美国大学工程教育中实践教学的理念与措施

叶涛+胥军

摘要：美国大学工程教育中的实践教学日渐完善与制度化，其实践教学已经不是简单指称大学课程设置中的各个实践教学环节，而是指在完整的大学教育教学过程中所贯穿的实践教育的理念与措施。因此，在新的发展时期，大学工程教育中的实践教学具备了深刻的内涵。本文对美国几所高校的实践教学的模式和措施进行了深入分析，探讨了其实践教学的演变、理念及措施、方法等。这些做法和经验对我国高校教学改革、创新人才培养具有重要的现实意义。我们一定要转变观念，重新认识工程教育的地位与作用，制定新的本科工程教育人才培养标准、实践课程体系，才能满足社会对大学工程教学的要求。

关键词：美国大学；工程教育；实践教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）44-0227-03

一、美国大学工程教育的人才培养标准

工程与技术鉴定委员会（Accreditation Board for Engineering and Technology ABET）是美国最具权威的专业鉴定机构之一，也是非政府组织，其主要工作是负责应用科学、计算机、工程和技术等教育项目的专业认证，为工程教育制订专业鉴定政策、准则和程序。ABET近年来推出了“工程标准2000”（Engineering Criteria 2000，EC2000）。

在EC2000中明确，它提出了本科工程教育的人才培养标准：①运用数学、科学与工程知识的能力；②设计、进行实验和分析及解释数据的能力；③按照具体要求设计一个系统、零部件或过程的能力；④领导一个多学科的小组的能力；⑤发现、概括和解决工程问题的能力；⑥理解专业和道德上的责任；⑦进行有效交流的能力；⑧具有必要宽广的教育背景，以理解工程解决方案在经济、环境、社会及全球情境下可能产生的影响；⑨对终身学习的需要和接受终身教育的能力的认识；⑩掌握当代问题的知识；？輥？輯？訛运用必要的技术、技能和现代工程工具解决工程实际问题的能力。

二、美国大学实践教学的理念

在国外，尤其是在西方发达国家，大学的实践教学有着悠久的发展历史。有学者认为，在某种程度上，国外大学的发展是建立在应用的基础上。实践能力，首先应具有一定的动手操作能力，而且实践能力同时也是一种有目的、有意识地改造主观世界和客观世界的意识与能力。实践能力是一种综合素质在实践活动中的具体表现，它可以表现为如敏锐的观察力、随机应变力、良好的表达力、与他人合作的能力、动手能力、主动探索的能力、数据处理及分析能力等。社会的发展及劳动组织的变革对教育提出了新的要求，仅仅停留于基本技能的掌握已不能满足社会对劳动者素质的要求，实践能力的培养已经成为各国大学教育改革的焦点问题。因此，与培养上述实践能力相适应的新的课程设置和形态、学习方式应运而生。

美国大学的实践教学理念与措施正是随着其高等教育理念不断变化而形成和发展的。其实践教学更加重视工程教育的系统性及其实践特征，不仅要求工科大学生学习一些工程科学的知识和理论，还开始强调让学生接触到大规模的复杂系统的分析和管理，并将实践教育的思想渗透到整个大学过程的各个层面，使实践教育成为“制度化理念”，为大学提高人才的创新能力、实践能力、协作能力提供了思想上和制度上的保障。其大学的实践教育始终围绕着培养工程师这一目标，因此培养的人才更加符合现实社会的需要。

三、美国大学实践教学的模式与措施

实践是工程的灵魂，造就工程科技人才主要因素之一就是实践教学。对于工科学生而言，大学学习是参与工程实践、形成工程思维、获得工程经验的最好机会。美国大学实行的以学分制和选课制为核心的本科课程管理制度，其工程教育中的实践教学已经成为大学的一种制度化的教育理念。

1.麻省理工学院。美国麻省理工学院（MIT）素以工程教育闻名于世，工程师质量世界一流。MIT培养了超过1/3的美国宇航员，在美国最知名科学家这个范围内，MIT工学院的教员和研究职员占国家工程院的约5%的比例。现在，所有工学院系都在其领域中名列美国大学排名前列。MIT的人才培养目标特别强调了解决实际问题及与他人合作的能力，并把这作为未来工程领袖的重要素质。麻省理工学院的校训就是“Mind and Hand”——会动脑、会动手。MIT前任校长查尔斯·维斯特则认为，学生需要更多地面向综合化的工程设计和实践，面向大规模复杂系统的分析与管理。在机械、电子、计算机乃至光学系统的综合化方面，他们需要具有更多的实践经验，至少应该具备正确评价的能力。同时，为了实现技术革新，他们还需要能够深刻理解广泛的经济、社会、政治和技术系统中存在的科学原理、工程分析和综合运作。基于此，对MIT本科生，该学院通过本科生的研讨计划（USP）、本科生研究机会计划（UROP）、研究项目、创业活动和若干选修科目，使学生能够接触大量的工程问题，尽可能地为学生提供参加实践教育的机会。同时，学校还有五花八门、形式多样的观察实验。此外，在MIT，支持性的创业活动己经成为MIT文化的一部分，学校鼓励学生和院系参与创业活动。小到课堂，大到参与大型实践项目及创业活动，在实践中学习，在实践中创新，通过多种途径提高学生实践能力的培养。当然，学生也需要通过选修，满足全校统一的“科技强制选修（REST）要求、实验要求、工程实践要求、人文艺术和社会科学要求，方能继续学习。

