李曉光

（安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院機電工程系，安徽 合肥 230011）

國家要強盛離不開工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)的發(fā)展離不開工科教育。從某種意義上講，沒有工科就沒有人類物質(zhì)文明。工科作為一門傳統(tǒng)學(xué)科，在高等教育學(xué)科體系中更是有著舉足輕重的地位。

高等工科教育的根本目標(biāo)是為國家甚至全世界培養(yǎng)輸送基礎(chǔ)知識扎實、視野開闊、思維敏捷、實踐能力強、高度適應(yīng)社會的高素質(zhì)、高質(zhì)量、高水平的創(chuàng)新型、復(fù)合型工程技術(shù)人才。美國工程院院長曾說：“擁有一流工程技術(shù)人才的國家占據(jù)世界產(chǎn)業(yè)的最高端，而占據(jù)產(chǎn)業(yè)最高端也就意味著經(jīng)濟(jì)霸權(quán)?！惫こ碳夹g(shù)人才的重要性不言而喻。然而，由于傳統(tǒng)工科教育模式的“滯后性”，課程體系和課程內(nèi)容趨于落伍，加上諸多高校漸漸地只注重理論傳授，而忽略實踐教學(xué)，導(dǎo)致了工科教育走向了“低潮”。近年來，由于全球經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，越來越多的學(xué)生選擇金融、計算機等專業(yè)，工科專業(yè)慢慢淪為“三流專業(yè)”。在高校里也流傳這樣一句話，“一流學(xué)生學(xué)財經(jīng)（最熱是金融），二流學(xué)生學(xué)高科技（如計算機），三流學(xué)生學(xué)傳統(tǒng)（工科）”，一語道出工科教育的尷尬境地[1]。因此，對工科教育模式的改革勢在必行[2]。

1 當(dāng)前工科教育模式面臨的困境

中國是制造業(yè)大國，并且正處于全面深化改革的關(guān)鍵時期，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的速度加快，對高水平工程技術(shù)人員的需求也越來越緊迫。但是進(jìn)入新世紀(jì)以來，傳統(tǒng)工科教育模式隱藏的弊端逐漸顯現(xiàn)，各高校的錄取率也在穩(wěn)中有升，隨之而來的便是高校培養(yǎng)的工科學(xué)生處于一個“低素質(zhì)、低能力、低思維”的“三低”狀態(tài)。因此，在筆者看來，當(dāng)前的工科教育模式面臨著以下三種困境。

1.1 培養(yǎng)觀念“過時”

一方面，中國自古以來的文化教育都是重理論、輕實踐，不管是古代的私塾教學(xué)還是近代的升學(xué)教育，都是以傳授理論知識為主，很少傳授如何將理論應(yīng)用到實踐中去。工科教育要求學(xué)生必須要有很強的運用理論進(jìn)行實踐的能力，受傳統(tǒng)文化教育觀念影響，工科教育往往會忽視實踐，這就導(dǎo)致了工科大學(xué)畢業(yè)生動手能力不強、實踐能力較差。一項調(diào)查表明中國工程師數(shù)量排名世界第一，但是“合格工程師”的數(shù)量和總體質(zhì)量排名世界倒數(shù)，這也從側(cè)面揭露了中國的工科教育已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界其他國家。另一方面，作為一直以來接受應(yīng)試教育的學(xué)生，他們自接受教育開始，就已經(jīng)慢慢形成“學(xué)習(xí)只是為了應(yīng)付考試”的學(xué)習(xí)思維，這種思維伴隨著他們的成長而根深蒂固，導(dǎo)致了進(jìn)入大學(xué)之后就覺得只要不掛科，即使學(xué)不到東西也無所謂，所以這些學(xué)生根本不在意畢業(yè)之后發(fā)展怎樣，能順利畢業(yè)就是他們最大的追求。

