21世纪的工程教育

　　作为享誉世界的 高等学府，哈佛大学 历经近四个世纪的发 展，其教育体制顺应 时代的潮流不断推进 与变革。早期的哈佛 崇尚以古典文雅学科 为主的自由教育，自 19 世纪中期开始以通 识教育为名推行自由 选修制度。直至21 世 纪通识教育新方案的 提出，通识教育的具 体措施随着时代的推 移不断更新并完善， 其以学生为中心的教 育理念及知识结构的 贯通整合性也更为突 出。哈佛大学注重全 面发展的通识教育理 念对全世界高等教育 的发展产生了深远影 响，对我国高校的人 才培养模式具有极其 重要的借鉴意义。
　　今年 7 月 2 日， “21 世纪的工程教育” 专题讲座在东南大学 四牌楼校区逸夫科技 馆隆重召开，讲座主 讲 人 Venkatesh Narayanamurti 院士为 哈佛大学工程与应用 科学学院前任院长、 美国国家工程院外事 主任。本次专题讲座 由电气工程学院院长 赵剑锋教授主持，在 座师生悉心聆听大师 的新时代教育发展理 念。
　　哈佛大学工程与 应用科学学院成立于 2007 年9 月20 日，工 程与应用科学具有巨 大的潜能，能够加强 多专业院系之间的联 系，该学院的成立意 味着哈佛大学在通识 教育发展道路上的再 次创新。作为新学院的首任院长， Venkatesh Narayanamurti 院士对学院发展 的贡献功不可没。
　　Venkatesh Narayanamurti 院士首先强 调了两个关键问题：第一，在日益全球化的 当今世界，成为一流的社会型大学的意义 是什么？第二，在21 世纪，受到全面的教育 意味着什么？这是优秀人才选择哈佛大学 的真正原因，也是通识教育的主旨所在。
　　在关键问题的基础之上， Venkatesh Narayanamurti 院士深入阐述了他的主要理 念：工程学是一门非常重要的交叉学科，依 附于科学、社会与技术，并且是创新思维与 当代经济的源泉，是非常核心的要素。如今 仍有很多大学依然没有设立工程学院，一 些院校已经开始意识到工程学的重要性， 并为此而努力创办工程学科。在工程学领 域发展通识教育是紧扣时代主题的一项举 措，因为工程学研究不仅需要物理、数学、 化学等学科原理，还需对社会经济、道德伦 理以及其他的所有社会特点具有一定的认 知，这才是博大精深的终极体现。
　　Venkatesh Narayanamurti 院士还向大 家介绍了哈佛大学工程和 应用科学的发展历史：早在 1847 年，为了能够促进科学 和工程的发展，实业家 Lawrence 向哈佛大学捐赠 了一笔经费用于建立劳伦 斯科学学院（ Lawrence Sci- entific School）。但是校方认 为该学院的实际应用型研 究与哈佛偏向基础研究的 大方向不协调，因而在1906 年解散学院。后来工程和应 用科学各专业使用过各种 名称，并于1996 年成立了 工程与应用科学部。直至 2007 年工程与应用科学学 院的成立，工程学科在多学 科领域里的交叉融合作用 才逐渐突显出来。
　　Venkatesh Narayanamurti 院士认为，当 前任何全球性问题都需要聚集各个学科的 力量，比如当前社会所面临的能源问题，需 要结合物理、化学、材料科学、工程学等学 科的先进技术，并将政治、经济、法律等各 种领域的知识聚集在一起，才能有效解决 这一迫切的现实问题。秉持着不同学科间 交叉、关联、循环促进的理念，他带领团队 在2007 年创办了哈佛大学工程与应用科 学学院。 Venkatesh Narayanamurti 院士还提 到了在建立学院的过程中所历经的挫折， 因为工程学研究需要动手去做，所以一度 被人们极端地认为是需要流汗流血的工 作。但实际上，工程学是想象力的一种体现 方式，因为用双手创造出的作品皆源于大 脑的思考与想象。
　　其次， Venkatesh Narayanamurti 院士深 入浅出地分析了工程学作为一门交叉学科 所体现出来的本质特征及其宽泛的影响 力。科学的本质在于理解万物与自然，而工 程学的本质是想象、创新以及与长远应用 的结合，工程学关乎创造未来，其最深远的 影响力在于满足人类的需求。能够对人类 产生积极影响的伟大发明都是多学科相结 合的产物：核磁共振仪的发明是上世纪医 学诊断技术最伟大的进展，它是物理学、量 子化学、计算机科学及应用医学等多学科 相结合的伟大创作；计算机技术大大地改 变了生物学的发展，必须有懂生物学的计 算机科学家和懂计算机的生物学家一起才 能完成这种巨大的生物学工程。 Venkatesh Narayanamurti 院士还指出工程学对于21 世纪经济发展的促进作用以及政治家懂得 工程学相关知识的重要意义。
