美國大學(xué)工程教育中實踐教學(xué)的理念與措施

葉濤+胥軍

摘要：美國大學(xué)工程教育中的實踐教學(xué)日漸完善與制度化，其實踐教學(xué)已經(jīng)不是簡單指稱大學(xué)課程設(shè)置中的各個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，而是指在完整的大學(xué)教育教學(xué)過程中所貫穿的實踐教育的理念與措施。因此，在新的發(fā)展時期，大學(xué)工程教育中的實踐教學(xué)具備了深刻的內(nèi)涵。本文對美國幾所高校的實踐教學(xué)的模式和措施進行了深入分析，探討了其實踐教學(xué)的演變、理念及措施、方法等。這些做法和經(jīng)驗對我國高校教學(xué)改革、創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實意義。我們一定要轉(zhuǎn)變觀念，重新認識工程教育的地位與作用，制定新的本科工程教育人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、實踐課程體系，才能滿足社會對大學(xué)工程教學(xué)的要求。

關(guān)鍵詞：美國大學(xué)；工程教育；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642.41 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）44-0227-03

一、美國大學(xué)工程教育的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)

工程與技術(shù)鑒定委員會（Accreditation Board for Engineering and Technology ABET）是美國最具權(quán)威的專業(yè)鑒定機構(gòu)之一，也是非政府組織，其主要工作是負責(zé)應(yīng)用科學(xué)、計算機、工程和技術(shù)等教育項目的專業(yè)認證，為工程教育制訂專業(yè)鑒定政策、準(zhǔn)則和程序。ABET近年來推出了“工程標(biāo)準(zhǔn)2000”（Engineering Criteria 2000，EC2000）。

在EC2000中明確，它提出了本科工程教育的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)：①運用數(shù)學(xué)、科學(xué)與工程知識的能力；②設(shè)計、進行實驗和分析及解釋數(shù)據(jù)的能力；③按照具體要求設(shè)計一個系統(tǒng)、零部件或過程的能力；④領(lǐng)導(dǎo)一個多學(xué)科的小組的能力；⑤發(fā)現(xiàn)、概括和解決工程問題的能力；⑥理解專業(yè)和道德上的責(zé)任；⑦進行有效交流的能力；⑧具有必要寬廣的教育背景，以理解工程解決方案在經(jīng)濟、環(huán)境、社會及全球情境下可能產(chǎn)生的影響；⑨對終身學(xué)習(xí)的需要和接受終身教育的能力的認識；⑩掌握當(dāng)代問題的知識；？輥？輯？訛運用必要的技術(shù)、技能和現(xiàn)代工程工具解決工程實際問題的能力。

二、美國大學(xué)實踐教學(xué)的理念

在國外，尤其是在西方發(fā)達國家，大學(xué)的實踐教學(xué)有著悠久的發(fā)展歷史。有學(xué)者認為，在某種程度上，國外大學(xué)的發(fā)展是建立在應(yīng)用的基礎(chǔ)上。實踐能力，首先應(yīng)具有一定的動手操作能力，而且實踐能力同時也是一種有目的、有意識地改造主觀世界和客觀世界的意識與能力。實踐能力是一種綜合素質(zhì)在實踐活動中的具體表現(xiàn)，它可以表現(xiàn)為如敏銳的觀察力、隨機應(yīng)變力、良好的表達力、與他人合作的能力、動手能力、主動探索的能力、數(shù)據(jù)處理及分析能力等。社會的發(fā)展及勞動組織的變革對教育提出了新的要求，僅僅停留于基本技能的掌握已不能滿足社會對勞動者素質(zhì)的要求，實踐能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為各國大學(xué)教育改革的焦點問題。因此，與培養(yǎng)上述實踐能力相適應(yīng)的新的課程設(shè)置和形態(tài)、學(xué)習(xí)方式應(yīng)運而生。

美國大學(xué)的實踐教學(xué)理念與措施正是隨著其高等教育理念不斷變化而形成和發(fā)展的。其實踐教學(xué)更加重視工程教育的系統(tǒng)性及其實踐特征，不僅要求工科大學(xué)生學(xué)習(xí)一些工程科學(xué)的知識和理論，還開始強調(diào)讓學(xué)生接觸到大規(guī)模的復(fù)雜系統(tǒng)的分析和管理，并將實踐教育的思想滲透到整個大學(xué)過程的各個層面，使實踐教育成為“制度化理念”，為大學(xué)提高人才的創(chuàng)新能力、實踐能力、協(xié)作能力提供了思想上和制度上的保障。其大學(xué)的實踐教育始終圍繞著培養(yǎng)工程師這一目標(biāo)，因此培養(yǎng)的人才更加符合現(xiàn)實社會的需要。

三、美國大學(xué)實踐教學(xué)的模式與措施

實踐是工程的靈魂，造就工程科技人才主要因素之一就是實踐教學(xué)。對于工科學(xué)生而言，大學(xué)學(xué)習(xí)是參與工程實踐、形成工程思維、獲得工程經(jīng)驗的最好機會。美國大學(xué)實行的以學(xué)分制和選課制為核心的本科課程管理制度，其工程教育中的實踐教學(xué)已經(jīng)成為大學(xué)的一種制度化的教育理念。

