基于解決復(fù)雜工程問題的人才培養(yǎng)研究

李穎 張勝楠

摘要：本文通過梳理復(fù)雜工程問題內(nèi)涵，對(duì)培養(yǎng)本科生具有解決復(fù)雜工程問題能力內(nèi)涵進(jìn)行了深入剖析，提出了從工程設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力和社會(huì)能力三個(gè)層面多個(gè)渠道來培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力的本科生教育培養(yǎng)計(jì)劃和教育培養(yǎng)實(shí)施，旨在為我國解決復(fù)雜工程問題能力的本科人才培養(yǎng)提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜工程問題；人才培養(yǎng)；實(shí)踐能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）22-0003-02

一、解決復(fù)雜工程問題的界定

1.復(fù)雜工程問題的界定。2016年12月，習(xí)近平總書記在講話中指出“教育強(qiáng)則國家強(qiáng)。高等教育發(fā)展水平是一個(gè)國家發(fā)展水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦?biāo)志”。[1]對(duì)于工程類的本科教育而言，培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際工程相結(jié)合，成為具備解決復(fù)雜工程問題能力的綜合性人才，是高校及教師的職責(zé)所在。隨著經(jīng)濟(jì)全球化，培養(yǎng)具備就業(yè)競爭力的國際型人才成為高校教育的目標(biāo)，而社會(huì)也日益顯現(xiàn)對(duì)具備解決復(fù)雜工程能力人才的需求。目前，國內(nèi)復(fù)雜工程問題的理論基礎(chǔ)主要源于《華盛頓協(xié)議》[2]和《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》[3]，二者對(duì)復(fù)雜工程問題的界定極具相似性，均通過闡述復(fù)雜工程問題的七個(gè)特性闡釋復(fù)雜工程問題的內(nèi)涵，其包含主特性和其他6個(gè)特性中的一個(gè)或多個(gè)的問題就是復(fù)雜工程問題。

2.解決復(fù)雜工程問題能力的界定?！度A盛頓協(xié)議》和《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)復(fù)雜工程問題的闡釋主要是從所需知識(shí)深度、沖突需求廣度、分析需求深度、熟悉問題范圍、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)范圍、利益相關(guān)者的牽連度及各方需求的沖突度、相互關(guān)聯(lián)等七方面開展[4]。具體到工科類本教學(xué)，應(yīng)從專業(yè)基礎(chǔ)技能、專業(yè)實(shí)踐能力、社會(huì)能力和綜合能力等四方面培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，使學(xué)生具有專業(yè)性、廣泛性、透徹性、靈活性、延展性、協(xié)調(diào)性、綜合性等能力特性人才。

二、解決復(fù)雜工程問題教學(xué)體制改革

1.基本教育體制改革。近年來，以成果為導(dǎo)向的“基于創(chuàng)新能力”、“基于工作能力”、“雙向?qū)熤啤钡冉逃囵B(yǎng)目標(biāo)已成為本科院校教育體制的核心，旨在培育出具備基礎(chǔ)工作能力的應(yīng)用型大學(xué)生。通常，本科生在步入社會(huì)工作需要一段時(shí)間的適應(yīng)期，適應(yīng)期長短則源于本科生在教育培養(yǎng)與工作需求之間的差異程度，源于本科生教育教學(xué)過程中的創(chuàng)新能力和解決問題能力培養(yǎng)的達(dá)成，源于高等院校教育教學(xué)目標(biāo)落實(shí)和實(shí)施成果。因此，基本教育體制改革決定著當(dāng)今本科生適宜社會(huì)、適宜發(fā)展的基本技能。

