工科大學生工程實踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與探索*

周婷婷（齊魯工業(yè)大學機械與汽車工程學院，山東濟南250353）

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工科大學生工程實踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與探索*

周婷婷
（齊魯工業(yè)大學機械與汽車工程學院，山東濟南250353）

摘要：社會和經濟的發(fā)展對我國工程技術人才的工程實踐能力和創(chuàng)新能力提出了許多新的要求。如何提高大學生的實踐能力和創(chuàng)新能力是工科類高校在人才培養(yǎng)方面面臨的主要問題。結合我國工程教育落后于工程實際需要的現(xiàn)狀，本文分析了我國工科大學生工程實踐能力培養(yǎng)中存在的若干問題，并從優(yōu)化實踐教學內容，改進實驗教學方法，開設創(chuàng)新實踐綜合課程，加強校內外實習基地建設，提高教師的工程實踐素養(yǎng)等方面提出了具體的解決措施。

關鍵詞：工程教育；工科大學生；實踐能力；創(chuàng)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

隨著社會、經濟和科技事業(yè)的發(fā)展，特別是戰(zhàn)略性新興產業(yè)中高端裝備制造業(yè)的迅速發(fā)展，對工科類專業(yè)人才培養(yǎng)提出許多新的要求，尤其是對工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提出了更高的要求。工程應用型人才要成為產品研發(fā)、技術創(chuàng)新的主力必須具備設計開發(fā)能力和解決現(xiàn)場工程問題的能力。而高校對學生的培養(yǎng)歷來以課堂教育為主，對學生工程實踐技能和創(chuàng)新能力的重視不夠。近年來，企業(yè)界也越來越多地感覺到高校工科畢業(yè)生雖然掌握了技術，但缺乏在現(xiàn)代工程環(huán)境下所要求的諸多能力。因此，培養(yǎng)具有工程實踐能力和創(chuàng)新能力的學生是高等學校工程教育的一個重要目標，也是企業(yè)提高其競爭能力對人才的必然要求。

一、目前我國工科大學生工程實踐能力培養(yǎng)主要存在以下問題

（一）工程教育與工程實踐脫節(jié)，專業(yè)課程體系相對陳舊

實踐性是工程教育一個非常重要的特征。而工科院校教師在課堂上傾向于理論知識的傳授，對于理論知識點與工程實踐的聯(lián)系不夠重視。實踐教學、課程設計、金工實習、畢業(yè)實習等實踐環(huán)節(jié)在教學計劃中所占比例嚴重不足，對工程訓練不落實，對學生動手能力和實踐經驗培養(yǎng)的忽視，導致學生工程素質不高，創(chuàng)新熱情不足，運用所學知識解決實際工程問題的能力較差，走上工作崗位之后難以勝任相關工作。另外，在科學技術發(fā)展日新月異的今天，新的科學原理，新的技術不斷被工程采用，使得知識陳舊周期大大縮短[1]。而工科專業(yè)課程體系還相對陳舊，不能適應我國產業(yè)結構的調整以及社會對于人才的需求。

（二）課程之間相對獨立，缺乏系統(tǒng)化

具體的工程問題具有很強的綜合性，要解決實際的工程問題必須注重對知識和技能的綜合運用[2]。受專業(yè)主義教育思想的影響，我國不少工科院校專業(yè)在課程體系設置上依然采用公共基礎課，專業(yè)基礎課和專業(yè)課的三階段模式，綜合性課程非常少見，課程之間相對獨立，課程建設與課程改革一般都在各門課程內部進行[3]。學科間壁壘森嚴，交叉、融合不夠，使得我國工科畢業(yè)生知識面過窄，缺乏創(chuàng)新意識，缺少團結合作精神，不利于對學生的專業(yè)知識綜合應用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，難以適應當前科學技術發(fā)展和現(xiàn)代社會經濟發(fā)展的需要。

（三）缺乏工程創(chuàng)新的實踐平臺

工科大學生培養(yǎng)過程中需要進行大量的課內外實驗，對儀器、器材要求種類多，造價較高，使用和維護費用投入較高，很多高校因為資金配備問題，缺乏實踐創(chuàng)新的平臺，對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)不能進行有效的實踐探索。不少高校希望以建立產學研基地的形式與企業(yè)、科研院所合作，增加學生的實踐內容，拓展工程實踐平臺。但是由于企業(yè)以經濟效益為目標，與高校培養(yǎng)創(chuàng)新實踐人才的目標有所偏差，實施效果不甚理想，缺乏校企合作的長效機制。

