卓越工程師工程思維的基本特征及培養模式

曹觀法

摘 要：卓越工程師培養在我國高等工程教育中占有重要地位，是提升我國創新能力和國際競爭力的重要舉措。工程思維是工程主體必須具備的核心能力，是解決工程實際問題的關鍵，是工程人員是否能成為卓越工程師的前提。本文通過簡析工程思維的基本特征，提出卓越工程師工程思維的培養模式，以期培養出一批具有較高創新能力的高素質工程技術人才。

關鍵詞：卓越工程師;工程思維;基本特征;培養模式

引言

教育部提出“卓越工程師教育培養計劃”，為我國高等院校工程技術人才的培養方案指明了道路，表明了我國對卓越工程師培養的重視程度。目前，各大高校的工程人才專業劃分過于狹窄，分為機械工程師、電氣工程師、材料工程師、質量工程師等等，重視學生專業技術知識的學習，忽視學生工程思維的培養。開展卓越工程師教育培養計劃是為培養一批真正符合我國國情和經濟技術發展水平的高質量工程技術人才，實現人才強國戰略。

1簡析工程思維

思維是人腦對客觀事物能動地、間接地反映過程，包括形象思維、邏輯思維、縱向思維、橫向思維、發散思維、收斂思維和創造性思維等。

工程的核心是構建性，是人類立足于科學的原理，以技術為手段，來科學、合理地改造客觀世界，創新事物類型來滿足人們生產生活需要的社會實踐活動。科學、技術、工程是推動人類社會不斷進步、走向文明的基礎，其中工程思維是工程人員從工程活動的主體性出發，通過理性地觀察、認識、分析世界，以人工造物為著眼點，來籌劃新的實存，包含工程設計、制造、運行和管理等各方面。與科學思維和技術思維相比更具有廣泛性，形式更復雜，是一種追求卓越的思維。

2工程思維的基本特征

2.1規則性、邏輯性思維

工程思維是根據客觀事實和環境條件等各方面的約束，通過預想的理念、目標、設計等，充分考慮現實性的問題，來籌謀并且構建的一種實踐性思維。規則思維是人們在長期的社會實踐生活中，基于客觀事物結合群體意識和人們的行為規律，形成群體認可并遵循的行為規范和制度，具有確定性、可預期性和可執行性，使行為有章可循。邏輯思維是工程師根據工程需要和目標建設，結合已有的工作經驗和邏輯思維，來正確設計出符合邏輯規則的工程設計方案，按照章程、制度、規章來進行操作，保證工程活動的順利開展。

2.2科學與藝術并存的思維

工程思維是以科學知識為基礎，包括使用建筑模型等來進行構思和設計，全程都必須符合科學邏輯，遵循科學原理，確保工程活動的可操作性。由于思維主體的不同，就會出現思維個性化和創造性，表現出藝術性。每一位工程師的思維邏輯都不盡相同，都有自己獨特的行為習慣和工作模式，在工程活動中結構、單元、層次等選擇不同的橫向、縱向組合，搭配不同的操作工藝，就會形成具有藝術獨特魅力的工程建構。科學性思維可以確保工程活動開展的可行性和操作性，確保工程活動順利進行，保證質量安全;藝術思維可以保證工程和建筑的獨特性，避免人們的審美疲勞，形成獨特的藝術性，提高工程建筑的社會價值。

2.3構建、權衡與集成性思維

工程活動是一項復雜的工程，以建造為核心，圍繞人工系統的角度來進行觀察、分析、處理問題，涉及到多領域、多學科的理論、知識、方法和技術，通過將不同領域的構成要素、單元等進行重新整合，然后經過適當配置，綜合考慮環境、技術、經濟、文化、政策等，使其相互融合，彼此作用，呈現一個功能復雜、組織嚴密的完整系統。集成性思維充分體現了系統學科的集成思想，結合科學思維、人文思維、藝術思維和生態理念等，各部分之間協調配合，權衡利弊，以此得到最優解，是決定工程創新與質量的關鍵。

2.4差異化和價值化思維

工程思維是一種殊相思維，工程師的主觀意志不一致，使其與具體的個別對象結合在一起，受到當地地理環境、文化特征等的影響，使工程活動的可復制性低，個性化差異明顯，具有很強的情景依賴性。工程活動的建設是為滿足人們的生產生活需要，能夠帶來一定的經濟價值和社會價值。工程思維是以價值為導向，通過工程多元價值理論和各種利益關系的考量，以實現一定的經濟社會目的，實現效益、經濟最大化，確保工程系統整體的整合與優化。

