工科本科生工程能力的培養

劉璐

隨著信息時代的來臨，高等工程人才的國際流動將大幅度增加，高等工程人才資格的國際互認將日益迫切。如何培養一批高素質的創新人才是目前我國高校必須面對的問題。總體來看，我國高校培養的大學生具有較扎實的基礎知識，但與先進工業國家相比，我國高校在創造教育思想、觀念和策略上都還存在較大的差距。

高等工程人才培養目標、教學內容和教學管理制度、教學評價標準和評價方案等，都有一個國際共識的問題，就是要強化工程教育，加強工程能力的培養，美國近十年來提出了“回歸工程”、“重構工程教育”、“建立大工程觀和工程集成教育”的口號；日本明確提出工科大學四年的課程體系的核心是“工程”；英國、荷蘭、丹麥等國提出以設計課題或工程問題為中心，將“設計教育”貫穿于學習全過程的思想。

工程教育就是以培養和造就現代工程師為目的的。今天的工程師是指那些具有堅實的數學、自然科學和工程科學基礎，能夠把工程原理和那些超出技術范疇的經濟、社會、法律、藝術、環境和倫理等問題結合起來，從而去創造還沒有的有用的人工物事來為人類服務的專門人才。正如美國工程師專業發展委員會（ECPD）所描述的：“工程師必須是一位善于構思并形成概念的專家；是一位設計者、開發者、新技術的形成者、標準范圍的制定者———一切都是為了有助于滿足社會的需要。工程師必須會規劃和預測、系統化和評估———能夠對公眾的健康、安全、幸福和財富有利害關系的系統和組成部分做出判斷。對于工程師來說，創新應該是他們的中心任務”。

作為工科專業的人才培養，應該具有堅實的專業基礎理論知識，廣泛的知識覆蓋面，從而具有較強的動手能力，獨立分析和解決問題的能力，加強工程訓練，養成工程意識更具有重要性。理論與實踐的結合，才會產生創新的思想，才能提出符合客觀規律的具有創新特點的工程和技術方案，才能以開拓的思維去解決工程中的實際問題。因此，工程能力的培養是工科學生成長過程的一個極為重要的方面。

然而，在我國傳統思維方式根深蒂固，表現在人才培養中，過分強調知識的理論深度和系統性，而忽視各學科知識間的聯系，特別是忽視理論知識的應用。現行的工科教育體制下，工程能力的培養恰恰是弱項，教學計劃，教材內容與培養工程意識、創新意識和工程實踐綜合能力不相適應；實驗教學存在經費不足，設備條件差，大多數實驗單純為理論驗證性實驗，實驗基本由教師準備好以后，學生按實驗指導書循規蹈矩地做實驗，缺少綜合性和創新性實驗，不能滿足學生動手能力和創新能力的培養；實習環節的運作存在一定問題，學生沒有更多的時間和條件在工廠中進行實踐；課程設計、畢業設計的選題脫離實際等問題，針對這些制約學生工程能力培養的不利因素，開展學生工程能力培養的研究與實踐，以求找到一種符合我國實際，并具有實效的工科學生工程訓練方法，培養具有優良工程能力和創新能力的新型人才具有重大意義。

所有的工科專業都是實踐性很強的專業，個人的創新意識，工程意識，動手能力的強弱無論在科研開發上還是在工程實踐中都是十分重要的。如何圍繞培養學生的工程能力來制定教學大綱，工程訓練方案，實驗教學方案，工程實踐培養方案是需要進行改革和實踐的，通過研究探討和實踐，提出工程能力培養的內容，主要途徑，找出制約的因素，提出解決方案，逐步形成一套完整的、科學的工程專業工程能力培養的教學體系，對培養具備高素質的工程化創新能力的人才，為高新技術領域的經濟增長做出貢獻，提高我國在工程領域的國際競爭力，具有深遠而重大的意義。因此，我院在教學改革工作中提出了加強工程能力、培養創新素質、開展創造教育的理念。以下是我們在教學改革實踐中的一些思考和探索。

一熱動與動力工程專業本科教育培養目標的定位

“十五”期間，我國高等教育將學科專業調整和提高人才質量放在首位，我院在人才培養定位中注重以工程能力和創新能力培養為特色的本科教育。通過改革，利用各種資源，建立熱能與動力工程專業人才培養模式，實現“培養基礎扎實，知識面寬，工程意識和工程能力強，富有創新意識和能力，個性充分發展和綜合素質好，有良好科學道德和團隊協作精神，有一定專業知識和技能，適應性強的復合型熱能與動力工程專業人才”的教學改革思路。作為工程技術人才的培養，不僅要求具有堅實的專業基礎理論知識、廣泛的知識覆蓋面，而且要求有較強的動手能力，獨立分析和解決問題的能力，具有強烈的創新意識，具備創新能力的基礎。要達到這些培養目標，加強實踐教學環節，突出工程訓練，養成工程意識就頗具重要性。

