《工程与社会》 课件 第一章绪论

工程与社会课程导论教育就是用过去的知识，教现在的学生，去面对未来从2016年说起的故事…

较好的方面：专业知识、逻辑思维、研究能力团队协作、乐观态度、积极上进；欠缺的方面：关注社会、工程安全、人文素养上海市外企HR协会对工科学生的评述：在Outside－In和Inside－Out方面的确有薄弱之处。在Outside－In方面主要指的是和市场隔得太远，不愿意太多了解市场对产品的意见和看法，反而对自己写的语句非常自豪；而inside－Out则指自己想表达的东西别人也听不懂，不会通过简单的方式来解释复杂的问题。人才市场的反馈

四年之后…目录／CONTENTSSJTU在一流工科建设中的尝试03这门课教什么?04对大家的基本要求05现代工业发展对人才能力需求的变化

01工程教育的挑战02现代工业发展对人才能力需求的变化

新技术

不断降低交易成本大数据、人工智能、云计算的技术变革……新技术为大数据、深度学习等技术发展奠定了基础机器人、人工智能、传感器、认知计算技术的突飞猛进对产业、行业带来了巨大的影响云计算为代表的开放式架构技术推进各行业共享和协作摘自泛亚汽车技术中心徐珍副书记的报告现代工业发展对人才能力需求的变化

?工程师素质应具备的不仅要求专业知识NotOnlyTechnical

KnowledgeButAlsoProfessional

Skills

也要求职业技能TechnicallyAdeptMulti-disciplinarySystematic

perspectiveProblemSolving技术能手解决问题跨学科系统思维Ethical

standardsTeamwork

GlobalperspectiveEngineering

and

science

fundamentals工程和科学基础Communication

skills交流沟通能力伦理标准批判性创新性思维团队合作全球视野美国工程院Criticalthinking现代工业发展对人才能力需求的变化

现代工业发展对人才既要求专业的深度又要求知识的宽度价值观、个性才是学生未来成功的关键乐观韧性、拥抱变化、不惧失败知识能力个性价值观跨学科知识、人文领域知识系统思维、跨界思考、数字建模、同理心、洞察力尊重、开放、勇气基本认知、专业知识沟通、分析、问题解决尽善尽美、尽在掌控、追求成功严谨、专注、规避风险PresentFuture目录／CONTENTS现代工业发展对人才能力需求的变化

01工程教育的挑战02SJTU在一流工科建设中的尝试03这门课教什么?04对大家的基本要求05工程教育的挑战竞争力弱：最优秀的学生不愿意学工科，学了也转行师资问题：老师普遍缺乏经验，有经验的人难进体系教材落后：教材编写跟不上技术发展2017年8月，MIT启动了新一轮工程教育改革——“新工程教育转型”（NewEngineeringEducationTransformation,NEET）计划，代表了美国工程教育的最新发展方向。MIT工程教育发展历史MIT秉持建校校长罗杰斯主张的有用的知识教育观，以培养能够参与经济建设的工程技术人才为目的，体现为工程人才培养从经验范式向技术范式的转变以培养具备工程科学知识的工程人才为目的，体现了工程教育向强调基础科学知识的科学范式转变主张工程教育从工程科学范式向工程实践范式转变，以培养具备较强工程实践能力的工程人才。提出了构思、设计、实现和运作（Conceive,Design,Implement,Operate，CDIO）的工程教育理念，在世界高等工程教育领域保持着非常高的声誉与卓越的人才培养水准。01.

