張弘鈞 曹 揚

(南京理工大學(xué)湯山科研試驗中心，江蘇南京 210094)

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱卓越計劃)，是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010－2020年)》的重大改革項目，旨在培養(yǎng)未來優(yōu)秀的工程師后備人才［1］。該計劃著力解決當(dāng)前高等工程教育中“工程性”和“創(chuàng)新性”不足的問題，強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。卓越計劃創(chuàng)立了高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制。一直強調(diào)參與高校還要重視校內(nèi)實踐教學(xué)基地的建設(shè)，加強校內(nèi)實踐教學(xué)條件和設(shè)施的投入與建設(shè)，使校內(nèi)實踐教育平臺與企業(yè)工程實踐教育中心二者相輔相成、相得益彰。從思想認(rèn)識、功能定位、機(jī)構(gòu)設(shè)置、服務(wù)面向、學(xué)科交叉、隊伍建設(shè)、硬件建設(shè)、運行管理和管理制度等方面全方位入手，使校內(nèi)實踐教育平臺形成與校外資源互補、優(yōu)勢并存的統(tǒng)一體［2］。

在卓越計劃實施過程中，工程實踐教育存在的問題，如:工程教育按照培養(yǎng)科學(xué)家模式實施;工程實踐教育仍未擺脫專業(yè)教育控制;工科學(xué)生工程經(jīng)歷嚴(yán)重缺失;校內(nèi)實踐教學(xué)時間嚴(yán)重不足;學(xué)校一線工程實踐指導(dǎo)教師長期脫離生產(chǎn)實踐，重驗證輕創(chuàng)新;等等，成為制約工程實踐教育發(fā)展的內(nèi)在阻力［3］。如何建設(shè)好校內(nèi)工程實踐教育平臺，已經(jīng)成為開展卓越計劃工程實踐教育的重要內(nèi)容。本文針對卓越工程師的培養(yǎng)，探討以南京理工大學(xué)湯山科研試驗中心為基礎(chǔ)，構(gòu)建校內(nèi)工程實踐教育平臺，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和實踐能力的鍛煉，實現(xiàn)優(yōu)秀工程技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、工程實踐教育的本質(zhì)

工程教育是以工程科學(xué)為主要學(xué)科基礎(chǔ)、以培養(yǎng)工程人才(如工程師)為目標(biāo)的教育教學(xué)活動，它以應(yīng)用和實踐為主，強調(diào)實學(xué)、集成和創(chuàng)新的原則，其人才培養(yǎng)的方向是綜合性、實踐性和創(chuàng)造性，涉及全日制工程教育和繼續(xù)教育［4］。工程教育的培養(yǎng)目標(biāo)是工程師而不是科學(xué)家。當(dāng)前國際工程教育有兩大互認(rèn)體系:一是由美國工程與技術(shù)認(rèn)證委員會(ABET)制定的《華盛頓協(xié)議》;二是由歐洲大陸工程教育體系組成的“博洛尼亞進(jìn)程”。我國工程教育認(rèn)證強調(diào)“國際實質(zhì)等效”，這是我國加入工程本科學(xué)位國際互認(rèn)的需要，也是我國高等工程教育國際化的重要舉措。以美國工程教育專業(yè)認(rèn)證現(xiàn)行認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)EC2000來看，工程專業(yè)必須證實其畢業(yè)生具有以下11種能力:數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程學(xué)知識的應(yīng)用能力;設(shè)計和實驗以及分析和解釋數(shù)據(jù)的能力;根據(jù)需要設(shè)計系統(tǒng)、部件或過程的能力;在多學(xué)科團(tuán)隊中發(fā)揮作用的能力;識別、系統(tǒng)闡述以及解決工程問題的能力;對職業(yè)道德和倫理責(zé)任的認(rèn)知;有效的交流能力;寬厚的教育基礎(chǔ)，能夠認(rèn)識到工程對于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會乃至世界的影響;對終身學(xué)習(xí)的正確認(rèn)識和學(xué)習(xí)能力;有關(guān)當(dāng)代問題的知識;在工程實踐中運用各種技術(shù)、技能和現(xiàn)代工程工具的能力［5］。從工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)可以看出，現(xiàn)代工程教育實質(zhì)是理工結(jié)合、工程與藝術(shù)交融的現(xiàn)代工程師的教育。