1.麻省理工學(xué)院。美國麻省理工學(xué)院（MIT）素以工程教育聞名于世，工程師質(zhì)量世界一流。MIT培養(yǎng)了超過1/3的美國宇航員，在美國最知名科學(xué)家這個范圍內(nèi)，MIT工學(xué)院的教員和研究職員占國家工程院的約5%的比例。現(xiàn)在，所有工學(xué)院系都在其領(lǐng)域中名列美國大學(xué)排名前列。MIT的人才培養(yǎng)目標(biāo)特別強調(diào)了解決實際問題及與他人合作的能力，并把這作為未來工程領(lǐng)袖的重要素質(zhì)。麻省理工學(xué)院的校訓(xùn)就是“Mind and Hand”——會動腦、會動手。MIT前任校長查爾斯·維斯特則認為，學(xué)生需要更多地面向綜合化的工程設(shè)計和實踐，面向大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的分析與管理。在機械、電子、計算機乃至光學(xué)系統(tǒng)的綜合化方面，他們需要具有更多的實踐經(jīng)驗，至少應(yīng)該具備正確評價的能力。同時，為了實現(xiàn)技術(shù)革新，他們還需要能夠深刻理解廣泛的經(jīng)濟、社會、政治和技術(shù)系統(tǒng)中存在的科學(xué)原理、工程分析和綜合運作。基于此，對MIT本科生，該學(xué)院通過本科生的研討計劃（USP）、本科生研究機會計劃（UROP）、研究項目、創(chuàng)業(yè)活動和若干選修科目，使學(xué)生能夠接觸大量的工程問題，盡可能地為學(xué)生提供參加實踐教育的機會。同時，學(xué)校還有五花八門、形式多樣的觀察實驗。此外，在MIT，支持性的創(chuàng)業(yè)活動己經(jīng)成為MIT文化的一部分，學(xué)校鼓勵學(xué)生和院系參與創(chuàng)業(yè)活動。小到課堂，大到參與大型實踐項目及創(chuàng)業(yè)活動，在實踐中學(xué)習(xí)，在實踐中創(chuàng)新，通過多種途徑提高學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。當(dāng)然，學(xué)生也需要通過選修，滿足全校統(tǒng)一的“科技強制選修（REST）要求、實驗要求、工程實踐要求、人文藝術(shù)和社會科學(xué)要求，方能繼續(xù)學(xué)習(xí)。

2.威斯康星大學(xué)。威斯康星大學(xué)，一般指坐落于威斯康星州首府麥迪遜市的威斯康星大學(xué)（麥迪遜）。與加利福尼亞大學(xué)、德克薩斯大學(xué)等美國著名公立大學(xué)一樣，威斯康星大學(xué)是一個由多所州立大學(xué)構(gòu)成的大學(xué)系統(tǒng)，也即“威斯康星大學(xué)系統(tǒng)”（University of Wisconsin System）。威斯康星大學(xué)在其大學(xué)教育發(fā)展過程中逐步認識到，大學(xué)的發(fā)展必須與整個社會的進步緊密聯(lián)系起來，大學(xué)只有在服務(wù)于整個社會各種需要的基礎(chǔ)上，自身才有可能走向興盛，此即為“威斯康星思想”。“威斯康星觀念”的誕生使得美國繼承了歐洲大陸的大學(xué)模式，徹底擺脫了象牙塔的束縛，得以直面美國的現(xiàn)實社會生活，使得服務(wù)成為繼教學(xué)、科研之外美國大學(xué)所擔(dān)當(dāng)?shù)牡谌笕蝿?wù)。威斯康星大學(xué)中，學(xué)生不僅有機會參觀一些著名的國際企業(yè)，和企業(yè)管理者面對面的交流，而且，學(xué)校也鼓勵學(xué)生在讀書期間創(chuàng)業(yè)，將所學(xué)付諸于實踐。為此，學(xué)校為學(xué)生提供了創(chuàng)業(yè)獎金，為學(xué)生安排導(dǎo)師并聘請一些企業(yè)的高級管理者給學(xué)生提供指導(dǎo)。對于如學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)的學(xué)生，理論與實踐的結(jié)合可以使學(xué)生為未來就業(yè)做好充分的準(zhǔn)備，因此學(xué)校不僅和廣大的企業(yè)合作，而且還提供專門的農(nóng)場用于教育和研究，確保學(xué)生們能將所學(xué)理論知識用于實踐。endprint

