卓越工程师工程能力培养的六大原则

摘 要：培养和提高工程的能力是“卓越工程师教育培养计划”的重要任务.培养卓越工程师的工程能力应遵循复合性原则、人本化原则、实践性原则、创新性原则、多元化原则和拓展性原则等.

关 键 词：卓越工程师；工程能力培养；六大原则

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1002-0845（2012）11-0056-03

“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署而实施的高等教育重大计划.工程能力的培养既包括与现代工业生产水平相适应的设计、制造、运行、施工、开发、管理等能力的培养,又包括与现代科技发展水平相适应的创新精神和综合能力的培养,还包括与市场经济相适应的质量、安全、环保、竞争、协作意识和能力的培养.因此,“卓越计划”把培养学生的工程能力放在了至关重要的位置.笔者结合宁波工程学院“卓越计划”的教学实践情况,提出以下培养学生的工程能力应遵循的六大原则.

一、复合性原则

“卓越计划”的培养目标对各层次工程人才分别在知识、能力和素质方面提出了要求,其中的重点是对各种能力的要求,而各项能力目标的实现主要是通过相应的课程体系的实施来完成的.因此,“卓越工程师”工程能力培养的课程设置,必须立足于培养具有良好综合素质的复合型人才的培养目标.

在当今“知识爆炸”、技术飞速发展的时代,工科学生在大学四年里不可能全面、系统地掌握本专业领域内的所有科技知识.只有牢牢地掌握基础知识,才能生成扎实有用的运用能力,增强学生的社会适应性.因此,在课程设置上应强调基础性,加强公共基础课和工程专业基础课的建设,对学生进行文化素质教育,深化综合性课程和外语、计算机等工具性课程的教学改革,培养既具有科学人文素养、又具有较强适应能力的复合型工程人才.另外,随着新材料、新工艺、新技术的不断出现,单一的专业知识已经不能满足工程学科对人才的需求,许多重大工程问题的解决都需要多学科的协同攻关.因此,工程教育必须对单一狭窄的专业化教育模式进行改革,特别是在课程的设置上,要体现出各学科综合交叉的特点,打破学科界限和院系壁垒,促进各学科之间的交叉融合,树立多元综合的大工程观,以培养具有多学科视野的工程人才.

我校遵循“厚基础、宽口径、交叉融合”的复合性原则,对课程进行设置,其中通识教育类课程占总学分的30%左右,工程基础类课程占总学分的40%左右.参照“卓越工程师”工程能力标准,对课程体系进行重构,并对教学内容进行整合.通过设置跨专业课程及学科交叉课程,加强对学生人文素质的培养,拓宽学生的知识面,提升学生的工程综合能力,满足全球经济一体化发展对复合型工程人才的需求.

二、人本化原则

在“卓越人才”培养的过程中,要充分落实学生的主体地位.在教与学的关系上,注重发挥教师的主导作用,尊重学生的主体地位,发展学生的个性特长,强化人本管理.在课堂教学中必须遵循人本化原则.

在教学过程中应处理好教与学的关系,树立“以教师为主导、以学生为主体”的教学观.为此,应以学生为中心组织教学活动,充分发挥学生的主观能动性.通过运用启发式、讨论式、研究式、项目式等教学方法,有效地调动学生参与学习的积极性,培养学生独立思考和自主学习的能力,提高学生自主发现问题、提出问题及解决问题的能力.将教学重心从“教”转移到“学”上,从传授知识转移到培养能力上.为了突出学生在教学中的主体地位,培养学生的工程能力,我校不断深化对人才培养模式的改革.如在“高等数学”课程教学中推行传统教学与学生合作性学习、快乐学习等多种模式相结合的教学方式；在“大学英语”教学中采用任务型教学法与网络自主学习相结合的方式；在“应用化工热力学”课程教学中实施问题式教学法,调动学生学习的积极性和主动性；在其他各类专业课教学中,实施了教师团队化的协同教学,采取大班授课、小班研讨、分组合作等多种教学组织形式.同时,应用现代教育技术和手段,探索网络环境下互动教学的新模式.采用多样化的教学方法,使知识获得的过程成为工程能力培养的过程.另外,学校还采取了诸如降低总学分、压缩必修课程、设置特色学分、性质相近课程可抵换选修课学分等做法,实现了从注重知识传授向能力和素质培养的转变.

个性在能力形成的过程中起着十分重要的作用,而个性的自由发展是人才成长与发展的前提.工程教育必须关注每一个个体,真正做到因材施教,以满足不同学生的学习需要.应按照培养目标的要求,结合每一个学生的特点,尽可能挖掘每个学生的优势潜能,充分发挥学生的个性特长,注重能力提升与个性发展相结合,使每个学生都能得到充分、健康的发展.在教学的过程中,应加强对学生的个性化指导,引导学生按个性化发展需求选择专业方向,帮助学生制订个性化的培养方案,自主发展个体专长；加强对学生的职业规划指导,提高学生的社会适应能力.为此我校坚持“以生为本、注重个性发展”的原则,实施学分制改革,建立了弹性学制、选课制、免修免听制、主辅修制等制度,举办了卓越数学实验班、卓越英语基础班和提高班等,实行基础课的分层教学,并针对特长生、兴趣生制订个性化培养方案,满足不同兴趣学生的需求,为促进学生个性的自由发展和优秀拔尖人才的成长提供了广阔的空间.同时,通过开展学生评教等活动,赋予学生更多的参与教学管理的权利.