工程實踐是工程教育的重要環(huán)節(jié)，是工程教育人才培養(yǎng)的根本要求，是高等工程教育的題中應(yīng)有之義。通常指工科類專業(yè)的學(xué)生在現(xiàn)場的實習(xí)，把自己所學(xué)專業(yè)知識用于實踐，以此來鞏固提高自己的專業(yè)知識和實踐動手能力，力求通過實踐來解決工程問題［6］。工程實踐與現(xiàn)代工程訓(xùn)練有明顯區(qū)別。我國高校中的現(xiàn)代工程訓(xùn)練，大多源自于高校內(nèi)部金工實習(xí)，雖然不斷拓寬訓(xùn)練的對象和內(nèi)涵，擴(kuò)展到工程領(lǐng)域，包括系統(tǒng)、管理和信息等方面，注重工程意識的培養(yǎng)，但總體仍局限于制造領(lǐng)域，而且絕大多數(shù)采用車、銑、刨、磨、鉗等傳統(tǒng)設(shè)備，難以滿足現(xiàn)代工程教育的需要。因此，必須強化工程實踐教育，以適應(yīng)具有綜合工程素質(zhì)和創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。

二、校內(nèi)工程實踐教育平臺建設(shè)的思路

為了適應(yīng)卓越工程師的培養(yǎng)，注重理論知識與工程實踐相結(jié)合，促進(jìn)校內(nèi)學(xué)習(xí)與企業(yè)學(xué)習(xí)的鏈接和互補，應(yīng)從功能定位、構(gòu)建基礎(chǔ)、特色優(yōu)勢、運行模式、安全保障等方面審視校內(nèi)工程教育實踐平臺的建設(shè)思路［7］。既可解決“卓越計劃”大規(guī)模學(xué)生創(chuàng)新實踐問題，也可以搭建起高質(zhì)量工程技術(shù)人才培養(yǎng)的平臺。

(一)功能定位

校內(nèi)工程實踐教育平臺的功能應(yīng)定位于對卓越工程師的培養(yǎng)起重要支撐作用，以彌補本校在實踐教育和職業(yè)訓(xùn)練方面的不足，主要承擔(dān)專業(yè)實踐內(nèi)容和部分企業(yè)實踐內(nèi)容，以專業(yè)實踐模塊為主，兼顧綜合實踐模塊內(nèi)容，對提高學(xué)生在企業(yè)的學(xué)習(xí)效率十分重要。通過校內(nèi)工程實踐教育平臺的鍛煉，全面地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、工程崗位適應(yīng)能力和以團(tuán)隊合作為主的社會能力，彌補企業(yè)實踐的不足。

(二)構(gòu)建基礎(chǔ)

當(dāng)前，國內(nèi)高校在工程人才培養(yǎng)條件上的不足主要表現(xiàn)在兩個方面:一是實踐教學(xué)條件不能滿足工程人才培養(yǎng)的需要;二是工科教師隊伍普遍缺乏工程實踐經(jīng)歷，不足以勝任工程人才培養(yǎng)的需要［8］。而南京理工大學(xué)湯山科研試驗中心卻擁有合適的條件滿足武器類相關(guān)專業(yè)實踐教育的要求。

湯山科研試驗中心是國內(nèi)常規(guī)武器領(lǐng)域?qū)嶒灄l件齊全、規(guī)模較大的國防科研試驗基地，也是實驗教學(xué)、高層次人才培養(yǎng)的重要基地。已建成1條多功能靶道，4條先進(jìn)靶道，水下發(fā)射、爆炸井、火箭推力試驗臺等重大設(shè)施;建成壓藥、裝藥工房，火工品工房，保溫工房，機(jī)加、裝配工房及智能彈藥綜合研究樓等各類建筑，面積約23000平方米;目前各種儀器設(shè)備共計1500余臺套，總值達(dá)到1．5億元，其中80多套大型設(shè)備性能達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先或世界先進(jìn)水平。同時，通過低成本、針對性、補充性地購置一些輔助性設(shè)備、耗材，可以有效地彌補高端設(shè)備的不足，以適應(yīng)實踐教學(xué)的需要。這些儀器設(shè)備和設(shè)施可有效支撐發(fā)射、彈道測試、壓藥、鑄藥、裝藥、爆破等武器類專業(yè)大規(guī)模學(xué)生實踐教育的需求。

中心教學(xué)隊伍由總工程師掛帥，借助帶頭人的豐富實踐經(jīng)歷和教學(xué)經(jīng)驗，打造了一支結(jié)構(gòu)合理、勇于創(chuàng)新、理論與實踐經(jīng)驗豐富的教學(xué)隊伍。

(三)特色優(yōu)勢

湯山科研試驗中心，作為學(xué)校實施“卓越計劃”構(gòu)建的校內(nèi)工程實踐教育平臺，有自身特色和優(yōu)勢。

1.平臺的綜合性。湯山科研試驗中心建設(shè)內(nèi)容涵蓋槍炮彈箭、火炸藥、火工品、高端測試、彈道、先進(jìn)發(fā)射、電磁電熱發(fā)射等領(lǐng)域。通過平臺建設(shè)，可以打破原有專業(yè)實踐教學(xué)人為設(shè)置的界限，實現(xiàn)武器類相關(guān)專業(yè)在同一平臺進(jìn)行實踐教學(xué)的綜合共享模式。這是解決大規(guī)模工程教育創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)的重要途徑，有助于破除原專業(yè)教育體系和專業(yè)教育控制的影響，實現(xiàn)跨學(xué)科發(fā)展。

