工科本科生工程能力的培養(yǎng)

劉璐

隨著信息時代的來臨，高等工程人才的國際流動將大幅度增加，高等工程人才資格的國際互認將日益迫切。如何培養(yǎng)一批高素質(zhì)的創(chuàng)新人才是目前我國高校必須面對的問題。總體來看，我國高校培養(yǎng)的大學(xué)生具有較扎實的基礎(chǔ)知識，但與先進工業(yè)國家相比，我國高校在創(chuàng)造教育思想、觀念和策略上都還存在較大的差距。

高等工程人才培養(yǎng)目標、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)管理制度、教學(xué)評價標準和評價方案等，都有一個國際共識的問題，就是要強化工程教育，加強工程能力的培養(yǎng)，美國近十年來提出了“回歸工程”、“重構(gòu)工程教育”、“建立大工程觀和工程集成教育”的口號；日本明確提出工科大學(xué)四年的課程體系的核心是“工程”；英國、荷蘭、丹麥等國提出以設(shè)計課題或工程問題為中心，將“設(shè)計教育”貫穿于學(xué)習(xí)全過程的思想。

工程教育就是以培養(yǎng)和造就現(xiàn)代工程師為目的的。今天的工程師是指那些具有堅實的數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)基礎(chǔ)，能夠把工程原理和那些超出技術(shù)范疇的經(jīng)濟、社會、法律、藝術(shù)、環(huán)境和倫理等問題結(jié)合起來，從而去創(chuàng)造還沒有的有用的人工物事來為人類服務(wù)的專門人才。正如美國工程師專業(yè)發(fā)展委員會（ECPD）所描述的：“工程師必須是一位善于構(gòu)思并形成概念的專家；是一位設(shè)計者、開發(fā)者、新技術(shù)的形成者、標準范圍的制定者———一切都是為了有助于滿足社會的需要。工程師必須會規(guī)劃和預(yù)測、系統(tǒng)化和評估———能夠?qū)姷慕】?、安全、幸福和財富有利害關(guān)系的系統(tǒng)和組成部分做出判斷。對于工程師來說，創(chuàng)新應(yīng)該是他們的中心任務(wù)”。

作為工科專業(yè)的人才培養(yǎng)，應(yīng)該具有堅實的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，廣泛的知識覆蓋面，從而具有較強的動手能力，獨立分析和解決問題的能力，加強工程訓(xùn)練，養(yǎng)成工程意識更具有重要性。理論與實踐的結(jié)合，才會產(chǎn)生創(chuàng)新的思想，才能提出符合客觀規(guī)律的具有創(chuàng)新特點的工程和技術(shù)方案，才能以開拓的思維去解決工程中的實際問題。因此，工程能力的培養(yǎng)是工科學(xué)生成長過程的一個極為重要的方面。

然而，在我國傳統(tǒng)思維方式根深蒂固，表現(xiàn)在人才培養(yǎng)中，過分強調(diào)知識的理論深度和系統(tǒng)性，而忽視各學(xué)科知識間的聯(lián)系，特別是忽視理論知識的應(yīng)用。現(xiàn)行的工科教育體制下，工程能力的培養(yǎng)恰恰是弱項，教學(xué)計劃，教材內(nèi)容與培養(yǎng)工程意識、創(chuàng)新意識和工程實踐綜合能力不相適應(yīng)；實驗教學(xué)存在經(jīng)費不足，設(shè)備條件差，大多數(shù)實驗單純?yōu)槔碚擈炞C性實驗，實驗基本由教師準備好以后，學(xué)生按實驗指導(dǎo)書循規(guī)蹈矩地做實驗，缺少綜合性和創(chuàng)新性實驗，不能滿足學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；實習(xí)環(huán)節(jié)的運作存在一定問題，學(xué)生沒有更多的時間和條件在工廠中進行實踐；課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的選題脫離實際等問題，針對這些制約學(xué)生工程能力培養(yǎng)的不利因素，開展學(xué)生工程能力培養(yǎng)的研究與實踐，以求找到一種符合我國實際，并具有實效的工科學(xué)生工程訓(xùn)練方法，培養(yǎng)具有優(yōu)良工程能力和創(chuàng)新能力的新型人才具有重大意義。

