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工科教育同樣需關注理念培養
工科考試為什么不能如文科考試一樣,考查一些觀點性的內容?用文科的出題形式考查理工科的觀點,大家陳述各自不同的看法,這同樣是可以打分的。
近些年,工科教育在我國成為一個熱點話題,從“卓越工程師”培養計劃的實施到“新工科”概念的提出,相關的工科教育理念一直是人們研究的對象。
然而,工科生的培養依然是高校人才培養中的一個難點。
作為一名工科領域的“行內人”,北京工業大學電控學院教授張一鳴曾先后在研究院所和高校工作過,豐富的經歷讓他對高校工科教育的現狀有著自己的思考。在他看來,工科教育的很多問題并不是更新一兩個理念就能夠解決的。
工科教育的理科化傾向
《中國科學報》:眼下,我國的工科教育面臨著怎樣一個亟待解決的問題?
張一鳴:如果我們對國內高校的地理分布稍加留意,就會發現一個有趣的現象。那就是在中國的每一個城市中,能夠找到的兩所實力相當的頂尖大學,其中一所是綜合性大學,另一所基本上就是理工科院校。比如在北京的北大和清華、在上海的復旦大學和上海交通大學、在武漢的武漢大學和華中科技大學,此類例子不勝枚舉。從這一點看,理工類院校就已經占據了我國高校將近半壁的江山。
盡管理工科的院校實力并不遜于其他類型高校,但我們必須承認,目前理工科院校存在著一個很大的問題,即工科院校嚴重理科化,就是我們通常說的大學“理科化”和“文科化”的問題。很多工科類高校由于在考評制度等方面的不合理設置,正在迫使工科教師更多地關注一些紙面上的內容。這是我們必須要解決的一個問題。
《中國科學報》:在一般人的理解中,工科教育偏重“技術”傳授,而理科教育則偏重“科學”傳授。那么在您看來,這兩者的關系如何?
張一鳴:技術有著“一肩擔二義”的作用,其上游是科學,意指知識、真理等;下游則是工程,三峽大壩、電子芯片、人工牛胰島素等都屬于工程范疇。技術就是連接科學與工程之間的隧道,三位一體,不可分割。打通這條隧道的主體就是“現代工匠”。
在科學與技術之間,科學是不依個人意志按照自洽的秩序向前發展,技術遵從科學的導引,重新規劃和安排了我們的世界。工匠則是在此實踐過程中,扮演了“類上帝”的角色。
因此,科學是技術的源泉。一個優秀出色的現代工匠應該具備良好的科學素養。但技術畢竟不是科學,兩者的主要差別之一便是誤差。科學只有等號,技術卻只有約等號,從來沒有等號,必須承認誤差的存在。
然而,工程技術的吊詭之處也正在于此。一方面,承認誤差的缺憾是工匠的入場券;另一方面,精益求精、誤差為零是工匠們永不停歇的追求。有很多來自綜合性大學和師范院校的研究生常常處理不好這兩者的關系,經常把工程問題變成科學問題,拒絕誤差,認為那樣很不完美和漂亮。這反而不利于他們的成長。
先有觀念,還是先有公式
《中國科學報》:在對現代工匠的教育和培養中,最應該注意的問題是什么?
張一鳴:我覺得高校的工科教育應該注意一個現象,那就是在課堂上,某些更有利于學生自身提高的觀點或理念性內容,往往并不能引起學生的注意。相反,某些更“實用”、更“短平快”的知識性內容卻更受學生歡迎,這是為什么?
當然,我并不否認這些知識性內容在學生培養中所起的作用。但這種現象應該促使我們思考一個問題,那就是學習應該是先有觀念,還是先有公式。作為學生,當然想要以最快的速度將自己的卷面成績提高,這是很容易理解的,但恰恰因為這樣,很多學生對教師上課時講授的觀點、思想并不感興趣,直接記住公式或許能更快達到他們的目的。
我也曾試圖教給學生一些諸如數字化、人工智能等他們可能感興趣的話題,但我遺憾地發現,相對于這些知識,他們似乎相對更關心考試和工作。這反映出高校的學生在知識獲取方面的某些功利性傾向。
《中國科學報》:在您看來,這是高校教育理念出現了某些偏差嗎?
張一鳴:并不完全是這樣。首先我們不能否認,這的確凸顯了目前高校工科教育中的某些問題,教授在課堂上講述自己的觀點,向學生灌輸思想、價值和意義,但是學生覺得這些又不會在考試中出現,因此沒有意義。這說明目前高校工科考試的內容和形式過于僵化。工科考試為什么不能如文科考試一樣,考查一些觀點性的內容?比如考查學生如何理解數字化生產對于這個時代、對于人類的價值和意義。用文科的出題形式考查理工科的觀點,大家陳述各自不同的看法,這同樣是可以打分的。這樣的出題形式有何不可呢?
此外,我覺得這種現象的產生,也是高中教育所延續下來的。高中階段的學習強調的是精學,但是大學卻不是這樣,大學要求學生掌握一種思想和觀念。比如我在授課中,從來不在黑板上面講解例題,而是把觀念引入學生的頭腦中。學生要學會抽象思考,遇到具體問題,自己運用思想去解決。然而,很多學生卻依然停留在高中的“精學”階段。
大學需要講“理”
《中國科學報》:是否可以理解為,在某種程度上,大學其實是在給某些中小學教育中存在的問題“補課”?
張一鳴:必須承認,當前的學生在某些程度上,考慮“我”的因素太多了,每做一件事、說一句話都要打下印記。有學者曾將其定義為“精致的利己主義者”。在工科教育中,這種現象也有一定程度的體現,比如我之前提到過的學生重考試、輕思想的現象。
從根本上講,這還是我們在教育中存在問題。高校在培養學生時,固然理應重點培養他們的思維和解決問題的能力。這些方面培養的缺失實際上是從中小學教育中就存在了。
《中國科學報》:那么對于中小學教育階段的內容缺失,大學該做些什么工作呢?
張一鳴:我認為大學必須要做的就是培養學生的思維能力和思維方式,而在此之前,第一步就是培養學生的理性思維,以及人和人應該如何有效溝通,如何進行思想的交流,這是非常重要的。事實上,一些目前存在的社會問題,其根源就在于大家并沒有進行有效的溝通,以及缺乏理性的態度,更遑論科學研究了。因此在科學上,理性的思維、觀點和態度是極其重要的,甚至可以說,理性是踏入科學大門的第一道門檻。
此外,我們還要注重培養學生的抽象思維。現在有一種很普遍的現象,那就是很多中小學的班級里,學生會被劃分出幾種“類別”。這其中,“學神”級的學生一般在高中階段就已經學會用抽象思維解決具體問題了;而所謂的“學霸”級別,則還需要通過大量“刷題”,從具體題目中積淀出一個模糊的抽象思維。
在大學階段,學生靠刷題是刷不出優秀的科研能力的,所以只能靠抽象思維。但是目前高校中的很多本科生,甚至研究生都依然不會運用抽象思維。這是學生在中小學所遺留下來,也是亟須大學補課的問題之一。
編輯:李敏杰
關鍵詞:工科 教育 學生 科教