2.威斯康星大学。威斯康星大学，一般指坐落于威斯康星州首府麦迪逊市的威斯康星大学（麦迪逊）。与加利福尼亚大学、德克萨斯大学等美国著名公立大学一样，威斯康星大学是一个由多所州立大学构成的大学系统，也即“威斯康星大学系统”（University of Wisconsin System）。威斯康星大学在其大学教育发展过程中逐步认识到，大学的发展必须与整个社会的进步紧密联系起来，大学只有在服务于整个社会各种需要的基础上，自身才有可能走向兴盛，此即为“威斯康星思想”。“威斯康星观念”的诞生使得美国继承了欧洲大陆的大学模式，彻底摆脱了象牙塔的束缚，得以直面美国的现实社会生活，使得服务成为继教学、科研之外美国大学所担当的第三大任务。威斯康星大学中，学生不仅有机会参观一些著名的国际企业，和企业管理者面对面的交流，而且，学校也鼓励学生在读书期间创业，将所学付诸于实践。为此，学校为学生提供了创业奖金，为学生安排导师并聘请一些企业的高级管理者给学生提供指导。对于如学习农业的学生，理论与实践的结合可以使学生为未来就业做好充分的准备，因此学校不仅和广大的企业合作，而且还提供专门的农场用于教育和研究，确保学生们能将所学理论知识用于实践。endprint

3.美国路易斯威尔大学。美国肯塔基州路易斯威尔大学机械工程系的机械工程专业以强调实践动手能力、本硕结合的专业课程而闻名全国。这个专业是少数被美国大学应用科学认证机构ABET授权认可的机械工程专业。1936年，作为全美最早被认证的美国工程课程专业之一，这个专业有悠久的历史，美国没有其他工程系比它更早得到认证。路易斯威尔大学机械工程系有专门老师教授指导学生的选课和学习，其中系主任专门负责指导本科学生和非论文学生研究。系里专门设有研究生联系人指导非论文研究的本科生，并且给做课题论文研究的本科、研究生和博士生在选择课题、硕士博士论文以及专业方向上给予指导。当学生选择了课题和研究方向的专业指导老师之后，这个老师就取代系里的联系人作为学生的导师。当大学新生入学学习工程类基础课程一年以后，对其中有意选择机械工程为以后正式专业方向并且被机械工程专业正式录取的学生，工程学院基础指导办公室专门指导他们专业课选课和制定学习计划。每个工程学院的学生要求完成一个长达三个学期的实习或者取得同等相似水平的经历。在第一个实习学期开始前，学生必须注册没有学分的合作教育讲座，这个讲座包括关于如何准备面试、找面试职位、如何递交实习报告等。而所有非机械专业的选修课，必须由他们的研究导师批准，以邮件、电子邮件形式留存。对有兴趣获得机械工程从业证书（比如，会计专业除了有会计学位之外，会有职业内CPA职业证书的考试。机械工程也有类似的职业证书）的学生会和系主任咨询相关要求以及申请期限。如果学生在入学之前有技术工作经验，并且此经验和一个以上的实习学期相等，他们可以申请高级学分。他们必须首先和合作教育办公室的老师讨论他们具备的以往经验。如果讨论结果非常满意的话，这个学生将完成优异实习申请表，然后被进一步评审，以获得优于普通实习的学分。有时候，学生在实习期间也希望选课，院系对此有条件限制，此学生在实习期间的学期选课每学期不能超过四学分。这个学生必须获得实习期选课批准表“获准在实习学期内选课”，所选课程必须不能和实习责任的时间冲突。如果课程时间和工作时间冲突的话，实习雇主必须出具批准文书。如果学生在其他学校注册选课，这个学生必须要求在招生办公室取得“交换学生表”。在实习期间内，如果学生在其他学校选课必须把此学校课程的学习成绩复印件寄到学校的注册办公室。

四、结束语

法国诺贝尔奖获得者贝尔纳曾经说过：创造力是没法教的，必须在实践中让学生动手，有机会把自己的创新思想付诸实施。

因此，要改变我国高等工程教育中实践教学薄弱的现状，我们必须借鉴先进国家的教学理念、教学模式以及教学方法，将学习同生产紧密结合，要使企业广泛参与，要将实践教学贯穿到整个大学教育过程，通过课堂内外各个相互联系的实践教学环节，全面构建完整的实践教育体系，提高大学的人才培养质量。

这就要求我们在今后的工作中，必须开展本科工程教育实践教学的系统研究，从而为相关政策的制定提供一定的理论和现实的依据；要转变观念，重新认识工程教育的地位与作用，制定新的本科工程教育人才培养标准、实践课程体系，不断完善高等工程教育理论。

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基金项目：本文系湖北省省级教学研究资助项目（项目编号2010086：适应学分制改革的过程装备与控制工程专业实践教学内容优化研究与实践）、武汉理工大学重点教研项目（编号2011042：面向建材机械行业的过控专业卓越工程师培养模式研究）

作者简介：叶涛（1972-），女，博士，副教授，主要从事粉体工程及电子显微技术的研究。endprint