高等工程教育與理論實踐相結合原則探討

羅印升　劉曉杰?錢志文?沈琳

摘要：對高等工程本科教育、人才培養以及理論聯系實際等問題進行了討論，高等工程本科教育、人才培養過程所要求和體現的重要現代工程教育觀就是理論與實際的關系問題，就是學以致用、理論聯系實際、理論實踐相結合、科學教育與工程實踐一體化。工程師僅僅在高等工程院校中通過學校課堂教學是培養不出來的，校企合作、產學研結合是高等工程教育人才培養和發展的必由之路。

關鍵詞：高等工程教育；人才培養；理論聯系實際；工程師

中圖分類號：G640 文獻標識碼：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上、以基礎科學或技術科學為其主要學科基礎的專業教育，是各類專門人才的主要來源，負有直接推動國民經濟各個領域發展的重大使命，其辦學模式和質量將會影響一個國家整個教育和未來。高等工程教育是以技術科學作為主要學科基礎，以培養能將科學技術轉化為生產力的工程師為目標的專業教育。學以致用、理論與實踐之間的關系問題是高等工程教育改革的關鍵問題。本文主要對高等工程本科教育、人才培養以及理論聯系實際等問題進行了詳細討論，從而更加明確了科學教育與工程實踐訓練并重、一體化的現代工程教育觀。

一、高等工程教育

教育是培養人的社會實踐活動，教育和人的發展需求、社會發展需求緊緊聯系在一起。大學生在校期間的學習和成長過程就是要解決好經濟社會發展對自身的要求與已有基礎之間的基本矛盾。高等工程教育作為技術教育的一部分，有兩個顯著特點：其一，以技術科學為主要學科基礎，以應用技術為主要專業內容；其二，以培養工程師為人才目標，以工程應用為服務對象。技術科學基礎與工程應用對象之間的特殊矛盾是高等工程教育區別于其他科類高等教育的顯著標志。[1]為了深刻理解高等工程教育的特點，明確其內涵，在此需要重溫工程和技術的要義。“工程”有兩個含義：（1）是將自然科學的原理應用到工農業生產部門中去而形成的各學科的總稱。如土木建筑工程、水利工程、冶金工程、機電工程、化學工程、海洋工程、生物工程等。這些學科是應用數學、物理、化學、生物學等基礎科學的原理，結合在科學試驗及生產實踐中所積累的技術經驗而發展起來的。主要內容有：對于工程基地的勘測、設計、施工、原材料的選擇研究，設備和產品的設計制造，工藝和施工方法的研究等。（2）指具體的基本建設項目。工程的目的是利用和改造自然來為人類服務。“技術”的含義也有兩個：一是泛指根據生產實踐經驗和自然科學原理發展而成的各種工藝操作方法和技能。二是除操作技能外，廣義的還包括相應的生產工具和其他物質設備，以及生產的工藝過程或作業程序、方法。[2]工程伴隨人類的誕生、生存而產生，非科學或技術的衍生物，中國工程院工程管理學部的院士們已經提出并論證了“工程本體論”的工程哲學觀點。[3]但是從現代工程的發展看，技術是工程的基礎，技術知識、技術方法、技術手段和技術設備是工程活動必不可少的前提和基礎，工程是技術的集成體，工程和技術緊密聯系在一起。因此，人們常常稱為“工程技術”。“高等工程教育”概念中的“技術科學”的內涵是指針對工程技術中帶普遍性的問題，即普遍存在于幾門工程技術專業中的問題統一處理而形成的，如工程力學、工程制圖學、電工技術、電子技術、計算機技術、工程控制論等等，是介于數學、基礎科學與應用技術之間的一種科學，是二者之間的橋梁。因而，在學科門類結構中處于相當重要的地位，對高等工程教育而言是重中之重的內容。

二、高等工程教育的人才培養

高等工程教育是培養工程師或者說工程師的毛坯，這已經被科學、工程技術界、教育界所認可和統一?，F代工程師所從事的工作是以技術和管理為手段，將自然科學原理應用于科學研究、技術開發、勘察設計、制造施工、運行、維護、營銷活動中，有效利用自然資源，以創造和提供目的在于使用的、自然界并不存在的工程產品或技術服務。

