面向行业发展的卓越工程师培养模式探索——以卓越车辆工程师培养为例

冀 杰, 唐 超，翟彦博

(西南大学 工程技术学院， 重庆 北碚 400715)

为将我国建设成为创新型国家，众多行业目前正经历从“中国制造”向“中国创造”转变和发展的关键时期，其中，汽车行业的快速发展是最典型的例证之一。2012年，我国汽车产销量连续四年蝉联世界第一，而且汽车保有量突破一亿辆大关，中国正式进入了汽车“亿时代”。但是，汽车行业的快速发展却造成了车辆工程专业技术人员的严重短缺，尤其是具有宽理论基础和精专业技能的卓越工程师的缺乏更是成为国内众多汽车企业发展的瓶颈。因此，如何制定和构建适应行业快速发展的培养模式，从而为所在行业造就一批卓越工程师，将是打破企业发展桎梏、建设创新型国家的重要措施之一。

教育部于2010年6月启动了“卓越工程师教育培养计划” (以下简称“卓越计划”)，并列入我国高等教育中长期发展规划。“卓越计划”的提出旨在面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新性强、能够适应经济和社会发展需求的卓越工程师后备人才(以下简称“卓越工程师”)[1,2]。“卓越计划”为车辆工程专业培养高质量的各类型工程技术人才提供了良好的机遇。但是，它也对高校办学理念、人才培养目标定位以及培养模式的改革提出了更高的要求，尤其是对于卓越工程师的培养模式而言，高校应充分发挥自身人才培养优势，从专业培养角度系统提出适合本专业卓越工程师培养的具体要求和措施。

本文根据“卓越计划”提出的专业培养总体方针，以车辆工程专业为例，具体研究人才培养目标、培养方案及师资建设等方面的内容，以期为制定和实施适应行业发展的专业培养模式提供借鉴和参考。

一、车辆工程“卓越工程师”培养目标

培养具有国际视野的行业领军人才、国际认可的高级工程技术人才和创业研发型高端人才是“卓越计划”的重要目标。对于车辆工程专业而言，培养目标的制定要借鉴美国、德国等汽车产业发达国家的高等工程教育成功经验，并结合我国汽车产业的发展现状及高校车辆工程专业的教育模式，通过高校与汽车整车及零配件企业的密切合作，以实际工程需要为背景、以汽车应用技术为主线，着力提高学生的专业知识水平、工程意识及工程素质，培养造就一大批专业基础扎实、工程实践和创新能力强并适应汽车行业发展需要的各类型优秀工程师[3]。

对于车辆工程专业大学生而言，为适应目前的汽车行业发展现状，通过本科阶段的“卓越计划”培养，应达到以下具体的培养目标：

(1)具备必要的工程科学知识、一定的社会人文知识，掌握扎实的车辆工程专业基础知识，同时能够了解本行业的前沿技术和发展趋势；

(2)具备解决车辆工程专业实际工程问题的能力，能够综合运用一般和专业工程技术知识分析和解决相关问题；

(3)具备技术攻关和创新设计的综合能力，能够与项目团队的其他成员进行有效沟通、协调和合作，率领团队保质保量按时完成分配的工作任务；

(4)具有良好的职业道德、社会责任感和基本职业素养，同时还要具备质量、安全、环境及服务意识，认识到自己对汽车行业、社会和环境保护的责任。

车辆工程“卓越计划”的专业培养目标可以归纳为专业知识、综合能力和工程素养三大方面，如图1所示：

图1 车辆工程“卓越计划”的专业培养目标

二、制定满足“卓越计划”的专业培养方案

专业培养方案不仅是高校在“卓越计划”实施过程中的重要执行文件，它也体现了高校实现“卓越计划”创新理念的基本思路。其制定应从专业培养角度对卓越工程师后备人才的培养提出系统完整的具体要求和实施措施[4]。因此，制定车辆工程专业“卓越计划”的培养方案时，首先要认真领会和深刻理解“卓越计划”的指导思想、主要目标、总体思路和基本原则，并深入了解国家人才培养的通用标准和汽车行业对工程师的主要需求，然后结合本校专业的实际情况以及学校人才培养特色，制定出既符合国家卓越工程师教育培养要求又适应行业发展的培养方案。

在车辆工程专业培养方案中，课程体系重构、教学方法改革以及实践环节设计是成功地进行卓越工程师培养必须完成的重要工作。因此，下面将对这三方面内容进行重点阐述。

(一)体现行业发展的课程体系重构

课程体系是大学人才培养的主要载体，是“卓越计划”先进教育理念付诸实践和卓越工程师培养目标得以实现的桥梁[5]。满足车辆工程卓越工程师培养需要的课程体系应当达到以下几方面的要求：

