高等工程教育與理論實(shí)踐相結(jié)合原則探討

羅印升　劉曉杰?錢志文?沈琳

摘要：對高等工程本科教育、人才培養(yǎng)以及理論聯(lián)系實(shí)際等問題進(jìn)行了討論，高等工程本科教育、人才培養(yǎng)過程所要求和體現(xiàn)的重要現(xiàn)代工程教育觀就是理論與實(shí)際的關(guān)系問題，就是學(xué)以致用、理論聯(lián)系實(shí)際、理論實(shí)踐相結(jié)合、科學(xué)教育與工程實(shí)踐一體化。工程師僅僅在高等工程院校中通過學(xué)校課堂教學(xué)是培養(yǎng)不出來的，校企合作、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是高等工程教育人才培養(yǎng)和發(fā)展的必由之路。

關(guān)鍵詞：高等工程教育；人才培養(yǎng)；理論聯(lián)系實(shí)際；工程師

中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）36-0005-02

普通高等教育是在高中教育基礎(chǔ)上、以基礎(chǔ)科學(xué)或技術(shù)科學(xué)為其主要學(xué)科基礎(chǔ)的專業(yè)教育，是各類專門人才的主要來源，負(fù)有直接推動國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的重大使命，其辦學(xué)模式和質(zhì)量將會影響一個(gè)國家整個(gè)教育和未來。高等工程教育是以技術(shù)科學(xué)作為主要學(xué)科基礎(chǔ)，以培養(yǎng)能將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的工程師為目標(biāo)的專業(yè)教育。學(xué)以致用、理論與實(shí)踐之間的關(guān)系問題是高等工程教育改革的關(guān)鍵問題。本文主要對高等工程本科教育、人才培養(yǎng)以及理論聯(lián)系實(shí)際等問題進(jìn)行了詳細(xì)討論，從而更加明確了科學(xué)教育與工程實(shí)踐訓(xùn)練并重、一體化的現(xiàn)代工程教育觀。

一、高等工程教育

教育是培養(yǎng)人的社會實(shí)踐活動，教育和人的發(fā)展需求、社會發(fā)展需求緊緊聯(lián)系在一起。大學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)和成長過程就是要解決好經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對自身的要求與已有基礎(chǔ)之間的基本矛盾。高等工程教育作為技術(shù)教育的一部分，有兩個(gè)顯著特點(diǎn)：其一，以技術(shù)科學(xué)為主要學(xué)科基礎(chǔ)，以應(yīng)用技術(shù)為主要專業(yè)內(nèi)容；其二，以培養(yǎng)工程師為人才目標(biāo)，以工程應(yīng)用為服務(wù)對象。技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)與工程應(yīng)用對象之間的特殊矛盾是高等工程教育區(qū)別于其他科類高等教育的顯著標(biāo)志。[1]為了深刻理解高等工程教育的特點(diǎn)，明確其內(nèi)涵，在此需要重溫工程和技術(shù)的要義。“工程”有兩個(gè)含義：（1）是將自然科學(xué)的原理應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門中去而形成的各學(xué)科的總稱。如土木建筑工程、水利工程、冶金工程、機(jī)電工程、化學(xué)工程、海洋工程、生物工程等。這些學(xué)科是應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的原理，結(jié)合在科學(xué)試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐中所積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)而發(fā)展起來的。主要內(nèi)容有：對于工程基地的勘測、設(shè)計(jì)、施工、原材料的選擇研究，設(shè)備和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造，工藝和施工方法的研究等。（2）指具體的基本建設(shè)項(xiàng)目。工程的目的是利用和改造自然來為人類服務(wù)。“技術(shù)”的含義也有兩個(gè)：一是泛指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和自然科學(xué)原理發(fā)展而成的各種工藝操作方法和技能。二是除操作技能外，廣義的還包括相應(yīng)的生產(chǎn)工具和其他物質(zhì)設(shè)備，以及生產(chǎn)的工藝過程或作業(yè)程序、方法。[2]工程伴隨人類的誕生、生存而產(chǎn)生，非科學(xué)或技術(shù)的衍生物，中國工程院工程管理學(xué)部的院士們已經(jīng)提出并論證了“工程本體論”的工程哲學(xué)觀點(diǎn)。[3]但是從現(xiàn)代工程的發(fā)展看，技術(shù)是工程的基礎(chǔ)，技術(shù)知識、技術(shù)方法、技術(shù)手段和技術(shù)設(shè)備是工程活動必不可少的前提和基礎(chǔ)，工程是技術(shù)的集成體，工程和技術(shù)緊密聯(lián)系在一起。因此，人們常常稱為“工程技術(shù)”。“高等工程教育”概念中的“技術(shù)科學(xué)”的內(nèi)涵是指針對工程技術(shù)中帶普遍性的問題，即普遍存在于幾門工程技術(shù)專業(yè)中的問題統(tǒng)一處理而形成的，如工程力學(xué)、工程制圖學(xué)、電工技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、工程控制論等等，是介于數(shù)學(xué)、基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)之間的一種科學(xué)，是二者之間的橋梁。因而，在學(xué)科門類結(jié)構(gòu)中處于相當(dāng)重要的地位，對高等工程教育而言是重中之重的內(nèi)容。

