我國工科大學(xué)生的工程能力培養(yǎng)探討

何峰　謝峻林　梅書霞　金明芳

摘要：工程技術(shù)人才是人才隊伍中的中堅力量，對于任何一個國家經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展水平及國家政治、經(jīng)濟(jì)地位有著非常重要的支撐和影響。結(jié)合國內(nèi)外工程人才培養(yǎng)模式，重視學(xué)生工程能力，培養(yǎng)出適合我國經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展要求的工程人才，已經(jīng)成為我國高等工程教育發(fā)展的新趨勢。對工科大學(xué)生的能力要求是多方面的，目前我國高等學(xué)校中的工程教育還存在許多有待探究與解決的問題，同時在工程人才的培養(yǎng)上還存在差距。為切實落實人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，提高學(xué)生的工程能力與綜合素質(zhì)，需要從教育觀念與培養(yǎng)理念、教學(xué)與科研相結(jié)合等諸多方面進(jìn)行教學(xué)改革與創(chuàng)新，以培養(yǎng)適應(yīng)社會、經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：工科大學(xué)；工程能力；培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）06-0259-03

一、引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，知識經(jīng)濟(jì)已見端倪，國力競爭日益加劇，而國力的強(qiáng)弱取決于勞動者的素質(zhì)，取決于各類人才的數(shù)量和質(zhì)量[1]。工程究其內(nèi)涵是人們綜合運(yùn)用科學(xué)理論和技術(shù)手段去改造、建設(shè)客觀世界的實踐活動，是一種創(chuàng)造性的活動[2]。通常情況下，高規(guī)格工程技術(shù)人才是指能夠應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)和工程科學(xué)理論知識與方法以及各種專門技能，將設(shè)計、規(guī)劃、決策物化為工藝流程、物質(zhì)產(chǎn)品、實施方案，并能在工程一線進(jìn)行生產(chǎn)、維護(hù)等實操作的人才[3]。高素質(zhì)工程技術(shù)人才工程能力的培養(yǎng)是時代發(fā)展的需要。工科院校作為我國工程技術(shù)人員培養(yǎng)的“搖籃”，被寄予了太多的期待，工程人才的培養(yǎng)與塑造受到人們前所未有的重視。進(jìn)一步提升工科院校的辦學(xué)指導(dǎo)思想與理念，加強(qiáng)與完善工程實踐環(huán)節(jié)，大力提升工科院校的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出適應(yīng)社會需要的高質(zhì)量的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才是其發(fā)展的必由之路。

二、當(dāng)代工科大學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的基本能力

工程師與生產(chǎn)實踐的結(jié)合非常緊密，在國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的建設(shè)與發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用。高等工科院校在培養(yǎng)工程型人才方面，必須注重學(xué)生工程實踐、知識應(yīng)用和創(chuàng)新能力，從多角度、多方位、多層面提高學(xué)生的工程能力。工科大學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備以下幾個方面的基本能力。

1.主動思維判斷與綜合分析能力。思維是對事物的理性觀察與認(rèn)識的過程，判斷能力是對事物的認(rèn)知和辨識能力。這種能力對個人的發(fā)展至關(guān)重要。由于客觀世界變幻莫測，在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)中的工程問題不斷涌現(xiàn)，且工程技術(shù)人員所面臨的工程難度越來越大，這就要求工程技術(shù)人員具有較高的思維判斷能力，并熟練掌握文獻(xiàn)情報檢索技術(shù)，密切注視國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的科技、生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等信息，加強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行充分的分析，運(yùn)用大工程整體意識、系統(tǒng)分析與綜合能力進(jìn)行獨立、正確、準(zhǔn)確的觀察與判斷[2]。經(jīng)過思維判斷與綜合分析所形成的技術(shù)路線、方案必定是可行和有效的。

