1、基于大工程观的实践教学改革探索与实践 摘 要 高等工程教育的现有模式已经不符合现代工程人才的培养要求，通过分析当前工程教育存在的问题，并借鉴“大工程观”对工程教育的新要求和学校实践教学改革的经验，从教学平台、教学师资和教学模式三个方面提出工程教育改革的观点。 关键词 大工程观；工程实践；教学改革 中图分类号：G642.44 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2015）12-0186-03 Exploration and Practice of Practical Teaching Reform based on Large-scale Engineering Concept/YAN
2、G Yanqing， ZHANG Yuanming Abstract The higher engineering education mode does not meet the training requirements of modern engineering talents， By analyzing the existing problems of engineering education， learning from the new requirements of engineering education based on large-scale engineering co
3、ncept， and the experience of practical teaching reform in our school， the engineering education reform ideas is proposed from three aspects of teaching platform， teaching faculty and teaching mode. Key words large-scale engineering concept； engineering practice； teaching reform 1 引言 随着社会经济、科学技术和文化的发
4、展，传统的工程教育模式已经不能满足现代工程师培养的要求。在工程教育中，实践教学模块的作用尤为重要，现在大多数高校也面临如何由传统的金工实习教学实践模式向先进的实践教学模式的转变。工程教育改革尤其是实践教学模式的改革关键在于教学理念和教学体系的改革，而我国高校恰恰在这两个方面受到传统金工实习教学方式的影响较大，很难从根本上解决上述问题。美国“大工程观”工程教育理念的提出对于我国高校在工程教育改革方面有着很好的借鉴意义，促使结合我国工程教育实际，探索适合我国高等工程教育的新理念、新方法和新模式。 2 “大工程观”及其对工程教育的意义 1994年，美国麻省理工学院院长乔尔莫西斯提出“大工程观”的工程
5、教育思路。大多数人习惯将“大工程观”与回归工程划等号，其实二者有着本质区别：回归工程的核心内容是改革“过度工程科学化”的工程教育体系，而“大工程观”则是回归工程的结果，是在回归工程过程中，在工程教育改革实践中形成的指导工程教育改革的教学理念，其本质就是将科学、技术、非技术、工程实践融为一体，具有实践性、整合性、创新性的“工程模式”教育理念体系1。 在我国高等工程教育中，传统的实践教学模式为单一知识的授课方式，强调的是知识再现、经验和技能的传授，没有把工程实践看作一个系统的工程，而现代工程更多地是强调综合性和创新性，因此，传统工程教育实践教学模式是不能适应当今需求的。 我国高等工程教育改革的目的
6、是培养能适应21世纪社会、经济、科学、文化发展所需要的综合工程创新人才，他们的使命是既能帮助国家实现工业化，又要帮助国家完成工业化向后工业化的过渡。这就要求高等教育培养的工程师应该具备以下能力或素质。 一是综合的知识体系和整体性思维方式。现代工程最显著的特征是综合性，这就决定了工程人员仅靠单一的知识体系结构是很难解决复杂工程问题的，必须要拥有综合的知识背景和知识体系。“大工程观”理念所要求的知识体系不仅强调专业构成内的知识要素和单元，更强调知识之间的关联性和整体性。工程人才不仅能够对于不同技术知识进行选择、集成，同时也要学会利用其他各类资源，形成系统性、集成性、优化性的整体思维方式。 二是工程
