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卓越计划实施进展

如何让工程教育更具吸引力——访美国国家工程院院长牟德

来源: 科技日报 发布时间: 2015-03-26  

  一头银发,西服领章上交叉在一起的中美两国国旗的图案格外醒目。面前这位谦和的长者是美国国家工程院院长、马里兰大学原校长牟德(C. D. Mote)教授。羊年春节前夕,利用来北京参加会议的间隙,牟德接受了科技日报记者的专访。在工程和教育领域深耕多年的他,对如何吸引更多年轻人选择工程专业和提高工程教育质量有着深切的关注。

  记者:此前有媒体报道称,在美国只有4%的大学本科生选择学习工程专业,现在的情况怎样?

  牟德:目前,在美国获得工程学学士学位的本科生人数不到所有学士学位获得者人数的5%。这一比例的全球平均水平是13.5%,而在中国、韩国和其他东亚国家中,该比例为23%到26%。美国的比例远低于全球平均水平,接近谷底位置,我们也在认真思索如何扭转困局。

  在美国,有越来越多的女性选择学习工程学科,但是人数仍然很少。这是一个很重要的问题。女性更关注和人们自身密切相关的领域,比如生物工程、环境工程等。男性则对赛车和具有爆炸性的事情更感兴趣,女性和男性的关注点并不相似。我们需要更多的女性加入到工程学科的学习中来,以便更好地平衡工程问题解决方案,以及培养学生们的社会意识。女性所关注和提出的问题会对工科教育实践产生影响。

  记者:如何吸引更多年轻人投身工程专业?

  牟德:我们也在努力让工程专业变得更有吸引力、更令人兴奋、更有趣和更为重要。这要求提供更好的工作机会,更高的工资待遇。另外,在我看来,对那些有志于改善人类生存环境和应对全球工程技术领域所面临挑战的学生而言,工程专业将更有吸引力。

  2007年,美国国家工程院组建了一个跨专业委员会,历时一年研讨,提出了工程领域在21世纪将面临的14大挑战。该委员会由世界各国当代最有成就的18位工程师和科学家组成。14大挑战包括:提升太阳能的经济性,提供清洁水,创制更好的药品,发展大脑逆向工程学,提高网络空间的安全性,改善虚拟现实技术,推动个性化学习和发明科学探索新工具等。

  过去,人类在工程方面实现了很多伟大的梦想,比如开发海洋、修建铁路等。14大挑战是全新的挑战,是世界各国工程学有待实现的共同目标。这些挑战是全球性的问题,不是某个国家独自面临的问题。地球上的每个人都可以为应对挑战出力,并从中受益。

  在美国,起初是3所大学创立了“大挑战项目”(Grand Challenge Scholars Program),该项目在常规工程课程中增添了5项内容,使学生们做好准备应对14大挑战。我认为这是非常好的教育理念。所有的学生只要参加了这个项目,毕业证书上都会有个专门的标记,并获得美国国家工程院院长的亲笔签名信,以鼓励他们所取得的成绩。德州大学已经把这个项目推广到全校范围,不仅仅只限于工科的学生。

  14大挑战不仅是工程学的问题,同时也是一项系统工程,涉及经济、社会、环境、科学、自然资源等方面。这是一场小型革命,我们开始思考这些挑战意味着什么,以及如何克服这些挑战。只有确定了明确的目标,才有可能实现自己的梦想。如果一直不去行动,那它永远不会成为现实。

  记者:在您看来,当前的工程教育还需要在哪些方面加以改进?

  牟德:我觉得,要提高工程教育质量有几个重要的因素。首先是研究,要加强工科学生开展科学研究的课程和实践。第二要有跨学科的融合,工程学不仅和自然现象相关,同人的行为和需求也是密切相关的。我们要有跨学科的思维,把工科的课程同生物医药、人类社会学等结合在一起。第三是鼓励创新和创新思维。第四是要培育学生的全球视野和思维,从文化多样性的角度出发来进行工科教学。第五个是激发学生的社会意识,积极应对人类发展所面临的工程挑战。这些要素可以说是新时代工科教学所应包含的重要内容。

  将应对14大挑战和大学本科教育相结合是一种新的教育理念和模式。美国国家工程院正在积极推动更多的美国大学参与到这一项目中来。去年11月,在多哈举行的工程领导者论坛上,与会者讨论了如何在教学过程中将14大挑战融入进去。据我所知,清华大学也将这14大挑战列入了他们的课程。

  从上述情况可以看到,这一理念正在全球引起越来越多的关注,而且在学生当中也有很大的吸引力。我认为,在中国也需要推广这样一种理念,使之成为工程教学的一种新模式。在学习之初,学生们就会受到全球重大工程学目标的激励。从长期看,“大挑战项目”的不断拓展会产生非常积极的影响。

  记者:您刚才谈到了要鼓励年轻人创新,对此,您有哪些更具体的建议?

  牟德:事实上,大多数人,不论年轻人还是年长者,往往会在科研过程中遇到很多的失败,这一点我们一定要承认,不能排斥,要宽容失败。年轻人有目标,而且不断地努力去接近目标。如果不存在失败的风险,那么他们的目标很可能太低了。在硅谷,当招聘人才时,招聘者想知道对方是否经历过失败。失败对于他们来说反倒非常有价值。因为,比起成功,一个人会从失败中学到更多。只有宽容失败,才能为鼓励创新营造良好的环境。