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    歐林工學院:工程教育的一種新範式
    2023年05月08日 09:20

 歐林工學院:工程教育的一種新範式


【作者簡介】袁廣林,鐵道警察學院副校長、教授,中國刑事警察學院碩士生導師,教育學博士。


【摘要】面對科學理論主導工程教育導緻偏離工程實踐的現實困境,歐林基金會以戰略的遠見創辦了一所旨在創新傳統工程教育的新型學院。它改變了工程教育 “先基礎後專業”“先理論後實踐”的傳統,以工程實踐為主導,從塑造工程創新人才的需要出發,通過全學程地實施“課程+項目”的培養模式,對傳統的工程教育進行革命性的變革。學生通過在項目實踐中跨學科團隊學習,在提高自主學習和動手設計建造能力的同時,跨學科思維能力、創新創業能力、團隊合作能力、全球視野和倫理道德也得到同步提升。歐林工學院獨樹一幟的工程教育改革已經取得顯著成效,推動了工程教育從工程科學範式向工程實踐範式的轉變,不僅引領了美國乃至全世界工程教育改革與發展的方向,也對我國新工科建設具有非常重要的借鑒意義。

【關鍵詞】歐林工學院;回歸工程實踐;基于項目的教與學;工程教育範式

富蘭克林·W·歐林工學院(以下簡稱Olin)始創于1997年,2002年正式招生,隻舉辦小規模本科精英教育,在校生僅有300多人,師生比1∶8,不設院系,僅開設電子與計算機工程、機械工程和工程+方向(如工程+生物工程、工程+設計、工程+機器人、工程+計算機科學、工程+計算生物學等)3個專業。它是歐林基金會為了改革美國工程教育,培養創新創業工程人才而創建的工程教育“實驗室”。在這樣一所獨樹一幟的工程學院,每個人都緻力于改變世界,他們對工程教育大膽的探索、改革所取得的成就令世界矚目,尤其是“以項目為基礎,以設計為中心”的工程教育模式,使其在工程教育界異軍突起、後來居上,無可争辯地成為美國乃至全球工程教育改革的先鋒和楷模,在短短的20年裡培養了一批與衆不同的工程師,赢得世界工程教育界和企業界的認可,迅速跻身于美國優秀大學的行列,《普林斯頓評論》将其評為2020年度最有價值的學院,其創校校長理查德·米勒因此而榮獲2017年布魯克國際教育獎。麻省理工學院的一項調查表明,Olin已經成為全球工程教育的領導者。用哈佛大學克萊頓·克裡斯滕森教授的話說,這是創新人才培養領域的一場颠覆性創新。截至2020年1月,它吸引了全球65個國家800多所大學緻力于工程教育改革者來學習訪問,對世界工程教育産生了非常重要的影響。人們不禁要問,美國已經有衆多全球最頂尖的工學院,如久負盛名的麻省理工學院、加州理工學院等,為什麼還要建立這樣一所新的工學院,其目的是什麼?它與傳統工學院有何不同,其教育理念、人才培養模式有什麼特色?它改革成功的秘訣是什麼?深入、系統地思考和回答這些問題對我國工程教育改革和新工科建設具有重要的借鑒意義。

一、歐林工學院工程教育新範式生成的邏輯基礎

工程教育自古有之,曆史悠久。那時工程教育主要形式是師徒傳授的學徒制,師傅将純經驗性技藝性的操作技術技能傳授給徒弟;工業革命以後,随着現代工廠的出現,在大學裡出現了體系化的現代工程教育,手工技能、工藝等實踐經驗逐步提升到工程科學理論知識。大學将科學的理論與實踐相結合,大規模、分門别類地培養各種現代工程技術人才,有力地促進了現代工業的發展,與此同時,也形成了以學科為基礎、從理論到實踐的工程教育模式。這意味着數學和自然科學成為工程的基礎,工程是這些理論知識的實際應用和轉化,工程教育也依循着從理論到實踐抑或理論與實踐相結合的路徑發展。如麻省理工學院的創始人威廉·巴敦·羅傑斯的工程教育理念是,不僅僅是傳授工藝技能,重要的是要為學生将來在工業生産部門工作打好科學理論基礎。于是,他将理論科學和應用科學的教育與研究結合起來作為辦學方向,培養理論型或科學型工程師,科學導向成為工程教育的主導思想。這一導向也改變了工程教育的教學内容和方式———依賴于堅實的科學基礎、工程原理和分析能力的教學,培養過程強調教學與研究相結合,丢失了注重經驗傳授的傳統,甚至将工程經驗視為次等的、應用性知識,形成了偏重理論的工程教育特色。尤其1960年代後,工程教育甚至忽視了實踐、經驗等特性,使得 “工程”與“科學”、“工程師”與“科學家”界限模糊,工程教育院校幾乎成為“工程科學家”的樂園。它雖然推動了工程科學的進步發展,提高了工程師的職業地位,但20世紀末以來,由于這種工程教育模式忽視了學生動手設計和建造能力的培養,不斷受到社會各界的質疑和批評,促使了西方發達國家對工程教育改革的理論研究和實踐探索,Olin就是在這一背景下誕生的。

