高等工程教育是高等教育的主要组成部分，它对一个国家科学技术、经济、军事等方面的发展、对国家综合国力的增强等都有着重要的影响，因此日益受到各国的重视，特别是在当前全球经济由以工业经济为主向以知识经济为主过渡的转型期，高等工程教育在教育资源的开发与利用、教育体制和内容的改革、教育与政府和工业的作用机制等诸多方面都面临着新的挑战，各工业发达国家都把改革和发展高等工程教育放到重要的战略地位。
　　在世纪之交的2001年，美国和加拿大62所领先的研究型大学组成的美洲大学学会(AAU)发表了一份白皮书，标题叫“服务于国家的公共机构:研究型大学”。书中把美国高等教育在新世纪面临的挑战归结为四个方面，即保持国家经济的持续发展和科学技术的全球领导地位；培养以知识为基础的劳动力队伍；不断取得医学突破以提高公共健康水平；在越来越变换不定的当今世界保障国家的安全。解读这四点，可以看到其中的第一项主要依赖于科学技术的创新与发展，第二项取决于教育的改革和教育水平的提高，后面两项不仅以前面两项为基础，而且还需要教育与政府和工业的深入合作。这四个方面不仅高度概括了高等教育面向新世纪知识经济发展需要的新的挑战，而且还清楚地表明了高等教育，尤其是高等工程教育在国家建设中的重要使命。如果再进一步分析这四点，可以看到其中的根本在于第二项，即培养和教育能够满足二十一世纪经济发展和社会发展的人才。按人数计算，我国作为发展中的大国，拥有世界上最庞大的高等工程教育，教育基础和工业基础却又相对薄弱，高等工程教育要支持国家在新世纪崛起于世界，面临的挑战就更加严峻。研究和探索高等工程教育如何进行改革以满足现代工业发展需要具有十分重要的作用。
　　如同工业的发展水平最终必须体现在工业产品的价值上，高等工程教育的质量从根本上体现在其终端产品——人才培养的质量上。而评价工程教育人才质量的一个重要标准就是看其是否满足工业发展的需要和受教育者自我价值的实现与发展需要。由于后者需要通过其工业实践和社会实践来体现，因此可以认为，高等工业教育的任务从根本上源于工业发展的需要。无论是教育过程(教学内容、教学模式等)的改革，教育思想的转变，还是教育体制的创新，归根结底是要与工业的发展实现良性互动，为工业发展提供强有力的支持。
　　一、经济发展方式的变化对高等工程教育的挑战
　　在经济发展的不同阶段，高等教育，尤其是高等工程教育发挥的作用也不一样。在人类近两个半世纪的工业化进程中，经济发展主要经历了以简单加工和生产为特征的资源经济为主阶段和以技术创新为驱动力、以规模化和范围化生产为特征的工业经济为主两个阶段，目前正在向着以知识经济为主的阶段过渡。资源经济条件下的工业发展主要依靠作坊式的简单加工或小规模的工厂企业来实现，这个时期的高等教育主要承担着知识传播的使命；而在工业经济时代，伴随着社会化大分工的深入和科学技术的迅速发展，工业企业的规模和数量迅速增长，经济的发展主要通过公司的专业化生产经营、工业之间和公司之间的竞争与合作来进行。在这个阶段，高等工程教育蓬勃兴起，它不仅传承专业知识与技术，更重要的是通过教育与工业的分工与结合产生新知识，培养工业所需的人才。十九世纪末，以霍普金斯大学为代表的研究型大学在美国的兴起，推动了以技术为基础、以规模化和范围化为特征的现代工业技术经济的发展，帮助美国全面赶超欧洲成为当今世界的最强国。