（四）工科院校教師隊伍普遍缺乏工程經歷，嚴重影響工程教育質量

我國高校教師，尤其是青年教師，多數(shù)從高校畢業(yè)后就直接到高校任教，中間沒有在企業(yè)的工作經歷，缺乏在生產一線的工作實踐，因而解決工程實際問題的知識和經驗比較欠缺。例如，很多教師在解決工程問題中涉及到的產品圖樣標注要求、零件設計的結構工藝性、加工成本核算等方面，缺乏實際經驗。這對于學生工程實踐能力的培養(yǎng)無疑是十分不利的。歐美發(fā)達國家與我國情況完全相反，發(fā)達國家的高等工科專業(yè)教師多是由豐富實際工作經驗，或是來自企業(yè)的工程專家兼職教師工作[4]。

因此，探索如何通過改革我們現(xiàn)有實驗教學的內容和方式，如何使學生積極地參與各類科技競賽、教師科研課題、企業(yè)生產實踐，對于全方位地培養(yǎng)學生的動手能力和工程實踐能力，提高人才培養(yǎng)質量具有重要的意義。

二、提高學生工程實踐能力的措施

（一）提高實踐教學比重，優(yōu)化實踐教學內容

通過修訂人才培養(yǎng)方案，調整教學計劃，增加實踐教學所占的比重，加大工程應用能力的培養(yǎng)。根據(jù)學生對知識的掌握規(guī)律，建立和完善“基礎實驗-綜合課程設計-研究創(chuàng)新實踐”的分層次、模塊化的實驗實踐教學體系，使得實驗教學過程隨著學生理論課程學習的深入，循序漸進地覆蓋大學四年的所有教學環(huán)節(jié)。結合教師的科研課題、生產實踐的需求和大學生研究訓練計劃項目，重點開發(fā)綜合設計型和研究創(chuàng)新型實驗項目，以提高學生的動手能力。另外，實踐教學內容不是一成不變的，應跟隨時代和科技的發(fā)展而不斷優(yōu)化。多聽取學生及教師同行的反饋意見，對實踐教學活動中所反映出來的新情況、新問題及時進行研究，并通過補充和修訂實踐教學計劃，適時推陳出新[5，6]。

（二）構建以綜合性、設計性、應用性為主，既有基本技能訓練，又有開發(fā)創(chuàng)新的實踐教學體系

整合實驗室資源，打破各專業(yè)課程間的壁壘，加強課程間的交叉、滲透。根據(jù)專業(yè)特點，開設相關專業(yè)的創(chuàng)新實踐綜合課程，課程內容密切聯(lián)系生產實際，有利于拓寬學生的視野，培養(yǎng)學生的工程技術綜合運用能力和創(chuàng)新能力。以機械類專業(yè)為例，通過開設機械工程創(chuàng)新實踐綜合課程，組建項目小組為創(chuàng)新團隊，采用啟發(fā)式、項目式等教學方法，對學生進行典型機械結構部件的設計、制造和檢測過程方面的實踐訓練。學生可把學到的機械設計、機械制造和產品檢測的知識用于真實零件的生產過程，從而把孤立的知識點形成有機的整體。不僅培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和以系統(tǒng)眼光解決工程問題的能力，還鍛煉了學生的團隊意識、合作意識和溝通表達能力。

（三）改革實驗教學方法，建立開放式實驗教學模式

將設計性、綜合性、應用性實驗以及部分基礎性實驗采用開放方式教學，加強實驗室的開放力度，為大學生科技創(chuàng)新活動提供平臺。甚至可以整合學校實驗室資源，設立開放創(chuàng)新實驗室。學生通過預約申請，可以隨時到開放創(chuàng)新實驗室從事課外科技創(chuàng)新活動。豐富的創(chuàng)新實踐活動可以激發(fā)學生自主創(chuàng)新的濃厚興趣，使學生的分析和解決工程技術問題的能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作精神得到不斷提高。

（四）組織學生參加各類科技競賽和教師科研課題

科技競賽是對大學生進行創(chuàng)新教育的有效載體。組織學生參加各類科技競賽，例如“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，全國大學生機器人大賽，機電產品創(chuàng)新設計大賽等一系列科技競賽，可以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，鍛煉學生的動手能力和創(chuàng)新能力。另外可將機電產品設計創(chuàng)新大賽融合到實驗教學中，選拔創(chuàng)新實驗課程的優(yōu)秀作品，參加每年舉辦的科技競賽。通過參加創(chuàng)新實踐與制作競賽等活動，營造創(chuàng)新氛圍，使學生在創(chuàng)新的環(huán)境中發(fā)揮自己的聰明才智。

不少教師在進行課堂教學的同時，還承擔著各項科研課題，很多科研課題致力于解決生產實踐中的一些難題。鼓勵學生在教師的指導下參與科研院所和企業(yè)的科研課題，使學生在搜集資料，運用所學知識分析和解決科研問題的過程中，有效鍛煉自己的獨立思考能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。

