借鉴德国经验的中国工程人才关键能力优化培养

金雪云，杜金莲

（北京工业大学 信息学部，北京 100124）

0 引 言

德国作为全球发达工业国家之一，其工业品在世界享有盛誉，根本原因之一就是拥有优质的工程教育，可为工业生产源源不断提供高质量的工程人才。为保证毕业生质量，德国工程教育界设立了符合德国工业生产要求的关键能力指标体系和相关的支撑体系。现在，“中国制造2025”战略急需大量高质量的人才，如何优化中国工程人才关键能力培养成为亟待解决的问题。他山之石，可以攻玉——将德国的相关经验与中国工程教育的现状相结合找出优化策略，对实现这个目标具有现实意义。

1 德国工程教育关键能力指标体系的设定

1.1 依据高等教育的任务，定义工程教育毕业生的关键能力内涵

德国明确其高等教育的任务是为社会发展服务，为科学发展服务，为经济发展服务。工程教育作为高等教育的一部分，其毕业生应拥有的关键能力被描述为：“不仅是工作能力，还是一种行动意愿。拥有关键能力的人，在工作、社会活动和个人生活中，面对问题能够根据法律条文和实际情况，在对社会和个人负责的情况下，基于自身的知识和经验，独立处理问题、评估解决方案和改进处理方式。”可以看出，关键能力的应用范围覆盖了工作、社会和个人生活的所有活动；而且要求在面对问题时，不仅在能力上“能够做”，而且从情感上“愿意做”。

1.2 依据工业生产模式对工作人员的需求，设定关键能力指标体系

由于工程教育的毕业生要参与到工业生产中去，不同的工业生产模式对工作人员的需求不同，因此教育界分析当下德国的工业生产模式以及未来的发展趋势来设定关键能力指标体系。

德国的工业生产目前采用的精益型生产模式对员工要求高，每个员工都需具有管理能力、技术能力和研发能力[1]。2013年，德国又提出“工业4.0”规划，对员工的能力要求进一步提升。

“关键能力”被分解为相互支持的4个指标，形成一个有机整体，如图1所示。专业能力指专业知识技能和判断能力，可保证工作顺利进行；方法能力指运用信息技术的能力和获取解决问题方法的能力，可保证毕业生能通过终身学习适应未来科技发展而不被淘汰；社会能力指沟通能力和团队合作能力；个人能力指自我意识、自我认同、自我管理以及自省能力，是其他能力能顺利应用的基础。这个指标体系已经超越了学科和职业的限制，覆盖了工作、社会和个人生活中的所有活动。

2 德国工程教育关键能力支撑体系的建立

为配合关键能力指标的达成，德国工程教育设置了相关的支撑体系，如图2所示。

1）以社会需求为指导，以教学模块为单位制定培养计划，增加方法论和跨专业课程，保证学生专业能力和方法能力的达成。具体包括：

（1）追踪调研毕业学生所需的专业知识和技能，以此为指导设计教学模块；

（2）教学的基本单位不是课程，而是多门相关课程整合而成的教学模块，防止学生只学到孤立的知识点，不清楚知识点之间的关系，有利于学生建立起学科的全景视图；

（3）开设与本专业相关的方法论课程；

（4）提供跨专业的课程，让学生在跨专业的学习过程中构建更加广阔的思维空间。

2）秉持以学生为中心的培养理念，增加研讨课、小组作业和需独立完成的小作业和大作业，保证学生关键能力的全面提升。具体包括：

图1 关键能力指标分解图

图2 德国工程教育关键能力支撑体系

（1）设计以学生为中心的研讨课。课前学生需阅读大量文献，总结知识，提出问题，寻找解决方案；课堂上老师和学生根据一个问题进行充分讨论。学生要不断质疑、提问、阐述自己的观点；教师充分尊重学生的思想，保护学生的创新能力。

