近日,“国家工程师奖”表彰大会在北京召开,强调要进一步加强工程技术人才的自主培养。 面向未来,亟需根据工程技术学科特点完善人才培养体系。
作为一项全球发展议程,联合国提出的可持续发展目标(SDGs)涉及社会、经济和环境等方面,涵盖贫困、气候与环境、不平等以及与和平与正义相关的挑战。 工程师肩负着工程科技进步和创新的重要使命,将SDGs融入工程教育进程,培养具有可持续发展意识的优秀工程人才,助力更好地应对现实挑战。 为实现可持续发展目标,应从知识要求、课程结构、教学模式、能力、合作实践等方面调整和创新工程技术人才培养体系。
知识需求创新是工程教育适应可持续发展目标要求的基础。 作为未来的工程师和技术领导者,工程专业的学生应该具备跨学科的知识,并能够解决经济、社会和环境可持续性方面的问题。 中国工程教育认证体系在正式加入《华盛顿协议》之前,曾根据国际工程联盟发布的《毕业生素质和职业能力要求》对工程教育认证的毕业要求进行了修订。 目前对工科学生的知识要求包括工程知识、问题分析、设计开发解决方案等。 2021年发布的新版《毕业生素质与职业能力要求》进一步增加了基础计算知识、第一性原理、终身成本、零净碳等知识要求,以满足新兴技术的需求。 知识要求的创新需要打破传统学科的壁垒,使工程教育课程的内容不仅包括科学理论和工程技术基础知识,而且加强从线性思维向系统思维的转变。
课程结构优化是在工程教育中引入SDGs的一种方式。 在传统的工程专业中,课程结构通常侧重于专业知识的转移。 课程结构的优化,要求工程课程重构和整合必要的知识点,引导学生关注社会问题,培养学生解决实际问题的能力。 例如,西南交通大学开设的“体育、科技、智慧生活”课程是一门由体育、电气、机械、力学和经济学与管理五个不同学科组成的交叉学科课程,重构和整合了机电原理、动力学和营销理念的知识点。 通过边学边学的动手操作,培养学生具备主动学习、动手实践、团队合作、沟通表达等综合素质。 通过优化课程结构,激发了学生的学习热情,增强了学生学习工程知识的兴趣。
教学模式创新是实现工程教育与可持续发展目标深度融合的策略。 教学模式应从传统的讲授模式转变为以学生为中心,强调项目式学习和解决问题。 工程教师的角色应该从知识的传递者转变为引导者和启发者,注重激发学生的积极性和创造力。 目前,一些新颖的新型工科毕业项目在教学模式创新方面树立了典范。 例如,天津大学“海陆空智能无人系统安全巡检平台”项目以智慧校园建设为抓手,通过组建跨学院跨学科的多学科团队,引导学生共同完成海陆空协同无人探测跟踪平台。 通过教学模式的创新,激发学生的创新实践能力,提高学生的协作意识和工程能力。
能力提升是确保工程教育实现可持续发展目标的关键。 面向未来的工程教育不仅要培养学生对工程学科核心知识、原理和技术的掌握,还要培养学生的亲国情怀、协调能力、伦理道德、全球视野等综合素质。 现行的工程教育认证标准已经对专业规范、个人和团队、项目管理和终身学习等能力提出了要求。 2021 年发布的新版毕业生素质和能力要求进一步要求团队多样性和包容性、批判性思维和沟通技巧,反映了现代社会对工程教育的更高期望。
协作实践增强是将可持续发展目标融入工程教育的有效机制。 工程项目往往涉及多个利益相关者,如何在项目管理中兼顾各方的利益和目标是一个复杂的问题。 通过合作项目,工科学生可以更深入地了解可持续发展的重要性和紧迫性,养成从整体角度考虑工程项目建设的习惯,为未来成为可持续发展的跨界领导者奠定基础。
面对自主培养一大批优秀工程师的核心目标,工程教育必须深化和改革人才培养体系,采取更加多元化、开放的态度,培养具有创新精神和对社会有社会责任感的工程技术人才。 将可持续发展目标纳入工程技术人才培养体系,既是对德、智、体、艺、劳全面发展的新时代优秀工程师培养体系的深化改革,也是实现联合国可持续发展目标必须采取的实际行动。
作者:刘新桥,天津大学教育学院副研究员