新时代卓越高等工程教育路径创新探索

周如金 范忠烽 刘美

摘 要：文章分析了卓越高等工程教育与现行工程教育二者在构成能力素质的要素内涵、能力素质培养过程、培养平台、人才培养服务面向等方面存在的区别，以及实施卓越高等工程教育应遵循的基本原则。基于此，文章思考并初步实践了有效促进卓越高等工程教育的新理念、新模式、新体系、新方法和新机制等问题。

关键词：卓越工程师;高等工程教育;新工科;人文素质;工程素质

人类的生存、生活、发展都离不开工程实践活动，工程实践具有创造性、综合性、复杂性、社会性等特点。工程实践水平既与某一时期人类对自然规律的认识水平，以及对相关技术的综合集成能力有关，更与从事工程实践人才的创新能力、实践能力和综合素质有关。工程技术人才的能力和水平对国家经济竞争力和产业优势地位有着极其巨大和深远的影响。为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》，早在2010年6月教育部就启动了“卓越工程师教育培养计划”。在此基础上，2017年6月教育部拓展实施包括新工科系统建设的“卓越工程师教育培养计划（2.0版）”，以期培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才。培养卓越工程人才，需要卓越工程教育。文章从学校试点实施“卓越工程师教育培养计划”以及新工科建设出发，思考开展卓越高等工程教育的若干问题，旨在对现行工程教育体系进行切实改革，赋予传统专业的新工科特征，指导创建卓越高等工程教育体系，有效解决目前工程人才培养存在的问题，着力提高高等工程教育人才培养质量。

一、对卓越高等工程教育与现行工程教育本质区别的思考

区别之一：构成能力素质的要素内涵或要求有所不同。通常构成能力素质的要素包含“看”“思考”“研究”“应用”“实践”“创新”等。“现行”工程教育的“看”和“思考”可以基于文献，“研究”则强调理论过程或实验过程。至于“研究”是否切实基于产业实际，研究成果是否切实结合于生产实际，或真正经历过“实践”，则不是培养过程考查的要点。“卓越”工程教育的“看”着重指看现实存在，“看”产业实际，“看”产业发展，强调问企业需求而“看”，强调“看”并“实践”过;“思考”的动因来源于产业需求，来源于实践，或是从实践出发;“研究”不过度强调理论基础和理论探讨，而强调从工程实践应用出发，从技术发展出发;“应用”和“实践”、“工程创新”则是“卓越”工程教育人才培养的显著特征，强调应用能力、强调实践能力、强调创新意识、强调创新精神。

区别之二：基于构成能力素质的要素内涵的本质差别，要求能力素质培养过程也应不同。“现行”工程教育可以采用由理论到理论或由理论到实验/实践再到理论的过程，强调理论素养和应用能力的培养和提高;教学设计围绕传授教材知识体系而进行;教学方法多以教师为中心，以教师讲授为主。而“卓越”工程教育则应该采取由实践到理论再到实践的过程，强调着眼于实践，落脚于实践意识的培养和工程素质的强化;教学设计应结合产业技术发展需求，围绕能力培养体系进行;教学方法以学生为中心，调动学生学习兴趣，创新卓越工程教育方式。

区别之三：由于构成能力素质要素内涵和培养过程的不同，必然要求能力素质培养平台也有差别。“现行”工程教育可由学校完成绝大部分的教学教育环节，实施教育的条件和资源主要来自学校，学校是承担教育培养的主体。而“卓越”工程教育则强调企业广泛而深入地参与人才培养的诸多环节，强调生产实践资源和条件的充分利用，打造卓越工程教育开放融合新平台;企业作为一个重要组成部分，与学校协同构成实施“卓越”工程教育人才培养的主体。

区别之四：“现行”工程教育与“卓越”工程教育人才培养面向也有区别，“现行”工程教育主要面向生产实践，而“卓越”工程教育既强调面向生产第一线，培养能解决工程实际问题的工程技术人才，又强调面向国际前沿，培养未来工程领域具有核心竞争力的工程科技人才。