（2）小组作业需学生组成小组共同学习、准备报告。学生要相互沟通，分工合作，培养团队凝聚力，并想办法协调解决矛盾。

（3）小作业和大作业聚焦于现实生活中的实际问题，学生提升能力的同时还能增强学生的自豪感，对学业产生良性反馈。

3）通过校企联合来保证学生关键能力的全面提升。

德国工程教育的一大特色是校企联合。学校负责理论教学，企业负责培养学生的实际动手能力。

德国的高等教育机构分为综合类大学（简称Uni）、应用科技大学（简称FH）和双元制大学三种[2]。各个州的教育体制不同，以教育排名最近15年一直名列前茅的萨克森州为例，有两种学制：一种是3年学士学位加2年硕士学位，一种是5年的Diplom的形式（即本硕连读，相当于硕士学位）[3]。在Uni和FH中，硕士生和Diplom学生在完成理论学习后都有半年的实习期去企业工作，解决实际工程问题。双元制大学还提供学校和企业共同培养的环境，企业由官方指定，且有法律法规（如联邦职业教育法）作为保证。由于优秀实习生往往会留在企业工作，所以企业也因可降低招聘成本愿意参与学生的培养，从而形成良性循环。

学生的毕业设计课题也由学生自己从社会上寻找、拟定，之后交由老师评判其难度和工作量是否符合毕业设计的要求。由于学生已经参与了企业实习，寻找合适的课题并不困难，而这种毕业设计课题的寻找过程，实际上对关键能力的各个方面也有良性的促进。

4）严格的宽进严出的策略[4]一方面可以保证毕业生质量，另一方面对加强学生个人能力有非常大的促进作用。

在德国，只要通过高级中学毕业考试即可免费申请上大学，但是学习过程中不仅有严格的课程考试，甚至Dimplom课程还在第五学期设置了中期考试，无法通过的学生不能继续本专业的学习，只能选择其他专业或者去职业学校，这对学生来说是非常大的压力。能够成功毕业的学生必须有很强的个人能力；即便对于失败的学生，探究人生选择的过程同样会充分激发他们个人能力的提升。

3 中国工程人才关键能力培养优化策略探寻

3.1 真正创建以学生为核心的培养理念

德国工程教育中关键能力支撑策略中采取的措施，国内大学教育中也都有采用。例如研讨课、自学课程、翻转课堂、大作业、小作业和小组作业，都是大学课堂经常采用的方式，而且各种基于互联网的教学平台也被很多传统课堂利用起来。理论上讲，这些新型的教学方式应该对学生的关键能力有全方位提升，但为什么最终效果并不明显呢？

仔细分析原因，应该在于大部分教师和学生并没有真正放弃“以教师为中心”的理念。教学过程中教师依然采用知识灌输的传统形式完成教学任务；即便采用了新的教学方式，在与学生的互动中，也不鼓励学生独立思考；而学生也因在大学之前所经历的教育活动中习惯了对教师的绝对服从，不注重自主学习和创新，一遇到问题就只想听从老师的安排，不愿意自己思考，或者有自己的想法但不敢尝试，从而形成恶性循环。除此之外，在学习评价过程中，不看重过程评价，只关心结果评价，导致学生过于追求正确结果，没有勇气试错。

“以学生为核心”的培养理念并不是创新提法，但是仍需要高等教育管理者和教师们理解到，学生在大学之前所接受的应试教育或多或少损害了他们的主动性和创造性，因此需要付出更多的努力，才能再次将学生的这部分能力激发出来。在这场变革中，学校和教师必须首先改变自身的教育理念，站在主动的位置上，充分利用新技术带来的优势，利用课程内容特点和形式多样的教学手段因势利导，激发学生对知识的渴望，提升学生的主动性和创造性，从而保证学生全面提升关键能力。

以计算机教学为例，很多程序设计类课程天然具有非常强的互动性，完全可以对传统课堂进行大刀阔斧的改造，围绕任务设计课堂活动；另外，很多理论性非常强的课程，例如操作系统、编译原理、软件工程，教师在讲授的过程中亦可通过让学生实际动手做一个小型的操作系统、一个小型的语言编译器以及一个软件项目，以此作为主线，充分体会知识的作用，让学生从被动的“要我学”转化为主动的“我要学”，从而成为课堂的主角。

3.2 创建基于课程群的模块化课程体系

将内容相关的课程集合在一起，形成课程群。或者更进一步，将这些课程完全衔接在一起，通过精心设计形成大的课程模块，并以项目为中心将此模块中的各个知识点串联起来，让学生获取到专业知识的全景视图，同时享受到应用知识的乐趣，并在克服困难的过程中提升学生的意志力，从而全面提升关键能力。