Olin的創建是源于歐林基金會緻力對傳統工程教育弊端進行改革的設想。該基金會經過充分地調研發現,在已有大學工學院裡很難對傳統工程教育進行系統和徹底地改革。據統計,美國近300所傳統工程教育機構中願意做出徹底改革的不足25%。而細枝末節性的修修補補又難以解決長期以來形成的危機,于是,他們決定另起爐竈創建一所全新的工學院,探索工程教育改革的新方向和新範式。為此,他們重新思考一個工程師意味着什麼,受過工程教育意味着什麼,怎樣的工程教育才能更好地促進工程的發展等等,創辦這所學校就是要探索這些問題的解決方案。Olin建立後,它将“為美國乃至全世界工程教育發展持續做出重大貢獻”作為使命追求。在這樣的使命推動下,他們重新定義工程師并認為,工程師不是學者,學者總是問為什麼,他們思考的是理論問題,而工程師則總是問為什麼不呢? 工程師動手造物,想象從不存在的事物,并想方設法、盡其所能去實現它。其創校校長理查德·米勒教授明确提出“想前人不敢想、且能排除萬難去實現之”的創新人才培養理念,以此來改變世界。它通過對工程教育進行設計再設計,探索工程教育的新範式,努力為工程教育改革闖出一條新路來。

工程教育改革離不開對工程本質的追問。随着科學技術的進步,盡管科學與技術、技術與工程乃至科學、技術與工程不斷呈現一體化發展的趨勢,但工程與科學、技術畢竟是三個不同的概念,理清這三個不同的概念對科學認識工程教育的本質有着重要意義。從科技哲學上看,科學是對未知世界客觀規律的探索,科學知識的基本形式是科學概念和科學定律,其核心是發現;技術是對可行的方法、技巧或“機器”的發明,技術知識的基本形式是技術發明和技術開發,其核心是發明;而工程是改造世界的物質實踐活動,工程知識主要包括調查工程的約束條件、确定工程目标、設計工程方案、作出工程決策、預見工程的後果、建造工程實體等,其核心是設計與建造。即通過實踐做出實物或産品,而科學技術理論則是用于為實踐提供方向和某些原理性的支撐。由此我們可以看出,理論的作用隻是工具性的。

由于工程是創造未有物、改造已有世界的建造活動,因而它具有創新性、實踐性、多學科性和效益性等特征,其中創新性是前提,實踐性是根本,多學科性是基礎,效益性是動力。工程正是在追求商業價值的驅動下所進行的綜合性創新實踐活動。工程的這些特性決定着工程教育的方向,隻有依據工程本性作出的工程教育改革才能推動工程的發展和進步。工程教育界據此提出了“回歸工程”的工程教育改革思想,如朱高峰院士曾提出,“回歸工程”的實質在于主導地位由實踐取代理論的變化,而并非課程數量、課時比例的調整。他還強調,理論課教學,也是要在實踐主導下理論與實踐相結合,真正讓理論教學接受實踐的主導。突出實踐的主導地位,正是工程教育區别于傳統科學教育、複歸工程本質屬性的關鍵所在。Olin的建立就是旨在探索出一條工程教育 “回歸工程實踐”的道路。

