浅谈卓越工程师创新能力培养的思路与途径

　　论文摘要：提高人才培养质量，培养创新型工程人才是工科类高校教育目前面临的重要任务。文章分析了工程类大学生创新能力培养的现状及存在的问题，提出“卓越工程师”创新能力培养应通过创新工程教育观念、构建校企联合培养人才的新机制、建立人才培养新模式、改革课程体系和教学内容、创新教学方法和实践教学体系、建设高水平工程型师资队伍、建立科学的评价与激励机制等途径来实现。

　　论文关键词：高等工程教育；卓越工程师；创新能力

　　胡锦涛总书记在党的十七大报告中指出：“提高自主创新能力，建设创新型国家，这是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。要坚持走中国特色自主创新道路，把增强自主创新能力贯彻到现代化建设的各个方面。” “要进一步营造鼓励创新的环境，努力造就世界一流科学家和科技领军人才，注重培养一线的创新人才，使全社会创新智慧竞相迸发、各方面创新人才大量涌现。”

　　一、“卓越工程师教育培养计划”的提出

　　目前，我国工程教育的规模位居世界第一，高等工程教育的本科在校生达到371万人，研究生47万人。我国已经是工程人才培养大国，但不是人才培养强国，人才质量难以满足需求。统计数据显示，中国现有工程师210万人，大学生中有35%学工科——“现役”和“后备”工程师的数量目前都排名世界第一。但是在瑞士洛桑发布的“世界竞争力报告”中，中国“合格工程师”的数量和总体质量，在参加排名的55个国家中仅列第48位。据《财富》杂志公布的最新数据，美国“适合全球化要求”的工程师有54万；中国只有16万，占全国工程师总数的1/10不到；而印度，符合全球化需求的工程师超过其总数的70%。wwW.lw881.com更关键的是，创造单位gdp，中国需要的科技工程人员数量应该是日本的3.68倍。可见，我国在工程人才培养质量方面与其他许多国家相比，还有很大差距。
　　“强国必先强教”，为此，教育部于2009年提出实行“卓越工程师教育培养计划”。这是为主动服务“走新型工业化道路”和“建设创新型国家” 战略的目标，培养、造就一批创新能力强，适应经济、社会发展需要的各类工程技术人才而制定的。是我国高等工程教育改革，促进高等工程教育质量全面提升的重要举措，目前已列入中国高等教育中长期发展规划，是大规模工程教育改革的信号。它将借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色的工程教育模式，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养出一大批创新型工程师，为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供坚实的人才支撑和智力保证，增强我国的核心竞争力和综合国力。同时，促进工程教育的改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量，努力建设具有世界先进水平、中国特色的社会主义现代化高等工程教育体系，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。
　　“卓越工程师教育培养计划”的核心就是培养学生的工程实践能力和创新能力，这是我国的一个新的人才培养模式，需要在实践中不断探索、完善和提高。本文旨在分析目前我国高校工科专业人才创新能力培养现状及存在问题的基础上，就“卓越工程师”创新能力的培养进行初步探讨。

