آموزش مهندسی ایران

زمانی فکر می شد که علم و فناوری بر طرف کننده جمیع مشکلات بشری هستند و لذا، دانشگاهها توجه خود را صرفاً به حوزه های علم و فناوری معطوف می داشتند؛ وقوع دو جنگ جهانی در قرن بیستم این برداشت را تضعیف کرد و لذا، جهان غرب بعد از جنگ جهانی دوم سراغ علوم انسانی رفت. معلوم شد همان گونه که جوامع انسانی نمی توانند بدون علم و فناوری زندگی کنند، بدون علوم انسانی نیز نمی توانند زندگی کنند. علم و فناوری به ما می آموزد که چه کارهایی می توانیم انجام دهیم، اما علوم انسانی به ما کمک می کنند تا بفهمیم چه باید بکنیم. به همین دلیل، در چند دهه اخیر بعضی از کشورهای غربی دروس اخلاق، فلسفه، جامعه شناسی، مردم شناسی و... را با عنوان "علوم انسانی مهندسی" به برنامه های مهندسی خود وارد و مقرر کرده اند که هر دانشجوی مهندسی تعدادی از دروس علوم انسانی و علوم اجتماعی را بیاموزد تا بتواند نقش مؤثرتری در جامعه ایفا کند. از نظر آنها به کمک علوم انسانی مهندسانی تربیت می شوند که بهتر می توانند با مسائل پیچیده زندگی رو به رو شوند. واقعیت این است که فناوری برای انسانها و در ارتباط با آنهاست و حلّ مسائل انسانها و دغدغه های آنها باید هدف آن باشد. پس لازم است تغییر نگرشی به علم  و فناوری حاصل شود و فناوریها به عوض آنکه صرفاً وسایل بهره برداری از منابع طبیعی و افزایش ثروث و قدرت باشند، به فهم طبیعت و رفع نیازهای مشروع انسانی هم کمک کنند.

امروزه، مسائل مربوط به محیط زیست تقریباً بر تمام فعالیتهای انسانی، به ویژه در بخشهای تجارت و صنعت، تأثیرگذارند و در مرکز توجهات مردم، دولتها و حتی روابط بین الملل قرار دارند. اعلام سالهای 2005 تا 2014 به عنوان دهه آموزش توسعه پایدار را می توان به منزله هشداری تلقی کرد که سازمان ملل جامعه جهانی را به جنبش بیداری زیست محیطی برای ارتقای بیشتر توسعه پایدار فرا خوانده است. این فراخوان نظامهای آموزش و پژوهش مهندسی کشورهای جهان را با چالشهای جدی روبه رو کرده است. پیرو این دعوت صاحبنظران و متخصصان متهعد به تحکیم بنیانهای توسعه پایدار مصرانه دانشگاههای مهندسی کشورهای صنعتی را به بازنگری در برنامه های درسی و دگرگون سازی ساختارهای پژوهشی برای به حداقل رساندن اثرهای منفی ناشی از فعالیتهای مهندسی بر محیط زیست ترغیب می کنند. در عین حال، کشورهای در حال توسعه تلاش خود را بر ایجاد زیرساختهای مورد نیاز برای بهبود و ارتقای شرایط زندگی شهروندان خود متمرکز کرده اند. از آنجا که یکی از ارکان مهم توسعه پایدار آموزش مهندسان در زمینه های علمی و کسب مهارتهای حرفه ای است، بار این مسئولیت بر عهده دانشکده های مهندسی است تا مهندسان را از آثار و خطرهای ناشی از تصمیمات آتی آنان بر محیط زیست آگاه سازند. در این مقاله با مرور تجربه های کشورهای صنعتی در به کارگیری مفاهیم بنیادی توسعه پایدار برای اصلاح نظام آموزش و پژوهش مهندسی، چالشهای پیش روی آموزش و پژوهش مهندسی تحلیل و بررسی و تلاش شده است با مرور تجربه های جهانی، راهبردی برای تدوین چارچوب یا نقشه راه توسعه پایدار برای آموزش مهندسی ایران ارائه شود.