在工程實踐活動中,專業技術知識無疑起着重要作用,關鍵是需要哪些知識,需要多少知識,什麼時候需要,以及通過什麼樣的方式和途徑去獲取這些知識。就拿萊特兄弟發明飛機來說,他們倆本來是自行車的修理工,以修理自行車為生,在萌發研制飛機的創意之時,既沒有高深的數學、物理等基礎理論知識,也沒有系統的航空動力學理論和機械設計理論等專業理論知識,然而,他們卻憑着好奇、激情和冒險精神,經過上千次反複試驗、疊代,不斷在試驗中學習、探索,發明了人類夢想能飛上天空的飛機,把人類過去的夢想從神話變成了現實,使我們生存的巨大星球縮小成為一個小小的世界。這樣的事例還有從哈佛大學辍學創立微軟公司的比爾·蓋茨,在裡德學院隻上一學期就退學創業、創造了蘋果帝國的史蒂夫·喬布斯。這些事例證明人的創造力生來俱有,專業知識不是創新的關鍵性問題。有研究表明,工程專業畢業生未來職業生涯所取得的成就與所學課程數量、考試分數并不呈顯著的正相關。如美國卡耐基梅隆大學對其1990年以前的畢業生進行跟蹤調研還發現,上課越多的學生所取得成就甚至越差。這個結論雖然不能被常人所接受卻不得不令我們深思。由此我們也可以認為,由于沒有太多的專業知識,思想的禁锢和羁絆就越少,沒有傳統思維框架的束縛,則更有優勢去探尋新的可能性,進行新的創造。反觀之,我們灌輸式的教與機械記憶式的學,不僅把學生的好奇心給淹沒、扼殺了,還可能給他們設置許多新的條條框框,成為阻礙他們走向更廣闊天地的絆腳石。如果他們沒有打破已經形成思維框架的勇氣,不敢嘗試、不敢試錯,可能永遠地被困在自己固有思維的牢籠之中,很難跳出來去嘗試新的路徑、探索新的可能。萊特兄弟的事例也表明,創新者需要不同尋常的思維和精神品質,“敢于冒險,不懼失敗,做别人不敢做的事,做看似不可能的事”是其根本特征。其成長路徑是由于好奇而産生奇思妙想,進而生成使命責任,在抑制不住探索激情的驅使下,去實驗、去探索,反複實驗、反複探索,深入認識和理解事物,最後取得了改變人類生活的巨大成就。

工程與音樂、舞蹈等相類似,是一種 “表現藝術”,這類人才培養不可能僅僅憑着苦讀書本來提高技能,應該從經驗開始,先經驗後理論、先感性體驗後理性認識、先形成興趣後逐漸專業化。在這種認識指導下,Olin的教育與許多 “先理論後實踐”的工程院校截然不同,它講究的不僅僅是教授概念和完整的理論體系,而是将理論知識如何與實際生活中的挑戰和課題聯系起來,把 “通過實踐進行學習”作為教育信條,讓理論教學接受實踐的指導,強調理論知識的綜合應用。不言而喻,在這裡,理論的作用是工具性的,實踐探索過程還可能修正原有的理論甚至創造新的理論。事實上,我們永遠無法知道,現在交給學生的是永恒的智慧,還是過時的偏見,但我們隻要激發他們去創造一個美好世界的渴望,讓他們學會理解人的需求,學會在現實生活中找問題,發現技術創新商業化應用的社會價值,他們就能夠通過不斷學習實現工程創新。以社會需求為導向的工程創新不是單一學科就能解決的,往往需要多學科多技術的交叉融合和團隊合作才能實現。他們因此認為,一個工程師必須具備五種思維:一是團隊合作思維;二是創業者思維;三是跨學科思維;四是全球思維;五是倫理道德思維。同時歐林提出 “學習真正重要的知識、在語境和體系中學習、在團隊中學習,以及為使世界變得更好而學習”四維學習框架。這種思維與學習的框架也成為他們确立“通過項目引導式團隊學習,多學科交融,邊學邊做,邊做邊學,創造性探索”的工程教育改革方向的基本依據。

工程創新負載着社會價值、商業價值和倫理價值,傑出的工程人才不僅要有卓越的工程實踐能力,還要具有敏銳的商業思維和深切的人文關懷,能夠準确判斷産品的市場價值和深刻理解産品對人類社會生活和環境的影響。Olin認為,全面地理解個人和社會、良好的藝術人文社會科學修養和企業家精神也應是工程人才素養的重要組成部分。他們據此提出了獨具特色的“三位一體”課程框架,即著名的“歐林三角”。與“歐林三角”對應開設4大模塊課程,包括數學與科學模塊、工程模塊、藝術人文社科模塊與創業模塊,前兩個模塊對應歐林三角中的工程教育,後兩個模塊分别對應歐林三角中藝術人文社科教育和創業教育。在卓越的工程教育中融合藝術人文社會科學教育與創業教育,将工程知識的學習與工程的商業環境、企業家精神以及工程的社會作用作為一個整體緊密地聯系起來,在培養學生工程創新能力的同時,塑造他們的工程責任意識、企業家精神和使命擔當,賦予歐林工程教育與衆不同的特質。

