[摘  要]现代社会需要具有工程伦理素养和管理能力的新工科工程专业人才。本文介绍了在国家工程教育认证背景下，北京工业大学材料类专业的培养目标，以“资源节约和环境友好”为特色的课程体系，以及在专业课程中阶梯式的工程伦理教育，以培养学生的工程伦理意识、工程伦理规范认知以及工程决策能力。从新生研讨课、学科基础必修、专业选修理论与实践课程、毕业设计，四年不断线的阶梯式连续工程伦理教育，充分挖掘课堂思政元素，将“材料、资源、环境协调发展”理念贯穿于整个培养过程，对于学生的“意识和责任”培养起到重要作用。
[关键词]材料类专业；工程伦理；工程人才培养；教育改革
[基金项目]本论文工作获得“北京工业大学教育教学研究课题（编号：ER2018C020203）”的资助。
[作者简介]毛倩瑾，(1971-)，女，浙江省台州市，工学博士，北京工业大学材料科学与工程学院，副教授，研究方向：生态建筑材料。
崔素萍，(1964-)，女，山西省晋中市，工学博士，北京工业大学材料科学与工程学院，教授/副院长，研究方向：生态建筑材料。
孙诗兵，(1963-)，男，湖北省随州市，工学博士，北京工业大学材料科学与工程学院，教授，研究方向：特种玻璃材料和新型建筑材料。
 
一、现代工程社会对工程专业人才的要求
现代工程活动对社会和自然影响深远。工程尤其是大工程，不仅是科学技术的应用，还面对道德、人文、生态和社会等诸多问题，工程师作为工程实践的主体，其决策和价值选择影响着社会与自然的可持续性发展。因此，现代工程对工程专业人员提出了更高的要求，不仅应具备专业技能，还要有良好的工程伦理素养和工程管理能力。习近平总书记在全国教育大会上强调，培养什么人，是教育的首要问题。高等工程教育是培养高素质工程人才的关键。
基于对工程教育的共识，1989年国际工程界发起了《华盛顿协议》，2016年中国成为《华盛顿协议》第18个正式会员。这是一项本科专业工程教育的国际互认协议，旨在建立共同认可的工程教育认证体系，达到各国工程教育水准的“实质相当”[1]。其核心理念是以学生的学习成果为认证评估标准，专业达到自定的教育目标并促进专业教学持续改进。强调毕业要求“是表明毕业生能够获得执业能力的一些要素”，对“毕业生核心能力”提出了12条标准，其中第８条“职业规范”提出“具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任”，第６条“工程与社会”、第７条“环境和可持续发展”、第11条“项目管理”，对毕业生的工程伦理素养及工程管理能力提出了明确要求[2]。美国工程技术评审委员会（ABET）要求工程专业学生要具有“对职业与伦理责任的认知”。培养工科学生的“责任感、伦理意识和工程管理能力”，已成为国际工程教育的共识。
二、材料类专业工程人才培养目标
2.1 工程伦理教育的意义
伦理是指处理人与人、人与社会、人与自然的相互关系应遵循的规则[3]。工程伦理就是工程技术人员在工程活动中所应遵循的道德原则和行为规范。工科毕业生的工程伦理素质，可从三个方面来理解[4]：首先，是工程伦理意识，即能够感知、理解和重视工程活动中存在的伦理。其核心是责任意识，能够清楚地意识到在工程活动中所应担负的责任。其次，是工程伦理规范，指工程师面对伦理问题时应遵循的行为准则，是工程师共同体价值观和道德观的具体体现，为解决伦理问题提供依据。它并非一成不变的，随着工程规模和复杂性的不断增加，对社会影响越加重大，“工程实现社会整体利益的最大化”逐渐成为了最重要的工程伦理原则，“将人类的安全、健康和福祉放在首要地位”被定为最基本的统领性的原则。最后，是工程伦理决策能力，是指面对伦理困境时，工程师理性运用科学方法进行决策的能力。面对复杂的工程实践时，最终要将伦理意识和伦理规范落实到解决实际问题的能力上去。因此，工程伦理教育的培养目标就是培养学生工程伦理意识、掌握并理解工程伦理规范、提高工程伦理决策能力。其中，工程伦理意识和责任感，是工程伦理教育的基础。未来工程师“意识与责任”的教育受到教育界的高度重视，培养具有工程科学、技术、管理、经济、人文素质全面发展的创新型工科毕业生，已成为高等工程教育改革的热点[5]。
2.2 材料类专业工程人才培养目标
材料是人类社会进步和国民经济发展的基础，也是科学技术发展的物质基础和技术先导。材料行业和材料科学与工程学科的发展都要求高等工程教育培养出合格的材料工程师。由于材料生产过程对资源能源的依赖以及所造成的环境问题日益突出，自二十世纪九十年代提出环境材料以来，发展环境友好的材料技术已经成为材料领域的共识。材料产业也更加重视资源/能源节约和环境友好，材料专业人才的知识结构和能力要求也发生了变化，需要掌握材料、环境及相关标准/法规等综合知识，将资源节约与环境友好的理念，转化为工程实践能力。
在这种背景下，北京工业大学材料科学与工程专业秉承材料、资源、环境协调发展的理念，率先将资源节约与环境友好融入材料本科专业教学，形成了国家级特色专业。依托国家级重点学科和国家级科研/教学团队的优势，入选“教育部卓越工程师教育培养计划”，面向国家节能减排，低碳经济及循环经济等战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求，突出“材料、资源、环境”交叉复合特色。
