面向可持續(xù)發(fā)展教育的工程科技人才需求特質(zhì)與培養(yǎng)趨向研究

郭哲，徐立輝，王孫禺

（1. 南方科技大學高等教育研究中心，廣東深圳 518055；2.清華大學教育研究院，北京 100084）

一、前言

可持續(xù)發(fā)展教育的最終目標在于，通過可持續(xù)發(fā)展與教育高度融合，推動個體或組織在本地區(qū)乃至全球范圍內(nèi)采取負責任的行為，力爭促使資源、環(huán)境、社會和經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展，進而實現(xiàn)代際資源共享、構(gòu)建生態(tài)和諧的美好未來。目前，可持續(xù)發(fā)展教育理念已經(jīng)成為世界各國大力倡導(dǎo)的重要核心價值觀念 [1]。在工程教育領(lǐng)域，隨著第四次工業(yè)革命的持續(xù)推進，以人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)等為代表的各種新興科學技術(shù)不斷涌現(xiàn)，促使社會經(jīng)濟組織架構(gòu)、工業(yè)生產(chǎn)模式乃至人類生活形態(tài)產(chǎn)生顛覆性變革，其核心價值在于以快速的科技變革為原始驅(qū)動，大幅消解人與自然矛盾，推動產(chǎn)業(yè)和人類文明的可持續(xù)演進。

在此背景下，開展面向可持續(xù)發(fā)展的工程科技人才培養(yǎng)、推進工程教育內(nèi)涵式發(fā)展，成為高等工程教育面臨的重大命題之一?；谌?60余所高校的一項調(diào)查研究顯示，雖然可持續(xù)發(fā)展的理念已深入人心，但學生對于可持續(xù)發(fā)展的認識水平尚有很大提升空間，其核心科目測試正確率僅在50%左右 [2]。為此，本文在簡要梳理可持續(xù)發(fā)展教育理念的歷史演進基礎(chǔ)上，分析可持續(xù)發(fā)展教育理念下國際組織對學生的培養(yǎng)目標和關(guān)鍵能力提出的新要求以及國際工程聯(lián)盟（IEA）對工科類畢業(yè)生素質(zhì)和專業(yè)能力框架（GAPC）進行修訂的內(nèi)容表征與內(nèi)在機理，探討提出未來將可持續(xù)發(fā)展教育理念融入工科人才培養(yǎng)全過程之中的實踐路徑。

二、可持續(xù)發(fā)展教育理念的歷史演進

（一）萌芽階段(1972—1987年)

自工業(yè)革命以來，世界各國一直將推動工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展作為增強國家實力、提升人民生活質(zhì)量的重要戰(zhàn)略。在長期過度追求經(jīng)濟高速度發(fā)展的過程中，衍生了如資源消耗過高、環(huán)境嚴重污染、貧富差距分化等一系列問題。因此，高質(zhì)量的生活需求與有限的物質(zhì)資源成為現(xiàn)代社會的矛盾焦點，進而引發(fā)人們對可持續(xù)發(fā)展的思考并逐漸形成基本共識。可持續(xù)發(fā)展是未來人類文明的唯一發(fā)展出路，涵蓋公正的社會進步、高效的環(huán)境保護、負責任的經(jīng)濟增長。由30位科學家、教育家和經(jīng)濟學家組成，研究未來學的非正式學會——羅馬俱樂部，1972年發(fā)布《增長的極限》研究報告，首次倡議從全球視角來考慮經(jīng)濟增長問題。同年，《聯(lián)合國人類環(huán)境會議宣言》提出了可持續(xù)發(fā)展的理念雛形，呼吁各國政府為改善人類環(huán)境、造福子孫后代而不斷努力，此時的可持續(xù)發(fā)展僅關(guān)注環(huán)境保護層面。此后，聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）在1975年、1977年先后發(fā)布《貝爾格萊德憲章：環(huán)境教育的全球綱領(lǐng)》《第比利斯環(huán)境教育宣言》兩份綱領(lǐng)性文件 [3]，為全球性環(huán)境教育的基本原則和實踐路徑指明了方向：前者明確了環(huán)境教育的基本概念框架，后者拓展了環(huán)境教育的內(nèi)容外延（由原來以知識為主拓展到知識、意識、態(tài)度、技能、參與5個領(lǐng)域）。1984年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會（WCED）正式成立，成為推進環(huán)境教育的全球性國際專業(yè)組織；1987年發(fā)布《我們共同的未來》 [4]，明確提出了可持續(xù)發(fā)展的概念框架（即可持續(xù)發(fā)展是既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展）。在這個階段，環(huán)境教育是可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注重點，整體性的可持續(xù)發(fā)展與教育特別是人才培養(yǎng)的改革環(huán)節(jié)尚處在相對游離的狀態(tài)，可持續(xù)發(fā)展教育的理念處于萌芽期。

