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时文快讯:可持续发展与数字化双重转型下的工程教育

  2023-04-12   43(次)

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近年来,随着全球经济的发展和科技的迅猛进步,数字化和可持续发展成为世界各国发展的重要趋势。在此背景下,工程教育面临着更加严峻的挑战和机遇。作为培养未来工程师的关键环节,工程教育的质量和发展直接影响着国家的创新能力和竞争力。南开大学前任校长龚克作为资深的教育家和工程师,在这一领域拥有丰富的经验和见解。近日,《教育国际交流》刊发了龚克撰写的文章——可持续发展和数字化双重转型下的工程教育,深入探讨了工程教育面临的新挑战和应对策略,引起了广泛的关注和讨论。

以下为文章原文:






     可持续发展与
数字化双重转型下的工程教育 

龚克


#0

卓越工程师是全面建设社会主义现代化国家的重要战略人才力量。培养好发展好新时代卓越工程师,中国工程教育必须深化改革、转型发展,以更好适应工程发展的特点,更好适应全球与中国可持续发展和数字化双重转型的时代要求,方能担当起新时代的重大使命。


#1

世界各国尤其是现代化进程中的中国高度重视工程教育。这不仅是因为教育的重要性,还在于工程教育的特殊性,这种特殊性源自工程的特质。联合国教科文组织2021年发布的题为《工程——支持可持续发展》的工程报告中,将“工程”表述为“解决问题的知识和实践”[1],即运用科学技术知识以及管理、设计的方法,在自然生态、历史文化、经济社会等条件的约束下,解决人类生产生活实际问题的知识和实践。正如习近平同志所说,“工程科技与人类生存息息相关”,“它源于生活需要,又归于生活之中。[2]”这提示我们,工程是面向实际问题或实际需要的,而不应是拘于知识分类的。同时,工程史告诉我们,工程发展与科技革命的驱动是分不开的,“近代以来,工程科技更直接地把科学发现同产业发展联系在一起,成为经济社会发展的主要驱动力”,“每一次产业革命都同技术革命密不可分”[3]。因此,可以说工程发展是由人们生产生活的实际需要所牵引并由科学技术革命所驱动的。


放眼世界,人类面临的最大问题和需要,就是实现从不平衡、不包容、高碳排、高消耗的发展向可持续发展转型;同时,引领新一轮科技革命和产业变革的新兴数字技术,正强劲推动着经济社会(包括工程)的数字化转型。


立足中国,党的二十大开启了全面建设中国特色社会主义现代化的新征程,这个进程与新一轮科技革命和数字化相交织、也与全球可持续发展转型相交织。这就意味着,我们党将领导全国人民在可持续发展和数字化双重转型中实现现代化。正是在这样的背景下,党的二十大前所未有地明确将“卓越工程师”作为国家战略人才力量的重要组成部分,放在新时期人才强国战略的重要位置。直面我国工程师“数量不足、质量不高问题”,新时代人才强国战略要求,“要探索形成中国特色、世界水平的工程师培养体系,努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍”[4]。工程教育要担当起培养双重转型下中国现代化建设卓越工程师的重任,必须加快工程教育在双重转型下的自身转型。



#2

习近平同志深刻指出,“未来几十年,新一轮科技革命和产业变革将同人类社会发展形成历史性交汇,工程科技进步和创新将成为推动人类社会发展的重要引擎。信息技术成为率先渗透到经济社会生活各领域的先导技术,将促进以物质生产、物质服务为主的经济发展模式向以信息生产、信息服务为主的经济发展模式转变,世界正在进入以信息产业为主导的新经济发展时期”[5]。这里所说的“发展模式转变”,就是数字化。我们要在这样的发展时期培养卓越工程师,就必须让工程教育适应数字化转型。


工程教育的数字化转型,不仅仅是开设一些与人工智能、区块链、大数据等新兴数字技术相关的专业学科和课程,而应是工程教育的整体转型。这是因为数字技术是一个革命性的通用技术,并不是所有重要的技术都是能推动经济社会转型的通用技术,比如建造、纺织、冶金、石化等技术都曾带动相应产业的兴起,但它们都不像机械、电气、数字技术那样带动整个经济社会的机械化、电气化和数字化。数字技术不仅是通用技术,而且在其应用中不断产生的数据,也已成为日益重要且性质特别的经济要素。为此,需要将数字技术和数据要素融入各个工程专业,不仅要相应地调整课程内容和知识能力结构,打牢拓宽科学基础,加强自主学习能力;而且要相应调整整个工程教育体系结构和各个工程专业结构,不拘于基于知识分类的传统专业设置,探索面向重大工程问题设置工程教育项目,注重数字技术对各个工程专业的赋能和融合作用;同时,还要体现工程运用科学、技术、管理、设计的理论和方法,在自然生态、经济社会、历史文化等条件下解决人类的生产生活实际问题的特点,加强相关知识学习及其综合运用训练。特别是,要适应数字技术自身快速发展变化和具有极强实践性、以及开源开放、跨界融合等一系列特点,建立开源开放的数字化学习环境,探索习学结合、产教融合的强化实践培养模式,建立教学相长的师生关系。只有深化改革,加速工程教育自身数字化转型,才能培养出堪当数字化时代推进高质量发展、建设现代化强国重任的卓越工程师。