二、高等工程教育的人才培養(yǎng)

高等工程教育是培養(yǎng)工程師或者說工程師的毛坯，這已經(jīng)被科學(xué)、工程技術(shù)界、教育界所認(rèn)可和統(tǒng)一。現(xiàn)代工程師所從事的工作是以技術(shù)和管理為手段，將自然科學(xué)原理應(yīng)用于科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、勘察設(shè)計(jì)、制造施工、運(yùn)行、維護(hù)、營銷活動中，有效利用自然資源，以創(chuàng)造和提供目的在于使用的、自然界并不存在的工程產(chǎn)品或技術(shù)服務(wù)。

基于工程師的工作特點(diǎn)，在教育上培養(yǎng)現(xiàn)代工程師時(shí)，其知識、能力和品德素養(yǎng)應(yīng)該包括：一是有良好的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、人文社會科學(xué)、個(gè)人品德修養(yǎng)知識和技術(shù)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)（企業(yè)）管理知識。這里的人文社會科學(xué)重點(diǎn)不是一般的“純”人文社會科學(xué)，而是根據(jù)工程和科學(xué)的社會責(zé)任需要來選擇、組織的，是適合現(xiàn)代工程師在從事技術(shù)系統(tǒng)的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造活動所必需的內(nèi)容。二是掌握比較扎實(shí)的與專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的工程技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)理論、比較寬的與專業(yè)服務(wù)面向關(guān)系密切的工程技術(shù)專業(yè)理論與知識（包括原理、設(shè)計(jì)、設(shè)備、工藝和測試等）以及本專業(yè)范圍內(nèi)的科學(xué)技術(shù)新發(fā)展。三是受到必須的、基本的工程實(shí)踐訓(xùn)練（包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新意識訓(xùn)練），獲得基本的工程技術(shù)技能（主要包括必須的現(xiàn)代工程制圖學(xué)與CAD技術(shù)、實(shí)驗(yàn)、量測、計(jì)算機(jī)運(yùn)用與計(jì)算以及一定的工藝操作技能等）和能力（主要包括工程設(shè)計(jì)能力、集成創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力、知識學(xué)習(xí)能力、分析綜合能力、開拓創(chuàng)新能力和創(chuàng)新能力的綜合要求[4]），樹立強(qiáng)烈的工程意識。四是加強(qiáng)校企合作，堅(jiān)持教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐三結(jié)合，通過課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等真實(shí)環(huán)境訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合運(yùn)用技術(shù)和非技術(shù)因素（能夠考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、倫理等），分析、解決工程實(shí)際問題的能力。這樣的培養(yǎng)內(nèi)容設(shè)置和國際工程教育認(rèn)證的要求是一致的，符合國際化的要求。

