工科本科生工程能力的培养

刘璐

随着信息时代的来临，高等工程人才的国际流动将大幅度增加，高等工程人才资格的国际互认将日益迫切。如何培养一批高素质的创新人才是目前我国高校必须面对的问题。总体来看，我国高校培养的大学生具有较扎实的基础知识，但与先进工业国家相比，我国高校在创造教育思想、观念和策略上都还存在较大的差距。

高等工程人才培养目标、教学内容和教学管理制度、教学评价标准和评价方案等，都有一个国际共识的问题，就是要强化工程教育，加强工程能力的培养，美国近十年来提出了“回归工程”、“重构工程教育”、“建立大工程观和工程集成教育”的口号；日本明确提出工科大学四年的课程体系的核心是“工程”；英国、荷兰、丹麦等国提出以设计课题或工程问题为中心，将“设计教育”贯穿于学习全过程的思想。

工程教育就是以培养和造就现代工程师为目的的。今天的工程师是指那些具有坚实的数学、自然科学和工程科学基础，能够把工程原理和那些超出技术范畴的经济、社会、法律、艺术、环境和伦理等问题结合起来，从而去创造还没有的有用的人工物事来为人类服务的专门人才。正如美国工程师专业发展委员会（ECPD）所描述的：“工程师必须是一位善于构思并形成概念的专家；是一位设计者、开发者、新技术的形成者、标准范围的制定者———一切都是为了有助于满足社会的需要。工程师必须会规划和预测、系统化和评估———能够对公众的健康、安全、幸福和财富有利害关系的系统和组成部分做出判断。对于工程师来说，创新应该是他们的中心任务”。

作为工科专业的人才培养，应该具有坚实的专业基础理论知识，广泛的知识覆盖面，从而具有较强的动手能力，独立分析和解决问题的能力，加强工程训练，养成工程意识更具有重要性。理论与实践的结合，才会产生创新的思想，才能提出符合客观规律的具有创新特点的工程和技术方案，才能以开拓的思维去解决工程中的实际问题。因此，工程能力的培养是工科学生成长过程的一个极为重要的方面。

然而，在我国传统思维方式根深蒂固，表现在人才培养中，过分强调知识的理论深度和系统性，而忽视各学科知识间的联系，特别是忽视理论知识的应用。现行的工科教育体制下，工程能力的培养恰恰是弱项，教学计划，教材内容与培养工程意识、创新意识和工程实践综合能力不相适应；实验教学存在经费不足，设备条件差，大多数实验单纯为理论验证性实验，实验基本由教师准备好以后，学生按实验指导书循规蹈矩地做实验，缺少综合性和创新性实验，不能满足学生动手能力和创新能力的培养；实习环节的运作存在一定问题，学生没有更多的时间和条件在工厂中进行实践；课程设计、毕业设计的选题脱离实际等问题，针对这些制约学生工程能力培养的不利因素，开展学生工程能力培养的研究与实践，以求找到一种符合我国实际，并具有实效的工科学生工程训练方法，培养具有优良工程能力和创新能力的新型人才具有重大意义。

所有的工科专业都是实践性很强的专业，个人的创新意识，工程意识，动手能力的强弱无论在科研开发上还是在工程实践中都是十分重要的。如何围绕培养学生的工程能力来制定教学大纲，工程训练方案，实验教学方案，工程实践培养方案是需要进行改革和实践的，通过研究探讨和实践，提出工程能力培养的内容，主要途径，找出制约的因素，提出解决方案，逐步形成一套完整的、科学的工程专业工程能力培养的教学体系，对培养具备高素质的工程化创新能力的人才，为高新技术领域的经济增长做出贡献，提高我国在工程领域的国际竞争力，具有深远而重大的意义。因此，我院在教学改革工作中提出了加强工程能力、培养创新素质、开展创造教育的理念。以下是我们在教学改革实践中的一些思考和探索。

一热动与动力工程专业本科教育培养目标的定位

“十五”期间，我国高等教育将学科专业调整和提高人才质量放在首位，我院在人才培养定位中注重以工程能力和创新能力培养为特色的本科教育。通过改革，利用各种资源，建立热能与动力工程专业人才培养模式，实现“培养基础扎实，知识面宽，工程意识和工程能力强，富有创新意识和能力，个性充分发展和综合素质好，有良好科学道德和团队协作精神，有一定专业知识和技能，适应性强的复合型热能与动力工程专业人才”的教学改革思路。作为工程技术人才的培养，不仅要求具有坚实的专业基础理论知识、广泛的知识覆盖面，而且要求有较强的动手能力，独立分析和解决问题的能力，具有强烈的创新意识，具备创新能力的基础。要达到这些培养目标，加强实践教学环节，突出工程训练，养成工程意识就颇具重要性。

