工程教育是为国家经济建设提供工程技术与企业管理人才的主要渠道。随着全世界人口、资源与环境压力的日益增大，工程与技术在创造性地解决这些问题方面正起着越来越重要的作用。同时，以信息、生物、新材料等高新技术为龙头的科学技术的飞速发展，经济和市场的全球化趋势以及国际范围的激烈竞争又带来许多不确定性和多变快变性。这一切都必将对工程教育产生巨大的冲击，推动着工程教育必须不断调整与改革。　　一、新时代需要什么样的工程师　　面对21世纪快速而巨大的变化，一名现代工程师应具备的能力与素质可以归纳成6个方面：（1）能正确判断和解决工程实际问题的多面手；（2）应具有更好的交流能力、合作精神以及一定的商业和行政领导能力；（3）懂得如何去设计和开发复杂的技术系统；（4）了解工程与社会间的复杂关系；（5）能胜任跨学科的合作；（6）养成终生学习的能力与习惯，以适应和胜任多变的职业领域。　　为此，美国工程与技术认证委员会(ABET)具体制定了新的对工程教育培养专业人才的11条评估标准：(1)有应用数学、科学与工程等知识的能力；（2）有进行设计、实验分析与数据处理的能力；（3）有根据需要去设计一个部件、一个系统或一个过程的能力；（4）有多种训练的综合能力；（5）有验证、指导及解决工程问题的能力；（6）有对职业道德及社会责任的了解；（7）有效地表达与交流的能力；（8）懂得工程问题对全球环境和社会的影响；（9）学会终生学习的能力；（10）具有有关当今时代问题的知识；（11）有应用各种技术和现代工程工具去解决实际问题的能力。这11条评估标准可认为是一名合格的现代工程师应具备的能力和素质。这里可以鲜明看到，在重视加强数学和科学基础的前提下，当前更强调的侧重点是：工程实践能力；表达交流沟通能力与团队合作精神；终生学习能力；职业道德及社会责任；社会人文和经济管理、环境保护等知识。　　二、工程教育改革的主要方面　　从上述6个方面11条标准就可以明确当前工程教育改革的主要方向和基本内容，概括起来有7个方面。　　1．本科课程体系、结构与内容的改革　　本科工科教学的课程体系目前存在的主要问题是：过分侧重工程科学知识，轻视工程实践训练；注重专业知识的传授，轻视综合素质与能力的培养，不重视社会人文、经济、环保等方面知识的作用。当然，学生需要有坚实的数理科学基础，这是今后发展的基础；但同时也需要工程实际方面的训练，才能真正学会用数理科学基础去解决实际问题。所以课程体系改革的核心问题在于如何把这几方面适度地有效地结合好。　　美国各类工科院校都在积极摸索适合于本校使命和特点的课程改革模式。例如：密歇根大学工学院机械系将后两年专业性较强的56学分的课程改为：6门主干课（6×4），3门设计课（3×4），2门大实验课（2×4）以及4门其他课程（4×3）。在6门主干课中有3门是新改革的课程，即热力学与流体力学综合成一门新课，动力学与系统控制综合为一门，固体力学与材料学综合为一门。3门设计课分别是CAD／CAM，机械设计，毕业设计与技术交流。每个设计分三个阶段，即：提出概念性方案、工程计算与分析、正式设计和做出一个小产品，都在一个学换内完成。每个项目由4~5人小组共同完成，分别报告评分。不少题目是从当地（底特律）的几家汽车制造厂来的，完成后还请企业来评定。2门大实验课则是在各课的验证性实验之外的综合性实验，由学生根据要求，自己设计实验方案，进行安装与实验，写出报告，也是4~5人小组共同完成，分别评分。该系还十分重视对毕业生的反馈意见的调研分析，特别分析：哪些环节与课程内容在校内学得多而实际中很少碰到，又有哪些是校内学得少或没学而实际中是有用的，以此来指导课程体系的改革。总的做法是加强和当地有优势的汽车工业的结合以创造改革所需要的客观条件。　　