德国工程教育的演进、创新与启示
作者: 徐纯 谢莉花 唐慧摘 要 工程教育在德国的历史进程中发挥着重要作用。18世纪至20世纪,德国工程教育发展经历了初建培养机构、兴建培养机构、明晰培养机构的演进过程。21世纪后,德国工程教育在传统进程的基础上开展了一系列改革创新:实现教学科研融合、建立多向维度的工程培养机制、关注民生与公共福祉等。组织制度、科学研究、行业协会与“实干家”精神等方面是德国工程教育得以获得不断创新、积蓄力量的动因。借鉴德国的经验,我国可以通过构建完善的工程教育与职业资格制度、提升工程科研在人才培养中的广度与深度、发挥行业协会在工程教育中的作用、塑造全社会范围内“实干家”的精神信念四个方面建构符合我国实际的特色工程教育体系。
关键词 德国;工程教育;行业协会;科学研究
中图分类号 G649.516 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2024)34-0073-08
2024年1月19日,习近平总书记在“国家工程师奖”首次评选表彰大会上指出,工程师是推动工程科技造福人类、创造未来的重要力量,是国家战略人才力量的重要组成部分。习近平总书记强调,面向未来,要进一步加大工程技术人才培养力度,不断提高工程师的社会地位……加快建设规模宏大的卓越工程师队伍。这是国家层面首次给予工程师领域的最高荣誉,也是对工程师人才培养未来发展的共识。近年来,我国的工程教育体系已经初具规模,然而,在新工业革命浪潮的席卷下,特别是人工智能、物联网等前沿技术迅猛发展,我国工业生产模式、运作机制正经历着深刻变革与重塑,新材料、新能源等新兴产业领域对创新型人才的渴求愈发迫切,结构性人才短缺问题凸显,成为制约职业结构转型升级与经济高质量发展的瓶颈之一。
如何构建一个层次分明、目标清晰、组织机制健全的工程教育体系,以有效应对未来劳动力市场因技术进步而带来的深刻变革,已成为我国社会各界广泛关注的热点与核心议题。近年来,我国致力于构建涵盖多层级、多元化培养目标的高等教育体系,特别是在工程教育领域进行了不懈的探索与实践,力求打造一个更加系统、完善的教育框架。然而,在实践过程中,仍面临诸多挑战与待解问题。
工程教育(Ingenieurbildung)在德国有着多维度的内涵解读:从狭义上讲,工程教育是培养工程师的教育,包括工程师的基础教育与高等教育;从广义上讲,是指具有工程师职业精神和能力的培养全过程,包括德国中小学开展的劳动教育,双元制职业教育(Duale System)中的工程实践,双元制大学(Duale Hochschule)中基于工程实践项目与企业开展的联合培养、应用科学大学(Fachhochschule)面向企业实践与应用研究的工程师培养、工业大学(technische Universität)对综合工程人才的培养、综合大学(Universität)工程学科领域的人才培养。纵向上覆盖不同层次的工程人才培养,横向上面向不同职业、身份、岗位的工程人才。本文主要聚焦高等教育阶段的工程教育。“工程师”一词的诞生时间已难以考证,德国学者瓦尔特·凯撒(Walter Kaiser)的研究显示,工程师作为职业这一词的出现最早可以追溯到中世纪时期,其定义为“在不同历史时期那些负责高难度工程项目实施以及组织管理的人。”[1]
德国工程教育,以其悠久的历史传承与不断创新的精神,为全球工程教育树立了典范。本文旨在深入剖析德国工程教育的历史演进轨迹,揭示其背后的发展动因,并细致探讨21世纪以来德国工程教育的改革创新。
一、德国工程教育的历史演进及动因
德国工程教育发轫于18世纪,从模仿其他国家的工程教育模式开始,逐步探索出一条独具特色的培养之路。19世纪,随着德国的统一,促进了公共交通的发展,从而带动工业的发展,对工程师能力提出了更高的要求,工程教育逐步形成明晰的培养结构。20世纪70年代,随着一大批应用科学大学的转型以及各州相继颁布《州工程师法》,德国形成了层次清晰并沿用至今的工程教育体系。
