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不建好专业,你拿什么去赌5年后的“双一流”?


 麻省理工学院历经百年的化工学科课程变革,课程设置伴随着化学工程学科的成长,经历了萌芽、发展和成熟的不同阶段。无论哪一阶段,“回归工程、服务社会”的工程教育理念始终占据工程教育领域的主导地位。国内“双一流”建设如火如荼,专业建设和课程调整或可借鉴良多。“双一流”并非终身制,建设专业才是硬道理。

  

课程是教学的基础,是教育目标的主要载体。在世界优秀的工程学院MIT中,“回归工程、服务社会”是其课程设置的宗旨,MIT也因遵循着这个教学宗旨才能为世界不断输送优秀的工程人才,改变世界。但在这个宗旨诞生前,MIT却有着不同教育理念相互博弈的一段曲折过程。

 

紧跟社会的课程设置

 

MIT是美国最早开始化学工程教育的学校,1888年化学系开设了世界上第一个命名为“化学工程”的学士学位课程,1891年授予7名毕业生学士学位。

 

在课程设立之初,其课程设置遵循的理念:MIT的应用化学教育不仅向学生传授化学反应的一般原理,更要让学生获得实践的体验,不能仅局限于实验室的常规练习,还要分析土壤、肥料和各种有机物,同时也要研究染色、制革、冶金等各种与化学反应相关的先进工艺。这一理念也体现在1905年MIT化学工程学科的具体课程设置中。化学工程学科四年共开设51门课程,其中专业课程29门,均紧密结合当时工业社会的现状和发展,如工业化学、蒸汽工程、热力学、齿轮活塞等。


同时,为了提高学生的实验操作技能,更好地将所学运用于实践,当时的课程还设置了贯穿四年的化学实验、物理实验、工程实验、工业化学实验等实验课程。大量专业课程和实验课程的开设,一方面是MIT重视实践、密切联系社会现实、关注社会发展需求和发展的体现,另一方面也反映了MIT的化学工程学科从诞生伊始就确定了重视工程教学与社会相融合的重要理念。

 

回归社会or崇尚科研?

 

然而,MIT化学工程学科密切联系化工产业、重视社会实践的课程设置传统在其发展过程中并非一帆风顺。早在20世纪头20年,诺伊斯和沃克之争就是MIT化学工程学科课程设置发展历史之中的一次重要事件。一战期间德国化工产品急剧短缺,使得美国化工产业迅速发展,从事化工行业的人数急剧攀升,学习化学工程学科的学生人数不断增加。


这一时期,针对MIT化工学科的发展方向等问题出现了两种不同的声音。以诺伊斯为代表的教师认为,未来化学系应发展以基础研究为主导的研究生院,更紧密地与传统实验室化学相联系,因为学生一旦掌握科学原理,用其解决现实问题将是自然而然的事情。而沃克教授则认为,指导学生把科学应用于解决现实生活中的问题比纯科学教学更重要。用现在的观点来重新审视这一争论,沃克对MIT化学工程学科未来的发展侧重于工程概念,他认为工程既是科学的,更是系统的、复杂的、综合的,只有回归到工程实践中才能锻炼学生的工程能力,而诺伊斯则倾向于用科学的方法来发展工程。


在这场争论中,校方最终采纳了沃克的观点,从MIT的历史发展来看,沃克关于化学工程学科发展的理念与MIT的建校理念是一致的。早在1865年MIT招收第一届学生时,其创办人罗杰斯就明确规定:MIT是一所新的、独立的,与美国日益增长的工业化需求相适应的高等院校。所以,当MIT化学工程学科面临走向何方的道路选择时,学校自然选择了“回归工程、服务社会”的发展之路。


 

此外,MIT化学工程课程设置受到化学工程学科自身发展的推动和二战后美国的“工程科学”运动的影响,加大了课程中基础科学的教学和研究比重,减少了实验室工作和专门性职业训练,削弱了工程实践能力的培养。很快这一现象就受到了批评,1964年化学工业企业家兼化学工程教育者道奇等人指出:“现在有一种新的工程教授和一种新的强调研究的教学,尤其是强调科学研究。这种以科学为导向的趋势,在我看来,排除了化学和工程教育中的工程成分,其做法太过分了,工业需要大学培养的人有工程应用的观点,而以科学为导向的课程却不能为毕业生提供这样的教育。”随后MIT化学工程系思考了其专业课程设置中的问题并进行了调整。