二热能与动力工程专业教学改革的主要内容

教学改革的主要内容包括在培养方案中，重建课程体系和教学内容，改革考试内容和方法，体现学生工程能力和创新能力的培养。我院在制定本科培养方案时，围绕培养目标提出了“拓宽专业范围，强化专业基础，注重能力培养，加强素质教育，体现课程优化。”在注重能力培养原则和加强素质教育方面，均强调了工程能力和创新能力的培养。在培养方案中，建立“课程组合”的专业教育新模式，加强实践教学环节，充分利用地方企业资源培养学生工程应用能力和创新能力，建立了“大工程意识”的工程训练的实践教学体系。

三建立热能与动力工程专业教学新模式

1加强课程教学体系改革

在建立热能与动力工程专业教学新模式时，打破专业“固化”，建立“课程组合”专业教育模式，采用“重基础，宽口径，淡化专业方向”方针，取消原专业方向的课程设置，在原有的节能工程模块和制冷工程模块的基础上，增加了计算机辅助设计在热能与动力工程中的运用模块，加强了专业实验课和实践性教学环节，加大实验课的学分比重，开设综合性和设计性的实验，保证计算机应用能力训练、外语应用能力训练、加强实践教学和工程训练。强调素质教育，夯实基础，拓宽专业面，跟踪发展，扩大学生自主学习空间，加强学生的知识应用及工程实践能力和科研能力的培养。争取在优化人才培养过程及提高教学质量上有质和量的突破。

2强化实践教学环节

在培养方案的基础上构建了新的实践教学体系，热能与动力工程专业实践教学体系结构分为基础实践（包括英语实践、计算机实基础实验、军训）、社会实践（包括社会服务、社会调查）、教学实习（包括毕业实习、生产实习、金工实习、认识实习），综合实践（包括毕业设计、课程设计、综合性、设计性实验和课外科技活动），部分学生进行“创业设计”实践。整个实践教学体系涵盖了大学四年所需的实践教学内容，基本符合培养目标的要求。

在实习教学中，通过校内和校外实习基地深入生产实践第一线。通过认识实习，使学生建立起对本专业整体上的初步认识，树立起“热能与动力工程”的基本概念，通过生产实习，使学生对所学专业的工艺流程、设备、车间布置、劳动组织产品物流、市场状况有一个全面的了解和认识，初步建立起工程意识。在生产实习中，尽可能安排学生跟班劳动，在生产实践中学习；通过毕业实习，使学生学会应用所学的专业知识，综合考虑各个方面的问题，弄清工艺或产品设计的流程，学习工程设计。

我校在毕业设计改革方面，毕业设计类题目大多选自工程实际问题，与生产实际相结合的大于50%，研究类选题与科研工作相结合的选题占70%以上；并积极创造条件使学生从毕业实习开始到毕业设计结束，一直在工厂或企业从事“真题真做”的“宜化模式”，同时聘请企业技术人员担任毕业实习和设计指导教师，学生通过工程计算、工程设计、技术创新，逐步建立起了解决国民经济发展及其工程领域重大问题的工程意识，使学生在实践中获取知识。而且设计和研究成果对企业有一定的参考价值。在实验选题中，创造条件开设综合性、设计性实验，锻炼学生提出问题、解决问题的能力，学生的综合设计能力有了很明显的提高。这些改革均已收到良好效果。

3加强学生创新能力的培养

在长期的教学实践中，广大师生积极投入到教学改革中进行教学研究。由于认识到在高等教育中工程能力和创新能力的培养的重要性，我院积极开展了学生课外科技活动，学生从大二开始就进入到教师的课题组中做实验，有专门的具有高级职称的教师进行指导。近两年来，我院有20位学生参与了全国大学生“挑战杯”科技活动，写出了大量以学生为第一作者的论文发表在正式科技期刊上，取得了优异的成绩。这些活动使学生的思想素质、业务素质和心理素质得到大大提高，在优化人才培养过程及提高教学质量上有质和量的突破。

高等工程教育体系的改革与实践是需要继续研究和探索的重大课题。在如何加强热能与动力工程专业本科生工程能力和创新能力的研究上，我院进行了一些有效的尝试，我们要继续努力，不断探索，完善学生工程能力和创新能力的培养体系，这是21世纪高等教育面临的时代挑战，也是高等教育发展的一大机遇，培养优秀的高等工程技术人才，是关系着我国可持续发展战略目标实现的重大课题。

参考文献

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