一、背景 本科生的培养质量关系着一个国家科技人才的整体实力和水平。80年代中期,随着研究经费的削减以及社会各界对本科教学质量的批评,美国大学,特别是一些著名的研究型大学开始重新关注教学和科研之间的矛盾,由科研优先、注重研究生,转而重视本科教育。斯坦福大学近30年首次制定了对本科教育的全面改革计划。加尼福尼亚大学总校长杰克·佩特山在1995年强调应当把大学本科教育作为重中之重,加强各方面的投资。很多教师都认为,如果不纠正轻视教学改革的倾向,大学管理部门将会犯严重的错误。 二、主要措施 (一)适应社会需要,调整培养目标 对培养目标做出重大调整的当属美国工程教育。针对工程教育存在的两大缺陷,即“技术上狭窄的工程教育”(Technically Narrow)和“狭窄于技术的工程教育”(Narrowly Technical),美国国家研究委员会(NRC)、国家科学基金会(NSF)、工程教育协会等机构,经过广泛的调查、讨论和研究,对工程教育培养目标做了新的规定。他们认为未来的高等工程教育人才的培养要求是:(1)提供一种宽广的、 更为普通的高等教育,以满足工程对多样性和广泛性的需要;(2 )使毕业生做好在工程与非工程市场两种就业的准备和深入学习的准备;(3 )发展终身学习的动机、能力和知识基础。 1.重视工程实践 二战以后,美国工程教育更偏重科学基础,培养的人才解决工程实际问题的能力不足。新的培养目标强调工程教育必须面向工程实际,在继续将工程原理作为工科课程核心的同时,必须重新认识和大力加强作为工程基础但受到忽视的工程设计、实验和试验。为此各高校都采取了相应的措施,如缅因大学率先设置了工程设计制造课,他相当于我国高校的大型课题设计或毕业设计,但内容和评估方法比我国同类课程更为严格。这门课程的设置密切了学校与企业的关系,增强了学生的实际制造知识和能力。 2.建立“大工程”观念 MIT认为,现代工程并不只是纯粹的技术问题, 他也包括与工程有关的经济、环境、社会和伦理等问题,是一种“大工程概念下的工程”(Engineering With Big E)。这种大工程观的建立,不仅使得新型系统工程师(既懂工程技术、又懂管理及相关的背景知识的人)的培养成为可能,也为渴望具备工程背景的非工程类学生提供了便利。 美国NSF和NRC的报告明确指出, 工程本科教育必须支持两类职业抱负:所有以从事工程工作作为目标的学生以及那些想攻读包括重要技术内容的课程计划、但又着眼于各种非工程职业的学生,如公共政策、管理、财务和医疗保健等方面的职业。这些新型人才适应了工程技术社会化和社会工程技术化的要求,与传统的工科或文科类人才相比,更具竞争性。 3.重视培养学习能力 NSF认为,工程教育今后要着重强调对终身学习的动机、 能力和知识基础的重要需要。经济有效的学习能力同其他能力一样使工科毕业生获益。工程教育应当帮助学生发展自学能力,并在大学教育计划中不断增加相应的实习机会。为此,NSF倡导改进学习方法, 要求充分利用多媒体、计算机模拟和计算机辅助工程等新技术,为本科生提供良好的学习环境:如发展新的学习方式,为学生提供研究、开发和实践经验,提供远距离学习的机会等,其目的在于调动学生的学习积极性,使他们通过各种渠道获得所需的知识,同时掌握基本的学习方法和学习技巧,为终身学习做好准备。 (二)围绕学科重组核心课程,加强文理渗透 美国大学实行通才教育。一二年级是基础教育阶段,学生通过学习核心课程扩大知识面,培养综合素质。核心课程的设置方式一般有两种:一是根据课程内容或思维模式将科目系列进行细化分类,要求学生在每一类中选择有限的几门课程;二是确定一些领域较广的主题,允许学生任选其中的课程。两种方法各有优势和不足,前者强调了秩序但限制了选择,后者允许选择但缺乏引导。结果学生学过即忘,并没有真正领会不同学科特有的研究方法。事实上,不同学科(或专业)的学生对核心课程提供的知识面要求是不同的。首先是学习侧重点不同,如文科学生知识面要求重点是学习自然科学、数学和技术方法的课程,而理工科学生则相反,重点是学习人文、社会科学方面的课程。其次学生学习遇到的困难也不同,如文科学生学习理工科课程较为吃力,而理工科学生学习文科课程则较为容易。为此一些大学正努力根据各学科的不同要求重组核心课程体系。斯坦福大学对自然科学课程的改革要求是做到既保持科学的严谨又通俗易懂。他们一方面制定了一种新的3 个学期的序列教学课程《自然科学、定量分析与技术导论》,这门课程将包括以下主题:(1)问题解决;(2)实验问题;(3)技术;(4)计算机能力;另一方面他们还尝试用自然科学任何专业的3 门课程(至少一学期实验)来取代现有的自然科学核心课程。人文社会科学课程的改革重点则是扩大学生的选择权,将允许学生任选课程,同时增开有关学科的导论课程及一些集中特殊主题需要的系列课程, 来满足学生的不同要求。 Drexel大学在1988年就开始实施面向9个系的工程专业教育改革5年实验计划,围绕学科要求为一二年级制定了新的基础课程体系。这个体系的数学和科学基础部分一改往日独立的课程讲授方式,而要求按工程学科的要求,着重介绍基础科学和数学在工程中应用的概念、模型、理论和规律,并为之提供实际应用的机会。在人文学科和人际交往部分则要求通过课程学习培养工科学生的写作和交流能力,并掌握一些可以终身运用的学习方法,如自由讨论、同行之间的相互考察等。从上述核心课程的改革来看,美国大学在拓宽知识面的同时,对不同学科的深度有了较高要求,而且在课程内容上更具专业针对性。