1．体现车辆工程专业知识的继承性与发展性

由于车辆工程专业所涉及的理论知识与行业发展联系紧密，因此，在课程设置时要特别注意课程体系及教学内容的继承性和发展性。课程体系既要注重专业知识的传承，保证学生能够掌握汽车构造、原理、理论及设计等相关基础理论，同时，又要结合汽车行业的发展需要，体现汽车行业中的节能化、轻量化、智能化等发展趋势。这对于学生日后胜任本职工作以及知识的获取、更新和创造均具有重要的意义。

2.体现学科专业间的交叉性和综合性

目前，车辆工程专业的一个重要特征是机械、电子、控制、材料等学科间的相互渗透和纵横交叉，传统的单一学科知识已经不能满足行业发展对车辆工程师的要求，而“卓越计划”对各种学历层次卓越工程师在知识、能力和素质方面提出了明确的基本要求，达到这些基本要求的前提就是要制定和构建学科交叉融合的课程体系，突破单一的车辆工程学科知识的局限，使得学生在今后的工作中能够综合运用各学科的专业知识解决各种技术难题。

3.体现课程内容之间的有效性和扩展性

从上面的分析可以看出，车辆工程专业所涉及的学科专业知识和信息浩如烟海，学生在规定课时内不可能也没有必要掌握全部知识。另外，目前的课程体系中依然存在着大量落后于行业发展、理论脱离实际的相关内容。因此，在课程体系和教学内容的改革中，一方面要将职业发展和终身学习中最基本的、无可代替的和必不可少的知识包含在内，以确保本学科的专业核心知识和教学内容得以有效传承。另一方面，在课程内容设计中要注意基本规律、原理和基本技能的掌握，使工程师随着汽车行业的快速发展能够有效地扩展和掌握其他相关专业知识，以增强其社会和行业的适应性。

(二)面向能力提升的教学模式改革

课程教学方法及其他教学环节的改革要保证学生有效地掌握教学内容，实现每门课程或教学环节的目标，确保学生的能力得到培养、训练、形成和提高。当前，我国很多高校车辆工程专业的教学内容滞后于汽车行业发展的实际需求、教学方式不利于培养学生创新精神等问题，使其无法满足“卓越计划”中提出的对卓越工程师的综合素质要求。为满足“卓越计划”对卓越车辆工程师的创新精神和实践能力等综合素质的培养要求，有必要对目前车辆工程专业的教学理念及教学模式做出调整和改革。

在西南大学车辆工程专业的教学方法和培养模式中，以项目和问题为导向(POPBL: Problem Oriented and Project Based Learning)的研究性教学模式被认为是提高学生创新精神和实践能力的重要途径之一[6]。其中，研究性教学模式是教师把研究的思想、方法及取得的新进展引入教学活动，指导学生从自然、社会和日常生活中选择并确定与学科相关的专题进行研究；POPBL教学模式强调把学习置于复杂的、有意义的问题情境中，通过学习者之间的相互合作解决真实性问题，学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，培养学习者自主学习的能力。以POPBL教学模式为基础开展车辆工程专业的研究性教学打破了原有的僵化、固定的学科逻辑和机械的顺序教学组织形式，促使学生在专业指导下对汽车行业前沿知识及技能进行主动探索、创新思考和动手实践，并且通过项目小组内部的交互式探究学习，使学生主动地吸收知识、应用知识、解决问题、获得经验，使学生在进入工作岗位之后更快地适应社会发展的需求，成为具有创新精神和实际问题解决能力的“卓越工程师”[7]。该教学模式是以学生发展为本的教育思想在教学活动中的具体化，并最终实现卓越工程师培养模式的根本转变，它对于提高工科大学生的知识储备及解决问题的能力并培养创新精神及团队合作等综合素质具有积极的作用。该教学模式在卓越车辆工程师培养中的实施方案如图2所示。

(三)“3+1”实践环节的实施方案

实践是车辆工程专业的灵魂和根本，车辆工程教育的重要特征便是产学结合。“卓越计划”尤其强调了实践环节在卓越工程师培养过程中的重要作用，提出了“3+1”模式的人才培养计划，即3年时间的理论学习加上总共1年时间的实践环节(包括毕业设计)[8]。对于车辆工程专业而言，该模式在一定程度上改变了原来固有的以理论教学为主、实践教学为辅的模式，大大增加了工程实践环节的时间。该模式的提出能够使车辆工程专业学生开阔视野、增加实践经验，使他们提前了解汽车企业的实际生产流程、制造工艺、企业管理等相关知识，为今后尽快适应企业工作环境并接受相关工作奠定前期基础。在一年的实践环节中，可以通过以下途径增强卓越车辆工程师的相关能力：