　　从上世纪末开始，人类的经济发展由后工业化时期向以知识经济为主的阶段过渡，工业的发展也正在从以公司企业为单位的规模化和范围化发展向产业集群过渡，工业或国家的竞争能力越来越多地体现在产业集群的竞争能力上。产业集群是由专业化的企业公司、大学与研究院所、消费者和提供技术和咨询服务的中介公司等构成的网络化实体。它是工业发展应对经济发展全球化、信息化和知识化需要的一种新兴的产业发展模式。由于知识的创造、共享、管理和服务在其中居于核心的位置，而这正是大学的传统优势，因此对大学及其高等工程教育在产业集群发展中的作用的研究与探索，也就成为了近年来工业界和学术界研究的热点之一。这些探索有的从产业发展的需要出发，有的应用产业集群分析方法(如美国哈佛大学的米切尔?波特教授等人的钻石模型等)，还有的从分析学术界与政府和工业界的关系入手(如纽约州立大学亨利?埃茨科威兹等人的三螺旋模型等)，方法和理论不同，但目标相同，研究工作的含义也很明确——大学在这种新的工业发展模式中，需要进行许多新的变革以适应工业发展的需要。这种挑战的根本原因在于工业的发展模式正在发生改变。
　　以亨利?埃茨科威兹等人的三螺旋模型为例，该模型把社会经济发展的主导力量分解为政府、工业界和学术界三部分，承担高等工程教育的主体——大学属于其中的学术界。该模型通过总结人类的工业发展进程，把三者的关系概括为政府主导、分工交流和分工合作三种模式，高等工程教育如何发挥作用，又发挥怎样的作用，与这三者的关系紧密相连。以该模型用于分析大学教育的作用及其与其它二者的关系，可以看到在政府主导模式下，工业和大学各自分离，由政府实施管理、控制和领导。该模式以自上而下的官僚化管理、大型项目驱动为特征，大学主要承担知识传授的使命，工业则主要通过典型示范、模仿跟进的方式寻求发展。在分工交流模式下，学术界、政府和工业界明确分工而又通过彼此之间的紧密联系进行知识流动、产品贸易和人才交流；大学的使命主要是从事基础研究和人才培养，工业主要从事技术创新和产品生产以面向市场需要，政府工作的重心则在于解决市场机制的缺陷。而在分工合作模式下，三者之间既有分工又有紧密的合作，存在着多种双边的合作关系，三方联合研究中心、战略联盟等实体的成立成为大家共享的社会、知识、设施和经济资源与经营内容。三方如何在该模式下充分发挥作用，又应该发挥什么样的作用正是目前该领域研究的前沿和热点，既有理论的探讨，也有实践的验证。论及大学在其中的作用，比较共同的观点是:大学除了继续承担第二种模式下的两种功能外，还要承担起工业研究合作伙伴、技术转移、工业扩展及技术支持、创业研发、工业教育与培训合作、职业服务与指导、专业及政策咨询服务等诸多新的使命。如果把这三种模式与经济发展的几个阶段对应起来，就可以看到，第一种模式对应的就是资源经济为主条件下，社会生产关系在工业发展中的体现；而第二种模式反映的是技术经济条件下的工业发展方式；第三种模式是否能够准确地反映知识经济发展的需要，尚有待理论和实践的检验，但至少可以肯定的是，一个国家经济的发展方式无论是从第一种模式向第二种模式，甚至直接向第三种模式演变(大多数发展中国家需要面对的转变)，还是从第二种模式向第三种模式演变(工业发达国家面临的挑战)，高等教育及高等工程教育的主体——大学都处于非常关键的地位，面临着前所未有的挑战。
　　以麻省理工学院和斯坦福大学等为代表的创业型大学的出现或许为大学在新世纪的转型提供了线索。在技术经济环境下，以大学和研究院所为代表的学术界与工业界有着明确的分工和合作关系；学术界着力于知识的传播与创造、技术的开发、人才的培养，而工业界紧密联系市场，着力于技术和知识的应用与创新；学术界提倡学术自由与多元化，而工业界鼓励自由竞争和技术创新。但是，从上世纪九十年代开始出现的这种创业型大学则不仅继续承担着其原来的使命，它还通过知识的融合与应用以一种特别的方式直接参与到技术的创新和工业的实践中。也就是说，它同时还越来越多地直接面对市场，参与到工业的发展中。硅谷和128公路就是这个过程的结果体现。这种变化是否真正代表了知识经济对高等教育的新的要求，现在下结论虽然为时尚早，但至少预示着:面对新的知识经济增长方式，高等教育及高等工程教育正在而且一定要发生根本的变革，因此需要探索新的教育模式与之相适应。
　　二、知识的迅速增长和技术变化对高等工程教育的影响
