電氣工程“卓越工程師”工程能力培養的探索

俞霖+陳倫瓊

【摘要】根據我國卓越工程師教育培養計劃的要求，結合電氣工程及其自動化專業的教育現狀，對電氣工程及其自動化專業“卓越工程師”工程能力培養進行探索，闡述了“工程能力”的內涵，例舉了在“卓越計劃”實施過程中遇到的一些實際問題，并對工程能力培養機制進行探索研究，提出若干促進工程能力培養的途徑。

【關鍵詞】工程能力 卓越工程師 電氣工程

一、引言

我國“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）已于2010年正式實施，計劃中指出：目前工程教育的緊要任務是借鑒世界先進國家高等工程教育的成功經驗，創建具有中國特色的教育模式，通過教育和行業、高校、企業密切合作，以實際工程為背景，以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，培養大批各種類型的工程師。本科主要培養應用型（制造、施工、運行）工程師，全日制工程碩士主要培養研發型工程師（包括設計型、高技術型、復合型、交叉型工程師）和管理型工程師，工程博士主要培養工程學家。“卓越計劃”的核心，就是培養學生的工程實踐能力和創新能力，這個新的人才培養模式，需要在實踐中不斷探索、完善和提高。我校電氣工程及其自動化專業被列為本科試點專業，貫徹實施“卓越計劃”。在實施過程中，以本專業2009電氣卓越班30人，2010電氣卓越班27人共57人實施跟蹤研究，針對培養學生“工程能力”進行了探索和研究。

二、“卓越工程師”工程能力的內涵

電氣工程及其自動化專業“卓越計劃”的培養模式實際上就是培養能引領未來工程技術發展方向的卓越工程師強大儲備人才，滿足行業企業對本專業的要求，促進我國未來工業水平快速發展的需要。“卓越計劃”培養模式的核心就是培養學生的工程實踐能力和創新能力，而學生“工程能力”培養又是重中之重，直接關系到“卓越計劃”實施的成效。

所謂工程能力，是人腦對事物、經濟環境、自然環境這個“大工程”的能動反應，就是在充分掌握自然規的基礎上，要有能夠尊重自然、保護自然，合理合法開發利用自然條件，去完成某項工程，創造出新的物質財富的能力。從根本來說，工程能力的內涵包含知識的學習應用能力、思維判斷與分析能力、工程設計與實踐能力、表達與交流能力、創造創新能力，還包括與市場經濟相適應的質量意識、安全意識、競爭意識、環保意識、經濟意識、協作意識和道德意識等許多方面。而對于電氣工程及其自動化專業的工程能力，就有更為具體的含義及有機組成（見表1）。

盡管工程能力的形成是一個長期積淀的過程。但是，本科教育是培養卓越工程師最重要的階段，許多基礎理論和工程知識，都是在這一階段奠定，這一階段學生最善于接受新事物、新思想，可塑強，對工程意識的形成、工程能力的培養，對大學生將來能否取得較大的工程創新成果有著關鍵的、決定性的影響。因此，有必要從工程能力的內涵出發，貫徹實施“卓越計劃”。

三、工程能力培養的現有問題

2011年開始，2009電氣卓越班30人，2010電氣卓越班27人分批次進入合作企業實施“卓越計劃”企業實踐環節。到2012年底，每人實踐時間已達20周。在這段時間，我們積累了大量的寶貴經驗和重要啟示，但同時也發現了一些現實問題。

1.學生對企業崗位有陌生感

學生經分配進入企業，對企業、崗位不熟悉，普遍具有陌生感，表現出諸多不適應。究其原因，首先是學生已經習慣課堂學習，現在一下子進入企業，定崗定位“實戰”，兩者之間的轉換十分不流暢，學生思想上的準備還是顯得不夠充足，似有斷裂之感，這是我們之前預料到的，但沒有預料到其普遍性；其次，學生對企業、崗位不熟悉，不清楚這個企業的特點、優勢等因素，也不熟悉自己所處崗位的作用、功能及任務和職責，導致學生陌生感頓生，而對企業實踐的熱情受到壓抑。這些陌生感、低落情緒在實踐初期較為普遍，隨著實踐進程的深入，大多數同學確有較大的改善，逐漸適應，但仍有個別同學的適應過程不夠理想。針對這種情況，如果在學生進入企業之前，我們作更全面、更到位的動員工作，可以有效解決這類問題。

