高等院校本科工程實踐教育改革研究

趙現偉?劉建朝

摘 要：實踐是工程的靈魂，造成工程科技人才質量不高的主要因素之一是實踐教學不足。對于工科學生而言，大學四年是參與工程實踐、形成工程思維、獲得工程經驗的最好機會。但實踐教學作為工程教育教學體系的重要組成部分，卻沒有得到高校、教師和學生的足夠重視，實踐教學是目前我國高等院校本科工程教育人才培養的薄弱環節。

關鍵詞：工程實踐教育；教育改革；高等院校

一、工程教育的時代要求

隨著經濟全球化和世界新一輪科技革命的興起，各國都面臨產業轉型和升級的機遇和挑戰，發達國家努力向產業鏈最高端轉移，以占領科技制高點和獲得高額壟斷利潤；發展中國家開始向工業低、中端轉移，以推進工業化進程，增加經濟總量和就業機會；作為新興工業國家的中國，力爭向產業鏈的中、高端轉移，以增加國際競爭力，并在新的經濟秩序中占據有利地位。在這種背景下，中國需要的工程師是多元化的，既需要以創意為目標的創新、創業型工程師，也需要以制造為目標的設計、實現型工程師，還需要大量以運行管理為目標的服務型工程師。其中，迫切需要的是創新、創業型工程師，或全能型工程師。

與此同時，現代工程越來越顯現出一些不同于傳統工程的特點。現代工程的外部特征表現為系統化、智能化和人性化，無論傳統的機械工程、電氣工程、土木工程或化學工程，都更多的與計算機技術及自動控制技術結合在一起，與技術經濟結合在一起，從而產生了智能設計、制造和施工。可見，現代工程需要學科交叉和集成，這就要求工程師按照項目邏輯而不是學科邏輯開展工作；需要工程師團隊運用不同學科的知識解決問題，這就要求工程師既具有所在工程領域的理論知識和實踐能力，又具有溝通交流和團隊協作的能力。另一方面，現代工程的內部特征表現為科技含量不斷增加，數學和自然科學成為現代工程合法性和品質的保證，這就要求工程師具有堅實的數學和自然科學的理論基礎。

此外，現代工程以及工程教育所面臨的挑戰不僅是在工程和工程教育內部產生的，也源于外部環境的變化。只有把工程教育置于全球背景下和整個高等教育體系中，才能對其進行合理的定位和改革。

二、本科工程教育人才培養的標準

（一）教育目的和教育目標

在 2010 年頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中，明確提出了“全面貫徹黨的教育方針，堅持教育為社會主義現代化建設服務，為人民服務，與生產勞動和社會實踐相結合，培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人。”，“樹立科學的教育質量觀，把促進人的全面發展、適應社會需要作為衡量教育質量的根本標準”。教育目的是從社會需要和人的自我發展兩個層面出發，規定各級教育人才培養及辦學的總方向，宏觀上回答了“教育做什么”以及“培養什么樣的人”的問題。

相對教育目的而言，教育目標更加具體，它通過對學生學習結果進行具體的描述，回答了“教育將把學生帶到哪里”的問題。最早對教育目標分類問題進行研究的學者，是美國著名教育家、芝加哥大學教授布盧姆。在布盧姆看來，教育目標可以通過兩種相當獨特的過程獲得其意義。第一個過程，是用行為術語來界說目標，然后確定與判斷學生是否“達到”目標有關的證據，例如作業、測驗、觀察等。第二個過程，是試圖把一個目標置于一個龐大的、包羅一切的目標系統或母體里。

（二）人才培養標準

人才培養標準包含于教育目的和教育目標，但更加微觀，它從學生的角度出發，規定學生經過一段時間的學習后，應該具備的“知識、能力和素養”。人才培養標準的制訂給高等學校和教育者帶來的主要變化之一，就是從關注教師的教學行為轉變為關注教學環節的安排以及經由這些環節學生學到的東西，從關注學生的考試分數轉變為關注學生的學習態度、學習行為和學習過程。本科工程教育人才培養標準的概念，在教育部發布的《教育部關于實施“卓越工程師教育培養計劃”的若干意見》以及《卓越工程師教育培養計劃》兩份文件中提出，文件要求制訂工程教育人才培養標準并對通用標準和行業專業標準作了區分，“人才培養標準分為通用標準和行業專業標準。其中，通用標準規定各類工程型人才培養都應達到的基本要求；行業專業標準依據通用標準的要求制定，規定行業領域內具體專業的工程型人才培養應達到的基本要求”。

