新時代卓越高等工程教育路徑創新探索

周如金 范忠烽 劉美

摘 要：文章分析了卓越高等工程教育與現行工程教育二者在構成能力素質的要素內涵、能力素質培養過程、培養平臺、人才培養服務面向等方面存在的區別，以及實施卓越高等工程教育應遵循的基本原則。基于此，文章思考并初步實踐了有效促進卓越高等工程教育的新理念、新模式、新體系、新方法和新機制等問題。

關鍵詞：卓越工程師;高等工程教育;新工科;人文素質;工程素質

人類的生存、生活、發展都離不開工程實踐活動，工程實踐具有創造性、綜合性、復雜性、社會性等特點。工程實踐水平既與某一時期人類對自然規律的認識水平，以及對相關技術的綜合集成能力有關，更與從事工程實踐人才的創新能力、實踐能力和綜合素質有關。工程技術人才的能力和水平對國家經濟競爭力和產業優勢地位有著極其巨大和深遠的影響。為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》，早在2010年6月教育部就啟動了“卓越工程師教育培養計劃”。在此基礎上，2017年6月教育部拓展實施包括新工科系統建設的“卓越工程師教育培養計劃（2.0版）”，以期培養造就一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才。培養卓越工程人才，需要卓越工程教育。文章從學校試點實施“卓越工程師教育培養計劃”以及新工科建設出發，思考開展卓越高等工程教育的若干問題，旨在對現行工程教育體系進行切實改革，賦予傳統專業的新工科特征，指導創建卓越高等工程教育體系，有效解決目前工程人才培養存在的問題，著力提高高等工程教育人才培養質量。

一、對卓越高等工程教育與現行工程教育本質區別的思考

區別之一：構成能力素質的要素內涵或要求有所不同。通常構成能力素質的要素包含“看”“思考”“研究”“應用”“實踐”“創新”等。“現行”工程教育的“看”和“思考”可以基于文獻，“研究”則強調理論過程或實驗過程。至于“研究”是否切實基于產業實際，研究成果是否切實結合于生產實際，或真正經歷過“實踐”，則不是培養過程考查的要點。“卓越”工程教育的“看”著重指看現實存在，“看”產業實際，“看”產業發展，強調問企業需求而“看”，強調“看”并“實踐”過;“思考”的動因來源于產業需求，來源于實踐，或是從實踐出發;“研究”不過度強調理論基礎和理論探討，而強調從工程實踐應用出發，從技術發展出發;“應用”和“實踐”、“工程創新”則是“卓越”工程教育人才培養的顯著特征，強調應用能力、強調實踐能力、強調創新意識、強調創新精神。

區別之二：基于構成能力素質的要素內涵的本質差別，要求能力素質培養過程也應不同。“現行”工程教育可以采用由理論到理論或由理論到實驗/實踐再到理論的過程，強調理論素養和應用能力的培養和提高;教學設計圍繞傳授教材知識體系而進行;教學方法多以教師為中心，以教師講授為主。而“卓越”工程教育則應該采取由實踐到理論再到實踐的過程，強調著眼于實踐，落腳于實踐意識的培養和工程素質的強化;教學設計應結合產業技術發展需求，圍繞能力培養體系進行;教學方法以學生為中心，調動學生學習興趣，創新卓越工程教育方式。

區別之三：由于構成能力素質要素內涵和培養過程的不同，必然要求能力素質培養平臺也有差別。“現行”工程教育可由學校完成絕大部分的教學教育環節，實施教育的條件和資源主要來自學校，學校是承擔教育培養的主體。而“卓越”工程教育則強調企業廣泛而深入地參與人才培養的諸多環節，強調生產實踐資源和條件的充分利用，打造卓越工程教育開放融合新平臺;企業作為一個重要組成部分，與學校協同構成實施“卓越”工程教育人才培養的主體。

區別之四：“現行”工程教育與“卓越”工程教育人才培養面向也有區別，“現行”工程教育主要面向生產實踐，而“卓越”工程教育既強調面向生產第一線，培養能解決工程實際問題的工程技術人才，又強調面向國際前沿，培養未來工程領域具有核心競爭力的工程科技人才。