　　二、创新能力的内涵

　　创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。起源于拉丁语，它原来有三层含义：第一，更新；第二，创造新的东西；第三，改变。创新是人类特有的认识能力和实践能力，是人类主观能动性的高级表现形式。
　　创新能力主要指人们通过创造性思维和创造性实践，形成物质产品或非物质产品的能力。具体而言，是指发现或提出新问题、新概念、新见解、新方法，通过创新活动解决新问题，以及建立新理论、创造新技术、新产品的能力。
　　创新能力包含创造性思维能力和创造性实践能力两个方面，主要由创新意识、创新思维、创新实践和创新素质等要素构成。具体包括获取知识的能力、观察能力、认知能力、分析与判断能力、信息处理能力、动手能力、想象能力、表达能力、持久能力和团队协作精神等。它们之间相互联系、相互影响、相互促进，密不可分，是一个人综合能力的具体体现。
　　1.创新意识
　　创新意识是人们对创新与创新的价值性、重要性的一种认识水平、认识程度以及由此形成的对待创新的态度，并以这种态度来规范和调整自己的活动方向的一种稳定的精神态势。创新意识总是代表着一定社会主体奋斗的明确目标和价值指向性，成为一定主体产生稳定、持久创新需要、价值追求和思维定势以及理性自觉的推动力量，成为唤醒、激励和发挥人所蕴涵的潜在本质力量的重要精神力量。
　　创新意识包括创造动机、创造兴趣、创造情感和创造意志等。创新意识与创造性思维具有密不可分的关系，创新意识是引起创造性思维的前提和条件，创造性思维是创新意识的必然结果。
　　2.创新思维
　　创新思维是以独特性和新颖性为目标的思维活动。它具有思维的独创性、联动性、多维性和变通性。即能够从独特的视角发现或提出问题；探求诸多因素之间的相互关系，在错综复杂的问题中分析主要矛盾；能在短时间内产生大量的设想，对一个问题有多种思路；能冲破思维定势的束缚，及时修正或调整原有的设想。拟用新颖、独特的方法解决问题。从表现特征上主要体现在以下几个方面，即：积极的求异性、敏锐的观察力、创造性的想象、独特的知识结构和活跃的灵感。
　　3.创新实践
　　创新实践是指通过积极参加创新实践活动，尝试用创造性的方法解决实践中的问题，从创新行为上反映创新能力的综合表现等。关注力、创新技巧是付诸创新实践不可缺少的因素。关注力是一种锲而不舍的精神，它使创新实践能够得到保证；创新技巧是主体从事创新和创新能力发展的手段和中介，具体包括信息加工能力、动手操作能力、熟练掌握和运用创新技法的能力、创新成果的表达与实现能力等技能。
　　4.创新素质
　　创新素质是创新能力培养过程中必不可少的要素之一，是创新能力培养和提升的重要保障。主要包括表达能力、持久能力、领导能力、沟通能力、组织协同能力和决策能力等。这些能力的有机结合能使创新能力培养在激烈的竞争中持续稳定的发展。
　　在上述诸因素中，创新意识是先导，创新思维是关键，创新实践是重点，创新素质是保障。它们的有机结合将为创新能力的培养打下坚实的基础。
　　三、我国高校在大学生创新能力培养上存在的问题

