基于解決復雜工程問題的人才培養研究

李穎 張勝楠

摘要：本文通過梳理復雜工程問題內涵，對培養本科生具有解決復雜工程問題能力內涵進行了深入剖析，提出了從工程設計能力、實踐能力和社會能力三個層面多個渠道來培養解決復雜工程問題能力的本科生教育培養計劃和教育培養實施，旨在為我國解決復雜工程問題能力的本科人才培養提供借鑒作用。

關鍵詞：復雜工程問題；人才培養；實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）22-0003-02

一、解決復雜工程問題的界定

1.復雜工程問題的界定。2016年12月，習近平總書記在講話中指出“教育強則國家強。高等教育發展水平是一個國家發展水平和發展潛力的重要標志”。[1]對于工程類的本科教育而言，培養學生將理論知識與實際工程相結合，成為具備解決復雜工程問題能力的綜合性人才，是高校及教師的職責所在。隨著經濟全球化，培養具備就業競爭力的國際型人才成為高校教育的目標，而社會也日益顯現對具備解決復雜工程能力人才的需求。目前，國內復雜工程問題的理論基礎主要源于《華盛頓協議》[2]和《工程教育認證標準》[3]，二者對復雜工程問題的界定極具相似性，均通過闡述復雜工程問題的七個特性闡釋復雜工程問題的內涵，其包含主特性和其他6個特性中的一個或多個的問題就是復雜工程問題。

2.解決復雜工程問題能力的界定。《華盛頓協議》和《工程教育認證標準》對復雜工程問題的闡釋主要是從所需知識深度、沖突需求廣度、分析需求深度、熟悉問題范圍、規范標準范圍、利益相關者的牽連度及各方需求的沖突度、相互關聯等七方面開展[4]。具體到工科類本教學，應從專業基礎技能、專業實踐能力、社會能力和綜合能力等四方面培養學生解決復雜工程問題的能力，使學生具有專業性、廣泛性、透徹性、靈活性、延展性、協調性、綜合性等能力特性人才。

二、解決復雜工程問題教學體制改革

1.基本教育體制改革。近年來，以成果為導向的“基于創新能力”、“基于工作能力”、“雙向導師制”等教育培養目標已成為本科院校教育體制的核心，旨在培育出具備基礎工作能力的應用型大學生。通常，本科生在步入社會工作需要一段時間的適應期，適應期長短則源于本科生在教育培養與工作需求之間的差異程度，源于本科生教育教學過程中的創新能力和解決問題能力培養的達成，源于高等院校教育教學目標落實和實施成果。因此，基本教育體制改革決定著當今本科生適宜社會、適宜發展的基本技能。

2.“解決復雜工程問題”的教學改革。基于《華盛頓協議》和《工程教育認證標準》，近年來，本科工科類院校和工科類專業以培養學生解決復雜工程問題能力為導向，開展了精細化的教育教學改革：在課程體系設置和所達學分方面，《工程教育認證標準》中明確規定了課程體系中的數學與自然科學類課程、工程基礎類課程和專業基礎類課程、工程實踐和畢業設計環節、人文社會科學類通識教育課程必須占學生完成本科學業總學分的比例要求。為此，全國工科類專業以達成工程教育認證標準要求為目標，不斷修改和完善課程體系[5]，建設和實施新的課程體系。在教學模式改革方面，逐步取締以教師為主導的課堂授課和學生課后練習的“單向輸入式”教學模式。為此，教學模式改革應以“授之以漁”為價值內核，實施以學生為中心、教師引導的“多向吸收式”模式，培養學生具有自發、主動、鉆艱、研微的學習習慣，擁有獨立、創意、創新、縝密的思考意識，進而具備解決復雜工程問題的能力。

三、解決復雜工程問題的工程設計能力培養

1.“滲入式”教學模式培養。工科類大學生的工程設計能力在入校之際幾乎均處于空白狀態，因此，如何在專業培養計劃中落實工程設計能力滲入培養，如何在教學環節中實施工程設計能力提升培養，對本科生的工程設計能力培養至關重要，因此，對工科類專業的成果導向教育建設尤為重要。我校環境工程專業從解決復雜工程問題的工程設計能力培養出發，設置了“基礎理論—應用理論—應用技能—應用實操—應用培訓”的滲入式教學培養模式。

