崔军
摘要：全体工程观是辅导工程实践和工程教育的哲学新理念，其全体性涵盖了工程布景、工程要素、工程产品生命周期、工程活动各个阶段。我国高级工程教育存在过度科学化、工程性不强、课程脱离工程实践等问题，其革新应以全体工程观为辅导，回归今世工程实践，着力构建“工程范式”的课程，完成理论与实践的交融、常识与才能的协同、技术与非技术的平衡，显示“和合”的工程教育思维。
关键词：全体工程观；工程师；工程教育
工程教育具有“工程”和“教育”两层基因。从工程的视点审视工程教育，工程观会影响工程人才观，进而影响工程教育观。全体工程观作为“大工程观”的深化和展开，是辅导今世工程实践的新理念，也为工程教育革新供给了新视角。本文企图阐释全体工程观的内涵，讨论“全体型”工程师的特质，进而考虑我国高级工程教育的革新。
一、全体工程观内涵
1_工程的实质
工程终究是什么？它与科学、技术是什么联络？我国学者李伯聪在《工程哲学引论》中提出了工程实质的“三元论”：科学、技术和工程是三个不同的方针、三种不同的社会活动，它们有实质的差异，也有亲近的联络。科学的中心活动是发现，技术的中心活动是发明，工程的中心活动是缔造。实质上，科学家是提醒天然界现已存在的规则，而工程师需求缔造国际上本来不存在的物品。因此，实践是工程的根本特点之一，它是工程理念转化为实际的进程。“工程思维最实质的特征既不在于‘理论理性，也不在于‘东西理性，而在于‘实践理性”。
2.今世工程实践面对的应战
今世工程实践正面对着巨大的应战。跟着经济社会的不断展开，以及信息技术的继续革新，人们对工程和工程实践的知道也在发生改动。德国政府在2013年汉诺威工业饱览会上正式推出的“工业4.0”高技术国家战略，被遍及以为是“第四次工业革命”的代称，它企图在制作业界探究一种“智能化”的工业展开形式，完成智能工厂、智能出产、智能物流三大方针。我国政府出台的《我国制作2025》与“工业4.0”战略具有内涵一起性。美国工程院2008年发布了21世纪工程面对的14项大应战，这些悬而未决的工程问题包含动力与环境、医药与健康以及安全、学习与核算等。这些问题跨过不同的国界和学科，应对这些大应战，需求对工程规划进行全体的、体系的考虑。这不只需求工程师在规划新产品和体系的进程中重视新技术，还需求将人的要素作为工程规划的中心，并慎重考虑工程规划对政治、经济、社会和文明的影响。
3.全体工程观的提出
全体工程（Holistic Engineering）的概念最早由宾夕法尼亚大学博德格纳提出，首要是指工程教育应选用跨学科、全体系化的办法。2007年，格拉斯和马丁奈里完好地表述了“全体工程”的概念：对工程来说，就是愈加跨学科、全体系的办法；在快速改动的国际中，侧重问题构成的布景，领导以团队为中心的工程项目，跨学科沟通的才能，以及终身学习的希望。这个概念表现了全体主义思维。格拉斯还用一些事例阐明全体的工程观念。例如，环境工程师和科学家们致力于经过技术手段操控污染，但终究是经济学家们开发的“帽子买卖”（Capand Trade）获得了成功：经过政府发放排污运营答应证，增强企业减少污染排放的动机，以减少特定区域酸雨的构成。在这个经济学驱动的工程项目中，单靠科学家好像力不从心，工程师需求考虑一切或许的要素，而不只仅是依托技术。
全体工程观的提出阅历了一个渐进的进程。20世纪80年代，美国为了纠正“工程科学运动”的不良后果，提出了“回归工程实践”的理念。90年代，麻省理工学院院长乔尔·莫西斯提出了“大工程观”，特别侧重工程具有布景敏感性。大工程观中的“大”，不只指工程规划自身之大，更指工程所在的布景之大、所依托的学科常识规模之大。进入21世纪后，大工程观得到了深化的展开，逐步构成了“工程体系学”，以为今世工程实践具有高度的技术杂乱性、社会復杂性和进程杂乱性等特征；工程是依据办理、社会等多学科范畴，经过概括、新式的办法处理社会中难以预知的杂乱问题。
