第一節(jié) 高等工程教育的萌芽和興起

一 萌芽時期高等工程教育的特點和定位

中美兩國的高等工程教育都萌芽于追求獨立的民族工業(yè)進而實現(xiàn)獨立的進程中。18世紀末美國為了擺脫歐洲殖民者的控制，以及19世紀末中國通過發(fā)展實業(yè)實現(xiàn)富國強兵和社會現(xiàn)代化的目標，為兩國工程教育的興起提供了相似的環(huán)境。雖然兩國的工程教育萌芽相距近100年，而且美國在獨立戰(zhàn)爭取得勝利之后迅速走上了工業(yè)化的道路，而清政府“師夷長技以制夷”的方法最終未能力挽狂瀾，但兩國萌芽期的工程教育卻呈現(xiàn)出許多相同的特點。

首先，中美兩國正式的工程教育都是從軍事領域開始興起的，然后再逐漸過渡到民用領域。因此，工程教育從誕生之日起，就與國家的命運密切相關，一方面兩國都要通過工程教育實現(xiàn)軍事技術和裝備的發(fā)展以及軍事實力的提高，從而能夠抵御殖民壓迫；另一方面，工程教育為民族經濟的發(fā)展提供了技術上的支撐和人力資源，使兩國從根本上強大自身的實力，實現(xiàn)民族獨立。

在獨立戰(zhàn)爭之前，北美的發(fā)展主要依賴于殖民國家，以資源獲取為主的殖民統(tǒng)治并不需要過多的技術和教育，少數(shù)的需要也可以從殖民的母國得到。而且，此時的歐洲，雖然已經早在1747年就建立了世界上第一所正式的工程教育學校（Grayson，1993），但工程教育還主要集中在軍用領域，來到美國參與建設的也主要是軍事工程師或者工程兵。美國的工業(yè)基本上全部依賴于從宗主國進口，僅有的農業(yè)和原材料的生產也受到殖民國家的嚴格限制。受殖民國家的影響，美國最早的、正式的現(xiàn)代工程教育也主要從軍事需要出發(fā)，并且有非常強烈的實用主義導向，集中在專業(yè)技術培訓和簡單的科學學習。獨立戰(zhàn)爭期間，美國軍隊深刻地意識到工程技術對軍事的重要影響，于18世紀90年代在哈德遜河的西點地區(qū)建立了一所軍事學校，開始培養(yǎng)美國自己的軍事工程師（Grayson，1993）。但直到1802年，美國聯(lián)邦陸軍軍官學校（The United States Military Academy），也就是常說的西點軍校（West Point），才正式成立。

獨立戰(zhàn)爭之后，美國對民用工程師的需求變得真實而急迫。在“爭取工業(yè)獨立的愛國主義精神的激勵下，美國工程業(yè)（engineering）的發(fā)展正式開始了”（Mann，1918）。為了提高生產力，人們需要掌握更多的科學信息，傳統(tǒng)的學徒式教育已經不能滿足社會的需要，各地出現(xiàn)了很多自學小組、夜校和講習所，以培養(yǎng)軍事、機械、農業(yè)等技術人員為主要目的的專門技術學校應運而生。盡管這些學校或課程尚屬于純粹技術性的教育，缺乏科學和工程原理的研究，也沒有正式成為高等教育中的一個獨立學科，但已經是現(xiàn)代高等工程教育的萌芽（張維等，2003）。1819年，西點軍校早期的畢業(yè)生奧爾登·帕特里奇（Alden Partridge），離開西點在諾威奇（Norwich）建立了美國文學、科學和軍事學院（American Literary，Scientific and Military Academy）。這所學校雖然仿造西點軍校的模式建立，但是并不要求所有學生都穿軍裝或服兵役（Ellis，1911），而且已經有了民用工程教育。1824年，史蒂夫·凡·倫斯勒（Stephen van Rensselaer）在紐約州建立了美國第一所完全民用的工程教育學校——倫斯勒學院（Rensselaer Institute）。建校后不久，土木工程就成為這所學校最主要的專業(yè)之一。在此之前建立的西點軍校雖然主要是為軍事服務，但也逐漸發(fā)展起民用工程專業(yè)，為美國培養(yǎng)經過科學訓練的工程技術人才，順應了當時社會大興土木的需要。

