国外一流工科高校实践教学体系的特征分析及启示

李明金,郄海霞,杨秋波

(1天津大学教育学院，天津 300072；2西藏山南地区职业技术学校，西藏 山南 856000)



国外一流工科高校实践教学体系的特征分析及启示

李明金1,2,郄海霞1,杨秋波1

(1天津大学教育学院，天津 300072；2西藏山南地区职业技术学校，西藏 山南 856000)

[摘要]实践教学是工科生实践能力和创新能力生成的关键所在，也是当前我国高等工科教育的薄弱环节。国外一流工科高校实践教学体系的特征有：实践教学目标明确，层次分明，面向社会实际，突出能力本位，注重“软”技能培养；实践教学内容多元化、综合化、模块化，强调实践指向；实践教学的组织与管理严密有序，保障有力。对我国高等工科教育教学改革的启示包括：注重顶层设计，优化实践教学目标；关注重点环节，丰富实践教学内容；完善制度建设，强化实践教学管理；协同合作，创设良好的实践教学环境。

[关键词]工科高校实践教学体系特征

[DOI]10.13980/j.cnki.xdjykx.2016.03.024

顾明远在《教育大词典》中将实践教学定义为:“相对于理论教学的各种教学活动的总称，包括实验、实习、设计、工程测绘、社会调查等。旨在使学生获得感性知识，掌握技能、技巧，养成理论联系实际的作风和独立工作的能力。通常在实验室、实习场所等一定的职业活动情境下进行，作业是按专业或工种的需要设计。教师根据不同作业、不同个体进行分类指导。学生采取学和做相结合的方式。”[1]与理论教学相比，实践教学的活动空间更为复杂，涉及课内、课外、校外多个场景，教学目的更为广泛，包括知识拓展、技能提高与素质提升等[2]。 实践教学体系具有系统性、开放性、立体化等特征。国外一流工科高校非常重视实践教学，将其作为实现学生“手脑并重”的重要手段，贯穿于人才培养的整个过程，通过不断完善各个实践环节，形成了一套比较完整的实践教学体系。本文拟选取美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology，MIT)、新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University，NTU)和德国慕尼黑工业大学(Technical University of Munich，TUM)3所一流工科高校作为案例，探索它们在实践教学体系方面的特色经验，以期为我国高等工程教育教学改革提供借鉴和参考。

一、国外一流工科高校实践教学体系的特征分析

(一)目标明确，层次分明，既面向社会实际，突出能力本位，又注重“软”技能培养

实践教学目标是指实践教学活动预期达到的效果，反映了实践教学在人才培养规格与质量上的标准与要求，具有导向作用。MIT致力于培养适应社会发展的综合性、实用性及具有探索精神和创新能力的人才，其实践教学目标是一个完整的系统，具有较强的层次性。在全校本科生教育的总体目标下(General Institute Requirements，GIRs)，各系各专业还有自己较为具体的目标。在人才培养规格方面强调对学生创造性思维、人际交往与沟通、管理技能、经济头脑、再学习能力、跨学科综合设计能力等综合素质的培养，着重开发学生面对现代社会各种挑战的知识和能力[3]。南洋理工大学是一所科研密集型大学，在创新精神和企业精神(Innovation and Enterprise，I&E)的教育理念框架下，坚持走创业型大学的道路。在实践教学中，密切与产业界的联系，通过校内外各种实践教学环节的实施，培养学生的创业精神、跨领域创意与创新综合能力、领导能力、终身学习能力，培养具有国际化视野的学生。慕尼黑工业大学与企业联手开展实践教学，致力于培养基础扎实、技能良好的新型高级工程技术人才——成品工程师。这种专门人才必须具备较强的专业能力、方法能力和社会能力，体现了目标的职业和实践导向[4]。

尽管MIT、南洋理工大学和慕尼黑工业大学三所高校都以工科著称，但其倡导的教育理念与模式有所不同，故每所学校实践教学的目标各有侧重。无论是MIT的通才教育模式、慕尼黑工业大学的专才教育模式，还是南洋理工大学的精英教育模式，都重注以学生为本。一方面，通过课内实践习得间接知识，提高分析和解决实际问题的能力。另一方面，通过课外实践获得直接经验，培养实践能力和创新能力。既突出实践导向的能力本位，又重视“软”技能的培养。使学生在专业知识和应具备的综合素质方面具有高度的一致性。同时强调学生与社会联系、融合的自觉性和主动性，从而培养集实践能力、创新能力于一体的合格的科技人才或工程领袖，使学生能真正适应社会发展，是真正意义上的以育人为目标。