全体工程观是对大工程观、工程体系学等工程理念的进一步深化和展开。全球化常识经济时代的技术市场，需求价格低、质量高的工程产品，需求工程去处理社会面对的日益杂乱的问题。曩昔，社会中呈现的问题首要是线性的、机械的、离散的，工程师凭仗数学和科学的运用就能处理。现在，杂乱的社会问题需求凭仗“常识一起体”（Unity of Knowledge）来处理。也就是说，工程师在规划产品时不只应考虑技术要素，还需考虑社会和人的要素。科学和技术为工程供给理论和东西，社会与天然为工程供给资源与需求，工程经过建构物品使社会和人类获益。工程，特别是工程规划，不只是依托科学洞察力和科学效果的进程，并且是一个社会进程。
4.全体工程观的全体性特征
经过上述剖析，笔者测验概括全体工程观的全体性特征：
榜首，工程所在的布景之大。工程所在的外部大布景包含政治、经济、文明与社会等彼此联络的一起体。当今国际，工程特别需考虑公益效劳、公共政策、经济效益、民族精力、审美艺术、社会职责、地缘政治、道德规范、利益抵触、环境保护、低碳排放等布景要素。
第二，工程包含的要素之全。全体的办法需求概括利用非技术要素和技术要素，以处理常识经济时代所面对的杂乱性工程问题。非技术要素往往能在处理工程问题中发挥一起的效果，如经济学家经过运营答应，引导企业减少污染排放，然后操控了酸雨的构成。
第三，工程活动的阶段之完好。在全体性视角下，工程活动包含三个阶段：“工程前”，需求调研工程功能的预期、经济效益、环境保护等约束条件；“工程中”，需求按工程的技术规范缔造与测验；“工程后”，要监测工程产品的运转状况，以及怎么停止与消解工程。
第四，工程产品的生命周期之完好。全体工程观视构思、规划、完成与运转为工程产品的完好生命周期，这与麻省理工学院提出的CDIO理念是一起的。这四个周期彼此联络、彼此影响，缺一不可，一起决议着工程产品的质量。endprint
二、全体工程观视域下的工程师
全体工程观视工程为杂乱的生态体系，凸显了工程实践活动的全体性、体系性、跨学科性、应变性和可继续展开，侧重工程在人、天然与社会大布景下经过联合、转化与逾越而完成工程立异。那么，全体工程观对工程师培育将发生怎样的影响呢？笔者拟从以下四个方面，测验性地查询全体工程观视域下的工程师新特征。
1_工程师的作业形象
传统工程师作业被视为技术员或工艺师，工程师好像无需重视技术之外的东西。人类进入21世纪后，常识经济和工业形状的改动对工程师作业提出了严重应战。21世纪的工程师应当是“一窍不通、无所不能、能与任何地方的任何人协作、具有幻想力并能将愿望变为实际”。美国工程院对未来工程师作业形象的表述最能表现工程师的全体性：未来的工程师应当具有里昂的聪明才智，摩尔的处理问题的才能，爱因斯坦的科学洞察力，毕加索的发明力，怀特兄弟的决断，比尔盖茨的领导力，罗斯福的道德心，马丁·路德金的远见，以及小朋友的好奇心。
工程可了解为四个维度：根底科学，人文科学，规划和工艺。因此，工程师也应当是科学家、人文主义者、规划师和工艺师。工程师是多样化的作业形象，这样的作业形象至少对许多工程教育者来说是生疏的，其原因归根到底是学术圈外的工程作业作业者和学术圈内的工科教师之间存在知道的差异。可见，全体型工程师与传统工程师的作业形象距离甚远。
2.工程师的思维习惯
传统工程师并没有重视全体性思维在工程实践中的一起效果。其实，工程思维不同于重视幻想的艺术思维和重视理性的科学思维。工程思维重视实践理性，工程师因“我造物故我在”而得以安居乐业，但工程思维中也滲透着价值寻求。工程师能发明有用的事物或许使事物运作得更好，但他们是经过特别的办法来完成的。英国皇家工程院在2014年宣布的《工程师是怎样考虑的》陈述中提出，工程师的中心工程思维是“使之作业、使之更好地作业”，并将“体系考虑”作为工程师首要的思维习惯：能看到整个体系及其各个部分，了解其衔接办法、依托联络。这些思维习惯，充分阐明了全体性思维对工程师的重要性。