1861年~20世纪30年代02.第二次世界大战持续到20世纪80年代03.从20世纪90年代开始（取得了卓越的成就)MIT工程教育经历过三个具有代表意义的变革时期MIT启动新工科改革计划——NEET2014年8月发布了《面向未来的MIT教育特别工作组全校调查报告》，提出了四大改革建议：通过创建教育创新行动计划为未来发展提供根基、通过“大胆实验”改革教育理念与教育方式、跨越校园边界扩大MIT的教育影响力、通过创设新的途径以及创设新的空间来支持学生的学习等。2017年8月启动了新工科改革的第一轮计划（2017—2020年），即NEET计划：以学生为中心，变革学生的学习方式与学习内容，以培养能够引领未来产业界和社会发展的领导型工程人才为目标。二十一世纪以来，大数据、人工智能、虚拟现实等现代技术方兴未艾，产业变革与结构调整更新的速度不断加快，在线学习、慕课、智慧学习等新的学习形式不断涌现，给工程教育活动的开展提出了新的挑战。方向：面向未来的新机器与新工程体系面向未来的新机器与新工程体系：从关注当前产业界发展转向面向产业界未来发展。

新机器新工程体系新机器是对工程师所制造出来的工程人工物的统称，例如机械类、分子类、生物类、信息类的工程人工物。新工程体系是指由新机器所组成的产业体系。包括：物联网、自动化、机器人、智慧城市、可持续材料与能源、生化诊疗、大数据等。高度的整合性：超越了传统的工程学科隔离，对机械、信息、分子、生物、建筑、能源等进行整合；复杂性：新机器与新工程体系所运用的工程技术的复杂程度不断提升；连通性：新机器与新工程体系各部分高度连通；自主化：自主水平提升，可以独立于人的行为自主运作可持续发展：新机器与新工程体系与自然生态环境之间的关系。新机器与新工程体系的特色：出发点：

为学生成为工程制造者或发现者奠定基础制造者：在工程实践中不断创新的工程师，承担的职责包含构想、设计、实施、操作等内容。制造者是实践取向的。发现者：工程科学研究人员，承担的职责包含探究工程活动规律、拓展工程科学知识等。发现者是认知取向的。REPORT新工科以学生为中心，更多地尊重学生的个体需求与职业兴趣，通过工程教育赋予工程人才更多更灵活的职业选择，即：从工程制造者到工程发现者的广阔工程职业生涯领域。为了实现成为制造者或发现者的人才培养目标，MIT强调在工程教育时应以学生为本，教给学生基础性的工程科学知识，如工程科学基础知识、工程实践基本范式等。制造者与发现者相互交往、相互促进，在一定条件下相互转换。学生可以在掌握工程基础性要素的基础上，根据职业兴趣制定职业发展规划，选择不同的工程学习内容，按照制造者或发现者的职业路径做准备。工程教育教学方式：关注学生的学习知识的传递是服务于工程人才培养这一目标的教育核心在于人才的培养，而非单向的知识传递为了达成工程人才培养目标，就需要变革工程教育的教学方式，回归教育的本质，把学生置于教育活动的中心位置。把学生真正置于工程教育活动的中心。充分考量学生个体的认知风格、学习方式的差异，引导学生积极参与，激发学生的主动探究与自学能力。采取项目学习、小组学习、团队合作、信息化教学、智慧学习等手段，为学生成为引领未来工程发展的领导者奠定基础。新工程教育教学方式的变革必然会对教师队伍的核心素养提出挑战，MIT也计划为教师教学活动提供专业支持。现有的工程教育以学科为中心，更多关注学科知识是否得以系统性传授新工科转换工程教育的教学方式，强调以学生为本工程教育的重心：强调学生思维的养成如何学习（Learninghowtolearn）是指学生利用一定的认知方法主动思考和学习制造（Making）发现和创造出不存在的技术人工物的能力发现（Discovering）通过采取探究、验证等方式促进社会及世界知识更新，并能产生新的根本性的发现和技术的能力人际交往技能（Interpersonalskills）与他人合作并理解他人的能力，包含沟通、倾听、对话、情商、参与和领导团队的工作等个体技能与态度（Personalskillsandattitudes）主动、有判断力、有决策力、有责任感、有行动力、灵活、自信、遵守道德、保持正直、能终身学习等创造性思维（Creativethinking）通过深入思考，能够提出和形成新的、有价值主张的思维系统性思维（Systemsthinking）在面对复杂的、混沌的、同质的、异质的系统时，能够进行综合性全局性思考批判与元认知（Criticalandmetacognitivethinking）通过对经由观察、体验、交流等方式所收集到的信息进行分析与判断，以评估其价值及正确度的思维分析性思维（Analyticalthinking）能够对事实、问题进行分解，运用理论、模型、数理分析，明确因果关系并预测结果计算性思维（Computationalthinking）能够把基础性的计算程序（例如抽象、建模等）以及数据结构、运算法则等用于对物理、生物及社会系统的理解的思维实验性思维（Experimentalthinking）能够开展实验获取数据的思维，包含选择测评方法、程序、建模及验证假设等内容人本主义思维（Humanisticthinking）能够形成并运用对人类社会及其传统、制度以及艺术表达方式的理解，掌握人类文化、人文思想、社会政治经济制度知12种思维模式目录／CONTENTS现代工业发展对人才能力需求的变化

