國外一流工科高校實踐教學體系的特征分析及啟示

李明金,郄海霞,楊秋波

(1天津大學教育學院，天津 300072；2西藏山南地區職業技術學校，西藏 山南 856000)

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國外一流工科高校實踐教學體系的特征分析及啟示

李明金1,2,郄海霞1,楊秋波1

(1天津大學教育學院，天津 300072；2西藏山南地區職業技術學校，西藏 山南 856000)

[摘要]實踐教學是工科生實踐能力和創新能力生成的關鍵所在，也是當前我國高等工科教育的薄弱環節。國外一流工科高校實踐教學體系的特征有：實踐教學目標明確，層次分明，面向社會實際，突出能力本位，注重“軟”技能培養；實踐教學內容多元化、綜合化、模塊化，強調實踐指向；實踐教學的組織與管理嚴密有序，保障有力。對我國高等工科教育教學改革的啟示包括：注重頂層設計，優化實踐教學目標；關注重點環節，豐富實踐教學內容；完善制度建設，強化實踐教學管理；協同合作，創設良好的實踐教學環境。

[關鍵詞]工科高校實踐教學體系特征

[DOI]10.13980/j.cnki.xdjykx.2016.03.024

顧明遠在《教育大詞典》中將實踐教學定義為:“相對于理論教學的各種教學活動的總稱，包括實驗、實習、設計、工程測繪、社會調查等。旨在使學生獲得感性知識，掌握技能、技巧，養成理論聯系實際的作風和獨立工作的能力。通常在實驗室、實習場所等一定的職業活動情境下進行，作業是按專業或工種的需要設計。教師根據不同作業、不同個體進行分類指導。學生采取學和做相結合的方式。”[1]與理論教學相比，實踐教學的活動空間更為復雜，涉及課內、課外、校外多個場景，教學目的更為廣泛，包括知識拓展、技能提高與素質提升等[2]。 實踐教學體系具有系統性、開放性、立體化等特征。國外一流工科高校非常重視實踐教學，將其作為實現學生“手腦并重”的重要手段，貫穿于人才培養的整個過程，通過不斷完善各個實踐環節，形成了一套比較完整的實踐教學體系。本文擬選取美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology，MIT)、新加坡南洋理工大學(Nanyang Technological University，NTU)和德國慕尼黑工業大學(Technical University of Munich，TUM)3所一流工科高校作為案例，探索它們在實踐教學體系方面的特色經驗，以期為我國高等工程教育教學改革提供借鑒和參考。

一、國外一流工科高校實踐教學體系的特征分析

(一)目標明確，層次分明，既面向社會實際，突出能力本位，又注重“軟”技能培養

實踐教學目標是指實踐教學活動預期達到的效果，反映了實踐教學在人才培養規格與質量上的標準與要求，具有導向作用。MIT致力于培養適應社會發展的綜合性、實用性及具有探索精神和創新能力的人才，其實踐教學目標是一個完整的系統，具有較強的層次性。在全校本科生教育的總體目標下(General Institute Requirements，GIRs)，各系各專業還有自己較為具體的目標。在人才培養規格方面強調對學生創造性思維、人際交往與溝通、管理技能、經濟頭腦、再學習能力、跨學科綜合設計能力等綜合素質的培養，著重開發學生面對現代社會各種挑戰的知識和能力[3]。南洋理工大學是一所科研密集型大學，在創新精神和企業精神(Innovation and Enterprise，I&E)的教育理念框架下，堅持走創業型大學的道路。在實踐教學中，密切與產業界的聯系，通過校內外各種實踐教學環節的實施，培養學生的創業精神、跨領域創意與創新綜合能力、領導能力、終身學習能力，培養具有國際化視野的學生。慕尼黑工業大學與企業聯手開展實踐教學，致力于培養基礎扎實、技能良好的新型高級工程技術人才——成品工程師。這種專門人才必須具備較強的專業能力、方法能力和社會能力，體現了目標的職業和實踐導向[4]。