工程师的思维办法之所以异乎寻常，是由于它以处理问题为导向，始于“非常识性的无知”。正是由于对现有实践问题的“无知”，工程师才会去立异地提出方案，处理问题是工程师考虑的方针。为了达到这一方针，工程师需求寻求处理问题的优化办法，因此，获取和运用这些办法的常识以及方针背面的价值观对工程师而言必不可少。依据帕斯特的研讨，工程师在处理问题之前缺失的常识是一种相似“元常识”的常识，这样的常识表现了待处理问题的特征，引导工程师寻求处理问题的终究方案，这样的常识还与显性技术和规范性常识有关。这种没有鸿沟的视界将成为全体工程师的思维习惯。工程师知道什么和怎么知道，决议了工程思维的杂乱性，工程师的考虑因此也应是体系的和全体的。具有全体性思维的工程师才会愈加全面地看待工程问题的各个要素，愈加深刻地了解工程产品在社会大布景下的规划、完成、运转乃至消解。
3.工程师的作业道德
曩昔，工程师的社会职责首要表现在对技术可靠性和有效性的担任。现在，从工程师的作业道德来看，工程师背负的职责不只仅是满意技术规范。工程是一种实践性很强的活动，工程师既需求深刻地了解技术规范，成功地运用这些规范，辨认已有规范的限制并尽力改善，又需求对工程产品的功能如稳定性、安全性、有效性、效劳才能等担任，还需求对环境、社会道德担任。当时，工程师的作业实践正遭到一些改动带来的应战，如新技术革命、全球化和外包、工程专业入学青年的人口改动等。例如，美国作业工程师协会拟定的《道德规章》开宗明义地指出：“工程对一切人的日子质量有直接的和严重的影响，工程师应将大众安全、健康和福祉放在首位；工程师应做雇主或客户的忠诚受托人”。由此，工程师作业道德要求工程师不只仅是技术专家，作业工程师需求平衡地考虑技术完成以及雇主与社会的需求。
4.当时社会对工程师的诉求
社会对“全体型”工程师期待已久。传统型工程师处理问题首要依托科学原理在技术中的运用，但是，当今的工程问题具有杂乱性，单凭技术手段难以满意利益相关者的需求，这就需求工程师在社会大布景下，运用跨学科的常识进行团队协作，然后提出立异的处理方案。全体型工程师是一种新式工程师，他们能跨学科地广泛考虑，并能在工程规划进程中考虑人文的维度。未来的工程师是集学习与参加、智力与心灵、社会与技术、所知与所为、专业工程师与社会举动者以及科学一认知一规划一工艺和种族一阶级一性别的多元维度于一体的立异者。
国际工程专业组织对工程师的才能要求和认证规范也表现了全体性。欧盟国家工程协会联盟、英国工程师协会、美国工程认证委员会等专业组织拟定的作业才能规范，除了常识与了解、工程剖析、工程规划、工程实践技术外，还特别侧重研讨与探究、可搬迁技术等才能，特别是团队协作、沟通表达、终身学习、领导力等软技术。我国也于2010年组织施行了“杰出工程师教育培育方案”，旨在加强工程师全体才能的培育。这充分阐明，工科学生需求在常识和技术、理论和实践、技术和非技术之间达到平衡，而不是侧重一方，这表现着全体工程观的思维。
三、依据全体工程观的高级工程教育革新
1.对我国高级工程教育问题的反思
杨叔子院士指出，我国工程教育的问题出在工程人才的立异精力与立异才能上，而立异之根在实践，无根、无好根，怎能长立异之树、开立异之花、结立异之果？有学者将我国今世工程教育的深层次问题概括为：工程性缺失或非工程化，过火科学化，立异性缺位，实践性缺失，培育形式趋同化、单一化。笔者对我国6所大学的523位大四学生、20家企业的232位雇主以及14位工程教育专家等利益相关者展开了问卷和访谈查询，研讨成果表明，我国高级工程教育的首要问题是：过多地侧重工程科学，弱化工程实践，脱离工业需求，带有工程科学之痕迹。endprint
上述问题背面反映的是工程教育中理论与实践孰轻孰重的根本问题。从历史上看，高级工程教育的展开是理论与实践的抵触、调适与平衡的进程。高级工程教育违背工程实践，是国际工程教育的共性问题，这直接表现在“科学范式”的课程。课程体系中数学和科学内容占很大份额，而实践性内容很多减少。这导致工科学生“在黑板上开机器”或在电脑屏幕上仿真模仿工程。其坏处显着：寻求学科常识的齐备性，工程学科之间壁垒深沉；课程中的理论与实践、常识与才能之间呈现了显着的别离，呈现出“去工程化”和“工程软化与弱化”的特征，这违背了工程实质，违背了工程实践。
