专业课程与教材中学生工程能力培养的实践

摘要：针对内燃机专业“卓越工程师”的培养，分析工科教学目前存在的薄弱环节，更新教学内容开出新课程，遵循学生工程师基本知识结构的组建和系统的工程技术方法教育思路，在教材编写和课堂讲授中，将质量管理、技术管理和产品的专业知识融为一体，尝试学生在一门课程中接受多学科知识和大的信息量，并在传授知识的同时注重传授方法，使学生在今后的学习和工作中能对工程问题找到解决的基本技能、手段和思路，培养学生具备一定的工程素质和工程能力。

关键词：内燃机专业；课程与教材；工程师知识结构；工程技术方法

作者简介：尹必峰（1975-），男，江苏泰兴人，江苏大学汽车与交通工程学院，副教授；汪洋（1978-），男，江西九江人，江苏大学电气信息工程学院，讲师。（江苏 镇江 212013）

基金项目：本文系江苏大学教学改革与研究项目（项目编号：JGY2007051）的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）23-0089-02

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。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，这个新的人才培养模式，需要在实践中不断探索、完善和提高。“内燃机检验与试验技术”课程以内燃机质量检验与研发试验为线索，主要介绍产品研发与生产过程中有关检验与试验方面所涉及相关学科的知识，及这些学科知识在本专业中的综合应用。其内容包括产品研发与生产的质量检验及统计抽样检验、标准化与内燃机标准体系、检测仪器与设备的计量管理、产品检验与测量的程序和方法、内燃机及零部件产品检验与试验台架设计、整机检验与试验的方法及内燃机试验新技术和发展等。这是一门综合性较高的课程，涉及到传感器技术、信号处理技术、自动控制技术、计算机软硬件技术等众多技术，对学生综合运用知识能力要求很高，很多学生反映这门课程较难，内容繁杂。为了让学生学好这门课程，并且切实做到工程素质和工程能力的提升，我们从教材和课堂教学等方面进行改革，旨在通过“内燃机检验与试验技术”专业课程及教材的改革，从教材编写与修订入手，从培养学生工程素质和工程能力出发，在专业课程中探讨教学改革，重点放在对学生工程师基本知识结构的组建和系统的工程技术方法教育上，对如何培养学生成为内燃机专业的“卓越工程师”进行了初步探讨。

一、课程及教材中贯彻工程能力培养的思路

所谓工程素质和工程能力是指工程实际对技术人员所提出的有关工程概念和实际技术的基本要求。包括必要的基本理论和基本技术、对有关基础理论和基本技术创造性的综合应用能力、从事工程工作所需要的技术创新意识、对工程技术实际工作内容的认识等，培养学生独立获取知识与分析解决实际工程问题的能力，也就是说毕业生应具有在实践中应用知识的能力和知识创新的能力。工科教师就是要把培养学生的工程素质和工程能力作为自己的重要职责，并贯穿在教学的全过程。

关于工程素质和工程能力的培养已是高等工程教育的热点话题，国内已有许多论文和研究报告，大家认为我国几千年来的教育传统是重科学、轻工程，重理论、轻实践，重视逻辑思维、轻视经验的运用和总体能力的培养，工程教育过去强调对某门学科的科学理论的深入分析，现在需要强调工程实践能力教育。而且很多论文和研究是强调工程实践训练，我们认为这仅仅是一个方面，另一个重要的问题是我们的教育对工程师基本知识结构的组建，系统的工程技术方法的教育不够，这是造成学生高分低能的重要原因之一。这里是两个例子：我们曾参加的一次优秀毕业生论文答辩，一位毕业生提交的几张图样给我们留下深刻的印象，图样并不复杂，是自己设计无参考图样，但工程表达的错误太多，说明学生（也包括有的教师）应用基础标准和专业标准的能力欠缺；问到有的学生图样中技术条件的依据、某一项技术要求的含义一概不知，答案是参考其他类同图样，这表明学生如何进行工程表达、工程交流的概念基本没有建立，也就影响了他们创新能力的发挥。另一个在企业遇到的例子，是关于发动机零件的加工机床及装配流水线上的压力表计量管理，有的压力表的作用是示值监控，如机床液压系统的油压、装配气动工具上的气压指示，而有的压力值是生产过程中质量控制有明确要求的，如机体密封试验、气缸盖密封试验机床上用气压表等等。这样两者的要求是不同的，对后者用的规格及计量管理必须进行周期检定，正确地区分涉及本专业的专业知识、计量知识和质量管理知识，我们在企业生产许可证审查中，在一些企业，单一因素的部门管理是好的，但这类综合多学科知识应用项目管理很容易出错，且有的造成了质量损失还找不到原因等等。这些都说明我们的工程概念缺乏，工程技术方法没能掌握。类似的实例经常遇到，工程中遇到的问题及教学中对教学质量的不断反思；工程教育的认识、教师的职责、科研工作的积累是我们开设本课程的基础和动力。本课程在教材修订编写和课堂讲授中将重点放在对学生的工程师基本知识结构的组建、系统的工程技术方法的教育上。

