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1、教育美国的工程教育理念及其启示〔关键词〕工程教育美国〔中图分类号〕G4T徐海燕1汪前进2(国家知识产权局知识产权发展研究中心1北京100088;中科院自然科学史研究所2北京100010)一、美国工程研究中心概况1983年,为了提高美国工业的国际竞争力,美国制定了《美国国家科学基金会支持的工程研究中心计划》,决定成立若干工程研究中心(英文简称ERC)。这是一种新型的政府、企业和大学的合作方式。中心以大学为依托,由美国国家科学基金会(英文简称NSF)提供启动资金,进而带动企业、州政府、慈善机构等对工程研究中心进行投资;大学主要提供师资力量、研究人员、场地、设备等。NSF对中心投资的期限是11年,以
2、后中心必须自谋生路。1985年,NSF首次拨款1000万美元资助建立第一批ERC。提出申请的有142家,经专家审查批准,决定资助6个ERC。ERC有以下任务。[1]1.从事跨学科的系统化的研究目标是将不同的工程和科学的课程结合在一起,以解决工业界重要领域中关系到下一代技术成就的关键性基础研究问题。ERC研究的一个重要特征是它的综合性的工程系统的观点,并在一个新水平的工作平台上进行实验。2.进行教育和引导目的是培养新一代能适应跨学科团队工作方法的工程师。他们应能在研究、设计和生产中理解和采用工业界的观点。3.注重与工业界的合作以及技术转化ERC强调与其合作伙伴之间在共同转化技术方面保持双向的郑重
3、承诺。着重强调ERC的研究必须是工业界需求的,研究成果要能及时、成功地用于提高美国工业界的全球竞争力。经过17年的发展,美国的这项工程研究中心计划取得了巨大的成功。从1985年到现在,NSF共资助了36个ERC,其中有13个得到了持续11年的资助;有2个中心由于没有通过NSF评议,被终止了资助;有18个是新成立的,现NSF正给予资助;另外,NSF于1996年建立的3个地震中心,也属于ERC的范畴[2]。二、工程研究中心的工程教育理念美国工程研究中心之所以取得成功,一个重要因素,是工程研究中心建立之初便形成了独特的、科学的、创新的教育理念,本文这里所指的“教育理念”是引用《大学理念探析》(韩严
4、明,2000)一文中的定义,即“教育理念是教育思想家乃至整个民族长期蕴蓄和形成的教育价值取向的反映、体现和追求,是关于教育发展的一种理想性、精神性、持续性和相对稳定性的范型,具有导向性、前瞻性、规范性的特征。”[3]美国工程研究中心的工程教育理念体现在3个方面:一是实行跨学科的工程教育;二是实现工程教育一体化、系统化,即它不仅把各级教育(从大学教育以前的中小学教育到本科生、硕士生、博士生乃至博士后以及各级的继续教育)进行全盘考虑,而且将工程研究、工程教育和工程实践也有机地结合起来,使学生能够总结、理解新近创造出来的知识,了解如何把工程知识转变为社会所需的物质产品和服务,并有机会参加真实的设计和
5、制造工作,以获得实际动手的能力和经验;三是注重培养学生的团队合作的精神。1.跨学科的工程教育跨学科教育是由当今世界科学技术的发展趋势所引发的。“二战”以后,新知识、新技术、新材料、新工艺层出不穷,工程领域迅速拓宽,复杂性也与日俱增,交叉学科不断涌现,且学科之间的科学方法也相互借鉴。随着全球经济的基本结构的转换,工程方面的3个变化力量———科学的发现、技术的突破和全球经济的竞争———日趋紧密,从而产生了一种对新型研究的需要,跨学科研究已成为学术研究中的一个创新的概念。跨学科的研究往往集中于复杂的技术系统中。当今许多科学和工程项目均依赖于多种技术的复杂系统,常常需要跨学科队伍共同工作,以识别问题的
6、关键,形成相关新知识、新的技术平台,并从这个技术平台出发,让众多工程师能及时发现具有前途的商业良机。因此,跨学科的人才已经成为适应当今科学和工程技术领域发展的不可缺少的重要因素。ERC为了培养能适应当今科学技术发展需要、能为提高美国工业界的国际竞争力做出贡献的新一代工程师,特别将跨学科的教育视为其核心任务的重中之重。在《工程研究中心的指南》中,ERC跨源不在于工程的高等教育阶段,而是要追溯到高中甚至是更早的中等和初等教育,因为在中等和初等教育中存在着两方面的缺陷:一是没有足够的学生愿将工程师作为有吸引力的职业选择;二是这些学生在数学和科学方面的准备不足。为此他们开始关注提高大学之前的数学和科
7、学教育水平,着重关注学科的教育理念已十分明确。《指南》指出“,NSF已有工程方面潜力的学生和与工程相关的知识水经注意到:(1)技术的迅速发展要求工程朝着跨学科的方向发展,专家仍是需要的,继续发展高质量的工程基础学科也是非常关键的,但是,与此同时,在工程教育中,对工程基础学科和应用学科跨学科发展的需求正日益增强;(2)技术的进步也导致了设计、工程、生产和市场的相互融合,这就需要工程师对整个生产系