2.企業方向眾多，學生年級不一

本專業“卓越計劃”首批簽訂合作協議的有7家企業（詳見表2），這些企業雖然都是行業內上規模、有實力的龍頭企業，其中不乏上市公司。但這些企業的產品多樣，專業方向眾多，比如有的偏重于過程控制，有的注重電機制造，有的偏電器制造，有的偏電力設備的制造，有的專注于機電一體化，有的注重電子制造，而學生在學校的專業方向一般不會超過3個，而且課程學習也只能就一個方向做出選擇，這就會引起一些匹配問題。

從學生實踐工作日記及反饋來看，也確實存在這樣的問題。比如有的同學在強電方面學習較有心得，而進入的實踐企業又是電力設備公司，那么這樣的學生的實踐效果就相當不錯，但如果進入的是弱電或是偏控制的企業，可能效果就有所差別了。雖然在學生進入實踐環節之前也做了統籌安排，但不可能做到一一對應，企業學生達到完全匹配。在這種情況下，學生的工程能力也就得不到全面、系統的培養。另外，學生進入企業實踐環節期間，一部分同學正處大學三年級，一部分同學已經步入畢業班，他們掌握的專業知識層次不盡相同，那么在企業實踐中所處的階段也不盡相同，實踐目標也有層次性，實踐效果也有所差異。如要有效解決這些問題，還有很多工作要做。

3.對“工程能力”理解不夠

從兩個班學生的實踐結果來看，學生在各方面也有所進步，總體效果基本達到預期。但有一項還是做的不到位，就是對于“工程能力”的理解，這也制約著學生實踐效果再上一個臺階，也關系到學生能否成為“卓越工程師”的強大后備人才。這個問題的產生應有三個方面：一是學校師資隊伍，學校教師擅長于課題教學，而自身“工程能力”普遍較弱，亟須提高。二是企業師資隊伍，企業教師大多由工程經驗豐富、“工程能力”卓越的工程師擔任，但在教學方面的經驗略顯不足。三是學生自身沒有做好各自的實踐計劃，或者說學生沒有做好自身的職業規劃或人生規劃。這三方面的因素就導致了學生對“工程能力”理解不足，實踐過程動力不足，激情不足，最終的培養效果也就差強人意。endprint

四、工程能力培養機制探索

1.建立與企業特點相結合的培養方案

在“卓越計劃”實施中，雖然有相應的培養方案，但這個方案是針對于整個“卓越計劃”的總體方案。而當這個方案落實到具體企業的時候，還是顯得不夠細致。企業與企業有不同，企業有自身的特點，這也是企業的生存之本。當學校、企業和學生一起實施“卓越計劃”的時候，其差異性就體現出來了，這就需要我們教育工作者針對每個企業特點，制定一些特定的、“量身定做”的具體培養方案細則，對“卓越計劃”總體方案進行補充。在每個培養方案細則中，更要體現出每個企業獨特的“工程能力”的培養方案，使得學生實踐的目的性更強，實踐過程也更加系統、飽滿。只有這樣，學校、企業和學生三者才會有機結合起來，共同高效實施教育部“卓越計劃”。