鴉片戰(zhàn)爭失敗后，清政府建立起制造局、船政局、槍炮局等軍事企業(yè)，希望能夠增強軍事實力，鞏固國防。但由于中國傳統(tǒng)的教育無法培養(yǎng)新式企業(yè)所需的人才，這些企業(yè)也并沒有掌握核心的技術。在這些企業(yè)里工作的工人主要是缺乏基礎知識和技術訓練的農民，他們只能從事簡單而機械的工作。而技術則來自從國外聘請的技術專家和技師，他們掌握了企業(yè)的核心和命脈。大量的外國人在官辦企業(yè)中壟斷了技術，威脅到企業(yè)和國家的安全，所以洋務派主張引入西方的教育體系。1866年建立的求是堂藝局（福州船政學堂）是我國近代史上最早的軍事專門學校之一，也是最早的新式工科專門學校。后來，洋務派又逐漸建立了10所培養(yǎng)海軍陸軍軍官、造船工程師、駕駛員、采礦工程師、測量員等軍事技術人才的學堂，為中國工程教育的發(fā)展開辟了道路（王孫禺，2013）。

隨著資本主義經濟的發(fā)展，中國工程教育逐漸開始由以軍用型工程學校為主、培養(yǎng)軍事工業(yè)技術人才為主要目標，轉向以通用型工程學校為主、為民用工業(yè)培養(yǎng)普通工程技術人才為目標的現(xiàn)代工程教育的轉型，其轉折點是1894年中國在甲午戰(zhàn)爭中的慘敗（史貴全，2003）。洋務企業(yè)和民間資本都開始創(chuàng)建航運、煤礦、電信和紡織等民用企業(yè)，并開辦各種層次獨立的工程技術學堂，培養(yǎng)新式工、礦、交通等現(xiàn)代工業(yè)技術人才；原有的高等學堂里也出現(xiàn)了工科課程。1895年創(chuàng)立的天津中西學堂是其中最具代表性的一所，設立了土木工程、機械工程和采礦冶金三個工程專業(yè)，有學者認為這是中國高等工程本科院校的最早雛形，而專科層次的高等工程教育則可以追溯到福建船政學堂（史貴全，2003）。

其次，中美兩國的工程教育在發(fā)展初期都大量移植了外國，特別是歐洲的教育模式。當兩國各自處在被殖民的年代時，工業(yè)發(fā)展和技術水平都遠遠落后于殖民國家，依靠自身的傳統(tǒng)學徒模式和教育體系無法孕育現(xiàn)代的工程教育，因此在教學設計、教師、教育管理等方面對歐洲等國有很大的依賴性。

進入19世紀，美國的工業(yè)發(fā)展迅猛，國土面積也大規(guī)模擴張。廣袤的土地等待開發(fā)，大量公路、鐵路和運河等基礎交通設施需要修建。工業(yè)革命和領土擴張促進了科學的進步和復雜機械的不斷涌現(xiàn)，需要人們具備更高層次的工程技術，就必須依靠系統(tǒng)和正式的學校教育。美國陸續(xù)出現(xiàn)了更多的工程學院，采用歐洲學院式的教學模式，并且授予學位。例如，1846年，本杰明·富蘭克林·格林（Benjamin Franklin Greene）接任倫斯勒學院的主任，將學校改名為倫斯勒理工學院（Rensselaer Polytechnic Institute），并提出新的教育理念，按照歐洲技術院校的模式進行了重新改組，強調人文學科、數(shù)學、物理和技術知識的同步學習，工程教育要同時培養(yǎng)科學人才和應用人才，使其成為一所普通多科性技術學院。

鴉片戰(zhàn)爭失敗以后，以洋務派為代表的一些有識之士開始關注西學，從單純注重科學技術“格物致理”的“器”的層面逐漸發(fā)展到移植歐美的工程教育模式，很多新建的學校在學制、專業(yè)和課程設置、教學方法甚至教學資料等方面都以歐美的學校為藍圖，希望用西方的教育方法培育掌握新知識和新技能的現(xiàn)代化工程科技人才，從而能夠真正獨立地發(fā)展軍事和民用企業(yè)，實現(xiàn)富國強兵的目標。例如天津中西學堂就在很大程度上模仿了哈佛和耶魯?shù)哪Ｊ剑ㄊ焚F全，2003）。

再次，兩國的工程教育都注重實踐。在當時的歷史背景下，兩國迫切需要的是應用型工程技術人才，工程教育機構所扮演的角色是提供大量正規(guī)、系統(tǒng)的工程技術訓練以及少量基礎的科學文化知識。

