我国工科大学生的工程能力培养探讨

何峰　谢峻林　梅书霞　金明芳

摘要：工程技术人才是人才队伍中的中坚力量，对于任何一个国家经济与科技发展水平及国家政治、经济地位有着非常重要的支撑和影响。结合国内外工程人才培养模式，重视学生工程能力，培养出适合我国经济与科技发展要求的工程人才，已经成为我国高等工程教育发展的新趋势。对工科大学生的能力要求是多方面的，目前我国高等学校中的工程教育还存在许多有待探究与解决的问题，同时在工程人才的培养上还存在差距。为切实落实人才培养战略，提高学生的工程能力与综合素质，需要从教育观念与培养理念、教学与科研相结合等诸多方面进行教学改革与创新，以培养适应社会、经济、科技发展需要的工程技术人才。

关键词：工科大学；工程能力；培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）06-0259-03

一、引言

进入21世纪以来，科学技术快速发展，知识经济已见端倪，国力竞争日益加剧，而国力的强弱取决于劳动者的素质，取决于各类人才的数量和质量[1]。工程究其内涵是人们综合运用科学理论和技术手段去改造、建设客观世界的实践活动，是一种创造性的活动[2]。通常情况下，高规格工程技术人才是指能够应用基础科学和工程科学理论知识与方法以及各种专门技能，将设计、规划、决策物化为工艺流程、物质产品、实施方案，并能在工程一线进行生产、维护等实操作的人才[3]。高素质工程技术人才工程能力的培养是时代发展的需要。工科院校作为我国工程技术人员培养的“摇篮”，被寄予了太多的期待，工程人才的培养与塑造受到人们前所未有的重视。进一步提升工科院校的办学指导思想与理念，加强与完善工程实践环节，大力提升工科院校的教学质量，培养出适应社会需要的高质量的创新型工程技术人才是其发展的必由之路。

二、当代工科大学生应当具备的基本能力

工程师与生产实践的结合非常紧密，在国民经济各行业的建设与发展中发挥着非常重要的作用。高等工科院校在培养工程型人才方面，必须注重学生工程实践、知识应用和创新能力，从多角度、多方位、多层面提高学生的工程能力。工科大学生应当具备以下几个方面的基本能力。

1.主动思维判断与综合分析能力。思维是对事物的理性观察与认识的过程，判断能力是对事物的认知和辨识能力。这种能力对个人的发展至关重要。由于客观世界变幻莫测，在技术与经济中的工程问题不断涌现，且工程技术人员所面临的工程难度越来越大，这就要求工程技术人员具有较高的思维判断能力，并熟练掌握文献情报检索技术，密切注视国内外相关领域的科技、生产、经济、环境等信息，加强团队协作，在此基础上进行充分的分析，运用大工程整体意识、系统分析与综合能力进行独立、正确、准确的观察与判断[2]。经过思维判断与综合分析所形成的技术路线、方案必定是可行和有效的。

2.解决实际问题的能力。知识的创新是重要的，但工科学生不能仅停留于此，利用所学知识解决实际问题是工科学生的根本能力，也就是说，不但要说得清，而且要做得到。工程实践为提高解决实际问题的能力提供经验基础，使实践的主体面临真实的工程问题，并为其获得创造性的解决而集结能量，而这也是完成知识内化、实现显性知识与隐性知识融合的过程[4]。发达国家高等工科教育在培养工科人才的过程中，非常注重工科学生的专业实践能力。美国工科高校非常重视培养学生的创新思维、创新能力和实践能力。尽管我们在工科学生的教学计划中安排了一定量的实践教学环节，但是多数实验和实践环节仅仅作为理论课程的附属环节，往往停留在验证科学现象或者是现象表征的阶段。加大培养工科学生专业实践能力的力度，改变重理论教学、轻实践教学，实验实践附属于理论，重知识教授、轻技能培养的教育观念是工科人才培养的必由之路[5]。工程能力的提升必须从实践出发，见多才能识广。

3.工程设计能力。工程技术的显著特征是其具有实践性，这也是工程与科学之间相互区别的显著标志，理论与实际相结合是工程的灵魂。在多数情况下，工程技术往往是通过有形的设施、装备反映出来的，而完成这一过程的手段是工程设计。工程设计能够准确、直接地反映出技术发明者的意图和思想。工程设计能力薄弱也正是我国工科大学生培养过程中的“软肋”。

4.创新与创造能力。技术的发展，科技的进步离不开创新。创新教育就是以培养创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。创新精神是大学生素质的基本内核，创新能力是大学生能力结构的核心，是大学生能力培养的出发点与归依[1]。纵观世界科学技术的发展进程，工程技术在其中发挥了巨大甚至是决定性的作用。工程是解决现实世界的实际问题，是实现创新精神与能力的物质平台，其核心是创造性：工程以将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[2]。无论是工程科学或是工程应用，唯有创造和创新，使科学与工程紧密结合才有生命力。工科学生必须树立独立自主的、自觉的创新意识，训练自己的创造性思维能力，掌握创新方法与创新技巧，并灵活应用于工程实践。

