〔提要〕科学学是一个科学群，着重研究科学发展规律，以及加速科学发展的措施。本期发表的美国工程教育和日本技术政策，就是科学学应该研究的重要内容之一。

明天工程师的形象，可能包括从训练有素的专家到全面通晓技术和人文学科的所有高级专业人员。不管需要如何，所要求的训练也许超过了学院和大学的能力。极大部分的教育任务必须由补充课程和工业实习来承担。

在本世纪初，对全部工程课程的适当性还未作很认真的探讨。技术理论已有了相当好的发展，但工程学作为实用科学还是受经验主义支配的，发展得还很不成熟。

当工程师进入工业界后，其状况很像今天的技术员。即使其作用很大，也不及今天的总机械师。

随着工业的发展，工程教育也起了变化。分析技术变得更精细、更准确和更易进行了。在公司和公众的印象里，工程学已开始被认为更接近科学而不是制造工艺了。

机械设备的发展，变得愈来愈依靠综合工程学和研究与发展人员的学术技能了。而这些技能不再是在工作中就能得到的。它深深扎根于理论中，而这些理论只能在教室里或讲堂上才能学到。

因此，高等院校发现自己负有愈来愈重要的作用。它为工程界提供的理论基础甚至成为使我们技术上所依靠的工业充满活力的根本要素。由于同样的原因，技术也像市场对这些工业的压力一样，几乎日新月异地在变化。于是发展出了一些全新的工程领域，这就是供学生们从中选择的电气、机械、建筑和化工专业。

所有这些因素，引起了对大学水平的空前反省。必须回答的关键问题正是：需要教什么，教多深，以及进行怎样程度的训练，才与有关经济、政治和人类发展的课程相称。

教育的目的

近年来，为了确定工程教育的目的，已经提出很多想法，而在这努力中走在前面的是美国工程教育学会。在其最新的研究中，美国工程教育学会为有效的工程教学大纲确定了五个主要目标：

· 掌握所学工程分科的基础科学原理。

· 透彻理解科学方法、并能用来解决实际问题。

· 发展选择工程研究的重大成果的能力，并能用语言和图表简明而清晰地表达之。

· 促进学生继续向专业发展的兴趣。

· 理解他们生活和工作的社会经济制度的性质和演进，以及科学和工程学对社会经济制度发展的影响。

此外，这些目的的研究，强调工程教育不同于技术训练，认识到它们是两条并行的、有着不同的重点并导致不同目标的教育途径。基础工程教育也不同于高等教育，后者使正规教育超过了最低规定水平。

对这些目标的追求，造成更加重视发展学生的才能和洞察力，而较少注意标准课程中一般规定内容的传授。

主要问题

如果不能在单独的教学大纲和总的教育体制两方面不断进行改进，这一研究中确定的目的将是很难达到的。那种体制的某些方面，诸如政府的规定和政策、法律限制和公众的要求等，超出了教育工作者的直接控制。因此，要作一些改进的话，就要求在有关团体和学校的很多有志之士间取得更好的联系和合作。

工程师的供与求   就业机会和学生入学人数，常在盈余和缺乏之间循环。’而且，单靠经济力量来防止工程人员的短缺和多余的话，则就业机会变化和入学人数之间的时间滞后就太长了。为了收集和通报人力情报，需要有一个统一的渠道，它必须包括所有有关的主要方面工业、政府和教育。

经费  美国大多数的学院和大学，都是由于政府的需要而建立的，当经费紧张时，将优先考虑这种需要。但是近年来已对教育机关提出很多新的要求，今天，典型的学校也许是尽力以最少的经费做极多的工作。这一问题也许只能靠增加联邦政府的基金才能得以解决。但政府发现，它支持研究和发展型的活动比支持教学更容易。为这些目的而补充的经费，将加强整个工程教育的力量。看来工程教育者们很能胜任在这些领域中的发展计划，而且很多专家认为，他们将会获得进行发展工作的机会。

