李晓军
摘 要 选择美国一流大学实施应用型工程技术教育的三所技术学院作为研究对象,以机械工程技术专业为例,分析美国大学在高等技术人才培养目标、课程设置、教学与评价等方面的特点,提出加强灵活多样的课程设置、密切与企业间的联系与合作、注重技术能力与非技术能力培养之间的平衡、采用形式多样的教学方法与考核评价、积极推进并参与工程技术专业国际认证等启示与建议。
关键词 美国大学;高等技术教育;人才培养;工程技术专业
中图分类号 G649.712 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2015)07-0076-04
20世纪90年代以来,美国的高等工程技术教育日益强调“回归”,提出要把工程技术教育作为一个完整的系统来看待,更加强调实践性和学生个性与创造性的培养,因而在工程技术教育的课程体系和学制等方面进行了比较深入的改革。美国大学里的工程教育主要以培养工程型人才为主。美国工程与技术认证委员会(ABET)将其界定为“这种职业是运用通过研究、经验和实践获得的有关数学和自然科学知识去创造一些经济地利用材料和自然力为人类服务的方法”[1]。而美国大学中的技术教育则以培养技术型人才为主。美国工业技术协会(NAIT)认为“这种职业要求教育和经验必须把技术和管理科学知识理解和应用到工业领域,这种类型教育毕业生集中在制造、质量控制和工业市场等领域”[2]。教育类型的部分差异造成培养目标与课程设置上的不同。本文着重于分析美国几所典型“技术学院(College of Technology)”的本科人才培养,试图探索美国大学在破解“大部分工程技术类专业毕业生在入职之初并不适应其工作情境”难题的有效路径[3]。
一、研究对象与方法
美国普渡大学技术学院院长Gary Bertoline教授在2013年美国自动化大会上指出,在全美顶级排名前108位高水平大学中,仅有5所大学实际上在实施“应用工程技术教育”,即普渡大学、亚里桑那州立大学、德克萨斯州A&M大学、辛辛那提大学和休斯敦大学[4]。这5所大学的共同特点是除设置“工程学院”外,学校还专门设置了“技术学院”,培养更加侧重于实用工程技术的“技术师”(Technologist)。本文选择研究对象的标准是:在全美顶级排名的前108所大学中,其教学机构中除设置“工程学院”外,还另外专设“技术学院”的大学;选取技术学院中设有“机械”类专业,以此为标准选择研究对象。由此得到3所大学的3个技术学院作为研究对象,如表1所示。本研究收集了这些学院的培养方案、课程大纲和学生手册等,运用内容分析的方法,具体考察这些大学技术学院本科技术人才培养的状况与水平。
二、研究分析与讨论
(一)培养目标与人才规格
从研究对象的人才培养定位来看,有别于工程学院所授予的“机械工程学士学位(Mechanical Engineering, BS)”,技术学院授予毕业生的是“机械工程技术学士学位(Mechanical Engineering Technology,BS)”。从各校对培养目标的表述和毕业生未来就业岗位的分布上,均反映出技术学院人才培养的独特性。
普渡大学、亚里桑那州立大学和休斯敦大学在机械类专业设置和专业方向上,不同院校的侧重点不同,但总体来讲,在培养目标上呈现出一些共性:一是都强调为学生提供一个全方位、基础性、以应用为导向的教育,为学生的有效就业作准备。二是培养目标大都包括“技术”和“社会”两方面,“技术目标”包括为提高学生的分析能力、创造性设计和操作能力,需要学生掌握机械技术和工艺流程等相关知识, 并能够在解决特定问题时加以批判性地分析和运用,形成清晰的书面和口头报告;“社会目标”指培养学生的领导能力、工程伦理意识,能够理解社会演进过程及技术对社会的影响,熟悉并包容不同的文化,树立应有的道德和伦理规范。三是在本专业未来发展上,都强调要侧重于对机械工程技术当前和未来最新技术进步的理解,要求能够将解决问题的技巧和批判性思维运用于专业实践。四是在学生的个性特征上,都要求通过培养学生的自我意识、团队精神、领导能力和终身学习的愿望,为满足当地、国家、乃至全球机械工程技术领域的需求作准备。
根据培养目标和人才规格,各校也都列了出本专业毕业生的就业岗位。各校毕业生的就业岗位均体现出面向生产一线及从事应用性、技术性工作的特点。三所大学技术学院毕业生的就业岗位如表2所示。
(二)课程设置
1.课程分类明确且选课自由度高
20世纪70年代末,莱文(Levine A.)对美国大学的课程模式进行了研究,将其分为四类:自由选修型(Free Electives)、分布必修型(Distribution Requirements)、名著课程型(Great Books Program/Curriculum)、核心课程型(Core Curriculum)[5]。高等技术院校的本科课程大多采用分布必修型的设置方式,同时兼有核心课程型的设置方式。
三所大学技术学院的课程分类明确,通常包括通识核心课程、专业主修课程和专业选修课程部分,且大都对学生必须修习的学科领域,以及在各领域内至少应该修习的课程门数和最低学分数进行了规定。表3列出了休斯敦大学和普渡大学“机械工程技术专业”课程设置的基本结构,分析可知,通识核心课程是学校实现通识教育目标的课程,往往分布在人文、历史、政治、经济、数学等不同的学科领域,一般占学分总数的1/3左右。普渡大学更是将专业基础课程也列入通识必修类课程,总计占到学分总数的一半。专业主修课程是学生在本学科领域或交叉学科领域必须修习的课程,一般占学分总数的1/3左右。另有各类选修课可根据学生的学习兴趣与爱好选择修习,占总学分的20%以内。