二、课程及教材中工程素质培养的实践

为了贯彻工程能力培养的思路，我们将本课程内容分为三大部分，第一部分介绍检验与试验的一些基本概念，内燃机产品试验用试验室的设计要求、内燃机台架试验的技术要点等。第二部分介绍了生产过程中内燃机零部件、整机检验所需的抽样、标准、计量等基础知识及检验的程序和方法。结合专业特点介绍了抽样检验方法在内燃机零部件、整机生产检验中的应用，介绍了标准化在技术、管理中的作用及内燃机设计、生产、检验等工作中如何寻找标准、使用标准。在已有的课程，仅对内燃机的主要性能动力性、经济性、环保性能、使用性能的部分指标从理论上作了分析介绍，结合专业标准体系的学习，对生产中内燃机整机的各项性能及考核试验办法，结合内燃机工业的发展进行全面讲解，如柴油机的黑烟对不同用途发动机的表达和考核，内燃机工作稳定性的考核指标、机油消耗率、活塞漏气量、清洁度的试验和考核，可靠性、耐久性的指标表达、试验与考核等等；对新产品研发和生产过程涉及的分类检验、试验项目、程序和方法作了介绍和分析。结合实际工作遇到的问题，作为应用对如何编制检验的规程，技术文件的管理办法及标准、计量、检验的要求在书稿和讲课中都进行了剖析。第三部分以专题的方式分别介绍了目前内燃机生产中的一些专项研发试验方法以及高新技术在内燃机产品研发试验中的应用。

在课堂讲授中以检验与试验为引子，以工科学生应掌握的基本工程工作方法为重点，用企业、社会上应用的实例分析，表明这些知识如何与专业知识结合，培养学生成为懂管理（质量与技术管理）有专长的复合型人才为目标。引导学生在今后工作中把本课程学习作为入门如何获取相关的工程技术知识并应用在工作中，以提高学生的学习积极性。

开设本课程和编写本教材是我们近年从事内燃机工程教学、科研及生产管理（曾担任国家内燃机生产许可证审查员）等工作中不断积累与思考所产生的结果，也是在教学中扩大知识信息量和探讨传授知识同时注重传授方法的尝试。随着我国加入WTO，国内企业不断深化推行ISO9000族质量管理标准，不断引进先进技术和产品，而产品设计的人才仅有本专业的知识是不够的，特别是从生产企业中了解到，目前有关懂质量管理、了解产品设计、生产过程涉及的多学科综合知识的专业人才相当匮乏，这也是编写本教材和开设本课程的初衷和动力。课程教材至今已为多届学生开设了“内燃机检验与试验技术”课程，教学效果反映良好，不少学生在毕业设计和工作中给我们反映说这门课不仅使他们学到了一些工程技术问题必备知识，更重要的是学到了一些解决工程问题的思路和方法，对工程问题知道从哪里开始，如何去做。此外该教材还应用于扬州柴油机有限公司和常柴股份有限公司等企业的在职技术人员内燃机课程培训，深受企业技术人员的欢迎，据一位工作5～6年的技术人员反映，该课程学习对他们工作有非常大的帮助，工程基础知识系统，与专业结合实用，减少了犯错误的概率。

三、结束语

“内燃机检验与试验技术”课程的改革是我们结合多年来科研工作、教学实践和对新时期市场人才知识需求的思考，从培养学生工程素质和工程能力出发，在专业课程中探讨教学改革，培养复合型人才，顺应社会发展需要新开设的课程和编写的教材。针对内燃机专业的“卓越工程师”的培养，用科研和教学工作的积累，分析工科教学目前存在的薄弱环节，更新教学内容开出新课程，将质量管理、技术管理和产品的专业知识融为一体，培养学生具备一定的工程素质和工程能力，为复合型人才的形成打基础；在教材编写和课堂讲授中，尝试学生在一门课程中接受多学科知识和大的信息量，并在传授知识的同时注重传授方法，使学生在今后的学习和工作中对工程问题能找到解决的基本的技能、手段和思路，培养学生解决工程问题的能力，缩小了学校教学与社会需求的距离，是减少学生高分低能的有效手段，使内燃机专业毕业生能较快和较好地适应社会需求。

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（责任编辑：麻剑飞）