Educating the Engineer of 2020 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Natl Academy Pr

作者:National Academy of Engineering

出品人:

页数:208

译者:

出版时间:2005-10

价格:$ 36.16

装帧:Pap

isbn号码:9780309096492

丛书系列:

图书标签:

工程教育
工程专业
2020年工程师
高等教育
课程改革
能力培养
创新思维
实践教学
未来工程师
教育理念

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具体描述

Phase I in the Engineer of 2020 project, Visions of Engineering in the New Century, described a set of attributes that are expected to be necessary for engineers that will perform well in a world that is driven by rapid technological advancement, national security needs, aging infrastructure in developed countries, environmental challenges brought about by population growth and diminishing resources, and the creation of new disciplines that exist at the interfaces between engineering and science. These attributes call for us to educate technically proficient engineers who are broadly educated, see themselves as global citizens, can be leaders in business and public service, and who are ethically grounded. "Educating the Engineer of 2020: Adapting Engineering Education to the New Century", this Phase II report, provides a suite of recommendations that can guide engineering educators, employers of engineers, professional societies, and government agencies in their efforts.

深入探究未来教育的蓝图：一本关于工程教育范式转变的权威著作（注：本简介所述内容与《Educating the Engineer of 2020》一书的具体章节或论点无关，旨在描绘一本聚焦于工程教育未来发展趋势的同类主题书籍的详尽图景。）书名待定（示例：《面向数字时代的工程教育重构：能力、课程与生态系统构建》）核心主题：本书是对全球工程教育体系进行深刻反思与前瞻性规划的集大成之作。它超越了对传统工程学课程的简单修补，直指在工业 4.0、人工智能、气候变化和全球化挑战的背景下，培养下一代创新型、负责任的工程师所面临的根本性变革需求。本书不仅探讨了“教什么”和“如何教”的问题，更深入剖析了“为谁而教”以及“如何构建一个可持续支持未来工程师成长的教育生态系统”。 --- 第一部分：时代背景与驱动力——重塑工程师角色的外部压力本部分首先建立起严谨的分析框架，阐明塑造未来工程师角色的关键社会、技术和经济驱动力。第一章：工业范式的颠覆性变革详细分析了工业 4.0（CPS、物联网、大数据）对传统工程学科的冲击，重点讨论了跨学科融合（如生物工程、数据科学与传统机械/土木工程的交汇点）的紧迫性。引入“T型人才”模型的新解释：既需要深厚的专业知识（I），更需要广阔的跨领域视野和协作能力（—）。第二章：复杂性挑战与系统思维的回归探讨全球尺度（如气候韧性、城市化、能源转型）的复杂性问题对工程实践提出的新要求。强调传统的分科教育如何导致“局部最优解”而非“全局最优解”。本书提出了一系列培养系统思维的教学策略，包括基于情景的复杂性建模与模拟。第三章：伦理、社会责任与可持续发展本章聚焦于工程决策的社会伦理维度。面对技术快速迭代带来的不确定性，工程师必须具备前瞻性的伦理判断力。书中详述了如何将可持续发展目标（SDGs）深度嵌入工程设计过程，并探讨了如何教授学生处理技术决策中的公平性、可及性和长期影响。 --- 第二部分：教育内容的革新——从知识传递到能力构建本书的核心篇幅致力于解构和重构工程教育的内容体系，强调能力的培养而非知识的罗列。第四章：核心工程素养的再定义提出并详细阐述了“未来工程师的五大核心素养”：计算思维（Computational Thinking）、数据素养（Data Literacy）、跨文化协作能力（Cross-Cultural Collaboration）、快速原型与迭代能力（Rapid Prototyping & Iteration），以及持续学习的元认知能力（Metacognition for Lifelong Learning）。第五章：课程模块的解构与重组针对传统学科壁垒，本书提出了一套“模块化、主题驱动型”的课程设计框架。例如，探讨如何用“智能制造系统”替代孤立的“机械设计”和“自动化控制”课程；如何用“城市基础设施韧性设计”整合结构工程、环境工程和经济分析。书中提供了多个案例研究，展示跨学科课程的实际操作流程。第六章：项目式学习（PBL）的深化与规模化深入分析了项目式学习在培养实践能力中的关键作用，并指出了当前PBL实践中常见的“表面化”陷阱（即项目只是对已知知识的简单应用）。本书提出“真实挑战驱动型PBL”（Authentic Challenge-Driven PBL）模型，强调项目必须源于未解决的行业难题，并要求学生自主定义问题边界和成功标准。 --- 第三部分：教学方法的迭代——赋能学习体验的变革此部分关注于教育技术的整合与教学角色的转变，旨在打造一个高度参与、高度个性化的学习环境。第七章：学习空间的重塑：混合式与沉浸式环境探讨了物理空间与虚拟空间的融合，如何利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术来模拟高风险、高成本的实验环境，从而实现更安全、更频繁的实践训练。同时，本书也分析了在线教育平台（MOOCs、OER）在工程教育中作为基础知识补充和个性化学习路径导航的作用。第八章：评估体系的范式转移批评了传统期末考试作为主要评估手段的局限性，指出其无法有效衡量复杂问题解决能力和协作技能。本书倡导采用“过程性评估”、“能力档案袋（Competency Portfolios）”和“同伴互评”相结合的多元化评估体系，确保评估结果真正反映出学生对核心素养的掌握程度。第九章：教师角色的进化：从知识传授者到学习催化剂强调工程教育工作者需要从专家转变为“跨界引导者”（Facilitator）和“学习生态系统的管理者”。书中提供了教师专业发展的路线图，帮助现有教师掌握设计复杂学习体验、指导跨学科团队以及利用学习分析工具（Learning Analytics）的能力。 --- 第四部分：生态系统的构建——大学与产业的深度协同本书的最后一部分着眼于宏观层面，探讨如何构建一个可持续的、能快速响应产业需求的教育生态系统。第十章：产学研深度融合的新模式本书详述了建立“共创式研究与教育中心”的实践经验，强调企业不再只是提供实习机会，而是深度参与到课程设计、项目命题和联合指导中。特别关注了“嵌入式实习”（Embedded Internships）和“企业导师制”的有效实施路径。第十一章：持续专业发展（CPD）与工程师的职业生涯周期认识到工程知识的半衰期正在急剧缩短，本书呼吁工程教育机构延伸服务范围，为已步入职场的专业人士提供灵活、模块化、高针对性的持续教育机会，从而确保整个行业的技术水平与时俱进。第十二章：全球合作与文化适应性工程分析了全球工程项目中对文化敏感性和国际协作能力的要求。探讨了通过国际学生交换、联合学位项目以及在全球复杂项目中进行虚拟协作，来培养未来工程师的跨文化适应能力和全球公民意识。 --- 结语：通往 2030 年及以后的路线图本书以总结性的章节收尾，不仅回顾了实现教育范式转变的关键挑战，更提供了一份可操作的、面向不同利益相关者（政府决策者、院校管理者、一线教师和行业领袖）的实施路线图，旨在共同塑造一个能够有效应对未来世界挑战的工程师队伍。本书面向对象：工程学院院长、课程设计与评估委员会成员、工程教育研究人员、资深工程教师，以及对技术人才培养有战略关注的行业高管。