时间：2022-09-18 12:13:23
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“大工程观”作为一种新的教育思潮，是美国工程教育与科学教育进行比较后提出的一个概念。社会作为一个不可分割的整体，要求我们在实现科学技术进步和经济发展的同时，要充分考虑文化、环境、道德等多方面因素，实现同步发展，而大工程观就是一种以整合、系统、应变、再循环的视角看待大规模复杂系统的思想。“大工程观”的产生顺应了时代的变化，具有必要性和历史发展的必然性。工程教育的模式经历了三个阶段，即工程技术模式、工程科学模式和工程模式。工程技术模式主要是侧重于技艺技能与工程经验，侧重于工程技术知识的掌握，工程技术本身的研究与运用；工程科学模式，由“技术型”向“科学型”的转变，主要发生在欧洲大陆以外的国家和20世纪80年代以后的中国，主要聚焦于理工学科，培养过程中注重教学与研究相结合，“科学性”的工程知识体系以及它所造就的“分析型”工程师，在各国的工业界始终是受到质疑的，这可能就是所谓企业文化与学术文化的冲突；工程模式，即“大工程观”，在20世纪80年代，正当中国的工程教育由“技术型”工程学科向“科学型”转变的时候，美国却听从了一大批有识之士的告诫，改变其原有的工程教育发展方向。《美国工程教育与实践》和《本科的科学、数学和工程教育》等一系列教育报告，拉开了整个美国工程教育大改革的序幕。1989年，MIT的报告指出，战后的工科课程向着工程科学方向演变是不可避免的，也是合理的，但是今天已然是“过度科学化”。1994年，MIT院长乔尔•莫西斯提出了《大工程观与工程集成教育》的长期规划，1995年，《重建工程教育》等一系列报告使得美国的工程教育发生了重大转变，但并不是由“科学性”退回到“技术型”，而是“回归工程”，形成在新的水平上综合了科学和技术的新范式，即“大工程观”。
2大工程观的要求
大工程观的“大”不能只从简单的大小来理解，“大”是用来修饰“观”的，是更加注重工程的整体性和系统性，这个“大”把现代工程的领域扩大、意义增长、使命加强和价值提升突出地表达了出来。工程环境的丰富性和工程技术的复杂性，对工程师提出了更高的要求，要求21世纪的工程师须是集知识、素质和能力于一身的高水平人才，不仅要求他们拥有丰富的学科知识和精湛的技术能力，能创造性地解决有关专业的技术难题，还要求他们善于合作和协调，处理好与工程活动相关联的各种社会关系。同时，工程活动对社会和环境的影响越来越大，这就要求工程技术人员应该打破技术眼光的局限，对工程活动的全面社会意义和长远社会影响有自觉的认识，承担起应有的社会责任。基于“大工程观”观的工程教育，就是要培养学生系统性和整体性的认知方式，不仅仅强调单个的专业科学技术知识和实践能力，更强调各个知识体系和实践能力间的关联性和整体性。大工程观指导下的工程教育培养的应该是优秀的复合型人才，他们不但具备从事复杂工作的能力，也具备良好的较宽领域的适应能力。
3基于大工程观的工程教育改革对策
3.1人才培养目标
培养目标是依据国家的教育目的和社会对人才的需要提出的培养人才的具体要求。不同层次、不同专业、不同学校的高等工程教育对人才培养的要求都应该是不一样的，但总体来说我国各高校工程人才具体培养目标趋同，缺乏科学性、规范性和可操作性，目标模糊，具体定位不清晰，无法充分体现现代工程教育理念，对于“到底应该培养什么样的人才”这个问题缺乏清晰的认识，基本上凭经验或者模仿别人办学。我国工程教育的总体培养目标可以概括为，培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，获得必要的工程师训练的高级工程科技人才。这个培养目标的特点是突出了“工”，强调为工业、工程第一线培养人才。从大工程观的视角来看，不同类型的高校必须认清自身现阶段的主要发展空间，建立具有自己特色的人才培养目标，但各目标中应该要重视培养学生综合的知识背景、工程实践能力以及整体性的思维方式，还要注意学生职业道德和社会责任感的培养，高等工程教育培养的工程师不仅要具备一定深度和广度的科学知识、精湛的技术能力，还应该注重其他非技术能力的培养，包括沟通能力、领导能力、环境适应能力、商业能力等。
3.2专业设置
建国初期，我国在前苏联教育模式的影响下，专业多是按照岗位进行设置，随着时间的发展，专业的种类逐步减少，专业口径不断拓宽，专业的设置更加规范、科学。但是总体上来说专业设得过多、过细、过窄，行业色彩过浓局面还是未曾得到很好的改善。学生基础知识不够宽，视野比较窄，难以适应大工程环境下多项技术工作的需要，工程毕业生对社会适应性不强，缺乏必要的创新的精神与能力。“技术上狭窄”和“狭窄的技术”难以适应现代社会对工程师的要求。高等工程教育应该要树立“大工程观”的教育思想，注重工程知识教育、能力教育以及素质教育，尽量拓宽学生的知识面，培养新型复合型人才。各工科院校要根据“大工程观”的需求，结合自身学校的特点，设置与社会发展相适应的专业。
3.3课程设置
“大工程观”的核心是“工程系统学”，要求培养的学生不仅具备科学与基础理论修养，形成对宏大或复杂工程的系统视野；又能从多学科的视角审视，同时还有具备人文情怀和工程组织素养，具备集成的知识结构。在对工程知识的教学过程中，尊重工程教育的特殊性——实践性、综合性和创新性，是工程教育改革取得成功的关键。明确21世纪工程师的素质要求，进行扎实的适合工科的课程改革是工程教育改革取得成功的重要保证。“大工程观”需要宽的知识面，工程教育应打破学科壁垒，整合教育资源，实现多学科之间的融合，使学生获得更加广泛的知识，更好的适应社会对工程人才的不同需求。工程教育的课程设置不仅要注重学生工程理论知识的培养，还应该注重培养学生的实践能力，注重学生创造力、领导力等非技术能力的培养。总之，学校对学生跨学科、综合化的知识体系和结构的建构负有不可推卸的责任。
3.4教师队伍建设
培养目标作为高等学校教育的具体化，是针对特定的教育对象而提出的。工程认证标准，中明确提出培养目标是对该专业毕业生在毕业后5年内能够达到的职业和专业成就的总体描述，同时要适应社会经济发展，具体内容及要求包括如下几点。
1.专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标。
2.培养目标应包括学生毕业时的要求，还应能反映学生毕业后5年内在社会与专业领域预期能够取得的成就。
3.建立必要的制度定期评价培养目标的达成度，并定期对培养目标进行修订，评价与修订过程应该有行业或企业专家参与。
二、培养目标制定依据
1.本专业的社会需求。
首先，为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》精神，实现《国家中长期科学和技术发展规划纲要》提出的发展目标———“新药创制和关键医疗器械研制取得突破，具备产业发展能力”，需要培养大批掌握药品生产制药技术与工程设计的基本理论与工程技术、熟悉国家药品相关政策法规的工程师技术人才。其次，本专业人才培养应与社会需求状况相适应，着力满足国家和地方科技创新、经济发展和社会进步的需求。
