高校拔尖创新人才的培养措施探讨——以机械工程专业为例

张家梁，舒 畅，陈家新

(东华大学 机械工程学院，上海 201620)

培养拔尖创新人才是我国“双一流”建设五项重点任务之一，也是高等教育的重要使命。在国家“双一流”建设整体发展战略推动下，研究并建立科学的拔尖创新人才培养机制，不仅有助于贯彻国家整体发展战略，同时也能全方位地促进高等教育的发展。我国的改革开放已经进入历史性关键时期，从“李约瑟难题”到“钱学森之问”，凸显了我国高等教育存在的弊端，也说明了拔尖创新人才培养机制研究与建立工作的必要性与紧迫性。

一、 拔尖创新人才的内涵

“拔尖创新人才”一词最早出现在2002年党的十六大报告中，2003年我国将拔尖创新人才培养作为全国人才工作的重要目标；2015年《第十三个五年规划的建议》特别指出，要提高高校教学水平和创新能力，同年国务院启动“双一流”建设总体方案。

虽然目前学界对于“拔尖创新人才”还没有一个明确的定义，但是其内涵主要包括：拔尖创新人才是各自专业领域的佼佼者，具有强烈的创新意识和国际竞争意识[1]；是有强烈的事业心和社会责任感，在我国特别是在世界领先的带头人和杰出人才[2]；敢于冲破“常人安于故习，学者溺于所闻”的牢笼，去导向、去影响新时代[3]；是为整个社会做出突出贡献的杰出人物[4]；是具有雄厚的专业知识与技能，勇于创新的各行各业的引领者和新领域的开拓者[5]。在拔尖创新人才的核心构成要素中，创新意识居重要位置，主动性、好奇心、积极进取、风险意识等往往起关键作用[6]。高校学生要成为拔尖创新人才，首先应该成为有文化、有教养、有价值观的公民，熟悉祖国的文化、历史和文学；其次在课堂上和实践中敢于质疑和挑战，尽早在科研探索的氛围和相互竞争的环境中发挥创新潜质；再次应胸怀广阔，具备较强的国际化沟通能力。

二、 拔尖创新人才培养的措施

1. 全面提高学生素质

以美国哈佛大学为代表的世界一流大学的精髓就在于其所代表的三大核心价值，即真理、卓越与机遇。古希腊哲学家苏格拉底、柏拉图、亚里士多德都曾对“人的卓越”有过论述，最终归结为“人的卓越”主要是指人的灵魂的卓越。知识越高深、越渊博，精神应越向上、越高尚。德才兼备是高校培养拔尖创新人才的基本要求。拔尖创新人才培养不是追求表面的、形式化的、泡沫式的卓越，而是指培养学生为全世界人民的福祉而学习。国外很多一流大学的学生前两年可文理兼修，后两年才选择专业及其要求的课程学分学习。这种教育模式开始于通识教育，不仅在于保证必要的专业知识训练，更在于无止境的自我完善。美国大学的人文教育课程是必修课，以阅读和讨论为其基本教学形式，关注的不仅是多样化的经典与经典的阅读，而且主要是文史哲艺方面的，即便有与科学相关的，也大多是从人文精神、人文阅读的角度去切入，非常重视批判性思维培养。如斯坦福大学的有效思考课程很早就作为独立的课程开设，并于2012年纳入通识教育课程体系，以更广泛有效地致力于实现学生学术研究和个人发展的双重目标。

拔尖创新人才的培养应对个体、家庭、学校和社会等多元因素进行关注，培养学生的自我管理能力等非智力因素，提高综合素养。我校(东华大学)是一所工、理、管、文等学科协调发展的有特色的大学，近年来加强通识教育课程建设，并用通识教育的思想和方法对专业课程教学进行改革。如公共选修课“商务礼仪”教学中，通过课堂练习和小组讨论着重培养学生的批判性思考精神，使学生体会到礼仪的最高精神不是规则和规矩，而是具备同情心和同理心，这样才能时刻照顾到对方的感受而合作共赢。又如我校机械工程学院开设的“机械工程导论”“机械设计基础”“机械电子电气技术”“机器人概论”“产品与创新”等课程，以机电等产品的历史、现在和未来，讨论优秀发明人的人生故事和成功哲理，特别关注我校各专业的科研成果应用，启发学生的创新理念与方法，分析我国机械制造业与世界强国之间的差距以及解决方法，引导学生追求梦想，夯实基础，从而积极参与到相关的创新实践中。

2. 打造一流的课堂教学

大学课堂之所以重要，是因为课堂是大师与学生、学生与学生之间面对面交流的场所，具有比书本和网络等更加灵动、更有价值的知识。一流课堂教学的本质就是教师和学生产生“一颗灵魂唤醒另一颗灵魂”的奇妙功效，一流的教师是一个能让学生终生难忘和终身受益的人[7]。教师队伍的素质决定了一所大学的质量和特色。一流的课堂教学在于互动，一流的师资能在春风化雨般讲解知识的同时不断地启发学生，培养学生的批判性和创造性思维，增加学生跨学科的广度。日前，教育部要求全面梳理各门课程的教学内容，打造金课，要求教师不仅是某个狭小领域的专家，而且是人文关怀的榜样。不能将素质教育、通识教育、博雅教育局限在课堂上和书本上，还要渗透到教师与学生课后、课外和校外交流的言行举止中。