2.“紐帶式”傳承模式培養。隨著教育理念的與時俱進，目前全國高等院校都在逐年擴招本科生和研究生，而高校教師的擴招比例明顯趕不上學生的遞增比例，導致目前教師工作壓力較大，許多教學環節不能親歷親為。在此背景下，由教師所帶的博士生/碩士生指導本科生實踐和本專業的畢業生指導本科生實踐的“紐帶式”傳承模式自然誕生。“紐帶式”傳承模式是教師以其工程設計項目為基礎，將工程項目所達成的目標清晰傳授給博士生/碩士生/本科生，然后由博士生/碩士生負責組織本科生進行現場調研、方案設計、圖紙設計和工程對接等工程項目的開展。

3.“聯合式”互利模式培養。在歷史傳承教育體制熏陶下，高校教師近年來也充分利用校友、學緣和企事業等多方面資源，通過“聯合式”互利模式來提升學生解決復雜工程設計的能力，幫助學生更好融入社會。如在寒暑假或畢業設計階段將學生推薦到設計院，讓學生進行實習或畢業設計，使學生接觸實際工程設計，對提升學生解決復雜工程問題能力起到了積極的推進作用。與此同時，學生在工程項目的歷練過程中，自身對工程項目的規范掌握、工程技能的深化、工程設計軟件的使用都得到了迅速提升，解決復雜工程問題的能力得以鍛煉。通過近幾年的實踐，我校環境工程專業本科畢業生的工程能力得到了社會的認同，教師工程設計實踐能力也同步得到快速提升。

四、解決復雜工程問題的實踐能力培養

1.工程綜合實驗能力培養。大學新生一般均具有一定的物理、化學、生物等方面的基本實驗技能，本科教育要注重學生綜合實驗能力培養，有效提升本科生實踐能力。我校環境工程專業開設了針對環境污染項目的綜合環境監測實驗，綜合實驗一般包括污染指標監測內容和監測頻率確定、監測地點論證、監測方法的合理選擇、監測儀器的科學操作、監測數據計算和分析、監測異常情況論述、監測結論分享、監測報告撰寫等。

2.工程綜合實踐能力培養。工程綜合實踐能力培養必須采用多渠道、多樣式、多領域的模式，滿足大學生需求，從而不斷提高其工程綜合實踐能力。我校環境工程專業近年來通過校內外各種活動平臺，調動了學生參加實踐活動的積極性，并在實踐活動中提升了綜合解決復雜工程問題的能力。校內每年定期組織節能減排大賽，年均有50%以上的學生參加了給水、污水、雨水、大氣、固廢、碳排放、新材料合成等不同領域的工程項目。

3.夯實實踐能力培養模式。我國本科生實踐能力培養同樣需要在教學環節設計中不斷深入、凝煉和創新，在學生工程實踐能力培養方面構建細膩的培養計劃、吻合的實踐環節、扎實的實踐內容、創新的考核方式，對培養本科生解決復雜工程問題的實踐能力卓有成效。我校環境工程專業“大一”期間環境概論課程后首次開設了專業認識實習。在“大二—大三”期間環境工程專業必修課后開設了專業必修課的課程設計。在“大三—大四”期間環境土建工程基礎、環境工程施工等課后開設了專業生產實習。在“大四”期間開設了專業畢業實習，組織學生全方位進行專業技術和工程實踐相結合實習，涉及四年所學的所有理論知識的廣度和深度，所有實踐技能的創新性和突破性。

培養學生具備解決復雜工程問題的能力，不僅是《華盛頓協議》和《工程教育認證標準》的硬性標準，更是社會對工程類人才的需求。因此，我們必須通過教學改革、工程設計能力、工程實踐能力和社會能力等多方面的培養與鍛煉，使學生能夠在國家建設中解決復雜工程問題。歷經六十九年的眾志成城，砥礪前行，使中國從一個落后貧窮的國家成為經濟、科技、創新等多個領域走在世界前沿的佼佼者，而這一切與教育是分不開的。培養具有國際競爭實力的工程人才，是國家對高校及教師的要求，更是每一個教師責無旁貸的責任。

參考文獻：

[1]習近平：把思想政治工作貫穿教育教學全過程[EB/OL].2016-12-08.http：//news.xinhuanet.com/politics/2016-12/08/c_1120082577.htm.

[2]《工程教育認證標準》（2017年11月修訂）[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/main！newsList4Top.w？menuID=01010702.

[3]蔣宗禮.本科工程教育：聚焦學生解決復雜工程問題能力的培養[J].中國大學教學，2016，（11）：27-30+84.

[4]閻群，李擎，崔家瑞，徐銀梅，王國霞.大學生解決復雜工程問題能力的培養[J].實驗技術與管理，2017，34（11）：178-181+186.

[5]楊毅剛，孟斌，王偉楠.如何破解工程教育中有關“復雜工程問題”的難點——基于企業技術創新視角[J].高等工程教育研究，2017，（02）：72-78.