三、高等院校本科工程教育存在的問題

（一）本科工程教育人才培養目標不明確

在我國的高等教育體系中，工程教育長期與科學教育甚至人文教育混為一談，工程教育的特殊性沒有彰顯。事實上，人們對工程師的認可度遠不如對科學家的認可度。在普遍強調通識教育的背景下，高等學校也不愿將人才培養目標明確為工程師。相較之下，國外的工科大學卻旗幟鮮明的將其培養目標定為工程師。在我國的工科大學里，整個的人才培養體系和培養模式仍然是培養科學人才的模式，以致工科專業的工程特點并不突出。

科學家是解釋世界的，工程師是改變世界的。而我國高等院校本科工程教育培養的工科學生更愿意選擇‘解釋世界，似乎工程師的光環不如科學家的光環耀眼”。在這種模式下培養出來的畢業生，缺乏專業方面的實踐經驗，缺乏動手操作的實踐能力。

（二）本科工程教育實踐教學體系不完善

目前，我國多數高等院校本科工程教育實踐教學缺位，工程教育實踐教學體系設計不完善。本科工程教育體系中實踐教學的缺位，主要體現在兩個方面：一方面，是上世紀 90 年代中期教育體制改革后，實踐教學的落實難以到位；另一方面，進入二十一世紀，新興產業的崛起，使得高校開辦了大量新專業，而實踐教學體系沒有根據產業界和新專業的需要作相應的調整。在我國的高校中，去工程化現象極為普遍，工程教育的地位偏低、投入不足、工程教育體系已顯落后。

在具體的課程設置和教學安排上，實驗課程的比重下降，學生在實驗課上親自動手操作的機會減少，多年來一直提倡的自主性、設計性實驗越來越難落實。生產實習的時間大幅度壓縮，學生在實習中參觀多而參與少。另外，由于學生規模較大，實踐教學的要求與實踐教學的條件之間存在很大的差距。以實踐教學學分數在整個教學體系中所占比例為例，在美國大學的課程體系中，實踐教學比例均在 30%以上。而我國大學這一比例都在 25%左右，相差較大。以機械類專業為例，斯坦福大學總學分為 189，其中實踐學分為 68，占總學分比例為 36%；伊利諾伊大學總學分為 132，實踐學分為 45，占總學分比例為 34%。

從實踐教學體系看，教學設計和實踐活動缺乏層次性。2011年，教育部就實踐教學問題組織了對多所高校教師和高年級學生的調研訪談，證實目前校外實踐教學中的認識實習、生產實習、畢業實習之間沒有明顯的梯度和層次，企業從自身利益考慮，不愿接收學生實習，學生缺乏實戰性訓練機會。

（三）本科工程教育教學方法和課程體系相對落后

我國的高等教育仍然是以教師為中心的教學文化，也就是圍繞“教師中心、教材中心和課堂中心”而組織的，發揮了教師在教學過程中的權威和主導作用，卻忽視了學生的主體性和能動性。工科院校的教學方法仍然以講授為主，學生自由探索、自主學習、主動實踐的環境還不具備。教師教授學生進行分析的辦法，很少教學生綜合的辦法。學生到教室聽課和到實驗室做實驗，學習當某些力和材料組合在一起時將會發生什么。他很少有機會在紙上或是實際上利用他可以支配的所有條件組裝一個組合以產生預期的結果。