所有的工科專業(yè)都是實踐性很強的專業(yè)，個人的創(chuàng)新意識，工程意識，動手能力的強弱無論在科研開發(fā)上還是在工程實踐中都是十分重要的。如何圍繞培養(yǎng)學(xué)生的工程能力來制定教學(xué)大綱，工程訓(xùn)練方案，實驗教學(xué)方案，工程實踐培養(yǎng)方案是需要進行改革和實踐的，通過研究探討和實踐，提出工程能力培養(yǎng)的內(nèi)容，主要途徑，找出制約的因素，提出解決方案，逐步形成一套完整的、科學(xué)的工程專業(yè)工程能力培養(yǎng)的教學(xué)體系，對培養(yǎng)具備高素質(zhì)的工程化創(chuàng)新能力的人才，為高新技術(shù)領(lǐng)域的經(jīng)濟增長做出貢獻，提高我國在工程領(lǐng)域的國際競爭力，具有深遠而重大的意義。因此，我院在教學(xué)改革工作中提出了加強工程能力、培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)、開展創(chuàng)造教育的理念。以下是我們在教學(xué)改革實踐中的一些思考和探索。

一熱動與動力工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標的定位

“十五”期間，我國高等教育將學(xué)科專業(yè)調(diào)整和提高人才質(zhì)量放在首位，我院在人才培養(yǎng)定位中注重以工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為特色的本科教育。通過改革，利用各種資源，建立熱能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)“培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實，知識面寬，工程意識和工程能力強，富有創(chuàng)新意識和能力，個性充分發(fā)展和綜合素質(zhì)好，有良好科學(xué)道德和團隊協(xié)作精神，有一定專業(yè)知識和技能，適應(yīng)性強的復(fù)合型熱能與動力工程專業(yè)人才”的教學(xué)改革思路。作為工程技術(shù)人才的培養(yǎng)，不僅要求具有堅實的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識、廣泛的知識覆蓋面，而且要求有較強的動手能力，獨立分析和解決問題的能力，具有強烈的創(chuàng)新意識，具備創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。要達到這些培養(yǎng)目標，加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，突出工程訓(xùn)練，養(yǎng)成工程意識就頗具重要性。

二熱能與動力工程專業(yè)教學(xué)改革的主要內(nèi)容

教學(xué)改革的主要內(nèi)容包括在培養(yǎng)方案中，重建課程體系和教學(xué)內(nèi)容，改革考試內(nèi)容和方法，體現(xiàn)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我院在制定本科培養(yǎng)方案時，圍繞培養(yǎng)目標提出了“拓寬專業(yè)范圍，強化專業(yè)基礎(chǔ)，注重能力培養(yǎng)，加強素質(zhì)教育，體現(xiàn)課程優(yōu)化?！痹谧⒅啬芰ε囵B(yǎng)原則和加強素質(zhì)教育方面，均強調(diào)了工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在培養(yǎng)方案中，建立“課程組合”的專業(yè)教育新模式，加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，充分利用地方企業(yè)資源培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，建立了“大工程意識”的工程訓(xùn)練的實踐教學(xué)體系。

三建立熱能與動力工程專業(yè)教學(xué)新模式

1加強課程教學(xué)體系改革

在建立熱能與動力工程專業(yè)教學(xué)新模式時，打破專業(yè)“固化”，建立“課程組合”專業(yè)教育模式，采用“重基礎(chǔ)，寬口徑，淡化專業(yè)方向”方針，取消原專業(yè)方向的課程設(shè)置，在原有的節(jié)能工程模塊和制冷工程模塊的基礎(chǔ)上，增加了計算機輔助設(shè)計在熱能與動力工程中的運用模塊，加強了專業(yè)實驗課和實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，加大實驗課的學(xué)分比重，開設(shè)綜合性和設(shè)計性的實驗，保證計算機應(yīng)用能力訓(xùn)練、外語應(yīng)用能力訓(xùn)練、加強實踐教學(xué)和工程訓(xùn)練。強調(diào)素質(zhì)教育，夯實基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)面，跟蹤發(fā)展，擴大學(xué)生自主學(xué)習(xí)空間，加強學(xué)生的知識應(yīng)用及工程實踐能力和科研能力的培養(yǎng)。爭取在優(yōu)化人才培養(yǎng)過程及提高教學(xué)質(zhì)量上有質(zhì)和量的突破。

