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摘要： 分析了高等工程人才培養集成化的必要性，從投入、轉換、輸出、企業參與等四個方面界定了工程人才培養系統及其要素，從培養主體集成、信息集成、課程與知識集成、能力集成等四個方面闡述了工程人才培養的系統化集成的內容，從培養主體集成的實現、知識與能力集成的實現兩個角度探討了工程人才培養系統化集成的實現途徑。
Abstract： This article analyzes the necessity of the integration of higher engineering talents， defines the engineering talents training system and its elements from input， conversion and output， enterprise participation， expounds the content of systematic integration of engineering talents training from training subject integration， information integration， course and knowledge integration， and ability integration， and discusses the implementation approaches of systematic integration of engineering talents training from the realization of the training subject integration， and the realization of knowledge and ability.
關鍵詞： 工程人才；培養要素；系統集成；信息集成；知識集成
Key words： engineering talent；training elements；system integration；information integration；knowledge integration
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）13-0016-03
0 引言
現代工程呈現規?；?，集成化，系統化，人文化，多元化，智力化的發展趨勢和特點，要求工程人才的培養目標應定位在素質綜合化，知識全面化，能力多樣化[1]。而培養高素質的工程類應用型人才是一項系統工程，需要以集成式的創新理念作為引導，從理論儲備、基本原理、基礎工程認知、實踐，再到具體的實驗、訓練直至最后的項目實踐，因此是一個需要長期努力，綜合培養的復雜過程。
研究表明，現階段盡管中國社會對工程人才有很大的需求，但大量工程專業畢業生仍然面臨著失業，這也暴露出我國工科畢業生競爭力不足[2]。而工科畢業生和工程教育存在的問題在一定程度是工程人才培養缺乏集成或缺乏集成引起的。因此，工程教育模式、工科畢業生和工程教育存在的問題都需要進行集成式工程人才培養，本文系統分析了工程人才培養系統的基本理論與必要性，深入探討工程人才培養系統化集成的內容及其實現途徑，以期為現代應用型工程人才培養的改革與實踐提供可行對策。
1 工程人才培養的系統化集成的必要性分析
美國的工程教育模式大工程觀強調以下理念和原則：注重學生基礎知識的學習；注重學科的交叉和融合；注重學生實踐能力的培養；充分發揮學生的個性；注重工程與自然、社會的關系[3]。美國工程教育模式 CDIO是構思、設計、實施和運行的英文單詞縮寫，其注重大工程觀的理念、綜合素質的培養、產業的密切聯系、教育改革的系統化。CDIO有12條執行標準，其中的基于需求分析的教學目標設置、集成課程設置和集成式教學過程反映了系統集成的思想[4]。
我國的卓越工程師培養教育計劃是中國教育部為提高工科學生的工程意識、工程素質、工程實踐能力和工程創新能力而提出的工程教育改革計劃。在培養途徑方面，注重加大實踐性教學的比例、注重高校與企業聯合培養、注重教師工程能力、注重生源和學校教學以及企業實踐的鏈條化培養、注重人文社科素質培養[5]。在卓越工程師培養計劃注重的面向實際的教學過程中，尤其要遵循工程的實踐、集成與創新的特征，注重結合實際項目的綜合性案例。