(二)教学内容多元化、综合化、模块化，强调实践指向

MIT、NTU和TUM将实践教育的思想渗透到教学工作的各个层面，在实践教学形式上有着多种多样的选择，从多样化的课程实践到实验教学，从专业设计、专业实习到独具特色的研究训练项目(计划)，再到跨专业、跨学科的创新计划及科技实践活动，从简单到复杂、从校内到校外，综合了基础实践、专业实践和创新实践三大模块的内容，内容丰富详实，呈现出“多元化、综合化、模块化”的特点。尽管每所学校在每个实践模块包含的实践内容不尽相同，形式各有特色。但总体而言，其实践教学内容都是以学科专业为平台，以专业实践为主体、以基础实践和创新实践为两翼的逻辑框架。在此框架下，学生在基于问题的教学(Problem-based Teaching)与基于项目的教学(Project-based Teaching)过程中进行探究式学习(Inquiry-based Learning)和体验式学习(Experiential Learning)，全方位、系统化锻炼自身的实践能力。

1.基础实践

基础实践主要包括课程实践和实验教学，其中课程实践主要是指围绕专业人才培养目标及具有明确知识体系的课程而采取的具有实践特征的教学方式，如讲座课、研讨课、指导课、练习课等，旨在增进理论知识理解，提升基本实践能力。MIT开设有大量的各种形式的课堂讨论课，如本科生讨论课(Undergraduate Seminars)和新生建议讨论课(Freshman Advising Seminars)，前者主要促使本科生与教师就他们当前所关心问题开展“互动式”的讨论，后者是在第一个学期专门为刚入学的新生开设的特殊课程。讨论课分不同的等级，有相应的学分。在南洋理工大学，讲座课主要是对理论知识进行概述和梳理，选择同一门课的学生一起上课，时间为每周2~4个小时不等；研讨课要求学生自己准备陈述报告，参与讨论和分析，上课人数为30人左右；指导课一般在专门导师的指导下，学生开展一些课题实践，上课人数为20人左右。慕尼黑工业大学侧重于不同教学方法的综合应用，一门课往往结合讲座、练习、研讨、实践和实验等多种教学形式。

实验教学主要是依托专业实验室采取的具有设计性或综合性实验的教学形式，旨在培养学生的基本实验技能、方法和手段。“通过实验进行教学”是MIT首任院长罗杰斯的教育信条。他强调学生积极主动的学习，让学生自主寻找新的信息，把个人的经验转化成知识与能力。MIT设有实验室课程(LAB)和“实验研究小组”(the Experimental Study Group，简称ESG)等。实验室课程包括校级公共课中的实验课和系级专业课中的实验课，涉及学科门类多、范围广，一般是在老师的指导下，学生自己选择实验设备、测量方法，设计实验步骤，然后实施实验，决定如何获取有效的实验数据，最后对预期的实验假设和实际测量结果进行比较分析并得出结论。“实验研究小组”是为本科新生提供的一个创新“交互式”学术项目，主要由教师、指导员(instructor)和对小型社区的教学感兴趣的本科生参加，以小班级的形式开展研讨课、指导课等[5]。

2.专业实践

专业实践包括专业实习和专业设计等环节，主要任务是培养学生运用专业知识与技能解决综合性问题的能力及系统表达设计成果的能力。MIT针对不同年级的学生将实习计划分为校级实习计划、系级实习计划和社会实践计划。如新生/校友暑期实习计划(F /ASIP)、工程实习计划(EIP)、本科生夏季工作计划(USJP)和本科生实践机会计划(UPOP)等[6]。在这些实习和实践计划中，既有专门针对大一新生的新生暑期实习计划，也有针对高年级学生的本科生实践机会计划和工程实习计划；既有为期3个月至1年的中长期实习计划，也有利用暑期进行的短期实习计划；既有大量的校内实习和校外实习计划，也有延伸到国外的海外实习计划。灵活多样的实习计划为学生的实习实训和社会实践提供了广阔的平台，提高了其实践创新能力。