2.改革課程體系與教學內容，增強學生工程意識

“工程能力”培養的主旨應是拓寬學生的知識面，增強學生的工程意識。“工程能力”培養不應完全放在企業，學校、課堂也應是“工程能力”培養的重要舞臺。通過卓越計劃的實踐，得出一個“面向工程對象的課程設置”方面的經驗。基于這種經驗，可以促進課程體系與教學內容的改革。比如在理論教學中跟課程的內容分“單片機”“模電”“數電”“檢測技術”等課程。而卓越計劃是面向一個工程實際的項目，如“伺服驅動開發”該一個項目就包含以上各科程，另加“電子線路CAD”“電子產品工藝”等課程，學生完成了一個工程項目，就等于給學生開了幾門課程。因此，不再像理論課那樣一門課一個老師。而卓越計劃是通過一個工程項目學習和實踐，掌握多門課的知識，也不像原來那樣認為劃清課程名稱，而卓越計劃包含的課程是“你中有我我中有你”，事實上講單片機就可以聯系到檢測。講檢測也可以應用到模電數電等內容，原學校的課教學中，各門課各自為主，而卓越計劃就讓這些課做到融會貫通。最終形成具有現代工程能力的應用型創新人才培養的課程體系、課程內容、人才培養計劃和配套的教學大綱。

3.創建新型工程實踐模式

在必要改革現有的課程體系基礎之上，應盡早面向工程實際，強化工程實踐，培養工程能力。突出一條主線，兩個重心：一條主線，即以能力培養為主線；兩個重心，即一二年級的教學重心在于思維能力和學習能力的培養，三四年級的教學重心在于動手實踐能力和工程能力的培養，把培養學生工程能力與創新精神的問題放在突出的位置來考慮。并由此創建新型的實踐教學模式。一是通過校內外實驗、實踐基地，增加綜合性、設計性實踐項目，使學生由“被動實踐”轉為“主動實踐”，讓學生盡可能真正作為主體參與實踐活動的各個環節，包括對象的確定、方法的制定、程序（路線）的設計、問題質疑、分析總結等，在真實的工作環境中得到訓練。二是參加項目訓練與研發，通過參加教師或合作單位應用技術項目開發，讓學生進入真實的技術開發環境，培養與訓練學生技術開發能力。

4.注重師資隊伍工程能力的培養

教師隊伍的素質和水平對于教學效果起著決定性的作用。工科教師不但要求具備扎實的理論知識，特別重要的是應具備一定的工程經驗。否則，很難體會到工程工作的真正特點，也就不能在教學中突出工程問題的特殊性，不利于培養學生的工程能力。發達國家對工科學校的教師要求是：多元教育背景、工程經驗、教學的經驗和技巧、溝通的能力、學術水平、參加本專業的工程學會或是成為注冊工程師。這種教師與工程界的緊密聯系，有利于理論與實踐相結合，縮短了學校與工程實踐的距離。這也是我們師資隊伍建設的方向。具體的說，教師應了解相關學科知識，并能結合目前的科研方向，把本專業最新的動態和發展、最新的科研成果引進課堂。在教學工作中，既有感性認識，又有理性思維。講課不再照本宣科，而是結合自身經歷，把科研工程實踐取得的新成果、新技術、新資料及時轉化為課堂知識。把知識傳授與能力培養融為一體，使教學活動內容豐富，形式多樣。此外，教師在教學中還應注意德育教育的因素，教學過程中將道德、誠信、職業修養與“卓越計劃”進行有機結合，培養學生的品格和道德意識。

五、結束語

工程能力的培養是一個由簡單到復雜、從初級到高級的循序漸進的過程。培養具有工程能力的高素質、復合型是“卓越計劃”的根本目標。在“卓越計劃”實施工程中，必須著力培養學生的工程能力，進行不斷地探索，發現問題，及時調整，開辟全新的且行之有效的實踐途徑，全方位、多角度地快速提高學生的工程能力，逐步完善“卓越計劃”培養方案。為社會培養更多能綜合應用現代科學理論和技術手段的卓越工程師后備人才。

參考文獻：

[1]卓越工程師教育培養計劃 [C].“卓越工程師教育培養計劃”啟動會會議手冊.2010.

[2]尹必峰，汪洋，王國林.專業課程與教材中學生工程能力培養的實踐 [J].中國電力教育，2011，（23）.

