劉 賢, 宋正河, 董仁杰, 劉嫣紅, 朱忠祥, 王應寬, 劉漢武, 劉 冉
(1. 中國農業大學,北京 100083; 2. 中國農業工程學會,北京 100081; 3. 北京德邦大為科技股份有限公司,北京 100176)
20 世紀80 年代中后期,農業工程在中國以較為完整的學科形式服務于現代農業,對農業現代化有著巨大的推動作用,可以說,沒有農業工程技術的發展就談不上農業現代化[1-2]。機械工程學科建立于19 世紀上半葉,是一門以自然科學和技術科學為理論基礎,結合生產實際,研究和解決各種機械理論和實際問題的應用學科[3]。涉農工程類專業是依托農業工程和機械工程兩大學科,服務于農業發展,為農業現代化培養工程類人才的工程技術學科專業,具有范疇廣、學科多交叉和實踐性強的特征[4]。辦好涉農工程類專業,充分發揮學科優勢,為農業生產全程機械化作業提供工程技術支撐,是加快我國農業生產方式轉變、實現農業現代化和農業產業工業化的需要[5]。
現階段的高等教育正在發生革命性變化,并呈現出了大眾化、多樣化、國際化的趨勢[6]。作為高等教育的一部分,工程教育始終是促進國家科技與經濟發展的重要基礎,也是國家綜合國力的重要保障[7]。如何讓我國的工程教育與世界工程教育趨勢保持一致,是目前面臨的主要任務之一。我國于2016 年正式成為《華盛頓協議》成員,實施了全球工程專業認證[8]。所謂專業認證,是通過國家間教育認證機構合作與交流,逐漸形成相對一致的國際性認證標準和方法,必須依照國際性的高等教育質量標準運行[9]。通過全球專業認證,可以明確工程教育國際化人才和工程創新人才的培養目標,構建符合國際人才培養標準課程體系,提高工程教育質量和國際權威性,提升我國工程教育的國際競爭力[10]。加入《華盛頓協議》是我國高等工程教育與國際接軌過程中極為關鍵的一步,奠定了中國工程師資格國際互認的堅實基礎,加強了高校工科專業發展對國際化視野的注重,中國將按照國際化工程師的標準培養學生,對于提升工程技術領域的國際競爭力和合作水平具有重要意義[11-12]。
在此背景下,開展國際涉農工程類人才培養模式對比,有利于參照國外先進的教育理念和辦學思路,探索新的教育培養模式,助力新工科建設,促進國內工程教育國際化發展。同時可加強對涉農工程類人才知識獲取、問題解決、團結協作、科技創新、自主創業能力的培養,為國家建設輸送大批具有國際視野與中國情懷、具有出色的跨文化溝通和國際交往能力的涉農工程類專業技術人才。
英國工程類人才培養是以英國工程專業能力標準(UK standard for professional engineering competence,UK-SPEC)為綱領性指導的系列工程教育(包括許可的專業工程機構學習培訓、??啤⒈究婆c研究生等),其人才培養的目標非常明確,即讓畢業生取得注冊工程師的專業資格,英國工程類人才培養路徑如圖1 所示。

圖1 英國工程類人才培養路徑Fig. 1 Training path of engineering talents in Britain
UK-SPEC 由英國皇家特許工程委員會制訂,是英國實行注冊工程師制度的基礎性文件,參照此標準實施工程專業認證和工程師執業資格注冊。其中規定的注冊工程師主要包括3 類:工程技術員(engineering technician,EngTech)、主任工程師(incorporate engineer,IEng)和特許工程師(charterd engineer,CEng)。同時,該標準明確列出了注冊工程師應達到的能力和承諾標準以及對應的教育和專業發展要求,同時規范了工程倫理行為。
依照英國工程專業能力標準,英國的工程類人才需具備3 部分能力。
(1)專業能力和專業擔當。知識和理解能力;過程、系統、服務和制造的設計、開發能力;責任、管理和領導能力;溝通和人際交往能力;正確的價值觀和專業態度;道德行為準則,包括工作作風嚴謹、誠實正直、尊重生命、法律和公共利益、并具備傾聽和鼓勵他人的責任。
(2)教育資歷。3 類注冊工程師需具備相應的教育資歷,工程技術員需完成由許可的專業工程機構批準的一個學徒制或對應的學習計劃;主任工程師需具有認證的工程或技術的學士學位;特許工程師需達到認證的工程或技術榮譽學士學位及由工程專業機構認證的碩士學位或工程博士學位,或認證的綜合工程碩士學位。
(3)專業發展能力。專業發展能力指通過專業體系獲得相應的知識和能力,如在高等教育課程中設置企業實習課程、實習環節,企業設置畢業生培訓和發展計劃。
英國教育學位體系如圖2 所示,共包括8 個等級的教育,其中初中、高中和大專教育階段可獲得國家機構許可的文憑或證書。依照英國工程專業能力標準,經過這些階段教育培養的人才可申請工程技術員(EngTech)執業資格;根據英國本科學位的規定,大學本科學位分為5 個級別,包括A first、Upper second、Lower second、Third 和Pass,其中前4 個級別可獲得榮譽學士學位,否則為學士學位。本科學士學位類別又包括工程學士學位(BEng)和工程碩士學位(MEng)。對照英國工程專業能力標準可知,經過大學本科教育培養并獲得學士學位的人才,如獲得工程(BEng)學士學位,可申請主任工程師(IEng)執業資格;若獲得工程學士(BEng)的學士或榮譽學士學位,還需同時獲得碩士學位(如1 年的MSc)才可申請特許工程師(CEng)執業資格。獲得工程碩士學位(MEng)的人才也可直接申請特許工程師執業資格。

