工程師,作為新生產(chǎn)力的重要創(chuàng)造者和新興產(chǎn)業(yè)的開拓者,,在當今社會扮演著越來越重要的角色。在過去的一百年中,,工程技術(shù)不斷改變著人類的生活方式,、生產(chǎn)方式和思維方式,將人類文明推進到新的階段,。在未來社會,,工程師仍然會對人類社會產(chǎn)生重要影響,便捷的交通,、清潔的能源,、生物科技的發(fā)展、先進的通訊技術(shù)等等,,幾乎包括人類生活的各個方面,,都有賴于工程技術(shù)提供強有力的支撐。如何持續(xù)高效地培養(yǎng)工程師,,從而提高國家的競爭力,,造福人類社會,是世界各國政府關(guān)心的重要議題,。發(fā)達國家在這方面已有了較為豐富的經(jīng)驗,,了解發(fā)達國家的工程師培養(yǎng)模式,從中獲得有益的啟示,,對于發(fā)展中國家來說尤為重要,。因此,,本文將從四個角度來詳細解讀美國的工程師培養(yǎng)模式,為我國的工程教育提供參考,。. i' z* X0 [* X$ T
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美國工程教育學(xué)會(America Society for Engineer Education,,ASEE)對工程下了這樣的定義:工程是應(yīng)用科學(xué)和數(shù)學(xué)原理、經(jīng)驗,、判斷以及常識去造福人類的藝術(shù),。美國國家科學(xué)基金會(The National & Science Foundation,NSF)對工程師的描述是:當科學(xué)家試圖發(fā)現(xiàn)未知世界的時候,,工程師們正在應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)來設(shè)計,、開發(fā)新的工具和系統(tǒng)來解決人類社會所面臨的問題。工程師縮小了人類所能想象到的與應(yīng)用自然法則所能實現(xiàn)的二者之間的差距,。從上述描述中可以發(fā)現(xiàn),,美國社會認為與工程人才培養(yǎng)相關(guān)的兩個重要因素是:數(shù)學(xué)與科學(xué)原理的學(xué)習(xí)、工程專業(yè)知識的應(yīng)用,。美國的工程教育也主要圍繞這兩個方面來進行,。0 t( L' k! a" W+ d) w
0 Q& i5 j/ s/ V( P 中小學(xué)階段屬于知識普及階段,因此在美國k-12(從幼兒園到高中)階段的科學(xué),、技術(shù)和工程教育之間的區(qū)別并不明顯,。美國政府十分重視這一階段的科技與工程教育,從20世紀80年代后期開始出臺了一系列有關(guān)中小學(xué)學(xué)生科技與工程教育的政策和文件,,包括1985年的“2061計劃”,,1996年的《國家科學(xué)教育標準》,2000年的美國教育法等,。這些政策強調(diào)在中小學(xué)階段加強對學(xué)生的科學(xué)和數(shù)學(xué)知識的教育,,如“2061計劃”就規(guī)定學(xué)生們在2年級、5年級,、8年級和12年級結(jié)束時在科學(xué),、數(shù)學(xué)和技術(shù)方面應(yīng)該知道和掌握什么樣的知識和技能。美國教育部在2007-2010年的戰(zhàn)略計劃中也強調(diào)對所有學(xué)生要加強數(shù)學(xué)和科學(xué)知識的學(xué)習(xí),,為此,,教育部將采取多項措施增加大學(xué)預(yù)修課程和國際預(yù)科中數(shù)學(xué)和科學(xué)班級的數(shù)量,并推動和影響聯(lián)邦政府為此投入更多的資金,,以為國家培養(yǎng)更多的數(shù)學(xué)家,、科學(xué)家和工程師。奧巴馬政府的藍圖中也有有關(guān)中小學(xué)教育改革的方案(A Blueprint for Reform:The Reauthorization of the Elementary and Secondary Education Act),,政府將撥款3億美元來支持中小學(xué)的科學(xué),、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展。其中在2011年度的財政預(yù)算中將有1.5億美元建立創(chuàng)新基金,,促進中小學(xué)生在實踐中進行創(chuàng)新,。在這些政策的指導(dǎo)下,美國K-12階段工程教育的目的主要是培養(yǎng)孩子們的探究精神,,在課堂上強調(diào)“自己動手(hands-on)”的工程教育理念,,激發(fā)學(xué)生們對工程知識的自主學(xué)習(xí)興趣。
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美國的工程專業(yè)的本科教育主要分為兩個大類:一類是工程學(xué)(Engineering),,另一類是工程技術(shù)(Engineering Technology),。工程學(xué)的畢業(yè)生通常被認為是“創(chuàng)新者”(innovators),他們?yōu)榻鉀Q復(fù)雜的問題設(shè)計新的分析方法和思路,。大部分畢業(yè)生會在方案設(shè)計,、系統(tǒng)工程和產(chǎn)品研發(fā)部門謀得職位。如果需要進一步深造的話,,他們可以進入工程學(xué)專業(yè)的碩士和博士階段學(xué)習(xí),。而工程技術(shù)畢業(yè)生則并非如此,他們通常被認為是“應(yīng)用者”(implementers),。工程技術(shù)畢業(yè)生應(yīng)用所具備的知識和實踐訓(xùn)練來解決具體的技術(shù)問題和一般的設(shè)計問題,,他們大都進入工業(yè)領(lǐng)域的建筑,產(chǎn)品設(shè)計,、開發(fā),、檢驗、技術(shù)操作以及技術(shù)服務(wù),、銷售等部門工作,。工程學(xué)專業(yè)課程包括微積分和以微積分為基礎(chǔ)的理論課程。而工程技術(shù)專業(yè)的課程要求與之不同,,并不要求學(xué)生學(xué)習(xí)深奧的數(shù)學(xué)和科學(xué)的理論知識,,他們更強調(diào)對這些知識的應(yīng)用,該類畢業(yè)生如果要攻讀研究生,,通常會選擇工程管理、建筑管理,、工商管理及類似的專業(yè),。