工科大学生工程实践能力与创新能力培养的研究与探索*

周婷婷（齐鲁工业大学机械与汽车工程学院，山东济南250353）



工科大学生工程实践能力与创新能力培养的研究与探索*

周婷婷
（齐鲁工业大学机械与汽车工程学院，山东济南250353）

摘要：社会和经济的发展对我国工程技术人才的工程实践能力和创新能力提出了许多新的要求。如何提高大学生的实践能力和创新能力是工科类高校在人才培养方面面临的主要问题。结合我国工程教育落后于工程实际需要的现状，本文分析了我国工科大学生工程实践能力培养中存在的若干问题，并从优化实践教学内容，改进实验教学方法，开设创新实践综合课程，加强校内外实习基地建设，提高教师的工程实践素养等方面提出了具体的解决措施。

关键词：工程教育；工科大学生；实践能力；创新能力

Abstract:With the development of society and economy, many new requirements for engineering practice ability and innovation ability of qualified engineers are put forward. Improving the practical ability and the innovation ability of college students is one of the major objects in the cultivation of qualified students in engineering colleges. Consid原ering current situation that engineering education in our country lags behind the actual needs of engineering field, this paper analyzes several problems in the cultivation of engineering practice ability of college students in our coun原try. Solutions are proposed in the aspects of optimizing the practical teaching content, improving the practical teaching methods, opening the integrated courses of innovative practice, enhancing the practice base construction on and off campus and raising the engineering practice attainment of teachers.

Keywords:engineering education; engineering college students; practical ability; innovation ability

随着社会、经济和科技事业的发展，特别是战略性新兴产业中高端装备制造业的迅速发展，对工科类专业人才培养提出许多新的要求，尤其是对工程实践能力和创新能力的培养提出了更高的要求。工程应用型人才要成为产品研发、技术创新的主力必须具备设计开发能力和解决现场工程问题的能力。而高校对学生的培养历来以课堂教育为主，对学生工程实践技能和创新能力的重视不够。近年来，企业界也越来越多地感觉到高校工科毕业生虽然掌握了技术，但缺乏在现代工程环境下所要求的诸多能力。因此，培养具有工程实践能力和创新能力的学生是高等学校工程教育的一个重要目标，也是企业提高其竞争能力对人才的必然要求。

一、目前我国工科大学生工程实践能力培养主要存在以下问题

（一）工程教育与工程实践脱节，专业课程体系相对陈旧

实践性是工程教育一个非常重要的特征。而工科院校教师在课堂上倾向于理论知识的传授，对于理论知识点与工程实践的联系不够重视。实践教学、课程设计、金工实习、毕业实习等实践环节在教学计划中所占比例严重不足，对工程训练不落实，对学生动手能力和实践经验培养的忽视，导致学生工程素质不高，创新热情不足，运用所学知识解决实际工程问题的能力较差，走上工作岗位之后难以胜任相关工作。另外，在科学技术发展日新月异的今天，新的科学原理，新的技术不断被工程采用，使得知识陈旧周期大大缩短[1]。而工科专业课程体系还相对陈旧，不能适应我国产业结构的调整以及社会对于人才的需求。

（二）课程之间相对独立，缺乏系统化

具体的工程问题具有很强的综合性，要解决实际的工程问题必须注重对知识和技能的综合运用[2]。受专业主义教育思想的影响，我国不少工科院校专业在课程体系设置上依然采用公共基础课，专业基础课和专业课的三阶段模式，综合性课程非常少见，课程之间相对独立，课程建设与课程改革一般都在各门课程内部进行[3]。学科间壁垒森严，交叉、融合不够，使得我国工科毕业生知识面过窄，缺乏创新意识，缺少团结合作精神，不利于对学生的专业知识综合应用能力和创新能力的培养，难以适应当前科学技术发展和现代社会经济发展的需要。

（三）缺乏工程创新的实践平台

工科大学生培养过程中需要进行大量的课内外实验，对仪器、器材要求种类多，造价较高，使用和维护费用投入较高，很多高校因为资金配备问题，缺乏实践创新的平台，对创新人才的培养不能进行有效的实践探索。不少高校希望以建立产学研基地的形式与企业、科研院所合作，增加学生的实践内容，拓展工程实践平台。但是由于企业以经济效益为目标，与高校培养创新实践人才的目标有所偏差，实施效果不甚理想，缺乏校企合作的长效机制。