盡管MIT、南洋理工大學和慕尼黑工業大學三所高校都以工科著稱，但其倡導的教育理念與模式有所不同，故每所學校實踐教學的目標各有側重。無論是MIT的通才教育模式、慕尼黑工業大學的專才教育模式，還是南洋理工大學的精英教育模式，都重注以學生為本。一方面，通過課內實踐習得間接知識，提高分析和解決實際問題的能力。另一方面，通過課外實踐獲得直接經驗，培養實踐能力和創新能力。既突出實踐導向的能力本位，又重視“軟”技能的培養。使學生在專業知識和應具備的綜合素質方面具有高度的一致性。同時強調學生與社會聯系、融合的自覺性和主動性，從而培養集實踐能力、創新能力于一體的合格的科技人才或工程領袖，使學生能真正適應社會發展，是真正意義上的以育人為目標。

(二)教學內容多元化、綜合化、模塊化，強調實踐指向

MIT、NTU和TUM將實踐教育的思想滲透到教學工作的各個層面，在實踐教學形式上有著多種多樣的選擇，從多樣化的課程實踐到實驗教學，從專業設計、專業實習到獨具特色的研究訓練項目(計劃)，再到跨專業、跨學科的創新計劃及科技實踐活動，從簡單到復雜、從校內到校外，綜合了基礎實踐、專業實踐和創新實踐三大模塊的內容，內容豐富詳實，呈現出“多元化、綜合化、模塊化”的特點。盡管每所學校在每個實踐模塊包含的實踐內容不盡相同，形式各有特色。但總體而言，其實踐教學內容都是以學科專業為平臺，以專業實踐為主體、以基礎實踐和創新實踐為兩翼的邏輯框架。在此框架下，學生在基于問題的教學(Problem-based Teaching)與基于項目的教學(Project-based Teaching)過程中進行探究式學習(Inquiry-based Learning)和體驗式學習(Experiential Learning)，全方位、系統化鍛煉自身的實踐能力。

1.基礎實踐

基礎實踐主要包括課程實踐和實驗教學，其中課程實踐主要是指圍繞專業人才培養目標及具有明確知識體系的課程而采取的具有實踐特征的教學方式，如講座課、研討課、指導課、練習課等，旨在增進理論知識理解，提升基本實踐能力。MIT開設有大量的各種形式的課堂討論課，如本科生討論課(Undergraduate Seminars)和新生建議討論課(Freshman Advising Seminars)，前者主要促使本科生與教師就他們當前所關心問題開展“互動式”的討論，后者是在第一個學期專門為剛入學的新生開設的特殊課程。討論課分不同的等級，有相應的學分。在南洋理工大學，講座課主要是對理論知識進行概述和梳理，選擇同一門課的學生一起上課，時間為每周2~4個小時不等；研討課要求學生自己準備陳述報告，參與討論和分析，上課人數為30人左右；指導課一般在專門導師的指導下，學生開展一些課題實踐，上課人數為20人左右。慕尼黑工業大學側重于不同教學方法的綜合應用，一門課往往結合講座、練習、研討、實踐和實驗等多種教學形式。

實驗教學主要是依托專業實驗室采取的具有設計性或綜合性實驗的教學形式，旨在培養學生的基本實驗技能、方法和手段。“通過實驗進行教學”是MIT首任院長羅杰斯的教育信條。他強調學生積極主動的學習，讓學生自主尋找新的信息，把個人的經驗轉化成知識與能力。MIT設有實驗室課程(LAB)和“實驗研究小組”(the Experimental Study Group，簡稱ESG)等。實驗室課程包括校級公共課中的實驗課和系級專業課中的實驗課，涉及學科門類多、范圍廣，一般是在老師的指導下，學生自己選擇實驗設備、測量方法，設計實驗步驟，然后實施實驗，決定如何獲取有效的實驗數據，最后對預期的實驗假設和實際測量結果進行比較分析并得出結論。“實驗研究小組”是為本科新生提供的一個創新“交互式”學術項目，主要由教師、指導員(instructor)和對小型社區的教學感興趣的本科生參加，以小班級的形式開展研討課、指導課等[5]。