#3

当今全人类共同面临的严峻问题与挑战是要实现人类在地球上的可持续发展。可持续发展不是在现有发展轨道上的线性增长,也不仅仅是环境保护,而是定义在经济、社会、环境三个维度上,即满足当代人福利又不损害后代人发展利益的、不让一个人掉队的新的发展模式,为此必须“变革我们的世界”,这是联合国2030可持续发展议程的题目。习近平同志指出,“联合国2030年可持续发展议程着眼统筹人与自然和谐共处,兼顾当今人类和子孙后代发展需求,提出协调推进经济增长、社会发展、环境保护三大任务,为全球发展描绘了新愿景。”[6]这个新愿景具体体现为联合国2030可持续发展议程提出的:


  1. 在全世界消除一切形式的贫困;

  2. 消除饥饿,实现粮食安全,改善营养状况和促进可持续农业;

  3. 确保健康的生活方式,促进各年龄段人群的福祉;

  4. 确保包容和公平的优质教育,让全民终身享有学习机会;

  5. 实现性别平等,增强所有妇女和女童的权能;

  6. 为所有人提供水和环境卫生并对其进行可持续管理;

  7. 确保人人获得负担得起的、可靠和可持续的现代能源;

  8. 促进持久、包容和可持续的经济增长,促进充分的生产性就业和人人获得体面工作;

  9. 建造具备抵御灾害能力的基础设施,促进具有包容性的可持续工业化,推动创新;

  10. 减少国家内部和国家之间的不平等;

  11. 建设包容、安全、有抵御灾害能力和可持续的城市和人类住区;

  12. 采用可持续的消费和生产模式;

  13. 采取紧急行动应对气候变化及其影响;

  14. 保护和可持续利用海洋和海洋资源以促进可持续发展;

  15. 保护、恢复和促进可持续利用陆地生态系统,可持续管理森林,防治荒漠化,制止和扭转土地退化,遏制生物多样性的丧失;

  16. 创建和平、包容的社会以促进可持续发展,让所有人都能诉诸司法,在各级建立有效、负责和包容的机构;

  17. 加强执行手段,重振可持续发展全球伙伴关系。


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共17个可持续发展目标和169个具体目标。显而易见,“它们是整体的,不可分割的,并兼顾了可持续发展的三个方面:经济、社会和环境”[7]。这些目标为全人类描绘出公平包容协调、绿色低碳高效的可持续发展蓝图,卓越工程师正是这张蓝图的施工者。中国是全球可持续发展的积极推动者,实现可持续发展是中华民族的千年大计,更是中国现代化应有的要义。


要培养可持续发展的中国现代化建设的卓越工程师,必须在开展可持续发展通识教育的基础上,下功夫使可持续发展深度融入专业知识和能力训练,为此必须破除将可持续发展仅仅看作是环境专业所掌握知识的错误认识,深刻认识到可持续发展转型必然为工程教育带来深刻的整体性变革。比如,所有工程及其各个环节都涉及用能和碳排,在过去相当长的年代里,各种工程的发展都是与碳排密不可分的。然而,大多工程师并不知晓自己参与工程的碳足迹,不能自觉将减少工程全生命周期的碳足迹作为工程规划、设计、实施、运行、维护、管理的优化目标。要向低碳社会转型,涉及所有工程和每个工程环节,但不同类型的工程及其不同环节又面临各自不同的碳排问题和减碳路径,卓越工程师要将统一的减碳目标和各自的减碳方法有机结合起来,着眼“统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展”[8]的全局,立足本职创造性地解决各自岗位面临的具体减碳任务。培养这样的卓越工程师,必须深化工程教育改革,建立可持续发展工程教育新范式。


可持续发展不仅是一种发展模式,更是全体人类的共同责任和应有的价值观。为此,可持续发展工程教育不仅要使学生具备相关知识和能力,更要树立可持续发展的价值观和责任感


#4

可持续发展与数字化相互交织的双重转型,对工程教育形成了变革的牵引力和驱动力。世界工程组织联合会(WFEO)与关于工程教育的国际工程联盟(IEA)合作,在联合国教科文组织的支持下,联合相关国际工程组织合作修订了关于工程教育的质量基准要求,即各类工程教育的毕业要求和职业能力基准(GAPC)框架,目的就是引导工程教育适应双重转型,促进全球可持续发展。在更新GAPC的工作中,WFEO特别强调以下四个方面:


(一)加强可持续发展的知识和能力

各个工程专业的卓越工程师都要能从经济、社会、环境三个维度整体地认知可持续发展的理念、目标、原则和主要问题与方法,并且能够结合各自专业领域的工程实际认知可持续发展的具体要求,破解可持续发展面临的具体问题。


(二)加强数字技术知识和能力

新兴数字技术是通用技术,是各个工程专业的卓越工程师必备的知识和能力。但数字技术又是快速发展中的技术,为此,卓越工程师必须具备扎实宽广的科学基础和优良素质,具备不断学习更新数字技术知识的能力。