2.解決實際問題的能力。知識的創(chuàng)新是重要的，但工科學(xué)生不能僅停留于此，利用所學(xué)知識解決實際問題是工科學(xué)生的根本能力，也就是說，不但要說得清，而且要做得到。工程實踐為提高解決實際問題的能力提供經(jīng)驗基礎(chǔ)，使實踐的主體面臨真實的工程問題，并為其獲得創(chuàng)造性的解決而集結(jié)能量，而這也是完成知識內(nèi)化、實現(xiàn)顯性知識與隱性知識融合的過程[4]。發(fā)達(dá)國家高等工科教育在培養(yǎng)工科人才的過程中，非常注重工科學(xué)生的專業(yè)實踐能力。美國工科高校非常重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和實踐能力。盡管我們在工科學(xué)生的教學(xué)計劃中安排了一定量的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，但是多數(shù)實驗和實踐環(huán)節(jié)僅僅作為理論課程的附屬環(huán)節(jié)，往往停留在驗證科學(xué)現(xiàn)象或者是現(xiàn)象表征的階段。加大培養(yǎng)工科學(xué)生專業(yè)實踐能力的力度，改變重理論教學(xué)、輕實踐教學(xué)，實驗實踐附屬于理論，重知識教授、輕技能培養(yǎng)的教育觀念是工科人才培養(yǎng)的必由之路[5]。工程能力的提升必須從實踐出發(fā)，見多才能識廣。

3.工程設(shè)計能力。工程技術(shù)的顯著特征是其具有實踐性，這也是工程與科學(xué)之間相互區(qū)別的顯著標(biāo)志，理論與實際相結(jié)合是工程的靈魂。在多數(shù)情況下，工程技術(shù)往往是通過有形的設(shè)施、裝備反映出來的，而完成這一過程的手段是工程設(shè)計。工程設(shè)計能夠準(zhǔn)確、直接地反映出技術(shù)發(fā)明者的意圖和思想。工程設(shè)計能力薄弱也正是我國工科大學(xué)生培養(yǎng)過程中的“軟肋”。

4.創(chuàng)新與創(chuàng)造能力。技術(shù)的發(fā)展，科技的進(jìn)步離不開創(chuàng)新。創(chuàng)新教育就是以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價值取向的教育。創(chuàng)新精神是大學(xué)生素質(zhì)的基本內(nèi)核，創(chuàng)新能力是大學(xué)生能力結(jié)構(gòu)的核心，是大學(xué)生能力培養(yǎng)的出發(fā)點與歸依[1]。縱觀世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，工程技術(shù)在其中發(fā)揮了巨大甚至是決定性的作用。工程是解決現(xiàn)實世界的實際問題，是實現(xiàn)創(chuàng)新精神與能力的物質(zhì)平臺，其核心是創(chuàng)造性：工程以將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力為根本任務(wù)，這種轉(zhuǎn)化就是一種創(chuàng)新[2]。無論是工程科學(xué)或是工程應(yīng)用，唯有創(chuàng)造和創(chuàng)新，使科學(xué)與工程緊密結(jié)合才有生命力。工科學(xué)生必須樹立獨立自主的、自覺的創(chuàng)新意識，訓(xùn)練自己的創(chuàng)造性思維能力，掌握創(chuàng)新方法與創(chuàng)新技巧，并靈活應(yīng)用于工程實踐。

5.復(fù)合能力。復(fù)合型人才就是多功能人才，其特點是多才多藝，能夠在很多領(lǐng)域大顯身手。復(fù)合型人才包括知識復(fù)合、能力復(fù)合、思維復(fù)合等多方面。當(dāng)今社會的重大特征是學(xué)科交叉、知識融合，技術(shù)集成。因此，復(fù)合型人才備受用人單位的青睞。對知識、能力、思維進(jìn)行有效復(fù)合也是一種能力。如何培養(yǎng)出高質(zhì)量的“復(fù)合型”創(chuàng)新型人才以滿足形勢發(fā)展的需要，已是擺在高等教育面前的一個十分突出的問題。

三、制約我國工科大學(xué)生工程能力提升的因素

由上面的論述可以發(fā)現(xiàn)，對工科大學(xué)生的能力要求是多方面的。因此，與之相對應(yīng)在工科學(xué)生的培養(yǎng)中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)相關(guān)內(nèi)容的培養(yǎng)。但現(xiàn)有的教育機(jī)制、模式下還有許多制約我國工科大學(xué)生綜合能力提升的不利因素。

