高等院校本科工程实践教育改革研究

赵现伟?刘建朝

摘 要：实践是工程的灵魂，造成工程科技人才质量不高的主要因素之一是实践教学不足。对于工科学生而言，大学四年是参与工程实践、形成工程思维、获得工程经验的最好机会。但实践教学作为工程教育教学体系的重要组成部分，却没有得到高校、教师和学生的足够重视，实践教学是目前我国高等院校本科工程教育人才培养的薄弱环节。

关键词：工程实践教育；教育改革；高等院校

一、工程教育的时代要求

随着经济全球化和世界新一轮科技革命的兴起，各国都面临产业转型和升级的机遇和挑战，发达国家努力向产业链最高端转移，以占领科技制高点和获得高额垄断利润；发展中国家开始向工业低、中端转移，以推进工业化进程，增加经济总量和就业机会；作为新兴工业国家的中国，力争向产业链的中、高端转移，以增加国际竞争力，并在新的经济秩序中占据有利地位。在这种背景下，中国需要的工程师是多元化的，既需要以创意为目标的创新、创业型工程师，也需要以制造为目标的设计、实现型工程师，还需要大量以运行管理为目标的服务型工程师。其中，迫切需要的是创新、创业型工程师，或全能型工程师。

与此同时，现代工程越来越显现出一些不同于传统工程的特点。现代工程的外部特征表现为系统化、智能化和人性化，无论传统的机械工程、电气工程、土木工程或化学工程，都更多的与计算机技术及自动控制技术结合在一起，与技术经济结合在一起，从而产生了智能设计、制造和施工。可见，现代工程需要学科交叉和集成，这就要求工程师按照项目逻辑而不是学科逻辑开展工作；需要工程师团队运用不同学科的知识解决问题，这就要求工程师既具有所在工程领域的理论知识和实践能力，又具有沟通交流和团队协作的能力。另一方面，现代工程的内部特征表现为科技含量不断增加，数学和自然科学成为现代工程合法性和品质的保证，这就要求工程师具有坚实的数学和自然科学的理论基础。

此外，现代工程以及工程教育所面临的挑战不仅是在工程和工程教育内部产生的，也源于外部环境的变化。只有把工程教育置于全球背景下和整个高等教育体系中，才能对其进行合理的定位和改革。

二、本科工程教育人才培养的标准

（一）教育目的和教育目标

在 2010 年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中，明确提出了“全面贯彻党的教育方针，坚持教育为社会主义现代化建设服务，为人民服务，与生产劳动和社会实践相结合，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。”，“树立科学的教育质量观，把促进人的全面发展、适应社会需要作为衡量教育质量的根本标准”。教育目的是从社会需要和人的自我发展两个层面出发，规定各级教育人才培养及办学的总方向，宏观上回答了“教育做什么”以及“培养什么样的人”的问题。

相对教育目的而言，教育目标更加具体，它通过对学生学习结果进行具体的描述，回答了“教育將把学生带到哪里”的问题。最早对教育目标分类问题进行研究的学者，是美国著名教育家、芝加哥大学教授布卢姆。在布卢姆看来，教育目标可以通过两种相当独特的过程获得其意义。第一个过程，是用行为术语来界说目标，然后确定与判断学生是否“达到”目标有关的证据，例如作业、测验、观察等。第二个过程，是试图把一个目标置于一个庞大的、包罗一切的目标系统或母体里。

（二）人才培养标准

人才培养标准包含于教育目的和教育目标，但更加微观，它从学生的角度出发，规定学生经过一段时间的学习后，应该具备的“知识、能力和素养”。人才培养标准的制订给高等学校和教育者带来的主要变化之一，就是从关注教师的教学行为转变为关注教学环节的安排以及经由这些环节学生学到的东西，从关注学生的考试分数转变为关注学生的学习态度、学习行为和学习过程。本科工程教育人才培养标准的概念，在教育部发布的《教育部关于实施“卓越工程师教育培养计划”的若干意见》以及《卓越工程师教育培养计划》两份文件中提出，文件要求制订工程教育人才培养标准并对通用标准和行业专业标准作了区分，“人才培养标准分为通用标准和行业专业标准。其中，通用标准规定各类工程型人才培养都应达到的基本要求；行业专业标准依据通用标准的要求制定，规定行业领域内具体专业的工程型人才培养应达到的基本要求”。

