2050 年的工程教育 / 工程師作為應用社會科學家

工程教育的過去和現在

工程師們通常專注於技術解決方案，而忽略了社會科學的見解。這種觀點反映了傳統的工程教育。傳統的工程教育側重於工程的技術方面，而社會科學只是事後考慮的因素。在弗吉尼亞大學，所有工程專業的學生（無論專業領域）都必須修讀四門主要的工程倫理課程（稱為“STS”）。由於一堂課上有許多型別的工程師，因此主題是泛化的，沒有深入探討每個工程專業的具體問題。工程專業的學生還必須修讀“HSS”課程，這些課程讓學生接觸不同的文科和社會科學。許多這些“HSS”課程並非社會科學，這意味著學生可以在整個工程教育期間不修讀任何社會科學課程。

在對美國大學工程學院的一項研究中，艾琳·謝奇 (Erin Cech)（2014 年）發現，學生對倫理、技術研究、人文科學和社會科學的尊重在畢業前持續下降。大學是學生接觸不同主題的時期，因此學生體驗社會科學很重要。由於許多工程工作需要有社會科學含義的解決方案，因此在大學期間接觸社會科學是必要的。由於工程師在基礎設施規劃和技術監管等領域對政策制定和決策的影響越來越大，因此修改工程課程以確保他們擁有工程最佳解決方案的工具非常重要。

工程教育的未來

在上一節中，我們確定了工程教育中缺乏社會基礎教育的問題。那麼，如果期望工程師做出類似於社會科學家的決策，需要做些什麼呢？在本節中，我們提出了一些想法，這些想法將作為強調社會基礎教育的工具，在下一節中，我們將預測如何在 2050 年實施這些想法以進行新的工程教育。

雖然許多現有的工程課程以某種形式實施了倫理教育，但我們仍然覺得它們與技術課程中學習的主題之間存在脫節。目前，這些課程似乎介於微觀（人際關係、個人、家庭）和宏觀（法律制度、國家、社會）倫理之間，處於被稱為中觀倫理的區域。該區域側重於社群、種族、組織和其他規模較小但對社會產生深遠影響的系統。為了讓工程師成為社會科學家，我們認為他們需要了解這些不同的倫理水平，但主要側重於宏觀水平，以便最終在最少偏見的情況下做出全域性決策。

在弗吉尼亞大學目前的工程教育體系中，學生需要修讀九個學分（三門課程）的人文和/或社會科學（HSS 選修課）。雖然我們認為這是將社會科學融入工程教育的一個好步驟，但還需要做更多工作。這些選修課的問題在於，學生可以選擇太多並不一定與社會科學相關的課程。這些選修課確實提供了文化教育，這對於社會基礎教育很重要，但並沒有具體地與人類行為背後的科學聯絡起來。我們認為，學生應該被要求修讀更多屬於心理學、社會學、人類學、政治學和/或經濟學領域的具體課程。除此之外，學生還應該修讀幾門以中心文化主題為主題的課程，例如語言課程或藝術類課程。

作為工程師，我們學習的最佳方式之一是透過動手學習或案例研究（現實世界的應用）。正因為如此，我們認為，應該要求學生修讀兩門工程史課程。一門課程將重點介紹從古代到現代的工程學，以及這些時期的技術發展如何影響社會以及這些群體如何做出反應。第二門課程將重點介紹工程失敗，以及它們如何影響社會。透過以上所有課程，工程師將瞭解為什麼他們的社會科學教育對他們的技術教育很重要，因為他們會看到，他們所接受的教育本來可以防止許多這些失敗。最後，在更多技術類課程中，應該將社會和倫理問題與不同的主題聯絡起來，以便學生能夠看到這些社會基礎主題如何與他們的具體學科相適應。在下一節中，我們將解釋這些想法可以以現實的方式實施。

實施

目前，工程師主要修讀他們自己學科的課程，以及幾門數學和自然科學課程。這使得工程師能夠接受全面的技術工程教育，但不能接受“全面”的教育，因為它沒有融入社會科學教育。在設計新的工程課程時，重要的是要反映行業的需要。將與社會科學相關的課程融入常規的工程課程可以幫助學生更好地為就業做好準備，因為許多工程行業都存在於多個領域的背景下，而且工程師負有道德責任。

跨學科教育是一種“全面”教育，它出現在弗吉尼亞大學文理學院網站的多個頁面上。跨學科研究涉及將兩個或多個學科結合起來創造新事物。弗吉尼亞大學文理學院有兩個值得注意的跨學科研究例項：（1）跨學科研究學士學位和（2）BA CS 專業所需的整合選修課，將計算機科學與其他領域相結合。弗吉尼亞大學的工程學院缺乏對跨學科研究的相同重視。然而，如果我們從現實世界的角度來看工程學科，我們可以找到工程學科的自然跨學科組合。土木工程與城市發展相輔相成，因為城市規劃的背景可以讓土木工程師提出更明智的建議和更適合景觀的設計。其他相關的組合包括資料科學與政治以及心理學與計算機科學。像這樣的組合可以在工程課程中體現為跨學科專業或專業。與通常的雙專業不同，跨學科專業的課程將包括對結合這兩個學科的課程的要求。這可以透過在更廣泛的背景下提供他們的技能來更好地幫助工程專業的學生為現實世界做好準備。非工程專業的學生也應該能夠修讀工程類課程，這些學生中許多人將來可能會與工程師合作並必須理解工程師。

根據我們的經驗，我們發現，文理學院的學生更容易跨學科雙專業。這可能是由於某些工程專業的學生在可選課程方面靈活性較低。從弗吉尼亞大學的工程計算機科學課程來看，有多個自然科學選修課，例如化學和生物學，這些課程不太可能與 CS 專業學生的職業生涯有任何關係。透過用跨學科課程代替這些課程，學生既可以修讀結合他們專業和其他學科的課程。在靈活性較低的專業中，在與他們專業相關的另一個社會科學學科中進行專業化學習可能是一個有效的替代方案。

工程學科具有許多社會和倫理含義（人工智慧中的偏見、工程材料對環境的壓力、城市發展對社會的意義）。這賦予工程專業的學生對他們工作的成果的責任。在已經要求的課程中融入關於主題倫理的閱讀材料/講義幻燈片（機器學習中的標記、敏捷在高階軟體測試中的問題等），可以成為學生獲得更廣泛視角的一種簡單方法。與其他學科的學生一起完成工程專案也可以讓學生對自己的工作有更廣泛的視角。這可以透過與當地社群合作進行專案來實現。在課程中，這可以作為畢業設計專案的額外步驟新增。還可以開設結合不同專業的實驗室或專案類課程，例如結合 CS 和平面設計專業的應用程式設計課程。CS 專業學生可以開發一個應用程式，而平面設計專業的學生可以設計該應用程式的藝術。在現實世界的背景下，工程師被期望能夠與不同領域的專業人士合作。這可能是一個良好的開端。