创新是这个世纪的主题,是时代的主题。胡锦涛同志提出,要坚持走中国特色自主创新道路,用15年左右的时间把我国建设成为创新型国家。温家宝总理在关于教育工作的座谈会上也谈到,“有一流的教育,才能有一流的国家实力,才能真正成为世界上一流的国家”。培养什么人,以什么方式培养人,是高等学校办学的主题。本文从国家创新体系的最基本队伍——工程师的培养问题着手,分析我国高等工程教育的现状,提出改进我国工程教育,尤其是本科工程教育的一些思路。
一、紧迫而严肃的话题
(一)构建创新金字塔基础乃建设创新型国家的当务之急
党中央号召把我国建设成为一个创新型国家。怎样才算是一个创新型国家,如何成为一个创新型国家?从某个侧面讲,创新型国家的重要标志是她的原始创新、知识创新的能力。然而对于正朝着创新型国家目标迈进的中国而言,在科技教育方面,是否有比知识发现、科学发明更为紧迫的问题?宏观而言,创新是一个金字塔,知识发现是金字塔的塔尖,塔尖下面还有应用发明、技术创新、集成创新等。而我们在创新方面的差距远不仅在知识发现、原始创新方面,就是在创新金字塔的基础方面如技术创新、技术集成,甚至一般的工程能力方面,与发达国家相比也有很大的差距。另外,对一个国家而言,没有底层创新的基础,她的整体创新能力是不可能达到塔尖的,忽略底层创新的基础,欲跨越至塔尖,似乎不大可能。
构建创新金字塔的基础,工程师队伍是主力军。工程师在任何一个国家的创新队伍中都是一支十分重要的队伍,这支队伍的优劣,从根本上决定了一个国家的创新能力。美国惊呼中国现在每年培养的工程师数量是她的近10倍,并认为这是中国软实力的体现,并感到自身的危机。基于美国人国家战略所固有的危机意识,他们也开始高度关注工程师的培养。然而,我们却没有任何理由可以乐观,因为目前我国优秀工程师培养的总体质量,与美国、德国、日本等发达国家相比,差距是显而易见的。
(二)我们曾有为培养优秀工程师而自豪的传统
回想几十年前,很多中国工科院校都有为培养优秀工程师而自豪的光荣传统。清华大学这样的中国顶尖工科大学有“工程师的摇篮”之美称。而几十年后的今天,中国很多工科的名校似乎不太注重培养工程师了。我们培养的相当一部分工科学生在走向社会后,处理实际工程问题的能力低下,更不用说创新能力了。这一现象在部分重点工科大学都或多或少的存在。在经济比我们发达的日本,到今天还在重视工程师的培养,而中国似乎更没有理由不重视工程师的培养,因为我们底层的、最基础的创新能力也比别人欠缺。其实,一个创新型国家最大的创新群体可能还是工程师队伍。因此,大学的工科教育应该把培养优秀工程师放在至关重要的位置。就我国的情况而言,应该把培养有创新能力的工程师放在优先考虑的位置。
(三)本科是培养优秀工程师的最重要阶段
如前所述,一个创新型国家最大的创新群体可能还是工程师队伍。而这个队伍的培养显然主要依靠大学本科。不管是重点大学还是非重点大学的工程学科,无一例外地都应该努力培养尽可能多的优秀工程师。量大面广的工程师队伍也只有可能依靠高等教育中规模最大的本科教育来培养。
另一方面,对于一个学生而言,本科教育是其接受高等教育最重要的阶段,尤其是对于将成为工程师的学生更是如此。因为很多基础的理论和工程知识,都是在这一阶段奠定的。而且更重要的是,这一阶段创新意识的形成、创新能力的强弱,对人一辈子能否取得较大的创新成果,起着关键的、甚至决定性的影响。而大学工科理所当然地应该为本科生尽可能提供高质量的教育,以培养出更多的有一定创新能力的工程师。
(四)优秀工程师培养——近些年我们还不太尽心
