“卓越工程師計劃”教學體系建設的幾點思考

李志勇　李迎春　侯華

隨著我國工業的快速發展和轉型，對工程人才的培養提出了更高要求。為實現我國由工程教育大國向工程教育強國的轉變，國家貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》，提出了“卓越工程師教育培養計劃”，目的在于培養創新能力強、適應發展需要的高質量工程技術人才[1]。這對推動我國工業化的快速和可持續發展，具有重要意義，體現了“人才先行”的戰略措施，為全面提高工程教育人才培養質量具有示范和引導作用。

一 我國“卓越工程師計劃”的定位

卓越工程師計劃“人才培養應具有以下幾個特點。

一是，工程教育要服務國家發展戰略轉型的需要;二是，重視與工業界的密切合作;三是，重視學生創新能力、工程素質和社會責任感的培養;四是，重視工程人才培養中的領先意識和國際視野。

上述幾個特點，決定了我們的卓越工程師人才培養不僅僅是普通的工程教育那么簡單。它是有明確的內涵建設要求的。國家需要培養的是具有強烈創新意識，全面地掌握先進工業方法、手段、標準，同時又具有扎實的工程基礎和綜合素養的高端人才。能夠在我國的經濟建設中發揮引導作用，最大化發揮生產力中人才的要素，適應我國可持續發展人才的需求。

首先，“卓越工程師計劃”與目前的工科專業的高等教育相比，強調實踐和創新能力的培養，要求學生必須具有1年的企業實踐經驗，“真刀實槍”地在企業完成實踐教學環節，改變大學生“眼高手低、紙上談兵”的實踐教學現狀。其次，“卓越工程師計劃”企業實踐環節的培養目標和方式與高職高專、中職中專是明顯不同的。它培養的是具有創新設計、研發、推動產業結構調整和快速發展的高端人才，是潛在領軍人物和團隊的培養。而高職高專是優秀技術人員和工藝人員的培養，中職中專是具有優秀操作技術水平的人才的培養;三者既具有明確的定位，又是相互補充的完整工程教育體系。我們既不能混淆其培養定位，又不能機械割裂其中的聯系，需要互相學習其培養模式中的優秀成分;實際上，企業中不少優秀的創新領軍人物是從生產一線的高職高專、中職中專人員發展起來的，其在企業和其他教育體系的再學習，為其成長為創新人才提供了基礎，但這是一個長期積累和學習的過程。

二 國外工程教育對“卓越工程師計劃”的啟示和借鑒

知名的歐洲工程教育體系，非常注重實踐能力和工程素養的培養。如德國的工程教育體系，注重職業技能和基本素質的培養，企業在工程教育中的參與程度高。學生在大學期間有一年的時間在企業完成，企業具有主導地位，工程教育效果非常好，造就了德國優秀的制造業水平[2]。而法國的高等教育體系，明確了科學和工程兩個體系，如巴黎大學等主要以科學教育為主;而巴黎綜合理工學院、中央理工學院以工程教育為主[3]。學生在教育方式和培養模式上存在很大差別，而且工程教育體系培養的人才就業非常廣泛，收入水平略高于科學教育體系的畢業生，所以很多優秀的學生都選擇了工程教育體系。

美國的工程教育體系，也提倡企業在其中的參與，但其教育模式仍以學校為主導，企業合作參與[4]。在美國大學的工程教育體系中，值得一提的是其對學生創新意識的培養。美國高校的工程能力教育中，以機械和材料成型專業為例，特別注重學生的設計和制造能力。如麻省理工等高校學生的實踐教學體系中，增加了大量有創新設計的實踐環節。即使在基礎工程課程的教學中，如機械、力學、電學中，也有大量的設計作業。這就大大提高了學生的創新意識和實踐能力。以作者作為訪問學者學習的美國俄亥俄州為例，機械類學生有一門綜合橋梁設計競賽，這個比賽基本由學生團隊完成，學校有專業老師輔導。學生從橋梁設計、力學計算、計算機模擬、材料選定、零部件制作、安裝測試等都需要團隊完成。現場競賽時，學生要展示全套設計方案，計算機模擬結果，并且在現場限時安裝零部件，搭建橋梁（甚至包括現場的焊接操作）。這種全方位的設計訓練方式，從基礎知識、工程技能、先進技術、分工合作、現場管理和施工等方面，大大提升了學生的工程能力和素養。

