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近年來，隨著經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日益加快，工程實踐的復(fù)雜化和全球化日趨明顯，相應(yīng)地，對工程教育也提出了更多、更高的要求。高等工程教育是培養(yǎng)工程師的主渠道，對工程技術(shù)人員知識、能力、素質(zhì)的形成起著非常關(guān)鍵的作用，因此研究如何在新的時代需求下培養(yǎng)和造就高素質(zhì)、創(chuàng)新型和具有國際視野的合格工程師具有重要意義。[1]能源動力工程以能源的有效利用及轉(zhuǎn)換與傳遞規(guī)律為其基本內(nèi)容，在我國工科人才培養(yǎng)中具有重要地位。我國已經(jīng)確定走出一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的新型工業(yè)化道路，同時為我國中長期能源發(fā)展規(guī)劃制定了節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略，這些都迫切要求能源動力工程的高等教育建立與國家經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的工程教育體系與結(jié)構(gòu)，實踐新的教育理念和教育政策，提高能源動力工程技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。[2]基于此，上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院對能源動力工程專業(yè)的本科工程教育進(jìn)行了較長時間的探索和實踐，建立了全方位、多層次的工程教育模式。本文首先分析了能源動力工程領(lǐng)域的高等工程教育現(xiàn)狀和存在的問題，然后介紹了實踐現(xiàn)代工程教育的思想和方式。

一、能源動力工程領(lǐng)域的高等工程教育

能源動力工程專業(yè)是伴隨著近現(xiàn)代工業(yè)革命發(fā)生、發(fā)展、加速過程成長起來的傳統(tǒng)專業(yè)，在新的能源形勢和建立工業(yè)強國的需求下承擔(dān)著嶄新而重大的培養(yǎng)責(zé)任。我國目前設(shè)有能源動力大類專業(yè)的學(xué)校有130余所。經(jīng)過幾十年的努力，我國能源動力的工程教育有了長足的進(jìn)步，但總體來看，整個工程教育體系沒有發(fā)生本質(zhì)的變化，還不能很好滿足現(xiàn)代工業(yè)對工程技術(shù)人才的需求。[3]能源動力領(lǐng)域的高等工程教育主要存在四個方面的不足。

1.缺乏明確的工程教育定位

很多研究型大學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)科學(xué)家，而不是工程師。而工程教育和科學(xué)教育是兩種不同的教育。科學(xué)家從事研究發(fā)現(xiàn)，工程師進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明。培養(yǎng)工程師和培養(yǎng)科學(xué)家需要兩種不同的教育體系。作為一個典型的工程學(xué)科，能源動力專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是以培養(yǎng)工程師為主。在現(xiàn)實需求下，就是培養(yǎng)既有創(chuàng)新能力又能解決實際工程問題，同時具備國際競爭力的高級人才。

2.工程教育體系陳舊

在課程設(shè)置上，能源動力專業(yè)的課程改革基本上是在原有課程體系下的完善，沒有從根本上打破原有的課程體系。隨著新知識的不斷出現(xiàn)，由于缺乏課程間的整合機制，課程有增無減，使學(xué)生不得不面對越來越多的課程。在教學(xué)模式上，通常是以教師為中心的講授式教學(xué)，而不是以學(xué)生為中心的啟發(fā)式教學(xué)。學(xué)生的分析、想象、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)受到限制。在教學(xué)內(nèi)容上，工程教育基礎(chǔ)課程太偏理論，教學(xué)中缺乏實際應(yīng)用的環(huán)節(jié)。不少專業(yè)課程跟不上科技發(fā)展的節(jié)奏，內(nèi)容幾十年不變，總體上比較陳舊。教學(xué)實驗以驗證性為主，測試手段比較落后，設(shè)備比較陳舊。

