工科專業本科生工程能力培養

徐 治

（安徽師范大學物理與電子信息學院 蕪湖市 241000）

一、社會經濟發展對工科本科生工程能力的要求

社會各個產業的工程技術需求對工科畢業生工程能力的要求包括以下三個層面：首先生產的日常組織和維護要求工科畢業生掌握本專業的基本知識和技能并能加以結構化地運用以解決工程實踐中碰到的那些具體問題。其次產業技術的迅猛發展要求學生具有足夠的信息敏感度和自我學習、自我發展的能力，要能夠獲取和分析信息、整理和吸取出新的知識，并加以學習利用，從而使自己的工程實踐能力不斷發展更新，緊跟產業發展的趨勢。最后激烈的市場競爭要求學生具有大膽的創新能力及經濟運營的組織能力，也就是能夠成為行業領軍人物。

我國的工科本科教育，經過近幾十年的發展，在規模和質量上有了很大的提高，但相對于社會經濟發展的大幅度增長來說還是不足的。據達沃斯論壇發布的《全球競爭力報告》，我國“科學家和工程師的可獲得性”在全球主要134個國家中僅排名第52位，這與我國工科畢業生的巨大數量是不相稱的。造成這一現象的原因是多重的，其中有人才外流的因素；還因為目前工程師的職位相對于金融、商貿、房地產等來說收入并不高。但是上述外因并不是主要因素，主要因素還是在于我們的工科教育相對滯后于當代產業升級和技術飛躍；工科畢業生的自身素質，尤其是工程能力是相對不足的。

二、工科本科生培養模式中面臨的若干問題

目前在工科本科教育中，特別是部分地方性普通院校，培養模式中以下幾個問題比較常見：

1．理論教學中課程設置重理論基礎，輕工程實踐

目前的工科教學課程體系還是沿襲自上世紀50年代高教調整時從前蘇聯學來的所謂“三層樓”結構，即基礎課、專業基礎課、專業課構成一個金字塔的形狀[2]。不光是基礎課，包括很多專業基礎課講授的仍然是數學分析和物理原理等偏理科的內容，這些內容雖然具有理論基礎的價值，但離工程實踐距離很遠，學生無法從中直接獲得實際能力。學生要到專業課中才開始真正接觸工程實踐中的基本知識。由于基礎課和專業基礎課占用了大量學時，很多專業課以選修課的形式出現。這些課程的設置往往存在如下問題：一是學時配置偏短；二是在院系排課和學生選課時，都比較雜亂零散，不能通過有系統的選擇來建立在某個工程領域較為完整的知識結構。

2．實踐教學比較薄弱

目前工科專業實踐教學主要包括實驗課、校外實踐和畢業設計等。很多實驗課為了節省設備和耗材，往往以理科類型的演示性、驗證性實驗來代替工科必須的設計性、開放性實驗，學生在進行實驗時能動性被限制，基本上只能按部就班地操作，無法鍛煉出動手能力。校外實踐的最大問題在于校外企業單位既無義務也無意愿提供支持，尤其是對于名氣和地位一般的普通院校來說更加困難。因此往往流于形式，甚至于以沒有技術內容的簡單勞動來代替。

畢業設計一般安排在大四，是時間最長、綜合性最強、最重要的一項實踐教學。但工科的畢業設計不同于文理科的畢業論文寫作，而是要實際動手設計、調試和改進某個硬件或是軟件的實體，這就需要相當大的設備、資金和場地等資源的支持，學校往往難以提供。另一方面，大四時學生都在忙于求職。這樣學校沒有條件、學生沒有時間，最后往往以拼湊一篇論文了事，沒有起到工程訓練的作用。