专业培养目标是面向首都国际化背景、生态城市建设和材料产业发展需求进行人才培养，培养具有材料与环境协调发展理念，具备人文社会科学素养、坚实的专业知识，能够应用工程原理在解决与专业相关的复杂工程问题中发挥有效作用，能够使自己的工程行为符合道德伦理要求，能在跨领域团队中有效沟通、交流和协作，具有终身学习意识和通过学习拓展自己知识的能力，具有创新创业精神、国际视野、社会交往能力和组织管理能力的高素质创新型工程人才。
围绕“城市矿产”、节能减排、环境污染等核心问题以及社会发展需求，强调“责任与伦理意识、可持续发展”价值观的塑造，培养学生能运用材料与环境协调发展理念正确判断材料工程对资源环境的影响.
三、材料类专业中工程伦理教育的阶梯式课程体系
责任和工程伦理意识需要通过教育来培养与形成。责任是工程伦理的一个核心概念，学生首先需要认识到工程师作为一个社会群体对人类和自然所应负有的责任；再通过学习行业法律法规、职业规范、安全与健康、经济决策、工程管理、环境保护等一系列相关知识，掌握并理解工程伦理规范，将之融入到所构建的专业知识体系中去；最后，是对责任和工程伦理的理解与运用，能在实践中进行工程决策和价值判断。
北京工业大学材料类本科专业，以“资源节约与环境友好”为特色，以培养工程技术的实用型人才为目标，将“材料、资源、环境协调”的工程伦理原则融入到专业教学中去，形成了意识与责任培养、伦理规范认知、伦理决策能力训练“三段式”递进教育的课程教学体系。
第一阶段，责任和工程伦理意识培养。工程伦理价值观是工程伦理意识的基石，通过思想道德修养、法律基础、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论等通识课程及军训等综合类实践，树立伦理价值观，培养人文社会科学素养和社会责任感。通过新生研讨课、材料科学与工程导论等专业基础课程学习以及认识实习等实践，了解材料四要素之间的关系、工程职业道德和规范，培养基本工程素养，理解工程对社会的影响，意识到所应承担的责任和工程伦理问题。
第二阶段，在专业课教学中学习并理解工程伦理规范，将之融入到专业知识体系中去。通过材料性能、材料科学基础、材料工程基础、环境材料基础、材料分析方法等专业课程学习及材料制备装备课程设计、材料创新设计实践、工作实习等综合性实践课程，培养学生对材料组成、制备工艺参数等诸多因素对性能影响的问题进行研究，并考虑材料对环境与社会的影响，实践某种材料对环境影响的定量评价，由点及面理解材料的发展趋势以及标准、规范、法律的作用，进一步理解工程对于社会的影响，在工程实践中自觉遵守工程职业道德和规范。
第三阶段，工程决策能力训练。通过材料环境负荷分析技术、建设工程项目管理与概预算、无机材料工艺设计概论、清洁生产理论与技术等课程，以及毕业设计（论文）、材料综合实验、无机材料热工过程测试与评价实验等实践环节，使学生理解材料组成-工艺-性能-环境影响-经济之间可能出现的相互矛盾与冲突问题，并能运用适当方法设计出满足需求的体系、系统或工艺流程，在设计环节中考虑多因素交互作用，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，能够就具体的应用需求提出方案，提升工程决策与价值判断能力。
四、工程伦理教育在相关专业课程中的教学与实践
在具体工程实践中，由于工程活动的复杂性和不确定性，需要工程师具有工程决策能力，即把伦理意识和伦理规范具体落实到解决工程实践面临的伦理问题上。其核心是对“什么是更好的工程”的认识，只有提高对工程伦理问题的感知与理解，重视工程实践中各种伦理问题的自觉性和能动性，才能积极面对并有效解决工程伦理问题。
在专业课的教学中，通过课堂思政等方式，可以“顺其自然”地将责任与使命、工程伦理、可持续发展等理念，自然地融入专业知识的学习中，以“润物细无声”的方式，将工程伦理规范融入到所构建的知识体系中去。例如，在《半导体材料及工艺》课程中，引入中美贸易战的中兴公司的半导体芯片“卡脖子”事件，分析中国“卡脖子”技术的源头与问题所在，并以中国半导体奠基人黄昆甘于清贫、为国奉献的感人事迹，激发学生爱国情怀与奋斗精神。在《环境材料基础》等专业课程中，“因势利导、顺势而为”，自然融入了资源节约与环境友好理念以及国家生态文明建设的战略部署，学生在各专业课程的学习中从不同角度接受工程伦理规范的熏陶，激发学生责任感和使命感，加强工程伦理规范认知。
北京工业大学材料类本科生，经过大一至大三的学习以及课外实践活动，形成了强烈的责任感与环境保护意识，学生社团不时发起环保宣传、废电池回收等公益活动以及志愿者进社区活动，各类大型活动志愿者报名踊跃。但是，调查中也能看出学生工程决策能力仍有所不足，对科学决策方法，尤其是工程项目管理、环境影响评价等方面所掌握的知识与方法仍有欠缺，影响了工程伦理决策能力。