南洋理工大学采取“工业实习”的方式开展实习，要求所有学生在校学习期间必须在当地公私立企业机构(Local Attachment & Internship)或海外实习(Overseas Attachment & Internship)，这一规定作为是否能够毕业的要求之一。所有学生在本科第六学期必须到校外进行半年专业实习，特别是攻读技术文凭的工科学生在校期间，有40%的时间被安排到各种单位参加实习。学生在专业技术人员和教师的指导下，参加工厂企业的实际生产或实践性技术工作。那些与工作单位签订了就业合同或有明确就业意向的学生，每年必须用一个长假期(约2个月)去签约单位实习。此外，还推出了 “全球教育/浸濡计划”(Global Immersion Programme)、“海外实习计划”(Overseas Attachment Programme)等，旨在为学生打造海外实习实训平台[7]。参与该项目的学生有机会在海外顶尖企业机构和工业园区参加实习并进行研究。

慕尼黑工业大学要求学生在基础课阶段结束前，必须在工厂或工地进行“顶岗实习”(work placement)。实习环节及内容由学校和企业共同设计，具有前瞻性和探索性，要求非常严格，实习结束由实习的工厂或企业对学生进行考核。此外，该校加强国际交流，建立全球性的校际联盟网络，为学生制定系统的国际交流计划或实习项目。如“伊拉斯谟计划”(Erasmus-Program)是针对欧洲范围内的学习与实习计划，“慕尼黑工业大学交换生”计划(TUM Exchange)是针对欧洲范围外的学习与实习计划等等。目前，慕尼黑工业大学已与超过170所世界一流大学建立合作机制，每年有750名优秀的本科生可以通过这些交流计划获得国外学习、交流或实习的机会，从而使学生获得更多的国际学习经历，培养学生的全球化视野[8]。

另外，国外一流工科高校大学非常注重学生课程设计能力的培养，通过基于项目的学习、做中学(hands-on)和团队训练等方式，培养学生自主分析、解决实际问题的能力和团队精神的养成，特别是强调训练学生的跨学科综合设计能力。与我国相比，国外大学毕业设计(项目)环节所占比重较小。在美国，绝大多数大学不要求本科生完成毕业论文(Undergraduate Thesis)，但很多MIT的学生在本科毕业时都能提交出一份高水平的毕业论文。毕业设计不是必修的项目，有的专业设置有本科生论文课程，有的专业则没有。选择论文或研究项目的学生，可根据专业培养计划和自身情况，灵活安排毕业论文时间。南洋理工大学与慕尼黑工业大学毕业项目类似于我国高校四年级学生的毕业论文，是学位课程的一部分，要求学生以书面形式报告其研究成果及对本专业的重要原理和职业实践准备情况的掌握程度，并在研究结束后进行口头答辩。

3.创新实践

国外工科大学都非常重视学生创新精神和创新能力的培养。MIT、南洋理工大学通过实行全方位、立体化的研究训练计划(项目)，为学生提供参与科学研究或者发展新思路的实践平台。很多学生在校期间就有机会参与企业的实际项目实践，学校被称为是“实践学习”的地方，学校鼓励学生成为敢于实践、勇于创新的“探索者”。“本科生研究机会计划”(UROP)[9]和“独立活动期”项目(IAP)[10]是MIT学生参与研究训练的基本形式。在参与UROP的项目期间，学生可以参与科研活动的每个环节包括提出研究计划(developing a research plan)、撰写建议(proposal writing)、开展研究(conducting research)、分析数据(analyzing data)、口头提交或书面展示研究成果(displaying research results in oral of written form)等。UROP的项目可以在学期或暑期的任何时间开始，每项研究计划可至少持续一个学年或更长时间，同时也可针对不同专业在各系或跨学科的实验室中进行。南洋理工大学于2004年推出“本科生在校研究计划”(URECA)，目的是为热衷科研的优秀学生提供参与项目研究的机会，以训练学生的科研创新能力。实施该计划时，具有较强学术能力的二、三年级本科生将受邀参与，并可从该校超过800个研究项目中选择，包括工程、生物科学、传播、工商管理、会计及人文学的研究项目，充分体验校园浓郁的学术研究氛围[11]。此外，还向对科学和工程感兴趣的优秀学生推出“杨振宁精英计划”，旨在培养21世纪引领全球发展的科技精英人才。这些计划为南洋理工大学培养全方位科技创新人才提供了良好环境。慕尼黑工业大学注重教学与科研训练相结合，强调“教学科研化”和“科研教学化”的统一，要求科研人员将最新科研成果直接融入教学过程，学校注重引导优秀学生包括本科生在开始学位课程之后，尽早地参与到科研训练实践中去。此外，国外大学还开设形式多样的课外科技活动，如MIT的“国际科学与技术计划”(MISTI)就是一个连接MIT学生参与世界各地研究和创新项目计划的平台。这个计划的亮点是学院会全额支付费用，送学生到海外获取见习和研究经验。