基于工程師的工作特點，在教育上培養現代工程師時，其知識、能力和品德素養應該包括：一是有良好的數學與自然科學、人文社會科學、個人品德修養知識和技術經濟、工業（企業）管理知識。這里的人文社會科學重點不是一般的“純”人文社會科學，而是根據工程和科學的社會責任需要來選擇、組織的，是適合現代工程師在從事技術系統的研究、開發、設計和制造活動所必需的內容。二是掌握比較扎實的與專業領域相關的工程技術科學基礎理論、比較寬的與專業服務面向關系密切的工程技術專業理論與知識（包括原理、設計、設備、工藝和測試等）以及本專業范圍內的科學技術新發展。三是受到必須的、基本的工程實踐訓練（包括實驗、實習、實訓、課程設計、畢業設計和創新意識訓練），獲得基本的工程技術技能（主要包括必須的現代工程制圖學與CAD技術、實驗、量測、計算機運用與計算以及一定的工藝操作技能等）和能力（主要包括工程設計能力、集成創新能力、工程實踐能力、知識學習能力、分析綜合能力、開拓創新能力和創新能力的綜合要求[4]），樹立強烈的工程意識。四是加強校企合作，堅持教學、科研和生產實踐三結合，通過課程設計、生產實習、實訓和畢業設計等真實環境訓練，培養綜合運用技術和非技術因素（能夠考慮經濟、環境、法律、倫理等），分析、解決工程實際問題的能力。這樣的培養內容設置和國際工程教育認證的要求是一致的，符合國際化的要求。

在培養現代工程師的過程中，需要處理好知識、技能和能力之間的關系。從知識的學習和掌握到能力的形成與發展是不能直接實現的，而是要以技能為橋梁。技能是順利完成某種工作任務的行動方式，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。能力是加工認識材料或調控行動方式的個性心理特征，具有經常性、穩定性和概括化的特征，能力要在學習知識和通過實踐掌握技能的過程中不斷積累，逐漸形成與發展起來。要使工程師創造出符合社會意義和個人價值的具有獨特性和革新性的產品，就必須綜合運用各種能力。

三、高等工程教育的理論聯系實際

“理論”的含義有二：一是概念、原理的體系，是系統化了理性認識?？茖W的理論是在社會實踐基礎上產生并經過社會實踐的檢驗和證明的理論，是客觀事物的本質、規律性正確反映；它是在同錯誤理論不斷斗爭中發展起來的。科學理論的重要意義在于它能夠指導人們的行動。從實際出發，理論聯系實際，實事求是，是辯證唯物主義的思想路線。二是講理，辯論是非?！皩嶋H”的含義是指客觀存在的事物，真實的情況；也指人們的行動，即實踐。而“實踐”的內涵即社會實踐。人類有目的地改造自然和社會的全部活動，主要包括生產實踐、社會交往活動、科學實驗、文化生活等等。實踐具有客觀性、能動性和社會歷史性。實踐是動態的，是一個過程。[2]

科學理論來源于實踐，并在實踐中檢驗和發展。工程是人類綜合應用科學的理論（包括自然科學、技術科學和社會科學）和技術的手段，改造客觀世界、創造財富的實踐活動。一般是創造新實體或者對舊的實體進行改造，使之具有新的功能和價值。因此，工程內容包括建設項目、技術改造、研究開發等活動，也包括他們的前期工作，如規劃、戰略、設計等活動。簡單來說，工程是對客觀現實的實踐活動。從“實際”概念的含義來看，它既是工程的對象，也是工程本身。因此，理論聯系實際、理論實際相結合，本質上就是理論實踐相結合。從高等工程教育的角度來看，就是理論與工程實踐相結合。科學理論是人們認識客觀世界所形成的知識體系，不直接服務于生產或其他社會實踐，不是直接的現實的生產力，是知識形態的生產力，當科學原理通過研發轉化為技術并運用于生產時，就轉變為直接的、現實的生產力。

