張永華

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201)

一、高等院校工程教育必須重視大學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)

(一)高等院校工程教育的培養(yǎng)目標(biāo)

高等院校工程教育的基本任務(wù)是使學(xué)生接受系統(tǒng)的理工學(xué)科的理論知識(shí)、基本技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使其在完成學(xué)業(yè)時(shí)，初步具備成為工程師的基本素質(zhì)和條件[1]。“大工程觀”的倡導(dǎo)者美國(guó)麻省理工學(xué)院院長(zhǎng)莫西斯明確指出，高等院校工程教育培養(yǎng)的是具有良好素質(zhì)的工程師，而非博士生源。院校工程教育是我國(guó)高等工程教育的基礎(chǔ)部分，是培養(yǎng)和造就合格工程師的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，在工程教育中具有舉足輕重的地位。

高等教育人才的質(zhì)量素質(zhì)包含知識(shí)、能力和品德三個(gè)方面[2-3]。知識(shí)教育大體上有三方面的要求：一是理論體系的完整性，二是實(shí)際需要的現(xiàn)實(shí)性，三是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)性；能力內(nèi)容甚廣，能力對(duì)于創(chuàng)新來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵，歸納起來(lái)包括思維能力、技藝能力、溝通能力和學(xué)習(xí)能力四個(gè)方面；品德應(yīng)包括個(gè)人修養(yǎng)、基本道德、社會(huì)公德和職業(yè)道德等方面[2-3]。

工程是應(yīng)用科學(xué)理論和技術(shù)手段創(chuàng)造新事物的活動(dòng)[4]。工程教育具有實(shí)踐性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性和創(chuàng)新性的特性[3]。因此，院校工程教育培養(yǎng)的人才除具備一般高等教育人才的素質(zhì)之外需要更加突出工程素質(zhì)的培養(yǎng)。工程素質(zhì)既包含技術(shù)性素質(zhì)，即工程師完成設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、施工、研究開(kāi)發(fā)和管理工作所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)能力；還包含非技術(shù)性素質(zhì)，也即工程師在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代應(yīng)該具有的工程師意識(shí)和職業(yè)遷移能力、工程實(shí)踐能力和與他人溝通合作的能力[5]。一般來(lái)講，工程素質(zhì)主要包含以下內(nèi)容：廣博的工程知識(shí)、良好的思維方法、工程實(shí)踐操作能力、耐心細(xì)致扎實(shí)的工作作風(fēng)、工程創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力[6]。

美國(guó)從20世紀(jì)30年代《威肯頓報(bào)告》到21世紀(jì)美國(guó)“2020工程師”研究計(jì)劃，始終沒(méi)有停止對(duì)工程教育研究，一直保持其工程教育走在世界前列。持續(xù)80年的屢次重大改革的基本思想都是要求改變美國(guó)的工程教育，使學(xué)生具備良好的工程素質(zhì)。這些改革使美國(guó)在高等工程教育發(fā)展方面取得了令人矚目的成績(jī)，培養(yǎng)出了大批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工程技術(shù)人才。

(二)我國(guó)高等工程院校教育大學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)現(xiàn)狀

截止到2010年，我國(guó)開(kāi)設(shè)工科專(zhuān)業(yè)的本科高校有 1 003 所，占本科高?？倲?shù)的90%；高等工程教育的本科在校生達(dá)到371萬(wàn)人[7]。我國(guó)高等工程教育規(guī)模很大，但培養(yǎng)質(zhì)量，尤其是學(xué)生的工程素質(zhì)一直存在問(wèn)題。世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)(World Economic Forum),亦稱(chēng)“達(dá)沃斯論壇”發(fā)布的年度《全球競(jìng)爭(zhēng)力報(bào)告》( GCR)(Global Competitiveness Report) 2008～2009中顯示，在參與排名的134個(gè)國(guó)家或經(jīng)濟(jì)體中我國(guó)“高等教育與培訓(xùn)”競(jìng)爭(zhēng)力位列第64，“科學(xué)家和工程師的可獲得性”排在第52位，均落后于中國(guó)整體競(jìng)爭(zhēng)力(30位)。

