发布时间:2023-10-13 15:38:31
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二化学工程与工艺专业人才培养模式改革的思路
美国、德国等发达工业国家的统计资料表明,高级工程人才的需求比例为:从事工程科学研究的人才为5%,这部分人才主要以研究和发现工程过程中的基本理论为主,偏重于工程学术研究;从事设计、开发的工程人才约占35%,主要工作是将科学原理和学科体系知识转化为设计方案或设计图纸;从事生产工艺、运行维护、管理销售等工作的工程技术人员约占65%,将设计方案与图纸转化为产品。后两者可以统称为工程应用人才。化工学院在建院之初,就确定了以培养工程应用型人才为主要目标。根据几年来在人才培养的探索与实践过程中,我们认为,确切地说,我们应该以打造工程生产一线工程师、工程技术人员为人才培养的主要目标,也就是说,以培养工程技术人员为主,对于一些学有余力的学生,可以通过进一步的深造和在实践工作岗位上的锻炼,成为工程人才。培养化工类工程应用型人才,就是要强调本科教育的专业性,通过本科教育这一相对完整的人才培养周期,是学生接受相对完整的、作为一线工程师所需要的基本教育,具有一线工程师应有的基本知识、基本能力、基本素质。学生通过这样的教育,应该具有系统的专业基础知识、较强的实践动手能力、主动的自主学习能力、灵活的岗位适应能力,在现有成熟的化工技术和规范的基础上,能够应用理论知识和技术,解决生产实际中的具体技术问题,特别是应用所学专业知识进行集成创新和引进吸收再创新。同时,一线工程师还应具有一定的人文精神和环境意识。现代化学工业,不仅融化学科学、化工技术、艺术于一体,还与自然资源、生态环境、伦理道德等重大社会问题息息相关,在“十”提出“建设美丽中国”的历史背景下,在培养的学生多数服务于生态环境脆弱的西部地区的前提下,更应该注重培养学生的人文精神和环保意识。经过四年的执行,现行培养方案在培养应用型化工技术人才方面起到了重要的作用,也积累了丰富的经验。在新方案修订过程中,要在保持原方案优点,尤其是突出实践教学的基础上,针对原方案的不足,结合现代化学工业新的发展现状以及地区经济,来综合考虑,完成修订工作。基于这样的认识,对于新的培养方案,需要遵循“理论系统够用,突出实践动手,营造工程背景,重视过程培养与评价,提倡自主学习,强化创新训练”的原则。化学工程与工艺专业人才培养方案修订工作的指导思想:以复合型、创新性人才培养为核心,以教学改革、科学研究和服务社会为宗旨,以高素质、重能力、求创新为根本,以学生为主体、教师为主导,培养学生理论知识、综合能力、实践技能和科学素养全面协调健康发展。力求达到理论与实践、基础与提高、传承与创新、教学与科研、素质教育与技术训练的统一。
三化学工程与工艺专业人才培养模式改革的内容
明确提出以转变教育思想和更新教育观念为先导,以完善和落实本科综合培养方案为主线,深化教学改革;优化课程体系,更新教学内容,加强实践环节,改进教学方法和教学手段;加强师资队伍建设,提高教师整体综合素质,形成一支教学科研相结合、教学思想活跃、知识结构、年龄结构优化的教学梯队;注重学生知识、能力、素质、个性的协调发展,强化创新意识,进一步提高人才培养质量,走改革和创新之路,探索教学管理的新机制、新模式,开创教学工作的新局面。
1理论课的教育改革
(1)深化课程体系改革,构建创新能力和全面发展的化工专业人才培养计划调整知识结构,本着“理论系统够用”的原则,认真梳理现行培养方案中的理论课程体系,根据专业方向,确定4~5门核心课程,凸显核心课的核心地位,以核心课程为中心,构建理论课程体系。将理论课程按课程的特点、内容和相关性进行进一步整合,划分为课程群,即将部分前后有衔接的课程,进行内容整合,减少重叠内容,突出重点,通过课程群的建设,使学生在学习时可以更加连贯,便于融会贯通。(2)改革和更新教学内容,积极吸收本专业科学技术发展的新成果,将化工及相关领域新技术、新成果纳入课堂教学;(3)深化教学方法改革,尊重学生个性发展,推进启发式和讨论式教学方法,提倡案例教学;主要课程注重引进和选用国内外优秀教材,不断促进本科教学质量的提升。(4)改革教学技术,推行现代化教学手段。包括:多媒体、网络、仿真等。尽可能采用双外语教学。(5)改进教学和管理机制,在理论教学过程中,重视过程培养和评价,并以此为契机,提倡学生自主学习,在教学大纲上和教学内容上引导学生自学。
2实践性教学环节的教育改革
工程技术人才的创新能力集中体现在工程实践活动中创造新的技术成果的能力,包括新产品和新技术的研发,新流程和新装置的设计,新的工厂生产过程操作运行方案等。反映在教学过程中就是工程实践能力的训练和培养。因此在改革中高度重视和加强实践类教学环节,继续保证实践教学的突出地位。在实践性教学环节中,构建由易到难,贯穿全程,逐步贴近工程实际的实践教学体系,保证实践教学环节比重在整个培养方案的比重不低于25%,适当调整理论教学课程,使教学前移,为学生创造更多地时间参与工程实践,并积极创造条件推进“3+1”培养模式的改革。对教学计划内要求的实践性教学,结合工程实际,以实验与工艺基本操作技能训练为基础,积极开展教学改革和建设。具体方案:在基础实验方面,重视对学生实际动手能力、规范操作和严谨务实的作风的培养。在专业基础实验方面,结合地区经济的发展和教师的科研方向开发大综合专业实验项目,逐步引入具有工程意义的实验项目,增加综合性、设计性和研究型实验的比例。为后续实践教学、创新性实验项目、学科竞赛、毕业设计等环节奠定基础。在校内实训平台建设中,基于工程背景及地方产业特点,以培养学生动手及实践能力和工程意识为出发点,形成满足培养化工类专业和相关专业的实践综合能力训练及培养的实训课程体系。以学校建设化工实训中心为契机,加强工程实训,弥补毕业实习过程中只能看不能动的缺憾,是学生真正了解化工厂。在毕业实习和毕业设计(论文)环节,贯彻卓越工程师计划,建立学生到企业和社会开展实践实习的有效机制。精选认识实习单位,加强基地建设,继续为学生在毕业实习过程中提供“顶岗实习”机会,结合就业,让学生能够在就业后缩短适应期。提高学生对专业的认同度和优越感,提高学习本专业的兴趣。毕业设计以工厂实际设计为题,毕业论文以教师科研为题。落实理论联系实际,结合工程与科研实际,一人一题,真题真做。实施双向选择和规范化管理。使学生的分析问题、解决问题、协作精神、创新意识和能力等得到充分锻炼。