在培養(yǎng)現(xiàn)代工程師的過程中，需要處理好知識、技能和能力之間的關(guān)系。從知識的學(xué)習(xí)和掌握到能力的形成與發(fā)展是不能直接實(shí)現(xiàn)的，而是要以技能為橋梁。技能是順利完成某種工作任務(wù)的行動方式，形成技能就是將某種行動方式固定下來。多種行動方式形成并固定下來，就能夠形成多種技能。能力是加工認(rèn)識材料或調(diào)控行動方式的個(gè)性心理特征，具有經(jīng)常性、穩(wěn)定性和概括化的特征，能力要在學(xué)習(xí)知識和通過實(shí)踐掌握技能的過程中不斷積累，逐漸形成與發(fā)展起來。要使工程師創(chuàng)造出符合社會意義和個(gè)人價(jià)值的具有獨(dú)特性和革新性的產(chǎn)品，就必須綜合運(yùn)用各種能力。

三、高等工程教育的理論聯(lián)系實(shí)際

“理論”的含義有二：一是概念、原理的體系，是系統(tǒng)化了理性認(rèn)識。科學(xué)的理論是在社會實(shí)踐基礎(chǔ)上產(chǎn)生并經(jīng)過社會實(shí)踐的檢驗(yàn)和證明的理論，是客觀事物的本質(zhì)、規(guī)律性正確反映；它是在同錯(cuò)誤理論不斷斗爭中發(fā)展起來的。科學(xué)理論的重要意義在于它能夠指導(dǎo)人們的行動。從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)事求是，是辯證唯物主義的思想路線。二是講理，辯論是非。“實(shí)際”的含義是指客觀存在的事物，真實(shí)的情況；也指人們的行動，即實(shí)踐。而“實(shí)踐”的內(nèi)涵即社會實(shí)踐。人類有目的地改造自然和社會的全部活動，主要包括生產(chǎn)實(shí)踐、社會交往活動、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、文化生活等等。實(shí)踐具有客觀性、能動性和社會歷史性。實(shí)踐是動態(tài)的，是一個(gè)過程。[2]

科學(xué)理論來源于實(shí)踐，并在實(shí)踐中檢驗(yàn)和發(fā)展。工程是人類綜合應(yīng)用科學(xué)的理論（包括自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和社會科學(xué)）和技術(shù)的手段，改造客觀世界、創(chuàng)造財(cái)富的實(shí)踐活動。一般是創(chuàng)造新實(shí)體或者對舊的實(shí)體進(jìn)行改造，使之具有新的功能和價(jià)值。因此，工程內(nèi)容包括建設(shè)項(xiàng)目、技術(shù)改造、研究開發(fā)等活動，也包括他們的前期工作，如規(guī)劃、戰(zhàn)略、設(shè)計(jì)等活動。簡單來說，工程是對客觀現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐活動。從“實(shí)際”概念的含義來看，它既是工程的對象，也是工程本身。因此，理論聯(lián)系實(shí)際、理論實(shí)際相結(jié)合，本質(zhì)上就是理論實(shí)踐相結(jié)合。從高等工程教育的角度來看，就是理論與工程實(shí)踐相結(jié)合。科學(xué)理論是人們認(rèn)識客觀世界所形成的知識體系，不直接服務(wù)于生產(chǎn)或其他社會實(shí)踐，不是直接的現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力，是知識形態(tài)的生產(chǎn)力，當(dāng)科學(xué)原理通過研發(fā)轉(zhuǎn)化為技術(shù)并運(yùn)用于生產(chǎn)時(shí)，就轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯拥摹F(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力。

