年工学硕士内容进行总体设计和贯通，注重学生实践和综合能力的提高，x年则是博士阶段的培养，主要注重创新性研究能力的提高。 2.基础课程 作为把工程师当成未来职业发展方向的培养，综合基础知识主要包括自然科学和人文社会科学两大方面。在自然科学方面，最为重要的仍然是数学和物理，一方面这些知识是进一步学习许多专业知识的基础，另一方面通过学习可以形成对人一生成长有重要影响的思维方式和方法，而且后一方面可能对一生发展影响更大。在实际生活和工作中，许多工科毕业生会说当年在大学学习的微积分、力学和电磁学似乎没有直接用途，他们常常喜欢说的话是“我都把这些知识还给老师了”

13、。但事实上，通过数学的学习和训练，形成了对他一生的行为方式都产生影响的逻辑思维方式，这与知识可能无关，但在应对和处理事物时有重要关系。物理特别是现代物理的学习，可以让学生形成对物质世界构成的基本看法，或者说科学的世界观，这些对于未来提出和解决问题具有重要的基础作用和影响。我们可以经常发现这样的事例，通过一个人的行为处事方式可以判断出他的大学教育背景是理工科还是文科。较强的逻辑思维能力和科学的世界观，对于从事工程技术的人员无疑是最为基础和重要的。因此，在开设这些课程中，除了关注学生的知识掌握程度，还要关注学生的逻辑思维能力的形成和科学世界观的形成，应当把这些内容作为考核学生的重要内容之一，而在我

14、们当前的教学中，恰恰是注意不够的。 对于工程教育来说，人文社会科学课程也是非常重要的，其中最为重要的是哲学和艺术。同样理由，这些课程除了构建学生的知识结构基础，更为重要的，是对影响学生一生的世界观、方法论和特质的形成起基础性作用。 工程教育的基础课程还应当包括许多内容，例如化学、生物等等，这些课程的目的主要是形成学生比较完备的知识结构。另外，通过基础课程还要让学生掌握现代科技工具和方法，例如计算机、外语、图书资讯等等，但这些只是作为工具来学习，主要强调实践性，而非理论性。当前的计算机课程以算法语言和编程作为核心内容，外语课以语法知识作为考试重点，显然都偏离了培养目标。

15、60;作为工程教育，应当从基础课程的教育起，就注重实践和探索研究意识的建立，在教学方法上，应当更多采用学生通过实践提出问题和探索研究解决问题的教学方法，更多采用启发、讨论和学生通过自主学习扩大知识面的方法，形成以学生自主和以“学”而非“教”为中心的教育培养模式。 3.专业课程 作为不同工程门类，都存在一些基础性的知识和相对应的课程，这些知识对于在此领域工作的工程师具有非常重要的作用，就是所谓的专业基础课。对于土木和机械工程专业，理论力学、材料力学等是十分重要的；作为电气工程专业，掌握好电路理论和电磁场理论，对专业工程师一生都将产生重要影响；对于热能工程专业，热力学和流体力学

16、是最基础和最重要的课程。所以，在专业课程的设置上，一定要对这类课程给以足够的重视和充分的安排。但在这类课程的授课方式上，仍然有许多值得改进的地方：要高度重视理论与实践的结合，指导学生了解理论的实践来源和基础，决不能从理论到理论，最后成为形而上学的学问；要熟练掌握分析解决问题的基本方法，奠定良好的专业理论功底。 更多的专业课程涉及的是十分专门的知识和具体的技能，从前的专业课程内容虽然较深但范围偏窄，一旦学生工作的内容发生变化，所学课程几乎无用。近些年来进行了一些改革，又出现了内容过于宽泛和浅薄，学生课时压力过重，不少内容脱离实际的现象。这类改革实际上是失败的，并不利于学生未来发展。由于

17、学生工作内容很难预测，加之科技发展迅速，知识更新十分迅速，所以现今企图在学校给大多数工程学科的学生完成职业训练几乎是徒劳的。 我们认为，在学校的专业教育过程中，通过安排学生完成综合性项目是十分有效的。其中主要注重培养学生面对项目分析和解决问题以及规划、组织、实施项目的能力，在此过程中，强化学生面对问题自主学习，寻求所需知识并加以综合利用的能力。这种方法可以称为“以项目为核心”的教学方法，采用这种方法培养学生所形成的能力，将在未来工程师生涯中发挥基础性和永久性作用，并且不受知识更新的影响。据此要求，可以在大学高年级设立一系列与本专业相关的综合性项目，由简到难，逐步增加复杂度，通过项目锻

18、炼学生面对问题寻找解决途径，同时进行科学规范的规划，按照规划逐步推进实施，最终解决问题。在项目实施过程中，教师辅助进行一些相关知识的引导性课程，使得学生能够明了相关知识的学习途径。毕业设计可以选择比较综合性甚至学科交叉的项目，扩大学生眼界，进一步增强综合能力。 在硕士研究生阶段，仍然应当以工程性项目的完成为主要培养和训练手段，但可以进一步增加项目的规模和复杂度，特别是可以由研究生带领多名本科生组织实施项目，这对培养学生的组织领导能力具有十分重要的意义。以项目为核心的培养模式，学生的专业知识可能并不系统，但十分有用，因为他们通过项目实施不但学到知识，并且加以应用，这些知识将扎根于头脑中

