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全日制工程硕士研究生实践能力培养之省思

吴小林 齐昌政 文永红 石卫林 《学位与研究生教育》

  摘要:从工程实践所需要的知识和工程实践的逻辑出发,对工程硕士应具备的知识系统和实践能力培养的逻辑追本溯源。认为工程知识是工程实践活动的知识基础,它区别于科学知识、技术知识,具有相对独立性,其中工程隐性知识必须通过工程实践才能获得。工程实践具有情境性、独特性(不可替代性)和层次性等内在逻辑。工程硕士研究生教育要以工程知识为关键构建知识体系,要遵循工程实践的内在逻辑,科学合理地组织工程实践,使学生在实践中习得工程知识,提高工程实践能力。

  实践能力培养是全日制工程硕士研究生教育的重要环节。与传统的工学硕士研究生教育相比,全日制工程硕士研究生教育强调由学术导向向实践导向转变、由单一学科向专业领域转变、由专业教育向全面教育转变,体现了知识本位教育哲学观向社会本位教育哲学观的转变,是人才培养理念、目标、方式的重大调整。但从教育实践来看,尽管实践能力培养不断得到重视和加强,工程硕士研究生教育的实践特色依然不足,与学术型硕士研究生培养模式同质化;实践培养环节存在简单化、形式化、培训化现象,实践逻辑层次模糊,实践效果不彰。怎样强化培养工程硕士研究生的工程实践能力,让“学术的更学术、专业的更专业”,仍是全日制工程硕士研究生教育面临的重要课题。回归“工程”,从工程实践所需要的知识体系和工程实践的逻辑层次出发,对工程硕士应具备的知识系统和实践能力培养的逻辑追本溯源,对全日制工程硕士研究生实践能力培养大有裨益。

  一、工程知识是工程实践活动的知识基础

  1.工程知识具有相对独立性

  工程知识是开展工程活动、实现工程目标所需要的特殊性知识。工程活动以建造具有某种结构与功能的特定人工物为目标,它本质上是在现实的、特殊的、具体的自然和社会环境中,通过决策、研发、设计、施工、监理、评价、运行等诸多环节,来建造和使用某种特定人工系统的物质性实践活动,是社会化、产业化的经济生产行为[1]84。工程本身是一种实践活动,工程问题的解决必须整合人、财、物、时、空、事(信息)等各种要素,具有实践性、创造性和综合性。传统的观点认为,工程是科学技术的物化活动,是科学知识和技术知识的应用,工程包含于科学、技术之中。近年来,随着工程哲学的兴起,特别是科学、技术、工程三元论的提出,越来越多的人认识到,工程知识是相对独立的知识。科学、技术、工程三元论将工程置于与科学、技术同等的地位,“承认和主张科学、技术和工程是三个不同的对象、三种不同的社会活动,它们有本质的区别,同时也有密切的联系。” [2]工程的特性决定了工程知识的特性,工程知识是实现工程目的的手段,它的创造由目的决定,是中介性的实践性知识,是伴随着具体的工程实践而产生并发挥作用的独立知识形式。与科学知识和技术知识相比,工程知识具有综合性、情境性、特殊性、难言性、具体性等特点[3],具有相对的独立性。

  工程知识并非科学知识、技术知识的“派生知识”,而是“本体知识”。科学知识是关于事物及其关系的描述性知识,其目的在于理解世界,认识和发现自然规律;技术知识是创造性地开发以行动为目标的程序性知识,其目的在于发明人类改造自然的知识、方法和工具,解决实践过程中“怎样做”的问题;工程知识是工程活动中所需要的知识,是将各种普遍性、一般性的科学技术知识,转化为人造物行动中的情境性的特殊知识,其目的在于人工物在现实中的成功建造。工程知识既包括科学技术在工程中应用而产生的工具性知识,也包括只有工程实践过程中才能体验、体会、积累的工程隐性知识。在本质上,工程知识是中介性、情境性的实践知识;在内容上,至少包括决策知识、设计知识、操作知识、评价知识;在性质上,工程知识既不具有纯粹的科学性质、技术性质,也不具有纯粹的社会性质、人文性质,而是众多种类知识的综合集成;在形式上,工程知识与科学知识、技术知识相比较,是更难以形式化、体系化的零散知识[4]。

