1、2022 年12 月第24 卷增刊东南大学学报(哲学社会科学版)Journal of Southeast University(Philosophy and Social Science)Dec 2022Vol24Supplement麻省理工学院工程教育的特色与启示姜凯妮(东南大学 生物科学与医学工程学院,江苏 南京 210096)摘要高等工程教育是我国高等教育的重要组成部分,在新一轮产业革命与经济变革的背景下,全面推进我国高等工程教育改革和发展具有重要意义。美国麻省理工学院的工程教育拥有悠久的办学历史与过硬的教育质量,在全球工程教育界居于领先地位,其工程教育在办学理念、课程设置、教学支持等方
2、面的做法极具特色,对我国高等工程教育的发展有重要的借鉴意义。关键词工程教育麻省理工学院课程改革作者简介姜凯妮(1998),江苏南通人,东南大学生物科学与医学工程学院硕士研究生,研究方向:高等教育学。QS 世界大学排名(20220401)20220509,https:/wwwqschinacn/worlduniversityrankings尤富生、徐灿华、杨滨,等:麻省理工学院教育理念及对生物医学工程专业的启示 ,医疗卫生装备 2016 年第 1 期。SPEE“eport of Committee on Aims and Scope of Engineering Curricula”,Socie
3、ty for the Promotion of Engineering Education,1940唐玲珊,回归工程实践:20 世纪 80 年代以来美国高等工程教育变革研究,硕士学位论文,四川师范大学,2021 年,第 42 页。工程教育是一种以技术科学为主要学科基础,培养具有优秀创新能力的工程技术人才为目标的专业教育,旨在为国家的工业发展提供坚实的人才支持和智力基础。美国麻省理工学院于 1861 年开办工程教育,在办学理念、课程改革、教学支持等方面的经验丰富、做法独特。理解并分析麻省理工学院工程教育的特色做法,对提升我国高等工程教育质量、推进新工科的深入建设具有重要的借鉴意义。一、麻省理工学
4、院工程教育的发展背景麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,下文简称 MIT)作为世界一流研究型大学的典范,其工程教育享誉全球。截至 2022 年,MIT 工程技术类专业在QS 世界大学排行榜中连续 18 年蝉联世界第一。1932年,MIT 成立了独立的工程学院,并在此后的 90 年内不断发展重组,时至今日,MIT 形成了以航空航天工程、生物工程、化学工程、土木与环境工程、计算科学与工程为主的工程专业布局,树立了美国乃至全世界工程教育的标杆。和所有顶尖大学一样,MIT 高水平的工程教育并非一夕间“创立”而成的,而是伴随历史不断“生长”而成的。1
5、9 世纪中期,美国基本完成了大陆领地扩张,交通和运输的疾速发展对工程技术提出新的要求,创始人罗杰斯在此背景下筹办 MIT,立志为美国培养“手脑并用的工程师”,革新了长久以来“工程技术知识不足以登上大学讲堂”的成见。1914 年起,两次世界大战接连爆发,MIT 立足潮头,培养了一批在军事研究中起着带头作用的物理学家和数学家,赢得了“战争学府”的美誉。同一时期,MIT 发布 路易斯报告,指明今后“注重科学与基础研究,加快发展工科研究生教育”的发展方向,开创了“研究型综合性”大学典范。20 世纪 80 年代,美国工程教育因过度科学化而使得工程毕业生实践基础薄弱,美国也逐渐失去了以往在技术创新方面的领
6、先地位,受到日本等新兴国家的挑战。此时,MIT 率先对国内工程教育进行了反思,指出当时工程教育脱离社会实践、毕业生沟通能力堪忧等问题,探索开发 CDIO 教育模式,又一次引领了美国本土工程教育的革命。进入 21 世纪,科技产业化、知识爆炸变革接踵而至,美国政府通过2020 工程师计划 强调新世纪工程人才需具有实践能力、跨学科才能等面向未来的能力。因此,MIT 接连在工程教育方面进行了世界瞩目的改革,2016 年,MIT 发布 全球一流工程教育现状报告 并启动新工程教育改革,着眼于培养“未来世界的工程人才”。MIT 工程教育自创办以来的卓越实践表明,教育、特别是工程教育的发展与国家社会的需求使命