三所大学技术学院的课程,无论是类型、选课方式,还是教师授课形式,都给学生留有较大的选择余地。学校会为学生提供多种课程,不同层次、不同要求的学生都可以根据自己的需要或爱好进行选择。例如,普渡大学技术学院仅机械工程技术专业就列出了50余门课程,供学生自由选择。另外,在通识核心类课程设置中,更是在全校范围内提供丰富多样的百余门课程供学生选择。同时,美国大学技术学院对选修课也有一定的规定,要求所修的选修课内容和范围必须有一定的深度和广度,不能只选相互之间毫无联系的入门课程。
2. 课程内容强调学科交叉与渗透
当前美国高等技术教育越来越多地从“重视工程技术科学理论的分科教育”向“更多地重视工程技术系统及其背景的教育”转变[6]。具体到课程领域,除基于知识深化的目的注重分科专业课程外,开始越来越多地注重加强学科之间的交叉与渗透,注重科技与人文的融合,特别是设计一些以问题为中心的,包括工程技术专业知识、人文知识和管理知识在内的跨学科的相关课程。例如,休斯敦大学技术学院机械工程技术专业在专业主修课程里专门设置了“质量控制技术(MECT 3367)”、“工程技术伦理(MECT 4188)”等跨学科课程。此外,三所技术学院都设置了两门及以上的交流与写作课程,以提高学生的口头和书面表达能力。通常包括基础写作和专业写作两个层面,在培养学生基本读写能力的基础上,培养学生专业领域的写作技能。这种一体化的课程设置方式有利于促进技术领域与非技术领域的合作,鼓励学生的跨学科学习。
3.课程教学注重实践性能力的培养
技术学科在本质上是实践的。美国大学技术学院的课程十分强调“实践”,要求学生尽可能多地获得从事解决工程技术实际问题的经验,尤其是要多参与一些设计、制造等实践活动。例如,普渡大学和亚里桑那州立大学都在第七或第八学期开出了“顶点课程(Capstone Course)”。罗伯特·杜雷尔将顶点课程定义为:“本科阶段最后开设的课程,具有顶点性或体验性特点,目标是把大学阶段学到的零碎的知识整合为统一的整体,目的是为学生提供成功的体验和值得憧憬的未来。”[7]顶点课程的设计一方面要有利于整合学生过去的学习经验;另一方面要便于学生在真实的职场中运用所学的知识和技能。几乎所有的顶点课程都是由项目组与企业共同参与的,企业对项目实施给予赞助并与项目组保持密切联系,共同指导并开展评价。
此外,普渡大学技术学院为其本科生提供一种“合作实习项目(CO-OP Education Program)”[8]。加入CO-OP项目的学生可以交替进行全职工作和全日制学习,一方面可以将课堂理论应用于工作中的生产项目,另一方面在企业的实践会使学校学习的理论知识更具意义。通常情况下,学生在大学第一年学业结束后,就可以根据用人单位的需求和个人意愿,进入合作实习项目。在完成第四个工作学期后,学生可以拿到一份大学颁发的合作实习项目证书,并且工作学期可以折算成一定的学分。灵活的学制、与企业间密切的合作,为技术学院学生的实践与创新提供了充分的舞台和良好的保障。
(三)教学与评价
1. 课堂教学形式灵活多样
美国大学技术学院的教学形式丰富多样、各具特色。通常采用的方法包括课前提供课程大纲、采用交互课程网站、提供多样化的教材和教辅资源、组织课堂讨论、参与项目研究、课堂陈述、课后答疑辅导、学生参与对教师进行评价和评定学习成绩、运用多种现代教学技术手段等。课堂教学大都是双向甚至多向互动的,比较具有生机活力。特别是课程大纲在技术学院本科教学中发挥着十分重要的作用。特点如下:课程信息清晰明了,使学生在第一时间清楚所有课程的细节要求;课程目标描述完整,且清晰提出课程完成后学生应具备的能力;课程作业要求明确,并列出必备要素,有利于学生完成;课程进度详细列表,具体到每周的安排让学生从一开始就明确整体学习方案等。另外,课堂讨论也是非常好的教学形式,小班上课(8~12人左右),在阅读大量文献和资料的基础上,以小组合作的形式开展课堂研讨、交流与展示,充分调动每位学习者的积极性。
2. 课程考核兼具过程性和连续性
美国大学技术学院非常注重过程评价,在学习的每一阶段都安排了多样的考核方式,而且各种考核方式都有明确的考核标准并加以细化。对学生的考核,除学期末的考试外,平时还有 2~3 次测验,其目的是督促学生平时的学习,注重学习过程。另外,除闭卷考试外,课程设计、课堂陈述、课堂参与、作业完成质量和实验等都作为评定内容。参与对学生成绩进行评价的人员,除任课教授、实验教师外,还有学生间的互评和自评。所有这些综合起来累计成为学生的课程成绩。不同课程教师的要求不同,但通常而言,2~3次平时测验占总成绩的30%左右,期末考试占20%,平时作业占10%,课堂参与占10%,另外,实验或课程设计占30%左右,特殊课程还有特殊考核。兼具过程性和连续性的考核方式使学生不再只是关注最终的笔试,而是在学习过程中不断综合运用各种能力开展学习,促进学生自主学习能力的提升。
三、结论与启示
(一)加强灵活多样的课程设置
美国大学技术学院以地方经济需求为出发点,注重通过通识核心课程来培育学生的基本素养,通过专业主修课程来强化学生的专业技术能力,通过丰富多样的选修课来发展学生的专业兴趣,同时以跨学科课程和新兴学科课程来激发学生的创新意识和综合能力。相对而言,我国本科技术院校在课程设置上,跨学科课程开设不多,选修课的选择范围也比较小。针对此,我国高等技术院校需要不断完善课程体系,探索丰富多样的课程设置方式,适量加大跨学科课程比例,引入最新技术前沿知识,最大限度地激发学生的学习潜能,建立一种新型的适应地方经济发展需求、注重高等技术人才培养质量的课程体系。
(二)注重与企业的密切联系与合作
美国大学的技术学院往往与行业企业间都保持着长期稳定的合作关系。我国技术本科院校尽管也十分强调与行业企业间的合作,但在合作深度和合作模式的灵活性方面,尚需进一步加强。要争取将企业中最鲜活的技术融入技术本科院校的专业实践、课程设计和毕业实践,以制度化的合作来弥补学校教育与产业需求间的貌合神离。