  从工程知识与科学知识、技术知识的关系来看,三者既相对独立,又相互联系,三者的关系如图1所示。科学知识、技术知识可以为工程知识的习得提供基础,工程知识和工程实践又可以促进新科学、新技术的产生;科学知识可以为技术知识提供理论支持,技术发展也可以催生新的科学理论。它们之间的根本联系在于应用与实践。需要指出的是,科学技术知识是工程知识的基础,是建立在某种与科学技术有关的工程知识产生的逻辑顺序上的。如果在相关科学技术理论指导下,通过工程应用与实践,造就了某项工程,这样科学技术知识自然发挥基础作用,但“实践中很多工程是在没有科学理论指导下,通过实践探索出来的,然后人们才去研究,找出科学依据来”[5]。理论上说,只要具有一定的工程知识,就可以开展工程活动,比如手工匠人,他们没有学过相关的科学技术知识,但通过长期积累形成的经验等工程隐性知识,却可以很好地参与工程建设。当然在现实中,特别是在当今大科学、高技术、大工程的时代,不“应用”任何科学、技术的工程根本不存在[1]87。“没有无技术的工程、没有‘纯技术’的工程、工程要选择和集成技术”[2]。因此,既不能孤立地看科学知识、技术知识和工程知识,又不能忽视工程知识的相对独立性。工程知识习得不仅需要学习科学知识、技术知识,也要在工程实践现场获得工程情境性知识;不仅需要学习专业知识,也要掌握与工程相关的经济、管理、施工、环境、法律等非技术知识和作为工程团队成员的沟通、协调等社会知识。

 

 

  图1 工程知识与科学知识、技术知识的关系

  2.工程实践是获取工程知识的重要途径

  根据英国哲学家博兰尼的知识理论,知识分为显性知识(explicit knowledge)和隐性知识(tacit knowledge)两种形式,显性知识是指可以用语言文字来表达的知识,隐性知识是指以整体经验为基础的只可意会不可言传的知识。隐性知识即所谓“行动中的知识”,或者“内在于行动中的知识”,它可通过实践活动(如反复操练和训练)的方式获得,通过建立“师徒制”的方式在不同的个体之间实现转移,通过对他人的隐性知识加以显性化、符号化,然后对它的合理性加以检验、修正与利用。隐性知识难以编码,具有高度的情境性,依赖于个体的体验、直觉和洞察力,植根于行为本身,植根于个体的环境约束,难以规范和学习。隐性知识的最终获得,只能依靠个人实践,其间包含着艰难的试错学习。技术创新研究表明,企业的核心竞争力植根于竞争者难以模仿的员工技能及其整合方式。一些量化的经验研究也表明,从现场获得的隐性知识相对于显性知识(如来自文献资料)来说,在总体上对企业创新做出了更大贡献[6]。

  工程知识作为伴随工程实践而产生并发挥作用的独立知识形式,更多表现为隐性知识。实践性教学、直接经验的获取在教育过程中具有一种不可替代的地位,学生通过实践的方式,去学习和获取个人实践知识,即隐性知识。通过进入工程现场进行工程实践训练,学生在实践中通过个体摸索、顿悟以及同行之间大量随机的相互交流和切磋,获得大量的工程隐性知识,体验与把握许多意会性、情境性的经验和知识,将课堂中习得的理论知识整合、转化为实践情境中的应用性知识,审时度势地解决工程中的实际问题。这种体验具有亲身性、感受性和持久性,能对个体能力的提升、职业认知和职业态度的养成产生持久的影响。

  工程知识的习得并不能完全建立在科学技术知识基础上,不能囿于学校的学术环境,必须到真实的实践环境中去体验。也可以说,就工程活动本身而言,科学技术知识是服务于工程实践的,是促进工程知识获取的源泉,但不是获取所有工程知识的必要条件,只有工程实践才是获得全部工程知识特别是工程隐性知识的唯一途径。

  二、以工程知识为关键,构建工程硕士研究生教育的知识体系

  1.不同类型的工程人才具有不同的知识架构

  “如何正确地进行工程实践”并不是一般意义上的操作和行动,更不是显而易见的和不言自明的,实践脱离了理论的关照就不可避免地具有盲目性。随着科学技术发展的日新月异,科技手段和生产工具愈发先进,工程活动领域日益拓宽,工程复杂性不断加深,进行理论探索必须成为完整实践的一部分。从知识体系构建的角度看,不同类型和层次的人才必然需要掌握一定的知识,但知识体系的构成以及建构方式均不相同(图2)。科学类人才从科学理论问题出发,探究事理,重在丰富科学知识;技术类人才旨在掌握某方面的技术,获得解决问题的知识、经验、技巧和手段,重在丰富技术知识;而工程类人才以工程为导向,追求在现实的工程实践中应用科学技术知识,重在知识转化和工程知识的习得。这三类知识在不同人才的知识系统中并不互相排斥,也没有明确绝对的界限,科学类人才应了解掌握一些技术知识、工程知识,工程类人才特别是高级工程类人才必须掌握相关的科学知识和技术知识。

