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摘要：结合目前受过高等教育的工科专业人才在社会工作中遇到的问题，分析高等教育工科专业教学中存在的弊端，包括学习兴趣、课程设置、考察方式以及教育政策等。针对这些问题提出了相应的改进措施，如提高学生兴趣、增加课程实践、丰富考试形式、完善教育政策等。
关键词：高等教育；工科专业；培养方式；实践应用
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0012-02
目前，我国正以超过全球任何国家的速度培养出受过高等教育的毕业生，在这些毕业生中，工科专业占有相当部分，这是一项惊人的成就，以至于美国国家科学院等机构在对比中美理工科毕业生人数后，提出“美国可能很快失去科技领导者角色”的担忧。[1]但事实上，我国工科毕业生的专业水平与其所受教育并不相称，大量高等院校工科毕业生并没有给社会提供相应数量的理工类研究、应用人才。“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”比著名的钱学森之问更严峻的是很多学校甚至不能培养出符合社会基本要求的人才。其突出表现为以下三方面：一是大部分工科毕业生，尤其是本科毕业生，进入社会后并未从事与所学专业相对应的工作，其在工作中也未能体现出相应教育所应具备的逻辑性与严谨性；二是很多能够从事相关专业工作的工科类毕业生，包括硕士与博士学位毕业生，其理论素养和应用技能与实际工作要求相差较大，往往需要就职单位进行二次培训；三是制造业急需一大批具备扎实的理论知识和实践经验，并兼具专业技能和创新精神的高端应用型人才，相较于受过高等教育的工科专业本科硕士毕业生，拥有一定技能的职高中专生反而更受欢迎。
一、工科教育教学问题的原因分析
对于工科毕业生专业能力未能达到与其所受教育相称水平的问题，主要原因有以下几方面：
1.学生对所学专业兴趣不高
对于很多学生来说，在选择高校专业前，并没有对相关专业做太多的了解，往往是在父母、老师的劝说或者出于就业及薪酬的考虑选择了所学专业。根据一项调查，在100位在校生中，自己选择专业的学生占到67%，其中，兴趣成为选择专业的主要原因的比例仅为33%。[3]而进入高校学习后，很多学生发现所学课程与预期差距较大，尤其认为基础课程枯燥乏味，进而对课程学习失去兴趣，未能学到应有的专业能力，更不会在步入社会后从事所学专业类工作。
2.高校课程偏理论轻应用，对学生实际应用知识帮助不大
学生对学习专业技能兴趣不大的原因，课程内容占很大部分。在基础课程部分，高校教材偏重理论，公式、算法占很大比重，而对理论方法在后续课程乃至实际工作中的应用着墨很少，即使介绍了算法在后续学科中的作用，也仅仅是专有名词的堆砌，与现实脱节很大。学生不能有感性的认识，反而更加困惑，也就无从谈起在以后的工作中应用该理论了。如“随机信号分析”课程中介绍均匀分布实际应用时，提到“由于A/D转换器的字长有限，模拟信号通过A/D转换时，势必要舍弃部分信息，丢失信息后相当于使信号附加了一部分噪声，称为量化噪声。量化噪声分为结尾噪声和舍入噪声，他们都是均匀分布的”，[4]在学习“通信原理”课程之前，学生很可能并不理解该示例的含义，对相关原理也没有直观认识。这种应用介绍并不能帮助学生真正理解随机信号分布规律，其结果往往是学生考试过后就忘，在未来工作中即使遇到相关问题也回忆不起来它的解决办法。
3.一切以考试为重，忽视学生能力素质培养
工科高等教育中知识是一方面，另一方面培养学生严谨的态度、缜密的逻辑思维以及较强的动手、创新能力也尤为重要。目前工科高校的考试体制以卷面成绩为主，对学生日常动手能力、课堂反馈考虑较少。这就造成了部分动手能力、自主研究能力较强的学生不能得到公平考察。比较典型的是在研究生报送过程中，一些日常专业能力、动手能力较强，甚至参与了实际应用项目的学生，因为课堂成绩不达标而痛失保送研究生资格。此外考试内容偏向考察上课讲到的概念、计算，对应用以及课堂外的考察基本不涉及。高等教育区别于以往中学教育的一点就是“书七讲八考九”，要求学生主动学习超过课本本身的内容，考试也应涉及课程知识的延伸，而目前考试内容的局限性导致学生只关注教师考前的“划重点”以及“突击复习”，并没有主动学习课程知识的意愿和动力。
