工程教育.包括高等,中等及初等三個階段,本文所討論的,以高等教育為主,附帶提及和中等、初等的聯系問題。

      近來,《光明日報》上,登載了馬大猷、錢偉長兩先生和本人的幾篇專論,提出了許多工程教育里存在的問題,讓我們從事教育工作者,得有發表意見的機會,我們對于《光明日報》,非常感謝。從這些問題里,看出目前工程教育,確實是應當要研究改革了,馬,錢兩先生在他們的文里,很詳盡地說明了工程教育的內容和性質,指出了過去的種種缺點和痛心的實例.并旦進一步地提出了原則性的方案。馬先生的建議是:(1)在學習前先入工廠實習一年,有許多好處。(2)首先要精簡課程,逐漸走向專門化的方向。(3)大量舉辦專修科,主要吸牧在職干部和青年工人。錢先生的建議是:(1)普通技工的訓練,在生產機關里做。(2)技術員的訓練,通過中等技術學校來做。(3)工程師的訓練,通過高等教育機關來做,要在全面的科學基礎上專門化,不宜操之過急。(4)技術專家的養成,通過研究和專業工作。(a)在高等教育內,教育的步驟,也是一個專門化的過程,先是基礎科學理論,然后分系分組,最后有畢業論文的訓練,和工廠實習,逐步達到專門的目的。(6)努力克服困難,如設計制造師資的缺乏,逐步減少純經驗的訓練,加強基礎的科學理論課程,實驗實習過程。(7)大量地創設中等技術學校。辦工廠訓練班,在大學附設高級的專修科。 (8)中等技術學校的畢業生,有條件地送人大學,接受全面的科學訓練。

      這些建議,一般說來,都是很正確的,如能做到,對于工業生產,當然有極大地幫助。然而僅僅這些建議,便能改正目前工程教育里所存在的那些缺點嗎?我們知道那里面的缺點,有的是因為制度關系,有的是因為辦理不善。如果制度不好,即便是辦得很好,對于工程教育,就可能有改進嗎?我們過去的工程教育,多半是抄襲美國制度的,我們過去辦理不善的種種缺點(如同依賴性,盲目性,投機性),在美國一般的好的工學院里,是不存在的。然則我們縱然辦得極好,而不從制度上、內容里去研究改革,其結果還不是和美國的工學院差不多嗎?

      我們先來看看蘇聯的制度:(1)高等學校的主要類型,為大學及專門學?!,F有八百多所的高等學校里,只有三十幾所是大學,其余七百多所都是專門學校。大學本身的任務,是培養研究機關科學工作者和中等學校的教師,因而所設的學系,限于文理,且為數不多。如莫斯科大學,共只有十一個系。但大學里同時附設很多的專修班,學習年限較短,如莫斯科大學即有五十六個專修班。(2)專門學校的種類繁多,在工業方面,一般的冠以“高等工藝”,“機械工程與動力”,“礦業與鋼鐵工業”,“高等化學”,“高等建筑”,“高級電信”,“高等測量與氣象”,“高等糧食工業”,“高等木材工業”,“高等紡織”,“輕工業”,“印刷工業”等等的專門學校的名稱,其個別的,舉例而言,有“汽車工程學院”,“航空學院”,“交通器械制造學院”.“汽油學院”,“泥炭學院”,“建筑物品工程學院,“制冰工業學院”,“超重機經濟學院”等等。這些專門學校的入學學生,要有中學畢業證書(即讀過十年制學校者),在校學習四年到五年半(個別情形有延長到六年的)方能畢業,可見其程度之高,亦可見其分科之細。(3)專門學校的學生,除在校內聽講,并做實驗外,須經過三個階段的生產實習,在生產機關的現場里進行。其最后一段的實習,是為作畢業論文準備的,時間有的延長到三十六周(如高級建筑)。(4)專門學校里學生的學業時間分配,視其學校類型、任務、及學科性質而定,大概課室講授占百分之四十到五十,實驗室和實習作業,占百分之五十到六十。(5)工科學生的畢業論文,主要的是為解決生產部門里存在的實際問題,因此學生須要了解整個生產系統,并知其生產過程的管理。

      從蘇聯的這種制度里,顯然看出他們工程教育的方針,是要訓練“見聞廣博的高度熟練專家”,和美國大學造就通才,是大不相同的。所以他們現在每年就有十幾萬個專家,從學校走向生產,從事經濟建設,這是何等浩大的技術隊伍!反觀我們現在的工程學生,數量微小,不去說他,即此微小的數量,是否已得到適當的教育?如果還沒有,趁此數量不多的時候,進行改革,準備迎接將來更大的需要,豈非學習了先進國家的經驗。

