“新工程教育轉型”與“工程教育融合創新”的比較研究

周紅坊 戴思源 朱正偉 張忠

摘要：為應對第四次工業革命的需求和挑戰，MIT實施了第四次工程教育改革（MIT4.0）——新工程教育轉型（NEET），卓越聯盟高校開展了面向新工業革命的工程教育體系研究，提出了工程教育融合創新（EEII）。其中，新工程教育轉型的主要內容包括實施項目中心課程、增加教學多樣性、提高項目靈活性、轉變學生思維方式、強調系的領導作用以及引領未來的工程教育。工程教育融合創新的核心內容包括面向新工業革命的中國工程教育發展戰略、重構中國工程教育的治理體系、從“回歸工程”走向“融合創新”的工程教育范式、實施基于工業價值鏈的工程人才培養模式、構建新的知識體系和面向工程過程的課程體系、工程人才培養質量標準體系的構建策略等。基于工程教育八要素視角，對新工程教育轉型和工程教育融合創新進行比較可知，MIT通過轉型成為新的工程教育，是連續性的動作;我國高校需要在充分融合的基礎上不斷創新，以實現工程教育轉型的成功，完成變軌超車。

關鍵詞：新工程教育轉型;卓越計劃2.0;融合創新;工程教育范式;比較

中圖分類號：G642???文獻標志碼：A???文章編號：1005-2909（2020）03-0017-07

第四次工業革命的到來給制造業、互聯網等行業帶來了挑戰與改革需求，各國都在抓緊部署工程教育改革。美、德、日、英等國紛紛提出振興和發展本國工業的戰略計劃，如美國“先進制造業伙伴計劃（AMP）”“工業互聯網”以及德國“工業4.0”。面對環境的巨變，我國也啟動了“中國制造2025”“一帶一路”“互聯網+”和“創新驅動發展”等發展計劃以搶占技術和工業發展高地。

世界范圍內，美國是工程教育的典范。由英國2018年《泰晤士報高等教育（THE）》[1]報道可知，全球工程教育排名前20的高校中有一半來自美國，如長期處于全球工程教育領導地位的麻省理工學院（MIT），一直保持著創新的勢頭，并引領世界工程教育發展的“科學范式”和“工程范式”。為迎接第四次工業革命的挑戰，2016年6月，MIT正式啟動新工程教育轉型（New Engineering Education Transformation，簡稱“NEET”），拉開了其第四次工程教育改革（MIT4.0）的大幕，吹響了美國工程教育改革面向新工業革命的號角[2]。

我國教育部于2010年啟動實施了“卓越工程師教育培養計劃”，即卓越計劃一期。為研究新工業革命對工程教育的影響及其對策，2013年卓越聯盟9所高校共同承擔了教育部人文社會科學研究專項“面向新工業革命的工程教育體系研究”項目，提出了“工程教育融合創新”（Engineering Education Integration Innovation，簡稱“EEII”）理念。其主要內容包括用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革[3]、面向新工業革命的中國工程教育發展戰略[4]，認為工程教育范式要從當前的“回歸工程”走向“融合創新”[5]、工程人才培養模式創新是基于工業價值鏈[6]、課程體系的構建邏輯是面向工程過程[7]，提出了工程教育人才培養質量標準體系的構建策略[8]及實施卓越工程師教育培養計劃2.0的思考[9]等。到目前為止，研究團隊共發表研究論文33篇，其中CSSCI期刊論文25篇。論文累計他引1 400余次，單篇最高他引400余次。由此可見，EEII已經得到了較高的關注，引起了較大的社會反響與共鳴。

雖然NEET和EEII都是面向新工業革命的工程教育改革，但各有不同。文章分析了二者的特點和主要任務的異同，從工程教育八要素的角度對其進行了對比分析，以期為我國工程教育進一步改革提供可資借鑒的方案，使我國工程教育更好地適應和應對新工業革命的挑戰，朝著世界工程教育強國邁進，成為引領世界工程教育的領頭羊。

一、NEET與EEII的特點和主要任務比較

（一）特點

NEET和EEII都具有前瞻性，都是工程教育領域為應對新工業革命挑戰制定的改革方案。相比較而言，NEET更具個性化、針對性，且操作性和適用性更勝一籌;而EEII雖將宏觀與微觀、普適性與針對性相結合，但仍以宏觀和普適性為主。NEET脫胎于MIT，是基于MIT自身教育改革實踐而構成的連續性動作;而我國則需要在充分融合的基礎上創新方能完成工程教育的改革，實現