1904年，清政府頒布了《奏定學堂章程》，即“癸卯學制”，在全國推行實施。在這個教育體系中，實業(yè)教育是一個很重要的組成部分，工業(yè)學堂也在其中，其目的是“以振興農工商各項實業(yè)，為富國裕民之本計”（舒新城，1961）。初等和中等的實業(yè)教育“以授工業(yè)所必需之知識技能，使將來實能從事工業(yè)為宗旨”（舒新城，1961），而高等工業(yè)學堂“以授高等工業(yè)之學理技術，使將來能經理公私工業(yè)事務，及各局長工師，并可充各工業(yè)學堂之教員、管理員為宗旨”（舒新城，1961）。《章程》所確立的工程教育有很強的職業(yè)教育特點，以傳授技術為主，使畢業(yè)生能夠進入工業(yè)行業(yè)。實現(xiàn)這一目標的一個重要保證是當時工廠與學校的密切聯(lián)系。很多學校是“廠校一體”的辦學模式（史貴全，2003），工科學生有天然的實踐基地，教學過程與工廠實踐密切結合，培養(yǎng)出來的畢業(yè)生也大多直接輸送到工廠里面工作。

美國的工程教育也從英法殖民者那里繼承了強烈的實踐和創(chuàng)業(yè)傳統(tǒng)，實用性的重要程度被放在專業(yè)訓練和科學探索之上。這與當時的大學傳統(tǒng)有很大的不同，教學是一種輔助，而不是主導，“嚴格來說，這些早期的工程教育是純粹技藝性的教育，單純傳授應用知識，還缺乏科學的導入即工程技術原理的研究”（張維等，2003）。19世紀，大部分的美國工程師都是在實踐中接受培訓的（Kaiser，2008）。

在這樣的背景下，兩國最先發(fā)展起來的工程專業(yè)都是土木、機械、冶金等，充分體現(xiàn)了國民經濟發(fā)展的急迫需要。

最后，中美兩國的工程教育在發(fā)展初期都經歷了一個與傳統(tǒng)教育融合的過程。工程教育作為一個新興的教育領域，與傳統(tǒng)教育體系和教育理念有很多不同之處，甚至受到傳統(tǒng)教育的排斥，因而工程教育發(fā)展緩慢。這使得兩國的工程教育從出現(xiàn)開始就有了特殊的定位，也決定了日后工程教育發(fā)展的目標及特色。

“癸卯學制”所確立的初、中等工程教育有很強的職業(yè)教育特點，以傳授技術為主，使畢業(yè)生能夠進入工業(yè)行業(yè)。而高等工程教育則和整個高等教育體系一樣，強調通識教育，“端正趨向，造就通才為宗旨”，學生的學習內容廣泛，畢業(yè)生除了參與實際的工程工作，還具備管理、教學、經營等綜合能力。這是新式學堂的“術”融入中國注重人文知識、講究道德修養(yǎng)的傳統(tǒng)教育的“學”而產生的教育理念。在中國晚清學、術合一的知識價值觀下（鄧紅利，2007），中國的現(xiàn)代高等工程教育從一開始就不是單純的職業(yè)教育，而是以深厚的通識教育為基礎的專業(yè)教育，既保證了“教化萬民”，又能適應工業(yè)化對文化知識的客觀需求。雖然這樣的教育理念是在外敵入侵、民族危亡的背景下的一種被迫選擇，但對工程教育本身來講，卻是一種幸運。“癸卯學制”使中國的高等工程教育在制度化的起步階段就獲得了正式教育的地位，得以進入綜合大學（史貴全，2003），這與美國高等工程教育相比，是一個很大的優(yōu)勢。但是，在中國社會長期以來所形成的“學而優(yōu)則仕”的官本位思想影響下，科學技術向來被視為“奇巧淫技”，實業(yè)學校雖然進入了正式教育體系，但在實踐中，它所傳授的技術知識并未受到人們的重視（羅茨曼，1998），工程教育的發(fā)展非常緩慢（王孫禺，2013）。

美國的工程教育在一開始卻并沒有得到傳統(tǒng)大學或學院的認可（盡管這些大學已經開設有與工程相關的課程），純科學的支持者堅信自然規(guī)律及其應用之間有很大的距離，工程學科不能和科學相提并論（埃茲科維茨，2008），因此很多工程學院都是獨立的學校。雖然1836年弗吉尼亞大學建立了土木工程學院，1847年哈佛大學建立了勞倫斯科學學院，耶魯大學建立了謝菲爾德科學學院。但這些學院在入學標準、學生地位和畢業(yè)標準方面都遠低于大學傳統(tǒng)的文理專業(yè)（Grayson，1993）。

