面向裝備制造業(yè)的卓越工程師教育培養(yǎng)研究*

杭爭翔， 徐國建， 李潤霞

(沈陽工業(yè)大學 材料科學與工程學院， 沈陽 110870)

裝備制造業(yè)是我國的戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，集中體現(xiàn)國家的技術(shù)進步及綜合實力。我國自入世以來，經(jīng)濟增長及發(fā)展迅速，2010年我國經(jīng)濟總量已經(jīng)躍居世界第二位。盡管如此，我國在整個產(chǎn)業(yè)鏈上所獲利潤仍然很低，出大力賺小錢，其關(guān)鍵因素是缺少核心技術(shù)，根本原因是缺少創(chuàng)新人才。在此背景下，我國研究提出裝備制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、人才教育培養(yǎng)發(fā)展戰(zhàn)略以及卓越工程師教育培養(yǎng)計劃。作為教育工作者，必須積極參與國家發(fā)展及教育計劃，共同研究、探討、推進卓越工程師教育培養(yǎng)工作。

一、裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是人才及技術(shù)創(chuàng)新

裝備制造業(yè)是我國戰(zhàn)略性及基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)之間關(guān)聯(lián)度高、解決就業(yè)能力強、技術(shù)資金密集，是機械等更多行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)進步的重要保障，也是國家綜合實力的集中體現(xiàn)。

經(jīng)過多年發(fā)展，尤其是改革開放以來的發(fā)展，我國裝備制造業(yè)已經(jīng)形成規(guī)模較大、門類齊全的產(chǎn)業(yè)體系，成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。特別是《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》(國發(fā)〔2006〕8號)實施以來，我國裝備制造業(yè)發(fā)展迅速，重大技術(shù)裝備自主研發(fā)水平顯著提高，國際競爭力取得顯著進步，部分產(chǎn)品的技術(shù)水平和市場占有率已經(jīng)提升到世界前列，可以說我國已經(jīng)成為裝備制造業(yè)大國[1]。

但是從國際視野來看，目前我國裝備制造業(yè)是“大而不強”，規(guī)模較大，但自主創(chuàng)新能力不強，主要是缺乏關(guān)鍵核心技術(shù)，這是目前我國裝備制造業(yè)發(fā)展的最大瓶頸[2]。我國裝備制造業(yè)經(jīng)濟總量較大，但利潤水平不高，有些大型企業(yè)銷售收入增長在20%以上或更高，但利潤增長卻只有2%～3%。形成這種“出大力賺小錢”的現(xiàn)象，主要還是由于缺少關(guān)鍵核心技術(shù)。目前我國有些產(chǎn)品的主機及其核心及關(guān)鍵零部件不是中國制造，如就我國機床行業(yè)來講，已經(jīng)擁有比較完整的產(chǎn)業(yè)體系，2009年的產(chǎn)值躍居世界第一，但中高檔數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)及部分關(guān)鍵部件仍然依賴進口。

發(fā)展及提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力是國家發(fā)展戰(zhàn)略之一。我國在“十二五”期間將政策引導企業(yè)自主創(chuàng)新，促進企業(yè)新技術(shù)新產(chǎn)品的研發(fā)投入；堅持自主開發(fā)，同時引進、消化、吸收、再創(chuàng)新，政策支持企業(yè)自主創(chuàng)新，提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力。

從根本上來講，技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)是人才，是人才培養(yǎng)的問題[3]。我國本科高等教育及高等職業(yè)教育經(jīng)過改革開放30多年的發(fā)展，到2010年擁有工科專業(yè)的高校有1 003所，占高?？倲?shù)的90%；在校本科生達到371萬人，研究生47萬人；再加上專職教育、工程教育系統(tǒng)，每年為裝備制造業(yè)輸送大量技術(shù)人才。可以說，我國是工程教育大國，但不是工程教育強國。將教育發(fā)展作為國家發(fā)展戰(zhàn)略，向工程教育強國邁進是目前我國教育的重中之重。

在裝備制造業(yè)中，材料工程、材料成型及控制工程是重要的組成部分?？萍家l(fā)展，材料要先行。在材料工程、材料成型及控制工程等專業(yè)領(lǐng)域加強教育培養(yǎng)卓越工程師是發(fā)展裝備制造業(yè)的重要人才工程，是創(chuàng)新工程的基礎(chǔ)。