2.本专业的学科支撑。
我校制药工程专业的支撑学科是化学工程、化学和药学，具有鲜明的化学、化工特色，以精细化工国家重点实验室、辽宁省生物基化学品重点实验室和本学院创新药物研究平台为依托，致力于打造国内一流的创新药物研究平台和产业化技术科研基地。主要研究领域，包括药物化学、制药工艺和现代制剂技术等领域，研究方向包括：针对肿瘤、心脑血管、糖尿病等重大疾病的创新药物研究，手性药物合成方法学和工艺技术研究，经皮给药技术、功能型缓释控释材料和分子跨膜吸收机制等研究，新型生物载体、微流控芯片设计与制造等研究。
3.本专业的性质与学校的定位。
本专业人才的培养是学校培养目标的细化和延伸，既要体现专业特点，同时也应符合学校的办学思想和培养模式。我校制药工程专业经过十余年的发展和建设，形成了从本科教育到硕士研究生、博士研究生教育多层次、多类型的人才培养格局。近年来，学校顺应国家产业发展的需求，在2010年成立了制药科学与技术学院，并将制药工程专业发展纳入学校“985工程”重点建设，在办学条件、师资队伍建设和教学经费等方面获得了全方位的支持。为适应社会对制药工程专业人才的需要，学校不断对专业课程体系和教学内容进行改革，逐步完善制药工程专业人才培养模式。本专业已经毕业的学生，部分正逐渐成为制药企业的技术和管理骨干。由此可见，本专业的性质和定位完全符合学校人才培养的目标和思路，是学校学科和本科专业布局及今后发展的重要一环。
三、培养目标的定位
本专业制定培养目标按认证标准中知识、能力、素质三个方面构成。
1.知识要求：
掌握化学、药学和工程学的基本理论、基本知识，掌握药品制造技术与工程设计的专业知识，掌握药物生产工艺流程和质量控制、生产装置与设备的设计方法；熟悉国家关于制药生产、设计、研究与开发、新药申报管理等方面的方针政策和法规；了解制药工程学科前沿、新工艺新技术与新设备的发展动态。
2.能力要求：
能综合运用所学科学理论，提出并解决问题，具有较强的工程实践能力和解决药品制造过程中实际问题的能力；具有对药品新资源、新产品、新工艺进行研究、开发和设计的能力；具有开拓精神、创新意识和独立获取新知识的能力；具有较强的语言和文字表达，与人沟通能力；具有应用英语和计算机信息技术检索中外文文献、获取相关信息的能力。
3.素质要求：
具有健全人格和健康体魄、良好社会责任和职业道德，具有较强的进取心，勇于面对各种挑战的潜质，具备树立较强的药品质量、安全及环境意识。
四、培养目标的衡量与评估
本专业以学生必须具备的毕业要求为目标，通过制订科学合理的本科生培养计划，精心设计各个教学和实践环节，以科学的管理制度和运行机制保证教学工作顺利实施，通过对各个环节进行过程控制，保证课程目标的顺利实现，从而使培养目标得以达成。这样每一项毕业要求被分解到每一门课程及其教学实践环节当中，每门课程的教学大纲和课程目标都围绕毕业要求而展开，同时要求学生参加必要的课外活动，完成毕业设计（论文），通过答辩并成绩合格，以顺利毕业并获得学位为标志衡量培养目标的达成。良好的教学过程控制，得以确保培养目标的实现。其毕业生应具备以下三种竞争优势。
1.基础知识扎实、工程实践能力强。
制药工程专业是大连理工大学重点发展的新专业，本专业具备培养高素质和创新型人才的良好环境，具有优势的学科支持、强势的科研实力后盾、产学研结合的良好氛围、优质的办学条件和敬业爱岗、结构合理、团结协作的师资队伍。特别是许多教师积累了丰富的科学研究和工程实践的经历和经验，承担和完成了多项国家、省部级科研课题和企业委托课题，具有从事工程教育的优良条件。秉承“加强基础、拓宽专业、培养能力、突出创新”的办学理念，使培养的毕业生具有扎实的理论基础和专业基础知识、较强的自主学习能力和综合实践能力。
2.综合素质高、发展后劲足。
基于用人单位的反馈信息，本专业毕业生基础和专业知识扎实，工作严谨认真，态度端正，有较强的分析问题和解决问题的能力、较强的动手能力和创新精神，能够胜任与专业相关的技术和管理工作。本专业的毕业生肯于吃苦、乐于奉献，一般情况下，毕业生在企业工作五年之后都可成为技术或管理骨干，自身发展潜力巨大。
3.具备深造潜质，深受名校认可。
本专业学生继续攻读硕士学位和出国继续深造的比例从2010至2012年平均在40%以上。国内其他研究生培养机构（如浙江大学、南开大学、天津大学、山东大学、沈阳药科大学和中科院大连化物所等）对我校制药工程专业的学生评价较高，认为本专业的学生基础知识扎实、工作踏实、有较强的责任心和吃苦耐劳的奉献精神。境外高校也同样认同本专业毕业生的素质和能力，近几年已经有多名本专业的本科毕业生到国外著名大学攻读学位。
五、结语
基于CDIO工程教育模式的项目驱动“面向对象软件工程”课程教学方法（下简称CDIO教学法），以培养学生的基本工程能力和工程综合素质为目标，将“面向对象软件工程”知识体系中的相关知识点渗透到实践的各个环节中，而这些环节和软件工程生命周期完全一致，在各个环节中解决问题的方法则可以采用CDIO的构思、设计、实现和运行理念。我们参照CDIO能力大纲，提出通过“面向对象软件工程”教学和课程项目实践，培养学生如下方面能力：①通过基于案例/项目驱动来学习，要求学生能够深入理解“面向对象软件工程”的知识体系和该课程的基础理论并能在实际项目中加以灵活应用。“面向对象软件工程”的知识体系为学生理解和应用其基础理论解决分析、设计、实现和运行中的实际问题打下基础并提供有效工具；而“面向对象软件工程”理论基础为学生针对实际问题进行发明创造提供动力，为学生发现问题、分析问题和解决问题提供理论支持。②通过“面向对象软件工程”课程中项目的驱动，要求学生创建项目团队，通过课程项目实践各个环节（包括需求分析、设计和实现等环节及在此环节中的各项活动、沟通与协调、文档撰写），培养学生的良好职业素养，以及团队合作、系统思维、工程实践、项目管理和文档写作的能力。③通过“面向对象软件工程”理论学习和课程实践，培养学生的创新意识和能力，以开发出具有鲜明个性的软件作品。
2CDIO教学法在“面向对象软件工程”理论及其课程项目教学设计中的应用
2.1总体设计
目前，“面向对象软件工程”课程教学安排共计54学时，我们将理论教学内容与课程项目实践教学内容结合起来进行设计。在整个教学周期内，按照软件生命周期并结合CDIO、案例与项目驱动的教学法，设计理论课程案例教学过程中的相关活动，配合对应的课程项目实施活动加以有效组织与实践，在整个教学环节结合项目开发活动的进展与深入，要求学生记录自己团队活动中的相关内容，按照我们事先制定的规范撰写并维护项目文档。具体解决方案是：第一，正式课程教学的1~6周，设计项目描述和需求获取与分析、系统设计中的具体活动，这些活动包括分别标识实体对象、边界对象和控制对象；将用例映射成对象；建立对象之间的交互；标识关联、聚集和属性；对单一对象状态依赖行为的建模；对对象之间的继承关系建模；对本阶段的分析对象模型进行评审；基于分析对象模型标识出设计目标，进行子系统分解和标识；将子系统映射到系统构件元素上；标识并存储持久性数据；设计访问控制策略；设计全局控制流；标识服务；标识边界条件；对系统设计进行评审。第二，7~14周，设计对象设计与实现中的活动，这些活动包括学习软件复用和设计模式，并在详细设计中加以应用；对对象之间的接口进行说明，涉及标识遗漏的属性和操作、说明接口类型、签名与可见性，说明接口中相关方法的前置条件、后置条件和不变式等。第三，15~16周，设计测试阶段中的活动。第四，17周，进行相关的总结活动，包括项目文档的静态检查和验收，以及课程项目的动态演示与现场回答问题。