7、实践能力。实践性作为工程活动的典型特征，要求在进行工程人才培养过程中要十分重视工程实践能力的培养，大工程观所培养的人才应该具备复杂系统的工程设计、工程生产与实施、工程应用与管理等方面的能力。因此，工程实践能力培养是工程教育中非常重要的环节。 三是职业道德和社会责任感。工程的社会属性决定了在工程实现过程中不能仅仅将经济利益作为唯一的目标，而是要兼顾一定的社会责任，这就使得职业道德和社会责任感的培养在工程教育中变得尤其重要。 四是工程人文情怀。工程作为一个文化的载体，是科学精神和人文精神和谐统一的体现，从事工程教育的过程中，人文情怀的培养与科学技术的培养具有同样的地位2。 总之，“大工程观”工程教
8、育理念中首先要注重综合知识结构和整体思维方式的培养，其次要更加侧重工程实践能力的锻炼，同时将职业道德、社会责任感和人文情怀的培养融入其中。 3 高校工程实践教学现状分析 高校工程实践教学作为工程教育的重要组成环节，在人才培养过程中具有举足轻重的地位，而工程实践教育又与教学平台、教学师资和教学模式三要素息息相关2，当前国内高校在以上三个教学要素中都或多或少地存在一些问题。 实践教学平台分散 现在高校逐渐重视工程实践，并且建立了很多实践教学平台，几乎每个专业尤其是工科专业都会有自己独立的实践中心。这样确实给学生带来从事实践的机会和场合，而且由于是院系自己筹划、组建，实践教学平台与专业高度吻合，同时
9、使学生毕业从事专业工作具有很好的过渡性和适应性。 但该种实践教学模式也存在比较大的弊端。首先，由于现在的工程应用多是不同专业的交叉，几乎没有哪项工程是由单一专业来完成的，这就使得每个专业院系在建立该类实践教学平台的时候，单一专业性的实践项目选择比较困难，而且即使建立起来应用面也过于狭隘，不能很好地反映工程实际，所以大多数院系建立的实践教学平台也是一种基于多专业、多学科交叉的工程实践项目。其次，由于都是独立建设自己的实践教学平台，使得很多院系的平台具有很大的重复性，包括教学设备重复、实践项目重复、师资人员重复，造成物力、财力和人力的浪费。最后，由于实践教学平台的分散性和管理的相对独立性，无法实现
10、整个学校的实践教学资源共享，整个实践教学平台的利用效率得不到提升。 师资素质亟待提高 学校在工程实践教学中十分重视教学设备的更新、教学理念的升级、教学模式的改进，但是忽略了真正去实施实践教学的师资人员相应素质的提高，既包括专业能力，也包括职业道德、社会责任感和人文情怀。以先进制造技术实践为例，大多数实训中心都会去购买最先进的五轴加工中心并为其匹配最先进的数控系统，但是买回来以后没有相应的师资培训配套，导致现有人员无法操作先进设备，造成资源浪费。同时由于大部分工程实践人员以前都是企业里面的人员，他们对于工程教育的认识可能仅限于“师傅带徒弟”这种专业知识能力的传授，与“大工程观”工程教育理念中工程
11、人才的培养不相符。 培养模式有待改进 现有工程实践教学中，以机械制造实践为例，大部分院校都还是采用传统的金工实习教学模式，侧重单一专业知识的传授，教师在实践教学过程中注重的不是学生需要学到什么，而是我要教什么，学生处于被动的学习过程，很难培养有创造力和综合创新能力的人才。现代工程系统的综合性特点，要求在培养工程人才的过程中不仅仅是单一知识的传授，还应注重多学科知识的交叉与融合；而培养有创造力和综合创新能力的工程人才则要求在进行实践教学过程中注重学生自主性的发挥，让学生成为实践教学的主体，主动吸收他们所需要的知识，而不是被动地接受灌输。 4 工程实践教学模式改革的探索与实践 综上所述，在分析当前
12、工程教育过程中存在的若干问题之后，结合“大工程观”的工程教育理念和学校在工程实践教学方面做的探索，本文认为可以从以下几个方面进行工程实践教学模式改革。 建立综合实践平台 现代工程作为一个复杂的系统，强调综合性和创新性，需要的是多学科知识交叉与融合的技术要求，同时涉及社会、经济和文化等非技术要求。分散的实践教学资源很难适应现代工程人才培养，也造成工程系统整体的割裂。这就需要打破学科壁垒，建立一个跨学科的综合工程实践平台，形成多学科交叉的工程实践环境，使学生在工程实践中能够接触到工程系统整体的原貌。 构建综合实践平台，首先要打破本位主义思想，本着资源共享的宗旨，站在全校甚至社会角度上，跨院系、跨学