3.缺乏與企業(yè)的互動

作為一個實踐性很強的學(xué)科，不了解工程界的需求而一味紙上談兵不僅不能培養(yǎng)出合格的現(xiàn)代工程師，而且對于學(xué)科發(fā)展也是極其不利的。工程界對工程教育的教學(xué)內(nèi)容和實踐水平有嚴(yán)格要求，但不少工科教師缺乏必要的工業(yè)經(jīng)驗和工程背景，學(xué)生也缺乏必要的實訓(xùn)機會和體驗。4.缺乏工程教育的國際化隨著世界經(jīng)濟全球化進(jìn)程的加速，能源動力領(lǐng)域需要更多的按照國際標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)的工程人才。在工程教育體系中，需要更多地接納來自不同國家的學(xué)生，在教學(xué)和科研中注入更多的國際化內(nèi)容，與國外大學(xué)加強校際交流與合作，培養(yǎng)具備專業(yè)知識和能力的國際化現(xiàn)代工程師。總之，長期以來，能源動力工程領(lǐng)域習(xí)慣于從系統(tǒng)性和科學(xué)性出發(fā)組織工程教育體系，較少以學(xué)生和工程界需求出發(fā)進(jìn)行考慮，無法真正適應(yīng)社會的變化和現(xiàn)代大工程教育觀念。

二、能源動力工程領(lǐng)域的高等工程教育探索及實踐

針對能源動力領(lǐng)域的工程教育問題，近年來上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院對能源動力專業(yè)的本科工程教育體系進(jìn)行了積極探索和實踐，主要歸納為三個方面。

1.明確培養(yǎng)主體

首先明確了能源動力專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)就是培養(yǎng)合格的現(xiàn)代工程師。培養(yǎng)的主體就是學(xué)生。從華沙世界工程教育會議和美國“2020工程師”計劃[4]對新一代工程師的要求來看，現(xiàn)代工程師首先要對工程或技術(shù)有熱情，因此在充分考慮學(xué)生需求和實際辦學(xué)條件的基礎(chǔ)上，選拔對成為未來工程師有強烈意愿的學(xué)生進(jìn)入教育部的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”特色班，希望能培養(yǎng)出未來企業(yè)界的領(lǐng)軍人物。這樣，學(xué)生在培養(yǎng)過程中可以保持較高的熱情，有利于教學(xué)和實踐工作的開展。

2.制訂“工程教育特色”培養(yǎng)計劃

新的培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置主要分為四個部分，如圖1所示。第一部分通識教育課程主要由人文、社科、經(jīng)濟管理、外語、體育等課程組成。第二部分專業(yè)教育課程包括了能源動力領(lǐng)域必備的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、電子電工、材料、設(shè)計制造、熱學(xué)、流體力學(xué)等最基本的知識（必修）和各個研究方向（包括熱能工程、車用發(fā)動機、葉輪機械、制冷與低溫工程）的專業(yè)課程（選修）。第三部分專業(yè)實踐課程涵蓋了各類實習(xí)、實驗和畢業(yè)設(shè)計。第四部分個性化教育課程由學(xué)生根據(jù)需要自主選擇。相比原來的非工程教育課程體系，新的課程設(shè)置有下面幾個很大的變化：

（1）淡化了各研究方向的具體差異，強調(diào)通用基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。目前國際上普遍認(rèn)為應(yīng)該注重“基礎(chǔ)知識”，而“專業(yè)知識”可以在工作以后繼續(xù)增加積累，甚至終身都要不斷地學(xué)習(xí)。在“基礎(chǔ)知識”中，國際上的觀點更強調(diào)的是“通用基礎(chǔ)”。

（2）對課程進(jìn)行有效整合。原先的課程多而雜，在教學(xué)內(nèi)容上出現(xiàn)重疊，加上許多課程學(xué)分少，學(xué)生為了湊學(xué)分需要同時學(xué)習(xí)多門課程，所以學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)很重，不少學(xué)生都有“考完即忘”的經(jīng)歷，沒有達(dá)到要求的教學(xué)效果。在新的課程體系中，考慮上述問題，對課程進(jìn)行大范圍整合：取消小學(xué)分課程（學(xué)分），設(shè)置高學(xué)分課程（學(xué)分），除個別課程外，多數(shù)課程都在3個學(xué)分以上。另外，突出了工程實踐類課程和基本理論課，減少了拓展理論課的數(shù)量。以專業(yè)教育課程為例，可以看出新舊課程設(shè)置的差別，見表1。由表可見，專業(yè)基礎(chǔ)課的必修總學(xué)分提高11分，但門數(shù)減少2門；專業(yè)方向課選修的總學(xué)分減少7分，可選的課程也減少了三分之二。