2.2设计课程项目
在设计课程项目中，将考虑提供给学生一个贯穿整个学期的课程教学项目描述，为此我们将选择开发一个基于Web的应用系统。这类系统的实例很多，可以由教师设定或者由学生自选，如教师可根据教学中的需要设定一类基于Web的师生交流系统，以方便实现教师和学生之间关于做项目时的沟通。学生也可以根据个人兴趣选择网游软件开发，或者选择基于Web的电子商务网站系统等。总之，相关项目的设计需要教师事先准备好项目描述或问题定义。为了开发这类基于Web的应用系统，教师需要指定项目使用的环境和工具，主要包括两类：一类是开发环境与工具、数据库管理系统、界面开发工具等，另一类是项目管理工具。这一阶段设计的活动属于CDIO中的构思阶段。
2.3设计理论课程教学过程
首先，在理论课程教学内容设计中，我们主要依据的是第3版的SWEBOK标准（2013），在CDIO工程教育模式的指导下，完成相关知识体系教学设计。在SWEBOK2013版中的17个知识点中（其中2个为候补知识点），我们选择了其中10个知识点，并将这些知识点融合到“面向对象软件工程”的理论课程教学中。这些知识点可有效地体现着CDIO的工程教育理念，如软件需求体现了CDIO的构思，软件设计体现了CDIO的设计，软件构造和软件测试体现了CDIO的实现，软件维护体现了CDIO的运作等。其次，在此基础上设计理论教学过程。一方面，以案例/项目驱动教学方法为基础，“面向对象软件工程”课程中相关知识体系及理论学习，要求学生在学习和思考中掌握“面向对象软件工程”的相关知识、术语、理论和技术基础，并通过团队方式共同学习、讨论和完成作业，并以团队形式参加全体同学的各种讨论活动；另一方面，要求学生围绕着项目描述或者待解决的问题描述，完成团队组建、工具选择、项目计划制定，并开始执行需求工程中的需求获取和需求分析活动，以及在此基础上的系统设计活动，这些阶段的工作结论需要学生加以记录，特别是需求获取与分析的结论和总体设计结论更要以文档形式加以记录。第三，结合案例/项目驱动教学，进一步完成“面向对象软件工程”理论课程。具体做法是一方面引入小型案例，另一方面引入面向应用领域的实际项目，并在项目描述、需求获取和分析活动、系统设计和对象设计中，将该项目的具体情景或者可行的系统设计解决方案引入课堂，在课堂上组织学生参与讨论、分析这些基于场景的案例，将需求阶段和系统设计阶段中涉及的重点知识、术语、过程与步骤等重点和难点融入到案例中来讲解和学习，以便于学生真正理解相关的理论教学内容。这一阶段的活动设计对应着CDIO中的构思阶段。
2.4基于项目驱动的课程实验教学设计
解决软件项目中的问题或实现软件项目中的任务，要求学生以团队方式进行活动，并在整个活动中的各个阶段贯彻CDIO工程教育的理念，即让学生能够对软件项目中的任务完成进行构思，获取与软件项目相对应的软件系统的功能性需求、非功能性需求和系统约束，并以文档方式进行描述；接着，通过设计手段来完成项目任务，用系统来对应将来要完成的任务，并在该系统设计中落实项目的各项要求，这需要通过对系统的总体设计、详细设计等环节来达到，并将设计结论记录在软件设计文档中；在前面构思和设计的基础上，选择合适的程序设计语言、数据库管理系统等基础设施，用编程的方式实现该系统，并完成相应的测试任务，注意在实现过程中，同样要将相关结论以文档的形式加以记录，以备维护之需；在系统实现后，通过部署和运行等方式，让该软件系统（可以看成是本项目的解决方案）呈现出价值。在这一完整过程中，让学生通过项目驱动下的团队活动过程，体验到软件产品从构思、设计、实现到运行（包括维护）所经历的全生命周期过程。这一阶段的活动设计对应着CDIO中的设计、实现阶段。
2.5项目总结与项目验收过程教学设计
项目总结过程的教学设计是以团队为单位进行自我总结并撰写项目总结报告，以个人为单位撰写学习心得，教师主要验收和检查相应的项目总结报告和学生学习心得。项目验收过程的核心是开展两阶段验收活动，即在学期的15~18周中，选择第15周进行一次中期检查，第18周再进行一次期终项目验收。全体主讲教师和辅导教师组成一个答辩小组（一般为4人），他们事先要做好各项准备工作，包括现场点名以确认学生的有效身份并结合点名宣布学生团队的答辩顺序，保证答辩的有效性和合理性；由答辩小组组长宣布评分标准细节和学生是否能够通过本次验收活动的标准。
3实践活动
在“面向对象软件工程”课程教学活动中，共有45位学生（组成了15个团队）全程参与了我们的教学改革过程，现在仅就验收答辩环节进行说明。整个答辩所耗时间共计7个多小时；答辩老师根据实际情况（最低底线是学生必须完成项目要求的最基本功能），充分肯定了学生到目前为止所完成的开发成果，同时建议相关学生利用即将到来的假期进一步完成或完善该应用软件系统的开发，及时修改设计上的缺陷。在本次教改实验过程中，我们充分认识到这一教学过程对教师也提出了更高的要求。教师不仅仅是需要在理论基础教学上过硬，还需要具备软件项目开发的经验，这样才能够做到既能站在理论的高度指导学生分析和解决问题，同时也能给出实实在在的课程项目开发活动中的技术指导。
4结语
关键词：高专教育 小学教师素质
高等专科教育（以下简称“高专教育”）工程是培养小学教师的摇篮工程，是实施素质教育的启蒙工程，任重而道远。作为培养社会有用型人才的行业教育，高专教育必须肩负培养具备“学高为师，德高为范”的高素质专业人才的重任。下面就师范教育产生的主要原因、教师职业道德、专业基础以及个人素质等一系列问题作一简单的阐述。
1.师范教育产生的原因
早在春秋战国时期，伟大的思想家、教育家孔子就注重培养传导、授业者，是师范教育的先驱。现代在普及教育的过程中，对教师这种专门人才的需求越来越大，由此师范学校应运而生，它是专门训练教育教学人才的机构。也就是说师范教育最初是源于培养普及初等教育师资的需要。师范教育产生的主要原因，是为了解决教师的“如何教”的问题，它体现了教师的教育专业性，也就是说，师范生必须有专业的教育水平。高专师范教育，是专门培养小学师资的行业教育。上师范学校的人大部分是下决心准备干教师这一行的人。因此说，师范学校，是培养那种甘心奉献自己的未来人才的摇篮。祖国的建设需要各行各业的人才，而育人是基础。小学教育是启蒙教育，而“良好的开头是成功的一半”，需要高专师范教育为其源源不断地输送具有扎实专业基础和良好个人素质的小学教师。
2.高专师范生的素质要求及素质教育