到20世纪70年代化学工程系形成了包含化工热力学、传递过程、单元操作、化学反应工程和化工系统工程的学科体系,在深度和广度上覆盖了传统化学工程的各个领域,又重新回到了重视实践、服务社会的理念上。MIT历经百年的化工学科课程变革,课程设置伴随着化学工程学科的成长,经历了萌芽、发展和成熟的不同阶段。无论哪一阶段,“回归工程、服务社会”的工程教育理念始终占据工程教育领域的主导地位。


研究能力培养不能丢

 

当然,MIT并不是重视培养学生“服务社会”的能力后就减弱了对学生科研能力的培养。对美国高等教育界有很大影响的《博耶报告》曾指出,在美国研究型大学中,本科生的研究能力培养受到忽视,因而导致这类学生无法达到社会及其本人对本科教育的期望。


为解决这一问题,MIT针对本科生制订了形式多样的学习方案。例如,本科生研究机会方案(UROP)、独立活动期计划(IAP)、工程实习项目(EIP)、综合研究项目(ISP)、回归工程计划(RP)等。尽管这些方案在形式上各具特色,但实质却是相同的,即发挥MIT在人才、设备和资金上的优势,开展以探究为基础的本科学习。当然,化学工程专业也包含在这些方案之中。

 

1995年,卡内基教学促进会由于不满当时美国研究型大学中本科教学忽视学生作为发现者的责任,于是倡导成立了由博耶任主席的美国研究型大学本科教育全国委员会。经过长达4年的研究后,美国卡内基教学促进会于1998年发表了《重建本科教育,美国研究型大学发展蓝图》(简称《博耶报告》),呼吁各大学给予本科教育更多的重视,并提出了10条改革建议。报告认为,研究型大学要使每个学生有一个完整的教育体验。通过提供整体性教育,大学本科将培养出独具特色的学生。


1.本科生研究机会方案(Undergraduate Research Opportunities Program, UROP)

这个方案是MIT负责本科教学的院长麦克维加于1969年首次提出的,被认为是美国最早也是最为成功的促进本科生科研的学习计划之一。该计划的内容主要是对本科生参与教师的科研活动给予资金支持。UROP是面向全体本科学生的,学生们可以在学校任何一个系里从事研究活动,并可获得一定补助。这一计划得到MIT师生的广泛响应。到1996年,已有2800多名学生参加,而1998年,教师更是从他们自己的研究资金中拿出500万美元作为参加“大学生科研机会规划”的学生的工资。

 

2.独立活动期计划(Independent Activities Period, IAP)

每年的1月4日到1月29日是MIT专门为学生设立的独立活动期。在这四个星期里,学生们可自由安排自己的学习日程,从事独立的课题或做一些在学期内感兴趣却无暇顾及的研究项目。本科生可以在MIT的5个分院和40多个跨学科实验室与中心同教师一起做研究,这大大提高了学生的科研兴趣和创新能力。

 

3.工程实习项目(Engineering Internship Program, EIP)

该项目是MIT推出的一项旨在促进工程学院的本科生与研究生进行双向互动研究的实践性计划。实施的主要方式是,让学生参与校外公司或实验室的研究工作,将学校的学术项目与学生的实际工作经验相结合。工作经验因此成了完善工程教育的重要内容,同时也促进了工程实习项目的开展。工程实习项目通过参与职业活动带给学生实践经验,因此他们可以更好地选择校内课程,更好地理解职业,为将来工作做准备。同时,让本科生与研究生一同进行实际工作使本科生可以更加便利地得到研究生的帮助和指点,这有利于本科生科学的研究方法和正确的研究态度的形成。

 

4.重组大学一年级教学,制订灵活变通的新生修学方案

大学第一年是青年人社会生活和学术生活的转折。《博耶报告》指出,在这一时期,大学应该做好两方面工作:其一,要使第一年成为学生由高中、家庭进入大学这一更为开放和独立的世界的桥梁;其二,要通过前景展示激励学生。如果大学没能在这两方面发挥好作用,那么学生的整个大学生活体验就可能面临危机。


