时间：2023-03-16 16:39:18
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“大工程观”作为一种新的教育思潮，是美国工程教育与科学教育进行比较后提出的一个概念。社会作为一个不可分割的整体，要求我们在实现科学技术进步和经济发展的同时，要充分考虑文化、环境、道德等多方面因素，实现同步发展，而大工程观就是一种以整合、系统、应变、再循环的视角看待大规模复杂系统的思想。“大工程观”的产生顺应了时代的变化，具有必要性和历史发展的必然性。工程教育的模式经历了三个阶段，即工程技术模式、工程科学模式和工程模式。工程技术模式主要是侧重于技艺技能与工程经验，侧重于工程技术知识的掌握，工程技术本身的研究与运用；工程科学模式，由“技术型”向“科学型”的转变，主要发生在欧洲大陆以外的国家和20世纪80年代以后的中国，主要聚焦于理工学科，培养过程中注重教学与研究相结合，“科学性”的工程知识体系以及它所造就的“分析型”工程师，在各国的工业界始终是受到质疑的，这可能就是所谓企业文化与学术文化的冲突；工程模式，即“大工程观”，在20世纪80年代，正当中国的工程教育由“技术型”工程学科向“科学型”转变的时候，美国却听从了一大批有识之士的告诫，改变其原有的工程教育发展方向。《美国工程教育与实践》和《本科的科学、数学和工程教育》等一系列教育报告，拉开了整个美国工程教育大改革的序幕。1989年，MIT的报告指出，战后的工科课程向着工程科学方向演变是不可避免的，也是合理的，但是今天已然是“过度科学化”。1994年，MIT院长乔尔•莫西斯提出了《大工程观与工程集成教育》的长期规划，1995年，《重建工程教育》等一系列报告使得美国的工程教育发生了重大转变，但并不是由“科学性”退回到“技术型”，而是“回归工程”，形成在新的水平上综合了科学和技术的新范式，即“大工程观”。
2大工程观的要求
大工程观的“大”不能只从简单的大小来理解，“大”是用来修饰“观”的，是更加注重工程的整体性和系统性，这个“大”把现代工程的领域扩大、意义增长、使命加强和价值提升突出地表达了出来。工程环境的丰富性和工程技术的复杂性，对工程师提出了更高的要求，要求21世纪的工程师须是集知识、素质和能力于一身的高水平人才，不仅要求他们拥有丰富的学科知识和精湛的技术能力，能创造性地解决有关专业的技术难题，还要求他们善于合作和协调，处理好与工程活动相关联的各种社会关系。同时，工程活动对社会和环境的影响越来越大，这就要求工程技术人员应该打破技术眼光的局限，对工程活动的全面社会意义和长远社会影响有自觉的认识，承担起应有的社会责任。基于“大工程观”观的工程教育，就是要培养学生系统性和整体性的认知方式，不仅仅强调单个的专业科学技术知识和实践能力，更强调各个知识体系和实践能力间的关联性和整体性。大工程观指导下的工程教育培养的应该是优秀的复合型人才，他们不但具备从事复杂工作的能力，也具备良好的较宽领域的适应能力。
3基于大工程观的工程教育改革对策
3.1人才培养目标
培养目标是依据国家的教育目的和社会对人才的需要提出的培养人才的具体要求。不同层次、不同专业、不同学校的高等工程教育对人才培养的要求都应该是不一样的，但总体来说我国各高校工程人才具体培养目标趋同，缺乏科学性、规范性和可操作性，目标模糊，具体定位不清晰，无法充分体现现代工程教育理念，对于“到底应该培养什么样的人才”这个问题缺乏清晰的认识，基本上凭经验或者模仿别人办学。我国工程教育的总体培养目标可以概括为，培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，获得必要的工程师训练的高级工程科技人才。这个培养目标的特点是突出了“工”，强调为工业、工程第一线培养人才。从大工程观的视角来看，不同类型的高校必须认清自身现阶段的主要发展空间，建立具有自己特色的人才培养目标，但各目标中应该要重视培养学生综合的知识背景、工程实践能力以及整体性的思维方式，还要注意学生职业道德和社会责任感的培养，高等工程教育培养的工程师不仅要具备一定深度和广度的科学知识、精湛的技术能力，还应该注重其他非技术能力的培养，包括沟通能力、领导能力、环境适应能力、商业能力等。
3.2专业设置
建国初期，我国在前苏联教育模式的影响下，专业多是按照岗位进行设置，随着时间的发展，专业的种类逐步减少，专业口径不断拓宽，专业的设置更加规范、科学。但是总体上来说专业设得过多、过细、过窄，行业色彩过浓局面还是未曾得到很好的改善。学生基础知识不够宽，视野比较窄，难以适应大工程环境下多项技术工作的需要，工程毕业生对社会适应性不强，缺乏必要的创新的精神与能力。“技术上狭窄”和“狭窄的技术”难以适应现代社会对工程师的要求。高等工程教育应该要树立“大工程观”的教育思想，注重工程知识教育、能力教育以及素质教育，尽量拓宽学生的知识面，培养新型复合型人才。各工科院校要根据“大工程观”的需求，结合自身学校的特点，设置与社会发展相适应的专业。
3.3课程设置
“大工程观”的核心是“工程系统学”，要求培养的学生不仅具备科学与基础理论修养，形成对宏大或复杂工程的系统视野；又能从多学科的视角审视，同时还有具备人文情怀和工程组织素养，具备集成的知识结构。在对工程知识的教学过程中，尊重工程教育的特殊性——实践性、综合性和创新性，是工程教育改革取得成功的关键。明确21世纪工程师的素质要求，进行扎实的适合工科的课程改革是工程教育改革取得成功的重要保证。“大工程观”需要宽的知识面，工程教育应打破学科壁垒，整合教育资源，实现多学科之间的融合，使学生获得更加广泛的知识，更好的适应社会对工程人才的不同需求。工程教育的课程设置不仅要注重学生工程理论知识的培养，还应该注重培养学生的实践能力，注重学生创造力、领导力等非技术能力的培养。总之，学校对学生跨学科、综合化的知识体系和结构的建构负有不可推卸的责任。
3.4教师队伍建设
结合多年来教学实践经验和教育理论探索，笔者总结工程文化的具体内涵包括:科学理论体系，即科学理论知识、客观规律等;实际操作过程，即人类生产、制造产品，实践理论等的行为过程;人文素养的修为，即一切关于道德、审美、价值等文化层面的要素。
二、工程文化教育的内涵
目前，高等教育的发展正经历着“偏重文科教育—偏重理科教育—文理教育融合”的阶段性转变。正在从理科教育为主向文理教育融合转变。这就要求我们的思维方式、发展模式、课程体系和结构都能跟上这一转变的要求。为了适应新形势的变化，培养全面素质的人才，工程文化教育更应该注重学科交叉、文理融合，在通识教育中强化人文知识和素质。人们以往都片面地认为只有文科的学习才能培养人文素质，其实理科学习也能培养人的人文精神，但是关键在于如何把文科理科紧密融合起来。任何学科都是人类创造的，并服务人类、符合社会与自然规律的文明产物，在发展过程中两者应该是能够相互作用、相互促进的，不应该是彼此独立，互不联系的，无论是哪种学科都应当致力于人类的文明进步与人自身的完善，在追求真、善、美的人文精神的目标之下共同携手进步。钱学森写给钱学敏教授的信中强调，在大成智慧教育和人才培养上要做到:大成智慧教育必须理、工、文、艺齐发展，要打通，必集大成才能得智慧。大成智慧教育必须坚持哲学与科学技术相结合，必须加强情感和品德的教育。工程文化观的教育理念与钱学森的教育观其实是一致的，在工科教学中应当充分发挥课堂教学的优势，文理学科相互融合，大力进行世界观、人生观、自然观的教育，培养全面发展的高素质人才。