4.高等教育投入不足，课程改革进度缓慢
自2010年至今，中国毕业生年均人数接近679万人，2014年更是达到空前的727万人，[5]这其中，近一半为理工科毕业生。可以看出，教育部门迫切希望提高我国基础人群的受教育水平，但教育资源增加的速度却落后于学生数量增长速度，工科教师待遇不高、师资不足、教师水平较低等问题仍然存在，导致部分地区受教育人数增加的同时，教育水平却在降低。此外，随着现行高校工科教育暴露出的问题越来越多，课程改革早已提上日程，虽然各级教育部门在课程改革上做出了很大努力，但资源配置不合理、课改体系混乱、评价体系陈旧等情况制约了改革进程。同时一线教师缺乏相应培训，教师对课改目标、授课方式了解不深，对创新教学方式信心不足，实际教学趋向保守，教授、考察方式往往以“照本宣科”为主，最终也只能保证学生的能力不低于专业学生普遍水平，应用能力更无从谈起。
二、解决办法
对于以上问题，解决方案应有一个总体目标，就是提高高校工科生实际应用能力。为社会培养应用型人才是高校教育的主要目的，企业用人也希望招收不需要太多培养即能投入实际工作的毕业生。针对这一目标，结合以上提出的问题，探讨解决办法。
1.提高学生学习兴趣
在专业学习中，兴趣是非常重要的，学生需要有主动学习的意愿，才能将相关课程学好。因此，高校可以先期介入学生的专业选择中，通过进入高中介绍、招生宣讲等方式，向学生详细介绍专业内容、专业前景、教授方式等，让学生对候选专业形成体系化的认识。同时，高校可以与各级教育机构合作，尽可能地针对不同类型学生的特点，提供定制化的专业选择建议。 此外，对于已进入高校学习的学生，可先进行专业导论课程学习。这类专业导论课程不是单纯讲授专业知识，而是着重介绍本专业在实际生活、工作中有哪些应用，多用实际例子，甚至结合实地参观操作，激起学生对所选择专业的兴趣。如北京工业大学电子信息工程专业和通信工程专业的大四本科生每年都要去联通公司大兴培训基地实践学习，内容包括C&C08机、3G、HW3COM和SDH传输，此类学习实用性较强，与本专业关联度很高，但专业知识深度较浅，容易被学生接受。如果类似这种实践学习能在本科阶段早期进行，相信会大大提高学生对本专业兴趣。
2.提高课程与实际关联性，培养学生动手能力
对于如何增加工科教材理论知识与实际应用的联系，可以采用教材章节末尾详细举例本章知识如何解决实际工作中的某个问题，或者在课程开始时先提出一个问题的方式，随着课程推进逐步利用课堂知识予以解决。问题选用要贴近实际，最好是高校生活中实际存在的问题，同时解答也尽可能用平实的语言，适当减少专业词汇，这样能够便于理解，大大强化学生对知识的直观印象。此外，高校课程中设置了大量的实验课程，但这类实验课程往往与课堂教学脱节，关联性不强，现实中也存在学生本学期学完理论，下学期进行相关实验课时已将知识忘光的现象。因此，建议将实验课与理论课进行揉合，随着课程的推进逐渐进行一系列实验。同时实验内容也多以动手操作为主，尽量多安排看得见、摸得着的内容，对实验的考核也要跳出实验报告纸。如果通过通信电路学习能够制作一个无线遥控器，或者学习计算机网络课程时完成一次基于底层报文交互的文字聊天，学生不仅学到了知识，同时也从这些成就中获得了实际应用能力，这对他们未来步入工作岗位是非常有益的。
3.丰富课程考查形式，重视学生素质培养
考试是考察学生学习成果的主要方式，也是检验学生的最公平方式，但考试的内容和方式应多样化，加大平时考察与书本外考察比重。书本专业知识考试是一方面，另一方面也可以以调查报告、专业论文、动手制作等方式，扩充学生的知识面，同时通过学生自身的思考、调查，锻炼学生的逻辑思维能力与自主学习能力。考试卷面本身应设置一些开放性试题，鼓励学生利用课程知识去思考问题和解决问题，也许给出的答案并不正确，但如果逻辑缜密或富有创新性，也应给予相应的分数。对于某些学科，可以将学生参加相关竞赛、校外活动内容纳入考察范围，对于课堂外获得的成绩予以鼓励，促进学生自主发展。
4.加大高等教育资源投入，完善课程改革内容
对于高等教育投入问题，近年来各类研究报告层出不穷，其中大部分都得出一个结论：我国对高等教育经费投入仍然不足。随着近年高校持续扩招，我国高校规模大，高校现有经费支出已不能满足教学需要，但经费不足不是制约高校工科教育的唯一因素。国家除了加大资金投入，各方面政策、社会资源也要向其倾斜，如增加工程类师资培养力度，制定完善国家或地区级工科生培养计划等。同时帮助高校加强与社会的联系，利用如“卓越工程师教育培养计划”等政策，采用校企合作的方式，将学生放入企业，学习解决实际问题，共同培养企业需要的工程人才。