三、实践性原则

工程的社会性决定了工程教育的实践性.工程是一种特定的社会实践活动,工程师是从事这种造福人类的实践活动的主体,以培养卓越工程师为目的的工程教育在本质上也应具有实践性.能力来源于实践,而实践教学是培养学生工程能力的有效途径.因此,在培养“卓越工程师”工程能力的教学中必须坚持实践性原则.

首先,应强化实践教学环节,培养学生的实践能力.一是加强对实验、实践课程内容的改革.如淘汰陈旧过时、起点过低的实验内容,增加综合性、设计性实践项目；二是改进教学方法和手段,让学生尽可能作为主体参与实践活动的各个环节,包括对象的确定、方法的选择、路线的设计、问题质疑、分析总结等,使学生在真实的工作环境中得到训练,提高学生的动手能力；三是让学生参与工程项目的研发,在实习企业或教师的工程项目开发中,让学生进入真实的工程运行与技术开发环境中,培养学生的工程实践能力.其次,应加强实践教学基地建设.实践教学基地包括校内基地和校外基地两类,是实践教学得以实施的基本条件,也是工程实践能力培养的基本保障.依据“卓越工程师”的培养目标和要求,在建设高质量的校内实践基地的基础上,应加强校外实习基地的建设,并与行业企业联合制订专业人才培养方案,拓宽工程实践的渠道.学生只有到企业中去实践、去学习、去锻炼,才能巩固理论知识,提升处理实际问题的能力.最后,应重视对教师工程实践能力和技术创新能力的培养.学生工程实践能力的提高与教师的素质密切相关.建设一支结构合理,同时具有较强的工程实践能力和技术创新能力的师资队伍是培养“卓越工程师”的关 键.我校制订的专业培养计划规定实践教学的学分占总学分的比例应不低于35%.在实践教学环节的设计上,我校采取了如下做法：一是在基础课程和专业课程的实验方面,通过整合实验课的教学内容,将综合性、设计性实验的比例提高至80%以上.二是基础课程和专业课程的设计以培养学生的基本工程技能为主.三是开放实验室,对卓越工程师实验班的学生实施开放空间和开放时间的“双开”制度,确保学生随时能进入专业实验室完成实验构想.四是实习,包括课程实习、认知实习和生产实习,通过校内基地实习和校外企业生产一线的工程实习,分步实施人才培养方案,使学生拥有接触工程实践的经历.五是毕业设计,结合具体的工程实际,培养学生的工程综合设计能力.六是进一步解决工科教师队伍存在的“非工化”问题,在教师评价中将工程实践能力纳入考核指标.一方面选送教师到企业工作,聘请工程经验丰富的工程师为青年教师担任企业导师,指导他们进行一线工程问题的技术攻关,帮助他们积累实践经验,提高他们解决工程实际问题的能力；另一方面,聘请具有工程实践经验的工程技术人员和管理人员担任学校的教师,指导学生开展工程实践活动,从而促进学生工程能力的提高.

四、创新性原则

工程以科学技术转化为生产力为根本任务,这种转化就是一种创新.无论是工程科学或是工程应用,唯有创造和创新,才有生命力.因此,在“卓越工程师”的培养过程中,必须坚持创新性原则,通过开展专门的思维训练活动,培养学生的创造性思维能力,使学生掌握创新的方法和技巧,并将其灵活应用于工程实际中.

应将工程素质和创新能力的培养贯穿于工程人才培养的全过程.首先,培养方案的确立和教学内容的选择要能够体现工程创新的理念,应增设有利于培养工程创新能力的课程,使学生了解有关创新方面的基本理论,强化学生的创新意识.在实验教学中应增加能够体现“开放性、探索性、研究性”的实验,培养学生的创新精神.其次,引导学生从继承性学习走向探究发现性学习.采取“做中学”的学习方式,启迪学生的智慧,激发学生的学习热情,从而培养他们的创造能力.最后,要积极营造创新的氛围,在工程知识创新的过程中培养学生的实践应用能力.

创新能力的培养,不是仅仅靠开设一门课就能实现的.近年来,学校强调科研与教学的相互结合和协调互动,并鼓励教师将最新科研成果和工程前沿知识充实到课堂教学内容中或将其转化为教学实验,促进教学内容和实验内容的更新,并将科研引入到本科毕业设计（论文）、课程设计、实验实习和课外创新活动之中,培养学生的创新精神和创新能力.将学生的各类科研创新实践项目、专利发明、科技获奖、论文发表等设置为创新学分,允许学生以创新学分替代公共选修课、专业选修课的学分.我校在2010级卓越班中开始实施“合协号”计划,要求学生参与教师的科研课题研究,帮助学生组建教学类、科研类、社会活动类等各种实践活动团队,组织和指导学生参加校园的各类科技活动和各种创新竞赛.教师利用自身的专业优势对学生进行指导,收到了良好的效果.同时,学校还组织开展了一系列工程创新活动,如工程结构设计大赛、机械创新设计大赛、大学生创新创业能力大赛等,这是我校为推进工程教学方式改革而实施的将创新教育融入教学过程的重要举措.