高等工程教育是工程科技人員培養的主渠道，在這一過程中，大學也直接參與工程科技的研發，推動科技進步[6]。有關文獻通過調查研究發現，在當前國內的一些知名企業中，特別是一些外企或者是跨國公司里，所雇用的應屆畢業生僅僅來自十幾所優秀的工科院校，這一方面證明了我國教育教學以及人才資源分布不均的窘境，同時表明了現階段工程類畢業生教育整體質量低下的現狀[7]。對于合格的功課專業畢業生來說，他們畢業后亟需將課堂中所學原理、算法、方案、模型等科學因素轉移到實際的工程實踐當中，這既需要掌握畢業設計學習到解決實際工程問題的基本流程和方法，又要培養團隊意識和學術交流能力。然而，現階段的理工院校培養模式很難做到這一點。因此即使理工科學生的就業市場龐大，仍有相當部分學生無法迅速融入這種現實的的專業需求當中，進而造成我國工程類人才整體競爭力的匱乏。
2 工程人才培養系統及其要素
2.1 工程人才培養系統
工程人才培養系統是以完成工程人才培養為目標的所有要素構成的有機集合體。與產品生產系統類似，工程人才培養系統也是一個輸入—轉換—輸出系統，其構成如圖1所示。
在輸入階段，大量的培養資源和信息投入當中，形成系統運行的初試環節。核心部分為轉換環節，在這一階段注重的培養過程與效率，它與輸出的反饋信息相對應，具有自我完善、更新功能。工程人才培養是以課程教學的形式進行的，系統的培養過程由課程教學構成。培養系統的輸出是轉換的必然結果，即輸出具有某工程學科基礎知識和基本工程實踐與創新能力的工程人才。反饋機制保證了人才培養的質量和系統的正常運行[8]。其功能在于與階段產生的信息進行比對，一旦發現不同則并立即對錯誤產生原因進行分析，然后采用相應方法加以改正，直至問題解決以保障系統的穩定運行，起到至關重要的作用。由于工科學科的實踐性強，工程教育模式的理論研究與實踐表明，企業參與工程人才培養是工程教育質量的必要保障。生產系統在輸入、轉換和輸出等環節的運行中，存在物流、信息流等，工程人才培養系統也存在知識流、能力流和信息流。
2.2 工程人才培養系統的要素
工程人才培養系統的要素可以分為結構化要素與非結構化要素[9]。培養系統的結構化要素是是硬件及其組合關系，是形成培養系統框架的物質基礎。結構化要素主要包括：培養技術，即培養過程特征、（高校和聯合培養企業用于工程人才培養的）實施與設備構成、教學水平、科研水平、培養力（培養規模的大小和彈性）等。培養系統的非結構化要素是指在培養系統中支持和控制系統運行的軟件性要素。主要包括：培養者及其組織結構，即培養者的教學與科研素質、培養單位的管理政策和組織結構等；培養計劃，即培養方案、教學大綱等；教學質量管理體系等。
3 工程人才培養系統化集成的內容
集成的概念是一些孤立的事物或元素通過某種方式改變原有的分散狀態集中在一起，產生聯系，從而構成一個有機整體的過程[10]。集成包含了人的因素，集成集是人造系統，如企業是人造系統，所以它是集成體。集成體則要求各個組成元素按照一定的模型和方法進行統一的排列組合，而并不是簡單的相互疊加。這種方式可以最大限度地發揮每個組成元素的個體功能，更好地適應系統環境，滿足多方面的實際需求。所以說，集成更加重視主觀行為，集成體形成后所具有的功能與進化特性才是培養的重點。
培養者是工程人才的實施者，培養過程是各種課程教授的過程，信息表征了各類培養要素和培養狀態的內容，知識與能力復合型人才是工程人才培養的目標，因此，系統化集成工程人才培養要素就是集成培養者、信息、課程、知識與能力。
3.1 培養者集成
工程專業教研室教師與聯合培養企業的工程技術人員和工程管理人員共同探討和制定專業培養目標、方案和專業課程教學大綱，工程專業教研室教師與基礎課教師、專業基礎課教師共同探討和制定課程教學大綱。各類培養者交流教學實施情況，并共同推進專業培養目標和方案、課程教學大綱的改善，并對所使用的培養資源進行集成。專業教研室教師是核心培養者，起著組織協調作用，處于主導地位。
3.2 培養信息集成
培養信息包括有人工程人才培養的設備（高校、企業的設備、軟件）信息，專業培養目標、專業培養方案、課程教學大綱、培養質量管理體系，課程教學效果與專業培養效果等信息。培養信息的集成應該包括兩個方面：一是培養者通過溝通交流共同制定專業培養目標、培養方案、各課程教學大綱、教學方法和培養質量管理體系并將這些信息在培養者間共享，二是在各課程教學和各培養過程中，將培養前信息（培養方案、課程教學大綱、教學方法和培養質量管理體系）、培養中信息（學生在教學中的反應情況）和培養后信息（教學考核結果和畢業生信息反饋）進行集成對比，以形成工程人才培養的反饋機制。
3.3 知識與課程集成
課程具有如下性質：課程之間存在供需銜接關系，一門課程是若干門課程的先修課程，一門課程以若干門先修課程為基礎。不同學科對同一課程的知識需求與能力需求不同?；谡n程間的關系，培養者應該如產品生產中的生產工序集成與精益生產一樣，以團隊的形式共同制定課程教學大綱，實現知識與課程間的無縫銜接、無冗余的集成。在基礎課與專業基礎課的教學中，某課程的案例、例子盡量是后續課程的知識，在專業基礎課和專業課教學中，某課程應該綜合應用其先修課的知識解決本課程需要解決的問題。
3.4 能力集成
