卓越工程師培養的德國經驗借鑒研究

余國江+姜海+徐滟

摘要：為貫徹落實走中國特色新型工業化道路，建設經濟強國、制造強國、人力資源強國的戰略部署，2010年，教育部實施了“卓越工程師教育培養計劃”。自此，試點學校結合自身特點，探索出了形式多樣的工程師培養新模式。合肥學院是國家首批實施“卓越計劃”地方院校之一，學校與德國有著近30年的合作歷史。在實施卓越計劃過程中，充分利用與德國合作歷史悠久的條件，吸收德國應用科技大學培養工程師的優秀和合理元素，在人才培養方案、課程、教學方法、產學合作以及考試制度等方面實施改革，探索出一條特色鮮明的地方院校培養工程師之路。

關鍵詞：地方高校;卓越工程師;德國經驗;借鑒;超越

德國工程師培養質量舉世公認。第二次世界大戰后，德國經濟從一片廢墟中迅速崛起，繼而成為第三大經濟強國，創造了令人矚目的奇跡，數以萬計的高質量工程技術人員的貢獻功不可沒。大力發展應用科技大學（Fachhochschulen，簡稱FH），高度重視工程技術人員的培養是其經濟迅速騰飛的秘密武器。當前，我國正在加速工業化進程，正在向制造強國、經濟強國邁進，同樣地，也急需大批的高素質的工程技術人員。為此，教育部于2010年開始實施《卓越工程師教育培養計劃》（下文簡稱“卓越計劃”）。合肥學院在培養卓越工程師過程中，在借鑒德國經驗的基礎上，結合自己的實際情況，實施全方位的改革。

一、培養方案制定：改“輸入導向”為“輸出導向”

人才培養方案是卓越工程師培養的頂層設計。人才培養方案從其設計的邏輯起點來看，主要有兩種方式：一種是“輸入導向”（Input- Orientation ） ，另一種是“輸出導向”（Output-Orientation） 。所謂“輸入導向”是指教學內容的確定和組織以學校為中心，學校自我制定人才培養方案、教學目標、教學內容、教學方法和教學過程，自我進行評價，沒有進行社會調研，不了解社會和產業、企業的需要，所有教學活動都是以自我為中心。而“輸出導向”是改“教師要講授哪些內容”為“學生通過學習應該獲得哪些能力”。通過大量的行業、企業調研，了解社會、行業、企業對人才的需求，了解專業對應的崗位群，崗位所需要的知識、能力、素質，在此基礎上，制定出人才培養方案和教學內容，并根據行業、企業的變化，及時實行動態調整，吸收最新的前沿知識，增加人才培養和社會需求之間的適應性，以此來解決人才培養和社會需求不相適應問題。[1]如，卓越軟件工程師培養項目，通過深度調研26家大中型企業，確定了人才培養的目標定位，了解企業對人才知識、能力、素質的要求，提煉出該專業所需的7大核心能力，39項子能力，對這些能力進行組合、矩正，最后構建出以能力培養為核心的人才培養方案。

當然，在人才培養方案制定過程中，學校不是完全照搬照套德國經驗，而是結合自己的實際加以改造。如德國FH學生入學資格除了要達到一定的文化課水平外，還要有一定的實踐經歷，而我國進入地方本科院校學習的學生，一般都是高考后直接進入學校，沒有實踐經驗，對此，可以開設導論課，由學校教授或行業企業教師擔任教學任務，通過該門課程的學習，讓學生了解本專業基本情況、發展動態、今后的職業去向，使學生明確學習目的，提高對專業的認識、認同度和學習興趣。再如，德國FH高度重視學生實踐能力，學生一般都有2個階段的企業學習時間，學校對此進行了借鑒和創新。一方面，加大實訓、實踐課時比例，將實踐學時由過去的不足20%擴大到30%以上;另一方面，在大學二年級和三年級之間增加一個認知實習學期，時間約10-12周，將傳統的8個學期改為9個學期，讓學生在認知實習期間，進一步增加對專業的感性認識，體驗和感知本專業對知識、能力、素質方面的要求，以此彌補學生實踐經驗的不足。[2]

二、課程設置：改“學科體系課程”為“模塊化課程”