教育质量   使工程职业得以生存的关键之一，是继续提高工程教育质量。应该继续强调教学科目中的工程部分。工程教育者也应当尽力对工业有较好的了解。将要努力发起并促进旨在向全体教员提供全部工业经验的计划。

第二个有关的事项是必须使学生比以往更加精通科学和工程学的基础知识，而且最好以解决问题的形式来教授这些科目。那些负责的教师，不应当屈服于会太淡薄和漫无边际地冲淡和分散工程教育的压力。

工业的作用

工程教育和工业有着相互支持的关系。一方面教育者献身于向工业输送合格工程人员的工作；另一方面，工业的兴旺取决于工程院校的适当、卓越和可达到性。虽然每个有关的人都认为应该鼓励工业参与教育，但工业界本身并不愿意在这方面投入很多力量。

怎样才能改善这一状况？可以采取的第一个行动是扩大工业对鉴定的参与。过去的研究支持这样的观点：工程师职业发展协会（ECPD）及其鉴定活动，是由院士们支配的，仅有很少在职工程师参加。虽然有关工业参与这些活动的最新资料，表明情况有所改善，但状况远非令人满意。应使更多的在职工程师参加制定指导教师的标准、这是沟通学校和工业实际的一个好方法。

可以采取的第二个行动是，为新的工程师创造工业实习的机会，其目的是提供一个实习期。在此期间，新工程师学习如何应用学过的知识、并使他了解那些不熟悉的知识。

从工程管理部门对工程系毕业生的诉苦，证明这样的规划是需要的。最普通的理由是，毕业生应当更多地了解硬件设计、在职函授、产品规划、市场研究和成本 - 利润率。此外，管理者将希望毕业生更坚实地奠定工程学专门技术的科学基础，而所有这些必须在四年中完成！

对工程教育的这些要求，可能是有点不现实的，而工业在弥补这一差距上可以起至为重要的作用。对新工程师所期望的很多能力，不应是学生正规教育的重要部分，而是可以通过适当组织的实习计划来更好地掌握。

工业的第三个作用是有助于向校院内引进新技术。工程课程必须保持现代化，并及时反映科学和技术的最新发展。为此，教育者和实践家两方面都必须能看出那些今天在工业上已发展了的、并将继续发展的新课题。

说明这种发展的一个很好例子是计算机图解计算法，它已在工业上至少应用15年了，但除了几个先进学校外，这项技术正是现在才进入院校的。工业界可以通过专家讨论会、在技术会议上广泛传播情报资料，并通过技术杂志、向工程院校赠送多余设备和转让设备，来帮助工程教育保持现代化。

另一个能使工业把它的专门技术转移到学校内的方法是，在工程师帮助下讲授工程事例研究。这种事例研究的重要资料，然而没有为教师们充分利用。工业界的工程师们更多地参与校内教学，将能扩大这些事例研究的利用，特别是在教工程设计时。电气和电子学工程师协会最近采取了使工业参与教育的另一个办法。该协会指定了一个由五个工业管理家组成的模范教程委员会，来发展模范大学生电气工程学教程。该模范教程的基础科学和工程科学内容，在很多方面都和今天一般采用的教程类似，一个重要的分歧是忽视了对人文学和社会科学的重视，使学生能更多地研究通讯技能、人与人之间的关系和经济学。另一个差别是不那么重视工程设计，因为该委员会从它所教的基本原理在实践中可以更好地学到。

几个知名的工程教育家分析了该模范教程后得出的结论是，它基本上恢复到五十到六十年代的教程，这一模范教程和类似的教程方案，在制定八十和九十年代的工程教育大纲时将起重要作用?

