鞠永干 李文濤
(南京工業大學 化學化工學院,江蘇 南京 211816)
當今地方工科大學生工程實踐能力不強的現象已引起了社會廣泛關注。該現象的具體表現有:一是學校、學生在觀念上對工程實踐能力的重要性認識不足;二是受制于學制以及課程設置等,學生對工程實踐的專業知識儲備不足,對專業實踐設備、工具了解、掌握得比較少,操縱程序、操作技能知識儲備不夠;第三,學生個人實踐技能欠缺。由于缺乏專人指導進行科學的定期實物操作,導致學生操作不熟練,無法深入理解各項具體工藝,致使學生上崗后,不能迅速根據實際情況按要求完成操作。造成以上問題的原因有:
我國的高等工程教育是在學習和借鑒前蘇聯模式的基礎上建立起來的,改革開放以后又受到歐美國家的影響。可時至今日,在人才培養目標和方式、方法上仍然未能形成一套既符合時代特征又適應國情需要的現代工程實踐人才培養體系。在現實操作中,相當多的工科院校甚至在按照培養科學家的模式培養工程師。對工程師專業素質養成教育的忽視,培養權責的混沌,導致工程教育的質量要求得不到保證。
全國高校的地理分布和設施規模在1999年“高校擴招”前,幾乎仍然延續著二十世紀五六十年代形成的總體格局。但是伴隨著高等教育的蓬勃發展,“高校擴招”使在校學生數量急劇增長,原有的校園已經很難滿足急增的需求。這種供需矛盾在2002年的時候顯得尤為突出:各地高校宿舍緊張,教室擁擠,原有的實驗室面積以及實驗設備量面對龐大的學生數量顯得嚴重不足。由此直接造成了實踐教學經費緊張、實踐教學課時數驟減等問題。更有甚者,個別高校直接將學生實習和實踐教學環節合并、裁減,很多的實踐教學課程也被課堂多媒體演示所取代。一些高校在實踐設備有限的情況下,很多必須通過親手操作才能獲得的感性認知,不得已只能由教師做現場演示,學生也只能一看了之、一聽了之。正因為在接受實踐教育的過程中缺乏足夠的操作技能訓練,目前工科大學生的實踐操作水平下滑相當明顯。
眾所周知的一個現象,現在工科大學生的下廠實習已經成了“走馬觀花”式的參觀。至于畢業實習,因為臨近大四,迫于學生數量眾多以及就業人數考核等指標的壓力,學校往往放手讓學生自行尋找實習單位,因此實習單位的資質,實習質量便無從保證。當今社會,高等教育已經日益普及,但是在傳統應試教育模式和高等教育精英式培養的思維定勢引導下,我國的高校普遍存在重視課堂教學而輕視實踐教學的情況,實踐教學內容設計不科學、重點不突出、層次不明顯。囿于學校經費不足、學生人身安全、實踐合作單位的自身的難處等客觀原因,高校在各合作單位建立的實踐基地經常是形同虛設,學生的實踐活動往往也是形式主義盛行。
當今中國大學教師的科研水平越高,各類著作的產量和質量就越高,教師在學校和社會上的地位也就越高,能爭取到的科研經費和企業項目也就越多。所以,現有的高校教師工作績效評價體系迫使教師們自覺不自覺地把主要精力和時間投入到了科研或者教學方面而對學生的工程實踐能力培養則是有心無力。
由于連續多年的高校擴招,導致師生比例嚴重失調。部分地方工科院校的應急措施便是招募應屆的碩士、博士畢業生直接進入高校從教。這些新進的教師因為沒有在企業工作過,也就沒有了在生產一線的工程實踐經驗。嚴重缺乏實踐經驗的教師培養出來的學生,在走進實踐現場后暴露的問題已經有目共睹。部分用人單位在參觀學校的現場教學后反映,一些教師現有的知識儲備與產業發展脫節,嚴重缺乏操作中的標準化知識,對實現產品圖樣要求的加工方法知之甚少。實戰經驗的匱乏直接制約了教學質量也造成了工程教育發展的最大瓶頸。反觀發達國家的高等工科專業教師的組成,大多由來自企業的工程專家兼職擔任教師工作,這些人往往具有豐富的工程實踐經驗。他們通過言傳身教,幫助學生在掌握理論知識的同時,也能更多地授予多年來積累的操作技巧。