三、高等院校本科工程教育存在的问题

（一）本科工程教育人才培养目标不明确

在我国的高等教育体系中，工程教育长期与科学教育甚至人文教育混为一谈，工程教育的特殊性没有彰显。事实上，人们对工程师的认可度远不如对科学家的认可度。在普遍强调通识教育的背景下，高等学校也不愿将人才培养目标明确为工程师。相较之下，国外的工科大学却旗帜鲜明的将其培养目标定为工程师。在我国的工科大学里，整个的人才培养体系和培养模式仍然是培养科学人才的模式，以致工科专业的工程特点并不突出。

科学家是解释世界的，工程师是改变世界的。而我国高等院校本科工程教育培养的工科学生更愿意选择‘解释世界，似乎工程师的光环不如科学家的光环耀眼”。在这种模式下培养出来的毕业生，缺乏专业方面的实践经验，缺乏动手操作的实践能力。

（二）本科工程教育实践教学体系不完善

目前，我国多数高等院校本科工程教育实践教学缺位，工程教育实践教学体系设计不完善。本科工程教育体系中实践教学的缺位，主要体现在两个方面：一方面，是上世纪 90 年代中期教育体制改革后，实践教学的落实难以到位；另一方面，进入二十一世纪，新兴产业的崛起，使得高校开办了大量新专业，而实践教学体系没有根据产业界和新专业的需要作相应的调整。在我国的高校中，去工程化现象极为普遍，工程教育的地位偏低、投入不足、工程教育体系已显落后。

在具体的课程设置和教学安排上，实验课程的比重下降，学生在实验课上亲自动手操作的机会减少，多年来一直提倡的自主性、设计性实验越来越难落实。生产实习的时间大幅度压缩，学生在实习中参观多而参与少。另外，由于学生规模较大，实践教学的要求与实践教学的条件之间存在很大的差距。以实践教学学分数在整个教学体系中所占比例为例，在美国大学的课程体系中，实践教学比例均在 30%以上。而我国大学这一比例都在 25%左右，相差较大。以机械类专业为例，斯坦福大学总学分为 189，其中实践学分为 68，占总学分比例为 36%；伊利诺伊大学总学分为 132，实践学分为 45，占总学分比例为 34%。

从实践教学体系看，教学设计和实践活动缺乏层次性。2011年，教育部就实践教学问题组织了对多所高校教师和高年级学生的调研访谈，证实目前校外实践教学中的认识实习、生产实习、毕业实习之间没有明显的梯度和层次，企业从自身利益考虑，不愿接收学生实习，学生缺乏实战性训练机会。

（三）本科工程教育教学方法和课程体系相对落后

我国的高等教育仍然是以教师为中心的教学文化，也就是围绕“教师中心、教材中心和课堂中心”而组织的，发挥了教师在教学过程中的权威和主导作用，却忽视了学生的主体性和能动性。工科院校的教学方法仍然以讲授为主，学生自由探索、自主学习、主动实践的环境还不具备。教师教授学生进行分析的办法，很少教学生综合的办法。学生到教室听课和到实验室做实验，学习当某些力和材料组合在一起时将会发生什么。他很少有机会在纸上或是实际上利用他可以支配的所有条件组装一个组合以产生预期的结果。