二、歐林工學院工程教育新範式的内涵與特征

範式是科學哲學家庫恩提出的一個概念,它為人們觀察和理解特定問題和活動提供了框架。在這一概念裡,每一種範式就是一種科學觀,就是一種世界觀,不同範式間有着質的區别。所謂工程教育範式,它指的是工程教育的理念、行為和規範。工程教育範式的變革,需要相應改變工程人才培養的思維方式、行為方式和組織方式。美國傳統的本科工程教育是依循通識教育、專業基礎教育和專業教育(含畢業設計)三階段邏輯進路展開的。畢業設計是要綜合應用學過的知識去解決一個問題,一些專業基礎和專業課程雖然也有一些實驗或者項目,但基本上是以驗證性為主。Olin則打破這一傳統範式,實行“課程+項目”新範式。該範式以創新性實踐思維和動手能力訓練為目标,以真實的實踐性問題及其解決為依托,培養學生用設計思維去發現問題、清晰地描述問題和準确地定義問題,然後再用數理、自然科學等知識去綜合設計解決問題的方案,直至生産出創新性産品,同時還要求生産的産品具有人文價值、商業價值,将創新産品與技術可行性、經濟可行性和社會價值結合起來。為此,他們在大學本科4年中以實踐為指向,以學生為中心,通過全學程地實施 “課程+項目”教學模式,采用真實的或者模拟的項目的體驗式教學方式對學生進行完整的工程訓練。這裡的“項目”既是一種實踐形式也是一種學習方法,不同學科知識通過工程項目與真實世界的需求結合起來。雖然基于項目的體驗式教學并非Olin首創,但它與衆不同的是,并非将其作為輔助性的驗證知識的手段,而是系統的、全面的創新性真實設計、建造實踐,直至商業化。不僅在4年大學課程計劃中一以貫之項目體驗(包括實驗仿真、團隊合作和動手實踐等),覆蓋絕大多數課程,約占總課程數的80%,是一般工程院校的3~4倍,而且随着學習階段的提升,項目數量更多、更開放和更具商業價值。這種培養模式可以同時滿足跨學科學習、創新性實踐及其商業化應用的要求,克服了傳統工程教育學科知識面狹窄,學生隻是學會解決老師交給的問題而不會自己去尋找具有挑戰性的現實問題,更不會讓問題的解決方案從實驗室走向現實世界,達到“牽一發而動全身”工程教育改革的效果。可以說,Olin的工程教育模式是真正符合工程本性的教育。

這種模式雖然也把整個教育過程分為三個階段,但與傳統本科工程教育的三階段不同,而是将其劃分為多學科基礎、專門化和轉化實現三個階段。每學期開設4門課,畢業最低120個學分。三個階段教育将 “課程+項目”有機結合(整個學程從設計到制造要完成25~35個項目),強調知識的綜合性和整體性應用。在多學科基礎階段主要為工程專業學習奠定堅實的基礎,包括數學、物理學、生物學、化學以及藝術人文和社會科學。在這個階段,從入學就開始接觸到工程問題,并非要等修完1年或更長的數理課程之後,強調在實在的工程項目中掌握并應用科學技術知識,即在做中學。如在“現代生物學基礎”課中,要求學生走進神奇的大自然,直接向千姿百态的動物學習,仔細觀察、思索和研究它們運動的機理,從中學習設計的原理和方法,并要求基于其特性設計和制造出機械模拟物。在專門化階段,學生在自己選定的專業領域深度應用跨學科知識進行工程項目設計開發,這些工程項目通常都是社會現實存在的真實問題,學生自主動手設計建造,教師僅僅進行啟發引導。學生通過親自動手設計建造的項目課程學習,提高自己融合多學科知識解決具有挑戰性問題的能力,使得他們未來能夠毫無畏懼地應對各種新的挑戰。在轉化實現階段,學生用其所學解決企業真實的、具有商業價值和挑戰性的問題,他們通過跨學科團隊合作去完成客戶調研、産品定義和樣機制作的全過程,将“創新設計概念”轉化為技術上可實現、商業上有價值和能造福人類社會的市場産品。具體地說,它具有如下明顯特征。