　　新型工业化是我国提升整体实力、跻身世界强国的必由之路，需要大量优秀的创新型工程类人才。然而，目前我国高校在培养高素质工程技术人才方面存在一些薄弱环节，如：教育观念和教育模式落后，教学内容陈旧，教育方法呆板，理论脱离实际，缺乏社会实践和产业界参与等。即，我国的高等工程教育远未能自觉地把增强工程创新意识和创新能力的要求贯穿于人才培养的全过程，具体表现在以下几方面。
　　1.创新教育观念和教学模式落后
　　由于受传统教育观念和教学模式的影响，我们的大学教育更重于知识传授，轻于能力培养，往往将知识的传授置于教学的中心位置。注重理论教学，轻视实践教学，忽视学生工程实践能力及创新能力的培养。教学的主体与客体颠倒。理论上讲，教学的主体是学生，客体为教师，而实际上，从我们的教学大纲、教学计划、教学内容、教学手段和教学方法等方面，却无一不反映出教师为主体、学生为客体的特征。主、客体发生错位，必然导致教师在教学过程中易产生主观性、臆断性与刻板性，导致学生学习的被动、消极与盲从，抑制了学生学习的主动性、积极性与创新性，使高等教育阶段成为继基础教育创新能力培养的第一个“断层”之后的又一个“断层”。
　　2.课程设置及课程结构存在缺陷
　　目前，我国高校主要是按学科划分专业，按专业设置课程。由于专业划分过细，课程设置又紧紧为专业服务，使得专业教学计划和课程体系呈现较强的刚性和高度的单一性，弹性较弱，复合性和多样性欠缺；必修课太多，选修课太少；课程内容重复较多，衔接不力等。结果使学生自主学习的时间和空间受限，只能在本专业的狭窄范围内活动，无暇顾及相邻学科以及人文和社会科学知识的学习，限制了学生的视野，影响了学生创新能力的培养。
　　3.工程技术人才面向工程实际不够
　　突出反映在没有真正结合企业生产实际的工程实践训练，使学生没有实际的感性认识，没有感受到所学专业的实际工程意义和价值。导致学生缺乏对工程技术在工程及工程教育中的重要地位和作用的认识，缺乏对现代工程所必须具备的有关经济、社会、交往等方面知识的了解，缺乏参与管理现代工程的初步能力和管理素质。
　　4.缺乏有利于创新的实践环境
　　我国高校普遍存在重理论、轻实践，重知识传授、轻能力培养，创新氛围不浓的现象。尽管我们有许多实践性课程，如实验课、课程设计、认识实习、生产实习、毕业设计等，但是由于受“知识传授型”固有教育观念的束缚，使得我们在实践环节、实践时段和实践内容等设计方面，或者与工程实际脱节、或者缺少启发性和创新性；同时，由于现行教师业绩评价体系的缘故，许多教师则把更多精力放在学术活动中。而且，目前我国大部分工科院校的实践教学内容、方法和手段比较落后。一方面，学生在校内实践环节的条件普遍较差，大学生能够自主进行创新性实验的仪器、设备更加有限，同时，学生直接参与课题和科研项目等创新实践的机会也较少；另一方面，从学校外部环境分析，诚如教育部党组副书记、副部长陈希所说，20世纪80年代中后期以来，我国工业界在工程教育中的作用有所弱化。企业受生产、安全压力和更注重经济效益等因素的影响，没有认识到也不愿承担人才培养的社会责任，接收实习生的热情下降，使实践教学环节难以保证，没有形成良好的工程实践模式。
　　上述诸多因素的影响，使得毕业生工程意识和工程能力弱化，就业适应期延长，无疑阻碍了创新性人才的培养和成长。
　　5.缺乏高水平工程型师资队伍
　　目前，我国高校教师类型主要有：教学型、教学科研型和科研型三大类。缺乏有企业工作经历的工程型师资队伍，更缺乏高水平的工程型师资队伍。这严重制约了我们对创新型高级工程技术人才的培养。
　　6.缺乏评价与激励机制
　　目前，高校普遍缺乏对大学生创新能力培养的评价与激励机制，一方面，使学生创新活动没有明确的目标性、成就感和价值感，不能激发学生创新的激情、创新的主动性和持久性，存在盲目性、随意性和被动性等；另一方面，也使教师在培养创新型人才方面的积极性、主动性受到影响。
　　由此造成的后果是，虽然近几年培养的工程类本科、硕士毕业生在数量上有较大幅度的增长，而社会急需的能胜任研究、开发、设计、策划等工作并具有较强创新能力的工程技术人才在目前仍然非常紧缺，许多学生的实际工作能力达不到工程一线对高级工程技术人才的要求。

