高等工程实践教育研究热点及变迁分析
实践是工程的基础，实践教育是工程教育的根基。近年来，理论界围绕如何将高等工程实践教育融入高等工程教育体系中，发挥高等工程实践教育的效果，充分培养和挖掘学生的实践技能与创新潜能等议题的争议不断，逐渐形成了高等工程实践教育的研究热点，尤其是进入新世纪以来，随着国家政策的推进与理论界的广泛关注，我国高等工程实践教育的研究热点不断涌现。在高等工程实践教育发展的新阶段，分析并梳理我国2000年以来的研究文献，把握研究热点变迁方向，有助于高等工程实践教育的理论演进与实践改革。
一、数据来源与研究方法
1. 数据来源
以“中国知识资源总库（CNKI）”为检索数据库，以“关键词”为检索项，以“高等工程实践教育、工程训练、工程训练中心和工程实践教育中心”为检索内容，“2000―2013年”为研究时间段，检索到相关文献共计1127篇。
2. 研究方法
本文综合文献计量法、科学知识图谱识别及文献法，对我国2000―2013年高等工程实践教育的研究成果进行深入且系统的定量分析与定性分析，揭示我国高等工程实践教育的研究热点及其变迁情况。首先进行文献计量分析，主要是通过统计研究文献发表数量的时间变化，确定高等工程实践教育的研究变化趋势；其次，进行科学知识图谱识别，主要运用科学计量学的Citespace软件对所筛选出的文献进行关键词共现分析，绘制科学知识图谱，实现对2000年以来研究热点主题的可视化分析；运用文献法对筛选出的代表性文献进行全文解读，深入了解并揭示信息载体中所包含的关键内容。
二、文献计量分析
通过绘制高等工程实践教育研究文献发表时间分布表，能够对近14年的研究文献按照时间发展的顺序，进行直观的比较。如表1所示，2000―2013年，我国高等工程实践教育的研究文献，虽然在部分年度略微波动，但是从整体上看，明显呈现递增趋势。其中，2004年文献发表数量为62篇，增长率为113.79%；2008年文献发表数量为108篇，增长率为33.75%；2013年文献发表数量为166篇，增长率为22.06%，都出现了大幅度增长。这一时期，正值我国实施“五年一轮”的普通高等学校教学工作水平评估、“高等学校本科教学质量与教学改革工程”，建设了国家级实验教学示范中心，启动了“卓越工程师教育培养计划”，颁布了一系列关于高等工程实践教育的政策文件，推动了这一时期相关研究成果的产出。
表1 高等工程实践教育研究文献发表时间分布表
2007―2013年，这一阶段的研究文献占全部检索文献的77.54%，是高等工程实践教育研究成果的高产时期，也是稳步增长时期，这不仅仅是国家政策的导向所致，也是理论界对高等工程实践教育的研究不断加深的结果。
三、研究热点分类
本文利用Citespace软件对高等工程实践教育相关的1127篇文献进行关键词共现分析，绘制出关键词共现变迁的时区图谱（略）。在此基础上，利用这一软件的词频统计功能，以2007年为分界线，将2000―2013年分为两个阶段，选取核心关键词，考察这两个阶段关键词词频的变化情况（如表2）；对关键词所代表的宏观领域进行聚类，可以将我国高等工程实践教育的研究热点分为工程训练、工程能力、工程素质、教学体系和人才培养模式等方面，进而比较研究热点的变迁情况。
表2 高等工程实践教育关键词词频变化比较表
主要聚类 关键词 2001―2006年 2007―2013年 比较结果
词频 词频
工程训练 工程实践 10 26 16
工程训练 59 363 304
工程训练中心 35 135 100
金工实习 12 37 25
工程实践教育中心 0 8 8
工程能力 实践能力 5 26 21
创新能力 10 52 42
综合能力 0 14 14
能力培养 0 9 9
工程实践能力 7 16 9
工程素质 工程素质 12 36 24
工程意识 2 9 7
创新意识 5 12 7
素质教育 5 6 1
创新教育 3 14 9
大工程观 0 12 12
教学体系 教学体系 0 38 38
教学模式 0 23 23
教学质量 0 15 15
教学方法 0 14 14
课程体系 0 9 9
实训教学 0 7 7
教学改革 0 61 61
教育认证 0 2 2
实验教学 0 15 15
人才培养模式 培养目标 5 7 2
培养模式 0 22 22
校企合作 0 13 13
产学研合作 0 3 3
人才培养 7 23 16