因此，在大四《建设项目管理与工程概预算》、《无机材料工艺设计概论》、《材料环境负荷分析技术》等专业课程群为学生提供相关方法与技术，结合工程实践的具体语境，进行面向工程实践的工程决策训练。不同工程管理方法对工程“质量、进度、成本”的影响、塑料袋（杯）与纸袋（杯）的环境负荷分析等案例，引起学生对工程管理及环境评价技术的兴趣与重视。“重大基础工程对社会影响”的辩论，激发出学生强烈的责任感与自主学习热情，在热烈的辩论中引出了对复杂工程中相关伦理问题的思考。课程的重心是设计特定工程案例，要求学生运用项目管理、材料工艺设计以及环境负荷分析方法，对工程项目做出规划。要求学生运用工程管理的方法对项目前期决策，调研分析对环境、社会、区域经济产生的影响，并进行成本概算、提出融资方案；在材料工艺设计课程中要求学生提供工艺流程、设备选型等方案；环境负荷分析技术课程为学生方案中的节能减排设计和全寿命周期成本优化提供评价方法与选择依据。通过上述相关课程群的学习，学生掌握了采用全生命周期分析方法对具体材料进行环境负荷评价，所做出的工程决策建立在对特定技术方案从环境、社会、经济以及政策法规等方面进行综合分析的基础之上。
五、结束语
工程伦理意识并非先天拥有，需要通过工程教育来培养。责任是工程伦理的核心概念，道德与价值观是工程伦理的基石。在工科教育中如何通过系统学习和实践来提高工程伦理素养，达到知行合一，是值得我们深入思考并为之不断探索与实践的课题。在人才培养模式改革中多渠道多层次多形式深化教育教学改革，通过课堂思政教育等形式，深度挖掘专业课程中蕴含的德育要素与工程伦理问题，对于培养高素质的工程人才具有重要意义。
 
[参考文献]
[1] 杨永斌, 李佩琳, 刘曼君. 世界工程教育认证的发展趋势[J]. 高等工程教育研究, 2019(05) : 5-10.
[2] 中国工程教育专业认证协会. 工程教育认证标准 (2017 年11月修订).
[3] 李正风, 丛杭青, 王前等. 工程伦理[M]. 北京: 清华大学出版社，2019: 14-19.
[4] 龙翔, 盛国荣. 工程伦理教育的三大核心目标[J]. 高等工程教育研究, 2011, (04): 76-81.
[5] 王世斌, 郄海霞, 余建星等. 高等工程教育改革的理念与实践[J]. 高等工程教育研究, 2011, (01) : 18-23.
Engineering Ethics Education in the specialized courses of materials
Qianjin MAO; Suping CUI; Shibing SUN; Feng LV; Xiaoyu MA
College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing100124
Abstract: In modern society, engineers are required to be compound, with engineering ethics literacy and management ability. Under the background of national engineering education certification, this article introduces the training objectives of the materials major of Beijing University of technology, the curriculum system characterized by "resource conservation and environmental friendliness", and the step-by-step engineering ethics education in the specialized courses, so as to train the students' consciousness of engineering ethics, cognition of engineering ethics norm and ability of engineering decision-making. The ideological and political education in specialized courses and the concept of "coordinated development of materials, resources and environment" play an important role in cultivating students' "consciousness and responsibility".
Keywords: Materials major; Engineering ethics; Engineering personnel training；Education reform