教育是社会进步的基石,可持续发展理念是国际普遍共识。现代工程教育自诞生以来,源源不断地提供人才和智力以支撑工业文明,服务经济社会可持续发展;持续为教育创新注入新内涵,推动工程教育与时俱进;帮助学生终生学习,促进人的全面发展。中国工程师人数占世界总数的1/4,中国工科在校生占高等教育在校生数的1/3,面对科技革命、产业变革,面对经济社会需求新的、快速的变化,推动工程教育更好地支撑、服务可持续发展,意义十分重大。
一、面向可持续发展的趋势,工程教育的三大变革
工程教育与经济社会发展始终处于紧密互动之中。把握工程教育变革趋势,必须把准经济社会变化的脉搏。
(一)内涵变化
进入21世纪,以信息技术、生命科学、新能源、新材料等新兴科技为标志的科技革命和产业变革方兴未艾,大数据、物联网、人工智能、网络安全、大健康等新兴科技领域人才需求旺盛。产业技术“代际”更新周期大为缩短(产品更新换代周期缩短),工程教育加快“版本”更新周期(如中国提出卓越工程师培养2.0版)。工程教育需要与时俱进,引入前沿科技知识,加快教学内容更新。
(二)范式转换
科学技术高度分化和高度整合并存,形成巨大的内在发展张力。基于人类原有知识分类能力所做的学科划分体系,由于学科交叉、学科融合,学科边界变得日益模糊。解决当代及未来复杂工程问题越来越需要综合科学、技术、市场、文化等多方面的知识。工程教育要根据学科体系的变化,调适并确立工程教育新范式。
(三)价值重塑
现代工程科技给人类带来极大便捷的同时,也带来诸多困惑,对人类可持续发展形成挑战。解决复杂工程问题,除了工程科技本身,必须更多地考虑社会问题、经济问题、环境问题、人的全面发展问题等。可持续发展理念应该是一条贯穿工程教育全过程的价值主线。
二、面向可持续发展的需求,未来培养什么样的工程师?
创新是引领发展的第一动力,需求则是社会进步的根本动因。我们要面向社会需求,培养未来工程师。
(一)价值判断能力
科技是一把双刃剑,既能给人类带来福祉,也能带来危害。未来的工程师,要把有益于国家乃至人类社会可持续发展作为至高追求,不仅要有技术本身的判断能力,也需要有价值的判断能力,富有人文情怀,富有批判和反思精神。
(二)综合创造能力
科学家的工作是发现新的知识,工程师则要把新知识转化成可用的方案、技术或产品。未来的工程师,重在突破核心共性技术,重在方案或技术集成整合,其创新、创造、创业能力都有更高要求。这不仅需要知识和技术,想象力也变得更为重要,团队精神(包括领导力)也不可或缺。
(三)国际竞争能力
尽管当今世界出现一股“逆全球化”的潮流,但是全球化的大趋势是必然的,未来更需要有国际视野和国际竞争力的工程人才。中国是开放的,中国的大学也是开放的,学生在互相公平竞争、互相学习借鉴、互相合作支持中将会获得更多的成长。
(四)终生学习能力
人类知识的不断累积和快速增长,学生要学习继承的知识越来越多,单靠延长学生的学校教育年限,是无法从根本上解决这一矛盾。工程教育要强化“授人以渔”,学生要学会终生学习。
三、面向可持续发展的要求,把握工程教育变革的关键
面对环境的变化和需求的变化,工程教育要借鉴《周易》哲学,变易、简易、不易,在把握本质、坚持传统、融合创新中推动变革。
(一)把握工程教育的创新本质
工程技术的基础是科学知识。工程教育需适应新经济发展和新一轮科技产业革命的需要,把最新的知识和技术引入课堂,优化学科结构、专业设置、课程体系。中国提出加强“新工科”建设,新工科之“新”,本质上是知识之新、教育之新,是新学科(含新方向)、新专业、新课程、新教材、新教法各个方面的融汇。
(二)秉持工程教育的实践传统
工程教育需要坚持和传承工科的实践属性,针对工科学生解决实际问题和动手实践能力偏弱的不足,给学生创设真实的工程训练环境。一方面,大学要加强实践教学,科研实验室要向本科生开放,教学实验室要升级,专业理论课要适当开展工程实践案例教学,鼓励工科教师到企业进行工程实践;另一方面,政府、企业和社会要支持大学对学生进行工程实习实训,企业要向学生更开放,政府政策支持更有力。
(三)推进工程教育融合创新
学科交叉融合打通了知识体系内在的、固有的、复杂的、普遍的联系。工科要树立“大工程观”,工程教育要树立“大工程教育理念”。在具体教育实践中,通识教育多一点还是专业教育多一点,理论教学多一点还是实践教学多一点,面向国内的多一点还是面向国际的多一点,始终是富有挑战性的平衡。
