密歇根大学工程学士的培养及研究
导读:美国高等工程教育工科课程设置、教学实践环节方面的研究,也有部分学者对美国高等工程教育人才实践能力、创新能力等进行了研究。本站硕士论文中心整理。
1绪论
问题的提出及概念界定
1. 1. 1研究背景
(1)理论背景
从法国波旁王朝于1747年创办的以培养土木工程师为目的的土木学校开始,现代意义上的工程教育已有260年的历史。历经两个半世纪科学技术日新月异的发展,工程教育发生了翻天覆地的变化,其教育理念、培养目标、教学内容、模式和方法几经变迁,每隔十多年,就会掀起一次工程教育改革的浪潮。20世纪80年代以来,随着经济全球化和高等教育国际化进程的加快,发达国家的工程教育经历了由侧重工程科学教育的“科学范式”向面向“回归工程实践”的“工程范式”的转变。为了适应’21世纪全球产业转型、升级和发展的巨大需求,培养具有技术创新意识和创新能力的高等工程教育人才,高等工程教育改革在欧美等发达国家已成为研究热点。
美国作为世界工程教育的领跑者,自20世纪80年代以来,为了适应日新月异的科技发展和急剧变迁的社会改革,推出了一系列有影响力的报告,明确了高等工程教育的改革方向和发展趋势,提出了高等工程教育人才能力培养的目标要求,并对实施工程标准2000 (EC2000)以来工程教育改革的实施效果进行了多方面和全方位的调查和论证。
中国高等工程教育起步较晚,从1895年近代第一所工科为主的新式大学—北洋大学算起,中国高等工程教育只有100多年的历史。当前,高科技产业的迅速发展,为我国高等工程教育带来难得的发展机遇,国内工程学术界一直积极推动高等工程教育改革,担负着推进自主创新和实施创新型国家战略的历史重任。这种蓬勃发展的气势正符合世界一高等工程教育“回归工程实践”的“工程范式”的转型。因此,作为世界高等工程教育领域领航者的美国高等工程教育改革,一直是我国高等工程教育界研究和学习的主要目标。特别是1989年关于高等工程教育本科工程学历(一般为四年)资格互认的《华盛顿协议》(Washington Accord)生效以来,我国工程学术界对美国高等工程教育新一轮改革的研究更是层出不穷。其中包括对美国高等工程教育人才培养目标方面的研究,美国高等工程教育工科课程设置、教学实践环节方面的研究,也有部分学者对美国高等工程教育人才实践能力、创新能力等进行了研究。但是,我国工程教育界对工程学士能力培养要求和实现途径缺乏系统和全面的研究,对“工程范式”下工程学士所应具备的能力要求,以及从利益相关者(接受高等工程教育学士学位培养的大学毕业生、工科院校、用人单位等)的视角来研究美国工程学士能力培养要求在一定程度上缺乏研究。
基于此,笔者从“工程学士能力培养”的视角来研究工程学士能力培养要求、目标定位、培养模式选择、课程体系设置、教育产出评价等,希冀借鉴美国高等工程教育工程学士能力培养的改革成果,以期为我国高等工程人才培养要求及其模式的建立和发展做出一些有益的探索。
(2)现实背景
本论文选取密歇根大学(University of Michigan, U. M.)作为主要案例,主要是基于以下三个方面的考虑:
第一,突出的代表性。作为以工科著称的世界一流大学,密歇根大学是从“科学范式”到“工程范式”转变的美国首批高等工程教育改革和实践院校。《美国新闻与世界报道》(USNWR) 2009年公布的世界大学排名中,以教学实力、科研实力、支撑实力、以及雇主与学生评价等为依据,密歇根大学以其工程教育居全美十佳工程院校行列。〔’]与享有“世界高等工程教育旗手”美誉的麻省理工学院(MIT)相比,MIT致力于培养学生成为工业界、政府、以及教育等非营利机构的工程和科技领袖,突出5年连贯硕士生培养,或者偏重工程科学研究的博士生培养;而密歇根大学侧重培养具有扎实的理论基础、发现并解决实际问题以及与人合作的能力的胜任工程领域各种不同职业的创新型工程师,更加强调本科生基本能力的培养。因此,密歇根大学在美国高等工程教育的发展历程上,尤其是在研究工程学士能力培养方面非常具有代表性。
第二,资料的获得性。一方面,2004年,密歇根大学与谷歌达成数字图书馆协议,电子图书和期刊、调查报告等信息共享程度高,学校电子数据库中有关美国高等工程教育简史、发展变革,密歇根大学工程人才培养模式改革及其实施效果、工程人才能力培养目标要求、工科课程设置、实践教学环节、以及教育产出评价等方面的资料完整、详尽,这为笔者收集资料、数据提供了很多方便;另一方面,密歇根大学的官方网站制作精良,内容更新速度快,可以及时看到来自工程教育改革中各利益相关者对密歇根大学工程教育改革实施效果的真实反映情况,这为本研究从多角度分析工程学士能力培养目标要求、培养模式、实现途径等提供了重要的依据。