二熱能與動力工程專業教學改革的主要內容

教學改革的主要內容包括在培養方案中，重建課程體系和教學內容，改革考試內容和方法，體現學生工程能力和創新能力的培養。我院在制定本科培養方案時，圍繞培養目標提出了“拓寬專業范圍，強化專業基礎，注重能力培養，加強素質教育，體現課程優化。”在注重能力培養原則和加強素質教育方面，均強調了工程能力和創新能力的培養。在培養方案中，建立“課程組合”的專業教育新模式，加強實踐教學環節，充分利用地方企業資源培養學生工程應用能力和創新能力，建立了“大工程意識”的工程訓練的實踐教學體系。

三建立熱能與動力工程專業教學新模式

1加強課程教學體系改革

在建立熱能與動力工程專業教學新模式時，打破專業“固化”，建立“課程組合”專業教育模式，采用“重基礎，寬口徑，淡化專業方向”方針，取消原專業方向的課程設置，在原有的節能工程模塊和制冷工程模塊的基礎上，增加了計算機輔助設計在熱能與動力工程中的運用模塊，加強了專業實驗課和實踐性教學環節，加大實驗課的學分比重，開設綜合性和設計性的實驗，保證計算機應用能力訓練、外語應用能力訓練、加強實踐教學和工程訓練。強調素質教育，夯實基礎，拓寬專業面，跟蹤發展，擴大學生自主學習空間，加強學生的知識應用及工程實踐能力和科研能力的培養。爭取在優化人才培養過程及提高教學質量上有質和量的突破。

2強化實踐教學環節

在培養方案的基礎上構建了新的實踐教學體系，熱能與動力工程專業實踐教學體系結構分為基礎實踐（包括英語實踐、計算機實基礎實驗、軍訓）、社會實踐（包括社會服務、社會調查）、教學實習（包括畢業實習、生產實習、金工實習、認識實習），綜合實踐（包括畢業設計、課程設計、綜合性、設計性實驗和課外科技活動），部分學生進行“創業設計”實踐。整個實踐教學體系涵蓋了大學四年所需的實踐教學內容，基本符合培養目標的要求。

在實習教學中，通過校內和校外實習基地深入生產實踐第一線。通過認識實習，使學生建立起對本專業整體上的初步認識，樹立起“熱能與動力工程”的基本概念，通過生產實習，使學生對所學專業的工藝流程、設備、車間布置、勞動組織產品物流、市場狀況有一個全面的了解和認識，初步建立起工程意識。在生產實習中，盡可能安排學生跟班勞動，在生產實踐中學習；通過畢業實習，使學生學會應用所學的專業知識，綜合考慮各個方面的問題，弄清工藝或產品設計的流程，學習工程設計。

我校在畢業設計改革方面，畢業設計類題目大多選自工程實際問題，與生產實際相結合的大于50%，研究類選題與科研工作相結合的選題占70%以上；并積極創造條件使學生從畢業實習開始到畢業設計結束，一直在工廠或企業從事“真題真做”的“宜化模式”，同時聘請企業技術人員擔任畢業實習和設計指導教師，學生通過工程計算、工程設計、技術創新，逐步建立起了解決國民經濟發展及其工程領域重大問題的工程意識，使學生在實踐中獲取知識。而且設計和研究成果對企業有一定的參考價值。在實驗選題中，創造條件開設綜合性、設計性實驗，鍛煉學生提出問題、解決問題的能力，學生的綜合設計能力有了很明顯的提高。這些改革均已收到良好效果。

3加強學生創新能力的培養

在長期的教學實踐中，廣大師生積極投入到教學改革中進行教學研究。由于認識到在高等教育中工程能力和創新能力的培養的重要性，我院積極開展了學生課外科技活動，學生從大二開始就進入到教師的課題組中做實驗，有專門的具有高級職稱的教師進行指導。近兩年來，我院有20位學生參與了全國大學生“挑戰杯”科技活動，寫出了大量以學生為第一作者的論文發表在正式科技期刊上，取得了優異的成績。這些活動使學生的思想素質、業務素質和心理素質得到大大提高，在優化人才培養過程及提高教學質量上有質和量的突破。

高等工程教育體系的改革與實踐是需要繼續研究和探索的重大課題。在如何加強熱能與動力工程專業本科生工程能力和創新能力的研究上，我院進行了一些有效的嘗試，我們要繼續努力，不斷探索，完善學生工程能力和創新能力的培養體系，這是21世紀高等教育面臨的時代挑戰，也是高等教育發展的一大機遇，培養優秀的高等工程技術人才，是關系著我國可持續發展戰略目標實現的重大課題。

參考文獻

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