第一节 高等工程教育改革动因
在经济全球化、经济结构转型升级，以及建立创新型国家的新形势下，高等工程教育改革面临前所未有的机遇与挑战。为满足新型工业化人才需求，高等工程教育要从单一学术型人才培养模式积极向工程应用型人才培养模式转变。借鉴发达国家工程教育模式，构建科学、合理具有中国特色的高等工程教育人才培养模式。本章在论述高等工程教育改革动因、高等工程教育改革理论依据的基础上，深入探讨了工程应用型人才培养的内涵和基本特征，提出应用性和实践性是工程应用型人才的本质特征。
经济社会的发展对人才的要求愈来愈高。高校作为人才培养的重要摇篮和科技创新的主要力量，要适应经济全球化、建立创新型国家以及经济结构转型升级的需要，必须改革其人才培养模式。高层次应用型人才培养是高等教育适应科学技术进步和社会经济发展与转型的必然要求。
一、建立创新型国家对工程教育的要求
经济全球化已成为当代世界经济增长和世界政治变化的主要原因之一，是人类发展进步的表现和世界经济发展的必然结果。全球化意味着企业不仅仅需要在国内扩展市场，而且也需要在全球范围内扩展市场、参与竞争。经济全球化对中国经济社会主要带来了以下几个方面的积极影响：有利于吸引和利用外资，以及引进世界先进管理理论和经验并实现管理的创新；有利于加速中国工业化进程，提升产业结构；有利于深入地参与国际分工，发挥本国现有和潜在的比较优势，拓展海外市场；可以抓住新技术革命带来的机遇，发挥后发优势，发展高新技术产业，实现经济的跨越式发展。如何有效地推动经济全球化对中国的积极作用，尤其是通过发展高新技术产业，提升产业结构，从而加速工业化进程，以实现建立创新型国家的目标，中国工程领域在人才方面面临巨大的机遇与挑战。
（一）国内经济结构转型、产业升级刻不容缓
从1978年改革开放开始，中国经济取得了相当出色的成绩，保持了30多年平均增长率9.4%的持续高速经济增长，创造了人类经济发展史的奇迹。［资料来源：国情备忘录，中央电视台“国情备忘录”项目组。］中国依靠低廉的劳动力、高效的物流和巨大的市场，成为远近闻名的世界加工厂，“中国制造”产品畅销全球。然而在世界产业增值链上中国却还处于低端，包括最具优势的电子信息产业和制造业，中国靠产品加工赚取了不到10%的利润，而欧美、日本等国家却靠专利、设计实现了90%的利润。其主要原因是中国企业创新能力不强，关键核心技术依赖国外。例如中国的彩电行业销售量巨大，但彩电企业整体处于微利甚至亏本状态。主要原因是国内彩电企业普遍缺乏核心技术，面板、芯片依赖于进口，而用于采购面板的成本占据彩电整体成本的70%～80%。彩电面板产业链上游的关键零部件和技术都掌握在日韩如LG、夏普等企业手中。产业链布局不完整，缺“芯”少“屏”，中国彩电企业急需结构转型。再以电子行业普遍需求的人工石英晶体元器件为例，中国已成为世界上这一领域中低档产品的生产商和供应商。中国每年出口各种晶体元器件几十亿支，每只只卖几十美分甚至几美分，利润率在10%左右，而中国的晶体元器件制成设备，包括精密仪器切割、分选、测试、调频、封装等大多数从发达国家进口，价格为几万甚至几十万美元。元器件上的关键零部件完全依赖进口，中国的管理和技术达不到生产高档精密产品的要求。2006年，出口晶体元器件总值为8.1亿美元，但进口器件及原材料16.8亿美元，进出口贸易逆差不断扩大。虽然出口数量相比大得多，但是产品附加值太低，高利润的环节，技术、设备、关键原材料甚至市场、销售、服务等商务环节都掌握在发达国家手中。
在我国经济快速发展过程中，中小企业经济比重不断提高，在国家经济社会日益发挥重要的作用。据国家统计局数据显示，截至2011年5月，我国中小企业数量已经超过4000万户，中小企业工业总产值占经济总量的60%，并提供了75%的城镇就业机会。［资料来源：中华人民共和国国家统计局网站http：//www.stats.gov.cn。］然而，目前绝大多数中小企业都缺少核心技术，产品大多来自于模仿，核心技术部分掌握在国内外大企业的手里，大多数企业只能采取技术跟随策略。由于缺少核心技术，导致产品同质化问题日益严重，同行之间只能通过价格战来竞争。技术创新能力是一个企业的生命力，直接决定企业的兴衰成败。国内众多中小企业不仅技术创新投入不足，更为明显的是大多数中小企业没有自主研发能力，普遍缺乏市场竞争力。科技部原部长、中国科学院院士徐冠华说，“不坚持自主创新，中国企业就难以摆脱为他人做嫁衣裳的不利局面。”
在知识经济时代，科技与创新对于一国或者地区的竞争力有着决定性的影响。世界经济论坛在最新出炉的《2010-2011年全球竞争力报告》中，中国大陆竞争力排27位，与科技有关的指标（效率提升排名29位，创新与成熟度因素排名31位），在世界处于中等偏下水平。［资料来源：The Global Competitiveness Report 2010-2011年，世界经济论坛。］随着经济全球化的深入发展，制造业向全球劳动力更低的国家和地区转移，如东南亚等国家，中国劳动力低廉的优势已经或正在失去。而国内经济发展一直严重依赖于以加工制造业为主的发展模式也已呈现出日益严重的弊端，带来严重的环境污染和资源消耗问题。作为世界上人口最多的发展中国家，未来我们不可能继续沿着传统的“高投入、高消耗、高污染”的劳动密集型路子走下去；不可能继续沿着生产低附加值、低技术含量产品的路子走下去。中国要实现真正的崛起，必须放弃传统的资源型和依附型的发展模式，必须走内涵式发展道路，转变经济发展方式、实现可持续发展，在产业层面上，由传统低端产业向现代高端产业升级转型。