2化学工程与工艺专业人才培养模式改革的思路
美国、德国等发达工业国家的统计资料表明,高级工程人才的需求比例为:从事工程科学研究的人才为5%,这部分人才主要以研究和发现工程过程中的基本理论为主,偏重于工程学术研究;从事设计、开发的工程人才约占35%,主要工作是将科学原理和学科体系知识转化为设计方案或设计图纸;从事生产工艺、运行维护、管理销售等工作的工程技术人员约占65%,将设计方案与图纸转化为产品。后两者可以统称为工程应用人才。化工学院在建院之初,就确定了以培养工程应用型人才为主要目标。根据几年来在人才培养的探索与实践过程中,我们认为,确切地说,我们应该以打造工程生产一线工程师、工程技术人员为人才培养的主要目标,也就是说,以培养工程技术人员为主,对于一些学有余力的学生,可以通过进一步的深造和在实践工作岗位上的锻炼,成为工程人才。培养化工类工程应用型人才,就是要强调本科教育的专业性,通过本科教育这一相对完整的人才培养周期,是学生接受相对完整的、作为一线工程师所需要的基本教育,具有一线工程师应有的基本知识、基本能力、基本素质。学生通过这样的教育,应该具有系统的专业基础知识、较强的实践动手能力、主动的自主学习能力、灵活的岗位适应能力,在现有成熟的化工技术和规范的基础上,能够应用理论知识和技术,解决生产实际中的具体技术问题,特别是应用所学专业知识进行集成创新和引进吸收再创新。同时,一线工程师还应具有一定的人文精神和环境意识。现代化学工业,不仅融化学科学、化工技术、艺术于一体,还与自然资源、生态环境、伦理道德等重大社会问题息息相关,在“十”提出“建设美丽中国”的历史背景下,在培养的学生多数服务于生态环境脆弱的西部地区的前提下,更应该注重培养学生的人文精神和环保意识[3]。经过四年的执行,现行培养方案在培养应用型化工技术人才方面起到了重要的作用,也积累了丰富的经验。在新方案修订过程中,要在保持原方案优点,尤其是突出实践教学的基础上,针对原方案的不足,结合现代化学工业新的发展现状以及地区经济,来综合考虑,完成修订工作。基于这样的认识,对于新的培养方案,需要遵循“理论系统够用,突出实践动手,营造工程背景,重视过程培养与评价,提倡自主学习,强化创新训练”的原则。化学工程与工艺专业人才培养方案修订工作的指导思想:以复合型、创新性人才培养为核心,以教学改革、科学研究和服务社会为宗旨,以高素质、重能力、求创新为根本,以学生为主体、教师为主导,培养学生理论知识、综合能力、实践技能和科学素养全面协调健康发展。力求达到理论与实践、基础与提高、传承与创新、教学与科研、素质教育与技术训练的统一。
3化学工程与工艺专业人才培养模式改革的内容
明确提出以转变教育思想和更新教育观念为先导,以完善和落实本科综合培养方案为主线,深化教学改革;优化课程体系,更新教学内容,加强实践环节,改进教学方法和教学手段;加强师资队伍建设,提高教师整体综合素质,形成一支教学科研相结合、教学思想活跃、知识结构、年龄结构优化的教学梯队;注重学生知识、能力、素质、个性的协调发展,强化创新意识,进一步提高人才培养质量,走改革和创新之路,探索教学管理的新机制、新模式,开创教学工作的新局面。
3.1理论课的教育改革(1)深化课程体系改革,构建创新能力和全面发展的化工专业人才培养计划调整知识结构,本着“理论系统够用”的原则,认真梳理现行培养方案中的理论课程体系,根据专业方向,确定4~5门核心课程,凸显核心课的核心地位,以核心课程为中心,构建理论课程体系。将理论课程按课程的特点、内容和相关性进行进一步整合,划分为课程群,即将部分前后有衔接的课程,进行内容整合,减少重叠内容,突出重点,通过课程群的建设,使学生在学习时可以更加连贯,便于融会贯通。(2)改革和更新教学内容,积极吸收本专业科学技术发展的新成果,将化工及相关领域新技术、新成果纳入课堂教学;(3)深化教学方法改革,尊重学生个性发展,推进启发式和讨论式教学方法,提倡案例教学;主要课程注重引进和选用国内外优秀教材,不断促进本科教学质量的提升。(4)改革教学技术,推行现代化教学手段。包括:多媒体、网络、仿真等。尽可能采用双外语教学。(5)改进教学和管理机制,在理论教学过程中,重视过程培养和评价,并以此为契机,提倡学生自主学习,在教学大纲上和教学内容上引导学生自学。