麻省理工学院（MIT）工学院则凭借其科研优势采取了利用课余及假期加强学生的工程实际训练的办法，他们现在实施了三个计划，即：本科研究导向计划（UROP），在教授们指导下做一些研究实验，可吸收70％~80％的本科生；本科实践导向计划（UPOP），与企业结合，组织学生参与某项设计或工程实践，目前有30％本科生参加；技术创业计划，只是少数优秀学生参与，探索创新，甚至允许办个小公司去实施。这些课外实践被统称为Co-curriculum，不影响课程学习，是自愿参加的，四年累计总时间可能相当于全部课时的1／3左右。这些计划在培养学生能力方面起了很大作用。　　各校的做法各异，但改革的方向与目标是一致的，即：在保证有扎实的教学和科学基础的前提下，改革现有的课程体系，使之尽早面向工程实际，更好地面向课程交叉、动手实验、工程实践、团队工作、系统思考和创新设计等。 2．敏学方法的改革 　　美国本科教学的传统做法是“以教授课堂讲授为中心”，大多数教师对学生是如何学习的，知之甚少；对学生的认知过程几乎无人研究。此外，传统的教学模式基本上是一种“分析模式”，它强调的是：垂直思考、抽象学习、简化分解、追求确定性、个人独自工作等，这对于打好数理基础是必要的。但对于面向工程实际和团队工作等新的需要，对于培养现代工程师，就不完全适用了。而教学方法的改革首先要有教学观念上的改革，要从过去的“以教师为中心，使学生知道了什么”的传统观念，转变成“以学生为中心，让学生会用得怎样”的新观念。所以不少学校尽量创造条件让学生能“主动学习”。采用较多的一个办法就是合作学习（Cooperative Learning）和小组工作（Teamwork），结合某个实际项目或实验，把学生组织在若干小组内，几个学科的教师联合指导，让学生自己合作去完成该项目，从中学习相关知识和培养学生的综合能力，让学生学会横向思考、学会联系实际地学习、学会对各部分内容进行综合、学会处理好一些不确定性因素、学会团队合作工作的配合等。这些项目不是去替代课堂讲授，而是相辅相成，对课堂教学的改革也有促进作用。麻省理工学院把全校2000多门课程都在网上公开，建立Open Course Way，为学生创造一个可以灵活、自由、主动学习的环境，充分调动学生参加工程实践、主动学习的积极性。有的课程在教室内采用边讲边实验边讨论的灵活方式，让学生成为课堂上的“主动者”。 　　这些教学方法的改革对于培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、交流沟通与表达能力、团队合作精神等都是十分重要的。 　　3．专业学科的改革 　　美国大学的工学院在改革专业学科方面是十分慎重的，面对当今科技飞速发展的新形势，许多大学都根据自身条件及社会需要采用各种方式积极推进“学科交叉计划”。例如密歇根大学推行InterPro计划，利用五年连通，培养学科交叉的工程硕士。从1960年最早的生物医学工程（工学院与医学院合办）发展到现在的金融工程（工学院与商学院合办）、制药工程（工学院与药学院合办）等。还在筹办电子商务工程和媒体艺术工程等，毕业生都深受企业欢迎。而麻省理工学院工学院还是过去传统的七个系，但组建了生物工程科（Biological Engineering Division）和工程系统科（Engineering System Division），培养学科交叉型人才。这两个科内的教授是由化工、电子、机械等专业教授兼任的，每位教授有一半时间在原来系里工作，有一半时间在新科内工作，这种方式很灵活，机构变动也很少。最近还成立了纳米机械实验室，各系都有人参加，是综合性的；先从科研发展入手，倒时机成熟，就成为一个新的交叉学科。这些新学科虽成立不久，但由于有各专业教授的合作，发展很快，生物工程科已进入全美的前列。这种学科交叉计划既不打乱原有的工程教育体系，又能灵活适应变化中新涌现的需求；既促进了传统性专业的提升与改造，又为逐步形成新专业创造了条件，是一个值得注视的改革方向。 　　4．培养模式的改革 　　考虑到社会人群对教育的需求和国家对人才需求的多样性，培养模式和培养途径也必须多样化，并且可以灵活“转轨”。