基于解决复杂工程问题能力的卓越工程师培养模式的研究

1、    基于解决复杂工程问题能力的卓越工程师培养模式的研究    李祥琴摘 要：根据卓越工程师培养计划，本文首先探讨了学生解决复杂工程问题应具备的能力，然后分析了传统人才培养模式存在的问题，并以荆楚理工学院计算机专业自身的特色和培养目标为例，对新形势下的人才培养模式进行了探讨。通过对该人才培养模式的具体实施，学生的创新能力、实践能力、解决复杂工程问题能力将得到显著提升，更能满足社会發展需求。关键词：复杂工程问题 卓越工程师 培养模式：g642.0 ：a ：1672-3791（2018）10（c）-0-02复杂工程问题的解决能力是本科工程专业学生应具备的能

2、力，蒋宗礼先生曾明确提出本科工程教育的基本定位是培养学生解决复杂工程问题的能力，即本科培养学生解决复杂工程问题的能力。为了强化培养学生的工程能力和创新能力，我国提出了“卓越工程师教育培养计划”1，旨在培养一批有创新能力、能适应经济社会发展需要的高素质人才。林健教授也给出了如何设计适用于研究性学习的复杂工程问题，构建完整的问题复杂性渐进式递增的研究性学习模式2-3，林教授的主张适合于985高校，我们离这个要求还有很大的差距。作为新建本科院校，由于本科办学时间较短，在工程教育培养模式方面，目前尚处于探索阶段，人才培养模式比较单一，在培养学生实践能力、创新能力等方面还存在一些不足。比如，课程体系、教

3、学内容和课程评价方法落后。因此，为了适应新形势下对培养卓越工程师的要求，新建本科院校亟需对人才培养模式进行改革，实现以培养学生解决复杂工程问题能力为核心的人才培养模式。基于解决复杂工程问题能力培养的“卓越工程师”人才培养模式的探索与研究，对于推动创新人才的培养，提高学校人才培养水平具有积极作用。通过分析学生解决复杂工程应具备的能力，将有助于解决人才培养方案怎样落地的问题，有利于厘清专任教师应该具备什么样的专业能力问题以及对专任教师的培养。反之，通过专任教师执教能力的提升，可促进卓越工程师的培养，人才培养方案的制定和课程体系的建设，提高实践教学质量，进而增强学生的动手能力、解决实际问题的能力和创

4、新能力。1 学生解决复杂工程问题应具备的能力复杂工程问题不仅仅是某一门课程中出现的问题，它常常是多门课程交叉融合带来的问题，而且不是单纯的技术性问题，还可能是系统性问题，是针对本科生在就业工作岗位中所面对的复杂问题4。学生解决复杂工程问题，首先应具备积累工程所需的知识储备能力，所学知识包括数学、自然科学、工程基础和相关专业知识；其次具备问题的分析能力，能够运用所学知识加以识别、阐述、分析和研究复杂工程问题，以得到有效的结论；针对复杂工程问题，具备设计解决方案的能力；此外，还需具备较好的个人交往能力、外语使用能力，较强的团队协作能力以及具备在企业和社会环境下的工程系统实践能力，对项目的环境和可持

5、续发展进行研究的能力。显然，要达到解决复杂工程问题的卓越工程师所具备的能力，单纯依靠在校期间的课程学习是不可能完全达到的，还需进入企业或实习实训基地经过具有项目设计与管理经验的工程师的指导才能够实现。2 人才培养模式探索人才培养模式是学校为学生构建的知识、能力、素质结构及其实现方式，它贯穿于人才培养的各个环节。传统的人才培养模式还存在以下方面的问题：培养目标不明确，与行业企业需求脱节；课程体系缺乏整体优化，实践教学不重视；教师队伍的工程实践能力与研究能力整体较弱，影响教学效果；教材更新慢，某些教材内容滞后于科技发展和工程实践。因此，探索适应新形势下的人才培养模式，显得尤为重要。2.1 优化课程

6、体系根据课程类型，可对课程的开课学期进行调整，为了突出实践性，还可以适当减少理论教学时数，增加实践教学时数，如课程实验、课程设计和综合实训。随着信息技术的迅猛发展，大数据概念的引入，原有课程体系已不能很好满足社会需求，因此需要对原有课程体系进行修改和扩充。以笔者学院的计算机专业为例，可在原有的课程体系之上，构建适应大数据工程能力培养的核心课程体系。2.2 建立以卓越工程师为培养目标的竞赛机制开展学科竞赛是实现创新教育的有效方法，有助于培养学生的创新能力和实践能力。通过建立以卓越工程师为培养目标的竞赛机制，培养学生卓越工程师分析解决问题的能力。同时，学生将竞赛中学到的新知识新思想应用到课程设计或

