地方工科院校本科生工程實踐能力培養(yǎng)對策

陳會軍　李炎鋒

摘要：本文分析地方工科院校工程教育存在的問題，圍繞地方工科院校如何培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力，提出在建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下，如何采取措施從學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、教師的工程背景、知識結(jié)構(gòu)和教學(xué)方式、學(xué)生工程實踐的真實情境等方面來培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。研究成果能夠為工程實踐能力培養(yǎng)體系的建立提供參考。

關(guān)鍵詞：本科生；工程教育；實踐能力；建構(gòu)主義

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）17-0149-03

2016年6月我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，這標(biāo)志著我國高等教育對外開放向前邁出了一大步，我國工程教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)了國際實質(zhì)等效，工程教育質(zhì)量保障體系得到了國際認(rèn)可。下一步國內(nèi)將繼續(xù)高等工程教育的改革，特別對本科教育培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)整和完善，從而提高教學(xué)質(zhì)量，使畢業(yè)生的素質(zhì)和能力都達(dá)到一個更高的標(biāo)準(zhǔn)。但是，我國工科院校尤其是地方工科院校數(shù)量眾多，而且辦學(xué)水平差異較大，如何提高地方工科院校畢業(yè)生工程實踐能力成為社會關(guān)注的重要問題。

一、地方工科院校工程實踐能力培養(yǎng)存在的問題

教育部《中國工程教育質(zhì)量報告》對260多家用人單位進(jìn)行了調(diào)查。數(shù)據(jù)顯示，由于工程教育人才培養(yǎng)仍然側(cè)重知識的傳授，對學(xué)生能力特別是工程核心能力的培養(yǎng)重視不夠，導(dǎo)致畢業(yè)生在工程科技前沿現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的了解水平、工程設(shè)計的綜合意識和能力、國際交流能力、社會責(zé)任感等方面需要加強。《中國大學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展追蹤研究（CCSS）》數(shù)據(jù)顯示，工科學(xué)生學(xué)習(xí)投入總體狀況不樂觀，學(xué)校應(yīng)該從學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、師生互動和校園環(huán)境支持等方面加強重視。工科學(xué)生在校滿意度并不明顯優(yōu)于其他學(xué)科類的學(xué)生，低年級學(xué)生比高年級學(xué)生的滿意度低。孫志鳳對北京、上海、江蘇和廣東四地10個城市26家不同類型的企業(yè)進(jìn)行調(diào)查，用人單位對學(xué)生的自學(xué)和領(lǐng)悟能力及解決問題的能力非常不滿意，所謂領(lǐng)悟力在一定程度上是指學(xué)習(xí)重組的能力，也指對問題系統(tǒng)化思維的洞察能力。用人單位還希望學(xué)生能夠真正地經(jīng)歷一場實習(xí)，時間最好在半年左右，而不是為了實習(xí)而實習(xí)。趙婷婷等對近五年本科工科畢業(yè)生用人單位的滿意程度進(jìn)行了調(diào)查，主要調(diào)查機械類、交通類、水利類、化工與制藥類和食品工程類等169家企業(yè)，在實踐學(xué)習(xí)及相關(guān)能力、獲取信息能力兩個指標(biāo)上沒有顯著性差異，并且對幾種能力的滿意度均值都不高，均值分別為獲取信息能力（71.38），系統(tǒng)設(shè)計能力（58.72），綜合意識與能力（54.16），實踐學(xué)習(xí)及相關(guān)能力（55.56），創(chuàng)新意識與創(chuàng)新方法（56.14）。從我國工程教育人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀和學(xué)生工程實踐能力的現(xiàn)狀可以看出：按照科學(xué)家的邏輯培養(yǎng)工程師，教師工程實踐背景和能力普遍不足，學(xué)校缺乏與企業(yè)的緊密聯(lián)系，學(xué)生缺少工程實踐的機會，這導(dǎo)致學(xué)生工程實踐能力不足，運用知識解決問題能力、綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力不強，這是我國工程教育亟待解決的問題。本文以工程師的應(yīng)然能力素質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)，將地方工科院校本科生工程實踐能力歸納為五個結(jié)構(gòu)維度，包括運用和整合知識的能力，交流表達(dá)與協(xié)作管理能力，工程設(shè)計和實驗?zāi)芰Γ\用系統(tǒng)思維解決問題的能力和創(chuàng)造、創(chuàng)新能力等五個維度。這五種能力又依次劃分為基礎(chǔ)能力、綜合能力、專業(yè)能力和核心能力。