圖2 英國教育學位體系與工程類人才對應關系Fig. 2 Correspondence between British education degree system and engineering talents
英國的兩個本科學士學位類別?工程學士學位(BEng)和工程碩士學位(MEng),本質上對應的是主任工程師(IEng)和特許工程師(CEng)的申請資質區別。為進一步分析培養環節的差別,以英國哈珀亞當斯大學農業工程專業的培養體系為例深入對比分析(表1)。

表1 英國哈珀亞當斯大學農業工程專業培養體系Tab. 1 Cultivation system of agricultural engineering major at Harper Adams University, UK
以英國哈珀亞當斯大學農業工程專業的課程體系為例,深入解析英國教育課程體系與工程專業能力的對應關系(表2)。

表2 英國哈珀亞當斯大學農業工程專業課程體系對標工程專業能力Tab. 2 Harper Adams University agricultural engineering curriculum system benchmarking engineering professional ability
由工程專業能力中的知識和理解能力、過程、系統、服務和制造的設計、開發能力,可通過數學與自然科學、工程基礎和專業課的學習進行培養;課程體系中設置了《制造和運營管理》《新產品開發管理》《策略管理》和《競爭性生產管理》等課程以培養“責任、管理和領導能力”;兩個工程項目及開設的《問題解決能力》和《工程師交流與溝通》兩門課程則可以分別培養“價值觀和專業態度,以及溝通和人際交往能力”,并同時培養規范的道德行為。課程體系中設置的1 年企業實習主要對應培養專業發展能力。
對比分析發現,我國涉農工程類人才培養的工學學士學位對應于英國本科培養的工程碩士學位(MEng),以下以中國農業大學和英國哈珀亞當斯大學為例,系統對比大學本科相關的中英涉農工程類人才培養模式、培養目標和課程體系。
中英涉農工程類人才培養模式與學制的對比如表3所示。針對涉農工程類大學本科生的培養,中國的培養學制為4 年,包括3.5 年的課程教育和0.5 年的畢業設計,而英國的培養學制為5 年,其中4 年為課程教育,1 年為按照英國工程專業能力標準的要求設置的企業實習,旨在有目的地提升學生的專業發展能力。

表3 中英涉農工程類人才培養模式對比Tab. 3 Comparative analysis of training modes of agricultural engineering talents between China and Britain
分別以中國農業大學和英國哈珀亞當斯大學為例,對涉農工程類人才培養目標進行對比分析,包括農業工程和機械工程兩個專業的大學本科培養。鑒于英國的農業工程主要為農業機械化工程,因此選取中國農業大學的農業機械化及其自動化專業培養目標進行對比(表4)。

表4 中英農業工程專業人才培養目標對比Tab. 4 Comparative analysis of training objectives of agricultural engineering professionals between China and Britain
無論是農業工程專業還是機械工程專業,我國的涉農工程類大學本科人才培養目標均為培養具備綜合素質的高級工程技術人才。英國哈珀亞當斯大學的培養目標直接對標英國工程專業能力標準,目標旨在培養工程師所需的專業技能。
以中國農業大學和英國哈珀亞當斯大學為例,對比分析農業工程和機械工程兩個專業的大學本科人才培養的課程體系。
由表5 可知,兩個專業中,中國的必修課學分比例均高于英國,而相應的選修課學分比例則相對較低,其中機械工程專業的比例差距大于農業工程專業。在理論環節和實踐環節的組成比例上,由于英國的培養過程設有1 年的企業實習,因此實踐環節的學分比例遠高于中國。

