近日,“國家工程師獎”表彰大會在北京召開,強調要進一步加大工程技術人才自主培養力度。面向未來,根據工程技術學科領域特點,完善人才培養體系,迫在眉睫。
聯合國提出的可持續發展目標作為全球性的發展議程,涉及社會、經濟、環境等多個方面,涵蓋貧困、氣候環境、不平等以及和平正義相關挑戰。工程師肩負著工程科技進步和創新的重要使命,將可持續發展目標融入工程教育過程之中,培養具有可持續發展意識的卓越工程人才,有助于更好地應對現實挑戰。為了實現可持續發展目標,工程技術人才培養體系應當從知識要求、課程結構、教學模式、能力素養和合作實踐等方面進行調整與創新。
知識要求革新是工程教育適應可持續發展目標要求的基礎。工科學生作為未來的工程師和科技領軍人才,應具備跨學科知識,能在解決問題時兼顧經濟、社會、環境的可持續發展。我國工程教育認證體系在正式加入《華盛頓協議》之前,已經根據國際工程聯盟發布的畢業生素質和職業能力要求修訂了工程教育認證畢業要求。現行的工科學生知識要求涵蓋工程知識、問題分析、設計開發解決方案等。2021年發布的新版畢業生素質和職業能力要求,進一步增加了計算基礎知識、第一性原理、全壽命成本和零凈碳等知識要求,以便適應新興科技發展需要。知識要求的革新,需要打破傳統學科壁壘,促使工程教育課程內容不僅包含科學理論和工程技術基本知識,還要加強從線性思維向系統思維的轉變。
課程結構優化是工程教育引入可持續發展目標的途徑。在傳統的工科專業中,課程結構通常側重于專業知識的傳授。課程結構優化要求工科課程重構與整合必要的知識點,引導學生關注社會問題,培養他們解決實際問題的能力。例如,西南交通大學開設的“運動、科技與智慧人生”課程,是由體育、電氣、機械、力學及經管五個不同學科組成的跨學科課程,對機械原理與電氣原理、動力學和營銷理念等多門課程知識點進行重構與整合。通過邊學習理論邊動手操作,培養了學生主動學習、動手實踐、團隊協作和溝通表達等綜合素質。通過課程結構優化,激發了學生的學習熱情,提升了學生對于工程知識的學習興趣。
教學模式創新是實現工程教育與可持續發展目標深度融合的策略。教學模式要從傳統的以講授為主轉向以學生為中心,強調項目式學習和問題解決。工科教師的角色應從知識的傳遞者轉變為指導者和啟發者,注重激發學生的積極性和創造性。當前,一些新穎的新工科畢業設計項目在教學模式創新方面樹立了榜樣。例如,天津大學的“海陸空智能無人系統安全巡查平臺”項目,以建設智慧校園為出發點,通過組建跨學院、跨專業的多學科交叉團隊,指導學生共同完成一個海陸空協同無人探測與追蹤平臺。通過教學模式的創新,激發了學生的創新實踐能力,提高了學生的協作意識和工程能力。
能力素養提升是保證工程教育落實可持續發展目標的關鍵。面向未來的工程教育不僅要培養學生掌握工程學科的核心知識、原理與技術,還要培養學生的綜合素養,如家國情懷、協調能力、倫理道德觀和全球視野等。現行的工程教育認證標準中已經對職業規范、個人和團隊、項目管理和終身學習等能力素養提出要求。2021年發布的新版畢業生素質和職業能力要求,對團隊的多樣化和包容性、批判性思維和溝通能力等方面進行了進一步要求,體現出現代社會對工程教育的更高期望。
合作實踐強化是將可持續發展目標融入工程教育的有效機制。工程項目往往涉及多種利益相關者,如何在項目管理中考慮到各方面利益和目標是一個復雜的問題。通過合作實踐項目,工科學生可以更深層次地理解可持續發展的重要性和緊迫性,養成從全局考慮工程項目建設的習慣,為將來成為可持續發展的跨界領導者奠定基礎。
面對自主培養大批卓越工程師的核心目標,工程教育必須深化變革人才培養體系,采用更加多元和開放的態度,為社會培養具備創新精神和社會責任感的工程技術人才。將可持續發展目標融入工程技術人才培養體系,既是對德智體美勞全面發展的新時代卓越工程師培養體系的深化改革,也是為實現聯合國可持續發展目標所必須采取的實際行動。
(作者系天津大學教育學院副研究員)
《中國教育報》2024年02月06日第2版
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