2.專業實踐

專業實踐包括專業實習和專業設計等環節，主要任務是培養學生運用專業知識與技能解決綜合性問題的能力及系統表達設計成果的能力。MIT針對不同年級的學生將實習計劃分為校級實習計劃、系級實習計劃和社會實踐計劃。如新生/校友暑期實習計劃(F /ASIP)、工程實習計劃(EIP)、本科生夏季工作計劃(USJP)和本科生實踐機會計劃(UPOP)等[6]。在這些實習和實踐計劃中，既有專門針對大一新生的新生暑期實習計劃，也有針對高年級學生的本科生實踐機會計劃和工程實習計劃；既有為期3個月至1年的中長期實習計劃，也有利用暑期進行的短期實習計劃；既有大量的校內實習和校外實習計劃，也有延伸到國外的海外實習計劃。靈活多樣的實習計劃為學生的實習實訓和社會實踐提供了廣闊的平臺，提高了其實踐創新能力。

南洋理工大學采取“工業實習”的方式開展實習，要求所有學生在校學習期間必須在當地公私立企業機構(Local Attachment & Internship)或海外實習(Overseas Attachment & Internship)，這一規定作為是否能夠畢業的要求之一。所有學生在本科第六學期必須到校外進行半年專業實習，特別是攻讀技術文憑的工科學生在校期間，有40%的時間被安排到各種單位參加實習。學生在專業技術人員和教師的指導下，參加工廠企業的實際生產或實踐性技術工作。那些與工作單位簽訂了就業合同或有明確就業意向的學生，每年必須用一個長假期(約2個月)去簽約單位實習。此外，還推出了 “全球教育/浸濡計劃”(Global Immersion Programme)、“海外實習計劃”(Overseas Attachment Programme)等，旨在為學生打造海外實習實訓平臺[7]。參與該項目的學生有機會在海外頂尖企業機構和工業園區參加實習并進行研究。

慕尼黑工業大學要求學生在基礎課階段結束前，必須在工廠或工地進行“頂崗實習”(work placement)。實習環節及內容由學校和企業共同設計，具有前瞻性和探索性，要求非常嚴格，實習結束由實習的工廠或企業對學生進行考核。此外，該校加強國際交流，建立全球性的校際聯盟網絡，為學生制定系統的國際交流計劃或實習項目。如“伊拉斯謨計劃”(Erasmus-Program)是針對歐洲范圍內的學習與實習計劃，“慕尼黑工業大學交換生”計劃(TUM Exchange)是針對歐洲范圍外的學習與實習計劃等等。目前，慕尼黑工業大學已與超過170所世界一流大學建立合作機制，每年有750名優秀的本科生可以通過這些交流計劃獲得國外學習、交流或實習的機會，從而使學生獲得更多的國際學習經歷，培養學生的全球化視野[8]。

另外，國外一流工科高校大學非常注重學生課程設計能力的培養，通過基于項目的學習、做中學(hands-on)和團隊訓練等方式，培養學生自主分析、解決實際問題的能力和團隊精神的養成，特別是強調訓練學生的跨學科綜合設計能力。與我國相比，國外大學畢業設計(項目)環節所占比重較小。在美國，絕大多數大學不要求本科生完成畢業論文(Undergraduate Thesis)，但很多MIT的學生在本科畢業時都能提交出一份高水平的畢業論文。畢業設計不是必修的項目，有的專業設置有本科生論文課程，有的專業則沒有。選擇論文或研究項目的學生，可根據專業培養計劃和自身情況，靈活安排畢業論文時間。南洋理工大學與慕尼黑工業大學畢業項目類似于我國高校四年級學生的畢業論文，是學位課程的一部分，要求學生以書面形式報告其研究成果及對本專業的重要原理和職業實踐準備情況的掌握程度，并在研究結束后進行口頭答辯。