二、卓越工程師教育培養(yǎng)發(fā)展戰(zhàn)略

在當前制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展及其對工程教育需求增加的背景下，我國于2008年制定了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》、《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》、《教育部關(guān)于實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的若干意見(征求意見稿)》(2010年6月)。教育部于2010年6月23日在天津召開會議啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)，該計劃是落實及促進我國由工程教育大國向工程教育強國邁進的重大舉措。這項計劃就是要教育培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才，為我國向創(chuàng)新型工業(yè)發(fā)展、向創(chuàng)新型經(jīng)濟發(fā)展輸送技術(shù)人才，推動我國人才發(fā)展戰(zhàn)略向人才強國邁進[4-6]。

總結(jié)“卓越計劃”的特點如下：首先是行業(yè)企業(yè)與高校深度合作，共同培養(yǎng)工程人才；其次是高校按國家通用標準和行業(yè)標準進行工程人才培養(yǎng)；三是對工科學生強化培養(yǎng)其工程能力和創(chuàng)新能力。

教育部為了推進“卓越計劃”的實施，在以下五個方面采取措施：首先，高校主導，行業(yè)企業(yè)深度參與，聯(lián)合培養(yǎng)工程人才。企業(yè)參與制定工程人才的培養(yǎng)目標及培養(yǎng)方案，企業(yè)參與培養(yǎng)過程。其次，重點強化學生的工程實踐能力與創(chuàng)新能力，高校與企業(yè)共同研究制定人才培養(yǎng)模式，并且在企業(yè)建立“工程實踐教育中心”，學生在企業(yè)及該中心學習實踐，強化學生的實踐能力。三是配套“卓越計劃”，改革從業(yè)工程教師的職務(wù)聘任及考核制度。高校工程教師的考核與職務(wù)聘任重點考慮在工程項目設(shè)計、實施、專利、產(chǎn)學合作和技術(shù)服務(wù)等方面的業(yè)績，工程教師職務(wù)晉升時應(yīng)該要求有一定年限的企業(yè)工作經(jīng)歷。四是在工程教育方面擴大與國際工程教育同行的合作，國家留學基金在政策方面優(yōu)先支持工程專業(yè)師生與國際交流以及到國外企業(yè)的工作實踐。五是高校與企業(yè)共同制訂工程技術(shù)人才的培養(yǎng)標準，按共同研究制定的標準進行人才培養(yǎng)，同時應(yīng)該參照國際工程教育的經(jīng)驗，推進及評價“卓越計劃”。

在國家加快振興裝備制造業(yè)、國家人才發(fā)展戰(zhàn)略、卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的背景下，沈陽工業(yè)大學積極推進面向裝備制造業(yè)的卓越工程師教育培養(yǎng)，并于2011年成為教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃項目第二批試點院校之一，材料科學與工程學院材料成型及控制工程專業(yè)成為試點專業(yè)之一。

三、卓越工程師教育培養(yǎng)途徑

在卓越工程師教育培養(yǎng)中，應(yīng)研究制定科學合理的培養(yǎng)目標[7-8]、科學合理的人才培養(yǎng)體系及課程體系[9-10]，使學生在人文、倫理、身心健康、社會責任、科學與工程技術(shù)、工程實踐能力及創(chuàng)新能力等方面得到深入教育培養(yǎng)及鍛煉發(fā)展，以便在材料成型及控制工程領(lǐng)域從事科學研究、工藝及設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)組織管理、經(jīng)營管理，最終成為卓越的工程科技人才。

1. 卓越工程師教育培養(yǎng)目標路徑

研究制定卓越工程師教育培養(yǎng)目標是實施“卓越計劃”的關(guān)鍵及基礎(chǔ)。就本科層次卓越工程師的教育培養(yǎng)目標而言，首先是能夠從事產(chǎn)品設(shè)計及其生產(chǎn)工藝制定，其次是能夠從事工程項目的管理、施工、運行和維護，第三是能夠勝任產(chǎn)品的生產(chǎn)、營銷和服務(wù)等相關(guān)工作。按照這個目標研究制定本科層次工程師教育培養(yǎng)的通用標準，在該標準中應(yīng)該包含對工程人才的知識、能力和素質(zhì)方面的要求。