19、。另外，他们形成了系统的完成工程的思想方法，这对于任何一名工程师而言都是最根本和最重要的。 4.实践教学 实践教学始终应当作为工程教育的基本手段之一加以应用。工程是解决实际问题的过程，工程教育给学生的所有知识都应当有实践基础。同时，要培养学生从实践中发现问题，寻找解决问题的方法，这与人类认知世界的过程是完全相一致的。尽管有很多人们已知的知识已经被打造成经典的和系统的，老师完全可以按照一定体系循序渐进地进行传授和灌输，但学生们通过实践感知最后上升到理论层面得到知识，其体会是完全不同的，掌握的也是最扎实的。在实践教学中一定要明确目的，防止把实践教学变成技能培训，因为我们的培养目

20、标是工程师而不是工匠。另外，在实践教育中应当给学生发挥想象力和创造力的空间，而不应当事先设计好内容由学生模仿式地动手做一遍，这也是培养学生创新能力的出发点。 学校的实践场所与真正的工程实际仍然有很大差距，因此不可能由学校的实验室实践代替真正的工业实践。安排一定的时间要求学生到企业和真实的工程项目中进行实践，必须作为现代工程教育的一个重要环节。考虑到经济全球化的影响，在有条件的情况下，应当鼓励学生跨国进行实践学习，不仅学习知识，更重要的是了解多元文化环境下的工程组织实施方法。 5.综合能力培养 当前教育界流行的口号是加强“素质教育”而反对“应试教育”，这可能是从当前

21、教育中间存在的问题而提出的，一方面感到不少学生基本素质不高，另一方面形而上学的考试充斥着方方面面。“素质教育”和“应试教育”一个讲教育内容一个讲教育方法，两者似乎并不是对等和对立的概念。考试是检验学生学习水平的一种方式，如何考、考什么大可以深入研究，不断改进，不能简单否定。人的素质是一种很基本的东西，它的形成取决于多种因素，有先天遗传，也有后天影响，不是简单通过教育就可以达到完善境界的。在高等教育阶段，更合理的提法应该是提倡“能力教育”。一个人的能力取决于个人素质、知识结构、社会经历等等，主要与教育和培养有关。因此，高等教育的重点应当放在如何加强学生的综合能力培养上。 一般认为，以下

22、几方面的能力对学生的未来发展具有重要作用：自主学习能力，实践能力，交往能力，创新能力，组织能力，领导能力。从培养工程师目标来看，这些能力同样是非常重要的，对于高级人才甚至是决定性的。目前的现状是，尽管大家都认为学生具备以上能力十分重要，但这些能力的培养基本上是在“第二课堂”完成的，课内教学计划极少涉及。学校的团委、社团、社会实践等都是培养这些能力很好的途径，可惜这些活动仅仅是作为学生的一种“兴趣”安排，并不是每一个学生教育计划中的必备环节，也不可能覆盖到每一个学生。 应当把学生能力培养作为重要教育目标来完成，在整体的教学大纲中进行必要考虑。当然，在知识类课程的授课过程中，也应当在教育

23、方法上进行改革，把知识传授与能力培养作为一个整体进行考虑，使得学生在学习知识过程中同样可以获得能力的培养。例如，自主学习能力、实践能力、创新能力、组织能力等都可以通过“以项目为核心”的教学方法加以培养。至于交往能力，一方面可以进行理论性的培训和场景模拟进行训练，另一方面需要通过社会实践活动加以培养。例如，安排学生自主进行实习，整个过程将强化训练学生的交往能力。如果自主实习是到海外进行，将在国际化文化背景条件下进行实践，获得锻炼和培养效果更加理想。 6.学生质量评价标准 学生质量评价标准对于整个培养过程具有强烈的导向作用。因此，必须在评价标准中明确表述现代工程教育的目标，以利

24、于各级教学管理机构和教师加大改革力度，明确努力方向。对于四年制本科学生，重要的是理论基础知识、工具性的现代科技技能、基本的工程素养、对学生未来发展举足轻重的综合能力，这些都应当在学生质量评价标准中加以明确。所以，建议学生毕业成绩单除了各科知识类课程成绩外，还应对学生各项能力分门别类给出明确的评价，学生的社会性实践也应作为必备的考核环节。作为工程师的基本职业要求，必须具有组织和实施项目的能力，工程学科质量评价标准中应当有专门的要求。对此能力如何评价和划分等级，是需要专门研究的课题。对于硕士研究生而言，系统完成一个工程项目应当作为必要的考核标准，结合工程项目的完成对学生的知识范围、专业性技能、各项能力都应当有明确的评价，另外也应当对于学生领导能力的潜质进行评价。 四、专业教育与继续教育 工程教育中也有一类具有明确、具体专业技能要求的教育，所毕业的学生要求具有立即上岗工作的能力。这类工程教育应当属于专业教育范畴，在教育方法上除了通常的工程教育环节，还需增加专业技能的训练。除了通常的全日制专业教育，在职培训和继续教育同样属于十分有效的专业教育模式。 由于现代科技发展十分迅速，知识的老化对所有专业工程师都是不可避免的，构建终身教育体系是解决问题的重要途径。大学的工程教育应当把全时学生培养和在职继续教育放在同等重要的地位加以关注，通过继续教育，