　　在后工业化时代，信息技术的快速发展和知识经济的兴起，一方面使工业和学术共享的资源急剧增加，另一方面又通过这种共享促使工业不断发展和科学技术快速进步，进而产生更多的知识和技术，加速了知识和技术的新陈代谢和更新换代。这种变化对今天的高等工程教育提出了严峻的挑战。
　　首先，知识与技术的进步和快速变化使得传统的以知识传授为中心的教学方式不能满足工业发展的需要，在教育目标上需要由关注知识的传授向以培养学习者获取知识和应用知识的能力为核心转变；在过去，学生通过大学及研究生阶段四到十年的教育培训所获得的知识，基本上能够满足其今后十年甚至终生的工程实践需要。现在，当知识和技术变化急剧加快后，情况正在发生着根本的变化。由于知识和技术的变化大大缩短了工业升级和产品更新换代的周期，学生在学校学到的知识在其毕业后很快，甚至马上就满足不了工业日新月异发展的需要。因此，高等教育需要从以受教育者的知识掌握量的最大化为主要目标向以受教育者的知识掌握能力与知识应用能力的最大化为中心转变。针对于此，作为高等工程教育主体的大学和作为经济发展主力军的工业都在寻求新的解决办法。先进的工业企业在努力构建学习型组织，强调员工的终生学习能力和学习需要，关注工业技术与学术前沿研究成果的有机结合；国际上工程教育水平先进的大学则正在由传统的以知识传授为主的工程教育科学模式或科学加技能模式向以培养受教育者能力为主的工程教育工程模式转变，强调学生学习兴趣与能力、交流能力、知识获取与应用能力和团队协作能力的培养；强调先进教育研究和其它社会科学如行为学、心理学等的研究成果在教育过程中的应用。这也就是从上世纪九十年代开始，以美国为首的工业发达国家在工程教育中大力推广工程模式的原因所在。
　　三、教育资源条件的变化对高等工程教育方式的挑战
　　资源条件的变化对高等工程教育的挑战主要体现在参与对象、教育设施、管理平台、信息资源与交流手段、科技知识、财政支持等方面。多媒体技术、网络与远程教育等信息技术的发展，一方面使教师资源的共享由本地化向国际化方向发展---今天的技术已经能够越来越经济地做到:在世界上任何一个地方都可以同步聆听任何一位教师的演讲或课堂教学；另一方面也使教育的面向对象无论在人数上，还是在规模与范围上都迅速扩张，使工业培训、继续教育以及学位教育拥有了更加广阔的发展空间。作为一位学习者，你在家里就可以参与到世界上任何地方任何人提供的教育项目中，与其他参与者---不管是教师还是同学交流探讨，共享经验、知识与见解。要作到这一点，高校作为高等工程教育的提供者，无论在教育设施建设和维护，还是在教育资源的组织管理方面都面临诸多新的挑战。知识的急剧增长、技术与知识的融合与分解、数字化图书馆与数据库技术的应用、建立在全球网络基础上的数据共享与交流等诸多变化促使信息资源与交流手段大量增加，大学之间、大学与工业之间、大学与研究院所之间、大学与社会之间的信息交换成几何级数增长，高等工程教育如何选择资源、合理地利用资源于教育实践就显得越来越重要。
　　教育资源和教育手段的多样化需要采用新的教育模式才能充分发挥效能。在传统的工程教育课程教学中，一本教材，一张黑板，一位教师就构成了教学资源的主体。而今天，知识变化日新月异，教材的建设已不可能全面、及时地反映实际的需要和发展，单凭一本教材或有限的几本参考书组织教学过程的效果很有限。互联网的应用、信息技术与教育工程的结合，不仅为工程教育提供了信息、技术和知识等无限的共享资源，还为教育者、受教育者和其他参与者提供了方便、即时的互动和交流手段，使相关人员的沟通不受空间、时间和环境的限制。数字图书馆、虚拟团队、网上教室、搜索引擎、电子邮件、多媒体软件、主页空间、数据库、远程教育、仿真与虚拟实验室等等多种多样的教育和学习交流手段已远非传统的黑板、教室所能比拟。教育资源和手段的多元化，不仅要求教育者和受教育者很好地在教育过程中应用和适应它们，而且要求他们团结协作，对如何高效地选择和使用它们进行精心的设计、实施与控制。美国大学中，每门课程临结束时都要求学生填写一份课程评估调查问卷，其中第一项就是关于教师新资料的使用和新的教学手段应用情况的，说明了教育资源和手段及时更新的重要性。