(三)实践教学的组织与管理严密有序，保障有力

1.实践教学管理到位，严密有序

通过设立专门的实践教学管理组织机构对实践教学的运行进行严密有序的监控和管理。如，MIT为保证UROP项目的顺利开展，设立专门的本科生科研办公室。办公室除了有专门的工作人员负责本科生科研项目的申请、审核及最后的评估等，还为本科生提供研究方法、选题及报酬等方面的咨询服务，及时给本科生提供科研所需的资金、仪器等。每一个院系和跨学科实验室都设有专门的协调员(UROP Coordinator)负责科研项目的资金申请，并提供科研计划[12]。南洋理工大学成立有“本科教育检讨委员会”、“国际学术顾问委员会”等各种常设或短期委员会，及时对实践教学中存在的问题进行检查，并为学校的教育教学改革提供政策咨询和决策依据，成为学校内部教学管理中的重要力量，这种委员会形式不仅精简了机构和人员，也体现了专家治学和管理的特点。另外，设立有职业与实习办公室(the Career & Attachment Office)负责学生第三学年的职前实习(实训)、技能培训工作，每个学院还设立了产业界联络处(Industrial Liaison Unit)，负责学生第三学年到产业界实习的项目安排。同时，为了加强对“本科生在校研究计划”的管理，还专门成立“本科生在校研究计划办公室”(URECA Programme Office)，由一名Director、一名Manager和两名Executive Officer组成管理团队。同时每个院系设有一名URECA协调人员，共16位协调人员，为学生参与科研实践提供优秀指导和一流服务[13]。此外，国外一流工科高校还通过完善实践教学管理制度，保障实践教学良性运行，同时坚持实践教学管理主体的多元化，实行校企联合管理，如大学、企业、行业协会等成立的校企合作委员会，参与实习项目、经费开支管理等。

2.重视实践教学基地建设，为实践教学创造保障性条件

MIT、NTU和TUM能充分整合校内外各种有利资源，给学生创造广泛的实验、实习、实训的条件和平台。除了建设校内的跨学科研究中心和实验室等实训基地。还加强与产业界、工业界的合作，建立大量的校外实习实训基地。特别是积极实施社会第三方的协调服务和政策帮助，开展实践教学基地建设，设立各类基金，筹措实习经费等。如德国与新加坡通过政府立法，规定企业有义务接受学生到企业开展实践教学活动，为实践教学的顺利开展提供了强有力的政策法规保障。此外，还注重实践教学的师资队伍建设，积极从企业、工厂或者海外招聘既有专业技术专长又有工程实践经验的兼职教师指导实践教学工作，吸收海外优秀人才到校任教，提升实践教学师资队伍建设的国际化水平，为实践教学的顺利开展提供了强有力的师资保障。

二、启示

与国外一流工科高校的实践教学体系相比，我国高校缺乏对各个实践教学环节的有效整合，未将课内实践与课外实践进行合理规划，实践教学体系不完善依然是影响教育教学质量的“短板”，部分高校将指导课程设计或实习作为课题教学之外的“辅助性工作”，特别是实践性教学内容偏少、实践教学形式单一、实践教学基地不足、实习成本高、实习时间缺乏弹性、实习经费难以保障等问题比较普遍和突出，严重制约了高校人才培养目标的实现。因此，我国大学需借鉴国外一流工科院校在实践教学体系的经验，重新审视实践教学体系在高等工科教育体系中的结构功能，推动我国高等工科教育又好又快发展。