高等教育之“高等”其实就体现在人文素质和文化氛围上。一个受过高等教育的人，如果身心是健康的，又具有社会责任感，且人文知识和科技知识基础宽厚又能融会贯通，那么他的视野一定是宽广的，思想肯定是活跃的，创造能力也是很强的，其综合素质也必然是很高的。事实上，人文素质和科学素质并不矛盾，很多杰出的科学家往往也具有很高的人文素质，只是在我国的应试教育体制下，理科与文科的学习被割裂开来了。理科的科技教育的目的就是期望通过教育使受教育者获得生存的技能和本领。科技教育的作用就在于启迪人的科技思维，培养人的科技技能，鼓舞人克服各种困难的精神。而人文社会科学是人类社会不断获得精神需求的丰富源泉。人文素质教育的目的就是期望通过教育使受教育者会思想、有灵魂、辨真伪、能创新。人文教育的作用就在于启发人的思想，提高人的修养，净化和洗涤人的心灵，启迪人的科学思维，熏陶人的灵感，孕育人的创造精神。可见，要培养全面高素质的人，人文素质教育与科学技术教育是绝对不能分家的。具体说来，人文精神体现在理科类学科的学习，实践活动的目标、方法和学习态度上，体现在对科学精神的追求上。渗透人文精神的理科教学将更丰富，更富有生机，更突出人的主体地位，这样不仅使学生得到具体的科学知识，而且还受到高尚的人文精神与道德情操的熏陶，有助于使学生形成良好的品格和习惯，树立健康的人生价值观。
三、工程文化教育的核心
各种物理量的测量是工程实践中一个普遍的问题，传统上解决的方法是针对某一种测试的要求购置一种仪器，仪器的功能由厂家定义，它一般是单一、固定的。近十几年以来，随着计算机技术的飞速发展，诞生了虚拟仪器这种新的测试技术。应用虚拟仪器技术使一台普通的计算机成为一个功能完备的个人实验室。面对工程实践中可能遇到的各种物理量的测量与分析任务，不需要预先准备许许多多仪器，也不必现去订购合用的设备，而是简单地修改一下软件，就得到一台新的仪器。虚拟仪器技术的方便灵活和计算机技术的迅速普及，使物理量测量不再需要去请专业的测试技术人员来完成，每一个工程师和科学家都可以应用虚拟仪器技术完成自己遇到的测试任务，它是目前测试领域的一个技术热点，也代表了未来仪器技术的发展方向。在机械工程专业中，传统仪器教学主要是学习仪器的功能、原理、使用方法等。虚拟仪器教学重点则是仪器的“制作”，即在一定的编程环境下，指导学生自己用计算机软件开发仪器。这样更突出了学生在学习中的主体地位。由于虚拟仪器主要是利用计算机软件来实现仪器的功能，所以仪器的内部结构对学生是透明的，学生能够构造、修改和增加仪器的功能，更容易激发学生的学习兴趣，培养学生的创造性思维和工程实践能力。我们把虚拟仪器教学与机械工程测试技术教学有机地结合在一起。机械工程测试技术课程是高等学校机械类专业一门重要的专业课，主要讲授机械工程领域各种常见物理量的测试与分析方法。基于虚拟仪器的机械工程测试技术教学，从整体上对传统的教学模式进行了改革，课堂教学主要突出测试技术的基础理论，删减了某些目前工程中已经很少使用的传统仪器的教学内容，增加了虚拟仪器的教学内容。使学生能够了解典型的虚拟仪器结构，掌握虚拟仪器系统的构成以及其中各个环节的作用。虚拟仪器的软件教学是虚拟仪器教学的主要部分。我们选择美国NI公司的LabVIEW作为虚拟仪器教学平台。LabVIEW是当前诸多虚拟仪器软件开发平台中最流行的一个。它采用图形语言，编程界面非常形象直观，使用图标、连线来编写程序，代替传统编程语言的文本语句。它提供各种旋钮、仪表盘、波形图等控件，用于在计算机屏幕上创建虚拟仪器的软面板，代替传统仪器的硬面板。提供了经典的信号处理的几乎全部功能模块和大量常用的数学分析工具。
二、基于虚拟仪器的机械工程测试技术实验教学
虚拟仪器的生命力就体现在使用者可以用软件随心所欲地构造出自己需要的仪器，实现丰富与灵活的功能。应用虚拟仪器进行工程测试，是测试技术发展的必然趋势，也有益于学生与未来的工程实践接轨。通过虚拟仪器教学环节，学生能够用自己开发的虚拟仪器进行机械工程测试实验，完成编写软件、连接硬件，进行实验的全部过程。实验内容包括国内高等院校目前开设比较普遍的各个机械工程测试实验项目。
1.应变测试实验。
在应变梁上按不同形式粘贴好电阻式应变片，用信号调理器完成组桥并供激励电压和进行信号的放大、滤波，用LabVIEW提供的ConvertStrainGaugeReading函数将各种组桥方式的应变电压信号转换成应变值，根据ConvertStrainGaugeReading函数输出的应变值，描绘出各种形式应变梁的挠曲轴，计算出梁的最大挠度值，构成一台高效的多功能数字式应变仪，通过实验，学生可以掌握应变的测量方法和电桥特性。
2.频率响应函数与数字滤波实验。
频率响应函数是描述测试系统动态特性的重要参数。LabVIEW的TransferFunction计算频率响应函数并返回两个参数，一个数组是频率响应函数的模（FrequencyResponseMag），即被测系统的幅频特性；另一个是频率响应函数的幅角（FrequencyRe-sponsePhase），即被测系统的相频特性。LabVIEW开发环境内有大量的数字滤波函数和数字滤波器开发工具。我们选择比较有典型意义的巴特沃斯（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）滤波器作为测试系统，并根据选频要求分别将它们设置为低通、高通、带通和带阻型滤波器。通过实验学生既掌握了频率响应函数的测试方法，又了解了各种数字滤波器的频率响应特性。该实验内容也可以脱离硬件进行，大大降低了实验成本。
3.位移测试实验。
位移传感器采用近年来发展起来的导电塑料电位计，学生根据传感器的电阻分压电路，推导出位移与信号电压的关系式，编写位移测试的程序。实验中用游标卡尺测试位移传感器的位移量，代替被测量实际值，作为测试装置的输入值，对位移传感器进行静态标定。计算系统线性度时，采用LabVIEW的LinearFit函数拟合直线，不需要编程时进行复杂的数学计算，就能取得高精度的结果。
4.基于DataSocket的网络化振动测试。
实验中教师机产生一个频率连续变化的正弦激励信号，通过数据采集卡进行D/A转换后输出，经功率放大器送到激振器，使被测悬臂梁产生受迫振动。压电晶体加速度传感器拾取被测梁的振动信号。为了增加学生参与实验的机会而不过多增加设备投资，这个实验设计为基于计算机网络的实验，采用LabVIEW的DataSocket技术来实现的。实验室计算机网络是校园网的一部分，逻辑上是一种总线型结构，采用广播网传输技术。实验室中任何一台计算机发出的消息都能被所有计算机接收到。这样，当教师机运行振动测试服务器程序，采集被测对象加速度信号传输到计算机网络以后，同学只要在自己的振动测试程序中准确填写教师机的IP地址或网络标识名，就可以像自己的机器采集数据一样完成振动测试实验。
三、虚拟仪器技术对其他学科教学的促进
经过这些实验教学训练，学生更好地掌握了机械工程测试的有关内容和虚拟仪器编程技术。在这个基础上可以根据各种专业课程上学到的知识，自己选择实验内容，自行设计实验方案，在LabVIEW环境中进行自己感兴趣的实验。这样生动直观地展示许多抽象概念的物理实质，使它们更易于理解，达到课堂讲授很难得到的效果。由于学生要自己“做”实验仪器，所以就必须透彻了解实验原理，合理地设计实验方案，真正参与到实验过程当中。学生对这种实验教学方式表现了极大的兴趣，许多学生能够用多种方法完成同一个实验。还有些学生为了验证专业课学的某些知识，除教师指定的实验题目之外，还自己设计了一些实验，在完成教师指定练习内容的基础上有所创新和突破。因此，虚拟仪器技术促进了各学科教学质量的提高。
