對德國克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)工程實(shí)踐教育體系的思考

周天楠，錢祉祺，楊昌躍，蔡緒福

·人文社科實(shí)驗(yàn)·

對德國克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)工程實(shí)踐教育體系的思考

周天楠，錢祉祺，楊昌躍，蔡緒福

(四川大學(xué) 高分子科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610000)

該文對德國著名的克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)工程學(xué)科及先進(jìn)的工程教育模式進(jìn)行了研究，對其工程實(shí)踐教學(xué)模式和考評機(jī)制、師生對待教學(xué)和學(xué)業(yè)的態(tài)度、教授的工程背景資歷及校企合作機(jī)制、學(xué)生技術(shù)競賽成果的實(shí)用性四個方面進(jìn)行了分析，提出其工程教育體系的先進(jìn)性和高質(zhì)量工程人才培訓(xùn)方法，對我國工程教育培養(yǎng)模式方法的建設(shè)有著較高的借鑒價(jià)值。

德國工程教育；教學(xué)模式；工程實(shí)踐教學(xué)；考評機(jī)制

克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)前身是一所以采礦和鑄造專業(yè)聞名的工業(yè)大學(xué)，隨后由于礦產(chǎn)資源的枯竭和現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，該大學(xué)已成功轉(zhuǎn)型成以能源研究為中心的工業(yè)大學(xué)，建立了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的能源工程、信息技術(shù)等各個專業(yè)學(xué)科，培養(yǎng)了大批高質(zhì)量工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入德國工業(yè)企業(yè)，為德國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。可見，克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)的工程教育模式和教學(xué)評價(jià)機(jī)制、其教學(xué)方法和理念對我國工程教育培養(yǎng)模式方法的建設(shè)有著較高的借鑒價(jià)值[1-4]。

1 教學(xué)模式及考評機(jī)制

克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)的教學(xué)模式注重大專業(yè)、寬基礎(chǔ)和多學(xué)科交叉。大學(xué)下屬3個研究中心，分別從事原材料供應(yīng)和能源供給與管理的研究，材料科學(xué)和材料化學(xué)研究以及計(jì)算科學(xué)，智能軟件系統(tǒng)和機(jī)械電子學(xué)、數(shù)學(xué)及其應(yīng)用。每個研究中心的本科教學(xué)不分專業(yè)，安排統(tǒng)一學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課程，鼓勵學(xué)生跨專業(yè)選課，允許自由轉(zhuǎn)換專業(yè)，旨在讓學(xué)生更明白自己的喜好并知道自己適合做什么，避免盲目選擇，為后續(xù)畢業(yè)論文的專業(yè)選題以及將來的工作選擇打下基礎(chǔ)。除要求掌握工程技術(shù)專業(yè)知識外，還要對學(xué)生進(jìn)行社科文化的教育，包括企業(yè)管理、專利法規(guī)、德國法律等社會實(shí)用性課程的學(xué)習(xí)，最終目標(biāo)在于能夠培養(yǎng)出集技術(shù)和管理于一身的領(lǐng)袖/領(lǐng)導(dǎo)型、創(chuàng)新型高級科研人才和高級工程師[5]。

包括克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)在內(nèi)的德國大學(xué)，本科階段學(xué)習(xí)完成時間在3～8年內(nèi)均可[6]，學(xué)生可以根據(jù)自己情況選擇學(xué)習(xí)時間，甚至中途進(jìn)入工廠實(shí)踐，再回校學(xué)習(xí)，達(dá)到要求后即可畢業(yè)。這種在校學(xué)習(xí)和企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式為培養(yǎng)技術(shù)型人才提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)政策。