二、建構(gòu)主義對地方工程院校工程實踐能力培養(yǎng)的啟示

建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)不是簡單的知識轉(zhuǎn)移，而是學(xué)習(xí)者主動構(gòu)建的過程。建構(gòu)主義的“學(xué)習(xí)”過程是一種學(xué)習(xí)主體展開多元對話來形成認(rèn)知性實踐、社會性實踐、倫理性實踐的過程。建構(gòu)主義認(rèn)為知識的獲得并不是教育和教學(xué)的終極目標(biāo)，教育和教學(xué)的終極目標(biāo)是促進(jìn)意義的生成和個體的發(fā)展。建構(gòu)主義認(rèn)為教學(xué)不是傳遞現(xiàn)成的知識，而是激發(fā)和促進(jìn)學(xué)生相關(guān)知識經(jīng)驗的增長，促進(jìn)知識的建構(gòu)，從而促成知識經(jīng)驗的重新改造。教學(xué)是為了給學(xué)生創(chuàng)造理想情境、激發(fā)學(xué)生推理的高級思維活動，并為學(xué)生提供豐富的信息資源，促進(jìn)其自身不斷地建構(gòu)的過程。建構(gòu)主義培養(yǎng)主動建構(gòu)知識的人，建構(gòu)主義認(rèn)為教學(xué)應(yīng)該遵循學(xué)習(xí)的規(guī)律，以學(xué)生為中心、以促進(jìn)學(xué)習(xí)、創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)環(huán)境為目標(biāo)。學(xué)生通過充分發(fā)揮主觀能動性，主動探索和發(fā)現(xiàn)來進(jìn)行意義建構(gòu)。建構(gòu)主義以培養(yǎng)學(xué)生能力發(fā)展為導(dǎo)向；教師的知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的選擇影響學(xué)生的主動建構(gòu)和能力發(fā)展；建構(gòu)主義的教學(xué)方法通過創(chuàng)設(shè)真實的情境來促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)和能力發(fā)展。比較成熟的教學(xué)方法有：支架式教學(xué)、拋錨式和隨即通達(dá)式教學(xué)；建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)環(huán)境包括情境、協(xié)作、交流和意義建構(gòu)四個要素。學(xué)習(xí)過程是學(xué)生知識結(jié)構(gòu)改變的過程。

三、地方工科院校工程實踐能力培養(yǎng)對策建議

1.與企業(yè)聯(lián)合制定工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該由學(xué)校和企業(yè)共同制定，因為企業(yè)能夠準(zhǔn)確把握社會對工程人才的需求，清楚未來工程師的關(guān)鍵能力和素質(zhì)，并且深刻了解畢業(yè)生在知識、能力和素質(zhì)上存在的不足和需要完善的地方。只有這樣才能制定既滿足人才市場需求又切實可行的工程師培養(yǎng)目標(biāo)。人才培養(yǎng)理念應(yīng)使學(xué)生將來能夠在某一群體內(nèi)更好地適應(yīng)和發(fā)展，使其在未來工作中能夠勝任為目標(biāo)，因此應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)要面向產(chǎn)業(yè)、面向工程實踐。在培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定時應(yīng)該充分立足于應(yīng)用型工程師的應(yīng)然素質(zhì)要求，在知識層面上注重數(shù)理等基礎(chǔ)理論知識、學(xué)科知識和相關(guān)專業(yè)知識的同時，還應(yīng)注重人文、經(jīng)管、美學(xué)、環(huán)境及倫理方面的知識。能力層面應(yīng)以工程實踐能力培養(yǎng)為主線，重點培養(yǎng)工程知識的運用與整合能力、工程實驗的操作能力、工程設(shè)計能力、運用適當(dāng)?shù)睦碚摵蛯嵺`方法解決工程實際問題的能力，良好溝通與交流能力和工程創(chuàng)新能力。