(一)18世纪:初建培养机构,初步布局
在18世纪,德国尚未统一,由众多大小不一的邦国组成。规模较大的邦国主要参照法国模式来培养工程师队伍,例如,经济、军事力量最强的邦国普鲁士,1799年通过仿照巴黎建筑与桥梁学校的模式建立了专门培养地下结构、房屋结构测量技术官员的建筑学院。德国其他邦国经济实力难及普鲁士,主要采用雇佣外国工程师或通过综合大学来培养工程师,授课内容分为理论教学与实践教学两部分,可见这一时期实践教学的萌芽已经在德国生长。
除建筑学领域外,18世纪德国工程教育还覆盖行政管理与矿业挖掘和分析两个专业领域。行政管理主要为国家培养公务员,在学期间会加入一门特定的工程领域课程,还有其他包含财务管理在内的多门学科课程,如农业、工商业领域,广泛的课程用于拓宽未来公务员在处理事务时的思考视野。矿业挖掘与分析的兴起主要源于德国中部地区丰富的矿产资源带动下的挖掘需求。采矿挖掘工程除了需要丰富的专业经验外,还需要具备一定的理论知识,如当矿井越挖越深时,需要排除大量的井水,如何高效排水成为工程人员急需掌握的新技术。因此,工程项目规模的逐渐扩大和升级是生成解决复杂问题能力的前提。德国也由此兴建了一批矿区学院,如1765年建立的萨克森矿区学院,除了开设数学、自然科学、矿业基础和冶金等专业课程外,还设立了用于专业拓展的综合通识课程,采用讲授和实践两种教学形式,培养学生运用理论知识解决专业实践问题的能力。
这一时期德国工程教育的萌芽由效仿法国开始,并依据邦国各自的地域优势走出自适应的特色之路。相比法国,德国更加注重专门工程学校的建立,而不是像法国将工程教育设置于综合性大学的内部。整体上,德国在工程教育中更加重视实践教学,逐步形成理论与实践交替补充的教学模式;学科设置全面,尤其对跨越专业通识课程的设立,强调对学生专业综合能力的培养。这一时期德国工业化进程还未成熟,工程人才培养供给远大于需求,工程学校数量过剩,反而成为培养大量国家公务员的主要机构,从某种程度上背离了培养工程师的初衷。但也正是因为这些工程学校,为19世纪德国工程教育的崛起奠定了坚实基础。
(二)19世纪:兴建培养机构,逐步扩张
19世纪70年代是德国工程教育发展的重要转折点。70年代前,德国工程教育尚未形成体系,学校没有明确分层,教学实施主要通过不同的学习阶段来完成通识基础与专业技术的衔接。借由工程教育来实现工业强国之路是德国社会各界的共识,也是德国工业化进程发展战略不同于其他工业强国的重要特点。
英国于18世纪启动工业革命,但并没有从国家层面直接干预工业化进程,也没有形成制度化的工程教育体系。英国的工程师团体主要由两部分组成,一部分师从手工匠人,另一部分则属于工业技术的业余爱好者,他们通过请教同行、私下交流来弥补在生产实践中遇到的技术难题[2]。这种较为松散、缺乏标准参照的培养过程,是引发英国工业化进程中产品质量下滑、雇佣廉价童工等社会问题的主要原因之一。为了避免陷入与英国相似的发展瓶颈,德国各邦国最终达成共识,即通过发展工程教育来保障国家生产力和国际竞争力,在教育中突出工程教育的重要地位。
1821至1836年间,慕尼黑、德累斯顿、柏林、卡尔斯鲁厄、斯图加特等一些邦国的首府城市纷纷建立技术学校(Fachschule)或工商业学校(Gewerbe-und Handelsschulen),地理位置的优越性为政府对学校施加影响提供了便利。由于当时技术学校的资金有限,因此无法设置全面的技术学科。技术学校最初的建校纲领是培养工程师队伍来促进工业界的发展,然而只有很少比例的毕业生进入了工业界,大部分则成为了国家公务员[3]。因此,19世纪德国技术学校与工商业学校的人才培养结果从某种程度上违背了建立的初衷,由对工程师的培养转向了面向公务员的培养。再加上这一时期工业界对工程师专业能力的要求并不高,无论工程师是否接受过正统的工程教育,企业主都倾向工程师从底层做起,更加认可工程师源于实践的工程经验[4]。