(一)注重顶层设计，优化实践教学目标

尹宁伟通过对我国《“985工程”大学2010年度本科教学质量报告》的文本分析认为[14]：“要想构建实践教学体系，必须注重顶层设计，从人才培养方案上着手改革，才能具有实效性。”实践教学体系要着眼于学生全面发展的需要，做到“学”“术”并重，甚至“术”重于“学”，既要考虑到设计方案的可操作性与实施效果，又要考虑学生共性与个性的发展诉求，目标的定位不能一蹴而就，要由浅入深，进行层次化培养，如一般的课内认识实践或实验教学着重于认知和专业素质的培养，研究训练计划和校外实习等课外操作实践着眼于解决实际问题的综合能力与创新意识的培养。

(二)把握重点环节，丰富实践教学内容

目前，在我国大部分高校的实践教学环节中，对理论内容进行验证的环节所占比例较大，而有利于培养实践能力的综合性、设计性、创新性的生产实习、科研训练等实践性环节所占比例仍然偏少。以实习为例，国外大学有课程实习、工业(生产)实习、毕业实习、海外实习等，形式丰富多样。在我国，由于缺乏有效的合作交流机制与信息共享平台，导致实习单位难找、实习时间缺乏弹性、实习经费难以保障等，使得实习环节沦为走马观花的形式，难以深入开展。因此，我国高校应借鉴国外经验，不断完善并做实实践教学环节，从多样化的课程教学、实验教学到课程设计和毕业设计，从各类校内研究训练项目到校外各种实习计划和社会实践活动，从丰富多彩的科技创新活动到第二课堂等，要从整体上对各类实践教学环节进行系统的整合、规划、设计，使之成为一个衔接紧密、层层推进的“系统化、立体化、层次化”的体系，为实践教学的顺利开展打造了坚实的平台。

(三)完善制度建设，强化实践教学管理

国外一流大学实践教学成功的前提在于它有一套规范的、强有力的制度保障，特别是政府层面的政策法规支持体系，对推动合作办学起到了非常重要的作用。与国外相比，我国的政策法规支持系统还有较大的差距，当前的政策过于宏观，缺乏可操作性。实践教学的正常开展涉及到人员、场地、资源、时间等一系列要素，同时还涉及到诸如实验、实习、参观、设计、参与科研、社会调查等实践环节的实施，是一个相互关联、相互影响的动态化过程，需要对每个要素和环节采取切实可行的措施，进行监控、协调和管理。因此，可以效仿国外高校，设立专门的实践教学管理机构，加强对实践教学过程中的人、财、物的科学化和规范化管理。同时，完善相关的政策法规体系，为高校开展实践教学建立规范性的制度保障，如对学生实习时的劳动保护与报酬、高校与企业的权益与职责等问题都以法律法规的形式予以明确，建立有制度保障的长效机制，从而调动企业、科研机构、实习单位等参与实践教学运行与管理的积极性，实现实践教学管理主体的多元化、管理过程的规范化和管理方法的科学化。

(四)协同合作，创设良好的实践教学环境

从国外经验来看，实践教学的实施需要良好的环境作为保障，包括相应的物质条件、时空条件以及一支结构合理的实践性教师队伍等。我国高校应在加大投入建立校内实践教学基地的同时，通过开展多元化、深层次的校企之间、校际之间、高校与科研单位之间的合作，创建积极有效的合作交流机制和资源共享平台，逐步形成教学、科研、生产一体化的多功能、综合性实践教育基地，如实习(实训)工厂、产学研合作教育基地等。要加大实践教学方面的财力投入，努力拓宽融资渠道，在学校自筹不足的情况下，积极争取企业及社会第三方(如社团、基金)的经费支持，用于改善实践教学的环境；要加大力度优化实践教学师资队伍建设，如聘请校外有丰富经验的技术骨干作为兼职实践指导教师等，为开展实践教学提供有力的师资保障。

