高等工程教育如何回归工程实践

　　回归工程与实践是国际国内高等工程教育改革的必然趋势。省属院校、工科院校是我国高等教育的重要组成部分，对工程教育改革的愿望更为紧迫、期望更高。因为，以工科为优势学科的部属高水平大学、省属工科类高职高专，已经在高等工程教育的学术性和职业性的两端确立了自己的位置。为数众多的省属工科类高校如何回归工程实践，是当前我国高等工程教育改革的一个关键问题。

 

　　一、工程实践：高等工程教育的基石

 

　　高等工程教育属于高等教育的范畴，工程学科特有的注重工程应用、项目实施的鲜明学科属性决定了工程实践在其教学运行中的基础地位。

 

　　1工程的学科性。

 

　　工程(engineering)_词最早出现在欧洲，其一般含义为“工程(学)、机械术、工事、操纵”等，“是以价值取向，整合科学、技术与相关要素，有组织地实现特定目标的实践”[1]。工程与科学、技术的关系比较复杂，工程是科学的延续和再造，是科学和技术高度综合后的必然结果，而现代大量新兴学科的涌现已令三者的界限不再泾渭分明。

 

　　“科学家探索未知世界，工程师创造未来的世界”从科学学的角度来看，工程的学科意义源于武汉工程大学科学研究基金项目“基于‘大工程观，武汉工程大学教务处副处长、副教授;雷家彬，武汉与传统科学的比较差异。它是将自然科学原理应用到工农业生产部门中去而形成各学科的总称。工程是自然科学或基础科学的某种应用，是综合运用已有科学研究成果解决生产实际具体问题的艺术，因而具有鲜明的实践性、应用性特征。工程学科是高等工程教育的重要载体和基本单元，它主要涉及工程绘图、机械、金工、电力、电子、电信、能源、化工、车辆维护和检验等领域，我国《学位授予和人才培养学科目录(2011年)》工学门类下的38个一级学科中，工程类学科就有26个，占68_4%。

 

　　2.高等工程教育的性质。

 

　　目前学界对于工程教育与技术教育、科学教育甚至职业教育间关系的认识还存在不少分歧。根据联合国教科文组织“教育标准分类”(ISCED1997)，我国本科阶段的高等工程教育位于5八的第_阶段、中间层次，即工程和医学领域，其培养年限一般为五年。

 

　　如果将高等教育分为科学教育和技术教育两种类型，高等工程教育则属于一种技术教育，其性质在于“以技术科学为其主要学科基础，以应用技术为其主要专业内容”“以工程应用为其主要服务对象”技术科学基础与工程应用对象之间的矛盾运动和发展是高等工程教育区别于其它高等教育的重要特征所在。]由此观之，高等工程教育是以工程和技术学科为基础学科，以应用型研究、工程职业训练、工程技术服务和应用为主要功能的高等教育类型。

 

　　3.工程实践是高等工程教育的应有之义。

 

　　工程教育是以工程科学为主要学科基础、以培养工程人才(如工程师)为目标的教育教学活动，它以应用和实践为主，强调实学、集成和创新的原则，其人才培养的方向是综合性、实践性和创造性。M工程教育直接面向经济社会发展的前沿，教学计划具有很强的实践性，教学实施注重以工程项目为载体推进，应提高学生用科学理论解决实际问题的能力。高等工程教育意味着科学和技术的深度综合，这是因为任何工程系统皆蕴含着科学，都必须遵循特定的科学原理。同时，任何工程系统都集成众多技术，技术的综合运用是科学原理的具体化，也是工程系统运行的必要条件。

 

　　工程实践既是工程系统本身具有的特点，也是高等工程教育人才培养的根本要求。高等工程教育只有真刀真枪地深入工程系统，通过大量的实践课程，强化实践训练，才能避免传统人才培养模式重理论轻应用的弊端，“只有由具有工程师资格的教师，在一个充满活力的工业环境中才能培养出真正的工程师”5]。因此，工程实践分别从学科归属、教育活动的特点两个方面诠释了高等工程教育的特征，高等工程教育的培养目标是具有较强工程实践能力的工程师而非科学家。

 

　　二、别国的‘‘回归”与我国的‘‘回归”

 