      但是我們學生的情況,有很多地方和蘇聯的不同,比如:(1)我們大學生是高中畢業程度,比蘇聯的十年制多一兩年(如數學里,我們學生是讀過解析幾何的)。(2)蘇聯十年制學生,已知理論聯系實際了,并有操作實習,而我們是沒有的。(3)蘇聯是高度工業化的國家,學生在未入高等學校之前,已經有了工程的認識和氣息,而我們是沒有的,我們過去是個文弱的國家。因此蘇聯的制度,我們還不能全部采用。

      我們的工程教育,必須參考蘇聯制度的精神,配合到我們的國情,來擬定我們的方針與方法。

(一)方   針

      首先要解決通才與專才的問題,亦即通才訓練與專業化問題。從整個科學和技術來看,任何一個科目,都與很多的其他科目,或多或少,或遠或近的互相關聯,因而學術(包括理論和實踐)里面的“通”,是廣寬得無邊際的,并非任何一個人的精力所能得到的。但每一科目的“專”,因為局限于科學進步的程度,不得不有其一定的深淺,于是專家即有造成的可能性。專家欲在他那??评锔笊钤?,必須多了解與他有關的其他科目,尤其是對他直接有關的有系統的自然科學。了解的科目愈多愈深,便愈能提高他本行專業的水準,而成為更高度的專家。好比壘石為塔,塔底愈廣,塔頂愈高。因此,我們高等工程教育的方針,應當培養專門性的工程師,亦即是應和蘇聯一樣,造就高度的熟練專家。但為了他將來還需要更專起見,應當同時給他全面的啟發知識,作為他擴充塔基的工具。這便與美國制度制造通才,基本上有了區別。美國工學院畢業生,只有塔底而無塔頂,這塔頂是要出了校門以后,再去建造的。

      我們講專才,專到什么程度,當然應與實際生產能配合。蘇聯今天的工學院,有專到以汽車、汽油、制冰為院名的,其學院里分系之專,更可想見,我們當然是辦不到的。但我們的教育制度,必須要與生產配合,隨生產專業化的發展,來分院分系,不能像美國一般的大學一樣,不論外面生產情況如何,工學院里的分系分組,總是保持那“古典”式的老套,至多不過添些選課而已。即以今天中國工業落后的情況來看,如果仿效蘇聯,開辦幾個“動力學院”、“電機工程學院”、“公路學院”、“煉鋼學院”、“化工學院”、“礦業學院”等等不太專門的高等學校,以便四、五年后,有許多專家來服務,似乎也不太理想吧?

      上面說我們高等工程教育的方針,應當訓練專才,這并非說工程師應以專才為滿足,相反的,工程師的知識,是應當力求廣博的。但這廣博知識不一定要在學校里得到,工程師在學校里得到的,主要的應當是專業訓練,和訓練中的學習工具。有了工具,他便能獨立研究,從事開拓他知識的田園,而逐漸成為通的專才。美國制度是希望工學院的畢業生,以通才的底子,逐漸求專,和上述先專后通的目標,有極大區別。畢業生如是專才,他便能立即服務,因服務的需要而要求“通”,于服務機關是有益的。畢業生如是通才,他非再經專業訓練,不能擔負任務(我們以前的大學工科畢業生在鐵路服務時,須經實習一兩年,便是一例),這求“專”的時間,于服務機關是有損的。而進一步對學生本身而言,由專而通,是加強專的,由通而專,是削弱通的,更足見前后次序的重要。