3.2实践性教学环节的教育改革工程技术人才的创新能力集中体现在工程实践活动中创造新的技术成果的能力,包括新产品和新技术的研发,新流程和新装置的设计,新的工厂生产过程操作运行方案等。反映在教学过程中就是工程实践能力的训练和培养。因此在改革中高度重视和加强实践类教学环节,继续保证实践教学的突出地位。在实践性教学环节中,构建由易到难,贯穿全程,逐步贴近工程实际的实践教学体系,保证实践教学环节比重在整个培养方案的比重不低于25%,适当调整理论教学课程,使教学前移,为学生创造更多地时间参与工程实践,并积极创造条件推进“3+1”培养模式的改革。对教学计划内要求的实践性教学,结合工程实际,以实验与工艺基本操作技能训练为基础,积极开展教学改革和建设。具体方案:在基础实验方面,重视对学生实际动手能力、规范操作和严谨务实的作风的培养。在专业基础实验方面,结合地区经济的发展和教师的科研方向开发大综合专业实验项目,逐步引入具有工程意义的实验项目,增加综合性、设计性和研究型实验的比例。为后续实践教学、创新性实验项目、学科竞赛、毕业设计等环节奠定基础。在校内实训平台建设中,基于工程背景及地方产业特点,以培养学生动手及实践能力和工程意识为出发点,形成满足培养化工类专业和相关专业的实践综合能力训练及培养的实训课程体系。以学校建设化工实训中心为契机,加强工程实训,弥补毕业实习过程中只能看不能动的缺憾,是学生真正了解化工厂。在毕业实习和毕业设计(论文)环节,贯彻卓越工程师计划,建立学生到企业和社会开展实践实习的有效机制。精选认识实习单位,加强基地建设,继续为学生在毕业实习过程中提供“顶岗实习”机会,结合就业,让学生能够在就业后缩短适应期。提高学生对专业的认同度和优越感,提高学习本专业的兴趣。毕业设计以工厂实际设计为题,毕业论文以教师科研为题。落实理论联系实际,结合工程与科研实际,一人一题,真题真做。实施双向选择和规范化管理。使学生的分析问题、解决问题、协作精神、创新意识和能力等得到充分锻炼。
3.3课堂外教学环节的教育改革对教学计划外的实践能力培养,可通过开展各类科技创新实践活动、大赛和专业技能培训的形式进行延伸。加强科研与实践教学的融合,组建学生科研兴趣小组,强化化工设计、计算机辅助设计等环节,全面训练实践能力。目前我院已开展大学生创新实验、校级“化学实验技能竞赛”,参加全国大学生挑战杯、“PRO/E建模设计大赛”和全国大学生化工设计大赛”等赛事上取得好成绩。2012年、2013年、2014年由中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导分委员会举办的国内包括清华大学、天津大学、浙江大学等百所高校参加的“中国石化-三井化学杯”杯大学生化工设计竞赛中,以本专业学生为主的代表队最终获得全国一等奖二项,全国二等奖四项的优异成绩。这些活动的开展即可从多方面培养大学生的创新思维和工程技能,培养团队协作精神,增强大学生的工程设计与实践能力,又可帮助学生发现、发展各自的志趣、潜力和特长,并对学生的就业和考研起到积极作用。
2010年6月,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”),这是一项旨在全面提升我国高等工程科技人才培养水平的战略性工作。同年,太原理工大学成为首批实施“卓越计划”的高等院校之一,是其中为数不多的地方性高等院校。“卓越计划”实施以来,太原理工大学立足本校实际,突出地方性工科大学自身优势和办学特色,围绕“卓越计划”实施目标,深化教学改革,完善保障体系,全面推进卓越工程师培养,取得了良好的效果。
一、选择依托,确定目标
1.依托国家特色专业实施“卓越计划”
太原理工大学是一所以工为主、理工结合、多学科协调发展的高等学府,理工类专业占本科专业数量的70%以上,是学校传统的办学优势所在。经过认真比较和慎重遴选,学校确定依托机械设计制造及其自动化、安全工程、计算机科学与工程、材料成型及控制工程、化学工程与工艺5个优势专业实施“卓越计划”,并且这5个专业均为国家特色专业建设点。
承担“卓越计划”的5个专业拥有鲜明的办学特色。长期以来,5个专业培养了大批可直接服务于区域经济建设的高级人才,在山西地方经济建设中一直发挥着重要的智力支撑作用。正因如此,5个专业均具有雄厚的“产学研”合作基础,大量的科研创新成果已经应用于实际生产中,与省内及周边省份的诸多大型企业建立起紧密的合作。立足区域、服务地方,是地方性工科大学办学的生命力所在,也是推进人才培养改革的突破口。
在选定依托专业的基础上,采取自愿报名、选择推荐相结合的方式,学校在5个专业中选择出具有较强工程意识、实践能力和创新素养的350名在校本科生加入“卓越计划”。
2.结合实际要求确定培养标准
实施“卓越计划”,既要有坚实的学科和专业基础,更要有明确的培养标准。整体来看,学校“卓越计划”的培养标准包括知识结构、能力结构和品格结构三个基本的组成部分。
(1)知识结构。培养学生掌握坚实的数学、自然科学与工程技术基础知识以及哲学、人文科学、社会科学和专业知识。形成合理的、动态的知识结构,有利于后续知识的充实、深化和发展,并能够将这些知识具体地运用到工程领域。
(2)能力结构。着重于培养学生5个方面的能力,即:工程推理和解决问题的能力,对具体工程问题进行探索和实验的能力,整体性、系统性思考和解决问题的能力,成功进行工程实践的个人能力,终身学习能力。
(3)品格结构。着重于人文素养和身心素养两方面,即培养学生树立正确的世界观、人生观和价值观,放眼全球,服务社会,并能自觉地献身于国家富强和民族复兴。同时,具有健康的体魄和良好的心理素质,养成积极乐观的人生态度,能够从容应对危机和挑战。
根据上述三方面的培养标准,各专业又结合本专业实际,做出更为详尽的安排。把“卓越计划”的培养标准具体化到各个培养阶段和各个培养环节中,从而使“卓越计划”的整个实施过程始终紧紧围绕着最终的培养标准展开,凸显培养过程的系统性和整体性。
二、深化改革,突出实践