（二）形成階段（1988—2011年）

20世紀80年代末期，國際社會經(jīng)歷了從環(huán)境教育到可持續(xù)發(fā)展教育的話語體系轉(zhuǎn)變。1988年，UNESCO重新整合了環(huán)境教育的目標、性質(zhì)、任務(wù)、內(nèi)容等，將環(huán)境教育和發(fā)展教育耦合，正式提出了“可持續(xù)發(fā)展教育”并使之日益成為國際社會關(guān)注的重要議題 [5]。1992年，聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會通過《21世紀議程》，具體包括可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、社會可持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、資源的合理利用與環(huán)境保護4個部分，是全球性可持續(xù)發(fā)展的宏偉行動藍圖，強調(diào)要將環(huán)境和發(fā)展融合到各級教育之中。至此，可持續(xù)發(fā)展教育的基本內(nèi)涵趨于明晰 [6]；將可持續(xù)發(fā)展理念整合到所有層次的教育體系之中，成為促進可持續(xù)發(fā)展教育理念的重要手段和方式 [7]。2005年，《聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展教育十年（2005—2014）國際實施計劃》（DESD）正式實施，旨在將可持續(xù)發(fā)展理念融合到教育政策以及課程教學之中，喚醒各國公民可持續(xù)發(fā)展的意識，進而加強持續(xù)性主題的國際交流與協(xié)同合作。此時，可持續(xù)發(fā)展的概念外延不僅包括傳統(tǒng)的環(huán)境領(lǐng)域，也涉及經(jīng)濟方面（消除貧困、社會調(diào)適等）和社會文化方面（性別平等、文化多樣性等） [8]。2009年，首屆世界可持續(xù)發(fā)展教育大會發(fā)布的《伯恩宣言》明確指出，應(yīng)將可持續(xù)發(fā)展教育納入各國公共政策頂層設(shè)計。2010年，UNESCO發(fā)布的《工程：發(fā)展的問題、挑戰(zhàn)與機遇》認為，在認識工程科技對未來人類社會發(fā)展重要性的同時，需清醒意識到其潛在的危機與挑戰(zhàn)，而可持續(xù)發(fā)展的工程教育是應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的有力工具 [9]?？沙掷m(xù)發(fā)展的工程教育涵蓋經(jīng)濟、社會、技術(shù)等多個領(lǐng)域，對新工業(yè)革命背景下工程科技從業(yè)者所需掌握的技能與知識起著先導(dǎo)作用。在形成階段，可持續(xù)發(fā)展教育理念在引領(lǐng)工程教育改革發(fā)展的同時，日益成為高校發(fā)展的戰(zhàn)略選擇之一。

（三）完善階段（2012年至今）

2012年，聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展大會提出了3個工作目標，即各國對可持續(xù)發(fā)展的承諾、目前面臨的挑戰(zhàn)與不足、有效應(yīng)對持續(xù)不斷的新挑戰(zhàn)， 進而建構(gòu)了全球可持續(xù)發(fā)展的目標機制框架；在高等教育可持續(xù)發(fā)展倡議中要求，高等教育機構(gòu)在可持續(xù)發(fā)展中承擔更為重要的角色、發(fā)揮更大的作用。2013 年，UNESCO通過《全球可持續(xù)發(fā)展教育行動計劃（2015—2019）》 [10]，旨在擴大可持續(xù)發(fā)展教育的國際影響力，促進可持續(xù)發(fā)展教育機制的全面形成；同時支持5個優(yōu)先行動領(lǐng)域，即推進政策頂層設(shè)計、改善培訓和學習環(huán)境、提升工作人員能力、賦能學習者動力、設(shè)計地區(qū)層面的方案。2015年，UNESCO召開世界教育論壇，重點研討《教育2030行動框架》草案框架的整體設(shè)計，明確教育是推動可持續(xù)發(fā)展的重要路徑 [11]。2015年，聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展峰會通過《改變我們的世界：2030年可持續(xù)發(fā)展議程》，確定了17項可持續(xù)發(fā)展目標（SDGs），敦促國際社會利用15年時間在緩解氣候變化、減少不平等、遏制極端貧窮等方面取得實質(zhì)性突破，在千年發(fā)展目標（MDGs）之后繼續(xù)指導(dǎo)全球可持續(xù)發(fā)展的整體工作 [12]。為進一步落實SDGs目標，2015 年UNESCO正式發(fā)布《教育2030行動框架》，主要內(nèi)容涉及教育2030的愿景、理念和原則，全球教育的七大目標、具體目標、測量指標以及包括管理、監(jiān)測、跟蹤、審查機制在內(nèi)的行動策略 [13]。2020年，聯(lián)合國發(fā)布的《可持續(xù)發(fā)展目標報告》指出，在新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情暴發(fā)前，全球可持續(xù)發(fā)展的落實情況較好；但隨著疫情暴發(fā)，過去數(shù)十年來在貧困削減、教育公平、醫(yī)療衛(wèi)生方面取得的成果不斷遭受侵蝕，實現(xiàn)總體目標任重道遠 [14]。在完善階段，可持續(xù)發(fā)展教育理念在全球范圍內(nèi)深入人心，逐漸形成了系統(tǒng)性、多層次、立體式的機制與框架。