五、多元化原则

对卓越人才培养质量的评价应以是否满足社会对工程人才的要求为标准.也就是说,评价体系的构建不应完全以学位证书体系为标准,也不应完全以岗位资格证书体系为标准,应充分体现出评价标准多元化的特点.因此,在“卓越工程师”工程能力培养的过程中,应改变过去只注重知识记忆和考试分数的传统考评方式,建立科学有效的工程教学考核与评价体系,以充分发挥考评在学生工程能力培养中的导向与激励的功能.

首先,评价主体应多元化.对“卓越计划”人才培养质量的评价应立校,创造性地引入社会评价机制,建立由实习企业、用人企业、行业团体和技能鉴定机构共同参与的人才质量监控评价体系,实施一种全方位的质量考核与评价.其次,评价内容要多样化.应侧重测评学生灵活运用知识自主分析、解决问题的能力,彻底改变传统的过于注重知识评价的做法,实施对知识、能力、技能的综合考核.最后,评价方法要多样化.应采取定性评价与定量评价相结合的方式,依据课程类型的不同,选择灵活多样的考评方法,并可通过学生自评、小组互评、教师评价、学习档案和学习契约等多种形式对人才培养的质量进行评价.

我校遵循多元化原则出台了一些具体的改革措施.在考试内容方面,改变了传统的考核方式,重点考查学生对课程知识的掌握情况和灵活运用知识解决实际问题的能力；在考试方法方面,实行以课程类型进行分类考试的办法,形式可分为开卷笔试、口试、讨论、学习报告、产品设计和工程解决方案的制订等,改变了单一的闭卷笔试方式；在考试成绩计算方面,对学生平时的作业、测验、实验、设计和实习等成绩进行汇总,以一定比例将其计入课程总成绩,改变了以期末考试作为计算成绩的唯一依据的做法.如化工学院以能力测评替代以往单一的成绩评定,除了采用闭卷的形式进行考试外,还综合运用团队项目设计、团队化作业、PPT展示和答辩、课程论文等多种考核方式,提高学生的理论联系实际和团结协作的能力.化工设计课程的期末成绩由闭卷考试的成绩、课堂表现和考勤、竞赛程序涉及三部分组成,在课程开始时由教师下发任务书（一个工厂的项目设计）,学生自动分成4～5个人的团队,在课程结束后需提交课程设计说明书的打印文档和电子文档（刻光盘）,并要求每个小组成员对自己承担的设计部分进行讲解和答辩,最后依据教师评价和学生评价给出综合成绩,以此来激发学生的学习兴趣.

六、拓展性原则

与“第一课堂”教学相比,能力、素质的拓展训练所涵盖的内容极其丰富,是对课堂教学的有益补充.它不仅包括社会综合能力训练,还包括专业技能、专业素质的拓展和社会综合能力的扩充训练.因此,我们在“卓越工程师”工程能力的延伸上应遵循拓展性的原则.

工程能力拓展训练项目包括各类专业证书教育、各类专项培训、学生创业项目、产学研活动等.通过各项拓展培训提高学生的综合素质,使学生在实践中获得技能,从而提高学生的工程应用能力和技术开发能力.通过开展各种综合性技能竞赛,各类科技、文化活动和对外交流活动等,提高学生的社会交际和团队协作的能力.

我校积极创造条件,鼓励学生在教师引导下踊跃参与多种形式的拓展训练.一是把第二、第三课堂作为第一课堂的延续和补充,将社会实践载体纳入人才培养方案,以学分管理为纽带,实现“三个课堂”的有机结合以及学校学习和社会学习的全面联动.凡是从第一课堂直接延伸到第二、三课堂的实践教学均可作为必修学分；将学生获得各种专业技能等级证书、自主参与提高素质的各种活动,设立为素质学分,培养计划中明确规定必须达到四个素质学分方可毕业.鼓励学生利用知识、能力和一技之长为自己赢得学分,为学生留出自由发展的空间,促进学生综合实践能力的全面提高.二是参加学科竞赛活动,以全国性竞赛为龙头,以省级竞赛为重点,以校内竞赛为基础,构建“三个层面”的竞赛构架体系,形成校院“两级管理”的运行模式,使学科竞赛系列化、届次化、品牌化.三是为学生搭建各种能力、素质拓展的平台.从“卓越班”一年级开始 就对学生进行外语语言能力的培训,选择优秀学生参加短期国际交流项目、交换生以及国外和台湾等地区的实习实训,提高学生的国际交流能力.