1.傳統(tǒng)的教育模式限制了工科大學(xué)生的創(chuàng)新精神。應(yīng)試教育一直是我國教育的主要培養(yǎng)模式，各個教育階段一向比較重視考試的作用，甚至以考試成績來衡量學(xué)生的綜合能力，以考試論成敗的現(xiàn)象更是屢見不鮮，即使在高等教育階段也不例外。近年來，為了提高測驗及考試的科學(xué)性和客觀性，我國開展了各種標(biāo)準(zhǔn)化測試。表面看來，這些措施可提高教學(xué)質(zhì)量，但這助長了學(xué)生死記硬背的學(xué)風(fēng)與思維，使得學(xué)校與學(xué)生有意無意地去摸索考試套路與技巧。從長遠(yuǎn)看，這種方法壓抑了學(xué)生的自主性，抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造力與從實踐中尋求知識的能力。在我國傳統(tǒng)的教育模式中的另一個弊端是輕視工程實踐教育，其后果一是學(xué)生難以深刻領(lǐng)會和消化教師所傳授的理論知識，只能紙上談兵，見到帶有工程性質(zhì)的問題就心里發(fā)虛，二是學(xué)生動手能力不強(qiáng)，疏于實踐，這是用人單位對大學(xué)生質(zhì)量反映最多和最普遍的問題。

2.工科學(xué)校不“工”。由于“教學(xué)評估”中的某些指標(biāo)的要求，近幾年許多工科院校教師隊伍中具有碩士、博士學(xué)位的比例迅速上升。由于新增教師絕大多數(shù)是剛剛走出校門的青年教師，他們?nèi)狈ο到y(tǒng)的工程實踐鍛煉，并未進(jìn)入到真正的工程項目中去實踐提高，因此，解決工程實際問題的能力不強(qiáng)。加之學(xué)校與教師個人重學(xué)歷、輕實踐，重專業(yè)、輕綜合，導(dǎo)致了工科院校對在職教師的培養(yǎng)與培訓(xùn)，也主要集中在提升教師的學(xué)歷學(xué)位上，無論是學(xué)校還是教師自身對工程實踐能力的培養(yǎng)和提升都重視不夠，師資隊伍中具有系統(tǒng)工程實踐經(jīng)驗或背景的教師的比例偏低。這樣勢必會導(dǎo)致對知識的傳遞只能從書本到書本。在許多工科學(xué)校中，由于學(xué)校的特點與實力、教師的知識結(jié)構(gòu)背景及國家對科技創(chuàng)新支持的模式，使得高校很難獨立承擔(dān)有分量的攻關(guān)項目。因此，形成了工科學(xué)校不“工”的尷尬局面。

3.課程體系中工程設(shè)計訓(xùn)練環(huán)節(jié)不足。我國工科大學(xué)工程素質(zhì)教育與發(fā)達(dá)國家的工程教育比較，工程教育的差距不僅在數(shù)量上，而且表現(xiàn)在教育觀念的落后、目標(biāo)的含糊等方面。在課程體系中，有關(guān)工程實踐、工程設(shè)計的訓(xùn)練環(huán)節(jié)偏少、學(xué)時偏低。這些都嚴(yán)重制約了學(xué)生工程能力的提升。

4.制約工科大學(xué)生工程能力提升的自身因素。由于我國的教育各環(huán)節(jié)中應(yīng)試教育一直是我國教育的主格調(diào)，學(xué)生在進(jìn)入高等學(xué)校以后存在以下問題：①缺乏遠(yuǎn)大的理想與抱負(fù)，學(xué)習(xí)的動力不足，求知欲不強(qiáng)；②實踐動手能力較低；③有創(chuàng)新的興趣與熱情但缺乏毅力；④獨立意識強(qiáng)，團(tuán)隊觀念較為淡薄，合作精神差。