要改变我国目前“高投入、高消耗、高污染”经济模式和产品低附加值、低技术含量的现状，经济需要转型，产业需要升级，这是我国市场经济深入发展的必然。经济转型是指一个国家或地区的经济结构和经济制度在一定时期内发生的根本变化。具体地讲，经济转型是经济体制的更新，是经济增长方式的转变，是经济结构的提升，是支柱产业的替换，是国民经济体制和结构发生的一个由量变到质变的过程。［资料来源：http：//baike.baidu.com/view/2329456.htm。］中国当前经济转型的实质就是用现代科技改造传统产业，发展高新技术产业，提高经济发展中的高科技含量，使之具有可持续发展能力。转型的主要任务是开发和应用先进技术、工艺和装备，在提高产品质量、扩大出口和控制污染等方面取得明显进展。产业转型升级是指产业从低附加值转向高附加值升级，从高能耗高污染转向低能耗低污染升级，从粗放型转向集约型升级。产业转型升级的关键是技术进步，在引进先进技术的基础上消化吸收，并加以研究、改进和创新，建立属于自己的技术体系。
用现代科技改造传统产业，发展高新技术产业，提高经济发展中的高科技含量，使产业具有可持续发展的能力，其关键是具有合格的科学技术人员。经济转型和产业升级更重视技能、研发及管理的综合和专长型人才的需求。科学技术人员是工业化的支撑，是企业核心竞争力的根本体现，是提升自主创新能力、提高产品技术含量的重要保障，是“中国制造”立足于国际市场的前提和基础。它的培养和造就不仅是一个重大的理论问题，而且也是一个艰巨的实践课题。因此，培养具有创新能力的工程技术人员是高等工程教育的职责所在。
（二）工程人力资源是创新型国家建立的根本
加强自主创新，建设创新型国家，是我国综合分析世界发展趋势和我国所处历史阶段提出的面向未来发展的重大战略。中国国家领导人多次强调要建立创新型国家，发展自主创新能力。胡锦涛主席在庆祝我国首次月球探测工程圆满成功大会上的讲话中强调，必须坚持自主创新，着力建设创新型国家。在关系国民经济命脉和国家安全的关键领域，真正的核心技术和关键技术，必须依靠自主创新。必须坚持实施人才强国战略，着力培养造就高素质人才队伍。要切实把教育摆在优先发展的地位，大力发展教育事业和科技事业。［资料来源：胡锦涛在庆祝我国首次月球探测工程圆满成功大会上的讲话，2007年。］在中国科学院第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会上，胡锦涛主席提出，建设创新型国家，加快转变经济发展方式，赢得发展先机和主动权，最根本的是要靠科技的力量，最关键是要大幅提高自主创新能力。［胡锦涛.在中国科学院第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会上的讲话[M].北京：人民出版社，2010。］
创新型国家是指那些将科技创新作为基本战略，以技术创新为经济社会发展核心驱动力，大幅度提高科技创新能力，形成日益强大竞争优势的国家。全面实行“创造力教育”是建设创新型国家的前提。［资料来源：http：//baike.baidu.com/view/58084.htm。］创新型国家所需要的教育模式是活学活用、推行以用为主的学用结合、鼓励发散思维及冒险精神、重点培养学生独立思考和独立解决问题的综合能力、主张学生的个性张扬、强调良好的道德品质的教育等。在这种教育模式培养下，学生大多具有强烈的创新意识和能力，他们敢想敢干、思维敏锐、团结合作、社会生存能力强、能独立应付和解决许多新问题。这就是创新型国家所需要的实用创新型人才。要建设创新型国家，必须要有一大批符合创新型国家所需要的人才来承担起创新型国家建设的重任。
世界经济发展表明：产业的转型升级离不开人才和创新，实现产业转型升级的最根本途径是关键技术的创新，而技术的创新依赖于科技人才。很多国家都将科技人才培养提升到国家的战略高度。在中国建设创新型国家，特别是在以企业为主体、以市场为导向、产学研结合的技术创新体系建设中，创新型的科技人才起着核心作用，培养大批高素质的科技人才成为国家战略的重要组成部分。作为培养创新型科技人才主力军的高等工程教育承担着十分重要的使命。工程教育应产业的需要和发展而生，是产业人才的摇篮。中国要实现创新型国家战略目标和提高全球竞争力，必须提高高等工程教育质量。中国的产业要向价值链的上端转移，那么工程教育目标也要做出相应的转变，向创新型人才培养目标迈进。党的十七届五中全会指出，要深入实施科教兴国战略和人才强国战略，加快建设创新型国家，增强科技创新能力，完善科技创新机制，加快教育改革发展，建设人才强国，为加快转变经济发展方式、实现全面建设小康社会奋斗目标奠定坚实的科技和人力资源基础。［中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议[M].北京：人民出版社，2010。］工程人力资源是建设创新型国家的根本。工程教育关系到一个民族的繁荣和发展，关系国家的核心竞争力。对工程教育进行国际化的改革，以满足全球化和创新型国家建立背景下产业和经济发展的需要。
二、高等工程教育人才培养现状与问题
（一）高等工程教育的规模与质量
高等工程教育是以技术科学为主要学科基础、以培养能将科学技术转化为生产力的工程师为目标的专门教育，是推动科技进步和技术创新的根本保证。［姜元章.提高中国高等工程教育质量的问题研究[J].中国石油大学学报，2010（8）：94-98。］高等工程教育在中国已有百年以上历史。1895年天津成立的北洋大学、1896年在上海成立的南洋公学和在唐山成立的唐山路矿学院可以算是在我国最早培养科技人才的高校。1949年前，中国先后成立了28所工业大学或工学院，教育模式主要移植自美国。但这些学校规模比较小，直至1949年，全国理工科的本科毕业生也只有几万人，研究生主要靠国外培养。［邹晓东.科学与工程教育创新——战略、模式与对策[M].北京：科学出版社，2010。］新中国建立以来，工程教育快速发展，在国家经济建设的不同阶段，为国家培养了大批人才，为经济社会发展做出了巨大的贡献。尤其是改革开放以来，在国家的大力支持下，我国高等工程教育各方面都有很大的进步，已经形成了庞大的规模体系，基本适应了国家建设对高层次工程技术人才的需求，对国家的工业化发展起到了有力的推动作用。