2.“解決復(fù)雜工程問題”的教學(xué)改革?；凇度A盛頓協(xié)議》和《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，近年來，本科工科類院校和工科類專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力為導(dǎo)向，開展了精細(xì)化的教育教學(xué)改革：在課程體系設(shè)置和所達(dá)學(xué)分方面，《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了課程體系中的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程、工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程、工程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程必須占學(xué)生完成本科學(xué)業(yè)總學(xué)分的比例要求。為此，全國工科類專業(yè)以達(dá)成工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求為目標(biāo)，不斷修改和完善課程體系[5]，建設(shè)和實(shí)施新的課程體系。在教學(xué)模式改革方面，逐步取締以教師為主導(dǎo)的課堂授課和學(xué)生課后練習(xí)的“單向輸入式”教學(xué)模式。為此，教學(xué)模式改革應(yīng)以“授之以漁”為價(jià)值內(nèi)核，實(shí)施以學(xué)生為中心、教師引導(dǎo)的“多向吸收式”模式，培養(yǎng)學(xué)生具有自發(fā)、主動(dòng)、鉆艱、研微的學(xué)習(xí)習(xí)慣，擁有獨(dú)立、創(chuàng)意、創(chuàng)新、縝密的思考意識(shí)，進(jìn)而具備解決復(fù)雜工程問題的能力。

三、解決復(fù)雜工程問題的工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)

1.“滲入式”教學(xué)模式培養(yǎng)。工科類大學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力在入校之際幾乎均處于空白狀態(tài)，因此，如何在專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中落實(shí)工程設(shè)計(jì)能力滲入培養(yǎng)，如何在教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)施工程設(shè)計(jì)能力提升培養(yǎng)，對(duì)本科生的工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)至關(guān)重要，因此，對(duì)工科類專業(yè)的成果導(dǎo)向教育建設(shè)尤為重要。我校環(huán)境工程專業(yè)從解決復(fù)雜工程問題的工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)出發(fā)，設(shè)置了“基礎(chǔ)理論—應(yīng)用理論—應(yīng)用技能—應(yīng)用實(shí)操—應(yīng)用培訓(xùn)”的滲入式教學(xué)培養(yǎng)模式。

2.“紐帶式”傳承模式培養(yǎng)。隨著教育理念的與時(shí)俱進(jìn)，目前全國高等院校都在逐年擴(kuò)招本科生和研究生，而高校教師的擴(kuò)招比例明顯趕不上學(xué)生的遞增比例，導(dǎo)致目前教師工作壓力較大，許多教學(xué)環(huán)節(jié)不能親歷親為。在此背景下，由教師所帶的博士生/碩士生指導(dǎo)本科生實(shí)踐和本專業(yè)的畢業(yè)生指導(dǎo)本科生實(shí)踐的“紐帶式”傳承模式自然誕生?！凹~帶式”傳承模式是教師以其工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目為基礎(chǔ)，將工程項(xiàng)目所達(dá)成的目標(biāo)清晰傳授給博士生/碩士生/本科生，然后由博士生/碩士生負(fù)責(zé)組織本科生進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和工程對(duì)接等工程項(xiàng)目的開展。

3.“聯(lián)合式”互利模式培養(yǎng)。在歷史傳承教育體制熏陶下，高校教師近年來也充分利用校友、學(xué)緣和企事業(yè)等多方面資源，通過“聯(lián)合式”互利模式來提升學(xué)生解決復(fù)雜工程設(shè)計(jì)的能力，幫助學(xué)生更好融入社會(huì)。如在寒暑假或畢業(yè)設(shè)計(jì)階段將學(xué)生推薦到設(shè)計(jì)院，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)或畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生接觸實(shí)際工程設(shè)計(jì)，對(duì)提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力起到了積極的推進(jìn)作用。與此同時(shí)，學(xué)生在工程項(xiàng)目的歷練過程中，自身對(duì)工程項(xiàng)目的規(guī)范掌握、工程技能的深化、工程設(shè)計(jì)軟件的使用都得到了迅速提升，解決復(fù)雜工程問題的能力得以鍛煉。通過近幾年的實(shí)踐，我校環(huán)境工程專業(yè)本科畢業(yè)生的工程能力得到了社會(huì)的認(rèn)同，教師工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力也同步得到快速提升。

四、解決復(fù)雜工程問題的實(shí)踐能力培養(yǎng)