3.創新實踐

國外工科大學都非常重視學生創新精神和創新能力的培養。MIT、南洋理工大學通過實行全方位、立體化的研究訓練計劃(項目)，為學生提供參與科學研究或者發展新思路的實踐平臺。很多學生在校期間就有機會參與企業的實際項目實踐，學校被稱為是“實踐學習”的地方，學校鼓勵學生成為敢于實踐、勇于創新的“探索者”。“本科生研究機會計劃”(UROP)[9]和“獨立活動期”項目(IAP)[10]是MIT學生參與研究訓練的基本形式。在參與UROP的項目期間，學生可以參與科研活動的每個環節包括提出研究計劃(developing a research plan)、撰寫建議(proposal writing)、開展研究(conducting research)、分析數據(analyzing data)、口頭提交或書面展示研究成果(displaying research results in oral of written form)等。UROP的項目可以在學期或暑期的任何時間開始，每項研究計劃可至少持續一個學年或更長時間，同時也可針對不同專業在各系或跨學科的實驗室中進行。南洋理工大學于2004年推出“本科生在校研究計劃”(URECA)，目的是為熱衷科研的優秀學生提供參與項目研究的機會，以訓練學生的科研創新能力。實施該計劃時，具有較強學術能力的二、三年級本科生將受邀參與，并可從該校超過800個研究項目中選擇，包括工程、生物科學、傳播、工商管理、會計及人文學的研究項目，充分體驗校園濃郁的學術研究氛圍[11]。此外，還向對科學和工程感興趣的優秀學生推出“楊振寧精英計劃”，旨在培養21世紀引領全球發展的科技精英人才。這些計劃為南洋理工大學培養全方位科技創新人才提供了良好環境。慕尼黑工業大學注重教學與科研訓練相結合，強調“教學科研化”和“科研教學化”的統一，要求科研人員將最新科研成果直接融入教學過程，學校注重引導優秀學生包括本科生在開始學位課程之后，盡早地參與到科研訓練實踐中去。此外，國外大學還開設形式多樣的課外科技活動，如MIT的“國際科學與技術計劃”(MISTI)就是一個連接MIT學生參與世界各地研究和創新項目計劃的平臺。這個計劃的亮點是學院會全額支付費用，送學生到海外獲取見習和研究經驗。

(三)實踐教學的組織與管理嚴密有序，保障有力

1.實踐教學管理到位，嚴密有序

通過設立專門的實踐教學管理組織機構對實踐教學的運行進行嚴密有序的監控和管理。如，MIT為保證UROP項目的順利開展，設立專門的本科生科研辦公室。辦公室除了有專門的工作人員負責本科生科研項目的申請、審核及最后的評估等，還為本科生提供研究方法、選題及報酬等方面的咨詢服務，及時給本科生提供科研所需的資金、儀器等。每一個院系和跨學科實驗室都設有專門的協調員(UROP Coordinator)負責科研項目的資金申請，并提供科研計劃[12]。南洋理工大學成立有“本科教育檢討委員會”、“國際學術顧問委員會”等各種常設或短期委員會，及時對實踐教學中存在的問題進行檢查，并為學校的教育教學改革提供政策咨詢和決策依據，成為學校內部教學管理中的重要力量，這種委員會形式不僅精簡了機構和人員，也體現了專家治學和管理的特點。另外，設立有職業與實習辦公室(the Career & Attachment Office)負責學生第三學年的職前實習(實訓)、技能培訓工作，每個學院還設立了產業界聯絡處(Industrial Liaison Unit)，負責學生第三學年到產業界實習的項目安排。同時，為了加強對“本科生在校研究計劃”的管理，還專門成立“本科生在校研究計劃辦公室”(URECA Programme Office)，由一名Director、一名Manager和兩名Executive Officer組成管理團隊。同時每個院系設有一名URECA協調人員，共16位協調人員，為學生參與科研實踐提供優秀指導和一流服務[13]。此外，國外一流工科高校還通過完善實踐教學管理制度，保障實踐教學良性運行，同時堅持實踐教學管理主體的多元化，實行校企聯合管理，如大學、企業、行業協會等成立的校企合作委員會，參與實習項目、經費開支管理等。

2.重視實踐教學基地建設，為實踐教學創造保障性條件

MIT、NTU和TUM能充分整合校內外各種有利資源，給學生創造廣泛的實驗、實習、實訓的條件和平臺。除了建設校內的跨學科研究中心和實驗室等實訓基地。還加強與產業界、工業界的合作，建立大量的校外實習實訓基地。特別是積極實施社會第三方的協調服務和政策幫助，開展實踐教學基地建設，設立各類基金，籌措實習經費等。如德國與新加坡通過政府立法，規定企業有義務接受學生到企業開展實踐教學活動，為實踐教學的順利開展提供了強有力的政策法規保障。此外，還注重實踐教學的師資隊伍建設，積極從企業、工廠或者海外招聘既有專業技術專長又有工程實踐經驗的兼職教師指導實踐教學工作，吸收海外優秀人才到校任教，提升實踐教學師資隊伍建設的國際化水平，為實踐教學的順利開展提供了強有力的師資保障。