學科邏輯體系是一種古老的、基本的課程形態，通常以學科知識為核心，強調本學科知識體系的完整性、系統性，根據本學科知識之間的關聯性和邏輯關系來組織、編排課程內容，教學內容偏深、偏難，對基礎科學研究具有很強的指導意義，適合學術型人才培養。但它忽視學生實踐能力的培養，同時又缺乏與其它課程之間的聯系，對培養學生綜合能力不利，也不適合工程技術人才培養。

博洛尼亞進程以后，德國應用型科技大學開始實施模塊化課程改革。德國聯邦及州教育規劃和研究促進委員會（BLK）于1998年組織實施了一個為期三年，投資總額為1200萬德國馬克的研究項目——模塊化。2002年，BLK將這一研究成果予以公開，發表了《模塊化及學士—碩士分級學位制度的引入指南》，對德國高校的發展有著十分明確和重要的指導意義。

模塊（Module）中的“模”是標準和規范意思，“塊”是量詞單位。不同的領域對模塊和模塊化有著不同的理解。在高等教育學范疇內，模塊被認為是整個模塊化教學體系中的一個單元，它具有獨立性、互換性、標準化和能力化等特點。[3]而模塊化課程體系則是由一個個具有能力功能的模塊組合而成，是圍繞著特定主題或教學內容，對單一教學活動進行的主題式組合。當學生完成某一模塊的學習，就相應地獲得這方面的能力。模塊化教學體系改變了傳統的知識本位課程體系，體現了能力本位課程觀。它既強調對原有學科課程體系進行優化、組合，精簡學生必備的理論知識，避免教學內容重復，又十分重視實踐教學，要求教學內容密切聯系生產實際，避免理論教學和實踐教學相脫節，強調培養學生綜合運用知識解決實際問題的能力。[4]模塊化課程的這些特點和要求適合卓越工程師人才的培養。

例如，機械設計制造及其自動化專業的原有課程體系存在理論知識過多、過難、過分抽象，且各自為政、自成體系，部分課程內容存在重復或存在不應有的分離，理論與實踐兩個教學環節結合不緊密，缺少與企業合作開發的課程等問題，通過刪除、精簡、增加、整合等手段，對原有課程進行改造，構建了以能力培養為核心的模塊化課程體系。具體做法是：將原來分別開設的“工程圖學”、“計算機輔助繪圖”、“三維軟件基礎”三門課程，整合為“機械產品表達”模塊，刪除原有教學內容中部分抽象的、很少用到的畫法幾何理論分析等內容;同時針對以往高年級學生繪制機械系統裝配圖、零部件圖能力薄弱的情況，增加了構形設計表達方面的綜合訓練實踐項目。將原“機械制造技術”、“機電傳動控制Ⅱ”、“機械制造裝備設計”等相關課程進行了較大的調整，整合設置了“機械制造技術Ⅰ”、“機械制造技術Ⅱ”、 “機械制造裝備及其控制I”、“機械制造裝備及其控制Ⅱ”等4個模塊。其中，“機械制造技術Ⅰ模塊”，以金屬切削過程的基本規律和金屬切削刀具知識為基礎，以數控加工工藝及數控編程為主線，以數控自動編程軟件應用為工具，系統介紹了現代機械制造領域中的數控加工技術。在教學過程中，采取課堂教學、練習、實驗、小設計、討論等多種形式，強化CAD/CAM等相關技術應用能力的培養，為后續模塊學習打下良好的基礎。“機械制造技術Ⅱ模塊”，以現代制造工藝原理和制造工程設計原理為主線，整理提煉了原有“金屬切削機床概論”、“機械制造工藝學”、“機床夾具設計”等多門專業課程中的核心內容，同時根據現有條件，加強實驗實踐訓練，力求使學生在已有的基礎上，通過進一步的深入學習，對機械制造技術有一個較為全面的理解和掌握。“機械制造裝備及其控制I模塊”，是為適應區域經濟發展對先進設備管理與維修人才的迫切需求而專門設置的，以機械制造裝備中電氣電子元件和機電傳動的相關知識為基礎，以數控機床等典型設備為代表，從培養學生對常見故障的判斷和檢測維修能力入手，通過實驗、實訓等輔助手段，力求讓學生了解掌握機電傳動控制技術在生產實際應用中的核心內容。“機械制造裝備及其控制Ⅱ模塊”，以傳統裝備設計中的剛度、精度、抗振性、熱變形、噪聲、磨損和低速運動平穩性為理論基礎，介紹金屬切削機床、機械加工生產線及專用機床等機械制造裝備的設計原理和方法，同時引入柔性化、機電一體化、工業工程和綠色工程等新的設計理念以及一些現代設計方法，以適應今后從事機械制造裝備設計工作的要求。