高专师范生，作为未来站在小学讲台前的人，为人师表最重要，品格的培养应该是第一位。可以说，道德、人格素质是小学教师的立身之本，也是教师教育“师范性”的最集中体现。高专师范个人素质包括很多，不仅指一个人的能力，更看重人文性，具体来说包括生理素质、心理素质、文化素质和行为素质等专业素质和综合素质。一个人的个人素质可以说代表了一个人处世立足的能力，决定着一个人做人和做事的成功与否。师范生的个人素质，不仅关系到其本人的为人处世和工作能力，而且因其将来所要从事的是教育人的职业，要担负“以人格塑造人格”这一特殊使命，来培养祖国的花朵，这关系到祖国的未来，所以对其个人素质的要求也具有不同寻常的高度。因此，师范学生必须具备“学高为师，德高为范”的素质。现在，师范生的个人素质现状还是很不错的，大多数师范学生是因为喜欢教师这个行业而自愿报考师范学校的，他们能在教师的引导下，很好地完成学业和自觉地进行个人综合素质的培养。但是我们也应该看到，有一部分师范生，他们的个人素质现状较差。就专业而言，学业不精，点到为止，没有扩展知识面的渴求，没有培养创新意识的要求；就品德而言，自我道德教育松懈，人生观、价值观扭曲；就身心健康而言，不注重心理教育，不能自觉加强心理教育，培养心理健康、个性健全、人格完善的自我。因此，加强对师范生的素质教育任重道远。“要成才，先做人”，加强做人、为师的基本道德和人格素质培养，历来都是师范教育工作的重点。因此，对将要担负“以人格塑造人格”这一特殊使命的师范生而言，其品德发展、人格完善、心理健康的意义之重大不言而喻。其次，技能的培养是资本。师范生学习与一般学生不同，各门功课要全能。在所学的科目中，尤其要注重基础课。另外，师范生还要学习怎样备课，怎样教学，怎样批改学生作业，怎样管好学生，怎样指导学生生活等等。师范生应该是一个全才，是小学生心目中的偶像，才能符合一个合格教师的称号，才能有资格培养祖国建设需要的人才。作为新世纪的师范生，不仅要具有广博的文化知识和深厚的专业知识，还必须具有教育科学素质，只有这样才能胜任教育教学任务。要重视调动学生参加教师职业技能训练的积极性，让学生积极主动地投入训练，无论是对基础知识的学习，还是普通话训练、口语表达、书写、课堂设计、课堂组织能力、组建班集体技能、培养优良班风、组织学生的课内外活动、对学生的个体教育和心理指导、学生家访、班主任技能训练等，都要重视起来。作为新时代的师范生，将担负着二十一世纪的小学基础教育的重任，无论是专业基础知识、技能，还是个人素质修养，跟上时代步伐，与时俱进，才能不辱使命，培育好新时代的小学生。
3.高专师范生的小学教育
高专师范生个人素质对小学教育有重大影响。一些优秀的师范毕业生，已在小学教育领域，为小学教育事业兢兢业业，勤勤恳恳，像蜡烛一样奉献着自己，照亮着别人，成为小学教育的主力军，为基础教育创下了不可磨灭的业绩。而混在师范学生群体里的部分学生，目标模糊，糊里糊涂混日子，他们素质不高乃至素质低下。这些学生连基础知识都学不好，更别谈个人修养的锤炼和个人素质的培养了。试想，这样的师范生毕业后，怎么从事“为人师表”的职业呢？又怎能言传身教去带好小学生学习做人、学习知识和技能？
关键词：工程能力;高等工程教育;培养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）05-0254-02
工程教育理念是近年来高等教育中的重要理念，其强调在高等院校教学的基础上，重视学生工程能力的培养，更加重视工程实际、工程本身的系统性和完成性。为了培养具有工程实践和创新能力的工程技术人才，教育部于2010年6月实施“卓越工程师教育培养计划（卓越计划）”。工程教育专业认证是高等教育评估体系的重要组成部分，在国际上得到了越来越多国家的重视。2013年6月，在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上，一致通过接纳我国为《华盛顿协议》签约成员，表明我国工程教育质量得到了国际社会的认可。本文结合卓越工程师教育培养计划和工程教育专业认证，阐述工程能力的内涵和结构，并就工程能力的培养途径进行探讨。
一、工程能力的内涵
工程能力是特指学生的综合素质在工程实践活动中表现出的实际本领和能量。工程能力的内涵包含：知识的学习与应用能力、思维判断与分析能力、工程设计与实践能力、表达与交流能力、创造创新能力，还包括与工程相关的质量意识、安全意识、竞争意识、环保意识、经济意识、协作意识和道德意识等诸多方面。工程能力的内涵是随着科学技术的发展和社会的进步而不断深化与发展的。
二、工程能力的结构
美国工程院发表的《2020的工程师：新世纪工程的愿景》报告指出，未来工程教育的毕业生应当具备以下11种能力：（1）有应用数学、科学与工程等知识的能力;（2）有进行设计、实验分析与数据处理的能力;（3）有根据需要去设计一个部件、一个系统或一个过程的能力;（4）有多学科团队协同工作的能力;（5）有验证、指导及解决工程问题的能力;（6）有对职业道德及社会责任的了解;（7）有效地表达与交流的能力;（8）懂得工程问题对全球环境和社会的影响;（9）学会终身学习的能力;（10）具有有关当今时代问题的知识;（11）有应用各种技术和现代工程工具去解决实际问题的能力。这11种能力也是美国工程与技术认证委员会（ABET）对工程教育培养专业人才的评估标准。
2015年3月修订的我国工程教育认证标准对工程教育的毕业生提出如下12种工程能力要求：（1）工程知识;（2）问题分析;（3）设计/开发解决方案;（4）研究;（5）使用现代工具;（6）工程与社会;（7）环境和可持续发展;（8）职业规范;（9）个人和团队;（10）沟通;（11）项目管理;（12）终身学习。这12条评估标准可认为是我国作为一名合格工程师应具备的能力，与ABET提出的评估标准两者是大致相同的。
综上，工程能力结构可总结如图1所示。
三、工程能力培养途径
1.确立工程教育人才培养目标。工程教育的目标就是培养国家和社会需要的各类工程师。应根据社会经济发展需要，结合学校定位、师资力量和办学条件，准确地选择培养工程师的合适类型，确立真正体现面向工程的教育教学理念和人才培养目标，使工程教育的任务由培养工程科学家向培养企业工程师转变。同时，应认识到高等工程教育所造就的尚不是卓越工程师，而只是卓越工程师的雏形，只有通过大量的工程实践，才能成长为合格乃至卓越的工程师。
2.改革课程体系，加强实践教学。优化课程体系，加强学科交叉，有针对性地建设一批与行业企业发展联系紧密的工程类专业课程和前沿课程。加大实践教学环节比重，确保专业实践教学必要的学分和学时，增加综合性、设计性实验，倡导自选性、合作性实验。注重实践教学与理论教学的有序衔接，增强实践教学计划的科学性、前瞻性和可操作性。在实验教学、课程设计、实习实训、毕业设计等实践教学环节的设计中，应以解决工程实际问题为目的，紧密结合行业企业实际，强调工程研究和综合性设计。改进教学方式和教学方法，推广主动学习、合作学习、基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习、基于项目的参与式学习和探索性实验等教学方法。