  从当前研究生教育层次看,工学博士处于图2中A的位置,应系统掌握本领域和相关学科的知识体系,具有深厚的学术素养和科学研究能力,侧重基础研究;工学硕士处于图2中B的位置,应系统掌握相关学科的基础知识,具备运用专业知识解决理论探索或应用研究领域中科学问题的基本能力,侧重于应用基础研究;工程硕士处于图2中的C位置,侧重于工程素质和工程实践能力培养。

 

  A:科学类人才;B:技术类人才;C:工程类人才

  图2 不同类型人才的知识系统

  2.工程知识在工程硕士研究生知识体系中处于关键位置

  全日制工程硕士研究生教育的目标定位是:掌握某一特定职业领域相关理论知识、具有较强解决实际问题的能力、能够承担专业技术或管理工作、具有良好职业素养的高层次应用型专门人才[7]。由于工程知识具有相对独立性,工程硕士研究生教育要以工程为导向,“回归工程”,兼顾科学知识、技术知识和工程知识传授,通过创设工程问题情境、岗位实习和实践等形式,让科学知识和技术知识服务于工程实践,进而让学生习得丰富的工程知识,这是构建工程硕士知识系统的关键所在,也是由工程硕士研究生教育的特性和现实需要所决定的。

  其一,从培养目标来看,如果忽视工程知识的学习,工程硕士研究生教育就失去了本来面目,既难以区别于工学硕士研究生培养,也不能适应社会发展需要。其二,从发展趋势来看,从传统的学科化教育转向以知识的应用、整合、跨学科为特征的专业领域教育,是全日制工程硕士研究生教育知识建构的方向。“传统的以理论独尊、试验性科学、学科内部驱动、以大学为核心的知识生产范式(即模式1)正在被新知识生产范式即模式2所取代”[8]。这种知识生产由具有经济和社会价值的科学问题所驱动,由跨学科、多学科协同推动,有不同主体的参与和互动,具有异质性和观点多样性等特点。工程知识的构建正是按照模式2的知识生产范式实现的,正是由于这种知识建构模式的迫切性,20世纪90年代美国高等教育兴起了“大工程”教育观。不仅要求学生掌握工程技术知识与技能,还要对与工程相关的组织、管理、经济、社会、政治、环境等复杂的背景知识增进了解,对有关学科知识进行整合。“大工程”观的实质在于由“科学”走向“工程”。其三,从教育实践来看,因为受到传统工学硕士研究生培养惯性的影响,加之工程实践训练所需的实践条件投入大、组织难度大,一定程度上造成当前工程硕士研究生教育对工程知识的重视不够,从而使得学生工程实践训练不足,实践创新能力不足。在现实条件下,突出工程知识的重要性,夯实实践训练的基础和条件,让学生通过工程实践习得工程知识,就显得十分重要和关键。

  三、遵循工程实践的内在逻辑,完善工程硕士研究生实践能力培养体系

  实践性是全日制工程硕士研究生教育的内在要求和本质属性。我国的工程硕士研究生教育从招收在职人员开始,再到招收全日制工程硕士研究生,在起步阶段已经注重工程实践教育,但依然深受研究生教育科学化的影响,特别是对工程实践的情境性、独特性(不可替代性)和层次性认识不足或存在偏差,进而影响到工程实践教育的组织开展。因此,必须遵循工程实践的内在逻辑,完善工程硕士研究生实践能力培养体系。

  1.尊重工程实践的独特性(不可替代性),不能将其等同于工程研究

  当前在学生参加工程实践问题上颇有歧见,有的人认为工程研究等同于乃至高于工程实践。形式上,大多数全日制工程硕士研究生和工学硕士研究生的学位论文选题均“依托于应用课题”或“着眼于解决工程实践当中遇到的问题”,并没有进行明显的区分。在实际培养过程当中,研究生参与的导师的研究项目大部分是工程实践类课题。正因如此,有些导师认为学生在自己课题组里更能锻炼实践能力,认为现场实习难度不够、水平不高。事实上,在工程硕士研究生教育中,参加科学研究不能等同于参加工程实践,工程实践具有独特作用和独特价值,是工程研究所不能替代的。