三、支撐2030年可持續(xù)發(fā)展教育的工程科技人才需求特質(zhì)

（一）基于可持續(xù)發(fā)展教育的培養(yǎng)目標和關(guān)鍵能力新要求

可持續(xù)發(fā)展教育成為全球普遍共識后， 相關(guān)熱門話題與高等教育的改革聯(lián)系日益緊密。在面向2030年可持續(xù)發(fā)展教育的背景下，工程教育改革有兩類重要目標：重新定位工程科技人才培養(yǎng)目標，構(gòu)建基于知識、技能和價值觀的系統(tǒng)培養(yǎng)體系；在持續(xù)性培養(yǎng)改革中，使學習者掌握能夠為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻的關(guān)鍵性能力。

可持續(xù)發(fā)展教育理念注重基于學習者個體綜合素質(zhì)的可持續(xù)性培養(yǎng)，對于工程教育領(lǐng)域來說，這就要求建構(gòu)能促進可持續(xù)發(fā)展的新的培養(yǎng)目標和關(guān)鍵能力?；诳沙掷m(xù)發(fā)展教育的工程科技人才培養(yǎng)目標主要分為知識、技能、價值觀3個層面，即知識層面主要包括基礎(chǔ)知識和專業(yè)前沿知識，以更好理解當前全球可持續(xù)發(fā)展中的改革目標、現(xiàn)實挑戰(zhàn)和解決路徑；技能層面主要包括對具體問題的分析和實踐能力，旨在掌握當前全球可持續(xù)發(fā)展中的實際問題和挑戰(zhàn)；價值觀層面主要包括意識和價值，能夠在可持續(xù)發(fā)展面臨的問題中進行自我反思并做出倫理判斷 [15]。 整體而言，基于可持續(xù)發(fā)展教育的培養(yǎng)目標整體設(shè)計，應(yīng)綜合考慮工程教育領(lǐng)域基礎(chǔ)知識和專業(yè)前沿知識，對可持續(xù)發(fā)展的價值理念予以高度認同，能夠運用掌握的知識來解決可持續(xù)發(fā)展的實際問題。

可持續(xù)發(fā)展教育強調(diào)培養(yǎng)的學生應(yīng)具備促進可持續(xù)發(fā)展的綜合能力，使個體能為地區(qū)、國家乃至全球的可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有貢獻。UNESCO發(fā)布的《可持續(xù)發(fā)展教育面臨的問題與趨勢》對系統(tǒng)思辨能力、預(yù)判能力、戰(zhàn)略能力、價值規(guī)范能力、協(xié)作能力、批判性思維能力、可遷移性技能、自我反思能力進行了詳細界定與解讀 [16]。這一能力框架體系對工科類畢業(yè)生同樣重要。

