全面工程教育理念的提出
《高等工程教育研究》 2007年02期
時代需要全面工程教育
工程教育存在弊端
工程教育影響力不足、研究力量不足、教育模式過於單一等問題，已對工程教育質量形成威脅之勢 。
第一，工程教育的影響力不足。我國目前學習工科的學生與工業已開發國家相比還是較高的，但工程教育對廣大民眾的吸引力明顯不足，中學生對工程學科知之甚少。在民眾的心中，工程教育意識弱化的現象比較嚴重，對工程教育的偏見也還不少。
第二，工程教育的研究力量不足。在美國，有的大學早已設立工程教育博士學位，目前已有多所大學建立了工程教育系(Department of Engineering Education)，專門培養從事工程教育研究與工科教學的高層次人才。我國的工程教育研究曾很活躍，而近幾年研究人員逐漸減少，研究氛圍也不濃厚了，工科教學人才的培養機制很不完備。
第三，工程教育模式過於單一。工程領域眾多，不同地區產業發展不平衡，不同企業人才需求千差萬別，社會需要的工科人才必然是多種多樣的，由技術工人、技術員、工程師組成的隊伍體系非常複雜，這就必然要求工程教育培養的人才多樣化。但現有工程教育模式單一。在學校定位、辦學指導思想等方面，存在著日益明顯的趨同現象，很少有學校明確表示要辦成高水平的工科型大學，社會真正需要的工程師的培養往往被忽視。
教育上的某些弊端，導致學生學習的目的是為了通過檢測，考試之外的知識被視為多餘；學生最關心的不是課程本身，而是他們獲得的資格所具備的市場競爭力；文化陶冶過弱，使學生人文素質不高；專業教育過窄，使學生的學術視野不寬，學術基礎不牢；功利主義導向過重，使學生的全面素質培養與基本技能訓練不夠；共性制約過強，使學生的個性發展不足。
全面工程教育順勢而發
針對上述問題，“全面工程教育”順應時代的呼喚，以其草根性、全面性、系統性等特點，致力於不斷探索新思路、新舉措，探索新的教育哲學。
教育的草根意識要強化。工程教育生源減少，直接導源於民眾工科興趣的減弱和工程意識的淡化，直接導源於工程教育對民眾影響力的下降。對此，全面工程教育主張強化工程教育的“草根”意識，其特點是：第一，頑強，有根基，具有自強不息、厚德載物的生命力。第二，廣泛，遍布教育系統從底層到頂層的每一個角落。
全過程的工程文化素質教育。根據草根意識，全面工程教育致力於將工程思維和工程文化根植於整個社會，要求將工程思維貫穿整個教育和專業培養體系，覆蓋從國小、高中到大學本科和研究生的各個教育階段。其中，最為關鍵性的舉措有：對不同層次和專業的學生進行的工程通識教育，與產業界的合作教育，為適應技術前沿發展與全球化要求的課程改革，創新教育，教師專業發展等。
培養目標須調整。全面工程教育通過科學、技術和人文領域的整合，教育學生為變動的社會做出實質性的貢獻。這就必須著眼於學生的全面發展，厚基礎、強實踐，讓學生在技能和社會活動能力諸方面都得到發展，成為具有全球意識、創新精神和國際化視野的優秀工程師，成社會需要的全面發展的人。
通識教育的內容需重組。長期以來，通識教育的內容主要是自然、社會和人文三類學科的課程，而全面工程教育強調的通識教育，還包括工科的一些重要課程。
工程強調規模和效益，技術強調流程和工藝，工程教育與技術教育都必須強調綜合多學科和交叉學科的知識來解決實踐問題，包括工科與工科的交叉、工科與文科的交叉、工科與理科的交叉等。因此，畢業生不管是從事工程類的職業還是非工程類的職業，都必須在學術上、技術上和社交能力上得到訓練。
國際教育界關注全面工程教育
全面工程教育強烈意識到全球工程教育的危機與使命，以豐富的內涵和務實的舉措為國內外同仁所關注。
2006年在上海召開的“國際多學科和交叉學科工程教育研討會”上，“全面工程教育”一提出，就引與會者熱烈的討論；2007年，聯合國教科文組織國際工程教育中心(UICEE)第10屆工程教育國際學術年會在泰國曼谷召開，舉辦了題為“全面工程教育研究與舉措”的專場報告會，美國、德國、澳大利亞、印度、泰國、波蘭、俄羅斯等國的眾多代表主動與我國代表交流，探討全面工程教育理念的實施問題。
全面工程教育理念的內涵
全過程的工程教育
全面工程教育將工程思維作為人類知識體系中不可或缺的基礎，主張工程教育應包括整個教育和專業培養體系，覆蓋從幼兒教育、國小、中學到大學本科、研究生和繼續教育的各個教育階段，將工程思維和工程文化根植於整個社會 。
我國基礎教育一般以認知為導向，同時面對升學的壓力，高中教育還搞文理分科，創造性的教育沒有空間，特別是工程的創造性不被提及。在這樣的教育過程中，學生們不可能形成創造思維的習慣。新的工程教育理念應讓孩子們從小開始就理解工程的創造性與綜合性，鼓勵他們發揮奇思妙想來解決問題。