（3）強調(diào)工程意識和實踐能力的培養(yǎng)。由于我國的基礎(chǔ)教育是按科學(xué)教育的體系構(gòu)建的，所以工科學(xué)生進(jìn)大學(xué)后難以馬上適應(yīng)工程教育，使教學(xué)效果打了折扣。在新的課程體系中，特別設(shè)置了“工程學(xué)導(dǎo)論”必修課程，向?qū)W生介紹工程問題及其解決方案的基礎(chǔ)知識，同時培養(yǎng)學(xué)生提出工程問題、通過團隊合作研究并設(shè)計解決方案的能力以及交流、寫作的基本能力。該課程要求學(xué)生在一年級學(xué)完，希望能夠彌合高中教育和大學(xué)工科教育之間的鴻溝。另外，在熱工核心基礎(chǔ)課程如傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)和流體力學(xué)等中增加課程設(shè)計和團組大作業(yè)，課題取自生活和企業(yè)，在解決實際問題過程中增強學(xué)生對知識的實際應(yīng)用能力。

（4）增設(shè)企業(yè)課程模塊。為使學(xué)生盡早地接觸企業(yè)，了解企業(yè)需求和產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在新的培養(yǎng)計劃中增加了企業(yè)課程模塊，包括“企業(yè)項目管理”、“質(zhì)量管理及控制”、“精益六西格瑪管理”等課程供學(xué)生選修。授課老師都是來自優(yōu)質(zhì)企業(yè)的具有豐富工程經(jīng)驗的工程師，可以提供大量新鮮而實用的案例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加速學(xué)生適應(yīng)工程實踐的進(jìn)程。

（5）采用合適的優(yōu)秀工程教材。現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展給能源動力類專業(yè)課程的教學(xué)提供了極其豐富的素材，如納米微米的應(yīng)用、燃料電池、新能源開發(fā)、污染物減排等。優(yōu)秀的教材能夠及時恰當(dāng)?shù)胤从彻こ碳夹g(shù)的這些新變化，并以學(xué)生容易接受的形式表達(dá)出來。在這一點上，國外有些教材做得更出色。能源動力類各專業(yè)課程精心挑選了取材豐富、構(gòu)思新穎、內(nèi)容先進(jìn)的教材，而且要求使用中文教材的課程必須提供優(yōu)秀的英文參考書。例如，工程熱力學(xué)課程就選用了中文教材《工程熱力學(xué)》（沈維道、童鈞耕編著）和美國的Moran、Shapiro編著的英文教材《FundamentalsofEngineeringThermodynamics》，不僅有益于知識的互補，而且能開拓視野、活躍思維、引導(dǎo)學(xué)生去感受理論與實踐的重要性。

3.增強實踐教學(xué)和工程實訓(xùn)環(huán)節(jié)

實踐是實現(xiàn)工程教育的必要環(huán)節(jié)。在新的培養(yǎng)計劃中，特別注重了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計和規(guī)劃。整個實踐體系分成四部分：理論課實驗及課程設(shè)計、工程設(shè)計類、各類實習(xí)及各級工程實驗/實踐活動。如表2所示。

（1）理論課實驗及課程設(shè)計。這類實踐主要包括涉及課程知識的原理性驗證實驗和基本設(shè)計等，與工程實踐內(nèi)容相差較大，但卻是夯實理論知識基礎(chǔ)有效的手段，不可缺少。在新的課程教學(xué)大綱中，除了保留傳統(tǒng)教學(xué)實驗和設(shè)計外，還增設(shè)了綜合性和實踐性較強的訓(xùn)練項目，如在傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)和流體力學(xué)等核心基礎(chǔ)課程中增加課程設(shè)計或團組大作業(yè)，題目具有一定的啟發(fā)性和現(xiàn)實性，希望能夠增強學(xué)生的綜合運用能力和駕馭理論實踐相互轉(zhuǎn)化的能力。