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和現代工程師的素質要求、培養過程來看，既要有比較扎實的理論基礎，又要有分析、解決工程實際問題的能力。因此，高等工程教育必須堅持理論與實踐相結合、學以致用，堅持科學教育與工程訓練并重、一體化的現代工程教育觀。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“使各自獨立運作的個體，組成一個緊密銜接、相互配合的整體，強調協同整合?！本驼麄€工程教育而言，就是在科學研究與人才培養之間、在理論學習和工程實踐之間、在第一課堂與第二課堂之間實現協同整合；就工程實踐而言，就是在校內實踐和企業實踐之間、在驗證性實踐與綜合性實踐之間、在設計性實踐之間實現協同整合；就理論學習而言，就是在專業性知識與通識性知識之間、在結論性知識與方法性知識之間實現協調整合。[5，6]同時必須牢記，理論知識和工程訓練的內容總是隨時間變化的，科學前沿的擴展使得新知識、能力成為必要。當技術革新的前沿移動時，原來的知識和能力可能已經變成了標準的工作程序、技術標準、標準部件、標準設計理念，并已經由計算機工具所取代。因此，科學知識和工程訓練的內容需要不斷更新，與時俱進。

高等工程教育中的數學與自然科學的基礎理論通常難于直接聯系工程實際。課程中的基礎理論是經過長期實踐檢驗的，為了深入理解基礎理論，必須聯系實際做作業、實驗，也就是進行實踐活動。訓練實驗技能、培養創新精神，為從事研究和開發打好基礎。技術科學基礎理論和工程技術專業課程，是運用基礎科學理論探討技術機制、可行性和共同規律，直接服務于生產或其他社會實踐，具有直接生產實踐性。其理論聯系實際是必然的和自然的，除做作業、進行基于模型的實驗（試驗）、觀察和測試外，還要結合工程案例講授工程技術知識如何應用于工程實際、怎樣能夠更好地應用于工程實際。其中的課程設計實踐訓練是理論聯系實際的重要環節和途徑。實習、實訓環節是直接的理論聯系實際的實踐活動，在企業生產實踐中學習先進的工程技術、生產工藝、組織管理和企業文化，形成比較完整的工程經驗。工科的畢業設計是作為工程師基本訓練的重要環節，培養學生較全面的綜合運用所學知識和技能分析和解決工程實際問題的能力。畢業設計必須理論聯系實際，結合生產實際選擇畢業設計題目，完成畢業設計要求。人文社會科學基礎理論是根據工程和科學的社會責任需要來選擇、組織的，適合現代工程師在從事技術系統的研究、開發、設計和制造活動所必需的內容。這里的理論聯系實際有兩層含義：一是這些內容本身與人生活、學習、交流和成長的實際緊密聯系；二是這些內容與工程教育的實際緊密聯系。思想品德教育與修養課程更加需要理論聯系實際，需要潛移默化、言傳身教，否則就變成空頭的教化，失去應有的本意。

四、結語

高等工程本科教育、人才培養過程所要求和體現的重要現代工程教育觀就是理論與實際的關系問題，就是學以致用、理論聯系實際、理論實踐相結合，科學教育與工程實踐一體化。工程師僅僅在高等工程院校中通過學校課堂教學是培養不出來的，校企合作、產學研結合是高等工程教育人才培養和發展的必由之路。

參考文獻：

[1]張光斗，王冀生.中國高等工程教育[M].北京：清華大學出版社，

1995.

[2]夏征農.辭海[M].上海：上海辭書出版社，1990.

[3]殷瑞鈺，汪應洛，李伯聰.工程哲學[M].北京：高等教育出版社，

2007.

[4]中國工程院“創新人才”項目組.走向創新——創新型工程科技人才培養研究[J].高等工程教育研究，2010，（1）.

[5]周有光.朝聞道集[M].北京：世界圖書出版公司，2010.

[6]姜嘉樂.走向前沿的模式創新——30年中國工程教育模式改革案例集萃[M].北京：華中科技大學出版社，2013.

（責任編輯：孫晴）