二、實施卓越高等工程教育應遵循的基本原則

（一）理論與實踐相結合，并注重實踐原則

“理論與實踐相結合”有三層含義：一是指工程技術人才培養過程要將理論知識學習與工程實踐鍛煉緊密結合起來;二是指人才培養質量既要有理論素養，更要有面向實踐的工程素質;三是指工程技術人才應該有強烈的將理論應用于實踐的實踐意識。“注重實踐”體現在三個方面：一是要突出實踐在工程技術人才培養中的作用，理論知識的真正掌握要以實踐為基礎，只有通過實踐才能領會理論知識中深刻的實踐內涵。具體在工程人才培養過程中，注重實踐就是要安排好工程實踐體系，并盡量合理擠壓理論學習的課時，拓展實踐環節的時間和空間。二是要強調理論與實踐的結合方式。把具體的課程比作“點”，課程體系比作“線”，整個培養方案比作“面”，如果在“點”上有選擇地安排實踐環節內容，則可深化感性認識，激發學習興趣，升華理論認識。同時，在“點”上，理論結合實踐，有助于實踐環節形成有機的整體，促進“線”的延伸和“面”的拓展，也更能切合實踐復雜性和綜合性這一內在規律。三是要注重培養學生對實踐經驗的總結。只是簡單地重復實踐而不善于對實踐進行總結，對實踐能力和理論的提高都是有限的，只有善于總結實踐，在實踐中升華理論知識，在實踐中激發對新的理論知識學習的渴望，實踐能力才會活化，才會產生創造性實踐。[1]

（二）學習和應用相滲透，并突出應用原則

對于高等工程教育來說，學習的內涵不僅包括理想道德之學、理論知識之學，更包括實踐能力之學、工程素質之學。實踐能力之學需要一定的理論知識為前提和基礎，要在運用知識過程中通過總結實踐經驗逐步培養。工程素質之學則是在實踐觀念指導下，培養運用甚至是創造性地運用知識于實踐過程的強烈意識和創造性解決實際問題的突出能力。無論是實踐能力之學還是工程素質之學都需學習和應用相互滲透。要確保讓學生在學中用、用中學，學用一致、學用滲透，在學和用中不斷生成新知識和新能力的生長點，使知識不斷延伸和提高。學用滲透的另一個作用就是可以使能力的發展與知識的掌握保持同步。知識可以積累，而積累了豐富的知識并不等同于能力的增強或提高。知識只有通過應用才能轉化為能力和素質，應用是知識轉化能力的前提和基礎。知識向能力及素質的轉化遵循循序漸進認知規律，即使是十分豐富的知識通過一次應用也難以轉化成很強的能力或很高的素質。學用滲透，學用相長，知識和能力方可同步發展。

“突出應用”就是要體現在實踐環節課時量的適度增加上，細化并豐富在系統的實踐環節內容上，優化在實踐平臺的建設上;具體落實在人才培養方案改革、應用型師資隊伍建設、課程體系的設置、教學內容的安排等環節上，特別是要落實在確保實訓實踐不斷線的系列校內外工程實踐教育平臺的建設與使用上。

（三）校內與校外相結合，并面向產業原則

高等工程教育要校內與校外密切結合并突出面向企業/工業界的必要性有三：一是改革完善人才培養模式所需。目前，工程教育普遍采用重知識、輕能力培養的相對較“封閉式”教育模式，缺少企業界的廣泛參與以及來自用戶的導引。工程教育要培養適需的工程技術人才就必須面向產業/工業界，堅持校內與校外的有機結合，企業從人才培養方案制訂/修訂開始，深度參與人才培養的全過程。二是工程實踐教育條件建設及完善實踐教育體系的所需。實踐能力很大程度上來自于實踐訓練。實踐教學主要包括實驗、課程設計、實習、實訓等環節。教學實驗還是側重驗證某一理論或復雜過程中的某一工程片斷;而實際生產則是多門理論課程和技術課程內容按工程條件的綜合。利用企業的生產/科研條件建設工程實踐教育平臺和豐富實踐教學體系，結合企業的生產過程或具體項目開展實踐教學，可以獲得豐富的感性認識，經過思考和回答綜合而復雜的工程實踐問題，可切實提高分析和解決工程實踐問題的能力。三是工程實踐教師隊伍建設的需要。工程實踐教師隊伍是工程教育的前提保障。可聘請企業高管和總工、高級技術人員、生產骨干，分別開展前沿講座和參與制訂人才培養方案、擔任課程教學/指導學生（論文）設計、指導實習/實踐。另外，可有計劃地組織高校教師進駐企業，進行專門的實踐訓練，從而建設一支校內外、專兼職的實踐能力強的工程實踐教師隊伍。