二、实施卓越高等工程教育应遵循的基本原则

（一）理论与实践相结合，并注重实践原则

“理论与实践相结合”有三层含义：一是指工程技术人才培养过程要将理论知识学习与工程实践锻炼紧密结合起来;二是指人才培养质量既要有理论素养，更要有面向实践的工程素质;三是指工程技术人才应该有强烈的将理论应用于实践的实践意识。“注重实践”体现在三个方面：一是要突出实践在工程技术人才培养中的作用，理论知识的真正掌握要以实践为基础，只有通过实践才能领会理论知识中深刻的实践内涵。具体在工程人才培养过程中，注重实践就是要安排好工程实践体系，并尽量合理挤压理论学习的课时，拓展实践环节的时间和空间。二是要强调理论与实践的结合方式。把具体的课程比作“点”，课程体系比作“线”，整个培养方案比作“面”，如果在“点”上有选择地安排实践环节内容，则可深化感性认识，激发学习兴趣，升华理论认识。同时，在“点”上，理论结合实践，有助于实践环节形成有机的整体，促进“线”的延伸和“面”的拓展，也更能切合实践复杂性和综合性这一内在规律。三是要注重培养学生对实践经验的总结。只是简单地重复实践而不善于对实践进行总结，对实践能力和理论的提高都是有限的，只有善于总结实践，在实践中升华理论知识，在实践中激发对新的理论知识学习的渴望，实践能力才会活化，才会产生创造性实践。[1]

（二）学习和应用相渗透，并突出应用原则

对于高等工程教育来说，学习的内涵不仅包括理想道德之学、理论知识之学，更包括实践能力之学、工程素质之学。实践能力之学需要一定的理论知识为前提和基础，要在运用知识过程中通过总结实践经验逐步培养。工程素质之学则是在实践观念指导下，培养运用甚至是创造性地运用知识于实践过程的强烈意识和创造性解决实际问题的突出能力。无论是实践能力之学还是工程素质之学都需学习和应用相互渗透。要确保让学生在学中用、用中学，学用一致、学用渗透，在学和用中不断生成新知识和新能力的生长点，使知识不断延伸和提高。学用渗透的另一个作用就是可以使能力的發展与知识的掌握保持同步。知识可以积累，而积累了丰富的知识并不等同于能力的增强或提高。知识只有通过应用才能转化为能力和素质，应用是知识转化能力的前提和基础。知识向能力及素质的转化遵循循序渐进认知规律，即使是十分丰富的知识通过一次应用也难以转化成很强的能力或很高的素质。学用渗透，学用相长，知识和能力方可同步发展。

“突出应用”就是要体现在实践环节课时量的适度增加上，细化并丰富在系统的实践环节内容上，优化在实践平台的建设上;具体落实在人才培养方案改革、应用型师资队伍建设、课程体系的设置、教学内容的安排等环节上，特别是要落实在确保实训实践不断线的系列校内外工程实践教育平台的建设与使用上。

（三）校内与校外相结合，并面向产业原则

高等工程教育要校内与校外密切结合并突出面向企业/工业界的必要性有三：一是改革完善人才培养模式所需。目前，工程教育普遍采用重知识、轻能力培养的相对较“封闭式”教育模式，缺少企业界的广泛参与以及来自用户的导引。工程教育要培养适需的工程技术人才就必须面向产业/工业界，坚持校内与校外的有机结合，企业从人才培养方案制订/修订开始，深度参与人才培养的全过程。二是工程实践教育条件建设及完善实践教育体系的所需。实践能力很大程度上来自于实践训练。实践教学主要包括实验、课程设计、实习、实训等环节。教学实验还是侧重验证某一理论或复杂过程中的某一工程片断;而实际生产则是多门理论课程和技术课程内容按工程条件的综合。利用企业的生产/科研条件建设工程实践教育平台和丰富实践教学体系，结合企业的生产过程或具体项目开展实践教学，可以获得丰富的感性认识，经过思考和回答综合而复杂的工程实践问题，可切实提高分析和解决工程实践问题的能力。三是工程实践教师队伍建设的需要。工程实践教师队伍是工程教育的前提保障。可聘请企业高管和总工、高级技术人员、生产骨干，分别开展前沿讲座和参与制订人才培养方案、担任课程教学/指导学生（论文）设计、指导实习/实践。另外，可有计划地组织高校教师进驻企业，进行专门的实践训练，从而建设一支校内外、专兼职的实践能力强的工程实践教师队伍。

