美國大學工程教育中實踐教學的理念與措施

葉濤+胥軍

摘要：美國大學工程教育中的實踐教學日漸完善與制度化，其實踐教學已經不是簡單指稱大學課程設置中的各個實踐教學環節，而是指在完整的大學教育教學過程中所貫穿的實踐教育的理念與措施。因此，在新的發展時期，大學工程教育中的實踐教學具備了深刻的內涵。本文對美國幾所高校的實踐教學的模式和措施進行了深入分析，探討了其實踐教學的演變、理念及措施、方法等。這些做法和經驗對我國高校教學改革、創新人才培養具有重要的現實意義。我們一定要轉變觀念，重新認識工程教育的地位與作用，制定新的本科工程教育人才培養標準、實踐課程體系，才能滿足社會對大學工程教學的要求。

關鍵詞：美國大學；工程教育；實踐教學

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）44-0227-03

一、美國大學工程教育的人才培養標準

工程與技術鑒定委員會（Accreditation Board for Engineering and Technology ABET）是美國最具權威的專業鑒定機構之一，也是非政府組織，其主要工作是負責應用科學、計算機、工程和技術等教育項目的專業認證，為工程教育制訂專業鑒定政策、準則和程序。ABET近年來推出了“工程標準2000”（Engineering Criteria 2000，EC2000）。

在EC2000中明確，它提出了本科工程教育的人才培養標準：①運用數學、科學與工程知識的能力；②設計、進行實驗和分析及解釋數據的能力；③按照具體要求設計一個系統、零部件或過程的能力；④領導一個多學科的小組的能力；⑤發現、概括和解決工程問題的能力；⑥理解專業和道德上的責任；⑦進行有效交流的能力；⑧具有必要寬廣的教育背景，以理解工程解決方案在經濟、環境、社會及全球情境下可能產生的影響；⑨對終身學習的需要和接受終身教育的能力的認識；⑩掌握當代問題的知識；？輥？輯？訛運用必要的技術、技能和現代工程工具解決工程實際問題的能力。

二、美國大學實踐教學的理念

在國外，尤其是在西方發達國家，大學的實踐教學有著悠久的發展歷史。有學者認為，在某種程度上，國外大學的發展是建立在應用的基礎上。實踐能力，首先應具有一定的動手操作能力，而且實踐能力同時也是一種有目的、有意識地改造主觀世界和客觀世界的意識與能力。實踐能力是一種綜合素質在實踐活動中的具體表現，它可以表現為如敏銳的觀察力、隨機應變力、良好的表達力、與他人合作的能力、動手能力、主動探索的能力、數據處理及分析能力等。社會的發展及勞動組織的變革對教育提出了新的要求，僅僅停留于基本技能的掌握已不能滿足社會對勞動者素質的要求，實踐能力的培養已經成為各國大學教育改革的焦點問題。因此，與培養上述實踐能力相適應的新的課程設置和形態、學習方式應運而生。

美國大學的實踐教學理念與措施正是隨著其高等教育理念不斷變化而形成和發展的。其實踐教學更加重視工程教育的系統性及其實踐特征，不僅要求工科大學生學習一些工程科學的知識和理論，還開始強調讓學生接觸到大規模的復雜系統的分析和管理，并將實踐教育的思想滲透到整個大學過程的各個層面，使實踐教育成為“制度化理念”，為大學提高人才的創新能力、實踐能力、協作能力提供了思想上和制度上的保障。其大學的實踐教育始終圍繞著培養工程師這一目標，因此培養的人才更加符合現實社會的需要。

三、美國大學實踐教學的模式與措施

實踐是工程的靈魂，造就工程科技人才主要因素之一就是實踐教學。對于工科學生而言，大學學習是參與工程實踐、形成工程思維、獲得工程經驗的最好機會。美國大學實行的以學分制和選課制為核心的本科課程管理制度，其工程教育中的實踐教學已經成為大學的一種制度化的教育理念。