“卓越计划”不是评审和评优项目,而是教育改革项目[1]。这也意味着“卓越计划”的核心在于深化培养模式改革。从发达国家的经验看,存在两种不同工程师培养模式,即以美国为代表的“华盛顿协议”成员国模式与以德法为代表的欧洲大陆模式。“华盛顿协议”成员国模式注重知识的全面性和实践创新性,培养集管理、人文、经济、生态、伦理、工程、技术于一身的工程人才毛坯,本科毕业之后,仍须在企业工作,经过实践锻炼之后逐步成长为工程师。欧洲大陆模式则注重工程实践能力的培养,旨在培养工程师成品,大学毕业之后,学生会获得一种社会公认的工程师文凭。学校在研究确定“卓越计划”的改革方案过程中,有意识地将“华盛顿协议”成员国模式和欧洲大陆模式结合起来,一方面提升学生整体素质,为未来的发展打好基础;另一方面,加强实践能力培养,尽可能缩短工程师的成长周期。根据这一思路,学校确定了“突出实践,力求创新,彰显特色,提升内涵”的“卓越计划”实施原则。在学校“卓越计划”实施总原则指导下,5个专业各自实施了全面深入的改革,确立了全新的培养方案并独立运行。主要工作体现在以下几方面:
技术已经对我们这个世界产生了深远而广泛的影响,而工程师在技术各个方面的发展上扮演了一个核心角色。工程师创造产品与程序来提高食物产量、加强植物保护、节约能源消耗、提速通信交通、促进身体健康以及消除自然灾害等方面,也给人类生活带来更多的便捷并增进美好。[1]然而技术在带来益处的同时,也产生了环境破坏、生态失衡等负面影响,严重破坏了社会和自然环境,甚至危及到人类自身的生存。正如对月球和星球的探索作为工程的胜利,而航天器挑战者号在1986年与哥伦比亚号在2003年的爆炸都是忽视技术风险的悲剧。所以技术的风险,不应该被技术的好处所掩盖,同时技术的负面影响也不是简单地可以完全预见,除了基本的和可预见的技术影响,也存在潜在的二次影响。因此环境、生态等问题将长期存在,并且正在遭受伤害的人们也将长期受到危害。
这些技术的负面结果,在20世纪初、20世纪30年代大萧条时期,以及20世纪70年代和80年代都引起了越来越多的批评。这些批评也对工程师的工作产生很大影响。一些工程师针对这种现状积极地进行辩护,对于他们的工程活动从伦理角度进行深刻反思,这时工程伦理学应运而生。[2]工程师通过强调工程的根本道德任务,试图加强和联合他们的职业,以此促进工程师的职业化进程。在工程师协会章程中增加一些伦理方面的要求,最明显的是几乎各大工程师协会的章程都把“工程师的首要义务是把人类的安全、健康、福祉放在至高无上的地位”作为章程的根本原则。同时全国工程师职业协会(the National Society of Professional Engineers NSPE)设立了伦理审查委员会,积极鼓励工程师利用伦理理论来评估工程的各种活动。
工程伦理学的产生,促进安全和有用的技术产品并给工程师的努力赋予意义,也直接地增强工程师在工程中有效地处理道德问题复杂性的能力,增进工程师的道德自治,即理性地思考以道德关注为基础的伦理问题的习俗与技能。[3]总之,工程伦理学以增进人类福祉为目的,加强工程师职业责任为手段,来规范与约束工程师的行为,提高其道德敏感性,从而更清晰并更仔细地审视工程中的伦理问题,消除道德困境。在美国国家工程院(National Academy of Engineering,NAE)有关2020年工程的报告中,指出伦理标准是未来工程师具备的品质之一,[4] 也为工程师道德水平的提高与工程伦理学的发展指明了方向。
二、美国工程伦理学发展的特点与态势
在工程师与哲学家、律师、社会学家以及对职业伦理感兴趣群体的合作推动下,工程伦理学取得很大进展,研究了大量的工程伦理问题,澄清了核心的概念,论证了特定的伦理观点,并促使美国工程伦理学呈现出新特点和新趋势,主要表现三个方面:
1、 研究对象的专一化、建制化
工程师伦理问题是研究的基础和重点。许多学者从多种角度分析并探究工程师的道德困境。总体来看大致分为三个方面:第一是工程师与伦理的关系问题,虽然人们越来越重视工程中出现的伦理问题,但是许多工程师依然对伦理问题关注不够。肯奈滋 K 哈姆佛瑞(Kenneth K. Humphreys)结合工程师在日常生活所面临的伦理问题,指出工程师的伦理困境以及工程职业的伦理规范和伦理行为的法律必要性。[5]艾德姆德 西巴尔(Edmund G. Seebauer)和罗伯特 拜瑞(Robert L. Barry)则认为必须明确在工程中道德问题的复杂性和道德责任,而工程师所面对的大部分道德议题都是来自于利益冲突,雇主与雇员的关系,环境意识,以及技术对人们的影响等,这些伦理问题也是不同的。[6]第二是工程师的责任问题,特别社会责任问题成为关注的焦点。自从19世纪60年代以后,掀起了一场“社会责任运动”,并席卷了美国整个职业。作为发明创造的工程师更是由后台被推向了前台,成为社会责任的主要载体,而倍受瞩目。爱迪温 T 莱顿(Edwin T. Layton)认为这不仅是工程职业的问题,而且是在合作的社会中寻求尊严和自由,更是现代社会一个普遍深入的主题。广大群体如科学家、管理者、工程师以及其他公众也担负社会责任,才能使工程职业健康的发展。[7]技术哲学家斯代芬 H.恩格尔(Stephen H. Unger )指出对于技术的后果,应用和发展技术的人应该负有责任。工程师对于技术的后果负有责任,并且他们的任务之一要告知公众技术的可能结果;同时工程师作为一名雇员,缺少对履行任务所负道德责任的自治,所以需要管理部门、法院法律、工程协会来协调和处理这些问题。[8]但直到今天关于工程师的社会责任问题,依然是工程伦理学持续探讨的一个话题。第三是关于工程师的角色冲突问题。在工程活动中,工程师角色是复杂的、多重的,作为雇员的工程师与作为管理者的工程师,对于风险、安全、忠诚的认识是完全不同的。亨利 派超斯基(Henry Petroski)认为工程师角色不是单纯地工程设计者,还有多种社会角色,其活动受到其他多种因素的影响和制约,所以,对于工程师应该做什么的理解需要把握工程师相关角色的关系。 [9]而关于于工程师未来角色定位,美国国家科学院、国家工程院在《2020年的工程师:新世纪工程学发展的远景》指出工程师应该成为:受全面教育的人,有全球公民意识的人,在商业和公众事务中有领导能力的人,有伦理道德的人。[10]