變軌超車。這屬于跳躍性動作。

（二）主要任務

項目中心課程是NEET最直接、最核心的任務，也是在“NEET官網”里面被濃墨重彩書寫的部分。這說明NFFT在具體操作層面的務實性和可操作性強，且成效顯著。

NEET非常重視學生思維方式的培養，包括創造（Making）、發現（Discovering）、人際交往能力（Interpersonal Skills）、個人能力和態度（Personal Skills and Attitudes）、創新性思維（Creative Thinking）、系統思維（Systems Thinking）、批判性與元認知思維（Critical and Meta-cognitive Thinking）、分析思維（Analytical Thinking）、計算思維（Computational Thinking）、實驗思維（Experimental Thinking）以及人文情懷（Humanistic） [10]。學生思維模式的培養是學科教育的重要組成部分，歐林工學院的米勒校長也認為“面向21世紀的教育必須超越對學科知識的學習”，并且要更加注重和加強合作思維模式、跨學科思維模式、創業思維模式、倫理思維模式和全球思維模式[11]共五種思維模式的學習。而NEET對思維方式的重視不僅體現在NEET六大任務中，還體現在他們對思維方式內涵的界定上。“華盛頓協議”與我國2017版工程教育專業認證標準提出了復雜問題解決思維、合作思維等思維方式。然而，無論是米勒校長提出的5種思維模式，還是“華盛頓協議”和我國2017版工程教育專業認證標準所強調的，都與NEET要求的11類思維方式不同。比較后發現，NEET更加注重創造、發現、系統、元認知、分析、計算和實驗等思維方式。而我國更強調

創新和批判性思維、人際交往能力、個人能力和人文情懷等思維方式的培養。由此可見，我國目前所提倡的內容存在不夠全面、不夠深入、不夠廣范等問題。

無論是實施項目中心課程、提高教學多樣性，還是增加項目靈活性，或培養學生11類思維方式等方面，NEET不僅強調以學生為中心，而且還注重實施過程，強調實施步驟。首先，推行新的改革，小范圍試點。其次，為實現教育改革的預期目標，貫徹持續改進理念。為此，在改革過程中，教改方案制定者要不斷收集改革試點實施過程中遇到的問題和評估效果，再對準目標逐步修正預定方案，以無限接近預期目標。“定義未來的工程教育”是NEET的內容之一，也是實施步驟的最后一步。盡管文字不多，但可以看出MIT的胸懷——做天下人未做之事并為此做出新的貢獻。正如將打造工程教育國家實驗室視為己任的歐林工學院，MIT嘗試通過“線上”“線下”有機結合讓更多的學生受益，并致力于向全球推廣其成功的經驗和做法[12]。在成功踐行科學范式與工程范式后，MIT不僅是全球工程教育的變革先鋒，更是工程教育改革的領導者。據此，作為MIT新的一輪工程教育轉型實踐主體，NEET將引發新一輪全球工程教育改革。

NEET的首要任務是解決MIT本校的問題，目標具體，思路清晰。兩相比較，EEII的任務則具復雜性。首先，我國工程教育改革面向的學校不僅數量多、層次多，而且情況也更復雜，如部分學校還處于工程教育的“科學范式”階段，還沒有完全“回歸工程”;再如我國2 000余所高校統一工程教育改革路徑存在統籌障礙與實踐難度，因此，EEII的任務復雜性遠超NEET，其內涵也更為豐富，直面的挑戰和需要解決的問題也更多。

二、基于工程教育八要素的NEET與EEII比較

（一）教育理論

1.關于工程教育范式

新機器與系統（New Machines and Systems）的出現意改變了學習與研究對象，為此，高校需要更新課程和教學方式。從內涵看，NEET的核心內容集中體現在教學體系上，屬于教學體系的改革，但MIT并沒有進行顛覆式的改變。此外，NEET解決的是工程教育的內部問題，而MIT工程教育的外部問題即工程教育和工業界的銜接良好，可以適應新機器出現所帶來的變化，無需對其工程教育進行顛覆式改變，因此，NEET沒有提出新的工程教育范式。