第一,改變傳統先理論後實踐的培養模式,将實踐居于主導地位,在做中學。Olin颠覆傳統以科學理論為主導的工程教育理念,踐行以實踐為主導的人才培養思想,以實踐性思維和實踐能力訓練為目标,以現實世界的問題解決為邏輯起點,實踐與理論相結合,以通貫4年三個階段的項目教學為抓手,在教師的引導下,通過對實踐性問題發現、動手設計和制作來引發學生的學習體驗,讓學生自己去發現和創造知識來促進學習,建構理論知識,理解理論知識的作用和意義,生成實踐智慧,提升工程實踐能力,推動了“傳授範式”向“學習範式”的轉變,實現了外在輸入式知識傳遞向内發創生式體驗生成的轉向。在這種模式中,徹底改變了傳統以學科為主導、以教師為中心的知識傳遞範式,教師“為實踐而教”,學生“為實踐而學”。學生基于概念的實踐不僅深入理解其中的理論,而且還對學生生活産生意義,“學會怎麼做事”“學會怎麼成事”“學會怎麼成人”,真正實現了工程教育對工程專業實踐的回歸。

第二,設計思維能力培養貫穿始終,培養設計型工程師。設計是工程的精華,設計思維是一種打破常規的、開拓創新的思維形式。它對發現問題的需要甚于解決問題,既展現了工程對滿足人需要的追求,更體現了工程創新的特質。Olin非常重視設計思維的訓練,将設計思維訓練作為培養工程創新人才的核心,不僅貫穿4年設置了一系列的設計課程,而且課外各類項目設計大賽等也以設計思維訓練為目的。在第1學年第1學期開設“設計的本質”,第 2 學年第2學期開設 “面向用戶的協同設計”,第3學年開設的深度設計課程,要求在“為制造而設計”“可持續性設計”“産品設計與開發”“合用的産品”“人類因素與界面設計”“分布式工程設計”“系統”等任選其一。第4學年兩個學期開設畢業設計,這是面向企業的大型項目,學生團隊首先進行客戶訪談,分析用戶需求,評估商業價值,查找資料與專利,提出多種解決方案,然後根據客戶反饋優化方案,做出産品原型,最後讓客戶感受體驗并進行價值評估。通過在真實項目的場景化應用中進行創意思考,培養學生的系統觀、發散與聚合思維、想象力與創新思維,提高他們系統化解決問題的能力。

第三,跨學科思維和團隊合作能力并育,培養管理型工程師。學科是知識的分類,是現有知識的一種組織形式,它既不包括未來的知識,也忽視知識之間以及知識與真實世界的聯系。當代認知科學和科學學的研究表明,知識本無界限,界限隻存在于人的腦海中。學科相互分離,阻礙了知識的互相流通與關聯,以學科培養人才,容易産生學科思維的禁锢,難以解決現實生活複雜綜合的工程難題。Olin認為,過度專門化的工程教育将會導緻學生對世界觀察的偏見。在項目制教學中,課程以項目為載體,根據項目組織課程内容,将不同學科知識與現實項目建立起有機的聯系,通過項目設計制造,把不同學科知識整合、融合起來。在這個過程中,學生團隊通過頭腦風暴式的反複讨論、實驗和學習,使他們學會從不同的專業視角,融合與應用多學科知識思考問題,養成跨學科的思維方式。多學科融合的團隊工作,需要分工協作和管理協調,在這個過程中,團隊成員将學會如何溝通協調,如何傾聽與表達不同意見,如何化解矛盾與沖突等,尤其是在讨論設計方案、分析失敗原因以及如何去改進等之後,經過不同學科知識的碰撞、不同思想觀念的交鋒以及反複的實驗試驗,不僅磨練了口才,溝通協調能力、團隊領導力與合作精神也得到很好地鍛煉和提高。