7、的变化是密不可分的,坚持服务于国家战略甚至领先于国家战略的办学导向,是高校不断推进学科变革的强大动力,更是高校成功办学的必由之路。DOI:10.13916/ki.issn1671-511x.2022.s2.013二、MIT 工程教育特色分析(一)领先的办学与培养理念 培养实践者、领导者、服务者“理念是一所大学的力量所在”,MIT 所秉持的领先理念为本校工程教育奠定了坚实的行进基调,在学生申请大学、专业选择、课程学习的各个阶段指引其成为实践者、服务者、领导者。MIT 的整体使命为:“在科学、技术和其他学术领域发展知识和教育学生,在 21 世纪为国家和世界提供最佳服务”。工程学院确立自身教育使命为
8、:“培养下一代工程领导者,创造新知识,服务社会”。而 MIT 历史最悠久的工程专业、土木工程专业,则期待毕业生成为能够解决个时代最具挑战性的问题的工程行业的负责人、企业家、专家教授及其他专业和其他活动的领导者、终身学习者。学校、学院及专业的使命与培养目标相互支撑,完整传达了 MIT 工程教育秉持的三大理念:第一,从知识、技术、实践多个方面培养学生,第二,培养的学生是能够终生学习的、各个领域的领导者。第三,MIT 工程教育的最终目的是解决社会难题,服务国家乃至世界。在以上理念指导下,接受 MIT 工程教育的学生也拥有极具特色的培养过程,“当学生来到这里时,他们常常觉得自己像是糖果店里的孩子 选择
9、似乎是无限的。”MIT 工程学院用这句话生动地展示了本校工程教育的培养特点,即学生始终拥有着充分的选择权。学生在申请学校时,无需决定自己申请哪一特定的专业或学科,大一期间,学校提供所有学科的学术介绍会、讲座及研讨会,并鼓励那些有兴趣探索工程专业的学生寻找并参与其中的工程项目,学生可以根据学习兴趣制定课程计划并随时调整,直到大三年级,学生才在由学校配备的私人导师的指导下,敲定具体的专业学习方向。在此安排下,学生能够在充分了解知识的整体结构,形成对学科的整体性观念的前提下,探索自己兴趣和特长,实现个性化培养。为进一步扩充学生有关研究方向的选项,MIT 设立了众多与学位紧密关联的实践与研究计划,例如
10、大学生科研项目计划(UOP)、本科实践机会计划(UPOP)、戈登工程领袖计划(GoldenElp)等,其中 UPOP 是工程学院为了提高学生工程实践能力而设立的实践训练,这一计划不仅能使学生获得实际参与工程的机会、更让学生获得了丰富的校外工作经验;另外,MIT 与在工程教育界闻名戈登教育基金会合作,为高年级学生提供领导和管理工程实践活动的机会,切实提高学生的工程实践及领导能力,这一计划引起了全球工程教育界对工程领袖型人才培养的持续关注。(二)领先的工程课程 关注学生内在能力的生长课程内容重视培养学生的跨学科视野与人文素养,在学科的结合点提出交叉课题从而不断创新研究领域,是 MIT 在众多学科领
11、域尤其是工程领域占据前沿位置的法宝之一。从大一学年开始,MIT 就有意识地扩展学生的跨学科视野。入学第一年学生可以跨院和学校注册听课,即使在选定专业以后,学生也可以辅修一到两门辅修专业,但学生不能修读本专业的领域内的辅修项目,例如土木工程和环境工程专业的学生不能辅修民事和环境系统课程。而在工程教育领域,课程的学科融合力度前所未有 MIT 于 2017 年启动了建校历史上第三次工程教育改革。新工程教育改革(以下简称 NEET),改革课程从相邻学科和大类学科的融合逐步走向了全学科融合,例如人体芯片这一课程涉及了哲学、伦理学、法学、社会学、生物学、化学在内的众多学科,涵盖了技术层面和伦理层面多领域。