（四）传统专业与新兴专业相融合，并强化传统专业内涵建设的原则

面对人工智能、智能制造、机器人、云计算、網络空间安全、数据科学与大数据技术等新兴专业催生的正蓬勃发展的众多新经济、新业态、新技术、新模式、新产业，传统专业如何发展？这是相关产业界和工程教育领域均必须认真思考的问题。深入认识相关产业的未来发展，依托办学优势和学科专业特色，将新兴专业融入传统专业，丰富传统工科专业的内涵建设，推动现有工科专业的改造升级，应是加强传统专业建设的基本思路和原则。

传统专业与新兴专业如何相融合？一是在人才培养模式上，通过设立项目或课程，对传统专业进行数字化、网络化和智能化改造，服务国家重点领域产业升级，使产业向价值链中高端发展。二是在人才培养实践中，要紧紧跟踪国际发展前沿和未来技术，通过国际交流、合作，培养具有国际视野的工程技术人才。三是在校企协同上，不仅要立足企业生产实践，还要着手企业未来发展，培养实践能力强、善于创新的工程技术人才。

（五）人文素质与工程素质并重的原则

工程素质是解决工程实际问题的意识和能力，是工程人才知识储备和能力结构在面向工程实践活动时所具有的潜能和综合表现。人文素质可以理解为人类文化中的先进的、科学的、优秀的、健康的部分经内化了的人的内在品质。工程素质的特质内涵包括：求真（认识本质、探索规律）、求实（讲求实际、立足实践）、求精（专于实践、善于专业）、求益（注重经济和社会效益）、求为（面向实践、突出应用）。人文素质的特质内涵包括：求善（善是人性中最崇高的美德，立身德为先）、求美（坚定理想、追求完美）、求道（百折不挠的毅力、追求终极真理的科学精神）、求义（诚信、有强烈责任感）、求异（尊重个性发展和人格独立）。工程技术人才的工程素质与人文素质好比灵与身、血与肉，应该相融并重，相互依存，融为一体。[2]

在工程教育过程中，坚持人文与工程素质并重的原则主要体现在：首先，认识工程教育与人文教育的内在本质关系及人文素质的重要性，从培养学生独立健全的人格出发，把人文精神渗透到专业课程的教育中去。其次，探索培养独立人格以及人文与工程素质并重的教学方法与形式，构建人文教育和人文素质培养的课程体系;结合具体专业以及工程规律探寻工程教育与人文精神融合的切入点，在专业课程的教育中潜移默化地培养学生的工程伦理意识和工程人文主义精神。再次，加强工程技术人才人文素质培养的保障条件建设、过程监控以及完善人文教育的评价机制。

三、对实施卓越高等工程教育几个关键问题的思考

（一）树立新理念

卓越工程教育无论是培养模式、教学实践，还是管理监控，均要在客观、深刻、科学地认识到目前高等工程教育所存在的问题基础上，提出适应培养卓越工程人才的新理念。首先，应强调人才培养模式的自觉性理念，即“教必蕴育，育必铸灵”理念，学生经过这样的模式培养之后，自然地烙上与现时工程教育不同的卓越工程人才特质。所以要实施卓越工程教育，适当改革人才培养模式非常重要。融合传统和新兴专业的课程体系、突出能力与素质的项目体系、激发兴趣与思考的教学组织方法、着眼未来发展的考核方式等均应是模式自觉性理念下着重考虑的改革内容。其次，教学实践特别是课程教学，应紧紧围绕人才培养目标来展开，要特别强调有效的教学。现时一般教学过程多数只围绕教材或课本传授知识，这样的教学实践会使实际教学过程游离于目标之外。有效的教学过程应是围绕目标、围绕知识体系学习基本要求，设计着重培养能力与素质的教学问题，重点考虑为育什么人而决定教什么书，不同于传统所说的教书育人。卓越高等工程教育就是要用围绕目标所设计的教学内容或教学问题来组织教学，用目标问题导向教学实践趋于或逼近目标，即卓越高等工程教育应该实践目标导向式课程教学理念。最后，在质量监控与管理方面应聚焦有效教学和有效学习。只有在更大程度上实现教师有效教学和学生有效学习，才会有工程教育的卓越。

（二）探索新模式

人才培养模式，也即人才培养方案，对人才培养质量的影响是不言而喻的。现时约170学分的人才培养方案主要由课程、实验、实践及毕业论文等构成，注重传授知识体系。在强调人才培养模式自觉性理念下，人才培养模式应注重知识、能力、素质的全面培养，更应突出能力与素质。卓越工程教育人才培养方案应将以教师为中心的课程体系的学习改为以学生为中心的课程与项目的双体系学习。双体系人才培养模式在保留原有的实验、实践及毕业论文等实践环节基础上，有机缩减约20%课程学分，用于多门课程融合设计的项目学习。双体系模式可有效促进教书与育人交叉、渗透、融合。