我國的“工業4.0”和“中國制造2025”要求高校工程教育要解決內部問題，即改革教學體系。此外，由于我國高校工程教育與工業界的銜接缺乏制度和法律保障，故高校工程教育的外部問題也需要解決，而內外部問題的解決需要新的工程教育范式。筆者此前也論述了工程教育范式須從當前的“回歸工程”走向“融合創新”[5]。

2.關于目的與目標

NEET的目的和目標是在學校層面從學習內容與學習方式上思考工程教育改革路徑。盡管NEET目前涉及的范圍只在MIT，但由于其在世界工程教育界顯赫的地位，如果改革成功勢必引發并推動全球工程教育的改革潮流。此為本研究選擇NEET作為分析對比樣本的原因之一。

我國雖是全球工程教育大國，但不是強國。為提升學生工程素養，提高工程人才培養質量，早日把我國建成世界工程教育強國，積極探索和實施新的工程教育改革是必經之路。針對中國高等工程教育的具體情況，我國高校既需要制定宏觀的政策制度，也需要微觀的人才培養具體措施。與NEET相對具體、清晰的目的和目標不一樣，EEII從宏觀和微觀視角對改革思路進行規劃，內涵更加豐富。

（二）教育者

“突出教師的價值”是NEET的兩大基本原則之一，強調了教師在NEET中的作用與地位。這既說明了MIT對教師的重視，同時也體現了MIT對教師提出的更高標準與要求。教師是教改的執行者，MIT突出了教師在工程教育改革中的地位和作用，值得我國高校借鑒與效仿。

我國工科教師隊伍呈現體量大、分布散的特點，其中青年教師占整體工程教育師資隊伍的比例已超過50%，數十萬工科教師分布在全國2 000余所高校里，因此，我國工程教育改革需要加強和改進工程教育師資隊伍建設，推進設崗聘任、職稱評聘、晉級考核等人事制度改革，以一流的師資隊伍促進人才培養質量的提升。

（三）受教育者

學生是大學的基本核心要素，讓學生學有所獲是全社會的共識和需求，也是大學教育的出發點和立足點。從這方面看，NEET與EEII的認識和出發點具有一致性，二者皆希望提高學生能力和素質，提升學生職業適應力。NEET先遴選數十名學生進行試點，再擴大范圍。站在促進我國工科學生整體能力和素質提升角度，我國高校有必要借鑒NEET的做法，嘗試遴選若干高校的部分工科專業的部分學生進行教育試點，總結實施過程中的經驗、教訓，再逐步擴大范圍。

（四）教育內容

1.關于專業設置與管理

專業是辦學的基本單元和載體。雖然，MIT并沒有在NEET中明確提及專業設置與管理相關事宜，但是，MIT已有的教育改革經驗，確保了其在專業設置上的自由度與靈活度。

反觀我國高校缺乏專業設置自主權，專業設置需要層層審核把關。雖然“放管服”政策的實施對高校要開辦目錄內專業提供了不少便利，但目錄外專業仍然要經過層層論證和審核。為此，EEII給出了一個解決策略，宏觀上進一步加大專業設置、管理政策方面的改革，微觀上提出按照工業界主題設置專業。

2.關于課程體系

課程體系是工程教育改革的核心和實施載體。由于NEET要解決的問題相對具體，其課程體系也很具體，即實施項目中心課程，并逐級遞進。我國工程教育改革除了強化和落實了“以學生為中心”的理念，還要解決20世紀以來我國工程教育實踐教學中出現的難題。基于此，EEII提出要構建“三層次五模塊”的知識體系[4]，而且還認為課程體系的構建模式是基于工程過程的[7]，即構思、設計、實施、運營、回收和再利用（CDIOR）的過程。

（五）教育方法與手段

1.關于教學方法

NEET非常重視教學方法的實踐，要求以學生為中心、采用綜合性的教學策略。MIT認為新的工程教育轉型應該圍繞優化學生的學習方式來構建他們的教育，掌握學生的最佳學習方法以促進教學方法的轉變，讓學生能夠全身心地投入到教學和自主學習中。同時，NEET應借鑒可行性高、效果好的研究成果，以提升學生參與課堂教學的積極性。鑒于當前我國的實際情況，EEII認為我國高校要從教師為中心轉向強調學生主動學習和主動實踐的“以學生為中心”的教學模式，如成果導向[13]、科教融合[14]、混合式[15]等教學模式，積極探索并實施多元化的實踐教學，實施理論與實踐一體的“做中學”。