（二）GAPC的內(nèi)容表征與內(nèi)在機理

工程科技對實現(xiàn)聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展目標至關(guān)重要。面對全球性挑戰(zhàn)和人類命運共同體的構(gòu)建要求，世界各國在保持工程科技創(chuàng)新與發(fā)展特色的同時，需加速建立與全球化相統(tǒng)一的基準框架體系，助力可持續(xù)發(fā)展教育培養(yǎng)目標和關(guān)鍵能力新要求的實現(xiàn)。在工程教育領(lǐng)域，GAPC于21世紀初提出，歷經(jīng)2005年版、2009年版和2013年版3個版本的修訂；2019年IEA與世界工程組織聯(lián)合會（WEFO）聯(lián)合成立由多國專家組成的專業(yè)工作組，對該框架進行修訂。GAPC 涵蓋《華盛頓協(xié)議》《悉尼協(xié)議》《都柏林協(xié)議》等框架，成為30多個國家/地區(qū)工程教育認證和職業(yè)工程師資格互認的基礎(chǔ)。GAPC框架修訂的基本目標為：為反映社會需求的變化和新思路，基于聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標審查現(xiàn)行工科畢業(yè)生素質(zhì)（GA）是否具有可持續(xù)性以及是否涵蓋工程學科中的新興技術(shù)和學科的前沿知識；基于職業(yè)能力（PC）的國際基準，審查畢業(yè)生和工程從業(yè)人員是否滿足雇主/就業(yè)的需求與期望（以終身學習等要求為重點） [17]。基于《華盛頓協(xié)議》《悉尼協(xié)議》《都柏林協(xié)議》 等工程教育國際互認協(xié)議中工程從業(yè)人員的不同對象（見表1） [18]，GAPC完成了標準性界定并形成符合可持續(xù)發(fā)展教育目標的工程科技人才基本特質(zhì)。

表1 工程教育專業(yè)認證的國際互認協(xié)議

1. GA要求

GA要求指參加專業(yè)認證的工科類畢業(yè)生應(yīng)達到的最低標準。關(guān)于工科類畢業(yè)生素質(zhì)要求，表 2列出了《華盛頓協(xié)議》《悉尼協(xié)議》《都柏林協(xié)議》的相關(guān)要求，針對其差異化特點分析如下。① 在問題分析方面，《華盛頓協(xié)議》強調(diào)在分析復(fù)雜工程問題匯總時應(yīng)結(jié)合可持續(xù)發(fā)展進行整體考慮；其他兩個協(xié)議未明確提出。② 在設(shè)計/開發(fā)解決方案方面，3個協(xié)議都將公共健康和安全、全壽命成本、凈零碳排放、資源再利用、文化、社會、環(huán)境因素列入方案的考慮范圍內(nèi)。③ 在現(xiàn)代工具的使用方面，都提出要充分考慮相關(guān)應(yīng)用的局限性。④ 在工程師與社會方面，各協(xié)議均要求考慮工程問題相關(guān)的可持續(xù)發(fā)展責任并給出相應(yīng)的解決方案。⑤ 在環(huán)境與可持續(xù)性方面，根據(jù)不同協(xié)議要求，理解并評價在解決人類、文化、經(jīng)濟、社會、環(huán)境等方面的復(fù)雜工程問題、廣義工程問題、狹義工程問題中的可持續(xù)性及影響。⑥ 在倫理方面，各協(xié)議都要求承諾遵守職業(yè)倫理、技術(shù)倫理、數(shù)據(jù)倫理、全球責任、工程實踐的責任和規(guī)范，遵守相關(guān)的國家和國際法律。⑦ 在終身學習方面，各協(xié)議都要求畢業(yè)生掌握包括持續(xù)性學習、批判性思維等內(nèi)容。

表2 GA要求（部分）

2. PC要求

為了達到PC的最低能力標準，個體應(yīng)表現(xiàn)出在實踐領(lǐng)域勝任工作的能力，達到職業(yè)工程師/工程技術(shù)專家/工程技術(shù)員應(yīng)有的標準。表3分別列出了《華盛頓協(xié)議》《悉尼協(xié)議》《都柏林協(xié)議》對工科類畢業(yè)生職業(yè)能力的部分要求，針對其差異化特點分析如下。① 在評估方面，可在風險、社會、環(huán)境、經(jīng)濟、資源影響的背景下評估狹義活動、廣義活動或復(fù)雜活動的結(jié)果和影響。② 在社會保護方面，能意識到不同活動出現(xiàn)的合理社會、文化和環(huán)境影響，考慮按照聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標，保護人類居住環(huán)境并提升生活質(zhì)量。③ 在法律、環(huán)境、文化、法規(guī)方面，遵守所有的法律和法規(guī)要求，在所有活動中盡到保護公共衛(wèi)生與安全、環(huán)境與文化遺產(chǎn)的責任。④ 在職業(yè)持續(xù)發(fā)展方面，開展持續(xù)職業(yè)發(fā)展活動，提高適應(yīng)新技術(shù)和工作性質(zhì)不斷變化的能力。⑤ 在判斷能力方面，考慮社會、經(jīng)濟、環(huán)境、文化和其他因素的影響。

