提要 展望21世纪,预测社会的发展,影响高等工程教育的五个趋势是:工程教育与科学研究、工业生产的一体化,科学技术的综合化,社会发展的理性化,全球国际化,工程教育终身化。工程教育发展战略的要点:高等教育肩负着新的历史使命;着力对青年一代的素质培养;加强工程教育的产学研结合;学校管理体制改革的深化。实现上述战略,现有管理体系要驾驭、调控已显得力不从心。学校管理体制改革重点将在信息管理、资金筹措、公共关系、学科重组、后勤社会化等方面。 临近世纪之交,高等工程教育界正以高度的使命感、紧迫感和跨世纪意识,预测下个世纪科技、经济、社会的变化,以及它们对工程教育的影响,以便采取相应的对策。 一、对工程教育影响最大的五个趋势及对策 根据目前已经显示的迹象和人们的预测,对工程教育影响最大的有五个趋势,相应地需要考虑五个方面的对策。 (一)工程教育与科学研究、工业生产的一体化趋势及对策 在相当长的历史时期内,教育、科研、生产作为知识传播、知识发现、知识物化的三大社会活动是相互独立的。然而,到了现代,三者又出现了向一体化回归的势头,现代化大企业无一不是产学研紧密结合的综合体。一体化趋势的原因是: 第一,现代科学转化为技术、技术物化为产品的周期大大缩短(例如,从电动原理的发现到电动机的应用,隔了56年;而太阳能电池从原理到应用只用了2年时间),使生产技术和产品的更新空前加快,从而增强了生产对于科技研究和工程教育的依赖。 第二,古代的生产是人类对于自然物的浅层利用和变革,是凭藉工匠们的直觉和经验来进行的。即使是18世纪问世的蒸汽机,其原理也是来自工匠们对自然的直观,它的改进(如加密封圈以减少漏气;注润滑油以减少摩擦)也可以凭工匠的直觉和经验来实现。那时的生产技艺是同科学不相干的。到了19世纪,电机、内燃机的广泛应用,使科学进入了生产,科学与技术逐渐结合成一个整体。特别是本世纪40年代后崛起的高技术产业群,标志着人类对于自然界的深层采掘和深度加工,无一不是直接应用了分子、原子乃至亚原子层次的物质运动的原理。以四大技术为例,信息技术的发展迅猛,有人称之为信息“爆炸”。信息的物质载体——大规模集成电路和各种存贮器,从材料制备到微细加工,都离不开固体物理和表面物理所揭示的有关晶体结构和电子层运动的原理,核能作为新能源的代表,从铀和氘氚的纯化,到裂变聚变反应的进行,应用的则是原子核内部亚核粒子作用的原理。各种新材料的出现标志着人类不再依赖自然界的恩赐,进入了在分子和电子水平上设计与制备新材料的时代。生物工程的问世有可能突破自然物种的局限,通过细胞融合和基因重组使人类成为创造新生命的“造物主”。所有这些在10[-13,]~10[-6,]米微观空间中进行的深层变革只能在科学研究、工程教育和工业生产三者的紧密结合中实现,从而使科学研究和工程教育不再外在于生产,而是成了现代生产过程中的必要环节。 科、教、产一体化的趋势,必然要在政治、经济、文化诸方面反映出来。对教育来说,工程教育与科研、生产既然不可分割,那么工科院校,特别是研究型理工大学的社会职能就必须扩展,除培养人才、发展科技外,还应成为高新技术的孵化器和辐射源,介入新产品的开发和新产业的形成。相应地,在学校内部则要建立起从基础科学、技术科学到工程技术的学科体系和从基础研究、应用研究到技术开发的成果转化通道。在学校外部则要大力发展同企业界的联合办学和产学研联合体,并力争成为新兴的科学工业园区的智力依托。 (二)科学技术的综合化趋势及对策 客观世界是个整体,仅仅因为人类认识能力的局限,才把它肢解为不同学科的对象,从物理的、化学的、生理的不同角度来把握,而且越分越细,仅自然科学就形成了4162门学科。本世纪40年代后,分化为主的趋势逐渐为综合为主的趋势所取代,反映了“分则深、深则通、通则合”的规律。现在已经可以看到:先进的物质变革和能量转换过程中,生产人员不再直接面对机器操作,而是利用一切可能的技术手段:机械的、电子的、化学的乃至生物的手段,自动化地、智能化地、远程化地驾驭着过程的优化发展,生产过程和产品的技术集成度大大提高。下个世纪,科技的综合化会愈益明显。科学技术综合化的趋势要求大大拓宽工程教育的专业面,发展通用的综合技术教育。当前淡化专业,按系甚至按一级学科招生,设置第二学科或第二学位,培养复合型人才等措施,就顺应了这一趋势。相应地,在学科建设上,不仅仅要拓宽学校学科的覆盖面,而且要建立矩阵式的学科结构;不仅有按分化序列分级的学科体系,还要有按工程领域和对象综合的学科群(或工程研究中心),后者应跟随工程领域和对象的变化,有重组的活力。10年前,上海交大鉴于科学技术整体化集成化的趋势,撤销教研室,建立学科组,允许跨系聘教师,促进了学科的分化和重组,形成了一批以支柱产业为服务对象的工程中心和研究院,其中国家模具CAD工程中心和上海市先进制造技术中心,就是十几门技术的集成。国外研究型大学如麻省理工学院等,这类跨学科机构有几十个之多。 (三)社会理性化发展趋势及对策 以自然物为对象的工程技术,不能不考虑人类与自然的关系。 人类与自然的关系,已经历过两个历史阶段:先是“恐惧与崇拜”的阶段,石油文明后进入“掠夺与征服”的阶段。把地球看成是可以无限制地索取的对象,把GNP的增长当成现代化的唯一指标,用高能耗、高物耗、高污染的方式从事生产,导致土壤退化、江河污染、天降酸雨、森林破坏、物种灭绝、矿藏锐减。不仅殃及子孙后代,连当代人自身的健康也受到损害。从这个意义上讲,20世纪仍然可以看成是人类不够文明的“史前期”。新的世纪中,人类与自然的关系将按照理性化原则来处理。工程技术人员将从人类与自然和睦相处的角度来规范自己的行为,采取高效低耗少污染以至无污染的生产技术,包括生物方法和绿色技术来满足人们的需要,从根本上实现经济增长方式的转变和可持续发展的目标,使地球成为资源及能源可以再生、生态环境高度宜人的居所,即所谓用“生态文明”来取代“石油文明”。