2.關于教育信息技術

MIT重視數字化學習在NEET中的應用。數字化學習是每一個項目都必不可少的環節和要求，也被融入到NEET的其他實踐過程中，如強調專業實踐中數字化學習的創新性使用。中國工程教育改革一方面要借鑒NEET的舉措積極促進學生主動、合理地進行數字化學習;另一方面，由于中國高校多、分布廣、生師比大，需要合理地將現代信息技術融入教育教學過程，把優質教育教學資源推廣到更多的高校，以提高人才培養質量。

（六）教育模式與途徑

1.關于人才培養

人才培養模式的改革與實施是教育模式改革的重要內容。NEET總結了11類思維方式，并認為這是MIT要教會學生的重要內容。針對我國的實際情況，EEII在分析了工業價值鏈的5個方面后提出我國要實施基于全科通識教育的專業教育模式、以創新能力培養為核心的創新能力本位模式、跨界模式、過程模式和工商融合模式等五大工程人才培養模式[6]。

2.關于教育途徑

NEET強調跨界培養，注重學科交叉與融合，同時也很重視工程實踐。EEII強調要加強工程教育與工程實踐的結合，但由于中國的實際情況不同，對人才培養模式和教育途徑需求度高，也更復雜，因此

，EEII強調要多層次、多途徑地實施工程教育。

（七）教育環境

MIT本就具有創新基因。在NEET頒布之前，MIT已完成了關于學校未來教育發展路徑的調查研究，形成了相應的教育改革文化氛圍。然而，NEET除了明確要求校內相關學院緊密配合、做好學科交叉和跨界融合外，卻沒有明確對學校外部環境作要求，也沒有明確關于

軟環境和硬環境的要求。

我國高校面向新工業革命的工程教育改革存在以下問題。首先，沒有就改革路徑達成共識，有的學校甚至還沒開始思考這個問題。其次，學校外部改革環境差，如部分管理規定、重視工程教育的社會文化、場地和設施等也都還存在諸多不足。基于此，EEII提出我國高校內部要統一認識、齊抓共管;校外要大力支持、形成合力，共同營造全社會重視工程教育的氛圍。最后，對專業設置、經費使用、隊伍建設等管理制度要進一步簡政放權，形成制度、培育文化和擴張場地、改善設施等軟硬件環境。

（八）利益相關者

工程教育的利益相關者包括政府、企業、行業聯盟和科研教育機構。NEET進程中，MIT并沒有明確政府、行業、企業在工程教育轉型中的角色。面臨我國高校近2萬個工科專業點的現實情況，EEII需要一個強有力的領導機構來統籌全局，讓改革順利進行，持續地在全國實施、推廣，而此角色非教育部莫屬。此外，鑒于推進和實施新的改革耗時較長，發改委、人社部、財政部、工信部、工程院、科技部、住建部、交通運輸部、國家稅務總局等國家部委都要在這一進程中扮演重要角色，發揮重要作用。最后，相關的行業聯盟、企業也應積極參與其中，逐漸形成工程教育利益相關者積極參與的改革環境，建立“政府、企業、行業聯盟、科研教育機構”四位一體的新型的工程教育治理體系[4]，以期早日把我國建設成為世界工程教育強國。

三、結語

綜上所述，盡管NEET和EEII都是以應對第四次工業革命所帶來的挑戰為出發點，對未來工程教育如何行動、如何培養學生提出思考。但由于國情不同，面向的對象以及所需解決的問題存在差異，NEET和EEII既有相同之處也與不同之處。NEET立足高校教育改革，引領世界乃至未來工程教育改革方向，更多地展示了MIT教育改革的連續性，而我國高校需要通過融合、創新實現變軌超車以形成新的工程教育，支撐我國由工程教育大國走向工程教育強國。因此，鑒于MIT的教育變革軌跡，我國工程教育變革路徑具備跳躍性。最后，“卓越計劃2.0”的適時出臺，不僅強調了融合創新這一工程教育改革的根本內涵和本質要求，更是吹響了我國高等工程教育進入世界第一陣前列的號角。

參考文獻：

[1]Times Higher Education World Universities Ranking. World University Rankings 2018 by subject： engineering and technology[EB/OL]. https：//www.timeshighereducation.com/ world-university-rankings/ 2018/subject-ranking/engineering-and-IT#！/page/0/length/25/sort_by/rank/sort_order/asc/cols/stats.