在机械工程领域，与计算机网络技术、信息技术、新材料、新能源等交叉的智能制造、机器人、超精密加工、生物制造等知识日新月异，必然给人们的生产、生活和学习方式带来重大变革，因此在教学中需要课件、教材、教案和课堂讨论的不断调整、修改和创新。教师应该以国际著名高校教学大师的精品课程为范例，结合本校的特色及专业特点，打造好每一门课程。近年来，我校机械工程学院以纺织机械设计与制造为特色，结合光机电一体化、先进制造、微特电机、工业设计等学科的最新发展，打造了“机械原理”“机械设计”“机械制造技术基础”“控制工程”等主干精品课程，通过课程教学改革、在线课程建设、国外教授学术讲座、午间讨论和会议交流等加大了必修课的深度和广度，提高了选修课的新颖性和趣味性，受到了学生的欢迎，取得了较好的成效。

3. 重视实践能力培养

要引导学生把学习和创新科研结合起来，锤炼拔尖创新人才的共性特质，催生年轻学生身上蕴含的无限创造潜力和动手能力。在科研训练方面，国外一流大学的成功经验值得借鉴。钱学森曾在美国加州理工学院和麻省理工学院学习和工作多年，加州理工学院一直通过研究与教学相结合，在跨学科氛围中研究科学技术领域最具挑战性的问题，同时造就杰出学生。麻省理工学院特别的职责就是培养那些在变化的环境中能起领头作用的工程师、管理者和科学家，培养学生将知识从研究转到实用所需的态度和能力。我国工程教育与国际一流大学相比，在设计创新能力培养方面仍明显偏弱，工程教育关注的重点应该是设计创新能力的培养[8]。

机械工程是一门实践性很强的学科。卓越机械工程师所从事的工程构想、设计、实现和运行工作均是实践的过程与体现。我校机械工程学院重视培养学生的创新精神，各类实践教学得到加强，通过一系列实践教学综合改革，使学生从被动实践转变为主动实践，学生解决工程实际问题的能力得到了较全面系统的训练。恰当地设计和运用课程的实践环节，创新建设学生自主实践的教学环境，研究建立可实际操作的项目和先进实验平台，让学生自己动手，根据每个项目的不同要求，进行设计、零件的检测、装配、调试和检验等实验，使学生加深对课堂知识的理解，提高学习兴趣，锻炼学生综合运用已学知识独立操作以及发现问题和解决问题的能力。通过构建高等机械工程教育实践体系，包括课程实验、系列实验课程、工程训练、课程设计、毕业设计、课外科技活动、企业实习等环节，使学生掌握机械创新设计、制作和控制方法，培养学生独立解决复杂工程问题的能力以及团队合作精神。我校机械工程学院各类创新实践活动已取得一定的成效，如学院师生早在20年前就开展机器人研究项目，在相关技术的研发上已有一定积累，学生对机器人制作和研究兴趣浓厚，“机器人社”是我校的明星学生社团之一，每年举办的“机器人游东华”课外科技活动吸引了大量学生参与其中。在近年的各类全国性机械创新、机器人、智能制造等大赛中，我校学生均取得了优异成绩。

4. 国际化引领

随着经济全球化进程的加快，高等教育国际化已成为大势所趋。因此拔尖创新人才的培养必须以国际化引领，才能没有语言和思维隔阂，协同解决好人类面临的越来越严重的全球性问题。在高等工程教育国际化发展趋势下，越来越多的学生参与到国际竞赛、国际会议等国际学术场合，选择海外深造和进入外企就业的毕业生比例均呈现持续增长趋势，这就对学生的素质和能力提出了更高的要求。国际化与特色是互相关联的，培养的人才要能与国际接轨，但是培养模式应该符合国情、校情。

我校机械工程学院开设了卓越机械工程师班，重视学生的实践能力培养，通过聘请国外知名教授、师生去国外访学和交流、留学生培养等方式，利用高校、企业、校友等多方资源，深入调研与分析行业对未来工程创新型人才的需求，聚焦于对学生进行国际化工程创新能力的培育。如学院“机器人创意与实践”综合实验课程，从课程一开始即要求所有选修学生在课前、课后调研国内外机器人创新设计的案例，结合对实验室机器人资源的逐步了解和最新国际机器人大赛主题，在利用网络上机器人资源进行学习与实践的同时，对新型机器人进行创意构思、讨论、修改、设计、制作和展示汇报，提高了教学效果，同时还吸引了留学生参加。之前不少学生对于自动导引小车、关节式机器人等的装配图一直都是一知半解，通过机器人综合实验，自己与同伴一起动手做实验后发现，机器人装配并没有想象的那么困难，以前只是太依赖课本知识，对于所学的知识没有做到理论与实际相结合。尽管学生在综合实验中也遇到很多困难，但通过动手实践增加了迎接国际化挑战的快乐和信心。

三、 结语

拔尖创新人才的培养是一个复杂的系统工程，影响因素较多。无论是培养模式的研究，还是有效的实际实施，拔尖创新人才培养都将是一个长期而艰巨的任务。高等教育要全面提高学生的人文素质，打造一流的课堂和一流的师资，加强实践创新能力培养，以国际化引领高校特色，建立全方位培养拔尖创新人才机制，促进我国成为全球人才汇集交流的中心。