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科学思维和科学方法在力学和工程教学中的应用
2011-06-01  全国高等学校教学研究中心  

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  那么,我们看看工程教育的内涵是什么呢?科学就是解释“Why”,比如电灯为什么会亮?技术是解决“How”,比如怎么把电灯弄亮?应用就是把它应用到实际中,比如会场照明、家庭照明、路灯等。所以,科学和技术是两回事,但我们经常把二者混为一谈。美国有个估算,它说如果科学经费投入10万元的话,技术则需要投入100万元,而应用需要1 000万元!而我们现在经常是拿着10万元科学投资,去干技术和应用的事,结果事情做到最后既不科学也不技术,当然更谈不上应用。打个比方,科学家侧重于“讲理”,工程师侧重于“守法”,他们的工作目的、工作进度、品质要求、工作要求都不一样(见表2)。

  表2  科学家与工程师的区别

  科学家 工程师
工作目的 揭示自然现象 解决迫切的实际问题
工作进度 耐心 迅速
品质要求 深度的知识耐心的实验或思考逻辑的结论 广阔的知识迅速的反应综合的判断
工作要求 科研论文 工程方案

   2010年6月22号,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”),探索中国特色的工程教育之路,这是回归到中国在市场经济条件下怎么进行工程教育的问题上来了。第一批在61所高校试点实施,包括西南交通大学、上海大学,我们发现全国开设工科专业的本科高校1 003所,占本科高校总数的90%,高等工程教育的本科在校生达到371万人,研究生47万人,但是我们如何做到所培养的人能够搞工程,这是一个很大的问题。“卓越计划”具有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,所以这次教育部联合了其他行业制定工程师行业标准,这个标准里有很多不是传统的知识构成体系;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。

  要推进“卓越计划”的实施需要做到:一是联合培养;二是强化工程能力和创新能力;三是改革完善工程教师职务聘任(其实,推行这个计划,最大的问题是师资队伍的问题,我们现在很多教工程的老师本身就是从学校出来的,高中、大学、硕士、博士,从来没有搞过工程,他怎么能培养出卓越工程师呢?!);四是扩大工程教育的对外开放;五是教育界与工业界联合制订人才培养标准。应该说,这个计划还是比较细的,比如专门制定了工程教育与人才培养的能力培养实现矩阵,就是说一门课程、一个环节实现的能力通过什么来实现。应该说,工程教育要还原原来的工程面貌还是很不容易的,这需要高等教育工作者科学地认识什么是工程教育,摒弃不合理的教学体系,根据工程要求来构建科学合理的工程教育和人才培养体系。

  编写一本教材一定要搞清楚这本教材的愿景和使命是什么,这个不清楚的话,为写教材而写教材,虽然自我感觉不错,实际上里面没什么道理。所以,只有搞清楚这个道理之后,教材建设才是一项创造性劳动。运用科学思维和科学方法进行教材建设是可以做很多研究的。

  现在,高等教育大众化了,我很担心,如果全国所有各种层次的高校都按统一的标准去评估的话,这是很可怕的事情。人才培养需要个性化,需要因材施教,要讲个性、需求和特色。

  (本文系作者在“第五届力学课程报告论坛”上的大会报告,根据录音整理,经本人审定。因篇幅所限,本刊做了部分删减)

 

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