工程能力解讀與交通工程專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)論文
摘要：從教育科學(xué)的觀點(diǎn)，對(duì)工程能力（或工程智力）的本質(zhì)進(jìn)行了闡釋，提出工程能力外延的核心內(nèi)容由工程分析智力、工程實(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(yǎng)方案制訂、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)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(yǎng)交通工程專業(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、交通工程專業(yè)
國(guó)民經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展對(duì)交通工程專業(yè)人才提出了更高要求，需要本科畢業(yè)生知識(shí)面廣、靈活應(yīng)變、專業(yè)和社會(huì)能力強(qiáng)，要求畢業(yè)生在掌握交通專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)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(shù)利益相關(guān)者對(duì)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(shì)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(shì)而為的實(shí)踐，則可早日獲得成功。在人才競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的當(dāng)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(jìng)爭(zhēng)。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(nèi)涵
包括工程能力在內(nèi)的任何一種專業(yè)能力其概念的研究均屬心理學(xué)范疇，而其能力的培養(yǎng)則屬教育學(xué)范疇[2]。因此，在專業(yè)能力的研究和培養(yǎng)中，只能采用心理學(xué)或教育學(xué)的方法進(jìn)行，其結(jié)果才有效和可操作。本文研究對(duì)象為工科學(xué)生，對(duì)專業(yè)能力改用工程能力代之，因?yàn)檫@兩者實(shí)為同一，不同的是隨著實(shí)踐場(chǎng)所的不同，工程能力的實(shí)踐對(duì)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(jù)，而工程能力則是工程智力的外在表現(xiàn)，是同一事物的兩個(gè)方面。
工程智力是理論知識(shí)與背景知識(shí)的綜合，其中理論知識(shí)主要指庫(kù)恩定義的范型理論知識(shí)，其邏輯演繹可靠性高，置信度強(qiáng)。而背景知識(shí)則有二種：一是專業(yè)的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)；二是專業(yè)的價(jià)值經(jīng)驗(yàn)，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(shí)以外，還必須要有現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，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(tǒng)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(shí)。
理論知識(shí)與背景知識(shí)對(duì)工程智力的提高服從木桶定律。須指出的是，理論知識(shí)與背景知識(shí)的獲得所耗費(fèi)的時(shí)間和精力是不一樣的。前者耗時(shí)長(zhǎng)、費(fèi)力，理解也困難，故在專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的制訂中，要有使理論知識(shí)與背景知識(shí)形影相隨的觀念。
1.2工程能力外延的組成
一項(xiàng)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(duì)工科大學(xué)生職業(yè)生涯貢獻(xiàn)最大、最持久的能力就是專業(yè)工程智力。而對(duì)工程智力貢獻(xiàn)最大的是分析、實(shí)踐和創(chuàng)新三種能力。故美國(guó)教育理論家斯騰伯格稱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(jié)。需要分析的事物有簡(jiǎn)單事物和復(fù)雜事物兩種，簡(jiǎn)單事物的分析過(guò)程是一種將事物復(fù)雜化研究的過(guò)程，這需要分析者具有解析事物構(gòu)成的能力；復(fù)雜事物的分析過(guò)程是一種將復(fù)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(duì)象均是復(fù)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交通工程專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)
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(guī)律，道路交通調(diào)查，路網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、營(yíng)運(yùn)、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]，專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備交通系統(tǒng)分析與規(guī)劃、交通工程設(shè)計(jì)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(duì)交通工程專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的核心是培養(yǎng)方案，而培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容則是培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)目標(biāo)是制訂培養(yǎng)方案的出發(fā)點(diǎn)和歸宿，是由人才目標(biāo)市場(chǎng)的需求決定的。
2.1培養(yǎng)方案中保障工程能力培養(yǎng)的方法
