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工程能力解讀與交通工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力培養論文
摘要：從教育科學(xué)的觀(guān)點(diǎn)，對工程能力（或工程智力）的本質(zhì)進(jìn)行了闡釋?zhuān)岢龉こ棠芰ν庋拥暮诵膬热萦晒こ谭治鲋橇�、工程�?shí)踐智力與工程創(chuàng )新智力組成，并論述了工程分析智力、工程實(shí)踐智力及其之間的關(guān)系。最后從培養方案制訂、畢業(yè)設計等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節的管理，以及課堂教學(xué)中有關(guān)工程實(shí)踐能力教學(xué)方法三方面出發(fā)，就如何培養交通工程專(zhuān)業(yè)的工程實(shí)踐能力進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：工程能力、工程分析智力、工程實(shí)踐智力、交通工程專(zhuān)業(yè)
國民經(jīng)濟和交通運輸的快速發(fā)展對交通工程專(zhuān)業(yè)人才提出了更高要求，需要本科畢業(yè)生知識面廣、靈活應變、專(zhuān)業(yè)和社會(huì )能力強，要求畢業(yè)生在掌握交通專(zhuān)業(yè)基礎知識的同時(shí)還具備較好的工程能力[1]。但是，工程能力是何種能力？絕大多數利益相關(guān)者對其理解尚處在“可意會(huì )，不能言傳”的階段。即只知其重要，卻不知其本質(zhì)。在不明本質(zhì)的情況下，采取不作為、順勢等待的策略，雖然也能獲得某種水平的成功，但是，一旦了解了事物的本質(zhì)，進(jìn)行順勢而為的實(shí)踐，則可早日獲得成功。在人才競爭日益激烈的當下，各高等學(xué)校期望工科大學(xué)生能盡快地獲得工程能力以便更好地參與人才市場(chǎng)的競爭。為此，需透徹了解工程能力的本質(zhì)，使大學(xué)生在畢業(yè)時(shí)就具有初步的工程能力。
1工程能力解讀
1.1工程能力概念與內涵
包括工程能力在內的任何一種專(zhuān)業(yè)能力其概念的研究均屬心理學(xué)范疇，而其能力的培養則屬教育學(xué)范疇[2]。因此，在專(zhuān)業(yè)能力的研究和培養中，只能采用心理學(xué)或教育學(xué)的方法進(jìn)行，其結果才有效和可操作。本文研究對象為工科學(xué)生，對專(zhuān)業(yè)能力改用工程能力代之，因為這兩者實(shí)為同一，不同的是隨著(zhù)實(shí)踐場(chǎng)所的不同，工程能力的實(shí)踐對象有硬和軟之別。工程智力與工程能力是同一個(gè)概念，只不過(guò)工程智力是工程能力的依據，而工程能力則是工程智力的外在表現，是同一事物的兩個(gè)方面。
工程智力是理論知識與背景知識的綜合，其中理論知識主要指庫恩定義的范型理論知識，其邏輯演繹可靠性高，置信度強。而背景知識則有二種：一是專(zhuān)業(yè)的實(shí)務(wù)經(jīng)驗；二是專(zhuān)業(yè)的價(jià)值經(jīng)驗，前者來(lái)自個(gè)人的工程實(shí)踐，后者來(lái)自他人的社會(huì )實(shí)踐，特別是前人的工程實(shí)踐。工科大學(xué)生要獲得工程智力除了要掌握理論知識以外，還必須要有現場(chǎng)經(jīng)驗，必須要掌握一些前人成功或失敗的工程案例，前人是如何處理工程實(shí)踐中不同文化的沖突以及科學(xué)與傳統文化沖突的范例，故工科大學(xué)生比理科大學(xué)生更要具有豐富的人文知識。
理論知識與背景知識對工程智力的提高服從木桶定律。須指出的是，理論知識與背景知識的獲得所耗費的時(shí)間和精力是不一樣的。前者耗時(shí)長(cháng)、費力，理解也困難，故在專(zhuān)業(yè)培養計劃的制訂中，要有使理論知識與背景知識形影相隨的觀(guān)念。