高等工程教育體系建設完善的國家在招收的新生中,總人數的近一半是有相關職業經歷的。這些新生有一定的專業工程理論背景和實踐基礎。而招收的沒有工程職業經歷的學生則需要接受為期半年的預科教育。在德國,中學畢業生進入工業大學深造前要進行一段時間的工業實習;法國工程師院校的學生必須接受2年的預科教育,通過全國性統一的工科筆試和口試,才有資格接受工程師專業教育。
與這些國家相比,我國地方工科大學的生源基本是高中畢業生,很少有工程實踐經歷,因而工程實踐能力差。來自“老少邊窮”地區的學生,更是對基本的工程實踐設備、工具知識、操作流程缺乏專業入門所必備的感性經驗。以上種種,在教學成果評價中直接反映為工科大學新生低層級的專業實踐知識的嚴重匱乏。而生源實踐基礎薄弱的現狀又直接制約著高校的教學內容和教學方法。相當多的工科大學在教學過程中還不得不給學生們補上其在中學階段就應掌握的基本工程實踐知識和技能。
我國的教育傳統是:重科學輕工程,重理論輕實踐,重課內輕課外,重視邏輯思維訓練、輕視實踐經驗的運用和綜合能力的培養。我國的高等工程教育把自己限制在科學教育的框框內,仍舊延續著“學術化”、“泛科學化”的老路。這樣的自我定位已經與當前國民經濟的發展需要,工程實踐領域變革的實際相脫節。在教學過程中,一味強調知識的理論深度而忽視理論知識的實踐運用。在中國傳統教育理念里,學校的教師和學生應當是每日沉浸在書山墨海中,到生產實踐現場去解決工程問題的人是在校門外的。受此傳統觀念的影響,我國的地方工科院校的培養方案中專業課程、單科性課程過多,知識分析學時過多,單一學科的系統性和完整性被過分強調。相反,培養學生綜合的工程實踐能力的課程少,培養學生的直觀判斷力和傳授工程經驗的教學環節少,突出學科知識間交叉性和綜合性的課程少。
現在很多的高校對教師的獎勵還是側重于對理論教學環節的評估,而對實踐教學的成果獎勵以及對實踐教學先進個人的獎勵則很少。學校在引導方向上的偏差直接導致了高校教師放棄了對工程實踐工藝革新的關注以及對具體工程項目中操作技能的忽視。這一教育理念下培養出來的學生往往很難勝任實際的工程實踐崗位。
從1970年代開始,德國就致力于創辦不同于傳統綜合性本科院校的高等教育類型——應用科技大學,其辦學定位是培養“應用型人才”而非“學術型人才”。四十年來的成功經驗表明,該類型大學培養出來的應用型人才為德國的經濟和社會發展做出了突出的貢獻,德國的成功也正為更多的國家在學習和借鑒。德國工程教育的根本目的就是培養工程師。因此,整個工程教育的課程和實踐設計就圍繞著一個合格工程師應該具備的基本素質展開。具體表現在:理論教育與實踐訓練一體化。任何一名合格的工程師必須具備學識、技能和經驗。德國工程教育將大學教育與工業訓練進行有機整合,在明確劃分基礎學習和專業學習兩個基本學習階段后,通過嚴格的理論教學和充分的工程實踐來實現培養目標。與此同時,德國還高度注重培養學生的動手能力和嚴謹務實的精神。除了充分保證學生的實踐時間,努力幫助其積累實際經驗外,畢業設計或論文的選題均來源于實際的科研課題或生產中急需解決的問題。
德國的企業將參與工程師后備力量的培養視為其應盡的社會義務,校企合作主要表現有為學生提供就業實習的崗位,有的企業還給實習生發放現金補貼。企業實習是德國高等工程教育的核心部分,學生在企業接受準工程師的相關訓練。企業為學生實習和畢業設計提供指導意見并出具評價實習生的證明文件。另一方面企業也從這種合作機制中受益良多。學校能為企業提供一些咨詢服務,與企業合作開發和研制新產品、新技術,或是幫助解決生產上的技術難題等。德國的企業在培養工程應用人才的過程中,無論是從自身的需要還是社會的利益角度出發,都承擔了一定的責任,這樣也保證了學校的培養內容符合企業界的實際發展需求,也就使得工程教育不會局限于象牙塔之內。