[3]王貴和，呂建國.工科大學生工程意識的內涵與培養途徑 [J].中國地質教育，2006，（4）：62-64.

[4]吳洪特，甘光奉，胡達.探索應用型工科大學生工程能力培養的途徑 [J].中國現代教育裝備，2009，（6）：70-72.

[5]吳鳴，熊光晶.以工程能力培養為導向的工程教育改革研究 [J].理工高教研究，2010，（6）.endprint

四、工程能力培養機制探索

1.建立與企業特點相結合的培養方案

在“卓越計劃”實施中，雖然有相應的培養方案，但這個方案是針對于整個“卓越計劃”的總體方案。而當這個方案落實到具體企業的時候，還是顯得不夠細致。企業與企業有不同，企業有自身的特點，這也是企業的生存之本。當學校、企業和學生一起實施“卓越計劃”的時候，其差異性就體現出來了，這就需要我們教育工作者針對每個企業特點，制定一些特定的、“量身定做”的具體培養方案細則，對“卓越計劃”總體方案進行補充。在每個培養方案細則中，更要體現出每個企業獨特的“工程能力”的培養方案，使得學生實踐的目的性更強，實踐過程也更加系統、飽滿。只有這樣，學校、企業和學生三者才會有機結合起來，共同高效實施教育部“卓越計劃”。

2.改革課程體系與教學內容，增強學生工程意識

“工程能力”培養的主旨應是拓寬學生的知識面，增強學生的工程意識。“工程能力”培養不應完全放在企業，學校、課堂也應是“工程能力”培養的重要舞臺。通過卓越計劃的實踐，得出一個“面向工程對象的課程設置”方面的經驗。基于這種經驗，可以促進課程體系與教學內容的改革。比如在理論教學中跟課程的內容分“單片機”“模電”“數電”“檢測技術”等課程。而卓越計劃是面向一個工程實際的項目，如“伺服驅動開發”該一個項目就包含以上各科程，另加“電子線路CAD”“電子產品工藝”等課程，學生完成了一個工程項目，就等于給學生開了幾門課程。因此，不再像理論課那樣一門課一個老師。而卓越計劃是通過一個工程項目學習和實踐，掌握多門課的知識，也不像原來那樣認為劃清課程名稱，而卓越計劃包含的課程是“你中有我我中有你”，事實上講單片機就可以聯系到檢測。講檢測也可以應用到模電數電等內容，原學校的課教學中，各門課各自為主，而卓越計劃就讓這些課做到融會貫通。最終形成具有現代工程能力的應用型創新人才培養的課程體系、課程內容、人才培養計劃和配套的教學大綱。

3.創建新型工程實踐模式

在必要改革現有的課程體系基礎之上，應盡早面向工程實際，強化工程實踐，培養工程能力。突出一條主線，兩個重心：一條主線，即以能力培養為主線；兩個重心，即一二年級的教學重心在于思維能力和學習能力的培養，三四年級的教學重心在于動手實踐能力和工程能力的培養，把培養學生工程能力與創新精神的問題放在突出的位置來考慮。并由此創建新型的實踐教學模式。一是通過校內外實驗、實踐基地，增加綜合性、設計性實踐項目，使學生由“被動實踐”轉為“主動實踐”，讓學生盡可能真正作為主體參與實踐活動的各個環節，包括對象的確定、方法的制定、程序（路線）的設計、問題質疑、分析總結等，在真實的工作環境中得到訓練。二是參加項目訓練與研發，通過參加教師或合作單位應用技術項目開發，讓學生進入真實的技術開發環境，培養與訓練學生技術開發能力。