对于课程改革，各级教育部门可谓百花齐放，各类实验性质的教学计划层出不穷，但重要的一点是要制定科学完善的课改质量评价体系。改革是有一定的实验性质，不能套用普遍的教学目标评价体系。例如在新教学方法实施后，学生实践、创新能力大大提高，但课堂成绩反映不明显，并不能说这种教学改革是失败的。最终检验教学成果的不是学校，而是社会，判断学生是否具备合格的专业能力，不是在校的成绩单、发表论文数量或毕业论文题目，而是步入社会后能否较快达到所从事行业的要求。这需要长时间的观察和坚持，也需要课程改革者站在更高层面考虑这个问题，不能因噎废食，否则教育方式永远得不到改善。
十年树木，百年树人，教育不是短时间能够看到效果的，作为国家建设基础的工程类人才培养更是如此。国家的高速发展对工科专业人才提出了大量需求，工科相关专业近年来也一直是热门专业，在未来很长时间，工科生仍然是毕业生大军的主力。但是基于中国教育体系的工科教育确实存在着许多问题，只有发现问题，正视问题，并努力解决问题，才能使教育机制健康运转，为国家培养适合社会需求的优秀工科专业人才。
参考文献：
[1]王昕.企业用工结构性紧缺矛盾仍突出[N].西安日报，2013-10-18.
[2]王磊，李洪涛，安兴伟.装备制造业高端人才工程能力培养体系构建[J].现代教育科学：高教研究，2014，（2）：134-134.
[3]赵淑清，郑薇.随机信号分析[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008：25-25.
[4]中国教育在线.2001年-2014年全国高校毕业生人数[EB/OL].http：//career.eol.cn/kuai_xun_4343/20131210/t20131210_1050496.shtml.
[5]Yu Xie，Chunni Zhang，and Qing Lai.China’s rise as a major contributor to science and technology[M].PNAS，2014：2-3.
（责任编辑：孙晴）
关键词：高等教育；工科专业；培养方式；实践应用
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0012-02
目前，我国正以超过全球任何国家的速度培养出受过高等教育的毕业生，在这些毕业生中，工科专业占有相当部分，这是一项惊人的成就，以至于美国国家科学院等机构在对比中美理工科毕业生人数后，提出“美国可能很快失去科技领导者角色”的担忧。[1]但事实上，我国工科毕业生的专业水平与其所受教育并不相称，大量高等院校工科毕业生并没有给社会提供相应数量的理工类研究、应用人才。“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”比著名的钱学森之问更严峻的是很多学校甚至不能培养出符合社会基本要求的人才。其突出表现为以下三方面：一是大部分工科毕业生，尤其是本科毕业生，进入社会后并未从事与所学专业相对应的工作，其在工作中也未能体现出相应教育所应具备的逻辑性与严谨性；二是很多能够从事相关专业工作的工科类毕业生，包括硕士与博士学位毕业生，其理论素养和应用技能与实际工作要求相差较大，往往需要就职单位进行二次培训；三是制造业急需一大批具备扎实的理论知识和实践经验，并兼具专业技能和创新精神的高端应用型人才，相较于受过高等教育的工科专业本科硕士毕业生，拥有一定技能的职高中专生反而更受欢迎。
一、工科教育教学问题的原因分析
对于工科毕业生专业能力未能达到与其所受教育相称水平的问题，主要原因有以下几方面：
1.学生对所学专业兴趣不高
对于很多学生来说，在选择高校专业前，并没有对相关专业做太多的了解，往往是在父母、老师的劝说或者出于就业及薪酬的考虑选择了所学专业。根据一项调查，在100位在校生中，自己选择专业的学生占到67%，其中，兴趣成为选择专业的主要原因的比例仅为33%。[3]而进入高校学习后，很多学生发现所学课程与预期差距较大，尤其认为基础课程枯燥乏味，进而对课程学习失去兴趣，未能学到应有的专业能力，更不会在步入社会后从事所学专业类工作。