　　国外国内高等工程教育改革有着不同的背景、目的和特征，突出工程应用、重点开发学生的实践应用是回归工程实践的共同内容。

 

　　1.工程教育的起源与演变。

 

　　现代意义上的工程教育至今已有260余年的历史。]工程教育直接源于技术教育，而随着现代科学特别是大量新兴学科的出现、繁荣，使得科学逐渐取得了对于技术的领先地位，工程教育转而从科学中寻找其理论基础，甚至在一定程度上被认为是科学教育中一个次等的旁支。

 

　　譬如在英国，传统的精英大学是学术型机构，以多科技术学院为先导的工程院校长期充当其高等教育系统内的二等机构的角色。法国和德国的工程院校最初强调以实践经历为主的工程训练，但在工业革命完成后，工业部门的专业化也使得科学成为其技术水平得以提升的理论基础，理论性的、基于科学的工程训练或学术训练取代了传统师徒式的技术教育模式。而在美国，早期的工科院校、19世纪中期的赠地学院都强调工程实践的训练，较少关注数学和科学，直到二战，随着公共和军事研究项目的增加，科学才真正成为其工程教育的基础。

 

　　由此，19世纪以来工程院校的发展史就是一个围绕理论和实践的钟摆式变化过程，一端是以实践、熟练程度和手工工艺为基础的工程教育，另一端则是完全以科学为基础的工程教育。]这样便形成了现代高等工程教育的两种模式：一种是北美传统，侧重科学教育，培养目标是工程师的毛坯;另一种是欧洲大陆传统，侧重技术教育，培养目标是精英型的高级工程技术人才。

 

　　2别国的‘‘回归”面对技术革命和科学高度分化所带来的科学与技术的融合，如何重新确立工程教育的地位，未来应该塑造什么样的工程师形象?这成为世界高等工程教育改革的出发点。

 

　　回归工程实践是20世纪80年代以来美国工程教育改革的重要趋势。美国高等教育一直以实用主义为总则，二战期间成为其工程教育向科学化转型的重要分水岭，工程的学术化因1957年苏联卫星上天的刺激而达至顶峰。此后，回归工程实践的直接原因在于冷战后联邦政府对工科院校资助研究项目的减少，外部环境的压力如日本和德国等国家在精细制造等方面全面超越美国的趋势，这些都使工程界和工科院校不得不将视野重新投向企业。

 

　　进一步来看，美国工程教育界回归工程实践改革也是工程科学成熟的必然要求。随着大量新技术、新科学的出现，工程实践的本义已发生了重要变化，工程科学作为学科或研究领域的独立性较之以前大为提高。“回归”的本质是强调工程教育的综合化、系统化，而不是简单地回归技术、回归实践或回归生产应用，是建立在技术和科学基础之上的工程再造。

 

　　3.我国的“回归”

 

　　我国现代高等工程教育发轫于清末实业学堂，这些机构同时也是我国现代高等教育的源头。如北洋公学，秉承“经世致用”的办学理念，以培养律例、矿务、制造、铁路等实科应用型人才为已任。新中国成立后很长一段时间，我国本科阶段高等工程教育期间要进行三次校外实习(即认识实习、生产实习和毕业实习)和一次校内实习(金工实习)。这四次实习就是除课程实验、课程设计、毕业设计之外的实践性教学环节。而自1977年以来，由于多种原因，三次校外实习已不再完整，并基本简化为一次，校内实习内容和质量很难得到保证。

 

　　近年来，回归工程实践一直是我国高等工程教育改革的大方向，但这种回归与有着与美国不尽相同的背景和原因。以“卓越工程师教育培养计划”为例，该计划的目的在于“促进高等学校进一步调整人才培养结构、提高人才培养质量、推动教育教学改革、增强毕业生就业能力”要解决的问题从宏观上看是为了提高国家的创新能力，中观上则是应对工程教育为谁服务、工科院校如何定位，微观上或者根本上则是培养何种规格的工程人才、如何提高学生的实践能力和动手能力、如何深化实践教学改革。

 

　　可见，我们的“回归”是为了更好地突出工程教育的应用性，突出对工程应用型人才培养目标的要求，促进高校与行业企业的紧密对接。主要作法就是吸收职业教育的成功做法，在教学计划实施的过程中更好地与行业企业保持紧密联系，围绕产品的生产周期设计教育教学环节。从另_个侧面来看，当前的高等工程教育改革，其焦点恰好就在于教学，包括如何处理好理论教学与实践教学的关系，如何更好地提高学生的动手能力、工程素养和解决实际问题的能力。从这个意义上看，回归工程与实践就是回归教学、回归人的全面自由发展。