4.注重師資隊伍工程能力的培養

教師隊伍的素質和水平對于教學效果起著決定性的作用。工科教師不但要求具備扎實的理論知識，特別重要的是應具備一定的工程經驗。否則，很難體會到工程工作的真正特點，也就不能在教學中突出工程問題的特殊性，不利于培養學生的工程能力。發達國家對工科學校的教師要求是：多元教育背景、工程經驗、教學的經驗和技巧、溝通的能力、學術水平、參加本專業的工程學會或是成為注冊工程師。這種教師與工程界的緊密聯系，有利于理論與實踐相結合，縮短了學校與工程實踐的距離。這也是我們師資隊伍建設的方向。具體的說，教師應了解相關學科知識，并能結合目前的科研方向，把本專業最新的動態和發展、最新的科研成果引進課堂。在教學工作中，既有感性認識，又有理性思維。講課不再照本宣科，而是結合自身經歷，把科研工程實踐取得的新成果、新技術、新資料及時轉化為課堂知識。把知識傳授與能力培養融為一體，使教學活動內容豐富，形式多樣。此外，教師在教學中還應注意德育教育的因素，教學過程中將道德、誠信、職業修養與“卓越計劃”進行有機結合，培養學生的品格和道德意識。

五、結束語

工程能力的培養是一個由簡單到復雜、從初級到高級的循序漸進的過程。培養具有工程能力的高素質、復合型是“卓越計劃”的根本目標。在“卓越計劃”實施工程中，必須著力培養學生的工程能力，進行不斷地探索，發現問題，及時調整，開辟全新的且行之有效的實踐途徑，全方位、多角度地快速提高學生的工程能力，逐步完善“卓越計劃”培養方案。為社會培養更多能綜合應用現代科學理論和技術手段的卓越工程師后備人才。

參考文獻：

[1]卓越工程師教育培養計劃 [C].“卓越工程師教育培養計劃”啟動會會議手冊.2010.

[2]尹必峰，汪洋，王國林.專業課程與教材中學生工程能力培養的實踐 [J].中國電力教育，2011，（23）.

[3]王貴和，呂建國.工科大學生工程意識的內涵與培養途徑 [J].中國地質教育，2006，（4）：62-64.

[4]吳洪特，甘光奉，胡達.探索應用型工科大學生工程能力培養的途徑 [J].中國現代教育裝備，2009，（6）：70-72.

[5]吳鳴，熊光晶.以工程能力培養為導向的工程教育改革研究 [J].理工高教研究，2010，（6）.endprint

四、工程能力培養機制探索

1.建立與企業特點相結合的培養方案

在“卓越計劃”實施中，雖然有相應的培養方案，但這個方案是針對于整個“卓越計劃”的總體方案。而當這個方案落實到具體企業的時候，還是顯得不夠細致。企業與企業有不同，企業有自身的特點，這也是企業的生存之本。當學校、企業和學生一起實施“卓越計劃”的時候，其差異性就體現出來了，這就需要我們教育工作者針對每個企業特點，制定一些特定的、“量身定做”的具體培養方案細則，對“卓越計劃”總體方案進行補充。在每個培養方案細則中，更要體現出每個企業獨特的“工程能力”的培養方案，使得學生實踐的目的性更強，實踐過程也更加系統、飽滿。只有這樣，學校、企業和學生三者才會有機結合起來，共同高效實施教育部“卓越計劃”。

2.改革課程體系與教學內容，增強學生工程意識

“工程能力”培養的主旨應是拓寬學生的知識面，增強學生的工程意識。“工程能力”培養不應完全放在企業，學校、課堂也應是“工程能力”培養的重要舞臺。通過卓越計劃的實踐，得出一個“面向工程對象的課程設置”方面的經驗。基于這種經驗，可以促進課程體系與教學內容的改革。比如在理論教學中跟課程的內容分“單片機”“模電”“數電”“檢測技術”等課程。而卓越計劃是面向一個工程實際的項目，如“伺服驅動開發”該一個項目就包含以上各科程，另加“電子線路CAD”“電子產品工藝”等課程，學生完成了一個工程項目，就等于給學生開了幾門課程。因此，不再像理論課那樣一門課一個老師。而卓越計劃是通過一個工程項目學習和實踐，掌握多門課的知識，也不像原來那樣認為劃清課程名稱，而卓越計劃包含的課程是“你中有我我中有你”，事實上講單片機就可以聯系到檢測。講檢測也可以應用到模電數電等內容，原學校的課教學中，各門課各自為主，而卓越計劃就讓這些課做到融會貫通。最終形成具有現代工程能力的應用型創新人才培養的課程體系、課程內容、人才培養計劃和配套的教學大綱。