四、虚拟仪器技术对提高学生工程素质的作用
在LabVIEW平台上进行机械工程测试技术教学，不仅能够应用虚拟仪器作为实验设备对理论教学进行验证，而且能训练学生应用虚拟仪器进行实际工程测试的能力。由于我们的实验环境软硬件完全是工业标准的产品，学生在实验中开发的许多虚拟仪器完全可以直接应用到工程实践中去。在虚拟仪器教学内容上，我们安排了大量工程实例。学生学了这门课程以后，就知道所学的知识将来如何应用。几年来，我们还注意利用毕业设计这个最后的实践性教学环节，综合应用虚拟仪器技术和各学科知识，指导学生完成了基于LabVIEW的机器视觉系统、旋转机械状态监测与故障诊断、网络化机械参数测试、现代液压测试技术等课题，其中有些获得大学生科技创新竞赛奖。这些课题来源于生产实践，可以在工业现场应用，学生工程素质得到极大地提高。
五、结论
面对21世纪快速巨大的变化，现代工程教育更注重培养的是人才的实践性、创新性和开放性，而培养的核心又是提高人才的综合素质。其中，人才的实践性建立在理论深入和知识广博的基础之上，创新性体现在创新意识与创造能力上，开放性则表现为知识的集成化、国际适应性和新技能的掌握。“液压传动”课程要求学生具有扎实的专业基础、宽广的系统知识和较强的动手能力，此外还要求学生能够有机地综合运用学科知识。所以，对于该课程的改革，应根据该课程的特点并结合现代工程教育的思想，利用理论教育和实践训练从知识、能力、素质三方面培养学生，进而逐步改变目前教学过程中重理论轻实践、重讲授轻训练、重灌输轻启发的现状。因此，对该课程的改革，就围绕以下三个目标：（1）掌握与液压传动相关的专业技术知识及社会科学知识，具备完整的知识结构；（2）具有对科技知识的学习能力和创新能力，能够直接应用各种技术去解决实际问题；（3）培养良好的交流能力、协作能力，提高职业道德素质和社会责任感，不断进取。
二、“液压传动”课程改革的实施
（一）构建教学内容
现代工程教育开展的同时，需要信息充分的课堂教学和训练充分的实践教学。为了更好地把工程科学知识和工程实践训练结合起来，可以把“液压传动”整个课程划分为理论模块和实践模块，进而用理论内容指导实践，用实践任务演绎理论，其结构关系如表所示。与此同时，为了提高学生将来服务于企业的综合素质，还应积极地建设相关课程体系。如思想道德修养类课程可以培养学生具有良好的思想品质和职业道德，人文社科类课程可以帮助学生养成良好的学习习惯及分析、判断能力，专业素质类课程可以深化学生的创新意识、团队合作精神等。
（二）强化实践教学
“液压传动”的实践环节包括实验、实训等内容，以培养学生的创新能力为主要目标，重新修订教学计划，调整实践性教学环节的课程内容和设置时间，设计综合性的作业，注重与其他相关课程结合，使学生的理论知识水平、动手能力和创新能力得到协调发展。实践教学的目的主要包括以下两个方面：其一，要求学生可以根据具体要求单独设计一个回路方案并进行相关操作，即实践性；其二，要求学生能够把理论知识充分糅合在实验中，多观察、多提问，甚至可以启发学生改造现有的液压传动系统，即创新性。为此，可以从以下三点入手加强实践教学：
1.创建新型的实践教学模式。
联合多门实践课程，制定出贯穿多个学期的实践教学计划。如联合液压基本回路实验、液压仿真实验、液压实训、毕业综合实训等，使学生作为真正的主体主动地参与到实践活动的各个阶段，包括液压传动系统的设计、组装、调试、问题查找、简单故障排除等，从而在真实的工作环境中得到训练。同时，在实训环节中，在保证工作强度和难度适当的前提下，可以让学生自主地研发加工零件，脱离传统实践教学中“命题作文”式的局限。
2.加强产学研合作办学，拓宽工程实践渠道。
积极建立校企合作、校际合作、高校与科研单位之间合作的实习、实训基地，逐渐形成教学、科研、生产、培训四位一体的多功能教育培训基地，特别需要在工程实践中引入故障处理与维护操作单元。同时，高职院校要让学生学习先进有效的安全生产原理，比如在教学大纲中包括对于杜邦企业安全理论的学习，让学生到企业中去；也要聘请优秀的企业管理人员到学校进行安全理论讲座，增强安全生产的认识和提高自身在工程实践中的安全意识。使学生切实体会到生产、管理的实际，为毕业后尽快适应工作需要打下了基础。
3.运用教师的科研成果和经验积累指导实践。
教师的这些优势一旦被应用到液压实训或毕业设计中，即可较好地改善教学。这样不但可以解决以往学生在“学”与“用”间不能良好配合的矛盾，还可以锻炼学生利用先进的液压技术分析、解决现代工程技术问题的能力。
（三）拓展教学方法
1.树立“学生为主体”的教学观念。
首先，倡导学生快乐学习。以往“填鸭式”的课堂教学已经不再适应现代工程教育的理念，因为其结果往往适得其反。教师在教学时，应留给学生更多思考、研究的空间，激发学生的学习兴趣，促进学生主动地学习。其次，鼓励学生综合学习，使他们有机会考虑该课程与其他机电类课程的衔接性。通过不同课程内容之间的相互整合达到融会贯通，可使教师在工程实践的氛围中更有效地培养学生系统思考问题的方法，夯实学生的技术根基。
2.灵活采用各种教学方法。
理论与实践的并进，使学生在接受专业课程教育的同时，接受工程实践教育。这样不仅能启迪学生的思维和认识，还能激发学生的创新意识。如液压泵的工作原理可以采用引导式教学，以单柱塞泵为例让学生观看其工作过程的动画，启发学生思考液压泵的基本工作条件，进而总结出其原理特点；讲解压力控制阀时可以采用讨论式教学，让学生讨论溢流阀、顺序阀和减压阀的异同，每位同学都要提出自己的见解，而后集思广益确定出较好的答案，再由教师给予必要的补充和更正；针对液压技术的工业应用可以采用案例式教学，教师先通过教学短片来展示一个实际的工业案例，再提出具体的工况要求，学生根据已学的理论知识完成方案设计，最终师生共同设计出工业中的最佳方案；在液压基本回路的教学中可以采用任务驱动法，让学生分成小组按照任务书的要求设计回路，然后选择合适的元件进行回路连接，最后运行观察是否达到设计要求。
（四）协调教学手段
教学手段是教学过程中师生相互传递信息的工具，采用先进的教学手段更是现代工程教育的一个重要组成部分。然而，传统的教学手段和现代化的教学手段各有利弊，因此最好的办法是把两者有机地结合起来，使之相协调。教师在授课时应该从课程的特点出发，因地制宜、结合实际，充分发挥学生的主体作用，以培养学生的创新精神和创新能力为目标，本着实用性、实效性和互的原则，努力寻求两者间的结合点，通过相互补充、取长补短来实现最优化的教学效果。比如说，对那些学生不易理解的、抽象的知识，一定要使用多媒体来化难为易、深化重点；对一些基本概念和方法，则尽可能使用传统手段来增加师生之间的情感互动、培养学生的学习能力。这样，在发挥教师引导学生科学地利用现代化教学手段进行自学、学会自学的同时，还能使教师对学生在自学中产生的个别问题进行有针对性的解答。如此一来，教学质量也得到了较为明显的改善。教学过程中多种手段的合理选择，既激发了学生的求知欲，又提升了学生的综合素质。学生从中不仅学会了主动性学习和思考性学习，而且通过把企业的一些真实理念引入到实验实训室，让学生能够体验到企业的管理模式，养成严格执行各种规章制度、工作程序和各项作业标准的良好习惯和作风，有利于获得一定的职业素质。