表3 PC要求（部分）

整體來看，GAPC的基本特征表現(xiàn)為：一是針對職業(yè)工程師/工程技術(shù)專家/工程技術(shù)員（分別著重解決復(fù)雜工程問題、廣義工程問題、狹義工程問題）等工程從業(yè)人員對象的不同，制定具有差異性、邏輯性的畢業(yè)要求和能力素質(zhì)，體現(xiàn)了知識生產(chǎn)的連貫性與層次性。二是3類協(xié)議中列出的工科類畢業(yè)生的素質(zhì)和職業(yè)能力要求，都注重貫徹可持續(xù)發(fā)展教育的基本目標，與《教育2030行動框架》理念高度契合。

（三）基于可持續(xù)發(fā)展理念的我國工程教育改革與實踐

工業(yè)革命以來，大工業(yè)生產(chǎn)模式在推動物質(zhì)文明高度發(fā)達的同時產(chǎn)生了一系列問題，如環(huán)境污染、資源枯竭、生態(tài)退化以及全球變暖等，嚴重威脅了人類文明的可持續(xù)發(fā)展。因此，以可持續(xù)發(fā)展理念為引領(lǐng)，不斷推動工業(yè)生產(chǎn)模式深度變革，成為當今世界發(fā)展的主要方向。UNESCO發(fā)布的《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》提出了17項可持續(xù)發(fā)展目標，其中8項與可持續(xù)發(fā)展工程教育密切相關(guān)；美國國家工程院發(fā)布的《21世紀工程大挑戰(zhàn)》提出了14項工程大挑戰(zhàn)，其中5項與可持續(xù)發(fā)展工程直接相關(guān)。高等工程教育承擔著培養(yǎng)未來工程科技人才的重任，工程教育自身積極變革來更好適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展目標成為應(yīng)有之義。在大科學、大工程時代，工程科技對經(jīng)濟、社會、環(huán)境的影響愈加顯著；面對復(fù)雜的環(huán)境問題、生態(tài)資源問題甚至突發(fā)的COVID-19疫情等現(xiàn)實問題，進一步拓展工程科技人才素質(zhì)內(nèi)涵，培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展理念的未來工程師和科學家，成為人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的重點內(nèi)容。

我國作為發(fā)展中國家，提出的生態(tài)文明建設(shè)之路為當今世界工業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供了思路借鑒。改革開放以來我國經(jīng)濟高速發(fā)展，但伴生的生態(tài)環(huán)境破壞問題也不容忽視。在這一背景下，國家關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的系列論述尤其是“綠水青山就是金山銀山”的科學論斷，構(gòu)成了生態(tài)文明建設(shè)的基本思路。2012年，我國首次發(fā)布《可持續(xù)發(fā)展國家報告》，全面闡述中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實情況；將生態(tài)文明建設(shè)納入中國特色社會主義“五位一體” 總布局，融入經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)各方面和全過程，以系統(tǒng)完整的生態(tài)文明制度體系來落實生態(tài)環(huán)境保護?！吨泄仓醒?國務(wù)院關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》（2015年）提出，協(xié)同推進新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和綠色化，將綠色化作為生態(tài)文明建設(shè)的手段和評判標準。在實踐中提出了“節(jié)約優(yōu)先、保護優(yōu)先、自然恢復(fù)為主”的尊重和順應(yīng)自然方針，明確了綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展路徑?！吨袊鋵?030年可持續(xù)發(fā)展議程國別方案》（2016年）詳細闡述了我國落實和推進聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展目標的機遇與挑戰(zhàn)、指導(dǎo)思想與基本原則、總體路徑、落實方案。《中國教育現(xiàn)代化2035》（2019年）是我國在教育領(lǐng)域積極參與全球治理、履行對聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展議程承諾的又一國家戰(zhàn)略?！缎聲r代的中國國際發(fā)展合作》（2021年）從助力消除貧困、保障優(yōu)質(zhì)教育、促進性別平等、推進可持續(xù)創(chuàng)新經(jīng)濟增長等8個方面，論述了我國通過多種國際合作或支援其他國家建設(shè)形式來推動落實聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展議程。我國生態(tài)文明建設(shè)獲得國際社會的高度認可，為世界工業(yè)文明朝著基于生態(tài)文明理念的可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)型探索提供了路徑參照。