對比歐洲和美國的工程教育模式，可以看到，不同的教育模式與本國國情和發展模式密切相關。歐洲如德國、瑞士等制造業處于高端的國家，他們的工程教育除了扎實的基礎教育，更多地關注制造業相關的基本知識、工程能力等方面的培養;企業在工程教育中擔當了非常重要的地位，而且較早確立了學生日后從事的職業領域。同時，歐洲國家還有較嚴格的職業認證體系，保證了從業工程師的水平，因此使得這些國家一直占據制造業高端市場。相比之下，美國的工程教育體系內容更寬，注重培養學生創新思維和設計思想的訓練，這與美國處于國際科研尖端，探索新概念、新材料、新技術、新工藝密切相關;如納米材料、3D打印技術等均是在美國工程教育體系下，作為科學和技術制高點快速發展并在全世界得到重視。這種教育模式給了學生更全面的知識體系和創新思維能力，在以知識經濟為主導的市場環境下，具有獨到的優勢，也是美國能一直保持在科技領先地位的重要原因。

三 我國“卓越工程師計劃”教育的發展模式初探

我國目前正處于產業升級和經濟轉型的關鍵時期;同時，我國存在著人口基數大和老齡化的問題。因此，我國應注意在產業升級過程中不能忽視傳統制造業的創新和可持續發展，而優秀的工程教育恰恰是產業升級和創新發展的基礎。我國所處的特殊產業升級轉型和跨越發展的重要時期，決定了其工程教育需要采取多層次布局，全面協調發展的思路。

針對“卓越工程師教育計劃”，既要有以歐洲為代表的德國模式，又要有突出創新教育的美國模式。在我們對兄弟院校的卓越工程師專業建設調研活動中，不同高校對于其認識也存在差別，建設模式也不完全相同;而且同一高校由于專業不同，其培養方式也不盡相同。如同濟大學、天津大學等都提出了具有戰略前景的“卓越工程師人才”培養體系[6]。

根據教育部對卓越工程師計劃的要求，必須有一年的企業實踐經驗，畢業設計等實踐環節在企業“真槍實彈”地進行，從形式上更接近德國模式。但針對我國的實際情況，一些企業目前并沒有很好地融入到高等學校的工程教育中來;也缺少與之配套的教育經驗、教育體系和培養方案。因此，這就要加強企業和高校的合作，在企業環境好的區域和地方高校推進“德國模式”。

而與美國的工程教育模式相比，我國高校擴招后許多實踐教學環節，尤其是創新性、設計性教學內容還有待加強。同時，我國目前處于產業升級和改革的前沿，要做到世界級的科技領先，從“跟跑”到“領跑”，創新意識非常重要，這不僅是基礎科學領域，也包括工程應用領域，要加強對工程教育模式和內容的深入探討。一些研究型高校的“卓越工程師計劃”可以探索“美國模式”。

四我國“卓越工程師計劃”培養方案的能力模塊

“卓越工程師計劃”是工程教育質量提升的重要改革，是由點到面，整體提升我國工程教育水平，配合產業升級和可持續發展的重要舉措。所以它的培養方案既要繼承過去教育體系中優秀的東西，但更重要的是創新和提升;充分學習國外的先進工程教育思想，結合我國的現狀，提出自己的培養模式;是博采眾長、消化吸收，而非簡單的生搬硬套。各個省份、高校、專業要根據自己的現實情況，在教育部的指導思想下，設置自己的培養方案。