2.平臺的先進(jìn)性。通過平臺建設(shè)，利用平臺內(nèi)各種先進(jìn)儀器和設(shè)施進(jìn)行工程實踐教育，解決了學(xué)生去企業(yè)難以自己動手的尷尬情況，學(xué)生可以較早接觸到日常很少接觸到的高端儀器設(shè)備，畢業(yè)后能夠很快適應(yīng)相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)研究所或企業(yè)的工作。同時，在完成各項實踐教學(xué)任務(wù)過程中，學(xué)生深入到科研試驗一線，了解科技前沿，這又實現(xiàn)了本科實驗和高端軍工實驗相聯(lián)系的通道，在大學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新意識和研究潛能的培養(yǎng)中發(fā)揮重要作用。

(四)運行模式

校內(nèi)工程實踐教育平臺是基于中心資源的優(yōu)化整合，為實現(xiàn)卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)而構(gòu)建。因此，必須理順平臺內(nèi)部管理體制，形成一個有利于大學(xué)生工程素質(zhì)提高、良性互動的運行模式，從而促進(jìn)平臺的高效運行。

(五)安全保障

校內(nèi)工程實踐教育平臺建設(shè)以國內(nèi)常規(guī)兵器領(lǐng)域?qū)W科專業(yè)為主，而這些學(xué)科專業(yè)工程實踐大都具有一定的危險性，稍有疏忽可能造成人員傷亡，后果不堪設(shè)想。因此，需要采取多種有效措施，保障平臺運行安全。安全教育和培訓(xùn)是工程實踐的重要環(huán)節(jié)，提高師生安全意識，也是共享平臺運行的重要保障。培訓(xùn)學(xué)生了解實踐過程的危險，掌握應(yīng)急事故處理方法。對任課教師要定期進(jìn)行安全培訓(xùn)和演練。在實踐過程中，盡量采用惰性模擬物替代危險品，以消除安全隱患，同時可以實現(xiàn)教學(xué)要求。

三、構(gòu)建校內(nèi)工程實踐教育平臺的實踐探索

以造就未來優(yōu)秀的工程師為目標(biāo)，南京理工大學(xué)集聚了校內(nèi)高精尖科研資源，構(gòu)建了獨具特色的校內(nèi)工程實踐教育平臺，打造與企業(yè)相同的工程教育環(huán)境，在基于軍工試驗項目的體驗式教學(xué)改革和課程綜合化改革等方面進(jìn)行了積極實踐，已成為實施卓越計劃培養(yǎng)高質(zhì)量后備技術(shù)人才的有力支撐。

(一)構(gòu)建與企業(yè)相同的工程教育環(huán)境

為滿足卓越工程師培養(yǎng)要求，實現(xiàn)培養(yǎng)大學(xué)生優(yōu)秀工程素質(zhì)的目的，必須給大學(xué)生提供與企業(yè)相同的工程教育環(huán)境。這里企業(yè)主要指研究所和從事科研生產(chǎn)、試驗、研究等專業(yè)活動并具有獨立法人資格的組織［9］。學(xué)生在這樣的環(huán)境下才能真正進(jìn)行實踐，體驗與企業(yè)一樣的工作流程和管理內(nèi)容，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的目的。

工程教育若能被置于工程實踐環(huán)境中進(jìn)行，將會更加有效。因此，校內(nèi)工程實踐教育平臺日常運行，按照企業(yè)實踐要求管理。通過一系列實際工程教育環(huán)境的體驗，使學(xué)生在實踐中感受到解決問題的過程，體驗服務(wù)理念、安全意識、團(tuán)隊協(xié)作、人際溝通等，在良好的工程環(huán)境中得以鍛煉和培養(yǎng)。實踐表明，良好的實踐環(huán)境能大幅度地提升實踐課程的教學(xué)質(zhì)量。

