张雪,李玮,李慧
(河北联合大学 基础医学院,河北 唐山 063000)
当今世界,科学技术发展与更新越来越快,工程技术对经济和社会的推动作用越来越大。而工程技术人才的培养直接决定工程技术的水平和发展的速度,进而决定国家的工业竞争力。高等工程教育在高等教育结构中占有重要的位置,是工程科技人员培养的主渠道,为工程科学技术的发展源源不断地提供着新鲜活力。工程技术人员的知识、能力、素质等形成起着主要作用,特别是对创新精神与创新能力培养有决定性的影响。因此,世界各国都在大力推进工程教育的改革与发展,力争培养出更高质量的人才,以保持在竞争中的有利地位。
高等工程教育是以技术科学为主要学科基础,以培养能将科学技术转化为生产力的工程师为目标的专门教育。高等工程教育以培养工程师为目标,强调理论在实践中的应用,重点培养学生解决工程实际问题的能力,尤其是实际动手操作能力,注重培养学生的团队合作精神,看重技术与自然、经济、社会的综合过程。面对21 世纪快速而巨大的变化,美国工程与技术认证委员会(ABET)具体制定了新的对工程教育培养专业人才的11 条评估标准:(1)有应用数学、科学与工程等知识的能力;(2)有进行设计、实验分析与数据处理的能力;(3)有根据需要去设计一个部件、一个系统或一个过程的能力;(4)有多种训练的综合能力;(5)有验证、指导及解决工程问题的能力;(6)有对职业道德及社会责任的了解;(7)有效地表达与交流的能力;(8)懂得工程问题对全球环境和社会的影响;(9)学会终身学习的能力;(10)具备有关当今时代问题的知识;(11)有应用各种技术和现代工程工具去解决实际问题的能力。由此可见,21 世纪对现代工程人才的知识结构要求更加复合,能力要求更加全面,对他们的工程素质培养也更加紧迫。
目前,我国高等工程教育快速发展,取得了很多成绩,具体表现在:一是教育规模快速扩张。由于中国正处于工业化时期,工科在大学中占有最大比重,2010年工科在校生和当年新招生占大学生总数的三分之一左右,仍是高等教育中的最大比重,居于世界领先地位。二是教育结构不断优化。学位教育也有积极的变化,以应用实践为基础的专业硕士学位得到了肯定,并得到很快的发展。其中工程硕士占了最大比重,2010年全国共招收专业硕士11.1 万人,占硕士招生总人数23.3%,工程硕士3.86 万人,占专业硕士研究生30%。现已开始工程博士研究生的学位教育试点。我国依靠高等工程教育所培养的人才,掌握了以大庆油田开发、葛洲坝工程、三峡工程、大型桥梁工程等为标志的重大工程建设的系统技术以及煤炭、冶金、石油化工、制造、电力、交通等主要产业中一些创新性技术,取得了重大的成就。
我国高等工程教育近年来取得了较大的成绩,规模不断扩大,质量不断提高,效益也不断增加,但与发达国家相比仍然存在着较大的差距和较多的问题,若从人才培养的角度来看,主要有以下几个方面:
我国在解放后曾一度效仿苏联的办学模式办学,设置专业,对人才进行定向培养。改革开放后,发现专才的局限性,开始模仿美国探索通识教育的道路。然而我国的企业研究开发力量比较薄弱,工程师无法在企业进行培养。对我国的高等工程教育而言,到底应该以什么样的人才为培养目标,是培养科学家还是培养工程师,是培养“通才”还是造就专门人才,仍然存在较大的争议。
我国当前工程教育的学历、学制和多层次教育的培养要求之间不够协调,多层次教育的培养目标不甚明确,分工不够清楚,没有形成多种特色,且存在盲目追求高层次的倾向。比如,我国工科大学纷纷效仿美国研究性大学模式,盲目向综合型方向发展,同时有向高层次攀升的趋势,专科向本科看齐,普通向重点攀比,造成人才培养层次单一,无法适应多样化的社会需求。此外还存在着科学比技术高、理比工高的观念,部分高校更愿意多培养科学家。