1.2工程能力外延的組成
一項工程的完成通常要求參與者具有多種能力，這些能力在一個(gè)人的一生中，特別是職業(yè)生涯中的作用、地位和意義不同。對工科大學(xué)生職業(yè)生涯貢獻最大、最持久的能力就是專(zhuān)業(yè)工程智力。而對工程智力貢獻最大的是分析、實(shí)踐和創(chuàng )新三種能力。故美國教育理論家斯騰伯格稱(chēng)這三種能力是成功智力[3]。
分析智力的獲得就是要掌握正確的分析方法，正確的分析是從形而上學(xué)入手，再以反形而上學(xué)終結。需要分析的事物有簡(jiǎn)單事物和復雜事物兩種，簡(jiǎn)單事物的分析過(guò)程是一種將事物復雜化研究的過(guò)程，這需要分析者具有解析事物構成的能力；復雜事物的分析過(guò)程是一種將復雜事物簡(jiǎn)單化研究的過(guò)程，這需要分析者具有抽象概括事物狀態(tài)的能力。交通工程領(lǐng)域的研究對象均是復雜事物，因此，要求交通工程師必須具備能抽象概括交通問(wèn)題的能力。
2交通工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力的培養
交通工程主要研究道路交通發(fā)生、發(fā)展的時(shí)空分布規律，道路交通調查，路網(wǎng)規劃、設計、營(yíng)運、管理控制、安全的理論與方法，以及與道路交通相關(guān)的“6E”科學(xué)[4]，專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生應具備交通系統分析與規劃、交通工程設計與施工、交通管理與控制、交通安全分析以及交通政策研究等方面的能力。對交通工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生能力培養的核心是培養方案，而培養方案的核心內容則是培養目標，培養目標是制訂培養方案的出發(fā)點(diǎn)和歸宿，是由人才目標市場(chǎng)的需求決定的。
2.1培養方案中保障工程能力培養的方法
目前，我國有百所以上高校開(kāi)設交通工程專(zhuān)業(yè)，主要依托道路工程、機械工程、電子與信息工程三個(gè)方向[5]。無(wú)論依托哪個(gè)方向，目標市場(chǎng)對交通工程專(zhuān)業(yè)人才的基本要求是厚基礎、寬專(zhuān)業(yè)，高素質(zhì)、強能力，而達成目標人才市場(chǎng)需求的前提是制訂科學(xué)、完善的培養方案。培養方案是使大多數學(xué)生通過(guò)規定內容的學(xué)習能達到培養目標要求的計劃，并能夠依據所擇定的目標人才市場(chǎng)需求，有效地使學(xué)生將其專(zhuān)業(yè)知識轉變?yōu)閷?zhuān)業(yè)智力。
對交通工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生而言，其未來(lái)的就業(yè)去向，無(wú)外乎是設計工作或者是現場(chǎng)指導、指揮工作，這兩類(lèi)人才通俗地稱(chēng)為設計工程師和現場(chǎng)工程師。因此，在擬制交通工程專(zhuān)業(yè)培養方案時(shí)，要兼容考慮二者的工作需要，不偏愛(ài)、偏廢，才能“通吃”人才市場(chǎng)。一方面，要開(kāi)展廣泛的調研，充分把握目標人才市場(chǎng)對交通工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生工程智力的需求，并進(jìn)一步將這種需求分解落實(shí)到理論及實(shí)踐實(shí)驗教學(xué)各環(huán)節，同時(shí)還應有針對性地設計教學(xué)方法。