（五）改革考试模式
考试作为学校管理的一个重要环节，不仅可以督促、考查学生的学习状况，还可以检查、反映教师的教学效果。为了最大程度地发挥出学生的学习主动性，考试环节可以采取必要的改革。学生最终成绩的评定除了期末考试，还参考他们的平时成绩。期末的考试分为笔试和面试两种，学生可以根据自己的实际情况二选一。相对于传统的笔试测验，面试主要是一些灵活性大、知识面宽、综合运用知识能力强的液压回路分析题目，注重考查学生的解题思路和综合分析、解决问题的能力。比如分析回路中某个液压元件的作用，或是分析电磁铁的动作顺序，或是通过查找不足指出改进方案等。虽然没有笔试中直观的基本概念的题目，但是回路分析恰恰又建立在对这些最基本的知识点的理解之上，不仅要求学生全面把握液压内容，还要做到融会贯通地运用知识，所以更能激发学生的发散思维和创造能力。由于面试更能体现学生掌握知识的灵活程度，而且方式新颖，因此受到了学生的普遍欢迎。
三、对“液压传动”课程改革的思考
学生通过自由组合，由6～8人组成一个设计小组协同完成工厂设计任务，每个设计组设小组长1人，组长负责统筹整个设计项目的分工与实施，同时规划整个项目与总结等。在教学过程中，讲授、设计和讨论并重，其中讲授约占总学时的12左右。教师在讲授了基本的课程内容及要点后，各小组学生根据二级项目内容查找资料、讨论设计内容、初步设计并形成项目报告。每个二级项目结束后，在讨论课上，各小组汇报自己的项目内容，其他学生可提问、点评，最后由教师进行总结。教师在项目设计过程中要随时解决学生提出的各种问题。在讨论课中，一方面要把握住方向，另一方面也从中受到启发，达到教学相长的目的。通过这种教学形式，学生真正开动脑筋，互相学习，培养了学生创新思维和实践能力，同时亦培养了学生团队合作能力、组织能力和竞争意识。
二、化工过程模拟软件在化工设计中的应用
化工过程模拟与实验研究的结合是最有效和最廉价的化工过程研究方法。可以大大节约实验成本，加快新产品和新工艺的开发过程。在化工厂设计中，化工过程软件的模拟也是必不可少的工具，因此在化工设计课程中应该做为重点讲授内容，适当安排相关计算机上机实际操作，对具体的CDIO项目进行物料衡算和热量衡算模拟等。除此之外，还可以使用相关软件进行优化，比如利用AspenPinch进行热集成，实施热量集成与优化，将化工过程中冷热物流进行匹配优化，将系统中冷热量消化在体系内部，实现能源的节约目的。
三、对参加按照CDIO模式培养的学生建档管理，跟踪反馈
将所有参加《化工设计》课程按照CDIO模式培养的学生全部建档管理，每个人都建成电子信息表，包括个人的所有基本信息、工作单位和其他相关信息等，然后根据具体信息对其进行定期的跟踪反馈，及时了解相关企业对学生的知识体系、个人能力和工程能力的评价等，并通过交流，总结宝贵的经验。
四、改进传统的考试方法
考试是评价和改进教学，使之有利于培养创新人才的基本途径；考试是引导学生主动、创造性地学习的重要手段；考试是检测和提高学生创新思维和创新能力的重要环节。因此，科学合理的、鼓励创新的、富有活力的考试制度有利于培养高校学生的创造力，有利于造就建设创新型国家所需要的创新型人才。我们认为，教学是一个动态的持续过程，考试作为教学质量的评价手段，要达到客观评价的目的，其评价活动应贯穿整个教学过程，不应以一次考试决定成绩。为此，团队提出了“做中学，学中考”的考核方式，具体做法如下：基于化工设计课项目式教学模式的教学方法，我们对考核内容做了合理化分配（见表1），从三个方面进行考核，平时成绩、设计报告、期末考试。平时成绩占总成绩的20%，主要考核学生出勤、回答问题等课堂表现情况；每一个二级项目完成后，在规定时间内提交完整的项目设计报告，设计报告占总成绩的50%，是考核的主要部分；期末考试采用闭卷方式，主要考核化工设计过程中涉及的基本原理、方法、步骤等问题。这种分配方式突出强调了设计报告的重要性，弱化了期末考试的分值，这与化工设计课自身实践性强的特点是相适应的，学生通过考核就必须认真作好二级项目，不但巩固了化工设计的基本理论，又熟悉了相应的设计规范，这样就避免了学生考试突击现象。几年来，没有学生要求划范围、划重点，考试时也没有作弊现象。
五、结束语：
调查统计的总体结果显示，88％的工程师认为进入企业工作后的教育活动对专业职称、职位的晋升有帮助，77％的工程师认为目前所接受的教育进修以及自学情况能够满足个人职业发展的需要，58％的工程师认为在学习期间的工资待遇不低于平时的正常工资，同时男女工程师对以上问题的认同差异不显著。由此可以看出，工程师对企业教育培训的相关制度和措施表示认可，工程师与企业对教育培训的重要作用达成了共识，即教育培训是企业战略发展的需要、是企业人才储备的主要措施，能够激励员工发挥自身潜能、造就更适合企业的特色技能。
1．学习愿望强烈、学习动机明确
在这样的大环境下，作为企业先进技术的代表者、企业发展骨干力量的工程师，对学习表现出强烈的愿望，学习动机直接表现为通过学历教育获取文凭、或通过职业培训提高专业技能水平。可以看出，60％的工程师认为需要参加学历教育，81％的工程师认为需要参加职业培训提升自己的专业技能水平。同时，在908个有效样本中，70％的工程师接受过正规的学校教育，具有一定的专业背景，同时又是通过层层选拔进入企业工作的，但是所学专业与所从事的工作的相关性却差异显著，从图2看出，目前所从事的工作与所学专业完全相关的仅占24％，基本以及有一些相关的占68％，完全不相关的占8％。早在1974年，克拉斯用定量方法分析了工程师参加继续教育情况与工作业绩的关系，结果表明参与继续工程教育对工程师的职业发展有积极作用、参加继续教育的工程师的工资增长更显著。本文的研究结果印证并丰富了克拉斯的结论，即继续教育对工程师发展具有正相关作用。首先，工程师通过不断学习来提升职业能力，能够获得更多的升职、升级机会，从而提高经济收入、改善生活品质。虽然难以用单纯的物质成果来量化继续工程教育的经济效益的大小，但是继续工程教育的教育收益率却不容质疑。其次，工程师所接受的正规教育不足以帮助其解释或解决实际工作中遇到了问题。李锋亮等在中国大范围实施“卓越工程师教育培养计划”的时代背景下，通过实证研究也发现，在高等教育阶段专业知识的准备不足将显著提高工程师入职后发生过度教育的概率。最后，随着中国产业结构的调整、科技进步的发展，企业的生产模式、经营模式、发展战略在不断发展变化，对专业技术岗位的要求越来越高，工程师只有通过持续专业化的学习，才能使自己从准专业或专业化程度较低的从业者成为专业化水平较高的从业者。
2．对学习内容的种类、层次的要求差异性显著
由于工程师涉及不同的专业领域，对象较为广泛，工程师个人特征和职业经历的不同，对学习内容的种类、层次的要求差异性很大。不同年龄的有效样本在哲学人文知识、专业知识及技能、职业素养、认知沟通能力四个方面有显著差异、不同学历的有效样本在专业知识及技能方面有显著差异、不同职称的有效样本在职业素养、认知沟通能力方面有显著差异。虽然国际社会对工程师的知识和能力的整体结构达成了一定共识，建立一些比较成熟的工程师素质模型，例如约翰等提出的工程师领导力模型、莫文建构的工程师特质四面体以及布伦达等的工程师能力框架。然而，形成工程师学习内容差异性的原因不容忽视。首先，正规的学校教育对工程师的知识结构，特别是专业知识结构的建构具有决定性作用。院校工程教育的重要作用是不言而喻的，使学生在完成学业时，初步具备成为工程师的基本素质和条件。其次，在工程师不同的职业生涯阶段，所需获取的知识和提升的技能是有所变化的，年轻工程师所需学习的知识及技能对其职业发展影响更大。最后，工程师认证标准不仅规定了工程师的职业准入资格，而且基本反映了工程师的职业水平和等级，级别越高的工程师对职业素养和认知沟通能力的要求越高。