（四）工科院校教师队伍普遍缺乏工程经历，严重影响工程教育质量

我国高校教师，尤其是青年教师，多数从高校毕业后就直接到高校任教，中间没有在企业的工作经历，缺乏在生产一线的工作实践，因而解决工程实际问题的知识和经验比较欠缺。例如，很多教师在解决工程问题中涉及到的产品图样标注要求、零件设计的结构工艺性、加工成本核算等方面，缺乏实际经验。这对于学生工程实践能力的培养无疑是十分不利的。欧美发达国家与我国情况完全相反，发达国家的高等工科专业教师多是由丰富实际工作经验，或是来自企业的工程专家兼职教师工作[4]。

因此，探索如何通过改革我们现有实验教学的内容和方式，如何使学生积极地参与各类科技竞赛、教师科研课题、企业生产实践，对于全方位地培养学生的动手能力和工程实践能力，提高人才培养质量具有重要的意义。

二、提高学生工程实践能力的措施

（一）提高实践教学比重，优化实践教学内容

通过修订人才培养方案，调整教学计划，增加实践教学所占的比重，加大工程应用能力的培养。根据学生对知识的掌握规律，建立和完善“基础实验-综合课程设计-研究创新实践”的分层次、模块化的实验实践教学体系，使得实验教学过程随着学生理论课程学习的深入，循序渐进地覆盖大学四年的所有教学环节。结合教师的科研课题、生产实践的需求和大学生研究训练计划项目，重点开发综合设计型和研究创新型实验项目，以提高学生的动手能力。另外，实践教学内容不是一成不变的，应跟随时代和科技的发展而不断优化。多听取学生及教师同行的反馈意见，对实践教学活动中所反映出来的新情况、新问题及时进行研究，并通过补充和修订实践教学计划，适时推陈出新[5，6]。

（二）构建以综合性、设计性、应用性为主，既有基本技能训练，又有开发创新的实践教学体系

整合实验室资源，打破各专业课程间的壁垒，加强课程间的交叉、渗透。根据专业特点，开设相关专业的创新实践综合课程，课程内容密切联系生产实际，有利于拓宽学生的视野，培养学生的工程技术综合运用能力和创新能力。以机械类专业为例，通过开设机械工程创新实践综合课程，组建项目小组为创新团队，采用启发式、项目式等教学方法，对学生进行典型机械结构部件的设计、制造和检测过程方面的实践训练。学生可把学到的机械设计、机械制造和产品检测的知识用于真实零件的生产过程，从而把孤立的知识点形成有机的整体。不仅培养了学生的创新能力和以系统眼光解决工程问题的能力，还锻炼了学生的团队意识、合作意识和沟通表达能力。

（三）改革实验教学方法，建立开放式实验教学模式

将设计性、综合性、应用性实验以及部分基础性实验采用开放方式教学，加强实验室的开放力度，为大学生科技创新活动提供平台。甚至可以整合学校实验室资源，设立开放创新实验室。学生通过预约申请，可以随时到开放创新实验室从事课外科技创新活动。丰富的创新实践活动可以激发学生自主创新的浓厚兴趣，使学生的分析和解决工程技术问题的能力、创新能力、团队协作精神得到不断提高。

（四）组织学生参加各类科技竞赛和教师科研课题

科技竞赛是对大学生进行创新教育的有效载体。组织学生参加各类科技竞赛，例如“挑战杯”创新创业大赛，全国大学生机器人大赛，机电产品创新设计大赛等一系列科技竞赛，可以激发学生的创新意识，锻炼学生的动手能力和创新能力。另外可将机电产品设计创新大赛融合到实验教学中，选拔创新实验课程的优秀作品，参加每年举办的科技竞赛。通过参加创新实践与制作竞赛等活动，营造创新氛围，使学生在创新的环境中发挥自己的聪明才智。