　　1.创新工程教育观念
　　创新工程教育观念是创新工程教育体系的核心和灵魂，是高校构建创新型工程人才培养模式的先导。只有以先进的、科学的工程教育观念指导教育实践，才能实现工程教育的预期目标，培养出大批具有创新能力的卓越工程技术人才。
　　创新工程教育观念，首先要坚持以学生为本，创设创新性优秀人才脱颖而出的教育机制；倡导勇于追求真理、敢于探索未知、充分发挥潜能、展现个性的价值观；建立具有鼓励创新的校风和学风。要改变以传授知识为主的传统教育观念，确立以知识传授为基础、以创新能力培养为核心的新观念；要改变以教师处于主导地位为主的传统教育观念，树立以教师主导地位为基础，着力突出学生主体地位和作用的新观念。同时，要以社会发展和企业需求为导向，改变以校内学习和理论传授为主的传统教育观念，树立面向工程实际、面向实践的教育观念，使“产、学、研”相结合，变“先学习后实践”为“边学习边实践”和“边实践边学习”，变“静态学”为“动态学”，变“死学死用”为“活学活用”。其次，教师在教育教学活动中要充分爱护学生的创新热情，在强调打好基础的同时，有的放矢地开展各种有利于激发学生创新意识的活动，改变传统教育中直接或间接扼制学生创新能力发展的教育观念，注重学生创新能力的培养，保护学生的好奇心、自尊心和自信心。
　　2.构建校企联合培养人才的新机制
　　高校培养的工程技术人才是为企业服务的，一方面，高校要了解企业需要什么样的人才，这样在人才培养上可以更有针对性、目的性；另一方面，企业也应根据自身的发展状况和国家产业的最新发展形势，向高校提供其对人才需求的必要信息及行业发展的最新趋势。为此，高校和企业就要密切合作，共同构建人才培养的新机制。高校和企业共同设计培养目标，制定培养方案，共同实施培养过程，使培养出来的工程类人才具有很强的工程实践能力和工程创新能力。
　　3.构建以创新能力培养为目标的人才培养模式
　　教育部启动的“卓越工程师教育培养计划”提出：培养卓越工程师后备人才，要坚持面向工业界、面向世界、面向未来。面向工业界，就是要主动适应工业界的需求，为中国特色新型工业化发展服务，为国家经济社会可持续发展服务；面向世界，就是要服务“走出去”战略，为工业界开拓国际市场提供源源不断的具有国际竞争能力的工程技术人才；面向未来，就是要有战略眼光和前瞻意识，培养能够满足未来发展需要、能够适应和引领未来工程技术发展方向的工程师。
　　因此，采用校企联合培养新模式，企业由原来单纯的用人单位变为联合培养单位。工科生的学习包括校内学习和企业学习两个阶段，本科及以上层次学生要有一年左右的时间在企业学习。比如，前三学年在校学习，最后一学年在企业学习；或者，在校学习与在企业学习分阶段交替进行，但四年期间要保证在企业学习不少于一年。
　　根据上述总体思路，具体应从以下几方面进行：（1）构建合理的课程体系。课程体系是实施培养目标的施工蓝图，是组织教学活动的最主要依据。课程内容集中体现教育观念和教育思想。学生创新能力的培养主要是通过富有创造性的课程体系和教学内容的系统教育而实现的。因此，高等工程教育要从根本上适应培养创新人才的需要，就必须充分重视课程体系的改革。在课程设置、课程结构等关键环节进行变革，构建新的课程体系，如：1）构建多元化的课程体系。改变以往单一的学科课程为主的课程体系，建立学科课程和活动课程、显性课程与隐性课程、大范围课程和核心课程、必修课程和选修课程合理配置的课程体系。2）构建“平台+模块”的课程体系。打破传统的公共基础课+专业基础课+专业课的“链式结构”模块，构建“平台+模块”的课程结构体系。对那些服务面较宽，体现学科基础的课程用平台结构组织，以保障全面发展的共性要求；服务面较窄且需一定灵活的课程用模块结构组织，用于柔化个性发展要求。同时，要更新教学内容、教学方法和手段，加强实践教学和企业实习，实施课程开发计划和教材建设计划等一系列课程教学改革。（2）改革教学内容，创新教学方法。先进的教学内容和科学的教学方法是创新能力培养的重要环节。当今世界科技发展异常迅速，知识更新的周期越来越短，那么，我们的教学要将最新的科学研究成果融入教学实践中，体现教学内容的先进性、开放性和全面性。在教学方法上，建立以大学生为主体的教学过程，采用启发式、讨论式、互动式、研究式教学，鼓励学生积极参与教学与研究活动，变被动学习为主动学习和探求。同时，积极开设体现“开放性、探索性、研究性”的实验课、实习课及课程设计等实验、实践性课程，培养学生的自主精神、创新意识和创造能力；制定大学生科技创新培养方案，建立大学生科技训练基地，开展全方位科技创新活动。