卓越工程師工程思維的基本特征及培養(yǎng)模式

曹觀法

摘 要：卓越工程師培養(yǎng)在我國高等工程教育中占有重要地位，是提升我國創(chuàng)新能力和國際競爭力的重要舉措。工程思維是工程主體必須具備的核心能力，是解決工程實際問題的關(guān)鍵，是工程人員是否能成為卓越工程師的前提。本文通過簡析工程思維的基本特征，提出卓越工程師工程思維的培養(yǎng)模式，以期培養(yǎng)出一批具有較高創(chuàng)新能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：卓越工程師;工程思維;基本特征;培養(yǎng)模式

引言

教育部提出“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，為我國高等院校工程技術(shù)人才的培養(yǎng)方案指明了道路，表明了我國對卓越工程師培養(yǎng)的重視程度。目前，各大高校的工程人才專業(yè)劃分過于狹窄，分為機械工程師、電氣工程師、材料工程師、質(zhì)量工程師等等，重視學(xué)生專業(yè)技術(shù)知識的學(xué)習(xí)，忽視學(xué)生工程思維的培養(yǎng)。開展卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是為培養(yǎng)一批真正符合我國國情和經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展水平的高質(zhì)量工程技術(shù)人才，實現(xiàn)人才強國戰(zhàn)略。

1簡析工程思維

思維是人腦對客觀事物能動地、間接地反映過程，包括形象思維、邏輯思維、縱向思維、橫向思維、發(fā)散思維、收斂思維和創(chuàng)造性思維等。

工程的核心是構(gòu)建性，是人類立足于科學(xué)的原理，以技術(shù)為手段，來科學(xué)、合理地改造客觀世界，創(chuàng)新事物類型來滿足人們生產(chǎn)生活需要的社會實踐活動。科學(xué)、技術(shù)、工程是推動人類社會不斷進步、走向文明的基礎(chǔ)，其中工程思維是工程人員從工程活動的主體性出發(fā)，通過理性地觀察、認識、分析世界，以人工造物為著眼點，來籌劃新的實存，包含工程設(shè)計、制造、運行和管理等各方面。與科學(xué)思維和技術(shù)思維相比更具有廣泛性，形式更復(fù)雜，是一種追求卓越的思維。

2工程思維的基本特征

2.1規(guī)則性、邏輯性思維

工程思維是根據(jù)客觀事實和環(huán)境條件等各方面的約束，通過預(yù)想的理念、目標、設(shè)計等，充分考慮現(xiàn)實性的問題，來籌謀并且構(gòu)建的一種實踐性思維。規(guī)則思維是人們在長期的社會實踐生活中，基于客觀事物結(jié)合群體意識和人們的行為規(guī)律，形成群體認可并遵循的行為規(guī)范和制度，具有確定性、可預(yù)期性和可執(zhí)行性，使行為有章可循。邏輯思維是工程師根據(jù)工程需要和目標建設(shè)，結(jié)合已有的工作經(jīng)驗和邏輯思維，來正確設(shè)計出符合邏輯規(guī)則的工程設(shè)計方案，按照章程、制度、規(guī)章來進行操作，保證工程活動的順利開展。

2.2科學(xué)與藝術(shù)并存的思維

工程思維是以科學(xué)知識為基礎(chǔ)，包括使用建筑模型等來進行構(gòu)思和設(shè)計，全程都必須符合科學(xué)邏輯，遵循科學(xué)原理，確保工程活動的可操作性。由于思維主體的不同，就會出現(xiàn)思維個性化和創(chuàng)造性，表現(xiàn)出藝術(shù)性。每一位工程師的思維邏輯都不盡相同，都有自己獨特的行為習(xí)慣和工作模式，在工程活動中結(jié)構(gòu)、單元、層次等選擇不同的橫向、縱向組合，搭配不同的操作工藝，就會形成具有藝術(shù)獨特魅力的工程建構(gòu)。科學(xué)性思維可以確保工程活動開展的可行性和操作性，確保工程活動順利進行，保證質(zhì)量安全;藝術(shù)思維可以保證工程和建筑的獨特性，避免人們的審美疲勞，形成獨特的藝術(shù)性，提高工程建筑的社會價值。

2.3構(gòu)建、權(quán)衡與集成性思維

工程活動是一項復(fù)雜的工程，以建造為核心，圍繞人工系統(tǒng)的角度來進行觀察、分析、處理問題，涉及到多領(lǐng)域、多學(xué)科的理論、知識、方法和技術(shù)，通過將不同領(lǐng)域的構(gòu)成要素、單元等進行重新整合，然后經(jīng)過適當(dāng)配置，綜合考慮環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟、文化、政策等，使其相互融合，彼此作用，呈現(xiàn)一個功能復(fù)雜、組織嚴密的完整系統(tǒng)。集成性思維充分體現(xiàn)了系統(tǒng)學(xué)科的集成思想，結(jié)合科學(xué)思維、人文思維、藝術(shù)思維和生態(tài)理念等，各部分之間協(xié)調(diào)配合，權(quán)衡利弊，以此得到最優(yōu)解，是決定工程創(chuàng)新與質(zhì)量的關(guān)鍵。

2.4差異化和價值化思維

工程思維是一種殊相思維，工程師的主觀意志不一致，使其與具體的個別對象結(jié)合在一起，受到當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境、文化特征等的影響，使工程活動的可復(fù)制性低，個性化差異明顯，具有很強的情景依賴性。工程活動的建設(shè)是為滿足人們的生產(chǎn)生活需要，能夠帶來一定的經(jīng)濟價值和社會價值。工程思維是以價值為導(dǎo)向，通過工程多元價值理論和各種利益關(guān)系的考量，以實現(xiàn)一定的經(jīng)濟社會目的，實現(xiàn)效益、經(jīng)濟最大化，確保工程系統(tǒng)整體的整合與優(yōu)化。

