卞 煜，杨 晨

(重庆大学 动力工程学院，重庆 400030)

工程伦理(Engineering ethics)是应用于工程技术的道德原则系统，是一种应用伦理[1]。在19世纪末期与20世纪初期，发生了一系列重大的结构损坏事件，包括一些惊人的桥梁损坏事件，如阿什塔比拉河铁路灾难(Ashtabula river railroad disaster，1876年)、泰河桥灾难(Tay bridge disaster，1879年)、魁北克桥灾难(Quebec bridge disaster，1879年)。这些灾难给予工程师以深刻的冲击，迫使整个行业积极面对工程技术所存在的任何缺点，并且严格思考伦理标准是否存在瑕疵。20 世纪中后期，工程伦理教育首先出现在美国的高等工程教育之中，随后，法、德、日、澳、英、加等发达国家的工科院校也纷纷开展了工程伦理学的教育，不仅指定完整的教学大纲和教学计划，而且在教学模式和方法上积累了丰富的经验。

同欧美国家相比，我国工程伦理教育在21世纪初才开展，尽管意识到工程伦理在工程设计中的重要性，也在大部分工科学科中开展工程伦理教学，但由于缺乏完善的教学体系，高等教育政策中关于学生伦理责任素质的规定缺乏明确性，国内高校也一直没有形成统一的教学思维，这就导致我国工程伦理教育的教学大纲、教学内容成为一种无序和可有可无的状态。

本文在总结国内兄弟院校工程伦理先进教学经验的同时，提出构建工程伦理仿真器，通过该仿真器，学生既可以系统学习工程伦理的教学规范，也可以在实际场景中利用这些伦理道德规范指导工程设计，这对明确工程伦理教育培养的目标具有非常重要的教学价值。

1 工程伦理的教学内涵及方法

工程伦理的核心概念是“职业责任”[2]。随着工程实践社会影响的增大，以及在国际和全球范围内的延伸，工程伦理的内涵不断扩大。莱德(John Ladd)指出，工程伦理既要考虑工程师与工程设计的关系，还要考虑工程活动与社会活动之间的关系，并将工程伦理划分为“宏观伦理”和“微观伦理”。在“宏观伦理”概念下，责任的主体是工程系统，对象是自然、人类整体，考虑的是技术发展和工程发展与人类社会之间的关系。“微观伦理”旨在界定和把握个体间的行为关系，在工程系统一般指个体工程师的行为。工程伦理既不能看成单独的工程技术应用，也不能看成一种工程师职业伦理。工程伦理是一种社会实践活动，它是考察工程师在工程建设中应用科学知识和社会、人文环境等知识的能力，是将社会责任放在首位的一种社会实践应用[3]。

工程师需要具备的3种伦理素质，包括: 工程伦理意识，它是伦理动机和伦理行为的思想基础；伦理规范，它是伦理判断和伦理取向的标准；伦理决策，它是解决工程伦理问题的方法和手段。通过大学期间的学习和训练，可以让工科大学生提前具备这3种理性素质，为将来处理工程伦理问题提供素质准备和保障。进入职业岗位通常要求经历一段较长时间的训练期，这种训练具有理智的特性。因此，工程伦理的教学内涵是：明确工程伦理的定义、培养大学生的工程伦理意识、使其掌握工程伦理规范和提高其工程伦理的决策能力[4]。

作为一种应用伦理，伦理学的方法自然地就被引入了工程伦理学中。功利主义伦理学、康德的尊重人的伦理学和德性论是3种常用的方法。对于同一个工程问题，利用以上3种方法，有时可以得出相同的结论，但更多的时候，应用这3种方法会得出不同的结论。这种状态是与工程中的伦理问题的性质相关的。与工程中的技术问题相比，工程伦理问题往往具有一种不确定性，即我们往往不能在正确与错误、是与非之间进行抉择。前述3种方法的共同特点是将一般的伦理理论应用到具体的场景或案例之中[5]。哈里斯将这种方法称为“从上至下”的方法。在20世纪90年代初，学者们就意识到这些方法对于工程学专业学生和工程实践者是不适用的，至少不适合于面向工程学学生的教学。在20世纪的后10年间，由美国国家人文社会科学基金(NEH)和美国国家科学基金(NSF)资助的项目主要地集中在研究如何或以何种方法将工程伦理引入工程学学科教育体系中。案例法就是其中一种获得NSF资助并获得广泛认可的教学与研究方法。哈里斯称这种方法为“从下至上”的方法[6]。