[2] Graham R. The global state of the art in engineering education[M]. Massachusetts Institute of Technology （MIT）， Massachusetts， USA2018， 2016.

[3]李志義，朱泓，劉志軍，等. 用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革[J]. 高等工程教育研究，2014（2）：29-34;70.

[4]朱正偉，李茂國. 面向新工業革命的中國工程教育發展戰略研究[J]. 中國高教研究，2018（3）：44-50.

[5]李茂國， 朱正偉. 工程教育范式：從回歸工程走向融合創新[J]. 中國高教研究， 2017（6）：30-36.

[6]李茂國，朱正偉. 基于工業價值鏈的工程人才培養模式創新[J]. 中國高教研究，2016（12）：36-40，45.

[7]李茂國，朱正偉. 面向工程過程的課程體系研究[J]. 高等工程教育研究，2014（4）：1-5，14.

[8]孟凡芹，朱泓，吳旭東，李志義. 面向“新工業革命”工程教育人才培養質量標準體系構建策略[J]. 高等工程教育研究，2015（5）：15-20.

[9]朱正偉， 李茂國. 實施卓越工程師教育培養計劃2.0的思考[J]. 高等工程教育研究， 2018（1）：46-53.

[10]NEET Ways of Thinking[EB/OL]. http：//neet.mit.edu/wp-content/uploads/2017/07/NEET-Ways-of-Thinking-Nov-21-2016.pdf.

[11]于海琴， 陶正， 王連江，等. 歐林：打造工程教育的“實驗室”（上）——訪歐林工學院校長理查德·米勒[J]. 高等工程教育研究， 2018（3）：45-32.

[12]Bailey Chelsea. The Minerva Project： An OLIN-Like Experience[EB/OL]. http：//www.olin.edu/blog/career-and-graduate-stories/post/the-minerva-project-olin-experience/.

[13] 王金旭， 朱正偉， 李茂國. 成果導向：從認證理念到教學模式[J]. 中國大學教學， 2017（6）：77-82.

[14]李茂國， 周紅坊， 朱正偉. 科教融合教學模式：現狀與對策[J]. 高等工程教育研究， 2017（4）：58-62.

[15]王金旭，朱正偉，李茂國.混合式教學模式：內涵、意義與實施要求[J]. 高等建筑教育，2018，27（4）：7-12.

Comparison study on the new engineering education transformation and

the engineering education integration innovation

ZHOU Hongfanga， DAI Siyuanb， ZHU Zhengweic， ZHANG Zhongd

（a. School of Public Affairs， Institute of Higher Education; b. College of Applied Technology;

c. College of Civil Engineering; d. College of Network Education， Chongqing

University， Chongqing 400044， P. R. China）

Abstract：

To cope with the needs and challenges of the fourth industrial revolution， MIT initiates the fourth engineering education transformation （MIT4.0）， which can also be called new engineering education transformation （NEET）; the Alliance of Excellent Colleges proposes engineering education integration innovation （EEII）. Contents of NEET include project centric curricular， diversified teaching， flexibility， ways of thinking， building on the departments strengths and defining the engineering education of the future. EEII has several parts including the development strategy of Chinas engineering education facing the fourth industrial revolution， reconstructing the governance system of Chinas engineering education， the shift of paradigm of engineering education from returning of engineering education to integration and innovation， implementation of engineering talent training mode based on industrial value chain， building a new knowledge system and a curriculum system facing engineering process， construction strategy of quality standard system of engineering talents training， etc. From the perspective of eight elements of engineering education， this study compares the differences and similarities of NEET and EEII. This study finds that MIT realizes its new engineering education by transformative behavior， a connective one.

Chniese universities need to innovate on the basis of full integration to achieve the success of engineering education transformation， and ?to realize “corner overtaking”.

Key words： new engineering education transformation; Plan of Outstanding Engineers 2.0; integration innovation; engineering education paradigm; comparison

（責任編輯?梁遠華）