2 師生對待教學(xué)和學(xué)業(yè)的態(tài)度

大多數(shù)德國學(xué)生自覺性很高，能獨(dú)立完成作業(yè)、論文，且不抄襲。本文在考察期間隨堂聽課時發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課能夠自覺不玩手機(jī)，認(rèn)真聽講，和老師互動積極，提出自己觀點(diǎn)與教授討論，學(xué)習(xí)主動性很高。老師對學(xué)生作業(yè)評判要求嚴(yán)格，懲罰措施嚴(yán)厲，如發(fā)現(xiàn)作業(yè)有雷同或者相似情況，均可以判定為不及格?？梢?，德國學(xué)生的獨(dú)立思考、善于創(chuàng)新的能力與學(xué)?？荚u機(jī)制息息相關(guān)，同時也與德國的基礎(chǔ)教育模式有很大關(guān)系。如德國中小學(xué)生的作業(yè)通常是沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的，老師鼓勵學(xué)生有自己的想法或者解題方法，不提倡答案的統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化。有個案例是，德國黑森州吉森行政法院2013年8月19日的判決，是一名中學(xué)生在考試中雖然給出了正確答案，但只是憑記憶照搬了平時練習(xí)題的答案，學(xué)校有權(quán)判該門考試成績不及格。真正的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新理念的培養(yǎng)要從小做起，已在應(yīng)試化教學(xué)下形成慣性思維的學(xué)生，再想改變固有思維建立創(chuàng)新型思維方式的難度很大。

3 工程實(shí)踐教學(xué)模式及考評機(jī)制

克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)的創(chuàng)建與發(fā)展與礦業(yè)開采工業(yè)有著密切的關(guān)系，教育宗旨上格外重視工程實(shí)踐能力和自主解決問題的能力。實(shí)際上，德國幾乎所有的工科類院校都很重視工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這與他們倡導(dǎo)的行動導(dǎo)向?qū)W——解決實(shí)際問題的教育觀念密不可分[8]?？藙谒顾柟I(yè)大學(xué)工程實(shí)踐能力的教學(xué)計(jì)劃是通過實(shí)驗(yàn)課程和工程實(shí)習(xí)共同完成的。其中實(shí)踐課程一共分為3類，包含課堂實(shí)驗(yàn)課程、指導(dǎo)老師提供的小型科研項(xiàng)目和畢業(yè)論文。該校的實(shí)驗(yàn)科目并不多，以化學(xué)工程專業(yè)為例，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程必選3門，在一個學(xué)期內(nèi)完成。對實(shí)驗(yàn)的考核及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫形式要求卻很嚴(yán)格嚴(yán)謹(jǐn)。做實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生需要提出自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮陀?jì)劃并與指導(dǎo)老師討論，這需要學(xué)生查閱大量的專業(yè)資料，通過自己的分析和理解寫出。然后，通過實(shí)驗(yàn)安全考試，這在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是非常重要的部分，成績沒達(dá)到80分不允許進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只有補(bǔ)考合格后方能繼續(xù)參加實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)。在試驗(yàn)進(jìn)行過程中需要及時和指導(dǎo)老師討論分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，找出原因并得出結(jié)論。最后，寫出一篇內(nèi)容翔實(shí)、格式規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)計(jì)劃、詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和結(jié)論，以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)。根據(jù)對學(xué)生的調(diào)查了解，報(bào)告一般會被返回修改3～4次才能合格提交。可見，德國實(shí)驗(yàn)教學(xué)的培養(yǎng)量不在多而在精，學(xué)生能夠深入系統(tǒng)地掌握實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫規(guī)范，能夠與老師良好的溝通。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評分細(xì)則包括:前期與老師討論實(shí)驗(yàn)可行性情況、實(shí)驗(yàn)過程記錄是否詳細(xì)、實(shí)驗(yàn)分析方法是否到位、結(jié)論是否符合邏輯、最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何。其中實(shí)驗(yàn)結(jié)果只占成績評定的20，評分細(xì)則更強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，而非國內(nèi)普遍重視的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。完成該項(xiàng)學(xué)習(xí)后學(xué)生在做畢業(yè)論文前就已經(jīng)具有基本的科研素養(yǎng):1)掌握查閱文獻(xiàn)，分析文獻(xiàn)，制定試驗(yàn)計(jì)劃的能力；2)熟知實(shí)驗(yàn)基本操作以及實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范；3)通過與導(dǎo)師深入的溝通，鍛煉出良好的學(xué)術(shù)交流能力；4)熟練的英文論文寫作能力。這些能力正是國內(nèi)研究生需要大力加強(qiáng)的技能。