从高等工程教育培养的人才规模与数量来看。2009年全国普通高校数达到2205所，理工科院校821所。我国高等学校工学在校生从2006的614.39万人增加到2009年的774.16万人，工科大学毕业生从2006的134.17万人增加到2009年的191.84万人，工科毕业生是所有学科中所占比例最大的，2009年工科毕业生占总毕业生的36.12%。［数据来源：中华人民共和国教育部网站2009年度数据统计。］2005-2009年，高等教育工程人才培养规模得到稳步持续增长。
从全国科技人员总量来看。研发人员，即R＆D［R＆D是科学研究与试验发展的英文简称，指在科学技术领域，为增加知识总量、以及运用这些知识去创造新的应用而进行的系统的、创造性的活动，包括基础研究、应用研究、试验发展三类活动。R＆D人员全时当量是国际上通用的，用于比较科技人力投入的指标。］人员是建设创新型国家的核心力量，而工科毕业生是R＆D人员主要输入力量。同时期我国拥有的R＆D人员数量也是名列前茅的。2001年以来，我国R＆D人员数量和质量有了很大提高。R＆D人员全时当量及科学家工程师数量保持幅增长。无论从我国工科人才培养规模还是科学家和工程师数量来看，我国工科教育培养规模居世界前列，高等工程教育的发展出现了前所未有的繁荣，为国家的工业发展做出了巨大的贡献。
麻省理工学院前任校长、美国国家工程院院长Richard Morrow曾说过：具有最好工程人才的国家占据着经济竞争和产业优势的核心地位。然而现实情况是，中国虽然拥有规模最大的工程教育，但中国工程人才的质量、高等工程教育创新与世界水平相比仍有一定的差距。
我们可以从数据中看出端倪。通过对部分国家高新技术产业的全员劳动生.产率进行对比，可知，中国高新技术产业的全员劳动生产率是比较低的。以电子及通信设备制造业为例，中国全员劳动生产率是16.3，而美国、日本、德国分别为107.3、93.0、102.6，发达国家劳动生产率是中国的6～8倍。
随着中国在制造业和电子信息行业的发展，越来越多的跨国公司把研发基地设置在中国。根据统计数据，30%因素是中国巨大的市场，24%因素考虑低成本的技术基地，17%因素是接近制造现场，12%因素是中国高素质员工。而印度的低成本技术基地占30%、高素质员工占25%、销售市场占17%。［查建中.论工程教育国际化[J].高等工程教育研究，2008（5）：8。］这些数据说明，中国之所以成为跨国公司关注的中心，主要的考虑是巨大的市场，在人才方面并不占优势。一些跨国集团对工程人才的要求非常全面，不仅要求掌握基本的工程科学基础知识，而且要求具备实际的工程技能和良好的管理沟通能力及跨文化沟通能力等。例如，美国波音公司提出的工程师素质要求为：［查建中.中国工程教育改革三大战略[M].北京：北京理工大学出版社，2009。］
（1）掌握工程科学基础知识（数学、物理、生物、化学）
（2）较好交接设计和制造流程
（3）具有符合学科和系统的观点
（4）基本了解工程实际知识（经济学、商务、历史、环境、顾客及社会需求）
（5）较好的沟通能力（写作、口头交流、图形、理解别人）
（6）高道德水准
（7）批判性、创新性的思维能力，既能独立思考，又能博采众家之长
（8）具有自信和能力去适应多变快变的环境
（9）具有终身学习的愿望和求知欲
（10）深刻了解团队工作的重要性及具备团队工作的能力
中国培养的工程人才质量与此要求有很大差距，整体素质和能力达不到国际要求。据麦肯锡公司出版的麦肯锡季刊载文统计，中国现有的160万名工程师中，大约只有16万名适合在外企工作。该文还指出，我国工科大学毕业生只有10%可以达到跨国公司的用人标准，印度是25%，而一些发达国家（如比利时）这一数字在75%以上。我国高等学校培养的工程人才虽然人数众多，但符合国际标准的人才却很少，许多中国学生缺少为全球企业工作所需的实用和团队协作技能。我国的工程人才要适合国际标准还有很长的一段路要走。［资料来源：麦肯锡咨询公司网站发布的季度报告。］
从上述分析可以看到，在中国工程技术人员队伍数量逐年提高的背后，难以掩饰工程人才培养质量不高、适用性不强的尴尬。国际上非常关注我国的工程教育，羡慕我们拥有强大的工程人力资源。如果我们能培养出合格的满足社会需求的工程人才，对内将极大地促进我国的工业化进程，对外将会形成强大的竞争力。因此，我国的高等工程教育必须深化改革，尽快建立与社会需求相适应的人才培养模式。
（二）工程教育人才培养问题分析
我国高等工程教育作为高等教育规模最大的学科，在教育理念、培养目标、办学体制、课程设置、教师队伍等方面存在不同程度的问题，导致人才培养模式单一化、培养内容同质化，毕业生不能适应经济社会发展需求。
1.培养目标定位不清：培养科学家还是工程师
所谓培养目标，是指各级各类学校根据教育目的制定的具体人才培养质量规格，是把学生塑造成什么样的人的一种预期和规定。培养目标对人才培养活动具有导向作用、控制作用、标准作用、评价作用。高校培养目标不明确，人才培养活动就会无所适从；培养目标定位不准确，人才培养活动就会走入误区。［罗云.论我国高等工程教育人才培养模式的改革[J].南京理工大学学报（社会科学版），2006（6）：64-68。］对我国高等工程教育而言，众多工科院校到底应该培养什么样的人才？是培养科学家还是培养工程师？是培养通才还是培养专门人才？