1.麻省理工學院。美國麻省理工學院（MIT）素以工程教育聞名于世，工程師質量世界一流。MIT培養了超過1/3的美國宇航員，在美國最知名科學家這個范圍內，MIT工學院的教員和研究職員占國家工程院的約5%的比例。現在，所有工學院系都在其領域中名列美國大學排名前列。MIT的人才培養目標特別強調了解決實際問題及與他人合作的能力，并把這作為未來工程領袖的重要素質。麻省理工學院的校訓就是“Mind and Hand”——會動腦、會動手。MIT前任校長查爾斯·維斯特則認為，學生需要更多地面向綜合化的工程設計和實踐，面向大規模復雜系統的分析與管理。在機械、電子、計算機乃至光學系統的綜合化方面，他們需要具有更多的實踐經驗，至少應該具備正確評價的能力。同時，為了實現技術革新，他們還需要能夠深刻理解廣泛的經濟、社會、政治和技術系統中存在的科學原理、工程分析和綜合運作。基于此，對MIT本科生，該學院通過本科生的研討計劃（USP）、本科生研究機會計劃（UROP）、研究項目、創業活動和若干選修科目，使學生能夠接觸大量的工程問題，盡可能地為學生提供參加實踐教育的機會。同時，學校還有五花八門、形式多樣的觀察實驗。此外，在MIT，支持性的創業活動己經成為MIT文化的一部分，學校鼓勵學生和院系參與創業活動。小到課堂，大到參與大型實踐項目及創業活動，在實踐中學習，在實踐中創新，通過多種途徑提高學生實踐能力的培養。當然，學生也需要通過選修，滿足全校統一的“科技強制選修（REST）要求、實驗要求、工程實踐要求、人文藝術和社會科學要求，方能繼續學習。

2.威斯康星大學。威斯康星大學，一般指坐落于威斯康星州首府麥迪遜市的威斯康星大學（麥迪遜）。與加利福尼亞大學、德克薩斯大學等美國著名公立大學一樣，威斯康星大學是一個由多所州立大學構成的大學系統，也即“威斯康星大學系統”（University of Wisconsin System）。威斯康星大學在其大學教育發展過程中逐步認識到，大學的發展必須與整個社會的進步緊密聯系起來，大學只有在服務于整個社會各種需要的基礎上，自身才有可能走向興盛，此即為“威斯康星思想”。“威斯康星觀念”的誕生使得美國繼承了歐洲大陸的大學模式，徹底擺脫了象牙塔的束縛，得以直面美國的現實社會生活，使得服務成為繼教學、科研之外美國大學所擔當的第三大任務。威斯康星大學中，學生不僅有機會參觀一些著名的國際企業，和企業管理者面對面的交流，而且，學校也鼓勵學生在讀書期間創業，將所學付諸于實踐。為此，學校為學生提供了創業獎金，為學生安排導師并聘請一些企業的高級管理者給學生提供指導。對于如學習農業的學生，理論與實踐的結合可以使學生為未來就業做好充分的準備，因此學校不僅和廣大的企業合作，而且還提供專門的農場用于教育和研究，確保學生們能將所學理論知識用于實踐。endprint