高校是可持續(xù)發(fā)展工程教育實踐的主體，我國高校在促進可持續(xù)發(fā)展的工程教育改革探索方面卓有成效。 例如，在工程學科體系中設(shè)立了面向可持續(xù)發(fā)展的研究項目，在課堂教學中注重相關(guān)知識理念的融入，開發(fā)專門的書籍或教材，組建專業(yè)的社團組織。清華大學自1998年起陸續(xù)開設(shè)了一些新課程，如“環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展”“生態(tài)文明建設(shè)十五講”“環(huán)境倫理學”“生態(tài)工業(yè)學”以及有關(guān)綠色工業(yè)的課程，同時還舉辦了一系列與可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的活動； 幫助學生提高可持續(xù)發(fā)展意識、豐富可持續(xù)發(fā)展知識、提高工程革新能力，進而提高我國工程教育的國際競爭力。在“產(chǎn)學研”合作方面，積極搭建教育、科研、產(chǎn)業(yè)一體化的交流平臺，促進我國可持續(xù)發(fā)展工程教育的發(fā)展；在國家建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的大框架下，加快面向未來的綜合性人才培養(yǎng)，提升我國工科教育和科研基礎(chǔ)力量的綜合實力，為國家宏觀發(fā)展與科技創(chuàng)新貢獻智慧和力量。

四、基于可持續(xù)發(fā)展教育理念的工程科技人才培養(yǎng)面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)

新工業(yè)革命不僅從整體上影響工程教育變革的演進軌跡，而且引發(fā)工業(yè)界對工程科技人才供給提出更高要求。我國需要對工程科技人才培養(yǎng)的內(nèi)容、方式、手段進行根本性革新，而從目前實際來看在培養(yǎng)目標、培養(yǎng)過程、培養(yǎng)評價等方面都面臨不同程度的迫切挑戰(zhàn)。

（一）培養(yǎng)目標定位：工具理性與價值理性的矛盾

工程科技人才的培養(yǎng)目標定位主要分為知識運用、知識構(gòu)建兩方面：前者注重服務(wù)工業(yè)界的發(fā)展需求，體現(xiàn)的是學科的使用價值（即工具理性）；后者注重知識本身的傳承與積累，體現(xiàn)的是學科的內(nèi)涵邊界（即價值理性）。基于可持續(xù)發(fā)展教育理念的我國工程科技人才培養(yǎng)，強調(diào)工具理性與價值理性的內(nèi)在均衡統(tǒng)一，既要服務(wù)于國民經(jīng)濟社會生產(chǎn)的需要，又要遵從人才培養(yǎng)的基本教育規(guī)律。受20世紀末期以來的學術(shù)資本主義、大學排名評價等因素的綜合影響，大學被迫走出傳統(tǒng)的象牙塔，更多從事體現(xiàn)市場需求、以技術(shù)應(yīng)用為核心的教學與科研活動。此外，近年來各高校積極增加AI、大數(shù)據(jù)科學、物聯(lián)網(wǎng)工程等專業(yè)，裁撤相對冷門專業(yè)的現(xiàn)象屢見不鮮。 這一趨勢可能會造成高校學科結(jié)構(gòu)失衡、人才培養(yǎng)功利性等問題，不利于培養(yǎng)并全面發(fā)展合格的工程科技人才。

（二）培養(yǎng)過程設(shè)計：理論學習與實踐能力的矛盾

著重培養(yǎng)工程科技人才的復(fù)雜工程能力，是基于可持續(xù)發(fā)展教育理念的GAPC所明確提出的。未來工程科技人才的培養(yǎng)，不僅會關(guān)注理論知識水平，還會關(guān)注解決問題的實踐能力水平（見圖1） [19]。質(zhì)量門檻曲線表示的是人才培養(yǎng)的基本達標標準，不同的學校/專業(yè)既可以沿自身射線的方向發(fā)展，也可以與其他射線進行多向交叉。偏學術(shù)型、偏實踐型、復(fù)合型（學術(shù)–實踐兼顧）3種培養(yǎng)方向體現(xiàn)了國家工程科技人才培養(yǎng)的多樣性趨向。從發(fā)展趨勢看，復(fù)合型（學術(shù)–實踐兼顧）更符合基于可持續(xù)發(fā)展教育理念的工程科技人才培養(yǎng)要求。也要注意到，目前我國工程科技人才的培養(yǎng)過程設(shè)計多參照寬口徑通才教育理念，過于注重學術(shù)知識的訓練而忽視了實際問題的解決，也就導(dǎo)致學生難以觸及真實場景下的復(fù)雜工程問題。