 

　　另外，从高等工程教育系统来看，这种回归其重点还在于省属工科院校。部分原因在于省属工科院校是我国高等工程教育的重要组成部分，深层原因则是这些院校在办学定位中的尴尬处境。国家重点工科高校，已经在科学教育、学术教育方面占据不容质疑的统治地位;而工科类高职高专院校，近来通过强化实践和就业导向，已经在职业教育、技术教育方面强化特色，并且逐步收回了过去被地方院校分割出去的高等教育市场。省属工科院校作为我国高等教育重要的组成部分，在这两极之间尚未找到自己安身立命之所。

 

　　三、省属工科类高校回归工程实践的困境

 

　　在学术教育、技术教育甚至职业教育的两极，省属工科类高校在回归工程实践的过程中面临着许多问题。

 

　　1教育观念“学”与“术”的分离。

 

　　重学轻术是应该是一个世界性高等教育现象。在绝大多数高等教育系统中，学术型机构总比技术型、职业型机构享有更高的社会地位，更受政府、企业、学生及家长的青睐。技术教育、职业教育的地位一直低于学科教育、科学教育，过去即便像清华大学这样的国内顶尖理工院校都敢于将自己的培养目标定位于高级工程师，恐怕现在很少高校有这样的办学气魄和勇气，现在明确地将技术型人才当作培养目标的多是职业院校。

 

　　同时，重研究轻教学的现象在省属工科院校中比较普遍。省属工科类院校基本上是多学科多层次办学，科研取代教学成为潜在的指挥棒，研究的主导地位得到进一步巩固，教学被降为次要的任务。

 

　　相应的，存在工程教育观的异化和窄化现象。当前指导高等工程教育的是面向工程实践的问题导向式的教育观，以及面向工业生产实际、以产品设计和工艺流程为依托的教学观。这是一种狭隘的工程观，它割裂了工程与其它学科的内在联系，实际上以办工程的思路办工程类工科，造成工程学科与理科、文科缺乏深度交叉整合，势必制缚学生健全的工程意识和观念的形成。

 

　　2.教师教学与工程实践经验匮乏。

 

　　具有丰富教学和工程实践经验的教师是工科院校教学活动的生力军，这也是以前我国工程教育能较好地面向行业企业、提高人才实践能力的根本原因。过去，由于我们对教学工作的重视，工科教师虽主要来自高校，研究生教育承担起了师资培养的重任，但在职的青年教师可利用多种方式(如教研室活动、出国进修或专门的课程)改进教学。同时，在特殊的背景下，高校开门办学，与行业企业保有非常紧密的联系，教师有去工厂、农村生产第一线锻炼的经历，那时的工科教师，基本上都有一技之长，这些都使得教师工程实践能力得到了很好的训练。

 

　　当下，师资队伍的质量问题一直是省属工科院校办学的软肋。囿于办学实力和条件的限制，省属工科院校的师资多由国内同类型高水平大学培养。但是，他们往往从学校到高校，整个博士教育阶段的发展目标是成为学术型人才，因而缺乏必要的工科教师从业训练。他们绝大多数没有在企业工作、系统实习的经历，对于产品的生产加工流程并不太熟悉，对相关企业的管理运作和企业文化缺失深刻的感悟和认同。在以科研为导向的院校发展策略下，对新教师“教学关”的重视大不如从前。

 

　　3.课程建设滞后。

 

　　教学活动的基本载体是课程，随着工程学科与自然科学、数学、社会科学等学科关联性的不断强化，工程学科的教学内容开发必须以大工程观为指导，更加注重工程与相关学科内容的交叉和综合，以便提高工程教育的系统性和针对性。然而，受学科设置的影响，当前我们的工程课程综合性严重不足。工科专业的方向过细、过窄。几经专业调整，这种现象虽有所改观，但却在不断反复。这也使得我们的工程专业课程过于向单纯的项目或实践问题分化，专业教育因此缺乏综合性和连贯性。

 

