工科类专业工程实践能力的培养与实践教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）29-0057-02
一般来说，工程实践能力就是指将相关专业理论知识运用于工程实践的能力，以及具有综合运用各理论知识及工程技术解决工程实际问题的能力，包括工程基础实践能力和工程应用实践能力。对于实践性强的工科类专业，如何培养高质量的工程专业技术人才是当务之急，就是要突出对学生工程实践能力的培养。
一、培养工程实践能力是提高工科类专业人才培养质量的需要
1.培养工程实践能力是国际工科类专业改革的趋势
20世纪90年代以来，美国工程教育掀起了“回归工程”的浪潮，提出建立“大工程观”的理念。这一理念主要是针对传统工程教育过分强调专业化、科学化，从而割裂了工程本身这种现象提出来的。“大工程观”包括宏大或复杂工程视野、工程的多学科视野及其所需要的科学基础素养，此外还应包含相应的人文情怀及工程组织素养。由此可见，当今的工程应用型人才不但要有扎实的基础知识，更重要的是要具备工程实践能力，如：多学科视角审视某一工程的能力；工程实践应用、创新的能力；自主学习、自我教育的能力；将工程与人文、管理、经济、自然、社会协调综合的能力。
2.突出工程实践能力的培养符合人类认知的客观规律
“认识―实践―再认识―再实践”是人类认知规律的本源，工程的最大特点是具有很强的实践性，这就要求高校在工科类专业人才培养上应该回归到这个认知规律的本源上，变传统的专业教育为素质教育，树立融知识、能力、素质为一体的观念，尊重人类认知规律，针对不同的实践教学阶段进行有针对性的实践训练与锻炼。在实践教学过程中做到重视书本知识与实践经验的结合，不仅向学生传授现成的知识，更要引导学生独立思考，主动探索未知领域，充分发挥学生的主观能动性，既培养学生的理性思维能力，又造就学生坚实的实践能力和创造能力，使学生在基础理论、科学素养、创新能力、适应社会变革能力等方面得到全面提高。
3.培养工程实践能力是提高工科类专业人才培养质量的重要途径
在针对工科类专业学生实践能力中存在的主要问题和专业教学中存在的薄弱环节的调查中发现，学生的工程技术能力普遍缺乏整体性和全面性，不能满足工程实际要求，走上工作岗位后普遍存在工程实践能力较差、进入工作状态慢、难以满足市场的情况。原因是多方面的，但很重要的一条就是与长期以来轻视实践教学有关，传统意义上的工科类专业实践教学的目标往往仅局限于验证学生的理论知识是否掌握，只重视校内课堂实验，轻视校外生产实习；追求仪器设备的更新，忽视学生能力的培养；重视实践教学的统一性、固定性和定式化，忽视以人为本、因材施教和学生的个性发展。近年来，随着对实践教学的深入研究和认识，人们充分认识到：加强高校工科类专业实践性教学环节的改革，强化工程实践能力的培养，是一项势在必行的任务。
二、当前工科类专业实践教学所存在的突出问题
近年来，随着招生规模的不断扩大，我国高校教学资源日益吃紧，工科类专业学生工程实践能力的培养问题也日渐突出，主要表现在五个方面。
1.人才培养目标不明确
调查中发现，用人单位普遍认为工科类专业应以培养应用型人才为主，不宜过分提倡综合性、研究型，尤其是对于本科生。笔者调查发现，工科类专业的毕业生反映：在学校里学到的是若干个理论知识片段，实践机会较少，参加工作一年比在学校四年学的东西都实用。当前，在“大工程”教学理念的指导下，大多数工科类专业都是强调宽口径与通识能力的培养，开设的理论课程涵盖工科类专业工程师应掌握的理论知识，所开设的实践项目也基本包括工程实验、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计等实践项目。可是在采用“宽口径”教育模式的同时，由于不少学校制订培养方案时不是据专业特点来设置各课程间的相互关系以及与实践环节的衔接问题，致使职业导向不清，行业衔接缺乏，学生职业能力培养教育不足，结果学生虽然学了很多课程，却没能真正掌握综合运用这些知识的技能。
2.对实践教学认识不到位
工科类专业不同程度地存在重理论轻实践、重知识传授轻能力培养和重课内轻课外的“三重三轻”现象。究其原因，对实践教学认识不到位是其中最重要的原因之一。上至学校领导，下至教师和学生，普遍认为实践教学是理论教学的辅助部分，直接由理论课教师负责完成就行。实践教学与理论教学既有联系又有区别，有分工又有协作，实践教学相对于理论教学有很多独特之处，认识不到这一点就很难做好实践教学工作，就谈不上培养应用型的工科类专业人才。
3.教师的工程意识和工程实践能力偏低
当前，高校教师队伍中青年教师占相当一部分比重，绝大部分青年教师因备课上课或提高学历层次的压力较大，加之目前的教师系列专业技术职务评审制度对科研成果的硬性要求使得青年教师没有时间与精力进行工程实践，致使青年教师工程实践经验缺乏，实践能力不足。在工科院校，中青年教师大都是从校门到校门的“双门型”教师，他们学到的理论知识很多，却很少走出校门接受工程训练，导致他们普遍缺乏现代工程意识、工程素养和工程实践经验。试问，实践教学指导教师没有真正的实践，指导出来的学生实践能力又能怎样？这是一个很严峻的问题。
4.实践教学基地建设薄弱