2強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

在培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上構(gòu)建了新的實踐教學(xué)體系，熱能與動力工程專業(yè)實踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)分為基礎(chǔ)實踐（包括英語實踐、計算機實基礎(chǔ)實驗、軍訓(xùn)）、社會實踐（包括社會服務(wù)、社會調(diào)查）、教學(xué)實習(xí)（包括畢業(yè)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、金工實習(xí)、認識實習(xí)），綜合實踐（包括畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計、綜合性、設(shè)計性實驗和課外科技活動），部分學(xué)生進行“創(chuàng)業(yè)設(shè)計”實踐。整個實踐教學(xué)體系涵蓋了大學(xué)四年所需的實踐教學(xué)內(nèi)容，基本符合培養(yǎng)目標的要求。

在實習(xí)教學(xué)中，通過校內(nèi)和校外實習(xí)基地深入生產(chǎn)實踐第一線。通過認識實習(xí)，使學(xué)生建立起對本專業(yè)整體上的初步認識，樹立起“熱能與動力工程”的基本概念，通過生產(chǎn)實習(xí)，使學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的工藝流程、設(shè)備、車間布置、勞動組織產(chǎn)品物流、市場狀況有一個全面的了解和認識，初步建立起工程意識。在生產(chǎn)實習(xí)中，盡可能安排學(xué)生跟班勞動，在生產(chǎn)實踐中學(xué)習(xí)；通過畢業(yè)實習(xí)，使學(xué)生學(xué)會應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識，綜合考慮各個方面的問題，弄清工藝或產(chǎn)品設(shè)計的流程，學(xué)習(xí)工程設(shè)計。

我校在畢業(yè)設(shè)計改革方面，畢業(yè)設(shè)計類題目大多選自工程實際問題，與生產(chǎn)實際相結(jié)合的大于50%，研究類選題與科研工作相結(jié)合的選題占70%以上；并積極創(chuàng)造條件使學(xué)生從畢業(yè)實習(xí)開始到畢業(yè)設(shè)計結(jié)束，一直在工廠或企業(yè)從事“真題真做”的“宜化模式”，同時聘請企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任畢業(yè)實習(xí)和設(shè)計指導(dǎo)教師，學(xué)生通過工程計算、工程設(shè)計、技術(shù)創(chuàng)新，逐步建立起了解決國民經(jīng)濟發(fā)展及其工程領(lǐng)域重大問題的工程意識，使學(xué)生在實踐中獲取知識。而且設(shè)計和研究成果對企業(yè)有一定的參考價值。在實驗選題中，創(chuàng)造條件開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗，鍛煉學(xué)生提出問題、解決問題的能力，學(xué)生的綜合設(shè)計能力有了很明顯的提高。這些改革均已收到良好效果。

3加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在長期的教學(xué)實踐中，廣大師生積極投入到教學(xué)改革中進行教學(xué)研究。由于認識到在高等教育中工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的重要性，我院積極開展了學(xué)生課外科技活動，學(xué)生從大二開始就進入到教師的課題組中做實驗，有專門的具有高級職稱的教師進行指導(dǎo)。近兩年來，我院有20位學(xué)生參與了全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”科技活動，寫出了大量以學(xué)生為第一作者的論文發(fā)表在正式科技期刊上，取得了優(yōu)異的成績。這些活動使學(xué)生的思想素質(zhì)、業(yè)務(wù)素質(zhì)和心理素質(zhì)得到大大提高，在優(yōu)化人才培養(yǎng)過程及提高教學(xué)質(zhì)量上有質(zhì)和量的突破。

高等工程教育體系的改革與實踐是需要繼續(xù)研究和探索的重大課題。在如何加強熱能與動力工程專業(yè)本科生工程能力和創(chuàng)新能力的研究上，我院進行了一些有效的嘗試，我們要繼續(xù)努力，不斷探索，完善學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體系，這是21世紀高等教育面臨的時代挑戰(zhàn)，也是高等教育發(fā)展的一大機遇，培養(yǎng)優(yōu)秀的高等工程技術(shù)人才，是關(guān)系著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標實現(xiàn)的重大課題。

參考文獻

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