以上述两个阶段的变迁结果为标准，不难发现，2000年以来，教育界对高等工程实践教育的研究热情不断高涨，研究视野逐渐开阔，研究范围稳步扩大。在工程训练这一主题聚类中，从对金工实习的初步探索演变到对工程训练中心和工程训练教学的大规模研究；在工程能力这一主题聚类中，随着对工程技术人才期望值的提升，教育界更加关注创新能力的培养和综合能力的提高；在工程素质这一主题聚类中，随着工程实践教育的开展，以全面的工程素质培养引领工程实践教育和教学发展的重要性日渐凸显出来；在教学体系、人才培养模式主题聚类中，2007年之前基本处于空白阶段，但是随着工程教育在高等教育中的权重日益扩大，教育界开始积极探索如何以健全的教学体系与人才培养模式来促进高等工程人才质量提升的问题。 四、研究热点变迁分析
1. 工程训练
通过表2可以看出，2007―2013年工程训练和工程训练中心两个关键词词频变化量最大，这说明了教育界对工程训练与工程训练中心的关注度一直在提高。从20世纪的金工实习到21世纪的工程训练，随着高等工程实践教育主要表现方式的转变[1]，工程训练中心作为开展工程实践教育及教学的校内平台，在高等工程实践教育中发挥着越来越重要的作用，2011―2012学年每个国家级工程训练示范中心年均服务本校学生人数为7203人，受益学生专业数平均达到46.94个，呈现快速增长的态势。
工程训练是以工程训练中心为平台，在实训教师的指导下，通过学生实际操作，学习工艺知识，亲身感受制造过程的系统化实践教育方式[2]。通过工程训练，学习者能够获取工程技术知识，接受工程文化的熏陶，提高工程素质，同时发现利用常规手段无法解决的问题，激发自身的实践热情与创造灵感[3]。鉴于工程训练的优越性，教育理论界提出应该充分挖掘工程训练“训练情景的真实性、训练体系的先进性、能力开发的个性化、发展模式的开放性” [4]，将工程训练中心建设成为高素质工程人才的培育场所、优质教师的培训基地、创新实验室、工程项目发源地 [5]，促进工程训练中心资源效用的最大化。
2. 工程能力
高等工程实践教育的目的是通过整个高等工程实践教育的入门基础层、专业技术层、综合应用和创新研究层三个实践体系[6]，培养学习者形成发现问题、分析问题、解决问题，动手实践、设计开发与综合创新的能力，为从事工程与技术行业做准备。这些能力不仅仅是教师指导学习者开展高等工程实践教育的标准，更是衡量学习者学习效果，检验高等工程实践教育输出质量的指标。从表2可以看出，理论界经过几十年的探索，在实践能力研究方面积累了一定的经验，更加看重学习者综合能力的培养，将研究的重点一步步向创新能力的养成倾斜。高等工程实践教育的核心是实践能力的培养，创新能力是维系高等工程教育长期发展的灵魂，是改善工程实践教育和教学的着力点，应该以此为出发点开展工程实践。
高等工程实践教育涉及了不同的利益相关者，学习者的工程能力的养成也需要多元主体共同参与。可以从创新开放运行机制、教学师资队伍、日常经费规章制度、实践教学质量保证体系和管理监督机制等方面着手建立一个完善的系统。其中，加强跨学科间的交流，构建跨学科平台是基础；充分发挥专业教师的主导作用，正确把握学科发展现状和要求是前提；遵循因材施教的原则，充分发挥学生的个性是关键[7]。
3. 工程素质
高等工程教育以其严格性、规范性，为高等教育树立了学科教育的典范。但是高等工程实践教育在严谨规范的基础上，不能忽略了人文情怀与伦理道德的渗透，不能忽视现代工程文化的熏陶。从表2可以看出，随着高等工程实践教育的成熟，不仅仅要求学习者具有扎实的专业知识、娴熟的工程技术，更要有健康的工程意识、高水平的工程素质，遵循工程伦理，科学规范地运用知识与技术。
基于“大工程观”的理念，有学者提出工程素质既包括宏大、复杂、多学科的工程视野与科学基础素养，又隐含了人文情怀与工程组织素养[8]。全面的工程素质是开展工程实践活动的意识先导与精神保障[9]。但是，工程素质的提高需要显性课程与隐性课程双管齐下。因此，应该从改善工程训练中心软环境、提升师资队伍素质、更新工程实践教学观念、重视渗透工程意识、调整教学计划与考核标准中工程素质的比重等方面着手培养学习者全面的工程素质。
4. 教学体系
高等工程实践教育注重发挥学习者主体的动手实践能力，但并不忽视教学的作用，而是将教学更适切地为学习者的实践操作提供基础服务与引导。表2提供的统计信息表明，2007年以后，高校开始明显关注提高高等工程实践教育与教学的科学性问题，更加注重把握教学质量这条生命线。