3．对学习方式、学习时间和学习地点的选择个性化突出
工程师的学习活动体现出成人学习的特殊性，他们的工作阅历、生活经历、学习经验随着时间的延续会不断积累，强调学习与个体自我经历的整合。在个体自我作用下，更希望依据个人已有的知识经验和行为习惯来选择最合适的学习方式、学习时间和学习地点。可以看出不同年龄阶段的工程师在学习方式、学习时间和学习地点的选择方面的不同。就学习地点而言，高等院校仍然是工程师首选的学习场所，优质的教育资源和良好的教学环境是高校的绝对优势；企业现场学习受到年轻工程师的青睐，这种体验式的教育方式能够培养他们的现场意识、提高工作效率，进而提高产品的品质。就学习方式而言，课堂面授是最常用的教学方式，25～34岁和45～54岁工程师对回归课堂表现出浓厚兴趣；问题研讨通过讨论交流获得对问题的新的认识或获得解决问题的方法，这种学习方式受到35～44岁工程师的欢迎。在企业实际调研还发现，师带徒方式较好解决了集中学习与员工需求匹配度较低的问题，缓解了工学矛盾，特别对年轻工程师熟悉工作环境和业务，获得岗位工作经验很有效果。此外，虽然与传统学习方式相比，远程网络能够打破时空局限降低学习成本，但是并不受到被试样本的欢迎，这可能与行业特点、网络建设情况以及工作性质有关系。
4．工作学习矛盾突出、时间成本排序第一
要想获得理想的学习效果，工程师需要克服诸多困难，投入包括资金、时间、努力程度和劳动等学习成本。中国电力行业的工程师在参加继续教育活动时，存在着诸多困难，其中认为时间成本有较大困难的最多，其次是工作压力，第三是费用承担。现代社会中人们对时间价值的重视程度越来越高，首先，在时间分配问题上，工程师需要兼顾的因素很多。所调查的企业普遍采取了岗位聘任制，工程师在工作时间内岗位责任大，同时工程师一般都有自己的家庭，是家庭的顶梁柱。因此，除了企业安排的在工作时间内的集中培训和现场培训外，工程师参加学习都要占用一定的业余时间，如何在工作、生活之余，抽出时一定的时间和精力进行学习是工程师面临的最大的实际问题。其次，在有限学习时间内的学习效率问题。随着年龄的增长，成人的记忆、感知能力等智力因素开始呈下降趋势，对学习缺乏信心、长时间不学习容易产生惰性；而且由于教学内容的针对性不强、教学进度不紧凑等客观原因，使工程师认为在有限的学习时间内没有获得最佳的学习效果，时间的浪费造成学习价值的降低。
二、工程师学习需求对继续工程教育的影响
现代工程师的学习需求呈现出迫切性、差异化、个性化、持续性等特点，同时学习也存在诸多困难，继续工程教育办学机构应该更多关注工程师群体学习需求特性，通过提供全方位的教育服务获得社会效益和经济利益，同时使学习者获得教育收益，国家得到所需的人才，实现国家、组织和个人都受益的结果。因此以工程师为办学对象的继续工程教育不是单纯的教育培训，已经形成一个广泛意义上的工程师能力开发系统，不仅涉及教育系统内部，而且与政府、企业、行业协会、社会组织等外部社会系统有着广泛而密切联系。在深入理解工程师学习需求特征的基础上，形成工程师“提高能力水平”和“发挥能力水平”的组织保障和管理机制，才能实现工程师自身价值、创造企业价值、进而推动工程科技进步。
1．工程师的个人职业发展是继续工程教育办学的源动力
根据马斯洛的需求层次理论，约瑟夫在1978年提出了工程师学习需求理论，建构了工程师的需求层次，他认为大多数工程师的需求在尊重需要和自我实现需要两个层次，继续教育机构应该重点关注工程师的这两个层次的需要。现代工程师对待工作，不仅仅是谋生的手段，而是在工作中体验各种经历并确立自己的个性和可能性，发挥自身潜能，重新塑造自我，实现自身价值；通过持续的学习来更新专业知识，提高职业能力，实现从职场新手到工程师、再到行家里手的职业发展。因此，工程师的个人职业发展是继续工程教育办学的源动力。继续工程教育办学机构为工程师提供教育服务，以学习者为中心是办学的基本思想。工程师学习需求的个性化、多样化决定了办学的多元化，工程师学习的阶段性和终身性决定了教育服务的可持续性。这就要求办学机构将学习者（工程师）作为客户来看待，研究工程师的学习需求、关注工程师的学习成本、加强与工程师的交流、考虑工程师学习的便利性。同时，办学机构要将这一思想实施于教育培训活动的各个环节，一方面通过提供更快速和周到的优质教育服务吸引和维持更多的客户，另一方面通过对业务流程的全面管理来降低运营成本。办学机构不仅要做知识的传授和技能的培训，还要做品牌做生活，通过创建品牌核心价值观，营造新型生活方式，实现工程师在社会尊重、自我职业实现等层次需求的满足；通过建立客户俱乐部并开展相关后续服务和增值服务，成为工程师交流沟通的新模式和学习休闲的驿站，成为工程师的学习圈、生活圈和交友圈。
2．工程师所在企业的激励机制是继续工程教育办学的驱动力
工程师群体首先隶属于一定的企业，一般有正式的组织基础，是工程师学习的主要组织形式；其次工程师隶属于一定的工程师协会或专业协会，这些协会一般属于公益性的、非盈利性的非正式组织，在协调政府、企业、工程师之间的关系、维护工程师权益、提供专业等方面发挥着重要作用，是工程师学习的有利支撑。工业企业是继续工程教育的主体，也是有效实施的重要力量；不仅能促进工程师的合理分配、使用和流动、而且能激励工程师更加积极地提升能力和素质。因此，工程师所在企业的激励机制是继续工程教育办学的驱动力。目前，国家重点建设领域和行业的大中型企业都高度认同继续教育对工程师个人职业发展、企业发展和战略实施的重要性，而且绝大多数工程师都有继续教育经历。大型国有骨干企业都建立了以任职体系、素质模型、绩效管理为依据的教育培训体系，而且由企业出资建设的企业大学，作为员工培训的一种创新形式发展迅速。但是企业教育培训体系有待完善、企业大学的师资水平和教学质量有待提高、培训内容的针对性和实用性有待加强。此外，中小企业和民营企业继续教育状况存在很多困难，这是由于中小企业规模小、所拥有的社会资源少、对高素质人才的吸引力较弱，员工的流动性大，造成这些企业的工程师数量少、一岗多责，更多的是依靠行业协会、社会培训机构参加教育培训。因此行业协会和社会培训机构针对中小企业和民营企业工程师学习需求特点，要建立相应的继续教育模式和组织动员机制。
3．工程师的制度管理构成继续工程教育办学的约束力