(二)方   法

      有了方針,從現時工程教育的情況來講,應采用何種方法,來達到這個目的呢?這在我們政協綱領里面,早已有明文規定,“理論與實際一致”。這好似一句原則性的話,但同時也是最現實的話,因為我們過去的工程教育里,理論與實際太不一致了!這個好方法,如何實行呢?照現在一般的意見是:(1)精簡課程。將不必需的課程淘汰,采用重點發展或分組學習的原則。但分組的數目,不宜太多,而各組共同必修的課程,占到全部時間一半以上。(2)增加實習。精簡課程后,余出來的時間,除為政治課應用外,分配到實習課程。此外加強暑假的校外實習,從第一年級起連續三個暑假,做由“認識”、“操作”而“專業生產”的現場實習。(3)改編教材。使書中所述的,切合于我國現狀,并一律用中文講授。(4)將學習時間,從四年延長到五年。第一年完全在工廠做生產操作實習,補足高中畢業生的生產常識,如機械系所建議,或在第五年往工廠進行專題研究,如化工系所建議。以上這些方法,如果統統實行,在我們工程教育上,當然是前進了一大步。尤其是重點發展分組學習的原則,對于專業化的要求,已可滿足一部分。倘若分組后,每一組的學生人數相當多時,這一組也可以和蘇聯一樣,成為一個單獨的專業的學院了。然而這些辦法里,關于實習部分,是就原有的制度規格,教學內容,勉強地,生硬地加進去的,在實行時必然要發生以下的問題:

      (1)學校與工廠的配合——現在各大學,因為以前模仿美國,是以造就通才為目標的。所定課程,由基本理論,經應用理論,到專業理論,完全依照理論上的發展,自成一套系統,是由內而外,由抽象而具體的。但現場的實習作業,卻是不可避免地由外而內,由具體而抽象的另一套系統。這兩套系統,是反向逆流的。只看大學里第一、二年級的課程,大半是公共必修課,而每課教學內容,對各系學生,又都是相同的,因此第一年級的學生不分系,第二年級的學生不分組。但生產部門的任何一個工廠(這個名詞,在本文里包括土木系現場工程),卻無一不是專業的。第一年級讀完普通基本理論的學生,去到工廠里做“認識”實習,這認識與他的基本,有什么關系?第二年級讀完普通應用理論的學生,去到工廠做“專業”實習,他的應用理論,對于專業,又起何種的作用?第三年級讀完一部分專業理論的學生,去到工廠做“生產”實習,他這一部分的專業,就適巧是那工廠里的生產嗎?如果那工廠的生產專業課,是要在第四年級講授,不就成了先實習后理論了嗎?

      (2)理論與實際的配合——學校里所謂理論,多半是指以數學為主干的理論,是舉一反三的理論,因而也就是原則性的理論,(受了通才訓練的影響)。但工廠里所謂實際,多半是指有高度效率的生產,是狹隘的、精深的、具體的實際(有時也不免有偏差存在)。學生一肚皮的理論,去往工廠實習,而看到、感到、領略到的實事,卻多半與他所學的不相謀,大小不投,深淺不合,甚至有些矛盾,于是在他短短的實習期中,不過得到些模糊概念而已,反而妨害了理論與實際的結合。在美國的大學里,因為與生產隔了主人,它里面的訓練,以理論實驗為主,希望學生在畢業后,進入工廠,再與實際接觸,是一種由理論而實際的“銜接聯系”(前后一致)。同我們所要求的一面理論,一面實習的理論和實際的“平行結合”(同時一致),是大不相同的。我們大學,過去受美國影響太深、對此應特加注意。

      (3)基本與工具的配合——理論與實踐,誰是根本?誰是工具?在學校的看法,理論是基本;工廠的看法,理論是工具。這兩種看法,對學生實習,有極大妨礙,其實是都有問題的。近代科學發達,技術進步,當然是靠理論的推動力,然而理論的根源是在實踐,而復雜的理論,更需要實踐(實驗)來解決。理論擴大實踐的范圍,實踐提高理論的目標。每一工程問題的理論,后面必需要緊接實踐,而實踐的后面,又必有新的理論。兩者緊密循環的接合,便使理論與實踐融會成一體。因此理論與實踐,是互為基本,互為工具,而不應強分高下或形成孤立的。學校里必須打破理論為基本的成見,工廠里也必須理論對實踐的作用,然后這基本和工具,才能配合,學校與工廠間的鴻溝才能消除。

      (4)理論與實習的配合——原則上講,理論學習是應與實習同時進行的,但事實上不能不有先后(實習時應有講解與說明,里面不需要數學,故非此地所謂的理論),于是發生理論與實習的次序問題?,F在學校的看法,是理論在前,實習在后;基本理論在前,應用理論在后,因此三者之中實習便不得不排在最后。但同時又覺“認識實習”,應排在最前(所謂認識實習,不應只是參觀,也非高中時應有的操作實習,而是認識生產力的運用和施工等的實踐,這是與專業理論有直接關系的),這種矛盾思想,如何能解決呢?