從新世紀(jì)我國(guó)高等工程人才需求調(diào)查的結(jié)果來(lái)看[8]，社會(huì)對(duì)未來(lái)工程人才的需求和企業(yè)對(duì)工科畢業(yè)生的評(píng)價(jià)在工程素質(zhì)方面的矛盾最為顯著。一方面是社會(huì)對(duì)未來(lái)高等工程人才的知識(shí)、能力和道德素質(zhì)特別是專(zhuān)業(yè)知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、分析和解決問(wèn)題的能力和終身學(xué)習(xí)能力期望較高；另一方面，企業(yè)對(duì)當(dāng)前工科畢業(yè)生的工程素質(zhì)滿(mǎn)意率普遍較低，其中對(duì)工科畢業(yè)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的滿(mǎn)意率差距最大。

(三)我國(guó)高等工程院校教育工程素質(zhì)培養(yǎng)存在的主要問(wèn)題

1.工程教育的“工程性”明顯不足

長(zhǎng)久以來(lái)，院校工程教育明顯存在“工程性”不足的缺陷，基本上是科學(xué)導(dǎo)向，模式單一，工程教育的工科特色不明顯[4]。教學(xué)內(nèi)容劃分過(guò)細(xì)，求全、求深；各門(mén)課程過(guò)分強(qiáng)調(diào)各自的系統(tǒng)性、完整性，不同學(xué)科的交叉和滲透欠缺；教學(xué)安排偏重于科學(xué)基礎(chǔ)，削弱了工程素質(zhì)的培養(yǎng)。未能真正按照“面向工程”的要求規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)。其結(jié)果就是畢業(yè)生工程素質(zhì)較低，無(wú)法較好地滿(mǎn)足社會(huì)需求。

2.忽視了課程教學(xué)在工程素質(zhì)培養(yǎng)中的作用

高等院校工程教育包含了課程、實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。工程素質(zhì)的培養(yǎng)是貫穿于全部教學(xué)活動(dòng)之中的。因此加強(qiáng)工程素質(zhì)培養(yǎng)不應(yīng)當(dāng)狹義地理解為增加實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)，必須從院校工程教育的每個(gè)環(huán)節(jié)入手，改革人才培養(yǎng)模式、工程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和方法、課程體系、課程內(nèi)容和教學(xué)方法等，要將工程素質(zhì)的培養(yǎng)作為工程教育的核心任務(wù)和目標(biāo)溶進(jìn)每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)之中。由于課程教育處于高等教育的核心地位，因此以提高學(xué)生的工程素質(zhì)為目標(biāo)，改革課程教學(xué)勢(shì)在必行。

二、工科課程應(yīng)用案例教學(xué)法培養(yǎng)大學(xué)生工程素質(zhì)探討

(一)案例教學(xué)法概述

“案例教學(xué)法”是指教學(xué)者使用案例，以團(tuán)隊(duì)和小組討論、角色扮演與撰寫(xiě)案例等方式來(lái)增進(jìn)成員間的交流，引發(fā)學(xué)習(xí)者思考，并給予成員真實(shí)狀況學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法。聯(lián)合國(guó)教科文組織曾對(duì)課堂講授、案例研究、研討會(huì)等九種教學(xué)方法進(jìn)行研究，分別在知識(shí)傳授、分析力培養(yǎng)、態(tài)度轉(zhuǎn)變、提高人際技巧、接受度和知識(shí)保留力等六個(gè)方面對(duì)各國(guó)專(zhuān)家做了廣泛調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)案例研究的教學(xué)方法綜合效果名列第一。案例教學(xué)法在管理學(xué)、醫(yī)學(xué)、法學(xué)等教育領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果。