社会的发展和技术的进步，对工程师的专业化程度和能力水平的要求越来越高，使得这一职业的不可替代性越来越强。严格的工程师制度管理是工程师职业存在的基础，体现了工程师执业的专业地位和垄断地位。对工程师的权利和义务的规定可以保证工程师职业整体的质量和水平；标准化和权威性的工程师“从业资格”和“执业资格”制度是检验工程师学习和培训效果的重要参考依据；社会化、专业化的工程师管理可以提高工程师的劳动所得以及社会公众的认同感。因此，工程师的制度管理构成继续工程教育办学的约束力。虽然由于工程师学习需求旺盛，继续工程教育办学机构近年发展迅猛，队伍规模不断壮大，但是建设发展不均衡、办学标准不规范等问题造成办学机构良莠不齐，继续教育面临“学而无用”、“含金量低”的尴尬局面，制约着办学机构的进一步发展。由于继续工程教育办学机构的建设和发展与工程师职业资格制度之间存在关联性，将工程师的继续教育、专业技术资格的获得和晋升与其职业发展结合起来，能够形成工程师供需的良性循环。以培养合格工程师为核心的继续工程教育办学标准化建设，能够规范和约束办学机构的办学行为、引导办学机构提高办学质量和完善管理。工程师制度管理中有关继续教育课程、学时、学分要求及规定为办学机构的课程体系建设和教学内容安排提供依据和参考借鉴。
作者：张仁巍 田尔布 单位：三明学院建筑工程学院
教学过程使我们教师对桥梁基础理论有了更好地掌握，为桥梁工程研究创造更好的基础条件，只有自己从事桥梁相关科研，掌握丰富的知识，才能在教学过程中做到思路开阔，课堂教学生动活泼，使学生对知识易于接受和理解。科研对教学的积极影响显而易见。提高教学质量除了教学方法的改革，就是要提高教师的素养和知识水平，掌握基础知识的同时，还要在科研工作中去实践和应用，这样在教学过程中才能够高屋建瓴，做到深入浅出，激发学生的学习兴趣。在桥梁工程科研工作中，会不断地遇到新问题，探索解决问题的新思路，积累的研究方法会自觉不自觉地带入到课堂上，让学生学会提出问题、分析问题和解决问题的方法，而不仅仅是对书本上的知识机械性地学习。另一方面，也使学生不要迷信课本，以为课本上的内容完全是金科玉律。事实上，课本上的知识的确很重要，但当今科技发展日新月异，需要不断地得到补充和完善，这就要靠教师对本领域的发展具有全新的认识，才能够将教学工作做好。
实践教学是通过课程设计、毕业实习和毕业设计，使学生具备将专业基础课知识运用到桥梁结构理论分析的素质，初步具备解决实际桥梁设计的能力。此阶段是桥梁设计能力得以充实和提高的关键阶段。在实践教学体系中有可分为课程实践和课外实践（工程实践）两大类型。桥梁课程实践是锻炼学生的感性认识能力和动手能力，培养学生实践创新意识和创新能力，以弥补现行教材知识滞后的缺陷，了解学科发展的最前沿知识。工程实践是巩固深化理论知识，培养工程意识和工程能力的重要环节，同时锻炼学生的桥梁结构理论的分析能力和中小桥梁的设计能力，还是培养桥梁工程专业特色人才的重要途径。在桥梁课程设计中宜尽量选择在桥梁中常用的梁形，结合先修材料力学、混凝土结构设计原理、结构力学等课程，全面进行桥梁课程设计。教师应提前准备好课程设计任务书及指导书，发给学生进行预习。教师加强过程监督与辅导。例：（1）公路钢筋混凝土简支T形梁桥设计。主要进行：结构尺寸拟定、荷载计算、内外梁内力计算（涉及荷载横向分布）、抗弯和抗剪钢筋设计、主要内容检算，绘制设计图。（2）铁路预应力混凝土简支T形（或箱型）梁桥设计。主要进行：结构尺寸拟定、荷载计算、内力计算、预应力钢筋设计、主要内容检算，绘制设计图。（3）公路（或铁路）钢筋混凝土桥墩（或双柱式墩）设计。主要进行：结构尺寸拟定、荷载计算、内力计算、配筋设计、主要内容检算，绘制设计图。
在桥梁工程的教学过程中，注重将能力培养贯穿于课程教学的始终，坚持以学生为主体、教师为主导，实施启发式、互动式教学，积极推进讨论式、探究式、提问式教学、案例教学和合作式学习等教学方法；充分发挥教师的引导作用。在课堂上讲深讲透基本概念、基本方法，帮助学生分析理解课程中的重点和难点内容，讲清关键问题和内在联系，提高学生自主学习和独立思考与探索的能力。并将完整的桥梁工程实例贯穿于教学过程之中。实践证明，在这种教学模式下，学生真正成为教学活动的主体，从被动学习转变为主动学习，并在教与学的过程中实现师生间的心灵沟通。使整个教学过程都成为师生共同的思维互动过程。在这样反复的互动过程中，教师传授的知识很重要，但更重要的是在传授知识的同时开发了学生智能，从而引发想象、激发灵感，培养了学生的钻研精神与解决问题的能力。把学习过程中的发现、探究等认识活动凸显出来，使学习过程更多地成为发现问题、提出问题、解决问题的过程。总之，教师应根据具体的教学需要以及学生的具体情况，采用灵活多变的教学方法，让学生真正成为学习、交流和讨论的主体，全面提高学生的学习兴趣和学习质量，同时提高自身的教学艺术水平，针对不同的学生因材施教，这都需要在教学中不断探索，不断认识，及时总结反思，再到教学实践中去完善提高。
机械设计制造及其自动化专业以机械设计与制造为基础，融入信息技术、计算机科学、微电子科学和控制论的基本原理，其主要任务就是运用先进的设计制造技术和理论，解决现代工程领域中的复杂技术问题，从而实现产品设计与制造的智能化。机械行业作为国家的基础及支柱产业，在国民经济中占有相当重要的地位。对于煤炭、钢铁、有色金属等上游产业和房地产、快消品等下游产业具有重要意义，同时也具有很强的拉动能力。而机械制造中最活跃的领域便是机械制造自动化技术，也是企业提高生产效率、增加工业产值和提升市场竞争能力的必要手段。我国自改革开放以来，从境外引进了大量的先进技术及装备，虽然使自身机械制造业有所发展，但是外资企业不断对我国民族制造业进行干预和收购，使我国机械制造业始终无法摆脱“外资”和“进口”的双重枷锁。随着社会的发展和人们不断提高的生活水准，机械制造业作为一个发展多年的传统领域面临着越来越多的挑战和竞争，在工业生产逐渐趋向科技化、信息化的洪流中，先进的生产技术和高素质的专业人才成为我国机械制造业必然的选择趋势。所以，我国高等工程教育机械设计制造及其自动化专业大学生进行工程教育评估对于当前市场环境显得尤为重要
2专业认证过程与方式
机械类专业认证工作的开展主要依据机械制造及其自动化专业认证工作组起草的相关文件:《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证方法与程序》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证标准》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证试点学校准备工作指南》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证专家培训与遴选办法》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证考核小组工作指南》。专业认证的过程主要包括学校自评、专家组进校考察和形成认证报告3个阶段。首先认证学校应向工作组提供申请表，并应包含以下内容。①师资情况(教师岗位结构、教师职称结构、教师学历结构)。②近3年学生数量(招生数、在校生数、毕业生数、授予学位数)。③图书馆资源概况(学校藏书、专业资源)。④实践教学条件(主要实验、实践、实训条件)。⑤近3年教学经费(教学经费、科研经费)。工作组接到学校的申请表和申请报告后，对申请进行审核评析，审核通过后申请学校需进行自我评价，并撰写自评报告。工作组接到学校的自评报告后，与学校协商并进行实地考察，目的是对学校自评报告的准确性和真实性进行实地考察，并了解高校未曾在报告中反映出来的其他情况。
3认证实践