工程伦理教育是工程伦理学发展的途径,是培养工程师伦理道德的重要手段,并在一定程度上推动美国工程伦理建制化发展。1985年,工程与技术认证委员会(the Accreditation Board for Engineering and Technology,ABET)要求美国的工程院校,必须把培养学生“工程职业和实践的伦理特征的认识”作为接受认证的一个条件。2000年,工程与技术认证委员会制定更为具体的方针,当前工程院校正在按照这些方针来操作。但是工程伦理学教育也面临着三方面挑战:第一,工程伦理学的学习如何被理所当然地整合进工科学生所需要的必修课程目录中?第二种挑战,应由谁来教授工程伦理学?第三个挑战,工程伦理学的教学和研究目标是什么?[11]而与这些挑战相关,罗伯特 迈基(Robert E. McG)采取问卷调查发现,对于工程学生进行工程中伦理问题相关的教育与现代工程实践的现实之间存在着重大的鸿沟。而广大学生的期望,即在他们将来的工程职业中所出现的伦理问题,却与普遍应用于工程课堂中的工程伦理问题以及在课堂外频繁遇到的伦理问题很难是相同的。这也促成了一个广泛传播并公开声称的信条——更好地成为一个好的工程职业者,而不是成为一个负有道德和社会责任感的工程职业者。而对于实践工程师而言,在最重要的非技术内容上观点是存在分歧的,这也给工程伦理学教师和其他工程教育者带来了严峻的挑战。 [12]
工程协会的历史研究,有助于加强工程协会的认识,理解工程专业规范的变化过程,推动伦理规范内容成熟和完善。20世纪80年代在各大工程社团资金的资助下,许多学者对于工程社团的历史进行了专题研究。米切尔 迈克迈龙(Michal McMahon)研究了“新专业主义”,发现电气和电子工程师协会(the Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE)最重要的核心内容之一,指出科学与技术制度化历史中的新方向,在电子工程内部和技术发展的境域中说明社会和职业的变革[13];布如斯 森克莱(Bruce Sinclair)叙述了美国机械工程师协会(the American Society of Mechanical Engineers ASME)的百年历史[14];艾莱克斯 罗兰德(Alex Roland)阐述了关于国家航空顾问协会(the National Advisory Committee on Aeronautics NACA)(国家航空和宇宙航行局(National Aeronautics and Space Administration NASA)的前身)管理和政治的批判历史[15];特瑞 莱纳德斯(Terry S Reynolds)描写了美国化学工程师协会(the American Institution of Chemical Engineers AIChE)历史,提出美国化学工程师协会与环境以及公共政策关系的议题[16]。由于是职业协会赞助,所以他们的历史很少关注到社会责任和伦理,最多也只是工程协会历史中的一小部分,但却有利于促进职业协会制度化发展。
2、研究方法的多样化、实践化
自工程伦理学产生以来,一直有两种研究方法处于主导地位。一种方法是典型真实事件的案例研究方法,著名案例如挑战者号失事、三哩岛核泄露、福特斑马轿车问题等。比较全面以案例来展开研究的是罗萨 B 品库斯等人(Rosa Lynn B. Pinkus)以美国航天飞机主体发动机(the main engine of the space shuttle SSME)的决策、设计、制造为案例,通过跨学科分析其涉及到不确定性和风险的评估,强调工程师是如何识别、表达和解决复杂的伦理难题。并指出三个最基本原则:能力(competence)、责任(responsibility)和西塞罗(Cicero)的第二信条(“保证公众的安全”)作为一个分析框架来表达和解决在实践中产生的伦理问题。[17]
另一种方法是对于涉及到工程实践活动的概念、规范和原则的理论分析。如马丁(Mike W. Martin)等就利用如功利主义、权利伦理与义务伦理、美德伦理等基本伦理理论,分析并探讨工程中常见的风险与安全、责任与权利、诚实与欺骗等概念,指出他们的伦理内涵和价值指向。[18]戴维斯(Davis)等人也做出有影响的理论分析工作。
这两种“描述性案例研究”与“理论分析研究”是韦伯(Weberian)的“理想模式”,这样一种模式可以在一定范围内聚焦其反面观点。当然这两种方法并不互相排斥,反而有走向融合的趋势,即大量工程伦理案例的描述也进行理论分析,许多工程伦理理论分析研究也利用案例来证明和说明他们的结论。至于说哪种趋向更强主要取决于这两种研究方法在一定的范围内谁更有利于找到结合点。 其他研究方法还包括调查研究方法,如罗伯特 迈基通过调查斯坦福大学的工程学生和实践工程师过去五年里所提交的工程伦理问题,发现并指出面向工程伦理主题的多种经验方法的价值。正如理论分析能够阐明具体案例研究的争论,精确和探究的调查工程学生和实践者的观点也同样能够拓宽焦点问题假设。[19]也有少部分学者从语言学角度研究工程伦理学,美国纽约州立大学的J 埃迈图博士(Joe Amato)描述了1944年以来美国工程职业的历史发展,并从本体论角度研究工程设计的理论,在语境中解释了技术。[20]但这种叙述性语境描述也仅仅存在于对历史的考察,在关注现实问题上显得过于空泛。
3、研究趋势的国际化、综合化