四、本科工程教育改革措施

（一）以学生为主中心的教育

“以学生为中心”的教育目的是为了培养自由、全面发展的人。在传统的教学模式中，不仅整个的教学计划、课程体系和教学内容都是由教学管理人员和教师拟定的，甚至教学活动（包括实践教学环节）的具体细节也是在教师设定的框架中进行的。在这样的情况下，学生的主动性和创造活力很难被激发，学生很难在学习活动中获得内在的成就感。解放人，让人成为人，是教育的使命，也是社会现代化的最高要求。“以学生为中心”的教育是一种以学生为本的教育，它基于对个体生命意义的尊重，真正体现了学校和教师对学生的关爱，是激发学生创新创造精神、培养多样化充分发展的人才的根本途径。

（二）为学生提供自由发展的空间

只有为学生创造自由发展的环境和条件，才能让学生自由发展。就学生的发展来说，“自由”意味着：首先，学生应该是能对自己的学习活动负责的主体。当学生作为学习活动的负责人，他才能自己设计学习目标、自己想办法实现它。在这种情况下，学生不是怀着被动的心情完成老师布置的任务，而是积极主动的作业。学生只有确立了自己的主体地位，寻求主动的有意义的学习，才能成为其“自己”。其次，意味着学生潜能的释放与创造力的挖掘，现代大学教育使教育活动的实施更加规范化、知识也更系统化，同时使得学校更容易把学生当成批量生产的工业品，由此导致学生创造能力的整体下降。第三，学生若成为他自己，也意味着他们能有更加自由的发展，意味着他们的认识和行动能更容易地从“必然王国”走向“自由王国”。

（三）校企联合培养

校企联合培养模式突出经济管理知识、专门技术与工程实践能力的深度融合，培养“管理与技术并重型专门人才”，以更好地适应企业和行业的发展需求。校企联合培养模式以有效解决经管类本科人才实践教学难题为目标，构建全方位的校企联合培养体系，强调通过产学研互动来实现校企双赢。校企联合培养模式下将本科人才培养与师资队伍建设并重，以更好地凸显校企联合培养的成效。

通过校企联合培养模式与机制的构建，期望解决实践教学师资力量不足、企业课程开设难、实践型教材缺乏、企业培养环节学生管理难度大等系列问题，尤其是要通过产学研互动来解决企业参与人才培养积极性不高的问题。

校企联合培养能够实现学习、企业、学生三方共赢。学校实现了开门办学，及时把握市场动态和学科前沿，教育教学效果明显提高；企业培养一批热爱企业的精英队伍，促进了企业的发展；学生能有效提升其综合素质，培育团队精神，增强竞争力，拓宽了发展空间。

（四）人文情怀与工程实践结合

目前人们多是从技术的角度谈论或设计工程教育的实践环节，要在更深的层次进行工程教育改革，应该从人文情怀的角度审视工程实践教育。就学生而言，要注意关注社会重大问题，对人类社会所面临的困难和遭遇的问题要有同情心，要使自己真正成为社会中人。一方面，要通过实践有意识地培养自己的人文情怀，另一方面，则以人文情怀反思工程问题进而指导工程实践，使得实践在更高的层次上产生更有价值的结果。

高等院校本科工程实践教育的改革工作不是一个事件，而是一个长期的持续性的活动和改进过程。我国高等教育本科工程实践教育工作除了从上述四个方面进行改革以为，在实践课程体系方面还应该做好以下工作：在课程体系的建设上，强调“问题导向”，打破学科界限；理顺理论课程与实践环节之间的关系，实施一体化课程计划；建立培养标准与课程体系之间的二元矩阵关系；高等学校应该站在一定的高度统筹规划实践教学环节，使各环节之间具有层次性、连续性和贯通性；注重综合类实验和工程设计类课程的开发；更新实践课程的内容。整合跨学科课程内容，增加国际化合作项目，增加与工程专业相关的可持续发展内容，增加创新创业教育的内容。

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基金项目：2013 年度陕西公办普通本科高等学校教学改革研究项目“行业特色型大学本科人才培养体系的研究与实践”（13BZ17）阶段性成果。