從表面上看，出現(xiàn)這種結果的原因之一是這一時期的工程教育專業(yè)的教學年限一般都比較短，從一年到三年都有，與傳統(tǒng)的四年制教育模式無法銜接。大多數(shù)學校的教學內容都集中在科學知識及其應用上，而且畢業(yè)生數(shù)量也很有限，從19世紀30年代到60年代的30多年歷史里，僅有不到300名工程師畢業(yè)于這些工程學校（Grayson，1993），更多的人還是在實際工作中成長起來的。直到1862年，所有學校才全部變?yōu)樗哪曛疲辛私y(tǒng)一的教學模式：前兩年主要是基礎科學的學習，后兩年學習如何將這些基礎科學知識應用到理論和實踐問題上。但從根本上講，工程教育是否能夠被傳統(tǒng)教育所接納，取決于它的基本性質：如果它的定位是傳授技術的職業(yè)教育，那么必然會與追求通識的精英教育存在區(qū)別，因而無法得到認可。如果工程教育能夠超越單純的工程技術，將其上升到科學原理的應用，甚至通識技能的培養(yǎng)上，它就能夠與傳統(tǒng)教育保持一致的目標，并極大地豐富傳統(tǒng)教育的領域。

事實上，工程學校建立的初衷是傳授科學知識及其應用，已經超越了傳統(tǒng)的學徒式模式。我們可以對比早期的法律和醫(yī)學教育，后兩者采用了和學徒式緊密結合的教學方法，以實踐或技術教育為主，不同于傳統(tǒng)的大學教育，是明顯的專業(yè)教育。相比而言，工程教育更偏向于知識傳授的科學教育或者科學通識教育的一部分，職業(yè)化傾向并不明顯。這一起源，是工程教育區(qū)別于其他專業(yè)教育的一個突出特點，也深刻地影響了工程教育的發(fā)展。直到今天，美國的法學和醫(yī)學教育都主要在研究生層次，碩士以上學位才是進入律師或醫(yī)生職業(yè)的基本教育要求。而工程教育從本科階段就開始了，在很多國家獲得學士學位的工科畢業(yè)生積累一段時間的實踐經驗，就可以獲得工程師資格。從這個意義上說，工程教育并不是典型的職業(yè)教育。

由此看來，無論中國還是美國的工程教育，其根本定位都不是職業(yè)教育，這是它與技術教育區(qū)別開來的重要特點。雖然它的初衷是要為國家培養(yǎng)掌握熟練技術的人才，但工程教育包含了更廣泛的內容，受到更多因素的影響。隨著工程教育的逐漸發(fā)展，這些因素的力量逐漸顯現(xiàn)出來，塑造了中美兩國的工程教育獨特的發(fā)展路徑。

二 萌芽時期的工科教師

由于中國的高等工程教育在誕生初期就非常注重工程實踐能力的培養(yǎng)，因此，各個學堂都需要工程實踐經驗豐富的教師，而當時的工程學校大多是由企業(yè)創(chuàng)辦的，有天然的實習基地，企業(yè)的工程技術人員兼任實踐指導教師甚至專業(yè)課的主講教師，使工程教育與生產一線保持著密切的聯(lián)系。另外，講授理論課程的教師多是外國人，當時很少有華人教師具備豐厚的新學資本，從而能夠在高校占一席之地。即使新式學堂培養(yǎng)出來的畢業(yè)生，沿用外國教師的課程表，也不足以承擔新式教育的重任（田正平等，2006）。

“癸卯學制”所規(guī)定的教育體系中還有單獨的師范教育，針對實業(yè)教育頒布了《奏定實業(yè)教員講習所章程》，以“教成各類實業(yè)學堂……教員為宗旨；以各種實業(yè)師資不外求為成效”（舒新城，1961）。實業(yè)學堂的教員也包括參與工業(yè)教育的教師，提出了近代工程教育發(fā)展對師資的基本需求：培養(yǎng)自己的工科教師。該學制對各級各類學校教師的職稱、職責及任職資格都有明確規(guī)定，大學堂和工業(yè)學堂的教師應受過良好的教育訓練，至少要達到選科畢業(yè)水平或者為留學歸國的畢業(yè)生。但當時各學校規(guī)模很小，畢業(yè)生不多，因此要從國人中挑選受過新式教育并具有一定工程知識的人非常困難，“癸卯學制”又提出可以由外國人來充當教師。因此，這一時期的高等工程教育的師資基本由科舉出身的文人、早期新式學堂的畢業(yè)生以及外籍教師組成。特別是在大學堂，來自歐美的外籍教師占了相當大的比例。文人主要教授中文和倫理等通識課程，新式學堂的畢業(yè)生教授外語和物理等基礎課及部分專業(yè)課，而主要的專業(yè)課程則由外籍教師講授。隨著高等工程教育的發(fā)展，從新式學堂畢業(yè)的學生以及從國外留學回國的學生留校任教的人逐漸增多（見表2-1），為高等工程教育提供了部分的師資。這些教師的成長軌跡主要是從學校到學校，所承擔的工作也以理論教學為主。由于數(shù)量的稀缺，有很多教員同時擔任幾所學校的教職。