近一二十年,中国的很多名校都在致力于提高研究水平,这没有什么不对的。但问题是如果以牺牲本科生培养质量为代价的话,对国家的发展就不值得了。尽管教育部三令五申,要求大学重视教学,但不得不承认,相当多的大学,乃至名校,在如何培养有创新能力的工程人才方面还不太尽心。很多大学的管理者和教师满足于维持正常的教学秩序。平心而论,在很多名校,对本科生教育远没有像对“985”工程那样的重视程度。以至于我国目前本科工程教育还存在诸多问题,颇不适应建设创新型国家的需要。下面是带有一定普遍性的问题。
工程教学的课程体系和教学内容未能及时更新,不同科类的知识依然相互分离,综合性的课程还不多见,理论与实践脱节的局面并未得到根本的改善。工科院校的教学方法仍然以讲授为主,学生自我体验、自主学习、自由创造的环境还不具备。
近年来高校的不断扩招使学生数量成倍增长,而学校的实验设备与师资力量并未能实现同步增长。学生的培养有“批量生产”现象,工科院校的实践教学被不同程度地削弱。学生在实验课上亲自动手操作的机会减少,多年来一直提倡的自主性、设计性实验越来越难以落实;生产实习的时间大幅度压缩,学生在实习中参观多而参与少;课程设计、毕业设计脱离工程实际,更多地是纸上谈兵,课外科技活动由于受条件限制难以大面积开展。硬件设施跟不上,“软件条件”也不能满足。高校的工程教师一方面自身缺乏生产或工程一线的实际锻炼,缺乏工程实践经验,难以真正做到联系工程实际问题开展教学。另一方面,学生的增多使教师不能很好地指导学生实践。高校的实验课常常是学生在已制作好的装置面前检测一些已告知的数据。这样的教学,连合格的工程师都难培养出来,更何况是创新型的优秀工程师?
实践环节中,学生“被动实践”成份多,“主动实践”成份太少。比较一下中国和西方发达国家的大学生,总体上,则明显感到我们学生解决实际问题的能力以及创新能力的不足。产生这个差距的原因是多方面的,但“被动实践”一定是其中的重要原因。何谓“被动实践”?即实践的对象、方法、程序等关键要素都是由老师制定的,学生在老师规定的框架中,沿着老师制定的路线去完成实践任务。不难想象,学生在这样的框架中,他们的创新思想如何能自由驰骋。由此可见,在我们越来越强调培养学生创新能力的今天,“被动实践”不能不说是中国高等教育的严重问题之一。或者说创新能力的培养呼唤“主动实践”。
总而言之,虽然高等教育在近些年取得了巨大成绩,但就建设创新型国家的宏伟目标而言,目前还存在很多问题。这需要政府、大学管理者及广大教师共同努力并尽心去解决。
二、把握高等工程教育发展的大趋势
面对这个严肃而紧迫的话题,面对新世纪我国高等工程教育的挑战,改进我国高等工程教育已是迫在眉睫。实现这一改进,首先要把握高等工程教育发展的大趋势。
(一)“回归工程”——发达国家高等工程教育界的反思
上世纪九十年代,美国就有人提出“回归工程”(Back to engineering)。2004年底,美国“2020工程师”计划制定组发表了《2020的工程师:新世纪工程的愿景》,2005年又发表了《培养2020的工程师:为新世纪变革工程教育》。从这两个报告中可以看出,未来的工程实践面临工程技术的突破,工程师需要具备分析能力,以达到实践目的、理想功能与客观现实之间的平衡;需要创造力,以敏锐的直觉、开阔的思路来创造世界;最重要的是实践能力,处理复杂的技术问题。美国的工程教育改革正是针对这些方面的需求而进行的。
欧洲的高等工程教育研究也重视工程实践。在“推进欧洲高等工程教育”研究中,从回归工程的角度,提出四点方案:增加兼容性,使原来各种不同类型的工程教育能够互通;增强流动性,促进科技人力资源的综合利用;促进实践性;加强互动性,使工程教育界和职业界相互沟通。
在我们的邻国日本,也有着注重实学教育的传统,以日本工业大学为例,他们有一流的工程实验室,以“贯彻实学”作为办学理念,学生要参加“工房”(工作室)活动,一定要自己动手,制造出某一种零件或物品。学校一直采用多种教学手法来培养学生的工程实践能力。