3.构建校企协同合作的工程教育人才培养模式。要建立多层次、多方位的校企联合培养与合作模式。企业根据自身发展提出技术及人才培养的需求，高校依托科研、人才培养优势，根据企业需求，设置不同的专业和专业方向。学校工程教学内容要依据企业的项目、技术进行开发，开设的实验实践项目要尽可能地贴近工程实际，同时要与企业联合建立校外工程实践教育基地。要从目前以校内实验、实践为主转变为校内外实践教育相结合，拓展校外实践教育空间，促进工程实践教育教学内容更加贴近行业企业发展需求，贴近生产第一线，使学校产学研合作更具活力。
4.构设工程教育人才培养质量保障体系。加快人才培养质量保障体系的建设，是培养未来卓越工程师的有利保障。研究构设适应市场和行业企业要求的工程教育质量保障体系，在政策、制度、建设、管理与控制等几个层面上形成合力。需要建立健全人才培养方案有效生成制度、实践教学体系运行与完善机制、工程教育师资培养与吸纳制度、产学研合作制度、实践教学质量评价制度、教师评价与导向机制、实践教学质量信息反馈与问责机制等。可将工程教育专业认证与“卓越计划”相结合，构筑适合市场需求、行业企业需要、学校发展的质量保障体系。
5.打造具有工程背景、高素质的“双师型”师资队伍。学生工程能力的培养，师资队伍是关键。建设一支具有一定工程经历的高水平专兼职教师队伍，通过“走出去”、“请进来”等措施提升专任教师的工程素养和实践教学水平。定期选送年青教师深入企业进行训练，以培养具有较强现代工程意识的教师。同时，鼓励教师与企业开展横向科研课题，共同参与企业的技术攻关项目，使教师获得实际工程训练，把自己的实践经验转化为教学内容，将最前沿的工程技术知识融入理论和实践教学之中。在注重教师工程素质培养的同时，学校也可以吸纳优秀的工程科技人才充实到工程教师队伍中，以提高指导学生工程实习和工程设计的能力。探索校企间人才“双向交流，相互挂职”制度等。
参考文献：
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一、对工程教育中工程实践的反思
(一)我国工程教育中工程实践面临的难题目前我国工程教育中的实践环节面临一系列挑战。一是改革开放以来，企业与工科院校之间的联系因为市场化改革以及主管部门的变化而被割裂，打破了原先企业和高校同属一个部门，主要依靠行政手段保证工程实践顺利开展的模式。二是我国高等教育快速进入大众化阶段，学生规模不断扩大增加了工程实践教育的难度。三是工程教育科学化的倾向对工程实践产生了冲击。“由于科学导向，对工程教育必不可少的实践环节的认识也模糊了，有的以模拟、虚拟化、演示观摩来代替，使学生解决实际问题的能力严重缺失。”①如何建立起新的工程实践教育模式，以此改善工科学生的工程实践环节，这个问题已提出来很久，但仍未找到答案。工科学生参与到工业界的生产实践中，一直是工程教育的重要内容。正在实施的“卓越工程师教育培养计划”的重点内容之一是，创新高校与行业企业联合培养人才的新模式，通过建立工程实践教育中心，解决工科学生到企业学习和实践的问题。目前参与“卓越计划”的高校主要与大型企业和高技术企业开展合作，据统计，与高校签订合作培养人才协议的6155家企业中，61．4%是大型企业，48．5%是高新技术企业①。然而随着时展，工程实践的环境已经发生了变化。在大型企业和高新技术企业中，由于技术先进、复杂，设备自动化程度高，对工程师的知识、能力有较高要求，对人数则有限制，使到企业实习的学生无法真正参与到工程实践中，影响了实习效果。工程教育界需要在新形势下重新认识工程实践教育的目的，探寻弥补工程实践要求和实践条件之间现实差距的新路径。
(二)对工程实践的再认识工程实践的目标是多方面的，一般来说是使工科学生在知识、能力、情感态度三个方面得到发展。包括更好地学习、理解、应用知识;提升组织领导、团队合作、沟通交流、处理复杂关系等多方面的能力;具有正确的工程伦理观，树立社会责任感，了解国情，能够促进跨文化交流和理解等。现有的企业实习很难实现上述全部目标，特别是能力和情感态度方面的目标。学校应当创造机会让学生亲自参与到一个真实的工程项目中，担负实际责任，并且体验整个项目的运作过程。这样的工程实践项目不一定在技术上最先进，也不一定与学生的专业完全对口。关键在于项目是真实的、完整的，具有现实中的复杂关系;学生能够真正参与，对社会有实际贡献并直接体验到这种贡献。
二、EPICS的产生与成效
(一)EPICS产生的背景随着科技的加速发展，工程系统日趋综合化、复杂化、国际化，这对工程教育提出了新的更高的要求。工程教育不仅要讲授系统的理论知识和工程技术，而且要鼓励工科大学生从跨入大学校门之初就投入到工程领域的真实世界中去。②上世纪80年代以来，服务学习策略在美国教育界越来越受到重视。到上世纪末，有46%的中小学报告参与到服务学习的活动中③，越来越多的大学也把这一理念运用到教学当中。美国工程教育共同体对工程教育相关问题反思后认为，虽然毕业生拥有较强的技术背景，但是缺乏职业成功需要的其他技能。他们一致认为，学生要为未来做好准备，应该具备的专业技能包括，在团队环境中工作，有效沟通，与客户合作，管理项目，辨识影响工程项目的相关问题(如伦理、法律和环境等)，以及与来自不同背景和不同社会环境的人共事的能力。④依靠传统工程教育课程培养学生的能力，应对上述挑战是比较困难的。所以需要新的课程结构来满足这些要求，既要继续维持学生深厚的技术素养，同时也要创造新的经验，发展附加的能力。与此同时，现代社会中社区服务组织必须利用技术来改善和协调他们所提供的服务，需要寻找一种长期的、低成本的、拥有个性化技术支持的项目。EPICS的创立满足了大学与社区的相互需求，使双方形成长期的合作伙伴关系。该项目的愿景是通过建立这种合作关系使双方受益。工程专业的学生通过参与长期的、大规模的、来自真实世界的工程项目取得学分;同时也造福社区，为社区合作者提供低成本的技术服务，并在这一过程中体会到成就感，提高服务社会的能力。①EPICS最初是在1995年秋季由普渡大学电气和计算机工程学院发起，开始共有40名学生组成项目团队。此后该项目的规模稳步发展，目前普渡大学每学期都有超过400名学生组成约33个团队参与到EPICS当中。同时，普渡大学也是全美EPICS总部，有22所大学和学院加入这一项目。从上世纪末到本世纪初期，美国工程教育学会(ASEE)和国家科学基金会(NSF)对推动服务学习在工程教育领域的快速发展起到了重要作用。它们一方面向为创立和实施EPICS作出突出贡献的普渡大学教师颁奖，扩大EP-ICS的影响;另一方面投入资金支持相关大学开展EPICS，促使EPICS在更多高校推广。EPICS先后获得来自联邦、企业和校友的资助，累计超1000万美元。
