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、基本技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使其在完成學(xué)業(yè)時，初步具備成為工程師的基本素質(zhì)和條件[1]?！按蠊こ逃^”的倡導(dǎo)者美國麻省理工學(xué)院院長莫西斯明確指出，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、能力和品德三個方面[2-3]。知識教育大體上有三方面的要求：一是理論體系的完整性，二是實際需要的現(xiàn)實性，三是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動態(tài)性；能力內(nèi)容甚廣，能力對于創(chuàng)新來說非常關(guān)鍵，歸納起來包括思維能力、技藝能力、溝通能力和學(xué)習(xí)能力四個方面；品德應(yīng)包括個人修養(yǎng)、基本道德、社會公德和職業(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[4]。工程教育具有實踐性、綜合性、經(jīng)濟性和創(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、制造、運行、施工、研究開發(fā)和管理工作所需的專業(yè)知識和專業(yè)能力；還包含非技術(shù)性素質(zhì)，也即工程師在知識經(jīng)濟時代應(yīng)該具有的工程師意識和職業(yè)遷移能力、工程實踐能力和與他人溝通合作的能力[5]。一般來講，工程素質(zhì)主要包含以下內(nèi)容：廣博的工程知識、良好的思維方法、工程實踐操作能力、耐心細(xì)致扎實的工作作風(fēng)、工程創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[6]。

美國從20世紀(jì)30年代《威肯頓報告》到21世紀(jì)美國“2020工程師”研究計劃，始終沒有停止對工程教育研究，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)。這些改革使美國在高等工程教育發(fā)展方面取得了令人矚目的成績，培養(yǎng)出了大批具有國際競爭力的工程技術(shù)人才。

(二)我國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，我國開設(shè)工科專業(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到371萬人[7]。我國高等工程教育規(guī)模很大，但培養(yǎng)質(zhì)量，尤其是學(xué)生的工程素質(zhì)一直存在問題。世界經(jīng)濟論壇(WEF)(World Economic Forum),亦稱“達沃斯論壇”發(fā)布的年度《全球競爭力報告》( GCR)(Global Competitiveness Report) 2008～2009中顯示，在參與排名的134個國家或經(jīng)濟體中我國“高等教育與培訓(xùn)”競爭力位列第64，“科學(xué)家和工程師的可獲得性”排在第52位，均落后于中國整體競爭力(30位)。

從新世紀(jì)我國高等工程人才需求調(diào)查的結(jié)果來看[8]，社會對未來工程人才的需求和企業(yè)對工科畢業(yè)生的評價在工程素質(zhì)方面的矛盾最為顯著。一方面是社會對未來高等工程人才的知識、能力和道德素質(zhì)特別是專業(yè)知識、實踐經(jīng)驗、分析和解決問題的能力和終身學(xué)習(xí)能力期望較高；另一方面，企業(yè)對當(dāng)前工科畢業(yè)生的工程素質(zhì)滿意率普遍較低，其中對工科畢業(yè)生實踐經(jīng)驗的滿意率差距最大。

(三)我國高等工程院校教育工程素質(zhì)培養(yǎng)存在的主要問題

1.工程教育的“工程性”明顯不足

長久以來，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)容劃分過細(xì)，求全、求深；各門課程過分強調(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。其結(jié)果就是畢業(yè)生工程素質(zhì)較低，無法較好地滿足社會需求。

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、實驗、工程實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)。工程素質(zhì)的培養(yǎng)是貫穿于全部教學(xué)活動之中的。因此加強工程素質(zhì)培養(yǎng)不應(yīng)當(dāng)狹義地理解為增加實驗、工程實訓(xùn)等實踐教學(xué)學(xué)時，必須從院校工程教育的每個環(huán)節(jié)入手，改革人才培養(yǎng)模式、工程實訓(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)溶進每個教學(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，以團隊和小組討論、角色扮演與撰寫案例等方式來增進成員間的交流，引發(fā)學(xué)習(xí)者思考，并給予成員真實狀況學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法。聯(lián)合國教科文組織曾對課堂講授、案例研究、研討會等九種教學(xué)方法進行研究，分別在知識傳授、分析力培養(yǎng)、態(tài)度轉(zhuǎn)變、提高人際技巧、接受度和知識保留力等六個方面對各國專家做了廣泛調(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“問題”為中心，有利于培養(yǎng)學(xué)的工程實踐能力和創(chuàng)新能力

案例教學(xué)法以研究“問題”為中心，以學(xué)生掌握分析、解決問題的方法為主要目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生針對某一具體問題，學(xué)習(xí)、研究如何綜合地運用所學(xué)的理論知識和經(jīng)驗去分析和解決問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維方法和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的工程實踐能力。作為案例的工程問題通常可能有完全不同的合理解決方案，沒有統(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)用真實的工程案例教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