随着技术发展和工程应用的国际化,工程伦理学研究出现了新的课题和趋势,工程伦理学将反思全球化经济时代围绕技术发展所关涉的所有主要问题。[21]比较突出的包括以下三个方面:第一,关于计算机伦理问题的探讨。计算机与隐私是否造成价值冲突?软件所有权是否应该得到保护?计算机发展所产生的道德责任,是个体责任还是共同责任呢?这些都应该在信息化社会中对“责任”进行探讨。[22]因特网与自由言论问题以及产生的权力关系,涉及到的知识产权问题,计算机导致的失败以及所造成的健康等问题,这些都需要关注和研究。[23]第二,环境伦理问题的倍受关注,工程伦理学把环境伦理作为研究重要内容之一。马丁通过对于工程、生态与经济关系的考察,分析了人类中心主义伦理、非人类中心主义伦理、生态中心主义伦理、经济中心主义伦理的伦理框架,指出环境伦理必须与个体的反思联系起来,并制定负有责任的社会政策与计划。[24] 威斯林德(P. Aarne Vesilind)则提出工程师应当如何在增加人类财富与破坏环境之间求得某种平衡?在面对潜在的环境问题时,在什么情况下工程师应当为客户保密呢?[25]哈里斯等人从工程规范与环境出发,分析了职业工程对于环境的责任范围,提出了两个折中的建议。[26]同时专业伦理规范也开始加入保护环境责任的内容,如美国土木工程师协会的伦理规范,就既要求提高人类的福利,还要求保护环境。但是环境问题依然是任重而道远。第三,对于工程应用的国际问题关注。跨国公司对于技术转移所产生的国际权利问题,以及武器发展与保护工业问题,这些都是军事领域与和平研究的道德问题。[27]而国际工程职业标准也涉及到超文化规范,跨文化规范在工程活动应用中也产生了伦理问题,如贿赂、索贿、打点、礼物等现象。[28]同时由于工程技术的应用,也产生了世界性贫困等问题,但依然被人们所忽视。
三、若干启示
工程伦理学起源于对技术的批判,对工程师的质疑。所以,从工程伦理学的建立来看,我们既称其为“技术伦理学”,也可称其为“工程师伦理学”。前者主要是针对技术的负面影响,技术的消极作用,其实技术的作用和影响都是在工程活动中得以体现,都是在工程学的框架下进行研究,正如技术哲学的研究传统之一就是工程学传统;后者主要是从工程共同体出发,工程师在工程活动中对于技术设计、改进等方面起到重要作用,同时也面临着利益冲突,忠诚于雇主还是公众的冲突等道德困境。因此结合美国工程伦理学发展经验而言,首先要加强工程师的职业化进程,制定现实合理的伦理规范,促进工程师伦理制度化发展。其次加速工程伦理教育的发展,在工程类院校开设工程伦理方面的相关课程,开展工程伦理培训,提高工程学生的道德敏感性。再次,由于工程的境域性特征,在我国的工程活动中,不仅工程师面临着道德困境,其他工程共同体如管理者共同体、工人共同体、企业家共同体、公众共同体等都要面对多种的道德选择,与工程师的处境有一定相似性。所以在工程伦理学发展过程中,更需要关注其他工程共同体的道德困境。
从工程伦理学的研究方法上看,两大主流的研究方法,工程案例研究分析和概念、规范的理论研究,推动了美国工程伦理学研究的发展。就案例研究方法而言,由于典型案例的特殊性、具体性,其就不具有更大的普遍性与适用性,这也造成方法上的局限性。而在涉及到我国工程案例的取材上,由于受到各种因素的影响,在案例事实具体原因的挖掘、收集等都会遇到相当大的困难;另一方面,在关于工程师的伦理观念上,还存在对其认识上的不足,这都造成案例研究在我国很难深入地进行下去。而对于工程伦理学的概念、规范和原则,以及工程伦理学的学科定位等问题,由于在我国工程伦理学还没有起步,这些基础理论研究还需要持续争论和探讨。但是综合地利用理论分析和案例研究将是我们采取的首要方法,同时还需要充分利用调查研究方法,发现我国工程中出现的现实伦理问题,了解我国工程师的伦理意识和道德困境,探究工程学生的伦理教育情况,来推动我国工程伦理学的长足发展。
从研究发展的趋向来看,工程伦理学逐步地把如计算机伦理学、环境伦理、军事伦理等纳入其视阈进行考察。同时这些问题也都是全球性问题,关系人类的生存与发展。而随着我国现代化进程的推进,知识产权问题、环境问题日益突出,严重干扰我国经济的可持续发展。因此,借鉴工程伦理学的新动向,在跨文化的道德视野中,来推进技术转移与技术引进,推动我国的工业化进展。
注释:
[1][3][18][23][24][27]Mike W. Martin, Roland Schinzinger. Ethics in engineering Boston: McGraw-Hill, 2005,p.1, p.9, p.254-266, p.219-239, p.242-271
[2] Edwin T. Layton, Jr. The revolt of the engineers: social responsibility and the American engineering profession Baltimore, Md.: Johns Hopkins University Press, 1986. [4]eetchina.com/ART_8800452044_480201_f4da1ed3200702.HTM
[5] Kenneth K. Humphreys, P.E., C.C.E. What every engineer should know about ethics Marcel Dekker 1999
[6] Edmund G. Seebauer, Robert L. Barry Fundamentals of ethics for scientists and engineers New York: Oxford University Press, 2001.