机械设计制造及其自动化以及相关专业，应以培养社会适应能力强、专业知识扎实全面的学生为目标，以满足用人单位和当今市场瞬息万变的人才需求，因此机械制造专业学生工程教育认证工作就显得尤为重要。以华中科技大学为例，该校结合机械制造专业的课程设置和培养模式，对参加工程教育认证的学生进行动手能力和专业技能强化训练的同时，加强基本教学科目的巩固，在培训的同时充分考虑当前机械设计制造及其自动化专业工程师面临机械设计制造逐步与世界接轨，其基础知识及应用能力将在国际社会上的竞争中受到挑战以及考验的实际情况。为了在步入岗位中能够具有当代机械工程师应具备的基本素质，必须追求创新，应用新理论，该校在培训过程中尤其注重学生创新能力和发散思维的培养，注重基础理论和实践相结合的培养理念，以时代和企业的需求为培养方向，以现代机械设计制造方法和理论的应用为培养重点。华中科技大学在机械设计工程师资格认证工作和平时的培训过程中投入了必要的软硬件物质，并精选优秀师资力量，针对机械制造专业学生的教育教学特点，研究本校所适应的独特培训方案以及培训模式。为了提高学生的应用能力和动手设计能力，对企业的实际工程需要进行模拟训练及实践操作，使机械制造专业学生更具备实用型人才的综合素质。近几年来该校机械制造及其自动化专业共培训711人，603人通过认证，认证通过率达到83.2%。国内外许多大型工程公司也认可和支持对在校大学生进行机械工程设计资格认证，该认证在机械行业内具有重要影响，它代表通过认证学生的知识储备及综合应用能力符合当今企业需要，通过认证者在就业过程中更加受到用人单位的欢迎。在对一些资格持有者的后续跟踪调查中，发现其卓越的知识应用能力和环境适应能力得到了大部分企业的认可，实现了企业和员工的互利双赢。员工自身也感到受益匪浅，从而更加热爱机械制造业，为祖国工业的发展贡献力量。
4认证的重要作用
境外许多国家早已通行对机械工程师的工程教育认证，我国受到体制和高等教育背景的影响，正处于探索和经验积累的时期。几年来的试点试验证明，开展此项工作具有以下重要作用。
(1)推进高校机械设计制造及其自动化专业的改革。
目前若干高校专业教学脱离实际，不考虑学生素质能力与社会需要的契合性，教学内容繁多而缺乏重点，空泛而不切合企业实际需求，注重理论而缺乏实践，学生往往偏重书本的理论知识而不注重实践能力。因此，高校的专业教育应当改革，引导学生与企业沟通，培养具有扎实基础理论知识、娴熟实践操作能力的高素质复合型人才，并积极地与国际人才培养模式接轨。
(2)推动企业积极参与人才培养。
企业一方面对优秀机械设计制造工程师求才若渴，一方面把培养集理论知识、动手操作能力为一身的高素质人才的重任全部推给高校。自身需求的矛盾使企业对高校毕业生始终不满意，从而花费时间和精力进行“二次培养”。其实，高校的教育投入是有限的，再资深的老师、再完备的实验室也很难单方面培养出符合企业口味的技术人才，只有充分利用企业和社会的资源，让学习、研究、实践和生产更紧密地结合起来，才能培养出理论与实践相结合的高素质复合型人才，企业也应担负起与高校共同培养人才的责任，实现双赢。
(3)毕业生可以快速适应工作环境。
高校的主要任务是培养企业和社会所需要的适应性技术人才和管理人才，高校毕业生在步入社会后应具有独立解决企业在生产设计过程中所面临的技术及管理问题的能力，能够熟练地运用在课堂中所学到的理论知识并结合娴熟的动手操作能力，真正成为高适应性、高技术操作性的实用型人才。这也应是企业和高校共同的人才培养方向。
(4)为我国机械工程师得到国际认可，并走向国际市场奠定基础。
在生产经济趋向高度全球化的今天，专业人才培养目标不应仅仅停留在国内市场，应该意识到我国的工程师在专业技能、专业知识和职业资格等方面与国际水准还有差距。以《工程师流动论坛协议》为主流的国际社会通行的职业资格认可是对人才职业技能和专业知识的肯定，虽然我国目前还未加入任何国际认证体系，但是开展大学生工程教育认证为接下来的工程师国际互认做好了前期铺垫。可以预见，未来我国的机械工程师必定会与国际接轨，并积极参与到与其他国家和地区的人才互动和技术交流中来。
5总结及思考
(一)教育目标
工程教育应当以培养工程师为己任。教育目标应该体现培养什么样的工程人才，今后能够从事的职业或岗位等内容。教育目标是对人才培养使命或教育目的的分类型、分层次的规定。6所研究型大学的人才培养使命大多用“高素质”“拔尖创新”“高级专门”以及“高层次”“创新型”“复合型”等词汇来修饰;但C大学的学校人才培养使命相对具体。关于专业教育目标，6所大学主要关注知识基础和毕业后能够从事的职业和岗位类型，较少关注其他方面的内容。这实质上是将人才培养的重点放在知识和做事的层面。
(二)预期学习结果
教育目标和预期学习结果是课程改革的“指南针”。预期学习结果是对教育目标的细化，使之达到可操作、可实施的程度。预期学习结果反映了学生在毕业时期望的和所能达到的学习水准，它常常与学生掌握的知识、具备的技能和态度有关。6所大学工程教育的预期学习结果在知识、技能和态度这3个维度设置上大体一致。但不同学校设计的预期学习结果内涵也有差异。例如，A大学和E大学在知识要求中将经济管理知识单列;C大学特别强调工具性知识和社会发展及相关领域知识。我国大学对工程专业中“知识”要求的趋同性，说明自然科学知识的基础性得到了重视，但技术知识的分化、交叉与快速变化的特性没有受重视，工程科学知识没有很好地被重视。究其原因，可能是我国高校对工程的本质和工程实践的时代特性没有精准地把握。又如，关于学习结果的技能要求，C大学独树一帜，将终身学习能力、工程实践能力、解决问题能力、创新能力以及交流、协调、合作与竞争能力纳入其中。关于态度要求，6所大学的表述非常泛化，还停留在精神、思想、素养、意识层面。可见，我国大学对工程专业中“技能”和“态度”的要求，还需更关注21世纪工程师职业新形象和工程实践新特征对培养学生能力和素质的影响。
(三)课程结构
课程结构是课程设计的重要内容，它是连接教育目标和最终学习结果的桥梁。课程结构包含课程类别、内容、学分比例、选课性质等要素。由于我国大学课程模块划分没有统一标准，为规范统计口径，本研究将课程类别分为以下7类:(1)通识通选课程，包括政治、军事理论课，外语、体育和计算机工具类课程以及学校单独设置的通识教育课程模块;(2)自然科学课程，指数学、物理、化学类课程;(3)学科技术基础课程，指大类学科基础课、学科平台课、技术基础知识课或专业基础课;(4)专业课程，是指直接针对本专业的专业主干课、专业核心课;(5)专业方向课，是指单独划专业分类的课程，包括分组方向选修、分模块选修、分课程群选修等;(6)集中实践环节，是指对立于课堂教学的一类课程，不包括具体课程涵盖的实验、研讨和课外自学，但包括一门课程结束之后的课程设计;(7)单独设置的跨学科选修课。数据分析表明，6所学校课程学分总数从160～208不等;通识通选课总学分数超过40的学校有5所;自然科学课程学分平均为26;学科技术基础课学分从21.5～54，集中实践环节学分从14～45不等，这两类课程学分配置差异较大，说明课程学分设置被学校认识的重要程度有差异。各类课程占总学分的比例有所不同。如果按某类课程的学分数占本专业总学分的比例超过20%这一标准来衡量，6所学校的通识通选课比例全部超过该标准，学科技术基础课比例有5所学校超过该标准，集中实践环节有3所学校超过该标准。自然科学课程和专业课程的学分比例均低于总学分的20%。关于专业方向课和跨学科选修课，分别有3所和2所大学单独设置了该类型。自然科学类课程所占总学分比例变化不大，全距R=6.2;学科技术课程占总学分比例有波动，全距R=16.8，上异常值为30.2%，下异常值为13.4%;集中实践环节的下异常值为B大学的8.8%。上述数据表明，不同学校对不同类型课程的重要性程度认识不同。数据统计分析结果还说明了专业课程(学科技术基础、专业课、专业方向和跨学科课程)中必修与选修的学分配置情况。从选修课程学分占总学分比例来看，比例最高的是B大学，选修学分高达32;比例最小的是C大学，选修学分低至7;这说明这两所大学对选修课程的功能和学生学习选择的灵活性，有着不同的理解和做法。其余4所大学选修课程比例大体相同。如果单从选修门数的绝对值来图2专业课程选修与必修门数看，A大学高居榜首，其值为51;C大学最少，其值为8;选修课提供门数有下异常值，为C大学的8。绝对值只表明量的多少，要说明学生选课的自由度，还要考察可选门数与应选学分的比值。该比值越高，表明单位学分可选门数越多。从表3可以看出，D大学和A大学提供的选修门数与学分之比较高，可以推论，其学生的选课自由度可能较高。B大学和E大学提供的选修门数与学分之比较低，其学生的选课自由度可能较低。