5.复合能力。复合型人才就是多功能人才，其特点是多才多艺，能够在很多领域大显身手。复合型人才包括知识复合、能力复合、思维复合等多方面。当今社会的重大特征是学科交叉、知识融合，技术集成。因此，复合型人才备受用人单位的青睐。对知识、能力、思维进行有效复合也是一种能力。如何培养出高质量的“复合型”创新型人才以满足形势发展的需要，已是摆在高等教育面前的一个十分突出的问题。

三、制约我国工科大学生工程能力提升的因素

由上面的论述可以发现，对工科大学生的能力要求是多方面的。因此，与之相对应在工科学生的培养中应当加强相关内容的培养。但现有的教育机制、模式下还有许多制约我国工科大学生综合能力提升的不利因素。

1.传统的教育模式限制了工科大学生的创新精神。应试教育一直是我国教育的主要培养模式，各个教育阶段一向比较重视考试的作用，甚至以考试成绩来衡量学生的综合能力，以考试论成败的现象更是屡见不鲜，即使在高等教育阶段也不例外。近年来，为了提高测验及考试的科学性和客观性，我国开展了各种标准化测试。表面看来，这些措施可提高教学质量，但这助长了学生死记硬背的学风与思维，使得学校与学生有意无意地去摸索考试套路与技巧。从长远看，这种方法压抑了学生的自主性，抹杀了学生的创造力与从实践中寻求知识的能力。在我国传统的教育模式中的另一个弊端是轻视工程实践教育，其后果一是学生难以深刻领会和消化教师所传授的理论知识，只能纸上谈兵，见到带有工程性质的问题就心里发虚，二是学生动手能力不强，疏于实践，这是用人单位对大学生质量反映最多和最普遍的问题。

2.工科学校不“工”。由于“教学评估”中的某些指标的要求，近几年许多工科院校教师队伍中具有硕士、博士学位的比例迅速上升。由于新增教师绝大多数是刚刚走出校门的青年教师，他们缺乏系统的工程实践锻炼，并未进入到真正的工程项目中去实践提高，因此，解决工程实际问题的能力不强。加之学校与教师个人重学历、轻实践，重专业、轻综合，导致了工科院校对在职教师的培养与培训，也主要集中在提升教师的学历学位上，无论是学校还是教师自身对工程实践能力的培养和提升都重视不够，师资队伍中具有系统工程实践经验或背景的教师的比例偏低。这样势必会导致对知识的传递只能从书本到书本。在许多工科学校中，由于学校的特点与实力、教师的知识结构背景及国家对科技创新支持的模式，使得高校很难独立承担有分量的攻关项目。因此，形成了工科学校不“工”的尴尬局面。

3.课程体系中工程设计训练环节不足。我国工科大学工程素质教育与发达国家的工程教育比较，工程教育的差距不仅在数量上，而且表现在教育观念的落后、目标的含糊等方面。在课程体系中，有关工程实践、工程设计的训练环节偏少、学时偏低。这些都严重制约了学生工程能力的提升。

4.制约工科大学生工程能力提升的自身因素。由于我国的教育各环节中应试教育一直是我国教育的主格调，学生在进入高等学校以后存在以下问题：①缺乏远大的理想与抱负，学习的动力不足，求知欲不强；②实践动手能力较低；③有创新的兴趣与热情但缺乏毅力；④独立意识强，团队观念较为淡薄，合作精神差。

由于缺乏远大的理想与抱负，造成不少大学生抱着混文凭的心态来进行学习，这些成为工科大学生能力培养的一大障碍。在工程实践或工程转化中，完成能力是最为关键的环节。大学生动手能力主要包括两个方面：一是在各环节的学习中自觉地培养动手操作能力，如实验、制作、设计等，把学习的理论应用到实践中。二是在社会实践中提高学习和运用知识的能力。工程问题和书本上的理论知识，有原理相通之处，但更需要工程实践者进行艰苦的创新与工程化。现在的大学生偏重理论知识的学习，有重视书本知识的学习而忽略在实际生活中汲取知识的倾向，而遇到问题时，只会套用理论，缺乏实际动手能力。大学生通过学习和教师的引导，有了非常高的创新热情，但由于缺乏广泛的沟通和对社会的全面了解，导致他们的创新目标不够明确。没有明确的目标来支配和调节自己的行动，就很容易出现在实际的工作中遇到工程问题就半途而废的现象[5]。由于当代大学生的自我意识非常强，造成了他们的大局意识、协作精神和服务意识淡薄，从而影响到集体潜能的最大发挥。

四、工科学生工程能力培养途径

工科大学生的工程能力培养是一个系统工程，对工科大学生的能力要求是多方面的，针对我国高等学校中工程教育的现状与存在的问题，为了切实提高学生的工程实践能力，需要进行长期的坚持不懈的工作，重点解决下面几个问题。