表2-1 各種實業(yè)學堂工科教師構成表

盡管從整體上來說，這一時期的工程教育的發(fā)展進程比較緩慢，但教師的數(shù)量有了明顯的增加，1907～1909年的三年之內，工科教師數(shù)量增加了近2倍，說明整個工程教育的教師數(shù)量缺口還是很大的。與美國相比，由于中國當時缺乏成熟的高等教育體系，師范教育也處在剛剛起步的階段，初、中等新式學堂的教師尚不能自足（琚鑫圭等，1994），水平更高的大學教師更是缺乏。因而當時工科教師的水平參差不齊，教育程度大都比較低，在一定程度上影響了工程教育的質量。但同時，這又決定了工科教師來源的多元化，中西文化、傳統(tǒng)與現(xiàn)代的交融和碰撞在教師中就有所體現(xiàn)。如上文所述，實業(yè)學堂工科教師隊伍還包括了一支直接在工廠一線工作的工程師和技術人員隊伍。他們繼續(xù)發(fā)揮學徒制教育的優(yōu)勢，為工程教育注入了豐富的實踐經驗。

奧爾登·帕特里奇（Alden Partridge）畢業(yè)于西點軍校，他在1806年被授予美國第一個工程師中尉，隨后被任命為西點軍校的教師。1813年9月，他成為西點軍校的工程學教授，這是美國第一個獲此頭銜的人（Grayson，1993）。

1824年夏天，植物學家阿莫斯·伊頓（Amos Eaton）到紐約州伊利運河沿岸地區(qū)開展地質學研究的同時，在附近的小鎮(zhèn)上講授自然科學課程。他在講授過程中穿插了演示實驗，使聽眾能夠更清楚直觀地理解和學習自然科學知識。之后，阿莫斯協(xié)助倫斯勒建立了倫斯勒學院，而之前的那些非正式的教學活動為學院的建立奠定了良好的基礎。這所學院不僅培養(yǎng)了美國第一批經過專業(yè)科學訓練的工程技術人才，而且培訓了很多應用科學教師，通過講座和其他方式，指導更多的農民和技師學習自然科學、哲學、經濟、藝術、機械等知識，并在工業(yè)生產中應用。（Rezneck，1968）而他所采用的科學知識和實驗相配合的教學方法直到今天仍然是工程學科的主要教學法之一。

30多年后的1858年，另一名地質學家威廉·巴頓·羅杰斯（William Barton Rogers）在波士頓進行了同樣的工程教育探索，他利用各種機會向工人講授如何在工作中運用自然科學知識。他在1861年建立了麻省理工學院，并且招納了9位對教育問題非常感興趣的老師進入麻省理工學院早期的教學團隊。

可以看出，美國早期工程教師的一個特點是教師本身多是教育者，而不是實踐者，即他們本身并不是工程師，卻更關心教育的問題。這與美國的工程教育在誕生時的定位密不可分。首先，學校里系統(tǒng)的工程教育是對傳統(tǒng)的實踐式教育的補充。工程教育的一個重要任務是普及科學知識及其在工程實踐中的應用。獨立戰(zhàn)爭之后，美國迅速開始工業(yè)化的進程，為工程教育的產生和發(fā)展提供了堅實的基礎。工業(yè)化的過程中，大量的人力投入到工程領域的工作中，具備豐富的實踐經歷。而同時整個國家也深刻意識到專業(yè)化的科學和工程知識的重要性，因此對學校的工程教育產生了需求。其次，工程教育誕生時，美國已經有比較成熟的現(xiàn)代高等教育體系，在人文科學和自然科學領域已經向高等教育界和全社會輸送了大量高水平的人才，包括大學的教師。例如，上文所提到的奧爾登·帕特里奇自身就已經接受過良好的高等教育。在有意無意中，他們將古典學院的精神帶進了工程教育。