就基本素質(zhì)方面來講，本科層次卓越工程師應(yīng)該具有良好的工程職業(yè)道德、較強的社會責任感和較高的人文倫理素養(yǎng)；就基礎(chǔ)知識方面來講，應(yīng)該具有從事工程工作所需要的數(shù)學、自然科學、計算機技術(shù)等方面的知識；就專業(yè)知識方面來講，應(yīng)該掌握扎實的工程基礎(chǔ)知識和專業(yè)基本理論，掌握生產(chǎn)工藝過程及其設(shè)備的工作原理，在學習過程中不斷了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；就技術(shù)標準與政策法規(guī)方面來講，應(yīng)該了解本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)標準，相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的政策、法律和法規(guī)；就分析問題、解決問題的能力方面來講，應(yīng)該能夠綜合運用學科理論，以科學技術(shù)手段分析與解決工程技術(shù)問題；就現(xiàn)代工程意識方面來講，應(yīng)該具有良好的質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康、安全和服務(wù)意識；就創(chuàng)新意識和開發(fā)設(shè)計能力方面來講，應(yīng)該具有進行產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計、技術(shù)改造的初步創(chuàng)新能力；就知識持續(xù)獲取與繼續(xù)發(fā)展方面來講，應(yīng)該具有信息獲取和知識持續(xù)發(fā)展的能力，信息獲取能力是知識持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，是工程師終身發(fā)展的基礎(chǔ)；就項目及工程管理方面來講，應(yīng)該具有項目管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)組織和運作管理、產(chǎn)品營銷和售后服務(wù)等方面的知識及能力；就溝通合作方面來講，應(yīng)該具有較強的工作環(huán)境適應(yīng)、交流合作、組織管理能力；面對危機，應(yīng)該具有解決突發(fā)事件的初步能力；在國際交流合作過程中，應(yīng)該具有語言交流及跨文化交流的能力，具有在競爭中求合作的思想意識。

2. 適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)目標，構(gòu)建課程體系和教學內(nèi)容

為適應(yīng)卓越工程師的教育培養(yǎng)目標，應(yīng)以工程實踐及工程創(chuàng)新為特征，以提高學生的工程實踐、工程設(shè)計及工程創(chuàng)新能力為核心，構(gòu)建課程體系和教學內(nèi)容，將培養(yǎng)目標落實到課程及教學環(huán)節(jié)中。為此，應(yīng)充分論證并設(shè)置科學合理的課程體系和教學內(nèi)容，以滿足卓越工程師教育培養(yǎng)和企業(yè)人才需求。在課程體系中，應(yīng)充分吸收科學技術(shù)發(fā)展成果，同時體現(xiàn)學科交叉融合。

要加強及重視人文與社會科學領(lǐng)域的課程，加強對學生社會責任感、職業(yè)道德、團隊合作、交流溝通等人文素質(zhì)的培養(yǎng)，設(shè)置適當?shù)恼n程和教學內(nèi)容。

重視和加強實踐教學，開發(fā)利用現(xiàn)代教育資源和教學手段，促進及強化實踐教學。應(yīng)科學合理地處理課堂教學與實踐教學的關(guān)系及學時分配，做好設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性的實驗教學工作，理論與實踐密切結(jié)合，培養(yǎng)學生的工程實踐、工程設(shè)計及工程創(chuàng)新能力。

在設(shè)置課程體系和教學內(nèi)容時，需要研究發(fā)達國家工程教育的先進經(jīng)驗，借鑒先進教育理念及課程體系，使課程體系及教學內(nèi)容具有前沿性、系統(tǒng)性和實踐性。要做好雙語教學工作，這是教育培養(yǎng)學生增強國際交流能力的重要工作。

應(yīng)與時俱進，做好課程教學內(nèi)容的設(shè)計與更新。精心設(shè)計教學內(nèi)容，充分發(fā)揮專業(yè)平臺和教學團隊的作用，體現(xiàn)先進性、針對性和實用性，每門課程都發(fā)揮出培養(yǎng)知識、能力和素質(zhì)的功能。建立教學內(nèi)容更新機制，將學科前沿、最新工程科技成果等引入課程。

3. 加強工程實踐能力及創(chuàng)新能力培養(yǎng)

加強工程實踐培養(yǎng)與鍛煉，包括課程實驗、綜合實驗、開放實驗、實習、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計、課外科技活動等途徑。應(yīng)充分落實實踐教學在學校人才培養(yǎng)中的作用，形成理論教學與實踐教學統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的理念和氛圍。

