新形势下研究生创新实践能力培养体系的优化探索

2020-09-10董振标褚忠聂文忠付泽民李国华

教育教学论坛 2020年34期

关键词：创新实践能力机械工程研究生

董振标褚忠聂文忠付泽民李国华

[摘要] 作为我国高等教育中的重要环节，研究生教育在决定人才强国方面起着重要作用。以机械工程专业研究生为例，分析当前国内高校研究生教育的现状与问题，针对研究生创新能力的培养体系与教学模式改革提出了一系列对策建议。

[关键词] 机械工程;研究生;创新实践能力

[作者简介] 董振标（1990—），男，山东济宁人，工学博士，上海应用技术大学机械工程学院讲师，主要从事增材制造和纳米功能材料方面的研究。

[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）34-0065-03 [收稿日期] 2019-09-15

研究生教育是培养国家高端人才的重要环节。其中，硕士生的培养在研究生教育中更是重中之重。近年来，报考参加硕士研究生考试的人数逐年增加，2019年报考人数已达到290万。研究生扩招的同时也凸显了当前的研究生培养过程中存在科研创新意识差、实践能力不强等问题。

2015年由国务院提出《中国制造2025》计划，其基本方针是“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”，目标推动中国到2025年基本实现工业化，成为制造强国。在“新工科”的背景下，国家和社会对工科学生提出了更高的要求与期望。如何培养符合当代社会发展的高素质研究生成为每一个高等院校的共同课题。本文以机械工程专业硕士研究生为研究对象，结合我校机械学院研究生教学模式与培养体系，针对当前研究生创新实践培养体系存在的诸多问题进行分析和探索，并提出解决对策。

一、机械工程专业研究生培养现状

我国长久以来的素质教育要求学生做到全方面发展。随着经济和科技快速发展，单一学科的人才已经无法适应社会的需求，培养复合型专业人才的要求由此提出。当前国内各大高校主要以授课讲述专业知识为主，实验为辅进行教学培养。这种教学模式在培养出一批又一批的人才的同时，仍有一定的不足。经调研并结合机械工程专业研究生的培养现状，目前普通院校研究生培养仍存在以下一些问题。

1.传统的研究生培养以指导专业知识为主，忽视培养学生的创新能力与创新意识。目前机械工程专业研究生培养普遍存在着创新能力弱，实践能力不足的问题，毕业之后进入企业仍需一段时间的学习适应期，难以适应企业需求。

2.大部分普通院校研究生课程遵循传统形式，以教师为主导，课程枯燥乏味，没有结合高校自身的定位与优势开展具有特色的课程，缺乏新意，从而导致新的教学方式很难展开。此外，由于院校资源不足的情况十分常见，教学中缺乏充足的参考资料和完备的教学设备。再者，机械工程作为一门历史悠久的专业，很多经典教材侧重传统知识的编撰，对时代前沿的技术知识介绍篇幅过少甚至没有，课程内容陈旧，无法反映最新的科研内容以及对未来发展方向的预测。

3.课程设置单一，涉及的专业不够充足，没有很好地做到多学科融合，缺乏多样性。目前普通院校的课程设置更多还是在本专业基础之上开设几门交叉学科的相关课程，只流于表面，没有深入学习挖掘，对其重视性不够，对学生研究的需要也缺少足够的关注。

4.缺少实践场所与资源。实践课程在理工科专业中占据极其重要的地位，实践能力的培养也是机械工程专业研究生培养的重要内容。近年来研究生规模不断扩大，各单位的师资力量和经费不足的问题也变得突出，此外，高校和企业合作不够紧密，造成当前大部分的高校机械专业开设的实验课程少、课时短，教学效果不明显，多数研究生真正亲自实践机会不多。

5.专业硕士与学术硕士的培养标准比较模糊。专业硕士应当侧重培养工程应用能力，目标是向各行各业输送应用型人才，学术硕士则强调理论研究。然而目前大多数情况是二者的培养方案并没有太大差异，不能体现两者的不同，使得专业硕士在实践方面并没有得到足够的锻炼。

6.本科教育相对片面，与研究生培养的重点不契合。普通高校很多本科生从很早甚至刚入大学没多久就开始着手準备考研，由于硕士研究生考试初试只考察固定的考试科目，导致学生忽视了作为一名研究生应当具备的科研能力。