交通工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生設計能力提高的核心，是使學(xué)生經(jīng)歷兩種完全設計的訓練。第一種完全設計是指“概念設計→技術(shù)設計→工程設計”，針對交通工程領(lǐng)域，因為部分概念、原理不齊全或不成熟，須進(jìn)行概念設計，如規劃設計就是概念設計，可行性研究就是技術(shù)設計，施工設計就是工程設計。第二種完全設計是指“系統設計→參數設計→容差設計”，系統設計是保證設計項目的全部預期目標都能夠通過(guò)設計得以實(shí)現；參數設計的核心內容是要通過(guò)邏輯（如數學(xué)模型），或實(shí)驗（如優(yōu)選法）等對設計的特征參數進(jìn)行擇優(yōu)賦值；容差設計是要通過(guò)某種方法，主要是經(jīng)濟學(xué)方法對特征參數的容差給以規定，通過(guò)容差設計可提高學(xué)生對技術(shù)與經(jīng)濟均衡的觀(guān)念。只有受過(guò)這兩類(lèi)完全設計訓練的學(xué)生，其日后的設計能力才能得以突飛猛進(jìn)的提高，或小或大的設計任務(wù)都能勝任。因此，在培養方案中應考慮這方面的內容并通過(guò)合適的課程或實(shí)踐環(huán)節加以落實(shí)。
交通工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生現場(chǎng)能力提高的核心要旨就是，首先要向學(xué)生灌輸并最終形成現場(chǎng)第一、現場(chǎng)優(yōu)先的觀(guān)念；其次，要求學(xué)生對待工程項目的竣工以及結項要有如履薄冰的謹慎態(tài)度，要使學(xué)生了解“毒在尾部”，竣工前稍有疏忽，就可能導致全盤(pán)皆輸；再次，要求學(xué)生明確優(yōu)秀工程師的優(yōu)秀來(lái)自于完備致勝以及注重細節。
2.2畢業(yè)設計對工程能力培養的貢獻
交通工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的現場(chǎng)經(jīng)驗主要來(lái)自實(shí)習、課程設計或畢業(yè)設計，故學(xué)生切不可為找工作而忽視畢業(yè)設計。設置畢業(yè)設計的目的，就是要使學(xué)生通過(guò)設計，將在校所學(xué)的基礎和專(zhuān)業(yè)知識轉化為專(zhuān)業(yè)智力，畢業(yè)設計環(huán)節在工程能力培養中的貢獻率最大。
在開(kāi)展畢業(yè)設計之前，必須先完成好前期準備工作，其中最重要的是課程設計和畢業(yè)實(shí)習。通過(guò)課程設計，學(xué)生可以初步體驗理論與背景相干的作業(yè)過(guò)程，但這些背景知識只是一些常識性、局部的感性知識。而只有通過(guò)畢業(yè)實(shí)習，才可能使學(xué)生獲得和感受到較為系統以及有較高專(zhuān)業(yè)水準的背景知識。因此，課程設計與畢業(yè)實(shí)習不僅要落實(shí)在培養方案中，還需通過(guò)完備的教學(xué)管理規章制度有序實(shí)施。
畢業(yè)設計質(zhì)量保證的關(guān)鍵是選題，選題的基本標準是：課題內容要與培養方向相扣合，不應出現竄專(zhuān)業(yè)現象；必須做到一人一題；課題任務(wù)要明確、具體，初始設計參數完備。好的畢業(yè)設計選題不應是“真刀真槍”的實(shí)踐工程項目題，而應是“演習”題。因為，要完成“真刀真槍”的設計題，一是很難擺平設計工作量與學(xué)生設計時(shí)間之間的匹配問(wèn)題，二是很難達到學(xué)生在畢業(yè)設計中應受到全面訓練這一要求。在畢業(yè)設計執行中，對其過(guò)程必須進(jìn)行有效的控制管理，可以通過(guò)實(shí)施畢業(yè)設計質(zhì)量管理體系進(jìn)行管理。換言之，畢業(yè)設計的“大面積”質(zhì)量過(guò)關(guān)應依托質(zhì)量管理體系獲得，但具體到個(gè)人的設計質(zhì)量保證，則要依托指導老師來(lái)完成。畢業(yè)設計必須通過(guò)答辯來(lái)評定成績(jì)，答辯的主要目的有：防止學(xué)生抄襲；與設計任務(wù)書(shū)的任務(wù)進(jìn)行對比，檢查學(xué)生任務(wù)完成情況；檢查畢業(yè)生掌握理論知識的程度，以及將專(zhuān)業(yè)知識轉化為工程能力的情況；對學(xué)生開(kāi)展嚴肅學(xué)術(shù)場(chǎng)合條件下的心理訓練。