继续教育

大学、工业和技术协会中的继续教育，也许是今天工程教育中发展最迅速的领域，而且在将来也会起更为重要的作用。继续教育大纲的变化，以前是，而且将继续主要是由法律需要、改变经济状况和新的技术要求那样的舆论压力而造成的。例如，所有持执照的工程师，在调换执照时必须证明他们是胜任现代化工作的，这就要求有继续教育学校扩大他们的贡献。

现在对继续教育大纲的质量也愈来愈关心了。正在进行的一项活动，是要使大纲的质量得到同行组织的认可。如工程师职业发展协会已设立了一个继续教育鉴定研究委员会，而国家职业教育学会正在设立国家工程师职业发展登记局。

展 望

在今后二、三十年内，对工程院校毕业生将期望些什么呢？其答案将主要取决于资源的可得性、技术革新的速度和社会期望的性质。

例如美国在能源的可得性上，正面临着严厉的限制。在本世纪最后二十年中，最大的工程挑战之—将是发展代用能源。在密切相关的领域里，未来的工程师们将要受到愈来愈大的压力要求改进他们设计的产品和装置的效率。今后的一、二十年，将是一个必须重新估价基本设计标准的时期。

伴随着能源危机，也许将会出现原材料的严重短缺。在世界上很多地区，自产原材料的供应日益衰落。未来的工程师，必须寻求从废物回收资源、利用回收的原材料和改用凡是可以得到的其它原材料资源等方法。明天的工程师，也必须更加关心社会科学和自然科学之间的相互作用。

一些最重要的变化，将是如何设计产品和装置系统。从受政府管制条令和原材料与能源可得性的限制的观点来看，必须运用已极大发展了的基础知识水平来设计最佳的装置系统。设计中的经验主义已经过时了。计算机将在设计有效而可靠的产品和装置上起日益巨大的作用。

虽然这些变化会对明天工程师的教育培养有着极大的影响，但是今天工程师的某些特点却是应当继承的。例如工程学院的毕业生应当保持多才多艺的特点，以能应付很多不同种类的设计方案。这就意味着保留各学科之间的基础知识——这正是今天的工程师的特征。还应当保留的其它特点，包括应用系统方法阐明和分析问题的能力。将来的工程师必须很好地理解基本的经济学，以工程职业而自豪，并珍视职业的道德观。

很显然，将来会更加重视培养到科学学士水平的面向实际的工程师。同时，硕士学位也许将发展成对专业工程学的公认准备。工业发言人愈来愈支持这些变化，而雇佣制度也正在向这一方向转移。

这些变化将影响工程学和工程技术间的相互关系。四年制工程技术学士的教程，将继续提高到与科学学士大纲几乎没有区别。从长远观点来看，可能导致五年综合制工程学硕士学位的水平，而其中四年工程技术学士教程与仍然保留的四年制科学学士教程完全相当。

在工程设计教学（这是每门工程学教育大纲的顶点）上也将进行改革。将更加强调计算机辅助模拟。对话式计算机图解计算法，将为日常所应用。模拟程序将能自动地优选人的因素和经济消耗量以及技术见解。通过事例研究进行设计教学，将成为把真实世界带进教室去的可行办法。

也必须提高工程学教程的基础数学和科学内容。很多今天在职的工程师声称，他们从未使用过他们在这些科目中所接受的先进教育知识。但是，将来的工程师在应用数学和基础科学方面将需要更大的广度和深度，对于那些决定以高级学位进入职业的工程师来说尤其是这样。

在很多工程学教育大纲中，已经发生的一个变化是采用选修课程，仓在毕业总分中占8 - 10%。一些观察家争辩说，这一伸缩性是不理想的，而且会削弱对工程师的基础的培养。另一些人则认为选修课能影响学生的特殊兴趣和才能，并使他们在保持多才多艺的全面性的情况下有所专长。只要满足了基础要求，选修课是应当推广的。

大纲中的人文学科和社会科学部分，自从这些要求从五十年代成为工程学教育大纲的鉴定标准的一部分后，是一个有争议的领域。对工程师的这一部分教育将要保留，也许会加强。

最后，未来将对工程师参与国际事务方面提出更高的要求。在培养工程师时，将采取国外研究大纲的形式，提高外语知识水平，并增多在海外从事工程教学的机会。

（Machine Design 1979年51卷21期）