二、机械工程创新实践能力培养体系优化探索

研究生的创新教育正处于一个攻坚的阶段，创新能力的培养对国家创新体系的构建和建设发挥着重要的作用。针对机械工程专业的研究生创新能力与培养体系的构建及优化，应结合学科特点和时代需求，从多个角度去开展工作，通过对机械工程专业研究生创新能力与培养体系的研究与探索，在宏观上充分体现培养结构的调整，突出创新能力培养重心;在微观上理顺培养体系，优化培养环境。通过学科交叉课程体系与研究生实验教学体系的构建，加强研究生对机械工程前沿知识的了解和实际动手能力的培养，达到提升创新性研究质量的目标，将创新意识的建立融合到整个研究生的培养过程中。

（一）调整培养结构，突出创新能力培养重心

1.开设创新型课程，改革教学方法与内容。新型教学模式会在课程学习中提升学生的创新意识与创新能力。网络时代带来了各种优秀便利的工具，也使得教学可以不受时空的限制。如今互联网上高校教育平台如中国大学MOOC、我要自学网等百花齐放，新型课程可以充分利用互联网上的各类资源，以课堂教学为主体，网络资源作为补充。通过在创新型课程上的学习，课后在网络上参与国内外名校老师讲授的课程，可以帮助学生更好地掌握最新科学知识、激发创新意识与创新能力。

2.多学科融合，完善知识结构，重视交叉学科。培养创新型人才的重要一点是培养创新思维，而创新思维的形成要有合理的知识结构为依托，这种知识结构的形成依赖于科学的课程体系。在“新工科”的背景下，机械工程专业研究生，除了需掌握本学科专业知识外，还应对相关的交叉、边缘学科做充分的学习，以适应当代科技发展的趋势。因此新时代的研究生培养，除了要重视基础理论、专业知识与相关能力的培养，还要将领域内前沿信息、研究方法、跨学科知识以及研究性论文写作知识融入课程设置中，边缘交叉学科知识与本专业学科知识双管齐下，更好地完善研究生的知识结构。

3.组织学术会议、学术沙龙，通过学术交流拓宽视野。学院应经常邀请领域内的知名专家，有针对性地开展学术会议，给学生传递知识，形成扩展学科知识的一种教学活動形式。鼓励学生与专家进行面对面的学术交流，通过领域内的顶尖专家对自己研究项目的解读，在交流中开阔眼界，产生灵感。因此，学术讲座必须实现从单纯的听讲座向主动探寻的转变，通过讲堂上下互动交流，汲取学科专业领域发展的动态和前沿信息与知识，从而达到开阔研究生创新视野，培养自身学术敏感性的目的。

4.拓展研究生实验教学模式，真正锻炼研究生实践能力。现有的机械工程研究生培养方案中，存在着实验教学环节相对薄弱的问题。当前普遍情况是学校开设的实验课程课时短，重视程度低，起不到真正锻炼学生实践能力的作用。机械工程专业的一些实验往往受到场地，设备，安全性的限制导致无法开展教学课程。但是随着科技的进步，运用虚拟现实技术（VR）进行实验环境的仿真使得院校开展这类实验教学成为可能。目前已经有高校设立虚拟仿真实验室供学生操作实验。虚拟实验室以VR为基础，拥有VR的“3I”特性：即沉浸性（immersion）、交互性（interactivity）和想象性（imagination），学生在高还原度、高沉浸感的虚拟环境下亲自实践，感知复杂的实验流程，可以增强学生兴趣，提高教学效果。虚拟仿真系统无须大型实验设备，只需要建立好虚拟环境，通过交互设备即可进行实验，虚实结合，生动直观，安全性好，利于激发学生的积极性与创新思维。

5.教学与竞赛相结合，竞赛驱动研究生创新与实践能力培养。目前机械工程专业学生可参与的竞赛项目很多，如“机械设计创新大赛”“挑战杯”“互联网+”等。由于机械类竞赛大多都有实物制作要求且题目开放度高，因此可以很大程度上激励学生自主思考、主动创新，做到学以致用。大多数高校学生由于课业繁重、专业水平薄弱、自身不感兴趣等原因导致各类竞赛的参与度不高，参赛者往往仅局限于一小部分人。院校可以打造以竞赛促进创新实践的培养模式，针对机械相关的专业课，在课堂教学的基础上，通过鼓励学生组队参与机械创新大赛，让学生在参与比赛的同时锻炼创新与动手实践能力，巩固所学的专业理论。学院和老师可以通过奖励考核机制来促进学生对于竞赛的参与度，如针对参与比赛获奖的学生给予课程考核加分、评优加分、奖学金等。