2.3課堂教學(xué)中提高工程能力的方法
這里所講的工程能力，重點(diǎn)是指工程實(shí)踐能力。交通工程專(zhuān)業(yè)應用型人才培養過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題，就是如何在課堂教學(xué)中積累學(xué)生急需的工程實(shí)踐能力。從教育學(xué)的觀(guān)點(diǎn)而言，包括工程知識在內的知識可以分為8類(lèi)：事實(shí)、概念、規律、規范、價(jià)值、態(tài)度、規律性原理和技能。因此，在課堂上要求授課老師，特別是專(zhuān)業(yè)課的授課老師，應盡可能地將上述8類(lèi)知識都能結合到專(zhuān)業(yè)中去進(jìn)行傳授。通常，在課堂上只注重前4類(lèi)知識的講解，學(xué)生聽(tīng)起來(lái)既乏味又不知如何在實(shí)踐中去應用這些知識。只有將后4類(lèi)知識也結合在一起講，才能將死知識激活成活知識。批判之所以能震撼認識，乃是價(jià)值所為；西蒙所言管理就是決策，決策就是態(tài)度的最高表現[6]；而規律性原理則是一種由此及彼的原理，乃是創(chuàng )造能力的根本；而技能則是能“文”能“武”的保障。
一個(gè)人之所以能“文”能“武”，其要害就是能發(fā)現學(xué)科理論與實(shí)踐對象的同構性。哪些地方同構，理論就能應用到哪里。也就是說(shuō)：“文”與“武”，或理論與實(shí)踐結合的依據就是學(xué)科原理與學(xué)科實(shí)踐對象同構性的發(fā)現，誰(shuí)能發(fā)現這種同構性，誰(shuí)就能很好地將理論應用于實(shí)踐。而這種同構性的發(fā)現則是人的分析能力，或分析智力的使然。
工科學(xué)生從事工程工作的大頭是設計。設計的要害是特征參數的確定，其中包括參數的擇優(yōu)組合，以及對每個(gè)參數的標稱(chēng)值和容差賦值。因此，交通工程專(zhuān)業(yè)的教師要告訴學(xué)生如何利用標準、規范，或用插值法查表賦值，比如告訴學(xué)生如何依據規范來(lái)確定道路設計通行能力的合理取值；以及在沒(méi)有標準或規范的條件下，又要采用什么樣的工程實(shí)驗方法去完成參數的賦值，比如在交通量預測模型中彈性系數取值的確定等等。只有學(xué)生掌握了這些方法，他們在今后的設計工作中才能夠游刃有余，快速適應。
3結束語(yǔ)
增強交通工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的工程實(shí)踐能力，是培養創(chuàng )新型人才和現代工程師的重要途徑，也是持續推進(jìn)“四個(gè)交通”建設的迫切需求。本文通過(guò)對工程能力的解讀，以目標人才市場(chǎng)需求為導向，從培養方案、畢業(yè)設計以及課堂教學(xué)三個(gè)宏觀(guān)層面出發(fā)，對交通工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養開(kāi)展了初步探索。然而，工科學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養是一項復雜的系統工程，仍需要在課程教學(xué)內容與方法，實(shí)訓平臺、實(shí)習基地建設，教師工程化水平提升以及學(xué)生課外科技活動(dòng)等具體措施層面開(kāi)展認真細致地研究。
參考文獻：
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