大學(xué)作為人才培養(yǎng)的平臺，應(yīng)充分發(fā)掘?qū)W生的潛力，培養(yǎng)全面性強、綜合能力高的學(xué)生。但是現(xiàn)在，越來越多的高等院校只注重培養(yǎng)學(xué)生靜態(tài)的單一結(jié)構(gòu)的知識和能力，殊不知社會是動態(tài)的，社會需求的人才也是動態(tài)的。擁有“一技之長”就餓不死的時代已經(jīng)過去，現(xiàn)在的時代需要的人才不僅要具有扎實的理論基礎(chǔ)，更要有創(chuàng)造力和潛力，“文”能“出口成章”，“武”能“手到擒來”，這種人才是一種動態(tài)發(fā)展的人才，時刻順應(yīng)著社會的變化，滿足社會的需求。國內(nèi)某位大學(xué)負(fù)責(zé)人指出，全國開設(shè)工科的大學(xué)，80%以上號稱要培養(yǎng)“卓越工程師”。甚至一些地方三本院校自稱的培養(yǎng)目標(biāo)，也與清華北大一樣。但是，美好的目標(biāo)不是喊喊口號就能實現(xiàn)的。各高等院校要盡快意識到這一點，積極應(yīng)對，采取有效的方法更新“過時”的培養(yǎng)觀念。

1.2 教學(xué)內(nèi)容“枯燥”，教育方式“乏味”

工科作為國家高等教育學(xué)科體系中的重要一環(huán)，理應(yīng)成為眾多準(zhǔn)大學(xué)生爭相報考的熱門學(xué)科專業(yè)。但是事實并非如此，這其中之一的原因就是工科教學(xué)內(nèi)容和方式的“枯燥乏味”。在現(xiàn)代大學(xué)工科專業(yè)教育中，學(xué)生們需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容變多了，可能一個專業(yè)大學(xué)四年下來要學(xué)幾十本書，學(xué)生們對工科專業(yè)的興趣就會“葬送”在這書海里。而如今高校里的老師以年輕教師居多，作為教育界的新興力量，他們中的大多數(shù)都是碩士、博士或者是更高學(xué)歷，畢業(yè)之后直接來高校里任教，缺乏工程背景和對工程本質(zhì)的理解，上課也只會“照本宣科”，沒有足夠的知識和經(jīng)驗支撐他們拓展到課本之外。而在教學(xué)內(nèi)容上，各高等院校依然是堅持文理分割的教育格局，重理工輕人文，其思維模式還停留在“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下也不怕”的理念上，課程設(shè)置幾乎是清一色的理工課，忽視了人文科學(xué)在培養(yǎng)人和改造人方面不可替代的作用[3]。

在中國學(xué)生接受教育以來，學(xué)校里的教育方式幾乎都只是課堂教學(xué)，所以對于現(xiàn)在的大學(xué)生，課堂教學(xué)已經(jīng)讓他們“意興闌珊”。這就需要各高校適當(dāng)?shù)馗淖儌鹘y(tǒng)的教學(xué)方式，增加一些實踐教學(xué)內(nèi)容，如校內(nèi)外實訓(xùn)、軟件教學(xué)等。在20世紀(jì)五六十年代，工科院?；径冀ㄓ袨楣た茖I(yè)實踐教學(xué)服務(wù)的實習(xí)工廠等專業(yè)實訓(xùn)基地，學(xué)生可以就近、就地到這些校內(nèi)實訓(xùn)基地進(jìn)行實際操作和專業(yè)技能訓(xùn)練。這種院校自有的實踐教學(xué)基地可以充分發(fā)揮教育職能，對于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)有著不可或缺的重要作用。但是進(jìn)入新世紀(jì)以來，這些院校的實訓(xùn)基地大都與校本部分離，改變了專門為教學(xué)服務(wù)的宗旨。除此之外，各高校安排去校外實習(xí)的部分也因為各種原因只能走馬觀花地參觀一下甚至被取消，唯一能留下的就只有“乏味”的課堂教學(xué)[4]。

1.3 教學(xué)體系“封閉”

一般工科院校教學(xué)體系以教師作為體系主體，由教師主動教授知識，學(xué)生被動接受知識。這種教學(xué)體系缺乏對學(xué)科的學(xué)術(shù)性和學(xué)生個性發(fā)展的關(guān)注，社會價值取向純粹是從社會本位出發(fā)，完全是局限于人力資本的一種訓(xùn)練。在現(xiàn)在的大多數(shù)高校里，教師們已經(jīng)很少能夠?qū)Ｐ娜パ芯繉W(xué)術(shù)，做學(xué)術(shù)研究已經(jīng)成為了教師的“副業(yè)”，再以教師為教學(xué)體系的主體，已經(jīng)很難能適應(yīng)社會發(fā)展。在我國的工科教育體系中，工科學(xué)科教育和基礎(chǔ)理科教育縱向聯(lián)系密切，但與工科教育間的橫向聯(lián)系就較少，導(dǎo)致的結(jié)果就是大學(xué)生難以涉足相鄰學(xué)科，使得最終培養(yǎng)的學(xué)生思維單一、視野狹窄，進(jìn)入社會之后難堪大任。