  科学研究作为一种实践形式,依靠观察和实验等实证方法,以逻辑推理和数学分析等理论理性思维方式,建构理论知识体系,数学和计算思维贯穿研究过程,追求普遍性知识。工程活动以建造、创造、发明人工物为使命,指向现实的、具体的、特殊的对象,需要借助意会性、情境性的经验或知识,根据外部环境因素的约束条件,审时度势地提出方案,解决工程问题。工学硕士研究生的科研实践偏重于基础研究或应用基础研究,是用于解答问题的实践,起始于某个现象的问题,通过开发和使用模型,展开逻辑推理,形成新的理论解释并用于指导工程活动。而工程硕士研究生的工程实践以应用为主,是用于界定和解决问题的工程实践,论文可以采用产品研发、工程设计、应用研究、工程/项目管理、调研报告等多种形式,研究对象来源于工程实际问题,理论基础依赖于现有的基础理论与专业知识、科学方法和技术手段,研究方法主要是理论分析、仿真或试验研究,并对研究成果的实用性、可靠性、局限性进行分析或验证。

  在实现工程硕士研究生教育的目标方面,工程实践至少具有三方面的独特价值。第一,能够促进学生建构解决工程实际问题的思维方式、思维模式。工程实践研究训练的是面向职业现场的专业实践探究能力,集合了在复杂的、不确定性背景下工程的实践性、综合性和创造性,整合或超越了科学研究和技术研究活动,将一种理想化的问题解决模式转化为现实中可操作的问题解决方式。这一过程中形成的工程思维能力是无可取代的。第二,能够促进学生对工程所涉及的相关知识、影响因素、伦理道德等问题的了解,进而促进他们去丰富自身的知识体系。工程实施的过程涉及的因素很多,也正是工程实践综合性、现实性的真实体现。学生参与这个过程,既能感知工程所涉及知识的丰富性,又能明确自身需要补缺的知识和能力,进而促进他们去学习、去提高。第三,参加工程实践不仅能够习得工程隐性知识,而且还可能在实践中有新的发现,甚至创造新的知识。

  2.充分认识工程实践的层次性,促进学生工程实践能力的提升

  当前工程技术人才实践创新能力不强的原因,除了实践条件欠缺,对实践教育重视不足之外,还有一个重要原因是对实践的规律性认识不到位,特别是对实践的层次性认识不足,造成实践活动组织不合理,达不到理想效果。要充分认识工程硕士作为高层次工程人才的特点,遵循认识和实践相互促进的规律,提升实践层次,促进学生工程实践能力的提升。

  第一,从社会需求来看,工程技术类人才存在不同的层次类型,根据知识、能力和素质要求以及社会分工不同,可大致分为三个层次类型,分别对应职业教育体系的三个层次(见表1)。第一层次是初级的,纯操作的,主要是学会具体如何干,不需要深入掌握工程理论、原理,对应的社会分工主要是操作工、普通工人,主要由中等职业学校来培养;第二层次是中级层次的,既要掌握一定的专门理论、技术,又能够熟练操作,对应的社会分工主要是技术员、技术工人,主要由普通高等职业院校或应用技术类大学来培养;第三层次是高级层次的,侧重工程应用,能解决工程问题,既具备相当深厚扎实的理论功底,又能解决实际工程问题,能够承担专业技术或管理工作,对应的社会分工主要是懂得研发、设计、服务、管理的各类工程师,主要由更高层次的职业教育培养,如卓越工程师计划、工程硕士专业学位研究生教育等。工程人才是一个宽广的职业谱系,这种分层在国外同样存在,比如英国工程人才就有普通工人、技术工人、技术员、技术工程师、特许工程师等五类人才[9]。这种分层既是社会分工的需要,也对工程实践有不同的要求。对于工程硕士研究生教育来说,其工程实践必然要区别于普通高职和中职教育,要求有较强的理论支撑,又能把理论与实践紧密结合,进行创造性实践,而不是简单的或者纯操作的实践。因此,工程硕士研究生的实践教育要具有一定的理论基础和创新性,坚持进阶式实践训练,构建递进式的实践能力培养体系。