(二)依托平臺開展課程改革

課程是工程實踐教育活動的核心，是實現(xiàn)教育目標(biāo)的系統(tǒng)性計劃。中心開展課程和教學(xué)內(nèi)容改革，開設(shè)“軍工專業(yè)實踐教學(xué)”，含有火炮彈丸高速攝像測速等16項可選擇的單項實驗;開設(shè)“兵器試驗工程概論”，含有綜合設(shè)計的可選擇的7項大型試驗內(nèi)容，如槍械、火炮分解及射擊精度測量綜合實驗;壓藥、裝藥模擬試驗;火炮彈丸發(fā)射技術(shù)及膛壓、膛口噪聲測量綜合實驗等。教學(xué)內(nèi)容涉及內(nèi)彈道、外彈道和終點毀傷等，實驗手段上采用了光、電、聲、壓等多種信號測試方式，基本上涵蓋了常規(guī)武器裝備研制的主要測試過程。通過課程改革，學(xué)生普遍反映“既提高了我們的實際動手能力，又提高了創(chuàng)新思維能力”。這些課程的設(shè)計，減少了總課程門數(shù)，增加綜合課程的比例;在學(xué)生選課過程中不受學(xué)科專業(yè)體系限制;吸收了現(xiàn)代工程測試技術(shù)發(fā)展成果，在真實的工程實踐環(huán)境中鍛煉，確保學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(三)創(chuàng)新開展基于軍工試驗項目的體驗式教學(xué)改革

基于項目的體驗式教學(xué)是以工程項目從研發(fā)到運行的整個周期為教學(xué)載體，讓學(xué)生在主動實踐、完成任務(wù)的過程中掌握相關(guān)知識的學(xué)習(xí)方式，它是近年來國際推崇的CDIO工程教育模式的集中體現(xiàn)［10］。

結(jié)合中心承擔(dān)大量國防“973”、“863”等軍工試驗項目的特點，平臺以中心及其他教師承擔(dān)的在中心進(jìn)行試驗的項目為基礎(chǔ)，確定適合教學(xué)的實踐項目，使相關(guān)專業(yè)學(xué)生參與試驗項目實施的整個過程，開展體驗式教學(xué)。

在開展軍工試驗項目體驗式教學(xué)過程中，同時進(jìn)行軍工試驗項目工程管理的實踐教學(xué)活動。使學(xué)生熟悉中心實施軍工試驗項目管理的整個過程，了解危險試驗管理的內(nèi)容，提升學(xué)生工程管理的知識和能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

(四)建設(shè)高素質(zhì)雙師型教師隊伍

校內(nèi)工程實踐教育平臺需要一支既有理論水平又有工程實踐經(jīng)驗的雙師型教師隊伍。這是實現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的保證。這支教學(xué)隊伍由總工程師掛帥，由中心技術(shù)保障部的主要成員構(gòu)成，涵蓋了火炮、輕武器、引信、材料、光學(xué)等專業(yè)。他們有著在企業(yè)研發(fā)部門，或研究所，或工廠工作的豐富經(jīng)驗，通過為軍工科研項目測試提供技術(shù)服務(wù)保障，強化理論研究水平;通過進(jìn)行火炮發(fā)射與測試等武器類綜合實驗的實踐，形成自身的技術(shù)特色，積累了豐富的工程實踐經(jīng)驗;通過培訓(xùn)均具有輻射操作、危險品作業(yè)等特種設(shè)備操作資格;形成了一支基礎(chǔ)扎實、理論與實踐經(jīng)驗豐富、勇于創(chuàng)新的師資隊伍，成為高素質(zhì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的保證。

四、結(jié)語

綜上所述，為了提高大學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)高素質(zhì)的“卓越工程師后備人才”，高校只有發(fā)揮自身獨特的實踐資源優(yōu)勢，構(gòu)建獨具特色的校內(nèi)工程實踐教育平臺，才能適應(yīng)我國大規(guī)模學(xué)生創(chuàng)新實踐的需要，培養(yǎng)大批適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才。

［1］教育部.關(guān)于實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的若干意見［Z］.教高［2011］1號.

［2］林 健．構(gòu)建工程實踐教育體系培養(yǎng)造就卓越工程師［J］．中國高等教育，2012(Z2)．

［3］［6］孫康寧，傅水根，梁延德，王仁卿．淺論工程實踐教育中的問題、對策及通識教育屬性［J］．中國大學(xué)教學(xué)，2011(9)．

［4］鄒曉東，等.科學(xué)與工程教育創(chuàng)新——戰(zhàn)略、模式與對策［M］.北京:科學(xué)出版社，2009:44.

［5］張文雪，等．高等工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的研究與建議［J］．高等工程教育研究，2006(5)．

［7］王浩程．面向卓越工程師培養(yǎng)構(gòu)建現(xiàn)代工程實訓(xùn)平臺［J］．中國大學(xué)教學(xué)，2011(6):56－58．

［8］［9］林 ?。Ｆ笕毯献髋囵B(yǎng)卓越工程師［J］．高等工程教育研究，2012(3)．

［10］查建中．論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的 CDIO模式［J］．高等工程教育研究，2008(3)．