　　Venkatesh Narayanamurti 院士谈到他 创办工程与应用科学学院的出发点是让人 们从真正意义上理解技术、科学及社会的 含义，并将多学科的智慧结合起来以使工 程教育发生质的进步。如今很多院校被分 割为上百甚至上千种学科，但这样做的意 义何在？ Venkatesh Narayanamurti 院士认为 21 世纪的工程教育不在于学科划分得有多 细致，更不在于能够培养多少名工程师。他 们的目的是要塑造具有应变力与适应力的 工程师，所以哈佛的工程学院并没有具体 的学科划分，工程学的教育和研究旨在将 多学科的基本应用有效结合，没有最完美 的教育制度，只有不断改进与完善的教育 结构体系。在21 世纪，大学的通识教育应 包含三类主要知识体系：人文学科、社会科 学、自然科学。21 世纪工程教育需着重培养 学生在以下几个方面的关键技能：专业技 能、沟通技能、分析与解决问题的技能、多 元化工作技能、终身学习技能、创造力与创 新技能。
　　Venkatesh Narayanamurti 院士强调他 们的目标是要培养21 世纪文艺复兴式工 程师———不仅仅要知道事物的运行原理， 还要去了解世界、展望未来。哈佛专门为本 科生开设了一门新课程来介绍科技与社 会，旨在提高广大本科生的技术素养，并向 他们展示21 世纪的新兴技术及其与社会 的密切关系。他希望能够培养出工程革新 家———能够像企业家那样思考并行动的创 新工程师。
　　Venkatesh Narayanamurti 院士向大家 介绍了他担任哈佛大学工程与应用科学学 院院长期间的最后一项重要改革。鉴于选 择计算机科学这门课程的学生人数呈逐年 下降的趋势， Venkatesh Narayanamurti 与学 院讨论修改课程内容，他要求将课程与社 会及实际相结合。任课老师按照建议重新 修订了课程，在开始新的授课方式之后，选 择计算机科学这门课程的学生人数显著增 加，如今这门课程已成为哈佛最受欢迎的 课程，有来自工程学院、人文学院、社会科 学学院等各个学院的800 多名学生。有100 个教学助理帮助老师组织选修这门课程的 800 名学生参加分组讨论，这门课程还会举 办科技展览会，以促进学生们对新技术的 兴趣。更为有意义的进步是，选择这门课程 的女性学生人数由以前的 10% 上 升 到 40% 。 Venkatesh Narayanamurti 强调，如果想将工程学发 展为一门伟大的学科，我 们绝不能忽视女性在工程 学领域的作为，因为对任 何社会问题的有效解决都 不可能忽视占世界人口一 半份额的女性的重要性。
　　当前大学课程的设 置，更多侧重于科学知识 的认知以及技术实践能力 的培养，而对于学生内在 品格培养的课程相对而言 过 于 单 薄 。 Venkatesh Narayanamurti 院士认为， 大学是培养青年人成才的 基地，而内在意志品格往往是更好实现人 才培养目标的最重要的因素，除了合理有 效地设计课程，大学应着重培养学生在态 度、行动力以及积极性方面的内在品质，包 括：核心价值观和道德观、学习与创新精 神、积极改变世界的激情、适应力、自立能 力、团队合作意识。核心价值观和道德观， 能够保证青年人才在人生道路上持续为人 类社会做出积极正面的贡献；学习与创新 精神以及改变世界的激情，能够保证青年 人才的不断创新和社会科学技术的不断进 步；适应力和自立能力，能够保证青年人才 更快地融入并习惯社会和提高立足于世界 的本领；团队合作意识能够保证青年人才 在工作生活中的共同体意识，促进个人思 维转换以达到社会中坚力量的最大化运 用。
　　最后， Venkatesh Narayanamurti 院士总 结了哈佛大学工程与应用科学学院教学体 系的特征：无学科划分、与不同学科领域相 结合。目前，哈佛正在着手进行一项新的改 革，以工程学为交叉学科的核心，将多种不 同学科领域有效结合。 Venkatesh Narayana- murti 院士强调，21 世纪大学的通识教育要 做到学以致用，与社会结合，与时代同行，如 果再不改变，人类将无法解决迫切的实际 问题。 （演讲翻译：魏新迟 邵凌云）