（五）加強校內和校外實習基地建設，拓展學生的實踐場地

生產實習是高校工程技術人才培養(yǎng)的重要實踐教學環(huán)節(jié)。加強校外實習基地的建設，為學生擴展實踐內容，聯(lián)系生產實際，解決就業(yè)渠道提供了條件。長期以來高校教師在教學和科研過程中與企事業(yè)單位建立起了廣泛而緊密的合作關系。高?？梢源藶橹c，確立長期穩(wěn)定的校企共贏合作，在為企業(yè)提供技術服務的同時，建立穩(wěn)定的校外實習基地。使學生在深入生產一線，參觀和參與生產過程的同時，能夠更好地將專業(yè)知識與生產實踐結合起來。

當然，僅僅利用校外實習基地來培養(yǎng)學生的工程實踐能力是不夠的。校內實習基地是高校開展項目化課程，為大學生提供工程實踐鍛煉的主要場地。應加大經費投入，補充急缺的儀器設備，積極建立和完善校內實習基地。

（六）提高教師工程實踐素養(yǎng)

教師是對學生進行各方面能力培養(yǎng)的主體。教師自身的業(yè)務水平和實踐經驗對學生工程實踐能力的提高至關重要。教師應多參加相關領域的學術會議以及各種工程實踐領域的研討會，不斷拓展自己的專業(yè)技能，才能更好地引導學生從事工程技術的應用與研究。教師還應尋找機會，到企業(yè)進行掛職鍛煉和頂崗工作。一方面教師在自身工程實踐能力得到提高的同時，又可將其實踐經驗帶到課堂教學和學生實驗指導中去。另一方面，教師可深入一線了解企業(yè)生產中亟待解決的一些關鍵問題，并結合自身的專業(yè)特長，拓寬與企業(yè)的合作渠道。而校企合作的推進、校外實踐教學基地的開拓，又可為學生提供參與工程實踐的機會，有利于充分培養(yǎng)學生的實踐動手能力和現(xiàn)場解決生產實際問題的能力，使畢業(yè)生盡快地與就業(yè)單位生產實際“對接”。除了增加本校教師的實踐經驗，還可聘請企業(yè)內水平較高的工程師到學校任兼職教師，講授一些工程色彩強的課程，指導學生的工程實踐訓練等。通過這些途徑，使工程專業(yè)教師能夠得到工程實踐的鍛煉而具有雙師素質，以利于更好地培養(yǎng)學生的工程實踐能力。

三、結束語

面臨激烈的市場經濟競爭和國際間綜合國力的競爭，我們國家要想更快更好地發(fā)展民族工業(yè)，就更需要促進我國高等工程教育的發(fā)展，培養(yǎng)一大批具有專業(yè)知識，創(chuàng)新能力和實踐能力的高素質的工程技術人才[3]。

工科院校應以提高學生實踐能力和創(chuàng)新能力為重要任務，調整教學計劃，增加實踐教學所占的比重。加強課程間的交叉、滲透，根據(jù)專業(yè)特點，開設相關專業(yè)的創(chuàng)新實踐綜合課程。采用開放式的實驗教學模式，加強校內和校外實習基地建設，為大學生科技創(chuàng)新活動和工程實踐鍛煉提供平臺。通過加強師資隊伍工程能力的培養(yǎng)，鼓勵學生參加科技競賽和參與教師科研課題，更好地培養(yǎng)學生的工程素質和創(chuàng)新能力。

參考文獻

[1]蘇玉波，梁莉，朱正威.工科大學生工程意識與工程素質的培養(yǎng)[J].西安交通大學學報（社會科學版），1999，19（2）：73-78.

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[3]董娜.基于工程素質的高等工程教育課程改革的研究[D].蘇州：蘇州大學，2006：20.

[4]王建，劉勝吉.工科大學生工程素質和工程能力的培養(yǎng)與實踐[J].社科縱橫，2010，25（5）：142-143.

[5]王曉紅，朱曉明.工程技術綜合應用與創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐教學的研究[J].實驗室科學，2011，14（5）：158-163.

[6]張順堂，張代芹.高等院校加強實踐教學的激勵機制研究[J].宿州教育學院學報，2011（4）：7-9.

作者簡介：周婷婷（1983-），女，齊魯工業(yè)大學機械與汽車工程學院講師。

基金項目：普通本科高校應用型人才培養(yǎng)專業(yè)發(fā)展支持計劃；山東省卓越工程師教育培養(yǎng)計劃項目。

中圖分類號：C961

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）04-0229-02