借鉴国外先进的教学方法，国内高校目前大多采用3种教学模式：其一，开设独立的工程伦理教学课程，安排专门的时间，要求全体工科学生将工程伦理作为必修内容；其二，将工程伦理思想整合到专业课程中，具有实践性，并且不需要增加任何新的课程分量；其三，将工程伦理教育整合在工程院系的人文、社会科学类的非专业性的课程中,其作用在于将工程伦理与非技术课程，特别是与“科学、技术、社会”整合，可以帮助学生充分了解工程、技术发展的社会背景，完整理解工程伦理责任的重要性，同时也可以提高工科学生的兴趣[7]。

2 工程伦理教育研究的内容

2.1 工程伦理道德规范和工科实践教学相结合

工程伦理教育作为一门相对独立的学科或课程，是从西方引进的，我国工科大学虽逐步认识到进行工程伦理教育的重要性，但还未引起足够的重视，还缺乏对工程伦理教育模式的系统研究。工程伦理道德标准不一，我国大多数高校教学内容参考ASME(美国机械工程师协会)和NSPE(美国国家职业工程师协会)提出的工程师职业道德规范，相应的工程伦理课程归属于马克思理论课和政治思想教育课“两课”教育范围，如在“两课”的职业道德内容中增加工程伦理内容[8]，但由于学时数有限，工程伦理的基本原则、具体规范和要求未能深入讲授，工程伦理的教育功能无法体现。为此必须花相当大的精力研究和制定工程伦理道德规范，明确工程伦理课程的教学意义，将工程伦理道德规范同工科实践教学有机结合起来，这样才能对我国工程伦理教学在高校教学课程中的规范性起到积极的推动作用。

2.2 工程案例同专业课程教学实践相结合

大多数工科大学的工程伦理教育尚处于起步阶段，有的高校将工程伦理教育放在大一新生教学阶段，是由伦理学专业的思政教师授课；有的高校将工程伦理课程放在大二、三学年进行教学，由对工程伦理感兴趣、又具备理工学科知识背景、工程实践经验及软科学知识的教师授课；还有一部分高校将工程伦理教学放在大四学年，由工科教师和哲学教师共同承担。各高校工程伦理教学模式不尽一致，其教学方式对工程伦理教育的效果产生的影响不同。总的来说对工程伦理问题认识较深、研究较多的教师教学效果较好，受到学生欢迎，而缺乏工程实践体验或伦理知识背景的教师，则会相对难于承担重任。这就要求在工程伦理教学中，需要将工程案例同专业课程有机结合起来，选择有丰富工程设计经验，同时又对工程伦理感兴趣的教师负责给学生上课，上课时间尽量安排在大三年级。这样安排的原因，一是大三学生已经具备本专业必要的专业课程知识，能够较好地领会教师讲授的专业课程原理；二是这个年级学生在专业课程中会遇到各种各样的设计问题，可以更好地激发学生将工程设计同工程伦理相联系的学习兴趣，使教师的上课效果更好[9]。

2.3 工程伦理与学生教学考核评估相结合

若只注重工程伦理知识的系统性、理论性教学，或者只给学生讲授具体的工程案例，即仅仅让学生明白工程伦理是工程设计的一部分，缺乏在参与具体工程项目中进行对工程伦理应用的体验，就容易使工程伦理教育的理论与实际相脱节。学生没有亲身实践的体验，没有切身体会，既提不起学习兴趣，也不会对工程伦理问题引起足够的重视。所以在工程伦理教学中，必须注重工程伦理同学生教学考核评估相结合，既让学生明确必要工程伦理道德规范，也要通过一系列的课程教学和情景、训练和评估模拟等来考核学生在实际工程设计中应用工程伦理的能力，从而得出该学生工程伦理道德素质的评估报告，以便在今后的教学中有针对性地对学生工程伦理教学做补充。