(二)EPICS实施的范围EPICS已经在社区内得到了有效实施，实际上，这种教育模式还可以扩展到地区、全国甚至是国际的层面。当地社区项目。实施EPICS最常见的地方是在当地社区，这样有许多优点。如寻找项目地点和社区合作伙伴都很方便;更易于维护长期的合作伙伴关系;交通和物流更便捷;学生真实感受到他们的学习和工作有益于社区;在当地社区看到的社会问题有助于学生理解工程问题往往就在“身边”，而不仅是从新闻上看到的遥远的地方。地区项目。有些EPICS是在当地社区以外完成的，这些项目可能涉及地区或区域组织的范围，与之相关的合作关系能够产生更广泛的影响，让学生获得更大范围的体验。教师们或者学校会利用在其他领域的相关联系人，通过与区域和地区组织合作来安排这样的项目。美国赠地学院通常与州政府都有良好的合作关系，他们会利用这种关系加强同本州的相关机构合作。例如，普渡大学建立了与印第安纳州人居组织的合作关系，致力于州政府组织的建设项目。国家项目。与区域项目相似，国家合作关系提供了扩大EPICS的范围和影响的机会。EPICS与非营利组织———人类家园国际组织的合作就是国家合作伙伴关系的典型例子，普渡大学和威斯康星大学与其全国总部合作，设计和交付信息管理项目，该项目能分发信息给全国各地的机构。国际项目。这是涉及范围最广的项目，教师通常把满足发展中国家的需要等内容整合到项目当中，并组织学生团队到国外实施项目。参加这些活动的学生能够获得跨文化体验和全球化的视角，而且这类项目对发展中国家也会产生巨大的潜在影响，使学生和项目所在国家双方都获益。国际项目的物流和资源问题比较复杂，但也有很多成功的模式。例如，工程师无国界组织主要致力于应对社区发展中那些基于工程问题的挑战，包括清洁饮用水、适当的卫生设施、电力的持续供应等提高人们生活质量的问题。
(三)EPICS对提升工程人才培养质量的作用EPICS是长期服务社区的具有挑战性的工程项目，同时也是教学活动，已有的实践证明它是非常成功的，学生们在以下几方面取得明显收获。首先是技术技能。每个项目都具有显著的技术挑战，学生们有机会通过解决实际问题，发展和运用课堂上学习的技巧。其次是知识整合能力。由于项目的范围和规模一般有可能超越传统的课程，学生们必须运用各种学科知识来定义和解决不够明确的问题，这些经验能够促进他们的分析思维和组织知识能力的发展。第三是沟通能力。每个项目都有书面报告，口头建议和进度简报，需要经常与项目合作伙伴、顾问沟通和在团队内部沟通。第四是团队合作经验。由于项目规模较大，团队合作是主要的工作方式，学生们学会了如何分解一个大问题，分配和调度子任务，以及再把各部分集成为一个有效的解决方案。他们也明白项目的结果依赖于团队每一个成员的努力。第五是资源管理。每个项目的建议书必须考虑到合作伙伴的资源及所需设备、空间等条件，学生们理解了在项目设计和实施过程中必须面对各种约束。第六是客户意识。项目来源于当地社区服务机构，他们的满意度是衡量项目成功的重要标准，因此学生们能认识到向客户提供高品质产品的重要性。第七是扩大对外界的关注。通过与工程学术界以外的人员合作，学生们会进一步了解他们将要踏入的大学之外的世界。第八是职业伦理。与项目相关的工程活动涉及到合作伙伴、客户、团队成员等多个人群，学生在与他们打交道时必须严格遵循职业伦理原则。①EPICS与企业实习是两种不同的工程实践模式，各有侧重。前者主要是利用工程技术来帮助社区发展，尤其是解决欠发达地区的民生问题，对学生的影响更多在价值层面上，而不是先进的技术。后者着力于提升学生解决工业生产中实际问题的能力，更加关注学生在工业界创新和创业能力的培养。两种模式相辅相承，不能替代。事实上，美国大学工学院的学生在学习过程中，常常既参加EPICS，同时也有企业实习。EPICS是工程实践的一种新形式，给学生提供了更多的实践机会。
三、普渡大学的EPICS
(一)普渡大学EPICS的特点普渡大学作为EPICS的起源地，经过长期实践，其EPICS形成了较为成熟的运作方式，具有以下特点。与社区组织紧密合作。每一个EPICS团队都有一个社区非营利性组织作为项目合作方。从发现并明确合作伙伴遇到的技术问题，再到最终为社区提供所需要的服务和支持系统，EPICS团队与项目合作方始终保持非常密切的联系，保证为社区提供有效的服务。合作方关于项目的观点、建议和对项目系统开发利用情况的反馈，为每个项目提供真实的工程背景。在大多数情况下，项目团队都能为合作方提供低成本的工程系统，为合作方更好地服务社区提供技术援助。良好的社会效果更能够促使学生积极参与到项目中去。大学－社区合作伙伴关系是EPICS的核心。选择社区合作伙伴及合作项目，主要基于以下四项标准:(1)重要性，不是所有项目都值得开展，应该选择能为社区带来最大利益的项目。(2)挑战性，项目要具有一定难度，但也要在工程系本科生的能力范围内。(3)长期性，项目最好持续几个学期，这样既可以在学术方面给予学生广泛的设计体验，也可以帮助合作伙伴解决对社区有重大影响的问题。(4)责任性，这是项目的关键因素，合作方承诺与学生共同确定项目，提出具体要求并持续提供批判性反馈。每年大学都参照这四项标准遴选新的社区合作伙伴和合作项目。新项目的来源也呈现多样化，既有教师发起的项目，又有学生建议的项目。伴随着EPICS在社区的知名度扩大，当地社区组织也会提出项目建议。大型和垂直一体化团队。每个EPICS团队都由8－20名学生组成，以便能够承担较大规模并对社区有重要影响的项目。这种大型团队采取垂直一体化的配置方式，由大一、大二、大三、大四学生混合组成。团队既需要掌握更多和较高级技术的成员，以适应项目对复杂技术的要求;也需要资历较浅，但能了解整个项目并在未来的学期担负主要任务的成员，以保证项目的可持续性和最终达成项目目标。通常，由大四学生担任技术和组织领导工作;大二和大三学生承担主要的技术性工作;大一学生主要负责了解项目合作方的需求，参与团队工作并跟踪团队的任务，为将来承担主要技术工作和组织领导工作做准备。学生长期参与。学生参与EPICS最长可达7个学期，即在大一的第二个学期加入团队，一直持续到毕业。每年都会有大一新生或者大三学生加入EPICS团队，顶替因毕业或其他原因离开团队的学生。在EPICS团队中形成了高年级学生和团队顾问培训、指导新加入成员的机制，这种机制不仅使团队有良好的持续性，确保有效地完成大型项目，同时也使每个学生在团队中学习和体验不同的角色，从新手到设计工程师再到团队领导。灵活的学分制度。参加EPICS的大一、大二学生每学期可以获得1个学分;大三、大四学生根据自己选择承担的工作量可以获得1或2个学分;技术水平高、组织能力强的学生由于担负较多技术和组织责任，可获得两倍学分。不同学院或系对学分的计算方式不同，学生毕业所需的学分也不同。例如，电气和计算机工程系要求学生完成6个选修学分，3个高级设计学分;而机械工程系的学生需要完成技术选修的6个学分。多学科团队。大型的EPICS团队通常能够容纳多个学科的学生，这是由项目需求决定的。例如，为残疾儿童或成人研发援助器械的团队就会吸引电子工程、机械工程、计算机科学、儿童发展和护理专业的学生。EPICS团队成员的专业可能分布在工程学科和非工程学科，目前已有超过20个专业的学生参与到项目中，包括电子、计算机技术、机械、土木工程、航空、生物医学，以及工业工程、计算机科学、社会学、心理学、教育学、听力学、英语、护理、视觉设计、林业和自然资源、化学、管理等。EPICS团队每学期通知，招募项目所需要的学生和对学科背景的要求。学科交叉已被证明对团队开发和提品及服务的质量起到了至关重要的作用。同时，多学科的学生在一起工作，共同去实现一个目标，从人才培养的角度看也具有非常重要的意义。全程的设计体验。为学生提供全程的设计体验是EPICS的重要价值所在。对于每个项目，学生都要从识别合作方的需求、明确定义项目目标入手;然后与合作方共同开展项目的计划、实施、评估和反馈。这个过程通常持续两年或更长时间。这为学生提供足够的时间学习和掌握工程项目设计的各个方面，包括准备不同的设计方案、项目计划和管理、团队领导、技术创新、设计的修订和经济成本的考量等。作为专业工作者，项目团队需要培训合作方代表，使其能够更加清晰、准确地表达需求，及时、有效地反馈信息。项目团队要根据合作方的需求和反馈做出合理的改变。项目交付合作方以后，团队的学生在后续学期内还要承担项目支持和维护的责任，为当地机构和组织提供长期的技术支持①。