不少教师在进行课堂教学的同时，还承担着各项科研课题，很多科研课题致力于解决生产实践中的一些难题。鼓励学生在教师的指导下参与科研院所和企业的科研课题，使学生在搜集资料，运用所学知识分析和解决科研问题的过程中，有效锻炼自己的独立思考能力、创新能力和实践能力。

（五）加强校内和校外实习基地建设，拓展学生的实践场地

生产实习是高校工程技术人才培养的重要实践教学环节。加强校外实习基地的建设，为学生扩展实践内容，联系生产实际，解决就业渠道提供了条件。长期以来高校教师在教学和科研过程中与企事业单位建立起了广泛而紧密的合作关系。高校可以此为支点，确立长期稳定的校企共赢合作，在为企业提供技术服务的同时，建立稳定的校外实习基地。使学生在深入生产一线，参观和参与生产过程的同时，能够更好地将专业知识与生产实践结合起来。

当然，仅仅利用校外实习基地来培养学生的工程实践能力是不够的。校内实习基地是高校开展项目化课程，为大学生提供工程实践锻炼的主要场地。应加大经费投入，补充急缺的仪器设备，积极建立和完善校内实习基地。

（六）提高教师工程实践素养

教师是对学生进行各方面能力培养的主体。教师自身的业务水平和实践经验对学生工程实践能力的提高至关重要。教师应多参加相关领域的学术会议以及各种工程实践领域的研讨会，不断拓展自己的专业技能，才能更好地引导学生从事工程技术的应用与研究。教师还应寻找机会，到企业进行挂职锻炼和顶岗工作。一方面教师在自身工程实践能力得到提高的同时，又可将其实践经验带到课堂教学和学生实验指导中去。另一方面，教师可深入一线了解企业生产中亟待解决的一些关键问题，并结合自身的专业特长，拓宽与企业的合作渠道。而校企合作的推进、校外实践教学基地的开拓，又可为学生提供参与工程实践的机会，有利于充分培养学生的实践动手能力和现场解决生产实际问题的能力，使毕业生尽快地与就业单位生产实际“对接”。除了增加本校教师的实践经验，还可聘请企业内水平较高的工程师到学校任兼职教师，讲授一些工程色彩强的课程，指导学生的工程实践训练等。通过这些途径，使工程专业教师能够得到工程实践的锻炼而具有双师素质，以利于更好地培养学生的工程实践能力。

三、结束语

面临激烈的市场经济竞争和国际间综合国力的竞争，我们国家要想更快更好地发展民族工业，就更需要促进我国高等工程教育的发展，培养一大批具有专业知识，创新能力和实践能力的高素质的工程技术人才[3]。

工科院校应以提高学生实践能力和创新能力为重要任务，调整教学计划，增加实践教学所占的比重。加强课程间的交叉、渗透，根据专业特点，开设相关专业的创新实践综合课程。采用开放式的实验教学模式，加强校内和校外实习基地建设，为大学生科技创新活动和工程实践锻炼提供平台。通过加强师资队伍工程能力的培养，鼓励学生参加科技竞赛和参与教师科研课题，更好地培养学生的工程素质和创新能力。

参考文献

[1]苏玉波，梁莉，朱正威.工科大学生工程意识与工程素质的培养[J].西安交通大学学报（社会科学版），1999，19（2）：73-78.

[2]徐忆琳.产学研合作的工程教育模式研究[J].绍兴文理学院学报，2003，23（3）：116-118.

[3]董娜.基于工程素质的高等工程教育课程改革的研究[D].苏州：苏州大学，2006：20.

[4]王建，刘胜吉.工科大学生工程素质和工程能力的培养与实践[J].社科纵横，2010，25（5）：142-143.

[5]王晓红，朱晓明.工程技术综合应用与创新能力培养实践教学的研究[J].实验室科学，2011，14（5）：158-163.

[6]张顺堂，张代芹.高等院校加强实践教学的激励机制研究[J].宿州教育学院学报，2011（4）：7-9.

作者简介：周婷婷（1983-），女，齐鲁工业大学机械与汽车工程学院讲师。

基金项目：普通本科高校应用型人才培养专业发展支持计划；山东省卓越工程师教育培养计划项目。

中图分类号：C961

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）04-0229-02