1870年,德国的统一使得持续数百年分裂的德国人有了更强烈的归属感,振兴国家并赶超其他工业强国的愿望高涨,成为再次促进工业化发展的契机,统一后的德国大力修建铁路和内陆水运系统,交通运输的网络化提供了贸易往来的便利,迅速带动了工业发展,从而间接提高了企业对工程师工程实践能力的要求,对工程师的学历要求逐渐上移。
(三)20世纪:明晰培养结构,发挥行会作用
20世纪初,德国技术学校与工商业学校大规模建立,这些学校的学制庞杂、教学水平、培养目标各不相同,后来工程师协会将中等教育阶段的工程类学校统一为工程师学校(Ingenieursschule)、将高等教育阶段的工程类学校统一为高等技术学校(Höhere Fachschule)以及后来的高等专科学校(Fachhochschule),使其成为德国延续至今的高等工程教育最主要的培养结构,即工程教育的中等教育阶段与高等教育阶段。工程师学校主要培养企业亟须的技术人才,高等技术学校和高等专科学校主要培养工业界的管理者、领导者。不同的工业领域有着不同的培养侧重点。20世纪初,随着取得高等教育学历的工程师人数逐渐增加,他们试图将那些只具有中等学历或没有学历的工程师排除在外,这一提议遭到了工程师协会的强烈反对,正是由于德国自古注重实践的传统,对企业基层兢兢业业工作的技术人员给予尊重与认可是当时德国社会各界的共识。另外,德国工程师协会2/3的协会成员不具备高等教育学历,这也是工程师协会反对这一提议的间接原因。20世纪70年代前,德国工程师的职业身份在国家层面始终没有明确界定,只能以工程师协会的入会要求作为那个时期最具权威的标准,凡是高等技术学校(Höhere Fachschule)或技术学校(Fachschule)的毕业生,以及那些能够证明自己具备工程师实践经验的从业者均可入会,由此保护工程师协会中那些没有学历文凭的实干家,也体现了德国对于职业、从业者传统思想的认同与传承。因此,20世纪德国工程师群体的组成是非常多元化的,其资历、身份、职业均不相同,代表的利益群体也不同。
20世纪60年代末至70年代初,一大批办学质量高、办学声誉好的工程师学校、高等技术学校先后转型为高等专科学校,也就是后来的应用科学大学,中等阶段的工程教育逐渐跨越到高等工程教育阶段。20世纪70年代初,各联邦州专门围绕工程师的法条陆续出台。1970年5月,北莱茵—威斯特法伦州率先颁布《州工程师法》;1971年3月,巴登符腾堡州颁布《州工程师法》,工程师正式有了法律上的定义,指“在德国高校学习工程技术或自然科学专业至少三年并合格毕业的学生,或在德国公立、私立的工程学院完成至少三年学习且合格毕业的学生、或那些从国家认可的矿山学校与企业共建联合专业中合格毕业的学生”[5]。同一时期,许多工程师学校经过重组转型为高等专科学校(Fachhochschule),高等专科学校为了获得国际认可、更具国际流通性的学历称谓,后来将其名称改为“应用科学大学(University of Applied Sciences)”,德国的工程教育由此正式开拓出高等教育层次,应用科学大学能够从规模与培养模式上很快达到标准,与德国统一前邦国松散林立时期重复建立的过剩工程师学校有关,由于政治上的彼此独立,这些学校都立足于所在邦国各自探索着具有地区浓厚特征的工程师培养模式,从另一个侧面为转型后的应用科学大学积蓄了充足的物理环境和有益的办学经验。1968年10月出台“应用科学大学领域的统一协议”,协议中规定了应用科学大学的入学条件、学制,不同专业配比的实习学期[6]。1970-1971年间,各联邦州相继制定了《州应用科学大学法》(Fachhochschulgesetz),在法案中明确应用科学大学对工程教育的作用“通过施展与实践密切联系、遵循科学基础的教学培养能够独立从事职业活动、解决职业问题的工程人才[7]。后来德国高等工程教育逐步形成了由综合大学、工业大学、应用科学大学组成的三大高等教育培养机构,分别具有差异化的特色培养目标与培养过程。