3.美國路易斯威爾大學(xué)。美國肯塔基州路易斯威爾大學(xué)機械工程系的機械工程專業(yè)以強調(diào)實踐動手能力、本碩結(jié)合的專業(yè)課程而聞名全國。這個專業(yè)是少數(shù)被美國大學(xué)應(yīng)用科學(xué)認證機構(gòu)ABET授權(quán)認可的機械工程專業(yè)。1936年，作為全美最早被認證的美國工程課程專業(yè)之一，這個專業(yè)有悠久的歷史，美國沒有其他工程系比它更早得到認證。路易斯威爾大學(xué)機械工程系有專門老師教授指導(dǎo)學(xué)生的選課和學(xué)習(xí)，其中系主任專門負責(zé)指導(dǎo)本科學(xué)生和非論文學(xué)生研究。系里專門設(shè)有研究生聯(lián)系人指導(dǎo)非論文研究的本科生，并且給做課題論文研究的本科、研究生和博士生在選擇課題、碩士博士論文以及專業(yè)方向上給予指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生選擇了課題和研究方向的專業(yè)指導(dǎo)老師之后，這個老師就取代系里的聯(lián)系人作為學(xué)生的導(dǎo)師。當(dāng)大學(xué)新生入學(xué)學(xué)習(xí)工程類基礎(chǔ)課程一年以后，對其中有意選擇機械工程為以后正式專業(yè)方向并且被機械工程專業(yè)正式錄取的學(xué)生，工程學(xué)院基礎(chǔ)指導(dǎo)辦公室專門指導(dǎo)他們專業(yè)課選課和制定學(xué)習(xí)計劃。每個工程學(xué)院的學(xué)生要求完成一個長達三個學(xué)期的實習(xí)或者取得同等相似水平的經(jīng)歷。在第一個實習(xí)學(xué)期開始前，學(xué)生必須注冊沒有學(xué)分的合作教育講座，這個講座包括關(guān)于如何準(zhǔn)備面試、找面試職位、如何遞交實習(xí)報告等。而所有非機械專業(yè)的選修課，必須由他們的研究導(dǎo)師批準(zhǔn)，以郵件、電子郵件形式留存。對有興趣獲得機械工程從業(yè)證書（比如，會計專業(yè)除了有會計學(xué)位之外，會有職業(yè)內(nèi)CPA職業(yè)證書的考試。機械工程也有類似的職業(yè)證書）的學(xué)生會和系主任咨詢相關(guān)要求以及申請期限。如果學(xué)生在入學(xué)之前有技術(shù)工作經(jīng)驗，并且此經(jīng)驗和一個以上的實習(xí)學(xué)期相等，他們可以申請高級學(xué)分。他們必須首先和合作教育辦公室的老師討論他們具備的以往經(jīng)驗。如果討論結(jié)果非常滿意的話，這個學(xué)生將完成優(yōu)異實習(xí)申請表，然后被進一步評審，以獲得優(yōu)于普通實習(xí)的學(xué)分。有時候，學(xué)生在實習(xí)期間也希望選課，院系對此有條件限制，此學(xué)生在實習(xí)期間的學(xué)期選課每學(xué)期不能超過四學(xué)分。這個學(xué)生必須獲得實習(xí)期選課批準(zhǔn)表“獲準(zhǔn)在實習(xí)學(xué)期內(nèi)選課”，所選課程必須不能和實習(xí)責(zé)任的時間沖突。如果課程時間和工作時間沖突的話，實習(xí)雇主必須出具批準(zhǔn)文書。如果學(xué)生在其他學(xué)校注冊選課，這個學(xué)生必須要求在招生辦公室取得“交換學(xué)生表”。在實習(xí)期間內(nèi)，如果學(xué)生在其他學(xué)校選課必須把此學(xué)校課程的學(xué)習(xí)成績復(fù)印件寄到學(xué)校的注冊辦公室。

四、結(jié)束語

法國諾貝爾獎獲得者貝爾納曾經(jīng)說過：創(chuàng)造力是沒法教的，必須在實踐中讓學(xué)生動手，有機會把自己的創(chuàng)新思想付諸實施。

因此，要改變我國高等工程教育中實踐教學(xué)薄弱的現(xiàn)狀，我們必須借鑒先進國家的教學(xué)理念、教學(xué)模式以及教學(xué)方法，將學(xué)習(xí)同生產(chǎn)緊密結(jié)合，要使企業(yè)廣泛參與，要將實踐教學(xué)貫穿到整個大學(xué)教育過程，通過課堂內(nèi)外各個相互聯(lián)系的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，全面構(gòu)建完整的實踐教育體系，提高大學(xué)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

這就要求我們在今后的工作中，必須開展本科工程教育實踐教學(xué)的系統(tǒng)研究，從而為相關(guān)政策的制定提供一定的理論和現(xiàn)實的依據(jù)；要轉(zhuǎn)變觀念，重新認識工程教育的地位與作用，制定新的本科工程教育人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、實踐課程體系，不斷完善高等工程教育理論。

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基金項目：本文系湖北省省級教學(xué)研究資助項目（項目編號2010086：適應(yīng)學(xué)分制改革的過程裝備與控制工程專業(yè)實踐教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化研究與實踐）、武漢理工大學(xué)重點教研項目（編號2011042：面向建材機械行業(yè)的過控專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式研究）

作者簡介：葉濤（1972-），女，博士，副教授，主要從事粉體工程及電子顯微技術(shù)的研究。endprint