近日,“國家工程師獎”表彰大會在北京召開,強(qiáng)調(diào)要進(jìn)一步加大工程技術(shù)人才自主培養(yǎng)力度。面向未來,根據(jù)工程技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域特點(diǎn),完善人才培養(yǎng)體系,迫在眉睫。
聯(lián)合國提出的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)作為全球性的發(fā)展議程,涉及社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多個方面,涵蓋貧困、氣候環(huán)境、不平等以及和平正義相關(guān)挑戰(zhàn)。工程師肩負(fù)著工程科技進(jìn)步和創(chuàng)新的重要使命,將可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)融入工程教育過程之中,培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展意識的卓越工程人才,有助于更好地應(yīng)對現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),工程技術(shù)人才培養(yǎng)體系應(yīng)當(dāng)從知識要求、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)模式、能力素養(yǎng)和合作實(shí)踐等方面進(jìn)行調(diào)整與創(chuàng)新。
知識要求革新是工程教育適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)要求的基礎(chǔ)。工科學(xué)生作為未來的工程師和科技領(lǐng)軍人才,應(yīng)具備跨學(xué)科知識,能在解決問題時兼顧經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。我國工程教育認(rèn)證體系在正式加入《華盛頓協(xié)議》之前,已經(jīng)根據(jù)國際工程聯(lián)盟發(fā)布的畢業(yè)生素質(zhì)和職業(yè)能力要求修訂了工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求?,F(xiàn)行的工科學(xué)生知識要求涵蓋工程知識、問題分析、設(shè)計開發(fā)解決方案等。2021年發(fā)布的新版畢業(yè)生素質(zhì)和職業(yè)能力要求,進(jìn)一步增加了計算基礎(chǔ)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(yīng)新興科技發(fā)展需要。知識要求的革新,需要打破傳統(tǒng)學(xué)科壁壘,促使工程教育課程內(nèi)容不僅包含科學(xué)理論和工程技術(shù)基本知識,還要加強(qiáng)從線性思維向系統(tǒng)思維的轉(zhuǎn)變。
課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化是工程教育引入可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的途徑。在傳統(tǒng)的工科專業(yè)中,課程結(jié)構(gòu)通常側(cè)重于專業(yè)知識的傳授。課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化要求工科課程重構(gòu)與整合必要的知識點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會問題,培養(yǎng)他們解決實(shí)際問題的能力。例如,西南交通大學(xué)開設(shè)的“運(yùn)動、科技與智慧人生”課程,是由體育、電氣、機(jī)械、力學(xué)及經(jīng)管五個不同學(xué)科組成的跨學(xué)科課程,對機(jī)械原理與電氣原理、動力學(xué)和營銷理念等多門課程知識點(diǎn)進(jìn)行重構(gòu)與整合。通過邊學(xué)習(xí)理論邊動手操作,培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)、動手實(shí)踐、團(tuán)隊協(xié)作和溝通表達(dá)等綜合素質(zhì)。通過課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提升了學(xué)生對于工程知識的學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)模式創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)工程教育與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)深度融合的策略。教學(xué)模式要從傳統(tǒng)的以講授為主轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和問題解決。工科教師的角色應(yīng)從知識的傳遞者轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)者和啟發(fā)者,注重激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。當(dāng)前,一些新穎的新工科畢業(yè)設(shè)計項(xiàng)目在教學(xué)模式創(chuàng)新方面樹立了榜樣。例如,天津大學(xué)的“海陸空智能無人系統(tǒng)安全巡查平臺”項(xiàng)目,以建設(shè)智慧校園為出發(fā)點(diǎn),通過組建跨學(xué)院、跨專業(yè)的多學(xué)科交叉團(tuán)隊,指導(dǎo)學(xué)生共同完成一個海陸空協(xié)同無人探測與追蹤平臺。通過教學(xué)模式的創(chuàng)新,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,提高了學(xué)生的協(xié)作意識和工程能力。
能力素養(yǎng)提升是保證工程教育落實(shí)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵。面向未來的工程教育不僅要培養(yǎng)學(xué)生掌握工程學(xué)科的核心知識、原理與技術(shù),還要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng),如家國情懷、協(xié)調(diào)能力、倫理道德觀和全球視野等?,F(xiàn)行的工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)對職業(yè)規(guī)范、個人和團(tuán)隊、項(xiàng)目管理和終身學(xué)習(xí)等能力素養(yǎng)提出要求。2021年發(fā)布的新版畢業(yè)生素質(zhì)和職業(yè)能力要求,對團(tuán)隊的多樣化和包容性、批判性思維和溝通能力等方面進(jìn)行了進(jìn)一步要求,體現(xiàn)出現(xiàn)代社會對工程教育的更高期望。
合作實(shí)踐強(qiáng)化是將可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)融入工程教育的有效機(jī)制。工程項(xiàng)目往往涉及多種利益相關(guān)者,如何在項(xiàng)目管理中考慮到各方面利益和目標(biāo)是一個復(fù)雜的問題。通過合作實(shí)踐項(xiàng)目,工科學(xué)生可以更深層次地理解可持續(xù)發(fā)展的重要性和緊迫性,養(yǎng)成從全局考慮工程項(xiàng)目建設(shè)的習(xí)慣,為將來成為可持續(xù)發(fā)展的跨界領(lǐng)導(dǎo)者奠定基礎(chǔ)。
面對自主培養(yǎng)大批卓越工程師的核心目標(biāo),工程教育必須深化變革人才培養(yǎng)體系,采用更加多元和開放的態(tài)度,為社會培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神和社會責(zé)任感的工程技術(shù)人才。將可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)融入工程技術(shù)人才培養(yǎng)體系,既是對德智體美勞全面發(fā)展的新時代卓越工程師培養(yǎng)體系的深化改革,也是為實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)所必須采取的實(shí)際行動。
(作者系天津大學(xué)教育學(xué)院副研究員)
《中國教育報》2024年02月06日第2版
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