3.美國路易斯威爾大學。美國肯塔基州路易斯威爾大學機械工程系的機械工程專業以強調實踐動手能力、本碩結合的專業課程而聞名全國。這個專業是少數被美國大學應用科學認證機構ABET授權認可的機械工程專業。1936年，作為全美最早被認證的美國工程課程專業之一，這個專業有悠久的歷史，美國沒有其他工程系比它更早得到認證。路易斯威爾大學機械工程系有專門老師教授指導學生的選課和學習，其中系主任專門負責指導本科學生和非論文學生研究。系里專門設有研究生聯系人指導非論文研究的本科生，并且給做課題論文研究的本科、研究生和博士生在選擇課題、碩士博士論文以及專業方向上給予指導。當學生選擇了課題和研究方向的專業指導老師之后，這個老師就取代系里的聯系人作為學生的導師。當大學新生入學學習工程類基礎課程一年以后，對其中有意選擇機械工程為以后正式專業方向并且被機械工程專業正式錄取的學生，工程學院基礎指導辦公室專門指導他們專業課選課和制定學習計劃。每個工程學院的學生要求完成一個長達三個學期的實習或者取得同等相似水平的經歷。在第一個實習學期開始前，學生必須注冊沒有學分的合作教育講座，這個講座包括關于如何準備面試、找面試職位、如何遞交實習報告等。而所有非機械專業的選修課，必須由他們的研究導師批準，以郵件、電子郵件形式留存。對有興趣獲得機械工程從業證書（比如，會計專業除了有會計學位之外，會有職業內CPA職業證書的考試。機械工程也有類似的職業證書）的學生會和系主任咨詢相關要求以及申請期限。如果學生在入學之前有技術工作經驗，并且此經驗和一個以上的實習學期相等，他們可以申請高級學分。他們必須首先和合作教育辦公室的老師討論他們具備的以往經驗。如果討論結果非常滿意的話，這個學生將完成優異實習申請表，然后被進一步評審，以獲得優于普通實習的學分。有時候，學生在實習期間也希望選課，院系對此有條件限制，此學生在實習期間的學期選課每學期不能超過四學分。這個學生必須獲得實習期選課批準表“獲準在實習學期內選課”，所選課程必須不能和實習責任的時間沖突。如果課程時間和工作時間沖突的話，實習雇主必須出具批準文書。如果學生在其他學校注冊選課，這個學生必須要求在招生辦公室取得“交換學生表”。在實習期間內，如果學生在其他學校選課必須把此學校課程的學習成績復印件寄到學校的注冊辦公室。

四、結束語

法國諾貝爾獎獲得者貝爾納曾經說過：創造力是沒法教的，必須在實踐中讓學生動手，有機會把自己的創新思想付諸實施。

因此，要改變我國高等工程教育中實踐教學薄弱的現狀，我們必須借鑒先進國家的教學理念、教學模式以及教學方法，將學習同生產緊密結合，要使企業廣泛參與，要將實踐教學貫穿到整個大學教育過程，通過課堂內外各個相互聯系的實踐教學環節，全面構建完整的實踐教育體系，提高大學的人才培養質量。

這就要求我們在今后的工作中，必須開展本科工程教育實踐教學的系統研究，從而為相關政策的制定提供一定的理論和現實的依據；要轉變觀念，重新認識工程教育的地位與作用，制定新的本科工程教育人才培養標準、實踐課程體系，不斷完善高等工程教育理論。

參考文獻：

[1]陳園園，時偉.國外大學實踐教學的模式與借鑒[J].煤炭高等教育，2012，34（4）：38-41.

[2]范偉，鄭立新，于善波.中外大學生實踐能力理念與標準對比研究[J].佳木斯大學社會科學學報，2011，29（2）：107-108.

[3]閆久春，王浪平，董志波.加強工程實踐能力的培養——推廣“國際焊接工程師”培訓教學的實踐體會[EB/OL].

http：//www.wtiharbin.com.

[4]趙婷婷，買楠楠.基于大工程觀的美國高等工程教育課程設置特點分析[J].高等教育研究，2004，25（6）：94-101.

[5]詹姆斯·杜德達斯.美國公立大學的未來[M].劉濟良，譯.北京大學出版社，2006.

基金項目：本文系湖北省省級教學研究資助項目（項目編號2010086：適應學分制改革的過程裝備與控制工程專業實踐教學內容優化研究與實踐）、武漢理工大學重點教研項目（編號2011042：面向建材機械行業的過控專業卓越工程師培養模式研究）

作者簡介：葉濤（1972-），女，博士，副教授，主要從事粉體工程及電子顯微技術的研究。endprint