美国工程教育委员会归纳出的方案对本科教育可考虑有：四年制通用工程学位（毕业后就参加工作）、三或四年的预工程计划以准备进入硕士学位学习、四或五年的学科交叉学位、五年制的学士学位等。对研究生教育可考虑有：工程导向型硕士、学士／硕士连贯、工程导向型博士、研究导向型博士学位等。 　　学校则应多层次多类型，选择不同的模式，而不是一刀切、趋同化。关键在于根据自身条件和历史沿革特点，定位准确，实事求是，不搞攀比，努力办出自己的特色，创出“名牌”学科，适应市场需求，这样就能受到社会的欢迎。美国工程教育十分强调这点，作为发展中国家的我国工程教育则更应如此。 5. 重视教师队伍的建设 　　工科教师队伍目前普遍存在的问题是：重科研、轻本科教学；重理论研究、轻工程实践；教员本身缺乏工程实践经验与能力；这对提高本科工程教育质量是很不利的。我国不少工科院校内也存在着这些问题，应引起我们的重视。美国也在探索解决的办法，归纳起来有：（1）重视制定评估教员工作质量的新标准，调整职位提升与奖酬机制，使在科研、本科教学、工程实践三者间取得某种平衡。由于各类学校的定位与使命不同，具体做法各不相同的；（2）更多地用各种灵活多样的办法聘请有丰富工程实际经验的工程师来校教学，指导学生；（3）积极推动教学改革，鼓励科研与教学结合好的做法，设立有效的奖励制度；（4）与企业建立持久而有效的合作机制，创造条件鼓励工科教员积极与企业加强合作与交流。 　　6．注意提高工科学生的入学水平 　　提高工科类本科生的入学水平要从两方面入手，一方面是提高中学生的数学与科学水平；另一方面是激发中学生投身工程职业的志趣与爱好。因此应与地方政府、专业学会等密切合作，共同建立一种“技术文化”，加强宣传教育工作，帮助中学师生和社会公众了解工程技术的性质以及它是如何改造世界造福人类并对未来文明产生影响等等。 　　7．关注工程师的继续教育 　　面对全球经济与科技的多变快变性，工程师在大学所获得的专业知识的可用寿命将会缩短，职业也会多变，于是继续工程教育日益显出其重要性。大学应与企业界密切合作，采用灵活多样方式积极参与继续工程教育，反过来对本科工程教育的改革与提高也会产生积极影响。 　　美国凤凰城大学创建了一个网上大学(Univ. On-Line)，可称得上是全美最大的大学，它有100多个分校与学习中心，遍布全美各地。现有9.5万人在该校攻读学士与硕士学位，主要专业有：商业与管理、保健与护理、教育学、信息系统与技术等。全校只有250名专职全时教员，而各校参与的兼职教师多达1.1万人。学生不脱产，编成8—15人一个小班，每门课不多于5周即可学完，全部在网上教与学，在网上完成作业与考试。教师学生一对一地在网上答疑，采用案例教学，培养成本只有普通高校的一半，深受社会欢迎。当然这仅是继续教育的一种方式，各大型企业还有自己办的专题学习班，聘请学校教授讲课等，方式多样化。有的已形成为一种制度，是就业、转岗、提职所必须的环节。我国在这方面起步较晚，经验较少，水平参差不齐，应采取有效措施认真抓好。 　　三、几点体会与建议 　　1．必须十分重视工程教育的改革，这是提高我国竟争力的重要环节，是一件十分艰巨的任务，不可能一蹴而就，必须要持续不断地作长期努力。关键是要引起我们的高度重视，而且要求政府--院校--企业--社会团体相互合作，并要有一系列实际措施。 　　2．进入21世纪以来的美国工程教育的改革方向与侧重点都很明确，这就是：在继续保持数理基础的前提下，着重强调一加强工程实践训练，加强各种能力的培养”；在内容上强调“综合与集成，自然科学与人文社会科学的结合，工程与经济管理的结合”。本文已作了全面概括性介绍，希望引起国内工程教育界的重视与借鉴。 　　3．美国各层次、各类型的工科院校都十分重视与工业企业的合作，而且方式多样，很有成效，对推动工程教育质量的提高是十分重要的。我国许多院校在科研上与企业结合较好，但在本科教育上的结合却困难重重，问题很多，必须尽快解决好。