圖1 工程科技人才培養(yǎng)路徑線路圖

（三）學生考核評價：顯性能力與隱性素質(zhì)的矛盾

高?，F(xiàn)有的學生評價體系設(shè)計強調(diào)學生的平均分績點（GPA）、學術(shù)論文發(fā)表等顯性能力，而對學生的社會責任感、國際視野、文化包容性、家國情懷等隱性素質(zhì)未給予足夠重視；這從深層次上表明，立德樹人的根本任務(wù)并未真正落到實處。隱性素質(zhì)實際上是推進立德樹人落地的重要抓手，只有將其融入到工程科技人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)，才能有效實現(xiàn)教育促進人的全面發(fā)展這一基本目標。當前，我國工程教育認證標準的畢業(yè)要求與《華盛頓協(xié)議》中的畢業(yè)要求框架基本一致 [20]，涵蓋工程知識、問題分析、使用現(xiàn)代工具等12項能力。而從國際經(jīng)驗來看，大多數(shù)成員國的畢業(yè)要求與《華盛頓協(xié)議》并不完全一致，而是根據(jù)各自的國情和教育實際進行特色化改革。為此，我國傳統(tǒng)文化與社會主義核心價值觀中的和諧、包容、愛國等體現(xiàn)國情特色的隱性素質(zhì)要求可在認證標準中充分體現(xiàn)，據(jù)此建立具有中國特色、國際實質(zhì)等效的認證標準，推動并強化高校落實立德樹人的根本要求，進而實現(xiàn)顯性能力與隱性素質(zhì)的有機統(tǒng)一。

五、我國面向2030年可持續(xù)發(fā)展教育培養(yǎng)趨向的行動策略

（一） 注重頂層設(shè)計，發(fā)揮政策協(xié)同作用

《21世紀議程》提出全球可持續(xù)發(fā)展計劃行動藍圖之后，我國積極響應(yīng)號召，努力開展可持續(xù)發(fā)展教育相關(guān)實踐；陸續(xù)發(fā)布了一系列關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的政策文件并形成了相對完善的體系，但沒有發(fā)布專門針對可持續(xù)發(fā)展教育的文件，相關(guān)的頂層設(shè)計也屬空白。建議在政策設(shè)計上，一是借鑒《教育2030行動框架》的基本理念，專門制定適應(yīng)國情背景的可持續(xù)發(fā)展教育規(guī)劃文件，推動可持續(xù)發(fā)展教育目標、內(nèi)容、方法的整體革新與系統(tǒng)設(shè)計；二是發(fā)揮政策的協(xié)同作用，有效整合并踐行現(xiàn)有不同層次、類型和性質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展教育相關(guān)文件，力求實現(xiàn)“1+1＞2”的政策溢出效應(yīng)；三是實施可持續(xù)發(fā)展教育推進工程，從戰(zhàn)略對接、社會動員、資源投入、課程開發(fā)、監(jiān)督評估等多方面入手，全方位設(shè)計可持續(xù)發(fā)展教育的路線圖與時間表，切實推動可持續(xù)發(fā)展教育目標。

（二） 加強國際合作，整合全球優(yōu)質(zhì)資源

長期以來，我國重視高質(zhì)量國際合作， 逐漸成為國際可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域中的領(lǐng)跑者 [21]。為進一步深化國際合作，整合可持續(xù)發(fā)展優(yōu)質(zhì)資源，建議采取組建雙邊/多邊合作中心、開展國際合作專項、推動開放辦學等多種形式。一是組建可持續(xù)發(fā)展教育的雙邊/多邊工程合作/研發(fā)中心，重點通過辦學模式、師資培訓、教材開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施、質(zhì)量評估等方式整合優(yōu)質(zhì)資源，據(jù)此發(fā)展優(yōu)質(zhì)工程教育，推動減少貧困、環(huán)境保護、兩性平等可持續(xù)發(fā)展目標。二是開展工程教育領(lǐng)域國際合作專項，加強科研合作和師生互訪，重點提升全球范圍內(nèi)科技研發(fā)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護等領(lǐng)域的問題認識，聯(lián)合培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展教育領(lǐng)域的高水平人才。三是推動開放辦學，引導(dǎo)我國高校通過中外合作辦學、發(fā)展留學生教育等方式來積極開展可持續(xù)發(fā)展教育；各高校應(yīng)根據(jù)自身工程教育特色、結(jié)構(gòu)和類型，制定符合本校實際的可持續(xù)發(fā)展教育中長期發(fā)展目標。