近年來，高等教育擴大招生以后，我國的高等教育就逐漸從“精英教育”轉(zhuǎn)向了“大眾教育”，使得教育資源嚴(yán)重不足，名師優(yōu)質(zhì)資源被少數(shù)一流或名牌高校所擁有，但不能被所有高校所共享，教育質(zhì)量有所下降，高等教育受教育總體素質(zhì)發(fā)生變化，讓原本的精英教育體系不再適用于大眾教育。工科教育作為高等教育的一部分，面臨著同樣的境況。由于受教人數(shù)的增多，一些院校迫于資金壓力不得不取消某些相關(guān)教學(xué)活動如校外實習(xí)、校外交流等，這樣的做法無疑于更加封閉了學(xué)生的見識。工科教育要發(fā)展，當(dāng)前教學(xué)體系就得改革，不能安于一隅，要順應(yīng)時代發(fā)展，注重學(xué)生的素質(zhì)教育而不是應(yīng)試教育。社會需要“一專多能”的人才，學(xué)生的共性要發(fā)展，個性也要發(fā)展[5]。

綜上所述，工科教育面臨的困境前所未有，需要廣大教育工作者認(rèn)真反思。俗話說“置之死地而后生”，如果工科教育沒有陷入困境，或許人們根本意識不到它的潛在弊端。既然問題已經(jīng)出現(xiàn)，就得尋求解決辦法，以確保我國的工科高等教育能夠健康發(fā)展。

2 工科教育模式改革建議

面對高速的交叉綜合性的發(fā)展，以及高校招生規(guī)模迅速擴大帶來的跳躍式發(fā)展的新形勢，工科教育除了要改革和完善傳統(tǒng)的教育方式和手段，借鑒國外相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展經(jīng)驗之外，還應(yīng)開發(fā)和應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式，充分發(fā)揮計算機網(wǎng)絡(luò)的信息資源優(yōu)勢，提高教與學(xué)的效率。增強學(xué)生的素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

2.1 創(chuàng)建“互聯(lián)網(wǎng)+工科教育”的新型教育模式

進(jìn)入21世紀(jì)以來，互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展使得全球進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)交流時代，并且在一定程度上正在改變著人類的生存方式和學(xué)習(xí)方式。在教育領(lǐng)域，學(xué)校課程與教學(xué)模式正經(jīng)歷一場數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、全球化的歷史性變革。在移動互聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)、云計算、大數(shù)據(jù)為特征的新一代信息技術(shù)的發(fā)展下，教與學(xué)可以不受時間、空間和地點條件的限制，知識獲取的方式已發(fā)生了根本變化。徹底改變了一所學(xué)校、一間教室、一位老師、一班學(xué)生的傳統(tǒng)教育。在我國，“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念是易觀國際董事長兼首席執(zhí)行官于揚在2012年第五屆移動互聯(lián)網(wǎng)博覽會首次提出的。2015年3月，李克強總理在十二屆全國人大三次會議上做政府工作報告時提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，自此，“互聯(lián)網(wǎng)+工科教育”的發(fā)展有了方向。“互聯(lián)網(wǎng)+工科教育”就是利用信息通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)平臺，讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)工科教育進(jìn)行深度交匯融合，以創(chuàng)造和發(fā)展工科教育新生態(tài)[6]。