目前，我國(guó)有百所以上高校開(kāi)設(shè)交通工程專業(yè)，主要依托道路工程、機(jī)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(biāo)市場(chǎng)對(duì)交通工程專業(yè)人才的基本要求是厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)，高素質(zhì)、強(qiáng)能力，而達(dá)成目標(biāo)人才市場(chǎng)需求的前提是制訂科學(xué)、完善的培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案是使大多數(shù)學(xué)生通過(guò)規(guī)定內(nèi)容的學(xué)習(xí)能達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)要求的計(jì)劃，并能夠依據(jù)所擇定的目標(biāo)人才市場(chǎng)需求，有效地使學(xué)生將其專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)智力。
對(duì)交通工程專業(yè)學(xué)生而言，其未來(lái)的就業(yè)去向，無(wú)外乎是設(shè)計(jì)工作或者是現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)、指揮工作，這兩類人才通俗地稱為設(shè)計(jì)工程師和現(xiàn)場(chǎng)工程師。因此，在擬制交通工程專業(yè)培養(yǎng)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(diào)研，充分把握目標(biāo)人才市場(chǎng)對(duì)交通工程專業(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(yàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)，同時(shí)還應(yīng)有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)方法。
交通工程專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)能力提高的核心，是使學(xué)生經(jīng)歷兩種完全設(shè)計(jì)的訓(xùn)練。第一種完全設(shè)計(jì)是指“概念設(shè)計(jì)→技術(shù)設(shè)計(jì)→工程設(shè)計(jì)”，針對(duì)交通工程領(lǐng)域，因?yàn)椴糠指拍�、原理不齊全或不成熟，須進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，如規(guī)劃設(shè)計(jì)就是概念設(shè)計(jì)，可行性研究就是技術(shù)設(shè)計(jì)，施工設(shè)計(jì)就是工程設(shè)計(jì)。第二種完全設(shè)計(jì)是指“系統(tǒng)設(shè)計(jì)→參數(shù)設(shè)計(jì)→容差設(shè)計(jì)”，系統(tǒng)設(shè)計(jì)是保證設(shè)計(jì)項(xiàng)目的全部預(yù)期目標(biāo)都能夠通過(guò)設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)；參數(shù)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容是要通過(guò)邏輯（如數(shù)學(xué)模型），或?qū)嶒?yàn)（如優(yōu)選法）等對(duì)設(shè)計(jì)的特征參數(shù)進(jìn)行擇優(yōu)賦值；容差設(shè)計(jì)是要通過(guò)某種方法，主要是經(jīng)濟(jì)學(xué)方法對(duì)特征參數(shù)的容差給以規(guī)定，通過(guò)容差設(shè)計(jì)可提高學(xué)生對(duì)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)均衡的觀念。只有受過(guò)這兩類完全設(shè)計(jì)訓(xùn)練的學(xué)生，其日后的設(shè)計(jì)能力才能得以突飛猛進(jìn)的提高，或小或大的設(shè)計(jì)任務(wù)都能勝任。因此，在培養(yǎng)方案中應(yīng)考慮這方面的內(nèi)容并通過(guò)合適的課程或?qū)嵺`環(huán)節(jié)加以落實(shí)。
交通工程專業(yè)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)能力提高的核心要旨就是，首先要向?qū)W生灌輸并最終形成現(xiàn)場(chǎng)第一、現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)先的觀念；其次，要求學(xué)生對(duì)待工程項(xiàng)目的竣工以及結(jié)項(xiàng)要有如履薄冰的謹(jǐn)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(dǎo)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(xì)節(jié)。
2.2畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)工程能力培養(yǎng)的貢獻(xiàn)
交通工程專業(yè)學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)主要來(lái)自實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)，故學(xué)生切不可為找工作而忽視畢業(yè)設(shè)計(jì)。設(shè)置畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的，就是要使學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)，將在校所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為專業(yè)智力，畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在工程能力培養(yǎng)中的貢獻(xiàn)率最大。
在開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，必須先完成好前期準(zhǔn)備工作，其中最重要的是課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，學(xué)生可以初步體驗(yàn)理論與背景相干的作業(yè)過(guò)程，但這些背景知識(shí)只是一些常識(shí)性、局部的感性知識(shí)。而只有通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)，才可能使學(xué)生獲得和感受到較為系統(tǒng)以及有較高專業(yè)水準(zhǔn)的背景知識(shí)。因此，課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)實(shí)習(xí)不僅要落實(shí)在培養(yǎng)方案中，還需通過(guò)完備的教學(xué)管理規(guī)章制度有序?qū)嵤?/p>
畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量保證的關(guān)鍵是選題，選題的基本標(biāo)準(zhǔn)是：課題內(nèi)容要與培養(yǎng)方向相扣合，不應(yīng)出現(xiàn)竄專業(yè)現(xiàn)象；必須做到一人一題；課題任務(wù)要明確、具體，初始設(shè)計(jì)參數(shù)完備。好的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題不應(yīng)是“真刀真槍”的實(shí)踐工程項(xiàng)目題，而應(yīng)是“演習(xí)”題。因?yàn)椋瓿伞罢娴墩鏄尅钡脑O(shè)計(jì)題，一是很難擺平設(shè)計(jì)工作量與學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)間之間的匹配問(wèn)題，二是很難達(dá)到學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)受到全面訓(xùn)練這一要求。在畢業(yè)設(shè)計(jì)執(zhí)行中，對(duì)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(shè)計(jì)質(zhì)量管理體系進(jìn)行管理。換言之，畢業(yè)設(shè)計(jì)的“大面積”質(zhì)量過(guò)關(guān)應(yīng)依托質(zhì)量管理體系獲得，但具體到個(gè)人的設(shè)計(jì)質(zhì)量保證，則要依托指導(dǎo)老師來(lái)完成。畢業(yè)設(shè)計(jì)必須通過(guò)答辯來(lái)評(píng)定成績(jī)，答辯的主要目的有：防止學(xué)生抄襲；與設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的任務(wù)進(jìn)行對(duì)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(shí)的程度，以及將專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為工程能力的情況；對(duì)學(xué)生開(kāi)展嚴(yán)肅學(xué)術(shù)場(chǎng)合條件下的心理訓(xùn)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。交通工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)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)的觀點(diǎn)而言，包括工程知識(shí)在內(nèi)的知識(shí)可以分為8類：事實(shí)、概念、規(guī)律、規(guī)范、價(jià)值、態(tài)度、規(guī)律性原理和技能。因此，在課堂上要求授課老師，特別是專業(yè)課的授課老師，應(yīng)盡可能地將上述8類知識(shí)都能結(jié)合到專業(yè)中去進(jìn)行傳授。通常，在課堂上只注重前4類知識(shí)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(yīng)用這些知識(shí)。只有將后4類知識(shí)也結(jié)合在一起講，才能將死知識(shí)激活成活知識(shí)。批判之所以能震撼認(rèn)識(shí)，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(xiàn)[6]；而規(guī)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(xiàn)學(xué)科理論與實(shí)踐對(duì)象的同構(gòu)性。哪些地方同構(gòu)，理論就能應(yīng)用到哪里。也就是說(shuō)：“文”與“武”，或理論與實(shí)踐結(jié)合的依據(jù)就是學(xué)科原理與學(xué)科實(shí)踐對(duì)象同構(gòu)性的發(fā)現(xiàn)，誰(shuí)能發(fā)現(xiàn)這種同構(gòu)性，誰(shuí)就能很好地將理論應(yīng)用于實(shí)踐。而這種同構(gòu)性的發(fā)現(xiàn)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(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的要害是特征參數(shù)的確定，其中包括參數(shù)的擇優(yōu)組合，以及對(duì)每個(gè)參數(shù)的標(biāo)稱值和容差賦值。因此，交通工程專業(yè)的教師要告訴學(xué)生如何利用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，或用插值法查表賦值，比如告訴學(xué)生如何依據(jù)規(guī)范來(lái)確定道路設(shè)計(jì)通行能力的合理取值；以及在沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的條件下，又要采用什么樣的工程實(shí)驗(yàn)方法去完成參數(shù)的賦值，比如在交通量預(yù)測(cè)模型中彈性系數(shù)取值的確定等等。只有學(xué)生掌握了這些方法，他們?cè)诮窈蟮脑O(shè)計(jì)工作中才能夠游刃有余，快速適應(yīng)。
3結(jié)束語(yǔ)
增強(qiáng)交通工程專業(yè)畢業(yè)生的工程實(shí)踐能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和現(xiàn)代工程師的重要途徑，也是持續(xù)推進(jìn)“四個(gè)交通”建設(shè)的迫切需求。本文通過(guò)對(duì)工程能力的解讀，以目標(biāo)人才市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，從培養(yǎng)方案、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及課堂教學(xué)三個(gè)宏觀層面出發(fā)，對(duì)交通工程專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)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(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，仍需要在課程教學(xué)內(nèi)容與方法，實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)，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(rèn)真細(xì)致地研究。
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