表5 中英涉農工程類大學本科人才培養課程體系概況Tab. 5 Overview of undergraduate talent training curriculum system of agricultural engineering universities in China and Britain
不同學年的必修課程數量、必修課學分比例的對比如圖3 所示。中國的必修課程開設數量遠高于英國,中國在4 個學年中共開設67 門必修課程,而英國只開設25 門;必修課的學年設置趨勢基本一致,中國是第2學年>第1 學年>第3 學年>第4 學年,英國是第1 學年=第2 學年>第3 學年>第4 學年。從學分比例上來看,中國的學分比例趨勢與必修課數量趨勢完全一致,而英國因學分較高的碩士工程項目(60 學分)設置在第4學年,因此第3 學年雖然課程數量大于第4 學年,但學分比例與第4 學年相等,即英國的必修課學分比例趨勢為第1 學年=第2 學年>第3 學年=第4 學年。

圖3 中英農業工程專業大學本科必修課程對比Fig. 3 Comparison of compulsory undergraduate courses of agricultural engineering between China and Britain
對必修課程類別組成進行對比分析(表6),中國的數學與自然科學類課程的開設比例明顯高于英國,而工程基礎、專業基礎及專業課比例遠低于英國,如前所述由于英國設置有1 年的企業實習環節,中國的實踐課比例亦遠低于英國。中國的必修課中設有21.8%的人文社科類必修課,包括思想道德修養與法律基礎、馬克思主義基本原理、中國近現代史綱要和毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論等課程,而英國的課程體系中無此類課程。

表6 中英農業工程專業人才培養必修課程類別組成對比Tab. 6 Comparison of compulsory courses of talent raining in Chinese and British agricultural engineering universities單位:%
機械工程專業大學本科4 個授課學年的必修課程數量、必修課學分比例的對比如圖4 所示。同樣發現,和農業工程專業相似,中國機械工程專業的必修課程開設數量亦遠高于英國,中國在4 個學年中共開設81 門必修課程,而英國只開設25 門;必修課的學年設置趨勢也基本一致,中國是第2 學年>第3 學年>第1 學年>第4 學年,英國是第1 學年=第2 學年>第3 學年>第4學年。從學分比例上來看,中國的學分比例趨勢與必修課數量趨勢一致,英國的必修課學分比例趨勢為第1學年=第2 學年>第3 學年=第4 學年。

圖4 中英機械工程專業大學本科必修課程對比Fig. 4 Comparison of compulsory undergraduate courses in Chinese and British mechanical engineering universities
表7 對必修課程類別組成進行對比分析,差異規律和農業工程相似,中國機械工程的數學與自然科學類課程的開設比例明顯高于英國,而工程基礎以及專業課比例遠低于英國,實踐課比例亦遠低于英國。中國機械工程專業的必修課中設有25.8%的人文社科類必修課,英國的課程體系中同樣無此類課程。

表7 中英機械工程專業人才培養必修課程類別組成對比Tab. 7 Comparison of compulsory courses for talent training in Chinese and British mechanical engineering universities單位:%
英國工程類人才培養主要以英國工程專業能力標準為綱領性指導,大學本科的學位類別分別對應不同級別的工程師,且課程體系的設置直接對應各類工程專業能力的培養。我國的涉農工程類大學本科人才培養目標,無論是農業工程還是機械工程專業,均為培養具備綜合素質的高級工程技術人才。英國大學的培養目標直接對標英國工程專業能力標準,目標則為培養具備明確專業技能的工程師。中國的大學本科培養學制為4 年,包括3.5 年的課程教育和0.5 年的畢業設計,英國的培養學制為5 年,其中4 年為課程教育,1 年為企業實習。針對大學本科培養的4 個授課學年,中英必修課的設置規律基本一致,但中國的必修課程開設數量和學分比例遠高于英國,而相應的選修課學分比例則相對較低;英國的實踐環節的學分比例遠高于中國;中國的數學與自然科學類課程的開設比例明顯高于英國,而工程基礎、專業基礎及專業課比例遠低于英國。