三、產學研協同育人：改“校企合作”為“學習場所合作”

產學研緊密合作，協同育人，是德國工程師培養的成功經驗之一。德國產學研合作育人經歷了一個從“校企合作”到“學習場所合作”（Lernortkooperation）的過程。“校企合作”到“學習場所合作”，這不僅僅是名詞和概念的不同，而是體現出教育理念、內容和形式等多方面的不同。首先，在理念上，它打破了學校只負責理論教學，企業只負責實踐教學，學校和企業相脫節的藩籬，體現了理論和實踐、行動和工作過程一體化的特點;其次，在合作范圍上，由最初的學校和企業“雙元”發展成了多元場所，合作范圍可以是企業、學校、培訓車間、工位、學習島、教室等，教學人員可以是行業協會會員、企業教師、學校老師和客戶;再次，在教學內容上，可以是理論知識，也可以是企業實踐，既要培養學生的能力，也要培養他們的責任感、學習興趣、動力等。[5]

為此，學校在產學合作中，打破校企、校際、專業、課程、課堂邊界，實行校內、校際、校企聯動，全方位深度融合，實現了共同合作育人。在育人主體上，將原有的以學校為主體、企業為客體轉變為學校、企業、行業、社會等多主體，不僅育人的理念改變了，而且合作的廣度和深度也大大地擴展了。在組織管理上，成立了由學校教授和行業、企業專家共同組成的專業指導委員會，全面負責人才培養方案制定、修改以及教學、管理等;在教學過程中，學校和企業共同實施教學活動，與企業聯合編制學生在企業學習階段的任務，學生除在校累計學習3年外，還要到企業進行累計1年以上的分段式企業學習，通過在企業的企業課程學習、認知實習、生產實習、專項綜合訓練、企業實踐、項目訓練、畢業實習等環節，培養和強化學生的工程應用能力。在畢業論文選題上，實行真題真做，要求所有學生的畢業論文選題必須是來自于行業、企業生產中遇到的實際問題。在論文指導方面，實行學校老師和企業老師共同指導;學生論文答辯時，學校老師和企業老師共同參與評定。在教學資源建設方面，學校和行業、企業聯合共建，將學生實習基地、就業基地統籌考慮，實行一體化建設，引進企業資金、技術和設備，在校內共建“嵌入式”實驗室（在校內按企業規格、要求建立的真實生產工廠、實驗室等），讓學生在真實生產環境中，在雙導師指導下，“真刀真槍”地完成學習、實習、畢業論文等任務。在教學內容上，與合作企業聯合開發企業學習課程，并將其融入到各專業模塊的教學內容中，如學校和安徽江南機械股份有限公司/合肥車橋有限責任公司聯合開發企業課程——“機械加工工藝設計”，課程內容包括典型零件機械加工工藝的分析與制定、加工工藝中所需要的專用工裝夾具設計，并要求學生通過學習，能解決生產現場出現的一般性工藝問題。而它所融入專業的模塊主要是機械制造技術II、機械制造技術綜合訓練、企業實踐與項目訓練、畢業設計等。[6]

四、教學方法：改“講授法”為“應用導向教學法”

長期以來，我國高校教學方法主要是講授法，教師通過口頭語言向學生系統地傳授知識，它充分體現了教師中心、課堂中心、理論教學中心的“三中心”。課堂上，學生始終處于被動，學習的主動性、積極性難以調動起來，能力也得不到鍛煉和提升。