2.設(shè)置以工程實踐能力為主線的課程體系。工科學(xué)生工程實踐能力不是通過改變幾門課程，調(diào)整課時量就能實現(xiàn)的，需要通過全盤考慮所有課程，科學(xué)地設(shè)計培養(yǎng)方案，處理好理論課程和實踐課程的關(guān)系，來進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計與研究。工程教育應(yīng)該將培養(yǎng)方案中相互分割的科學(xué)內(nèi)容、人文內(nèi)容、工程技術(shù)內(nèi)容加以系統(tǒng)綜合，利用集成的思想對課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，促使學(xué)科交叉融合，這樣可以使學(xué)生擁有綜合的知識背景、綜合素質(zhì)和能力。對課程體系進(jìn)行綜合化改革，通過知識點和內(nèi)容的重復(fù)，把聯(lián)系緊密和相近的內(nèi)容進(jìn)行融合，形成綜合性更強的工程知識背景。以專業(yè)知識運用能力、工程實踐與設(shè)計能力和綜合拓展能力為主線進(jìn)行課程模塊設(shè)置。通過開設(shè)新生研討課程或者工程專業(yè)導(dǎo)論課程，讓學(xué)生對專業(yè)知識有一個整體的了解。工程實踐能力不是在學(xué)習(xí)中具備的，而是在工程實踐中形成的。理論知識的教學(xué)學(xué)時要少而精，更多的學(xué)時是大量的工程實踐和工程訓(xùn)練的時間，這樣才能為工程實踐能力的形成創(chuàng)造條件。以專業(yè)知識運用能力為核心設(shè)置公共基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程。這兩種類型課程上更多注重工具性和方法性知識的傳授，不僅具有知識覆蓋面，而且能夠靈活運用基礎(chǔ)理論并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新，從而為解決工程實踐問題創(chuàng)造條件。對基礎(chǔ)理論課程教學(xué)中，加強學(xué)生對基本原理和基本方法的深入理解和靈活運用的能力的培養(yǎng)，在每一門課程尤其是工程類課程的教學(xué)中，在重視學(xué)科基礎(chǔ)知識的同時，還要把工程實例不斷地充實到教學(xué)中，使教學(xué)內(nèi)容成為理論與實踐的統(tǒng)一體。適當(dāng)引入工程案例，合適的工程案例有助于學(xué)生深入淺出地從現(xiàn)象提煉本質(zhì)，運用基本原理開辟解決途徑。以工程實踐與工程設(shè)計能力為核心設(shè)置專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程。將專業(yè)課程的設(shè)置綜合化與模塊化，將原學(xué)科體系專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程等學(xué)科知識點進(jìn)行分析，分類歸納學(xué)生應(yīng)該掌握的專業(yè)知識和操作技能，將所有專業(yè)知識點分別分解為基礎(chǔ)知識（A）、工藝類知識（B）、操作類知識（C）；根據(jù)相近相關(guān)原則，將A、B兩類專業(yè)基礎(chǔ)知識全部融入C類課程之中。課程教學(xué)以綜合項目案例為主線，將綜合案例分解到與各個知識模塊相配套的實訓(xùn)項目中，在知識模塊化、訓(xùn)練項目化中形成初步的實踐與設(shè)計能力。以綜合、拓展能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心設(shè)置專業(yè)選修課和綜合項目設(shè)計課程。在學(xué)生具備了一定的專業(yè)知識，有一定的工程實踐與設(shè)計能力的基礎(chǔ)上，通過解決復(fù)雜的實際工程問題來提高學(xué)生的綜合工程實踐能力。專業(yè)選修課程是為拓展學(xué)生的知識和能力水平而設(shè)置的課程，綜合項目設(shè)計課程是根據(jù)真實的工程實踐中比較典型的有代表性、復(fù)雜的、綜合設(shè)計類課程。通過以上兩類課程的學(xué)習(xí)將有助于學(xué)生通過運用專業(yè)知識進(jìn)行綜合分析問題、解決問題能力的提升，有助于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