1.转变我国高等教育中工程学生的教育观念与培养理念。在教育理念上需要有效创新，应从以传授知识为主转向以培养学生会学习和创造为主的教育方式，逐步实现以教师为中心转变为以学生为中心，在教学中要充分发挥学生的主体地位和作用，使学生积极主动地参与教学，培养其创新素质。首先，为学生提供更多的参与实践、施展实践能力的机会；其次，树立“开放教学”观念，重视学生实践与工程能力的培养，更加明确工程能力培养在人才培养中的地位与作用，注重以工程能力培养为特色的本科教育，真正体现“工程能力培养”的办学理念和培养目标。

2.改革课程体系与学生培养方式。教学是培养学生能力的渠道，工程教育与工程能力的培养必须贯穿于教学过程的始终。可按各学科特点建立工程能力培养与实践实训课程体系，组织相关教学内容，改革教学方法与方式。可从具有代表性的企业中选择典型产品，以工程素质和能力培养为主线，发挥多方的力量与优势，将课程设计、生产实习、毕业设计融为一体，以真正训练学生的工程能力[2]。在学生的培养模式上应当强化工程设计能力的重要环节，以设计方法为主线，从设计软件的熟悉、运用，到最后应用于装备、设备的设计与开发开设系列训练内容。有条件的学校还可以增设“综合设计”内容。由此学生必将在工程设计与制图能力方面大有提高。

3.教学和科研相结合。教学与科研相结合仍然是当今研究型大学的主要原则和模式，也是大学区别于其他机构的主要标志。如何处理教学与科研之间的矛盾是令高等学校的工作者冥思苦想所要解决的问题。教学和科研相结合的目的在于使学生能够通过参与科研活动实践其创新性设想，提高其工程能力。

4.加强高校、研究设计院所、企业的联合办学。在我国高校大多从事基础理论研究，研究设计院所主要从事工程设计与转化，企业从事生产，其间的界限非常明显。随着经济全球化与科学技术的飞速发展，企业逐渐成为工程技术创新的主体。一方面，随着我国市场经济体制的不断巩固，企业的现代化管理理念、企业文化、管理机制不断完善，先进的工艺装备和现代化加工工艺，是学生理想的工程实践场所。可以让学生在市场经济条件下，得到技术、技能、管理、文化、合作协作精神等方面的综合实训，这是校内实践基地所无法替代的。另一方面，可以通过“开放式”办学的模式，请研究设计院所、企业参与工科学生培养计划的制订，以增加工程方面的教学内容与教学内容的针对性。可以邀请具有丰富实践经验的工业界人士来学校进行讲座，或讲授某门课程中的有关章节，尤其是实践性较强的章节[2]。加强高校、研究设计院所、企业的联合办学，充分发挥各自的优势，特别是针对一些工程项目开展联合攻关，用以提升学校乃至教师的工程能力。

5.多渠道培养工程型教师。学生工程能力的培养，教师是关键。由于教育与教师培养体制的制约，我国工科院校的许多教师自身就缺失工程实践经历，由此也使教师在日常的教学环节难以自觉、有效地引入工程思想、原理和方法体系，难以对学生进行严格、有效与切实可行的工程训练，从而造成工科毕业学生的工程实践能力和工程综合创造能力，与社会要求严重脱节，达不到社会与企业对用人的要求。学校可出台相关政策鼓励教师到企业中挂职锻炼，这对教师自身工程能力的提高有很大好处，为培养一支具有创新意识和工程实践能力与素质、充满激情与活力的教师队伍提供保证。

6.多种途径培养学生的工程能力。工科大学的办学理念的落实、学生工程能力的培养是一个艰巨而又漫长的过程。其中提高学生的工程能力是工科高校教学活动中的难点，许多教育工作者已经意识到这一点。一些重点大学已开始重视解决本科生教育中的问题，并通过多种途径、尝试不同方式培养学生的工程能力。例如组织学生积极参与由教育部组织的“大学生创新计划项目”、“电子设计大赛”、“机械设计大赛”等活动，在积极引导学生参与科技创新与研究实践方面发挥了非常重要的作用。

五、结束语

工程能力与创新能力的培养是一个复杂的系统工程，涉及范围极广。工程技术人才与国家的科技水平息息相关，对于一个国家的经济发展、国际地位有着决定性的影响，重视学生工程能力的培养已经成为世界各国高等工程教育领域的共识和新的发展趋势。工程教育与工程能力的培养是工科学校必须强化的环节。因此，如何切实提高我国工科学生的工程能力，以培养适应社会、经济、科技发展需要的创新型工程技术人才，是广大教育工作者应当深思的现实问题，也是我国工科院校必须面对和解决的问题。

参考文献：

[1]张小峰.培养大学生创新性能力的探讨[J].长春理工大学学报（高教版），2010，（3）：22-23.

[2]祝海林，张炳生，胡爱萍，葛乐通.工科学生工程能力培养体系的探索[J].江苏工业学院学报，2008；（4）：69-72.

[3]宁先圣.高素质工程技术人才的特征与培养途径[J].科学与管理，2006，（4）：17-19.

[4]潘云鹤.论研究型大学工科学生的能力培养[J].高等工程教育研究，2005，（5）：1-4.

[5]张炳生，管春英.对提升工科院校教师工程素质的思考[J].江苏高教，2010，（3）；91-92.

基金资助：湖北省高等学校省级教学研究项目资助（项目编号：2010083）