3 工程伦理仿真器的研究

随着科学技术的迅猛发展，现代工程活动对社会发展起到的重大作用和影响越来越明显，工程建设项目也越来越趋于大型化、复杂化和高科技化，同时工程建设对自然环境、人文环境，社会发展的影响也越来越大。工程技术自身的复杂性及其与自然、社会的密切关系等都对传统的工程教育提出了严峻的挑战。工程教育必须与时俱进，进一步明确培养目标，适时调整课程结构，增加工程伦理教育的内容，同时改进教学手段，才能适应现代工程发展的需要[10]。

3.1 开发工程伦理仿真器进行虚拟仿真教学

本文根据能源动力类专业的特点，采用将工程伦理同专业课程相结合的教学模式，通过开发工程伦理仿真器对工程伦理课进行虚拟仿真教学，以激发学生对相关工程问题的道德敏感性，使其在职业操守、社会责任和可持续发展、认识自己对社会、职业和环境的责任等方面有效提升自身素养。近年来在逐步实践的与专业教育融合的工程伦理教育的基础之上，开发了一个基于互联网的交互式工程伦理仿真器，以提供新的工程伦理教育方式[11]。

图1为工程伦理仿真器的流程图。仿真器能够以4种不同的模式运行，分别为教学模式、训练模式、情景模式和评估模式，每种模式对应不同的训练方式。通过这些模式训练后，能够对学生的工程设计思想有个判断，指导学生在今后的工业设计中需要注意哪些伦理道德问题，让学生在学习的过程中就能够形成一种工程伦理意识，明白工程设计不能完全等同于工业理论设计，需要注意伦理道德在工程设计中的作用，从而设计出最优的工程作品来。

图1 工程伦理仿真器教学流程图

图1中各部分模式功能如下。

(1) 教学模式。在这种模式下，学生将浏览有关工程职业道德、实践准则和专业义务的基本信息。

(2) 培训模式。在培训模式中，将给出具体的方案，包括在教学模式中存在的工程伦理问题的识别和响应。学生必须对形势进行评估并从给出的几个可行路线中选择一个。仿真器会告知学生回答的正确与否，也会给出一个例子说明涉及行为道德准则时怎样才是正确的。如果学生在方案部分回答错误，那么详细的道德准则将会出现在合理的方案部分的列表上，在培训模式中加以陈述。学生必须从方案模式模块中获得足够的知识，才能成功地完成培训模式。

(3) 情景模式。在情景模式中，仿真器将用户以第一人称视角置身于多种可能的工程伦理环境中，该场景是以实际工程伦理环境中的真实数据为基础的。用户要应用之前从教学模式和培训模式获得的知识，并且要在情景模式中独立地收集数据、评估形势并做出决定。比如说在情景模式的第一步中，用户可以选择等待更多的信息、收集更多的数据或者直接采取一个行为方案。而用户做出一个决定后，又将需要进一步的信息并做更多的决定。比如如果用户决定收集更多的数据，他们可以查阅额外的文档或者询问相关人士。在某些情况下他们要决定谁才是最合适的联系人。情景是随着用户之前所作的决定而发展的，在每一个情景结束之后，用户的决定都将与其他几种路线做个比较，这样用户就不只是学到了该做什么，而是培养了他们识别和应对道德情况的个人能力。

(4) 评估模式。在评估模式下，仿真器将启用评估模块。这个模式的目的是提供一个检测用户知识水平的客观方法。该模式也可用于之前或之后的模式中来检测用户学习的进步。当评估模式开始时，先出现向导，接着考试开始。考试将设计若干题目，这些题目也是根据美国全国职业工程师协会的测试而设计。用户每次运行这个模式，题目的顺序都是随机的，这样可避免用户按顺序记住答案。

3.2 工程伦理仿真器的作用与优势

结合实际情况，仿真中心将工程伦理与专业课程整合，构设一套完成工程伦理仿真器学习模块，对培养学生的工程伦理素质发挥了重要作用。

在一年级学生必修的“专业导论”和部分新生研讨课中纳入伦理模块，在高年级学生选修的部分专业课中向学生展示社会因素对设计过程的影响，该课程的整个教学都贯穿对工程伦理问题的分析。而相应的课程设计的主题则包括设计安全性、职业伦理、对公众的职业责任、伦理与规则等，通过学习使学生了解工程设计所涉及的对他人、对社会的责任，具体实现方法见表1。