学校应给学生提供更多的团队合作科研活动和独立科研探索的机会，同时构建多样化的创新人才培养模式，对富有个性的学生实行个性化培养，使培养学生科技创新能力真正成为教育教学的中心内容之一。（3）创新实践教学模式和实践教学体系。企业需要的工程技术人才是要有较高能力的“实干家”，而不是“理论家”。所以，我们高校培养的工程技术人才要有较强的工程实践能力和技术创新能力，而能力来源于实践、来源于创造性实践。实践教学环节对于培养学生的创新思维和创新能力、提高综合素质具有至关重要的作用。创新思维来源于实践，创新能力是在不断解决实际问题的过程中锻炼和培养出来的。因此，高校必须加强和改进实践教学，构建新的实践教学模式和实践教学体系。1）加强和改革实验课、课程设计、毕业设计等实践课程。一是推进实践课程内容的改革和创新。如，淘汰陈旧过时、起点过低的实验内容，增加新的、学科前沿的实验内容，逐步减少验证性、演示性实验，增加设计性、综合性和研究性实验。二是改进实践课程的教学方法和手段，以激发学生自主创新的积极性和主动性，变封闭、注入、被动的教学为启发、自主的开放型教学，提高学生自己动手、自主创新的能力。2）加强实践教学基地建设。实践基地是实践教学得以实施和顺利完成的基本条件，也是工程实践能力和技术创新能力培养的基本保障。实践教学基地包括校内基地和校外基地两类。根据创新人才的培养目标和要求，要加强校内实践基地建设，建设高质量的校内基地；与此同时，更应注重校外实习基地的建设。即，采用校企联合，建立实习基地。一方面，我们的学生只有到企业中去实践、去学习、去锻炼，才能将在课堂上学到的理论知识与生产实际相结合，对所学知识才能有更真切、更深刻的理解与感受。这样，既巩固了理论知识，又锻炼了实际能力。另一方面，高校专业人才荟萃，具有较强的科研能力，可为企业注入科研力量。这样，形成互惠互利的合作机制，达到双赢的目的。3）丰富创新实践活动。丰富多彩的创新型校园文化是大学生创新能力提高的重要环节。如，将科研适时适当地融入教学，在强化基础课和专业课教学的同时，扩大科学研究的理论和方法方面的课程；教师在进行启发式教学的同时，可以把教材中有关的学术论点、争论性问题、当前动态等向学生作引导性的讲解，提倡学生发表见解和争论；鼓励学生积极参与教师的科研课题和学校的各种科技活动。形成人人重视科技创新，人人参与科技创新的良好氛围，促进学生创新实践能力的提高。（4）建设高水平工程型师资队伍。学生创新能力的培养与教师队伍素质密切相关。建设一支结构合理、具有较强工程实践能力和技术创新能力的师资队伍是培养卓越工程师创新能力的关键。专职教师要具备工程实践经历，有计划地选送教师到企业工作一至两年，积累工程实践经验。兼职教师要从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员和管理人员担任。培养卓越工程师创新能力的实践教学对教师的要求较高，要选聘有较高理论水平和实际工程经验的优秀教师指导实践教学。（5）建立科学的评价与激励机制。改革工程类专业教师的职务聘任与考核制度，建立科学的评价与激励机制。将对教师的评聘与考核从侧重评价其理论研究和发表论文，转向评价教师培养“大学生实践能力和科技创新能力”的过程与创新成果等方面，如采用定性评价法、定量评价法等。制订教师指导学生科技创新活动和创新成果工作量的计算办法，充分肯定教师的劳动成果；对于指导学生成绩优异的教师要给予一定的物质和精神奖励，并与年终考评、职称晋升挂钩。同时，在大学生中引入激励机制，加大奖励力度，充分调动大学生积极投身到工程实践和科技创新实践中去的热情。

　　五、结语

　　“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”，要建设创新型工业化强国，需要大量优秀的具有创新能力的工程类人才。“卓越工程师”创新能力的培养是一个复杂的、系统的工程，是高校面临的新的重要课题和长期任务。高校在实施“卓越工程师”培养计划过程中，应将大学生创新能力的培养贯穿于学校教育的全过程，在注重知识传授的同时应更加注重能力的培养，特别是创新能力的培养，融知识传授、能力培养与创新教育为一体，研究有效培养“卓越工程师”创新能力的机制，建立培养“卓越工程师”创新能力的体系。只有这样，才能造就一大批走在当代科学技术前沿、适应现代化建设需要的创新型工程技术人才。这对于推进我国高等教育教学改革的发展、培养具有创新能力的人才、建设现代化创新型工业化强国具有重大的理论和实践意义。