01工程教育的挑战02SJTU在一流工科建设中的尝试03这门课教什么?04对大家的基本要求05国际一流大学在怎么做？从现实取向到未来取向从学科逻辑与心理逻辑的分野到二者的整合从学科隔离到跨学科合作从回归工程实践到回归工程教育的育人本质MIT麻省理工学院StudentCenterStanford斯坦福Designthinking以人为本的设计HumanCenterDesignEmpathy同理心Define定义Ideate头脑风暴Prototype原型Test测试上海交通大学在一流工科建设中的尝试人才培养理念与目标交叉培养平台建设创新实践平台建设开放式项目实践全球合作工作平台GlobalCooperationPlatformCross-cultivationPlatformInnovativePracticePlatformOpenProjectPractice人才培养理念与目标能力建设知识探究人格养成价值引领能力建设知识探究人格养成SJTU：2009起“三位一体”，2017年起“四位一体”的培养理念与通识教育相融合的宽口径专业教育起点高、基础厚、要求严、重实践、求创新本硕博贯通以学生的成才成长为中心加强“价值引领“人才培养理念与目标：KAQ知识KnowledgeA1文学、历史、哲学、艺术等的基本知识A2社会科学学科的研究方法入门知识A3自然科学与工程技术的基础知识A4数学或逻辑学的基础知识A5能源与动力工程专业知识及技能B1清晰思考和用语言文字准确表达的能力B2发现、分析和解决问题的能力B3批判性思考和创造性工作的能力B4与各类型的人合作共事的能力B5对文学艺术作品的初步审美能力B6至少一种外语的应用能力B7终生学习的能力B8组织管理能力C1志存高远、意志坚强C2强烈的工作热情，脚踏实地的工作精神C3具有对变化环境的适应性C4思维敏捷、乐于创新素质Quality能力Ability人才培养课程体系强化人文内容形成对学生知识、能力、素质的培养交大“新工科”本科教育思考01020304加强校企合作培养推进与国内外顶尖企业合作探索联合培养体系共同培养未来创新型人才加强基础与理工交叉强化数理化与人文通识基础建设基于理文科面向新工科发展的交叉学科课程鼓励工科课程创新开设面向新经济发展的专业课程，向全校相关学科学生开放以兴趣为导向，鼓励个性化复合型培养布局专业新方向主动布局面向未来技术和产业的专业新方向，加快培养新经济发展急需人才兼顾面向新经济、新行业，与未来创新能力培养以学生创新中心为窗口，引入国内外优质资源强化工科教育围绕人才培养目标的教学改革——交叉培养平台建设分类荣誉计划工科平台及面上思政1414军事44英语66体育44理科3232工科2222通识512个性化66小计93100专业5858交叉模块66总学分157164理科课程(32)公共：英政体军(21)工科课程(22)数学19电类（6）力学(4)信息(3+3)英语（6）体军（7）政治（8）工科(3+3)物理10化学（3）程序设计(A类)Python(B类)C++3线性代数3工程导论3概率统计3大学化学2理论力学4大英13大英23体育11体育21军事1思修3近现代史2马基3体育31物理A(1)4物理A(2)4军训/3数理方法离散数学二选一/3数据结构3毛邓三6体育41高数A(1)6高数A(2)4工程实践3大学化学实验1物理实验(1)1物理实验(2)1电路理论4电路实验2262719+（0~6）7学分压缩：从172~181157~164第三学期专业基础选修模块由各专业根据自己特点制定，低于6学分前1.5年，按平台培养，夯实基础；后2.5年，按专业培养，专业教育，注重交叉围绕人才培养目标的教学改革——开放式项目实践大一：《工程学导论》大二：《传热学》《工程热力学》大三：《热力系统设计与实践》大四：《毕业设计》课程项目工程思维将技术知识集成为产品的能力综合能力训练第一课堂与第二课堂相结合理论学习与实践教学的紧密结合系列课程中的每门课程均安排课程项目循序渐进，综合集成贯穿大学四年为学生搭建展示课程学习成果及综合工程能力的有效平台为企业搭建了解与参与学生培养的有效途径实践教学展示：举办春、秋季课程项目成果展2016年《工程学导论》《设计与制造I》《工程热力学II》《工程技术探究》课程展，学生1000余名，223个课程项目、6个列席展示项目围绕人才培养目标的教学改革——开放式项目实践围绕人才培养目标的教学改革——”学生创新中心“创新平台建设2015.072016.4.62018.1实践课堂所学知识7*24小时开放学生的练武场提供正版软件，仪器设备免费出借设备“图书馆”引入企业前沿课程，企业导师补充师资不足为工科学生提供基础科学试验条件支撑跨学科学习和工业界的握手区学生创新中心大主题FabLab4机器人：课程建设；学生竞赛赛队（RoboCup小型组、RoboCup标准平台组、RoboMaster、VEX）管理；校内赛（RoboMaster机器人校内赛、VEX机器人校内赛）组织；教学资源对外辐射作用。无人机：无人机培训（讲座）；Workshop；创新实践项目；校内及企业选修课程；夏（冬）令营活动；教材编写，计划2-3本IT：实验室主要方向为AI和VR/AR，开放GPU资源池支持学生AI项目；企业合作（华为物联网，腾讯，英特尔，NI）；联合企业师资培训。智能制造：教学（无人驾驶、汽车设计、智能制造）；拟课程慕课；举办校内竞赛；实验室平台建设（工业4.0智能制造产线等）；金属3D打印机实验室日常运行；《传动技术》杂志相关栏目增设。机器人、无人机、IT、智能制造4大开放实验室，围绕教学、竞赛、实验室平台、学生团队建设等内容开展常规工作学生创新中心大交叉创新平台2