(三)提升跨专业跨行业跨国界的协同工作能力

数字化现在正在打破工业化形成的行业界限,也必然打破传统工程教育的专业界限,善于破解复杂工程问题的卓越工程师必须善于进行跨专业、跨行业、跨国界和跨文化的协同工作与协同创新。必须建立突破专业学科和行业壁垒的培养机制,形成连通专业学科的协同创新教育网络。


(四)提升科技和工程伦理操守

数字化和可持续发展的双重变革,对工程师的综合素质提出了更高的要求,卓越工程师必须具有卓越的科学技术和工程伦理道德修养,自觉践行负责任从事工程实践的行为规范。


近年来,联合国和我国参与的重要国际组织不断强化伦理治理,出台了在新科技革命特别是数字化条件下科技与工程伦理的导则。2021年11月联合国教科文组织发布《人工智能伦理建议书》,我国成立了国家科技伦理委员会并发布有关规范文件,这些都应很好地反映在工程教育之中。同时,还要把工程伦理与培养践行“和平、发展、公平、正义、民主、自由的全人类共同价值”[9]与社会主义核心价值观有机地结合起来,培养德才兼备的卓越工程师。


#5

教育,以其基础性、全局性和先导性作用,为世界和中国的发展做出了无法估量的贡献。高等教育作为科技第一生产力、人才第一资源的结合点,在统筹推进科教兴国、人才强国和创新驱动发展战略中居于核心位置。自近代以来,尤其是新中国成立后和改革开放以来,中国工程教育为中国的现代化做出了突出的重要贡献。同时,这个过程也是中国工程教育自身在不断探索、不断改革中发展的过程。当前,中国的现代化开启了新的征程,这个征程与全球可持续发展转型和数字化转型相交织,对教育尤其工程教育的改革发展提出了更高且更为紧迫的要求。深化工程教育教育改革,还需要注重几个重要问题。


多样发展。培养中国式现代化发展所需的卓越工程师是各级各类各专业学科工程教育的共同目标,但影响我国工程教育创新发展的突出问题是缺乏多样化发展生态,因而在政策指导上需要切实重视多样化发展,减少迫使“千校一面”的“千校一尺”的评估考核。在实施与国际实质等同的工程教育认证工作中,要为有质量的多样化发展留足空间。


品德教育。立德树人是教育(包括工程教育)的根本任务,要从诚信友善的基本道德品质培养做起,认真学习政治理论是重要的,但政治理论知识学习不能取代道德品质培养。多年来在科研诚信上出了不少问题,根子在于诚信品德出了问题。对于工程教育来说,科技和工程伦理教育一定不能止于相关知识的讲授,而要真正成为化于内心的价值观和品行。


跨专业学科合作。工程教育是专业教育,但在更为本质的意义上,工程是面向问题而非面向知识类别的,复杂工程问题更不是某一个专业或学科可以单独应对的。为此,工程教育要注重培养学生跨学科跨行业跨文化协同工作能力,只有多专业学科的工程师有效合作,才能解决复杂工程问题。


实践能力。工程教育是面向实践的教育,是解决实际问题的教育,要坚持并突出工程教育的“实践性”。为此,“培养卓越工程师,必须调动好高校和企业两个积极性”,以“解决工程技术人才培养与生产实践脱节的突出问题”[10]。


开源开放。习近平同志深刻指出,“工程科技的灵魂在于开放”。工程教育无论如何转型,都不能脱离工程发展的本质规律特征——开放。在双重转型下的工程教育,需要开源开放的教育生态。工程具有世界性、时代性,改革开放以来我国工程教育快速发展的事实已经证明,必须坚持面向现代化、面向世界、面向未来,融入全球工程教育转型的潮流之中,才能培养出全面建设社会主义现代化和人类命运共同体卓越工程师。


参考文献:

[1] 联合国教科文组织.工程——支持可持续发展[M].北京:中央编译局出版社,2021:11

[2] 习近平.让工程科技造福人类、创造未来——在2014年国际工程科技大会上的主旨演讲.人民日报,2014年6月4日2版

[3] 习近平.让工程科技造福人类、创造未来——在2014年国际工程科技大会上的主旨演讲.人民日报,2014年6月4日2版

[4] 习近平. 深入实施新时代人才强国战略 加快建设世界重要人才中心和创新高地[J].求是.2021(24)

[5] 习近平.让工程科技造福人类、创造未来——在2014年国际工程科技大会上的主旨演讲.人民日报,2014年6月4日2版

[6] 习近平. 坚持可持续发展 共创繁荣美好世界——在第二十三届圣彼得堡国际经济论坛全会上的致辞(2019年6月7日,圣彼得堡).人民日报.2019年6月8日2版

[7] 变革我们的世界:2030年可持续发展议程

[8] 习近平.高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而 团结奋斗——在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告.2022年10月16日

[9] 习近平.在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话(2020年9月22日,北京).人民日报.2020年9月23日3版

[10] 习近平. 深入实施新时代人才强国战略 加快建设世界重要人才中心和创新高地[J].求是.2021(24)


编辑:丁怡瑞




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