應用導向教學法是在行動導向教學法的基礎上開發出來的，是對行動導向教學法的繼承、開發、擴展和延伸。行動導向教學法起源于上世紀80年代德國的職業教育，是德國職業教育改革的成果之一，在此基礎上開發出來的應用導向教學法強調在應用中學習。它以學生為中心、以實踐為中心、以培養能力為中心，教師只是學生學習的組織者、協調者和引導者。學生學習過程中不僅僅是用腦，而要腦、心、手并用，通過活動的引導，提高學生學習興趣，培養創新思維能力，提高應用知識解決實際問題的能力。它一般不強調學科知識的系統性，而強調跨學科的綜合應用知識能力。應用導向教學法不是一種方法，而是多種方法的集合，要根據不同的培養目標和教學內容采取不同的教學方法。如在卓越設計師培養中，學校和德國漢諾威應用科技大學合作，共同實施workshop教學法（本意為工作坊，后引申為一種短期的，“學、做、用”融為一體的教學方法）。中德學生混合編組，實現“企業出題、學校接題、學生答題”，企業根據情況提出自己需要解決的問題，學生在教師指導下完成學習任務，解決企業問題，學生在學中做和用，在做和用中學，既提高了學生學習興趣，鍛煉了學生解決實際問題的能力，也培養了他們跨文化、交際能力。[7]另外，學校在卓越機械師、軟件師、化學工程師培養中，廣泛實施項目驅動教學法、基于問題教學法（PBL）、案例教學法等教學方法的改革。

五、考試方式：改“終結性考試”為“過程性考試”

一般來說，我國高校教學課程結束后，都要進行考試，這種考試是一種“終結性考試”。它存在“四多四少”現象：考死記硬背、理論知識多，考察能力、素質少;終結性考試多，過程性考試少;閉卷考試多，開卷考試少;筆試多，其他方式少。這種考試方式缺乏對學生能力的考核。學校對此進行了改革，實行了“N+2”過程考試，其具有以下特點：一是內容多樣。重視理論和實踐的結合，注重考核學生知識應用能力、解決實際問題能力以及實際動手能力，實現從單純的知識評價向以能力評價為主的多元化內涵評價轉變，變末端考試為過程監控，注重過程考核。二是方法多種。考試不再局限于閉卷考試，可以包括作業、課堂問答、課程論文、實際操作、調查報告、讀書筆記、調查報告、小設計、專題策劃、實踐總結等多種形式。三是次數多頻。“N+2”中的“N”是考試次數（3≤N≤5），占總成績的50%，“2”是期末考試和讀書筆記，分別占總成績的40%和10%，考試次數不再局限于一次期末（或課末）考試，而是多次。四是主體多元。不僅有學校考核，還有校企聯合考核，既有學校老師考核，也有企業老師考核。[8]

承擔卓越計劃的高校，既有“985”、“211”高校，也有一大批地方高校。地方高校有其自身優勢，他們與地方政府、區域經濟社會發展有著天然的聯系，比較“接地氣”，在產學研合作中具有優勢。但他們也有其弱點，相比較而言，其國際化程度不高，視野不夠開闊，教育教學理念不夠超前，這與“卓越計劃”培養目標不相適應。在工程師培養方面，許多國家有成功的經驗，如法國、德國、美國、瑞士、日本等，地方高校在試點過程中，如果能借鑒他們的經驗，并結合自身的特點，將他們的經驗本土化，一定會探索出一條具有自身特點的卓越工程師培養的新路徑。

參考文獻：

[1][8] 蔡敬民，陳嘯，余國江.借鑒德國經驗，實施應用型本科教學改革[J].計算機教育，2013（21）.

[2] 蔡敬民主編.地方本科院校應用型人才培養的理論與實踐探索——以合肥學院為例[M].合肥工業大學出版社，2013：60～84.

[3] 朱輝.關于模塊和模塊化概念探討[J].電子機械工程，1997（1）.

[4] 蔡敬民主編.基于能力導向的模塊化教學體系構建——以合肥學院為例[M].中國科技大學出版社，2012：1～15.

[5] 江奇.從校企合作到學習場所合作——德國職業教育研究和實踐的新發展[J].比較教育研究，2014（1）.

[6]趙茂俞，王學軍，姜海，蒙爭爭，張紅.機械設計制造及其自動化專業“卓越工程師”的實踐教學體系改革研究[J].科技信息，2013（21）.

[7]余國江.中德韓合作開展WORKSHOP教學 ?強化學生能力培養——以工業設計專業教學為例[J].計算機教育，2013（21）.

（責任編輯陳志萍）