3.創建新型工程實踐模式

在必要改革現有的課程體系基礎之上，應盡早面向工程實際，強化工程實踐，培養工程能力。突出一條主線，兩個重心：一條主線，即以能力培養為主線；兩個重心，即一二年級的教學重心在于思維能力和學習能力的培養，三四年級的教學重心在于動手實踐能力和工程能力的培養，把培養學生工程能力與創新精神的問題放在突出的位置來考慮。并由此創建新型的實踐教學模式。一是通過校內外實驗、實踐基地，增加綜合性、設計性實踐項目，使學生由“被動實踐”轉為“主動實踐”，讓學生盡可能真正作為主體參與實踐活動的各個環節，包括對象的確定、方法的制定、程序（路線）的設計、問題質疑、分析總結等，在真實的工作環境中得到訓練。二是參加項目訓練與研發，通過參加教師或合作單位應用技術項目開發，讓學生進入真實的技術開發環境，培養與訓練學生技術開發能力。

4.注重師資隊伍工程能力的培養

教師隊伍的素質和水平對于教學效果起著決定性的作用。工科教師不但要求具備扎實的理論知識，特別重要的是應具備一定的工程經驗。否則，很難體會到工程工作的真正特點，也就不能在教學中突出工程問題的特殊性，不利于培養學生的工程能力。發達國家對工科學校的教師要求是：多元教育背景、工程經驗、教學的經驗和技巧、溝通的能力、學術水平、參加本專業的工程學會或是成為注冊工程師。這種教師與工程界的緊密聯系，有利于理論與實踐相結合，縮短了學校與工程實踐的距離。這也是我們師資隊伍建設的方向。具體的說，教師應了解相關學科知識，并能結合目前的科研方向，把本專業最新的動態和發展、最新的科研成果引進課堂。在教學工作中，既有感性認識，又有理性思維。講課不再照本宣科，而是結合自身經歷，把科研工程實踐取得的新成果、新技術、新資料及時轉化為課堂知識。把知識傳授與能力培養融為一體，使教學活動內容豐富，形式多樣。此外，教師在教學中還應注意德育教育的因素，教學過程中將道德、誠信、職業修養與“卓越計劃”進行有機結合，培養學生的品格和道德意識。

五、結束語

工程能力的培養是一個由簡單到復雜、從初級到高級的循序漸進的過程。培養具有工程能力的高素質、復合型是“卓越計劃”的根本目標。在“卓越計劃”實施工程中，必須著力培養學生的工程能力，進行不斷地探索，發現問題，及時調整，開辟全新的且行之有效的實踐途徑，全方位、多角度地快速提高學生的工程能力，逐步完善“卓越計劃”培養方案。為社會培養更多能綜合應用現代科學理論和技術手段的卓越工程師后備人才。

參考文獻：

[1]卓越工程師教育培養計劃 [C].“卓越工程師教育培養計劃”啟動會會議手冊.2010.

[2]尹必峰，汪洋，王國林.專業課程與教材中學生工程能力培養的實踐 [J].中國電力教育，2011，（23）.

[3]王貴和，呂建國.工科大學生工程意識的內涵與培養途徑 [J].中國地質教育，2006，（4）：62-64.

[4]吳洪特，甘光奉，胡達.探索應用型工科大學生工程能力培養的途徑 [J].中國現代教育裝備，2009，（6）：70-72.

[5]吳鳴，熊光晶.以工程能力培養為導向的工程教育改革研究 [J].理工高教研究，2010，（6）.endprint