از ارکان اصلی سیاستهای تولید علم و توسعه فناوری یک کشور ارزیابی منظم فعالیتهای مربوط به آن است. سطح و میزان فعالیتهای فناوری را می توان برای یک کشور و در سطوح مختلف بین المللی، ملّی و برای مؤسسات فناور شامل پژوهشکده ها و مراکز رشد و فناورانه و در آخر برای فعالیتهای  افراد فناور شناسایی و ارزیابی کرد. نتایج این ارزیابی می تواند به بهبود عملکرد و در صورت نیاز بازنگری مستمر اهداف، ساختارها، روشهای اجرایی و از همه مهم تر اصلاح روشهای متناسب آموزش مهندسی با نیازهای فناوری کشور و تحولات جهانی منجر شود. در این مقاله با معرفی شاخصهای ارزیابی فناوری در سه سطح  کشوری، مؤسسه ای و فردی، ارتباط مستقیم یا غیرمستقیم بین ارزیابی با توسعه و بهبود آموزش مهندسی بررسی شده است. راهکارهای به دست آمده از این نتایج می تواند سبب توسعه آموزش مهندسی در کشور و جهتگیری آن به سمت تربیت مهندسانی با تواناییهای  فناورانه بشود.

رشد تفکر انتقادی و مهارتهای مرتبط با آن یکی از مهم ترین اهداف نظامهایآموزشی به ویژه دانشگاهها و مراکز آموزش عالی است. با توجه به چنین نقش وجایگاهی، در این پژوهش تلاش شده است که وضعیت مهارتهای تفکر انتقادیدر میان دانشجویان رشته های مهندسی ارزیابی شود تا ضمن ارائه تصویری روشن ازوضعیت موجود، زمینه های لازم  برای توجه و رشد این مهارتها فراهم شود. جامعه آماری این تحقیق کلیه دانشجویان دانشگاه کاشان در سالتحصیلی93 - 1392 بودند که با استفاده از روش نمونه گیری طبقه ای تصادفی سادهتعداد 211 نفر به عنوان نمونه انتخاب شدند و آزمون مهارتهای تفکر انتقادی برروی آنها اجرا شد. به منظور فراهم کردن مبنایی برای مقایسه، دانشجویاندانشکده های دیگر نیز در گروه نمونه انتخاب شدند. ابزار جمع آوری اطلاعاتآزمون مهارتهای تفکر انتقادی کالیفرنیا (فرم ب) بود که مهارتهای مذکور رادر قالب پنج مهارت تحلیل، ارزشیابی، استنباط، استدلال قیاسی و استدلالاستقرایی می سنجد. نتایج و یافته های حاصل از این پژوهشنشان دهنده آن است که مهارتهای تفکر انتقادی دانشجویان رشته های مهندسی درمقایسه با دانشجویان سایر رشته ها از میانگین بالاتری برخوردار است، هرچند که با نمره استاندارد آزمون فاصله زیادی دارد. در عین حال،نتایج به دست آمده مؤید نبود تفاوت معنادار مهارتهای تفکر انتقادیمیان دانشجویان زن و مرد و دانشجویان ترمهای بالا و پایین است. در مجموع، یافته های به دست آمده لزوم توجه جدی و علمی به آموزش تفکر انتقادیرا در قالب برنامه های درسی رشته های مهندسی خاطرنشان می سازد.