以“营造探索、创新文化”为主旨，鼓励学科交叉、打造本科生自由自发自主的科学研究空间。针对人类生存与社会发展的瓶颈问题，构建能源材料、量子通信与计算、生物分子探测、数据科学与技术4个聚焦平台。创新实验课程科创项目国际国内竞赛环境化工生命科学材料ChemicalEnvironmentLifescienceMaterial农生Agriculture&Biology药学Pharmacy前沿跨学科实践课程培养问题意识、协作能力为致远学者项目预研致远学者项目完成以自主研究为主的交叉学科研究课题自选实验课程激发本科生好奇心培养基本实验操作能力Eco-Tech“绿色与生态科技”创新中心：

依托学生创新中心与六个学院，通过理工交叉和机制创新，打破学科条块分割。依托自然科学实验班，提供交叉学科实验平台，并为本校本科生提供泛学科通识实验实践平台。致远创新研究中心：学生创新中心开放便捷的开放空间C楼7*24小时开放，学生自由出入，日均600多人活跃全面周到的工程服务学生服务部门技术服务中心加工服务（线切割、激光切割）3D打印服务设备借用中心设备图书馆线上服务网站创新服务模式实验室设备、仪器开放共享3D打印云平台软件服务中心正版专业软件网站设备借用中心技术服务中心/加工服务技术服务中心/3D打印软件服务中心机动丶电信、生物医药丶船建、材料、密西根、致远、航空航天、医学院等，及中心课程进行技术服务共3400小时50余台各型号打印投入服务支撑包括中心课程7门，保障院系课程6门受益学生5000余人，为学生打印模型6000余件，打印加工工时超过40000小时。提供金工、测试仪器、树莓派、各类开发板等多类设备出借，2018年5月1日起统计共借出各类设备3600余件2018年6月上线；合作企业8家，上线软件17款；累计点击量85万余次；独立访客约7.7万人次；注册用户超过1.4万人；软件中心下载约40万次；全球合作工作平台——围绕人才培养目标的教学改革中外学生团队、企业工程师借助通信技术定期交流、远程工作。中外联合课程与毕业设计，营造国际化交流氛围已开展十年的《PACE汽车数字化创新并行设计》课程，由4国5校联合协同设计，各校教授轮流授课。完整的汽车工业设计体验：严格按照GM企业的数字化产品研发流程（GlobalVehicleDevelopingProcess，GVDP），完成市场调研、概念设计及选型、工程建模、外观造形、结构校核以及模型制作等工作。由通用汽车设计部门总监会同全球设计中心所派设计师组成评审小组，期间邀请跨国企业专业人员介绍产品创新研发技术与应用。交大学生远程视频参加宾州州立大学项目展跨文化交流与沟通能力时间、冲突管理能力英文表达与撰写能力围绕人才培养目标的教学改革——全球合作工作平台从2010年开始，与美国宾州州立大（PSU）、普渡大学等高校，美国泰科（TYCO）等企业合作组建国际产学教学平台与海外高校合作近100项项目，海外高校500余名学生参与营造国际化工作氛围，培养学生跨文化交流与工作能力参与的合作企业外方学生与教师中方学生与教师“弹筒式网络监控摄像头外壳设计（DesignofaBulletIPCameraHousing）”获得美国宾州州立大学2016年春季项目展“洛克希德•马丁杯”优秀设计一等奖（3of127)