12、同时,MIT 注重工程人才对文学、艺术、法律等学科的理解,全校统一必修课程要求学生在18 门必修课程中至少修读 8 门人文、艺术和社会科学方面的课程,学生还须选择 4 门提升交流能力的课程,在这一要求下,以土木工程专业为例,通识课程学分占总学分比重达到了 466%。除了学分设置,工程类课程通过设定蕴含人文关怀的课程或项目内容,例如可再生能源项目(EM)课程就以设计并生产面向盲人的胶带分割器和切菜板这一类服务弱势群体社会产品为课程目标,使学生以产品使用者的身份换位思考,塑造学生的人文关怀。(三)课程编排以“项目”为中心课程结构是课程内容的组织架构,是实现课程目标的纽带,体现特定的教育理念和价值取
13、向。NEET 串编课程的设计编排集中体现了 MIT 工程课程的核心逻56增刊姜凯妮麻省理工学院工程教育的特色与启示MIT Department of Civil and Environmental Engineering,Course Catalog,(2021 09 01)2022 04 01,http:/catalogmitedu/schools/engineering/civilenvironmentalengineering王延吉:“回归工程”还是“回归教育”美国工程教育改革断想 ,北京航空航天大学学报(社会科学版)2013 年第 26 期。程光旭:美国 MIT 的办学特色及其启示 ,
14、西安交通大学学报(社会科学版)2002 年第 1 期。刘进,王璐瑶:麻省理工学院新工程教育转型:源起、框架与启示 ,高等工程教育研究 2019 年第 6 期。MIT Course Catalog Degree Charts,(20210415)20220402,http:/catalogmitedu/degreecharts/engineeringcivilenviron-mentalengineeringcourse1eng/刘进、王璐瑶、施亮星,等:麻省理工学院新工程教育改革课程体系研究 ,高等工程教育研究 2021 年第 6 期。辑 强调知识组成的多元性、强调知识构成的个性化。遵循这一逻
15、辑,NEET 课程以项目为中心展开,课程创设复杂的、具体的工程问题情境,以问题为导向,要求学生以通过自学、数字化学习、小组学习以及相关课程获得的知识为基础,综合应用多个学科的知识,同时考虑到工程实施的社会环境后果,解决工程问题或设计得出某一社会产品。项目中心式的课程使原先以学科为中心的课程由此被打散而成为学生为完成项目获得的“垫脚石”;项目间的螺旋上升的关系激励学生主动地、由深入浅地进行学习,学生由此掌握了学习的主动权,最终学生能通过真实实践,在认知思维和创新能力方面得到提升,在研究方法方面得到训练,获得丰富的学习体验。学生在课程结束后反馈,NEET 项目为其提供了接触真实且高要求项目的现实体
16、验,对学生职业规划的形成有巨大帮助。(四)有力的教学支持系统 注重教学教研的作用MIT 充分认识到教学在本科工程教育中的重要作用,因此,MIT 为课程设计、课程实施等一系列教学教研活动提供了完善的组织准备与支持 MIT 设立教师支持办公室(OFS)、教学实验室(TLL)、教育创新与技术办公室(OEIT)为所有教师提供从教学设计到教学质量保障等多方面的支持。另外,MIT 工程学院建立了专门的工程教育委员会(ECUE),委员会以“针对本科教育中的各种问题进行研究并提出解决方案并推广实施”作为使命,以每年一主题、每月一会议的形式聚焦本校本科工程教育现状。在课程设计过程中,授课教师及其所属的教研组织会不断打磨。MIT 对课程内容的选定进行谨慎反复论证。例如 NEET 成立了由专家、教师和学生团体组成的“能源串编课程咨询委员会”,对学生参与度较低的“清洁能源系统”这一课程展开调研,发现作为可再生能源接入的微电网更可能成为该领域的“新机器”。由此,委员会将此串编课程改为“可再生能源与微网集成”,并进一步设计了“新型太阳能电池建造”等具有吸引力的项目主题。最后,在课程实施后的监督评价过程中,任课教师