第四,通過校企合作将工程創新與商業化應用有機結合,培養創業型工程師。問題導向思維或産品(設計)思維雖然是推動科學技術成果商業化應用的重要因素,但對下一代工程師來說,最重要的事情是要将工程創新與商業化應用緊密結合,了解商業上如何運作,學會創業,将創新成果轉化為巨大的财富,造福人類。Olin在課程項目設計、建造中貫穿這一思想,專門開設“商業與創業基礎”課程,尤其是畢業設計,設計的課題直接面向産業或者市場需求,在考慮技術可行性的同時,還要考慮建造成本、資源配置和潛在的市場效益。畢業設計課題是一個由企業或者其他機構委托并贊助的真實的具有挑戰性的大型工程項目,要求學生跨學科專業自由組合,有些項目還有毗鄰的巴布森學院(以創業教育為特色的商科教育為主,也稱巴布森商學院)的學生參加,組成一個跨學科團隊。有意向選擇創業的學生也可以通過市場調研,自定課題。工程教育怎樣才能更好地培育優秀的創業者,校企合作育人無疑是重要途徑。他們非常重視與企業(研究機構、政府等)合作,很多知名企業也積極響應,如微軟、谷歌、臉書、波音等,他們不僅為畢業項目設計提供5萬美金經費資助,還負責項目的具體指導,校企合作既為資助企業開拓思路、創造價值,也使學生将工程設計與企業和市場需求緊密地融合起來,為未來創業奠定堅實的基礎。

第五,在工程教育中滲透藝術人文社會科學教育,培養人文型工程師。Olin不隻關心設計建造能力培養,還考慮理解産品設計開發生産對人類社會的重要影響,以形成正确的态度、動機和行為,塑造學生的價值觀和倫理道德。它利用毗鄰的巴布森學院和韋爾斯利學院(從事女子教育的文理學院,也稱韋爾斯利女子學院)的教師資源和課程資源,結合工程開設的藝術人文社會科學課程,如 “技術史:文化與背景的視角”,“文化與差異: 人類學視角”,“試聽:以圖片、印象為交流手段”,“‘我’是誰”,“有限合奏:樂器、音樂、樂手”(多選一),通過在具體工程情景中讨論學習,把藝術人文社會科學與工程相融合,幫助學生全面理解人性,了解工程應用的環境背景,為人類追求更美好的生活服務。理查德·米勒校長認為,工程始于想象而非數學。工程創新力來源于想象力,是個人想象力的充分發揮。創新是無極限的,有限的是想象力。藝術本身就是想象力的産物,而且它還成就了想象力的美感。工程創新與藝術都需要豐富的想象力和對美的追求。為此,Olin除了利用上述兩所學院的教育資源之外,還特意聘請音樂教授和電氣工程教授狄安娜·達比來校任教,她原本是鋼琴演奏家、作曲家,在音樂領域取得很好的成就之後,又去麻省理工學院攻讀電氣工程學并獲博士學位。在受聘Olin之前,她一邊在麻省理工學院教電路設計,一邊在塔夫斯大學教音樂理論。可見,Olin源于對工程創新屬性的深刻理解而對藝術教育給予高度的重視。他們通過音樂、繪畫、雕塑等藝術教育,使學生富有藝術家的想象力和美感,以拓寬他們想象的空間,開啟想象力的源泉,激活異想天開的新創意。

需要指出的是,Olin并不是要獨立培養上述四種類型的工程師,而是要把它們集成在每一個學生身上,形成一個有機整體,使他們能夠從創意、設計、制造産品直至商業化整個過程全面綜合地思考并解決問題。正如理查德·米勒校長所說的那樣:“我們培養的創新人才不僅能夠去了解科技的可行性,還包括經濟和商業上的可行性,以及它在社會理論上是不是我們真正應該去追求的東西。”

三、啟示與借鑒

(一)創造性地借鑒Olin工程教育的理念,豐富我國新工科建設的内涵

從上文對Olin辦學經驗的分析來看,雖然它辦學時間不長,規模不大,但由于它正确處理了工程教育中實踐與理論的關系,建立以實踐為主導的理論與實踐相結合的教育模式,人才培養取得了非凡的成就,從Olin工程教育改革的内在機理與操作路向看,其教學理念與實踐無疑是革命性的、颠覆性的,由于它深刻而全面地反映了工程的本質要求,也使得它的經驗具有一定的普适性。