新中国成立后，我国高等学校引进了前苏联具有浓厚计划经济体制色彩的专业教育模式，以培养某一方面的工程师、专家为主，但存在过于重视学科体系，专业划分过细过窄的弊端。改革开放以后，经过反思认为前苏联的教育模式不完善，转而学习美国的教育制度。美国工科大学的培养目标是培养科学型的工学学士、硕士和博士，我国高等工程教育的培养目标也相应变成工学学士、硕士和博士。高等工程教育以培养专业型、研究型人才为主，辅以应用型人才培养。
工程教育培养目标的不同定位造成教育实践的截然不同：以培养工程师为目的的工程教育强调理论在实践中的应用，所以，在教学中偏重于培养学生解决现实工程问题的能力，着重培养学生的实际动手操作能力；而以培养科学家为目的的科学教育强调理论知识体系自身的完善，在教学中偏重于学科系统知识的传授，着重于培养学生的科学思维能力。长期以来，对工程教育与科学教育的关系认识不清，在教育实践中，基本上是简单套用科学教育的模式，不同类型的高校从教育部重点大学到普通地方院校，从研究型大学到一般教学型高校都在实施相似的培养目标、教学内容、教学方法和管理制度。高等工程教育人才结构相对单一，给我国的企业人力资源市场带来很大问题。一方面，高校毕业生就业压力大，人才过剩；另一方面，市场上缺乏大量的具有实际运用能力的工程技术人才，导致高等学校人才培养与社会需求严重不协调的状态。
2.培养过程脱离产业：关门办学还是面向产业
作为培养高级人才的摇篮，大多数高校还是沿袭过去的精英教育培养模式，依据预先设定好的计划培养人才。虽然许多高校在产学研合作和加强实践教学等方面也做了一些有益的探索，但在具体培养环节上存在诸多问题，最突出的是脱离产业需求。具体表现为：培养学生最重要的人才培养方案，一般是由高校教师独立编制出来的，虽然借鉴了国内外同类高校的教学经验，但普遍缺乏企业界、工程界的参与，而且为保持人才培养的稳定性，培养方案基本四年一个培养周期不变，难以适应产业结构的调整和科学技术日新月异的变化；高校一般都设置教学指导委员会，负责指导学校各项教学改革工作，教学委员会的成员构成几乎都是本校教授，少有产业界代表；工科专业课程体系偏重理论，更多强调学科体系的完整性，侧重“工程科学”而非“工程应用”知识结构，很少考虑职业教育在课程中的体现，学生职业素养严重缺乏；全国不同类型高校采用同一本教材，一些经典教材甚至十几年不变，教学内容陈旧，难以跟上技术形势。例如，在计算机教学领域，计算机科学技术发展快速，而许多教材难以及时反映最新的技术进展，许多计算机专业的学生毕业后发现公司采用的技术与大学教材所学的内容存在很大差距。
一方面，高校毕业生难以找到合适的工作岗位，就业难成为社会热点；另一方面，企业求贤若渴却普遍反映找不到能解决实际问题的大学生，大学生就业存在结构性矛盾。其中最根本的原因就是工科高校“关门办学”，缺乏与产业、社会的沟通互动，不了解产业对人才的需求，却要一厢情愿地为它们提供“人才产品”，这样的工科教育必然难以满足产业需求。可以说，工程教育脱离产业需求是工程人力资源的主要问题，教育必须跟上产业的发展，为产业服务。
3.实践教学环节缺乏：理论与实践孰轻孰重
受传统课程论的影响，我国一向重理论课程，轻实践课程；重理论知识传授，轻实际应用能力培养。高等教育大众化以后，在校学生人数急剧增加，很多高校教学资源紧张，实验教学条件跟不上发展的需要。实验装备水平低下，批量实验的教学方式导致学生做实验时仓促应付，而实验教学内容仍然是验证性实验占主导，多年来一直提倡的自主性、设计性实验难以落实；实验教学人员地位低、待遇差，原有的工程知识得不到进一步充实，实训内容因循守旧，鲜有满足现代企业要求的实训内容。高校工程训练强度不够，与生产现场脱离严重，学生感受工程现场氛围和接触工程设备的机会少之又少。另外，虽然高校在不同程度上为大学生提供了各种创新实践机会，例如，以各类学科竞赛为载体的课外科技文化活动等，但这些主要面对一些优秀学生或者对科技具有浓厚兴趣的少数学生，受益面有限。
校外生产实习环节，本来是学生接触社会的好机会，但受各方面因素影响，整体效果不佳。学生在校外时间大幅度压缩，集中实习方式一般是一个专业安排统一的实习活动，学生在实习中参观多而参与少；而分散的实习方式，教师和学校无法监控，导致很多学生的实习流于形式。据2009年零点研究咨询集团的调查统计，我国能获得企业实习经历的大学生并不多，仅有11.7%的学生有实习经历，仅有5%左右的企业为学生提供实习机会（这些企业大部分为三资企业，且多数集中在北京、上海等大中城市），占全国企业总数的99%以上、吸纳75%以上从业人员的中小企业却很少对大学生提供实习。［曲秉春，金喜在.提高大学生就业能力的对策研究[J].经济纵横，2009（9）：43-44。］大学期间不能给学生提供充分的工程训练，导致学生缺少对工程设计和运用综合知识解决问题的理解，必然会造成能力缺失。中国智联招聘网曾经进行过一项毕业生就业情况调查，结果统计出有5类大学毕业生不受企业欢迎，其中两类是：缺乏工作经验的和动手能力差的，尤其缺乏解决实际工程问题的经验和能力。
4.课堂教学方法落后：“听中学”还是“做中学”