工程活動是高等工程教育所特有而其他高等教育所沒有的一種活動。從高等工程教育的顯著特點(diǎn)和現(xiàn)代工程師的素質(zhì)要求、培養(yǎng)過程來看，既要有比較扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又要有分析、解決工程實(shí)際問題的能力。因此，高等工程教育必須堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合、學(xué)以致用，堅(jiān)持科學(xué)教育與工程訓(xùn)練并重、一體化的現(xiàn)代工程教育觀。將這一教育觀念貫穿于高等工程教育的全部過程。所謂的“一體化”，是指“使各自獨(dú)立運(yùn)作的個(gè)體，組成一個(gè)緊密銜接、相互配合的整體，強(qiáng)調(diào)協(xié)同整合。”就整個(gè)工程教育而言，就是在科學(xué)研究與人才培養(yǎng)之間、在理論學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐之間、在第一課堂與第二課堂之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同整合；就工程實(shí)踐而言，就是在校內(nèi)實(shí)踐和企業(yè)實(shí)踐之間、在驗(yàn)證性實(shí)踐與綜合性實(shí)踐之間、在設(shè)計(jì)性實(shí)踐之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同整合；就理論學(xué)習(xí)而言，就是在專業(yè)性知識與通識性知識之間、在結(jié)論性知識與方法性知識之間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)整合。[5，6]同時(shí)必須牢記，理論知識和工程訓(xùn)練的內(nèi)容總是隨時(shí)間變化的，科學(xué)前沿的擴(kuò)展使得新知識、能力成為必要。當(dāng)技術(shù)革新的前沿移動時(shí)，原來的知識和能力可能已經(jīng)變成了標(biāo)準(zhǔn)的工作程序、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)部件、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)理念，并已經(jīng)由計(jì)算機(jī)工具所取代。因此，科學(xué)知識和工程訓(xùn)練的內(nèi)容需要不斷更新，與時(shí)俱進(jìn)。

高等工程教育中的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的基礎(chǔ)理論通常難于直接聯(lián)系工程實(shí)際。課程中的基礎(chǔ)理論是經(jīng)過長期實(shí)踐檢驗(yàn)的，為了深入理解基礎(chǔ)理論，必須聯(lián)系實(shí)際做作業(yè)、實(shí)驗(yàn)，也就是進(jìn)行實(shí)踐活動。訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)創(chuàng)新精神，為從事研究和開發(fā)打好基礎(chǔ)。技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)專業(yè)課程，是運(yùn)用基礎(chǔ)科學(xué)理論探討技術(shù)機(jī)制、可行性和共同規(guī)律，直接服務(wù)于生產(chǎn)或其他社會實(shí)踐，具有直接生產(chǎn)實(shí)踐性。其理論聯(lián)系實(shí)際是必然的和自然的，除做作業(yè)、進(jìn)行基于模型的實(shí)驗(yàn)（試驗(yàn)）、觀察和測試外，還要結(jié)合工程案例講授工程技術(shù)知識如何應(yīng)用于工程實(shí)際、怎樣能夠更好地應(yīng)用于工程實(shí)際。其中的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐訓(xùn)練是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)和途徑。實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)是直接的理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐活動，在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)習(xí)先進(jìn)的工程技術(shù)、生產(chǎn)工藝、組織管理和企業(yè)文化，形成比較完整的工程經(jīng)驗(yàn)。工科的畢業(yè)設(shè)計(jì)是作為工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生較全面的綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能分析和解決工程實(shí)際問題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)必須理論聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。人文社會科學(xué)基礎(chǔ)理論是根據(jù)工程和科學(xué)的社會責(zé)任需要來選擇、組織的，適合現(xiàn)代工程師在從事技術(shù)系統(tǒng)的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造活動所必需的內(nèi)容。這里的理論聯(lián)系實(shí)際有兩層含義：一是這些內(nèi)容本身與人生活、學(xué)習(xí)、交流和成長的實(shí)際緊密聯(lián)系；二是這些內(nèi)容與工程教育的實(shí)際緊密聯(lián)系。思想品德教育與修養(yǎng)課程更加需要理論聯(lián)系實(shí)際，需要潛移默化、言傳身教，否則就變成空頭的教化，失去應(yīng)有的本意。

四、結(jié)語

高等工程本科教育、人才培養(yǎng)過程所要求和體現(xiàn)的重要現(xiàn)代工程教育觀就是理論與實(shí)際的關(guān)系問題，就是學(xué)以致用、理論聯(lián)系實(shí)際、理論實(shí)踐相結(jié)合，科學(xué)教育與工程實(shí)踐一體化。工程師僅僅在高等工程院校中通過學(xué)校課堂教學(xué)是培養(yǎng)不出來的，校企合作、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是高等工程教育人才培養(yǎng)和發(fā)展的必由之路。

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（責(zé)任編輯：孫晴）