由于傳統(tǒng)教育體制對優(yōu)質(zhì)教育資源的壟斷，普通工科院校擴招以后，工科教育已經(jīng)很難保證在一個高水準(zhǔn)上?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代的到來對于突破優(yōu)質(zhì)教育資源的不足，全面提高教育質(zhì)量提供了新的思路，帶來了新的機遇。在名校如全國39所“985工程”院校里集聚了大量的可以說是中國甚至世界上頂尖的優(yōu)質(zhì)教師資源，如何利用這些資源使之能夠服務(wù)于全國所有高校，“互聯(lián)網(wǎng)+”的提出就很好地解決了這個問題。2011年，美國斯坦福大學(xué)教授吳恩達(dá)宣布：將在因特網(wǎng)上免費教授該校的“機器學(xué)習(xí)”課程。整個授課過程，包括從課堂教學(xué)、答疑、習(xí)題課、審批作業(yè)、討論互動課、小測驗、期中測驗到期末考試等，都在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行。使用斯坦福大學(xué)講義，考試成績合格者由斯坦福大學(xué)計算機系頒發(fā)成績證書。結(jié)果注冊人數(shù)超過10萬，有約1萬人在網(wǎng)上參與并完成全過程，甚至拿到了斯坦福大學(xué)計算機系的成績證書。由此可見，這種新型的“互聯(lián)網(wǎng)+”教育模式能夠充分利用優(yōu)質(zhì)教育資源，打破傳統(tǒng)教育的桎梏[7]。而中國也可以在高校里開設(shè)這樣的網(wǎng)上課堂，建立一個網(wǎng)上授課體系，只要登陸者能按流程結(jié)束整個課程并通過考核，就可以頒發(fā)一個合格證書，這個證書雖然是非正式的，但是可以作為各企事業(yè)單位招收畢業(yè)生的一個標(biāo)準(zhǔn)。工科院校也可以在“互聯(lián)網(wǎng)+工科教育”的基礎(chǔ)上發(fā)展一種新的“課堂教學(xué)—線上實踐—線下實踐”的教學(xué)模式。學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)完知識之后，可以在老師的幫助下進(jìn)行“線上實踐”，這里的“線上實踐”就是在互聯(lián)網(wǎng)上利用模擬或者仿真軟件進(jìn)行實踐，比如機械專業(yè)的RobotStudio6 VP、flow3d等，化工專業(yè)的Aspen Plus、CSTS等，還有現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實技術(shù)都能夠給學(xué)生提供“線上實踐”。而“線下實踐”自然是進(jìn)入實訓(xùn)基地或者工廠里進(jìn)行實際操作。這種新的教學(xué)模式不僅讓那些受條件限制的工科院校的學(xué)生也能得到實踐機會，增強他們的實踐能力，還能提升學(xué)生學(xué)習(xí)工科的興趣，改善工科教育目前的尷尬境地。

2.2 構(gòu)建以實踐為基礎(chǔ)的課程體系

1）轉(zhuǎn)變培養(yǎng)觀念，突出實踐在工科專業(yè)中的重要性。“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”道出了實踐的重要性，實踐是工科專業(yè)的根本，在實踐的基礎(chǔ)上理論才能得以被正確理解。美國麻省理工學(xué)院提出了高等工科教育要“回歸工程實踐”的教育理念。也正因為這種理念的提出，我國的工科教育才要更加重視實踐教學(xué)，要樹立一個“理論是基礎(chǔ)，實踐是目標(biāo)，理論與實踐相結(jié)合”的教育觀念。而各高校應(yīng)該對理論和實踐“一碗水端平”，在分配課時時，注意平衡理論與實踐的課時總數(shù)，在某些?？圃盒＃踔涟才诺膶嵺`課時還要多于理論課時。突出實踐教學(xué)的重要性，轉(zhuǎn)變學(xué)生培養(yǎng)觀念，這對于工科教育持續(xù)健康發(fā)展有著非凡的意義。

2）課程體系改革。課程體系是指學(xué)校課程體系中各種課程類型及具體科目的組織、搭配所形成的合理關(guān)系與恰當(dāng)比例，是由各類課程構(gòu)成的有機的、完整的統(tǒng)一體。工科教育模型是教學(xué)改革的基礎(chǔ)，課程體系是教育模型的具體反映。當(dāng)前的工科教育課程體系就是選修課、基礎(chǔ)課、專業(yè)課，這樣的課程體系對于培養(yǎng)工程技術(shù)人才具有一定的弊端，所以可以在當(dāng)前的課程體系中加入理論實踐課和設(shè)計制作課。對于理論實踐課部分，首先高校要做的就是建立一個穩(wěn)固的校內(nèi)外實訓(xùn)基地。校內(nèi)實訓(xùn)選用“雙師型”教師作為實訓(xùn)指導(dǎo)老師，學(xué)生在上完理論課后，能夠安排一定的時間進(jìn)行校內(nèi)實訓(xùn)，在自己理解課本知識的基礎(chǔ)上，通過指導(dǎo)老師的幫助，自己能獨立完成實際操作，甚至能根據(jù)自己的理解進(jìn)行技術(shù)實驗和科技創(chuàng)新。而校外實踐能夠讓學(xué)生了解自己畢業(yè)之后需要哪些能力，更具有實用性。這個就需要學(xué)校跟相關(guān)公司和企業(yè)進(jìn)行溝通協(xié)商，最好能建立一個相對穩(wěn)定的實習(xí)基地。學(xué)生們在保證不影響生產(chǎn)秩序的前提下進(jìn)行專業(yè)實踐，甚至可為公司、企業(yè)解決工程技術(shù)中的實際問題及創(chuàng)造相應(yīng)的價值。這樣的校外實訓(xùn)不僅可以充分鍛煉學(xué)生的各項能力，也可以為公司和企業(yè)儲備相關(guān)人才。在設(shè)計制作課部分，現(xiàn)在工科教育課程設(shè)置里一般都有課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，不過重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國高校組織，經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念。所謂的CDIO就是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。這種方式自然也可以運用到中國工科教育的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中。遵循這四個步驟，給學(xué)生一個題目，讓學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)知識發(fā)揮想象，盡量做到一人一題，并且要求設(shè)計內(nèi)容不雷同，設(shè)計想法具有一定的可實施性，設(shè)計的產(chǎn)品有可制作性。這樣的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計能更大程度上鍛煉學(xué)生運用理論的能力[7]。