  表1 工程技术类人才分类表

层次类型

主要特点

教育类型

社会分工

高级层次

侧重工程应用,能解决工程问题的,既要有相当深厚扎实的理论功底,又能解决实际工程问题、能够承担专业技术或管理工作。

普通高等教育中的卓越计划、专业学位教育

懂得研发、设计、服务、管理的各类工程师

中级层次

既要掌握一定专门理论、技术,又能够熟练操作的

普通高等职业教育

专业技术员、技术工人

专业技术员、技术工人

纯操作的,主要是学会具体如何干,不需要深入掌握工程理论、原理。

中等职业教育

操作工、普通工人

  第二,从认识与实践的关系看,工程理论与工程实践是相互促进的,实践能力的提升是循序渐进螺旋式上升的过程。学习理论知识与参加工程实践是实践能力上升的助推器,理论知识掌握越多,认识就会越深刻,显性知识就越会得到不断的应用,更好地指导实践;实践越深入,隐性知识就会不断地积累和丰富,工程实践能力就越会得到增强,反过来又会促进对科学技术知识的理解和掌握。因此,工程实践要以同步的工程理论为支撑,工程实践教学要坚持进阶提升的原则,系统考虑,科学组织,建立起合理的培养标准和培养体系,形成认识、实践、再认识、再实践的理论与实践相互促进的有效模式。值得注意的是,由于工程实践的情境性、独特性,不能过于强调理论的先导地位。体现在培养环节中,可以先学习工程理论,再开展相关的工程实践;可以先进行工程认知实践,再组织工程理论学习;也可以工学结合,在实践中不断深化理论认识,在深化认识中不断改进实践。在工程硕士研究生的实践教学中,要坚持理论与实践的相互融通,按照认识-实践-再认识-再实践的逻辑,开展专业认知实践、专业单项实践、专业综合实践、工程应用实践、创新性实践等实践环节和层次,促使学生理论不断深化、实践逐步递进。

  第三,从学生的认知规律看,由于不同学生在知识掌握、领悟能力、目标追求等方面存在明显差异,所以对实践训练的需求客观上也存在三种不同层次(见表2)。浅层次的实践是学中做、学中思,就是学生根据所学知识,进行实验、实习、实践,主要目的在于检验理论的正确性,通过做来加深认识,引发思考,从而促进对知识的掌握,体现在实践的组织上就是各种课程实习、实验等认知实践、专业实践等。中层次的实践是做中学、做中思,进入这个层次的学生能够从问题出发,在解决问题的过程中发现所需知识,提高思辨、思维能力,进而获取知识、掌握知识,体现在实践的组织上就是面向生产实际的课题研究等应用型实践。高层次的实践是思中学、思中做,学生能够提出新观点、新理论、新认识,并能进行深入的阐释,能在实践中自行设计实验验证,体现在实践的组织上就是各种创造性实践。这三个层次是认知规律的客观反映,对工程实践的组织安排、条件保障提出了要求,根据学生个体认识能力和认知规律设计不同层次的实践内容就显得十分重要。因此,要构建符合工程硕士层次的研究生课外实践训练平台,如开展工程设计大赛、建立创新训练基地等,让学生广泛、能动地参与到探索性实践和创造性实践中去。

  表2 学生个体对实践的需求层次划分

发展层次

主要特点

实践组织

高层次:

思中学、思中做

更高层次的创造性学习和实践,学生能够提出新观点、新理论、新认识,并能进行深入的阐释,能在实践中自行设计实验验证。

自行设计实验、设计产品、程序等创造性实践。

中层次:

做中学、做中思

基于一定的问题导向,从问题出发,在解决问题 的过程中去发现所需知识,提高思辨、思维能力,进而获取知识、掌握知识。

面向生产实际的工程应用实践,工程设计大赛等。

浅层次:

学中做、学中思

根据所学知识,进行操作实践,主要目的在于检验理论的正确性,通过做来加深认识,引发思考,从而促进对知识的掌握。

课程实习、实验,专业认知实践,专业单项实践,专业综合实践。

  参考文献

  [1] 邓波,徐德龙.从工程哲学反思工程教育及其思想[J]. 自然辩证法研究,2014(1).

  [2] 李伯聪. 工程哲学和工程研究之路[M].北京:科学出版社,2013.

  [3] 邓波.试论科学知识、技术知识与工程知识[J]. 自然辩证法研究,2007(10):44-46.

  [4] 邓波,罗丽. 工程知识的科学技术纬度与人文社会纬度[J].自然辩证法通讯,2009(4):38.

  [5] 朱高峰.中国的工程教育——成绩、问题和对策[J].高等工程教育研究,2007(4):3.

  [6] 王大洲. 技术、工程与哲学[M].北京:科学出版社,2013.

  [7] 教育部 人力资源社会保障部关于深入推进专业学位研究生培养模式改革的意见. 教研〔2013〕3号,2013-11-04.

  [8] 盛冰.知识的新生产及其对大学的影响[J].清华大学教育研究,2003(2):33.

  [9] 孔寒冰.国外工程师培养体制的几个议题[J].高等工程教育研究,2009(6):24.

  (选自《学位与研究生教育》2016年第2期)


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