7、毕业设计中，进而扩充了理论知识。学科竞赛带动学生学习，实现了以赛促学，而教师为了引导学生，在竞赛过程中不断解决各种实际问题，也提升了自身的教学水平。这种以竞赛为载体培养学生能力的教学模式已取得了较好的成效。例如，2017年7月，第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛湖北省赛区，获得大赛金奖。2017年9月，湖北省第二届网络安全技术大赛中荣获教育组三等奖。因此，以赛促学、以赛促教、以赛促建，不仅促进了学校的学风、教风建设，还培养了学生的动手操作能力、沟通能力、团队协作能力。通过这种实战和竞赛机制让学生发挥了主观能动性，增强了学习兴趣，提高了实践能力和创新能力，实现了人才培养和企业需求的无缝衔接

8、，最终可使学生达到一个卓越工程师的培养要求。2.3 建立校内导师制一名专职教师可带510名学生，指导学生专业课程的学习、参加学科竞赛、认证考试和创新活动，并让学生参与导师的科研或工程项目。一方面，教师在教学中传递科技前沿知识，让学生了解当前新技术、新成果，从而开拓视野，激发学习热情，或者在讲授课程中引入自己的研究课题，让学生了解科研，逐渐参与科研。另一方面，学生也可到导师推荐的企业参与工程项目的研发，以提升科研能力和创新能力，从而形成了教学、科研、生产一体化。2.4 加强校企合作在当前新工科背景下，学校与企业进行产学研合作，教师和学生可以申报产学研协同育人项目，一是与企业合作建立实训基地，为实

9、践教学建立平台或工作室；二是共同建立课程教学资源，包括教学计划、课件、教案、教材、微课教学视频等；三是进行师资培训或让学生进入企业学习。根据培养模式、教学管理的特点，以我院计算机科学与技术专业为例，提出解决复杂工程问题能力培养的“卓越工程师”人才培养模式，采用“2+1+1”模式。学生前两年在学校完成基础课程和专业基础课程的学习；第三学年进入导师所在的科研团队学习，主要完成专业核心课程的学习；第四学年进入企业公司进行工程实践，培养实践能力和综合素质能力。建立“卓越工程师”培养班与企业合作，每年可接纳学生人数为3050人，开展“订单式”人才培养，类似“蓝桥班”，学校与企业共同制订人才培养方案，充分

10、做好实训和课堂教学的衔接，学校教师可提前与企业工程师探讨制定课程的实践内容，将实训过程中可能用到的新知识和新技术进行整合，从而制定适应学校和企业的课程内容。2.5 教学方式、方法改革传统的教学主要是由学校教师单独讲授完成，学生掌握的知识主要以理论为主，虽然每学期也开设许多实验实训课程，但仍旧不能完全满足当前社会需求，整体实践偏弱。为了提高学生的实践能力，可改变原来的教学方式，让学校教师和企业工程师共同授课，以学校专任教师授课为主，企业工程师授课为辅。同时，教学方法也应讲求多样化，目前主要是讲授结合ppt课件的方式，以教师讲授法为主，學生学习兴趣不浓厚，课堂氛围不活跃，因而可以转变教学方法，使用

11、讨论式、启发式或cdio项目教学法，还可以在课堂中引入“微助教”，增强学生与教师的互动，从而调动学生学习积极性。2.6 建立高水平工程实践、实验教师队伍高校派出专职教师下企业参与企业实际工程项目或者进行国内外访学，丰富其工程实践经历。同时，面向社会和企业选聘优秀工程师或有工程背景的博士到学校兼职，参与制定人才培养计划，指导学生实习、实验和实训等实践教学。从而，以具有丰富工程教育经验的教授、企业高级工程师或企业高管为带头人组建工程实践教学团队。3 结语针对卓越工程师的基本要求及社会发展的需要，以基于解决复杂工程问题能力培养目标为导向，不断探索新的教学方法和培养模式，构建专业知识体系和多层次工程实践教学体系，并围绕这些模块展开一系列教学改革、师资队伍建设、产学合作协同育人等措施，努力探索和构建符合卓越计划的教学体系，不断创新人才培养模式。参考文献1 张燕，温晓玲.基于“卓越计划”背景下的产学研合作新模式j.大学教育，2012（5）：20-21.2 林健