(二)EPICS取得成功的两大因素真实情景下的工程实践。大学与社区组织基于社区的真实环境建立长期合作关系，引导学生加入其中，并坚持用几个学期或更长时间去完成双方合作的最初承诺。学生们意识到这些合作项目都是针对社区的切实需求展开的，如果他们的工程实践效果良好，那么最终成果将会真正地投入使用。这就对项目设计的可靠性、可用性、可维护性、安全性、可制造性和美观性等提出更高的标准。为了取得工程项目的成功，学生们需要解决项目中的关键性问题，例如儿童博物馆在承受数百名儿童使用甚至滥用之后能维持几个月?升级后的软件界面能否提高社区服务工作者的工作效率?设计一个系统用于检测脑瘫儿童的姿势，并鼓励他们保持标准姿势，是否真能帮助他们改善姿态?在传统的课程学习中，学生们面对的是虚拟客户，很少遇到上述问题，更不会去深入思考，寻求答案。所以，EPICS提供真实的工程实践环境，让学生们面对的是真实的客户，非常有助于培养工科学生的社会责任感和成就感，深刻地理解自己作为工程师在社会中扮演的角色，增强对工程专业的忠诚度和荣誉感。这些是在教室和实验室里都无法获得的。长时间参与工程实践。在实际情况中，很少有工程项目能够在一学期的15周或者一学年的30周内彻底完成。EPICS的显著优势，就是通过学生最长可参与7个学期和一届届学生持续不断的参与，来打破这些人为界限。从项目和与社区组织合作的角度来看，学生团队有足够的时间进行精心设计和良好测试，然后把完成的项目交付给合作伙伴;他们能从合作伙伴那里收集反馈意见，不断完善设计;他们还能深化与社区组织的合作，寻求新的机会。从学生的角度来看，长期持续参与工程项目使他们能够体验整个项目周期不同阶段的工作，以及从实习生到设计工程师和团队领导者等不同的角色;给他们更多的时间加深本专业的学习并涉猎其他学科领域，去感受工程在社会中的角色和作用，发展自我意识和团队意识，提高专业能力。EPICS的企业家顾问还倡议，利用较长的项目周期，让学生有机会了解和追求项目的商业化。评估数据表明，EPICS确实使学生的技能得以发展。①
四、改进我国工程教育中的工程实践环节
分析美国大学的EPICS，对改进我国工程教育中的工程实践环节可以得到以下几点启示。
(一)转变对工程实践的认识随着我国经济社会发展，工科院校应适应新的形势，转变和深化对工程实践的认识。根据人才培养的总目标，本科阶段工程实践环节的目标应该多样化，不仅要让学生了解和体验先进的生产技术、现代化大生产的组织管理，也要让学生亲身参与真实的工程项目，亲身经历工程活动的全过程，理解工程对于改善民生、造福社会的重要作用。相对而言，后一个目标更加基础，但在目前还未引起足够重视。因此，在选择工程实践的场所和内容时应着重考虑以下因素。首先，工程实践要让学生真正承担起工程项目的责任。工程教育的一些目标，如在经济、法律、文化、伦理等各种约束条件下解决工程问题，以及具备社会责任感等，仅仅通过课堂讲授、模拟作业、现场考察等方式很难真正实现。只有让学生参与到真实的工程项目中，并对自己的工作负责，才能促使他们综合运用所学的理论知识，充分发挥掌握的技能和能力，深刻理解自己作为未来工程师的责任。其次，工程实践的内容不能局限于专业的界限。工程教育划分专业是为了使学生更加精通某一领域的工作，然而在现实世界中，工程问题往往涉及多方面因素，学生在真实的工程环境中解决问题必须综合运用各种知识。所以工程实践活动不一定过分要求“专业对口”，让学生在较宽的专业领域开展实践，对他们适应未来的工作会有更大帮助。第三，工程实践活动要符合学生的能力水平。工程项目的选择既要有一定技术难度，同时也要在学生的能力范围之内。工程实践活动并不一定要做高、精、尖的项目，重要的是完整的工程项目，让学生能真正参与实践，同时对社会有实际贡献。
(二)到有需要的地方开展工程实践在国内和国际两个范围内，都有许多地方需要工程为提高人们的生产水平和生活质量提出解决方法。在国内的中小企业、农村偏远地区都有对工程的需求，比如给中小企业技术升级提供技术帮助，为农村地区居民解决清洁饮用水、稳定电力、修建道路等问题。这些地方的人们更需要那些简单实用、可持续的工程解决方案，也需要整个社会给与更多的支持和关注。推动工程教育国际化并不是都要组织教师、学生到发达国家去，其实为经济落后的国家和地区解决实际工程问题、提供技术服务，同样能培养学生的跨文化交流能力和对多元文化的理解，也是工程教育国际化的一方面。我国在与欠发达国家和地区的交往中一直重视民生问题，未来的工程师们参与到这一过程中，也能使工程教育国际与国家的外交战略统一起来，对提升我国的国际声誉和国际地位起到重要作用。相对于大型企业和高新技术企业来说，中小企业和落后、偏远地区对工程有更多需求，而且所需要的主要是成熟的技术，本科生的知识和能力应该能够胜任，这就为学生解决实际工程问题提供了空间。而且这样的工程实践活动对增强学生作为未来工程师的使命感、成就感会有更大作用。
(三)探索开展工程实践的有效方式为保证学生在工程实践中实质性参与工程项目，并对工程活动过程有完整的体验，使工程实践取得实效，需要对以往的工程实践形式进行调整。一是把工程实践贯穿于工程教育全过程，协调好课程学习与工程实践的安排，使工程实践与工程项目的进度相适应。这样学生就有较长时间和较多机会参与工程实践，能够承担一个具体的工程项目，经历项目实施的全过程，取得较为完整的成果。二是打破年级、专业界线组织实践团队。这不仅是完成实际工程项目的需求，更是培养学生的有效方式。三是建立灵活的学分制度。在参与时间长短、完成工作量多少、承担责任大小、从事技术工作难易等方面给学生较多的选择权，使有兴趣、有能力、愿投入的学生更有积极性，让其他学生也能达到最低要求。
1课程的特点