(二)即便研究也要以“实学”为基础
即便是对于从事研究工作的工程科学人才,也需要相当的“实学”基础。不难发现,在当今我国很多重点工科大学中,中青年研究人员往往因实际经验缺乏而难以把握工程研究的脉搏,以至于研究质量不高。其实,工程方面的很多前沿研究多是由工程中的实际需求驱动的。因此,大学中不重视实学教学,总体上很难培养真正意义上有创新能力的工程科学研究人才。
(三)改变实践方式
如何进行“实学”培养,是高等工程教育的一大问题。传统的实践方式显然不适应现代工程教育的发展。
前述“主动实践”应逐步成为中国高等工程教育的普遍“实践”形式。这种形式绝对有助于学生创新能力的培养,因为它有可能充分调动学生主动学习、思考乃至创新的潜能。国外的Internship方式也是值得我们学习的,即让学生到企业中学习、实践一段时间。企业的实践环境显然有学校实践环境不可比拟的优势。此外,协同能力的培养也应该是实践方式中应注意的问题。现代工程问题多是很多人协同完成。国外一些著名大学在本科生的培养中就注意此问题。值得注意的是,协同不仅是同学科学生之间的协同,还可以是不同学科学生之间的协同。而大学生实践环节中,如何进行不同学科学生之间的交流和协同应是值得我们探讨的问题。
三、“实学创新工程”——时不我待
既然实学创新型人才培养是中国建设创新型国家一个紧迫而又严肃的话题,“实学”人才培养是现代高等工程教育发展的大趋势;既然我们在实学创新人才培养上还存在严重不足,现在应该是需要迅速改变这一现状的时候了。对于教育部和中国的重点大学而言,任重道远,时不我待。下面,不妨提几点宏观建议。
(一)“实学创新工程”
最近一些年,教育部一直在抓教学,抓提高质量,取得了显著成绩。但是并未真正解决创新能力培养欠缺的问题。笔者认为,不妨更大力度地推行一个活动,至少从重点大学开始,姑妄称之“实学创新工程”。政府要加大投入,大学要拿出具体措施,要像“985”或“211”那样、甚至较之更大的力度去推进此事。
“实学创新工程”需要进一步改善实践环境。最近几年,很多工科大学的实践环境大为改善,从教育部到大学都做了很大的努力,也取得了很大的成绩。但是从创新人才培养的角度,以及相对于前几年的扩招,显然还需要大力改善。
“实学创新工程”需要进一步的课程体系和课程内容的改革;需要教学方式的改革;甚至需要教师和学生的生活与工作环境的改善。
“实学创新工程”需要政府进一步加大投入。把钱花在与创新型国家建设需求最直接和最量大面广的人才培养上,一定是利国、利民、利校的,也是让人民满意的。
(二)改变评价体系
为鼓励大学高度重视实学创新人才的培养,改变评价体系是重要的。评价体系是学生与教师发展目标的指挥棒,改变评价体系,可以改变学校的办学思路,某些措施也会有相应的调整。因此,笔者认为,教育部可以改变某些对大学的评价指标(即使是隐性的),大学内部也应该改变对教师干部等的评价考核体系,以此促进实学教育的开展。
(三)让大学更开放
开放的含义很多。这里讲的开放,主要指工科大学对工业界的开放。譬如让工业界人士走上大学讲台,不仅是讲座类型,甚至可以是某门课中的有关章节,尤其是实践性较强的。大学生到企业中实习,真正地在企业中去发现问题,与企业的技术人员一起协同解决问题。
更为重要的是,当下需要对某些工科青年教师进行实践再教育,如鼓励青年教师到企业中挂职锻炼。相信这一措施无论对于学生还是对于青年教师自己的提高都有莫大好处。
总的来说,我国的创新型工程师培养还有很长的路要走,在培养方式上也有许多要改进的地方,政府和大学都要加大投入。总之,实学创新人才的培养既任重道远,又乃当务之急。