3.校企合作提高教師工程背景，并搭建真實的工程實踐環(huán)境平臺。高校主動制定政策和措施，積極鼓勵青年教師定期參加企業(yè)實踐，并對青年教師在企業(yè)實踐中給予政策優(yōu)待，如減免考核工作量、職稱評聘加分等。教師崗前培訓(xùn)過程中注重教學(xué)能力和工程實踐能力培訓(xùn)；利用企業(yè)實際參觀與考察活動讓教師形成“大工程”觀，并對相關(guān)行業(yè)尖端前沿技術(shù)和人才實際需求充分了解，形成以實踐為主導(dǎo)的工程師教育理念。在此理念的指導(dǎo)下，使教師在課堂教學(xué)中建立以工程實踐能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)模式。學(xué)校還可以和行業(yè)或企業(yè)聯(lián)合舉辦短期培訓(xùn)會議和學(xué)術(shù)交流會議，分派青年教師去合作企業(yè)參加有價值的商業(yè)短期培訓(xùn)課程，并由經(jīng)驗豐富的“兼職工程師教授”做考官進(jìn)行嚴(yán)格的選拔性考試，只有順利通過者方可正式上崗。校企合作為學(xué)生搭建專業(yè)認(rèn)知類課程的校企合作聯(lián)盟平臺，專業(yè)類課程的真實項目和聯(lián)合實驗室平臺，實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計的工程真實環(huán)境平臺，校企合作的常態(tài)化建設(shè)。

4.運用項目教學(xué)，把握關(guān)鍵環(huán)節(jié)。項目教學(xué)主要在專業(yè)綜合課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)用。項目教學(xué)將理論知識和實際技能結(jié)合在一起，通過對已有知識和技能和新知識和技能的應(yīng)用來解決實際問題。以建構(gòu)主義教育思想為指導(dǎo)，合理定位教與學(xué)的關(guān)系，并將教學(xué)內(nèi)容寓于不同階段的項目任務(wù)中，師生的教與學(xué)都圍繞這些項目展開，整個教學(xué)活動最終被模擬成“在用戶需求中完成特定項目”，具有很強的實踐性。

項目要包含全部教學(xué)內(nèi)容并盡可能自然、有機地結(jié)合多項知識點，項目任務(wù)選擇一定要和工程實踐緊密相連，并且最好能夠?qū)⑶把睾蜔狳c內(nèi)容貫穿其中，這能夠有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和參與興趣，有助于學(xué)生主體性的發(fā)揮。項目不能選擇太大或者太小的，項目大小要適中，這樣有助于學(xué)習(xí)效果的達(dá)成。所以教師必須具備豐富的工程實踐經(jīng)驗和較強的教學(xué)能力才能夠把握好項目之前的承接和關(guān)聯(lián)性。

四、結(jié)束語

在建構(gòu)主義工程實踐能力培養(yǎng)理論框架的指導(dǎo)下，以工程師為培養(yǎng)的目標(biāo)，以知識運用與整合能力、實驗與工程設(shè)計能力、綜合拓展能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線來設(shè)置課程，運用案例與項目教學(xué)方法，通過校企共建實踐教學(xué)真實環(huán)境，通過企業(yè)的參與培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和工程實踐能力的師資團隊，構(gòu)建專業(yè)認(rèn)知類課程的校企合作聯(lián)盟平臺、專業(yè)類課程真實項目和聯(lián)合實驗室平臺以及實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計的工程真實環(huán)境平臺來培養(yǎng)工程實踐能力。

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