我国工程教育现行教学模式主要是一种基于学科体系，以教师为中心、课堂讲授为主，理论考试成绩评价学生的模式，给学生留下的自主学习、发展空间太小。在教学方法的整体结构上，运用传统的讲授方法多，而运用多种有利于大学生独立学习的方法少，例如，自主学习、项目式、小组协作式、讨论式启发式等教学方法少。受传统文化、学生人数、办学条件等多方面因素的制约，传统讲授法一直在高校课堂教学中发挥主导作用，可以说中国的学生基本是在“听中学”。不可否认，在高等教育大众化时代，课堂讲授教学法对于缓解教学资源紧张，批量培养大学生起到不可忽视的作用。但是随着高等教育的分流，因材施教，个性化培养人才的呼声愈来愈高，以讲授为主的教学模式已大大落后于时代的要求，束缚了现代人的成长，阻碍了教学质量的提高。这种教学方法存在严重的弊端，体现在：第一，在知识与能力的关系上，过于注重专业知识灌输而忽视大学生的能力培养；第二，在教与学的关系上，强调教师向学生灌输知识、信息而忽视大学生学习上的主动性。这种教学方式下，大学生能力和素质提高有限。这种教学法不注重实际操作能力的培养，应试教育体系中的“应试”环节也缺乏实际操作考核的内容，因而往往造成学生虽然学业“圆满”，但不能将知识运用于实际工作。［杨惠芳.从中西对比看我国高校教学方法与教学手段的改革[J].教育探索，2003（8）：71-73。］构建主义认为，只有学习者根据情景主动构建的知识才最可靠，工科专业的教学方法迫切需要引入“做中学”，让学生自己去构建知识。可以说，课程教学模式、教学方法改革是全面提高教育教学质量的关键，是现阶段深化教学改革的重要突破口，亦是目前教学改革瓶颈所在。
5.教师工程背景薄弱：如何授人以渔
作为高等工程教育工作者，教师本身具有的工程实践素质直接影响着工程应用型人才培养质量的高低，然而现在的工科教师大多缺乏工程背景。从教师队伍来看，扩招后，各大学特别是地方大学大量引进教师，这些教师虽拥有高学历和高校科研经历，但大多数没有在企业锻炼过，没有足够工程实践经历。特别是地方普通高校，青年教师比例很大。大多数年轻教师都是直接从学校到学校，从讲台下的学生身份很快转变到讲台上的教师身份，没有接受足够的工程培训，就在高校承担繁重的教学任务。教师对工程教育思想缺乏系统的研究和足够的重视，对实际工程经验缺少积累，这样的状况必然难以胜任工程专业教学的要求。与此同时，学校缺乏促进教师去企业锻炼的激励机制，作为普通教师很少有机会能在工厂、企业培训和接受继续教育，可能有部分教师能挂职外派，但受工作量和酬金的影响，教师本身积极性并不高。教师工程实践能力的缺乏，直接导致他们在课堂上只能枯燥地讲授理论而鲜有工程实例，不能积极引导学生去实践、体验、试验、探究。其结果是难以激发学生的学习兴趣，进而影响教学质量。再则，受管理体制的影响，学校从企业聘请兼职教师受到种种限制，例如，许多优秀的企业人才有心从教或到高校兼教，却难以达到既定的高校教师资格要求，出现了“进不来”的局面。在高校工科教师普遍缺乏工程实践经验的客观情况下，高校教师如何授人以渔呢？
综上所述，我国高等工程教育存在诸多问题。从认识论上讲，主要是没有弄清科学教育和工程教育的关系，把科学教育混同了工程教育；从教学论上看，主要是没有处理好理论和实践的关系，片面夸大了理论教学的作用，轻视甚至忽视了实践教学环节；从实践上来看，主要是没有处理好高校和社会关系，过分强调了高校独立培养，忽视了社会企业在培养人才中的作用。造成高校工程人才培养存在问题的深刻原因有两个。第一，社会缺乏科学的高等工程教育评价体系，使工程教育与其本质背离。我国对工程教育的评价与其他学科的评价无异，重视科学研究成果的评价。在教师的考核、晋升和职称评定时，过于强调以三大索引为指标的科研论文发表和纵向课题研究数量；在师资队伍引进方面，看重科研成果，对教师的教学水平相对弱化，对教师的工程实践经历不做硬性要求。以科研为导向的评价体系，使高校重理论知识，轻实践训练，重学科基础课程，轻实践课程。最终，工程教育沦为科学教育的附庸，背离了工程教育的本质特征“应用性”和“实践性”。第二，产学研合作缺乏合适的外部配套环境，使高校和企业关系疏离。国家没有专门的产学研合作立法，企业在人才培养中的作用没有充分发挥。
第二节 高等工程教育改革的基本理论
高等工程教育改革需要吸收多方面的理论养分，综合各种人才培养模式理论。实现高等工程教育从工程科学回归到工程实践、从学科为导向转向项目为导向的教学模式、从以高校为主转向产学合作的人才培养模式需要建立在现实的实践条件下，借鉴国外高等工程教育经验，吸收各种教育理论。从我国的基本国情和现实条件出发，坚持马克思主义全面发展观，全面推进素质教育，是我们必然的选择。
一、高等工程教育改革的理论依据
人才素质综合化是世界高等工程教育对人的全面发展的现实定位，高等工程教育改革的目标即是培养掌握扎实专业知识、具有专业知识实际运用能力，以及管理沟通能力和国际视野的全面发展的高层次工程人才。具备综合素质的全面发展的人才培养不仅是学校的责任，也是整个社会的责任。因此，以素质教育为出发点，以合作教育为切入点，充分利用社会资源培养全面发展的人是高等工程教育改革的重要内容。
（一）素质教育理论
素质教育是近十余年的一个教育热门话题和引人关注的实践内容，《教育发展规划纲要》更是把它提升为教育工作的“战略主题”。融入经济全球化和建立创新型国家对素质教育的呼唤不可能是纯粹和单一的，不同教育阶段和不同教育层次会有不同的素质要求。德国人才战略的成功，就在于他们人才素质的多样性。素质教育在马克思主义人的全面发展学说的基础上，结合教育和社会发展的需要，进一步丰富和发展了全面发展教育的内涵。