2011―2012学年，国家级工程训练示范中心提供的工程训练课程受众学生数占学生总数的平均比例达到49.33%[10]，工程训练教学体系迅速发展起来，但是仍然缺乏系统理论指导，教师梯队不合理，队伍建设问题比较突出，教学内容比较陈旧等制约工程实践教育整体发展的问题[11]。针对工程实践教学体系的现状，学者们提出贯彻“素质、综合与创新”三注重的教学理念[12]；建设“学历、经验与年龄”结构均衡的“三师型”教师队伍[13]；开发适合不同学习对象与学习阶段的“工程认知训练、基本技能训练、综合创新训练”的模块化教学内容[14]；实行“启发、自学与讨论”三结合的教学方法[15]；借鉴“双证制”认证模式，将工程训练与职业技能挂钩，在培养学习者的工程实践能力的同时，为学习者提供资质证明 [16]。
5. 人才培养模式
工程人才的培养目标决定了高等工程实践教育的具体开展，高等工程实践教育的开展服务于工程人才的培养。由表2可知，虽然2007以前关于人才培养目标已经有了少量研究，但随着全球化进程的推进，工程技术的发展，社会对工程人才提出越来越高的要求，高校开始注重校企合作、产学研合作，探索顺应时代变化的工程人才培养模式。
工程人才培养模式既要符合现代高等工程教育改革的趋势，又要体现高校工程训练中心的功能定位与校本特色 [17]。校企合作与产学研合作模式在高校、企业、科研单位的教育资源共享基础上，将教育与生产、科研、实验有机结合[18]，能够为工程人才培养提供良好的工程环境，实现人才优势的充分挖掘，提升高校工程教育的质量；同时，企业可以从高校科技成果的转化中获得经济利益，达到教育效益与经济利益的双赢。因此，在工程人才的培养中，校企合作与产学研合作的模式被理论界和实践界普遍接受。此外，CDIO工程教育模式作为近年来国际工程教育改革的新成果，为学习者掌握工程基础知识、塑造个人能力、构建团队关系、养成工程系统能力提供了参考，也受到了国内学者的关注 。 五、当前工程实践教育存在的问题
工程训练是我国进入新世纪以来出现的高等工程实践教育教学的新模式，较好地适应了我国现阶段的工程教育国情，也符合全球“教育回归工程，教学回归实践”的发展趋势。对应这种新模式快速发展起来的工程训练中心已成为我国工科或有工科专业高校的重要教育资源，这已成为不争的事实。但是，由于对工程实践教育的教学体系和人才培养模式研究的前期重视不够，一定程度上也影响了高等工程实践教育的改革进程，以及工程人才能力与素质的全面协调发展。在工程训练方面反映出来的问题也是明显的甚至是很突出的。例如“工科教育理科化和实践教育狭隘化”的问题[19]；如何准确把握高校综合性工程训练资源教育、教学功能定位问题；如何改革现有的工程训练课程使之与理论课程教学更好地结合的问题；如何推进在校学生到企业进行工程实践训练，以及如何将校内的工程训练与在企业的工程实践有机结合的问题；如何改革现有的高校人事制度，解决高校工程训练教学队伍的人员引进和提升培训问题等。对于高校工程实践教育和教学的发展而言，这些既是当前的重要问题，也是难点问题。实现高等教育改革，理论研究不能滞后于改革实践的步伐，希望这些难点问题能够尽快成为相关理论研究的热点课题。
标准是尺度，规范是底线，国家教育教学标准体系建设是实施我国高等教育“内涵发展，质量提高”战略的重要一环。教育部高等学校工程训练教学指导委员会和国家级实验教学示范中心联席会工程训练学科组正在积极推进该项工作，将分别从工程训练的课程体系建设、实训基地建设和教学队伍建设三个方面展开。新的教学标准和教学规范是否能够真正对工程实践教育和教学的发展具有推动和促进作用，前提是我们对于发展中的重要问题能否在更深层次上有所认识和把握，我们的理论层面上的研究是否能跟得上。
六、结语与展望
通过对2000―2013年间CNKI收录的1127篇高等工程实践教育的研究文献进行分析，不难发现，2000年以来，尤其是2007年以来，在国家宏观政策的导向作用下，高等工程实践教育的研究主要集中于工程训练、工程能力、工程素质、教学体系和人才培养模式这五大热点主题，研究成果丰硕，整体呈上升趋势，研究视角也发生了质的转变。
同时，通过对高等工程实践教育研究热点和变迁的可视化分析，回顾过去高等工程实践教育的发展历史，展望未来高等工程实践教育的发展方向，希望能够从整体上把握高等工程实践教育的发展脉络与趋势，以对从事高等工程实践教育和实践教学实践和研究的师生、学者以及感兴趣者有所参考。
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