无论是传统专业,还是新兴专业,都存在这个问题。课程内容更新落后于时代,理论脱离实际。新兴专业的教材更是跟不上新兴工业的发展。许多所谓新编或修订的教材仅在原来体系和内容上扩充例题,缺乏反映学科发展前沿的新科学、新技术和新思维的知识。
高等工程教育课程体系普遍存在着理论课时所占比例过大,实践环节包括设计、实验、实习、见习、毕业设计等所占的课时比例过小,缺乏对实践能力以及创新能力的培养。过分注重理论知识体系的完整性,而忽视知识的实用性,造成理论不能充分联系实际,实践课仅是检验、复习、巩固知识的手段。由于我国高等工程教育脱离工程实际、工程实践教学环节薄弱,所培养出的毕业生大多缺乏实践能力和创新精神,缺乏解决工程实际问题特别是综合性较强的复杂的工程技术问题的能力,缺乏许多工程知识,也不善于与人合作和沟通的弊端更为突出。
教学方法与模式过于强调对预定的知识体系的传授和学习者对知识的接受,是一种注入式的知识教育;教师与学生之间缺乏互动和沟通,学生难以积极主动地参与教学活动。这种传统的教学方法与模式不利于培养学生的发散性、批判性和创造性思维,不利于创新能力的培养,上述做法也忽视了不同学生之间的差异性,不利于学生的个性发展。
教学管理刚性过强,弹性不足,限制了学生自由选择与发展的空间。比如,推行学分制的过程中,高校很难实行真正意义上的学分制,学生尚未实现自由地选择专业、选修课程、选择教师、选择学习进程。再比如,在大学阶段实施工科生导师制,有的学校只在大学低年级实行,而有的则只在高年级实行;有的导师只负责指导学生选课,而有的则只负责指导学生撰写毕业论文等,难以形成统一的规格。
工程教育与企业联系不紧密,对市场需求缺乏前瞻性的考虑,在教育服务市场与人才市场方面已经暴露出很严重的问题,比如就业市场高级技工短缺严重缺乏,企业急需大量的工程技术人才,为招聘到技术熟练的高级技工开出的年薪甚至比硕士、博士还高,而高等工程教育所培养的工科毕业生由于知识陈旧、缺乏创新、适应力不强等找不到与高学历相匹配的工作,最终不能满足社会的需求。
目前,国际上通行的高等工程人才培养有美国模式和德国模式两种。美国模式主张通才教育,不设专业,重视基础教育,而将实践环节留到学生进入企业工作阶段,学生理论知识丰富、适应性强,但是理论联系实践能力差,可以说美国模式生产的是工程师的“毛坯”。德国模式同样只设系科,不设专业,注重理论和实践的结合,重视对学生自学能力和独立能力的培养,培养出来的学生有很强的实践能力,能很快满足工作岗位的要求。
在我国目前的情况下,高等工程教育必须建立一个合理的、符合时代要求的、适合我国国情的的教育培养模式,才能满足我国在全球化背景下对工程技术人才的要求。笔者认为:明确培养目标是推进我国高等工程教育人才培养模式改革的理性选择。
高等工程教育着眼于培养工程师,是一个包括高等工程职业教育、本科教育,硕士生教育、博士生教育的体系。各级各类工程教育都应该准确定位,找准自己的培养目标。整体而言,专科教育侧重于培养具有工程师初步训练的高等工程技术应用性人才。本科生的培养目标应是完成工程师的基本训练,即培养工程师的“毛坯”,研究生教育是为各个工程学科领域培养高级专门人才的最高教育层次,其中硕士研究生则应比本科生的业务规格在深度和广度上有更高的要求,更接近工程师的终极目标,博士研究生的培养目标更偏重于科学技术研究人员和教学人员。
具体而论,研究生教育不仅限于单一的学者型模式,而应进一步扩宽社会适应面,跨学科的工程硕士、工程博士将会逐步成为研究生培养的一个重要形式。本科教育是工程教育的重点,应扎实地进行基础知识和专业知识教育,加强工程实践环节训练和实际工作能力的培养,跨系跨专业的双学位毕业生作为复合型人才将深受企业的欢迎。高等工程专科教育,在培养目标上主要瞄准生产第一线、能解决生产过程中综合性技术问题的现场技术人才。