陶行知曾說過：“中國教育之通病是教用腦的人不用手，不教用手的人用腦，所以一無所能。中國教育革命的對策是手腦聯(lián)盟，結(jié)果是手與腦的力量都可以大到不可思議?！币虼?，課程體系的改革要以實踐為基礎(chǔ)，結(jié)合理論，體現(xiàn)對學(xué)生素質(zhì)的全面培養(yǎng)，重要的是能夠消除現(xiàn)有課程體系的弊端。

3）增強創(chuàng)新能力，實行素質(zhì)教育。創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，一個國家發(fā)展的不竭動力。工科教育三要素：理論、實踐、創(chuàng)新。理論教授產(chǎn)品工作原理，實踐教授如何制造產(chǎn)品，而創(chuàng)新則教授怎樣根據(jù)這一個產(chǎn)品設(shè)計出另一個產(chǎn)品。不僅是工科教育需要創(chuàng)新，文科、理科教育同樣需要創(chuàng)新。書上枯燥乏味的知識只能用作打基礎(chǔ)，真正的知識則需要通過自我創(chuàng)新才能體會。美孚石油公司創(chuàng)辦人約翰·D·洛克菲勒曾說：“如果你要成功，你應(yīng)該朝新的道路前進(jìn)，不要跟隨被踩爛了的成功之路?！笨梢姵晒Φ牡缆繁厝浑x不開創(chuàng)新，只跟隨前人的腳步，便永遠(yuǎn)無法到達(dá)頂峰。作為國家人才的儲備庫，高校就應(yīng)該有意識地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在所學(xué)知識的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)刈寣W(xué)生發(fā)散思維，想象出一些新的東西。除了要增強學(xué)生的創(chuàng)新能力外，加強對學(xué)生的素質(zhì)教育同樣重要。一直以來，我國的工科教育主要偏向應(yīng)試教育。學(xué)生課堂上懶懶散散，考試前“臨陣磨槍”，在他們的意識里認(rèn)為只要過了考試就沒問題了，更加嚴(yán)重的是不少老師也是這么認(rèn)為，這不免讓培養(yǎng)出來的學(xué)生“肚子里沒有真貨”。素質(zhì)教育注重的是培養(yǎng)學(xué)生的整體素養(yǎng)，這里的整體素養(yǎng)除了知識素養(yǎng)外，還有人文素養(yǎng)、道德素養(yǎng)以及身心健康等。工科學(xué)生長期以來接觸的都是理工科類的教育，在潛移默化中普遍存在性格內(nèi)向、不善言表、缺乏處世經(jīng)驗等情況。學(xué)校在這方面就要給予工科學(xué)生更多的關(guān)注，適當(dāng)?shù)亻_設(shè)一些文科類的選修課程，加強學(xué)生人文和道德方面的素質(zhì)，從而培養(yǎng)出符合社會需要的人才。

3 結(jié)語

目前，高等工科教育所處的境地讓工科教育模式的改革迫在眉睫，只有通過改革，消除現(xiàn)有工科教育體系存在的弊端，才能讓工科教育重回良性發(fā)展的軌道。筆者從當(dāng)前工科教育的困境出發(fā)，提出了幾點具體的改革建議，在對工程人才培養(yǎng)上，要更加注重實踐能力和綜合能力，教育方式要能夠跟得上快速發(fā)展的社會[8]。相信在未來，世界各處都能有中國工程師的身影。