克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)的工廠實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)也集中體現(xiàn)了德國大學(xué)本科教學(xué)特點(diǎn)。學(xué)生需在一所企業(yè)或者工廠里實(shí)習(xí)至少6個月，除了提供一份詳細(xì)的實(shí)習(xí)報(bào)告，還需提供一份由工廠指導(dǎo)老師認(rèn)可的實(shí)習(xí)日志。這份日志作為判定學(xué)生工作學(xué)習(xí)態(tài)度是否端正，實(shí)驗(yàn)是否嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊罁?jù)。這份完整的實(shí)習(xí)過程文件保證了實(shí)習(xí)過程對學(xué)生工程實(shí)踐能力的充分鍛煉。

對本科生的嚴(yán)格考核及學(xué)生對待工廠實(shí)習(xí)的認(rèn)真態(tài)度，使德國企業(yè)也非常歡迎本科實(shí)習(xí)生。支付實(shí)習(xí)生的費(fèi)用(400歐元/月)遠(yuǎn)低于德國普通工人工資水平，同時還解決了企業(yè)生產(chǎn)要求，增加了企業(yè)對后備人才考察的全面性，為以后企業(yè)招聘優(yōu)秀人才提供了選擇機(jī)會。這種雙贏的策略對德國工程教育人才培養(yǎng)、人才應(yīng)用、工程技術(shù)發(fā)展提供了良好的培養(yǎng)環(huán)境。

4 教授的工程背景資歷及校企合作機(jī)制

除了對學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格的工程培訓(xùn)，提高他們的實(shí)踐能力外，德國對教授的工程實(shí)踐背景要求也非常高，想申請大學(xué)的教授至少需要6年的企業(yè)或者工廠工作經(jīng)驗(yàn)[9]。教授的科研項(xiàng)目多是和企業(yè)合作，德國企業(yè)和私營機(jī)構(gòu)對高校的科研和開發(fā)經(jīng)費(fèi)占德國科研經(jīng)費(fèi)總投入的66(2012年統(tǒng)計(jì))。學(xué)校非常歡迎企業(yè)的工程師或者相關(guān)的專業(yè)人員到大學(xué)進(jìn)行講課，連續(xù)講課滿六年，就有資格申請到學(xué)校的榮譽(yù)教授。通過這種校企合作交流講學(xué)的方式，德國形成了一套循環(huán)互利的校企合作機(jī)制，既能提升學(xué)校的科研條件，又能加速科技產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。此外，企業(yè)會對有志進(jìn)一步深造的員工提供免費(fèi)去大學(xué)深造的機(jī)會，通過簽訂合同確保員工學(xué)成后繼續(xù)為公司服務(wù)，如此長效的工程教育培訓(xùn)機(jī)制使得德國工程教育的成果顯著。

5 注重學(xué)生技術(shù)競賽成果的實(shí)用性

從2006年開始，德國在全國范圍內(nèi)舉辦學(xué)生競賽——Chem Car National Student Competition， 其主要內(nèi)容是由學(xué)生團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制作化學(xué)能驅(qū)動的微型汽車。競賽中，克大注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)設(shè)計(jì)能力、安全規(guī)范、團(tuán)隊(duì)合作和PPT報(bào)告能力。競賽成績評價(jià)不僅僅是看微型車能否成功跑起來，還要看微型車的行進(jìn)距離和精度，針對實(shí)踐過程中細(xì)節(jié)的可靠性和實(shí)用性進(jìn)行評判。此類技術(shù)競賽的宗旨是能夠鍛煉學(xué)生在工程設(shè)計(jì)的實(shí)戰(zhàn)能力，鍛煉動手能力、培養(yǎng)興趣，而不是為了某些目的，如保研、作為找工作的加分項(xiàng)等，而讓競賽作品流于形式、失去鍛煉學(xué)生能力的目的[10]。

6 國內(nèi)工程教育方式改革的可行性

工程教育是一個復(fù)雜的教育體系，主要涉及實(shí)踐場所的環(huán)保安全教育、基礎(chǔ)理論教育和實(shí)踐分析方法等內(nèi)容，目的在于培養(yǎng)學(xué)生注重技術(shù)應(yīng)用和解決實(shí)際問題的能力，同時還要確保實(shí)踐過程中無安全事故。因此安全教育應(yīng)列為工程教育的首要內(nèi)容，針對不同工程教育系列可采用對應(yīng)的安全教育材料，培養(yǎng)學(xué)生遵守規(guī)范制度的意識和樹立強(qiáng)烈的安全責(zé)任感。同時加強(qiáng)對安全教育有效的考核監(jiān)管制度，以督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)，如采用實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度和準(zhǔn)入監(jiān)管的方式。