（三）優(yōu)化專業(yè)布局，發(fā)揮專業(yè)集群優(yōu)勢

根據(jù)國家戰(zhàn)略發(fā)展重點、科技發(fā)展前沿、產(chǎn)業(yè)調(diào)整升級趨勢，建立以適應(yīng)2030年可持續(xù)發(fā)展議程為導(dǎo)向的工科教育專業(yè)結(jié)構(gòu)體系。一是教育部門應(yīng)深入調(diào)研工業(yè)企業(yè)所需工程科技人才的數(shù)量、結(jié)構(gòu)和層次，完善工程科技人才需求預(yù)測能力，保持人才供給與需求的動態(tài)平衡，為優(yōu)化工程教育專業(yè)布局提供科學依據(jù)。二是改變傳統(tǒng)的學科專業(yè)建設(shè)模式，融入契合可持續(xù)發(fā)展理念的專業(yè)調(diào)整動態(tài)機制，對于適應(yīng)國家戰(zhàn)略需求、促進可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)要適當擴大規(guī)模。三是正確對待基礎(chǔ)專業(yè)與應(yīng)用專業(yè)、單一專業(yè)與交叉專業(yè)、傳統(tǒng)專業(yè)與新興專業(yè)之間的關(guān)系，特別是圍繞工程科技發(fā)展前沿和經(jīng)濟社會發(fā)展需要， 適度加大專業(yè)優(yōu)勢資源的整合力度，建構(gòu)以交叉為特征的工科專業(yè)集群，推動形成多專業(yè)協(xié)同發(fā)展、支持實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展教育目標的新圖景。四是正確處理好政府、企業(yè)、社會、高校的關(guān)系，鼓勵多元利益群體為優(yōu)化專業(yè)布局、服務(wù)區(qū)域乃至全球可持續(xù)發(fā)展教育貢獻集體智慧。最終在構(gòu)建工程科技人才精準預(yù)測能力的基礎(chǔ)上，通過多方協(xié)作，不斷完善學科動態(tài)調(diào)整機制，建構(gòu)實力雄厚、特色鮮明、重點突出的專業(yè)集群，顯著提升工程教育服務(wù)可持續(xù)發(fā)展的效能。

（四）賦能課程教學，培養(yǎng)優(yōu)秀工程人才

可持續(xù)發(fā)展教育旨在激勵和推動學習者成為積極參與可持續(xù)發(fā)展事業(yè)的公民，使其具有獨立判斷思維，能夠主動參與營造可持續(xù)的未來社會；課程與教學的不斷革新是實現(xiàn)這一目標的有效路徑。在工程教育領(lǐng)域，培養(yǎng)契合可持續(xù)發(fā)展理念的工程科技人才的關(guān)鍵在于三方面。一是基于不同受眾的特點和需要，建立包括專業(yè)型、科普型、大眾型在內(nèi)的的多層次、立體式課程框架，在課程設(shè)計時納入行業(yè)規(guī)范和工程倫理。二是建構(gòu)嵌入現(xiàn)代信息技術(shù)的教學形態(tài)，如利用區(qū)塊鏈、AI、學習科學等技術(shù)，將可持續(xù)發(fā)展的新理念有效融入，精準掌握教師教學與學生學習狀態(tài)，建立基于學習者個性并持續(xù)改進的教學環(huán)境。三是形成以學習者為中心的教學模式，使學生擺脫簡單被動地接受知識， 轉(zhuǎn)向主動探索未知，可以借鑒基于問題的學習（PBL）、基于案例的學習（CBL）兩種典型教學模式。采取以學生為中心的教學模式，鼓勵學生培養(yǎng)反思與批判精神，將可持續(xù)發(fā)展理念貫穿其中， 進而培養(yǎng)出具有家國情懷和高度責任感、使命感的優(yōu)秀工程科技人才。

（五）強化專業(yè)認證，完善質(zhì)量標準體系

專業(yè)認證作為工程教育最為重要的質(zhì)量保障工具和手段，在培養(yǎng)目標、課程體系、教師隊伍等方面發(fā)揮了引領(lǐng)作用。隨著工程教育科技人才跨國（境）流動日益頻繁，全球性或地區(qū)性的互認協(xié)議（如全球?qū)用娴摹度A盛頓協(xié)議》、地區(qū)層面的歐洲工程教育認證網(wǎng)絡(luò)）逐漸完善。我國工程教育認證標準的畢業(yè)要求也可適時修正，進一步體現(xiàn)國情特色與發(fā)展實際。后續(xù)專業(yè)認證標準改革，應(yīng)以立德樹人為引領(lǐng)，在認證標準中充分體現(xiàn)傳統(tǒng)文化與社會主義核心價值觀中的和諧、包容、愛國等要素，與認證標準的可持續(xù)發(fā)展能力要求高度融合；據(jù)此建立具有中國特色、國際實質(zhì)等效的認證標準，推動高校落實立德樹人的基本要求。