工科类专业实践教学不仅要在校内有实验实习基地，而且要深入工地、工厂、车间、实验室，但总体来看，高校校内的实验实习基地建设得到明显改善，但校外实践基地建设仍然薄弱。尽管高校建有数量众多的实习基地，但大多数企业或实习单位接收学生实习的实践积极性不高，在实习或实践的过程中多是由带队指导老师或现场技术人员对工程概况与施工技术进行讲解后学生自己参观，工程实践环节往往流于形式。如果短时间实习只能看到工程的某个局部或某个工序、流程，很难了解工程的全过程；而且由于时间和经费的限制，一次实习也不太可能到多个不同实习单位。这样，学生实际动手参加生产实践的机会少，使得学生对工程项目的具体内容及组织管理难有深入、全面的了解。 5.实践教学质量监控不力
这里存在两个方面的问题，一是实践教学相关软件不健全，如实践教学没有完全胜任的指导教师，没有适用的、较理想的指导书，实践环节没有相配套的教学管理实施细则，也没有实践教学质量监控系统，无法对实践教学质量进行监控与考核；二是即使有了相关的实践教学考核管理措施，往往存在考核管理不严格、监控不到位的情况，从而导致实践教学出现不同程度的“放羊”现象，教师的指导作用相对弱化，最终导致学生专业理论知识应用于工程实践的能力薄弱，难以培养学生在复杂工程现象中发现问题和处理问题的能力。
三、深化工科类专业实践教学改革是培养学生工程实践能力的必然选择
教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见>（教高[2007]2号）文件中指出：提高教学质量，“要高度重视实践环节，提高学生实践能力。要大力加强实验、实习、实践和毕业设计（论文）等实践教学环节，特别要加强专业实习和毕业实习等重要环节”，“要采取各种有力措施，确保学生专业实习和毕业实习的时间和质量，推进教育教学与生产劳动和社会实践的紧密结合”。实践表明，在工程教育人才培养过程中，实践教学不仅是工科类专业的特色，而且是培养应用型人才的重要途径。要有效提高学生的工程实践能力，必须树立“大工程化”的教育理念，重新认识新时期的工程需求，以工程实践为基础，回归工程科学实践性、实用性。
1.把培养学生工程实践能力放在突出位置，制订科学的工科类专业人才培养方案
市场经济条件下，实践教学改革成败的评价标准是市场，准确地说，是看学校培养出来的人才是否适应人才市场的要求，能否直接或很快上岗工作，能否受用人单位的青睐。因此，工科类专业的人才培养方案必须紧密结合市场需要，把培养学生的工程实践能力作为人才培养的重要目标，构建相应的知识、能力、素质的平台，把实践教学与理论教学放在同等重要的位置。加强顶层设计，从总体上构建实践教学目标体系、内容体系、课程体系、保障体系。采取分层次、分阶段、循序渐进的模式，由浅入深、由简单到综合、课内外结合，并通过开放式实践教学，充分调动学生学习的积极性和主动性，实现理论教学内容与实践教学内容的协调和统一，着力培养学生的工程实践能力。
2.加强“双能型”教师队伍的建设
提高实践教学质量的关键在于实践教学师资队伍建设。实践教学师资队伍建设是实践教学工作的一项基础工程，建设一支素质好、教学和工程经验丰富、指导能力强的实践教师队伍是提高实践教学效果的关键。因此，采取得力措施提高教师的工程素质和工程实践能力显得非常必要和迫切。工科类专业教师特别是青年教师，必须通过各种途径接受必要的工程实践训练，使之从“双门型”教师向“双能型”教师转变。要鼓励和吸引青年教师到企业接受一定时间的工程训练和实践锻炼，提高他们的工程素质。要坚持以人为本的原则，采取相应措施和政策，不断提高“双能型”教师队伍的待遇，像培养学科带头人那样，培养一批实践教学的带头人优化实验教学队伍的年龄、学历与职称结构，稳定实践教学队伍。
3.创新产学研合作机制
坚持走“产学研”相结合的道路，开展行业、地方和学校合作，与企业签订合作协议，建立包括共建校外实习基地等不同模式的固定合作关系。在此基础上，按照优势互补、互惠互利的原则，充分利用校内校外两种教育资源，形成联合培养人才的模式。采取更加灵活的方式加强校企的联系与合作，可以请企业技术专家担任客座教授，进校指导和开展教学；还可以依托企业、依托学生在实践过程中遇到的实际问题，通过校企双方导师的共同指导开展毕业设计，学生毕业后可以直接进入相关企业工作，不仅可以满足企业优化人才队伍的需要，而且也开辟了人才培养的新途径。
4.建立工程实践教学质量评价标准
建立科学、完整的实践教学评价体系，是重视工程实践教学、促进工程实践教学质量快速提高、加强宏观管理的主要手段。因此必须对现行的考核制度进行改革，强化对工程实践教学环节的考核，建立和完善科学的工程实践教学质量评价标准。质量评价标准和考核应采取多种方式进行，注重平时考核、现场考核、过程考核，重点考核学生掌握工程实践技能的程度和综合运用所学知识进行分析与解决实际问题的能力。
5.加强工程实践教学的过程控制
加强工程实践教学的过程控制，这是为了确保工程实践教学计划的实施和保证教学质量，而进行的工程实践教学检查、监督和调整等是重要的教学管理活动和必要的措施。对工程实践教学活动进行过程控制，一方面使正在进行的工程实践教学活动按既定教学计划和目标进行，可以减少盲目性，避免走不必要的弯路；另一方面也可以及时了解教师和学生执行工程实践学计划的能力和效率，同时利用良好的反馈机制对工程实践教学活动中所反映出来的新情况、新问题进行及时地研究，并通过修订工程实践教学计划适时推陈出新，使工程实践教学活动内容充满生机和活力，提高学生参与工程实践活动的积极性，保证工程实践教学的质量。