新加坡結合自身特殊的地理環境和產業設置,提出了“教學工廠”理念。在新加坡的工程教育領域,“教學工廠”不是一個從事教學又生產產品的實體,而是伴隨著新加坡經濟發展和產業結構調整而逐步形成的一種教育理念,是理論教育與企業生產過程高度融合,注重培養學生實踐技能,通過學校和學生參與企業項目而獲得今后工作能力的一種教育理念。
“教學工廠”理念有以下幾個要點:(1)將工廠概念應用到學校,實現由模擬到模仿再到融合的有序銜接;(2)將現實的企業運營環境引入教學情境中,并將兩者高度融合;(3)以企業項目和研發項目為基本載體,幫助學生將所學的知識和技能應用于實際的工作環境里。“教學工廠”的專業和課程開發方面:(1)在新專業設置前,既緊密圍繞國民經濟發展需要、結合學校的現有資源,同時也認真分析企業和學生的需要;(2)在新專業設置計劃提出后,需要取得專業咨詢委員會通過,才能交由學校學術委員會討論;(3)在新設課程的反饋與改進方面,不但注重學生與老師的反饋,還注重企業的反饋。
以新加坡南洋理工學院為例,該校的教學內容主要有專業基礎課程、專向培訓、全日制項目、企業實習等。第三年則采用“雙行安排”配合企業項目的需要,根據真實的項目,以專業科技中心為環境依托,任命擁有豐富的實際工作經歷的老師為項目經理,將老師和學生整合成一個有效的團隊,共同參與到項目工作中。學校持有大量真實項目讓老師和學生去運作,這也是“教學工廠”的有效的載體。因此,學校內雖然并沒有工廠,但學生和老師均真實地從事企業的實際項目工作。
伴隨著高等工程教育日益國際化、大眾化的必然趨勢,中國的高等工程教育迎來了難得的歷史發展機遇。近年來中國由“制造業大國”向“制造業強國”轉型的時代需要更加迫切,社會對高等工程教育所培養的人才要求也越來越高。如何培養具有創新精神和實踐能力的高素質工程實踐人才,已成為中國高等工程教育必須要面對的嚴峻挑戰。為適應變革,南京工業大學積極進行教育改革,承擔起了培養與造就一批高質量、有特點的工程技術人才的歷史使命,為提高地方工科大學生工程實踐能力進行了積極、有效的探索和嘗試。
(1)以思想引導為基礎。實踐技能的培養是評價工科大學生培養質量的核心因素之一。地方工科大學受制于自身的不足,如建校時間較短,實踐儀器、設備相對短缺等,對學生工程實踐能力的培養這一課題始終難以取得突破性進展。對此,南京工業大學以思想引導為切入點,加強學生的認識,將不斷提高學生的工程實踐能力作為在校大學生四年學習生涯的恒久目標。在日常的教學過程中,任課教師與輔導員不斷強調,面對金融危機的沖擊,國內外就業形勢日益嚴峻;在大批工科大學生無法及時就業、不斷失業的同時,很多企業無法找到合適人才的現象也十分普遍;而堅實的工程實踐能力將是工科大學生未來擇業、就業的核心競爭力。
(2)以實驗室建設為抓手。通過長期的思想引導,目前該校絕大部分學生都有提升自身工程實踐能力的熱情。但過去受制于實驗場地和儀器設備的數量,很多學生在預期的時間內不能夠獲取充足的實踐機會,最終滿腔熱情化為烏有。盡管該校近年來實驗室建設從硬件和軟件方面都得到了很大改善,實驗儀器、設備數量都大大增加了,資金更是每年以固定的比例增加,但是實驗室的利用率卻不高,實驗室開放程度不夠。針對這一情況,學校采取了以教師為主導,整合各學科的公共實驗室的方法組織教學,取得了一定的效果。“開放實驗室預約模式”:學生可以通過校內的網絡對自己感興趣的實驗項目、實驗指導教師、實驗場地等進行選擇和預約,然后進入實驗室進行實驗。由此提高了實驗效率,充分利用了教學資源。學生的積極性和好奇心也極大地得到了滿足。
南京工業大學化學化工學院設立的“創新基金”項目注重加強學生的創新意識、實踐能力、科學素質的培養,是為全面提高人才培養質量而開展的校級創新專項活動,項目至今已經成功開展了四屆。每一年該學院的研究生導師都會輪流拿出自己的一部分研究課題,供符合條件的本科生選擇。選定項目后,學生們便可以利用周末、晚上、節假日以及寒暑假等時間進入導師的實驗室,進行科學研究。這樣的措施大大拓寬了實驗時間和空間,使學生有更充足的時間進到實驗室,做更多的實驗,通過與研究生的共同操作,學習實驗經驗,激發了學生學習的自主性和積極性。對于在創新基金項目中表現卓越并取得省部級獎項的學生,學院還配套出臺了“推薦免試攻讀研究生”的激勵措施。整個項目學生完整地做下來后,實踐能力得到了很大的提升。