MIT在这一问题上采取了两种策略,一方面,开展基于问题设计的新生学习,主要是学生在有经验的教师的指导下进行研究性学习,通过组织研讨班,讨论一些可以激发学生智慧、促进学生融合的探究型主题。这种小群体的学习不仅使学生之间、师生之间可以进行直接的知识交流,更可以使学生迅速熟悉陌生的大学学习环境,感受到从事探索和科学研究的乐趣,为以后的学习创造良好的条件。


另一方面,MIT还通过制订灵活变通的新生修学方案使学生接受到广泛的基础性、整合性教育。例如,工程学院的整合课程是把新生要学的大多数核心课程(如物理、微积分、化学等)与人文社会学科合为一体,交叉进行;科学学院采用师生互动的教学方式,使学生通过不同的方式(如研讨会、个别指导、学习小组等)完成核心课程的学习;对于人文学科的学生,则可借助人文社会学院和工程学院联合开设的综合学习课程来接受整合教育。制订这些方案的目的在于,使学生在大学第一年就可感受和利用研究型大学的资源优势,并借此较快地构建起以研究为基础的学习理念。

 


不能忽视的关键点

 

除了专业的培养方案外,合理的课程结构也是本科教育不能忽视的基础和关键,这里是指学校课程体系中各种课程方向、类型及具体科目的组织、搭配所形成的合理关系和恰当比例。


工程的实质是一种创造性的专业,它的课程设置的方向和科目搭配是要随着学科的发展、社会环境的变化以及工程实践的需要而逐渐发生变化的。无论学校的资源结构是否一样,在美国优秀的理工学院,其课程结构都是围绕着工科专业的课程目标进行的,并服务于工程实践的需要。MIT化学工程的课程分为3个类型,面向不同行业培养人才,同样,机械工程专业和电子工程与计算机科学专业也提供了不同类型的课程供学生选择。


类似的,佐治亚理工学院化学与生物分子工程专业的课程也分为两类,一类为化工行业和生物分子工程行业培养人才,课程类型包括核心的化学工程课程、专业的生物分子工程课程、生物化工课程以及生物工程领域的相关选修课程。另一类则更强调宽广的知识面,其课程类型除包括生物分子工程领域的基础课程外,也给学生更多的灵活性,让学生去选修诸如微电子领域、材料领域、环境领域的课程。

 

课程设置与教学规划实则是一个系统工程,它涉及观念、制度、课程等方方面面,但最终其出发点和目标都在于“回归工程、服务社会”。在这样的价值观引导下,设有理工学科的各种层次类型的美国高校分工明确,承担不同的工程人才培养责任,体现不同的存在价值,满足了多元化社会中多种合理的高等教育需求。


MIT化学工程专业在其使命表述中就明确指出,学生要有一定的社会责任感,要围绕国家乃至世界面临的社会、政治、经济和环境问题来调整科学和工程教育的内容;佐治亚理工学院电子和计算机工程专业的使命也提到,毕业生要在电子和计算机工程应用领域领导人们去发现新知识、创造财富,推动本州、国家乃至全世界的技术、经济和社会进步。

 

中国目前已成为工程教育大国,但离工程教育强国还有距离。我们在社会需要何种工程人才,学校如何培养、供给不同层次类型的人才方面依然有许多问题需要解决,我们的毕业生是否能适应国家经济与科技发展的需求,从事过程工业领域的产品研制与开发及管理,服务于社会的发展仍需要我们高校在教学目标设计和课程设置上做好理性、完善的思考和规划。

 

主要参考文献:

[1]周玲,孙艳丽,康小燕.回归工程 服务社会——美国大学工程教育的案例分析与思考?[J].清华大学教育研究,2011(6).

[2]metalrubber.麻省理工学院与我校机械工程课程设置比较[EB/OL].2013-03-11.

[3]林林,肖奕.麻省理工学院与清华大学物理学科课程设置比较[J].比较教育研究,2003(9).

[4]麻省理工学院网站



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