所谓素质教育是指，依据人的发展和社会发展的实际需要，以全面提高人的基本素质为根本目的，以尊重人的个性，注重开发人的身心潜能，注重形成人的健全个性为根本特征的教育。通常说的素质教育中的素质包括德、智、体、美、劳及对应的才、知、心、科、文等十大结构性要素。关注人的发展是素质教育的灵魂、核心和目标。素质教育注重在教育过程中把人的全面发展放在中心地位，注重人的整体素质的全面提高、个性发展，以及创新精神和能力的提高，发挥人的潜能，为人的发展提供条件，并使人有能力掌握自身的发展，将个体的发展与社会发展统一起来。素质教育强调个性化与社会化的统一、个体本位与社会本位的统一、人文教育与科学教育的统一。
从高等教育视角来审视，素质教育的灵魂是思想政治教育，重点是创新和实践教育，追求的是终身学习的能力、习惯和方法。在高等教育中，素质教育的制高点是创新精神的启发、创新能力的培育、创新意志的锤炼。高等教育的素质教育要着重培养有浓厚的好奇心和兴趣、理性的批判精神、深刻的反思能力、丰富的想象素养、坚韧的超越意志、独立的坚持态度的创新型人才。
现代化的后工业文明需要的是知识大分化基础上的大综合，劳动创意个体化基础上的整合，个人自主性强化基础上的深拓展。高等工程教育与其他教育类别相比来说，是一种思想性教育，即一种追求发现问题并随时准备好解决问题的能力，而不仅仅是具体技能的教育。从历史观、全球化、过程性、价值性相统一的视野看，高等工程教育的专业必须配之以人文知识、人文思想、人文方法和人文精神，这才是真正的高等工程教育的素质教育。
培养适应经济全球化及符合创新型国家所需全面发展的高质量人才是高等工程教育领域的目标追求，素质教育理念与这种追求相契合。素质教育的本义是要把人的身心固有的潜能充分而全面地开发出来，要把人的生命本质张扬出来。［张正江.素质教育本质上是全面发展教育的初始阶段——答丁鸣江、袁家良同志[J].上海教育科研，2007（2）：18-19。］高等工程教育就是要通过采用多样化的教学方式和提供灵活的教学环境来挖掘未来工程师的各种潜能，将其培养成为具备国际标准的社会需要的工程技术人才。
（二）合作教育理论
高等教育的发展受一定社会政治、经济和文化的制约。高等教育的改革既需要有创造性的灵感，又不能脱离社会环境的需求与许可。合作教育，这种将校内学习和校外工作相结合，学校与社会紧密合作、共同育人的高等教育模式，正是在社会发展的需求和教育改革热心者的不懈追求中产生的。
最早的合作教育产生于20世纪初的英国和美国。在此之前，资本主义国家社会政治、经济和文化的发展已为合作教育的产生准备了充分的土壤。合作教育的产生最早可追溯到1903年英国桑德兰技术学院（Sundland Technical College）在工程和船舶建筑系中实施的“三明治”教育。合作教育作为概念，则是由美国辛辛那提大学的赫尔曼·施奈德（Herman Schneider）教授于1906年首次提出来的。施奈德教授提出，合作教育的目的在于将学生培养成应用型工程师。他认为，学生虽然可以在实验室接触到工程理论，但如果不将其运用到真正的工作环境中，这些理论对他们来说仍然是空洞的概念，于是他试图以课堂和工作实践交替学习的方式使学生理论联系实际。［Cheryl Cates，Kettil Cedercreutz.Leveraging cooperative education to guide curricular innovation：the development of a corporate feedback system for continuous improvement.Center for Cooperative Education Research and Innovation，University of Cincinnati，2008.］
何谓合作教育？美国国家合作教育委员会认为，合作教育是一种将学生的课堂学习与其学术或职业目标相关领域的有益工作经验学习结合起来的结构式教育策略。［资料来源：http：//www.co-op.edu/about coop2.html。］美国工程教育协会的合作教育部认为，合作教育是一种通过将学术训练和在工业、商业和政府服务部门中的实践工作经验结合起来，为学生的职业生涯做准备的教育项目。加拿大合作教育协会将合作教育定义为一种将学生的学术学习和在雇佣单位的工作经历正式结合在一起的项目。［Haddara M，Skanes H.A reflection on cooperative education：from experience to experiential learning.Asia-Pacific Journal of Cooperative Education，2007，8（1）：67-76。］简言之，合作教育是一种注重知识实际应用的教育策略，是将学习与工作结合在一起，从而为学生提供有利于他们未来工作生涯的实践机会的教育模式。
合作教育的本质是寻求高等教育自身规律与现实社会对人才需求之间矛盾的解决，即解决高等学校培养的人才与社会需求相适应的问题。这一本质在合作教育人才培养目标中的具体体现就是，培养既有知识又有能力，而且在个性、人格和身心等方面都相对成熟的高级专门人才。可以说，合作教育注重的是对学生综合素质的培养。因此，重视学生综合素质的提高，是合作教育的显著特征。合作教育的目的，一是通过学习与工作相结合，使学生掌握未来就业所需要的知识和职业技能，为进入职业市场做好准备；二是促进学校与社会生产部门的联系，使学校的工作适应社会的需求，加强学校与企业、服务部门的内在联系，有效地培养现代经济竞争所需要的训练有素的人才。
教育实用主义是合作教育产生的哲学思想基础。实用主义认为，教育与社会相脱离的状况必须从根本上加以解决，“只有把学校和社会统一起来，才能从根本上提高教育的实际效果”。［赵祥林.杜威教育论著选[M].上海：华东师范大学出版社，1981：167。］合作教育是理论与实践有机结合的典范，它使学生、学校和企业之间形成一种合作关系，三者均可从中受益。合作教育重在教育，其根本在于将学生的工作实践“有机地”融入人才培养过程中，使得教育与社会融为一体，培养能够快速适应经济、社会发展的应用型人才。这与高等工程教育的宗旨是一致的。