3．綜合素質教育的缺位

雖然工科主要是培養技術型人才，但在商品經濟的社會生產環境下，光有“匠人”是不夠的，還需要“帥才”。事實表明，技術出身的企業領導者更容易帶領企業取得成功。這種例子包括領軍微軟的比爾蓋茨，創建Facebook的扎克伯格，還有聯想集團的主要領導柳傳志。雖然能夠成為企業領導的只是技術人才中的極少數，但當前國家鼓勵大學生畢業生，特別是有專業技術的工科畢業生，自主創業，從創建自己的小微企業做起。從宏觀經濟的角度來說，大量中小型公司企業的活躍才能真正促進經濟的繁榮。只有培養出大量的既懂技術又懂經濟的綜合型人才去創業、去依靠技術參與市場競爭，才能改變我國粗放的經濟模式，實現產業升級。但是目前我國工科教育的課程設置仍然帶有計劃經濟時代的特點，對于如何在商品經濟環境下創建公司和企業，如何運營，如何組織生產活動和貿易來往等等知識的傳授幾乎是個空白。

三、以工科專業工程能力的培養為核心的教學模式

要解決上述分析中談到的主要問題，必須改革現有的工科教學模式，以工程實踐能力作為核心培養目標。其主要思路和途徑包括：

1．調整現存的工科教學課程體系，向專業實踐傾斜

如前所述，目前工科教學中基礎課、理論課比重過大。應該適當地削減各門基礎課的學時。有一些專業基礎課之間有重疊的現象，應該組織專家，對其進行仔細的梳理，明確各門課的覆蓋內容和銜接關系，防止重復學習。對屬于一個系列的專業基礎課，可以通過合并的方法提高教學效率。在每門課程的具體教學安排上，要經常性地對內容進行增刪，剔除陳舊的、對工程實踐聯系不大的內容。相應地，對培養計劃也要經常性地做相應的調整，以放映出具體課程調整的變化。通過上述措施，可以擠出相當多的學時用于增加專業課和實踐教學環節的比重，還可以用來新增設專門的工程實踐能力培養的課程。

2．強化培養工程能力的實踐教學內容，完善教學條件

實踐教學要以內容大于形式為原則。實驗課教學中取消那些純演示性的實驗內容也未嘗不可，因為現在只要在課堂上做個計算機仿真完全能達到相同的效果，不必為此投入設備和時間。對驗證性實驗也應適當壓縮，而把省下來的資源投入到那些更能培養能力的設計性、開放性實驗上去。

校外實踐教學面臨的企業單位配合的難題，確實是憑高等院校自身難以解決的。在這個問題上國有企業應該發揮作用。和私企不同，國企是全民所有或控股的，而工科學生的校外實踐也是在為全社會培養人才，因此也許可以建立某種制度，讓擁有工科實踐教學條件的部分大型國有企業承擔起接納學生實踐的社會義務。

畢業設計也是一個亟待改革的實踐教學環節。首先要改變選題模式，可以用各類工科學科競賽作為畢業設計的內容；還可以在學生去企業試用時把畢業設計帶到單位去，圍繞學生即將從事的實際技術工作作為選題，這可以在一定程度上緩解學校條件有限的問題。其次在時間安排上可以靈活機動，提前分散地進行，這可以避免第8學期的“空巢”難題。

最后一點，完善工科的實踐教學條件所要求的資金支持是很大的，因此任何改革措施最終還是要靠學校的資金和資源的投入。必須深刻認識到培養學生工程實踐能力的重要性和急迫性。當前學生面臨激烈的就業競爭，只有在這個方面大力投入是對學生負責；而高等教育即將從賣方市場轉為買方市場，這也是對工科專業的未來負責。

3．重視綜合素質的培養

雖然目前很多工科專業也有人文選修課，但內容大多是文史哲之類，這些知識對于工科學生來說，遠不如工商管理、經濟法規、運籌學、會計學等等商品經濟活動中必需的知識來得有用[3]。由于在生產活動中不可避免地會用到這些知識，它們也是工程實踐能力的一部分，因此可以整合為若干門必修課來對工科學生講授。好在擴招以后，很多原來單純的理工科大學都發展成了綜合性大學，這就給我們開展綜合素質教育提供了條件。

[1]W orld Econom ic Forum.Global Competitiveness Report（2008-2009）[EB/OL].http://www.weforum.org/

[2]劉道玉.論大學本科課程體系的改革[J].高教探索，2009

[3]程靜.高校人才培養模式多樣化：詮釋與應對[M].北京工業大學出版社，2003