其次，培養(yǎng)計(jì)劃應(yīng)該將重點(diǎn)放在系統(tǒng)、綜合且深入的實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)中來，通過2～3個綜合系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)立項(xiàng)、資料查詢、試驗(yàn)計(jì)劃擬定、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫等一系列技能。注重培養(yǎng)學(xué)生的主動性，不必要制定太過詳細(xì)的實(shí)踐內(nèi)容，可根據(jù)不同情況讓學(xué)生嘗試用不同的途徑解決問題，鍛煉學(xué)生對實(shí)際情況的應(yīng)變處理能力。此外，還需增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的單堂課程時長，如增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、數(shù)據(jù)處理方法教學(xué)等后續(xù)分析指導(dǎo)課程的時長。

最后，注重工程實(shí)踐教學(xué)的師資培養(yǎng)，可以定期參加相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研討會，掌握科研發(fā)展和科技發(fā)展的新動向，將新的科研結(jié)果轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例并更換過時的教學(xué)內(nèi)容，保證實(shí)踐教學(xué)始終能夠跟上科技發(fā)展的速度。

7 結(jié)束語

通過中德兩國工程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)考評機(jī)制差異以及實(shí)際效果來看，教育評價(jià)機(jī)制及培養(yǎng)目的不同是造成本科工程實(shí)踐教育差異的原因[11]。中國雖強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，但是設(shè)計(jì)模塊過多、老師教學(xué)計(jì)劃內(nèi)容過細(xì)，很難完全放手讓學(xué)生獨(dú)立操作，使老師授課、學(xué)生學(xué)習(xí)喪失了機(jī)動性，過多地按照授課計(jì)劃進(jìn)行。而學(xué)時的限制更讓實(shí)踐效果大打折扣，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)只能以課堂講授為主，動手為輔，使工程技術(shù)實(shí)踐教育仍停留在強(qiáng)調(diào)知識傳授的層面上。德國的教學(xué)理念始終貫徹了能力教學(xué)的宗旨，特別注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。雖然其本科畢業(yè)率通常不足50，但獲得學(xué)位的人都能在工程領(lǐng)域獨(dú)當(dāng)一面，成長為受企業(yè)歡迎的合格工程師和具有領(lǐng)導(dǎo)能力的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)。良好的校企合作機(jī)制使德國的工程技術(shù)人員的培養(yǎng)具有長效性，能夠從本科培養(yǎng)至工作期間，保證工程技術(shù)人員能夠時時提升工程技術(shù)水平。鑒于德國的培養(yǎng)方法，為了提高我國的工程教育質(zhì)量，除了需要高校教師自身工程修養(yǎng)的逐漸提高，還需要學(xué)校教務(wù)、設(shè)備、人事等職能部門的協(xié)調(diào)配合。從制度上修正我們的教學(xué)目標(biāo)、人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、教師評價(jià)體系，以達(dá)到真正的工程教育預(yù)期。

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The Thinking of Practice Education System of Clausthal University of Technology in German

ZHOU Tiannan， QIAN Zhiqi， YANG Changyue， CAI Xufu
(College of Polymer Science and Engineering， Sichuan University， Chengdu 610000， China)

This paper studies the engineering discipline and advanced practice education models of the famous Clausthal University of Technology in Germany.It analyzes the four aspects of engineering practice teaching mode from the evaluation mechanism，the teachers and students'attitude to teaching and learning，the engineering background the qualification and the practicality of school-enterprise cooperation mechanism and students'technology competition achievement.It shows the advanced nature of the engineering education system and the training method of high quality engineering talents，which has a high value for the construction of the engineering education mode.

practice education system； model of teaching； engineering practice teaching； evaluation mechanism

TB472

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.05.033

2016-02-26；修改日期:2017-09-07

四川大學(xué)校實(shí)驗(yàn)技術(shù)立項(xiàng) (2015-69)。

周天楠(1985-)，女，博士，講師，主要從事高分子復(fù)合材料，納米復(fù)合材料方面的研究。