总之，实践能力和创新能力的培养离不开实践教学，重视实践教学已经成为国外大学的一种国际化理念。对我国工科院校而言，深化实践教学改革，构建符合我国实际的有特色的实践教学体系既是经济社会对高等工科教育提出的要求，也是高校教育改革亟待解决的重大课题。只有不断吸取国外大学的成功经验，将实践教学与理论教学有效融合，才能不断提高学生的实践能力和实践理性，培养能够满足社会经济发展需要的高层次创新型人才，实现“科教兴国、人才强国”的“中国梦”。

参考文献：

[1]顾明远.教育大词典[M].上海:上海教育出版社,1990:711.

[2]时伟.论大学实践教学体系[J].高等教育研究,2013(7):61-64.

[3]Undergraduate Education.[EB/OL].http://web.mit.edu/catalog/overv.chap3.html,2014-06-10.

[4] Mission statement of the Technische Universität München [EB/OL].http://www.tum.de/en/about-tum/our-university/mission-statement/,2014-06-10.

[5]Experimental Study Group[EB/OL].http://esg.mit.edu/,2014-06-10.

[6]Undergraduate Practice Opportunities Program[EB/OL].http://upop.mit.edu/,2014-06-10.

[7]Global Programmes[EB/OL].http://www.ntu. edu.sg/chinese/globalntu/pages/globalprogrammes.aspx,2014-10-18.

[8]Studying Abroad[EB/OL].http://www.international. tum.de/en/go-international/students/,2014-10-18.

[9]MIT’s Undergraduate Research Opportunities Program[EB/OL].http://web.mit.edu/urop/,2014-10-18.

[10]Independent Activities Period[EB/OL].http://web.mit.edu/iap/,2014-10-18.

[11] About URECA [EB/OL].http://www.ntu.edu.sg/ureca/About-URECA/Pages/Overview.aspx, 2014-10-18.

[12]For Department Coordinators [EB/OL].http://web.mit.edu/urop/dept/coords/index.html,2014-10-20.

[13]NTU URECA Organization [EB/OL]. http://www.ntu.edu.sg/ureca/AboutURECA/Pages/URECAOrganisation.aspx,2014-10-20.

[14]尹宁伟.中国一流大学实践教学体系建构的新趋势——基于《“985 工程”大学 2010 年度本科教学质量报告》的文本分析[J].中国大学教学,2012(5):82-88.

(责任编辑：刘爽)

Features of Practical Teaching System of the Top-ranking Technological Universities Abroad and Its Implications

LI Mingjin1，2, QIE Haixia1, YANG Qiubo1

(1TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2OccupationTechnicalSchoolinTibetShannanArea,Tibet856000，China)

Abstract：Practical teaching is not only the key to generate technological college students' practical ability and innovation ability, but also the weak links of higher technological education in China.Compared with Chinese technological colleges, the practical teaching system of the top-ranking technological colleges abroad shows the following features: the goal of practical teaching system being clear and distinct, facing the social reality, standing out ability-based characteristics and stressing the cultivation of soft skills; the contents being diversified, integrated, modularized and practice-oriented; the organization and management being rigorous and orderly, and the guarantee being potent.Some implications can be summarized to the teaching reform and development of higher technological education in China as follows: the goal of practical teaching should be optimized from the top design; the key links should be held and the contents enriched; the management should be strengthened through the perfect system construction; the practical teaching environment should be created through the collaborative cooperation.

Key words:technological college; practical teaching system; features

[中图分类号]G64

[文献标识码]A

[文章编号]1005-5843(2016)03-0109-06

[作者简介]李明金(1985-)，男，陕西安康人，天津大学教育学院教育学硕士研究生；西藏山南地区职业技术学校讲师；研究方向：教育管理。郄海霞(1978-)，女，河北保定人，博士,天津大学教育学院副教授；研究方向：比较高等教育。杨秋波(1982-)，男，河南周口人，博士，天津大学教育学院讲师；研究方向：高等工程教育。

[基金项目]2013年度教育部人文社会科学研究专项课题“高等工程教育实践教学模式创新与评价体系研究”(课题编号：13JDGC006)。

[收稿日期]2015-5-20