工程能力包括動手、觀察、工程測試、工程制圖、工程計算、計算機應用、語言表達、協調合作、推理、分析判斷、學習、創新能力等能力。工程實踐與創新能力是綜合性和復合性能力，從學生認知的過程和規律性來看，不同能力之間存在一定的關系，即一種能力的培養需要以若干種能力為基礎，一種能力的獲得可為若干種能力的獲得奠定基礎，如同產品加工和裝配的工藝流程，這需要在工程人才培養中實施能力集成。
3.5 幾類集成的關系
培養者是工程人才培養系統最活躍的因素，因此，培養者集成在信息、能力、知識與課程的集成中起決定性作用[11]。信息集成是能力、知識與課程集成的關鍵。知識傳授與能力培養是通過課程教學進行的，因此，課程集成對能力集成具有很多的影響作用。四個集成之間的關系如圖2 所示。
4 工程人才培養系統化集成的實現途徑
由幾類集成內容及其關系可知，工程人才集成是培養實現的關鍵是培養者的集成、知識與能力的集成。
4.1 培養者集成的實現途徑
4.1.1 產學研合作教育
在目前市場經濟和國家政策下，企業缺乏參與高校培養工程人才的積極性，校企聯合培養也缺乏法律法規的制度保障。企業在產學研合作中獲得了高校實驗研究設備和智力資源，將提高與高校聯合培養人才的積極性（提供工程實踐場所、設備甚至工作崗位）；產學研也有利于邀請企業工程人員參與工程實踐教學和專業理論課教學。
4.1.2 校企共建工程技術研發平臺和大學生實踐基地
高校與企業的工程項目研發合作達到合作伙伴關系階段時，將建立工程技術研發平臺，高?？梢詫⒐こ萄邪l方面的伙伴關系延伸到企業生產與人才需求招聘，建立大學生實踐基地，從而實現校企深度聯合培養工程人才。
4.1.3 實施面向企業的訂單式人才培養
面向特定企業的人才需求培養，這必然促使人才需求企業與高校深度合作聯合培養工程人才，從而實現培養者和培養資源的集成化。
4.1.4 培養者聯合制定各種教學文件與方案
高校建立由學校主管教學的領導、學校教務管理部門、二級院系領導管理的基于培養者的聯合培養機制，要求各工程專業的培養方案由企業工程技術人員參與制定，基礎課和專業基礎課的教學大綱由專業教師參與制定，各專業課程的教學大綱由任課教師外的其他專業教師和企業工程技術人員參與制定。
4.2 知識和能力集成的實現途徑
4.2.1 產學訓練，理論與實踐集成
高校為企業提供工程學生解決企業勞動力短缺問題，企業為學生提供生產實踐，高校教師與企業工程人員共同指導學生生產實踐。高校教師在生產實踐前后結合學生生產實踐進行課程講授和布置工程設計作業。規模小的成長型企業（特別是進駐大學科技園的企業和高新技術產業園的創業型企業）生產季節性產品又實施調節人力水平的生產計劃的企業，均有利于這種合作模式實施。
4.2.2 高校教師與企業工程技術人員聯合培養
企業工程技術人員與高校教師聯合開發教材、聯合講授專業理論課、聯合指導實習與工程訓練、聯合指導課程設計與畢業設計，從而實現理論與實踐的有機集成。
4.2.3 培養科學研究與工程實踐復合型、知識與能力復合型教師
知識與能力都是復合型的教師方能培養出復合型的工程人才。從專業技術能力看，專業教師不但具有工程科學研究能力還要有工程實際項目的設計與實施等實踐能力；從生命周期角度看，教師應該懂得產品設計材料選擇、設計、制造和質量檢測等知識，在這些方面既專又博；從學科的知識結構看，教師應具有復合知識背景，具有從事學科交叉研究的能力；從能力結構看，教師具有多種工程能力。
4.2.4 基于課程集成教學的教師考核評價
后續課程教師參與先修課程教師的考核評價、工程專業教師參與基礎課教師、專業基礎課教師的考核評價，合作培養企業的工程人員協助高?？己嗽u價專業教師，這些都有利于實施面向特定專業的先修課程與后續課程集成式教學。
4.2.5 設置綜合性工程設計作業
為實現集成式培養，應該將認識實習、生產實習、畢業實習等實踐課程教學和專業課程設計、畢業設計和課外科技活動等工程設計作業實施集成的一體化教學。綜合性課程設計就是實施兩門或以上課程并綜合應用多種工程能力的課程設計與畢業設計與課外科技活動，打破傳統的單一課程和單一能力的工程設計。
4.2.6 建立校級的跨學科綜合性工程訓練中心
高校按照學科群建立由學校（而非二級院系）直接管理的跨學科綜合性工程訓練中心，實現統一管理調度不同學科的教學資源，打破由各院系單獨管理單一學科教學資源而難以實施綜合性工程訓練的障礙。比如，按有關聯性的機械、電子電氣、計算機、控制和工程管理類等學科建成一個綜合性工程訓練中心。
5 結束語
集成式工程人才培養是實踐先進工程教育模式、解決高等工程教育問題的途徑之一，本文探析了工程人才培養系統的概念，對工程人才培養的系統化集成的內容及其實現途徑進行了探析，以期對高校改善工程人才培養模式和提高培養質量有所借鑒。
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