1.工程綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)。大學(xué)新生一般均具有一定的物理、化學(xué)、生物等方面的基本實(shí)驗(yàn)技能，本科教育要注重學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)，有效提升本科生實(shí)踐能力。我校環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)了針對(duì)環(huán)境污染項(xiàng)目的綜合環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，綜合實(shí)驗(yàn)一般包括污染指標(biāo)監(jiān)測(cè)內(nèi)容和監(jiān)測(cè)頻率確定、監(jiān)測(cè)地點(diǎn)論證、監(jiān)測(cè)方法的合理選擇、監(jiān)測(cè)儀器的科學(xué)操作、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算和分析、監(jiān)測(cè)異常情況論述、監(jiān)測(cè)結(jié)論分享、監(jiān)測(cè)報(bào)告撰寫等。

2.工程綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)。工程綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)必須采用多渠道、多樣式、多領(lǐng)域的模式，滿足大學(xué)生需求，從而不斷提高其工程綜合實(shí)踐能力。我校環(huán)境工程專業(yè)近年來通過校內(nèi)外各種活動(dòng)平臺(tái)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生參加實(shí)踐活動(dòng)的積極性，并在實(shí)踐活動(dòng)中提升了綜合解決復(fù)雜工程問題的能力。校內(nèi)每年定期組織節(jié)能減排大賽，年均有50%以上的學(xué)生參加了給水、污水、雨水、大氣、固廢、碳排放、新材料合成等不同領(lǐng)域的工程項(xiàng)目。

3.夯實(shí)實(shí)踐能力培養(yǎng)模式。我國本科生實(shí)踐能力培養(yǎng)同樣需要在教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)中不斷深入、凝煉和創(chuàng)新，在學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)方面構(gòu)建細(xì)膩的培養(yǎng)計(jì)劃、吻合的實(shí)踐環(huán)節(jié)、扎實(shí)的實(shí)踐內(nèi)容、創(chuàng)新的考核方式，對(duì)培養(yǎng)本科生解決復(fù)雜工程問題的實(shí)踐能力卓有成效。我校環(huán)境工程專業(yè)“大一”期間環(huán)境概論課程后首次開設(shè)了專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。在“大二—大三”期間環(huán)境工程專業(yè)必修課后開設(shè)了專業(yè)必修課的課程設(shè)計(jì)。在“大三—大四”期間環(huán)境土建工程基礎(chǔ)、環(huán)境工程施工等課后開設(shè)了專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)。在“大四”期間開設(shè)了專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)，組織學(xué)生全方位進(jìn)行專業(yè)技術(shù)和工程實(shí)踐相結(jié)合實(shí)習(xí)，涉及四年所學(xué)的所有理論知識(shí)的廣度和深度，所有實(shí)踐技能的創(chuàng)新性和突破性。

培養(yǎng)學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題的能力，不僅是《華盛頓協(xié)議》和《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》的硬性標(biāo)準(zhǔn)，更是社會(huì)對(duì)工程類人才的需求。因此，我們必須通過教學(xué)改革、工程設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐能力和社會(huì)能力等多方面的培養(yǎng)與鍛煉，使學(xué)生能夠在國家建設(shè)中解決復(fù)雜工程問題。歷經(jīng)六十九年的眾志成城，砥礪前行，使中國從一個(gè)落后貧窮的國家成為經(jīng)濟(jì)、科技、創(chuàng)新等多個(gè)領(lǐng)域走在世界前沿的佼佼者，而這一切與教育是分不開的。培養(yǎng)具有國際競爭實(shí)力的工程人才，是國家對(duì)高校及教師的要求，更是每一個(gè)教師責(zé)無旁貸的責(zé)任。

參考文獻(xiàn)：

[1]習(xí)近平：把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程[EB/OL].2016-12-08.http：//news.xinhuanet.com/politics/2016-12/08/c_1120082577.htm.

[2]《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》（2017年11月修訂）[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/main！newsList4Top.w？menuID=01010702.

[3]蔣宗禮.本科工程教育：聚焦學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2016，（11）：27-30+84.

[4]閻群，李擎，崔家瑞，徐銀梅，王國霞.大學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2017，34（11）：178-181+186.

[5]楊毅剛，孟斌，王偉楠.如何破解工程教育中有關(guān)“復(fù)雜工程問題”的難點(diǎn)——基于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新視角[J].高等工程教育研究，2017，（02）：72-78.