20世纪末麻省理工学院工程教育转型探微

徐毅鹏

(杭州电子科技大学教务处，浙江杭州310018)

20世纪末麻省理工学院工程教育转型探微

徐毅鹏

(杭州电子科技大学教务处，浙江杭州310018)

美国在20世纪末提出“回归工程”的工程教育改革口号，旨在加强工程人才培养的实践性和集成性要求。在此背景下，麻省理工学院顺应时代要求，开展了相应的工程教育改革。本文从历史角度审视美国工程教育范式转型的变革，比较分析麻省理工学院的工程教育改革措施，指出我国工程教育应在课程体系整合优化、开展产学合作教育、强化设计教学和人才培养多元化等方面进行改革，这些举措可为我国正在实施的“卓越工程师教育培养计划”提供有益经验。

回归工程;麻省理工学院;工程教育;卓越工程师计划

20世纪末美国工程教育呈现脱离工程实践的倾向，随即“回归工程”的改革理念应运而生，这一变革促使美国工程教育转向注重工程实际以及工程本身的系统性［1］。而当时麻省理工学院(MIT)顺应历史潮流，开展了多项工程教育改革。回溯这段历史对于目前我国正在实施的“卓越工程师教育培养计划”具有良好的借鉴意义。

一、美国工程人才培养标准的重构

(一)“回归工程”的主要内涵

英文“Engineering”词根“Engine”源于拉丁文Ingenerare，意为创造，因此工程的本质就是人类创造性的实践活动［2］。从历史上看，美国工程教育大体经历了两次范式转型，即从经验模式到科学模式，再回归到实践模式。二战前美国工程教育强调按既定的操作手册进行训练，课程设置中鲜有初等微积分等课，高校和工业界有着紧密关系。二战后随着新兴科技工业的产生，工程师必须具备扎实的理论知识才能进入工业界，因此战后美国逐渐加强高校工程科学的资助力度，而非注重培养学生工程实践能力。于是，工程专业的课程设置从战前应用型、实践性为主转向了以数理科学理论为主的工程科学模式［3］。所谓物极必反，工程教育长期以来偏重科学范式，客观上使得工程师创造与设计能力有明显减弱，这致使工业界、政府及学校非常担忧，认为当时美国高校的工程教育在培养科学家而非真正的工程师。因此面对即将到来的21世纪，美国在八、九十年代开始深刻反思，认为工程教育应回归其最初的本质上——即着重培养工程师的创造、设计、发明能力。需要强调的是，“回归工程”并不是重新回到二战前以实训为主的工程师培养模式，而是一次哲学上“否定之否定”的螺旋式发展过程。美国工程教育第二次范式变革，是在前一次范式变革基础上的渐进式发展，即以工程科学为基础，工程教育更加重视工程实践，更加体现工程本身的集成性和系统性，并且集聚了工程、设计、管理、环境、职业伦理等多元内涵的统一体。

(二)美国工程师认证标准的变革

在此背景下，美国工程和技术认证委员会(ABET)于1995年发布了新工程师认证标准，即“工程标准2000”。该标准明确写明了11条评估工程师的重要指标［4］:作为美国21世纪的工程师，除了必备的数学、科学和工程知识之外，更应该具有设计工程项目的能力、拥有多种工程训练经验、以及指导和处理工程实际问题的能力，此外工程师还必须具备领导力、团队合作、环境理念、有效沟通、恪守职业道德及社会责任等综合性素质。正是在这种基于工程人才培养回归实践性和集成性的宏观要求指引下，美国高校的工程教育在20世纪末有了新的发展方向，其中麻省理工学院首当其冲。

二、麻省理工学院的应变

(一)创新本硕五年贯通培养模式

在80年代初期，麻省理工学院电气科学与工程专业教学计划［5］主要分为“课程VI”和“课程VIA”两大方向。其中“课程VI”方向的课程设置分两部分:一是校定必修课，主要修读的是专业科学、人文和社会科学科目以及实验课，约合144分①MIT的学分含课外学习量，其3学分相当于我国的1学分。;二是系定专业课程，包含系必修科目117分、限选课48分和任选课60分。而“课程VI－A”方向又被称为“工程实习计划”，与“课程VI”区别之处是在系定必修课中增加了工程实习24分，而任选课减少24分。学生通过和企业的合作教育，完成2－3个工程项目以获得工程实习学分。修读“课程VI－A”方向的学生可以通过校内学习和校外实践较早的接触产业界的真实环境。随着美国工程界“回归工程”运动的开展，麻省理工学院认为四年制本科教育已不能满足未来工业界的要求，因此该校在原有“工程实习计划”基础上又加以改革，从1993年开始实施“科学学士/工程硕士五年贯通计划”［6］，即在五年时间内，在修完本科学分基础上，通过增加指定的课程组和在企业的实践环节，以获得硕士学位学分［7］。学生毕业后可同时得到学士和硕士两个学位。