(1) 加強實踐教學基地的建設(shè)及管理。建立穩(wěn)定的、高質(zhì)量的實踐教學基地是實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神的必要途徑[11]。

沈陽工業(yè)大學位于沈陽經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、鐵西裝備制造業(yè)聚集區(qū)，與開發(fā)區(qū)中的裝備制造企業(yè)長期建立有密切的合作關(guān)系，聯(lián)合建成“卓越計劃”培訓基地，例如鑄造工業(yè)園等。此外，沈陽工業(yè)大學與遼寧省內(nèi)及省外某些大型企業(yè)密切合作建設(shè)成實習基地，例如長春第一汽車集團等。這些大型企業(yè)的產(chǎn)品及其制造技術(shù)先進，學生在這樣的大型企業(yè)中實習能取得良好效果。

(2) 在工程環(huán)境中教育培養(yǎng)卓越工程師。工程實踐教育是教育培養(yǎng)學生工程實踐能力的靈魂和根本，學校和企業(yè)結(jié)合是卓越工程師教育培養(yǎng)的重要特征和本質(zhì)要求。為了從根本上解決工程人才教育培養(yǎng)中工程實踐教育不足的現(xiàn)狀及校企在教學環(huán)節(jié)中合作不夠密切的現(xiàn)象，在當前的“卓越計劃”中要創(chuàng)立高校與企業(yè)聯(lián)合教育培養(yǎng)的模式，充分發(fā)揮高校與企業(yè)優(yōu)勢互補的特征。

工科本科生的教育培養(yǎng)進程分為校內(nèi)教育培養(yǎng)學習階段和企業(yè)教育培養(yǎng)學習階段，學生在企業(yè)實踐學習時間累計要達到1年，依此制定教育培養(yǎng)大綱。在企業(yè)的1年期中，分為實踐教學階段和工程實踐階段。在實踐教學階段，到企業(yè)工程現(xiàn)場以案例進行課程教學形象深刻，自然會收到良好教學效果。工程實踐階段就是畢業(yè)設(shè)計階段的一學期，學生參加到企業(yè)的工程項目中，全程參加項目設(shè)計、工藝制定、生產(chǎn)過程等，在工程項目中實踐鍛煉，培養(yǎng)團隊合作精神、交流溝通能力，重點培養(yǎng)及訓練工程實踐能力和工程創(chuàng)新意識。

(3) 引導學生積極參加科技創(chuàng)新活動。高校在完成卓越工程師教育培養(yǎng)中的課程教學、實踐教學的同時，應(yīng)舉行多種科技創(chuàng)新活動，吸引學生積極參加，鍛煉學生的實踐能力及創(chuàng)新能力。比如在學習某課程期間，教師可以給學生布置與課程有關(guān)的題目，指導學生查閱科技書籍及科技文獻，就學生對題目進行論證，并對設(shè)計實驗進行驗證，最后組織學生進行討論。在學習專業(yè)課程的階段，可以舉行專業(yè)科技創(chuàng)新活動，給學生安排一個專業(yè)題目，組織學生進行結(jié)構(gòu)圖紙設(shè)計、制造工藝設(shè)計、組織生產(chǎn)等類型的創(chuàng)新設(shè)計。通過這些創(chuàng)新活動，鍛煉學生的創(chuàng)新意識。

近十年來，我國經(jīng)常舉行各種級別的大學生科技創(chuàng)新競賽。高校應(yīng)在校內(nèi)科技創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)上，選拔優(yōu)秀的作品參加國家級、省級或行業(yè)協(xié)會舉辦的科技競賽活動，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

(4) 讓學生在良好的文化氛圍中成長。大學階段學生所處的文化氛圍對學生人格的形成具有深遠的影響，對卓越工程師的教育培養(yǎng)具有重要的意義。校園中的教職員工和學生要共同建設(shè)積極向上的校園文化、生活學習環(huán)境。鼓勵學生參加校內(nèi)社團組織活動，這樣可以鍛煉學生的社會交往能力，促進同學之間交流、溝通，增進友誼。同時，組織學生參加課外社會實踐活動，了解社會，使他們走向社會后能很快進入工作狀態(tài)，很好地發(fā)揮創(chuàng)新性。

學生在接受教育、參加校園活動、參加社會活動時，在良好的文化氛圍中能自然地養(yǎng)成良好的生活習慣，在身心健康、社會責任等方面都能健康成長，在成長中倡導主觀積極性及主觀能動性，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

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