[7] Edwin T. Layton, Jr. The revolt of the engineers: social responsibility and the American engineering profession Baltimore, Md: Johns Hopkins University Press, 1986.
[8] Stephen H. Unger Controlling technology: ethics and the responsible engineer (2nd ed.) John Wiley and Sons 1994
[9] Petroski, Henry. To engineer is human: the role of failure in successful design New York, N.Y.: St. Martin's Press, 1985
[10] The engineer of 2020: visions of engineering in the new century. Washington, DC: National Academies Press, 2004
[11][21]迈克W. 马丁:《美国的工程伦理学》,张恒力译 胡新和校 《自然辩证法通讯》 2007年第3期,第119-120页;第120页
[12] [19] Robert E. McG “Mind the Gaps”: An Empirical Approach to Engineering Ethics, 1997-2001 Science and Engineering Ethics (2003) 9, p.517-542, p.538
[13] A. Michal McMahon, the making of a profession: a century of electrical engineering in American New York, 1984
[14] Bruce Sinclair, A centennial history of the American society of mechanical engineers, 1880-1980 New York, 1980
[15] Alex Roland, model research: the national advisory committee on aeronautics, 1915-1958, 2 vols Washington D.C 1984
[16] Terry S Reynolds seventy-five years of progress: a history of the American institute of chemical engineers, 1908-1983 New York,1983
[17] Rosa Lynn B. Pinkus [et al.]. Engineering ethics: balancing cost, schedule, and risk—lessons learned from the space shuttle New York: Cambridge University Press, 1997.
[20] Joe Amato Unwritten laws: Engineering ethics in a narrative context[D],New York State university,1989
1研究背景
党的报告指出,要加快一流大学和一流学科建设,实现高等教育内涵式发展。本科教育是大学最重要的基础工作,有效地优化和提升本科教育水平,是高等学校内涵式发展的必然要求。大类培养逐渐成为高校人才培养改革的重要突破口。截至2020年,80%以上的“双一流”建设高校实行了大类培养模式。大类培养已然成为中国高校本科生教育的主流方式,大类培养能规避学院和专业建设与发展的壁垒,在课程开发、教学实施、师资队伍建设、学生管理以及第二课堂协同育人等一系列育人环节统一规划,使高校育人工作步入快车道[1-2]。
2大类培养过程中化学化工专业学生深入发展存在的困境和现实问题
太原理工大学化工大类包括化学工程与工艺、应用化学、精细化工三个专业。但是“在实践中的未完成性、在思想认识和理论研究中的待完善性”[3],导致大类培养在实施中出现不同的问题,具体表现为以下几个方面。
2.1学生基础薄弱,导致后续发展能力不足
初入大学,一年级新生需要迅速转变学习方法与思维方式,培养自主学习能力,以适应大学的学习模式。但是由于缺乏相应的约束与引导,部分学生学习态度不端正,没有形成科学合理有效的学习方法。针对大学授课方式经过微信问卷调研发现:有14.06%的学生不适应大学授课方式,有64.51%的学生比较适应大学授课方式,只有21.43%的学生能适应大学的授课方式,致使大部分学生在大学一年级期间没有打下坚实的基础,影响其后续发展能力。
2.2课程设置及内容不合理,影响学生全面发展
化工专业课程偏多偏难,任务繁重,学生只局限于本专业课程学习,忽视了人文和社会科学知识等通识课程的了解,学生的视野受到限制。通识课程要求学生在专业课程之外,知识视野更加开阔,从而真正成长为全面发展的人,例如在智慧树平台上选课比例较高的“写作与沟通”“音乐鉴赏”的课程。
2.3师生考核评价体系陈旧、单一,不能完全激发教师教学热情与学生学习潜力
在教学一线的工作中,教师沿用传统教学模式,通过PPT或者板书进行填鸭式教学,学生厌学问题普遍存在,教学质量不高。学生课程考核的主要形式仍然以期末笔试为主来评估学生学习成效,考核内容拘泥于书本和讲义,忽视其他智力因素,如分析与解决问题能力、实践操作能力等;大部分学生平时不认真学习,临近期末靠突击复习依然可以取得较好的成绩。推出切实可行的教学评价办法对调动教师教学积极性势在必行。
2.4化工专业学生研究训练计划制度和科研立项制度不完善