　　四、科学技术的发展与对外合作的扩展对教育内容的影响
　　随着大学科学技术研究规模、范围、强度和深度的增大，技术和知识的融合与分化越来越深入，促使大学向更加开放的系统转变。高等工程教育一方面要吸收和整合科技研发产生的新知识以应用于工程技术人才的培养，一方面要把科技研发产生的技术和成果向工业和社会转移或进行产业化。因此教育的内容也需要不断的变化以适应这种新的需要。
　　技术和知识的融合和深化，越来越多地强调学习者互动、交流、共享与合作能力的培养。现代工业产品不仅常常是多项专利技术的集成体，更是综合考虑了诸多技术因素、经济因素和社会因素的产物，因而对工业技术研究和产品开发人员的知识获取、交流共享能力和合作技能提出了越来越高的要求。随着学科的综合化程度提高，技术的应用与转移速度对工业发展的推动作用显著增强，知识的融合对工业工程设计水平与生产效率的提高发挥着越来越重要的作用。而知识的融合不仅需要专业人员之间的交流与共享，更需要他们的团队合作。传统的教育方式，无论是启发式还是注入式，主要关注的是师生之间的交流和有限的师生互动，而不是重点强调学生之间的良性互动，因此难以把每个学习者的经验、知识和能力融合成为所有参与者最有效的资源，迫切需要采用一种新型的教育模式来服务于这一目标。
　　经济全球化进程的加快，促进了知识和技术变化的急剧加速。现代化的工业企业要在全球性的竞争中赢得主动，通过技术创新和体系创新以建立工业发展和学术研究之间的良性互动和有机合作机制就越来越重要。工业企业与以大学和科研院所为代表的学术界之间的知识转移和技术转移固然可以通过项目合作、会议交流、人才互换、人员培训等多种形式来进行，但不管采用何种方式，终究要通过双方当事人的交流与合作来实现。人与人之间成功的交流与合作涉及利益分配、共同愿景、价值观念、兴趣爱好、道德思想水平等诸多复杂的因素，而传统的高等工程教育较少系统地考虑这些方面。当工程教育由以知识传授为主向以能力为主转变时，就必然要求工程教育关注工业发展与学科前沿知识的相互联系，关注学习者交流能力的培养。现代工业的全球化扩展，使得高等工程教育由面向本地工业发展需要向面向全球化工业发展需要转变。以本人所在学院为例，在过去十年中本科毕业的学生约有百分之六十工作在中外合资企业和外资企业。这种变化必然要求把跨文化的理解、交流能力培养纳入教育过程。
　　五、社会科学、系统工程等其它学科的发展成果与教育的结合
　　先进的教育理论、社会科学如心理学、行为学、人文科学等领域的研究成果与实践经验，为工程教育的发展提供了动力和支持。从上世纪九十年代以来发展起来的以学生为中心的教学法、做中学、集体学习理论等就是其中的典型代表，与传统的以教师为中心的教学、简单的答疑解惑甚至启发式教学、提倡学生勤奋学习相比，这些新的理论无论在观念上，还是在科学内涵上都发生了根本的变化。它们对新时期的工程教育提供了有力的支持，但却对教育者和受教育者提出了新的挑战，需要他们不仅关注专业的知识和技能，还要学习掌握和实践教育理论等其它领域的知识。先进的高等工程教育工作者不仅是专业知识的传授者和学生能力的培养者，更需要成为先进教育理论的掌握者和实践者。
　　我国的高等工程教育规模世界最大、参与人数最多，发展也很快，但由于受到工业基础、科技能力等诸多方面条件的制约，与工业发达国家相比，差距明显，面临的挑战也更大。但是国家的复兴靠工业，工业的发展靠教育，因此，高等工程教育的改革事关国家的兴旺发达。高等工程教育与政府、工业和社会力量通力合作，积极主动地应对新的来自工业发展需要等的挑战，必然是一项长期的、艰巨的历史使命。（作者系西北工业大学航空学院。）