موقعیت یادگیری یکی از مؤلفه های اصلی کیفیت آموزش و آموزش مهندسی است. برای دستیابی به کیفیت در آموزش عالی عوامل متعددی نظیر استاد، دانشجو، زمینه ملی، مدیریت دانشگاهی، برنامه درسی، کارکنان، منابع مالی و فیزیکی، روشها و فناوریهای آموزشی، تولید و جریان اطلاعات و دانش دخالت دارند. یکی از جلوه های عینی موقعیت یادگیری در نظام آموزش واقعی، کلاس درس است که در آن، حداقل چهار مؤلفه کلیدی استاد، دانشجو، برنامه درسی و روشها و فناوریهای آموزشی برای تحقق یادگیری، بطور همزمان حضور دارند. استاد و دانشجو، مهمترین ارکان سیستم یاددهی یادگیری نظام آموزشی است که باید تلاشها و مداخلات در راستای کارایی و اثربخشی یاددهی و یادگیری این دو رکن اساسی باشد. در فرایند آموزش هر چقدر زمینه، شرایط، فرصت و موقعیت برای فعالیت و اثربخشی استاد و دانشجو بیشتر شود آنگاه می توان انتظار داشت که کیفیت، کارایی و اثربخشی کل سیستم یاددهی یادگیری افزایش یابد. در این مقاله، با روش شناسی ترکیبی مطالعه اسنادی، روش حل مسئله گروهی توفان فکری معکوس و پیمایش محدود، نحوه اعمال و اثرات منابع قدرت از سوی استادان آموزش مهندسی در سه دانشگاه صنعتی شهر تهران، بررسی و تحلیل شده است. بر اساس این  پژوهش، استادان جامعه مورد مطالعه از منابع قدرت نهادی، شناختی و عاطفی بصورت همزمان و با ترکیب بهینه برای رهبری فرایند یادگیری استفاده نمی کنند. اعمال همزمان، متعادل و بهینه منابع قدرت از سوی استادان، عامل کلیدی در ایجاد شوق و انگیزه یادگیری، بروز خلاقیت و نوآوری، تولید فرهنگی، ایفای نقش رهبری یادگیری و انتقال مولد دانش می تواند باشد.  

در این پژوهش ضمن مروری بر جایگاه دستاوردهای یادگیری در آموزش مهندسی و بهبود کیفیت آن از منظر مطالعات داخلی و بین المللی، دستاوردهای یادگیری آموزش مهندسی برق شناسایی و دسته بندی شدند. در این پژوهش ازمصاحبه های فردی و گروه های کانونی با مدرسان دانشگاهی، متخصصان صنعت برق استفاده شده است. دستاوردهای استخراج شده در سه دسته دانش و آگاهی، مهارت یا کاربرد دانش در عمل و نگرش و ویژگیهای شخصیتی و روانشناختی دانش آموختگان عنوان شده است.

ریاضی در آموزش مهندسی جایگاه ویژه ای دارد. در این تحقیق ضمن بیان اهمیت توجه به آموزش مهندسی از بعد آموزش مدلسازی ریاضی، بر شناسایی و دسته بندی خطاهای دانشجویان در حل معادلات دیفرانسیل تأکید شده است. بدین منظور، برگه های  امتحانی 43 دانشجوی سال اول و دوم مهندسی که درس معادلات دیفرانسیل را در نیمسال دوم سال تحصیلی 91-1390 با محقق گرفته بودند، بررسی و خطاهای این دانشجویان در حل معادلات دیفرانسیل به عنوان یکی از عوامل افت تحصیلی ریاضی در این درس در نظر گرفته شده است. همچنین، مدل چهار مرحله ای شامل تشخیص (معادله دیفرانسیل)، فراخوانی (مناسب ترین راهبرد برای حل معادله دیفرانسیل)، اجرا (راهبرد فراخوانی شده) و بازنگری (راهبرد اجر اشده) با عنوان بافت برای تحلیل خطا در حل معادلات دیفرانیسل معرفی شده است و به عنوان یک طرح شبه آزمایشی، پس از اینکه دانشجویان در معرض مدل تحلیل خطای بافت قرار گرفتند، عملکرد آنها در پس آزمون در مقایسه با پیش آزمون تحلیل شده است. درصد بروز خطا در تشخیص از 44% به 21% کاهش یافته در حالیکه درصد بروز خطا در فراخوانی از 15% به 25% افزایش یافته است. درصد بروز خطا در اجرا و بازنگری تغییر قابل توجهی نداشته اند.