在很多高等工科院校,学生的专业实训意识弱化趋势比较严重,导致工科毕业生很难快速胜任企业的工作,专业理论知识与工程实践脱节,动手能力差,影响学生就业率。究其原因是学校研究训练计划制度和科研立项制度不完善,使部分研究训练流于形式,达不到实质效果。
3教学管理模式的改革与探索
3.1整合人才培养方案,增加学生专业选择机会,确保专业可持续发展
为实现固本强基,夯实学生成长基础,太原理工大学成立求实学院将化学工程与工艺、应用化学、精细化工三个相近专业划分为化工大类。在“专业招生、大类培养”模式下,一年级学生在第一学期末设置20%的学生跨大类重新选择专业,第二学期末设置30%的学生在大类内部选择专业。转专业政策潜移默化地引导学生塑造自主测评的意识,在测评过程中注意培养学生自主观察、自主思维、自主创造的精神和能力。针对化工大类人才培养注重强化基础知识学习,狠抓学风、教风建设,充分调动教、管、学积极性,形成人才培养合力,为学生后续的专业学习奠定坚实的知识基础。
3.2改革课程体系、课程内容、课程比例以及教育模式
专业培养与大类培养的区别在于学生知识与技能的培养并非综合能力及素质的培养,在多数高校中,普遍存在着重专业教育而轻基础教育的问题。大类培养的目的在于夯实基础教育,拓宽专业口径,提高学生适应专业的能力,因此须全局考虑在通识教育阶段的课程学时及学分设置。从课程体系看,一年级期间主要修读基础核心课程。化工大类设置相同的或可互认的课程,形成面向化工大类的、与相应专业培养方案有效衔接的课程体系。随着教学改革的不断推进,新培养方案的制定与修改,太原理工大学通识课的课程总数呈现逐年增加趋势。在2020级新生中增加了“工程伦理”“写作与沟通”和“心理健康与安全教育”三门通识必修课程,同时增加了中华传统、世界文明、当代社会、文艺审美等通识选修类课程,将2019版培养方案中的“大类导论”课程顺延。通过修改培养方案能够让学生跨学科学习,在文学艺术、写作沟通、自然科学、信息技术、社会科学等方面得到综合培养。通过以上措施,既能夯实学生通识基础,又能增加学生对专业的认知。
3.3设置专业节,增强学生专业荣誉感
为全方位、多角度地向本科生展示学校学科专业建设成果、学术前沿成就、专业发展目标,引导学生了解不同专业承担的国家使命和社会责任,开拓学生专业选择的视野,提升学生专业决策的格局,学校举办了本科学生专业节。专业节设置了“专业博览会”“专业宣讲会”“实验室开放日”和“线上逛专业”等板块。“专业博览会”上,专业学院通过现场介绍、师生互动、实物展示、卡通招揽等方式全方位向同学们展示其学科建设、专业优势、特色和最新学术研究成果,使学生们广泛了解各专业建设成果和发展动态,提高对专业的认知和热爱,激发学生的专业兴趣和学习热情。“专业宣讲会”可以让大家更深入地了解各学院的历史、发展现状与未来发展趋势及各专业前景、课程与发展规划,还能聆听优秀学生分享自己的学习经历。在“实验室开放日”,可以到感兴趣的教学和科研实验平台参观,参加实验室组织的沙龙活动、实验互动、仪器设备体验等。“线上逛专业”采取线上媒体平台视频播放的形式,由各专业学院录制3min宣传视频,进行专业介绍,带领大家了解专业历史、建设成就、人才培养目标、研究项目、课程特色等。
3.4革新教学评价,激发教师和学生内生动力
教学评价具有诊断、调控、激励、发展与导向等重要功能,关涉教师教学水平的提升与学生各种能力的培养和发展,是教育教学的指挥棒,直接影响着教育质量[4]。大类培养模式下,实行统一的教学计划,为保证教学效果,实行小班教学,同时为调动教师积极性,引导教师潜心进行教学研究,创新教学方法促进教学质量提升。求实学院革新了教师和学生的评价方案,对于承担大学一年级的核心基础课程教师实行全新的量化评价体系,将督导评价、学生评价、业绩评价纳入评价体系,三类评价各占一定比例,以数字化结果表征教师的授课质量。注重学生的过程性考核,完善过程性考核与结果性考核有机结合的学业考评制度。通过过程考核及时跟踪学生平时学习效果,及时发现课程教学和学生学习过程中存在的问题,督促教师根据学生知识掌握情况调整教学方案,引导学生学会自我评估,及时调整学习方法,切实提高学习效率。
3.5完善以及配套的专业实训相关制度
发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,为学生在校内外创建创新实践基地。建立和完善化工专业学生研究训练计划制度和科研立项制度。充分利用学校丰富的化工类仪器设备和师资力量,实施开放式实验教学方法并应用于课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、高等学校大学生创新创业训练项目等。改革和完善实验课程成绩的科学评价体系以及实验室管理运行机制,探索开放式的实验室管理体制。规范科技论文竞赛、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、光电子设计竞赛、实验模型制作等竞赛的制度,并定期进行各种比赛,创建良好的创新环境和创新氛围,引导和激励学生进行创新精神和创新能力的培养。
4结论
化学工程专业作为太原理工大学的“双一流”学科,要求教师们发挥一流师资队伍的支撑引领作用,着力培养具有国家使命感和社会责任心并富有创新精神和实践能力的创新型、应用型、复合型的优秀人才。通过实施大类培养模式,致力于培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”人才;重新架构有利于夯实基础与专业深入的课程体系、课程内容、课程比例及教育模式;实行以教学效果为中心的量化评价体系以及过程性考核与结果性考核有机结合的学业考评制度,让教师回归教学、学生回归学习;建设专业实训基地和平台,制定相应的专业实训制度,确保学生专业训练的配套措施,促进其专业素养、专业实践能力与创新能力的提升。
参考文献:
[1]牟蕾,杨益新,闫春更,等.高校大类培养改革实践:内容、实施与评价问题[J].中国大学教学,2019(11):70-74.
[2]孙向晨,刘丽华.如何让通识教育真正扎根中国大学——中国大学通识教育的挑战与应对[J].中国大学教学,2019(Suppl1):41-46.