由于缺乏遠(yuǎn)大的理想與抱負(fù)，造成不少大學(xué)生抱著混文憑的心態(tài)來進(jìn)行學(xué)習(xí)，這些成為工科大學(xué)生能力培養(yǎng)的一大障礙。在工程實踐或工程轉(zhuǎn)化中，完成能力是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。大學(xué)生動手能力主要包括兩個方面：一是在各環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)中自覺地培養(yǎng)動手操作能力，如實驗、制作、設(shè)計等，把學(xué)習(xí)的理論應(yīng)用到實踐中。二是在社會實踐中提高學(xué)習(xí)和運(yùn)用知識的能力。工程問題和書本上的理論知識，有原理相通之處，但更需要工程實踐者進(jìn)行艱苦的創(chuàng)新與工程化。現(xiàn)在的大學(xué)生偏重理論知識的學(xué)習(xí)，有重視書本知識的學(xué)習(xí)而忽略在實際生活中汲取知識的傾向，而遇到問題時，只會套用理論，缺乏實際動手能力。大學(xué)生通過學(xué)習(xí)和教師的引導(dǎo)，有了非常高的創(chuàng)新熱情，但由于缺乏廣泛的溝通和對社會的全面了解，導(dǎo)致他們的創(chuàng)新目標(biāo)不夠明確。沒有明確的目標(biāo)來支配和調(diào)節(jié)自己的行動，就很容易出現(xiàn)在實際的工作中遇到工程問題就半途而廢的現(xiàn)象[5]。由于當(dāng)代大學(xué)生的自我意識非常強(qiáng)，造成了他們的大局意識、協(xié)作精神和服務(wù)意識淡薄，從而影響到集體潛能的最大發(fā)揮。

四、工科學(xué)生工程能力培養(yǎng)途徑

工科大學(xué)生的工程能力培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程，對工科大學(xué)生的能力要求是多方面的，針對我國高等學(xué)校中工程教育的現(xiàn)狀與存在的問題，為了切實提高學(xué)生的工程實踐能力，需要進(jìn)行長期的堅持不懈的工作，重點解決下面幾個問題。

1.轉(zhuǎn)變我國高等教育中工程學(xué)生的教育觀念與培養(yǎng)理念。在教育理念上需要有效創(chuàng)新，應(yīng)從以傳授知識為主轉(zhuǎn)向以培養(yǎng)學(xué)生會學(xué)習(xí)和創(chuàng)造為主的教育方式，逐步實現(xiàn)以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，在教學(xué)中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位和作用，使學(xué)生積極主動地參與教學(xué)，培養(yǎng)其創(chuàng)新素質(zhì)。首先，為學(xué)生提供更多的參與實踐、施展實踐能力的機(jī)會；其次，樹立“開放教學(xué)”觀念，重視學(xué)生實踐與工程能力的培養(yǎng)，更加明確工程能力培養(yǎng)在人才培養(yǎng)中的地位與作用，注重以工程能力培養(yǎng)為特色的本科教育，真正體現(xiàn)“工程能力培養(yǎng)”的辦學(xué)理念和培養(yǎng)目標(biāo)。

2.改革課程體系與學(xué)生培養(yǎng)方式。教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生能力的渠道，工程教育與工程能力的培養(yǎng)必須貫穿于教學(xué)過程的始終。可按各學(xué)科特點建立工程能力培養(yǎng)與實踐實訓(xùn)課程體系，組織相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法與方式。可從具有代表性的企業(yè)中選擇典型產(chǎn)品，以工程素質(zhì)和能力培養(yǎng)為主線，發(fā)揮多方的力量與優(yōu)勢，將課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計融為一體，以真正訓(xùn)練學(xué)生的工程能力[2]。在學(xué)生的培養(yǎng)模式上應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化工程設(shè)計能力的重要環(huán)節(jié)，以設(shè)計方法為主線，從設(shè)計軟件的熟悉、運(yùn)用，到最后應(yīng)用于裝備、設(shè)備的設(shè)計與開發(fā)開設(shè)系列訓(xùn)練內(nèi)容。有條件的學(xué)校還可以增設(shè)“綜合設(shè)計”內(nèi)容。由此學(xué)生必將在工程設(shè)計與制圖能力方面大有提高。

3.教學(xué)和科研相結(jié)合。教學(xué)與科研相結(jié)合仍然是當(dāng)今研究型大學(xué)的主要原則和模式，也是大學(xué)區(qū)別于其他機(jī)構(gòu)的主要標(biāo)志。如何處理教學(xué)與科研之間的矛盾是令高等學(xué)校的工作者冥思苦想所要解決的問題。教學(xué)和科研相結(jié)合的目的在于使學(xué)生能夠通過參與科研活動實踐其創(chuàng)新性設(shè)想，提高其工程能力。