(二)工科課程應(yīng)用案例教學(xué)法培養(yǎng)大學(xué)生工程素質(zhì)的優(yōu)越性

1.以研究“問(wèn)題”為中心，有利于培養(yǎng)學(xué)的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力

案例教學(xué)法以研究“問(wèn)題”為中心，以學(xué)生掌握分析、解決問(wèn)題的方法為主要目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)某一具體問(wèn)題，學(xué)習(xí)、研究如何綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)去分析和解決問(wèn)題，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維方法和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的工程實(shí)踐能力。作為案例的工程問(wèn)題通常可能有完全不同的合理解決方案，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)答案，因此案例教學(xué)法有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。

2.應(yīng)用真實(shí)的工程案例教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)

案例教學(xué)法強(qiáng)調(diào)案例的真實(shí)性。由于工程實(shí)踐性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性和創(chuàng)新性的特性，工程實(shí)際問(wèn)題作為教學(xué)案例具有天然的優(yōu)勢(shì)。采用工程實(shí)例進(jìn)行案例教學(xué)將學(xué)生置身于真實(shí)的工程環(huán)境之中，有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。通過(guò)小組討論、課堂集體討論環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識(shí)。

3.突出了學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

案例教學(xué)是參與式、體驗(yàn)式的教學(xué)方法。案例教學(xué)法以學(xué)生為主體，通過(guò)學(xué)生自主地閱讀、了解、思考案例，自主地討論、交流、研究案例，從而使他們獲得認(rèn)識(shí)、分析、解決問(wèn)題的思路、方法與能力[9]。大學(xué)生擁有較強(qiáng)的自學(xué)能力和理解能力，教學(xué)中適時(shí)采取學(xué)生自學(xué)為主、教師課堂提問(wèn)檢查的方式容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，起到事半功倍的作用。

4.易化了學(xué)習(xí)內(nèi)容

案例教學(xué)在引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題時(shí)，更多地立足于具體的樣例而不是抽象的理論，提供了一種有效的問(wèn)題解決式的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)形式。把對(duì)抽象知識(shí)適應(yīng)性地用于具體現(xiàn)象的教學(xué)要求轉(zhuǎn)化為具體案例的形式，易化了學(xué)習(xí)內(nèi)容。合理有效的案例教學(xué)與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合可以最大限度地減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，提高學(xué)習(xí)效率。

(三)工科課程案例教學(xué)的實(shí)施

1.案例的選擇

案例選擇是否恰當(dāng)關(guān)系到整個(gè)案例教學(xué)的成敗。工科課程案例教學(xué)選擇的案例必須是真實(shí)的工程案例，要與教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容相吻合。選擇的案例還必須具有一定的代表性，案例必須是典型的、學(xué)生相對(duì)熟悉的工程實(shí)例。具有針對(duì)性和代表性的案例容易使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)同感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。最后還應(yīng)該考慮案例的難易程度，處理好與理論教學(xué)之間的關(guān)系，太難的、信息量太大的案例短時(shí)間內(nèi)難以深入分析和討論，影響教學(xué)效果。

2.案例教學(xué)的組織和實(shí)施

案例教學(xué)在組織和實(shí)施過(guò)程中需要認(rèn)真把握好案例的準(zhǔn)備(引入)、分組討論、課堂集體討論分析和總結(jié)幾個(gè)重要環(huán)節(jié)[10]。

案例的準(zhǔn)備要早。在理論教學(xué)開(kāi)始之前就應(yīng)當(dāng)將案例的要求通知學(xué)生，讓學(xué)生有充足的時(shí)間來(lái)了解案例的內(nèi)容和要求。同時(shí)，學(xué)生帶著問(wèn)題(案例中的問(wèn)題)來(lái)進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，目的性更強(qiáng)，學(xué)習(xí)更積極主動(dòng)。