(四)实践环节
工程专业的课程计划中，实践环节的设计对工程教育尤为重要。从6所大学课程计划的集中实践环节设置看，集中实践环节的学分数占总学分的比例有一定的差距，最低8.7%，最高24.4%。集中实践环节的类别按出现的频率由高到低依次是:认知实践、毕业设计论文、军训、课程设计、各类实习、综合项目设计。值得指出的是，“综合项目设计”本应是工程教育实践环节的重要内容。但遗憾的是，无论从学分设置(4～5学分)还是采用学校(3所)来看，均没有凸显该类实践环节应有的地位。富有个性化的是，A大学设置了大学生科研项目训练(2学分)，旨在为学生提供课外科学研究、接触教授的机会。C大学设置了创新拓展项目(2学分)，旨在鼓励学生积极参加校内实验室、教学基地、创新实践的学习活动。C大学还要求参加“卓越工程师教育培养计划”的工程专业必须建立学校与企业培养联合体。这代表着工程教育课程改革在实践环节方面的创新。
(五)学习经验与评价
关于学习经验，我国高校的课程计划大多没有专门规定。在课程计划中反映的学习经验，主要体现在不同类型课程与教学的要求中，个别大学还规定了课程内部各教学环节的学时要求。例如，A大学的课程计划规定，每个专业必须有2门双语教学的课程和2门研究型教学的课程(Seminar);每门课程的学时由5部分组成:授课、实验、讨论、上机和课外学时，各门课程可根据具体情况有侧重地设计相应环节。又如，C大学人才培养方案规定，为了实现人才培养的知识、能力与人格标准的要求，采用小班化教学、分小组学习、项目作业以及讨论式、案例式和做中学的学习方法。再如，F大学水利水电工程专业开设了“Project课程”，即项目课程，旨在为学生提供项目设计经验，培养工程设计能力;学生还可参加学校组织的“大学生科研训练”项目，获取科学研究的学习经验。上述教学要求为学生学习工程提供了一定的经验。学习评价在课程计划中反映的程度总体不高。从6所学校人才培养方案中捕捉到的关于学习评价方式，大致可归结为2类。第一类是“简化”模式，以E大学为典型。在课程计划中有一项“考核分配”的要求，规定了所列课程是“考试”或“考察”，仅此而已。第二类是“对应”模式，以C大学为典型。C大学除了在课程计划中表明考核方式外，还对成绩评价方法进行了限定，要求评价方法与专业培养目标中的“知识、能力与人格”要求相对应。例如，对“数学或逻辑学的基础知识”，其评价方法是“数理知识通过课程期中、期末考试并考虑平时成绩、实验报告等综合评价”;对“与人合作共事的能力”，评价方法为“若干专业课实行小班化、讨论式、案例式、做中学、大作业以及通过面试和笔试等方式综合评价学生成绩”。C大学的学习评价模式紧扣学习预期结果，其改革的先进性和政策力度值得借鉴。
二、讨论
上述研究结果呈现了案例大学工程教育课程现状的教育目标、预期学习结果、课程结构、实践环节、学习经验与评价等关键要素。从静态的课程设计角度进一步考察课程现状与工程实践的契合度，深入探讨这些现状背后隐藏的问题并揭示其潜在成因，是本研究关注的另一重要问题。
(一)课程现状与工程实践的契合度
从课程设计的角度分析课程现状与工程实践的契合度，可以看出我国高等工程教育课程与工程实践的关联度不高，具体表现在以下方面。其一，从教育目标来看，无论是学校人才培养使命还是专业教育目标，大多没有体现面向实践的工程教育愿景。案例大学均是具有良好工程教育声誉的研究型大学，理应肩负培养国家新型工业化战略所需工程师的使命。但其教育目标的表述，并没有突出培养工程人才这一重点。其二，从学习结果来看，知识、技能和态度之间是分离关系，没有体现工程实践的整合能力观。虽然知识要求面较广，但没有与工程实践相联系;技能要求还只是一般本科生所应达到的通用标准，没有体现“工程师”的能力特质;态度要求更是泛泛而谈，不易操作和评价。其三，从课程结构来看，总学分数和学分比例设置不合理。首先，总学分数偏高，这意味着课内学时太多，限制了学生自主学习时间，可能会遏制学生工程创新能力的培养;其次，各类课程学分比例设置不合理，理论课程过多，实践课程偏少，实践内涵不够丰富。这些现状与工程教育的实践特性这一本质属性的要求相差甚远。其四，从学习经验和评价来看，教学方法还是以讲授为主，学习经验的设计仅停留在研讨课、双语课等形式层面，远没有触及工程实践的本质。学习评价仍以“考试”或“考察”为主，从现行课程计划中几乎看不出改革与前进的步伐。唯一例外的是C大学提出采取不同的形式、与能力标准相对应进行学习评价，但这只是一个尝试，实施效果要拭目以待。
(二)课程现状隐含的问题及成因
我国工程教育课程偏离工程实践、与工程实践的契合度不高，这一现象背后隐含的问题颇多。若从静态的课程设计视角审视问题，我国高等工程教育课程的主要矛盾表现在课程目标和课程结构两个方面。一方面，课程目标脱离工业需求。本研究所揭示的我国本科工程教育课程目标呈现趋同化特点，各校之间“相互借鉴”表述空泛，针对性和个性化不强。同时，课程目标还呈现智性化特点，过分重视学科知识的掌握，忽视解决工程问题能力的培养，断失了工业界需求这一“活水源头”。工程教育课程目标的制定应当紧紧围绕工程师在企业环境中工作所需的知识、技能和态度。我国工程教育课程目标的内涵没有很好地吸纳工业界对工程师特质的诉求，课程目标的制定过程也没有充分考虑工业界企业雇主的参与，似乎只在学校内部“闭门造车”，脱离工业企业和工程实践的需求。另一方面，课程结构分离工程能力。研究表明，我国工程教育课程结构存在明显的学科壁垒，仍以学科知识为导向划分课程结构。按照严谨的知识体系划分课程结构的弊端是，在获得知识体系完备性的同时，牺牲了学科交叉的机会，而跨学科思维是工程师解决问题的重要思维。可见，课程结构的分离表现在两个层面:一是学科知识和实践能力的分离，两者缺乏必要的联结;二是学科课程之间的分离，各类知识缺乏渗透和有机联系。上述工程教育课程问题应当引起人们的反思。我国从20世纪80年代开始，一直在探索工程教育课程改革的新路，为何改革从未间断但问题仍很严重?究其根源，笔者认为这与我国高校工程教育课程改革缺乏工程观、人才观和课程观的指导有关。工程教育若不皈依工程本质、面向当代工程实践，如何谈及培养未来的工程师?过度科学化的课程割裂了工程实践的整体特性，而建立在“大工程观”基础上的“整体工程观”是指导工程教育课程改革的哲学思想。
三、结论与建议