3卓越工程師工程思維的培養模式

3.1豐富工程課程理論體系

我國目前高等工程教育體系依然沿用傳統的教育模式，課程體系單一，過多開展科學和技術理論知識，忽視工程理論的講解和實踐課程的開展。在信息技術快速發展的今天，教師要重視講授工程文化、工程倫理、工程生態和實踐課程原理，合理利用現有的教學資源，采用多媒體教學，利用聲音、文字、圖像以及重復播放等功能，將抽象的理論知識轉變成直觀形象的動態課程，激起學生的興趣。

3.2重視實踐與理論相結合

教師通過鼓勵學生參加學校的社會實踐活動，收集優秀的教學案例，從實操中發現教學問題，及時為學生做出正確的引導，重視實操能力的培養。要求學生仔細觀察實際生產操作過程中遇到的各類工程細節問題，積極跟同學、教師以及企業前輩等不斷交流討論，敢于思考，大膽創新，提出解決問題的優化措施，不斷

提高自身的變通能力和自主解決問題的操作能力，完善自身的知識結構體系。

3.3加強工程教師隊伍建設

卓越工程師工程思維的培養首先受到專業教師素質的影響，因此在工程教育的師資隊伍建設中，要優先選用具有深厚工程背景的教師，改變傳統的教學理念，充分了解學生主體差異化的特點，在實際教學過程中結合自己工程管理經驗進行針對性地講解。重視培養教師的專業素質能力，可以邀請其他學校或者工程企業的管理人員到校進行教研活動探討，通過旁聽、觀摩、學習來加強教師的專業化程度，充分了解工程行業的發展動態，幫助教師在不斷提高自身專業化水平的基礎上，更高效的開展工程教學，培養卓越的工程師。

3.4利用信息技術，模擬教學平臺

學校要加大投資力度，確保學生熟悉最先進的各種工程設施設備，建立模擬教學平臺，為促進學生發展提供充足的軟硬件條件，讓學生親身經歷從產品研發、制造、銷售等各個環節，了解工程鏈的運行模式，通過虛擬的教學平臺來感受、體驗工程環境，避免走出校門不能很好的適應社會。

3.5建立校企聯合的培養模式

高等工科院校的資源配置很難滿足新時期學生的需要，要想培養學生全面的工程思維，就要重視開展第二課堂，加強校企合作。例如組織學生開展實踐活動，去工程企業進行參觀學習;跟工程企業簽訂合作意向，當學生開始社會實習時直接由學校輸送到相應的企業，為學生提供更多的實踐機會，參與到工程企業的管理中，利用企業現有的設施設備、場地來提高自己的操作能力，彌補自身在學校中學習不到的知識和技能。促進學校和企業之間的合作，共同研發實踐性很強的工程課程，減輕學校全面培養人才的壓力，提高學校的就業率，幫助企業節約成本，直接根據自己的崗位需求來定向培養人才，從而提高生產效率，實現學校、企業和學生自身三方的互利共贏。

4總結

卓越工程師擁有的工程思維是一種整體性思維，集科學、實踐、邏輯、藝術、價值等思維于一體。通過豐富工程課程理論體系，開展理論與實踐相結合的教學模式，重視培養教師的專業素質，建立校企合作培養模式等，可以幫助學生更精確、深入地探討和解決工程問題，不斷培養綜合素質高的卓越工程師。

[參考文獻]

[1]張苗，盧波，戴勇.新工科視域下機械工程專業卓越工程師培養問題探析[J].高教論壇，2020（06）.

[2]楊赫然，孫興偉，張幼軍，潘飛.基于協同創新的卓越工程師培養模式探索[J].教育教學論壇，2020（05）.

[3]童強，邵旭，周大鵬.卓越工程師人才培養的改革與實踐[J].樂山師范學院學報，2020（04）.

[4]殷瑞鈺、汪應洛、李伯聰等：《工程哲學》第三版 [M]北京：高等教育出版社 2018.

[5]殷瑞鈺、汪應洛、李伯聰等：《工程方法論》[M]北京：高等教育出版社，2017.

[6]李伯聰等：《工程社會學導論：工程共同體研究》[M]杭州.浙江大學出版社，2010.