（二）理顺培养体系，优化培养环境

1.完善教育教学监控机制。学校需要建立和完善对导师教学行为和学生学习行为的监控机制，完善研究生教育管理中存在的考核指标的量化问题，从科研项目、论文要求等方面入手，将量化指标运用于课程教学和科研活动等各环节中。

2.营造创新环境。研究生教育作为创新型教育，其培养体系改革也要致力于营造一个良好的科研环境。从操作的角度看，应做到以重点学科建设带动其余学科间的交叉融合，促进学科之间形成一种互动的生态环境，形成院校内学科网络生物链。特别要与学院的科研所及科研中心协作，开展学术交流和实践活动，为研究生捕捉创新点提供平台与机遇。以本科机械相关专业创新性综合实验平台的建设为基础，进一步构建研究生创新平台，实现人才培养的连贯性。同时倡导跨学科的培养方式，促进学术交流及学术观点的碰撞，营造一个优良的学术氛围。

良好的师生关系对于研究生的教育十分重要，学校应当构建良好的研究生培养人际环境。要筛选有能力有师德的老师作为研究生导师。近年来时常发生研究生与导师之间矛盾导致的悲剧，学校应当予以充分重视。导师要根据每个学生的个性差异，充分发挥其主观能动性，激发其创新精神，培养良好的科研品质。

（三）拟解决的关键问题

1.创新学科交叉课程的设计。基础核心课程要求保证专业的深度，通过创新交叉专业课程的学习来拓展知识的广度。而创新研究生课程的设置则是为了通过培养和激发研究生的创新意识，由此实现与研究生创新能力培养目标相适应的多元化课程体系构建。

2.创新实验教学与创新研究生课程相互融合。将实验课程分为必修、选修和专题实验三种，开设多种实验课程供学生选择，构建丰富多样的创新实验教学体系。在创新课程中结合研究生的基础专业理论课程，从而加强学科交叉融合。要促进科技成果和高新技术向教学实践的转化，这样一来可以激发学生的学习兴趣。通过先进的实验内容和规范的实验技能训练来培养研究生自主创新意识和从事科研的素质与能力。

三、结语

本文针对当前研究生创新实践培养存在的问题提出一系列对策方案，意图以机械工程专业相关的自主设计型实验、研究型实验、专题实验和基础课程为主线，构建研究生创新课程培养体系，提高学生创新与实践能力，加快研究生基础理论知识向生产实践转化运用。在科技迅速发展的今天，如何培养符合时代需求的、具有创新实践能力研究生是教育工作者和社会各界同人的共同课题。要充分发挥创新的核心影响力，把创新作为发展的动力源泉，把人才作为发展的首要资源。研究生创新实践能力培养体系也应当随着时代的变化而及时改善优化，进而将我国培养的研究生质量推上一个新台阶。

参考文献

[1]单莎莎.面向“中国制造2025”的高校工程类人才培养模式改革研究[D].武汉：武汉理工大学，2017.

[2]李晶，陈思，于微波，张秀梅.“新工科”背景下教学模式的探讨与构建——以电气工程及其自动化专业为例[J].工业和信息化教育，2019（9）：6-9，45.

[3]孙雪颜，苏超，李学艺，韩宝坤，魏军英.机械类研究生创新与实践能力培养研究——以山东科技大学为例[J].科教导刊（下旬），2018（11）：24-26.

[4]周海，周临震，徐晓明，徐彤彤.机械工程专业学位研究生培养体系改革探索[J].教育教学论坛，2018（51）：117-119.

[5]邸馗，于天彪，陈培媛，孟丽君.虚拟现实技术在机械工程实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2014，31（10）：10-12.

[6]秦涛，高成慧，刘亚丽.基于机械创新设计大赛的机械类创新人才培养模式探索[J].轻工科技，2019，35（4）：170-171.

[7]齐福刚，彭娟.工科硕士研究生培养模式的创新与实践研究[J].高教学刊，2018（3）：31-33.

[8]鲁圣军，何敏.研究生创新能力培养探究[J].教育教学论坛，2019（16）：91-94.

[9]熊巍，李玉梅，梅华平，陈宗涛，徐刚，盛继群，徐攀.应用型人才培养背景下机械工程材料课程教学改革探索[J].科教文汇（中旬刊），2019（8）：80-81.

[10]王亚良，潘柏松，董晨晨，王成.创新能力驱动的机械工程专业实践教学改革[J].实验室研究与探索，2016，35（5）：192-196.

[11]蒙艳玫，唐治宏，董振，陆冠成，李先旺，梁策.机械工程虚拟仿真实验教学体系的研究与实践[J].实验技术与管理，2016，33（5）：109-112.