在我國建設新工科的語境下,如何借鑒、推廣Olin經驗,是一個需要我們深入思考的問題,我們隻有深入探索實踐,才能真正地學習、理解和掌握項目制教學的精華。但他們的項目制教學在師生比、人才培養經費、師資招聘與考評等方面均有很高的要求,如每年超過10萬美元生均培養成本、1∶8的師生比等是我國工程院校望塵莫及的。從我國工程院校的實際來看,要讓Olin模式在中國全面落地還有非常大的難度。就目前來看,研究型大學舉辦的工程教育以建設世界一流學科為指向,重科學研究輕本科教育,對科研的獎勵遠甚于對教學的激勵,人才培養也主要基于教學與研究相結合培養工程科學家,這些因素将嚴重制約我國工程教育改革的主動性和積極性。對普通院校工程教育而言,攀高求大求全的辦學理想,高企的生師比,有限的生均培養經費,陳舊的人才培養觀念,尤其是較為封閉的教學組織形式,也難以像Olin那樣進行颠覆式工程教育改革。我國為了應對新經濟的挑戰,提出新工科建設的行動計劃。在新工科建設中,我國工程院校應從服務國家戰略、滿足産業需求和面向未來發展的高度,認真借鑒他們以實踐為主導的理論與實踐相結合的教育理念和基于項目或者問題的“在做中學”教學模式,豐富我國新工科建設的内涵,探索我國工程教育的新模式。

(二)以創新工程教育的使命感和責任感,探索中國特色的工程教育模式

美國已有麻省理工、加州理工、佐治亞理工等一批世界最著名的工學院,為什麼還要創辦一所新的工學院?一方面源于美國慣有的強烈的危機意識和創新意識,另一方面源于對引領世界工程教育的價值追求。其創辦者和舉辦者秉承這樣的使命感試圖變革美國的工程師培養模式,為此,他們把Olin看做是變革美國工程教育的“實驗學校”,緻力于創辦一所卓越的、與衆不同的工學院,以此提升美國工程教育的國際競争力和影響力。要達成這樣的目标,必須不走尋常路,必須非常與衆不同,去創辦“另外一所”優秀的工程學院。他們把自己的辦學追求與變革美國工程教育的使命緊密結合起來,以前所未有之勇氣與決心,突破了自德國柏林大學以來将科學研究作為大學的一個重要職能的傳統認識,回歸大學培養人才的本位,專注本科教育,重建了一個創新人才培養與成長的生态環境,開創了全新的課程體系和工程教育新模式,推動了工程教育從工程科學範式向工程實踐範式的轉變,賦予工程教育新的活力,使美國的工程教育在世界上始終保持領先地位和影響力,展現了歐林基金會和Olin辦學者的戰略遠見。可以說,正是他們創新工程教育的使命感和責任感,在短短的20年裡創造了與麻省理工、斯坦福等傳統名校比肩的聲譽,引領了美國乃至全世界工程教育發展的方向。我國雖然已經是工程教育的大國,但工程教育卻呈現出大而不強的局面,在教育理念、模式和方法等方面還不能适應我國創新發展和産業轉型升級的要求。随着第四次工業革命的到來,人工智能技術與制造業深度融合,正在引發一場深刻的産業變革。為建設創新型國家,推動我國産業轉型升級,培育經濟發展新動能,國家已經制定《中國制造2025規劃》,我國工程院校也要從服務國家創新發展戰略高度,努力建設世界一流的工程教育。從Olin的經驗看,我國要辦世界一流工程教育,在世界上發出中國聲音,也需要擔當作為主動求變,敢于打破常規、勇于探索,積極探索工程教育未來的發展方向。因此,國家教育行政部門應制定特殊政策,鼓勵有志于工程教育改革的研究型工科院校,在其現有的工程教育體系内,建立一個實驗性質的學院進行試點,以真實工程需求為立足點,探索以實踐為主導的工程教育新模式,總結經驗後逐步全面推廣。在教育政策取向上,擯棄追高求大研究型的辦學導向,鼓勵新建小規模、不以研究為主導、專注于本科精英教育的工科學院; 在人才培養理念上,改變傳統以系統理論學習為綱的工程教育觀念,以工程實踐為主導,以工程實踐創新能力為目标,對工程教育模式進行重新設計,重建我國新工科建設的新理念、新路徑、新模式、新文化,通過實踐、總結、再實踐,探索一條從學科導向轉向産業需求導向、從專業分割轉向跨界交叉融合、從适應服務轉向支撐引領的新工科建設道路。

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