（三）知行统一哲学观
“知”和“行”的关系问题是中国哲学的主旋律。“知行统一”，或称“知行合一”，是明朝思想家王阳明提出来的，实际上是哲学中认识论和实践论的命题。它是指客体顺应主体。知是指科学知识，行是指人的实践，知与行的统一，既不是以知来吞并行，认为知便是行，也不是以行来吞并知，认为行便是知。认识事物的道理与在现实中运用此道理，是密不可分的。
马克思主义哲学从实践的角度看待人与世界的关系，认为实践是认识的来源和认识发展的动力，人在实践过程中不仅要认识世界，更重要的是改造世界。毛泽东在汲取中国古代各种合理的知行观点基础上，熟练驾驭马克思主义唯物辩证法的基本原理，结合中国革命的实际，提出了“知行统一观”的科学理论。毛泽东把马克思主义哲学关于认识和实践统一的理论总结为：“实践、认识、再实践、再认识。这种形式，循环往复以至无穷，而实践和认识之每一循环的内容，都比较地进到了高一级的程度。这就是辩证唯物论的全部认识论，这就是辩证唯物论的知行统一观”。［毛泽东选集（第一卷）[M].北京：人民出版社，1991：296-297。］马克思主义的实践观点要求我们坚持知行统一的哲学观，认知是重要的，但更重要的是行动，认知和行动应当统一起来。
高等工程教育的改革与发展，其关键内容就是处理工程教育中理论和实践的关系，体现在课程体系、教学内容、教学方法、学生素质培养等各个方面。从哲学层次上看，知行论影响着工程教育界对理论和实践两种导向的选择和平衡。知行论，是着重说明知与行关系的理论。知是指知识、思想、认识和理论，行是指行为、实践。知与行的关系，是唯物论和唯心论，辩证法和形而上学长期论争的一个重要内容。辩证唯物主义认为知行是统一的，认为实践是检验认识正确与否的唯一标准，实践是认识的目的和归宿。人类认识运动的总规律，通过实践而发现真理，又通过实践而证实真理和发展真理。实践、认识、再实践、再认识，循环往复以至无穷。
辩证唯物主义的知行统一观体现在教育领域，主要集中在课程论的两种主张上。课程论研究的主要问题之一是关于理论性课程（学科课程）与实践性课程（活动课程）这两大类课程主张的研究，也就是对课程在知和行两者之间取向以及关系上的研究。从小学、中学到大学，“理论课程论”或“学科课程论”占据着绝对优势。所谓活动课程，就是由一系列有组织的活动构成的课程，学生通过活动来学习，从而获得经验、培养兴趣、解决问题、锻炼能力。学生通过活动课程亲身参与各种实践活动，获得对自然和社会事物的大量的直接经验。活动课程主张的代表人物是法国人卢梭、美国人杜威。卢梭的代表作《爱弥儿》主张学生“从实践中学习”，主张把课程大部分安排在大自然中，通过劳动学习维持生计的本领，在发现学问的过程中锻炼健全的体魄、发达的理性和真实的良心。［李晓强.工程教育再造的机理与路径选择[D].浙江大学博士论文，2008。］杜威是20世纪美国著名的教育家、心理学家和哲学家，其实用主义的教育思想对世界许多国家的教育实践与理论发展都产生了十分深刻的影响，并在五四时期对中国教育界影响巨大，胡适、陶行知都深受杜威思想的影响。其代表作《民主主义与教育》，在国内作为师范院校和教育学专业教科书及教育研究的重要参考书被广泛使用。杜威的教育思想可以概括为：教育即生长；教育即生活；教育即经验的改造。他明确提出“做中学是比听中学更好的学习方法”。从做中学是杜威教育的基本原则。他认为，课程设置要顺应人的四种本能及其相应的活动，即制作或建造的、语言和社交的、研究与探索的，以及艺术的，倡导从做中学。他是当时传统教育的改造者，是新教育的拓荒者。他提倡从儿童的天性出发，促进儿童的个性发展。他把学校知识的获得和生活过程的活动结合起来，充分体现了知与行的统一。
学生必须在与环境相互作用的过程中学习和成长，因为只有这种学习和成长才是真正的学习和成长。学生在课堂上，单纯接受教师的灌输，这种学习方式的学习效果比较差。杜威认为，教育的本质是成长，成长就是经验的不断重组或改造。经验只有在生活的环境中才能发生、才能改造，也即只有在行动中、在实践中、在与环境的相互作用中才能得到真正的成长。
“做中学”实质是一种知行统一哲学观下的教学方法论，它的核心是学，强调对学生学习方法、思维方法的培养，以学生为主体，教师是学生活动的协助者。传统的工程教育强调“知”，忽视了“行”，较少关注“实践”、“经验”等特性。对学生实行的是一种理论知识为主、课堂灌输的教育方式，学生学习效果差。温家宝总理曾说过“教、学、做不是三件事，而是一件事，在做中学才是真学，在做中教才是真教”。课堂教师单纯的讲授难以使学生体会工程的复杂性，更为严重的是，学生在工程实践中赖以生存和成长的团队精神、交流能力、系统掌控能力以及责任感、职业道德等方面几乎得不到任何发展。只有行知结合，从实践中学、从做中学，通过各类实际活动，围绕一个个问题或项目来组织课程内容，使理论与实践相结合，才能调动学生的积极性，在做的过程中，使教师和学生共同成长。知行统一是我们的教育目的之一。高等工程教育改革要遵循知行统一哲学观，提倡学生的主动学习和主动实践。只有知行统一，才能培养学生的实践精神和创新能力。
二、高等工程教育改革的战略选择
要提高我国高等工程教育人才培养质量，以适应全球化背景下人才需求，需要借鉴国外工程教育经验，结合我国实际具体情况，制定出符合国情、科学合理的应用型人才培养模式是我们当今工程教育改革的战略选择。
（一）工程教育从工程科学回归到工程实际