（三）构建新体系

新体系是指新的内容体系，其新就新在改过去的知识体系为适应卓越工程人才所需的能力和知识体系。具体包括：产教融合构建的课程教育体系，突出培养实践能力和创新能力，培养适应和发展生产力以及现实社会关系的卓越工程技术人才。仅有课程体系还不够，还要基于课程体系，有课程（课程组合或课程群）与产业、地方或科研资源的深度渗透，设计素拓项目教育体系，突出培养和锤炼思想素质、人文情怀、实践意识和创新精神，提高人才培养的社会及未来的适应性。

（四）运用新方法

新方法主要指教学组织方法。依据前述的目标问题导向式教学理念，从学校办学目标、专业人才培养目标、课程教学目标对卓越工程技术人才综合素质的全面要求出发，融合课程具体教学内容，精心设计循序渐进式、可促进学生自主学习、激发学生学习兴趣的多种类型教学问题，把目标素质要求化为问题体系，通过课前引导自学、课中辅导自学、组织讨论、教师讲授以及课后练习、延伸拓展等环节组织教学，促进课程教学有效逼近人才培养目标在自主学习、有效学习、文献查阅和综述、思考和分析、实践和创新、人文素养、团队协作、沟通和表达、培养家国情怀、内化价值认同等方面的能力與素质要求。

在具体的目标问题导向式课程教学实践中，依据人才培养目标可设计五类教学问题：①基础问题：应知应会、给出答案;促进自学、课上少讲;挤掉水分、铸造金课。②重点问题：必须掌握的内容。通过阅读自学，可找到答案。③难点问题：通过阅读自学，可找到似懂非懂的答案。此类问题设计时应注重技巧、引发兴趣。④实践问题：所学知识在日常生活及国民经济中的重大应用。或应用知识解决实际问题。⑤拓展问题：或是多素质综合问题，或是多重点、难点综合问题，等等。问题设计时，尽量注重文理工交融、思政自然渗透。五类问题的设计和实践应以能够增强素质、学用知识、启迪智慧、引发思考、激发兴趣为基本教育目的。

（五）构建新机制

一是产教深度融合新机制。校企共同探索和实践工程教育规律，共同制订人才培养方案，企业深度参与人才培养全过程。企业在产教深度融合中将获得人才支撑、生产优化、科技创新、文化提升等方面的实惠。二是校内全面协同新机制。专业之间的融通、文理工学科之间的渗透、课程思政资源的深度挖掘均需要校内资源全面深度协同。双体系项目设计、目标问题导向式教学问题设计均需校内优质人力资源的深度协同。校内全面协同新机制是能够实现三全育人的重要保障。三是双体系培养模式管理机制。基于培养目标和毕业要求，教务处牵头、院系及创新创业学院参与，构建双体系人才培养模式。教务处履行管理主责，院系负责以课程形式具体实施课程教育体系的工作;创新创业学院履行实施主责，与教学单位共同以项目形式具体负责素拓项目教育体系的实施工作。学生多以选修形式和竞争性答辩形式获得项目教育学分，有效保障学生的全面发展和个性发展。四是质量监管闭环控制机制。围绕专业、课程、项目等开展的相关教育教学活动，需要有效的监督管理机制。可以设立教育教学奖励绩效，将监管评价结果量化，各教学单位竞争获得教育教学奖励绩效，促进专业、课程、项目等人才培养环节实施质量监管闭环控制。

参考文献：

[1]刘林元.关于理论与实践相结合的辩证内涵[J].毛泽东邓小平理论研究，2003（2）：89-93.

[2]苏宏元，黄晓曦.“新工科”背景下人文教育的价值、困境与重构[J].华南理工大学学报（社会科学版），2018，20（4）：104-110.

（责任编辑 刘第红）

收稿日期：2021-06-28

作者简介：周如金，广东石油化工学院副院长，教授，博士;范忠烽，广东石油化工学院发展规划与学科建设处副处长，博士生;刘美，广东石油化工学院教务处处长，教授，博士。（茂名/525000）

本文系教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业以及广东省新工科研究与实践“双体系渗透融合人才培养模式创建及其理论基础和新工科特征研究”项目的成果之一。