四、本科工程教育改革措施

（一）以學生為主中心的教育

“以學生為中心”的教育目的是為了培養自由、全面發展的人。在傳統的教學模式中，不僅整個的教學計劃、課程體系和教學內容都是由教學管理人員和教師擬定的，甚至教學活動（包括實踐教學環節）的具體細節也是在教師設定的框架中進行的。在這樣的情況下，學生的主動性和創造活力很難被激發，學生很難在學習活動中獲得內在的成就感。解放人，讓人成為人，是教育的使命，也是社會現代化的最高要求。“以學生為中心”的教育是一種以學生為本的教育，它基于對個體生命意義的尊重，真正體現了學校和教師對學生的關愛，是激發學生創新創造精神、培養多樣化充分發展的人才的根本途徑。

（二）為學生提供自由發展的空間

只有為學生創造自由發展的環境和條件，才能讓學生自由發展。就學生的發展來說，“自由”意味著：首先，學生應該是能對自己的學習活動負責的主體。當學生作為學習活動的負責人，他才能自己設計學習目標、自己想辦法實現它。在這種情況下，學生不是懷著被動的心情完成老師布置的任務，而是積極主動的作業。學生只有確立了自己的主體地位，尋求主動的有意義的學習，才能成為其“自己”。其次，意味著學生潛能的釋放與創造力的挖掘，現代大學教育使教育活動的實施更加規范化、知識也更系統化，同時使得學校更容易把學生當成批量生產的工業品，由此導致學生創造能力的整體下降。第三，學生若成為他自己，也意味著他們能有更加自由的發展，意味著他們的認識和行動能更容易地從“必然王國”走向“自由王國”。

（三）校企聯合培養

校企聯合培養模式突出經濟管理知識、專門技術與工程實踐能力的深度融合，培養“管理與技術并重型專門人才”，以更好地適應企業和行業的發展需求。校企聯合培養模式以有效解決經管類本科人才實踐教學難題為目標，構建全方位的校企聯合培養體系，強調通過產學研互動來實現校企雙贏。校企聯合培養模式下將本科人才培養與師資隊伍建設并重，以更好地凸顯校企聯合培養的成效。

通過校企聯合培養模式與機制的構建，期望解決實踐教學師資力量不足、企業課程開設難、實踐型教材缺乏、企業培養環節學生管理難度大等系列問題，尤其是要通過產學研互動來解決企業參與人才培養積極性不高的問題。

校企聯合培養能夠實現學習、企業、學生三方共贏。學校實現了開門辦學，及時把握市場動態和學科前沿，教育教學效果明顯提高；企業培養一批熱愛企業的精英隊伍，促進了企業的發展；學生能有效提升其綜合素質，培育團隊精神，增強競爭力，拓寬了發展空間。

（四）人文情懷與工程實踐結合

目前人們多是從技術的角度談論或設計工程教育的實踐環節，要在更深的層次進行工程教育改革，應該從人文情懷的角度審視工程實踐教育。就學生而言，要注意關注社會重大問題，對人類社會所面臨的困難和遭遇的問題要有同情心，要使自己真正成為社會中人。一方面，要通過實踐有意識地培養自己的人文情懷，另一方面，則以人文情懷反思工程問題進而指導工程實踐，使得實踐在更高的層次上產生更有價值的結果。

高等院校本科工程實踐教育的改革工作不是一個事件，而是一個長期的持續性的活動和改進過程。我國高等教育本科工程實踐教育工作除了從上述四個方面進行改革以為，在實踐課程體系方面還應該做好以下工作：在課程體系的建設上，強調“問題導向”，打破學科界限；理順理論課程與實踐環節之間的關系，實施一體化課程計劃；建立培養標準與課程體系之間的二元矩陣關系；高等學校應該站在一定的高度統籌規劃實踐教學環節，使各環節之間具有層次性、連續性和貫通性；注重綜合類實驗和工程設計類課程的開發；更新實踐課程的內容。整合跨學科課程內容，增加國際化合作項目，增加與工程專業相關的可持續發展內容，增加創新創業教育的內容。

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基金項目：2013 年度陜西公辦普通本科高等學校教學改革研究項目“行業特色型大學本科人才培養體系的研究與實踐”（13BZ17）階段性成果。