2.高校课程偏理论轻应用，对学生实际应用知识帮助不大
学生对学习专业技能兴趣不大的原因，课程内容占很大部分。在基础课程部分，高校教材偏重理论，公式、算法占很大比重，而对理论方法在后续课程乃至实际工作中的应用着墨很少，即使介绍了算法在后续学科中的作用，也仅仅是专有名词的堆砌，与现实脱节很大。学生不能有感性的认识，反而更加困惑，也就无从谈起在以后的工作中应用该理论了。如“随机信号分析”课程中介绍均匀分布实际应用时，提到“由于A/D转换器的字长有限，模拟信号通过A/D转换时，势必要舍弃部分信息，丢失信息后相当于使信号附加了一部分噪声，称为量化噪声。量化噪声分为结尾噪声和舍入噪声，他们都是均匀分布的”，[4]在学习“通信原理”课程之前，学生很可能并不理解该示例的含义，对相关原理也没有直观认识。这种应用介绍并不能帮助学生真正理解随机信号分布规律，其结果往往是学生考试过后就忘，在未来工作中即使遇到相关问题也回忆不起来它的解决办法。
3.一切以考试为重，忽视学生能力素质培养
工科高等教育中知识是一方面，另一方面培养学生严谨的态度、缜密的逻辑思维以及较强的动手、创新能力也尤为重要。目前工科高校的考试体制以卷面成绩为主，对学生日常动手能力、课堂反馈考虑较少。这就造成了部分动手能力、自主研究能力较强的学生不能得到公平考察。比较典型的是在研究生报送过程中，一些日常专业能力、动手能力较强，甚至参与了实际应用项目的学生，因为课堂成绩不达标而痛失保送研究生资格。此外考试内容偏向考察上课讲到的概念、计算，对应用以及课堂外的考察基本不涉及。高等教育区别于以往中学教育的一点就是“书七讲八考九”，要求学生主动学习超过课本本身的内容，考试也应涉及课程知识的延伸，而目前考试内容的局限性导致学生只关注教师考前的“划重点”以及“突击复习”，并没有主动学习课程知识的意愿和动力。
4.高等教育投入不足，课程改革进度缓慢
自2010年至今，中国毕业生年均人数接近679万人，2014年更是达到空前的727万人，[5]这其中，近一半为理工科毕业生。可以看出，教育部门迫切希望提高我国基础人群的受教育水平，但教育资源增加的速度却落后于学生数量增长速度，工科教师待遇不高、师资不足、教师水平较低等问题仍然存在，导致部分地区受教育人数增加的同时，教育水平却在降低。此外，随着现行高校工科教育暴露出的问题越来越多，课程改革早已提上日程，虽然各级教育部门在课程改革上做出了很大努力，但资源配置不合理、课改体系混乱、评价体系陈旧等情况制约了改革进程。同时一线教师缺乏相应培训，教师对课改目标、授课方式了解不深，对创新教学方式信心不足，实际教学趋向保守，教授、考察方式往往以“照本宣科”为主，最终也只能保证学生的能力不低于专业学生普遍水平，应用能力更无从谈起。
二、解决办法
对于以上问题，解决方案应有一个总体目标，就是提高高校工科生实际应用能力。为社会培养应用型人才是高校教育的主要目的，企业用人也希望招收不需要太多培养即能投入实际工作的毕业生。针对这一目标，结合以上提出的问题，探讨解决办法。
1.提高学生学习兴趣
在专业学习中，兴趣是非常重要的，学生需要有主动学习的意愿，才能将相关课程学好。因此，高校可以先期介入学生的专业选择中，通过进入高中介绍、招生宣讲等方式，向学生详细介绍专业内容、专业前景、教授方式等，让学生对候选专业形成体系化的认识。同时，高校可以与各级教育机构合作，尽可能地针对不同类型学生的特点，提供定制化的专业选择建议。 此外，对于已进入高校学习的学生，可先进行专业导论课程学习。这类专业导论课程不是单纯讲授专业知识，而是着重介绍本专业在实际生活、工作中有哪些应用，多用实际例子，甚至结合实地参观操作，激起学生对所选择专业的兴趣。如北京工业大学电子信息工程专业和通信工程专业的大四本科生每年都要去联通公司大兴培训基地实践学习，内容包括C&C08机、3G、HW3COM和SDH传输，此类学习实用性较强，与本专业关联度很高，但专业知识深度较浅，容易被学生接受。如果类似这种实践学习能在本科阶段早期进行，相信会大大提高学生对本专业兴趣。
2.提高课程与实际关联性，培养学生动手能力