13、科专业，将各学科专业资源、科研资源、企业资源和各类社会资源等充分整合；其次，综合实践平台的建立不是将各类资源实现一个简单的叠加整合，而是要实现有机的统一。 综合实践平台的建立应当遵循一定的原则：1）先进性原则，符合现代工程的发展潮流；2）综合性原则，能够符合工程系统的要求，建立各个学科形成的完整工程实践链条；3）扩展性原则，平台建设要能够随着科技发展具有一定的扩展性，满足现代工程教育对于人才培养的需求，同时能够不断地吸收新的科研成果，并将其转化为教学内容，为工程实践教学服务；4）开放性原则，该平台既要对学校师生开放，又能够对社会开放，积极参与校企合作，既为社会做贡献，同时也为人才培养提供一个链
14、接平台；5）统一性原则，该平台要想发挥其在工程实践教学中的作用，必须要做到管理的统一性和运行的统一性，保证其使用效率。 东南大学机电综合工程训练中心就是借助上述建设理念，把原工业发展与培训中心、原校级机械工程实验教学中心和相关院系（动力、自控、电气、仪科等）的机、电类实验室及教学资源整合优化，并借助于与企业共建的校内外实验室和实践基地，形成贯穿多学科人才培养全过程、引领学科前沿、反映生产主流技术、开放性的综合实践平台。 建立项目实践与竞赛引导的培养模式 现代工程的复杂性和综合性要求工程人员必须具备较强的综合创新能力，而综合创新能力的培养需要在现代工程实践教育中建立符合“大工程观”教育理念的培养
15、模式。首先要摒弃原有的培养模式，建立以项目实践为主导的培养方式，在工程实践教学中根据不同专业的学生建立不同的实践项目，实践项目要突出综合性和创新性，要求学生以完成某一项目为目的来进行有针对性的工程实践，增强其获取知识的主动性，做到真正的学以致用。东南大学在机械、电气、自控等专业的大三、大四年级开设机电综合实践、机器人足球与人工智能（项目研究型Seminar课程）等课程，并依托课程设计若干创新项目。在教师指导下，学生综合运用三年多学习的知识，自主完成“构思设计制造调试答辩”全过程，形成项目实践引导下的学做融合培养模式。 其次，在进行工程实践教育过程中，不一定非要把实践过程局限在课堂上、车间里，而
16、是要充分调动其课余时间，可以建立以竞赛为引导的实践培养模式，选定若干个竞赛题目，让学生在竞赛过程中完成自己的工程实践环节。东南大学工业发展与培训中心承担或参与全国大学生工程训练综合能力竞赛、机械设计竞赛、华东区大学生CAD技能竞赛、智能车竞赛、结构设计竞赛等，学生通过参与竞赛可以获得课外研学学分，激励学生能够积极投入各类实践竞赛中。通过实践竞赛引导能够增强实践教学的灵活性，并能最大限度培养学生的自我学习能力、创新能力、团队协作能力。 最后，要充分利用学生社团的力量，建立综合能力创新工作室交由学生社团来进行管理，并委派教师定期进行指导，充分调动学生的积极性。 建立师资培训体系 “大工程观”工程教
17、育理念中强调的全方位要求，使得师资人员的自身素质决定了工程实践环节实施的有效性，这就要求学校在进行实践平台建设、培养模式改革的同时，更加重视师资人员的素质，增强师资人员的危机意识，使其能够积极主动地提高自身的综合素质；同时能够在制度上完善对师资水平的评估、考核和培训，建立可持续的、常态化的提高师资水平的新体系。 东南大学工业发展与培训中心在师资队伍建设上采用教授、理论课教师、实验教师、实习指导人员多元化的结构组成方式：教授主要起引领性作用，通过科研成果带动实践教学内容、教学方法的发展；理论课教师兼上实践课，实验教师兼上理论课，通过这种互通机制达到教学、科研、工程技术的融合；通过定期系统的进修计
18、划、校内外合作交流，邀请知名专家（含企业）作学科和技术讲座，以及指定导师传帮带，使实践教学师资队伍知识、技术等各方面的素质得到不断提升。 5 总结 本文利用“大工程观”的工程实践教学理念，从实践教学平台、师资队伍和实践教学模式三个方面分析当前存在的若干问题，并结合东南大学在工程实践教学方面的经验提出符合现代工程人才要求的培养模式改革方向。结合工程实践教学效果，改革后的培养模式对于培养综合创新工程人才，提升教学师资水平，发挥工程实践教学中学生的学习主动性、创造性具有很好的参考意义。 参考文献 1谢笑珍.“大工程观”的涵义、本质特征探析J.高等工程教育研究，2008（3）：35-38. 2居里锴，徐建成.“大工程观”下实践教学改革的探索与实践J.中国大学教学，2013（10）：68-70. 3艾芫，李翠屏.试论大工程观背景下的高校师资队伍建设J.中国电力教育，2013（16）：165-166. 4杨桂芳，蔡安江.工科院校工程实践教学体系的构建与实践J.西安工业大学学报：社会科学版，2005，25（4）：86-88.第 10 页 共 10 页