第三,案例的实用性。密歇根大学作为工科强势的研究型大学,其机械工程和电子信息工程等学科在国际应用科学领域处于一流水平,这与我国一部分工科优势较为突出的研究型大学有着密切的相似之处。例如,以精英工程教育为办学理念,致力于培养精英工程师的上海交通大学早在 2000年就与密歇根大学开展国际化合作,并一直致力于推动高等工程教育模式与培养体系的改革。因此,选取密歇根大学作为案例具有很强的实用性。
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摘要 4-5
Abstract 5-6
1 绪论 10-20
1.1 问题的提出及概念界定 10-13
1.1.1 研究背景 10-12
1.1.2 研究意义 12
1.1.3 美国"工程学士"的内涵 12-13
1.2 研究综述 13-18
1.2.1 国外研究概况 13-15
1.2.2 国内研究现状 15-17
1.2.3 国内外研究评述 17-18
1.3 研究思路与研究方法 18-20
1.3.1 研究思路 18-19
1.3.2 研究方法 19
1.3.3 创新点 19-20
2 美国高等工程教育中的能力培养及其发展历程 20-28
2.1 高等工程教育的涵义与特征 20-21
2.1.1 工程教育与高等工程教育 20-21
2.1.2 高等工程教育的特征分析 21
2.2 美国高等工程教育的产生及其发展历程 21-25
2.2.1 美国高等工程教育产生的背景 21-22
2.2.2 美国高等工程教育发展的历程 22-24
2.2.3 新世纪美国高等工程教育的发展趋势 24-25
2.3 美国高等工程教育中能力培养要求的发展历程 25-28
2.3.1 美国高等工程教育中能力培养要求的演变 25-26
2.3.2 美国高等工程教育中能力培养要求的新趋势 26-28
3 美国工程学士能力培养的目标、内容与模式 28-38
3.1 《华盛顿协议》与美国工程学士能力培养的目标 28-30
3.1.1 《华盛顿协议》的形成与发展 28-29
3.1.2 《华盛顿协议》对美国工程学士能力培养目标的指导作用 29-30
3.1.3 美国工程学士能力培养的目标要求 30
3.2 美国工程学士能力培养的内容 30-34
3.2.1 工程实践能力 31
3.2.2 创新能力 31-32
3.2.3 交流沟通能力 32
3.2.4 团队合作能力 32-33
3.2.5 组织领导能力 33
3.2.6 道德判断能力 33-34
3.2.7 终身学习能力 34
3.3 美国工程学士能力培养的模式 34-38
3.3.1 CDIO培养模式 34-36
3.3.2 产学研合作教育培养模式 36-37
3.3.3 跨学科创新教育培养模式 37-38
4 密歇根大学工程学士能力培养模式及其途径分析 38-54
4.1 密歇根大学工程学士能力培养的内涵 38-41
4.1.1 密歇根大学概况 38
4.1.2 密歇根大学工程学士能力培养的指导理念 38-39
4.1.3 密歇根大学工程学士能力培养的目标要求 39-41
4.2 突出以问题为中心的课程设置与教学 41-46
4.2.1 课程设置 41-45
4.2.2 教学方法 45-46
4.3 突出以项目设计为核心的工程训练模式 46-49
4.3.1 本科生研究机会计划 46
4.3.2 合作教育计划 46-47
4.3.3 工业实习计划 47-49
4.4 突出以国际视野拓展为导向的课外实践 49-50
4.4.1 留学项目 49-50
4.4.2 团队设计项目 50
4.4.3 设计竞赛 50
4.5 工程学士能力的培养效果与社会评价 50-54
4.5.1 教师评价 51
4.5.2 学生评价 51-53
4.5.3 雇主评价 53-54
5 美国工程学士能力培养的启示 54-60
5.1 科学定位工程学士能力培养目标 54-55
5.2 构建开放式、灵活性、多样化的课程体系 55-56
5.3 建立产学研合作的工程训练模式 56-57
5.4 参加形式多样的课外实践活动 57-59
5.5 完善工程学士能力的培养机制与评价体系 59-60
结论 60-61
参考文献 61-65
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 65-66
致谢 66-68
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