。“Z波控制的电灯开关辅助装置（UniversalZ-WaveSwitchActuator）”、“DevelopmentofaMedicaldevicethatallowsatraumaticaccesstothecolon”分别获得美国宾州州立大学2015年春季项目展“洛克希德•马丁杯”优秀设计一等奖（3of130)

。学生赴海外参加项目展，与国际学生同台竞技，获得优异成绩Z波控制的电灯开关辅助装置弹筒式网络监控摄像头外壳设计Development

of

atraumatic

colonoscope围绕人才培养目标的教学改革——全球合作工作平台Copypastefonts.Choosetheonlyoptiontoretaintext.……2020students国际化校际合作国际化校企合作通识教育课程建设及改革实践课程与基地建设专业建设及改革质量控制体系学生成才成长要素学生创新中心SIC为学生增值为国家培养栋梁之才培养理念德育美育劳育目录／CONTENTSSJTU在一流工科建设中的尝试03对大家的基本要求05工程教育的挑战02现代工业发展对人才能力需求的变化

01这门课教什么?04课程简介（Description）工程伦理：工程师的社会责任、利益处理及避免伦理问题：

学会处理工程与社会关系之间的矛盾【通过案例分析】；了解影响工程进展的多重因素工程管理基本知识和工具：PCDA，甘特图，SWOT，基本财务知识

熟悉工程管理常识，懂得FEMA分析，结果掌控通过典型企业参观、特邀报告，培养认识和发现问题的能力，能够简单分析社会生活中的具体工程案例交流与沟通：报联商，良好的沟通能力写作与表达：写文章和Presentation,良好的写作能力和表达社会相关：工程与技术背后的人文素养，我们会涉及宗教，历史，不同国家和民族的话题

提出问题和批判性思考问题的能力《工程与社会》是面向机动学院各专业本科生开设的一门通识核心课，所有本科学生必修。读懂天地读懂众生读懂自己读书！教学内容教学内容学时教学方式内容要求培养要求绪论：课程必要性，工程伦理12课堂教学&小组讨论案例分析掌握工程、工程社会学、工程伦理概念学会处理基本的工程与社会之间的矛盾；学会思考如何避免工程伦理问题的发生交流与沟通6课堂教学&小组讨论、特邀报告文学、美学、表达/交流沟通培养人文素养意识培养交流沟通能力工程架构、设计、分析工具3课堂教学&小组讨论工程架构/质量管理