分組討論要深入。小組討論是案例教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，同學(xué)之間相互交流、相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充，使分析的內(nèi)容不斷深入，從而提出更優(yōu)的、更完善的解決方案[10]。一般以5～10位同學(xué)為一組進(jìn)行討論，對(duì)每個(gè)同學(xué)完成的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析，爭(zhēng)取達(dá)成共識(shí)，形成小組設(shè)計(jì)方案。小組討論中，由小組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織討論，教師要參與其中起到監(jiān)督和指導(dǎo)的作用。討論針對(duì)具體的設(shè)計(jì)問(wèn)題展開(kāi)，要求每位同學(xué)發(fā)表個(gè)人的意見(jiàn)，形成小組設(shè)計(jì)方案后，推舉1～2名同學(xué)參加課堂集體討論。

課堂集體討論要抓好重點(diǎn)和難點(diǎn)。工程設(shè)計(jì)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的答案，但存在設(shè)計(jì)方案合理和不夠合理的區(qū)別。教師需要事先了解每個(gè)小組設(shè)計(jì)的差異，在小組代表介紹本組設(shè)計(jì)方案后引導(dǎo)同學(xué)重點(diǎn)分析、討論各個(gè)設(shè)計(jì)方案不同的部分，設(shè)計(jì)結(jié)果存在差異的部分往往是教學(xué)的難點(diǎn)，需要深入討論。

總結(jié)要完善。好的總結(jié)能提升案例教學(xué)的效果。總結(jié)分為教師概括總結(jié)和同學(xué)個(gè)人設(shè)計(jì)總結(jié)，教師對(duì)小組設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，每個(gè)學(xué)生要根據(jù)小組和課堂集體討論的結(jié)果修改、完善個(gè)人的設(shè)計(jì)方案，以作業(yè)的形式提交。

3.案例教學(xué)中需要注意的問(wèn)題

由于本科生基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能與研究生相比相對(duì)不足，案例教學(xué)法在課程教學(xué)中應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意選取恰當(dāng)?shù)慕M織方式，以穿插式和討論式為宜，所選案例應(yīng)與講授的理論緊密聯(lián)系，案例不宜過(guò)于復(fù)雜。同時(shí)還應(yīng)注意處理好案例教學(xué)和授課教學(xué)的關(guān)系，授課教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于可以為案例教學(xué)提供必需的基礎(chǔ)知識(shí)和理論，案例教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于彌補(bǔ)傳統(tǒng)授課重理論輕務(wù)實(shí)、重傳授輕參與的不足。案例教學(xué)花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，每個(gè)分案例通常需要1～2個(gè)學(xué)時(shí)。課堂理論教學(xué)的內(nèi)容和方式都必須進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，課堂教學(xué)抓重點(diǎn)和難點(diǎn)采用多媒體教學(xué)方式以增加單位授課時(shí)間內(nèi)容納的信息量，相對(duì)簡(jiǎn)單的內(nèi)容安排學(xué)生自學(xué)。案例教學(xué)有別于課堂理論教學(xué)，必須突出學(xué)生的主體地位。以學(xué)生為主，教師為輔，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、讓學(xué)生積極思考、積極參與討論。

三、結(jié)論

按照工程教育實(shí)踐性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性和創(chuàng)新性的特性，改革我國(guó)高等工程教育，使工程教育真正“回歸工程”，著力提高工科畢業(yè)生的工程素質(zhì)是新世紀(jì)我國(guó)高等工程教育肩負(fù)的歷史使命。工程素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于工程教育的全部教學(xué)活動(dòng)之中，由于課程教育處于高等教育的核心地位，因此以提高學(xué)生的工程素質(zhì)為目標(biāo)，改革課程教學(xué)勢(shì)在必行。案例教學(xué)法強(qiáng)調(diào)務(wù)實(shí)，突出學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)。與授課教學(xué)相比較，案例教學(xué)法應(yīng)用于工科課程教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力、培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)的效率，是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的良好途徑。

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