其實，在幼兒搭積木時，便開始接受工程的概念。積木拼成的一部汽車、一座橋樑抑或飛機都是他們認識工程世界的開始。教育機構應該和玩具製造商合作，為孩子們設計更加豐富多彩、與工程相關的玩具。在國小階段，“木匠教學法”值得提倡，給孩子們一些木塊（木材）和量尺，由他們去量木塊的長寬高等，然後拼造一些簡單的物體。這樣他們在實際操作中就學會了用尺子，也理解了線段長短間的加減關係。教師要能解答孩子們在勞動中遇到的各種問題。國小高年級的學生就可以學著做繪圖設計，然後動手製作一些家具或模型。在中學階段，學生可以參加較為複雜的工程體驗活動，如設計電子電工裝置、修理家用電器等。有條件的學校可以實行“腳踏車計畫”，讓學生們就腳踏車進行創新構思，再把它做出來。大學階段可以組織更多跨學科的團隊進行各種工程問題的研究和設計製造的實踐，如汽車、機器人、飛行器等，也可以開展大學生創業活動，將工、理、文、商的學生組織起來，進行小型企業運作的嘗試。
全包容的工程教育
全面工程教育強調觀察世界的全面視角，在人才培養過程中應綜合技術和人文、技術和商貿，培養學生以多學科方法解決實際問題的能力。全面工程教育一改通識教育的傳統，將工程通識內容納入其中，主張非工程類學生也要對工程方法有基本了解。學生可以通過體驗工程設計、解題方法和工程決策而擴展知識，奠定工程思維基礎，使受教育者在進入社會以後能夠很快適應當今工程化了的世界。
全面工程教育不是工程主義的教育。正如威爾遜所指出的，大多數困擾人們的日常問題，需要運用自然科學、社會科學和人文科學的綜合知識加以解決，只有很好地融合不同學科才能看到世界的本來面目。許多看似技術的問題，實際上必須依靠多學科綜合的方法加以解決。如解決資源和環境問題，必須運用人類共同的人文精神、經濟學的智慧以及技術的不斷進步才能妥善解決；又如生物工程問題中有許多涉及社會倫理學問題。我們的教育應該讓學生們知道，人的情感並不是通過一把尺子、一桿天平或是任何精密儀器可以簡單進行度量的。因此人文、藝術和社會科學教育是不可或缺的。我們應該鼓勵學生接觸多種文化，學會欣賞和尊重其他文化，學會與不同的人群交流與溝通，能在多文化的團隊中工作。在教學方法上，全面工程教育努力使學生從依賴的學習者變為獨立的學習者，進而成為互助的學習者，並在實踐中把自己打造成合格的人才。
實施全面工程教育，將更加強調面向工程實踐和技術前沿，讓大學生在實踐技能和社會活動能力諸方面都得到發展。在我國工程教育資源不夠充分的情況下與企業聯合，啟動合作教育項目是加深學生對工程技術的理解和提高他們動手能力的重要途徑。政府部門應採取措施鼓勵企業“先期介入”，加強企業參與度，同時學校應在培養目標、課程設定、教師配置、學生實習、畢業設計等方面與企業進行積極的溝通與互動。
全面工程教育的目標是使受教育者對全球經濟、政治、技術的變化趨勢有所認知，有崇高的職業道德和敬業精神，擁有多種技能，有創造性和實踐能力，在多學科環境下顯示出自信和靈活，善於處理各種複雜問題，善於把工程技術用於非傳統領域。他們還應具有團隊合作精神，能有效地與別人溝通與合作，對企業環境，顧客和市場競爭有洞察力，善於終身學習保持領先，以發揮引領社會的作用。
全民的工程教育
全面工程教育強調工程思維對全體民眾的草根性影響，主張強化工程教育的平民意識。
提升公眾的科學素養，首次作為官方檔案的一部分寫進了我國《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》。到2020年，我們希望國民的科學認知能力能提高到西方國家現在的水平。我們認為提高人們對於工程的認識具有同樣的重要性，工程素養也應該作為公民素質不可缺少的一部分。只有當工程師發明創造的精神有了廣泛的社會基礎，我國也才有可能真正建立起創新型的國家。實際上我國公眾對工程和工程教育的認知甚少，簡單的如高考選擇專業志願，許多家長對工程專業全無了解，無法給孩子們提供必要的指導，即使是中學教師，在師範階段一般也沒有接受過工程方面的教育，未必能提出什麼建議。因此許多選擇工科的學生往往有較大的盲目性，入學後很難建立專業思想。
全面工程教育致力使工程思維根植於整個社會，主張強化工程教育的“草根”意識。這種民眾意識是介於精英與平民之間的一種意識。它具有兩個基本的特點：第一是頑強，有根基，具有自強不息、厚德載物的生命力。作為一種變革教育體制的新哲學，全面工程教育主張用工程文化的普及和工程思維頑強的生命力來影響整個社會，激發全民族發明創造的熱忱，提升國家在全球競爭與合作過程中的領先力。第二是廣泛，遍布教育系統從底層到頂層的每一個角落。對於國家創新力的提升而言，強化工程教育的草根意識尤其重要。創新的要求其實是一個金字塔，知識發現是金字塔的塔尖，塔尖下面還有套用發明、技術創新、集成創新等基層創新。離開基層創新，我國的整體創新能力是不可能達到塔尖的，忽略基層創新而想跨越至塔尖，是很不現實的。
全面工程教育鼓勵工程教育工作者撰寫介紹現代工程和工科專業的書籍，通過參與社區、社團活動、開設講座等形式更多地介入工程文化的普及，以幫助公眾理解和體會到工程對於社會文化體系的影響，並認識到工程在應付複雜而多變的各種挑戰中的作用。