四、面向可持续发展的未来,大连理工大学的探索实践
大连理工大学作为一所理工特色鲜明、工科优势突出的大学(“211”工程、“985”工程、一流大学A类建设高校),工程教育是学校的主干,工程学、化学、材料学为ESI前1%学科,70%的学生在工科(工程教育领域)学习。
(一)更新工程教育理念
升级培养目标和定位。根据一流大学建设目标,我们坚持价值塑造、知识建构、能力培养三位一体,“宽口径、厚基础、重实践、促创新”,开展一流工程教育,着力培养具有扎实的理论基础知识,突出的实践能力和创新能力,具有终生学习能力,开阔的国际视野,能够综合运用现代科学知识和技术手段解决工程技术问题的卓越工程师、工程科学家。
坚持“大工程教育”理念。工程人才专业培养方案的制定坚持:处理2个关系(科学理论与技术、工程的关系);搭建3个平台(通识教育、学科大类教育、专业教育);加强2个结合(理论教学与实践活动结合、基本实验与工程训练结合);坚持3个不断线(工程教育不断线、创新实践不断线、企业合作不断线);着力复合型专业人才培养。重视培养学生道德品质和责任担当意识,重视工程伦理教育;实施“专业知识与技能+”模式,从原来只关注学生“会不会做”,拓展到“该不该做、可不可做、值不值做”。
(二)完善工程教育体系
加强工科专业建设。巩固传统工科专业优势,建成23个国家特色示范专业,19门国家级精品课程、19门国家级精品资源共享课、9门国家级精品视频公开课、41门省级精品课。加快新工科专业建设,在化学与化工、能源与环境、装备制造与新材料、信息技术等领域,培育新的学科增长点,建设新工科课程和专业。今年学校获批6个国家级新工科研究与实践项目,位列全国高校第五名。
强化工程实践训练。在校内加大投入,建成8个国家实验教学示范中心,3个国家虚拟仿真实验教学中心;对外深化与企业的合作,已建成15个卓越工程师培养实习、实训、实践基地和创新平台。实施校企协同的卓越工程师培养,设立“大工-中广核”“大工-米其林班”“大工-三一重工”等“卓越计划班”,与企业联合培养学生。
加强创新创业教育。设立创新创业教育学院,打造学生创新创业之家;建立4个“一”制度(每一名教师每一年至少提出一项适合大学生科研训练的研究项目,至少指导一名以上大学生开展创新性实验研究项目———纳入教师履职考评,纳入学生培养方案);2007年开始实施大规模的大学生创新创业训练计划,学生受益率达50%。以竞赛为载体促进创新创业活动,为此学校设立大学生科技竞赛专项经费,近5年竞赛获国际二等奖以上720余人次、国家奖1650余人次、省级奖3530余人次;近5年获1859项专利授权。
(三)培养国际视野的工程人才
实施“国际化提升战略”。学校主动融入国际工程教育主流推进积极变革,把“学生中心、产出导向、持续改进”的国际工程教育理念落到实处。学校与30个国家和地区的200多所高校、科研机构、大型企业等签署了校际合作协议。
推进学生培养国际化。学校建设有大连理工大学-日本立命馆大学国际软件学院、大连理工大学-莱斯特学院、中国-白俄罗斯国际学院,是全国拥有最多实体国际合作办学机构的大学;学校按照国际工程教育标准,在化工、机械、土木3个工程教育专业设立国际班(全英文授课),另外还设立3个工科日语强化班和4个工科英语强化班。我们正在进一步推进与美国、英国、日本相关大学的合作,与加州大学欧文分校的机械工程联合培养项目获得教育部批准;以与东京工业大学合作为基础,提出“中日同窗友情计划”新模式,使学生在互学互鉴互助互促中成长。
推进国际工程教育标准认证。化学工程、电气工程与技术专业被中国工程教育专业认证协会选定,代表中国高水平大学接受国际观察员认证考查,为中国成为《华盛顿协议》正式会员做出重要贡献。目前,学校19个专业通过国际工程教育认证,总数居全国高校第一。
面向未来,大连理工大学主要教育定位是坚持开展中国特色、世界一流的工程教育,目标是培养能够引领未来的卓越工程师和工程科学家。我们将和国内外的同仁一道,秉持工程教育传统,加大教育创力度,立足办好可持续发展的一流工程教育,争取为中国和世界可持续发展做出卓越贡献。