(二)突出设计能力培养要求

设计对于工程师来说是创造世界必备的内涵，因此突出学生工程设计能力，成为了麻省理工学院工程教育改革的又一举措。麻省理工学院在20世纪90年代的教学计划中开始设定“工程设计点”(Engineering Design Points)，学校向学生列出所有附带工程设计点的课程清单，每门课程的设计点多少是根据课程设计要求程度不同而定，例如“信号与系统”课含4个工程设计点，“人工智能”课含8个工程设计点等。除课程之外，学生参加类似大学生科研训练计划等，也可获得相应的工程设计点。通过渗透于课程学习中设计能力的培养，学生在修完教学计划的同时，增强了创新意识和能力，可谓一举两得。

(三)实施制造业领导者计划

大工程观下的人才培养理念亦是麻省理工学院工程教育改革内容之一。1988年该校工学院及斯隆管理学院，联合当时美国包括波音公司等在内的11家国际化大企业开启了“制造业领导者计划”(Leaders for Manufacturing Program)［8］，旨在培养美国工业界既懂得工程技术，又具备管理才能的复合型工业界领导者。制造业领导者计划是一个两年制培养计划，主要招收大学已毕业3至5年的、且同时需要在工程和管理领域继续深造的工程师。该计划实施过程中特别强调“制造业研讨班”和“岗位实习”两个环节，这是培养学生大工程观及相关工程实践能力的重要载体［9］。“制造业研讨班”是由学生、企业、大学三方共同参与的专题讨论课，包括工程、管理、经济、环境等等一系列广泛的内容，学生需要修习三个学期;而“岗位实习”大约有6个月左右，每位学生选择实习企业，麻省理工学院同时配备工程学及管理学两名导师，全程指导学生在实习期间所做的，有关工程与管理学内容集成的毕业设计。学生毕业后同时可获得工学和管理学两个硕士学位。

三、借鉴与启示

2010年教育部正式启动“卓越工程师教育培养计划”，这一计划主要是为了契合国家走新型工业化道路，加快培养能适应未来经济社会发展需要的高素质工程人才。面对我国数量庞大的高校工科专业学生，如何更富有成效的开展此项改革活动是目前我国高等工程教育界迫切需要解决的课题。而20世纪八、九十年代美国工程教育的发展困境，正与目前我国高等工程教育偏重理论、培养科学家而非工程师、缺乏工程实践和创新能力等现状非常类似，因此，借鉴麻省理工学院“回归工程”时期开展的的变革举措有一定的现实意义。

(一)推进工程教育课程体系整合改革

从美国工程认证标准“工程标准2000”不难发现，现代化工程教育课程改革已走向了集成性的特点，体现了大工程观的人才培养趋势。而目前我国高校工科专业的人才培养方案总体上还是倾向于理论型模式，整体上缺少整合性。因此要开展卓越工程师的培养计划，必须以大工程观和集成式的课程改革指导思想为原则，制订符合我国国情的工程师认证标准，培养适应创新型现代化国家需要的复合型工程人才。

(二)倡导产学合作教育回归实践本位

目前我国校企合作举步艰难，企业因考虑成本等因素，不愿提供实习机会，因此学生难以在实践锻炼中获得真实经验。而美国产业界与麻省理工学院的通力合作，是工程专业人才培养的重要核心。20世纪末期该校通过改革工程实习计划、创新本硕连读模式、实施制造业领导者计划等多种形式，让学生在企业真实环境中加以锻炼，丰富其工程设计经验，为其职业生涯发展打下扎实基础，而目前我国工程教育正是缺乏这样的渠道。要改变这一窘境，首先需要国家以政策法律形式确保大学生工程实习的外部环境，同时也要保障企业利益，降低其培训成本;其次建立校企互惠互助机制，使企业能通过院校的智力支持得以长远发展;第三，高校应更新理念，寻求多渠道校企合作人才培养途径;第四，建立以企业为核心、高校相结合的继续工程教育体系，树立企业对工程师继续教育的责任和意识。