(三)注重技术能力与非技术能力培养之间的平衡
美国高等教育界关于通识教育与专业教育(非技术能力与技术能力培养)的平衡已经形成共识:一方面,通识教育是大学教育不可或缺的组成部分,在学生综合素质培养中发挥着重要作用;另一方面,科技飞速发展以及社会职业结构的细分,决定了专业教育依然在本科课程设置中占据主导地位。我国技术本科高校虽然也重视公共基础课的开设,但内容往往只包括大学英语、大学语文等课程,通识课程资源匮乏,有待于进一步重视和加强开发。
(四)采用形式多样的教学与考核评价方法
从美国大学技术学院课堂上丰富多样的教学方法可知,教师除掌握相应的学科知识外,还必须懂得教学和学习理论,掌握多种教学方法。事实上,各种教学方式方法都是由教师根据课程需要自主决定的,反映出教师自身的教学风格和教学艺术。教学大纲、课程研讨、课外考察、大量阅读、嘉宾论坛等都是非常有效的教学手段。同时,多样化的考核评价方式也为我国提供了有益借鉴。
(五)积极推进并参与工程技术专业国际认证
美国大学技术学院的工程技术专业大都通过了专门的技术类专业认证。伴随工程技术和经济社会的迅速发展,我国高等技术教育也在发生深刻变化,需要积极适应,不断调整。目前我国的专业认证试点大都集中在工程教育领域,而技术领域的专业认证尚处于起步阶段,有待积极开发与推进,以促进高等技术教育的质量提升及高等工程技术教育质量评价标准的多样化。
参 考 文 献
[1][2]Panel on Technology Education Subcommittee on Engineering Educational Systems, Committee on the Education and Utilization of the Engineer, Commission on Engineering and Technical Systems, National Research Council. Engineering Technology Education[M].Academy Press Washington, D.C. 1985:7.8.
[3]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.
[4]Aaron Hand. Addressing the Fatal Flaw in Engineering Education[EB/OL].[2013-05-15].http://www.automationworld.com/operations/addressing-fatal-flaw-engineering-education.
[5]Levine A. A Handbook on Undergraduate Curriculum[M].San Francisco: Jossy-Bass Publishers, 1978:20-46.
[6]赵婷婷,买楠楠.基于大工程观的美国高等工程教育课程设置特点分析[J].高等教育研究,2004(11):94-101.
[7]Robert J. Durel. The Capstone Course: A Rite of Passage[J]. Teaching Sociology, 1993:223-225.
[8]Purdue College of Technology.Cooperative (CO-OP) Education Program[EB/OL].[2014-06-26].https://tech.purdue.edu/office-of-academic-affairs/undergraduate-studies/cooperative-co-op-education-program.
Abstract This paper selected three colleges of technology in the top American universities which implemented “applied engineering and technology education”,with the program “mechanical engineering technology” as an example, and analyzed the characteristics of its program education. It is suggested to strengthen more flexible curriculum and close cooperation between enterprises and colleges, focus on the balance between technical and non-technical capacity, pay much more attention to the teaching methods and evaluations, etc.
Key words American universities; higher technical education; talents cultivation; engineering teachnology specialty
Author Li Xiaojun, associate research fellow of Shanghai College of Electrical Engineering(Shanghai 201306)