二、啟示

與國外一流工科高校的實踐教學體系相比，我國高校缺乏對各個實踐教學環節的有效整合，未將課內實踐與課外實踐進行合理規劃，實踐教學體系不完善依然是影響教育教學質量的“短板”，部分高校將指導課程設計或實習作為課題教學之外的“輔助性工作”，特別是實踐性教學內容偏少、實踐教學形式單一、實踐教學基地不足、實習成本高、實習時間缺乏彈性、實習經費難以保障等問題比較普遍和突出，嚴重制約了高校人才培養目標的實現。因此，我國大學需借鑒國外一流工科院校在實踐教學體系的經驗，重新審視實踐教學體系在高等工科教育體系中的結構功能，推動我國高等工科教育又好又快發展。

(一)注重頂層設計，優化實踐教學目標

尹寧偉通過對我國《“985工程”大學2010年度本科教學質量報告》的文本分析認為[14]：“要想構建實踐教學體系，必須注重頂層設計，從人才培養方案上著手改革，才能具有實效性。”實踐教學體系要著眼于學生全面發展的需要，做到“學”“術”并重，甚至“術”重于“學”，既要考慮到設計方案的可操作性與實施效果，又要考慮學生共性與個性的發展訴求，目標的定位不能一蹴而就，要由淺入深，進行層次化培養，如一般的課內認識實踐或實驗教學著重于認知和專業素質的培養，研究訓練計劃和校外實習等課外操作實踐著眼于解決實際問題的綜合能力與創新意識的培養。

(二)把握重點環節，豐富實踐教學內容

目前，在我國大部分高校的實踐教學環節中，對理論內容進行驗證的環節所占比例較大，而有利于培養實踐能力的綜合性、設計性、創新性的生產實習、科研訓練等實踐性環節所占比例仍然偏少。以實習為例，國外大學有課程實習、工業(生產)實習、畢業實習、海外實習等，形式豐富多樣。在我國，由于缺乏有效的合作交流機制與信息共享平臺，導致實習單位難找、實習時間缺乏彈性、實習經費難以保障等，使得實習環節淪為走馬觀花的形式，難以深入開展。因此，我國高校應借鑒國外經驗，不斷完善并做實實踐教學環節，從多樣化的課程教學、實驗教學到課程設計和畢業設計，從各類校內研究訓練項目到校外各種實習計劃和社會實踐活動，從豐富多彩的科技創新活動到第二課堂等，要從整體上對各類實踐教學環節進行系統的整合、規劃、設計，使之成為一個銜接緊密、層層推進的“系統化、立體化、層次化”的體系，為實踐教學的順利開展打造了堅實的平臺。

(三)完善制度建設，強化實踐教學管理

國外一流大學實踐教學成功的前提在于它有一套規范的、強有力的制度保障，特別是政府層面的政策法規支持體系，對推動合作辦學起到了非常重要的作用。與國外相比，我國的政策法規支持系統還有較大的差距，當前的政策過于宏觀，缺乏可操作性。實踐教學的正常開展涉及到人員、場地、資源、時間等一系列要素，同時還涉及到諸如實驗、實習、參觀、設計、參與科研、社會調查等實踐環節的實施，是一個相互關聯、相互影響的動態化過程，需要對每個要素和環節采取切實可行的措施，進行監控、協調和管理。因此，可以效仿國外高校，設立專門的實踐教學管理機構，加強對實踐教學過程中的人、財、物的科學化和規范化管理。同時，完善相關的政策法規體系，為高校開展實踐教學建立規范性的制度保障，如對學生實習時的勞動保護與報酬、高校與企業的權益與職責等問題都以法律法規的形式予以明確，建立有制度保障的長效機制，從而調動企業、科研機構、實習單位等參與實踐教學運行與管理的積極性，實現實踐教學管理主體的多元化、管理過程的規范化和管理方法的科學化。