对于如何增加工科教材理论知识与实际应用的联系，可以采用教材章节末尾详细举例本章知识如何解决实际工作中的某个问题，或者在课程开始时先提出一个问题的方式，随着课程推进逐步利用课堂知识予以解决。问题选用要贴近实际，最好是高校生活中实际存在的问题，同时解答也尽可能用平实的语言，适当减少专业词汇，这样能够便于理解，大大强化学生对知识的直观印象。此外，高校课程中设置了大量的实验课程，但这类实验课程往往与课堂教学脱节，关联性不强，现实中也存在学生本学期学完理论，下学期进行相关实验课时已将知识忘光的现象。因此，建议将实验课与理论课进行揉合，随着课程的推进逐渐进行一系列实验。同时实验内容也多以动手操作为主，尽量多安排看得见、摸得着的内容，对实验的考核也要跳出实验报告纸。如果通过通信电路学习能够制作一个无线遥控器，或者学习计算机网络课程时完成一次基于底层报文交互的文字聊天，学生不仅学到了知识，同时也从这些成就中获得了实际应用能力，这对他们未来步入工作岗位是非常有益的。
3.丰富课程考查形式，重视学生素质培养
考试是考察学生学习成果的主要方式，也是检验学生的最公平方式，但考试的内容和方式应多样化，加大平时考察与书本外考察比重。书本专业知识考试是一方面，另一方面也可以以调查报告、专业论文、动手制作等方式，扩充学生的知识面，同时通过学生自身的思考、调查，锻炼学生的逻辑思维能力与自主学习能力。考试卷面本身应设置一些开放性试题，鼓励学生利用课程知识去思考问题和解决问题，也许给出的答案并不正确，但如果逻辑缜密或富有创新性，也应给予相应的分数。对于某些学科，可以将学生参加相关竞赛、校外活动内容纳入考察范围，对于课堂外获得的成绩予以鼓励，促进学生自主发展。
4.加大高等教育资源投入，完善课程改革内容
对于高等教育投入问题，近年来各类研究报告层出不穷，其中大部分都得出一个结论：我国对高等教育经费投入仍然不足。随着近年高校持续扩招，我国高校规模大，高校现有经费支出已不能满足教学需要，但经费不足不是制约高校工科教育的唯一因素。国家除了加大资金投入，各方面政策、社会资源也要向其倾斜，如增加工程类师资培养力度，制定完善国家或地区级工科生培养计划等。同时帮助高校加强与社会的联系，利用如“卓越工程师教育培养计划”等政策，采用校企合作的方式，将学生放入企业，学习解决实际问题，共同培养企业需要的工程人才。
对于课程改革，各级教育部门可谓百花齐放，各类实验性质的教学计划层出不穷，但重要的一点是要制定科学完善的课改质量评价体系。改革是有一定的实验性质，不能套用普遍的教学目标评价体系。例如在新教学方法实施后，学生实践、创新能力大大提高，但课堂成绩反映不明显，并不能说这种教学改革是失败的。最终检验教学成果的不是学校，而是社会，判断学生是否具备合格的专业能力，不是在校的成绩单、发表论文数量或毕业论文题目，而是步入社会后能否较快达到所从事行业的要求。这需要长时间的观察和坚持，也需要课程改革者站在更高层面考虑这个问题，不能因噎废食，否则教育方式永远得不到改善。
十年树木，百年树人，教育不是短时间能够看到效果的，作为国家建设基础的工程类人才培养更是如此。国家的高速发展对工科专业人才提出了大量需求，工科相关专业近年来也一直是热门专业，在未来很长时间，工科生仍然是毕业生大军的主力。但是基于中国教育体系的工科教育确实存在着许多问题，只有发现问题，正视问题，并努力解决问题，才能使教育机制健康运转，为国家培养适合社会需求的优秀工科专业人才。
参考文献：
[1]王昕.企业用工结构性紧缺矛盾仍突出[N].西安日报，2013-10-18.
[2]王磊，李洪涛，安兴伟.装备制造业高端人才工程能力培养体系构建[J].现代教育科学：高教研究，2014，（2）：134-134.
[3]赵淑清，郑薇.随机信号分析[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008：25-25.
[4]中国教育在线.2001年-2014年全国高校毕业生人数[EB/OL].http：//career.eol.cn/kuai_xun_4343/20131210/t20131210_1050496.shtml.
[5]Yu Xie，Chunni Zhang，and Qing Lai.China’s rise as a major contributor to science and technology[M].PNAS，2014：2-3.
（责任编辑：孙晴）