　　课程内容更新滞后是课程建设最突出的问题。当前受观念和资源等多种条件制约，我们的工程课程仍以学科教育为主，与产业的结合有待深入，课程开发周期长，前沿性、实质性内容更新不多，这样的课程很难适应学科发展和产业升级的要求。再者，实践课程开发不足。以前我们认为课程开发主要指侧重学科知识的理论课程，导致实践课程的开发一直滞后于专业领域的发展，这不利于学生工程实践能力的提高和专业素质的养成。多年的工程教育实践让我们清醒地看到，对工科而言，实践课程较之理论课程更具学科特征、更符合工程教学的特点。

 

　　4.实训基地建设乏力。

 

　　回归工程实践要求工科院校改革校内实习的内容和形式，更为重要的是加强校外实习。“卓越工程师人才培养计划”中就明确规定，参与计划的高校必须保证学生有累计一年的校外实习经历。

 

　　省属工科院校实训基地主要还得依托企业。有不少省属工科院校曾隶属于特定的行业部门，高等教育管理体制改革前，企业均为国有，行业办学、企业政府管理也使得这些高校能很顺利地找到对口企业提供实训基地，而且校企之间在学生培养方面的依存度很高。随着经济体制改革和高等教育管理体制的实施，企业的自主权不断扩大，行业类高校被划拨地方管理，企业与高校的共生关系式微。基于学生素质、管理上的便利，加之企业的营利特性，多数企业往往不太愿意接受高校学生参加生产实习，即使有合作对象也多是那办学实力强的部属高校而非以前具有良好合作关系的省属工科院校，后者因而很难保证实训基地的数量和质量。

 

　　5.教学过程与管理僵化。

 

　　教学方法的“非工程化”受师资和办学条件的限制，省属工科院校的教学改革步履缓慢，教学方法仍然以传统灌输式的课堂讲授法为主，师生互动少，学生参与讨论和项目实践的机会有限，教学内容的推演过于侧重分析法，学生综合能力、发散思维训练严重不足。教学评价方法仍然沿用科学教育、学术教育的模式，过于侧重对学生理论思维能力、推理能力的评测，忽视动手能力和知识应用能力的要求。

 

　　教学管理方面的限制。如专业设置的问题，许多省属工科院校属于新建本科，与重点大学相比，学校办学历史短，优势特色专业少，强势并不明显，所开办的多是应用性专业，这些专业对区域经济社会和行业企业的依附性较高，各专业间的联系不够紧密，多是单兵作战，难以形成合力。此外还有学时学分制方面的限制，工程教育教学的实践性要求认定学业成绩的方式更加多样，与企业、相关院校、研究机构合作培养的机制更加灵活，而当前省属工科院校教育教学管理仍以服务日常教学运作为主，很难适应这些变化。

 

　　四、让高等工程教育回归本义

 

　　回归工程实践不仅是一种教育理念，也是工科院校教学改革的行动指南，我们应坚持内涵式发展，着力破除工程教学中的体制机制障碍。

 

　　1.更新教育观念。

 

　　首先，应做好顶层设计。随着工程与其它学科综合程度的提高，大工程观应成为省属工科院校定位活动的认识论，院校应明确自身所涉学科在工程项目实施中的层次，综合考虑人才培养的服务面向、项目产品在行业产业链中的位置等因素，据此设定院校发展目标，而不是一味瞄准研究型大学。

 

　　其次，从观念上认同工程实践。这意味着改变过去将工程与实践列入应用科学、次等学科的偏见，从而视工程学科为综合科学与技术基础之上的系统科学的分支。我们需要科学家发现世界，更需要工程师改造世界、建设未来社会，进而切实提高现代化建设水平。工程实践是也是学校办学目标的另一种综合，对工程实践的认同并不是迫不得已的自我贬低，而是一种积极态度。越来越多的省属工科院校认识到特色、工程实践对学校发展的重要性。以武汉工程大学为例，该校前身是武汉化工学院，学校办学虽面临激烈竞争，但并未跟风求综合、求上层次，而是更加强化原有的工程特色，于2005年学校改名为武汉工程大学。学校一直将实践教学放在至关重要的地位，早在2003年，明确提出并贯彻落实了以“三实一创”即实训、实验、学习、创新)为核心的专业实践教学体系，教学效果明显，学生受益大，社会反映良好。