3卓越工程師工程思維的培養(yǎng)模式

3.1豐富工程課程理論體系

我國目前高等工程教育體系依然沿用傳統(tǒng)的教育模式，課程體系單一，過多開展科學(xué)和技術(shù)理論知識，忽視工程理論的講解和實踐課程的開展。在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，教師要重視講授工程文化、工程倫理、工程生態(tài)和實踐課程原理，合理利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，采用多媒體教學(xué)，利用聲音、文字、圖像以及重復(fù)播放等功能，將抽象的理論知識轉(zhuǎn)變成直觀形象的動態(tài)課程，激起學(xué)生的興趣。

3.2重視實踐與理論相結(jié)合

教師通過鼓勵學(xué)生參加學(xué)校的社會實踐活動，收集優(yōu)秀的教學(xué)案例，從實操中發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題，及時為學(xué)生做出正確的引導(dǎo)，重視實操能力的培養(yǎng)。要求學(xué)生仔細觀察實際生產(chǎn)操作過程中遇到的各類工程細節(jié)問題，積極跟同學(xué)、教師以及企業(yè)前輩等不斷交流討論，敢于思考，大膽創(chuàng)新，提出解決問題的優(yōu)化措施，不斷

提高自身的變通能力和自主解決問題的操作能力，完善自身的知識結(jié)構(gòu)體系。

3.3加強工程教師隊伍建設(shè)

卓越工程師工程思維的培養(yǎng)首先受到專業(yè)教師素質(zhì)的影響，因此在工程教育的師資隊伍建設(shè)中，要優(yōu)先選用具有深厚工程背景的教師，改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，充分了解學(xué)生主體差異化的特點，在實際教學(xué)過程中結(jié)合自己工程管理經(jīng)驗進行針對性地講解。重視培養(yǎng)教師的專業(yè)素質(zhì)能力，可以邀請其他學(xué)?；蛘吖こ唐髽I(yè)的管理人員到校進行教研活動探討，通過旁聽、觀摩、學(xué)習(xí)來加強教師的專業(yè)化程度，充分了解工程行業(yè)的發(fā)展動態(tài)，幫助教師在不斷提高自身專業(yè)化水平的基礎(chǔ)上，更高效的開展工程教學(xué)，培養(yǎng)卓越的工程師。

3.4利用信息技術(shù)，模擬教學(xué)平臺

學(xué)校要加大投資力度，確保學(xué)生熟悉最先進的各種工程設(shè)施設(shè)備，建立模擬教學(xué)平臺，為促進學(xué)生發(fā)展提供充足的軟硬件條件，讓學(xué)生親身經(jīng)歷從產(chǎn)品研發(fā)、制造、銷售等各個環(huán)節(jié)，了解工程鏈的運行模式，通過虛擬的教學(xué)平臺來感受、體驗工程環(huán)境，避免走出校門不能很好的適應(yīng)社會。

3.5建立校企聯(lián)合的培養(yǎng)模式

高等工科院校的資源配置很難滿足新時期學(xué)生的需要，要想培養(yǎng)學(xué)生全面的工程思維，就要重視開展第二課堂，加強校企合作。例如組織學(xué)生開展實踐活動，去工程企業(yè)進行參觀學(xué)習(xí);跟工程企業(yè)簽訂合作意向，當(dāng)學(xué)生開始社會實習(xí)時直接由學(xué)校輸送到相應(yīng)的企業(yè)，為學(xué)生提供更多的實踐機會，參與到工程企業(yè)的管理中，利用企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)施設(shè)備、場地來提高自己的操作能力，彌補自身在學(xué)校中學(xué)習(xí)不到的知識和技能。促進學(xué)校和企業(yè)之間的合作，共同研發(fā)實踐性很強的工程課程，減輕學(xué)校全面培養(yǎng)人才的壓力，提高學(xué)校的就業(yè)率，幫助企業(yè)節(jié)約成本，直接根據(jù)自己的崗位需求來定向培養(yǎng)人才，從而提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)學(xué)校、企業(yè)和學(xué)生自身三方的互利共贏。

4總結(jié)

卓越工程師擁有的工程思維是一種整體性思維，集科學(xué)、實踐、邏輯、藝術(shù)、價值等思維于一體。通過豐富工程課程理論體系，開展理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式，重視培養(yǎng)教師的專業(yè)素質(zhì)，建立校企合作培養(yǎng)模式等，可以幫助學(xué)生更精確、深入地探討和解決工程問題，不斷培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的卓越工程師。

[參考文獻]

[1]張苗，盧波，戴勇.新工科視域下機械工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)問題探析[J].高教論壇，2020（06）.

[2]楊赫然，孫興偉，張幼軍，潘飛.基于協(xié)同創(chuàng)新的卓越工程師培養(yǎng)模式探索[J].教育教學(xué)論壇，2020（05）.

[3]童強，邵旭，周大鵬.卓越工程師人才培養(yǎng)的改革與實踐[J].樂山師范學(xué)院學(xué)報，2020（04）.

[4]殷瑞鈺、汪應(yīng)洛、李伯聰?shù)龋骸豆こ陶軐W(xué)》第三版 [M]北京：高等教育出版社 2018.

[5]殷瑞鈺、汪應(yīng)洛、李伯聰?shù)龋骸豆こ谭椒ㄕ摗穂M]北京：高等教育出版社，2017.

[6]李伯聰?shù)龋骸豆こ躺鐣W(xué)導(dǎo)論：工程共同體研究》[M]杭州.浙江大學(xué)出版社，2010.