表1 工程伦理仿真器教学方法

与传统教学模式相比，本工程伦理仿真器具有以下优势。

(1) 减少工程伦理教育中对实践基地硬件设施的要求。只需要有通信网络的机房，学生就可以通过在线模拟测试完成一整套工程伦理课程教学，节约教学成本，并且可满足多人同时上机实践。同时，仿真器自身具有很强的扩展性，可以根据教学需要增加新的仿真内容，维护简单、升级方便[12]。

(2) 仿真器可以灵活模拟各种工程设计环境。例如可以模拟火电厂过程控制环境，可以让学生根据预定设想进行操作。由于仿真器不依赖硬件系统，不必担心学生因为误操作对设备造成损坏，对提高实践教学的安全性有着重要作用。学生也可以根据自己的情况自主学习，也方便学生在各种情景模式下进行协作、合作，对提高学生学习积极性和学习效果具有重要的促进作用[13]。

(3) 仿真器教学资源丰富。利用一些专业软件，例如matlab、flowmaster、fluent等专业软件，构建各种工程设计环境。新增的设计环境不会带来太大硬件投入，既节约了设备购置成本，又能根据工程设计标准变化不断更新教学内容，也可以增加不同工科专业的工程环境，对提高工程伦理仿真器的适应性和适时性都有着十分重要的意义。

(4) 仿真器可以提高教学效率，节约教学时间。使用仿真器教学，可以在很短的时间内让学生明确工程伦理的重要性，通过各种实物图片、工程环境让学生更直观感受工程设计中工程伦理的作用及意义，而且可以显示未考虑这些因素带来的不利影响，让学生简便快捷地获得直观的结果，对提高工程伦理在工程设计中的重要性和工科学生的社会责任意识都有着积极的意义。

4 结束语

工程伦理是培养工程技术人员工程素养的重要教学内容。工程伦理仿真器可以实现对工程伦理课程的仿真实验教学，不仅适用于能动专业，也适用土木建筑、机械设计等专业的工程伦理教学，具有广泛的适用背景和推广价值。本文提出的工程伦理仿真器是在综合国内外工程伦理教育专家所进行的实践基础上提炼而成的，重在强调学生通过工程伦理仿真器训练，树立工程伦理意识，明确个人在工程设计中所承担的社会责任，是对现行工程伦理教育的一个有益补充。

[1] [美]哈里斯，普里查德，雷宾斯.工程伦理:概念与案例[M].丛杭青，译.3版.北京:北京理工大学出版社,2006.

[2] 李世新.借鉴国外经验,开展工程伦理教育[J].高等工程教育研究,2008(2):48-50.

[3] 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(4):76-81.

[4] 伍接朝，谈传生.理工科大学生工程伦理教育及其实践体系建构[J].长沙理工大学学报:社会科学版,2013,28(2):140-142.

[5] 王前.在理工科大学开展工程伦理教育的必要性和紧迫性[J].自然辩证法研究，2011(10):110-111.

[6] 杨迎潮.关于加强工科大学生工程伦理教育的思考[J].昆明理工大学学报:社会科学版,2009,9(8):6-10.

[7] 陈萍,周会超,周虚.构建虚拟仿真实验平台 探索创新人才培养模式[J].实验技术与管理,2011,28(3):277-280.

[8] 梁宇涛.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2006,23(2):81-85.

[9] Christopher A Chung,Michael Alfred.Design,Development,and Evaluation of an Interactive Simulator for Engineering Ethics Education (SEEE)[J].Sci Eng Ethics,2009(15):189-199.

[10] 瞿曌,殷科生,邓居祁.利用虚拟仪器开展实验教学的意义[J].中国教育技术装备,2007(3):33-35.

[11] 李亮亮，赵玉珍，李正操,等.材料科学与工程虚拟仿真实验教学中心的建设[J].实验技术与管理，2014，31(2)：6-8.

[12] 蔡卫国.虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2011，28(8)：76-78.

[13] 郭娟,于欣,高腾.虚拟现实技术对高等职业教育实践教学的促进作用[J].河北科技师范学院学报,2008,22(4):74-76.