(三)强化工程设计能力培养

强化设计教学是美国工程教育界普遍认同的观点，麻省理工学院教学计划中“工程设计点”的设置即是这种思想的体现。相比较国内的人才培养方案，工程专业实践学时比例不高，即使是在实践教学中，综合性和设计性的实验也普遍缺乏。因此，我国高校应在工科专业课程中加深、加强对学生设计能力的要求，赋予学生主动学习的权利，打破满堂灌式的授课方式。寓设计教学于各门课程之中，是造就具有一流设计意识的现代化卓越工程师的本质要求。

(四)培养方案体现多元化发展目标

相比80年代的教学计划，麻省理工学院本科专业从117个学分的专业必修课，减少到72学分，选修课从108学分增加到144学分，这一变化体现了弱化工程科学、回归工程实践的思想。而校定必修课程从144学分增加到183学分，更增强了学生在人文社科领域的涉猎，体现了人才培养多元化发展的目标。相比目前我国高校的人才培养方案中必修课相对过多，选修课相对较少，人文社科知识缺失，一些非工程能力如团队合作、环保理念、领导力等等素养缺乏，这些都是与卓越工程师培养目标背道而驰的现象，亟须加以改进。

［1］国家教委工程教育赴美考察团．挑战·探索·实践:面向21世纪高等工程教育教学内容和课程体系改革研究成果(第一集)［C］．北京:高等教育出版社，1997:410．

［2］王沛民，顾建民，刘伟民．工程教育基础［M］．杭州:浙江大学出版社，1994:21．

［3］ Prados，John W．Engineering Education in the United States:Past，Present，and Future［EB/0L］．［2009 －09 －09］．http://www．eric．ed．gov/ERICWebPortal/custom/portlets/recordDetails/detailmini．jsp?_nf pb=true＆_＆ERICExtSearch_SearchValue_0=ED440863＆ERICExtSearch_SearchType_0=no＆accno=ED440863．

［4］时铭显．面向21世纪的美国工程教育改革［J］．中国大学教学，2002(10):38－40．

［5］王孙禺，曾晓萱，寇世琪．从比较中探索高等工程教育——清华大学与美国麻省理工学院的电类课程设置比较［J］．清华大学教育研究，1988(1):44－54．

［6］郑大钟，陈希．MIT的“科学学士/工程硕士五年贯通计划”［J］．清华大学教育研究，1996(2):41－43．

［7］ MIT．Mitbulletin_9899 ［EB/0L］．［2009 －09 －28］．http://web．mit．edu/catalog/archive．html，mitbulletin_9899

［8］郑大钟，陈希．MIT的“制造业领导者(LFM)计划”［J］．清华大学教育研究，1997(2):47－51．

［9］ Donald B．Rosenfield．The Leaders for Manufacturing Program:A New Type of Industry/University Consortium［EB/0L］．［2011 －05 －23］．http://ieeexplore．ieee．org/xpls/abs_all．jsp?arnumber=68973＆tag=1．

A Probe into Transformation of MIT Engineering Education in Late 20th Century

XU Yi-peng
(Office of Academic Affairs，Hangzhou Dianzi University，Hangzhou Zhejiang 310018，China)

In the end of last century，the U．S．proposed the slogan of‘Returning to Engineering’to strengthen the practical and integration requirements of the engineering students．Under this background，the Massachusetts Institute of Technology carried out the engineering education reforms along with the requirements of the times．Based on the examination of the paradigm shift in American engineering education reform from a historical point of view，and a comparative analysis on the engineering education reform measures taken by MIT，this paper points out that China engineering education should carry out a series of reforms，such as integrating the curriculum，carrying out the co-operative education，strengthening the designed teaching and training the students in diversified ways，which can provide some valuable information for the“Excellent Engineer Plan”implemented in China．

returning to engineering;MIT;engineering education;Excellent Engineer Plan

G649

B

1001－9146(2011)02－0075－04

2011－05－24

浙江省教育科学规划2010高校课题(SCG164);杭州电子科技大学科学研究基金(KYF595609024)

徐毅鹏(1978－)，男，浙江杭州人，助理研究员，比较教育和工程教育．