高等工程教育有其特有的培养目标、学科设置、教学内容、教学方法和管理制度所形成的培养模式。要调整专业设置。调整专业设置,扩大专业口径,拓宽学科基础,从原来的“专业对口”转为适应社会需求的“大工程”。优化课程体系,应充分体现当代大学生的知识、能力、素质的综合要求。
要完善课程结构。要按照现代工程师的培养目标修订教学计划,要根据“大工程”的理念合理确定人文社会学科、自然学科和工程技术学科等不同学科课程的比例;要压缩理论知识讲授的学时,增加实验、设计、见习、实习等实践学时。更新教学内容,要选用或自编具有前沿性、先进性、实用性的新教材。应当注重学科交叉与融合,拓宽知识面,增强适应性。
要改革教学方法。突出工程重应用、重实践、重解决问题的特点,改变单一的知识传授、理论灌输的传统教学模式。教学尽可能多地采用现场教学、案例教学、参与式教学等现代教学方法,加强对现代化教学技术和手段如计算机辅助教学、网络教学的研究和应用,鼓励学生在实践中发现问题、解决问题的能力。
高等工程教育要求工程师掌握扎实的科学基础知识,具备解决工程技术的实际能力,要培养合格的工程师,对中国高校来说强化工程实践教学环节,构建现代工程实践教学内容及体系,对学生进行现代工程训练的要求更为迫切。
工程训练既有别于学校“第一课堂”教学,又有别于工厂“生产实习”,是以真实的工厂生产过程为基础,通过“真刀真枪”来训练学生工程实践能力、技能,培养学生工程意识的过程。我国高校应当将学校的研发实验室与工业企业的研发实验室、工厂进行紧密合作,使工程科学教育与工程实践训练得到高度融合,从工程教学实验、课程设计、到专题研究、生产实习,再到毕业设计,都紧密结合工程实际,突出实践特色。
现代工程训练能够让学生充分体验创新过程,培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。学生亲自动手操作,直接获得感性知识,然后自行设计、加工、制作完成产品,学生在整个训练过程不仅学会了创新设计与创新制作,又获得了一次全面系统的工程训练。
国际化是高等教育发展的必然趋势,也是提高人才培养质量的重要途径。培养工程师必须适应国际化趋势的要求。高校应当广泛开展国际学术交流与合作,邀请国外著名大学的教授和学者来校考察交流或者聘任为客座教授,介绍学科前沿知识及研究动向,同时倡导学生参与交流活动,展现自身学术特长,发挥探索创新的精神。学术交流有利于促进学术交流及学术观点的借鉴融合,使学生在广泛的交流中碰撞出创新的火花,有利于学生打破传统思维模式的壁垒。
在条件允许的情况下,以交换生、留学生“走出去”的国际人才交流形式,输送学生到国外一流大学攻读学位,充分利用国际先进的教学、实验资源环境优势,充分利用国外特色学科的辐射效果,掌握国际学术前沿,把握世界学术发展动态。
社会进步和科学技术的发展,迫切需要更新狭窄的“技术教育观”,树立适应信息时代要求的大工程观、终身教育思想。一方面要加强高等工程教育的基础性、通用性,构建系统整合、整体优化、综合化、大基础的教学系统。另一方面,又要防止工程教育的学术化、理论化倾向,重视工程的实践性、应用性,重视培养学生的工程意识、工程兴趣、工程能力,探索工程教育独特的培养模式。
随着现代科学技术的学科交叉、渗透与综合现代工程的科学性、社会性、实践性、创新性、复杂性等特点更加突出。这就需要一大批能够综合地应用现代科学理论和技术手段、懂管理、会经营的高质量工程技术人才。目前,中国正处于工业化过程中,来自国际竞争的压力越来越大,能否尽快培养与造就这样的工程技术人才,为中国的发展和世界工程技术进步做出新的重要贡献,成为提高国家工业竞争力、实现强国之梦的关键,成为中国高等工程教育责无旁贷的历史任务。
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