（2）工程設(shè)計類。工程設(shè)計系列課程的主要目標(biāo)是貼近工程實際，搭起學(xué)校學(xué)習(xí)與工程實踐的橋梁。包括：“工程學(xué)導(dǎo)論”，通過課程學(xué)習(xí)將一年級學(xué)生引進(jìn)門，建立對工程的認(rèn)識和興趣，如前所述；“工程設(shè)計1”，進(jìn)行符合二年級所學(xué)內(nèi)容的具有一定難度的項目設(shè)計；“工程設(shè)計2”，進(jìn)行符合三年級所學(xué)內(nèi)容的有較大難度并和專業(yè)相關(guān)的項目設(shè)計，如結(jié)合數(shù)理化、熱機電等基礎(chǔ)知識，設(shè)計電子元件冷卻系統(tǒng)、余熱回收利用系統(tǒng)等；“畢業(yè)設(shè)計”。在四年級，結(jié)合企業(yè)實際項目，以產(chǎn)品為對象，實現(xiàn)較大的工程項目的綜合訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計可與生產(chǎn)實習(xí)銜接，共同在企業(yè)完成，給予畢業(yè)設(shè)計充分的時間和質(zhì)量保障。工程設(shè)計類課程以項目為導(dǎo)向，強調(diào)設(shè)計的實用性、經(jīng)濟性與開放性，同時強調(diào)團隊合作、溝通與領(lǐng)導(dǎo)能力的培養(yǎng)。項目有的來自上海通用、寶鋼、航天八院、商飛、泰科等優(yōu)質(zhì)企業(yè)，有的是與海外大學(xué)合作聯(lián)合承接海外公司的項目，進(jìn)行海外實習(xí)，開拓了學(xué)生的國際視野，培養(yǎng)了其全球工作的能力。

（3）各類實習(xí)。這類實踐包括了傳統(tǒng)的金工實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)。其中認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)都在企業(yè)完成，生產(chǎn)實習(xí)又和畢業(yè)設(shè)計緊密相關(guān)，這樣使實習(xí)目的更加具體，不僅促進(jìn)了企業(yè)和學(xué)生的相互了解，更保證了雙方合作的積極性。

（4）各級工程實驗/實踐活動。除了培養(yǎng)計劃中的各類實踐內(nèi)容外，學(xué)有余力的學(xué)生還可以參加國家級、省部級、校級的工程實踐活動，如全國大學(xué)生節(jié)能減排科技競賽、國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃、上海大學(xué)生創(chuàng)新活動計劃、上海交通大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新實踐計劃、上海交通大學(xué)特色實驗項目等。通過競賽或設(shè)計，學(xué)生對專業(yè)的興趣得到了培養(yǎng)和強化，實踐能力和創(chuàng)新意識也獲得了不同程度的提高。

三、總結(jié)

上述工程教育實踐在明確培養(yǎng)主體類別的前提下，緊緊抓住了兩點，即“重視通用基礎(chǔ)”和“突顯工程特色”，同時以“創(chuàng)新能力和國際化”為主線指導(dǎo)了課程設(shè)置和實踐內(nèi)容。其中實踐教學(xué)體系在學(xué)生實踐能力培養(yǎng)上注重由易到難、循序漸進(jìn)，在實踐平臺建設(shè)上力求全方位、多層次，以適用不同基礎(chǔ)、不同類型的能源動力工程人才的培養(yǎng)。需要指出的是，雖然對能源動力專業(yè)的工程教育體系進(jìn)行了上述積極探索和改革，并取得了一些成績，但這種模式仍需進(jìn)一步檢驗和完善，仍需要能源動力工程領(lǐng)域?qū)W校、企業(yè)和社會共同努力。