 

　　2.完善教师培养机制。

 

　　首先，注重教学团队建设。以重点专业、公共平台、核心课程和教学改革项目为依托，组建由校外专家、教学名师、中青年骨干教师、新进教师构成的教学团队，将课程建设与教师培养、教学学术结合起来，将有望强化教师“教书育人”的工作职责，进一步确立教学在学校工作中的中心地位，更好地发挥有经验的教师在教学工作中的“传、帮、带”作用。

 

　　其次，强化与行业企业在教师培养方面的联系。省属工科院校应积极融入本区域、本行业内大型企业，强化高校与政府、企业师资联合培养机制。可积极组织具有博士学位的青年教师定期下到这些企业提供研究服务和技术支持，借此企业平台使教师的实践能力得到锻炼。积极为青年骨干教师出国培养创造良好的条件，让他们去国外工科院校、企业接受教学和工程实践培训。

 

　　再次，完善教师分类管理机制。工程实践教学方面，省属工科院校关键是做好教学人员、实验和实践教学人员、实践教学管理人员三类队伍的建设。要把高职称教师为本科生上课作为学校教学工作的一项基本制度，将工程素质的培养、工程实践能力的训练作为评判相关专业教师教学质量和职称晋级的重要依据。要明确实验和实践教学人员的工作职责，不断提高实践教学管理人员的素质，选聘具有丰富实践教学经验、懂教学规律的教师充实教学管理队伍，完善对实践教学的管理。

 

　　3.借力行业企业建设实训基地。

 

　　要充分利用好一切可利用的社会资源。校友是一所高校最为宝贵的社会资源之一，我们可通过校庆院庆活动、校友返校曰活动，吸收优秀校友成为学校学术委员会、董事会、教学指导委员会等机构成员，组织校友为在校生举行大型讲座等多种形式，加强与优秀校友的紧密联系。同时要充分利用行业协会的力量，强化与相关企业在实践教学基地建设中的合作。

 

　　企业是实训基地的主要依托。应从企业的发展而不是学校人才的需要考虑基地建设，做好面向企业的招生就业宣传工作，从行业发展的趋向中寻找企业发展和学校实训基地建设的利益交集，让企业真正意识到实训基地建设是校企双方共同的事务。在合作企业的选择方面要有长远眼光，不要过多考虑眼前利益，应选取那些处于行业发展前沿的朝阳企业、拥有自身核心技术和原创成果的企业、敢于实施“蓝海战略”的企业。

 

　　同样以武汉工程大学为例。学校一直非常重视实训基地建设，创造性地将学生实践教学与校外实习、实训基地建设有机结合起来，大力实施以实战形式为主进行工业设计和工程实践能力训练的人才培养模式——“宜化模式”即：实习和毕业设计在同一个生产或工程现场进行;设计题目从工程生产技术、工艺设备改造与查定项目中选择;数据与设计条件取自现场;旨导人员由工厂技术人员和学校教师共同担任，以工厂技术人员为主;设计方案与设计结果直接接受现场或工程实践检验。[12]该计划始于20世纪90年代末，至今已普及到学校各个专业，涉及相关大中型企业近20余家，每年约有20%的毕业生进行“宜化模式”毕业设计，实现了学生、学校和企事业单位“三臝”局面，受到社会各界广泛好评。

 

　　4.实施有内涵的教学改革。

 

　　首先，加强教学方法改革。教学中要创设真实的工程项目教学情景，让学生真正参与到工程实施活动中来，自主地进行工程项目实践。借鉴国外先进工程教育理念，贯彻“做中学”的理念，尝试以问题为导向(PBL)的教学法，以真实情景中的问题入手、以学生为中心、注重培养和发挥学生的自我引导能力，以开放式的、非结构化的问题激发和引导学生自主学习。

 

　　其次，加强课程建设。引入行业企业工程师、课程与教学论研究领域专家参与课程设计，拓宽课程体系的专业领域覆盖面，注重对工程应用领域综合性课程的开发，将工程应用、工业设计与工程素质教育内容结合起来，加大对学生工程设计方面的要求。根据校内校外实践教学的不同要求，应大力开发与之相适应的实践指导课程，紧跟国际专业人才培养标准，引进国外相关专业核心课程的原版教材进行教学。

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