（四）傳統專業與新興專業相融合，并強化傳統專業內涵建設的原則

面對人工智能、智能制造、機器人、云計算、網絡空間安全、數據科學與大數據技術等新興專業催生的正蓬勃發展的眾多新經濟、新業態、新技術、新模式、新產業，傳統專業如何發展？這是相關產業界和工程教育領域均必須認真思考的問題。深入認識相關產業的未來發展，依托辦學優勢和學科專業特色，將新興專業融入傳統專業，豐富傳統工科專業的內涵建設，推動現有工科專業的改造升級，應是加強傳統專業建設的基本思路和原則。

傳統專業與新興專業如何相融合？一是在人才培養模式上，通過設立項目或課程，對傳統專業進行數字化、網絡化和智能化改造，服務國家重點領域產業升級，使產業向價值鏈中高端發展。二是在人才培養實踐中，要緊緊跟蹤國際發展前沿和未來技術，通過國際交流、合作，培養具有國際視野的工程技術人才。三是在校企協同上，不僅要立足企業生產實踐，還要著手企業未來發展，培養實踐能力強、善于創新的工程技術人才。

（五）人文素質與工程素質并重的原則

工程素質是解決工程實際問題的意識和能力，是工程人才知識儲備和能力結構在面向工程實踐活動時所具有的潛能和綜合表現。人文素質可以理解為人類文化中的先進的、科學的、優秀的、健康的部分經內化了的人的內在品質。工程素質的特質內涵包括：求真（認識本質、探索規律）、求實（講求實際、立足實踐）、求精（專于實踐、善于專業）、求益（注重經濟和社會效益）、求為（面向實踐、突出應用）。人文素質的特質內涵包括：求善（善是人性中最崇高的美德，立身德為先）、求美（堅定理想、追求完美）、求道（百折不撓的毅力、追求終極真理的科學精神）、求義（誠信、有強烈責任感）、求異（尊重個性發展和人格獨立）。工程技術人才的工程素質與人文素質好比靈與身、血與肉，應該相融并重，相互依存，融為一體。[2]

在工程教育過程中，堅持人文與工程素質并重的原則主要體現在：首先，認識工程教育與人文教育的內在本質關系及人文素質的重要性，從培養學生獨立健全的人格出發，把人文精神滲透到專業課程的教育中去。其次，探索培養獨立人格以及人文與工程素質并重的教學方法與形式，構建人文教育和人文素質培養的課程體系;結合具體專業以及工程規律探尋工程教育與人文精神融合的切入點，在專業課程的教育中潛移默化地培養學生的工程倫理意識和工程人文主義精神。再次，加強工程技術人才人文素質培養的保障條件建設、過程監控以及完善人文教育的評價機制。

三、對實施卓越高等工程教育幾個關鍵問題的思考

（一）樹立新理念

卓越工程教育無論是培養模式、教學實踐，還是管理監控，均要在客觀、深刻、科學地認識到目前高等工程教育所存在的問題基礎上，提出適應培養卓越工程人才的新理念。首先，應強調人才培養模式的自覺性理念，即“教必蘊育，育必鑄靈”理念，學生經過這樣的模式培養之后，自然地烙上與現時工程教育不同的卓越工程人才特質。所以要實施卓越工程教育，適當改革人才培養模式非常重要。融合傳統和新興專業的課程體系、突出能力與素質的項目體系、激發興趣與思考的教學組織方法、著眼未來發展的考核方式等均應是模式自覺性理念下著重考慮的改革內容。其次，教學實踐特別是課程教學，應緊緊圍繞人才培養目標來展開，要特別強調有效的教學。現時一般教學過程多數只圍繞教材或課本傳授知識，這樣的教學實踐會使實際教學過程游離于目標之外。有效的教學過程應是圍繞目標、圍繞知識體系學習基本要求，設計著重培養能力與素質的教學問題，重點考慮為育什么人而決定教什么書，不同于傳統所說的教書育人。卓越高等工程教育就是要用圍繞目標所設計的教學內容或教學問題來組織教學，用目標問題導向教學實踐趨于或逼近目標，即卓越高等工程教育應該實踐目標導向式課程教學理念。最后，在質量監控與管理方面應聚焦有效教學和有效學習。只有在更大程度上實現教師有效教學和學生有效學習，才會有工程教育的卓越。

（二）探索新模式

人才培養模式，也即人才培養方案，對人才培養質量的影響是不言而喻的。現時約170學分的人才培養方案主要由課程、實驗、實踐及畢業論文等構成，注重傳授知識體系。在強調人才培養模式自覺性理念下，人才培養模式應注重知識、能力、素質的全面培養，更應突出能力與素質。卓越工程教育人才培養方案應將以教師為中心的課程體系的學習改為以學生為中心的課程與項目的雙體系學習。雙體系人才培養模式在保留原有的實驗、實踐及畢業論文等實踐環節基礎上，有機縮減約20%課程學分，用于多門課程融合設計的項目學習。雙體系模式可有效促進教書與育人交叉、滲透、融合。