“卓越工程師計劃”培養方案的設置，絕不僅僅是專業課程和實踐課程學時數的增加，它需要圍繞“卓越工程師”的內涵展開，是完整的教學體系改革和提升，應該注意以下幾點：

（1）基礎課程體系中，要增加職業道德教育、職業規范培養的內容，同時還要設立素質課程來全面拓展學生的視野，培養學生國際化的意識。英語、數學等基礎課程應注重專業和工業應用的結合，如專業英語課程和工程應用數學課程的設置。

（2）專業基礎課體系中，要吸收先進的國內外教學內容，如，對國外通用工業標準和規范、先進工業軟件（包括設計軟件、工藝軟件、模擬軟件等），增大具有廣泛適應性的工業軟件的教學。同時，在力學、物理、電學等基礎和專業基礎課程中，加強創新性實驗的比例。創新實驗不一定占用課程學時，而是以項目的形式組成課外小組，科技活動競賽開展。

（3）專業課程教學體系中，包括理論教學和實踐教學兩個部分。在卓越工程師的培養方案中，對專業課程教學有兩個值得注意的地方：不要割裂理論教學和實踐教學，要更好地結合二者，可以嘗試將某些實踐性較強的理論教學部分放到實踐環節中同步進行，如工藝方法的課程，可以與實驗教學同步穿插進行。不要簡單追求學時的增加，而應該注重培養方式的改革和效果的提升。個別學校對“卓越工程師計劃班”的學時一味增加，學生的理論課時負擔過重，學生產生厭煩和排斥情緒，教學效果反而下降。確切地講，我們應該增加的是學生創新和主動學習的機會，以實踐、興趣、創新為主要的學習方式，才是卓越人才培養的基本。

（4）實踐教學的模式。實踐教學的培養方案的改革一是要有完善的實踐教學體系，二是要有切實的條件保障和實施措施。實踐教學體系包括方法、內容、能力培養模塊等，它是貫穿基礎實踐教學、專業實踐教學的完整體系。

校內實踐教學方法上要重點培養學生創新和設計能力，突出學生知識能力培養的主動性和能動性，校外實踐教學方法上重點培養學生的工程實踐能力，學生需要結合具體產品進行實踐（如畢業設計），參與到生產工藝環節，避免畢業設計的紙上談兵。

在教學內容上，要增加先進設備、方法、工藝等的應用，切實滿足發展的需要，如金工實習、學生生產實習等，要增加先進成型設備、機器人生產線等方面的內容，跟上現代工業技術發展的需求。

在能力培養模塊和教學模式上，要突出解決工程問題的能力，需要以發散思維的方式設計教學內容。如：對提出的具體設計內容，除了進行基本知識補充外，還需要學生主動學習和思考，針對問題采用發散思維提出解決的工程方案。當然，這對老師和教學保障體系的要求提高很多。老師不能像過去那樣，按照某個模式和準標準答案要求學生“模仿設計”，而是要能夠對學生提出的解決方案進行指導，掌握發散思維涉及到的知識體系，還同時要求老師具備較強的工程背景和較廣的知識積累。

總之，本文闡述我們在“卓越工程師計劃”教學實踐中的幾點體會，拋磚引玉，希望能對從事工程教育的同行有所參考價值。雖然我國的工程教育還有待完善和發展，但隨著“卓越工程師計劃”在各個高校的實施，必將對我國工業的快速可持續發展做出人才準備，成為我國跨越轉型的助推力量。相信在不久的將來，我國不僅是工程教育的大國，還將成為工程教育的強國。

參考文獻

[1]教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見.中華人民共和國教育部，2011（1）.

[2]趙曉聞， 林健.工程人才培養模式的國際比較研究[J].高等工程教育研究，2011（2）：33-41.

[3]陳家慶，韓占生，郭亨平. 法國的高等工程教育及其發展趨勢[J].高等工程教育研究，2008（4）：27-32.

[4]紀夢薇.美國高校工程領導力教育計劃研究[D].華南理工大學，2013.

[5]徐冰曦. 美國制造業回歸對我國產業升級的影響-基于FDI視角的研究[D].浙江大學，2014.

[6]陳以一. 協同性、開放式、立體化的卓越工程師教育培養體系的構建[J].高等工程教育研究，2013（6）：62-67.