(3)以實習基地建設平臺。南京工業大學的領導充分認識到,為了讓學生經歷完整的實踐教學過程,就必須充分利用社會資源為教學服務,進行校外實習基地的建設是非常必要的。龐大的應屆高校畢業生人數,愿意提供實習機會的企業有限,面對這樣的現實,地方工科大學不可能挑剔地選擇實習單位。但是該校多年來堅持選擇專業領域內信譽好、品牌佳、技術優、實力過硬的單位作為學生的實習基地。校外實習基地是校內實踐教學條件的重要補充,是學校理論教學和社會實踐工作的重要橋梁。為加強校企合作,充分釋放南京工業大學現有的科技人才資源,學校讓教師通過學校與南京高新區共建的綠色通道,帶著成果到高新區創業,在高新區的政策、服務、金融的合力支持下,加速科技成果轉化,推動科技創業,最大限度地釋放大學的人才與科技資源。教師不僅帶去了技術,而且帶去了科研團隊。目前,越來越多的教師正通過這種途徑帶領該校的學生進入企業的研發、生產一線。借助良好的校企關系,目前已有高新區的企業向學校主動提供畢業論文課題,一些技術含量高的畢業設計課題也與企業的生產實踐緊密掛鉤。
(1)完善課程設置和教學計劃。工程專業具有實踐性、應用性突出等特點,因此在課程設置上,實踐教學環節應比理論教學環節安排更多的時間、投入更多的精力。但事實上,實踐教學環節在我國長期被忽視,這體現在學分比例、系統性等方面,實踐教學環節實際上處于理論教學的從屬地位。所以在盡量提高實踐教學環節比例的同時,應當改變以“課堂”和“書本”為中心的教學方式,將與實踐密切聯系的課程放入實踐中教學,創造真實的環境,讓學生有機會進行體驗式教學。
南京工業大學的課程設置與教學計劃堅持以用人單位的需求為導向,目前學校正在推進人才培養模式的改革,調整人才培養方案。該校化學化工學院也正在制訂更加切合實際的專業課程體系,將課程與就業緊密聯系起來。目前學院已與塞拉尼斯等國內外知名企業就訂單式人才培養方案達成了一致。學院將針對企業的需求重點研究、提出具體方案,盡最大可能為企業服務。未來的教學將更多地面對企業需要,將更多的學生送到企業中去培養,去鍛煉。讓學生有機會在實際工作中學習,在工程實踐過程中發現問題、解決問題。
(2)提高工科教師的實踐能力和工程實踐經驗。推進教學改革的動力是市場,基礎是學校,關鍵是師生。其中,提高學生實踐能力更是離不開教師的關鍵作用。現在的工程項目涉及的學科日益龐雜,在實際教學過程中,教師僅僅精通所教的本門學科是不夠的。為了提高學生的實踐能力,提升自我的工程理論與實踐知識,教師本人必須主動參加到專業知識及應用的學習與探索中去,了解市場的要求,掌握本領域科技的發展動向,了解相關行業工程的建設與運行情況。如果有機會的話教師還應該積極參與到工程實踐的全過程中去,把最新研究成果和實踐經驗綜合到教學過程中去,避免一味講解理論知識的枯燥無味。目前南京工業大學已與南京中圖數碼有限公司等企業展開合作,將教師送往生產一線進行培訓,通過教師的實習更好地指導學生的實踐。
在實踐教學過程中,該校還要求廣大教師充分利用實踐教學環節,力爭做到實習前課堂介紹,實習中現場講解,實習后討論總結三步,并希望借此扭轉重視理論教學與筆試,輕視實習的狀況。
地方工科大學生工程實踐能力培養的研究還在不斷發展,實踐能力相關領域的研究還將不斷深入。南京工業大學對工科大學生工程實踐能力培養的舉措和設想還將在實踐中進一步完善和充實。
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