案例教學(xué)法強調(diào)案例的真實性。由于工程實踐性、綜合性、經(jīng)濟性和創(chuàng)新性的特性，工程實際問題作為教學(xué)案例具有天然的優(yōu)勢。采用工程實例進行案例教學(xué)將學(xué)生置身于真實的工程環(huán)境之中，有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。通過小組討論、課堂集體討論環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團隊協(xié)作的意識。

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

案例教學(xué)是參與式、體驗式的教學(xué)方法。案例教學(xué)法以學(xué)生為主體，通過學(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、分析、解決問題的思路、方法與能力[9]。大學(xué)生擁有較強的自學(xué)能力和理解能力，教學(xué)中適時采取學(xué)生自學(xué)為主、教師課堂提問檢查的方式容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，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)生解決問題時，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題解決式的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)形式。把對抽象知識適應(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)的實施

1.案例的選擇

案例選擇是否恰當(dāng)關(guān)系到整個案例教學(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)生相對熟悉的工程實例。具有針對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)的組織和實施

案例教學(xué)在組織和實施過程中需要認(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)幾個重要環(huán)節(jié)[10]。

案例的準(zhǔn)備要早。在理論教學(xué)開始之前就應(yīng)當(dāng)將案例的要求通知學(xué)生，讓學(xué)生有充足的時間來了解案例的內(nèi)容和要求。同時，學(xué)生帶著問題(案例中的問題)來進行理論學(xué)習(xí)，目的性更強，學(xué)習(xí)更積極主動。

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)為一組進行討論，對每個同學(xué)完成的設(shè)計結(jié)果進行分析，爭取達成共識，形成小組設(shè)計方案。小組討論中，由小組長負(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。討論針對具體的設(shè)計問題展開，要求每位同學(xué)發(fā)表個人的意見，形成小組設(shè)計方案后，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和難點。工程設(shè)計沒有標(biāo)準(zhǔn)的答案，但存在設(shè)計方案合理和不夠合理的區(qū)別。教師需要事先了解每個小組設(shè)計的差異，在小組代表介紹本組設(shè)計方案后引導(dǎo)同學(xué)重點分析、討論各個設(shè)計方案不同的部分，設(shè)計結(jié)果存在差異的部分往往是教學(xué)的難點，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?？偨Y(jié)分為教師概括總結(jié)和同學(xué)個人設(shè)計總結(jié)，教師對小組設(shè)計方案進行分析和評價，每個學(xué)生要根據(jù)小組和課堂集體討論的結(jié)果修改、完善個人的設(shè)計方案，以作業(yè)的形式提交。

3.案例教學(xué)中需要注意的問題

由于本科生基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能與研究生相比相對不足，案例教學(xué)法在課程教學(xué)中應(yīng)用時應(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，案例不宜過于復(fù)雜。同時還應(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)勢在于可以為案例教學(xué)提供必需的基礎(chǔ)知識和理論，案例教學(xué)的優(yōu)勢在于彌補傳統(tǒng)授課重理論輕務(wù)實、重傳授輕參與的不足。案例教學(xué)花費的時間較長，每個分案例通常需要1～2個學(xué)時。課堂理論教學(xué)的內(nèi)容和方式都必須進行相應(yīng)調(diào)整，課堂教學(xué)抓重點和難點采用多媒體教學(xué)方式以增加單位授課時間內(nèi)容納的信息量，相對簡單的內(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，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的主動性、讓學(xué)生積極思考、積極參與討論。

三、結(jié)論

按照工程教育實踐性、綜合性、經(jīng)濟性和創(chuàng)新性的特性，改革我國高等工程教育，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)勢在必行。案例教學(xué)法強調(diào)務(wù)實，突出學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，注重引導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)活動。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)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力、培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，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。

[參考文獻]

[1]中國工程院工程教育研究課題組．我國工程師培養(yǎng)的重要性與培養(yǎng)途徑研究[J]．高等工程教育研究，2005(1)：1-7．

[2]朱高峰．創(chuàng)新人才與工程教育改革[J]．高等工程教育研究，2007(6)：3-7．

[3]朱高峰．工程教育的幾個問題探討[J]．中國高等教育，2010(Z1)：4-6．

[4]朱高峰．中國的工程教育——成績、問題和對策[J]．高等工程教育研究，2007，4(4)：1-7．

[5]張曉東．簡論機電工程類學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)途徑[J]．廣東白云學(xué)院學(xué)刊，2006(1)：27-29．

[6]趙曉聞，林?。こ倘瞬排囵B(yǎng)模式的國際比較研究[J]．高等工程教育研究，2011(2)：33-41．

[7]熊玲，李忠．新世紀(jì)我國高等工程人才需求調(diào)查報告[J]．現(xiàn)代教育管理，2010(7)：3-6．

[8]謝志江，孫紅巖，蔣和生，等．案例教學(xué)法在工科教學(xué)中的應(yīng)用[J]．高等工程教育研究，2003(5)：75-77．

[9]吳玉萍．論案例教學(xué)法的實施[J]．長春大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2011，21(1)：118-120．