工程的全球挑戰與工程教育

工程的全球挑戰與工程教育

2008年，美國國家工程院組建了一個跨專業委員會，歷時一年研討，提出了工程領域在21世紀將面臨的14大挑戰，也就是如何讓這個星球能夠維持一個良好的生存環境。該委員會由世界各國當代最有成就的18位工程師和科學家組成。14大挑戰包括：提升太陽能的經濟性，讓太陽能更具有競爭性、更加低廉，以提高太陽能的使用，降低石化能源的使用；提供清潔水；研發更好的藥品；提高網絡安全性，改善虛擬現實技術，推動個性化學習等。

過去，人類在工程方面實現了很多偉大的夢想，比如說開發海洋、修建鐵路，這可以說是20世紀的巨大挑戰。這14大挑戰是全新的挑戰，是21世紀我們需要克服的全新的挑戰；也是全球性的問題，不是某個國家獨自面臨的問題。

美國一批教育學家提出，工程學教育應當得到拓展，比如本科生應該更多參與關于大挑戰的研究。一個什么樣的教育體制才能使學生參與到有關的討論中來呢？為此我們設立了一個“大挑戰獎學金項目”。

在美國，起初是3所大學創立了該項目，在常規工程課程中增添了5項內容，使學生們做好一些準備以應對大挑戰。美國差不多有70所大學已經參與了這個項目，比如得州大學已經把這個項目推廣到全校的范圍，不僅僅是工科的學生，所有的學生只要參加了這個項目，畢業證書上都會有個專門的標記，以鼓勵他們所取得的成績。其實工程學所面臨的挑戰不僅是關于工程學的，還是關于整個科學體系的，它關系到經濟學、人類學、社會學等方方面面。要改善思考和思維的方式，讓社會科學、醫學人才等都參加這方面的討論。

將應對14大挑戰和大學本科教育相結合是一種新的教育理念和模式。美國國家工程院正在積極推動更多的美國大學參與到這一項目中來。2014年11月，在多哈舉行的一次工程領導力論壇上，大家也討論了如何把這14大挑戰融入教學過程。中國的周濟部長也參加了這次會議。據我所知，清華大學也將這14大挑戰列入了課程。2014年12月，印度的一所大學也開始研究把這14大挑戰列入他們的課程當中。

在美國獲得工程學學士學位的本科生人數不到所有學士學位獲得者的5%。這一比例的全球平均水平是13.5%，東亞國家高達23%到26%，中國、韓國、日本尤其高。美國的比例遠低于全球平均水平，接近谷底位置。現在美國有越來越多的女性選擇學習工程學科，但是人數仍然很少。女性更關注和人類自身密切相關的領域，比如環境、社會責任等。我們需要更多的女性加入到工程學科，以便更好地平衡工程問題的解決方案，以及培養學生們的社會意識。

此外還要考慮創新能力，如何能夠跟上全人類的發展，要用全球的視野來思考問題，要了解全球的文化，以一種全球化的思考方式來應對問題，所以合作至關重要。在主要國家的工程院中，美國工程院、中國工程院的合作可以說是最緊密。美國工程院分別和中國、德國、日本等五個國家的工程院開展了雙邊合作平臺——工程前沿探討會，我們積累形成了一個幾千人的工程人才網絡。隨后我們開展了這個國際合作平臺“中美英全球重大挑戰峰會”，中國工程院是主辦方之一。今年9月14日到16日，第二次峰會將在北京舉行。

牟德

(C. D. Mote)

美國國家工程院院長中國政府“友誼獎”獲得者