(四)協同合作，創設良好的實踐教學環境

從國外經驗來看，實踐教學的實施需要良好的環境作為保障，包括相應的物質條件、時空條件以及一支結構合理的實踐性教師隊伍等。我國高校應在加大投入建立校內實踐教學基地的同時，通過開展多元化、深層次的校企之間、校際之間、高校與科研單位之間的合作，創建積極有效的合作交流機制和資源共享平臺，逐步形成教學、科研、生產一體化的多功能、綜合性實踐教育基地，如實習(實訓)工廠、產學研合作教育基地等。要加大實踐教學方面的財力投入，努力拓寬融資渠道，在學校自籌不足的情況下，積極爭取企業及社會第三方(如社團、基金)的經費支持，用于改善實踐教學的環境；要加大力度優化實踐教學師資隊伍建設，如聘請校外有豐富經驗的技術骨干作為兼職實踐指導教師等，為開展實踐教學提供有力的師資保障。

總之，實踐能力和創新能力的培養離不開實踐教學，重視實踐教學已經成為國外大學的一種國際化理念。對我國工科院校而言，深化實踐教學改革，構建符合我國實際的有特色的實踐教學體系既是經濟社會對高等工科教育提出的要求，也是高校教育改革亟待解決的重大課題。只有不斷吸取國外大學的成功經驗，將實踐教學與理論教學有效融合，才能不斷提高學生的實踐能力和實踐理性，培養能夠滿足社會經濟發展需要的高層次創新型人才，實現“科教興國、人才強國”的“中國夢”。

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[11] About URECA [EB/OL].http://www.ntu.edu.sg/ureca/About-URECA/Pages/Overview.aspx, 2014-10-18.

[12]For Department Coordinators [EB/OL].http://web.mit.edu/urop/dept/coords/index.html,2014-10-20.

[13]NTU URECA Organization [EB/OL]. http://www.ntu.edu.sg/ureca/AboutURECA/Pages/URECAOrganisation.aspx,2014-10-20.

[14]尹寧偉.中國一流大學實踐教學體系建構的新趨勢——基于《“985 工程”大學 2010 年度本科教學質量報告》的文本分析[J].中國大學教學,2012(5):82-88.

(責任編輯：劉爽)

Features of Practical Teaching System of the Top-ranking Technological Universities Abroad and Its Implications

LI Mingjin1，2, QIE Haixia1, YANG Qiubo1

(1TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2OccupationTechnicalSchoolinTibetShannanArea,Tibet856000，China)

Abstract：Practical teaching is not only the key to generate technological college students' practical ability and innovation ability, but also the weak links of higher technological education in China.Compared with Chinese technological colleges, the practical teaching system of the top-ranking technological colleges abroad shows the following features: the goal of practical teaching system being clear and distinct, facing the social reality, standing out ability-based characteristics and stressing the cultivation of soft skills; the contents being diversified, integrated, modularized and practice-oriented; the organization and management being rigorous and orderly, and the guarantee being potent.Some implications can be summarized to the teaching reform and development of higher technological education in China as follows: the goal of practical teaching should be optimized from the top design; the key links should be held and the contents enriched; the management should be strengthened through the perfect system construction; the practical teaching environment should be created through the collaborative cooperation.

Key words:technological college; practical teaching system; features

[中圖分類號]G64

[文獻標識碼]A

[文章編號]1005-5843(2016)03-0109-06

[作者簡介]李明金(1985-)，男，陜西安康人，天津大學教育學院教育學碩士研究生；西藏山南地區職業技術學校講師；研究方向：教育管理。郄海霞(1978-)，女，河北保定人，博士,天津大學教育學院副教授；研究方向：比較高等教育。楊秋波(1982-)，男，河南周口人，博士，天津大學教育學院講師；研究方向：高等工程教育。

[基金項目]2013年度教育部人文社會科學研究專項課題“高等工程教育實踐教學模式創新與評價體系研究”(課題編號：13JDGC006)。

[收稿日期]2015-5-20