4.加強(qiáng)高校、研究設(shè)計院所、企業(yè)的聯(lián)合辦學(xué)。在我國高校大多從事基礎(chǔ)理論研究，研究設(shè)計院所主要從事工程設(shè)計與轉(zhuǎn)化，企業(yè)從事生產(chǎn)，其間的界限非常明顯。隨著經(jīng)濟(jì)全球化與科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)逐漸成為工程技術(shù)創(chuàng)新的主體。一方面，隨著我國市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷鞏固，企業(yè)的現(xiàn)代化管理理念、企業(yè)文化、管理機(jī)制不斷完善，先進(jìn)的工藝裝備和現(xiàn)代化加工工藝，是學(xué)生理想的工程實踐場所。可以讓學(xué)生在市場經(jīng)濟(jì)條件下，得到技術(shù)、技能、管理、文化、合作協(xié)作精神等方面的綜合實訓(xùn)，這是校內(nèi)實踐基地所無法替代的。另一方面，可以通過“開放式”辦學(xué)的模式，請研究設(shè)計院所、企業(yè)參與工科學(xué)生培養(yǎng)計劃的制訂，以增加工程方面的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容的針對性。可以邀請具有豐富實踐經(jīng)驗的工業(yè)界人士來學(xué)校進(jìn)行講座，或講授某門課程中的有關(guān)章節(jié)，尤其是實踐性較強(qiáng)的章節(jié)[2]。加強(qiáng)高校、研究設(shè)計院所、企業(yè)的聯(lián)合辦學(xué)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，特別是針對一些工程項目開展聯(lián)合攻關(guān)，用以提升學(xué)校乃至教師的工程能力。

5.多渠道培養(yǎng)工程型教師。學(xué)生工程能力的培養(yǎng)，教師是關(guān)鍵。由于教育與教師培養(yǎng)體制的制約，我國工科院校的許多教師自身就缺失工程實踐經(jīng)歷，由此也使教師在日常的教學(xué)環(huán)節(jié)難以自覺、有效地引入工程思想、原理和方法體系，難以對學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格、有效與切實可行的工程訓(xùn)練，從而造成工科畢業(yè)學(xué)生的工程實踐能力和工程綜合創(chuàng)造能力，與社會要求嚴(yán)重脫節(jié)，達(dá)不到社會與企業(yè)對用人的要求。學(xué)校可出臺相關(guān)政策鼓勵教師到企業(yè)中掛職鍛煉，這對教師自身工程能力的提高有很大好處，為培養(yǎng)一支具有創(chuàng)新意識和工程實踐能力與素質(zhì)、充滿激情與活力的教師隊伍提供保證。

6.多種途徑培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。工科大學(xué)的辦學(xué)理念的落實、學(xué)生工程能力的培養(yǎng)是一個艱巨而又漫長的過程。其中提高學(xué)生的工程能力是工科高校教學(xué)活動中的難點，許多教育工作者已經(jīng)意識到這一點。一些重點大學(xué)已開始重視解決本科生教育中的問題，并通過多種途徑、嘗試不同方式培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。例如組織學(xué)生積極參與由教育部組織的“大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目”、“電子設(shè)計大賽”、“機(jī)械設(shè)計大賽”等活動，在積極引導(dǎo)學(xué)生參與科技創(chuàng)新與研究實踐方面發(fā)揮了非常重要的作用。

五、結(jié)束語

工程能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及范圍極廣。工程技術(shù)人才與國家的科技水平息息相關(guān)，對于一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國際地位有著決定性的影響，重視學(xué)生工程能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為世界各國高等工程教育領(lǐng)域的共識和新的發(fā)展趨勢。工程教育與工程能力的培養(yǎng)是工科學(xué)校必須強(qiáng)化的環(huán)節(jié)。因此，如何切實提高我國工科學(xué)生的工程能力，以培養(yǎng)適應(yīng)社會、經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展需要的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才，是廣大教育工作者應(yīng)當(dāng)深思的現(xiàn)實問題，也是我國工科院校必須面對和解決的問題。

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基金資助：湖北省高等學(xué)校省級教學(xué)研究項目資助（項目編號：2010083）