案例分析与实践课程的特点主要体现在三个方面：（1）优化课程设置，理论与实践相结合，并突出实践性。针对目前软件工程案例分析课程偏于理论及相关实践课程理论联系不够的缺点，将案例分析与实践相结合，使学生在开发完成一个完整的案例过程中，把所学的相关知识加以综合应用。（2）突出案例的前沿性和实用性以及开发技术的先进性。结合现实需求选择案例，使得学生完成案例的经验能够很好地移植到将来实际工作当中，同时也提高了学生的兴趣和参与的积极性。软件开发技术发展变化非常快，尤其是开源软件开发架构，只有掌握最新的开发技术，并掌握其发展脉络，才能开发出更高效的软件系统。（3）教学方法上，项目驱动取代教材驱动，突出学生的自主性。教材的更新速度与软件及其开发技术的更新速度是不相匹配的，一个实用性强的案例和最新的软件开发技术很难反映在一本教材上。因此采用项目驱动的教学方式取代教材驱动的教学方式，针对案例开发过程中所用到的技术，把最新的相关知识教给学生，并引导学生通过互联网自主学习。
2课程的教学实践
2.1案例选择教师团队首先要自己完成案例选题、设计和开发，并以此为基础，向学生讲授开发经验，指导学生动手完成案例开发。课程以“基于移动互联网的速递物流跟踪系统”作为案例，具有较强的前沿性和实用性。这是一个适合小件速递运营的物流管理和跟踪的原型系统，结合移动互联网技术，能够给客户提供及时、透明的物流信息；同时为物流公司提高运行效率提供必要的保障信息。软件的功能覆盖从收件、转运、分发到派送签收的整个流程，涉及到服务器端、手机客户端和网页浏览器端的开发。
2.2教学方式课堂教学、实验和讨论等多种教学方式相结合，体现了课程理论与实践相结合的特点。具体教学方式如下：（1）教师授课。提出系统的功能需求、分析需求的合理性、探讨业务改良；介绍所采用的相关技术、数据模型和对象模型的大致思路；简单介绍建模方法、开发方法、开发框架、开发环境及开发工具。（2）学生自学和实践。需求的理解、数据模型和对象模型的理解和模型的建立；建模工具、开发环境及开发工具的使用；代码实现和调试。学生按5-6人一组分组，每小组中选派项目组长，学生在集体理解总体思路和技术手段的基础上，分工合作完成项目的设计和开发。（3）讨论和辅导。在分析、设计、实现、测试等各个阶段，教师组织学生描述个自小组项目的进展状况和技术方案；学生同时可以提出自己的思路以及疑问，教师予以评价和解答。教师至少一次对学生的方案水平、讲述的表达进行评价。（4）阶段验收和总体验收。在课程的中期和最后阶段，教师对学生的原型系统和最终实现作品进行评审，给出评审成绩。
2.3教学内容不同教学方式的教学内容如下：（1）课堂教学，主要进行案例的分析，为软件开发实践奠定基础。①需求的描述与改良。描述案例的需求，包括功能需求的清单描述、应用场景（用况）的描述；对需求分析和信息化新技术对业务的改良的探讨；引导学生使用软件新技术解决业务需求。从实用性出发描述同类或类似系统的应用现状，如：同类系统功能状况，同类系统的缺陷；关键技术的解决的方案，解决需求的技术现状；拟使用的技术手段等。这部分内容以教师讲授为主，同时提出问题留作学生思考和讨论。②系统架构模型的选择和依据。根据应用场景和系统的规模选择系统的软件平台和开发环境。针对需求介绍分层架构模型设计思路，从软件架构的角度描述模型选择的依据。引导学生设计软件的分层模型；在教师的指导下，由学生各个项目小组分别设计软件的总体架构，包括：子系统（或功能模块）的划分，软件的分层结构及层间的主要功能耦合；指导每组学生做出软件的架构描述和各个业务处理的软件总体数据流程。③数据模型和数据服务框架。数据模型的设计，包括数据库的表、视图、约束关系的设计，结合案例分析设计的思路和可能的变化。数据服务框架的设计及实现技术，使用数据库持久层框架Hibernate实现的数据-对象映射。数据访问的性能优化，对象缓存、合理冗余的使用等。④软件开发技术与软件框架。系统采用Java语言开发，数据库的管理使用MySQL，使用WebService开发架构，服务器端基于CXF+Spring+Hibernate框架，手机客户端基于Android平台，包括条码扫描、GPS定位、地图显示等功能，同时提供BS结构的数据访问与管理。⑤子系统与设计的细化。进一步细化设计，为后面的软件开发实践做准备。服务的设计，采用JSON作为服务数据交换格式，实现数据对象与字符串的轻量级的转换。人机界面的设计，采用一些开源框架进行Web页面的设计，介绍Android客户端界面设计的方法。（2）实验内容，主要是软件开发实践，参与一个应用软件开发的全过程。可以细化为以下实验并制定实验大纲：需求分析，理清业务流程，确定软件的功能；对象模型设计及数据库模型设计；开发环境的搭建；Web服务的实现；网页界面设计与功能实现；Android界面设计及功能实现；二维码扫描；地图展示。（3）讨论课内容借鉴实际项目开发经验，定期组织项目评审对学生项目进展状况进行评价，发现问题及时解决，不断优化开发方案。根据项目完成情况及个人贡献给出评审结果，作为学生课程成绩的重要依据。至少要对原型系统和最终系统进行项目评审。项目评审的形式是由学生展示项目进展及个人贡献，回答教师的提问。
2.4学时安排表1是一个学时安排的参考。一共64学时，其中实验32学时，主要用于项目开发实践。习题及讨论课8学时，主要用于原型系统评审和最终系统的验收评审。理论课24学时，主要讲授案例的分析、设计及用到的开发技术、框架、环境等。
3对工程教育毕业要求的支撑
工程教育是我国高等教育的重要组成部分，工程教育专业认证为教育机构工程类人才培养提供指导和保障，工程教育以出口为导向，专业的课程设置、师资配备等必须使得认证标准中的毕业要求得到达成。软件工程作为工程教育的一部分，课程设置也必须支撑毕业要求的达成。2015年工程教育专业认证通用标准中毕业要求有12条，包括工程知识、问题分析、设计开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理以及终身学习。每一条要求可以分解为几个指标点，每一门课程支撑一到几个指标点的达成。案例分析与实践课程支撑毕业要求3（设计开发解决方案）中的3个指标点3-1、3-2、3-3和毕业要求9（个人和团队）中的指标点9-2。指标点具体描述如下：指标点3-1）具有软件项目问题定义、可行性分析及需求分析的能力；指标点3-2）具有软件项目系统设计及详细设计的能力；指标点3-3）具有软件项目编码实现的能力；指标点9-2）具有一定的表达能力、人际交往能力和团队协作能力。本课程中支撑毕业要求达成的具体实现途径如下：（1）课堂教学的安排支撑毕业要求指标点3-1、3-2、3-3的达成课堂教学通过对一个具体的、有实用价值的案例的分析，展示一个项目开发过程中需求分析、软件设计、编码实现及软件测试等开发阶段的主流的方法与技术，结合实验安排中项目开发的实践，理论与实践结合培养学生相关的能力。（2）实验的安排支撑毕业要求指标点3-1、3-2、3-3和9-2的达成实验安排就是一个应用软件的开发实践，学生分成项目组的形式，分工协作，完成从需求分析、软件设计、编码实现、软件测试等整个工作流程，因此可以锻炼学生软件开发的分析、设计、编码实现能力及团队协作能力。（3）讨论课的安排支撑毕业要求指标点9-2的达成在讨论课上，学生要做报告展示项目的进展和自己的贡献，由于项目是分工合作，需要大家相互配合，充分展示，还要回答教师的问题，这可以锻炼学生的表达能力和团队协作能力。
4结语