以计算机教学为例，计算机体系结构、操作系统、相关的课程设计等课程可以形成课程群，各门课程的教师在教学过程中以课程群为中心实施教学活动；也可进一步将这些课程串联起来形成一个教学模块，由所有的老师合作教授。相关课程的课程设计也可组合在一起，从设计实现基础的计算机硬件（如简单的CPU设计），到构建一个小型的操作系统。这对大学三年级的学生来说是非常有成就感的事情，对关键能力的提升有非常大的帮助。

课程模块需要进行精细的顶层设计。不能照搬其他高校的成果，而是要根据本校的教师和学生的水平，设计出有自己特色的课程模块。完成这一任务需参与的教师付出大量的时间、精力和热情。因此，高校的管理层要提供相关的支持和帮助。

3.3 校企联合加强学生的实践教育

学生实践能力相对薄弱是当前中国工程教育面临的一个很大的问题。而加强校企合作，是一种非常直接的解决方案。虽然校企合作在工程教育界一直都被强调，但实际效果差强人意。问题在于：①本科阶段企业实习时间短、任务量小。例如，计算机行业有很多规模不大的小公司因自身能力问题不愿接纳没有实际工作经验的实习生；而接纳实习生的企业也因实习时间短、实习生工作经验不足、害怕出现安全风险等原因，往往将学生集中起来完成类似数据处理等技术含量很低的简单任务，并没有解决实际问题。这其实也间接导致实习的评价环节严格性不足。②本科生毕业设计的课题，基本上都由老师指定。由于学生数量多，无法保证所有学生都拿到工作量合适的实际课题。

为提升毕业生的动手能力，需要工程教育的实施者、国家相关部门以及企业共同努力。①在可能的情况下，需要在培养计划中延长企业实习时间，并保证学生在实习过程真正参与到企业的生产开发活动中。加强对企业实习的监管，评估企业提供的课题是否合乎培养要求。②需要在政府级别重视校企合作，通过立法、规章制度、资金补助等形式让企业主动参与到培养工程人才的活动中来。要让企业看到，实习生是今后新员工的来源，实习过程是一个考查过程，这种招聘方式比从劳动力市场招收对企业完全不熟悉的员工代价要小很多。③校企合作要扩展到毕业设计环节，让学生在毕业设计阶段解决企业的实际工程问题，一举两得。

3.4 在实施帮助的基础上严格要求，保证毕业生质量

德国高等教育采用宽进严出的策略保证毕业生的质量。只要高中毕业考试合格，学生就可以选择自己喜欢的大学和专业免费学习（特殊专业会要求毕业成绩优秀）。由于入学人数多，因此老师对学生采取“要求原则”，通过各种考试对学生进行严格筛选，导致很多学生被淘汰，只能选择其他合适的专业或者学校重新学习。

中国则把筛选时机提前到高中毕业的时候。一个合格的高中毕业生需参加严格的高考，被适合其水平的学校选择，然后才能进入到高校学习。在这种情况下，中国教师在教学过程中对学生采用了“帮助原则”，即随时关注学生的学习状况，在学生遇到困难时尽力帮助学生克服困难，最终完成学业。从逻辑上看这是一种合理的选择，适合中国现有国情：中国人口众多，大学资源有限，无法实现“宽进严出”。同时，德国的高淘汰率也意味着很多德国学生需要花费两年甚至更多的时间才发现自己不适合相关专业的学习，这种方案虽然满足了大学对学生进行筛选的需要，但学生也付出了巨大的时间成本。

中国的“帮助原则”虽然有逻辑依据，但是在采用帮助原则的时候需要思考帮助的范围和程度，否则会影响毕业生质量。这需要教育的参与者，甚至整个社会都付出努力。在评价学校和教师时不应过于看重毕业率和课程通过率，要具体问题具体分析。教师在实施帮助时不能对无法达到毕业要求的学生降低评价标准。另外，学校要关注学生的心理，设置相关的机构和人员，增加相关课程，提升学生自我认同和自省能力；整个社会也要正确看待被学校淘汰的学生，为他们重新选择提供机会和保障。

4 结 语

“中国制造2025”战略对中国未来发展有非常重要的指导意义，需要中国的工程教育培养出大量合格人才参与实施。借鉴德国工程教育中“关键能力”的定义及其支撑体系，我们可以采取关键能力培养的优化策略：坚守以学生为核心的培养理念，建立基于课程群的模块化课程体系，激励校企联合参与学生实践环节培养，在实施帮助原则的基础上严格把关，保证毕业生质量。