20世纪80年代以来，美国工程教育界在美国国家科学基金会、美国教育部、美国工程师学会等部门的支持下，根据经济发展的状况，对高等工程教育进行了长期的调查研究和讨论，提出了许多改革建议，如建立“大工程观”、“重构工程教育”等。其中一个重要的动向是回归工程，即：工程教育要从工程科学回归到工程实际。“回归工程”的内涵大致概括为四个方面：从过分重视工程科学转变到更多重视工程系统及其背景；注重工程实践能力的培养；强调应用“整合”或“集成”的思想，重建课程内容和结构；学会学习和终身教育。［徐明明，季忠玉，翁元垣.“回归工程”观与“素质教育”观[J].化工高等教育，1997（03）。］而大工程观思想下的回归工程教育以多学科专业交叉融合与应用为主要特征，将工程建立在与经济、社会、科学、人文、环境等为一体的大系统中，强调工程与自然、工程与社会的协调，将人才培养置于这样一个大工程背景下，实施工程教育，培养学生的工程意识、工程素质和工程能力。［谢笑珍.“大工程观”的涵义、本质特征探析[J].高等工程教育研究，2008（3）：35-38。］
从当前我国高等工程教育的人才培养现状来看，其目标强调科学家的培养，对培养工程师的使命弱化，这与现实的社会需要不相符。
科技革命的突飞猛进和社会发展的多元化，要求工程教育必须真正面向工程实际。工程人才培养回归工程包括培养目标的回归和具体培养方式的回归。在培养目标上，由学术性的工程人才培养转向工程应用型人才培养为主；在课程体系上，工程教育的课程体系必须建立在系统知识与能力基础之上，课程设置必须与社会经济发展紧密相关，教学内容能更多地跟踪技术发展趋势，加入更多的实践教学环节；在教学方法上，加强文理学科交叉渗透，培养学生从多学科的角度、以系统的观点去解决工程实际问题；在师资队伍培养上，建立有利于形成理论与实践紧密结合、全面均衡发展的实践教学教师队伍发展机制，定期选送青年教师深入企业进行训练，通过产学结合，使教师获得实际工程训练，能够把自己的实践经验转化为教学内容，传授最前沿的行业技术知识。总之，教育回归工程教育就是要确立实践育人的思想，把实践育人贯穿人才培养的全过程，在实践中培养学生的实践能力和创新精神，提升学生的人文素养和科学素质。
（二）教学模式以学科为导向转向以项目为导向
我国工程教育以学科为导向的课程教学模式与工程实践脱节，培养的毕业生知识面狭窄，自主创新能力与实践能力缺乏。高等工程教育改革需要培养工科学生具备在现代工程环境下生存和成长的知识、能力和素质，以“项目实现”作为工程实践教育的组织原则，培养学生交流沟通能力和多学科、大系统的掌控意识和能力。课程教学模式改革要求把传统的“以教师为中心”的教学观念转变为“以教师为主导、学生为主体”的教学观念；通过精心设计有效的课程教学方案，灵活运用多样化的教学方法，合理实施多元化的考试评价方式，探索提高学校课堂教学质量的途径。
CDIO工程教育改革在课程组织方式上的探索正是扭转这一局面的一种全新的实践方式。CDIO工程教育模式可谓近年来国际工程教育改革的最新成果，是一种旨在培养学生工程应用能力、有效解决就业问题的工程教育模式。CDIO由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等工程院校于2000年10月共同发起，它试图通过变革学生的求知方式，破解长期横亘于工程教育中知识传授与能力培养之间的二元对立问题。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生主动学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。［资料来源：中国CDIO网站http：//www.chinacdio.cn.］CDIO不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，更重要的是，系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。迄今为止，已经有法国、芬兰、丹麦、南非、新加坡等国的几十所世界著名大学加入。中国在教育部高教司的推动下第一批18所试点高校，第二批39所试点高校，2008年5月至今已经有超过100所高等院校的教育教学负责人全面接受了CDIO人才培养模式的培训。［牛换霞.工程教育模式解读：课程论的视角[J].现代教育科学，2010（6）：40-43。］
国内外的经验表明，CDIO“做中学”的理念和方法是先进可行的，适合工科教育教学过程各个环节的改革。CDIO强调从做中学，基于项目全过程学习理念。以工程项目设计为导向来组织课程，这样课程组织由过去单独的学科知识一个维度转变为项目、知识、能力相结合的三维架构。工程项目设计是工程实践的精髓所在，工程实践中所要求考虑到的功能、技术、经济以及环境、社会乃至历史的要求及其限制都要在项目设计的过程中得到反映。通过项目设计将整个课程体系有机而系统地结合起来，而学生基于项目来学习，学会发现问题、分析问题、获取知识、解决问题、总结新知识、传播知识、与人沟通和团队合作。
国内的工程教育教学模式、教学方法急切需要改革。我们要把培养学生接受新知识的能力、分析问题、解决问题的能力和创新能力作为改进教学方法的出发点和归宿。将项目实施的主线贯穿于专业课教学的全过程，将工程实际问题带入课堂，并由企业工程师和高校教师共同带领学生按照实际工程项目的要求进行课堂训练，在实践中培养学生的自主学习能力、工程应用能力以及创新能力。当然，CDIO只是解决当前工程教育困境的一种答案，对于不同国家、不同层次类型的学校会有积极借鉴价值，但这并不是唯一的。