在美國所有的州,工程學(xué)畢業(yè)生通過考試和工作經(jīng)驗證明都能獲得工程師專業(yè)注冊資格,,工程技術(shù)畢業(yè)生則在大部分州都能獲得專業(yè)注冊資格,。因此,總的來說,,二者的區(qū)別在于,,在課程學(xué)習(xí)方面,工程學(xué)專業(yè)的學(xué)生比工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生數(shù)學(xué)要求更高,;進入工作階段以后,,前者一般從事設(shè)計工作,,后者則負責把這些設(shè)計付諸實踐。畢業(yè)于工程學(xué)專業(yè)的學(xué)生通常被稱為“工程師”(Engineer),,而畢業(yè)于工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生則被稱為“技術(shù)專家/技師”(technologist),。
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8 i# I+ n @' D8 `$ b& e6 s 在美國,以本科及以上階段教學(xué)為主的工程大學(xué)基本上都是以招收工程學(xué)專業(yè)的學(xué)生為主,,如麻省理工學(xué)院,、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等,。在2009年ASEE對全美300多所工程院校的調(diào)查中也可以發(fā)現(xiàn),,70%以上的工程院校在本科和研究生招生中都是以工程學(xué)專業(yè)為主。不論是工程學(xué)還是工程技術(shù)專業(yè),,除了掌握基本的專業(yè)理論知識外,,美國大學(xué)都強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實踐能力。如MIT 為本科生開展了本科生實踐機會項目(The Undergraduate Practice Opportunities Program,,UPOP)[9],。該項目為工程專業(yè)二年級學(xué)生提供為期一年的輔助課程。UPOP的課程采取兩種方式來實現(xiàn):工程實踐和職業(yè)規(guī)劃,。這些課程包括以下幾個階段:. f" h6 v2 O+ K
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(1)在秋季學(xué)期中,,學(xué)生們開始學(xué)做簡歷并進行面試,通過與校友和工程專家們的會面來建立自己的職業(yè)網(wǎng)絡(luò),;
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5 r- @) k! `; G5 A(2)在每年的學(xué)期交叉時段進行一周集中的經(jīng)驗學(xué)習(xí),,學(xué)生們接受工學(xué)院和斯隆管理學(xué)院的教師們的指導(dǎo),并輔以工業(yè)界專業(yè)人士的指導(dǎo),;' o$ Q. y* c" G( D! P+ s
4 h8 m9 v1 U3 ^7 R0 N' U(3)春季學(xué)期,,學(xué)生們開始尋找工作,指導(dǎo)教師會幫助學(xué)生獲得一個與個人需求和志向相符的夏季實習(xí)工作,;; c3 X9 A* H l/ ^4 r
" }% A! O* U+ w) Y# l(4)10-12周的夏季實踐課程。在這個過程中學(xué)生們要在真實世界中應(yīng)用他們的技術(shù)和人際交往技能,。在MIT的教師和工業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)人士的指導(dǎo)下,,學(xué)生們通過身體力行在工業(yè)界、政府和非營利組織中應(yīng)用他們所學(xué)的知識進行暑期實踐活動,,建立自己的職業(yè)網(wǎng)絡(luò),,并掌握在整個求職、工程實踐,、專業(yè)信譽的建立過程中的關(guān)鍵性因素,,為他們將來的職業(yè)開展做好心理和實踐準備,從而為自己能在未來的工作中茁壯成長并進行自我超越打下基礎(chǔ)。: P4 X. s, Z* ?. Y( I! R: y
" _0 H8 \- R4 Q 美國工程類院校對本科生的要求中,,除了學(xué)習(xí)本專業(yè)的知識和進行實踐鍛煉之外,,還必須修一些人文社科類的學(xué)分。通過這些課程的學(xué)習(xí)讓學(xué)生們了解國家的歷史和文化,,掌握必要的與人溝通的技巧和表達能力,,同時結(jié)合專業(yè)知識,使學(xué)生成為一個善于團隊合作,、不斷適應(yīng)變化,、發(fā)揮創(chuàng)新能力的新型工程型人才。8 X l6 R3 s! c2 U- y
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美國的工科大學(xué)主要為社會培養(yǎng)工程研究型人才和工程應(yīng)用型人才,,工程學(xué)專業(yè)的學(xué)生碩士或博士畢業(yè)后,,主要是進行原創(chuàng)性研究和技術(shù)開發(fā)以滿足社會不斷發(fā)展的需要,工程技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)生則需要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中,,解決工程領(lǐng)域所出現(xiàn)的問題,,成為工程應(yīng)用型人才。除此之外,,美國的社區(qū)學(xué)院還培養(yǎng)工程技能型人才,,社區(qū)學(xué)院教授的工程課程主要為社區(qū)內(nèi)需要就業(yè)的人員提供職業(yè)技能培訓(xùn)。這樣,,美國不同層次的高等教育形成了有差異的工程人才培養(yǎng)模式,,滿足了社會對不同工程人才的需求。 # w+ C* W. ]# d. }, e; r9 ?
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