“科学范式”的课程所培育的工程人才将工程限制于“狭隘的技术”或“技术上的狭隘”，不具备全体的思维习惯，难以担任造福人类的重担。“工程教育违背工业实践的根本原因在于，工程教育是被科学规训的，工程教育的革新就是要对学科规训的包围”。
2.我国高级工程教育革新的机理
高级工程教育存在的问题与工程观、人才观和教育观辅导的缺失有关。工程教育革新需求现代化理念的辅导，这预示着教育价值的转型和课程范式的转化。我国高级工程教育革新的走向，应当是以全体工程观为辅导，回归“全体型”工程实践，解构“科学范式”的课程，侧重构建“工程范式”的课程，以培育理论与实践交融、常识与才能协同、技术与非技术平衡的“全体型”工程师。
傳统的工程教育形式侧重于谨慎的剖析练习，这对常识学习的深度很有协助，但对常识运用的练习不行，且对工程师所需的沟通沟通、团队协作、立异与创业等技术的培育显着缺乏。工程教育究竟姓“工”，它不可避免地要深化地触及具有全体性特征的工程实践。工程教育专家们早己呼吁，运用愈加全体的办法展开工程教育。依据全体工程观的工程教育革新，一方面要求课程脱节工程科学的暗影，回归到工程实践中来另一方面要求课程面向“全体型”工程实践的新特征，完成课程与工程、理论与实践、常识与才能的连接、转化与逾越。
全体工程观视域下“工程范式”的课程革新维度是，从时刻上看，让学生尽早参加工程实践，使学习进程组织契合实践的认知规则；从空间上看，展开校企协作培育，为课程施行供给实在的工程实践情境；从深度上看，课程内容侧重工程常识的集成性，表现工程的常识根底和实践特性；从宽度上看，课程需侧重对技术才能和非技术才能的容纳，并表现全球化常识经济中工业形状的改动以及工业界企业雇主对工程师的需求。
值得指出的是，“工程范式”不是否定我国工程教育曩昔的成果和优良传统，而是使工程教育融入全球化布景下工程实践的新特征；也不是单纯地从工程教育“钟摆”的理论一端摆向实践一端而矫枉过正，而是在摇摆的进程中完成动态的平衡。“工程范式”的课程意味着对工程实质的寻找，对工程生命周期的反思；表现了工程理念从“分体”到“全体”的分野，反映了工程的东西理性和价值理性的聚合，这是科学文明和人文文明的深度交融。
3.我国高级工程教育革新的途径
依据全体工程观的工程教育革新的详细途径首要有以下方面：
榜首，重建“三位一体”的工程教育方针。改动曩昔重常识、轻才能的教育方针，构建常识、技术与情绪交融的工程教育方针体系，既让工科毕业生把握厚实的科学常识，又让他们学会处理杂乱工程问题的技术，还培育他们对人、天然与社会的情绪。这三个维度的方针彼此影响、彼此促进，将指引常识、技术与情绪整合的学习成果。
第二，加强平衡的工程专业才能培育。工程专业才能可分为技术才能、非技术才能和专门才能三大类。除了要培育学生的常识运用、科学研讨、工程剖析、处理问题、工程规划和运用现代东西等硬技术外，要要点培育工科学生的团队协作、沟通沟通、商务办理、工程布景与工程道德了解以及终身学习等软技术。此外，工程教育还需重视工程领导力、工程立异与创业、可继续展开以及与特定工程专业有关的专门才能。
第三，打造交融型的工程教育课程结构。传统上，我国工程教育课程以公共根底课、专业根底课和专业课的“三层次”结构为主。当时，我国工程教育课程构成了通识根底课、大类学科根底课、专业骨干与方向、会集实践环节的“四渠道”结构。全体工程观辅导下的工程教育课程，应当是打通学科边界，以工程问题为首要组织原则，将学科常识、问题处理、项目规划、实践才能融入课程单元，构成多模块化的课程结构。
第四，运用概括式的工程教育法。不同于演绎式的教育法，概括式的教育法遵从从详细到笼统、从个别到一般的逻辑，这完全契合工程教育的实践特点。从国外一流大学的工程教育革新事例来看，概括式教育是工程教育的干流趋势，如依据问题的学习、依据项目的学习、依据工程经历的学习、工程事例教育、协作学习等。概括式学习打破了学科导向的“体系学习”的独占位置，构建了工程问题导向的学习形式，值得咱们学习。endprint