      (5)理論與技術的配合——學校里對于學生程度深淺的看法,是與工廠不同的。學校以理論為重,理論分數高的(尤其是微積分),便是程度高。但工廠是以實踐為主,與學生的嘗試,勞作,積極性等的要求,認為更成技術訓練的基礎。這種差別的原因,發生在學校的制度和內容里。學生的理論程度較高(學生從小學到中學到大學一年級,其理論程度是逐漸提升的,但在二年級以后,便轉變方向,甚至降低了。以土木系四年級為例,課程中雖有用到微積分的地方,但一般來說,還是比一年級的還容易),而技術能力甚淺,如何能使學生在技術和理論方面的深淺程度,配合得當,是應在課程的內容和排列上,加以考慮的。倘若每年的理論課程,配合實習,同樣的由簡到繁,有具體到抽象,由認識而專業,由專業而生產,與在工廠里的過程相同雙方對學生程度的看法,便自然的會一致了。

      以上所提關于實習各種問題,只是從課程方面著想,此外在工廠方面,還有學生生活與工作所需的設備,教師指導協助的供應,生產秩序和成本的維持等顧慮。在實習問題外,學校和工廠間的聯系,還有教授和工程師間的交流,生產技術的研究,學生的就業服務,和在職干部與工人的進修訓練等。都應逐漸的加以解決。其中教授與工程師的交流,有一奇特現象,即雙方各有其理論和經驗上的準備,易地而處,便格格不相入(美國情形,亦復類似)。若想到工廠里的工程師,以前本是大學畢業生,而經過了實際鍛煉,今天反與大學脫了節,亦足證明大學本身,是早與實際分離了!因之今后的工程師,能否與教授交流,是大學內理論與實踐能否一致的一個驗證。

          (三)建   議

      為了解答上述的種種問題,本人曾提出“先習而后學”的建議,登載于本年4月29日《光明日報》,業經引起了不少的注意和批評,甚感興奮。這個建議的特點,補充說明如下,借作對批評的總答:(1)先習后學,便是先知其然,在知其所以然。一般的看法認為難行,但舉例來說,無線電視需要較深的理論的,但修理無線電收音機的人,卻能知其然而完成任務,如在教以理論,他更能知其所以然,他不也成為專家了嗎?理論對他本是一道墻,但在他有了經驗后,這道墻變成了巧妙的工具。同樣理由,這個習而學的辦法,足為工農打開大學之門的一條捷徑。(2)先讀專業理論,后讀“基本”理論,在遇到數學公式時,是否因不知其理論上的來歷,而不為學生所接受?但公式用途在生產,先明白了公式的用途,是否會引起學生更大的興趣?這是否為更合理化的教授法?(3)先習后學,所習得是工廠實際,既非只是為了實用,更非要為理論做驗證,用自己的累積經驗,但總結科學理論。這種總結,前人以做,何必重復浪費。至于在學校實驗室里,證明理論公式(如牛頓定律的“來歷”,便非理論,而是實驗),實踐如是“串”,理論便是“貫”,當然是先有了串再去貫。為了學習專業課程,最能幫助學生了解的辦法是叫他先明了現場實際情況,還是先明了專業“基本”的理論?(5)先習后學,并非不學。相反的,先有了實際經驗,再學高深理論,這理論的了解,將是格外的透徹和鞏固,因而學生也共有創造力。(6)先習后學,是為了獲得最全面的知識。首先在工廠里實習,學生所領悟的工程需要,比在課堂里面獲得的多的多?,F場的田地,是比教科書廣闊的,因而學生也更富于積極性。(7)先習后學所需的時間,和現在先學后習,是相同。從工程訓練來講,先有工程背景,理論的掌握,變更為完整,更為充分,因而培養了學生的領導能力。(8)先習后學,需要在實踐和理論方面,有彼此呼應,由淺而深的步驟,因為實踐必須要有規律,有層次,于是理論也跟著成為有系統,有條理的知識。

      然而這個辦法,還非立時即可實行的,其中師資、教材、設備及工廠聯系等問題,都需要充分準備。因此我們可有長期的討論和研究,來求其更圓滿的實現,希望工程專家及教育工作者,多多指教。

      這個建議,提出很早,最初登載于二十五年前上海南洋大學(今上海交大)的三十周年紀念刊,其后轉載于同年的“工程”雜志。其實這個建議,也非新發明,早在兩千年前,《四書》里的《大學》,已經說出了“致知在格物”,而在前清末季,且已有了“格致書院”的設置,當然都未發揮作用。今天我們來重提“學”“習”或“格”“致”的先后,應當正是時候了。