图2 基于POPBL教学模式的卓越工程式培养实施方案

1．学校与汽车企业合作

校企合作不仅是传统工科教育中提高学生实践能力的主要模式，也是卓越工程师人才培养的重要途径和有效平台。车辆工程专业的校企合作要紧密围绕汽车产业链，与汽车零配件供应商及整车企业开展各个层次的合作交流。例如，参观汽车行业中代表性的企业生产活动和技术工作现场，使学生大体了解整个企业的生产流程，同时将课堂上学习到的专业理论知识与实际生产现场的实践相结合，从而更加牢固地掌握所学的专业理论知识并将其转化为最直接、最感性的认识。另外，邀请长期从事汽车生产管理第一线的专业技术人员为学生作相关专题技术讲座，详细介绍目前汽车行业发展过程中所遇到的实际技术问题、解决方案及发展趋势等相关知识，激发学生们的专业兴趣并引发深层次的思考；如果在条件允许的情况下，让学生到汽车生产车间的第一线顶岗实习，通过流水线上的实际工作了解各工种作业人员的工作状态并提高他们的实际动手能力。

2．参与科学研究项目

当学生掌握了扎实的专业理论基础之后，可以与具有实际工作经验的汽车企业专业人员进行技术交流，广泛收集和整理在一线生产设计过程中遇到的技术问题，同时，充分发挥大学生们的创新性思维，提出自己的创新性解决方案并以科学研究项目的形式予以解决。学生们在完成项目的过程中，充分利用西南大学工程训练中心的教学和实验资源，在符合实验操作规定的大前提下，自己探索合理的实验方法并选择合适的实验设备，自主完成科研项目的研究目标。虽然学生们提出的解决方案或者科研项目可能不太成熟，但是在参与项目的过程中不断发现问题和解决问题，这种形式更能够激发学生主动构建知识的动机，培养其创新精神和解决问题的能力。即使通过科学研究最终证明提出的解决方案或想法无法实现，但完整的科研训练对未来卓越工程师的成长也是至关重要的。

3．参与创新性科技竞赛

参与区域性及全国性的专业领域创新性科技竞赛，一方面开阔大学生的学术视野，了解车辆工程学科领域的专业前沿知识，另一方面为学生提供更多的科学思维训练和实践能力提高的机会。在学生进行创新性科技竞赛时，要打破“老师全权负责方案，学生机械重复实验”的传统，充分发挥学生们的主动性和创新性，在完成过程中不断学习相关专业知识并掌握专业软件、专业设备的使用技巧，最终达到培养学生创新精神、组织能力、动手能力和团队意识等综合研究素质的目的。

车辆工程“卓越工程师”的专业实践方案如图3所示。

图3 “卓越计划”专业实践方案设计

(四)卓越工程师培养的学习成果评估

经过阶段性的课堂教学及实践环节之后，要对车辆工程专业大学生的专业知识、综合能力及工程素质进行综合评估，检验工科大学生是否已经达到“卓越计划”中提出的对“卓越工程师”培养的各项要求，尤其是是否具备了解决汽车行业发展所面临的实际工程问题的能力。目前，工科专业的教学评估主要依据试卷和成绩的形式对教学效果进行终结性评价，这种形式能够对专业知识的掌握情况进行考评，但是无法完全体现教师在教学过程中的研究性指导水平及其学生在卓越工程师培养过程中体现的创新精神和动手能力。因此，卓越工程师的培养应该以质性评价为主，由一元走向多元。

1990年代以来，美国高等教育为了满足高校内在质量提升的迫切需要，将学习成果评估(learning outcomes assessment)作为衡量学生学习成效和高校教育质量的重要标杆[9]。该评估方法的主要特征是关注学生的学习成效，运用测量方法获取学生的学习成果信息，同时强调评估过程和评估的持续性以及评估活动与学习过程相融合。根据美国学习成果评估委员会(NOLOA)对学习成果的定义，必要的学习成果构成要素包括：人文及物理自然知识、智力及实践技能、个人及社会责任、学习整合及应用能力。通过比较可以看出，美国提出的大学生学习成果价值增值与我国提出的卓越工程师培养目标存在着众多相似之处，最终目的都是使大学生在大学期间通过专业知识的系统学习和综合能力的锻炼，为社会培养出适应行业发展需要的优秀人才。因此，我国参与“卓越计划”的高校有必要结合自己的实际情况，合理借鉴美国高校学习成果评估的经验，将评估重心从重视理论知识的掌握转移到重视学生综合能力的提高，从学习成果的新维度，通过科学的测评方法开展卓越工程师培养的综合评估，不断提升我国卓越工程师的培养水平。