（三）構建新體系

新體系是指新的內容體系，其新就新在改過去的知識體系為適應卓越工程人才所需的能力和知識體系。具體包括：產教融合構建的課程教育體系，突出培養實踐能力和創新能力，培養適應和發展生產力以及現實社會關系的卓越工程技術人才。僅有課程體系還不夠，還要基于課程體系，有課程（課程組合或課程群）與產業、地方或科研資源的深度滲透，設計素拓項目教育體系，突出培養和錘煉思想素質、人文情懷、實踐意識和創新精神，提高人才培養的社會及未來的適應性。

（四）運用新方法

新方法主要指教學組織方法。依據前述的目標問題導向式教學理念，從學校辦學目標、專業人才培養目標、課程教學目標對卓越工程技術人才綜合素質的全面要求出發，融合課程具體教學內容，精心設計循序漸進式、可促進學生自主學習、激發學生學習興趣的多種類型教學問題，把目標素質要求化為問題體系，通過課前引導自學、課中輔導自學、組織討論、教師講授以及課后練習、延伸拓展等環節組織教學，促進課程教學有效逼近人才培養目標在自主學習、有效學習、文獻查閱和綜述、思考和分析、實踐和創新、人文素養、團隊協作、溝通和表達、培養家國情懷、內化價值認同等方面的能力與素質要求。

在具體的目標問題導向式課程教學實踐中，依據人才培養目標可設計五類教學問題：①基礎問題：應知應會、給出答案;促進自學、課上少講;擠掉水分、鑄造金課。②重點問題：必須掌握的內容。通過閱讀自學，可找到答案。③難點問題：通過閱讀自學，可找到似懂非懂的答案。此類問題設計時應注重技巧、引發興趣。④實踐問題：所學知識在日常生活及國民經濟中的重大應用。或應用知識解決實際問題。⑤拓展問題：或是多素質綜合問題，或是多重點、難點綜合問題，等等。問題設計時，盡量注重文理工交融、思政自然滲透。五類問題的設計和實踐應以能夠增強素質、學用知識、啟迪智慧、引發思考、激發興趣為基本教育目的。

（五）構建新機制

一是產教深度融合新機制。校企共同探索和實踐工程教育規律，共同制訂人才培養方案，企業深度參與人才培養全過程。企業在產教深度融合中將獲得人才支撐、生產優化、科技創新、文化提升等方面的實惠。二是校內全面協同新機制。專業之間的融通、文理工學科之間的滲透、課程思政資源的深度挖掘均需要校內資源全面深度協同。雙體系項目設計、目標問題導向式教學問題設計均需校內優質人力資源的深度協同。校內全面協同新機制是能夠實現三全育人的重要保障。三是雙體系培養模式管理機制。基于培養目標和畢業要求，教務處牽頭、院系及創新創業學院參與，構建雙體系人才培養模式。教務處履行管理主責，院系負責以課程形式具體實施課程教育體系的工作;創新創業學院履行實施主責，與教學單位共同以項目形式具體負責素拓項目教育體系的實施工作。學生多以選修形式和競爭性答辯形式獲得項目教育學分，有效保障學生的全面發展和個性發展。四是質量監管閉環控制機制。圍繞專業、課程、項目等開展的相關教育教學活動，需要有效的監督管理機制。可以設立教育教學獎勵績效，將監管評價結果量化，各教學單位競爭獲得教育教學獎勵績效，促進專業、課程、項目等人才培養環節實施質量監管閉環控制。

參考文獻：

[1]劉林元.關于理論與實踐相結合的辯證內涵[J].毛澤東鄧小平理論研究，2003（2）：89-93.

[2]蘇宏元，黃曉曦.“新工科”背景下人文教育的價值、困境與重構[J].華南理工大學學報（社會科學版），2018，20（4）：104-110.

（責任編輯 劉第紅）

收稿日期：2021-06-28

作者簡介：周如金，廣東石油化工學院副院長，教授，博士;范忠烽，廣東石油化工學院發展規劃與學科建設處副處長，博士生;劉美，廣東石油化工學院教務處處長，教授，博士。（茂名/525000）

本文系教育部“卓越工程師教育培養計劃”試點專業以及廣東省新工科研究與實踐“雙體系滲透融合人才培養模式創建及其理論基礎和新工科特征研究”項目的成果之一。