三、具有工程背景的专业师资建设

车辆工程专业“卓越工程师教育培养计划”实施的关键还取决于能否建设一支满足卓越工程人才培养要求的高水平专、兼职相结合的教师队伍。目前，车辆工程专业课程的授课教师一般都经过长期系统的课程学习和科研训练，普遍具有较好的理论基础，但缺乏实际操作和工程背景。可想而知，如果教师自身都没有在汽车企业的生产一线得到系统的工程训练，那么他所讲授的课程当中就很难出现与当前汽车行业发展相适应的内容，就难以培养出满足现代汽车企业需求的“卓越工程师”。另外，虽然有些高校邀请一些汽车行业里面成功的企业家或工程技术人员参加讲座、论坛和培训，但由于他们对学生的专业背景、实际需要了解较少，学生只能分享他们的工作经历和经验，无法为未来卓越工程师的成长给予长期的实质性指导。因此，“卓越计划”专业师资的建设还需要在现有师资基础上进行提升和补充[10]。

目前，我国开设车辆工程专业的高校基本上都与汽车企业建立了密切的科研合作伙伴关系，这种相对稳定的合作关系不仅为学生的工程实践提供了众多机会，也为提升车辆工程专业师资的工程技能及工程素养提供了可能。在学生的生产实习环节中，委派专业教师到企业的生产组装流水线，与企业指导教师共同指导学生的生产实习环节。通过亲自参与到汽车生产组装流水线及汽车总体设计的整个过程，教师可以充分了解汽车企业及行业对未来工程师知识、能力、素质等方面的要求，同时让教师及时掌握生产一线所采用的生产设备、工艺、技术等相关工程技术信息，这一过程将有利于提高车辆专业教师的工程意识、素养和知识储备。该模式可确保高校现有专业教师队伍结构的顺利转型，弥补目前高校教师在“卓越计划”实施前以学术研究为主、工程实践能力不足的缺憾。

车辆工程专业教师工程素质能力的提升不仅需要教师自身的主观改变，更需要从政策、制度上进行倾斜和支持。对于参加“卓越计划”的主要责任教师，高校与合作汽车企业应联合设立相关的挂职岗位或顶岗工作岗位，建立鼓励专职教师定期到汽车企业挂职锻炼和顶岗工作的制度。另外，要针对“卓越计划”的相关任务对教学岗位设置、工作量计算、教学津贴等方面进行调整，对参与“卓越计划”教学改革的教师实施激励政策，尤其是对参加工程项目或产学研合作项目、赴汽车企业进行技能提升的教师进行奖励并作为职称评聘条件。这样，随着“卓越计划”的不断推进，具有扎实专业理论基础并同时具有丰富工程实践经历的教师将不断充实车辆工程专业教师队伍，从而为卓越工程师的培养奠定师资基础。

总之，为了使高校培养的未来“卓越车辆工程师”能够适应日新月异的汽车行业发展，学校应依据“卓越计划”的人才培养标准以及汽车企业的人才实际需求确定车辆工程专业的培养目标，并结合学校及专业的现有基础和实际情况，对车辆工程专业的课程体系、教学模式及实践环节进行重构和改革，同时通过校企合作及政策设计等方式提升“卓越计划”专业师资的工程技能及工程素养，最终形成一个“厚基础、宽专业、重实践、强个性”的培养方案，从而满足汽车行业发展对“卓越工程师”培养的客观需要。

参考文献：

[1] 王宝玺.关于实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等教育研究, 2012, 6(1): 15-19.

[2] 林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育, 2010(17): 30-32.

[3] 刘建强.德国应用科学大学模式对实施“卓越工程师培养计划”的启示[J].中国高教研究, 2010(6): 50-52.

[4] 林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究，2011,32(2): 47-55.

[5] 林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011(5)：1-9.

[6] M.Lehmanna, P.Christensena, X.Dua.Problem-Oriented and Project-Based Learning (POPBL) as an Innovative Learning Strategy for Sustainable Development in Engineering Education[J].European Journal of Engineering Education, 2008, 33(3): 283-295.

[7] Jie Ji, Yunwu Li.Research-led Teaching in Higher Education for Cultivating Excellent Engineers: Theories and Practices[C].Proceedings of 2011 the conference on information technology and education teaching.Scientific Research Publishing, 2011: 2909-2913.

[8] 史荣, 李玉昆, 任玉波, 马筱聪.基于CDIO的卓越工程师试点班课程改革实践[J].教学研究, 2012, 35(2): 57-60.

[9] 张建功, 杨怡斐.美国高校学生学习成果评估模型研究[J].高等工程教育研究, 2013(4): 116-121.

[10] 李继怀，王力军.工程教育的理性回归与卓越工程师培养[J].黑龙江高教研究, 2011(3): 140-142.